JPH10166409A - 樹脂成形品の溶着接合装置および同溶着接合方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 二つの樹脂成形品相互の溶着接合作業を、生
産性を向上させた上で、高精度に行う。 【解決手段】 相互に溶着接合される第１，第２の各樹
脂成形品１，３を、第１，第２の各金型５，７からなる
成形金型により、その接合端部１ａ，３ａが第１，第２
の各金型５，７内に設けたそれぞれのヒータ１９，１７
により加熱溶融されつつ成形する。成形後型開きした状
態で第１の金型５が第１の樹脂成形品１を、第２の金型
７が第２の樹脂成形品３をそれぞれ型内に保持し、第２
の金型７を、前記加熱溶融された接合端部１ａ，３ａ相
互が対向して各樹脂成形品１，３相互が接合可能な位置
となるようスライド移動させ、この状態で前記各金型
５，７を相互に接近させて溶融状態の接合端部１ａ，３
ａ相互を圧着させて溶着接合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、二つの樹脂成形
品を相互に接合するための樹脂成形品の溶着接合装置お
よび同溶着接合方法に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、二つの樹
脂成形品相互の溶着接合作業を、生産性を向上させた上
で、高精度に行うことを目的としている。

【０００３】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、この発明は、第１に、相互に溶着接合される第１，
第２の各樹脂成形品を成形可能な射出成形金型を備え、
この射出成形金型は、前記各樹脂成形品を成形後、型開
きを行った際に、第１の樹脂成形品を型内に保持する第
１の金型と、第２の樹脂成形品を型内に保持する第２の
金型とからなり、前記第１，第２の各金型は、成形後相
手側の金型が保持する樹脂成形品の接合端部を、成形時
に接触させて加熱する熱源を備えるとともに、前記各樹
脂成形品を成形後保持した状態で樹脂成形品相互が接合
可能な対向する位置となるよう前記第１，第２の金型の
うちの少なくとも一方をスライド移動可能に構成した。

【０００４】このような構成の溶着接合装置によれば、
第１，第２の各樹脂成形品は、成形時に各接合端部が第
１，第２の各金型に設けられた熱源に加熱されさて成形
後も溶融状態が維持され、成形後各樹脂成形品は、離脱
せずに第１，第２の各金型にそれぞれ保持された状態
で、相互に対向する位置にて各金型相互を接近させるこ
とで、溶融状態の接合端部相互が圧着され、溶着接合さ
れる。

【０００５】第２に、第１，第２の各樹脂成形品は、容
器を半割にした半割り体からなる射出成形品であり、成
形後型内に保持される際に各半割体の開口側の端部が露
出してこの露出部が接合端部となる。

【０００６】上記構成によれば、射出成形後、型内に保
持される半割体からなる樹脂成形品は、その各開口側の
溶融状態の端部が外部に露出し、この露出部を溶着接合
することで、容器が得られる。

【０００７】第３に、熱源は、樹脂成形品の成形時以外
は、金型本体から離反する構成とした。

【０００８】上記構成によれば、熱源を、成形時以外に
金型本体から離反させることで、金型への伝熱による熱
源の温度低下が抑制されて熱源温度が所定に保持される
と同時に、熱源からの伝熱による金型の温度上昇も抑制
されて成形後の樹脂成形品の冷却効率の低下が防止され
る。

【０００９】第４に、成形金型は、樹脂成形品の接合端
部の肉厚が、他の部位より厚肉となるよう構成されてい
る。

【００１０】上記構成によれば、溶融状態の接合端部の
熱量が大きくなるので、成形時での溶融状態を保持しや
すくなるとともに、接合端部の熱容量が大きくなるの
で、成形後溶着までの間の溶融状態が所望に確保され
る。

【００１１】第５に、相互に溶着接合される第１，第２
の各樹脂成形品を、第１，第２の各金型からなる射出成
形金型により、その接合端部が第１，第２の各金型に設
けたそれぞれの熱源により加熱されて溶融状態を保ちつ
つ成形し、成形後型開きした状態で第１の金型が第１の
樹脂成形品を、第２の金型が第２の樹脂成形品をそれぞ
れ型内に保持し、前記第１，第２の各金型のうちの少な
くとも一方を、前記加熱溶融状態の接合端部相互が対向
して前記各樹脂成形品相互が接合可能な位置となるよう
スライド移動させ、この状態で前記各金型を相互に接近
させて溶融状態の接合端部相互を圧着させて溶着接合す
る溶着接合方法としてある。

【００１２】上記溶着接合方法によれば、第１，第２の
各樹脂成形品は、成形後そのまま第１，第２の各金型に
それぞれ保持された状態で、各金型相互の接近による溶
融状態の接合端部相互の圧着が可能となって、高精度な
溶着接合が可能になるとともに、射出成形時にて熱源に
より接合端部の溶融状態がそのまま維持されて、成形か
ら溶着までの作業が速やかになされ、また各樹脂成形品
を成形後、専用の溶着接合装置に移送する必要もなくな
る。

【００１３】

【発明の効果】第１の発明または第４の発明によれば、
第１，第２の各樹脂成形品は、成形後そのまま第１，第
２の各金型にそれぞれ保持された状態で、成形時に加熱
されて溶融状態が継続して維持されている各接合端部
が、各金型相互の接近により圧着されるので、高精度な
溶着接合ができるとともに、射出成形時にて熱源により
接合端部の溶融状態がそのまま維持されるので、成形か
ら溶着までの作業が速やかになされて、作業時間が短縮
化され、また各樹脂成形品を成形後、専用の溶着接合装
置に移送する必要がなく、生産性の向上を図ることがで
きる。

【００１４】第２の発明によれば、射出成形後、型内に
保持される半割体からなる樹脂成形品の開口側の溶融状
態の各端部が外部に露出し、この各露出部を溶着接合す
るので、高精度な溶着接合部を備えた容器を得ることが
できる。

【００１５】第３の発明によれば、熱源は、樹脂成形品
の成形時以外は、金型本体から離反する構成としたの
で、金型への伝熱による熱源の温度低下が抑制されて熱
源温度が所定に確保できると同時に、熱源から金型への
伝熱による金型の温度上昇も抑制されて成形後の樹脂成
形品の冷却効率の低下を防止することができる。

【００１６】第５の発明によれば、成形金型は、樹脂成
形品の接合端部の肉厚が、他の部位より厚肉となる構成
としたので、溶融している接合端部の熱量が大きくなっ
て、成形時での溶融状態を保持しやすくなるとともに、
接合端部の熱容量が大きくなって、成形後溶着までの間
の溶融状態を所望に確保でき、より確実な溶着接合作業
を行うことができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づき説明する。

【００１８】図１ないし図８は、この発明の実施の一形
態を示す樹脂成形品の溶着接合装置およびその動作を示
す概略的な断面図で、図４以降に示される第１，第２の
各樹脂成形品１，３は、例えば自動車用の燃料タンクな
どの容器を二つに半割りにした半割り体に相当するもの
とする。

【００１９】上記第１，第２の各樹脂成形品１，３は、
射出成形用金型である第１，第２の各金型５，７によっ
て成形される。第１の金型５の図中で上部側には、第１
の凹部９が、第２の金型７の図中で上部側には、上記第
１の凹部９とで第１の樹脂成形品１を成形する第１の凸
部１１がそれぞれ形成されている。第２の金型７の図中
で下部側には、第２の凹部１３が、第１の金型５の同下
部側には、上記第２の凹部１３とで第２の樹脂成形品３
を成形する第２の凸部１５がそれぞれ形成されている。
第２の金型７における第１の凸部１１と第２の凹部１３
との間には、外部から溶融樹脂が供給されるゲート１６
が設けられている。

【００２０】上記第１，第２の各凸部１１，１５の周囲
には、全周にわたり凹状の溝１１ａ，１５ａがそれぞれ
形成され、この各溝１１ａ，１５ａ内には、熱源として
の熱板などからなるヒータ１７，１９が、各金型５，７
に対して断熱された状態でそれぞれ埋め込まれている。
ヒータ１７，１９の表面には、接合端部形成溝１７ａ，
１９ａが形成され、この接合端部形成溝１７ａ，１９ａ
により、各樹脂成形品１，３の接合端部１ａ，３ａが成
形される。上記したヒータ１７，１９への電源供給は、
各金型５，７内に電気配線を埋設するなどによって行
う。

【００２１】第１の金型５は、第２の金型７に対して接
近離反する図１中で左右方向に移動可能に設けられると
ともに、第２の金型７は、基台２１に対して図１の位置
と図５の位置との間を、油圧シリンダなどの型上下駆動
機構２３により図中で上下方向に移動可能である。な
お、第２の金型７に代えて第１の金型５を上下動可能に
構成してもよい。

【００２２】次に、上記した溶着接合装置の動作を説明
する。まず、図１の状態から第１の金型５を第２の金型
７に接近させて、図２のように型締めを行った後、図３
のように、第２の金型７のゲート１６から溶融樹脂を注
入する。このときヒータ１７，１９は、既に昇温してい
るものとする。その後、時間経過とともに注入された溶
融樹脂は冷却固化するが、接合端部１ａ，３ａとなる部
位については、ヒータ１７，１９に接触して加熱されて
いるので、溶融状態が維持されている。

【００２３】接合端部１ａ，３ａ以外の部位が冷却固化
したら、図４のように、第１の金型５を第２の金型７か
ら離反させて型開きを行い、これにより第１，第２の各
樹脂成形品１，３が得られる。このとき、第１の樹脂成
形品１は、第１の金型５の第１の凹部９に、第２の樹脂
成形品３は、第２の金型７の第２の凹部１３にそれぞれ
保持されるとともに、溶融状態の接合端部１ａ，３ａが
各金型５，７の表面から突出した状態となっている。

【００２４】上記各樹脂成形品１，３は、ゲート１６内
に注入された樹脂により、図３のように繋がっており、
このため型開きする際に、各樹脂成形品１，３が各金型
５，７にそれぞれ図４のように保持されないような場合
には、雄型側となる第１，第２の各凸部１１，１５側に
樹脂成形品１，３を押し出すノックアウトピンを設けれ
ばよい。

【００２５】上記図４の状態から、第２の金型７を上方
に移動させて、図５のようにその第２の凹部１３が第１
の金型５の第１の凹部９に対向する位置とする。この状
態で、接合端部１ａ，３ａが溶融状態を保持したまま、
図６のように、第１の金型５を第２の金型７に接近させ
て型閉じを行う。このとき、各樹脂成形品１，３は、接
合端部１ａ，３ａが各金型５，７の表面から突出してい
るので、突出した溶融状態の接合端部１ａ，３ａが相互
に圧着する。上記型閉じ状態は、溶融している接合端部
１ａ，３ａが冷却固化するまで所定時間継続させ、これ
により樹脂成形品１，３相互が溶着接合された容器など
の樹脂製品２５が得られる。

【００２６】その後、図７に示すように、第１の金型５
を第２の金型７から離反させて型開きを行い、このとき
樹脂製品２５が第１の金型５に保持されるよう、第２の
金型７側から図示しないノックアウトピンなどにより第
１の金型５側に押し付けるなどの操作を行った後、図８
に示すように、図示しないエジェクタなどにより樹脂製
品２５を型外に取り出す。

【００２７】このように、上記した溶着接合装置では、
第１，第２の各金型５，７にて射出成形後の第１，第２
の各樹脂成形品１，３を、そのまま第１，第２の各金型
５，７にそれぞれ保持した状態で、樹脂成形品１，３相
互を溶着接合するので、成形後の収縮および変形などの
影響を受けることがなく、接合端部１ａ，３ａ相互の合
わせ精度が向上し、高精度な溶着接合が可能になるとと
もに、成形後に専用の溶着接合装置に移送する必要がな
いことから、生産性も向上したものとなる。

【００２８】また、樹脂成形品１，３の各接合端部１
ａ，３ａは、射出成形時での溶融状態を、各金型５，７
に設けられたヒータ１７，１９によって維持しているの
で、成形再度加熱溶融させる必要がなく、成形から溶着
までの作業工程が短縮化されたものとなる。

【００２９】図９は、この発明の他の実施の形態を示し
ている。この実施の形態は、ヒータ１７（１９）が、金
型７（５）に対し複数のロッド２７を介して同図（ｂ）
のように収納された状態から、同図（ａ）のように突出
した状態に変位可能である。樹脂成形品１，３の成形時
には、同図（ｂ）のように、収納した状態とし、成形時
以外には同図（ａ）のように、突出させた状態とする。

【００３０】ヒータ１７（１９）を成形時以外に突出さ
せた状態とすることで、金型７（５）への伝熱によるヒ
ータ１７（１９）の温度低下が抑制されてヒータ温度を
所定に確保でき、これにより接合端部１ａ，３ａの溶融
状態を所望に確保できると同時に、ヒータ１７（１９）
から金型７（５）への伝熱による金型７（５）の温度上
昇も抑制されて成形後の樹脂成形品１，３の冷却効率の
低下が防止され、樹脂成形品１，３の成形も支障なく行
うことができる。

【００３１】図１０は、この発明のさらに他の実施の形
態を示している。この実施の形態は、樹脂成形品１
（３）の接合端部１ａ（３ａ）の肉厚を、他の部位より
厚肉となるよう金型５（７）およびヒータ１７（１９）
の形状を設定してある。

【００３２】樹脂成形品１（３）の接合端部１ａ（３
ａ）の肉厚を、他の部位より厚肉とすることで、溶融し
ている接合端部１ａ（３ａ）の熱量が大きくなって、成
形時での溶融状態を保持しやすくなるとともに、接合端
部１ａ（３ａ）の熱容量が大きくなって、成形後溶着ま
での間の溶融状態を所望に確保でき、より確実な溶着接
合作業を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の一形態を示す樹脂成形品の溶
着接合装置の断面図である。

【図２】図１における射出成形用の金型を型締めした状
態を示す動作説明図である。

【図３】図２の状態から溶融樹脂を型内に注入した状態
を示す動作説明図である。

【図４】図３の状態から型開きした状態を示す動作説明
図である。

【図５】図４の状態から第２の金型をスライド移動させ
て樹脂成形品相互を対向させた状態を示す動作説明図で
ある。

【図６】図５の状態から型閉じして樹脂成形品の接合端
部相互を圧着している状態を示す動作説明図である。

【図７】図６の状態から型開きした状態を示す動作説明
図である。

【図８】図７の状態から樹脂製品を型内から取り出した
状態を示す動作説明図である。

【図９】この発明の他の実施の形態を示す動作説明図で
あり、（ａ）はヒータを金型から突出させた状態を示す
要部の断面図、（ｂ）はヒータを金型に密着させた状態
を示す要部の断面図である。

【図１０】この発明のさらに他の実施の形態を示す要部
の断面図である。

【符号の説明】

１ 第１の樹脂成形品 １ａ，３ａ 接合端部 ３ 第２の樹脂成形品 ５ 第１の金型 ７ 第２の金型 １７，１９ ヒータ（熱源）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 相互に溶着接合される第１，第２の各樹
   脂成形品を成形可能な射出成形金型を備え、この射出成
   形金型は、前記各樹脂成形品を成形後、型開きを行った
   際に、第１の樹脂成形品を型内に保持する第１の金型
   と、第２の樹脂成形品を型内に保持する第２の金型とか
   らなり、前記第１，第２の各金型は、成形後相手側の金
   型が保持する樹脂成形品の接合端部を、成形時に接触さ
   せて加熱する熱源を備えるとともに、前記各樹脂成形品
   を成形後保持した状態で樹脂成形品相互が接合可能な対
   向する位置となるよう前記第１，第２の金型のうちの少
   なくとも一方をスライド移動可能に構成したことを特徴
   とする樹脂成形品の溶着接合装置。
2. 【請求項２】 第１，第２の各樹脂成形品は、容器を半
   割にした半割り体からなる射出成形品であり、成形後型
   内に保持される際に各半割体の開口側の端部が露出して
   この露出部が接合端部となることを特徴とする請求項１
   記載の樹脂成形品の溶着接合装置。
3. 【請求項３】 熱源は、樹脂成形品の成形時以外は、金
   型本体から離反する構成としたことを特徴とする請求項
   1または２記載の樹脂成形品の溶着接合装置。
4. 【請求項４】 成形金型は、樹脂成形品の接合端部の肉
   厚が、他の部位より厚肉となるよう構成されていること
   を特徴とする請求項１または２記載の樹脂成形品の溶着
   接合装置。
5. 【請求項５】 相互に溶着接合される第１，第２の各樹
   脂成形品を、第１，第２の各金型からなる射出成形金型
   により、その接合端部が第１，第２の各金型に設けたそ
   れぞれの熱源により加熱されて溶融状態を保ちつつ成形
   し、成形後型開きした状態で第１の金型が第１の樹脂成
   形品を、第２の金型が第２の樹脂成形品をそれぞれ型内
   に保持し、前記第１，第２の各金型のうちの少なくとも
   一方を、前記加熱溶融状態の接合端部相互が対向して前
   記各樹脂成形品相互が接合可能な位置となるようスライ
   ド移動させ、この状態で前記各金型を相互に接近させて
   溶融状態の接合端部相互を圧着させて溶着接合すること
   を特徴とする樹脂成形品の溶着接合方法。