(57)【要約】【課題】２つの樹脂部材が接合された状態で、機械的強度等の性能を維持することができる接合樹脂体を得る。【解決手段】樹脂部材１２を貫通する穴部１２Ａと樹脂部材１４を貫通する穴部１４Ａとを連通させた状態で、ピン１５を穴部１２Ａ及び穴部１４Ａ内に嵌合させる。このピン１５を基準として、穴部１２Ａ及び穴部１４Ａを介して、樹脂部材１２及び樹脂部材１４が位置決めされる。この状態で、ピン１５の両端部１５Ａ、１５Ｂを加熱しながらピン１６の軸方向に沿って加圧することによって、ピン１５の両端部１５Ａ、１５Ｂは潰れ、樹脂部材１２と樹脂部材１４とは接合されることとなる。この状態で、樹脂部材１２の穴部１２Ａと樹脂部材１４の穴部１４Ａは塞がった状態となっている。したがって、接合樹脂体１０では、機械的強度等の性能を維持することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１穴部が貫通された第１樹脂部材と、
前記第１樹脂部材と対向して配置され、前記第１穴部と連通可能な第２穴部が貫通された第２樹脂部材と、
前記第１穴部及び前記第２穴部内に設けられると共に、前記第１樹脂部材と前記第２樹脂部材との間に介在されて当該第１樹脂部材と第２樹脂部材とを接合する熱可塑性樹脂製の介在部材と、
を有する接合樹脂体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接合樹脂体に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、鋼板の表面に熱可塑性樹脂で形成された被覆体を接着する技術が開示されている。一般に、２つの部材同士を接着で接合する場合、２つの部材のそれぞれに位置決め用の位置決め穴を設け、基準ピンが設けられた治具を用いて、基準ピンが位置決め穴内に挿入されるようにする。これにより、当該基準ピンを基準として位置決め穴を介して２つの部材は共に位置決めされ、この状態で、１つの部材の接着面に接着剤が塗布されて、２つの部材が接合されるようになっている（接合樹脂体）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−７４１４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の場合、１つの部材の接着面に接着剤を塗布する際、基準ピンが位置決め穴内に挿入されているため、当該接着面では基準ピン周りを避けて接着剤を塗布する必要がある。また、２つの部材が接合された接合樹脂体では、位置決め穴は残存された状態となるため、当該接合樹脂体において、機械的強度を含め性能が劣化してしまう。
【０００５】
本発明は、上記事実を考慮して、２つの樹脂部材が接合された状態で、機械的強度等の性能を維持することができる接合樹脂体を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の接合樹脂体は、第１穴部が貫通された第１樹脂部材と、前記第１樹脂部材と対向して配置され、前記第１穴部と連通可能な第２穴部が貫通された第２樹脂部材と、前記第１穴部及び前記第２穴部内に設けられると共に、前記第１樹脂部材と前記第２樹脂部材との間に介在されて当該第１樹脂部材と第２樹脂部材とを接合する熱可塑性樹脂製の介在部材と、を有している。
【０００７】
請求項１に記載の接合樹脂体では、互いに接合される第１樹脂部材と第２樹脂部材において、第１樹脂部材には第１穴部が貫通し、第２樹脂部材には第２穴部が貫通している。そして、第１樹脂部材と第２樹脂部材とが対向して配置された状態で、第１穴部と第２穴部は連通可能とされる。
【０００８】
ここで、第１穴部及び第２穴部内には、熱可塑性樹脂製の介在部材が設けられている。この介在部材が、第１樹脂部材と第２樹脂部材との間に介在されることによって、当該第１樹脂部材と第２樹脂部材とが接合される。
【０００９】
例えば、第１樹脂部材を貫通する第１穴部と第２樹脂部材を貫通する第２穴部とを連通させた状態で第１樹脂部材と第２樹脂部材を対向させる。この状態で、熱可塑性樹脂で形成された介在部材を第１穴部及び第２穴部内へ挿入（嵌合）させると、当該介在部材を基準として、第１穴部及び第２穴部を介して、第１樹脂部材及び第２樹脂部材が位置決めされることとなる。そして、この状態で、介在部材の両端部を加熱し加圧することによって、介在部材の両端部は潰れ（かしめられ）、当該介在部材によって、第１樹脂部材と第２樹脂部材とは接合されることとなる。
【００１０】
本発明では、前述のように、第１樹脂部材の第１穴部と第２樹脂部材の第２穴部内には、介在部材が設けられた状態となっている。すなわち、第１樹脂部材と第２樹脂部材とが接合された接合樹脂体では、第１穴部、第２穴部は塞がった状態となっている。このため、第１穴部、第２穴部が残存された状態となることによる、接合樹脂体の機械的強度等の性能の劣化を防止することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、上記事実を考慮して、請求項１に記載の接合樹脂体は、２つの樹脂部材が接合された状態で、機械的強度等の性能を維持することができる、という優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施の形態に係る接合樹脂体において、（Ａ）は、接合方法を説明するための断面図であり、（Ｂ）は、接合後の状態を示す断面図である。
【図２】比較例としての接合樹脂体において、（Ａ）は、接合方法を説明するための断面図であり、（Ｂ）は、接合後の状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づき説明する。
【００１４】
（接合樹脂体の構成）
まず、本実施の形態に係る接合樹脂体の構成について説明する。図１（Ｂ）には、本実施の形態に係る接合樹脂体１０の断面図が示されている。
【００１５】
例えば、図１（Ｂ）に示されるように、この接合樹脂体１０は、板状の樹脂部材（第１樹脂部材）１２と、板状の樹脂部材（第２樹脂部材）１４と、を含んで構成されている。樹脂部材１２には穴部（第１穴部）１２Ａが貫通しており、樹脂部材１４には穴部（第２穴部）１４Ａが貫通している。穴部１２Ａと穴部１４Ａは、それぞれ略円形を成しており、略同じ内径寸法とされ、連通可能とされている。また、穴部１２Ａ及び穴部１４Ａ内には、ピン（介在部材）１６が嵌合されており、ピン１６の両端部は潰れ（かしめられ）、当該ピン１６を介して、樹脂部材１２と樹脂部材１４とが接合されている。
【００１６】
そして、樹脂部材１２と樹脂部材１４の間には、隙間ｔが設けられており、隙間ｔ内には、穴部１２Ａ及び穴部１４Ａ内から漏出した樹脂２０が硬化して漏出部２２が形成されている。この漏出部２２によっても樹脂部材１２と樹脂部材１４とが接合されるようになっている。
【００１７】
なお、ピン１６において、以下の説明では、図１（Ｂ）に示されるように、両端部が潰れている状態をピン１６とし、図１（Ａ）に示されるように、両端部が潰れていない状態をピン１５として、両者を区別して説明する。
【００１８】
（接合樹脂体の作用及び効果）
次に、本実施の形態に係る接合樹脂体の作用及び効果について説明する。
【００１９】
一般に、図２（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、２つの樹脂部材１００、１０２同士を接着剤１０４で接合させる場合、樹脂部材１００、１０２には、位置決め用の穴部１００Ａ、１０２Ａがそれぞれ設けられる。次に、基準ピン１０６が設けられた治具１０８が用いられ、樹脂部材１００の穴部１００Ａ内へ基準ピン１０６を挿入させた後、樹脂部材１００の接着面１００Ｂに接着剤１０４が塗布される。
【００２０】
そして、樹脂部材１００の接着面１００Ｂに接着剤１０４が塗布されると、樹脂部材１０２の穴部１０２Ａ内へ基準ピン１０６を挿入させる。この状態で、当該接着剤１０４が硬化すると、接着剤１０４を介して２つの樹脂部材１００、１０２が接合され、図２（Ｂ）に示されるように、接合樹脂体１１０が形成される。
【００２１】
これに対して、本実施形態では、図１（Ａ）に示されるように、例えば、樹脂部材１２を貫通する穴部１２Ａと樹脂部材１４を貫通する穴部１４Ａとを連通させた状態で、樹脂部材１２と樹脂部材１４を対向させ、穴部１２Ａ及び穴部１４Ａ内に略円柱状のピン１５を嵌合させる。これにより、このピン１５を基準として、穴部１２Ａ及び穴部１４Ａを介して、樹脂部材１２及び樹脂部材１４が位置決めされることとなる。
【００２２】
そして、この状態で、ピン１５の両端部１５Ａ、１５Ｂを加熱しながらピン１６の軸方向に沿って加圧（矢印方向）することによって、ピン１５の両端部１５Ａ、１５Ｂは潰れ、図１（Ｂ）に示されるように、当該ピン１６を介して、樹脂部材１２と樹脂部材１４とは接合されることとなる。
【００２３】
また、本実施形態では、樹脂部材１２の穴部１２Ａと樹脂部材１４の穴部１４Ａ内には、ピン１６が設けられた状態となっている。すなわち、樹脂部材１２と樹脂部材１４とが接合された接合樹脂体１０では、穴部１２Ａ、穴部１４Ａは塞がった状態となっている。このため、図２（Ｂ）に示される樹脂部材１００、１０２のように、位置決め用の穴部１００Ａ、１０２Ａがそれぞれ残存された状態となることによる、接合樹脂体１１０の機械的強度等の性能の劣化を防止することができる。
【００２４】
すなわち、本実施形態では、図１（Ｂ）に示されるように、樹脂部材１２、１４が接合された状態で、接合樹脂体１０の機械的強度等の性能を維持することができる。
【００２５】
また、一般に、図２（Ａ）に示されるように、樹脂部材１００と樹脂部材１０２とを接合させる際、樹脂部材１００及び樹脂部材１０２を位置決めするための専用の治具１０８や接着面１００Ｂに接着剤１０４を均一に塗布するための塗布技術が必要となる。さらに、接着剤１０４は温度によって粘度が変化するため、手加工では一定量の塗布が困難であり、定量的な接合のために接着剤１０４を塗布した後、塗布ロボットが必要となる場合もある。また、樹脂部材１００と樹脂部材１０２を接着して接合させる場合、接着剤１０４が硬化するまでは樹脂部材１００、１０２同士の相対位置関係を維持する必要があり、樹脂部材１００、１０２を固定するための固定治具が別途必要となる場合もある。
【００２６】
しかしながら、本実施形態では、図１（Ａ）に示されるように、樹脂部材１２と樹脂部材１４とを接合する方法として、熱可塑性樹脂製のピン１５を用いている。このピン１５を穴部１２Ａ及び穴部１４Ａに挿入した後、加熱により軟化させ加圧により変形（塑性変形）させる（ピン１６）。そして、ピン１６の一部を溶融させ、穴部１２Ａ及び穴部１４Ａ内から樹脂部材１２、１４間に漏出させて、樹脂部材１２と樹脂部材１４とを接合させる。
【００２７】
つまり、本実施形態では、図１（Ｂ）に示されるように、当該ピン１６を、樹脂部材１２及び樹脂部材１４の位置決め及び接合として兼用することができる。したがって、専用の治具１０８や塗布技術は不要であり、その分コストを削減することができる。
【００２８】
（本実施形態の補足）
本実施形態では、図１（Ｂ）に示されるように、ピン１６の両端部が潰れた状態で、当該ピン１６の両端１６Ａ、１６Ｂの外径寸法と穴部１２Ａ、１４Ａの内径寸法は略同じとなっている。しかし、厳密にいうと、穴部１２Ａ、１４Ａの内径寸法よりもピン１６の両端１６Ａ、１６Ｂの外径寸法の方が若干大きくなる。
【００２９】
これにより、ピン１６によるかしめ状態とされ、ピン１６の両端１６Ａ、１６Ｂによって、樹脂部材１２、１４は抜け止めされた状態となる。なお、ピン１６の両端１６Ａ、１６Ｂの外径寸法は、必ずしも穴部１２Ａ、１４Ａの内径寸法よりも大きくなるようにしなければならないということではない。例えば、穴部１２Ａ、１４Ａ内においてネジを切ることによって、ネジ溝内に溶融樹脂が入り込み、ピン１６が抜け止めされるようにしてもよい。
【００３０】
また、ピン１５の外径寸法は、穴部１２Ａ、１４Ａと略同じとなるように設定されてもよいし、穴部１２Ａ、１４Ａよりも小さくなるように設定されてもよい。つまり、樹脂部材１２と樹脂部材１４との位置決め精度に合わせて適宜変更可能とされる。
【００３１】
さらに、本実施形態では、ピン１６の一部が溶融して、穴部１２Ａ及び穴部１４Ａ内から樹脂部材１２、１４間の隙間ｔ内に漏出し硬化して樹脂部材１２と樹脂部材１４が接合されるようになっている。この隙間ｔを確保するため、図示しないシムなどのスペーサを用いてもよい。これにより、樹脂部材１２と樹脂部材１４との間でクリアランスの設定が可能となる。なお、この隙間ｔは必ずしも必要ではない。
【００３２】
また、ピン１６は、樹脂部材１２、１４の溶融温度よりも溶融温度が低い材料を選択した方がよいが、同じ材料が用いられてもよい。さらに、樹脂部材１２、１４には、炭素繊維やガラス繊維が含まれてもよい。これによると、樹脂部材１２、１４の強度及び剛性が高くなる。また、ピン１６においても樹脂部材１２、１４と同様に、炭素繊維やガラス繊維が含まれてもよい。
【００３３】
なお、本実施形態では、樹脂部材１２、１４に対して、穴部１２Ａ、１４Ａはそれぞれ１つ設けられているが、１つに限るものではない。また、複数の穴部が設けられた場合、１つは基準穴としてピンに嵌合する大きさに設定され、他の穴部はピンの外径寸法に対して若干大きくなるように設定されて位置ズレを許容できるようにする。
【００３４】
以上、本発明の実施形態の一例について説明したが、本発明の実施形態は、上記に限定されるものでなく、一実施形態及び各種の変形例を適宜組み合わせて用いても良いし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００３５】
１０    接合樹脂体
１２    樹脂部材（第１樹脂部材）
１２Ａ  穴部（第１穴部）
１４    樹脂部材（第２樹脂部材）
１４Ａ  穴部（第１穴部）
１６    ピン（介在部材）
【図１】
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【図２】
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