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JP2002248688A - 熱可塑性樹脂のレーザ溶着方法 - Google Patents

熱可塑性樹脂のレーザ溶着方法

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JP2002248688A
JP2002248688A JP2001048450A JP2001048450A JP2002248688A JP 2002248688 A JP2002248688 A JP 2002248688A JP 2001048450 A JP2001048450 A JP 2001048450A JP 2001048450 A JP2001048450 A JP 2001048450A JP 2002248688 A JP2002248688 A JP 2002248688A
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Japan
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thermoplastic resin
laser beam
convex portion
laser welding
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Takashi Sugimoto
杉本　　隆
Keiichi Yamamoto
景一 山本
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Futaba Industrial Co Ltd
Original Assignee
Futaba Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】シール性を向上させると共に、組立工程の簡略
化を図った熱可塑性樹脂のレーザ溶着方法を得る。 【解決手段】一方のレーザ光２４を透過する透明性部材
１４と他方のレーザ光２４を吸収する吸収性部材２とを
重ね合わせて透明性部材１４側からレーザ光２４を照射
して溶着する。その際、透明性部材１４に吸収性部材２
側に向かって突出した凸部１８を形成し、凸部１８を吸
収性部材２に押し付けながら、凸部１８の幅よりも広い
レーザ光２４を透明性部材１４側から凸部１８に照射し
て凸部１８を溶融し溶着する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、二つの熱可塑性樹
脂部材を重ね合わせて、一方からレーザ光を照射して溶
着する熱可塑性樹脂のレーザ溶着方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、二つの熱可塑性樹脂部材を重
ね合わせて一体的に組み立てる場合には、ボルトによる
結合方法、超音波による振動により溶着する超音波溶着
方法、溶着部に振動を与えて溶着する振動溶着方法等が
知られている。また、特開平１１−３４８１３２号公報
にあるように、二つの熱可塑性合成樹脂部材のうち、一
方をレーザ光が透過する透明性部材とし、他方をレーザ
光を吸収する吸収性部材として、透明性部材側からレー
ザ光を照射して溶着するレーザ溶着方法も知られてい
る。これらの方法には、一長一短があるため、組み立て
る部材の形状や取り付け箇所等に応じて適した方法を用
いていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た従来の方法では、それぞれ一長一短があるものの、ハ
ウジングに複数の部材を組み付ける場合、組み付ける部
材毎にボルト結合方法、超音波溶着方法、振動溶着方法
等種々の方法を用いていたのでは、組み立て工程が複雑
になるという問題があった。また、組立後のシール性が
問題となるような場合には、パッキン類を装着しなけれ
ばならず、更に、組み立て作業が繁雑になるという問題
もあった。
【０００４】本発明の課題は、シール性を向上させると
共に、組立工程の簡略化を図った熱可塑性樹脂のレーザ
溶着方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】かかる課題を達成すべ
く、本発明は課題を解決するため次の手段を取った。即
ち、二つの熱可塑性樹脂部材のうち、一方のレーザ光を
透過する透明性部材と他方のレーザ光を吸収する吸収性
部材とを重ね合わせて前記透明性部材側からレーザ光を
照射して溶着する熱可塑性樹脂のレーザ溶着方法におい
て、前記透明性部材に前記吸収性部材側に向かって突出
した凸部を形成し、前記凸部を前記吸収性部材に押し付
けながら、前記凸部の幅よりも広い前記レーザ光を前記
透明性部材側から前記凸部に照射して前記凸部を溶融し
溶着することを特徴とする熱可塑性樹脂のレーザ溶着方
法がそれである。
【０００６】前記吸収性部材は、蒸発燃料処理装置のハ
ウジングで、前記透明性部材は、前記ハウジングに取り
付ける複数のモジュールのケースであってもよい。ま
た、前記透明性部材にリブを形成し、該リブに前記凸部
を形成してもよい。更に、前記透明性部材は、照射され
る前記レーザ光と交差する突出部を有し、前記レーザ光
を前記突出部を透過させて前記凸部に照射してもよい。
あるいは、前記凸部を溶融させて、前記透明性部材の取
付面と前記吸収性部材の取付面とを密着させるとよい。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づいて詳細に説明する。図１に示すように、１は蒸発
燃料処理装置で、図示しない車両の燃料タンクに取り付
けられる。蒸発燃料処理装置１のハウジングはカーボン
ブラック等を含有する黒色のポリアミドやポリアセター
ル等の熱可塑性樹脂により、レーザ光を吸収する吸収性
部材２として形成されている。尚、吸収性部材２はレー
ザ光を吸収すればよく、表面を黒色に塗装したものでも
よい。
【０００８】吸収性部材２には、各種のモジュール、例
えば、ポンプモジュール４、キャニスタモジュール６、
ソレノイドバルブモジュール８，１０、ダイヤフラムバ
ルブモジュール１２等が取り付けられている。吸収性部
材２は、ほぼ平坦な板状に形成されており、各モジュー
ル４，６，８，１０，１２は、吸収性部材２に形成され
た取付孔に挿入されて組み付けられる。各モジュール
４，６，８，１０，１２のケースは、熱可塑性樹脂製の
透明性部材１４として形成されており、この透明性部材
１４が吸収性部材２に直接取り付けられる。
【０００９】透明性部材１４は、レーザ光を透過するよ
うに透明なポリアミドやポリアセタール等の熱可塑性樹
脂で形成されている。レーザ光を透過すればよく、着色
されていてもよい。透明性部材１４には、図３に示すよ
うに、吸収性部材２の取付面２ａと平行方向に突出され
たリブ１６が形成されており、リブ１６は各モジュール
４，６，８，１０，１２の全周にわたって連続して設け
られている。
【００１０】リブ１６の取付面１６ａには、吸収性部材
２の取付面２ａ側に向かって突出した凸部１８が形成さ
れている。本実施形態では、凸部１８はその断面形状が
ほぼ矩形に形成されると共に、各モジュール４，６，
８，１０，１２の全周にわたって連続して設けられてい
る。凸部１８の高さや幅は、吸収性部材２やリブ１６の
厚さ、取付強度等を考慮して、適宜実験等により定めれ
ばよい。吸収性部材２の取付面２ａにリブ１６の取付面
１６ａが重ね合わされ、凸部１８が吸収性部材２の取付
面２ａに接触される。
【００１１】尚、本実施形態では、各モジュール４，
６，８，１０，１２の一部に、リブ１６の上方を覆うよ
うに、リブ１６と平行方向に突出したホース継手等の突
出部２０が設けられたものもある。この突出部２０も透
明性部材１４と一体に形成されており、レーザ光を透過
することができる。
【００１２】次に、レーザ光による吸収性部材２と透明
性部材１４との溶着方法について説明する。ＹＡＧレー
ザ光を発射するレーザトーチ２２は、透明性部材１４側
からリブ１６の凸部１８に向かってレーザ光２４を照射
する。その際、レーザ光２４の幅を、凸部１８の幅より
も広くする。また、レーザ光２４を照射する際には、図
示しない加圧機構により、吸収性部材２に透明性部材１
４を押し付ける。レーザトーチ２２あるいは吸収性部材
２を、例えば、産業用ロボットのアームに取り付け、リ
ブ１６の形状に沿って相対的に移動させ、レーザ光２４
をリブ１６に照射するようにするとよい。
【００１３】そして、レーザ光２４が、透明性部材１４
側からリブ１６に向かって、レーザ光２４の幅内に凸部
１８があるように照射される。レーザ光２４は、リブ１
６を透過し、吸収性部材２の取付面２ａを照射する。よ
って、取付面２ａでレーザ光が吸収され、取付面２ａに
エネルギーが集中し、取付面２ａが溶融する。取付面２
ａの熱が凸部１８にも伝わり、しかも、凸部１８に熱が
集中するので、凸部１８が効率よく溶融する。尚、吸収
性部材２に凸部を形成しても、リブ１６の取付面１６ａ
が平坦であると、熱がリブ１６で拡散し、凸部が良好に
溶融しない。
【００１４】透明性部材１４を吸収性部材２に押し付け
ることにより、吸収性部材２の取付面２ａとリブ１６の
取付面１６ａとが密着する。リブ１６の全周にわたって
レーザ光２４を照射することにより、凸部１８が溶融さ
れて、図１に二点鎖線で示すように、全周にわたって溶
融部２６が形成され、吸収性部材２に透明性部材１４が
取り付けられる。
【００１５】各モジュール４，６，８，１０，１２の全
周にわたって凸部１８が溶融して取り付けられるので、
シール性が良好である。従って、蒸発燃料処理装置に適
用する場合、溶融部２６に高い耐圧強度が必要である
が、凸部１８が溶融するので、溶融部２６の幅や深さの
管理を確実・容易に行うことができる。
【００１６】また、レーザ光２４により溶融するので、
振動が発生しないため、モジュール４，６，８，１０，
１２に電装部品を用いることも可能となる。更に、各モ
ジュール４，６，８，１０，１２をレーザ溶着するの
で、組立工程が１工程で可能となり、組立工程が簡略化
される。
【００１７】更に、レーザ光２４と交差するホース継手
等の突出部２０があっても、突出部２０を透過してレー
ザ光２４を凸部１８に照射できる。従って、各モジュー
ル４，６，８，１０，１２の設計上の自由度が増し、蒸
発燃料処理装置の小型化等が可能になる。
【００１８】尚、吸収性部材２への取り付けは、透明性
部材１４のリブ１６を介して取り付ける場合に限らず、
図２に示すキャニスタモジュール６のように、透明性部
材１４が円盤状の蓋２８のようなものである場合には、
蓋の外周に沿って凸部１８を形成すればよい。
【００１９】以上本発明はこの様な実施形態に何等限定
されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲に
おいて種々なる態様で実施し得る。
【００２０】
【発明の効果】以上詳述したように本発明の熱可塑性樹
脂のレーザ溶着方法によると、凸部が溶融して取り付け
られるので、シール性が良好であり、蒸発燃料処理装置
に適用する場合でも、高い耐圧強度が確実に得られると
いう効果を奏する。また、組立工程を１工程とすること
も可能となり、組立工程が簡略化される。更に、レーザ
光により溶融するので、振動が発生しないため、モジュ
ールに電装部品を用いることも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としての熱可塑性樹脂のレ
ーザ溶着方法により組み立てた蒸発燃料処理装置の平面
図である。
【図２】本実施形態の熱可塑性樹脂のレーザ溶着方法に
より組み立てた蒸発燃料処理装置の正面である。
【図３】本実施形態の透明性部材と吸収性部材とのレー
ザ溶着方法を示す説明図である。
【符号の説明】
１…蒸発燃料処理装置 ２…吸収性部材 ２ａ…取付面 ４…ポンプモジュール ６…キャニスタモジュール ８，１０…ソレノイドバルブモジュール １２…ダイヤフラムバルブモジュール １４…透明性部材 １６…リブ １６ａ…取付面 １８…凸部 ２０…突出部 ２２…レーザトーチ ２４…レーザ光 ２６…溶融部

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 二つの熱可塑性樹脂部材のうち、一方の
    レーザ光を透過する透明性部材と他方のレーザ光を吸収
    する吸収性部材とを重ね合わせて前記透明性部材側から
    レーザ光を照射して溶着する熱可塑性樹脂のレーザ溶着
    方法において、 前記透明性部材に前記吸収性部材側に向かって突出した
    凸部を形成し、前記凸部を前記吸収性部材に押し付けな
    がら、前記凸部の幅よりも広い前記レーザ光を前記透明
    性部材側から前記凸部に照射して前記凸部を溶融し溶着
    することを特徴とする熱可塑性樹脂のレーザ溶着方法。
  2. 【請求項２】 前記吸収性部材は、蒸発燃料処理装置の
    ハウジングで、前記透明性部材は、前記ハウジングに取
    り付ける複数のモジュールのケースであることを特徴と
    する請求項１記載の熱可塑性樹脂のレーザ溶着方法。
  3. 【請求項３】 前記透明性部材にリブを形成し、該リブ
    に前記凸部を形成したことを特徴とする請求項１又は請
    求項２記載の熱可塑性樹脂のレーザ溶着方法。
  4. 【請求項４】 前記透明性部材は、照射される前記レー
    ザ光と交差する突出部を有し、前記レーザ光を前記突出
    部を透過させて前記凸部に照射することを特徴とする請
    求項１ないし請求項３記載の熱可塑性樹脂のレーザ溶着
    方法。
  5. 【請求項５】 前記凸部を溶融させて、前記透明性部材
    の取付面と前記吸収性部材の取付面とを密着させること
    を特徴とする請求項１ないし請求項４記載の熱可塑性樹
    脂のレーザ溶着方法。
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