(57)【要約】【課題】レーザー溶着される樹脂材の溶着部の隙間を容易に小さくできる樹脂部品を提供する。【解決手段】レーザー光が透過する筒状の透過性樹脂材４０と、透過性樹脂材４０の開口部４３に圧入されてレーザー光を吸収する吸収性樹脂材３０と、を備え、吸収性樹脂材３０において透過性樹脂材４０に圧入される圧入部位３８は他の部位よりも拡径されており、透過性樹脂材４０の開口部４３の端部４４に径方向外方に突出する突出部４５が形成され、圧入部位３８は、突出部４５よりも開口部４３の開口端４６から離間する位置に設けられ、圧入部位３８において吸収性樹脂材３０及び透過性樹脂材４０がレーザー溶着される。【選択図】図３
2019188726.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザー光が透過する筒状の透過性樹脂材と、
前記透過性樹脂材の開口部に圧入されてレーザー光を吸収する吸収性樹脂材と、を備え、
前記吸収性樹脂材において前記透過性樹脂材に圧入される圧入部位は他の部位よりも拡径されており、
前記透過性樹脂材の前記開口部の端部に径方向外方に突出する突出部が形成され、
前記圧入部位は、前記突出部よりも前記開口部の開口端から離間する位置に設けられ、
前記圧入部位において前記吸収性樹脂材及び前記透過性樹脂材がレーザー溶着される樹脂部品。
【請求項２】
前記圧入部位における前記開口端の側は、前記突出部における前記開口端とは反対の側よりも前記開口端から離間する位置に設けられる請求項１に記載の樹脂部品。
【請求項３】
前記透過性樹脂材は、前記圧入部位に対向する部位の肉厚が他の部位の肉厚よりも薄い請求項１又は２に記載の樹脂部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂成形された二部材がレーザー溶着されて構成される樹脂部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
有底筒状の外装部材の開口部に内装部材を挿入し、外装部材と内装部材との重ね合わせ部にレーザー光を照射することで、樹脂材で成形された二部材が溶着された樹脂部品が存在する（例えば、特許文献１）。特許文献１には、外装部材の開口部に、樹脂材で成形された内装部材を圧入して外装部材と内装部材とを突き合わせて当該突き合わせ部にレーザー光を照射して溶着固定するレーザー溶着方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１９７５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
樹脂材で成形された二部材をレーザー溶着する場合、レーザー溶着後の樹脂部品の接合強度や気密性を高めるためには、レーザーが照射される部位（以下、レーザー溶着部と称する）における二部材間の隙間が狭い方が望ましい。レーザー溶着される二部材が精度よく成形されている場合には、レーザー溶着部における当該隙間は容易に狭くすることができる。しかしながら、レーザー溶着される二部材の成形精度のばらつき等によってレーザー溶着部には必要以上に隙間が発生することがある。その場合には、二部材をレーザー溶着したとしても、レーザー溶着後の樹脂部品において十分な接合強度や気密性を確保することができないことがある。
【０００５】
上記実情に鑑み、レーザー溶着部における二部材間の隙間を狭くすることができる樹脂部品が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る樹脂部品の特徴構成は、レーザー光が透過する筒状の透過性樹脂材と、前記透過性樹脂材の開口部に圧入されてレーザー光を吸収する吸収性樹脂材と、を備え、前記吸収性樹脂材において前記透過性樹脂材に圧入される圧入部位は他の部位よりも拡径されており、前記透過性樹脂材の前記開口部の端部に径方向外方に突出する突出部が形成され、前記圧入部位は、前記突出部よりも前記開口部の開口端から離間する位置に設けられ、前記圧入部位において前記吸収性樹脂材及び前記透過性樹脂材がレーザー溶着される点にある。
【０００７】
吸収性樹脂材と透過性樹脂材とをレーザー溶着するために、吸収性樹脂材を筒状の透過性樹脂材に圧入する場合には、透過性樹脂材の開口部が拡径される。その場合、吸収性樹脂材と透過性樹脂材とは圧入部位から開口部の端部に亘り隙間が大きくなることがある。そうなると、樹脂部品のレーザー溶着部において二部材間の隙間が広くなり、レーザー溶着後の接合強度の確保が困難になるおそれがある。一方、本構成のように、透過性樹脂材において開口部の端部に周方向外方に突出する突出部が形成されていると、開口部の端部は、突出部によって剛性が高められ、拡径後に縮径側に向かう反力が高められる。こうして、透過性樹脂材の開口部の端部において径方向内方への締付け力が高まることで、レーザー溶着部における二部材間の隙間を狭くすることができる。その結果、レーザー溶着後の樹脂部品において二部材間の接合強度や気密性を向上させることができる。
【０００８】
他の特徴構成は、前記圧入部位における前記開口端の側は、前記突出部における前記開口端とは反対の側よりも前記開口端から離間する位置に設けられる点にある。
【０００９】
本構成では、圧入部位における開口端の側は、突出部における開口端とは反対の側よりも開口端から離間する位置に設けられるので、圧入部位と突出部とは、筒状の透過性樹脂材の延設方向において離間する。すなわち、突出部の径方向内側には圧入部位が対向しないため、突出部による透過性樹脂材の開口部の締付け効果を向上させることができる。その結果、レーザー溶着部における二部材間の隙間を一層狭くすることができる。
【００１０】
他の特徴構成は、前記透過性樹脂材は、前記圧入部位に対向する部位の肉厚が他の部位の肉厚よりも薄い点にある。
【００１１】
本構成の如く、透過性樹脂材において圧入部位に対向する部位の肉厚が他の部位の肉厚よりも薄いと、吸収性樹脂材が透過性樹脂材に圧入された際に、圧入部位に対向する透過性樹脂材が変形して圧入部位を含む吸収性樹脂材の外面に沿い易くなる。これにより、レーザー溶着部における二部材間の隙間をより狭くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態の樹脂部品の斜視図である。
【図２】樹脂部品の縦断面図である。
【図３】樹脂部品の要部断面図である。
【図４】第１実施形態の変形例における樹脂部品の要部断面図である。
【図５】比較例の樹脂部品の要部断面図である。
【図６】別実施形態の樹脂部品の要部断面図である。
【図７】別実施形態の樹脂部品の要部断面図である。
【図８】別実施形態の樹脂部品の平面図である。
【図９】別実施形態の樹脂部品の要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
本実施形態の樹脂部品は、例えば車両に用いられるセンサユニットであって、レーザー光を透過させる透過性樹脂材と、レーザー光を吸収する吸収性樹脂材とを備える。センサユニットは、筒状の透過性樹脂材に吸収性樹脂材を圧入し、レーザー光を透過性樹脂材の側から照射することで、両樹脂材がレーザー溶着されて固着される。
【００１５】
図１及び図２に示すように、本実施形態に係るセンサユニット１は、センサ１０及びターミナル支持部２０と、吸収性樹脂材としてのハウジング３０と、透過性樹脂材としてのケース４０とを備えて構成される。
【００１６】
センサ１０は、プリント基板１１及びリード端子１２を有する。プリント基板１１には検出素子１３が実装される。検出素子１３は、所定の物理量を検出する機能を有する素子であり、例えばホール素子が相当する。リード端子１２は、プリント基板１１を介して検出素子１３に接続され、ターミナル支持部２０から延出される。本実施形態では、センサ１０は、給電や検出結果の出力を行う一対のリード端子１２を備えている。ターミナル支持部２０は樹脂成形されており、プリント基板１１を支持する支持部２１が設けられている。
【００１７】
ハウジング３０は、ターミナル支持部２０をインサート成形して形成されている。ハウジング３０は、本体部３１、ステー部３２、及び、ソケット部３３を備えている。本体部３１は、円筒状であってターミナル支持部２０の外周側を覆う。本体部３１は、ケース４０に内包される小径部３４と、外部に露出する大径部３５とを有する。小径部３４と大径部３５とは何れも断面円形状である。大径部３５には外周部分には環状溝３６が形成されており、環状溝３６にＯリング３７が装着されている。Ｏリング３７は、例えばゴム等で構成され、センサユニット１を他部材に組付ける際にシールとして機能する。ステー部３２は、本体部３１の外周の一部から径方向外方に向けて突出する。ステー部３２には他部材（不図示）に取付けるための取付け孔が形成され，該取付け孔には金属製のカラー３２ａがインサート成形されている。ソケット部３３は、本体部３１に延設されており、ターミナル支持部２０から延出されるリード端子１２を収容する。
【００１８】
ケース４０は、ハウジング３０の外側に組付けられて、センサ１０と、ターミナル支持部２０のうちハウジング３０から露出する露出部２２とを収容する。本実施形態では、ケース４０は有底筒状に形成される。
【００１９】
ケース４０は、センサ１０の検出面である底面４１と、底面４１から立設される側壁部４２と、開口部４３とを有する。開口部４３は、側壁部４２の底面４１とは反対の側に設けられてハウジング３０の小径部３４が圧入される。底面４１とは、センサ１０が所定の物理量を検出する面である。開口部４３の端部４４には径方向外方に突出する突出部４５が形成されている。本実施形態では、突出部４５は、端部４４の全周に亘ってフランジ状に形成されている。
【００２０】
センサユニット１は、ハウジング３０に対してケース４０をレーザー溶着により固着する。ハウジング３０にケース４０がレーザー溶着される際には、まず、ケース４０の開口部４３にハウジング３０の小径部３４が圧入される。図３に示すように、ハウジング３０の小径部３４の外周面にケース４０の開口部４３に当接する圧入部位３８が存在する。圧入部位３８は、ハウジング３０の小径部３４の他の部位よりも拡径されている。また、圧入部位３８は、ケース４０にハウジング３０が圧入された状態で、突出部４５よりもケース４０の開口端４６から離間する位置に設けられている。ケース４０の開口部４３にハウジング３０が圧入された後、圧入部位３８を含むレーザー溶着部Ｗに対しレーザー光をケース４０の外方から照射することで、ハウジング３０及びケース４０がレーザー溶着される。図３では、レーザー溶着部Ｗの領域を一点鎖線で示している。
【００２１】
本実施形態のように、ケース４０において開口部４３の端部４４に周方向外方に突出する突出部４５が形成されていると、開口部４３の端部４４は、突出部４５によって剛性が高められるので、ケース４０にハウジング３０が圧入されて拡径された後に、縮径側に向かう反力が高められる。
【００２２】
加えて、本実施形態では、ハウジング３０の小径部３４の外周部分には全周に亘って溝部３９が形成されており、当該溝部３９は、ケース４０において突出部４５を有する端部４４に対向する位置に設けられている。したがって、突出部４５を有する端部４４の径方向内方には溝部３９との間に空間が形成されるので、ケース４０の開口部４３の端部４４は径方向内方に向けて圧入部位３８の外径よりも縮径させることができる。これにより、圧入部位３８を含むレーザー溶着部Ｗにおけるハウジング３０とケース４０との間の隙間Ｇ１を狭くすることができる。その結果、レーザー溶着後のセンサユニット１においてハウジング３０とケース４０との接合強度や気密性を向上させることができる。
【００２３】
また、圧入部位３８における開口端４６の側の端部３８ａは、突出部４５における開口端４６とは反対の側の端部４５ａよりも開口端４６から離間する位置に設けられる。すなわち、圧入部位３８と突出部４５とは、ケース４０の筒状部である側壁部４２の延設方向において距離Ｌだけ離間する（図３参照）。これにより、突出部４５の径方向内側には圧入部位３８が対向しないため、突出部４５によるケース４０の開口部４３の締付け効果を向上させることができる。その結果、圧入部位３８を含むレーザー溶着部Ｗにおけるハウジング３０とケース４０との間の隙間を一層狭くすることができる。
【００２４】
また、ケース４０は、圧入部位３８に対向する部位に薄肉部４７を有する。薄肉部４７は、ケース４０の肉厚が他の部位の肉厚よりも薄い部分であり、圧入部位３８に対向する部位から突出部４５を有する端部４４に向けて設けられている。ケース４０が薄肉部４７を有することで、ハウジング３０がケース４０に圧入された際に、薄肉部４７が変形して圧入部位３８を含むハウジング３０の外面に沿い易くなる。これにより、レーザー溶着部Ｗにおけるハウジング３０とケース４０との間の隙間Ｇ１をより狭くすることができる。本実施形態においては、側壁部４２の内周面を拡径し、外周面を他の箇所と同じ径にすることにより薄肉部４７を形成している。薄肉部４７は、側壁部４２の内周面の径を他の箇所と同じにして外周面を縮径して形成してもよい。また、薄肉部４７は、側壁部４２の内周面を拡径し、且つ外周面を縮径して形成してもよい。
【００２５】
〔第１実施形態の変形例〕
図４に第１実施形態の変形例を示す。本変形例では、ハウジング３０の小径部３４の外周部分に第１実施形態の溝部３９は設けられていない。他の構成は第１実施形態と同様である。本変形例では、突出部４５は縮径し、開口端４６において圧入部位３８に当接している。
【００２６】
〔比較例〕
図５に比較例としてのハウジング３０及びケース４０の構成を示す。比較例では、ケース４０の開口部４３の端部４４には上記実施形態の突出部４５が形成されておらず、ハウジング３０の小径部３４の外周部分に第１実施形態の溝部３９も設けられていない。本比較例では、突出部４５はほとんど縮径せず、開口端４６において圧入部位３８の外径よりも大きい内径で圧入部位３８から離間している。
【００２７】
第１実施形態（図３）、その変形例（図４）、及び、比較例（図５）における、レーザー溶着部Ｗにおけるハウジング３０とケース４０との間の隙間を、それぞれ、Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３とする。隙間Ｇ１〜Ｇ３を比較すると、隙間Ｇ１が最も狭く、次に隙間Ｇ２が狭く、隙間Ｇ３が最も広くなる。すなわち、「Ｇ１＜Ｇ２＜Ｇ３」の関係になる。したがって、ハウジング３０とケース４０とをレーザー溶着する上では、開口端４６における縮径量が最大となり、レーザー溶着部Ｗにおけるハウジング３０とケース４０との間の隙間が最も狭くなる第１実施形態が最も好ましい。
【００２８】
〔他の実施形態〕
（１）上記の実施形態では、透過性樹脂材で構成されるケース４０の開口端４６に、吸収性樹脂材で構成されるハウジング３０が接する例を示した。これに代えて、図６に示すように、ハウジング３０の大径部３５が、ケース４０の端部４４及び開口端４６から離間するように配置されてもよい。このとき、小径部３４に溝部３９が形成されており突出部４５が径方向で溝部３９に対向していると、突出部４５を有する端部４４の径方向内方及び側壁部４２の延設方向の両方には空間が形成されるので、ケース４０の開口部４３の端部４４は径方向内方に向けて縮径され易くなる。これにより、レーザー溶着部Ｗにおけるハウジング３０とケース４０との間の隙間をより狭くすることができる。
【００２９】
（２）上記の実施形態では、ケース４０において突出部４５が開口部４３の端部４４から開口端４６に向けて連続して形成される例を示したが、図７に示すように、突出部４５は端部４４において開口端４６から離間する位置に形成してもよい。
【００３０】
（３）上記の実施形態では、ケース４０の全周に突出部４５を形成する例を示したが、図８に示すように、ケース４０の周方向において、複数の突出部４５が分散して設けられていてもよい。
【００３１】
（４）上記の実施形態では、ケース４０の全周に一定の肉厚の突出部４５を形成する例を示したが、図９に示すように、ケース４０に設けられる突出部４５は開口端４６に向けて拡径される形状でもよい。突出部４５は、開口部４３の端部４４において径方向外方に突出する形状であれば、他の形状であってもよい。
【００３２】
（５）上記の実施形態では、ケース４０は、圧入部位３８に対向する部位に薄肉部４７を有する例を示したが、突出部４５が形成された部位を除き、ケース４０の肉厚を同じにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、レーザー溶着される樹脂部品に広く用いることができる。
【符号の説明】
【００３４】
１    ：センサユニット
１０  ：センサ
１１  ：プリント基板
１３  ：検出素子
２０  ：ターミナル支持部
３０  ：ハウジング
３１  ：本体部
３４  ：小径部
３８  ：圧入部位
３９  ：溝部
４０  ：ケース
４３  ：開口部
４４  ：端部
４５  ：突出部
４６  ：開口端
４７  ：薄肉部
Ｇ１〜Ｇ３：隙間
Ｗ  ：レーザー溶着部
【図１】
2019188726.tif 000003
【図２】
2019188726.tif 000004
【図３】
2019188726.tif 000005
【図４】
2019188726.tif 000006
【図５】
2019188726.tif 000007
【図６】
2019188726.tif 000008
【図７】
2019188726.tif 000009
【図８】
2019188726.tif 000010
【図９】
2019188726.tif 000011