JPH0443501B2 - - Google Patents

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JPH0443501B2
JPH0443501B2 JP27738986A JP27738986A JPH0443501B2 JP H0443501 B2 JPH0443501 B2 JP H0443501B2 JP 27738986 A JP27738986 A JP 27738986A JP 27738986 A JP27738986 A JP 27738986A JP H0443501 B2 JPH0443501 B2 JP H0443501B2
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Japan
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welding
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hot plate
surge tank
carbonized
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Tadayoshi Nakamura
Harumichi Nakanishi
Katsuhiro Ikoma
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Daihatsu Motor Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ターボチヤージヤー付きエンジンの
耐圧サージタンクなどに利用される樹脂製サージ
タンクの製造方法に関するものである。
［従来の技術］ 近年、車両用エンジンに搭載されるサージタン
クは、軽量化とコストダウンを図る目的で、従来
の金属製のものに代え、軽くて強いナイロン等の
高分子材料を利用した樹脂製のものを使用する傾
向にある。この樹脂製サージタンクは、一体成形
が困難であるため、現状ではその分割片を接合し
て一体化する製法により作られている。この際、
一般に樹脂材料同士の接合には種々の溶着方法の
適用が考えられるものの、本発明者等の研究結果
によると、この種タンクの接合には振動溶着や熱
板溶着が有用で実用的なものと推測される。そし
て、更に詳言すれば、振動溶着ではその接合面に
脱落し易いバリを発生する欠点を伴うため、熱板
溶着が最も望ましい接合手段と考えられる。
この熱板溶着は、接合しようとする両分割片の
溶着面を数百度に加熱した熱板を近傍で該熱板を
挟み対向配置し、各溶着面が熱板からの輻射熱に
より加熱されて半溶融状に軟化したならば、両者
を加圧衝合して適当な圧着代の下に接合する、と
いうプロセスによるものである。
［発明が解決しようとする問題点］ ところが、この熱板溶着により接合したサージ
タンクにおいても、その接合部の強度に今一つ欠
ける問題があり、特にターボチヤージヤー仕様エ
ンジンのように内圧の大きい耐圧サージタンクの
用途に適用する場合には強度不足を否めない。
このような接合部における強度低下の原因につ
いては、次のように考えられる。すなわち、その
溶着面を加温する段階で、まずタンク素材をなす
樹脂材料一部炭化し、圧着時にその炭化物が接合
面に異物として層状に介在することである。これ
を模式的に示せば、第６図のように、圧着前の加
温状態で両分割片（樹脂材料），の溶着面
ｓ，ｓ近傍には軟化層（溶融樹脂材料）Ａ，Ａが
形成されており、更にその表面側の部分は加熱に
より炭化層Ｃ，Ｃに変生している。そして、この
状態から分割片、のフラツトな溶着面ｓ，ｓ
同士を圧着すると、第７図のように、その表面の
炭化層Ｃ，Ｃは、多くは溶融樹脂材料Ａ，Ａと共
にバリＢ，Ｂを形成するように内外面側に押し出
されて行くけれども、一部はそのまま分割片、
の溶着面ｓ，ｓの間に薄膜状に介在して両者の
分子的な接合を妨げるものとなる。
本発明は、このような研究、考察結果を基に、
樹脂製サージタンクの接合面における炭化物層の
介在による接合強度の低下の問題を、簡単な手段
により確実に防止できるようにした熱板溶着によ
る改良された製造方法を提供するものである。
［問題点を解決するための手段］ 本発明は、上記問題点の解決手段として、樹脂
製サージタンクの分割片を熱板溶着して一体に接
合するにさいし、接合する分割片の少なくとも片
方の溶着面に、熱板に対して傾斜する傾斜面を形
成しておくことを特徴とするものである。
［作用］ このように分割片の溶着面に所定の傾斜面をつ
けたものであると、加温後、溶着面同士を圧着す
る際、その表面に形成された炭化層は余剰の溶融
樹脂材料と共にその傾斜面に沿つて強力に押出さ
れて行き、接合面での有害な炭化層の介在を排除
することができる。すなわち、まず溶着面を互い
に対向して接触した状態では、両者の間に、その
片側もしくは両側で形成した傾斜面により断面楔
状の空間がつくり出される。そして、溶着面を加
圧し両分割片の圧着代を増して行くと、この楔状
空間に、表面に炭化層を付着した溶融樹脂材料が
プールされるとともに、それらが該楔状空間を閉
じる加圧力から楔効果で生じる押圧力により順次
肉厚内外に押出されて行く。従つて、両分割片を
所要の圧着代まで圧着した後では、両者の接合面
には、炭化層が除去された健全な樹脂材料同士が
直接溶着した高強度の接合構造が実現されること
になる。
［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。
第１図〜第３図は、本発明に係る製法一例の概
要を図示している。ここにおいて、一体接合する
上下の分割片，は、具体的には、第５図に示
すような分割接合構造の樹脂製サージタンクΤの
各部分に対応するものである。即ち、この場合、
サージタンクＴはターボエンジンに搭載する耐圧
用のもので、２本の給気管d1，d2接続する上部の
蓋部片と、残りの本体部分を形成する主央片
とを、各々の溶着面（接合面）s1，s2に設けたフ
ランジF1，F2を衝合させ、その上端近傍の偏在
位置でバンドＭを形成するようにして一体に接合
するようにしたものである。
そして、これら両分割片，の溶着面s1，s2
には、その金型成形時において又は成形後の加工
により、熱板Ｈに対しその肉厚内側から肉厚外側
に向けて下るある微小な傾斜角θをなす傾斜面を
予め形成している。そして又、これら両分割片
，のフランジF1，F2には、その外周近傍の
対向部位に一対の環状凹部ａ、ａを設け、更にそ
の外周端部に該凹部ａ、ａをそれぞれ閉塞する環
状リブｂ、ｂを設けている。
しかして、このフランジ部F1，F2を有する分
割片、同士は、通常の熱板溶着のプロセスに
従い、第１図のように、まず熱板Ｈを挟んだ状態
でその溶着面s1，s2の加熱を受ける。すると、所
定時間加温した圧着直前の状態では、同図のよう
に、溶着面s1，s2近傍の肉厚部分には必要な深さ
で軟化層Ａ、Ａがそれぞれ形成されるとともに、
その表面側にはやはり炭化層Ｃ、Ｃが生成される
ことになる。この状態から熱板Ｈを抜去し、両分
割片，のフランジ部F1，F2を合せて、第２
図のように、両者を所定の加圧力Ｐで圧着させる
ようにする。しかるに、その際衝合する各溶着面
s1，s2には、外下がりの傾斜面が形成されている
ので、まず両者の接触状態でその間に外方に拡開
する断面楔状の空間Ｗがつくり出される。そし
て、加圧力ＰによりフランジF1，F2が圧着代を
増すと、この楔状空間Ｗには表面に炭化層Ｃを付
着した余剰の溶融樹脂材料Ａがプーリされて行く
とともに、それが閉じられて行くに従い、その内
部の流動物を強制的に外方に排除する作用を営む
ものとなる。即ち、この楔状空間Ｗには楔効果に
より、該空間Ｗを挟む両側傾斜面から加圧力Ｐの
分力としてその内容流動物を外方に強力に押出す
力Ｆが働くため、炭化層Ｃを混入した溶融樹脂材
料Ａは、順次その傾斜面に沿つて悉く押出されて
しまうのである。そして、第３図のように所定の
圧着代δ（少なくとも0.2mm以上好ましくは0.5mm
以上）まで圧着を終えた接合状態では、両者の接
合面Ｓには、元の溶着面s1，s2に付着していた炭
化層Ｃ，Ｃが除去された健全な樹脂材料同士が直
接溶着する接合構造が得られる。
なお、この方法によると、その圧着過程で溶融
樹脂材料Ａは炭化層Ｃと共に一部は内方に漏出し
てタンク内面に小さなバリBiを形成することに
なるが、大部分は前述の如く外方に吐出される。
そして、このタンク外側に吐出される流動物（Ａ
＋Ｃ）は、フランジF1，F2の環状凹部ａ、ａが
合体してつくる空間内に貯溜してその内部にバリ
Boを形成し、接合部に余肉を付けることがなく、
しかも外周のリブｂ、ｂにより閉ざされて外観を
損なうこともない。
以上のように本発明に係る製造方法によると、
分割片，の溶着面s1，s2に所定の傾斜面を形
成し、両者を適当な圧着代で圧着するようにする
ことで、熱板加熱時にその表面に炭化層Ｃ，Ｃを
生じても、最終的にはその接合面Ｓから炭化層Ｃ
をを有効に排除することができ。つまり、この種
製法のものの接合強度の低下要因であつた炭化層
Ｃの介在が除かれ、健全な樹脂材料同士が直接分
子的に結合して高い強度を発現することが可能と
なる。
以上、一実施例を基に説明したが、本発明でタ
ンク分割片の溶着面に形成する傾斜面は、必ずし
も第１図に示す形態のものに限らない。例えば、
第４図に示すように、分割片，の各フランジ
F1，F2を断面山形に形成して、溶着面s1，s2に肉
厚方向の両側に傾斜する傾斜面（傾斜角θ1，θ2）
を形成するようにしても良い。また図示の例は、
いずれも分割片、の双方に傾斜面をつけるよ
うにしているが、これはその片方のみ形成するよ
うにしても実質的に同等の効果が得られる。そし
て、その傾斜面の傾きの方向も、サージタンクの
条件、用途に応じて肉厚内外のいずれでもよい。
［発明の効果］ 以上に述べたように、本発明によると、接合す
る分割片の少なくとも片方に所定の傾斜面を形成
しておくだけの極めて簡単なる改良手段により、
熱板溶着により樹脂製サージタンクを接合一体化
するさいの炭化層の介在を有効に排除し、その接
合強度の増強を図ることがきる。
【図面の簡単な説明】
第１図乃至第３図は本発明の一実施例に係る製
造段階を示す各断面図である。第４図は同変形例
に係る製造段階を示す断面図である。第５図は本
発明の製法によりつくられる樹脂製サージタンク
の具体例を示す一部破断正面図である。第６図と
第７図は従来例に係る製造段階を示す各断面図で
ある。 Ｔ……樹脂製サージタンク、，……分割
片、F1，F2……フランジ、ｓ，s1，s2……溶着
面、Ｓ……接合面、Ｈ……熱板、Ｗ……楔状空
間、Ａ……溶融樹脂材料（軟化層）、Ｂ，Bi，Bo
……バリ、Ｃ……炭化層。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ サージタンクの分割片を熱板溶着して一体に
    接合するにさいし、接合する分割片の少なくとも
    片方の溶着面に、熱板に対して傾斜する傾斜面を
    形成しておくことを特徴とする樹脂製サージタン
    クの製造方法。
JP61277389A 1986-11-19 1986-11-19 樹脂製サ−ジタンクの製造方法 Granted JPS63128932A (ja)

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JP7069791B2 (ja) * 2018-02-14 2022-05-18 トヨタ紡織株式会社 溶着リブ構造

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