(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
接合面に設けられた突起を被接合物に設けられた孔に貫装し、該突起の先端部に超音波振動子を当接して該突起の先端部を溶融および変形させることにより該被接合物に接合される樹脂部品であって、
該突起と該接合面との境界部に沿って熱応力逃がし溝を設け、
前記熱応力逃がし溝の前記突起側の壁面と該壁面の反対側の壁面とを連結する単数または複数の補強連結部を設けた樹脂部品。
【請求項２】
前記熱応力逃がし溝の底部の断面形状をＵ字型とした請求項１に記載の樹脂部品。
【請求項３】
超音波振動子において前記突起と当接する部分に球面形状の窪みを設けた請求項１または請求項２に記載の樹脂部品。
【請求項４】
前記突起の先端部の形状を前記超音波振動子の窪みと同じ曲率半径の略球面状とした請求項３に記載の樹脂部品。
【請求項５】
前記超音波振動子の窪みに該窪みの中心部から周縁部に延びた単数または複数の流れ溝を設けた請求項３または請求項４に記載の樹脂部品。
【請求項６】
前記超音波振動子の窪みの周縁部に前記突起の突出方向に延びた嵩高部を設けた請求項３から請求項５までのいずれか一項に記載の樹脂部品。
【請求項７】
樹脂部品の接合面に設けられた突起を被接合物に設けられた孔に貫装し、該突起の先端部に超音波振動子を当接して該突起の先端部を溶融および変形させることにより該樹脂部品を該被接合物に接合する樹脂部品の接合方法であって、
該突起と該接合面との境界部に沿って熱応力逃がし溝を設け、
前記熱応力逃がし溝の前記突起側の壁面と該壁面の反対側の壁面とを連結する単数または複数の補強連結部を設けた樹脂部品の接合方法。
【請求項８】
前記熱応力逃がし溝の底部の断面形状をＵ字型とした請求項７に記載の樹脂部品の接合方法。
【請求項９】
超音波振動子において前記突起と当接する部分に球面形状の窪みを設けた請求項７または請求項８に記載の樹脂部品の接合方法。
【請求項１０】
前記突起の先端部の形状を前記超音波振動子の窪みと同じ曲率半径の略球面状とした請求項９に記載に記載の樹脂部品の接合方法。
【請求項１１】
前記超音波振動子の窪みに該窪みの中心部から周縁部に延びた単数または複数の流れ溝を設けた請求項９または請求項１０に記載の樹脂部品の接合方法。
【請求項１２】
前記超音波振動子の窪みの周縁部に前記突起の突出方向に延びた嵩高部を設けた請求項９から請求項１１までのいずれか一項に記載の樹脂部品の接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂部品の超音波接合の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、樹脂部品を被接合物に接合する方法の一つとして超音波接合が知られている。
超音波接合は一般に、樹脂部品に超音波振動を付与することにより、当該樹脂部品の一部を溶融・凝固させて被接合物に接合するものである。
このような超音波接合の実施の一形態として、樹脂部品の接合面に樹脂からなる突起を設け、当該突起を被接合物に設けられた孔に貫装し、該突起の先端部に当接した超音波ホーンにより超音波振動を付与して該突起の先端部を溶融および凝固させて接合する方法が
知られている。例えば、特許文献１から特許文献５までに記載の如くである。
【０００３】
また、従来は自動車のＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）を構成する車載基板に孔を設け、当該孔にネジを通してネジ止めすることにより樹脂部品を車載基板に取り付けていたが、部品点数削減およびコスト削減の観点から、上記超音波接合を利用して樹脂部品を車載基板に接合する方法も検討されている。
【特許文献１】特開２０００−３５１１５９号公報
【特許文献２】特開２００４−２６２０４１号公報
【特許文献３】特開２０００−１２７２４８号公報
【特許文献４】特開平６−３１５９８４号公報
【特許文献５】特開平１０−２０５９８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記特許文献１から特許文献５に記載の超音波接合の場合、樹脂部品の接合面に対向する方の被接合物に設けられた孔のエッジ部分と、樹脂部品に設けられた突起と樹脂部品の接合面との境界部とが当接している。そのため、超音波ホーンにより突起に超音波振動を付与すると当該境界部の周囲が溶融し、場合によっては突起の根元部分に巣（気泡）が発生する。このように突起の根元部分が溶融したり巣が発生したりすると、当該根元部分の強度が著しく低下して突起が破断し易くなり、ひいては樹脂部品の接合強度の著しい低下を招く。
本発明は以上の如き状況に鑑み、接合時に樹脂部品の突起の根元部分が溶融したり巣が発生したりすることを防止し、十分な接合強度を達成することが可能な樹脂部品、および樹脂部品の接合方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００６】
即ち、請求項１においては、
接合面に設けられた突起を被接合物に設けられた孔に貫装し、該突起の先端部に超音波振動子を当接して該突起の先端部を溶融および変形させることにより該被接合物に接合される樹脂部品であって、
該突起と該接合面との境界部に沿って熱応力逃がし溝を設け、
前記熱応力逃がし溝の前記突起側の壁面と該壁面の反対側の壁面とを連結する単数または複数の補強連結部を設けたものである。
【０００７】
請求項２においては、
前記熱応力逃がし溝の底部の断面形状をＵ字型としたものである。
【０００８】
請求項３においては、
超音波振動子において前記突起と当接する部分に球面形状の窪みを設けたものである。
【０００９】
請求項４においては、
前記突起の先端部の形状を前記超音波振動子の窪みと同じ曲率半径の略球面状としたものである。
【００１０】
請求項５においては、
前記超音波振動子の窪みに該窪みの中心部から周縁部に延びた単数または複数の流れ溝を設けたものである。
【００１１】
請求項６においては、
前記超音波振動子の窪みの周縁部に前記突起の突出方向に延びた嵩高部を設けたものである。
【００１２】
請求項７においては、
樹脂部品の接合面に設けられた突起を被接合物に設けられた孔に貫装し、該突起の先端部に超音波振動子を当接して該突起の先端部を溶融および変形させることにより該樹脂部品を該被接合物に接合する樹脂部品の接合方法であって、
該突起と該接合面との境界部に沿って熱応力逃がし溝を設け、
前記熱応力逃がし溝の前記突起側の壁面と該壁面の反対側の壁面とを連結する単数または複数の補強連結部を設けたものである。
【００１３】
請求項８においては、
前記熱応力逃がし溝の底部の断面形状をＵ字型としたものである。
【００１４】
請求項９においては、
超音波振動子において前記突起と当接する部分に球面形状の窪みを設けたものである。
【００１５】
請求項１０においては、
前記突起の先端部の形状を前記超音波振動子の窪みと同じ曲率半径の略球面状としたものである。
【００１６】
請求項１１においては、
前記超音波振動子の窪みに該窪みの中心部から周縁部に延びた単数または複数の流れ溝を設けたものである。
【００１７】
請求項１２においては、
前記超音波振動子の窪みの周縁部に前記突起の突出方向に延びた嵩高部を設けたものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１９】
請求項１においては、樹脂部品を被接合物に十分な接合強度で接合することが可能である。
また、超音波振動の付与時に超音波振動子の特定の部分に応力が集中することを防止することが可能であり、超音波振動子の耐久性が向上する。
【００２０】
請求項２においては、接合時に熱応力逃がし溝の周辺に熱応力が集中することを防止し、樹脂部品の接合強度の低下を防止することが可能である。
【００２１】
請求項３においては、突起の側方への曲げ強度が向上し、接合時の破損を防止することが可能である。
【００２２】
請求項４においては、突起の先端部を超音波振動子の窪みに略均等に当接して溶融することが可能であり、溶融の初期の段階で突起の先端部の特定の部分が先行して溶融し、溶融樹脂が窪みの外部に流出してバリが発生することを防止することが可能である。
【００２３】
請求項５においては、溶融樹脂を下方にスムーズに流すことが可能である。
【００２４】
請求項６においては、突起において接合後に被接合物の孔の周縁部に係止される部分を大きく形成することが可能であり、接合強度が向上する。
【００２５】
請求項７においては、樹脂部品を被接合物に十分な接合強度で接合することが可能である。
また、超音波振動の付与時に超音波振動子の特定の部分に応力が集中することを防止することが可能であり、超音波振動子の耐久性が向上する。
【００２６】
請求項８においては、接合時に熱応力逃がし溝の周辺に熱応力が集中することを防止し、樹脂部品の接合強度の低下を防止することが可能である。
【００２７】
請求項９においては、突起の側方への曲げ強度が向上し、接合時の破損を防止することが可能である。
【００２８】
請求項１０においては、突起の先端部を超音波振動子の窪みに略均等に当接して溶融することが可能であり、溶融の初期の段階で突起の先端部の特定の部分が先行して溶融し、溶融樹脂が窪みの外部に流出してバリが発生することを防止することが可能である。
【００２９】
請求項１１においては、溶融樹脂を下方にスムーズに流すことが可能である。
【００３０】
請求項１２においては、突起において接合後に被接合物の孔の周縁部に係止される部分を大きく形成することが可能であり、接合強度が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下では図１乃至図１０、および図２０を用いて本発明に係る樹脂部品の実施の一形態である樹脂部品１の構成について説明する。なお、以下の説明では便宜上矢印Ａの方向を「上方」とする。
本実施例の樹脂部品１は自動車のＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）に用いられる車載基板７０に接合される部品であり、その材質として樹脂を含むものである。車載基板７０は自動車のエンジンルームに配置され、高温や振動といった過酷な条件で使用される。従って、樹脂部品１には車載基板７０への高い接合強度が求められる。
【００３２】
車載基板７０は本出願における「被接合物」の実施の一形態であるが、本出願における「被接合物」は樹脂部品の接合面に設けられた突起を貫装するための孔が設けられた部材であれば良く、その材質や形状については特に限定されるものではない。
【００３３】
本出願における「樹脂」は、主として熱可塑性樹脂、すなわち温度が上昇すると軟化し、温度が下降すると固化する性質を有する樹脂、を広く指すものとする。
また、上記樹脂にガラス繊維や炭素繊維を添加したもの（例えばＦＲＰ）や、上記樹脂に熱可塑性エラストマーを添加したもの等も、本出願における「樹脂」に含まれる。
【００３４】
本出願における「樹脂」の具体例としては、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、フッ素樹脂類（ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＰＴＰ）、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、クロロトリフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、ポリビニルオライド（ＰＶＦ）等）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、スチレン系樹脂類（アタクチックポリスチレン（ＡＰＳ）、アイソタクチックポリスチレン（ＩＰＳ）、シンジオタクチックポリスチレン（ＳＰＳ）、ＡＢＳ樹脂（ＡＢＳ）、ＡＳ樹脂等）、ポリカーボネイト（ＰＣ）、変性ポリフェニレンエーテル（ｍ−ＰＰＥ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）、ポリサルフォン（ＰＳＦ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリアミド類（ＰＡ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、塩化ビニール（ＰＶＣ）、熱可塑性のポリウレタン（ＰＵＲ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリフェニレンオキサイド（ＰＰＯ）、ポリメチルペンテン（ＰＭＰ）等が挙げられる。
【００３５】
図１および図２に示す如く、樹脂部品１には平滑な接合面１１が形成され、接合面１１に略円柱形状の突起１２が設けられる。突起１２の先端部の形状は、曲率半径がＲ１の略球面状である。なお、以下では便宜上突起１２が突出している方向（以下、「突出方向」という）を矢印Ａの方向とを略一致させた状態で説明する。
突起１２と接合面１１との境界部に沿ってリング状の熱応力逃がし溝１３が形成される。本実施例の場合、熱応力逃がし溝１３の底部から接合面１１までの高さに相当する熱応力逃がし溝１３の深さＤは約０．３ｍｍ、熱応力逃がし溝１３の外周側の壁面１３ａから内周側の壁面１３ｂまでの距離に相当する熱応力逃がし溝１３の幅Ｗは約０．３ｍｍである。
また、本実施例の熱応力逃がし溝１３の断面形状は略Ｕ字型であり、熱応力逃がし溝１３の壁面１３ａ・１３ｂと熱応力逃がし溝１３の底面との境界にエッジが形成されないようにしている。
【００３６】
なお、図２０に示す如く、樹脂部品１０１に設けられた突起１１２と接合面１１１との境界部（図２０の場合、エッジ１１２ａ）から離れた位置にリング状の溝１１３を設けた場合は、本出願における「該突起と該接合面との境界部に沿って設けた」に該当しない。すなわち、「該突起と該接合面との境界部に沿ってリング状の溝を設けた」というためには、図１および図２に示す如く、熱応力逃がし溝１３の内周側の壁面１３ｂと突起１２の外周面とが略面一であることが必要である。なお、「略面一である」とは、熱応力逃がし溝１３の内周側の壁面１３ｂと突起１２の外周面とが同一の平面または曲面を形成していることを指す。
なお、本実施例の接合面１１は、接合面１１と当接する車載基板７０の表面の形状に対応して平滑としたが、これに限定されるものではない。すなわち、樹脂部品の接合面の形状は被接合物の表面形状に応じて適宜選択される。
【００３７】
以下では、図３および図４を用いて本発明に係る超音波振動子の実施の一形態である超音波ホーン２の構成について説明する。
超音波ホーン２は、突起１２の先端部に所定の圧力を付与しつつ当接するとともに接合面１１に対して略垂直な方向または略水平な方向に超音波振動することにより、突起１２に超音波振動を付与するものである。超音波ホーン２はアルミニウム合金、チタン合金、鉄鋼材料等により構成される。超音波ホーン２は図示せぬ超音波振動源の昇降アクチュエータ（例えば油圧シリンダ）に取り付けられ、上下方向に移動可能であるとともに当該超音波振動源により超音波振動が付与される。
超音波ホーン２に付与される超音波振動の周波数、ひいては超音波ホーン２に当接する樹脂部品１に付与される超音波振動の周波数の範囲は、５ｋＨｚ程度から１５０ｋＨｚ程度である。
超音波ホーン２の下面には略球面形状の窪み２ａが設けられる。窪み２ａは突起１２との当接部、すなわち超音波ホーン２において突起１２と当接する部分である。また、窪み２ａには、窪み２ａの略中心部から周縁部に延びた流れ溝２１・２１・２１・２１が設けられる。
【００３８】
以下では、図３、図５、図６および図７を用いて本発明に係る樹脂部品の接合方法の実施の一形態について説明する。
【００３９】
図３に示す如く、樹脂部品１の接合面１１に設けられた突起１２を、被接合物たる車載基板７０に設けられた孔７０ａに貫装する。本実施例の場合、車載基板７０の下面が樹脂部品１の接合面１１に当接し、突起１２は孔７０ａを貫通し、その先端部が車載基板７０の上面側に突出する。
【００４０】
次に、図５に示す如く、超音波ホーン２を下降し、突起１２の先端部に超音波ホーン２の窪み２ａを当接させ、突起１２の先端部に超音波振動を付与する。
本実施例の場合、突起１２の先端部の形状は略球面状であり、その曲率半径Ｒ１（図３参照）は、超音波ホーン２の窪み２ａの曲率半径Ｒ２（図３参照）と略同じである。すなわち、突起１２の先端部の形状を超音波ホーン２の窪みと略同じ曲率半径の略球面状としている。
超音波ホーン２により超音波振動を付与された突起１２の先端部は、超音波ホーン２との摩擦熱によりその温度が上昇して溶融し、溶融樹脂１４を形成する。溶融樹脂１４は突起１２の外周面を伝って下方に流れていく。このとき、溶融樹脂１４の余剰分は熱応力逃がし溝１３に流れ込む。従って、溶融樹脂１４の余剰分が窪み２ａの外部に流出して凝固し、バリが発生することを防止することが可能である。
【００４１】
続いて、図６に示す如く、超音波ホーン２の下面が車載基板７０の上面に当接する位置まで超音波ホーン２を下降し、超音波ホーン２の超音波振動を停止する。溶融樹脂１４は超音波ホーン２の窪み２ａ、車載基板７０の上面、および未溶融の突起１２で囲まれた空間内で凝固し、かしめ部１２ａを形成する。かしめ部１２ａの凝固が完了したら図７に示す如く、超音波ホーン２を上昇する。
かしめ部１２ａの直径は孔７０ａの直径よりも大きいため、かしめ部１２ａは孔７０ａの周縁部に係止され、樹脂部品１が車載基板７０に脱落不能に固定される。すなわち、超音波ホーン２から付与される超音波振動により、突起１２を溶融および変形させた後、凝固させることで、樹脂部品１は車載基板７０に接合される。
【００４２】
以上の如く、本発明に係る樹脂部品の実施の一形態である樹脂部品１は、
接合面１１に設けられた突起１２を車載基板７０に設けられた孔７０ａに貫装し、突起１２の先端部に超音波ホーン２を当接して突起１２の先端部を溶融および変形させることにより車載基板７０に接合される樹脂部品であって、
突起１２と接合面１１との境界部に沿ってリング状の熱応力逃がし溝１３を設けたものである。
【００４３】
このように構成することは、以下の利点を有する。
仮に、樹脂部品１に熱応力逃がし溝１３を設けない場合、車載基板７０の孔７０ａの下面側のエッジと、突起１２と接合面１１との境界部と、が当接するが、この状態で突起１２に超音波振動を付与すると、突起１２と接合面１１との境界部が車載基板７０の孔７０ａの下面側の周縁部との摩擦により温度上昇し、ひどい場合には溶融して突起１２の根元部に巣（気泡）が発生する。すると、当該根元部分の強度が著しく低下して突起が樹脂部品から破断し易くなり、ひいては樹脂部品の接合強度が大幅に低下する。
本実施例の如く樹脂部品１の突起１２と接合面１１との境界部に沿ってリング状の熱応力逃がし溝１３を設けることにより、車載基板７０の孔７０ａの下面側の周縁部が樹脂部品１の接合面１１に当接しないので、接合時の突起１２の根元部分の温度上昇および巣の発生を防止し、樹脂部品１を車載基板７０に十分な接合強度で接合することが可能である。
また、熱応力逃がし溝１３には溶融樹脂１４の余剰分が流れ込むため、これが窪み２ａの外部に流出して凝固してバリが発生することを防止し、かしめ部１２ａを所望の形状に成形して十分な接合強度を達成することが可能である。さらに、バリに起因する車載基板７０の短絡を防止することが可能である。
なお、本実施例では突起１２と接合面１１との境界部の全周にわたって熱応力逃がし溝１３を形成することにより熱応力逃がし溝１３をリング状としているが、突起と接合面との境界部の一部にのみ熱応力逃がし溝を形成する構成としても略同様の効果を奏する。
【００４４】
また、樹脂部品１は、
熱応力逃がし溝１３の底部の断面形状を略Ｕ字型とするものである。
【００４５】
このように構成することは、以下の利点を有する。
本実施例の樹脂部品１は上記の如く熱応力逃がし溝１３を設けたことにより突起１２の根元部分の温度上昇は抑えられているが、それでも接合時には突起１２の先端部は高温となっており、突起１２の外周面に沿って高温の溶融樹脂１４が流れるため、突起１２の根元部分は溶融しない範囲である程度までは温度上昇する。このとき、仮に熱応力逃がし溝１３の底部の断面形状をＶ字型等のエッジが形成される形状とすると、当該エッジ部分に温度上昇による熱応力が集中し、突起１２の根元部分の強度低下、ひいては接合強度の低下の原因となる場合がある。
本実施例の如く熱応力逃がし溝１３の底部の断面形状を略Ｕ字型とすることにより、接合時に熱応力逃がし溝１３の周辺に熱応力が集中することを防止し、樹脂部品１の接合強度の低下を防止することが可能である。
【００４６】
また、樹脂部品１は、
超音波ホーン２において突起１２と当接する部分に略球面形状の窪み２ａを設けたものである。
【００４７】
このように構成することは、以下の利点を有する。
仮に、超音波ホーンに略円柱形状の窪みを設けた場合、当該超音波ホーンに超音波振動を付与すると、当該略円柱形状の窪みの最も奥のエッジ部分に応力が集中しやすいため、超音波ホーンの耐久性が低下する（超音波ホーンが破損する）場合がある。
本実施例の如く、突起１２の先端部を溶融および凝固するための超音波ホーン２の突起１２との当接部に略球面形状の窪みを設けることにより、超音波振動の付与時に超音波ホーン２の特定の部分に応力が集中することを防止することが可能であり、超音波ホーン２の耐久性が向上する。
【００４８】
また、図８に示す如く、樹脂部品１の熱応力逃がし溝１３の突起側の壁面（壁面１３ｂ）と、該壁面の反対側の壁面（壁面１３ａ）と、を連結する補強連結部１５ａ・１５ｂ・１５ｃ・１５ｄを設けることも可能である。
このように構成することにより、突起１２の側方（突出方向に略垂直な方向）への曲げ強度が向上し、接合時の破損（座屈等）を防止することが可能である。
なお、本実施例では計四箇所に補強連結部１５ａ・１５ｂ・１５ｃ・１５ｄを設けたが、これらの数は樹脂部品１を構成する樹脂の種類（材質）、突起１２の形状等に応じて適宜選択することが望ましい。
【００４９】
また、樹脂部品１は、
突起１２の先端部の形状を超音波ホーン２の窪み２ａと略同じ曲率半径の略球面状としたものである。
このように構成することにより、突起１２の先端部を超音波ホーン２の窪み２ａに略均等に当接して溶融することが可能である。
従って、溶融の初期の段階で突起１２の先端部の特定の部分が先行して溶融し、溶融樹脂１４が窪み２ａの外部に流出してバリが発生することを防止することが可能である。
【００５０】
また、樹脂部品１は、
超音波ホーン２の窪み２ａに、窪み２ａの略中心部から周縁部に延びた流れ溝２１・２１・２１・２１を設けたものである。
このように構成することにより、溶融樹脂１４を下方にスムーズに流すことが可能である。
従って、突起１２において接合後に車載基板７０の孔７０ａの周縁部に係止される部分、すなわち、かしめ部１２ａを所望の形状に確実に成形することが可能である。
なお、本実施例では窪み２ａの四箇所に流れ溝２１・２１・２１・２１を設けたが、流れ溝の本数については溶融樹脂１４の流れの状況に応じて適宜選択することが望ましく、本実施例に限定されるものではない。
【００５１】
また、図９および図１０に示す如く、超音波ホーン２の窪み２ａの周縁部に突起１２の突出方向（本実施例の場合、矢印Ａの方向）に延びた嵩高部２２を設けることも可能である。
このように構成することにより、突起１２において接合後に車載基板７０の孔７０ａの周縁部に係止される部分、すなわち、かしめ部１２ａを大きく形成することが可能であり、接合強度が向上する。
【００５２】
以下では、図１１乃至図１９を用いて本発明に係る樹脂部品の別実施例である樹脂部品３０・４０・５０について説明する。
図１１、図１２および図１３に示す如く、樹脂部品３０・４０・５０は、突起３２・４２・５２と該接合面３１・４１・５１との境界部に沿ってリング状の熱応力逃がし溝３３・４３・５３が設けられている点は樹脂部品１と略同じである。
樹脂部品３０・４０・５０が樹脂部品１と異なる点は、突起３２・４２・５２の先端部の形状である。すなわち、樹脂部品３０の突起３２の先端部には平滑な面が形成され、樹脂部品４０の突起４２の先端部は尖った略円錐形状であり、樹脂部品５０の突起５２の先端部には擂り鉢状に凹み５２ａが設けられている。
【００５３】
樹脂部品の突起の先端部の形状は、当該突起の先端部の接合時における溶融および凝固の挙動に応じて適宜選択することが望ましい。
【００５４】
図１２、図１４および図１５に示す樹脂部品４０の場合、突起４２の先端部が尖っているため、当該尖っている部分にのみ超音波ホーン２を当接し、超音波振動を付与して溶融することが可能である。従って、熱を局所に集中させて短時間で溶融樹脂４４を形成することが可能である。
樹脂部品４０の突起４２の形状は、溶融している部分からの熱伝達により突起４２全体の温度が上昇して熱応力が発生することに起因する突起４２の強度低下を防止する場合に適している。
【００５５】
図１３、図１６および図１７に示す樹脂部品５０の場合、突起５２の先端部には凹み５２ａが設けられているため、突起５２の先端部のうち、凹み５２ａの周縁部が最初に超音波ホーン２に当接し、溶融する。このときに形成される溶融樹脂５４は、大半が凹み５２ａに流入する。そのため、初期に形成される溶融樹脂が窪み２ａの外部に流出して凝固し、バリが発生することを防止することが可能である。
【００５６】
また、図１１、図１８および図１９に示す如く、突起４２の先端部が平滑な場合でも、超音波ホーン２の窪み２ａに凸部２３を設けて突起４２の先端部のエッジ部分に当接させることにより、当該エッジ部分を局所的に温度上昇させて短時間に溶融し、溶融樹脂３４を形成することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明に係る樹脂部品の第一実施例を示す要部側面断面図。
【図２】本発明に係る樹脂部品の第一実施例を示す斜視図。
【図３】接合前の本発明に係る樹脂部品の第一実施例を示す要部側面断面図。
【図４】本発明に係る超音波振動子の第一実施例を示す底面図。
【図５】接合途中の本発明に係る樹脂部品の第一実施例を示す要部側面断面図。
【図６】接合終期の本発明に係る樹脂部品の第一実施例を示す要部側面断面図。
【図７】接合後の本発明に係る樹脂部品の第一実施例を示す要部側面断面図。
【図８】本発明に係る樹脂部品の第二実施例を示す斜視図。
【図９】本発明に係る超音波振動子の第二実施例を示す要部側面断面図。
【図１０】同じく本発明に係る超音波振動子の第二実施例を示す要部側面断面図。
【図１１】本発明に係る樹脂部品の第三実施例を示す要部側面断面図。
【図１２】本発明に係る樹脂部品の第四実施例を示す要部側面断面図。
【図１３】本発明に係る樹脂部品の第五実施例を示す要部側面断面図。
【図１４】接合前の本発明に係る樹脂部品の第四実施例を示す要部側面断面図。
【図１５】接合途中の本発明に係る樹脂部品の第四実施例を示す要部側面断面図。
【図１６】接合前の本発明に係る樹脂部品の第五実施例を示す要部側面断面図。
【図１７】接合途中の本発明に係る樹脂部品の第四実施例を示す要部側面断面図。
【図１８】本発明に係る超音波振動子の第三実施例を示す要部側面断面図。
【図１９】同じく本発明に係る超音波振動子の第三実施例を示す要部側面断面図。
【図２０】本発明に係る樹脂部品と異なる樹脂部品の実施例を示す要部側面断面図。
【符号の説明】
【００５８】
１      樹脂部品
２      超音波ホーン（超音波振動子）
１１    接合面
１２    突起
１３    熱応力逃がし溝
７０    車載基板（被接合物）
７０ａ  孔
【図１】
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【図２】
0004577115.tif 000003
【図３】
0004577115.tif 000004
【図４】
0004577115.tif 000005
【図５】
0004577115.tif 000006
【図６】
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【図７】
0004577115.tif 000008
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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