(57)【要約】【課題】十分高い耐圧強度を備え、かつ、大きく複雑な形状の部材であってもほぼ完全に溶着することが可能な樹脂材の接合方法を提供する。【解決手段】樹脂材どうしを接合するための樹脂接合方法であって、それぞれの樹脂材の当接端部を当接させる工程（Ｓ０３）と、当接された当接端部の間隙をほぼ消滅させる工程（Ｓ０４）と、間隙がほぼ消滅した当接端部を溶着する工程（Ｓ０５）と、を備えている。この方法によれば、樹脂材が互いに当接端部において当接させられた後、その間隙をほぼ消滅させられるので、溶着工程において行われる溶着の強度を最大限に高めることができる。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂材どうしを接合するための樹脂接合方法であって、
それぞれの前記樹脂材の当接端部を当接させる工程と、
当接された前記当接端部の間隙をほぼ消滅させる工程と、
間隙がほぼ消滅した前記当接端部を溶着する工程と、を備えたことを特徴とする樹脂接合方法。
【請求項２】
樹脂材どうしを接合するための樹脂接合方法であって、
それぞれの前記樹脂材の当接端部を当接させる工程と、
当接された前記当接端部を溶着することにより間隙をほぼ消滅させる工程と、溶着された前記当接端部にレーザ光を照射して溶着強度を高める工程と、を備えたことを特徴とする樹脂接合方法。
【請求項３】
樹脂材どうしを接合するための樹脂接合方法であって、
それぞれの前記樹脂材の当接端部を当接させる工程と、
当接された前記当接端部を前記樹脂材間に生ずる摩擦熱で溶着する工程と、
溶着された前記当接端部にレーザ光を照射して溶着強度を高める工程と、を備えたことを特徴とする樹脂接合方法。
【請求項４】
前記摩擦熱で溶着する工程では、少なくとも一方の前記樹脂材に高周波または超音波を加えることにより前記当接端部を溶着するものである、請求項３に記載の樹脂接合方法。
【請求項５】
前記樹脂材どうしは、光透過性が相対的に高い透過性樹脂材と光透過性が相対的に低い非透過性樹脂材とからなり、
前記レーザ光を照射する工程では、前記透過性樹脂材を通して前記当接端部に前記レーザ光を照射する、請求項２乃至４のいずれか一項に記載の樹脂接合方法。
【請求項６】
前記レーザ光を照射する工程では、前記当接端部のうち前記振動溶着による溶着強度を上回る強度が必要な領域のみに選択的に前記レーザ光を照射する、請求項２乃至５のいずれか一項に記載の樹脂接合方法。
【請求項７】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の樹脂接合方法によって製造された樹脂部品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、接合強度を高めることのできる樹脂溶着方法およびその方法で製造される樹脂製品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車製造業界等において、金属によって構成されていた部材を樹脂により成型することにより、車両の軽量化と低コスト化を図る試みがなされている。このような樹脂部品を溶着するためには金属溶着とは異なる溶着方法が必要となり、そのような溶着方法として摩擦溶着法やレーザ溶着法が知られている。
【０００３】
例えば、特開平１１−３１１１５７号公報には、変形防止用リブを設けた二つの分割体を振動溶着して樹脂製のサージタンクを形成する技術が開示されている（特許文献１）。また特開昭６０−２１４９３１号公報には、重ね合わせた合成樹脂材料をレーザ光により溶着させる接合方法が開示されている（特許文献２）。さらにまた特開２０００−８６５６７号公報には、複数の樹脂材における溶着面積を広くしてレーザ光で溶着することによりインテークマニホールドを製造する技術が開示されている（特許文献３）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−３１１１５７号公報
【０００５】
【特許文献２】
特開昭６０−２１４９３１号公報
【０００６】
【特許文献３】
特開２０００−８６５６７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来技術の摩擦溶着やレーザ光による溶着では溶着部位の強度が不十分であった。すなわち、上記特許文献１に開示されたような摩擦溶着では溶着部位が他の部位に比べて１／３程度以下の耐圧強度しかないため、内燃機関等の部品、例えばサージタンクやインテークマニホールドに使用する部品にこのような摩擦溶着を用いると十分な動力性能を確保できない可能性があった。また、特許文献１のように変形防止用リブを設け耐圧強度を高めることは、外側に突出した構造を設けることになるため、コンパクト化や製造上の容易化の観点からは好ましいとは言えなかった。さらに、上記特許文献２や３に開示されたようなレーザ光による溶着では、接合面の間隙を無くすことができれば耐圧強度こそ高められるものの、その間隙を完全に無くすことが困難である。このため、車両に用いられる部材のように比較的大きく複雑な形状の樹脂材の接合に適用すると、部分的な変形やゆがみによってレーザ溶着に必要な間隙（例えば０．４ｍｍ以内）より大きくなり、全体的に完全な溶着をすることが困難できず、全体としての溶着強度が下がる場合があった。
【０００８】
【課題を解決する手段】
そこで本発明は、上記課題に鑑み、十分高い耐圧強度を備え、かつ、大きく複雑な形状の部材であってもほぼ完全に溶着することが可能な樹脂材の接合方法を提供することを目的とする。
【０００９】
本発明は、樹脂材どうしを接合するための樹脂接合方法であって、それぞれの樹脂材の当接端部を当接させる工程と、当接された当接端部の間隙をほぼ消滅させる工程と、間隙がほぼ消滅した当接端部を溶着する工程と、を備えている。
【００１０】
上記方法によれば、樹脂材が互いに当接端部において当接させられた後、その間隙をほぼ消滅させられるので、溶着工程において行われる溶着の強度を最大限に高めることができる。すなわち、従来の技術では、溶着の前における間隙を無くすための工程が存在しなかったため、当接端部間にキャップが存在している場合があった。このような状態で溶着しても、溶着における本来の耐圧強度が得られず、全体としての最大耐圧を期待通りに高めることができなかった。この点、本発明によれば、当接端部間の間隙を消滅させているため、溶着工程において得られるべき最大耐圧をいずれの溶着部位についても確保出来るようになる。
【００１１】
ここで、「樹脂材」に限定は無いが、溶着工程において溶着させることができる材料であることを要する。例えばレーザ光等による溶着を利用する場合には、一方の樹脂材が比較的光を通し易く、他方の樹脂材が比較的光と通しにくくなっており、他方の樹脂材における発熱が期待できるように、材料を選択する。
【００１２】
また「間隙をほぼ消滅させる」とは、実質的に端面間に間隙が無くなることを意味し、必ずしも接合力が端面間に働いていなくてもよい。例えば、摩擦によって熱を発生させ表面の凸部を軟化させ実質的に端面の間隙を零にしたり、直接熱を加えて材料を軟化させ端面の間隙を無くしたりすることが考えられる。
【００１３】
さらに「溶着」には限定はなく、樹脂に適用可能な溶着方法を種々に適用可能である。例えば、熱風溶着法、熱板溶着法、高周波溶着法、超音波溶着法等を適用可能である。具体的には、レーザ光、アークまたはプラズマ等の熱源を利用して樹脂を溶融させることが可能である。
【００１４】
また本発明は、樹脂材どうしを接合するための樹脂接合方法であって、それぞれの樹脂材の当接端部を当接させる工程と、当接された当接端部を溶着することにより間隙をほぼ消滅させる工程と、溶着された当接端部にレーザ光を照射して溶着強度を高める工程と、を備える。
【００１５】
上記方法によれば、樹脂材が互いに当接端部において当接させられた後、溶着によって両部材間の間隙はほぼ消滅させられる。この状態において、レーザ光が照射されれば、間隙が存在していないため当該レーザ光溶着の強度を最大限に高めることができる。すなわち、従来の技術では、摩擦熱による溶着のみまたはレーザ光によう溶着のみが行われていたが、摩擦熱による溶着のみでは本来の溶着強度が低く、また、レーザ光溶着では、部材間に存在する間隙により本来の耐圧強度が得られなかった。この点、本方法によれば、摩擦熱による溶着によって当接端部間の間隙を消滅させた後にレーザ光が照射されるため、両者の欠点を補いあい、相乗的な耐圧強度増大の効果を奏することになる。なお、本発明における溶着は、レーザ光溶着以外の方法で樹脂材間の間隙を実質的に無くすことができる溶着法を種々に適用可能である。例えば、熱風溶着法、熱板溶着法、高周波溶着法、超音波溶着法等を適用可能である。
【００１６】
また本発明は、樹脂材どうしを接合するための樹脂接合方法であって、  それぞれの樹脂材の当接端部を当接させる工程と、当接された当接端部を樹脂材間に生ずる摩擦熱で溶着する工程と、溶着された当接端部にレーザ光を照射して溶着強度を高める工程と、を備える。
【００１７】
上記方法によれば、樹脂材が互いに当接端部において当接させられた後、摩擦熱が及ぼされるので一定の強度で両部材は接合され、両部材間の間隙はほぼ消滅させられる。この状態において、レーザ光が照射されれば、間隙が存在していないため当該レーザ光溶着の強度を最大限に高めることができる。すなわち、従来の技術では、摩擦熱による溶着のみまたはレーザ光によう溶着のみが行われていたが、摩擦熱による溶着のみでは本来の溶着強度が低く、また、レーザ光溶着では、部材間に存在する間隙により本来の耐圧強度が得られなかった。この点、本方法によれば、摩擦熱による溶着によって当接端部間の間隙を消滅させた後にレーザ光が照射されるため、両者の欠点を補いあい、相乗的な耐圧強度増大の効果を奏することになる。
【００１８】
ここで、「摩擦熱による溶着」に限定は無いが、樹脂材どうしの相対運動によって当接面に発生する摩擦熱等を利用した溶着をいう。例えば、一方の樹脂材を他方の樹脂材の方向へ押圧した状態の下で、少なくとも一方の樹脂材に所定周波数の振動を加えることにより当接端部を溶着することが挙げられる。  また「レーザ光」には限定はなく、当接端部における局所的な熱を高め樹脂を溶融させることができる光を供給できればよい。例えば、レーザ光の他に、アークやプラズマ等の熱源を用いることが可能である。
【００１９】
ここで、レーザ光を利用する場合には、樹脂材どうしが、光透過性が相対的に高い透過性樹脂材と光透過性が相対的に低い非透過性樹脂材とからなることが好ましい。このとき、レーザ光を照射する工程では、透過性樹脂材を通して当接端部にレーザ光を照射する。このような方法によれば、レーザ光が光透過性樹脂材を熱の発生無しに透過し、当接端部において非透過性樹脂材に照射される。非透過性樹脂材ではレーザ光を透過しないためにその表面の分子にエネルギーが供給され端面において熱を発生させる。この熱が樹脂材を溶融させ、溶着が行われるのである。
【００２０】
また、レーザ光を照射する工程では、当接端部のうち、摩擦による溶着による溶着強度を上回る強度が必要な領域のみに選択的にレーザ光を照射してもよい。すなわち、摩擦による溶着でもある程度の耐圧強度を備えているため、この摩擦による溶着の耐圧強度を超える部位が明らかになっているのであれば、この部位のみレーザ光照射による溶着強度の増大措置をしておけばよいことになる。このような措置をすれば、レーザ光を照射する時間を必要最小限にでき、工数を下げ、全体の製造コストを低減できることになる。
【００２１】
また本発明は、本発明に係る樹脂接合方法によって製造された樹脂部品でもある。ここで、「樹脂部品」には限定はなく、部分的に溶解することにより溶着可能な材料、すなわち熱可塑性を備える樹脂材によって構成されうるあらゆる部品を含む。例えば、内燃機関のサージタンク等、高い溶着強度や耐圧強度が必要な部品がこの樹脂部品として挙げられ、このような部品に本発明に係る樹脂接合方法を適用することは好ましい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００２３】
本実施形態は、本発明に係る樹脂接合方法を車両の内燃機関等に用いられるインテークマニホールドの製造に適用したものである。図１に、本発明の樹脂接合方法によって製造されるインテークマニホールドの斜視図を示す。
【００２４】
図１に示すように、インテークマニホールド１は、内燃機関の各気筒に空気を供給するための複数のポート１０を備えており、二つの樹脂材１００と１１０とを接合端部１２０において接合することにより構成されている。従来、金属により構成されていたインテークマニホールドを樹脂製にしたことにより、大幅な軽量化とコンパクト化が図れる他、吸気温度の低減とポート内側の面粗度向上による高出力化が図れるという効果を奏する。
【００２５】
図２に、図１のＡ−Ａ切断面におけるインテークマニホールド１の一つのポートについての断面図を示す。図２に示すように、樹脂材１００は非光透過性樹脂によって成型されており、樹脂材１１０は光透過性樹脂によって成型されている。そして非光透過性樹脂材１００と光透過性樹脂材１１０とを当接端部１２０において溶着することにより、内燃機関への空気の流通路１２１を提供する中空構造を提供している。
【００２６】
ここで非光透過性樹脂材１００は、発熱源であるレーザ光を吸収し発熱するようなプラスチック材料で構成されており、光透過性樹脂材１１０は、レーザ光を所定の透過率以上で透過しうるようなプラスチック材料で構成されている。これらの樹脂はインテークマニホールドとして利用するに十分な機械的強度や熱耐性を備えていればよい。但し、非光透過性樹脂材１００については、少なくとも後に説明する振動溶着やレーザ光溶着工程において溶着可能な溶融点を備えていることを要する。例えば、樹脂材料としては、ポリアミドにガラス繊維を含有させたＰＡ−ＧＦ３０（「３０」はガラス繊維の重量（ｗｔ）％を示す。）等を用いることが可能である。
【００２７】
図４に示すように、当接端部１２０は、非光透過性樹脂材１００側の当接端部１０１と光透過性樹脂材１１０側の当接端部１１１とが接合して構成されている。非光透過性樹脂材１００側の当接端部１０１における当接面１０２と、光透過性樹脂材１１０側の当接端部１１１における当接面１１２と、がともに間隙無く当接し、溶着されている。非光透過性樹脂材１００側の当接端部１０１は、フランジ１０５を残して形成された凹部形状から前記当接面１０２の突起１０３が突き出すように成型されている。このため当接面１０２の突起１０３とフランジ１０２との間には摩擦溶着時に発生するバリ１０６が流通路１２１へはみ出ることを防止するために、溝１０４が形成された状態になっている。一方、光透過性樹脂材１１０側の当接端部１１１は、突起１１３が設けられ当接面１１２を形成している。非光透過性樹脂材１００における突起１０３は後述する摩擦溶着により光透過性樹脂材１１０と組み合わされる前より若干高さが減少している。
【００２８】
なお、接合部に摩擦溶着の痕跡があり、耐圧強度が例えば母材強度の１／２程度以上ある場合には、本発明の樹脂接合方法を使用したものと推定可能である。
【００２９】
次に本実施形態における樹脂接合方法を、図３に示すフローチャート、図４に示す当接端部の拡大断面図、図５に示す樹脂材の組合せの説明図、及び図６に示すレーザ光照射の説明図を参照しながら説明する。
【００３０】
まず、公知の樹脂成形方法を利用して、非光透過性樹脂材１００及び光透過性樹脂材１１０をそれぞれ成型する（図３：Ｓ０１〜Ｓ０２）。例えば、射出成型法を適用し、インテークマニホールドを形成するための型に樹脂材料を射出し硬化させて樹脂材１００・１１０を製造する。
【００３１】
このとき、非光透過性樹脂材１００には、熱可塑性を有し、加熱源となるレーザ光を吸収し、当該接合方法のレーザ光の照射によって可塑状態となりうるようなプラスチック材料を用いる。例えば、ナイロン６（ＰＡ６）、ナイロン６６（ＰＡ６６）等のポリアミド（ＰＡ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、スチレンーアクリロニトリル共重合体、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリスチレン、ＡＢＳ、アクリル（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ），ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ＰＳＳ等の樹脂材料に、カーボンブラックや染料、顔料等の着色剤を混入させたものが挙げられる。上述したＰＡ−ＧＦ３０のように、必要に応じてさらに補強用のガラス繊維、カーボン繊維等を添加してもよい。
【００３２】
また光透過性樹脂材１１０には、熱可塑性を有し、加熱源であるレーザ光を所定の透過率以上で透過させ、当該接合方法によるレーザ光の照射時間では塑性変形を生じないようなプラスチック材料を用いる。例えば、上述したＰＡ−ＧＦ３０の他に、ナイロン６（ＰＡ６）、ナイロン６６（ＰＡ６６）等のポリアミド（ＰＡ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、スチレンーアクリロニトリル共重合体、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリスチレン、ＡＢＳ、アクリル（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ），ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等の樹脂材料に、必要に応じて、ガラス繊維やカーボン繊維等の補強繊維や着色材を添付したものを用いてもよい。
【００３３】
また、非光透過性樹脂材と光透過性樹脂材との組合せは、互いに相溶性のあるもの同士で組み合わせる。例えば、ナイロン６同士やナイロン６６同士の組合せ等、同種の樹脂同士を組み合わせることが考えられる。また、ナイロン６とナイロン６６との組合せ、ＰＥＴとＰＣとの組合せ、及びＰＣとＰＢＴとの組合せ等も相溶性のある組合せである。
【００３４】
本実施形態では、光透過性樹脂材の樹脂材料としてポリイミドに補強繊維としてガラスファイバーを３０ｗｔ％添加した強化プラスチック（ＰＡ−ＧＦ３０）を用いる。非光透過性樹脂材の樹脂材料としては、同様に補強繊維としてガラスファイバーを３０ｗｔ％添加したＰＡ−ＧＦ３０に、さらに着色剤であるカーボンブラックを若干量添加した強化プラスチックを用いる。
【００３５】
次いで、図４Ｓ０３または図５に示すように、非光透過性樹脂材１００と光透過性樹脂材１１０とを組合せる（図３：Ｓ０３）。組み合わされる前における非光透過性樹脂材１００の突起１０３の当接面１０２までの高さをｈ１、光透過性樹脂材１１０の突起１１３の当接面１１２までの高さをｈ２、非透過性樹脂材１００のフランジ１０５の高さをｈ３とすると、
ｈ１＋ｈ２  ＞  ｈ３
となるように突起１０３・１１３、フランジ１０５の各高さを調整する。このため、組み合わせられた場合に、必ず非光透過性樹脂材１００の当接面１０２と光透過性樹脂材１１０の当接面１１２とが最初に当接する。ここで、樹脂製の成型部品は大きくなるほど、また、複雑な形状になるほど、歪みを発生しやすい。そのため、本実施形態のようにある接合面で樹脂製の一対の成型部材を結合する場合であっても、互いに当接している部分と当接せず間隙を生じている部分が多くの場合に生ずる。このような状態で結合強度の高いレーザ光照射による溶着を試みても、その間隙が一定量（例えば０．４ｍｍ以上）あるため完全な溶着ができない。そこで、本実施形態では次のような振動（摩擦）溶着によって一対の成型部材間の間隙を消滅させる。
【００３６】
すなわち、図４Ｓ０４に示すように、互いに当接した当接端部１０１・１１１に対し振動溶着を行う（図３：Ｓ０４）。当該実施形態では振動によって両樹脂材間に摩擦熱を発生させ、その摩擦熱で当接面において接する突起１０３・１１３を溶融させる。具体的には、一方の樹脂材を他方の樹脂材に所定の加圧力（例えば１．０〜１０ＭＰａ）で押圧した状態で、樹脂材の加圧方向と略直交する方向に、所定の周波数（例えば１２０〜２４０Ｈｚ）で所定振幅（例えば１〜２ｍｍ）の振動を加え、両樹脂材を相対運動させ、当接端部に摩擦熱を発生させ溶着する。但し、本発明に係る溶着は、上記のような振動溶着法に限られるものではなく、超音波溶着法、熱板溶着法、高周波誘導加熱溶着法等を用いてもよい。なお、超音波を加える方法では、例えば、一方の樹脂材に超音波、例えば２０ｋＨｚ以上の周波数の振動を加えて当接面１０３と１１３との間に摩擦を生じさせ、その熱で両当接面の樹脂材料を溶融させ互いに溶着する。かかる超音波による溶着方法では、バリの発生を最小限に抑えることができる、という利点がある。
【００３７】
このような摩擦溶着または振動溶着が行われた場合、当接面１０２や１１２の表面が溶融する。非光透過性樹脂材１００と光透過性樹脂材１１０とは一定の力で組み合わせられているため、当接面が溶融すると溶融した樹脂材料が押し出され溝１０４に溶着バリ１０６が堆積していく。すなわち溶着で発生する樹脂くずである溶着バリ１０６および溶着時に発生する煙はフランジ１０５によって遮られる。その溶着バリ１０６の体積分、突起１０３や１１３の高さが減少していく。
【００３８】
その結果、非光透過性樹脂材１００における突起１０３の高さと光透過性樹脂材１１０における突起１１３の高さとの合計がｈ４（＜ｈ１＋ｈ２  かつ  ＞ｈ３）となる。突起１０３・１１３が溶着によってその高さが低くなり、このような高さの関係となって、当接面間の間隙が消滅する程度に、振動溶接の強度（振動振幅またはエネルギー）と実行時間を調整する。このような振動溶着の強度や実行時間は、経験的に、かつ、部材ごとにさだめられる。図４：Ｓ０４のような状態になった場合には、大凡、非光透過性樹脂１００の当接面１０２と光透過性樹脂材１１０の当接面１１２との間隙はどの部分においても消滅し結局総ての部分において当接面が互いに当接している。このような振動溶着または摩擦溶着による耐圧強度は、一般に母材の１／３程度から１／１０程度といわれている。このままでは圧力のかかる車両の部品に対する溶着としては十分な強度とは言えない。そこでさらにこの溶着の強度を高めるための措置、レーザ光の照射を施すのである。
【００３９】
但し、本発明において、当該振動溶着工程は、溶着して耐圧を高める工程というよりは、両樹脂材の当接面間に生じている間隙を消滅させるという意味合いが強いため、万が一実質的な溶着による強度が生じていなくても問題無いといえる。本実施形態において溶着強度は主としてレーザ光照射による溶着に負っており、当該振動溶着工程は、当接面間を完全に当接させることができれば十分だからである。
【００４０】
当接面間の間隙が消滅した後、図４：Ｓ０５及び図６に示すように、レーザ光照射を行う（図３：Ｓ０５）。レーザ光Ｌは、光透過性樹脂材１１０の側から非光透過性樹脂材１００の当接面１０２に向けて行う。フランジ１０５の高さｈ３を踏まえ、レーザ光Ｌがフランジ１０５に遮られないような角度から照射する。レーザ光Ｌは、レーザ光を透過させる透過性樹脂材料の吸収スペクトルやその厚みとの関係で、透過性樹脂材料における透過率が所定値、つまり、透過性樹脂材料内部で発生する熱が樹脂材料の溶融点以下に収まるようなものを選定する。例えば、ＹＡＧ：Ｎｄ３＋レーザ（波長：１０６０ｎｍ）や半導体レーザ（波長５００〜１０００ｎｍ）を用いることが好ましい。その他、ガラス：ネオジウム３＋レーザ、ルビーレーザ、ヘリウム−ネオンレーザ、クリプトンレーザ、アルゴンレーザ、Ｈ２レーザ、Ｎ２レーザ等を挙げることができる。レーザ光の出力は、透過性樹脂材料の透過率や厚みにも依存するが、例えば５００Ｗの出力とすることができる。レーザ光Ｌのスポット径（焦点径）は当接面１０２・１１２の幅にも依存するが、例えば直径６ｍｍ程度のものを利用できる。
【００４１】
図６に示すように、このようなレーザ光Ｌのスポットを、非光透過性樹脂材料に十分な溶融を生じさせる程度の移動速度、例えば３０ｍｍ／秒の速度で、溶着すべき当接端部１２０全周に沿って移動させる。
【００４２】
このレーザ光による溶着は、当接面間の間隙が０．４ｍｍ以下でないと十分な溶着強度が得られないといわれているが、本実施形態では、レーザ光溶着工程の前に当接面間の間隙を消滅させる処理を施しているので、当該実施形態の非光透過性樹脂材１００と光透過性樹脂材１１０とは高い耐圧強度で溶着されていることになる。すなわち、本実施形態によれば、総ての当接面においてほぼ完全にレーザ光の照射による溶着が行われているので、母材の１／２以上というレーザ光等による溶着の耐圧強度をほぼ完全に享有できるのである。
（実施例）
上記実施形態にしたがい、インテークマニホールド用の樹脂材料としてＰＡ−ＧＦ３０を利用し、二つの樹脂材を振動溶着してから、半導体レーザを出力５００Ｗ、スポット径６ｍｍ、移動速度３０ｍｍ／秒の条件で当接面に沿って移動させた。比較例として、同様の樹脂材量で振動溶着のみを行ったものを製作した。双方の溶着方法による溶着強度および耐圧強度の相対値を以下に示す。従来の溶着方法である振動溶着のみの場合の強度を１とした場合の実施例における強度の相対値を示している。
【００４３】
【表１】
2004209916.tif 000003
表１に示すように、溶着強度及び耐圧強度が振動溶着のみの場合に比べ、約１．５倍以上に向上していることが確認できた。また、レーザ光による溶着のみの場合と本実施形態との比較から判るように、レーザ光のみでは、溶着前における樹脂材どうしの間隙がどの程度であるか、樹脂材の形状がどのようなものであるか、等に大きく依存して溶着強度や耐圧強度が定まるが、振動溶着を組み合わせることにより、レーザ光による溶着によって期待可能な最大レベルの溶着強度や耐圧強度が確保できることが判った。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、樹脂材が互いに当接端部において当接させられた後、その間隙をほぼ消滅させられるので、溶着工程において行われる溶着の強度を最大限に高めることができる。すなわち、従来の技術では、溶着の前における間隙を無くすための工程が存在しなかったため、当接端部間にキャップが存在している場合があった。このような状態で溶着しても、溶着における本来の耐圧強度が得られず、全体としての最大耐圧を期待通りに高めることができなかった。この点、本発明によれば、当接端部間の間隙を消滅させているため、溶着工程において得られるべき最大耐圧をいずれの溶着部位についても確保出来るようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の樹脂接合方法によって製造される、実施形態に係るインテークマニホールドの斜視図である。
【図２】図２は、本実施形態に係るインテークマニホールドの断面図である（図１のＡ−Ａ切断面）。
【図３】図３は、本実施形態に適用される樹脂接合方法を説明するフローチャートである。
【図４】図４は、本実施形態に適用される樹脂接合方法を説明する当接端部の拡大断面図である。
【図５】図５は、本実施形態におけるインテークマニホールドの樹脂材の組合せを説明する図である。
【図６】図６は、本実施形態におけるレーザ光の照射の様子を説明する図である。
【符号の説明】
１…インテークマニホールド、１０…ポート、１００…非光透過性樹脂材、１１０…光透過性樹脂材、１２０…当接端部、１０３、１１２…当接面、１０４…逃げ溝、１０５…溶着バリ、Ｌ…レーザ光
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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