(57)【要約】【課題】被熱溶着部を精度よく平面加工でき、熱溶着強度の低下を防ぐとともに、強度のばらつきを小さくして樹脂配管どうしを熱溶着可能とする樹脂配管の熱溶着方法を提供する。  【解決手段】ぞれぞれの樹脂配管１ａ、１ｂを被熱溶着部２ａ、２ｂを露出させて保持具３で保持固定し、この保持固定状態で被熱溶着部２ａ、２ｂを平面にフライス加工し、樹脂配管１ａ、１ｂを保持する保持具３を移動させて互いの被熱溶着部２ａ、２ｂを近接させて熱溶着可能に加熱し、この加熱した被熱溶着部２ａ、２ｂどうしを保持具３を移動させることによって圧接させて熱溶着する。【選択図】    図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂配管どうしを熱溶着する樹脂配管の熱溶着方法であって、ぞれぞれの樹脂配管を少なくとも被熱溶着部を露出させて保持具で保持固定し、この保持固定状態で前記被熱溶着部を平面に切削加工し、該切削加工した樹脂配管を保持する保持具を移動させて互いの被熱溶着部を近接させて熱溶着可能に加熱し、該加熱した被熱溶着部どうしを前記保持具を移動させることによって圧接させて熱溶着する樹脂配管の熱溶着方法。
【請求項２】
前記保持具が、保持する樹脂配管の外形と略同一形状の保持部を有し、該保持部に前記樹脂配管を内嵌して保持固定する請求項１に記載の樹脂配管の熱溶着方法。
【請求項３】
前記保持具が位置決め部を有し、該位置決め部に保持する樹脂配管の所定位置を一致させて、樹脂配管を所定位置に保持固定する請求項１または２に記載の樹脂配管の熱溶着方法。
【請求項４】
前記切削加工がフライス加工である請求項１〜３のいずれかに記載の樹脂配管の熱溶着方法。
【請求項５】
前記樹脂配管がポリプロピレンに炭素短繊維を配合した樹脂をブロー成形したものである請求項１〜４のいずれかに記載の樹脂配管の熱溶着方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂配管の熱溶着方法に関し、さらに詳しくは、被熱溶着部を精度よく平面加工でき、熱溶着強度の低下を防ぐとともに、強度のばらつきを小さくして樹脂配管どうしを熱溶着可能とする樹脂配管の熱溶着方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、燃料電池に使用される配管やマニホールドには、軽量化や内部を流通する流体によって金属イオンの溶出を防ぐ等の目的で、樹脂が使用されるようになり、樹脂配管の用途が広がりつつある。
【０００３】
例えば、自動車用に搭載される燃料電池に用いられる樹脂配管は、空間的な制約が多く、周辺の様々な機器、装置のすき間を縫うように配置される。そのため、複雑な形状の樹脂配管どうしを接続する必要が生じる。この接続には、様々な接続方法を用いることができるが、軽量化、コスト等の観点からは熱溶着が有利である。一方で、熱溶着では溶着強度を確保し、かつ、強度のばらつきを少なくすることが困難であるという問題があった。特に、ブロー成形による複雑形状の樹脂配管は、寸法精度が悪く、被熱溶着部の面精度を確保できずに強度低下、強度のばらつきが生じ易かった。
【０００４】
樹脂部品の熱溶着不良を防止する方法としては、一対の樹脂部品を把持具でそれぞれ把持し、この樹脂部品を溶融して圧接させる際に、両把持具の相対的な接近変位量および接近速度を測定し、この測定データに基づいて溶着不良を検出するものが提案されている（特許文献１参照）。
【０００５】
しかしながら、この提案では、熱溶着した樹脂部品の溶着の良否を検出して、不良品を排除するだけであり、根本的に熱溶着の不良をなくして、良好な熱溶着を実現して強度確保および強度のばらつきを防止することができなかった。
【特許文献１】特開２００２−２８９８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、被熱溶着部を精度よく平面加工でき、熱溶着強度の低下を防ぐとともに、強度のばらつきを小さくして樹脂配管どうしを熱溶着可能とする樹脂配管の熱溶着方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため本発明の樹脂配管の熱溶着方法は、樹脂配管どうしを熱溶着する樹脂配管の熱溶着方法であって、ぞれぞれの樹脂配管を少なくとも被熱溶着部を露出させて保持具で保持固定し、この保持固定状態で前記被熱溶着部を平面に切削加工し、該切削加工した樹脂配管を保持する保持具を移動させて互いの被熱溶着部を近接させて熱溶着可能に加熱し、該加熱した被熱溶着部どうしを前記保持具を移動させることによって圧接させて熱溶着することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の樹脂配管の熱溶着方法によれば、樹脂配管どうしを熱溶着する樹脂配管の熱溶着方法であって、ぞれぞれの樹脂配管を少なくとも被熱溶着部を露出させて保持具で保持固定し、この保持固定状態で被熱溶着部を平面に切削加工するので、保持具を基準として切削位置および切削量を規定することができ、精度にばらつきがある樹脂配管であっても所定寸法通りに精度よく容易に平面に加工できる。
【０００９】
また、切削加工するので、他の加工方法に比べて被熱溶着部に与える熱履歴が小さく、熱溶着した際の溶着強度の低下を防ぐことができる。
【００１０】
さらに、切削加工した樹脂配管を保持する保持具を移動させて互いの被熱溶着部を近接させて熱溶着可能に加熱し、この加熱した被熱溶着部どうしを保持具を移動させることによって圧接させて熱溶着するので、保持具を基準として移動方向、移動量を規定することができる。これによって、被熱溶着部を精度よく熱溶融できるとともに、被熱溶着部の圧接位置、圧接程度にばらつきが小さくなり、強度を確保し、強度のばらつきを小さくして熱溶着することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の樹脂配管の熱溶着方法を図に示した実施形態に基づいて説明する。図１に例示するように、保持具３は、分割された分割体３ａ、３ｂを一体化することで、保持する樹脂配管１の外形と略同一の形状をした保持部４を形成する。この保持部４に被熱溶着部２を露出させて樹脂配管１を内嵌して、上下左右を固定して保持する。保持部４をこのような形状にすることによって、容易にかつ、確実に樹脂配管１を保持固定できる。
【００１２】
保持部４には突状の位置決め部５が設けられており、樹脂配管１を保持具３に内嵌する際に、樹脂配管１の所定の位置を位置決め部５に一致させると、樹脂配管１を保持具３に対して所定位置に保持固定できる。樹脂配管１が複雑な形状の場合は、このような位置決め部５を設けることによって、位置決めを容易にすることができる。
【００１３】
この実施形態では、保持具３を２分割としているが、分割数は特に限定されない。また、保持部４の形状は樹脂配管１の外形と略同一形状に限定されず、確実に樹脂配管１を保持固定できる形状であればよい。
【００１４】
次に図２に示すように、保持具３で保持固定している樹脂配管１の被熱溶着部２を、例えば、保持具３の上面から所定高さＡとなるようにフライス盤のバイト７で切削して、平面に加工する。被熱溶着部２を切削加工、特にフライス加工によって平面にすることによって、研磨加工等の他の加工方法と比較して、熱履歴を小さくして高精度に加工することができる。
【００１５】
被熱溶着部２は、熱履歴が大きいと熱溶着した際の溶着強度が低下する傾向にあるので、この加工によって熱溶着強度の低下を防止できる。
【００１６】
また、保持具３を基準にして、切削位置、切削量を規制することができるので、面精度よく加工することができ、これに伴ない溶着強度のばらつきを抑制することができる。
次に図３に示すように、被熱溶着部２ａ、２ｂを平面加工した樹脂配管１ａ、１ｂを保持具３で保持固定した状態で、熱板６を挟んで互いの被熱溶着部２ａ、２ｂを上下に対向して近接させる。この際に保持具３を移動させることによって近接させるので、保持具３を基準として移動方向、移動量を規定することができ、被熱溶着部２ａ、２ｂと熱板６との距離を制御し易くなって、精度よく熱溶融させることができる。
【００１７】
熱板６は、例えば、電磁誘導を利用して、被熱溶着部２ａ、２ｂを瞬時に熱溶着可能に加熱することができるものを採用する。
【００１８】
尚、被熱溶着部２ａ、２ｂを上下に対向させて熱溶融することによって、熱溶融の偏りを防ぐことができ、熱溶着強度のばらつきを更に抑えることができる。
【００１９】
次に図４に示すように、被熱溶着部２ａ、２ｂが加熱された状態で、保持具３を移動させることによって被熱溶着部２ａ、２ｂどうしを圧接させる。これによって保持具３を基準として被熱溶着部２ａ、２ｂの圧接位置、圧接程度を規定できるので、熱溶着強度のばらつきを小さくして熱溶着することが可能となる。
【００２０】
形状が複雑な樹脂配管１を熱溶着する際には、樹脂配管１の上下左右を保持固定するのが困難であるが、本発明では容易に保持固定が可能となる。これにより、寸法精度の悪いブロー成形の複雑形状の樹脂配管であっても熱履歴を小さくして精度よく平面に切削でき、強度を確保し、強度のばらつきを防止して熱溶着が可能となる。
【００２１】
自動車に搭載される燃料電池用の樹脂配管は、ポリプロピレンに炭素短繊維を配合した樹脂をブロー成形して、複雑な形状に形成されることがあるが、そのような樹脂配管であっても本発明によれば以上のように、強度を確保し、強度のばらつきを防止して熱溶着することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の熱溶着方法において、樹脂配管を保持具で保持固定する状態を例示する斜視図である。
【図２】本発明の熱溶着方法において、樹脂配管の被熱溶着部を平面に切削加工する状態を例示する正面図である。
【図３】本発明の熱溶着方法において、樹脂配管の被熱溶着部を近接させて加熱する状態を例示する正面図である。
【図４】本発明の熱溶着方法において、加熱した樹脂配管の被熱溶着部どうしを圧接する状態を例示する正面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１、１ａ、１ｂ    樹脂配管    
２、２ａ、２ｂ    被熱溶着部
３  保持具        ３ａ、３ｂ  （保持具の）分割体  
４  保持部
５  位置決め部    
６  熱板  
７  フライス盤（切削加工機）のバイト
【図１】
2006205501.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2006205501.tif 000006