JP2007030282A - 樹脂部品の溶着部構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】 溶着時の位置ズレの心配のない樹脂部品の溶着部構造の提供。
【解決手段】 樹脂製の２部品をレーザー溶着で溶着する溶着部構造であって、一方の部品１を光透過性樹脂で成形し、他方の部品２を光吸収性樹脂で成形すると共に、一方の部品の外周部に外方へ延出してテーパー形状を呈する弾性リップ５を形成して、一方の部品をその背面側から治具で押圧し、他方の部品をその背面側から治具１０で押圧する時に、他方の部品の外周部を外周拘束壁１１に当接させ、一方の部品の弾性リップを外周拘束壁に当接させるように押圧して、この状態で、弾性リップが他方の部品の外周部と接触する個所に対して、レーザー光を一方の部品側から照射することにより、一方の部品と他方の部品とが左右方向にズレて溶着される恐れがなくなるので、製品的には、見栄えが頗る向上して、歩留まりの低下も改善できる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、例えば、アッパーボディとロアボディとから成る自動車変速機用の樹脂製オイルストレーナにおいて、そのアッパーボディとロアボディとを溶着するための溶着部構造に関するものである。
従来において、この種オイルストレーナを組み立てる場合には、そのアッパーボディとロアボディの外周縁にフランジ部を一体に形成して、該各ボディのフランジ部でフィルターをスパイクを介して支持しながら、両フランジ部同士を軌道摩擦振動溶着処理を利用して溶融・接合することにより組み立てている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−１５６１１８号公報
然し乍ら、この従来の軌道摩擦振動溶着処理の下では、両フランジ部同士を溶融させた後、振動治具を停止しようとすると、当該振動治具の停止位置を制御しにくいので、停止位置にバラツキが生じると共に、振動治具とボディ間でも、振動による多少の位置ズレが生じるので、これらのバラツキや位置ズレに起因して、ストレーナのアッパーボディとロアボディとは、左右方向にズレて溶着される恐れがあった。従って、製品的には、見栄えが悪くなることは否定できない。
本発明は、斯かる従来の課題を有効に解決するために開発されたもので、請求項１記載の発明は、樹脂製の２部品をレーザー溶着で溶着する溶着部構造であって、一方の部品を光透過性樹脂で成形し、他方の部品を光吸収性樹脂で成形すると共に、一方の部品の外周部に外方へ延出してテーパー形状を呈する弾性リップを形成して、一方の部品をその背面側から治具で押圧し、他方の部品をその背面側から治具で押圧する時に、他方の部品の外周部を外周拘束壁に当接させ、一方の部品の弾性リップを外周拘束壁に当接させるように押圧して、この状態で、弾性リップが他方の部品の外周部と接触する個所に対して、レーザー光を一方の部品側から照射することを特徴とする。
請求項２記載の発明は、オイルストレーナのアッパーボディとロアボディとをフィルターを支持しながらレーザー溶着で溶着する溶着部構造であって、アッパーボディ又はロアボディの一方を光透過性樹脂で成形し、他方を光吸収性樹脂で成形すると共に、アッパーボディとロアボディとは、その外周部を画成する外枠体と該外枠体の周囲を覆う壁体とを有し、光透過性樹脂で成形されたボディの外枠体に外方へ延出してテーパー形状を呈する弾性リップを形成して、光透過性樹脂で成形されたボディをその背面側から治具で押圧し、光吸収性樹脂で成形されたボディをその背面側から治具で押圧する時に、光吸収性樹脂で成形されたボディの外枠体を外周拘束壁に当接させ、光透過性樹脂で成形されたボディの弾性リップを外周拘束壁に当接させるように治具で押圧して、この状態で、弾性リップが光吸収性樹脂で成形されたボディの外枠体と接触する個所に対して、レーザー光を光透過性樹脂で成形されたボディ側から照射することを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項２を前提として、弾性リップの根元側は、該弾性リップの先端部と治具の当接する範囲内において、光吸収性樹脂で成形されたボディの外枠体との間に空隙を有していることを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項２を前提として、光透過性樹脂で成形されたボディの弾性リップは、光吸収性樹脂で成形されたボディの外枠体よりも薄いことを特徴とする。
請求項５記載の発明は、請求項２を前提として、外周拘束壁は、光吸収性樹脂で成形されたボディを押圧する治具と一体に形成されていることを特徴とする。
請求項６記載の発明は、請求項２を前提として、光透過性樹脂で成形されたボディの弾性リップの先端部間の寸法は、自由状態よりも溶着後の方が大きいことを特徴とする。
依って、請求項１記載の発明にあっては、一方の部品と他方の部品とを治具で押圧する時に、一方の部品の弾性リップを外周拘束壁に当接させるように撓ませながら押圧して、この状態で、レーザー光を光透過性樹脂で成形された一方の部品側から照射する関係で、一方の部品と他方の部品とが左右方向にズレて溶着される恐れがなくなるので、製品的には、見栄えが頗る向上して、歩留まりの低下も改善できる。
請求項２記載の発明にあっては、光透過性樹脂で成形されたボディと光吸収性樹脂で成形されたボディとを治具で押圧する時に、光透過性樹脂で成形されたボディの弾性リップを外周拘束壁に当接させるように撓ませながら押圧して、この状態で、レーザー光を光透過性樹脂で成形されたボディ側から照射する関係で、やはり、オイルストレーナのアッパーボディとロアボディとが左右方向にズレて溶着されることがないので、製品的には、見栄えが頗る向上して、歩留まりの低下も改善できる。
請求項３記載の発明にあっては、弾性リップの根元側は光吸収性樹脂で成形されたボディの外枠体との間に空隙を有している関係で、弾性リップに過大な押圧力が加わった時には、この空隙を利用して撓んでこれを吸収したり、射出成形時の寸法バラツキをも併せて吸収できる。
請求項４記載の発明にあっては、光透過性樹脂で成形されたボディの弾性リップは、光吸収性樹脂で成形されたボディの外枠体よりも薄い関係で、レーザー光の損失を抑えて、レーザー光で両者の境界面付近を効率良く発熱させて溶融できるので、確実な溶着が得られる。
請求項５記載の発明にあっては、外周拘束壁が光吸収性樹脂で成形されたボディを押圧する治具と一体に形成されている関係で、外周拘束壁に対して、弾性リップとこれに対応する外枠体とのいずれもを当接できるので、レーザー光の照射時に、弾性リップと外枠体とが左右に位置ズレを起こすことがない。
請求項６記載の発明にあっては、弾性リップの先端部間の寸法がその自由状態よりも溶着後のほうが大きい関係で、弾性リップの撓みを得て、弾性リップが対応する外枠体に溶着されるので、オイルストレーナのアッパーボディとロアボディとが左右方向にズレて溶着されることを一層確実に防止できる。
本発明は、樹脂製の２部品をレーザー溶着で溶着する溶着部構造を前提として、一方の部品を光透過性樹脂で成形し、他方の部品を光吸収性樹脂で成形すると共に、一方の部品の外周部に外方へ延出してテーパー形状を呈する弾性リップを形成して、一方の部品をその背面側から治具で押圧し、他方の部品をその背面側から治具で押圧する時に、他方の部品の外周部を外周拘束壁に当接させ、一方の部品の弾性リップを外周拘束壁に当接させるように押圧して、この状態で、弾性リップが他方の部品の外周部と接触する個所に対して、レーザー光を一方の部品側から照射することにより、製品の見栄えを向上せんとするものである。
以下、本発明を図示する好適な実施例に基づいて詳述すれば、該実施例に係る溶着部構造は、図１に示す如く、アッパーボディ１とロアボディ２と該各ボディ１・２間に支持されるフィルター３とから成る自動車変速機用の樹脂製オイルストレーナにおいて、そのアッパーボディ１とロアボディ２とをレーザー溶着で溶着するために開発されたものである。
これを具体的に説明すると、アッパーボディ１は、流出口４を有して自動車変速機のコントロールバルブ側に配置されるものであるが、当該アッパーボディ１は、その外周部を画成する外枠体１ａと、該外枠体１ａの周囲を覆う壁体１ｂとを有して、ＰＡ６／ＰＡ６６にガラス繊維を混練した無色又は白色の光透過性樹脂で一体に成形されている。そして、図２にも示す如く、上記外枠体１ａの全周縁に外方へ延出して薄肉の下りテーパー形状を呈する弾性リップ５を連続して形成すると共に、外枠体１ａの下面にフィルター３の周縁を挾持するスパイク６を千鳥状に一定の間隔をおいて形成する構成となっている。
尚、光透過性樹脂としては、熱可塑性を有し、加熱源としてのレーザー光を透過させるものであれば、特に限定されないが、例えば、ナイロン6（ＰＡ６）やナイロン６６（ＰＡ６６）等のポリアミド（ＰＡ）・ポリエチレン（ＰＥ）・ポリプロピレン（ＰＰ）・スチレン−アクリロニトリル共重合体・ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）・ポリスチレン・ＡＢＳ・アクリル（ＰＭＭＡ）・ポリカーボネート（ＰＣ）・ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等を挙げることができる。又、必要に応じて、ガラス繊維・カーボン等の補強繊維や着色材を添加したものを使用しても良い。
ロアボディ２は、流入口７を有してオイルパン側に配置されるものであるが、当該ロアボディ２も、その外周部を画成する外枠体２ａと、該外枠体２ａの周囲を覆う壁体２ｂとを有して、今度は、ＰＡ６／ＰＡ６６にガラス繊維と着色材を混練した黒色の光吸収性樹脂で一体に成形されている。但し、このロアボディ２における外枠体２ａは、上記アッパーボディ１の弾性リップ５とレーザー溶着で溶着される部位であるから、図２にも示す如く、アッパーボディ１の外枠体１ａよりも一回り大きく成形されている。この為、該外枠体２ａの内側に段部８を付設して、該段部８上に上記アッパーボディ１のスパイク６と共働してフィルター３の周縁を挾持するスパイク９を千鳥状に一定の間隔をおいて形成する構成となっている。
但し、フィルター３の折返部３ａは一体に連続している関係で、支持時の密着性やシール性を問題にする必要がないので、スパイク６・９による強固な挾持は不要となる。この為、本実施例にあっては、フィルター３の折返部３ａの対応する段部８にはスパイク９を形成せず、他の段部８面よりも一段高くした支持面８ａを設けて、該支持面８ａで挾圧状態に支持する構成を採用している。
尚、光吸収性樹脂としては、熱可塑性を有し、加熱源としてのレーザー光を透過させずに吸収しうるものであれば、特に限定されないが、例えば、ナイロン６（ＰＡ６）やナイロン６６（ＰＡ６６）等のポリアミド（ＰＡ）・ポリエチレン（ＰＥ）・ポリプロピレン（ＰＰ）・スチレン−アクリロニトリル共重合体・ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）・ポリスチレン・ＡＢＳ・アクリル（ＰＭＭＡ）・ポリカーボネート（ＰＣ）・ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）・ＰＰＳ等に、カーボンブラック・染料や顔料等の所定の着色材を混入したものを挙げることができる。又、必要に応じて、ガラス繊維やカーボン繊維等の補強繊維を添加したものを使用しても良い。
そして、このアッパーボディ１側の弾性リップ５とロアボディ２側の外枠体２ａとをレーザー溶着で溶着する場合には、光透過性樹脂で成形されたアッパーボディ１と光吸収性樹脂で成形されたロアボディ２とを適度な圧力で押し付けながらレーザー光を照射することが必要となるので、この為に、アッパーボディ１をその背面側からロアボディ２方向に押圧する第１治具（図示せず）と、ロアボディ２をその背面側からアッパーボディ１方向に押圧する第２治具１０を使用することとなるが、特に、後者の第２治具１０に関しては、図２に示す如く、レーザー溶着時に、両ボディ１・２の外周部を一律に拘束する外周拘束壁１１を垂直状態をもって一体に形成するものとする。
依って、斯かる構成下で、オイルストレーナのアッパーボディ１とロアボディ２とをレーザー溶着で溶着する場合には、まず、図２に示す如く、その外枠体２ａの上記した外周拘束壁１１に対する当接状態を得て、第２治具１０上にロアボディ２の外枠体２ａ側を載置した後、各自のスパイク６・９でフィルター３の周縁を挾持しながら、当該ロアボディ２にアッパーボディ１を重ね合わせる。尚、この状態にあっては、ロアボディ２の外枠体２ａは初めから外周拘束壁１１に当接しているが、アッパーボディ１の弾性リップ５は、既述した如く、斜め外下方向へ延びている関係で、その自由状態では、ａ寸法だけ下がって、外周拘束壁１１との間にｂ寸法の間隔を生じさせているので、その先端は外周拘束壁１１には未だ当接していない。
そこで、今度は、上記した第１治具（図示せず）でアッパーボディ１をその背面側から押圧すると、図３に示す如く、弾性リップ５が撓みながら伸長して外周拘束壁１１に当接すると同時に、弾性リップ５がロアボディ２の外枠体２ａの上面に接触するので、斯かる状態を得た後は、光透過性樹脂で成形されている弾性リップ５にレーザー発信器１２からレーザー光を照射すれば、外枠体２ａの境界面付近で発熱・溶融し、次に、その熱は熱伝導によって弾性リップ５にも伝わって溶融するので、これにより、オイルストレーナのアッパーボディ１とロアボディ２とがシール状態をもって溶着されることとなる。
これを詳しく説明すると、アッパーボディ１が下方に押圧されると、弾性リップ５がロアボディ２の外枠体２ａから反力を受けて上向きに押し上げられることとなるので、弾性リップ５はアッパーボディ１側の連結部位を中心に図中時計方向に撓んで、図２に示す左下がりの状態から水平状態に近づき、図２のａ寸法とｂ寸法とを同期して小さくする。この為、本実施例では、ｂ寸法がゼロ又は僅かにマイナスになるように、弾性リップ５の形状を設定している。
樹脂の射出成形品は、成形条件の僅かなバラツキ、例えば、金型の温度分布や樹脂材料の成分や温度粘度等の僅かなバラツキを受けて寸法がバラツくので、全てについて、ｂ寸法を丁度ゼロとなるようにすることはできない。従って、ｂ寸法の設計値としては、ゼロからマイナスの範囲、中央値は僅かにマイナスとなるように設定することにより、全般において、ｂ寸法＝ゼロの状態で製品を完成させることを保障している訳である。
従って、この溶着状態にあっては、アッパーボディ１側の弾性リップ５とロアボディ２側の外枠体２ａとが一律に外周拘束壁１１に当接して、その位置が拘束されているので、従来のように、オイルストレーナのアッパーボディ１とロアボディ２とが左右方向にズレて溶着されることが決してないので、図４に示す如く、製品的には、見栄えが頗る向上して、歩留まりの低下も大いに改善できることとなる。従って、弾性リップ５の先端部間の寸法は、その自由状態よりも溶着後の方が大きくなる。
又、弾性リップ５は、ロアボディ２の外枠体２ａよりも薄い関係で、レーザー光の損失を抑えて、レーザー光で両者２ａ・５の境界面付近を効率良く発熱させて溶融できるので、確実な溶着が得られると共に、弾性リップ５の根元側は、該弾性リップ５の溶着先端部と第１治具が押圧する範囲内において、ロアボディ２の外枠体２ａとの間に空隙αを有することとなるので、弾性リップ５に過大な押圧力が加わった時には、この空隙αを利用して撓んでこれを吸収したり、両ボディ１・２の射出成形時の寸法バラツキをも効率良く吸収できることとなる。
尚、上記実施例にあっては、アッパーボディ１を光透過性樹脂で成形し、ロアボディ２を光吸収性樹脂で成形したものであるが、本発明は、これに限定されるものではなく、アッパーボディ１を光吸収性樹脂で成形し、ロアボディ２を光透過性樹脂で成形して、ロアボディ２側に弾性リップ５を形成することも可能である。
本発明に係る溶着部構造は、樹脂製の２部品同士が左右方向にズレて溶着される恐れがなくなる関係で、製品的には、見栄えが頗る向上して、歩留まりの低下も改善できるので、特に、アッパーボディとロアボディとから成る自動車変速機用のオイルストレーナ等に応用すれば、頗る好都合なものとなる。
本発明の実施例に係る溶着部構造が適用されたオイルストレーナを分解して示す斜視図である。 レーザー溶着する前の状態を示す要部断面図である。 レーザー溶着する状態を示す要部断面図である。 レーザー溶着した後の状態を示す要部断面図である。
符号の説明
１ アッパーボディ
１ａ 外枠体
１ｂ 壁体
２ ロアボディ
２ａ 外枠体
２ｂ 壁体
３ フィルター
３ａ 折返部
４ 流出口
５ 弾性リップ
６ スパイク
７ 流入口
８ 段部
８ａ 支持面
９ スパイク
１０ 第２治具
１１ 外周拘束壁
１２ レーザー発信器
α 空隙

Claims (6)

  1. 樹脂製の２部品をレーザー溶着で溶着する溶着部構造であって、一方の部品を光透過性樹脂で成形し、他方の部品を光吸収性樹脂で成形すると共に、一方の部品の外周部に外方へ延出してテーパー形状を呈する弾性リップを形成して、一方の部品をその背面側から治具で押圧し、他方の部品をその背面側から治具で押圧する時に、他方の部品の外周部を外周拘束壁に当接させ、一方の部品の弾性リップを外周拘束壁に当接させるように押圧して、この状態で、弾性リップが他方の部品の外周部と接触する個所に対して、レーザー光を一方の部品側から照射することを特徴とする樹脂部品の溶着部構造。
  2. オイルストレーナのアッパーボディとロアボディとをフィルターを支持しながらレーザー溶着で溶着する溶着部構造であって、アッパーボディ又はロアボディの一方を光透過性樹脂で成形し、他方を光吸収性樹脂で成形すると共に、アッパーボディとロアボディとは、その外周部を画成する外枠体と該外枠体の周囲を覆う壁体とを有し、光透過性樹脂で成形されたボディの外枠体に外方へ延出してテーパー形状を呈する弾性リップを形成して、光透過性樹脂で成形されたボディをその背面側から治具で押圧し、光吸収性樹脂で成形されたボディをその背面側から治具で押圧する時に、光吸収性樹脂で成形されたボディの外枠体を外周拘束壁に当接させ、光透過性樹脂で成形されたボディの弾性リップを外周拘束壁に当接させるように治具で押圧して、この状態で、弾性リップが光吸収性樹脂で成形されたボディの外枠体と接触する個所に対して、レーザー光を光透過性樹脂で成形されたボディ側から照射することを特徴とする樹脂部品の溶着部構造。
  3. 弾性リップの根元側は、該弾性リップの先端部と治具の当接する範囲内において、光吸収性樹脂で成形されたボディの外枠体との間に空隙を有していることを特徴とする請求項２記載の樹脂部品の溶着部構造。
  4. 光透過性樹脂で成形されたボディの弾性リップは、光吸収性樹脂で成形されたボディの外枠体よりも薄いことを特徴とする請求項２記載の樹脂部品の溶着部構造。
  5. 外周拘束壁は、光吸収性樹脂で成形されたボディを押圧する治具と一体に形成されていることを特徴とする請求項２記載の樹脂部品の溶着部構造。
  6. 光透過性樹脂で成形されたボディの弾性リップの先端部間の寸法は、自由状態よりも溶着後の方が大きいことを特徴とする請求項２記載の樹脂部品の溶着部構造。
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