(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周縁部に弾力性のある環状リブ（１０５）が形成されている膜部材（１０４）を挾持して互いに超音波溶着される２つの合成樹脂部材（１０２，１０３）の、前記膜部材を挾持して相対する面の双方または何れか一方に、前記環状リブ（１０５）を圧縮収容する環状溝（１０２−２，１０３−２）が形成され、該環状溝内に前記環状リブ（１０５）を圧縮収容して、前記２つの合成樹脂部材（１０２，１０３）が、該合成樹脂部材の互いにインロ−する部分に隣接して形成された相互の当接箇所で溶着されてなる合成樹脂製組立体において、溶着完了後に前記環状リブ（１０５）の圧縮率を、気密を確保するのに適正な一定の圧縮率とするため、溶着を行う際に固定治具上に載置する方の第１の合成樹脂部材（１０２）に他方の第２の合成樹脂部材（１０３）を超音波振動を伴って押圧する超音波工具（１０１）の面と接して溶着の進行を阻止する面（１０２−３）を形成してなる、膜部材を挾持した合成樹脂製組立体。
【請求項２】
前記合成樹脂製組立体が膜式燃料ポンプである請求項１の、膜部材を挾持した合成樹脂製組立体。
【請求項３】
前記合成樹脂製組立体が負圧式燃料コックである請求項１の、膜部材を挾持した合成樹脂製組立体。
【請求項４】
周縁部に弾力性のある環状リブ（１０５）が形成されている膜部材（１０４）を挾持して互いに超音波溶着される２つの合成樹脂部材（１０２，１０３）の、前記膜部材を挾持して相対する面の双方または何れか一方に、前記環状リブ（１０５）を圧縮収容する環状溝（１０２−２，１０３−２）が形成され、該環状溝内に前記環状リブ（１０５）を圧縮収容して、前記２つの合成樹脂部材（１０２，１０３）が、該合成樹脂部材の互いにインロ−する部分に隣接して形成された相互の当接箇所で溶着されてなる合成樹脂製組立体において、溶着完了後に前記環状リブ（１０５）の圧縮率を、気密を確保するのに適正な一定の圧縮率とするため、前記２つの合成樹脂部材（１０２，１０３）に、互いに相対して、環状リブ（１０５）が適正な圧縮率となったとき金属スペ−サ（１０８）を介して互いに当接する面を形成し、該２つの面の間に前記金属スペ−サ（１０８）を介在させてなる、膜部材を挾持した合成樹脂製組立体。
【請求項５】
前記金属スペ−サ（１０８）を介在させる、相対する面の少なくとも一方が前記環状溝（１０２−２）の底面である請求項４の、膜部材を挾持した合成樹脂製組立体。
【請求項６】
前記合成樹脂製組立体が膜式燃料ポンプである請求項４の膜部材を挾持した合成樹脂製組立体。
【請求項７】
前記合成樹脂製組立体が負圧式燃料コックである請求項４の膜部材を挾持した合成樹脂製組立体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、周縁部に弾力性のある環状リブが形成されている膜部材を挾持して互いに超音波溶着される２つの合成樹脂部材の、前記膜部材を挾持して相対する面の双方または何れか一方に、前記環状リブを圧縮収容する環状溝が形成され、該環状溝内に前記環状リブを圧縮収容して、前記２つの合成樹脂部材が該合成樹脂部材の互いにインロ−する部分に隣接して形成された、相互の当接箇所で溶着されてなる合成樹脂製組立体の構成の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６，図７は上記合成樹脂製組立体の例を示し、図６は膜式燃料ポンプ、図７は負圧式燃料コックである。
【０００３】
図６において符号１，２，３は何れも合成樹脂部材、４は合成樹脂部材１と合成樹脂部材２との２つの合成樹脂部材に挾持されている膜部材、５は合成樹脂部材２と合成樹脂部材３との２つの合成樹脂部材によって挾持されている膜部材である。膜部材４、膜部材５には何れも周縁部に環状リブ６が形成され、該環状リブ６は、合成樹脂部材１と合成樹脂部材２、または合成樹脂部材２と合成樹脂部材３との、それぞれの互いに相対する面に形成された環状溝７に圧縮収容されて外部との気密保持の役目を果している。合成樹脂部材１と合成樹脂部材２、合成樹脂部材２と合成樹脂部材３とは、互いにインロ−する部分に隣接して形成された相互の当接箇所８で超音波溶着されている。本発明は膜式燃料ポンプの構成が目的ではないが概略、図６の作用を説明する。エンジンに発生する脈動空気圧が脈圧室９に導入され、膜部材５が振動してポンプ作用室１０がポンプ作用を行うと、図示してない燃料流入路、燃料吸入室１１を経てポンプ作用室に吸入された燃料が燃料吐出室１２、図示してない燃料流出路を経て燃料が送り出される。膜部材４は燃料吸入室１１と燃料吐出室１２とそれぞれ対応するエアチャンバ１３，１４との間を隔成して燃料の脈動圧を減少させる。膜部材４には該膜部材４の周縁部の環状リブに囲まれる内部を横切って別途リブ１５が設けられていて、燃料吸入室１１と燃料吐出室１２との間、それぞれに対応するエアチャンバ１３，１４間の気密を保持する。
【０００４】
図７において、符号２０，２１は何れも合成樹脂部材，２２は合成樹脂部材２０と合成樹脂部材２１との間に挾持されている膜部材、２３は膜部材２２の周縁部に形成された環状リブである。該環状リブ２３は膜部材２２の片側、即ち合成樹脂部材２１側にのみ形成されているから、環状リブ２３を圧縮収容する環状溝２４が合成樹脂部材２１の、合成樹脂部材２０と相対する面にのみ形成されている。環状リブ２３が合成樹脂製組立体の内部と外部との間の気密保持の役目を果たしていることは図６の場合と同様である。合成樹脂部材２０と合成樹脂部材２１とは互いにインロ−する部分に隣接して形成された相互の当接箇所２５で超音波溶着されている。次に負圧式燃料コックの作用の概略を説明する。エンジンの始動操作が行われるとエンジンに発生した吸気負圧が負圧室２７に導入され、膜部材２２がスプリング２８の付勢に抗して引き寄せられ、膜部材２２の中心部に形成され着座している弁体部２９が離座して燃料通路３０が導通し、エンジン運転中はこの状態が保たれるが、エンジンが停止して吸気負圧が消滅するとスプリング２８の付勢によって弁体部２９が着座し、燃料通路３０が遮断される。
【０００５】
図６、図７に例示した合成樹脂製組立体において、膜部材を挾持する２つの合成樹脂部材を超音波溶着する際には、膜部材の周縁部に形成されている環状リブによって、合成樹脂製組立体内外部間の気密を確保するため、環状リブの圧縮率が適正な一定の圧縮率となるように管理する必要がある。これを図８によって以下説明する。
【０００６】
図８は膜部材を挾持した２つの合成樹脂部材の超音波溶着が完了した状態を示す。図８において、符号３１，３２は合成樹脂部材、３３が膜部材、３４は膜部材の周縁部に形成された環状リブ、３６は合成樹脂部材３１と合成樹脂部材３２との、インロ−部に隣接する当接箇所が超音波溶着された部分である。而して互いに溶着される２つの合成樹脂部材３１，３２には、溶着させる箇所以外に互いに相対して離れている面、即ち固定治具上に載置される方の合成樹脂部材３１の端面３１−１と相対する面３２−１を、超音波溶着工具３７で押圧される方の合成樹脂部材３２に形成して過度の溶着進行を阻止するストッパを構成していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
超音波溶着が進行するのを阻止する上述の構成では、溶着時間を管理しても、溶着時に過剰な加圧力、超音波エネルギ−が加えられたとき、或はストッパを構成する前記２つの面３１−１、３２−１の当接面積が小さいときには、該当接面にも溶融が生じて、超音波溶着の進行を阻止する機能を失うこととなるため、環状リブ３４の圧縮率を一定に保つためには、加圧力、超音波エネルギ−強度の選定に特別な注意が必要であった。
【０００８】
また、超音波溶着機によって溶着時間、溶着時の沈み量を制御して過度に溶着が進行するのを防止する手段はあるが、溶着時間、溶着時の沈み量を設定するのに当たって、環状リブの圧縮率の確認に労作を要し、部品寸法の変動に伴う設定条件の変更に時間と労力を必要とする問題がある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
周縁部に弾力性のある環状リブが形成されている膜部材を挾持して互いに超音波溶着される２つの合成樹脂部材の、前記膜部材を挾持して相対する面の双方または何れか一方に、前記環状リブを圧縮収容する環状溝が形成され、該環状溝内に前記環状リブを圧縮収容して、前記２つの合成樹脂部材が、該合成樹脂部材の互いにインロ−する部分に隣接して形成された相互の当接箇所で溶着されてなる合成樹脂製組立体において、溶着完了後に前記環状リブの圧縮率を、気密を確保するのに適正な一定の圧縮率とするため、溶着を行う際に固定治具上に載置する方の第１の合成樹脂部材に、他方の第２の合成樹脂部材を超音波振動を伴って押圧する超音波工具の面と接して溶着の進行を阻止する面を形成する（請求項１）か、または、前記２つの合成樹脂部材に、互いに相対して、環状リブが適正な圧縮率となったとき金属スペ−サを介して互いに当接する面を形成し、該２つの面の間に前記金属スペ−サを介在させた構成とする。
【００１０】
【作用及び効果】
同種の熱可塑性合成樹脂が超音波振動を伴って互いに押圧されると、両者の接触面では摩擦熱によって溶融が起って溶着するが、熱可塑性合成樹脂と金属（超音波溶着工具を含む）とは、超音波振動を伴って互いに押圧されても溶融は発生しないから、固定治具上に載置された方の合成樹脂部材に、他方の合成樹脂部材を押圧する超音波溶着工具とが当接した時点で２つの合成樹脂部材の溶着箇所における溶着の進行が停止されて膜部材の周縁部に形成された環状リブが、一定の圧縮率を越えて圧縮されるのを防止できる（請求項１）。また、２つの合成樹脂部材の溶着箇所以外の相対する面の間に、膜部材周縁部の環状リブが一定の圧縮率となったときに当接する金属スペ−サを配置すれば、前記相対する面が前記金属スペ−サを介して当接した時点で溶着の進行が停止して、環状リブが過剰に圧縮されることがない（請求項４）。本発明の構成によって、気密保持に好適な一定の圧縮率の圧縮を労力と時間を要することなく、前記環状リブに与えることができる。
【００１１】
【発明の実施形態】
本発明は周縁部に環状リブを有する膜部材を挾持した合成樹脂製組立体を構成する２つの合成樹脂部材を超音波溶着する際、環状リブが好適な一定の圧縮率に圧縮された時点で、溶着の進行を停止して、環状リブが過剰に圧縮されることを防止できる構成を得ることを目的としたものであって、合成樹脂製組立体の内部構成とは関係がないから、膜式燃料ポンプ、負圧式燃料コックを含む合成樹脂製組立体の、超音波溶着に関係がある外周部分についてのみ、以下図１から図５に至る各図によって、本発明の実施形態を説明する。
【００１２】
図１は本発明の第１の実施形態の溶着実施前の状態を示し、符号１０１は超音波溶着工具例えば超音波ホ−ン、１０２は図示してない固定治具上に載置されている第１の合成樹脂部材、１０３は超音波溶着工具１０１によって押圧される第２の合成樹脂部材、１０４は膜部材で、該膜部材１０４の外周縁に環状リブ１０５が形成されている。図では膜部材１０４両面に忸って環状リブ１０５が形成された例を示してあるが、該環状リブ１０５は図７で示した負圧式燃料コックにおけるように膜部材１０４の片面側にのみ設けることもできる。１０６は第１の合成樹脂部材１０２と第２の合成樹脂部材１０３とのインロ−部で、該インロ−部１０６に隣接して、第１の合成樹脂部材１０２と第２の合成樹脂部材１０３のそれぞれに溶着される面１０２−１，１０３−１が相対して形成されている。１０２−２は第１の合成樹脂部材１０２に形成された環状の溝、１０３−２は前記溝１０２−２と相対して第２の合成樹脂部材１０３の内端面外周部に形成された環状の平坦凹部であるが、２つの合成樹脂部材が結合された後は溝を形成するので、以後環状溝１０３−２と称す。前記環状リブ１０５は環状溝１０２−２と環状溝１０３−２に収容されている。１０２−３は前記超音波溶着工具１０１の面と相対して形成された第１の合成樹脂部材１０２の外端面で溶着前は図に示されるように間隙１０７を形成している。
【００１３】
図２から図５に至る各図に図示されている部品構成は図１に図示されている部品構成とまったく同様であるから、説明上必要な箇所を除き各部の符号を省略する。
【００１４】
図２は図１に示す第１の合成樹脂部材１０２に第２の合成樹脂部材１０３が超音波溶着工具１０１によって押圧されて溶着が完了した後の状態を示す図である。第２の合成樹脂部材１０３が押圧され、膜部材１０４の環状リブ１０５を圧縮しながら前記溶着される面１０２−１，１０３−１が溶着し、第１の合成樹脂部材１０２の外端面１０２−３と超音波溶着工具の面とが当接し、溶着の進行が停止して環状リブ１０５の圧縮率を一定とすることができる。第１の合成樹脂部材１０２の、超音波溶着工具との当接面は連続して環状に形成されるものに限定されず、断片的当接面を形成することもできる（請求項１）。
【００１５】
図３、図４は環状リブ１０５が一定の圧縮率まで圧縮されたとき、溶着の進行を阻止する金属スペ−サを、２つの合成樹脂部材の互いに相対する面の間に配置した本発明の第２の実施形態を示し、金属スペ−サ１０８を環状リブ１０５を収容する、２つの合成樹脂部材に形成された環状溝１０２−２，１０３−２内に配置した構成を示す。図３は溶着前の状態、図４は溶着完了後の状態である（請求項４，請求項５）。
【００１６】
図３においては金属スペ−サ１０８と環状溝１０３−２の底面との間に間隙１０９が形成されていて、該間隙分だけ環状リブ１０５が圧縮され、溶着の進行が停止して溶着が完了し、図４の状態となる。第１の合成樹脂部材１０２の外端面１０２−３が溶着完了前に超音波工具１０１に当接することがないように、間隙１０７は十分大きく取り、溶着完了後も該間隙がゼロとならないようにする（図４）。
【００１７】
図５は環状リブ１０５が一定の圧縮率まで圧縮されたとき溶着の進行を停止する金属スペ−サ１０８を、２つの合成樹脂部材の互いに相対する面間に配置した本発明の第３の実施形態を示し、２つの合成樹脂部材の外周部に、相対して形成された面１０２−３，１０３−３の間に金属スペ−サ１０８を配置した場合の、溶着完了後の状態を示す図である（請求項４）。第１の合成樹脂部材１０２，第２の合成樹脂部材１０３は、それぞれ図８における合成樹脂部材３１，合成樹脂部材３２と同様の形状であるが、図８の従来構成においては溶着完了時に合成樹脂部材３２の外端面３１−１と、該外端面と相対して合成樹脂部材３２に形成された面３２−１とが、直接当接して溶着の進行を阻止する構成であったのに対して、本発明の図５に示す実施形態では、金属スペ−サ１０８を介して当接させることによって、溶着完了時、即ち膜部材１０４の環状リブ１０５が一定の圧縮率まで圧縮されたときに、溶着の進行を確実に阻止することができる。
【００１８】
次に図６に示した３つの合成樹脂部材を溶着してなる合成樹脂製組立体に本発明を適用した場合について補足説明する。図６において、例えば合成樹脂部材１と合成樹脂部材２とを最初に溶着するときは後者が固定治具上に載置される第１の合成樹脂部材１０２，前者が超音波溶着工具１０１で押圧される第２の合成樹脂部材１０３となる。次に合成樹脂部材３を合成樹脂部材２に溶着するときは、既に溶着されている２つの合成樹脂部材１，２が第１の合成樹脂部材１０２，新たに溶着する合成樹脂部材３が第２の合成樹脂部材１０３となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の溶着前の状態を示す図。
【図２】本発明の第１の実施形態の溶着完了後の状態を示す図。
【図３】本発明の第２の実施形態の溶着前の状態を示す図。
【図４】本発明の第２の実施形態の溶着完了後の状態を示す図。
【図５】本発明の第３の実施形態の溶着完了後の状態を示す図。
【図６】膜部材を挾持した合成樹脂製組立体の例としての膜式燃料ポンプの構成を示す図。
【図７】膜部材を挾持した合成樹脂製組立体の例としての負圧式燃料コックの構成を示す図。
【図８】従来構成の膜部材を挾持した合成樹脂製組立体の問題点の説明図。
【符号の説明】
１０１        超音波溶着工具
１０２        固定治具上に載置される第１の合成樹脂部材
１０２−１    第１の合成樹脂部材の溶着される面
１０２−２    第１の合成樹脂部材に形成された環状溝
１０２−３    第１の合成樹脂部材の外端面
１０３        超音波溶着工具で押圧される第２の合成樹脂部材
１０３−１    第２の合成樹脂部材の溶着される面
１０３−２    第２の合成樹脂部材に形成された環状溝
１０３−３    第１の合成樹脂部材の外端面と相対して第２の合成樹脂部材に形成された面
１０４        膜部材
１０５        膜部材の周縁部に形成された環状リブ
１０６        第１の合成樹脂部材と第２の合成樹脂部材とのインロ−部
１０７        間隙
１０８        金属スペ−サ
１０９        間隙
【図１】
0003817681.tif 000002
【図２】
0003817681.tif 000003
【図３】
0003817681.tif 000004
【図４】
0003817681.tif 000005
【図５】
0003817681.tif 000006
【図６】
0003817681.tif 000007
【図７】
0003817681.tif 000008
【図８】
0003817681.tif 000009