(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性合成樹脂からなる樹脂部材どうしの接合面を溶着させる方法であって、ひとつの樹脂部材を固定用治具で固定し、他の樹脂部材に振動溶着装置からの振動を与えて溶着する方法において、上記固定用治具は、保持型で挟み込んで固定するセット固定部と磁力により固定する磁気固定部とからなり、上記磁気固定部を該セット固定部を適用できない狭窄部に適用してひとつの樹脂部材を固定するとともに、他の樹脂部材に振動溶着装置からの振動を与え、溶着させる樹脂部材の振動溶着法。
【請求項２】
上記磁気固定部がセット固定部の外側保持型に埋め込まれた磁石と、この磁石に磁着され、上記ひとつの樹脂部材を保持する押圧磁性片とからなる請求項１に記載の樹脂部材の振動溶着法。
【請求項３】
上記樹脂部材が洋式便器のスカート部を含む便器本体である請求項１に記載の樹脂部材の振動溶着法。
【請求項４】
上記磁力が電磁石によるものである請求項１に記載の樹脂部材の振動溶着法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、熱可塑性合成樹脂からなる樹脂部材の接合方法に関し、さらに詳しくは、合成樹脂製品、例えば、洋式便器等の製造において用いられる振動溶着法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、上記洋式便器の便器本体は、本願図５に示すように、陶器製の一体成形品が主として用いられてきた。すなわち、上記便器本体は、スカート部７と水洗ボウル部８とリム部９とからなり、上記リム部９には図外便座が載置される。また、図６は、本願図５に示すＸ−Ｘ線に沿う部分断面斜視図であり、図６に示されているように、上記リム部９の内部は中空であり、洗浄水が流れる洗浄水用チャンネル６とされ、洗浄水用チャンネル６の底部には、洗浄水が噴出する複数の図外吐出孔が一列に設けられている。
【０００３】
一方、近年、樹脂成形技術の進歩によって洋式便器等、大型部材も樹脂成型法で製造することが可能となり、合成樹脂製の洋式便器が普及しつつある。しかしながら、洋式便器の便器本体のうち、上記した洗浄水が流れる洗浄水用チャンネル等内部に中空部を有し、複雑な構造を有する部材を一体的に成形するには、技術的に困難であり、また、コストも高いものとなる。
【０００４】
そこで、構造の簡単な大型部分と複雑な構造を有する部分とを分けて、予め、樹脂成形品として準備しておき、その後、それらを溶着して目的とする大型成形品を製造することが行われている。
【０００５】
例えば、特開平１０−２９１２５５号公報には、その図３、図４に示されているように、溶着する大型合成樹脂製部材たる洋式便器の便座本体と底板との内外周縁の溶着部相互において、便座本体側の溶着部と底板側の溶着部とのいずれか一方の溶着部の対向面にループ状に一巡する溝を形成し、該溝内にそれらの溶着部と同材質の被覆合成樹脂で被覆しかつ溝と同じループ状に形成した導電材たる針金を嵌めて溶着部相互間に介在させ、該針金を高周波磁場に置くことで該針金にうず電流による発熱を生じさせ、この発熱で先ず当該針金の被覆合成樹脂を、次いで上記溶着部相互を融解させて一体に接合する大型合成樹脂製部材の電磁誘導溶着法が開示されている。
【０００６】
そして、電磁誘導溶着において、針金からの熱の伝達状態を改善し、溶着部全般での融解を確実に行えるようにして、局部的接合不良をなくし、接合不良による水の侵入をなくして、内部の暖房用ヒータ等の故障や漏電、感電の危険性を排し、かつ、針金の発錆とこれによる溶着部の破壊を除去するとの効果があると記載されている。
【０００７】
一方、樹脂成形品の溶着方法においては、上記電磁誘導溶着法以外にも、例えば、振動溶着（バイブレーション溶着）が知られている。この方法は、溶着しようとする部位どうしを突き合わせ、あるいは当接して加圧しながら相互に水平方向に振動させ、この振動による溶着部相互間の摩擦熱で溶着部相互を融解させることにより、溶着部相互を接合させるものである。
【０００８】
しかし、振動溶着を行う場合、一方の樹脂部材を固定したうえ、他方の樹脂部材の溶着部位を当接させて加圧し、振動溶着装置から振動を与える必要があるため、固定用治具を用いて上記固定をしっかりと確実に行わなければならない。
【特許文献１】特開平１０−２９１２５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
通常、溶着させる樹脂部材どうしを突き合わせ、あるいは当接させて水平方向に振動を与える場合、上記したように、固定用治具を用いて一方の樹脂部材をしっかりと機械的に固定する必要がある。しかしながら、狭い中空部を有する等、構造の複雑な樹脂部材を上記治具によって機械的に固定することは困難で、振動溶着を実施し難い場合が多い。本願発明は、上記背景技術に鑑みてなしたものであり、その目的とするところは、樹脂部材どうしを振動溶着させるとき、一方の樹脂部材をしっかりと固定することにより、他方の樹脂部材との不完全な溶着接合を防ぐとともに、全体を万遍なく、溶着することのできる樹脂部材の振動溶着法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本願請求項１記載の発明に係る樹脂部材の振動溶着法は、熱可塑性合成樹脂からなる樹脂部材どうしの接合面を溶着させる方法であって、ひとつの樹脂部材を固定用治具で固定し、他の樹脂部材に振動溶着装置からの振動を与えて溶着する方法において、上記固定用治具は、保持型で挟み込んで固定するセット固定部と磁力により固定する磁気固定部とからなり、上記磁気固定部を該セット固定部を適用できない狭窄部に適用してひとつの樹脂部材を固定するとともに、他の樹脂部材に振動溶着装置からの振動を与え、溶着させることを特徴としている。
【００１１】
本願請求項２記載の発明は、上記請求項１記載の樹脂部材の振動溶着法において、上記磁気固定部がセット固定部の外側保持型に埋め込まれた磁石と、この磁石に磁着され、上記ひとつの樹脂部材を保持する押圧磁性片とからなるものであることを特徴としている。
【００１２】
本願請求項３記載の発明は、上記請求項１記載の樹脂部材の振動溶着法において、上記樹脂部材が洋式便器のスカート部を含む便器本体であることを特徴としている。
【００１３】
本願請求項４記載の発明は、上記請求項１記載の樹脂部材の振動溶着法において、上記磁力が電磁石によるものであることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本願請求項１記載の発明に係る樹脂部材の振動溶着法においては、保持型で挟み込んで固定するセット固定部と磁力により固定する磁気固定部とからなる固定用治具を用い、セット固定部を適用できる個所はセット固定部により、セット固定部を適用できない狭窄部には磁気固定部を適用してひとつの樹脂部材が固定されているため、他の樹脂部材に振動溶着装置からの振動を与えても、共振することなく、当接面どうしが摩擦され、摩擦熱により、二つの樹脂部材をしっかりと均一に溶着することができる。
【００１５】
本願請求項２記載の発明に係る樹脂部材の振動溶着法においては、特に、上記磁気固定部がセット固定部の外側保持型に埋め込まれた磁石と、この磁石に磁着され、上記樹脂部材を保持する押圧磁性片とからなるものであるため、外側の保持型の、例えば、上部に磁石をビルトインすることにより、外側保持型を磁気固定部用の保持型として兼用することができる。
【００１６】
本願請求項３記載の発明に係る樹脂部材の振動溶着法においては、特に、上記樹脂部材を洋式便器のスカート部を含む便器本体とすることにより、従来の陶土を用いて、形を造り、素焼きをした後、釉薬で色付けし、本焼きをして一体的に成形する陶器製のものに比べて、コスト的に有利に便器本体を得ることができる。また、得られた便器本体も軽量であり、据え付け等も作業性よく行うことができる。
【００１７】
本願請求項４記載の発明に係る樹脂部材の振動溶着法においては、特に、上記磁力を電磁石によるものとすることにより、通電により簡単に着磁できるとともに、電流を切ることにより、消磁できるため、振動溶着終了後、樹脂成形した製品を簡単に取り出すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は、本願発明に係る樹脂部材の振動溶着法を実施する際に用いる固定用治具１を示す斜視図である。図１に示すように、上記固定用治具１は図外固定手段で固定される外側の固定保持型１１ａとこの固定保持型１１ａと対をなすセット保持型１１ｂとからなるセット固定部１１、および電磁石１２ａとこの電磁石１２ａによって強力に磁着される押圧磁性片１２ｂとからなる磁気固定部１２から構成されている。
【００１９】
図１に示すように、電磁石１２ａは、固定保持型１１ａの上部に内設され、両者は一体的に構成されるとともに、セット保持型１１ｂも図外締圧手段によって締圧され、固定保持型１１ａと共に樹脂部材をしっかりと固定する。図１においては、樹脂部材として洋式便器の便器本体のスカート部２が用いられ、このスカート部２に便器本体の他の樹脂部材が振動溶着される。符号２１は、後記する載置部を示す。
【００２０】
図２は、上記便器本体を構成する構造部をリム部３と水洗ボウル部４とに分割し、本願発明に係る樹脂部材の振動溶着法を用いて上記スカート部２に振動溶着する状態を示す説明図である。図２に示されるように、リム部３の下方は開放されて、水洗ボウル部４の上端を折曲した水平棚部４１と上記スカート部２と共に洗浄水流路５を形成する。この水平棚部４１の端部は、振動溶着の際、スカート部２の内側に周設された載置部２１にしっかりと載置される。また、水平棚部４１には、洗浄水が噴出する図示しない吐出孔が設けられている。
【００２１】
図３は、上記のように分割したリム部３と水洗ボウル部４とをスカート部２に当接して振動溶着を実施する状態を示す説明図である。図３に示すように、スカート部２と水洗ボウル部４との間にセット保持型１１ｂが入る空間がある場合は、固定保持型１１ａとセット保持型１１ｂとによって、スカート部２の下部をセット固定部１１によって固定する。
【００２２】
一方、セット保持型１１ｂを入れる空間がない場合、すなわち、洗浄水流路５としての中空部を設ける場合には、予め、押圧鉄片１２ｂを上記中空部に設けた後、電磁石１２ａに電流を通して着磁させ、磁力によって吸引される押圧磁性片１２ｂとの間で磁気固定部１２を構成し、スカート部２の上部を挟み、磁力でしっかりと固定する。その後、図３に示すようにリム部３と水洗ボウル部４とをスカート部２に組み付ける。このようにすることによって、図外振動溶着装置から与えられる振動でスカート部２、特に、その上部が共振することを防ぐことができる。
【００２３】
上記のようにしてスカート部２を固定し、スカート部２とリム部３とを当接させ（Ａ）、水洗ボウル部４の上端から延設された水平棚部４１をスカート部２の載置部２１に載置し（Ｂ）、またリム部３を水洗ボウル部４上に載置し（Ｃ）、図外振動発生装置から振動を与えることにより、熱可塑性樹脂からなる上記部材どうしの接合部は摩擦エネルギーによって接合部分が溶解し、溶着する。
【００２４】
溶着を終了した後は、セット固定部１１のセット保持型１１ｂの圧締手段を緩めるとともに、電磁石１２ａへの通電を停止することにより、押圧磁性片１２ｂは消磁して磁気固定部１２は磁力を失って該便器本体Ｄがセット固定部１１から外れ、洗浄水用流路５が形成される。図４は、上記のようにして成形し、バリ取り等の後処理をして製品とされた便器本体Ｄを示す部分断面斜視図である。
【００２５】
なお、本実施形態においては、磁力発生手段として電磁石を用いたが、これに限られず、フェライト磁石、ネオジム磁石等の永久磁石を用いてもよい。また、洋式便器の便器本体のみならず、他の樹脂部材に適用してもよい。このように、本願発明は設計変更自在であり、特許請求の範囲を逸脱しない限り、本願発明の技術的範囲に属する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本願発明に係る樹脂部材の振動溶着法を実施する際に用いる固定用治具を示す斜視図。
【図２】本願発明に係る樹脂部材の振動溶着法を用いて便器本体を構成するリム部と水洗ボウル部とスカート部とを振動溶着する状態を示す説明図。
【図３】本願発明に係る樹脂部材の振動溶着法を用いて便器本体を構成するリム部と水洗ボウル部とをスカート部に当接して振動溶着を実施する状態を示す説明図。
【図４】本願発明に係る樹脂部材の振動溶着法を用いて成形された便器本体を示す部分断面斜視図。
【図５】公知の洋式便器の便器本体を示す斜視図。
【図６】本願図５に示すＸ−Ｘ線に沿う部分断面斜視図。
【符号の説明】
【００２７】
１      固定用治具
１１    セット固定部
１１ａ  固定保持型
１１ｂ  セット保持型
１２    磁気固定部
１２ａ  電磁石
１２ｂ  押圧磁性片
２      スカート部
２１    載置部
３      リム部
４      水洗ボウル部
４１    水平棚部
５      洗浄水流路
６      公知の洗浄水用チャンネル
７      公知のスカート部
８      公知の水洗ボウル部
９      公知のリム部
Ａ      スカート部とリム部との当接部
Ｂ      水洗ボウル部上端から延設された水平棚部と載置部との当接部
Ｃ      リム部と水洗ボウル部との当接部
Ｄ      便器本体
【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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