JPH0473130A - 部品の接合方法および多部品接合型容器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、２種以上の部品を接合する方法および２種以
上の部品で構成される多部品接合型容器に係り、特に把
手、糸尻等の突起部を有する複雑な立体形状の容器およ
びその製造に利用できる。

〔背景技術〕

従来、射出成形や圧縮成形等の金型を用いる成形法によ
って、把手を有するコーヒーカップや糸尻を有するお椀
等の複雑な立体形状物を樹脂により一体成形する場合、
把手や糸尻等がいわゆるアンダーカット部となるため、
１つの金型では成形することができず、複数に分割され
た金型を用いて製造していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、分割された金型を用いる場合には製品の
形状に制約を受ける上、金型分割面に発生ずるぼり、い
わゆるパーティングラインか製品表面に残ってしまうと
いう問題があった。このパーティングラインかあると製
品の外観不良となるため、パーティングラインを修正す
る二次加工仕上げを行わなければならず、また、製品を
塗装する場合、パーティングライン部分は重ね塗りか必
要となり、仕上作業や塗装作業等の二次加工工程が増加
して作業性や生産性か低下するという問題があった。

このため、複雑な立体形状物を２種以上の複数の樹脂製
の部品から構成して製品デザインの自由度を向上させた
り、パーティングラインの発生を防ぐことが考えられた
。

ところで、立体形状物を複数の樹脂製部品から構成する
には、各部品を接合する必要かある。この樹脂製部品の
接合方法としては、通常接着剤を使用したり部品同士を
融着させる方法か知られている。しかしながら、接着剤
や融着による接合法では、接合される各部品が同材質の
ものに限定されたり、接着剤を塗布する等の接合作業が
煩雑であるという問題があった。

このため、パーティングラインを無くすために複数の部
品から容器を構成する場合も、その材質が限定されたり
、作業性が悪いという問題があった。

本発明の目的は、接合される各部品の材質が限定されず
かつ接合作業が容易に行える部品の接合方法、および材
質が限定されずかつ容易に製造できる多部品接合型容器
を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る部品の接合方法は、２種以上の部品を接合
する方法であって、互いに接合される部品の少なくとも
一方を熱可塑性樹脂で形成し、各部品の接合面に接合用
凹部および接合用凸部をそれぞれ形成し、熱可塑性樹脂
製の部品を半固化状態にして前記接合用凹部および接合
用凸部を圧入嵌合することを特徴とする。

本発明の接合方法において、熱可塑性樹脂製の部品を成
形直後の半固化状態時に接合用凹部および凸部を圧入嵌
合することか好ましい。また、前記接合用凸部を先端側
に向かって大径となるテーパ状に形成し、前記接合用凹
部を接合用凸部に嵌合するテーパ状に形成することか好
ましい。さらに、互いに接合される一方の部品を熱可塑
性樹脂で形成し、他方の部品を熱可塑性樹脂、熱硬化性
樹脂、金属、硝子、陶磁器、竹、木等の前記熱可塑性樹
脂と同一あるいは異なる材質の部材で形成してもよい。

本発明に係る多部品接合型容器は、２種以上の部品で構
成される多部品接合型容器であって、互いに接合されて
いる部品の少なくとも一方の部品は熱可塑性樹脂で形成
され、かつ各部品はその接合面に形成された接合用凹部
および接合用凸部の嵌合により接合されていることを特
徴とする。

本発明の容器において、前記接合用凸部は先端側に向か
って大径となるテーパ状に形成され、前記接合用凹部は
接合用凸部に嵌合するテーパ状に形成されていることが
好ましい。また、互いに接合される部品の一方は熱可塑
性樹脂で形成され、他方は熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂
、金属、硝子、陶磁器、竹、木等の前記熱可塑性樹脂と
同一あるいは異なる材質の部材で形成されていてもよい
。

〔作用〕

このような本発明の接合方法では、互いに接合される部
品の少なくとも一方を熱可塑性樹脂で形成し、この熱可
塑性樹脂を成形直後等の半固化状態時に接合用凹部およ
び凸部を圧入嵌合する。この際、熱可塑性樹脂は半固化
状態であるため、例えば凸部の径が凹部よりも大きかっ
たり、凸部が先端に向かって大径となるテーパ状に形成
されかつ凹部が開口に向かって小径となるテ、−パ状に
形成されていたり、凹部や凸部に抜は止め用の突起等が
形成されるなどで完全固化状態では嵌合できない、つま
り嵌合されれば取り外しできない形状とされていても、
半固化状態の部品の凹部あるいは凸部を他方の部品の凸
部あるいは凹部に圧入嵌合することが可能となる。この
嵌合された部品は、熱可塑性樹脂が冷却されて完全に固
化されれば着脱不能にかつ強固に接合される。

また、本発明の多部品接合型容器では、複数の部品から
容器を構成しているので製品デザインの自由度が高くな
り、かつパーティングラインが生しないので二次加工工
程か削減される。さらに、各部品は凹部および凸部の嵌
合により接合されているので、部品の材質が限定される
ことがなく、接合作業も容易に行える上、全面または部
分的塗装仕上げも容易でその外観も極めて良い。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図および第２図には本発明の接合方法を用いて形成
された多部品接合型容器である椀ｌが示されている。椀
１は、本体２と糸尻３との２種類の部品から構成されて
いる。本体２の底面部には接合用凹部４が形成され、糸
尻３の上面部には接合用凸部５が形成されている。

接合用凸部５は、第３図にも示すように、上面５Ａに向
かって大径とされたテーパ状、つまり逆テーパ状に形成
されており、そのテーパ角度θは１〜１０°好ましくは
１〜７°であり、本実施例ではθ−４°に設定されてい
る。一方、接合用凹部４は接合用凸部５に合わせて底面
４Ａから下端開口に向かって小径となるテーパ状、つま
り逆テーパ状に形成されている。また、接合用凸部５の
上面５Ａおよび接合用凹部４の底面４Ａはそれぞれフラ
ットに形成されている。

次に、このような構成の椀ｌを形成する方法について説
明する。

椀１の本体２および糸尻３の少なくとも一方を熱可塑性
樹脂で射出成形するとともに、他方を同一の熱可塑性樹
脂あるいは異なる熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、陶磁器
、硝子、金属、竹、木等で成形する。

次に、熱可塑性樹脂で射出成形した本体２および糸尻３
のいずれかの部品が成形直後の半固化状態時に、前記接
合用凹部４に接合用凸部５を圧入して嵌合する。その後
、熱可塑性樹脂製の部品が冷却して完全に固化すれば、
各接合用凹部４および凸部５のテーパ面の嵌合により本
体２および糸尻３は着脱不能にかつ接着剤を全く使用す
ることなく強固に接合される。なお、熱可塑性樹脂とし
てはＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰ　（ポリプロピレン）
、ＰＳ（ポリスチレン）、ＰＡ（ポリアミド）、ＰＣ（
ポリカーボネート）、ＰＵＴ（ポリエチレンテレフタレ
ート）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＡＢ
Ｓ樹脂等が利用でき、また、これらの熱可塑性樹脂に炭
酸カルシウム、タルク、硫酸バリウム、金属及びその酸
化物等の無機充填剤や、木粉、もみがら粉、セルロース
、パルプ等の有機充填剤を複合化したものも利用できる
。また、熱硬化性樹脂としてはフェノール樹脂、メラミ
ン樹脂、ユリア樹脂、不飽和ポリエステル等が利用でき
る。

このような本実施例によれば、椀ｌを構成する本体２と
糸尻３との接合を、一方を熱可塑性樹脂で成形して半固
化状態時に圧入嵌合しているので、接着剤等を用いて接
合する場合に比べて容易に接合できる。また、接合用凹
部４および凸部５はそれぞれ逆テーパ状に形成されてい
るので、凹部４および凸部５を嵌合すれば本体２および
糸尻３を強固にかつ確実に接合できる。また、本体２の
底面４Ａおよび糸尻３の上面５Ａは共にフラットに形成
されているので、その面吸着により本体２および糸尻３
の接合をより強固にかつ安定的に行うことができる。

さらに、本体２および糸尻３は接着剤や融着を利用せず
に、逆テーパ状の凹部４および凸部５の機械的嵌合で接
合しているので、本体２および糸尻３は同材質のものに
限定されず、一方を熱可塑性樹脂で成形すれば、他方は
熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、金属、硝子、陶磁器、竹
、木等の種々の部材が利用でき、意匠および機能の優れ
た椀ｌを形成することができる。

また、本体２および糸尻３を接合するには、熱可塑性樹
脂で成形された部品を半固化状態にする必要があるが、
射出成形による成形直後の半固化状態で接合すれば再度
加熱する必要もなく、容易にかつ迅速に接合することが
できる。

さらに、椀ｌを本体２および糸尻３の２種類の部品から
構成しているので、各部品を成形する場合には金型を分
割する必要がなく、よってパーティングラインの発生を
防止できる。このため、本体２および糸尻３を接合する
たけで椀１を形成でき、バーティンクラインの修正や重
ね塗りなどの二次加工工程を削減できて生産性や作業性
を向上できる。また、複数の部品から構成することで製
品デザインの自由度を向上できるとともに、複雑な金型
を形成する必要が無くなり金型コストを低下できる。

第４図には、本発明の第２実施例であるコーヒーカップ
ｌＯが示されている。コーヒーカップ１０は、本体１１
、糸尻１２）把手１３の３種類の部品から構成され、本
体１１には接合用凸部１４および接合用凹部１５が形成
され、糸尻１２には接合用凸部１６が形成され、把手１
３には接合用凹部１７が形成されている。これらの凸部
１４゜１６および凹部１５．１７はそれぞれ逆テーノく
状に形成されている。

このコーヒーカップｌＯにおいて、本体１１が熱可塑性
樹脂で成形された場合には、糸尻１２および把手１３は
熱可塑性樹脂あるいはそれ以外の熱硬化性樹脂、金属、
陶磁器、硝子、竹、木等で成形され、本体１１が熱可塑
性樹脂以外の部材で成形された場合には、糸尻１２およ
び把手１３は熱可塑性樹脂で成形される。

この本体１１、糸尻１２）把手１３は、前記第１実施例
と同様に熱可塑性樹脂の部品を半固化状態にして凸部１
４．１６および凹部１５．１７を圧入嵌合することで接
合される。

このような構成の本実施例においても、前記第１実施例
と同様の作用、効果を奏することができる。

第５図には、本発明の第３実施例である皿２０が示され
ている。皿２０は、円板状の糸尻部２１と、略ドーナツ
状の本体部２２との２種類の部品から構成され、糸尻部
２１には接合用凸部２３が形成され、本体部２２には接
合用凹部である嵌合穴２４が形成されている。これら接
合用凸部２３、嵌合穴２４はそれぞれ逆テーパ状に形成
され、糸尻部２１および本体部２２の少なくとも一方は
熱可塑性樹脂で成形されている。

この糸尻部２１、本体部２２は、前記第１実施例と同様
に熱可塑性樹脂の部品を半円化状態にして凸部２３およ
び嵌合穴２４を圧入嵌合することで接合される。

このような構成の本実施例においても、前記第１実施例
と同様の作用、効果を奏することができる。

なお、本発明は前述の実施例に限定されるものではなく
、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本
発明に含まれるものである。

例えば、本発明の多部品接合型容器としては、前記腕ｌ
、コーヒーカップ１０１皿２０に限らず、スープ皿や鍋
、水差し、盆等の様々な種類の容器が適用でき、特に複
雑な立体形状の容器に好適である。また、接合用凹部お
よび接合用凸部は接合される部品のどちら側に設けても
よく、また熱可塑性樹脂で成形するのは接合される部品
のいずれでもよく、これらは実施にあたって適宜設定す
ればよい。

さらに、前記各実施例では、熱可塑性樹脂の部品を成形
直後に圧入嵌合していたが、成形後に再度加熱して半固
化状態にして嵌合してもよい。但し、成形直後に嵌合し
たほうが、加熱する必要がなく作業工程を少なくできる
という利点がある。

また、本発明の接合方法は、多部品接合型容器を製造す
る場合に限らず、自動車部品や電気機器部品等の接合に
も利用することができ、要するに少なくとも一方が熱可
塑性樹脂で成形された部品同士の接合に広範に利用する
−ことができる。

の部材で成形し、本発明の接合方法で接合可能であるか
を実験した。なお、熱可塑性樹脂としては、ＰＰ、６Ｐ
Ａ、ＰＣ，ＡＢＳ、ＰＰ／炭カル（５０１５０重量％）
、ＰＰ／タルク（６０／４０重量％）、ＰＰ／亜鉛（３
０／７０重量％）の各樹脂を用い、これらの樹脂を日清
樹脂工業■製ＦＳ１５０型の射出成形機を用いて表−１
に示す成形条件で成形した。さらに、実験例４，５，９
゜１２．１５については、接合後うるし塗装を施した。

また、実験例１６．１７，１８．２４については、接合
後樹脂材部にうるし塗装を施した。

表−１ （実験例） 以下、本実施例の椀ｌ、コーヒーカップ１０、皿２０を
種々の部材を用いて製造した実験について説明する。

実施例Ｉ 第１図に示す椀ｌの本体２および糸尻３を種々この本体
２および糸尻３の材質および接合法を表−２に示す。

表−２ 接合法 イ：成形した直後の本体２を前もって成形しておいた糸
尻３と接合する。

ロ：本体２）糸尻３ともに成形した直後に接合する。

ハ：前もって成形しておいた本体２と成形直後の糸尻３
とを接合する。

シュ前もって成形しておいた本体２を再加熱し半固化状
態にして糸尻３と接合する。

実施例口 第４図に示すコーヒーカップｌＯの本体１１゜糸尻１２
）把手１３を表−３に示す材質および接合法で成形、接
合した。さらに、実験例２５，２６．２９，３２．３３
については、接合後樹脂材部にウレタン塗装を施した。

なお、各樹脂の成形条件は実施例Ｉと同一である。

表−３ 実施例■ 第５図に示す皿２０の糸尻部２１、本体部２２を表−４
に示す材質および接合法で成形、接合した。さらに、実
験例３４，４１．４２については、接合後カシュー塗料
にて塗装した。なお、各樹脂の成形条件は実施例Ｉと同
一である。

接合法 ホニ前もって成形しておいた本体１１に成形直後の糸尻
１２）把手１３を順次接合する。

へ：成形直後の本体１１に前もって成形しておいた糸尻
１２）把手１３を順次接合する。

ト：前もって成形しておいた本体１１を再加熱し半固化
状態にして糸尻１２）把手１３を順次接合する。

接合法 チ：成形した直後の本体部２２を前もって成形しておい
た糸尻部２１と接合する。

リ　前もって成形しておいた本体部２２を成形直後の糸
尻部２１と接合する。

以上の実施例■〜■を行った結果、いずれの組み合わせ
でも各部品を強固にかつ確実に接合でき、パーティング
ラインのない製品を得ることかできた。また、汎用化学
塗料、うるし塗料等の塗装仕上げも容易で、塗装後の外
観も極めて美麗であり、特に異種材料との組合せでは製
品のバリエーションも拡大できた。

従って、本発明の接合方法によれば、接合される部品が
同一の場合（実験例１〜７）に限らず、異なる熱可塑性
樹脂同士の場合（実験例８〜１２゜２３．４０）、熱可
塑性樹脂と熱硬化性樹脂の場合（実験例１３〜１５，２
０，３３．４１）、熱可塑性樹脂と陶器、硝子、金属（
ステンレス）、竹、木等の場合（実験例１６〜１９，２
１，２２゜２４〜３２．３４〜３９．４２）のいずれの
場合でも接合でき、接合する部品の材質が限定されない
ことが判る。

また、本発明は、例えば実験例５〜７に示すように、接
合用凸部側を半固化状態として接合しても、あるいは接
合用凹部側を半固化状態として接合しても、さらに接合
用凸部および凹部の両方を半固化状態として接合しても
よく、また実験例２３．２４．３３の様に成形後、熱可
塑性樹脂の凹部を再加熱し半固化状態とした上、凸部と
接合してもよく、熱可塑性樹脂で成形する部品や、凸部
、凹部を形成する部品は自由に設定でき、よってデザイ
ンの自由度を高くでき、かつ金型設計も容易にできてコ
ストを低減できることか判る。

〔発明の効果〕

前述のように本発明の部品の接合方法によれは、接合さ
れる各部品の材質か限定されずかつ接合作業が容易に行
えるという効果があり、本発明の多部品接合型容器によ
れば、容器の材質か限定されず容易に製造できかつパー
ティングラインが発生せずに二次加工工程を削減でき、
塗装仕上げも容易で各素材の特性を製品の中に十分活か
すことができ、又、生産性や作業性を向上できるという
効果かある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例である椀を示す分解図、第
２図はその縦断面図、第３図は糸尻を示す拡大断面図、
第４図は本発明の第２実施例であるコーヒーカップを示
す分解図、第５図は本発明の第３実施例である皿を示す
分解断面図である。 １・・・椀、２，１１・・・本体、３，１２・・・糸尻
、４゜１５．１７・・・接合用凹部、５，１４，１６．
２３・・・接合用凸部、１０・・・コーヒーカップ、１
３・・・把手、２０・・・皿、２１・・・糸尻部、２２
・・・本体部、２４・・・接合用凹部である嵌合穴。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）２種以上の部品を接合する方法であって、互いに
   接合される部品の少なくとも一方を熱可塑性樹脂で形成
   するとともに、各部品の接合面に接合用凹部および接合
   用凸部をそれぞれ形成し、熱可塑性樹脂製の部品を半固
   化状態にして前記接合用凹部および接合用凸部を圧入嵌
   合することを特徴とする部品の接合方法。
2. （２）特許請求の範囲第１項において、前記接合用凸部
   を先端側に向かって大径となるテーパ状に形成し、前記
   接合用凹部を接合用凸部に嵌合するテーパ状に形成した
   ことを特徴とする部品の接合方法。
3. （３）特許請求の範囲第１項および第２項において、互
   いに接合される部品の一方を熱可塑性樹脂で形成し、他
   方を異なる熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、金属、硝子、
   陶磁器、竹、木の内から選ばれた材質の部材で形成した
   ことを特徴とする部品の接合方法。
4. （４）２種以上の部品で構成される多部品接合型容器で
   あって、互いに接合されている部品の少なくとも一方の
   部品は熱可塑性樹脂で形成され、かつ各部品はその接合
   面に形成された接合用凹部および接合用凸部の嵌合によ
   り接合されていることを特徴とする多部品接合型容器。
5. （５）特許請求の範囲第４項において、前記接合用凸部
   は先端側に向かって大径となるテーパ状に形成され、前
   記接合用凹部は接合用凸部に嵌合するテーパ状に形成さ
   れていることを特徴とする多部品接合型容器。
6. （６）特許請求の範囲第４項および第５項において、互
   いに接合される部品の一方は熱可塑性樹脂で形成され、
   他方は異なる熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、金属、硝子
   、陶磁器、竹、木の内から選ばれた材質の部材で形成さ
   れていることを特徴とする多部品接合型容器。