(57)【要約】【課題】熱可塑性樹脂からなる部材同士を、振動溶着によって接合する際に生じるバリの突出量を容易に小さくすることができ、バリによる悪影響を除外することができる振動溶着成形方法を提供することと、このような振動溶着成形方法によって成形される熱可塑性樹脂振動溶着成形品を提供することである。【解決手段】熱可塑性樹脂材からなる成形部品１、２の接合部３、４の内側又はその近傍に、通電可能な金属ペースト材８、９を塗布する。成形部品１、２を振動溶着すると、接合部３、４の間から、金属ペースト材８、９を含むバリ２１が生成される。このバリ２１又は金属ペースト材８、９に通電し、バリ２１を溶融し、溶融物２２を生成する。溶融物２２は、接合部３、４側に収束してまとまり、成形部品１、２に強固に固着される。溶融物２２は、バリ２１よりも突出量が小さい。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂材からなる部材同士を、振動溶着によって接合する振動溶着成形方法において、
両部材のうちの少なくとも一方の接合部又はその近傍に、通電可能なペースト材を塗布した状態で振動溶着を行い、
振動溶着によって両部材の接合部に生じたバリに通電し、バリを溶融することを特徴とする振動溶着成形方法。
【請求項２】
請求項１の振動溶着成形方法によって成形された熱可塑性樹脂振動溶着成形品であって、通電可能なペースト材は、金属ペースト材であることを特徴とする熱可塑性樹脂振動溶着成形品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性樹脂材から成る成形部品同士を、振動溶着によって一体化する振動溶着成形方法と、この振動溶着成形方法によって成形される熱可塑性樹脂振動溶着成形品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
振動溶着によって熱可塑性樹脂材からなる成形部品同士を接合すると、接合部には、バリが生じる。すなわち、振動溶着時には、成形部品の接合部が溶融し、液状化した樹脂材によって両成形部品が接合される。その際には、液状化した樹脂材の全てが接合に寄与するのではなく、必ず一部が接合部からはみ出し、これがバリを生じさせる。
【０００３】
バリは、成形品の外観を損ねるだけでははく、成形品の内側に入り込んだ場合には、成形品の品質を低下させることがある。
【０００４】
図３を参照しながら、具体的に説明する。
【０００５】
図３（ａ）に示す熱可塑性樹脂成形品９０は、部品９１と部品９２とで構成されている。部品９１は、熱可塑性樹脂材で形成されており、４つの側壁と底壁とを有し、上方が開口した箱形の形状を呈している。また、部品９２は、熱可塑性樹脂材で形成されており、４つの側壁から成る枠形状を呈している。部品９１の４つの側壁の上面９３と、部品９２の４つの側壁の下面９４とが振動溶着によって接合されて、熱可塑性樹脂成形品９０が構成されている。
【０００６】
部品９１と部品９２とを振動溶着する際、図３（ｂ）に示す様に、両部品９１、９２の接合部分にバリ９５、９６が生じる。バリ９６は、熱可塑性樹脂成形品９０の外側に生じているので、容易に除去することができるが、バリ９５は、熱可塑性樹脂成形品９０の内側に生じているため、容易に除去することができない。このバリ９５を放置すると、熱可塑性樹脂成形品９０の性能に様々な悪影響を及ぼす。
【０００７】
例えば、図３（ｃ）に示す様に、バリ９５が何らかの拍子に欠け落ち、熱可塑性樹脂成形品９０の内部に落下し、取り出しが困難になることがある。この欠け落ちたバリ９５の取り出しに手間が掛かると、熱可塑性樹脂成形品９０の製造効率が悪化する。
【０００８】
バリ対策の具体的な例として、熱可塑性樹脂成形品９０が、特許文献１の吸気通路構造体である場合を考える。特許文献１の吸気通路構造体の溶着構造の発明では、吸気通路内にバリが入り込むと、吸気性能に悪影響を及ぼしてしまうため、２つの吸気通路構成部品の接合部の形状を複雑に構成し、吸気通路内にバリが入り込まないように工夫されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−８９３８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、特許文献１に開示されている構成では、振動溶着する接合部に、突条や溝等を特別に加工しておかなければならない。すなわち、特許文献１の構成では、バリを除外
するだけのために、加工の手間やコストが余計にかかってしまう。
【００１１】
そこで、本発明は、熱可塑性樹脂からなる部材同士を、振動溶着によって接合する際に生じるバリの突出量を容易に小さくすることができ、バリによる悪影響を除外することができる振動溶着成形方法を提供することを第１の目的とし、このような振動溶着成形方法によって成形される熱可塑性樹脂振動溶着成形品を提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するための請求項１に記載の発明は、熱可塑性樹脂材からなる部材同士を、振動溶着によって接合する振動溶着成形方法において、両部材のうちの少なくとも一方の接合部又はその近傍に、通電可能なペースト材を塗布した状態で振動溶着を行い、振動溶着によって両部材の接合部に生じたバリに通電し、バリを溶融することを特徴とする振動溶着成形方法である。
【００１３】
請求項１に記載の発明では、通電可能なペースト材を、両部材のうちの少なくとも一方の接合部又はその近傍に塗布した状態で振動溶着するので、熱可塑性樹脂材からなる両部材の間に生じたバリには、通電可能なペースト材が含まれている。そのため、バリに通電することができる。通電されたバリは発熱し、溶融する。
【００１４】
そして、バリが溶融して生成された溶融物は、両部材の接合部付近にまとまる。溶融物の突出量は、溶融する前のバリの突出量よりも小さい。
【００１５】
通電を停止させると、溶融物の温度が低下し、突出量の小さい溶融物が、両部材の接合部付近に強固に固着する。
【００１６】
その結果、溶融物は、熱可塑性樹脂成形品の内部に落下しない。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、請求項１の振動溶着成形方法によって成形された熱可塑性樹脂振動溶着成形品であって、通電可能なペースト材は、金属ペースト材であることを特徴とする熱可塑性樹脂振動溶着成形品である。
【００１８】
請求項２に記載の発明では、熱可塑性樹脂材からなる各部材の接合部又はその近傍に、金属ペースト材を塗布することによって、両部材を振動溶着する際に生じたバリには、金属ペースト材が含まれる。そのため、バリは通電可能であり、通電されると溶融する。
【００１９】
溶融物の突出量は、通電前のバリの突出量よりも小さく、溶融物は両部材の接合部付近にまとまる。
【００２０】
そして、通電を停止すると、溶融物の温度が低下し、溶融物は固化して両部材の接合部付近に強固に固着する。そのため、溶融物は、熱可塑性樹脂成形品の内部に落下することがない。
【００２１】
よって、バリを除去する手間が掛からず、製造コストを低減することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の振動溶着成形方法によれば、熱可塑性樹脂材からなる両部材を振動溶着する際に、両部材の接合部にバリが形成され、このバリには通電可能なペースト材が含まれている。バリに通電し、バリを発熱させて溶融すると、突出量の小さい溶融物が生成される。そして、通電を停止すると、溶融物の温度が低下して固化し、振動溶着された両部材に固着する。そのため、溶融物が熱可塑性樹脂成形品の内部に落ちることがない。
【００２３】
また、本発明の熱可塑性樹脂振動溶着成形品によれば、金属ペースト材を含むバリに通電することによって、バリを昇温させて溶融し、溶融前のバリよりも突出量の小さい溶融物を、両部材の接合部付近に固着させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】（ａ）は、熱可塑性樹脂材からなる２つの部材が近接している状態を示す斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図２】（ａ）は、図１（ｂ）の各部材の接合部同士を接合させ、振動溶着した状態を示す断面図であり、（ｂ）は、金属ペーストに通電してバリを溶融し、バリを成形品に固着させた状態を示す断面図である。
【図３】（ａ）は、熱可塑性樹脂材からなる２つの部材の各接合部が当接している状態を示す斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のＢ−Ｂ断面図であって、各部材同士を振動溶着した状態を示しており、（ｃ）は、（ｂ）で接合部に生じたバリが欠け落ちた状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下では、本発明の振動溶着成形方法、及び熱可塑性樹脂振動溶着成形品の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明は、実施形態の理解を容易にするためのものであり、これによって、本発明が制限して理解されるべきではない。
【００２６】
図１（ａ）に示す熱可塑性樹脂振動溶着成形品１０（以下、単に成形品１０と称する。）は、熱可塑性樹脂成形部品１、２（以下、単に成形部品１、２と称する。）が振動溶着されて構成されている。
【００２７】
成形部品１は、上側が開放された箱である。
【００２８】
すなわち、成形部品１は、底壁７と、底壁７の周囲に立設する４つの側壁１１〜１４とで構成されている。４つの側壁１１〜１４は、４角筒状に繋がっており、下方の開口が底壁７で塞がれている。そして、側壁１１〜１４の上方は開口しており、側壁１１〜１４の上端は、接合部３を構成している。また、側壁１１〜１４の内側面５の接合部３付近は、縁５ａを有している。図１（ｂ）に示す様に、接合部３と縁５ａには、金属ペースト材８が塗布されている。
【００２９】
成形部品２は、４つの側壁１５〜１８で四角筒状に構成されている。各側壁１５〜１８の下端面は、接合部４を構成している。また、各側壁１５〜１８の内側面６の接合部４付近は、縁６ａを有している。図１（ｂ）に示す様に、接合部４と縁６ａには、金属ペースト材９が塗布されている。
【００３０】
そして、図２（ａ）に示す様に、成形部品１の接合部３と、成形部品２の接合部４とを振動溶着すると、成形品１０が形成される。その際、金属ペースト材８，９と共に、接合部３、４が溶融し、両接合部３、４が接合されるとともに、両接合部３、４の間から金属ペースト材８、９を含む熱可塑性樹脂が流動して溢れ出し、バリ２０、２１が生じる。
【００３１】
成形品１０の内側には、成形部品１の縁５ａに塗布した金属ペースト８と、成形部品２の縁６ａに塗布した金属ペースト材９が残っている。そして、バリ２１は、金属ペースト材８、９と連続している。
【００３２】
ここで、図示しない電源装置の電極を、バリ２１、又は縁５ａ、６ａに塗布された金属ペースト８、９に接触させ、バリ２１及び縁５ａ、６ａの金属ペースト８、９に通電する
。金属ペースト材８、９を含むバリ２１は、ジュール熱によって昇温する。バリ２１は溶融し、表面張力によって、次第に内側面５、６側に収束し、図２（ｃ）に示す様な溶融物２２が形成される。金属ペースト８、９が塗布された縁５ａ、６ａは、バリ２１と比較して大きな熱容量を有している。すなわち、成形部品１の側壁１１〜１４と、成形部品２の側壁１５〜１８の容積は、バリ２１の容積よりも相当に大きい。そのため、金属ペースト８、９が塗布された縁５ａ、６ａは、通電によるジュール熱では溶融されない。
【００３３】
溶融物２２が形成されると、通電を停止する。その結果、溶融物２２の温度が低下し、溶融物２２は、強固に内側面５、６に固着する。溶融物２２の突出量は、溶融前のバリ２１の突出量よりも小さい。また、溶融物２２は、内側面５、６に強固に固着しているので、落下しにくい。
【００３４】
溶融前のバリ２１の突出量は大きく、溶融物２２の突出量は小さい。また、バリ２１は途中の部位が折れ易いが、溶融物２２は強固に内側面５、６に固着している。そのため、バリ２１を放置すると、成形品１０内に欠け落ちる恐れがあるが、溶融物２２は内側面５、６に強固に固着して落下する恐れがない。
【００３５】
また、成形品１０が、空気通路を形成する部材である場合には、突出量が大きいバリ２１を放置すると、空気抵抗が大きくなり、成形品１０の性能が低下するが、突出量が小さい溶融物２２は、空気抵抗が小さく、成形品１０の性能を低下させることがない。
【００３６】
成形品１０の外側に形成されたバリ２０は、外力を作用させると容易に除去することができる。図２（ｃ）では、図２（ｂ）に示すバリ２０が取り除かれている状態を描写している。
【００３７】
金属ペースト材８、９は、例えば、銅等の導電性が良好な材料を含んでいるのが好ましい。
【００３８】
また、バリ２１に通電する電流は、直流でも交流でもよい。電力量は、成形品１０の形状や大きさ等に応じて、適宜調整する。
【符号の説明】
【００３９】
１    熱可塑性樹脂成形部品（熱可塑性樹脂材からなる部材）
２    熱可塑性樹脂成形部品（熱可塑性樹脂材からなる部材）
３    接合部
４    接合部
８    金属ペースト材
９    金属ペースト材
１０    熱可塑性樹脂振動溶着成形品
２１    バリ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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