JP3761592B2

JP3761592B2 - Bonding structure of resin members

Info

Publication number: JP3761592B2
Application number: JP06701394A
Authority: JP
Inventors: 裕司須山
Original assignee: キャロル・タッチ・インターナショナル・リミテッド
Priority date: 1994-04-05
Filing date: 1994-04-05
Publication date: 2006-03-29
Anticipated expiration: 2021-03-29
Also published as: JPH07276504A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は樹脂部材の結合構造、特に同種あるいは異種の樹脂部材同士を相互に結合するための結合構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
同種あるいは異種の樹脂部材同士を相互に結合することは、種々の技術分野において行われている。例えば、銀行などに設置される自動現金支払機（ＣＤ）等の表示画面部分に組み込まれる光電接触入力パネル（以下、「タッチパネル」という）の製造分野では、ブラウン管などの表示装置の前面に配置される透明な板状の樹脂部材と、この板状の樹脂部材の周縁に配置され内部に接触位置検出のための赤外線等の発光素子および受光素子を隠蔽する不透明でかつ透光性を有する枠状の樹脂部材とを相互に結合する作業が行われている。
【０００３】
従来、この２つの樹脂部材の結合構造としては、２つの樹脂部材を別々に成形した後、接着剤や両面接着テープ等を用いて両者を相互に結合する方法によって構成された結合構造や、板状の樹脂部材を先に成形しておき、この板状の樹脂部材の周縁部を枠状の樹脂部材成形用の金型内に配置した後、金型内に樹脂を充填して枠状の樹脂部材を成形し両者を結合する方法によって構成された結合構造などが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前者の結合構造には十分な結合強度が得にくいという問題がある。また、２つの樹脂部材間に接着剤あるいは面接着テープなどの異物が介在するため両樹脂部材を十分に密着させることが難しく、このため両樹脂部材間に隙間ができて製品としての仕上り状態が悪くなりやすいという問題もある。
【０００５】
後者の結合構造によれば十分な結合強度が得られ、また２つの樹脂部材同士を十分に密着させることができるので製品としての仕上り状態も良くなるという利点がある。しかし、枠状の樹脂部材の体積がかなり大きいのでこの枠状の樹脂部材の成形収縮の影響が板状の樹脂部材に及びやすく、枠状の樹脂部材が成形収縮した際に板状の樹脂部材に反りや捩れが生じやすいという問題がある。
【０００６】
上述したような問題はタッチパネルにおける板状の樹脂部材と枠状の樹脂部材との結合構造に限らず、種々の樹脂部材同士の結合構造において広く生じることである。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、その目的は、樹脂部材同士の十分な密着と十分な結合強度が得られ、しかも樹脂部材に反りや捩れが生じにくい樹脂部材の結合構造を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明の樹脂部材の結合構造は、第１樹脂部材と、第２樹脂部材と、第１樹脂部材および第２樹脂部材を結合する第３樹脂部材とを備えてなり、第３樹脂部材が、第１および第２樹脂部材の互いの結合部分が配置された第３樹脂部材成形用の金型内に充填され硬化した樹脂により形成されている樹脂部材の結合構造において、第１樹脂部材および第２樹脂部材の結合部分に、丸孔および丸孔に挿入されるピンをそれぞれ設け、第３樹脂部材は、丸孔のうち、ピンにより充填されていない領域に充填されていることを特徴とするものである。
【０００９】
また、第１樹脂部材が板状であり、第２樹脂部材が第１樹脂部材の周縁部に配置される枠状であり、丸孔が第１樹脂部材の周縁部に沿って複数形成され、ピンが第２樹脂部材の丸孔に対応する部分に形成されていてもよい。第１樹脂部材、第２樹脂部材および第３樹脂部材は、それぞれ同じ樹脂材料により形成されたものであってもよいし、異なる樹脂材料により形成されたものであってもよい。
【００１０】
【発明の効果】
本発明の樹脂部材の結合構造によれば、第１樹脂部材と第２樹脂部材とが両者の結合部分において硬化した第３樹脂部材により結合されるので、第１樹脂部材と第２樹脂部材との結合強度が十分に得られる。
【００１１】
また、第１樹脂部材と第２樹脂部材との間に接着剤等の異物が介在しないので、両樹脂部材が十分に密着した状態で結合される。このため結合部分の仕上り状態がよくなる。
【００１２】
さらに、第３樹脂部材は第１樹脂部材と第２樹脂部材とを結合するために必要な量だけ、すなわち少量で済むので、第３樹脂部材の成形収縮の影響が第１および第２樹脂部材に及びにくく、第３樹脂部材が成形収縮しても第１樹脂部材や第２樹脂部材に反りや捩れが生じにくい。
【００１３】
【実施例】
以下、添付図面に基づいて本発明の実施例を説明する。
【００１４】
図１は本発明の樹脂部材の結合構造を備えたタッチパネルの概略を示す外観斜視図、第２図は第１図に示すタッチパネルを裏側から見た斜視図、図３は図１におけるIII-III 線断面図である。
【００１５】
図示したタッチパネル10は第１樹脂部材としての板状のパネル体11と、パネル体11の周縁に配された第２樹脂部材としての枠状のカバー体12と、パネル体11の裏面側周縁に配されパネル体11とカバー体12とを結合する第３樹脂部材としての枠状の結合体13（図２，図３参照）とを備えている。
【００１６】
このタッチパネル10はブラウン管や液晶表示板などの表示装置を備えた例えば自動現金支払機（ＣＤ）などに取り付けられる。なお、図示していないがカバー体12の外周縁にはＣＤ等に取り付けるためのフランジなどが適宜形成される。ＣＤに取り付けられた状態のタッチパネルの断面図を図４に示す。図４に示すようにカバー体11の内側には赤外線等の光ビームを照射する発光素子14と、発光素子14からの光ビームを受光する受光素子15とが配される。発光素子14および受光素子15はカバー体11の相対向する辺内にそれぞれ所定間隔を置いて複数個ずつ配され、パネル体11の表面近傍には発光素子14から受光素子15に向けて照射された光ビームがマトリックス状に形成される。
【００１７】
発光素子14から照射された光ビームはカバー体12を透過して受光素子15に入射するようになっている。このためカバー体12は光ビームが透過可能な材料でかつ発光素子14および受光素子15を隠蔽可能な材料で形成されている。パネル体11はブラウン管等の表示装置（図示略）の前面に配される。このためパネル体11は表示装置の表示がパネル体11を通して見えるような透明な材料で形成されている。タッチパネル10はパネル体11の表面を指等で触れた際に、その指により遮断された縦横の光ビームの遮断箇所によって、指の位置が検出できるように構成される。
【００１８】
次に、タッチパネル10の製造方法を説明する。図５はパネル体11の外観斜視図、図６はカバー体12を裏側から見た斜視図、第７は結合体13の成形用の金型の断面図である。
【００１９】
タッチパネル10はまずパネル体11とカバー体12とがそれぞれ別々に形成される。本例では日東樹脂工業（株）製のクラレックスＲＨ20（両面ハードコート、ノングレア）３ｍｍ厚を加工してパネル体11を形成している。なお。パネル体11は通常の射出成形により形成してもよく、あるいはキャスト製法によるアクリル樹脂鋳型板を使用してもよい。図５に示すようにパネル体11の周縁部には、パネル体11とカバー体12とを組み合わせるときの位置決めおよび結合体13による結合強度向上のために、丸孔11ａおよびＵ字溝11ｂが複数個ずつ形成されている。なお、本実施例では丸孔11ａとＵ字溝11ｂとが組み合わされて形成されているが、丸孔11ａのみあるいはＵ字溝11ｂのみでもよい。
【００２０】
カバー体12はカバー体12成形用の金型（図示略）を用いて成形される。本例ではカバー体12の成形樹脂材料として、旭化成工業（株）製のスタイラックスＡＴ15 ＺＳ40302 を用いている。この樹脂材料はＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）とＡＢＳとのアロイで、可視光線を吸収し近赤外線を透過させる光透過特性を有している。なお、上記樹脂材料の外にもスタイラックスＡＴ20 ＺＳ40305 や同ＡＴ30 ＺＳ40306 、あるいは（株）クラレ製のパラペットＧＲ−ＰＦ78−４Ｎなどの樹脂材料を用いてカバー体12を形成してもよい。図６に示すようにカバー体12の裏面側の内周縁部には、カバー体12とパネル体11とを組み合わせるときにパネル体11の丸孔11ａ内に挿入されるピン12ａと、Ｕ字溝11ｂ内に挿入されるタブ12ｂとがそれぞれ複数個ずつ形成されている。これらのピン12ａおよびタブ12ｂの高さはパネル体11の厚みの略半分に設定されている。
【００２１】
それぞれ別々に形成されたパネル体11とカバー体12とは互いに組み合わされ（このときパネル体11の丸孔11ａおよびＵ字溝11ｂ内にカバー体12のピン12ａおよびタブ12ｂが挿入される）、図７に示すように結合体13成形用の金型16内に配置される。この金型16はカバー体12の形状に適合した凹部を有するコアプレート17と、複数の（本例では４個）のピンゲート18が形成されたキャビティプレート19とからなる。なお、ピンゲート18に代えてダイレクトサイドを設けてもよい。キャビティプレート19の一部19ａはパネル体11の厚みの交差に適応できるように、パネル体11の厚み方向に移動可能でかつパネル体11に向けて付勢された移動式とされている。
【００２２】
金型16内にはパネル体11、カバー体12およびキャビティプレート19によって、結合体13成形用のキャビティ20が形成される。このキャビティ20内に結合体13成形用の溶融樹脂がピンゲート18を通じて射出充填され、この樹脂が硬化することにより結合体13が形成される。
【００２３】
本例では結合体13成形用の樹脂として旭化成工業（株）製のスタイラックスＡＴ15一般グレードを用いている。この樹脂の基本的な物性は前述したカバー体12成形用の樹脂と同じであるが赤外線を透過しない点が異なる。なお、この樹脂に代えて、スタイラックスＡＴ20一般グレードや同ＡＴ30一般グレードなどの樹脂を用いてもよい。
【００２４】
一般的な成形条件は以下の通りである。
【００２５】

なお、本例の場合、最適なシリンダー温度はノズル部で230 （℃）、前部で232 （℃）、中間部で232 （℃）、後部で210 （℃）であることが確かめられた。
【００２６】
また、平面部の歪を少くするため背圧は4.5 （ｋｇ／ｃｍ²）と低めに設定した方が好ましいことも確かめられた。
【００２７】
キャビティ20内に充填された樹脂はパネル体11とカバー体12とに溶着し、結合体13としてパネル体11とカバー体12とを強固に結合する。結合体13はパネル体11やカバー体12に比べ体積が少ないので、結合体13が成形収縮する際の影響がパネル体11やカバー体12に及びにくい。このため、パネル体11やカバー体12に反りや捩れが生じにくい。また、本発明を適用したタッチパネル10ではパネル体11とカバー体12との結合に接着剤等を用いておらず、このためパネル体11とカバー体12との密着性が良く製品の仕上り状態が良くなっている。
【００２８】
以上、本発明をタッチパネルに適用した実施例を説明したが、本発明が他の樹脂部材に対しても適用できることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の樹脂部材の結合構造を備えたタッチパネルの外観を示す斜視図
【図２】図１に示すタッチパネルを裏側から見た状態を示す斜視図
【図３】図１におけるIII-III 線断面図
【図４】自動現金支払機に取り付けられた状態のタッチパネルの断面図
【図５】パネル体の外観を示す斜視図
【図６】カバー体を裏側から見た状態を示す斜視図
【図７】結合体成形用の金型の部分断面図
【符号の説明】
10 タッチパネル
11 パネル体
12 カバー体
13 結合体
14 発光素子
15 受光素子
16 結合体成形用の金型
17 コアプレート
18 ピンゲート
19 キャビティプレート
20 キャビティ[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a bonding structure for resin members, and more particularly to a bonding structure for mutually bonding the same or different kinds of resin members.
[0002]
[Prior art]
Bonding the same or different kinds of resin members to each other is performed in various technical fields. For example, in the manufacturing field of a photoelectric contact input panel (hereinafter referred to as “touch panel”) incorporated in a display screen portion of an automatic cash dispenser (CD) installed in a bank or the like, it is arranged on the front surface of a display device such as a cathode ray tube. A transparent plate-like resin member, and an opaque and translucent frame shape that is arranged on the periphery of the plate-like resin member and conceals the light-emitting element and the light-receiving element such as infrared rays for detecting the contact position inside The operation | work which couple | bonds these resin members with each other is performed.
[0003]
Conventionally, as a bonding structure of the two resin members, a bonding structure constituted by a method in which the two resin members are separately molded and then bonded to each other using an adhesive, a double-sided adhesive tape, or the like, After the resin-shaped resin member is molded in advance, the peripheral portion of the plate-shaped resin member is placed in a mold for molding the frame-shaped resin member, and then the resin is filled in the mold to form the frame-shaped resin member. A bonding structure constituted by a method in which a resin member is molded and bonded to each other is known.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The former bonding structure has a problem that sufficient bonding strength is difficult to obtain. In addition, since a foreign substance such as an adhesive or a surface adhesive tape is interposed between the two resin members, it is difficult to bring the two resin members into close contact with each other. There is also a problem that it tends to get worse.
[0005]
According to the latter bonding structure, sufficient bonding strength can be obtained, and two resin members can be sufficiently brought into close contact with each other, so that the finished state as a product is improved. However, since the volume of the frame-shaped resin member is considerably large, the effect of molding shrinkage of the frame-shaped resin member is easily exerted on the plate-shaped resin member, and when the frame-shaped resin member is molded and contracted, the plate-shaped resin member There is a problem that warp and twist are likely to occur.
[0006]
The problem as described above is not limited to the connection structure of the plate-like resin member and the frame-shaped resin member in the touch panel, but is widely caused in the connection structure of various resin members.
[0007]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a resin member bonding structure in which sufficient adhesion and sufficient bonding strength between resin members can be obtained, and the resin member is less likely to warp or twist. There is to do.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the resin member coupling structure of the present invention comprises a first resin member, a second resin member, and a third resin member that couples the first resin member and the second resin member, In the resin member coupling structure in which the third resin member is formed of a resin that is filled and cured in a mold for molding the third resin member in which the coupling portions of the first and second resin members are arranged, Pins to be inserted into the round holes and the round holes are respectively provided at the joint portions of the first resin member and the second resin member, and the third resin member is filled in a region of the round holes not filled with the pins. It is characterized by being.
[0009]
Further, the first resin member is plate-shaped, the second resin member is a frame shape arranged at the peripheral edge of the first resin member, and a plurality of round holes are formed along the peripheral edge of the first resin member, The pin may be formed in a portion corresponding to the round hole of the second resin member. The first resin member, the second resin member, and the third resin member may be formed of the same resin material, or may be formed of different resin materials.
[0010]
【The invention's effect】
According to the coupling structure of the resin member of the present invention, the first resin member and the second resin member are coupled by the third resin member cured at the coupling portion between the first resin member and the second resin member. A sufficient bond strength can be obtained.
[0011]
In addition, since no foreign substance such as an adhesive is interposed between the first resin member and the second resin member, the two resin members are bonded in a sufficiently close contact state. For this reason, the finished state of the joint portion is improved.
[0012]
Further, since the third resin member only needs to be in an amount necessary for joining the first resin member and the second resin member, that is, a small amount, the influence of molding shrinkage of the third resin member is affected by the first and second resin members. Even if the third resin member is molded and contracted, the first resin member and the second resin member are not easily warped or twisted.
[0013]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
[0014]
FIG. 1 is an external perspective view showing an outline of a touch panel provided with a resin member coupling structure of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of the touch panel shown in FIG. 1 viewed from the back side, and FIG. 3 is III-III in FIG. It is line sectional drawing.
[0015]
The illustrated touch panel 10 includes a plate-shaped panel body 11 as a first resin member, a frame-shaped cover body 12 as a second resin member disposed on the periphery of the panel body 11, and a back surface side periphery of the panel body 11. A frame-like combined body 13 (see FIGS. 2 and 3) is provided as a third resin member that is disposed and connects the panel body 11 and the cover body 12.
[0016]
The touch panel 10 is attached to, for example, an automatic cash dispenser (CD) equipped with a display device such as a cathode ray tube or a liquid crystal display panel. Although not shown, a flange or the like is appropriately formed on the outer peripheral edge of the cover body 12 for attachment to a CD or the like. FIG. 4 shows a cross-sectional view of the touch panel attached to the CD. As shown in FIG. 4, a light emitting element 14 that irradiates a light beam such as infrared rays and a light receiving element 15 that receives the light beam from the light emitting element 14 are arranged inside the cover body 11. A plurality of light emitting elements 14 and light receiving elements 15 are arranged at predetermined intervals in opposite sides of the cover body 11, and the light emitting elements 14 are irradiated toward the light receiving elements 15 near the surface of the panel body 11. A light beam is formed in a matrix.
[0017]
The light beam emitted from the light emitting element 14 passes through the cover body 12 and enters the light receiving element 15. Therefore, the cover body 12 is formed of a material that can transmit a light beam and a material that can conceal the light emitting element 14 and the light receiving element 15. The panel body 11 is arranged in front of a display device (not shown) such as a cathode ray tube. For this reason, the panel body 11 is formed of a transparent material so that the display of the display device can be seen through the panel body 11. The touch panel 10 is configured such that when the surface of the panel body 11 is touched with a finger or the like, the position of the finger can be detected by a portion where the horizontal and vertical light beams are blocked by the finger.
[0018]
Next, a method for manufacturing the touch panel 10 will be described. 5 is an external perspective view of the panel body 11, FIG. 6 is a perspective view of the cover body 12 seen from the back side, and FIG.
[0019]
In the touch panel 10, a panel body 11 and a cover body 12 are first formed separately. In this example, a panel body 11 is formed by processing 3 mm thickness of Clarex RH20 (double-sided hard coat, non-glare) manufactured by Nitto Resin Co., Ltd. Note that. The panel body 11 may be formed by ordinary injection molding, or an acrylic resin mold plate produced by a casting method may be used. As shown in FIG. 5, a plurality of round holes 11 a and U-shaped grooves 11 b are provided at the peripheral edge of the panel body 11 for positioning when the panel body 11 and the cover body 12 are combined and for improving the coupling strength by the coupling body 13. It is formed one by one. In this embodiment, the round hole 11a and the U-shaped groove 11b are formed in combination. However, only the round hole 11a or only the U-shaped groove 11b may be used.
[0020]
The cover body 12 is formed using a mold (not shown) for forming the cover body 12. In this example, as a molding resin material for the cover body 12, a stylus AT15 ZS40302 manufactured by Asahi Kasei Kogyo Co., Ltd. is used. This resin material is an alloy of PMMA (polymethyl methacrylate) and ABS, and has a light transmission characteristic of absorbing visible light and transmitting near infrared light. In addition to the above resin material, the cover body 12 may be formed by using a resin material such as stylus AT20 ZS40305, AT30 ZS40306, or Kuraray's Parapet GR-PF78-4N. As shown in FIG. 6, a pin 12a inserted into the round hole 11a of the panel body 11 when the cover body 12 and the panel body 11 are combined, and a U-shaped groove on the inner peripheral edge of the back surface side of the cover body 12 A plurality of tabs 12b to be inserted into 11b are formed. The heights of these pins 12a and tabs 12b are set to substantially half the thickness of the panel body 11.
[0021]
The panel body 11 and the cover body 12 formed separately are combined with each other (at this time, the pins 12a and the tabs 12b of the cover body 12 are inserted into the round holes 11a and the U-shaped grooves 11b of the panel body 11). As shown in FIG. 7, it is placed in a mold 16 for forming the combined body 13. The mold 16 includes a core plate 17 having a recess adapted to the shape of the cover body 12, and a cavity plate 19 on which a plurality of (four in this example) pin gates 18 are formed. A direct side may be provided in place of the pin gate 18. A part 19 a of the cavity plate 19 is movable so as to be movable in the thickness direction of the panel body 11 and biased toward the panel body 11 so as to adapt to the crossing of the thickness of the panel body 11.
[0022]
A cavity 20 for forming the combined body 13 is formed in the mold 16 by the panel body 11, the cover body 12 and the cavity plate 19. A molten resin for molding the bonded body 13 is injected and filled into the cavity 20 through the pin gate 18, and the bonded body 13 is formed by curing the resin.
[0023]
In this example, as a resin for molding the bonded body 13, a stylus AT15 general grade manufactured by Asahi Kasei Kogyo Co., Ltd. is used. The basic physical properties of this resin are the same as those of the resin for molding the cover body 12 described above, except that it does not transmit infrared rays. In place of this resin, a resin such as a STyrax AT20 general grade or the AT30 general grade may be used.
[0024]
General molding conditions are as follows.
[0025]

In this example, it was confirmed that the optimum cylinder temperature was 230 (° C.) at the nozzle portion, 232 (° C.) at the front portion, 232 (° C.) at the middle portion, and 210 (° C.) at the rear portion.
[0026]
It was also confirmed that it is preferable to set the back pressure as low as 4.5 (kg / cm ² ) in order to reduce the distortion of the flat portion.
[0027]
The resin filled in the cavity 20 is welded to the panel body 11 and the cover body 12, and the panel body 11 and the cover body 12 are firmly bonded as the bonded body 13. Since the combined body 13 has a smaller volume than the panel body 11 and the cover body 12, the influence when the combined body 13 is molded and contracted hardly affects the panel body 11 and the cover body 12. For this reason, the panel body 11 and the cover body 12 are unlikely to warp or twist. Further, in the touch panel 10 to which the present invention is applied, no adhesive or the like is used for the connection between the panel body 11 and the cover body 12, and thus the close contact between the panel body 11 and the cover body 12 is good and the finished state of the product is good. It is getting better.
[0028]
As mentioned above, although the Example which applied this invention to the touch panel was described, of course, this invention is applicable also to another resin member.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an appearance of a touch panel having a resin member bonding structure according to the present invention. FIG. 2 is a perspective view showing a state where the touch panel shown in FIG. 1 is viewed from the back side. Sectional view taken along line III [FIG. 4] Sectional view of the touch panel attached to the automatic cash dispenser [FIG. 5] Perspective view showing the appearance of the panel body [FIG. 6] Perspective view showing the cover body viewed from the back side FIG. 7 is a partial cross-sectional view of a die for forming a combined body.
10 Touch panel
11 Panel body
12 Cover body
13 Conjugate
14 Light emitting element
15 Photo detector
16 Molds for forming bonded bodies
17 Core plate
18 pin gate
19 Cavity plate
20 cavities

Claims

A first resin member; a second resin member; and a third resin member that joins the first resin member and the second resin member,
The third resin member is a resin member formed of a resin that is filled and cured in a mold for molding the third resin member in which the joint portions of the first resin member and the second resin member are arranged. In the bond structure,
A round hole and a pin to be inserted into the round hole are provided in the coupling portion of the first resin member and the second resin member,
The third resin member is filled in a region of the round hole that is not filled with the pin.

The first resin member has a plate shape, the second resin member has a frame shape arranged at a peripheral portion of the first resin member, and the round hole extends along the peripheral portion of the first resin member. 2. The resin member coupling structure according to claim 1, wherein a plurality of the pins are formed in a portion corresponding to the round hole of the second resin member.