JP2003245980A - 樹脂製品の接合方法 - Google Patents

樹脂製品の接合方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】２次成形の際、１次成形品の変形や破損を防止
することができ、しかも、溶着強度を高めること。 【解決手段】別工程で成形された複数の１次成形品６，
７を２次成形により接合する方法において、接合させる
１次成形品６，７の接合部１２の表面１０，１１のみを
加熱した後、接合部１２に２次成形樹脂１３を注入す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、インテークマニホ
ールドなど樹脂製品の接合方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】特開昭６２−８７３１５号公報および特
開平４−９１９１４号公報には樹脂製品の接合方法が開
示されており、これらの接合方法は、１次成形型と２次
成形型とを兼ねる固定型と可動型を用い、まず複数の１
次成形品を１次成形し、その直後に可動型をスライドま
たは回転させて上記複数の１次成形品を互いに突き合わ
せ、接合部に２次成形樹脂を射出することによって上記
複数の１次成形品を接合し、２次成形品を得るというも
のである。
【０００３】また、特開平６−２３８７０７号公報にも
樹脂製品の接合方法が開示されており、この接合方法
は、別工程で成形された複数の１次成形品を２次成形型
内で互いに突き合わせ、接合部に樹脂を射出することに
よって上記複数の１次成形品を接合し、２次成形品を得
るというものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前者の接合方法は、１
次成形直後に２次成形を行うものであり、複数の１次成
形品の内部が高温の状態つまり１次成形品の強度が弱い
状態で２次成形が行われる。このため、２次成形の際、
樹脂圧によって１次成形品が変形、破損しやすくなる。
【０００５】後者の接合方法では、冷却固化した１次成
形品に対して常温のままで２次成形を行うと、射出され
た２次成形樹脂の硬化が進み、溶着強度が低くなるとい
う問題がある。
【０００６】本発明は、上記のような従来技術の問題点
を解決し、２次成形の際、１次成形品の変形や破損を防
止することができ、しかも、溶着強度を高めることがで
きる樹脂製品の接合方法を提供することを主な目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る樹脂製品
の接合方法は、別工程で成形された複数の１次成形品を
２次成形により接合する方法において、接合させる１次
成形品の接合部の表面のみを加熱した後、前記接合部に
２次成形樹脂を注入することを特徴とする。
【０００８】請求項１に係る樹脂製品の接合方法による
と、１次成形品の接合部の表面のみを加熱しているた
め、熱による１次成形品全体の強度低下を防止すること
ができ、２次成形時の樹脂圧による１次成形品の変形や
破損を防止することができる。また、加熱する範囲が少
なくなるので加熱容量が少なくて済み、加熱時間の短
縮、加熱エネルギーの節約を図ることができる。
【０００９】請求項２に係る樹脂製品の接合方法は、別
工程で成形された複数の１次成形品を２次成形により接
合する方法において、接合させる１次成形品のそれぞれ
の接合面を突き合わして前記接合面により管状通路を形
成し、前記管状通路内に加熱媒体を送り込むことにより
接合面を加熱した後、前記管状通路内に２次成形樹脂を
注入することを特徴とする。
【００１０】請求項２に係る樹脂製品の接合方法による
と、接合面が管状通路になっているため、加熱媒体を管
状通路の一端から送り込めば、接合面全体に加熱媒体が
行き届きやすく、熱が接合面から逃げにくい。このた
め、少ない加熱エネルギーで接合面を加熱することがで
きる。また、１次成形品の接合面以外の部分に直接的に
熱が加わらないため、２次成形時の樹脂圧による１次成
形品の変形や破損を防止することができる。
【００１１】請求項３に係る樹脂製品の接合方法は、請
求項２において、前記管状通路内に加熱媒体を送り込む
ための加熱媒体入口は、該管状通路の端部の２次成形樹
脂注入口とは異なる側の端部に位置することを特徴とす
る。
【００１２】請求項３に係る樹脂製品の接合方法による
と、加熱媒体入口及び２次成形樹脂注入口がそれぞれ管
状通路の互いに異なる端部に位置しているため、２次成
形樹脂の流動長が長く本来的には樹脂温が下がりやすい
２次成形樹脂の流動先端部が加熱媒体入口側になる。こ
のため、２次成形樹脂の流動先端部にいくほど２次成形
樹脂が１次成形品内を流動している間に温度低下するの
を抑制するとともに、流動先端部到達時に２次成形樹脂
の熱量の減少分を予め与えておいた１次成形品接合面の
熱量で補うことができ、一次成形品の樹脂と二次成形品
の樹脂が融合しやすくなり、接合強度を高く保つことが
できる。
【００１３】請求項４に係る樹脂製品の接合方法は、請
求項３において、前記管状通路は複数の分岐管路に分岐
していることを特徴としており、本発明は、複雑な接合
面をもつ製品に対しても利用することができる。
【００１４】請求項５に係る樹脂製品の接合方法は、請
求項４において、前記加熱媒体入口の数は、前記２次成
形樹脂注入口の数よりも多いことを特徴とする。
【００１５】請求項５に係る樹脂製品の接合方法による
と、加熱媒体入口の数を２次成形樹脂注入口の数よりも
多くしたため、加熱媒体の出口側となることから本来的
には加熱媒体の温度が下がりやすい２次成形樹脂注入口
に対して、多くの加熱媒体が供給されるようになる。こ
のため、この２次成形樹脂注入口付近の接合面の表面温
度が上昇するようになり、２次成形樹脂の温度低下を抑
制し、接合強度を高く保つことができる。
【００１６】請求項６に係る樹脂製品の接合方法は、請
求項５において、複数の分岐管路に分岐している前記管
状通路は、前記加熱媒体入口から送り込まれた加熱媒体
が前記２次成形樹脂注入口に集合するように配置されて
いることを特徴とする。
【００１７】請求項６に係る樹脂製品の接合方法による
と、加熱媒体入口から送り込まれた加熱媒体が２次成形
樹脂注入口に集合するようになるため、加熱媒体の出口
側となることから本来的には加熱媒体の温度が下がりや
すい２次成形樹脂注入口に対して、多くの加熱媒体が供
給されるようになる。このため、この２次成形樹脂注入
口付近の接合面の表面温度が上昇するようになり、２次
成形樹脂の温度低下を抑制し、接合強度を高く保つこと
ができる。
【００１８】請求項７に係る樹脂製品の接合方法は、請
求項１〜６のいずれかにおいて、前記加熱媒体が加熱さ
れた空気であることを特徴とする。
【００１９】請求項７に係る樹脂製品の接合方法による
と、加熱媒体が加熱された空気であるため、媒体が安価
でしかも媒体を容易に取り扱うことができる。また、接
合面に媒体が残存していない状態で２次成形が行なわれ
るため、接合面の接着性の低下を招かない。
【００２０】請求項８に係る樹脂製品の接合方法による
と、前記１次成形品を構成する樹脂と前記２次成形を行
なう樹脂が同種材であることから、それぞれの樹脂が溶
け合いやすく、硬化時に高い接合強度を得られる。
【００２１】請求項９に係る樹脂製品の接合方法による
と、前記２次成形は射出成形であることから、高圧下で
１次成形品に２次成形樹脂を溶着させることができ、硬
化時に高い接合強度を得られる。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。
【００２３】図１は、本発明の一実施形態に係る樹脂製
品の接合方法を実施することによって得られる樹脂製品
の一例の斜視図、図２は、上記樹脂製品の断面図、図３
及び図４は、それぞれ上記接合方法の工程説明図を示
す。
【００２４】図１および図２に示す樹脂製品１は、中空
製品であって３気筒用のインテークマニホールドであ
る。インテークマニホールド１は、３本のパイプ２，
３，４と、これらのパイプ２，３，４に連通するサージ
タンク５とを備えて構成される。インテークマニホール
ド１は、別工程つまり１次工程で成形された２つの半割
パイプ形状の１次成形品６，７を２次成形により接合し
て構成される。各１次成形品６，７の端面８，９には、
それぞれ断面略半円状溝を形成する接合面１０，１１が
全周に亘って形成されており、２次成形時、これらの接
合面１０，１１を互いに突き合わすことによって断面略
円状空間からなる管状通路つまり接合部１２を形成し、
この管状通路１２内に２次成形樹脂１３を注入すること
によって２つの１次成形品６，７が接合され、２次成形
品つまりインテークマニホールド１が得られる。
【００２５】このインテークマニホールド１を製造する
方法を、図３及び図４に基づいて以下に説明する。
【００２６】まず、図示しない１次成形型を用いて２つ
の１次成形品６，７を成形する。１次成形品６，７の材
料は、例えばナイロン樹脂（ＰＡ６）である。
【００２７】次に、２つの１次成形品６，７の接合面１
０，１１を互いに突き合わせる。この接合面１０，１１
の突き合わせにより、断面略円状空間からなる管状通路
１２が形成される。管状通路１２には、図４に示すよう
な３つの加熱媒体入口１４，１５，１６及び１つの２次
成形樹脂注入口１７が連通している。加熱媒体入口１
４，１５，１６及び２次成形樹脂注入口１７は、２つの
１次成形品６，７のいずれか一方又は両方に予め形成さ
れており、加熱媒体入口１４，１５，１６は、管状通路
１２内に加熱媒体を送り込むための入口であり、２次成
形樹脂注入口１７は、管状通路１２内に２次成形樹脂１
３を注入するための入口である。図４に示すように、３
つの加熱媒体入口１４，１５，１６のうち第１加熱媒体
入口１４は、サージタンク５の左右方向に伸びる直線状
管状通路部分１８における中央部に位置し、第２加熱媒
体入口１５は、左側パイプ２と中央パイプ３との間の平
面視前後方向に伸びる直線状管状通路部分１９における
サージタンク５側の端部に位置し、第３加熱媒体入口１
６は、右側パイプ４と中央パイプ３との間の平面視前後
方向に伸びる直線状管状通路部分２０におけるサージタ
ンク５側の端部に位置している。図４に示すように、２
次成形樹脂注入口１７は、中央パイプ３の平面視円弧状
管状通路部分２１における中央部に位置している。
【００２８】次に、第１、第２、第３加熱媒体入口１
４，１５，１６からそれぞれ管状通路１２内に加熱媒体
を送り込み、管状通路１２の接合面１０，１１つまり接
合部の表面のみを加熱する。加熱媒体は、加熱された空
気つまり熱風である。
【００２９】第１加熱媒体入口１４から送り込まれた加
熱媒体は、直ちに左右方向へ分岐する。左側へ分岐した
加熱媒体は、サージタンク５の左側Ｌ字状管状通路部分
２２、左側パイプ２の平面視前後方向に伸びる左側直線
状管状通路部分２３、左側パイプ２の平面視円弧状管状
通路部分２４、及び、中央パイプ３の円弧状管状通路部
分２１の左側部分２５を経た後、２次成形樹脂注入口１
７から吐き出される。右側へ分岐した加熱媒体は、サー
ジタンク５の右側Ｌ字状管状通路部分２６、右側パイプ
４の平面視前後方向に伸びる右側直線状管状通路部分２
７、右側パイプ４の平面視円弧状管状通路部分２８、及
び、中央パイプ３の円弧状管状通路部分２１の右側部分
２９を経た後、２次成形樹脂注入口１７から吐き出され
る。
【００３０】第２加熱媒体入口１５から送り込まれた加
熱媒体は、左側パイプ２と中央パイプ３との間の直線状
管状通路部分１９及び中央パイプ３の円弧状管状通路部
分２１の左側部分２５を経た後、２次成形樹脂注入口１
７から吐き出される。
【００３１】第３加熱媒体入口１６から送り込まれた加
熱媒体は、右側パイプ４と中央パイプ３との間の直線状
管状通路部分２０及び中央パイプ３の円弧状管状通路部
分２１の右側部分２９を経た後、２次成形樹脂注入口１
７から吐き出される。
【００３２】上記のように加熱媒体を管状通路１２内に
送り込んで接合面１０，１１を加熱した後は、２次成形
を行なう。２次成形は、図３に示すような２次成形型３
０，３１を用い、２次成形樹脂１３を２次成形樹脂注入
口１７から管状通路１２内に注入つまり射出して２つの
１次成形品６，７を接合する。２次成形樹脂１３は、１
次成形品６，７と同種材であり、例えばナイロン樹脂
（ＰＡ６）である。
【００３３】２次成形樹脂注入口１７から注入された２
次成形樹脂１３は、直ちに左右方向へ分岐する。左側へ
分岐した２次成形樹脂１３は、中央パイプ３の円弧状管
状通路部分２１の左側部分２５を経た後、左側パイプ２
と中央パイプ３との間の直線状管状通路部分１９と、左
側パイプ２の円弧状管状通路部分２４とに分岐する。直
線状管状通路部分１９に分岐した２次成形樹脂１３は、
第２加熱媒体入口１５まで到達する。円弧状管状通路部
分２４に分岐した２次成形樹脂１３は、左側パイプ２の
左側直線状管状通路部分２３及びサージタンク５の左側
Ｌ字状管状通路部分２２を経た後、第１加熱媒体入口１
４まで到達する。右側へ分岐した２次成形樹脂１３は、
中央パイプ３の円弧状管状通路部分２１の右側部分２９
を経た後、右側パイプ４と中央パイプ３との間の直線状
管状通路部分２０と、右側パイプ４の円弧状管状通路部
分２８とに分岐する。直線状管状通路部分２０に分岐し
た２次成形樹脂１３は、第３加熱媒体入口１６まで到達
する。円弧状管状通路部分２８に分岐した２次成形樹脂
１３は、右側パイプ４の右側直線状管状通路部分２７及
びサージタンク５の右側Ｌ字状管状通路部分２６を経た
後、第１加熱媒体入口１４まで到達する。
【００３４】その後、２次成形樹脂１３の硬化を待って
図１に示したインテークマニホールド１が得られる。
【００３５】以上説明したように、本実施形態に係る樹
脂製品の接合方法は、別工程で成形された複数の１次成
形品６，７を２次成形により接合する方法において、接
合させる１次成形品６，７の接合部１２の表面１０，１
１のみを加熱した後、接合部１２に２次成形樹脂１３を
注入するようにしている。このため、熱による１次成形
品６，７全体の強度低下を防止することができ、２次成
形時の樹脂圧による１次成形品６，７の変形や破損を防
止することができる。また、加熱する範囲が少なくなる
ので加熱容量が少なくて済み、加熱時間の短縮、加熱エ
ネルギーの節約を図ることができる。
【００３６】また、本実施形態に係る樹脂製品の接合方
法は、別工程で成形された複数の１次成形品６，７を２
次成形により接合する方法において、接合させる１次成
形品６，７のそれぞれの接合面１０，１１を突き合わし
て接合面１０，１１により管状通路１２を形成し、管状
通路１２内に加熱媒体を送り込むことにより接合面１
０，１１を加熱した後、管状通路１２内に２次成形樹脂
１３を注入するようにしている。このように接合面１
０，１１が管状通路１２になっているため、加熱媒体を
管状通路１２の一端から送り込めば、接合面１０，１１
全体に加熱媒体が行き届きやすく、熱が接合面１０，１
１から逃げにくい。このため、少ない加熱エネルギーで
接合面１０，１１を加熱することができる。また、１次
成形品６，７の接合面１０，１１以外の部分に直接的に
熱が加わらないため、２次成形時の樹脂圧による１次成
形品６，７の変形や破損を防止することができる。
【００３７】また、管状通路１２内に加熱媒体を送り込
むための加熱媒体入口１４，１５，１６は、管状通路１
２の端部の２次成形樹脂注入口１７とは異なる側の端部
に位置している。具体的には、第１加熱媒体入口１４及
び２次成形樹脂注入口１７は、左側Ｌ字状管状通路部分
２２と左側直線状管状通路部分２３と円弧状管状通路部
分２４と円弧状管状通路部分２１の左側部分２５とから
構成される管状通路部分の一端部及び他端部にそれぞれ
位置するとともに、右側Ｌ字状管状通路部分２６と右側
直線状管状通路部分２７と円弧状管状通路部分２８と円
弧状管状通路部分２１の右側部分２９とから構成される
管状通路部分の一端部及び他端部にそれぞれ位置する。
また、第２加熱媒体入口１５及び２次成形樹脂注入口１
７は、直線状管状通路部分１９と円弧状管状通路部分２
１の左側部分２５とから構成される管状通路部分の一端
部及び他端部にそれぞれ位置し、また、第３加熱媒体入
口１６及び２次成形樹脂注入口１７は、直線状通路部分
２０と円弧状管状通路部分２１の右側部分２９とから構
成される管状通路部分の一端部及び他端部にそれぞれ位
置する。換言すると、２次成形樹脂１３の流動長が長く
本来的には樹脂温が下がりやすい２次成形樹脂１３の流
動先端部が加熱媒体入口１４，１５，１６側になる。こ
のため、この２次成形樹脂１３の流動先端部の接合面１
０，１１の表面温度が上昇するようになり、２次成形樹
脂の流動先端部にいくほど２次成形樹脂が１次成形品内
を流動している間に温度低下するのを抑制するととも
に、流動先端部到達時に２次成形樹脂の熱量の減少分を
予め与えておいた１次成形品接合面の熱量で補うことが
でき、一次成形品の樹脂と二次成形品の樹脂が融合しや
すくなり、接合強度を高く保つことができる。
【００３８】また、管状通路１２は複数の分岐管路に分
岐している。具体的には、管状通路１２は、第１加熱媒
体入口１４から左側Ｌ字状管状通路部分２２、左側直線
状管状通路部分２３、円弧状管状通路部分２４及び円弧
状管状通路部分２１の左側部分２５を経て２次成形樹脂
注入口１７に至る分岐通路と、第１加熱媒体入口１４か
ら右側Ｌ字状管状通路部分２６、右側直線状管状通路部
分２７、円弧状管状通路部分２８及び円弧状通路部分２
１の左側部分２９を経て２次成形樹脂注入口１７に至る
分岐通路と、第２加熱媒体入口１５から直線状管状通路
部分１９及び円弧状管状通路部分２１の左側部分２５を
経て２次成形樹脂注入口１７に至る分岐通路と、第３加
熱媒体入口１６から直線状管状通路部分２０及び円弧状
管状通路部分２１の右側部分２９を経て２次成形樹脂注
入口１７に至る分岐通路とを構成している。本発明は、
このような複雑な接合面１０，１１をもつ製品１に対し
ても利用することができる。
【００３９】また、加熱媒体入口１４，１５，１６の数
は、２次成形樹脂注入口１７の数よりも多いため、加熱
媒体の出口側となることから本来的には加熱媒体の温度
が下がりやすい２次成形樹脂注入口１７に対して、多く
の加熱媒体が供給されるようになる。このため、この２
次成形樹脂注入口１７付近の接合面１０，１１の表面温
度が上昇するようになり、２次成形樹脂１３の温度低下
を抑制し、接合強度を高く保つことができる。なお、加
熱媒体入口の数及び２次成形樹脂注入口の数は、上記の
ような３つ及び１つに限定されるものではなく、要する
に、加熱媒体入口の数が２次成形樹脂注入口の数よりも
多ければよい。
【００４０】また、上記のように複数の分岐管路に分岐
している管状通路１２は、加熱媒体入口１４，１５，１
６から送り込まれた加熱媒体が２次成形樹脂注入口１７
に集合するように配置されているため、加熱媒体の出口
側となることから本来的には加熱媒体の温度が下がりや
すい２次成形樹脂注入口１７に対して、多くの加熱媒体
が供給されるようになる。このため、この２次成形樹脂
注入口１７付近の接合面１０，１１の表面温度が上昇す
るようになり、２次成形樹脂１３の温度低下を抑制し、
接合強度を高く保つことができる。
【００４１】また、加熱媒体が加熱された空気であるた
め、媒体が安価でしかも媒体を容易に取り扱うことがで
きる。また、接合面１０，１１に媒体が残存していない
状態で２次成形が行なわれるため、接合面１０，１１の
接着性の低下を招かない。
【００４２】また、１次成形品６，７を構成する樹脂と
２次成形を行なう樹脂１３が同種材であることから、そ
れぞれの樹脂が溶け合いやすく、硬化時に高い接合強度
を得られる。
【００４３】また、２次成形は射出成形であることか
ら、高圧下で１次成形品６，７に２次成形樹脂１３を溶
着させることができ、硬化時に高い接合強度を得られ
る。
【００４４】
【発明の効果】本発明に係る樹脂製品の接合方法による
と、２次成形の際、１次成形品の変形や破損を防止する
ことができ、しかも、溶着強度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る樹脂製品の接合方法
によって得られる樹脂製品の一例の斜視図である。
【図２】上記樹脂製品の図１図示II-II断面図である。
【図３】上記接合方法の工程説明図であり、図１図示II
I-III断面図に対応する断面図である。
【図４】上記接合方法の工程説明図であり、図１図示の
樹脂製品の平面図に対応する図である。
【符号の説明】
１ 樹脂製品 ６，７ １次成形品 １０，１１ 接合面（接合部の表面） １２ 管状通路（接合部） １３ ２次成形樹脂 １４，１５，１６ 加熱媒体入口 １７ ２次成形樹脂注入口 ２２，２３，２４，２５ 分岐通路 ２６，２７，２８，２９ 分岐通路 １９，２５ 分岐通路 ２０，２９ 分岐通路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 茅野 久 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 尾上 勉 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 石畝 学 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 Ｆターム(参考） 4F211 AA29 AG06 AG08 AH17 TA08 TC09 TC14 TD07 TD13 TH02 TH06 TH18 TJ30 TN24 TN82

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 別工程で成形された複数の１次成形品を
    ２次成形により接合する方法において、接合させる１次
    成形品の接合部の表面のみを加熱した後、前記接合部に
    ２次成形樹脂を注入することを特徴とする樹脂製品の接
    合方法。
  2. 【請求項２】 別工程で成形された複数の１次成形品を
    ２次成形により接合する方法において、接合させる１次
    成形品のそれぞれの接合面を突き合わして前記接合面に
    より管状通路を形成し、前記管状通路内に加熱媒体を送
    り込むことにより接合面を加熱した後、前記管状通路内
    に２次成形樹脂を注入することを特徴とする樹脂製品の
    接合方法。
  3. 【請求項３】 前記管状通路内に加熱媒体を送り込むた
    めの加熱媒体入口は、該管状通路の端部の２次成形樹脂
    注入口とは異なる側の端部に位置することを特徴とする
    請求項２記載の樹脂製品の接合方法。
  4. 【請求項４】 前記管状通路は複数の分岐管路に分岐し
    ていることを特徴とする請求項３記載の樹脂製品の接合
    方法。
  5. 【請求項５】 前記加熱媒体入口の数は、前記２次成形
    樹脂注入口の数よりも多いことを特徴とする請求項４記
    載の樹脂製品の接合方法。
  6. 【請求項６】 複数の分岐管路に分岐している前記管状
    通路は、前記加熱媒体入口から送り込まれた加熱媒体が
    前記２次成形樹脂注入口に集合するように配置されてい
    ることを特徴とする請求項５記載の樹脂製品の接合方
    法。
  7. 【請求項７】 前記加熱媒体が加熱された空気であるこ
    とを特徴とする請求項１〜６のいずれか記載の樹脂製品
    の接合方法。
  8. 【請求項８】 前記１次成形品を構成する樹脂と前記２
    次成形を行なう樹脂が同種材であることを特徴とする請
    求項１〜７のいずれか記載の樹脂製品の接合方法。
  9. 【請求項９】 前記２次成形は射出成形であることを特
    徴とする請求項１〜８のいずれか記載の樹脂製品の接合
    方法。
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