(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂成形品に一体成形された溶着ボスの先端側を熱かしめ用チップの熱を熱電対で測定しながら温度制御しつつ軟化又は溶融することにより変形して被固定物を前記熱可塑性樹脂成形品にかしめ固定する熱かしめ装置において、
前記熱かしめ用チップの側面であって、前記熱電対の先端に形成された加熱面に近い位置に熱電対の先端を引っ掛けるようにして挿入するための係合孔を形成したこと、
前記係合孔の後部に凸部を設けると共に、この凸部には熱電対の２本の金属線が収まる２本の溝を接近して形成したこと、
前記凸部に形成した２本の溝内には、絶縁管を用いて配線された熱電対の２本の金属線の先端側を延長して前記係合孔内に折り返すことにより仮り止めを行い、かつ前記絶縁管と凸部間においては金属線はチップの側面に接触しないようにして凸部の溝内にそれぞれ収め、かつこの溝内に収めた２本の金属線を前記凸部に一体にロウ付けすることによりここを温度検知部としたこと、
を特徴とする熱可塑性樹脂成形品の熱かしめ装置。
【請求項２】
前記凸部は、チップの周側面の一部において山形に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の熱可塑性樹脂成形品の熱かしめ装置。
【請求項３】
前記凸部は、チップの周側面において、環状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の熱可塑性樹脂成形品の熱かしめ装置。
【請求項４】
前記凸部において、チップの先端側の前壁面にはスロープが形成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の熱可塑性樹脂成形品の熱かしめ装置。
【請求項５】
前記凸部において、前記チップの先端側と反対側の後壁面は垂直に形成されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の熱可塑性樹脂成形品の熱かしめ装置。
【請求項６】
前記凸部において、前記後壁面の基部に楔型の凹みが形成されていることを特徴とする請求項５に記載の熱可塑性樹脂成形品の熱かしめ装置。
【請求項７】
前記凸部に形成された溝の間隔は、前記係合孔の幅よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の熱可塑性樹脂成形品の熱かしめ装置。
【請求項８】
前記熱電対の金属線は、前記凸部を乗り越え、且つ係合孔にかけて銀ロウ付けされていることを特徴とする請求項１に記載の熱可塑性樹脂成形品の熱かしめ装置。
【請求項９】
前記熱電対の金属線は、個別の絶縁管内に通した後、この絶縁管は前記熱かしめ用チップと共に耐熱樹脂により一体化されていることを特徴とする請求項１に記載の熱可塑性樹脂成形品の熱かしめ装置。
【請求項１０】
前記絶縁管は１本から成り、この絶縁管には、２つの貫通した孔が形成されていて、金属線はこの孔内にそれぞれ挿通されていることを特徴とする請求項１に記載の熱可塑性樹脂成形品の熱かしめ装置。
【請求項１１】
前記絶縁管の先端は、チップの側面を伝わり、前記凸部に接近していることを特徴とする請求項９又は１０に記載の熱可塑性樹脂成形品の熱かしめ装置。
【請求項１２】
前記凸部に形成した２本の溝の間隔を前記係合孔の間隔よりも狭く形成することにより、熱電対の２本の金属線をこの溝で接近させ、且つ溝の手前ではハ字状に、溝から係合孔側に向かっては逆ハ字状に広げた状態でロウ付けしたことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の熱可塑性樹脂成形品の熱かしめ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性樹脂で成形された成形品に形成した溶着ボスを被固定物側に形成した固定孔へ挿入し、この固定孔から突き出た溶着ボスの先端における変形部を加熱加圧して変形させることにより、前記固定孔より直径が大きい膨大部を形成して被固定物を前記成形品へ固定する際に用いられる熱可塑性樹脂成形品の熱かしめ装置（熱かしめ用チップ）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
熱可塑性樹脂からなる成形品へ被固定物を取付ける場合、電気的な発熱体の加熱による熱かしめ固定方法が公知である。
この熱かしめ固定方法で重要なことは、適切な加熱温度を選ぶことで、例えば、加熱温度が高く成形品の樹脂材料における熱分解温度以上の熱を加えるとかしめ部分がもろくなり、かしめ強度が低下するという問題がある。また、逆に加熱温度が低いと十分に溶融されないため、かしめ部分の変形が所望する形状とはならず、十分なかしめ強度が得られない場合がある。したがって、熱かしめ用チップの加熱面の温度を最適に管理することは、熱かしめ固定方法の実施に際して重要なことである。
このようなことから、従来では、発熱体の温度を熱電対を用いて測定し、この測定値を用いて加熱面の温度管理を行っている。
【０００３】
しかし、電流を流してジュール熱により発熱させる熱かしめ用チップ（発熱体）の温度を計測する場合、図１１に示す様に、加熱面１０１を除きスリット１０２、１０３により２つ割りとなっているチップ１００の＋極１０４から−極１０４ａに加熱用の電流ａが交流の場合は交互に変化して流れるため、この電流ａの流れが熱電対にノイズとして影響する。具体的には、測定値に加熱用電流のパルス状のノイズが重畳されるため、正確な測定が行えないという問題である。そこで、測定回路へ前記ノイズを除去するためフィルターを追加して対応する手段を採用したりしているが、それでもあまりよい結果が得られていないのが現状である。
このようなことから、熱電対を用いて加熱体の温度測定を行う場合には、熱電対へ流れ込む加熱用電流を望ましくは零へ、またはできるだけ微少にすることが必要である。この方法の一つとして、熱電対の先端を加熱用電流の流れ方向に対して平行となるように取付けることが考えられる。
【０００４】
この取付け方法の１例として、特開２００７−１２３６４７号公報には、次の内容が紹介されている。
それは、ヒーターチップの本体側面形状において先端近傍に一端が外形に連通するスリットを有し、異種金属からなる一対の線材がお互いに溶融して構成される熱電対先端の接合体の少なくとも一部が、前記スリット内に溶融状態で侵入し、その後固化させるヒーターチップの熱電対取付け方法である。
つまり、熱電対の異種金属を、ヒーターチップを発熱させるための電流の流れ方向に対して略平行となるように並べて挿通することにより、ヒーターチップを発熱させるためのパルス状或いは交流状の大電流によって生じる電位差の影響を低減させるという内容である。
【特許文献１】特開２００７−１２３６４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特許文献１の方法の場合、熱かしめ用チップの正面がカップ形状の場合、スリットを形成することはできないため、このようなチップには適用できない。
本発明の目的は、熱可塑性樹脂成形品に形成されたボスの先端を熱かしめして被固定物を固定するためのかしめ装置において、熱電対の測定値に加熱用電流のパルス状のノイズが重畳されることを軽減もしくは排除できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明においては、熱可塑性樹脂成形品に一体成形された溶着ボスの先端側を熱かしめ用チップの熱を熱電対で測定しながら温度制御しつつ軟化又は溶融することにより変形して被固定物を前記熱可塑性樹脂成形品にかしめ固定する熱かしめ装置において、
前記熱かしめ用チップの側面であって、前記熱電対の先端に形成された加熱面に近い位置に熱電対の先端を引っ掛けるようにして挿入するための係合孔を形成したこと、
前記係合孔の後部に凸部を設けると共に、この凸部には熱電対の２本の金属線が収まる２本の溝を接近して形成したこと、
前記凸部に形成した２本の溝内には、絶縁管を用いて配線された熱電対の２本の金属線の先端側を延長して前記係合孔内に折り返すことにより仮り止めを行い、かつ前記絶縁管と凸部間においては金属線はチップの側面に接触しないようにして凸部の溝内にそれぞれ収め、かつこの溝内に収めた２本の金属線を前記凸部に一体にロウ付けすることによりここを温度検知部としたこと、
を特徴とするものである。
【０００７】
更に請求項２に記載の発明においては、請求項１に記載の熱可塑性樹脂成形品の熱かしめ装置において、前記凸部は、チップの周側面の一部において山形に形成されていることを特徴とするものである。
【０００８】
更に請求項３に記載の発明においては、請求項１に記載の熱可塑性樹脂成形品の熱かしめ装置において、前記凸部は、チップの周側面において、環状に形成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
更に請求項４に記載の発明においては、請求項１〜３の何れか１項に記載の熱可塑性樹脂成形品の熱かしめ装置において、前記凸部において、チップの先端側の前壁面にはスロープが形成されていることを特徴とするものである。
開口部方向の凸部壁面を熱かしめ用チップの側面に対し略垂直面に形成することにより、溶融した銀ロウがたれ流れて熱かしめ用チップの側面に流れ込まないため、温度測定ポイントに加熱用電流が流れずその影響を軽減できる。
【００１０】
更に請求項５に記載の発明においては、請求項１〜４の何れか１項に記載の熱可塑性樹脂成形品の熱かしめ装置において、前記チップの先端側と反対側の後壁面は垂直に形成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
更に請求項６に記載の発明においては、請求項５に記載の熱可塑性樹脂成形品の熱かしめ装置において、前記凸部において、前記後壁面の基部に楔型の凹みが形成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
更に請求項７に記載の発明においては、請求項１に記載の熱可塑性樹脂成形品の熱かしめ装置において、前記凸部に形成された溝の間隔は、前記係合孔の幅よりも小さいことを特徴とするものである。
熱電対の金属線を、銀ロウを用いて熱かしめ用チップの側面に固定する際、溶融した銀ロウは金属線間に浸透していくが、凸部からの金属線間の間隔を係合孔側と異なる一方の間隔が係合孔側よりも狭くしたため毛細現象により凸部を乗り越えて銀ロウが金属線間を浸透する。凸部から乗り越えたところには加熱用電流が流れないため、熱電対への影響を防ぐことができる。
【００１３】
更に請求項８に記載の発明においては、請求項１に記載の熱可塑性樹脂成形品の熱かしめ装置において、前記熱電対の金属線は、前記凸部を乗り越え、且つ係合孔にかけて銀ロウ付けされていることを特徴とするものである。
【００１４】
更に請求項９に記載の発明においては、請求項１に記載の熱可塑性樹脂成形品の熱かしめ装置において、前記熱電対の金属線は、個別の絶縁管内に通した後、この絶縁管は前記熱かしめ用チップと共に耐熱樹脂により一体化されていることを特徴とするものである。
熱電対の金属線を絶縁管に通すことにより、金属線が熱かしめ用チップの温度測定部以外に触れることを防ぐ、また、外部のものが金属線に接触して切断してしまうことを防ぐ保護効果を得ることができる。
【００１５】
更に請求項１０に記載の発明においては、請求項９に記載の熱可塑性樹脂成形品の熱かしめ装置において、前記絶縁管は１本から成り、この絶縁管には、２つの貫通した孔が形成されていて、金属線はこの孔内にそれぞれ挿通されていることを特徴とするものである。
絶縁管に、2つの貫通した孔を形成した絶縁管を用いたことにより、1本の絶縁管を使用すればよく、組み立てが容易になる効果が得られる。
【００１６】
更に請求項１１に記載の発明においては、請求項９又は１０に記載の熱可塑性樹脂成形品の熱かしめ装置において、前記絶縁管の先端は、チップの側面を伝わり、前記凸部に接近していることを特徴とするものである。
【００１７】
更に請求項１２に記載の発明においては、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の熱可塑性樹脂成形品の熱かしめ装置において、前記凸部に形成した２本の溝の間隔を前記係合孔の間隔よりも狭く形成することにより、熱電対の２本の金属線をこの溝で接近させ、且つ溝の手前ではハ字状に、溝から係合孔側に向かっては逆ハ字状に広げた状態でロウ付けしたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の効果は次の通りである。
１．熱電対の金属線は、チップに形成した凸部によりチップの周側面から離れ、ここで    ロウ付けされているため、この凸部には加熱用電流が流れないことから、温度データ    には加熱用電流が重畳されない。よって、正確な温度を測定することができる（請求    項１〜請求項１０）。
２．正確な温度を測定できることにより、適切な温度制御が可能になり、安定した熱か    しめ固定作業を行うことができる（請求項１〜請求項１０）。
３．熱電対の金属線を、絶縁管内に通し、更にその先端を前記凸部に近い位置まで延長    させることにより外部からの衝撃や埃等の付着から保護されるため、温度測定部以外    に接触したり、外圧により切断したりすることを防止することができると共に、作業    環境の悪い場所での使用にも耐えることができる（請求項９〜１１）。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
熱かしめ用チップの温度を測定する際、発熱用の電流が熱電対に流れ込まない様にするため、熱電対のロウ付け位置（温度検知部）を熱かしめ用チップの側面から局部的に離して行うことにより発熱用電流の影響を軽減することができる。
次に各図に基づいて本発明の熱可塑性樹脂成形品の熱かしめ装置について説明する。
【実施例１】
【００２０】
請求項１から請求項５に記載の発明に対応する実施例１について説明する。
本実施例１では、熱可塑性樹脂成形品の熱かしめ装置に用いる熱かしめ用チップについて説明する。
図1は熱かしめ用チップの説明図で、図１は側面図、図２は正面図、図３は背面図、図４は熱かしめ用チップにおける熱電対銀ロウ付け部の拡大断面図、図５は図１におけるＡ−Ａ´線断面図である。
【００２１】
以下、各図に基づいて説明する。
本実施例による熱かしめ用チップは、ステンレス材を用いて切削加工されていて、全体的には有底型の円筒形状である。熱かしめ用チップ１は大径部２、中径部３、小径部４と３段のブロックに分かれており、チップ１はカップ状の加熱面５を先端に形成し、大径部２と中径部３及び小径部４を通して縦に２等分するようにスリット６、６ａが形成されている。そのスリット６、６ａの小径部４の側端部には排気効率を高めるためスリット６、６ａをさらに大きく形成した長方形の排気窓７がスリット６、６ａと連続して形成されている。大径部２には、図６に示すように熱かしめ装置を組み立てる時、絶縁部材から成る支持部材（図示せず）が取り付けられる。大径部２と中径部３の境の一部には熱かしめ用チップ１の内部から外部に通じる窓８が形成されている。
【００２２】
小径部４の先端には、カップ状に加工された加熱面５が形成されていて、この加熱面５は、かしめ固定作業の際、溶着ボスの先端にこの加熱面５を被せるようにして押し当てて溶着ボスに熱を伝え、溶融変形させるところである。
小径部４の側面周囲には環状の凸部９を設けている。この凸部９の高さＨは０．３ｍｍ、凸部天面の幅Ｗは０．５ｍｍである。凸部９における前壁面９ａは、なだらかなスロープ状に形成され、凸部９の後壁面９ｂは垂直に形成されている。これは熱電対の金属線２１、２１ａを凸部９に銀ロウ２２で固定する作業を行う場合、溶融した銀ロウ２２が熱かしめ用チップ１の側面に広がらないようにするためである。
【００２３】
更に熱かしめ用チップ１の側面において、前壁面９ａから適宜な長さで深さが０．３mmの窪み１１を設けた。
その上で、この窪み１１のところには、熱電対の金属線の先端を挿入させて仮止めするための係合孔１２、１２ａを２箇所半径方向に隣接して形成した。
また、凸部９の天面には、熱電対の２本の金属線２１、２１ａを収めるための２本の溝９ｃ、９ｄが０．５５mm間隔で軸方向へ並列に形成されており、溝９ｃ、９ｄの間隔値と前記係合孔１２、１２ａの間隔は、溝９ｃ、９ｄの間隔の方を狭く設定した。これは、溝９ｃ、９ｄの間隔が広い場合、溶融した銀ロウ２２が毛細現象により係合孔 １２、１２ａの方向へ流れ込んでしまい、後壁面９ｂ方向へ銀ロウ２２が行き渡らなくことを防ぐためである。このため、金属線２１、２１ａは、図８に示すように凸部９の手前ではハ字状に、この反対側では逆ハ字状に形成されている。
【実施例２】
【００２４】
実施例２では、請求項６に記載の発明に対応する実施例について説明する。
本実施例２は、凸部９の後壁面９ｂ側の基部に楔型の凹み１３を形成することにより、銀ロウ２２がオーバーハング状態に付着するように形成した例であって、この状態を図６〜図１０に示す。
前記した実施例１では、凸部９の後壁面９ｂが熱かしめ用チップ１の側面に対して垂直に形成されていたが、本実施例２では、楔型に壁面が切り込んだ凹み１３を形成した。この凹み１３の深さＬは０．２ｍｍである。
この凹み１３の効果により、溶融した銀ロウ２２が熱かしめ用チップ１の側面に落下するのを防止する効果は実施例１より高まる。
他の構造及び作用は実施例１と同一である。
【実施例３】
【００２５】
本実施例３では、請求項８から請求項１２に記載した発明の実施例を説明する。
図７は熱かしめ装置の断面図、図８は熱かしめ装置の先端部の拡大側面図、図９、図１０は熱かしめ装置の先端部の拡大断面図である。
まず、熱かしめ用チップ１の側面へ形成された窪み１３に、マスキングとしてアルミナヤーンを巻きつける。マスキング材としては何でもいいが、剥がしたあとに繊維等が残らない材料を選ぶ必要がある。
【００２６】
マスキング終了後、熱電対２０における２本の金属線２１、２１ａの先端を熱かしめ用チップ１の側面に穿設された２つの係合孔１２、１２ａにそれぞれ個別に挿入し、熱かしめ用チップ１の裏側で熱電対２０の金属線２１、２１ａの先端を折り曲げて仮り止めを行う。次に凸部９に形成された２本の溝９ｃ、９ｄにそれぞれの金属線２１、２１ａを収めると、係合孔１２、１２ａの間隔が溝９ｃ、９ｄの間隔よりも広いため金属線２１、２１ａは、先端側において逆ハの字状になる。この状態で銀ロウ２２を溶融して図８〜図１０に示す様に銀ロウ２２付けを行う。凸部９における２本の溝９ｃ、９ｄの間隔は０．５５ｍｍと狭いため、毛細現象により凸部９の後壁面９ｂ側から銀ロウ２２がはみ出て固化される。一方、前壁面９ａ側は係合孔１２、１２ａのところまで流動して固化される。後壁面９ｂからはみ出た部分をオーバーハング量というが、この値は０．１５ｍｍ以上が望ましい。
このオーバーハング域２２ａが温度検知部となるが、加熱用電流は凸部９とこのオーバーハング域２２ａの作用により、金属線２１、２１ａ内には流れないため、熱電対２０の測定に対し加熱用電流の影響を軽減または排除することができる。
【００２７】
銀ロウ２２付け作業が完了すると、マスキング材を取り除き、金属線２１、２１ａをセラミックス製の絶縁管２３に通す。絶縁管２３は1本の絶縁管２３に１つの係合孔を設けたものを2本用いても良いが、1本の絶縁管２３に2つの絶縁孔を形成したものを用いると効率良く組み立てることができる。絶縁管２３は、できるだけ凸部９に近いところまで用いて金属線２１、２１ａが温度検知部以外のところに接触することを防ぐ目的もあるが、金属線２１、２１ａへの外圧から保護する効果も得られる。
加熱用電流を供給する＋極と−極の電線２５、２５ａの接続は、2本のスリット６、６ａで挟まれた側面に銀ロウ２２を用いて行う。
【００２８】
次に、熱かしめ用チップ１の大径部２内へ前記絶縁管２３と冷却用エアーを送り込むパイプ２４を通し孔２６ａ、２６ｂに挿入したセラミックス製の固定具２６を入れ込み、その上で大径部２及び電線２５、２５ａ及び絶縁管２３、パイプ２４をインモールドするようにして耐熱性樹脂材製のカバー２７を成形することにより、熱かしめ装置は完成する。
図９において、Ｆが銀ロウ２２のオーバーハング域２２ａの量である。
表１に実施例２の熱かしめ装置で測定した時の熱かしめ用チップ１の温度曲線を示す。
【表１】
0004460597.tif 000002
【実施例４】
【００２９】
本実施例４は、実施例２で説明した熱かしめ用チップ１において、チップ１の後壁面９ｂに図１０に示すように楔型に大きく切り込んだ凹み１３を形成したもので、この凹み１３の深さを大きくとることにより、金属線２１、２１ａを銀ロウ２２で接着したときのオーバーハング量Ｆ′を大きく得ることができ、このオーバーハング域２２ａの量を大きく得たことで、加熱用電流の影響をより軽減又は排除することができた。
【００３０】
［比較例１］
比較例として、従来行われていた熱電対を熱かしめ用チップの側面に直接ロウ付けした場合の熱かしめ用チップの温度特性を表２に示す。
上昇過程の温度曲線及び設定温度に上昇した時の温度曲線には、表１に比較して加熱用電流の影響のノイズが重畳されて温度の乱高下が現れており、正確な温度を測定できなかった。
【表２】
0004460597.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】熱かしめ用チップの側面図
【図２】熱かしめ用チップの正面図
【図３】熱かしめ用チップの背面図
【図４】チップにおける熱電対ロウ付け部の断面図
【図５】Ａ−Ａ´線断面図
【図６】チップの小径部に形成した凸部の凹みの説明図
【図７】組み立てを終了したかしめ装置の断面図
【図８】金属線を銀ロウ付けした状態の説明図
【図９】金属線を銀ロウ付けした状態の断面図
【図１０】銀ロウ付けのオーバーハングと凹みの説明図
【図１１】かしめ用チップにおける加熱用電流の流れ方向の説明図
【符号の説明】
【００３２】
１  かしめ用チップ
５  加熱面
９  凸部
９ａ  前壁面
９ｂ  後壁面
９ｃ、９ｄ  溝
１２、１２ａ  係合孔
２０  熱電対
２１、２１ａ  金属線
【図１】
0004460597.tif 000004
【図２】
0004460597.tif 000005
【図３】
0004460597.tif 000006
【図４】
0004460597.tif 000007
【図５】
0004460597.tif 000008
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
0004460597.tif 000012
【図１０】
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【図１１】
0004460597.tif 000014