JP6565403B2

JP6565403B2 - 樹脂成形品の製造方法

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Publication number: JP6565403B2
Application number: JP2015141590A
Authority: JP
Inventors: 千晶栗田
Original assignee: Hamanakodenso Co Ltd
Current assignee: Hamanakodenso Co Ltd
Priority date: 2015-07-15
Filing date: 2015-07-15
Publication date: 2019-08-28
Anticipated expiration: 2035-07-15
Also published as: CN106346787A; US20170015051A1; JP2017024180A; EP3117980A1

Description

本発明は、レーザ光の照射によって溶着接合される樹脂成形品の製造方法に関する。

従来、レーザ光の照射によって溶着接合される樹脂成形品として、特許文献１に開示される技術が知られている。特許文献１に開示される樹脂成形品は、第１樹脂部材及び第２樹脂部材の突き合わせ面にレーザ光の照射により形成される溶着部と、溶着部の両側に設けられ、レーザ光の照射時に生じる発泡樹脂の流れを防止する流れ防止部と、を備える。

第１樹脂部材及び第２樹脂部材のうちの一方の樹脂材には、他方の樹脂材に向かって突出する凸部が設けられ、他方の樹脂材には凸部が入り込む凹部が設けられる。流れ防止部は、凸部を形成する凸部側壁面、及び凸部側壁面に当接し且つ凹部を形成する凹部側壁面により構成されている。第１樹脂部材及び第２樹脂部材の突き合わせ面側に第１樹脂部材から第２樹脂部材に向かう方向にレーザ光を照射すると、照射部位には第１樹脂部材及び第２樹脂部材の溶融による溶着部が形成される。そして、溶着部を形成するとともに溶けた発泡樹脂が照射部位から両側に流れるが、流れ防止部を形成する合わせ面に入り込むことで、これ以上両側へ流れることを防止できる。

特開２０１３−１４１８２３号公報

特許文献１の樹脂成形品は、平面同士を突き合わせ接合するものであるが、一方の部材に形成された凸部と他方の部材の平面とを突き合わせてレーザ溶着によって接合する場合には、溶融した凸部がその周囲に流れて固まることでバリとして残ることがある。このバリは、表面上の突起を形成したり、表面から剥がれ落ちたり、また異物として樹脂成形品の表面に残ったり、樹脂成形品の他部材への組付時の支障になったりするという問題がある。

本発明は、前述の問題点に鑑みてなされたものであり、レーザ光の照射によって溶着接合した場合にバリ等が生じることを抑制できる樹脂成形品の製造方法を提供することを目的とする。

開示する発明のひとつは、レーザ光を透過するレーザ透過性を有する第１樹脂部材（１０３）とレーザ光を吸収するレーザ吸収性を有する第２樹脂部材（２）とをレーザ照射によって接合して製造される樹脂成形品の製造方法に係る発明であって、
第１樹脂部材に向かって突出するように第２樹脂部材に形成される凸部（２１）と第１樹脂部材とを突き合わせる突き合わせ工程と、
突き合わされた第１樹脂部材及び第２樹脂部材に対して、凸部に接触する位置に向けて第１樹脂部材側からレーザ光を照射して凸部を溶融し、第１樹脂部材と第２樹脂部材とを接着する接着工程と、を有し、
突き合わせ工程の前において、第１樹脂部材には、凸部に対して両側に位置する凹部（３３）が形成されており、かつ第２樹脂部材の凸部の両側における凹部と対向する部位は、平らであり、
接着工程では、レーザ光の照射によって溶融した凸部の少なくとも一部が凹部に流れ込んで収容されることを特徴とする。

この発明によれば、接着工程において溶融した凸部がその両側に流動した場合に、第１樹脂部材または第２樹脂部材に設けられる凹部に、溶融した樹脂を収容することができる。これにより、溶融前の凸部のうち、第１樹脂部材と接着しないで両側に流動した樹脂がバリとなって第２樹脂部材の表面から突出することを抑制できる樹脂成形品を製造できる。また、溶融して両側に流れた樹脂を凹部が受け止めるため、第１樹脂部材と第２樹脂部材とが接着された状態において、溶着に寄与しない溶融樹脂が広範囲に広がりにくい樹脂成形品を製造できる。以上のように本発明によれば、レーザ光の照射によって溶着接合した場合にバリ等が生じることを抑制できる樹脂成形品の製造方法を提供できる。

また、特許請求の範囲及び上記手段に記載の括弧内の符号ないし説明は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を分かり易く示す一例であり、発明の内容を限定するものではない。

第１実施形態の樹脂成形品を用いたパージ制御弁の構成を示す断面図である。比較例に係る、第１樹脂部材の表面と第２樹脂部材の凸部とを突き合わせた状態を示した部分断面図である。比較例に係る、第１樹脂部材と第２樹脂部材とをレーザ照射により溶着した後の状態を示した部分断面図である。第１実施形態に係る、第１樹脂部材の表面と第２樹脂部材の凸部とを突き合わせた状態を示した部分断面図である。第１実施形態に係る、第１樹脂部材と第２樹脂部材とをレーザ照射した溶着中の状態を示した部分断面図である。第１実施形態に係る、第１樹脂部材と第２樹脂部材とをレーザ照射により溶着した後の状態を示した部分断面図である。第２実施形態に係る、第１樹脂部材の表面と第２樹脂部材の凸部とを突き合わせた状態を示した部分断面図である。第２実施形態に係る、第１樹脂部材と第２樹脂部材とをレーザ照射により溶着した後の状態を示した部分断面図である。

以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合わせることも可能である。

（第１実施形態）
本発明の一実施形態である第１実施形態に係る樹脂成形品について、図１〜図６を参照しながら説明する。樹脂成形品は、レーザ光を透過するレーザ透過性を有する第１樹脂部材とレーザ光を吸収するレーザ吸収性を有する第２樹脂部材とをレーザ照射によって接合してなる製品である。樹脂成形品は、このようなレーザ照射による樹脂の溶着を伴う接着部分を有する。樹脂成形品は、一例として、燃料蒸発ガスパージシステムに用いられるパージ制御弁１のハウジングに適用することができる。

燃料蒸発ガスパージシステムは、キャニスタに吸着した燃料中のＨＣガス等を内燃機関の吸気通路に供給するものであり、燃料タンクからの燃料蒸発ガス（以下、蒸発燃料ともいう）が大気に放出されることを防止するシステムである。燃料蒸発ガスパージシステムは、内燃機関の吸気通路を構成する内燃機関の吸気系と、蒸発燃料を内燃機関の吸気系に供給する蒸発燃料パージ系と、を備えて構成される。

パージ制御弁１は、蒸発燃料供給用通路を開閉する開閉手段であり、キャニスタからの蒸発燃料を内燃機関へ供給することを許可及び阻止できる。パージ制御弁１は、図１に示すように、弁体５、電磁コイル４及びスプリング６を備えた電磁弁装置によって構成される。パージ制御弁１は、電磁コイル４に通電されたときに発生する電磁力とスプリング６の付勢力とのバランスに応じて、蒸発燃料供給用通路を開閉する。

パージ制御弁１は、通常は蒸発燃料供給用通路を閉じた状態を維持し、電磁コイル４に通電が行われると、電磁力がスプリング６の弾性力に打ち勝って、蒸発燃料供給用通路を開いた状態にする。また、制御装置は、通電のオン時間とオフ時間とによって形成される１周期の時間に対するオン時間の比率、すなわちデューティ比を制御して電磁コイル４に通電を行う。パージ制御弁１は、デューティコントロールバルブともいう。この通電制御により、蒸発燃料供給用通路を流通する蒸発燃料の流量を調節することができる。

パージ制御弁１は、蒸発燃料である流体の通路を形成するハウジングを備える。ハウジングは、流体の供給を受ける入力ポート２ａを有し弁体５、電磁コイル４及びスプリング６等が収容される入力側ハウジング部２と、弁口３ｂを形成し出力ポート３ａを有する出力側ハウジング部３と、を備えて構成される。

出力側ハウジング部３は、入力ポート２ａとは反対側に位置する入力側ハウジング部２の上部開口を覆うフランジ部３０を備える。出力側ハウジング部３は、フランジ部３０に対して両側の一方に突出する筒状部である出力ポート３ａと、他方に突出する筒状部の先端に設けられる弁口３ｂと、を有する。したがって、フランジ部３０は、入力側ハウジング部２の上部開口から全周にわたって放射状に突出するフランジ部２０に重ね合わされた状態で一体に接合される。この接合は、レーザ照射によって樹脂を溶融させ両者を接着することにより実施される。このようにフランジ部３０とフランジ部２０とが一体接合されることにより、内部流通する流体が外部に漏れ出ないように入力側ハウジング部２と出力側ハウジング部３とを結合することができる。

このような入力側ハウジング部２と出力側ハウジング部３とをレーザ照射によって溶着接合する場合には、図２及び図３に図示する方法が知られている。この方法について説明する。図２は、第１実施形態の樹脂成形品に対する比較例に係る、第１樹脂部材１００の表面と第２樹脂部材１０１の凸部１０１０とを突き合わせた状態の断面を示している。図３は、この比較例に係る、第１樹脂部材１００と第２樹脂部材１０１とをレーザ照射により溶着した後の状態の断面を示している。

図２に示すように、レーザ透過性を有する第１樹脂部材１００とレーザ吸収性を有するとともに凸部１０１０を備える第２樹脂部材１０１とを、凸部１０１０が第１樹脂部材１００の接合予定面に当たった状態で、両者を加圧しながらレーザ光Ｌを照射する。第１樹脂部材１００に対するレーザ光の照射位置は、レーザ光が第１樹脂部材１００を透過して凸部１０１０で吸収されるような位置に設定される。レーザ光の照射位置は、例えば、第１樹脂部材１００において、凸部１０１０が接触する部位の裏側の表面である。

図２で図示する破線のように、レーザ光をこの設定位置に照射すると、第１樹脂部材１００を透過したレーザ光が凸部１０１０に到達して吸収される。レーザ光を吸収した凸部１０１０は、加圧下で溶融し、図３に図示するように、照射位置の両側に凸部１０１０を形成する樹脂の一部が広がるとともに、溶融した凸部１０１０が第１樹脂部材１００に接着するようになる。このとき、第２樹脂部材１０１には、溶融した凸部１０１０の一部が照射位置の両側あるいは周辺に流れて固まることによって、突起やバリ１０１１が形成されうる。

このバリ１０１１は、第２樹脂部材１０１の表面から突出する突起部を形成するため、組み立ての支障となる可能性がある。また、バリ１０１１の一部が欠けると第２樹脂部材１０１の表面から脱落する場合もある。バリ１０１１が脱落して、流体通路に入り込んだり、摺動部に入り込んだりした場合には、機器の作動不良につながる不具合が起こりうる。また、人に手が触れる可能性のある場所にバリ１０１１が形成されると、人が触れることで不具合が起こりうる。

そこで、第１実施形態では、このような問題を回避するために、図４〜図６に図示する、第１樹脂部材及び第２樹脂部材、これらの溶着方法を採用する。出力側ハウジング部３は、レーザ光を透過するレーザ透過性の材質等で形成される第１樹脂部材である。入力側ハウジング部２は、レーザ光を吸収するレーザ吸収性の材質等で形成される第２樹脂部材である。例えば、出力側ハウジング部３は、レーザ透過性を有するために、入力側ハウジング部２よりも透明度が高く、または薄い色である材質で構成することができる。第１樹脂部材や第２樹脂部材は、例えば、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタラート等の樹脂材料で形成することができる。

入力側ハウジング部２は、出力側ハウジング部３に向かって表面から突出する凸部２１を備える。凸部２１は、出力側ハウジング部３に突き合わされた状態でレーザ照射によって溶融して出力側ハウジング部３に接着する部分である。入力側ハウジング部２は、凸部２１に対して両側に位置するように設けられる凹部２２及び凹部２３を備える。凹部２２、凹部２３は、出力側ハウジング部３と入力側ハウジング部２との突き合わせ方向、あるいは加圧方向に平行な入力側ハウジング部２の断面において、凸部２１が間に位置するように両側に設けられる。したがって、レーザ照射によって溶融した凸部２１の少なくとも一部は、両側に流動して凹部２２や凹部２３に流れ込むことで収容される。

図４に図示するように、レーザ吸収性を有する第２樹脂部材に設けられる凸部２１は、第１樹脂部材の接合予定面３１に接触する第２樹脂部材の接触予定面２４よりも第１樹脂部材に向かって突出している。換言すれば、レーザ吸収性を有するフランジ部２０に設けられる凸部２１は、フランジ部３０の接合予定面３１に接触するフランジ部２０の接触予定面２４よりもフランジ部３０に向かうように突出している。この構成により、出力側ハウジング部３と入力側ハウジング部２とが接着された図６に示す状態では、フランジ部２０の接触予定面２４とフランジ部３０の接合予定面３１とが面接触することになる。

図４に図示するように、溶融される前の凸部２１は、フランジ部２０の接触予定面２４よりも突出している部分の体積Ｖ１が、凸部２１が溶融される前の凹部２２及び凹部２３の収容可能な容積よりも小さくなるように形成されている。凸部２１が溶融される前の凹部２２及び凹部２３の収容可能な容積は、図４の二点鎖線と凹部２２及び凹部２３とで囲む部分の容積であり、フランジ部２０の接触予定面２４よりも凹む、凹部２２の容積Ｖ２と凹部２３の容積Ｖ３とを合わせた容積のことである。凹部２２の容積Ｖ２と凹部２３の容積Ｖ３とは、同じ容積であり、凹部２２と凹部２３は凸部２１に対して同等寸法離間していることが好ましい。この構成によれば、溶融された凸部２１の少なくとも一部が、両側の凹部２２及び凹部２３の一方に偏って流れ込むことを抑制できる。したがって、流動した樹脂が凹部２２、凹部２３のいずれかに収容できずに表面よりも突出した状態で固まってしまうバリの発生を抑制できる。

図４に図示するように、接着工程前の凹部２２、凹部２３の底面には、少なくとも隅部に湾曲面が形成されている。これにより、接着工程前の凹部２２や凹部２３の底面の隅部には角部ではなく湾曲面が形成されて、凹部２２や凹部２３の底面は湾曲面または平面と湾曲面との組み合わせ面で形成される。また、凹部２２や凹部２３の底面の隅部は、所定の大きさのＲ面によって形成することもできる。

次に、第１樹脂部材と第２樹脂部材とをレーザ照射によって接合して製造される樹脂成形品の製造方法について説明する。樹脂成形品の製造方法は、第１樹脂部材と第２樹脂部材との突き合わせ工程と、レーザ照射により第１樹脂部材と第２樹脂部材とを接着する接着工程と、を有する。突き合わせ工程は、図４に示すように、第２樹脂部材である入力側ハウジング部２に形成される凸部２１と出力側ハウジング部３の接合予定面３１とを所定の位置関係で突き合わせる工程である。接着工程は、図５及び図６に図示するように、出力側ハウジング部３にレーザ光を照射して凸部２１を溶融し、凸部２１と出力側ハウジング部３とを接着する工程である。

次に接着工程では、出力側ハウジング部３のフランジ部３０と入力側ハウジング部２のフランジ部２０とが凸部２１と接合予定面３１とでのみ接触する状態で、フランジ部３０とフランジ部２０とを圧縮するように加圧する。この状態では、フランジ部２０の接触予定面２４とフランジ部３０の接合予定面３１とは、離間している。さらに接着工程では、加圧下で、出力側ハウジング部３において凸部２１と接触する部位とは反対側表面に位置する部位に対して垂直にレーザ光Ｌを照射する（以上、図４参照）。

レーザ光Ｌはフランジ部３０を透過して凸部２１に到達し、凸部２１に吸収されて、凸部２１を軟化させて溶融する。このとき加圧下であるため、凸部２１の溶融軟化に伴い、接触予定面２４と接合予定面３１との距離が縮まりながら、凸部２１と接合予定面３１との溶着が進行していくことになる。凸部２１の溶融軟化により、凸部２１の先端が両側に流動し、流動した樹脂が凹部２２と凹部２３に流れ込み、収容されるようになる（以上、図５参照）。

さらに溶着が進行すると、凸部２１を形成する樹脂がさらに両側に流動して凹部２２と凹部２３への流れ込みが進むとともに、接触予定面２４と接合予定面３１とがさらに接近し、面接触するようになる。接触予定面２４と接合予定面３１とが面接触すると、レーザ光の照射を終了し、溶融状態であった凸部２１が固まると凸部２１と接合予定面３１とが接着し、接着工程を終了する（以上、図６参照）。図６に図示する溶着終了後の凹部２２や凹部２３は、凸部２１を形成していた樹脂を収容しているため、図４に図示する溶着前の凹部２２や凹部２３よりも、接触予定面２４に対する凹み深さが小さくなっている。

次に、第１実施形態の樹脂成形品がもたらす作用効果について説明する。樹脂成形品は、レーザ透過性を有する出力側ハウジング部３とレーザ吸収性を有する入力側ハウジング部２とがレーザ照射によって接合されて構成される。樹脂成形品は、出力側ハウジング部３に向かって突出するように入力側ハウジング部２に形成される凸部２１と、凸部２１に対して両側に位置するように設けられる凹部２２及び凹部２３と、を有する。凸部２１は、入力側ハウジング部２と出力側ハウジング部３とが突き合わされた状態でレーザ照射によって溶融して出力側ハウジング部３に接着する。凹部２２及び凹部２３は、レーザ照射によって溶融した凸部２１の少なくとも一部を収容するポケットを構成する。

この構成によれば、レーザ照射によって凸部２１が溶融してその両側に流動した場合に、入力側ハウジング部２において凸部２１の両側に位置して設けられる凹部２２及び凹部２３に、流動する樹脂を収容できる。これにより、溶融前の凸部２１のうち、出力側ハウジング部３と接着しないで両側に流動した樹脂がバリとなって入力側ハウジング部２の表面から突出することを抑制できる。また、溶融して両側に流れた樹脂を凹部２２及び凹部２３が受け止めるため、出力側ハウジング部３と入力側ハウジング部２とが接着された状態において、溶着に寄与しない溶融樹脂が広範囲に広がらないような入力側ハウジング部２の表面状態を提供できる。したがって、出力側ハウジング部３と入力側ハウジング部２の接着に寄与しない樹脂が入力側ハウジング部２の表面から広範囲に突出する状態を回避できる樹脂成形品が得られる。このように第１実施形態の樹脂成形品によれば、レーザ光の照射によって溶着接合した場合にバリ等が生じることを抑制できる。

また、凹部２２や凹部２３は、第１樹脂部材ではなく、レーザ吸収性を有する第２樹脂部材に設けられる。この構成によれば、第１樹脂部材と第２樹脂部材の突き合わせ位置が所定の位置に対してずれた場合でも、凸部２１、凹部２２及び凹部２３は第２樹脂部材に設けられているため、凸部２１に対する凹部２２や凹部２３の相対位置は変化しない。このため、第１樹脂部材と第２樹脂部材との突き合わせ位置の精度が低い場合でも、凸部２１のうち溶融して流動した樹脂部分は、凹部２２と凹部２３の一方に偏って流れ込むことを抑制できる。したがって、流動した樹脂が凹部２２、凹部２３のいずれかに偏り、収容しきれないで第２樹脂部材の表面よりも突出した状態で固まってしまうバリの発生を抑えることができる。

また、第１樹脂部材及び第２樹脂部材は、キャニスタからの蒸発燃料を内燃機関へ供給するための蒸発燃料供給用通路を開閉可能なパージ制御弁１を形成する入力側ハウジング部２と出力側ハウジング部３である。入力側ハウジング部２は、蒸発燃料の供給を受ける入力ポート２ａを備え弁体５及び電磁コイル４を収容する。出力側ハウジング部３は、蒸発燃料の出力ポート３ａを備える。これによれば、バリが脱落して、流体通路に入り込むことを抑制して、パージ制御弁１の作動不良を防止することに貢献できる。また、人に手が触れる可能性のある場所にバリが形成されることを抑制できるので、パージ制御弁１の組み付け時に発生する不具合を防止できる。

また、樹脂成形品の製造方法は、第１樹脂部材に向かって突出するように第２樹脂部材に形成される凸部２１と第１樹脂部材とを突き合わせる突き合わせ工程と、第１樹脂部材と第２樹脂部材とを接着する接着工程と、を有する。接着工程は、突き合わされた第１樹脂部材及び第２樹脂部材に対して、凸部２１に対向する位置において第１樹脂部材側からレーザ光を照射して凸部２１を溶融する。突き合わせ工程で突き合わされる第１樹脂部材及び第２樹脂部材のうち、第２樹脂部材には、凸部２１に対して両側に位置する凹部２２及び凹部２３が形成されている。接着工程では、レーザ光の照射によって溶融した凸部２１の少なくとも一部が凹部２２及び凹部２３に流れ込んで収容される。

この製造方法によれば、接着工程において溶融した凸部２１がその両側に流動した場合に、第２樹脂部材に設けられる凹部２２及び凹部２３に、溶融した樹脂を収容することができる。これにより、溶融前の凸部２１のうち、第１樹脂部材と接着しないで両側に流動した樹脂が第２樹脂部材の表面からバリとして突出することを抑制できる樹脂成形品を製造できる。また、溶融して両側に流れた樹脂を凹部２２及び凹部２３が受け止めるため、第１樹脂部材と第２樹脂部材とが接着された状態において、溶着に寄与しない樹脂が広範囲に広がりにくい樹脂成形品を製造できる。第１実施形態の製造方法によれば、レーザ光の照射によって溶着接合した場合にバリ等が生じることを抑制できる樹脂成形品を製造できる。

レーザ光の照射によって溶融される前の凸部２１は、その体積Ｖ１が凸部２１が溶融される前の凹部２２及び凹部２３の収容可能な容積（Ｖ２とＶ３の合計）よりも小さくなるように、形成されている。この構成によれば、接着工程によって、凸部２１の全部が溶融して、フランジ部２０の接触予定面２４とフランジ部３０の接合予定面３１とが面接触するように接着した場合でも（図６参照）、溶けた樹脂が凹部２２及び凹部２３からはみ出ることを抑制できる。つまり、凸部２１がすべて溶融しても凹部２２及び凹部２３がバリ受け用の回収部としての機能を発揮することができる。したがって、樹脂が溶けることによって発生するバリの一部が欠けて脱落することや、バリの脱落により機器が作動不良になることや、人がバリに触れることをより確実に防止することができる。

また、凸部２１がレーザ光の照射によって溶融される前の凹部２２，２３の底面は、少なくとも隅部に相当する箇所に湾曲面が形成されている。この構成によれば、溶融前の凹部２２や凹部２３の底面は湾曲面または平面と湾曲面との組み合わせ面で形成されることになり、特に底面の隅部は角部ではなく湾曲面が形成されている。これによれば、凹部２２，２３を有する第１樹脂部材や第２樹脂部材を製作する金型の摩耗を抑制することに貢献できる。

（第２実施形態）
以下、第２実施形態に係る樹脂成形品及び樹脂成形品の製造方法について図７及び図８を参照して説明する。各図において、第１実施形態と同様の構成であるものは同一の符号を付し、同様の作用、効果を奏するものである。第２実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については、第１実施形態と同様であり、以下、前述の実施形態と異なる点についてのみ説明する。また、第２実施形態において前述の実施形態と同様の構成を有するものは、前述の実施形態で説明した同様の作用、効果を奏するものとする。

図７に示すように、凸部２１に対して両側に位置する凹部３２及び凹部３３は、第１樹脂部材である出力側ハウジング部１０３に設けられている。

図７に図示するように、第２樹脂部材に設けられる凸部２１は、第１樹脂部材の接合予定面３１に接触する第２樹脂部材の接触予定面２４よりも第１樹脂部材に向かって突出している。すなわち、フランジ部１２０に設けられる凸部２１は、フランジ部１３０の接合予定面３１に接触するフランジ部１２０の接触予定面２４よりもフランジ部１３０に向かうように突出している。この構成により、出力側ハウジング部１０３と入力側ハウジング部１０２とが接着された図８に示す状態では、フランジ部１２０の接触予定面２４とフランジ部１３０の接合予定面３１とが面接触することになる。

図７に図示するように、溶融される前の凸部２１は、フランジ部１２０の接触予定面２４よりも突出している部分の体積Ｖ１が、凸部２１が溶融される前の凹部３２及び凹部３３の収容可能な容積よりも小さくなるように形成されている。凸部２１が溶融される前の凹部３２及び凹部３３の収容可能な容積は、図７の二点鎖線と凹部３２及び凹部３３とで囲む部分の容積であり、フランジ部１３０の接合予定面３１よりも凹む、凹部３２の容積Ｖ２と凹部３３の容積Ｖ３とを合わせた容積のことである。凹部３２の容積Ｖ２と凹部３３の容積Ｖ３とは、同じ容積であり、凹部３２と凹部３３は凸部２１に対して同等寸法離間していることが好ましい。この構成によれば、溶融された凸部２１の少なくとも一部が、両側に位置する凹部３２及び凹部３３の一方に偏って流れ込むことを抑制できる。したがって、流動した樹脂が凹部３２、凹部３３のいずれかに収容できずに表面よりも突出した状態で固まってしまうバリの発生を抑制できる。

図７に図示するように、接着工程前の凹部３２、凹部３３の底面には、少なくとも隅部に湾曲面が形成されている。これにより、接着工程前の凹部３２や凹部３３の底面の隅部には角部ではなく湾曲面が形成されて、凹部３２や凹部３３の底面は湾曲面または平面と湾曲面との組み合わせ面で形成される。また、凹部３２や凹部３３の底面の隅部は、所定の大きさのＲ面によって形成することもできる。

次に、第２実施形態の樹脂成形品の製造方法は、第１樹脂部材と第２樹脂部材との突き合わせ工程と、レーザ照射により第１樹脂部材と第２樹脂部材とを接着する接着工程と、を有する。突き合わせ工程は、図７に示すように、入力側ハウジング部１０２に形成される凸部２１と出力側ハウジング部１０３の接合予定面３１とを所定の位置関係で突き合わせる工程である。接着工程は、出力側ハウジング部１０３にレーザ光を照射して凸部２１を溶融し、凸部２１と出力側ハウジング部１０３とを接着する工程である。

次に接着工程では、出力側ハウジング部１０３のフランジ部１３０と入力側ハウジング部１０２のフランジ部１２０とが凸部２１と接合予定面３１とでのみ接触する状態で、フランジ部１３０とフランジ部１２０とを圧縮するように加圧する。この状態では、フランジ部１２０の接触予定面２４とフランジ部１３０の接合予定面３１とは、離間している。さらに接着工程では、加圧下で、出力側ハウジング部１０３において凸部２１と接触する部位とは反対側表面に位置する部位に対して垂直にレーザ光Ｌを照射する（以上、図７参照）。

さらにレーザ光Ｌはフランジ部１３０を透過して凸部２１に到達し、凸部２１に吸収されて、凸部２１を軟化させて溶融する。このとき凸部２１の溶融軟化に伴い、接触予定面２４と接合予定面３１との距離が縮まりながら、凸部２１と接合予定面３１との溶着が進行していく。凸部２１の溶融軟化により、凸部２１の先端が両側に流動し、流動した樹脂が凹部３２と凹部３３に流れ込み、収容されるようになる。

さらに溶着が進行すると、凸部２１を形成する樹脂がさらに両側に流動して凹部３２と凹部３３への流れ込みが進むとともに、接触予定面２４と接合予定面３１とがさらに接近し、面接触するようになる。接触予定面２４と接合予定面３１とが面接触すると、レーザ光の照射を終了し、溶融状態であった凸部２１が固まると凸部２１と接合予定面３１とが接着し、接着工程を終了する（以上、図８参照）。図８に図示する溶着終了後の凹部３２や凹部３３は、凸部２１を形成していた樹脂を収容しているため、図７に図示する溶着前の凹部３２や凹部３３よりも、接合予定面３１に対する凹み深さが小さくなっている。

次に、第２実施形態の樹脂成形品がもたらす作用効果について説明する。樹脂成形品は、出力側ハウジング部３に向かって突出するように入力側ハウジング部１０２に形成される凸部２１と、凸部２１に対して両側に位置するように出力側ハウジング部１０３に設けられる凹部３２及び凹部３３と、を有する。出力側ハウジング部１０３に設けられた凹部３２及び凹部３３は、レーザ照射によって溶融した凸部２１の少なくとも一部を収容するポケットを構成する。

この構成によれば、レーザ照射によって凸部２１が溶融してその両側に流動した場合に、出力側ハウジング部１０３において凸部２１の両側に位置して設けられる凹部３２及び凹部３３に、流動する樹脂を収容できる。これにより、溶融前の凸部２１のうち、出力側ハウジング部１０３と接着しないで両側に流動した樹脂がバリとなって入力側ハウジング部１０２の表面から突出することを抑制できる。また、溶融して両側に流れた樹脂を凹部３２及び凹部３３が受け止めるため、出力側ハウジング部１０３と入力側ハウジング部１０２とが接着された状態において溶着に寄与しない溶融樹脂が広範囲に広がらない入力側ハウジング部１０２の表面状態を提供できる。したがって、出力側ハウジング部１０３と入力側ハウジング部１０２の接着に寄与しない樹脂が入力側ハウジング部１０２の表面から広範囲に突出する状態を回避できる樹脂成形品が得られる。このように第２実施形態の樹脂成形品によれば、レーザ光の照射によって溶着接合した場合にバリ等が生じることを抑制できる。

また、第２実施形態の樹脂成形品の製造方法において、第１樹脂部材には、凸部２１に対して両側に位置する凹部３２及び凹部３３が形成されている。接着工程では、レーザ光の照射によって溶融した凸部２１の少なくとも一部が凹部３２及び凹部３３に流れ込んで収容される。

この製造方法によれば、接着工程において溶融した凸部２１がその両側に流動した場合に、第１樹脂部材に設けられる凹部３２及び凹部３３に、溶融した樹脂を収容することができる。これにより、溶融前の凸部２１のうち、第１樹脂部材と接着しないで両側に流動した樹脂が第２樹脂部材の表面からバリとして突出することを抑制できる。また、溶融して両側に流れた樹脂を凹部３２及び凹部３３が受け止めるため、第１樹脂部材と第２樹脂部材とが接着された状態において、溶着に寄与しない樹脂が広範囲に広がりにくい樹脂成形品を製造できる。第２実施形態の製造方法によれば、レーザ光の照射によって溶着接合した場合にバリ等が生じることを抑制できる樹脂成形品を製造できる。

（他の実施形態）
上述の実施形態では、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。

上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。

前述の実施形態においては、出力側ハウジング部３がレーザ透過性を有する第１樹脂部材であり、入力側ハウジング部２がレーザ吸収性を有する第２樹脂部材であるとしているが、この実施形態に限定されない。例えば、入力側ハウジング部２がレーザ透過性を有する第１樹脂部材であり、出力側ハウジング部３がレーザ吸収性を有する第２樹脂部材であってもよい。

この場合は、前述の凸部２１は、出力側ハウジング部の表面から入力側ハウジング部２に向かって突出する。そして、レーザ透過性を有する入力側ハウジング部２とレーザ吸収性を有するとともに凸部を備える出力側ハウジング部３とを、凸部が入力側ハウジング部２の接合予定面に当たった状態で、両者を加圧しながらレーザ光Ｌを入力側ハウジング部２に照射する。入力側ハウジング部２に対するレーザ光の照射位置は、レーザ光が入力側ハウジング部２を透過して凸部で吸収されるような位置に設定される。レーザ光の照射位置は、入力側ハウジング部２において、凸部が接触する部位の裏側の表面である。

前述の実施形態で説明した、レーザ照射によって溶融する凸部２１は、先端が尖った先細り形状であることに限定されない。凸部２１は、例えば、その縦断面形状が台形状、矩形状、半円状、先端湾曲状等であってもよい。

２…入力側ハウジング（第２樹脂部材）
３…出力側ハウジング（第１樹脂部材）
２１…凸部
２２，２３…凹部
３２，３３…凹部

Claims

レーザ光を透過するレーザ透過性を有する第１樹脂部材（１０３）とレーザ光を吸収するレーザ吸収性を有する第２樹脂部材（２）とをレーザ照射によって接合して製造される樹脂成形品の製造方法であって、
前記第１樹脂部材に向かって突出するように前記第２樹脂部材に形成される凸部（２１）と前記第１樹脂部材とを突き合わせる突き合わせ工程と、
突き合わされた前記第１樹脂部材及び前記第２樹脂部材に対して、前記凸部に接触する位置に向けて前記第１樹脂部材側からレーザ光を照射して前記凸部を溶融し、前記第１樹脂部材と前記第２樹脂部材とを接着する接着工程と、を有し、
前記突き合わせ工程の前において、前記第１樹脂部材には、前記凸部に対して両側に位置する凹部（３３）が形成されており、かつ前記第２樹脂部材の前記凸部の両側における前記凹部と対向する部位は、平らであり、
前記接着工程では、前記レーザ光の照射によって溶融した前記凸部の少なくとも一部が前記凹部に流れ込んで収容されることを特徴とする樹脂成形品の製造方法。
前記レーザ光の照射によって溶融される前の前記凸部の体積は、前記凸部が前記溶融される前の前記凹部の収容可能な容積よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の樹脂成形品の製造方法。
前記凸部が前記レーザ光の照射によって溶融される前の前記凹部の底面には、少なくとも隅部に相当する箇所に湾曲面が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の樹脂成形品の製造方法。