(57)【要約】【課題】  バリが発生することを安価に抑制できる樹脂製部品の製造方法の提供。【解決手段】  （１）複数の樹脂部材１０を接触させて複数の樹脂部材１０の内部に内部空間１１を形成するとともに内部空間１１を複数の樹脂部材１０の外部１２から遮断し、  内部空間１１をエア加圧し、内部空間１１の加圧状態を保ったまま複数の樹脂部材１０同士を溶着する、樹脂製部品の製造方法。（２）内部空間１１にエアの静圧をかけ、該静圧によって溶解材料の内部空間１１への流出を抑制する。（３）エア加圧は内部空間１１に直接空気を送り込むことで行われる。（４）複数の樹脂部材１０は溶着面１３に突起部２０を有し、突起部２０を溶解させるとともに複数の樹脂部材１０を圧着することで複数の樹脂部材１０が溶着される。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の樹脂部材を接触させて該複数の樹脂部材の内部に内部空間を形成するとともに該内部空間を前記複数の樹脂部材の外部から遮断し、
前記内部空間をエア加圧し、
前記内部空間の加圧状態を保ったまま前記複数の樹脂部材同士を溶着する、樹脂製部品の製造方法。
【請求項２】
前記内部空間にエアの静圧をかけ、該静圧によって溶解材料の前記内部空間への流出を抑制する、請求項１記載の樹脂製部品の製造方法。
【請求項３】
前記エア加圧は前記内部空間に直接空気を送り込むことで行われる請求項１記載の樹脂製部品の製造方法。
【請求項４】
前記複数の樹脂部材は溶着面に突起部を有し、該突起部を溶解させるとともに前記複数の樹脂部材を圧着することで前記複数の樹脂部材が溶着される請求項１記載の樹脂製部品の製造方法。
【請求項５】
前記突起部の断面形状は矩形である請求項４記載の樹脂製部品の製造方法。
【請求項６】
前記突起部の断面形状は台形である請求項４記載の樹脂製部品の製造方法。
【請求項７】
前記突起部の断面形状は半円形である請求項４記載の樹脂製部品の製造方法。
【請求項８】
前記突起部の幅Ｄ４と前記樹脂部材の厚みＤ３との関係が、
Ｄ４＝０．７〜０．９×Ｄ３
とされている請求項５〜請求項７記載の樹脂製部品の製造方法。
【請求項９】
前記突起部の前記樹脂部材の溶着面からの高さＨと前記樹脂部材の厚みＤ３との関係が、
Ｈ＝０．１〜０．３×Ｄ３
とされている請求項５〜請求項７記載の樹脂製部品の製造方法。
【請求項１０】
前記複数の樹脂部材の各樹脂部材の形状は管形状である請求項１記載の樹脂製部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の樹脂部材を溶着して樹脂製部品を製造する樹脂製部品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂部材同士を溶着させる方法として、振動、熱板、超音波などによる熱で溶解させて上下から圧着する、振動溶着、熱板溶着（接触、非接触式）、超音波溶着がある。
【０００３】
しかし、従来の溶着方法には、つぎの問題点がある。
複数の樹脂部材を溶着して管形状の樹脂製部品を製造する場合、樹脂部材同士の溶着面（端面）を溶解させ圧着すると、樹脂が溶着部の内外部に流れ出す。そのため、溶着部の内外部にバリができる。内部にバリが出るため、樹脂製部品の流路が狭くなり、かつ、流れが乱れるため、圧力損失が大きくなる。
特開２００１−２６０５６号公報は、樹脂部材同士を溶着する時に溶着面の側方から空気を所定タイミングで吹き付けてバリの発生を抑制する、樹脂製部品の製造方法を開示している。
しかし、特開２００１−２６０５６号公報開示の方法には、つぎの問題点がある。
複雑な形状の空気管が必要になり、コスト高である。
【特許文献１】特開２００１−２６０５６号公報
【特許文献２】特開平５−１７７７１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする第１の問題点は、バリができることである。
本発明が解決しようとする第２の問題点は、バリ発生抑制に大幅なコストアップを要することである。
本発明の目的は、バリが発生することを安価に抑制できる樹脂製部品の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。
（１）  複数の樹脂部材を接触させて該複数の樹脂部材の内部に内部空間を形成するとともに該内部空間を前記複数の樹脂部材の外部から遮断し、
前記内部空間をエア加圧し、
前記内部空間の加圧状態を保ったまま前記複数の樹脂部材同士を溶着する、樹脂製部品の製造方法。
（２）  前記内部空間にエアの静圧をかけ、該静圧によって溶解材料の前記内部空間への流出を抑制する、（１）記載の樹脂製部品の製造方法。
（３）  前記エア加圧は前記内部空間に直接空気を送り込むことで行われる（１）記載の樹脂製部品の製造方法。
（４）前記複数の樹脂部材は溶着面に突起部を有し、該突起部を溶解させるとともに前記複数の樹脂部材を圧着することで前記複数の樹脂部材が溶着される（１）記載の樹脂製部品の製造方法。
（５）  前記突起部の断面形状は矩形である（４）記載の樹脂製部品の製造方法。
（６）  前記突起部の断面形状は台形である（４）記載の樹脂製部品の製造方法。
（７）  前記突起部の断面形状は半円形である（４）記載の樹脂製部品の製造方法。
（８）  前記突起部の幅Ｄ４と前記樹脂部材の厚みＤ３との関係が、
Ｄ４＝０．７〜０．９×Ｄ３
とされている（５）〜（７）記載の樹脂製部品の製造方法。
（９）  前記突起部の前記樹脂部材の溶着面からの高さＨと前記樹脂部材の厚みＤ３との関係が、
Ｈ＝０．１〜０．３×Ｄ３
とされている（５）〜（７）記載の樹脂製部品の製造方法。
（１０）  前記複数の樹脂部材の各樹脂部材の形状は管形状である（１）記載の樹脂製部品の製造方法。
【発明の効果】
【０００６】
上記（１）〜（１０）の樹脂製部品の製造方法では、内部空間をエア加圧し、内部空間の加圧状態を保ったまま複数の樹脂部材同士を溶着するので、溶着時に樹脂が内部空間に流出し難くなる（はみ出し難くなる）。そのため、バリが発生することを抑制できる。
また、内部空間の加圧は、内部空間に空気を送り込むこと等により行うことができるため、複雑な空気配管を設ける場合に比べて、コスト面で有利である。
上記（２）の樹脂製部品の製造方法では、内部空間にエアの静圧をかけ、該静圧によって溶解材料の内部空間への流出を抑制できる。
上記（３）の樹脂製部品の製造方法では、エア加圧が内部空間に直接空気を送り込むことで行われるので、容易に加圧でき、また、安価に加圧できる。
上記（４）の樹脂製部品の製造方法では、突起部を溶解させるとともに複数の樹脂部材を圧着することで複数の樹脂部材が溶着されるので、突起部の形状を所定範囲内の形状にすることにより、突起部が設けられていない場合に比べて、バリが発生する量を抑制できる。
上記（５）または（６）の樹脂製部品の製造方法では、樹脂部材同士の位置合わせが容易である。
上記（６）または（７）の樹脂製部品の製造方法では、溶着面から離れるにつれて突起部の幅が細くなるため、小さい力で容易に突起部をつぶすことができる。
上記（８）または（９）の樹脂製部品の製造方法では、バリの発生を抑え、かつ、十分な圧着力を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１〜図６を参照して、本発明実施例の樹脂製部品の製造方法を説明する。
本発明実施例の樹脂製部品の製造方法にて製造される樹脂製部品１０は、たとえば、燃料電池の水素配管に用いられる。ただし、樹脂製部品１０は、燃料電池の水素配管以外に用いられてもよい。
本発明実施例の樹脂製部品の製造方法は、複数の樹脂部材１０を溶着して樹脂製部品を製造する方法である。樹脂部材１０同士を溶着する方法は、振動溶着方法、熱板溶着方法（接触、非接触式）、超音波溶着方法のいずれであってもよい。
本発明実施例の樹脂製部品の製造方法は、図２に示すように、（ａ）複数の樹脂部材１０を接触させて複数の樹脂部材１０の内部に内部空間１１を形成するとともに内部空間１１を複数の樹脂部材１０の外部１２から遮断する工程と、（ｂ）内部空間１１をエア加圧する工程と、（ｃ）内部空間１１の加圧状態を保ったまま複数の樹脂部材１０同士を溶着する工程と、を有する。
【０００８】
複数の樹脂部材１０の各樹脂部材１０の形状は、管形状である。管形状の樹脂部材１０同士を溶着して管形状の樹脂製部品が得られる。図４〜図６に示すように、樹脂部材１０の、最外径（直径）をＤ１、内径（直径）をＤ２、厚み(溶着面１３の幅)をＤ３とすると、樹脂部材１０を溶着して樹脂製部品が得られるため、樹脂製部品の、最外径(直径)はＤ１であり、内径（直径）はＤ２であり、厚みはＤ３である。Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３は、周方向で一定である。
樹脂部材１０の溶着面（軸方向端面）１３に突起部２０が設けられている。突起部２０は、樹脂部材１０と同じ材料からなり、樹脂部材１０に一体に形成される。突起部２０を溶解させるとともに複数の樹脂部材１０を圧着することで複数の樹脂部材１０が溶着される。
【０００９】
突起部２０は、複数の樹脂部材１０の各樹脂部材１０の溶着面１３に設けられる。突起部２０は、樹脂部材１０の周方向に連続して設けられている。突起部２０の幅Ｄ４、高さＨは、図３に示すように、周方向で一定である。
突起部２０の幅Ｄ４と、樹脂部材１０の厚みＤ３との関係は、
Ｄ４＝０．７〜０．９×Ｄ３
とされている。Ｄ４がこれ以下の場合十分な圧着力を得られず、Ｄ４がこれ以上の場合溶解樹脂が外部１２に流出し溶着部の外部にバリができてしまうからである。
突起部２０の高さＨと、樹脂部材１０の厚みＤ３との関係は、
Ｈ＝０．１〜０．３×Ｄ３
とされている。Ｈがこれ以下の場合十分な圧着力を得られず、Ｈがこれ以上の場合溶解樹脂が外部１２に流出し溶着部の内外部にバリができてしまうからである。なお、外部１２にバリが発生しても、問題なければ、突起部２０は不要である。
【００１０】
突起部２０の断面形状は、図４に示すように、矩形であってもよく、図５に示すように、溶着面１３から離れるにしたがって幅が細くなる台形であってもよく、図６に示すように、溶着面１３から離れるにしたがって幅が細くなる半円形であってもよい。突起部２０の断面形状が台形または半円形である場合、突起部２０の幅Ｄ４は、溶着面１３側の端部（根元部）の幅である。
突起部２０の内径は、図３〜図６に示すように、樹脂部材１０の内径よりも大とされていてもよいが、図１に示すように、樹脂部材１０の内径と等しくされていることが望ましい。突起部２０を設けた場合であっても、段差(図４〜図６のＡ)ができることを防止できるからである。
【００１１】
内部空間１１の外部１２からの遮断は、図２に示すように、樹脂部材１０の軸方向両側に配置される押さえ部材３０により行われる。押さえ部材３０は、樹脂部材１０の軸方向一側に配置される第１の押さえ部材３１と、樹脂部材１０の軸方向他側に配置される第２の押さえ部材３２と、を備える。
【００１２】
内部空間１１のエア加圧は、内部空間１１に直接空気を送り込むことで行われる。エア加圧は、第１の押さえ部材３１に設けられる空気流入孔３１ａから空気を直接内部空間１１に送り込むことで行われる。
第２の押さえ部材３２に空気流出孔３２ａが設けられている。空気流出孔３２ａが設けられているので、空気流入孔３１ａから内部空間１１に流入した空気を外部１２に流出させることができる。なお、空気流出孔３２ａから流出する空気量は、バルブ３３等により調節できるようになっていることが望ましい。
【００１３】
ここで、本発明実施例の作用、効果を説明する。
本発明実施例では、内部空間１１をエア加圧し、内部空間１１の加圧状態を保ったまま複数の樹脂部材１０同士を溶着するので、溶着時に溶解樹脂が内部空間１１に流出し難くなる（はみ出し難くなる）。内部空間１１にエアの静圧をかけ、静圧によって溶解材料の内部空間１１への流出を抑制できる。そのため、内部空間１１にバリが発生することを抑制できる。バリが発生することを抑制できるため、（ｉ）後処理が不要であり、（ｉｉ）圧力損失を低減でき、（ｉｉｉ）作業性が向上する。
内部空間１１の加圧が内部空間１１に直接空気を送り込むことで行われるので、複雑な形状の空気配管等は不要である。そのため、容易にかつ安価に加圧できる。
【００１４】
突起部２０が設けられているので、突起部２０を設けない場合に比べて外部１２へのバリの発生を抑制できる。外部１２へのバリの発生を抑制できるため、外部１２に余分なスペースを確保する必要が無く、見栄えもよい。
【００１５】
突起部２０の断面形状が矩形または台形の場合（図４、図５）、突起部２０同士を面で接触させることができるため、樹脂部材１０同士の位置合わせが容易である。
突起部２０の形状が台形または半円形の場合（図５、図６）、溶着面１３から離れるにつれて突起部２０の幅が細くなるため、小さい力で容易に突起部２０をつぶすことができる。
【００１６】
突起部２０の幅Ｄ４と樹脂部材１０の厚みＤ３との関係が、
Ｄ４＝０．７〜０．９×Ｄ３
とされており、
また、突起部２０の高さＨと樹脂部材１０の厚みＤ３との関係が、
Ｈ＝０．１〜０．３×Ｄ３
とされているので、バリの発生を抑え、かつ、十分な圧着力を得ることができる。
【００１７】
空気流出孔３２ａから外部１２に流出する空気量をバルブ３３により調節できるため、バルブ３３の開閉量を調節して、空気流入孔３１ａから内部空間１１に流入する空気量に比べて空気流出孔３２ａから外部１２に流出する空気量を少なくすることにより、内部空間１１内を樹脂部材１０の軸方向に空気を流しつつ加圧できる。内部空間１１の空気を樹脂部材１０の軸方向に流すことができるため、溶着部の冷却時間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明実施例の樹脂製部品の製造方法の、樹脂部材同士を溶着させる前の樹脂部材を示す断面図である
【図２】本発明実施例の樹脂製部品の製造方法の、樹脂部材同士を溶着させるときの樹脂部材を示す断面図である。
【図３】本発明実施例の樹脂製部品の製造方法の、樹脂部材の突起部での断面図である。
【図４】本発明実施例の樹脂製部品の製造方法の、突起部の断面形状が矩形である場合の、樹脂部材の断面図である。
【図５】本発明実施例の樹脂製部品の製造方法の、突起部の断面形状が台形である場合の、樹脂部材の断面図である。
【図６】本発明実施例の樹脂製部品の製造方法の、突起部の断面形状が半円形である場合の、樹脂部材の断面図である。
【符号の説明】
【００１９】
１０  樹脂部材
１１  内部空間
１２  外部
１３  溶着面
２０  突起部
３０  押さえ部材
３１  第１の押さえ部材３１
３１ａ  空気流入孔
３２  第２の押さえ部材３２
３２ａ  空気流出孔
３３  バルブ
【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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