特許 6735462 複合部材の結合方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6735462

(24)【登録日】2020年7月16日

(45)【発行日】2020年8月5日

(54)【発明の名称】複合部材の結合方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 65/16 20060101AFI20200728BHJP

   B29C 65/60 20060101ALI20200728BHJP

   F16B 5/08 20060101ALI20200728BHJP

   F16B 11/00 20060101ALI20200728BHJP

   F16B 5/04 20060101ALI20200728BHJP

   B23K 26/57 20140101ALI20200728BHJP

【ＦＩ】

   B29C65/16

   B29C65/60

   F16B5/08 B

   F16B11/00 E

   F16B5/04 A

   B23K26/57

【請求項の数】9

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2019-138774(P2019-138774)

(22)【出願日】2019年7月29日

【審査請求日】2019年8月26日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】592070948

【氏名又は名称】今泉工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100086335

【弁理士】

【氏名又は名称】田村 榮一

(72)【発明者】

【氏名】今泉 英夫

(72)【発明者】

【氏名】霜村 珠三

【審査官】 浅野 昭

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−２３８４６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１８−０６９４５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６２−０７１６２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６２−１６０２２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−１１４６３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−２４５９４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１９−０９８６２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１５０７６９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２９Ｃ ６５／００−６５／８２

Ｂ２３Ｋ ２６／００−２６／７０

Ｆ１６Ｂ ５／００−５／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

熱可塑性の結晶性高分子材料からなる第１の部材と、
前記第１の部材と同種の材料からなり、前記第１の部材と結合される第２の部材と、
前記第１の部材と同種の材料にて形成され、前記第１の部材に融着し、前記第１の部材と前記第２の部材とを結合する結合手段と、
前記第１の部材に設けられた、前記結合手段が挿入される挿入空間とを備え、
前記結合手段は、前記第２の部材の一部に、前記第２の部材の一方の面側から他方の面に向かって半抜き加工を施すことにより前記第２の部材と一体に形成された突部であり、
前記第１の部材と前記第２の部材は、
前記突部を前記挿入空間に挿入し互いに重ね合わせられて組み合わせられ、
次いで、レーザー光の照射により、前記挿入空間に挿入された前記突部の外周面と前記挿入空間の内周面の少なくとも一部が融着されて結合された
ことを特徴とする複合部材の結合方法。

【請求項2】

前記挿入空間は、前記第１の部材の一部に、前記第１の部材の一方の面側から他方の面に向かって半抜き加工を施して形成された凹部であり、
前記第１の部材と前記第２の部材は、
前記突部を前記凹部に挿入し互いに重ね合わせられて組み合わせられ、
次いで、レーザー光の照射により、前記凹部に挿入された前記突部の外周面と前記突部が挿入された前記凹部の内周面の少なくとも一部が融着されて結合された
ことを特徴とする請求項１記載の複合部材の結合方法。

【請求項3】

前記第１の部材の一部に、前記第１の部材の一方の面側から他方の面に向かって半抜き加工が施されて凹部が形成されることにより前記第１の部材の他方の面側に突出した突出部の先端部は切削され、前記第１の部材の他方の面に連続する平坦な面とされていることを特徴とする請求項２記載の複合部材の結合方法。

【請求項4】

前記結合手段が挿入される前記挿入空間は、前記第１の部材に貫通孔として形成され、前記第１の部材と前記第２の部材は、
前記突部を前記貫通孔に挿入し互いに重ね合わせられて組み合わせられ、
次いで、レーザー光の照射により、前記貫通孔に挿入された前記突部の外周面と前記突部が挿入された前記貫通孔の内周面の少なくとも一部が融着されて結合された
ことを特徴とする請求項１記載の複合部材の結合方法。

【請求項5】

前記第１の部材は、ケトン系合成樹脂であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の複合部材の結合方法。

【請求項6】

前記第１の部材は、ポリアミド６（ＰＡ６）、ポリアミド６６（ＰＡ６６）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリフェニレンスルファルド（ＰＰＳ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）のいずれか１であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の複合部材の結合方法。

【請求項7】

熱可塑性の結晶性高分子材料からなる第１の部材と、
前記第１の部材とは異種の合成樹脂、金属、木材又は紙材のいずれか１からなり、前記第１の部材と結合される第２の部材と、
前記第１の部材と同種の材料にて形成され、前記第１の部材と前記第２の部材とを結合する結合手段と、
前記第１の部材に設けられた、前記結合手段が挿入される挿入空間とを備え、
前記結合手段は、略円柱状の軸部と、前記軸部の一端側に、前記軸部側に向かって縮径する円錐状に形成された頭部とを有するリベットであり、
前記結合手段の挿入空間は、前記第１の部材の一部に、前記第１の部材の一方の面側から他方の面に向かって貫通して形成された貫通孔であり、
さらに、前記第２の部材には、前記第１の部材と組み合わせられたとき、前記第１の部材に形成した貫通孔と連通するとともに前記リベットの頭部が嵌合する円錐状をなす頭部嵌合孔が形成されてなり、
前記第１の部材と前記第２の部材は、
互いに重ね合わせ組み合わせたときに連通する前記貫通孔と前記頭部嵌合孔に亘って前記リベットが挿入嵌合され、
次いで、レーザー光の照射により、前記リベットの軸部の外周面と前記リベットの軸部が挿入された前記貫通孔の内周面の少なくとも一部が融着されて結合された
ことを特徴とする複合部材の結合方法。

【請求項8】

前記第１の部材は、ケトン系合成樹脂であることを特徴とする請求項７記載の複合部材の結合方法。

【請求項9】

前記第１の部材は、ポリアミド６（ＰＡ６）、ポリアミド６６（ＰＡ６６）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリフェニレンスルファルド（ＰＰＳ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）のいずれか１であることを特徴とする請求項７項記載の複合部材の結合方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、熱可塑性の結晶性高分子材料からなる部材、若しくはこの種の部材と金属材料からなる部材とを組み合わせ結合した複合部材の結合方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、合成樹脂製の部材と、合成樹脂とは異種の金属製の部材とを接合する技術が提案されている（特許文献１）。

【0003】

特許文献１に開示される技術は、互いに重ね合わせられた金属製の部材に貫通孔を形成し、この貫通孔からレーザー光を照射して、金属製の部材の下部に配置された合成樹脂製の部材の接合面を加熱して溶融し、この溶融した部位に前記貫通孔から高融点の合成樹脂材料からなる結合部材を押し込み、前記溶融した部位を自然硬化させることにより、合成樹脂製の部材と金属製の部材を接合させたものである。

【0004】

また、材種を異にする２つの金属材料からなる部材を、一方の部材と同種の金属材料からなるリベットを用いて接合した複合部材の接合構造が提案されている（特許文献２、３）。特許文献２に開示された接合構造は、リベットの軸部を他方の部材に挿通し、リベットを取り付けた２つの部材を重ね合わせ、リベットの先端と一方の部材とを溶接より接合したものである。特許文献３に開示された接合構造は、一方の部材に重ね合わせられる他方の部材の一方の部材の当接部位にて開口された貫通孔を形成し、この貫通孔にリベットを挿入する。このリベットの頭部側からレーザー光を照射しすることでリベットと一方の部材とをレーザー溶接することにより、他方の部材がリベットを介して一方の部材と接合される。

【0005】

特許文献２、３において開示される技術は、材種を異にする２つの金属材料からなる接合部材を接合する際に生成される脆弱な金属間化合物の発生を抑え、接合強度の向上を実現するとしたものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開昭６２−７１６２４号公報

【特許文献2】特開２０１５−６２９１１号公報

【特許文献3】特開２０１８−１３４６５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献１に開示される技術は、合成樹脂製の部材の溶融された部位に、固体である合成樹脂製の結合部材を押し込み結合し、合成樹脂製の部材と金属製の部材を重ね合わせ接合したものであり、強固に互いの部材を結合することができない。

【0008】

特許文献１、２に開示される技術は、材種を異にする２つの金属材料からなる部材を接合するものであり、熱可塑性の結晶性高分子材料からなる部材を少なくとも一方の部材に用いるものではない。

【0009】

本発明は、少なくとも一方を熱可塑性の結晶性高分子材料からなる複数の部材を強固に結合することを可能とする複合部材の結合構造を提供することを目的とする。

【0010】

また、本発明は、板金による成形が困難な熱可塑性の結晶性高分子材料から部材を適宜組み合わせ結合することにより、所望する形態の構造物を製作することを可能となす複合部材の結合構造を提供することを目的とする。

【0011】

さらに、本発明は、十分な接合強度を得ることが困難な熱可塑性の結晶性高分子材料からなる部材と金属製の部材とを強固に一体化することができる複合部材の結合構造を提供することを目的とする。

【0012】

なお、本発明の他の目的は、以下において図面を参照して説明される本発明を実施するための形態の記載から明らかにされる。

【課題を解決するための手段】

【0013】

上述したような目的を達成するために提案される本発明は、熱可塑性の結晶性高分子材料からなる第１の部材と、前記第１の部材と同種の材料からなり、前記第１の部材と結合される第２の部材と、前記第１の部材と同種の材料にて形成され、前記第１の部材に融着し、前記第１の部材と前記第２の部材とを結合する結合手段と、前記第１の部材に設けられた、前記結合手段が挿入される挿入空間とを備え、前記結合手段は、前記第２の部材の一部に、前記第２の部材の一方の面側から他方の面に向かって半抜き加工を施すことにより前記第２の部材と一体に形成された突部であり、前記第１の部材と前記第２の部材は、前記突部を前記挿入空間に挿入し互いに重ね合わせられて組み合わせられ、次いで、レーザー光の照射により、前記挿入空間に挿入された前記突部の外周面と前記挿入空間の内周面の少なくとも一部が融着されて結合されたことを特徴とする。

【0014】

特に、第１の部材は、ケトン系合成樹脂よりなるものが用いられる。この第１の部材を構成するケトン系合成樹脂として、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）のいずれかが用いられる。

【0015】

また、第１の部材は、ポリアミド６（ＰＡ６）、ポリアミド６６（ＰＡ６６）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリフェニレンスルファルド（ＰＰＳ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）のいずれか１から構成したものであってもよい。

【0016】

本発明に係る複合部材の結合方法において、互いに結合される第１の部材と第２の部材は、同種の高分子材料からなり、結合手段は、第２の部材に一体に形成された突部であり、結合手段の挿入空間は、第１の部材に凹部として形成され、前記第１の部材と前記第２の部材は、前記突部を前記凹部に挿入し互いに重ね合わせられて組み合わせられ、次いで、レーザー光の照射により、前記凹部に挿入された前記突部の外周面と前記突部が挿入された前記凹部の内周面の少なくとも一部が融着されて結合されたことを特徴とする。

【0018】

この複合部材の結合構造において、前記第１の部材の一部に、一方の面側から他方の面に向かって半抜き加工が施されて凹部が形成されることにより前記第１の部材の他方の面側に突出した突出部の先端部は切削され、前記第１の部材の他方の面に連続する平坦な面とされていることを特徴とする。

【0019】

本発明に係る複合部材の結合方法において、前記第１の部材と前記第２の部材は、同種の高分子材料からなり、前記結合手段は、前記第２の部材の一部に一方の面側から他方の面に向かって半抜き加工が施されて前記第２の部材と一体に形成された突部であり、前記結合手段の挿入空間は、前記第１の部材に貫通孔として形成され、前記第１の部材と前記第２の部材は、前記突部を前記貫通孔に挿入し互いに重ね合わせられて組み合わせられ、次いで、レーザー光の照射により、前記貫通孔に挿入された前記突部の外周面と前記突部が挿入された前記貫通孔の内周面の少なくとも一部が融着されて結合されたことを特徴とする。

【0022】

また、本発明は、熱可塑性の結晶性高分子材料からなる第１の部材と、前記第１の部材とは異種の合成樹脂、金属、木材又は紙材のいずれか１からなり、前記第１の部材と結合される第２の部材と、前記第１の部材と同種の材料にて形成され、前記第１の部材と前記第２の部材とを結合する結合手段と、前記第１の部材に設けられた、前記結合手段が挿入される挿入空間とを備える。前記結合手段には、略円柱状の軸部と、前記軸部の一端側に、前記軸部側に向かって縮径する円錐状に形成された頭部とを有するリベットが用いられる。そして、前記第１の部材に形成された前記結合手段の挿入空間は、前記第１の部材の一部に、前記第１の部材の一方の面側から他方の面に向かって貫通して形成された貫通孔であり、さらに、前記第２の部材には、前記第１の部材と組み合わせられたとき、前記第１の部材に形成した貫通孔と連通するとともに前記リベットの頭部が嵌合する円錐状をなす頭部嵌合孔が形成されている。そして。前記第１の部材と前記第２の部材は、互いに重ね合わせ組み合わせたときに連通する前記貫通孔と前記頭部嵌合孔に亘って前記リベットが挿入嵌合され、次いで、レーザー光の照射により、前記リベットの軸部の外周面と前記リベットの軸部が挿入された前記貫通孔の内周面の少なくとも一部が融着されて結合されたことを特徴とする。

【発明の効果】

【0023】

本発明は、十分な接合強度を得ることが困難な熱可塑性を有する結晶性高分子材料からなる第１の部材に対し、この第１の部材と同種の結晶性高分子材料からなる部材や、第１の部材とは材種を異にする合成樹脂、金属、木材又は紙材のいずれか１からなる第２の部材を強固に結合することを可能とする。

【0024】

また、本発明は、板状の部材を加工にすることによる成形が困難な熱可塑性を有する結晶性高分子材料から部材を適宜組み合わせ結合することにより、所望する形態の複合部材からなる構造物を製作することを可能とする。

【0025】

さらに、本発明は、十分な接合強度を得ることが困難な熱可塑性の結晶性高分子材料からなる部材と合成樹脂、金属、木材又は紙材のいずれか１からなる部材とを一体化することにより、機械的な強度を大きくした複合部材を得ることができる。

【0026】

さらにまた、本発明は、耐候性、耐薬剤性、耐薬品性に優れた耐熱温度を１００℃以上とする熱可塑性の結晶性高分子材料からなる第１及び第２の部材との間に第３の部材を介在させることにより、第３の部材の保護を図り、経年劣化を抑制し、耐久性を向上した複合部材を提供することができる。

【0027】

さらにまた、本発明は、熱可塑性を有する結晶性高分子材料からなる部材と、この部材に結合される部材の材種の自由度を向上し、多様な形態の複合部材を構成することができる。

【0028】

本発明により得られる利点は、以下において図面を参照して説明される本発明を実施するための形態の記載から一層明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】第１の実施の形態に係る複合部材の一部を分解して示す斜視図である。

【図2】第１の実施の形態に係る複合部材を構成する第１の部材と第２の部材の一部を示す断面図である。

【図3】第１の実施の形態において、嵌合凹部に嵌合突部を嵌合して第１の部材と第２の部材を組み合わせた状態を示す断面図である。

【図4】第１の実施の形態において、第１の部材と第２の部材を組み合わせた状態で、第１の部材に形成された突出部の先端部を切削、研磨して第１の部材の他方の面と面一とした状態を示す断面図である。

【図5】第１の実施の形態に係る複合部材の結合構造を示す断面図である。

【図6】第２の実施の形態に係る複合部材を構成する第１の部材と第２の部材の一部を示す断面図である。

【図7】第２の実施の形態において、貫通孔に嵌合突部を嵌合して第１の部材と第２の部材を組み合わせた状態を示す断面図である。

【図8】第２の実施の形態に係る複合部材の結合構造を示す断面図である。

【図9】第３の実施の形態に係る複合部材を分解して示す部分断面図である。

【図10】第３の実施の形態において、第１の部材と第２の部材と軸状部材を組み合わせた状態を示す断面図である。

【図11】第３の実施の形態において、第１の部材と第２の部材を、軸状部材を用いて組み合わせ結合した状態を示す断面図である。

【図12】第４の実施の形態に係る複合部材を分解して示す部分断面図である。

【図13】第４の実施の形態において、第１の部材と第２の部材との間に第３の部材を開示して軸状部材を用いて組み合わせた状態を示す断面図である。

【図14】第４の実施の形態に係る複合部材の結合構造を示す断面図である。

【図15】第５の実施の形態に係る複合部材を分解して示す部分断面図である。

【図16】第５の実施の形態において、第１の部材と第２の部材とリベットを組み合わせた状態を示す断面図である。

【図17】第５の実施の形態において、第１の部材と第２の部材を、リベットを用いて組み合わせ結合した状態を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0030】

以下、本発明に係る実施の形態を図面を参照しながら説明する。
（第１の実施の形態）
本発明に係る第１の実施の形態は、図１に示すように、板状をなす第１の部材１と、同じく板状をなす第２の部材２を結合して構成した複合部材３の結合構造に関する。

【0031】

本実施の形態において、互いに結合される第１の部材１と第２の部材２は、同種の耐熱温度を１００℃以上とする熱可塑性の結晶性高分子材料により構成した。

【0032】

本実施の形態において、熱可塑性を有する結晶性高分子材料として、分子構造中にケトン基を有するケトン系合成樹脂が用いられる。ケトン系合成樹脂として、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）のいずれを用いることができる。

【0033】

特に、本実施の形態では、ポリエーテルエーテルケトン（以下、単にＰＥＥＫという。）を用いた。本実施の形態において用いられるＰＥＥＫは、少なくとも１４０℃以上の耐熱性を有し、約３５％の結晶化度を有する。

【0034】

ＰＥＥＫからなる第１の部材１は、例えば、厚さＤ_１を１〜５ｍｍとする平板な板状部材として形成され、第１の部材に結合される第２の部材２も、ＰＥＥＫからなり厚さＤ_２を１〜５ｍｍとする平板な板状部材として形成されている。

【0035】

なお、第１及び第２の部材１、２は、これら部材１、２を結合して構成される複合部材３の強度や大きさ等を考慮して適宜の厚さのものが選択される。

【0036】

そして、第１の部材１には、図１、図２に示すように、第２の部材２に設けられた結合手段を構成する嵌合突部６が挿入嵌合する挿入空間を構成する円形の嵌合凹部４が形成されている。

【0037】

本実施の形態において、嵌合凹部４は、図２に示すように、第１の部材１の一部に半抜き加工を施すことによって形成されている。半抜き加工は、第１の部材１の一部を一方の面１ａ側から他方の面１ｂ側に向かって突出させる加工法であって、この半抜き加工が施された第１の部材１の一方の面１ａ側には、図２に示すように、有底の嵌合凹部４が形成され、他方の面１ｂ側には、この嵌合凹部４の深さに対応する高さを有する突出部５が形成される。

【0038】

一方、第１の部材１に結合される第２の部材２には、第１の部材１に形成した嵌合凹部４に嵌合する円筒状の嵌合突部６が形成されている。この嵌合突部６は、第１の部材１に形成した嵌合凹部４と同様に、第２の部材２の一部に半抜き加工を施すことによって、第２の部材２の一方の面２ａ側から他方の面２ｂ側に突出して形成されている。

【0039】

本実施の形態において、嵌合突部６は、図２、図３に示すように、嵌合凹部４に嵌合したとき、第１の部材１の一方の面１ａと第２の部材２の他方の面２ｂとが密接し得るように、嵌合凹部４の深さＤ_３とほぼ同一の高さＨ_１に形成されている。

【0040】

また、嵌合突部６は、図３に示すように外周面６ａと嵌合凹部４の内周面４ａとの間に大きな間隙が生ずることなく密接して嵌合し得るように、図２に示すように嵌合凹部４の内周径Ｒ_１とほぼ同一若しくはやや小径の外周径Ｒ_２をもって形成されている。本実施の形態では、嵌合凹部４の内周径Ｒ_１を約４ｍｍとして形成し、嵌合突部６を嵌合凹部４の内周径より０．０２ｍｍ程度小径の外周径Ｒ_２を有する突部として形成している。

【0041】

第２の部材２は、図３に示すように、嵌合突部６を嵌合凹部４に挿入嵌合し、他方の面２ｂを第１の部材１の一方の面１ａに重ね合わせられる。
なお、第１の部材１と第２の部材２は、互いを密接して強固に結合するため互いに重ね合わせられる一方の面１ａとの他方の面２ｂを平滑な面として形成しておくことが望ましい。

【0042】

そして、嵌合突部６を嵌合凹部４に挿入嵌合して第１の部材１と第２の部材２を重ね合わせた状態で、第１の部材１の他方の面１ｂ側に突出した突出部５を切削若しくは研磨し、図４に示すように、他方の面１ｂと面一となるように平坦化する。

【0043】

第１の部材１の他方の面１ｂを平坦化した状態で、第１の部材１の他方の面１ｂ側から、レーザー光Ｌを照射する。このとき、レーザー光Ｌを、図５に示すように、互いに接触若しくは近接した境界面である嵌合突部６の外周面６ａと嵌合凹部４の内周面４ａとの間にエネルギーが集中するように集光して照射する。

【0044】

レーザー光Ｌが、嵌合突部６の外周面６ａと嵌合凹部４の内周面４ａとの間の境界面の全周に亘ってレーザー光Ｌが順次集光して照射されていくことにより、嵌合突部６の外周面６ａと嵌合凹部４の内周面４ａの表面層が溶融される。嵌合突部６の外周面６ａと嵌合凹部４の内周面４ａの表面層が溶融されることにより、図５に示すように、嵌合突部６の外周面６ａと嵌合凹部４の内周面４ａとの間が融着部７により融着され、嵌合突部６と嵌合凹部４とが結合される。嵌合突部６と嵌合凹部４とが結合されることにより、第１の部材１と第２の部材２が一体的に結合される。

【0045】

ところで、レーザー光Ｌは、嵌合突部６の外周面６ａと嵌合凹部４の内周面４ａとの境界面の全周に亘って離散的に集光して照射し、嵌合突部６の外周面６ａと嵌合凹部４の内周面４ａの表面層を部分的に溶融して融着するようにしてもよい。

【0046】

本実施の形態では、互いに挿入嵌合した嵌合突部６の外周面６ａと嵌合凹部４の内周面４ａの表面層を溶融して融着して結合するようにしているので、耐熱温度を１００℃以上とする熱可塑性を有する結晶性高分子材料からなる第１部材１と第２の部材２を確実に結合できる。

【0047】

特に、本実施の形態は、互いに挿入嵌合した嵌合突部６の外周面６ａと嵌合凹部４の内周面４ａの表面層のみを溶融して結合するようにしているので、第１及び第２の部材１，２の内部を溶融することもないので、各部材１，２の内部にボイド等の欠陥を生じさせることもなく、強固に第１及び第２の部材１，２を結合することができる。

【0048】

さらに、本実施の形態は、半抜き加工により形成した嵌合突部６と有底の嵌合凹部４との相対結合により、第１の部材１と第２の部材２を結合しているので、正確な位置合わせを行って結合することができる。

【0049】

さらにまた、本実施の形態では、嵌合突部６が挿入嵌合される挿入空間は、有底の嵌合凹部４として形成されているので、嵌合凹部４が形成された第２の部材２の他方の面２ｂ側に嵌合突部６との融着部分を外部に臨ませることもないので、結合した複合部材の表面の外観を損なうことを防止できる。

【0050】

上述した実施の形態では、第１及び第２の部材１，２をケトン系合成樹脂であるＰＥＥＫにより形成したが、熱可塑性を有する結晶性高分子材料として、ポリアミド６（ＰＡ６）、ポリアミド６６（ＰＡ６６）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリフェニレンスルファルド（ＰＰＳ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）のいずれか１を選択して用いたものであってもよい。これら高分子材料は、いずれも１００℃以上の耐熱性を有し、結晶化度を２０％〜７０％とする結晶性高分子材料である。

【0051】

第２の実施の形態は、前記第１の実施の形態と同様に、板状をなす第１の部材１１と、同じく板状をなす第２の部材１２を結合した複合部材１０の結合構造であって、互いに結合される第１の部材１１と第２の部材１２を、前述した第１の実施の形態と同様に、耐熱温度を１００℃以上とする熱可塑性の結晶性高分子材料であるＰＥＥＫにより形成した。

【0052】

本実施の形態においても、第１の部材１１は、厚さＤ_２１を１〜５ｍｍとする適宜の厚さの平板な板状部材として形成され、第１の部材１１に結合される第２の部材１２も厚さＤ_２２を１〜５ｍｍとする適宜厚さの平板な板状部材として形成されている。

【0053】

本実施の形態においても、第１及び第２の部材１１，１２は、これら部材１１，１２を結合して構成される複合部材１０の強度や大きさ等を考慮して適宜の厚さのものが選択される。

【0054】

そして、第１の部材１１には、図６に示すように、第２の部材２に設けられた結合手段を構成する嵌合突部１６が挿入嵌合する挿入空間が形成されている。本実施の形態において、第２の部材１２に形成された挿入空間は、円形の貫通孔１４として形成されている。

【0055】

第１の部材１１に結合される第２の部材１２に形成された嵌合突部１６は、第１の実施の形態と同様に、第２の部材１２の一部に半抜き加工を施すことによって、第２の部材１２の一方の面１２ａ側から他方の面１２ｂ側に突出して形成されている。本実施の形態において、嵌合突部１６は、第２の部材１２の厚さに相当する突出量をもって他方の面１２ｂ側に突出するように形成されている。

【0056】

また、嵌合突部１６は、外周面１６ａと貫通孔１４の内周面１４ａとの間に大きな間隙が生ずることなく密接して嵌合し得るように、貫通孔１４の内周径Ｒ_２１とほぼ同一若しくはやや小径の外周径Ｒ_２２をもって形成されている。

【0057】

本実施の形態では、貫通孔１４の内周径Ｒ_２１を約４ｍｍとし、嵌合突部１６の外周径Ｒ_２２を貫通孔１４の内周径より０．０２ｍｍ程度小径の大きさとして形成されている。

【0058】

第２の部材１２は、図７に示すように、他方の面１２ｂを第１の部材１１の一方の面１１ａに重ね合わせるようにして、嵌合突部１６を貫通孔１４に挿入する。

【0059】

本実施の形態において、嵌合突部１６を貫通孔１４に挿入嵌合して第１の部材１１と第２の部材１２を重ね合わせたとき、貫通孔１４の嵌合突部１６が嵌合された部分に凹部１５が形成される。そこで、本実施の形態では、凹部１５には、第１の部材１１と同種のＰＥＥＫにより形成された埋設部材１７が埋め込まれている。この埋設部材１７は、凹部１５と同径若しくはやや小径の円形で、凹部１５の深さよりやや大きな厚さで形成され、凹部１５に嵌合されて、この凹部１５を埋める。

【0060】

なお、埋設部材１７の凹部１５から突出された部分は、切削若しくは研磨され、図８に示すように、他方の面１１ｂと面一となるように平坦化されている。

【0061】

埋設部材１７は、第１の部材１１と第２の部材１２を結合する工程で容易な離脱を防止するため、必要に応じて、嵌合突部１６の先端部に接着剤により接合される。

【0062】

本実施の形態も前記第１の実施の形態と同様に、第１の部材１１の他方の面１１ｂを平坦化した状態で、第１の部材１１の他方の面１１ｂ側から、レーザー光Ｌを照射する。このとき、レーザー光Ｌを、埋設部材１７の外周面１７ａと互いに接触若しくは近接した境界面である凹部１５の内周面１５ａとの間から嵌合突部１６の外周面１６ａと嵌合凹部１４の内周面１４ａとの間にエネルギーが集中するように集光して照射する。

【0063】

そして、レーザー光Ｌが、埋設部材１７の外周面１７ａと凹部１５の内周面１５ａとの間の境界面から嵌合突部１６の外周面１６ａと貫通孔１４の内周面１４ａとの間の境界面の全周に亘って順次集光して照射されていくことにより、埋設部材１７の外周面１７ａと凹部１５の内周面１５ａの表面層と嵌合突部１６の外周面１６ａと貫通孔１４の内周面１４ａの表面層とが溶融される。埋設部材１７の外周面１７ａと凹部１５の内周面１５ａの表面層と嵌合突部１６の外周面１６ａと貫通孔１４の内周面１４ａの表面層が溶融されることにより、図８に示すように、埋設部材１７の外周面１７ａと凹部１５の内周面１５ａとの間とともに、嵌合突部１６の外周面１６ａと貫通孔１４の内周面１４ａとの間が融着部１８により融着され、埋設部材１７が凹部１５に結合されるとともに嵌合突部１６と貫通孔１４とが結合される。嵌合突部１６と貫通孔１４とが結合されることにより、第１の部材１１と第１２の部材２が一体的に結合される。

【0064】

なお、本実施の形態では、嵌合突部１６が挿入嵌合される貫通孔１４に埋設部材１７を埋設するようにしているが、埋設部材１７を用いることなく第２の部材１２に形成される嵌合突部１６が第１の部材１１に形成した貫通孔１４から突出するような高さに形成するようにしてもよい。この場合、貫通孔１４から突出した嵌合突部１６の先端部を切削若しくは研磨し、第１の部材１１の他方の面１１ｂを平坦化する。

【0065】

また、レーザー光Ｌは、埋設部材１７の外周面１７ａと凹部１５の内周面１５ａとの間の境界面から嵌合突部１６の外周面１６ａと貫通孔１４の内周面１４ａとの間の境界面の全周に亘って離散的に集光して照射し、各内周面１７ａ，１５ａ，１６ａ，１４ａの表面層を溶融するようにしてもよい。

【0066】

本実施の形態では、互いに挿入嵌合した嵌合突部１６の外周面１６ａと貫通孔１４の内周面１４ａの表面層を溶融して結合するようにしているので、耐熱温度を１００℃以上とする熱可塑性を有する結晶性高分子材料からなる第１の部材１１と第２の部材１２を強固に確実に結合できる。

【0067】

特に、本実施の形態においても、互いに挿入嵌合した嵌合突部１６の外周面１６ａと貫通孔１４の内周面１４ａの表面層のみを溶融して結合するようにしているので、第１の部材及び第２の部材１１，１２の内部を溶融することもないので、各部材１１，１２の内部にボイド等の欠陥を生じさせることもないので、強固に第１及び第２の部材１１，１２を結合することができる。

【0068】

さらに、本実施の形態は、第２の部材１２に一体形成した嵌合突部１６を第１の部材１１に形成した貫通孔１４を挿入嵌合して、第１の部材１及び第２の部材１１，１２を結合しているので、正確な位置合わせを行って結合することができる。

【0069】

上述した実施の形態では、第１及び第２の部材１１，１２をケトン系合成樹脂であるＰＥＥＫにより形成したが、前述した第１の実施の形態と同様に、熱可塑性を有する結晶性高分子材料として、ポリアミド６（ＰＡ６）、ポリアミド６６（ＰＡ６６）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリフェニレンスルファルド（ＰＰＳ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）のいずれか１を用いたものであってもよい。これら高分子材料は、いずれも１００℃以上の耐熱性を有し、結晶化度を２０％〜７０％とする結晶性高分子材料である。

【0070】

これら材料により上述した第１及び第２の部材１１，１２を形成した場合であっても、ＰＥＥＫを用いた場合と同様の利点を得ることができる。
（第３の実施の形態）
次に、本発明に係る第３の実施の形態を、図面を参照して説明する。

【0071】

第３の実施の形態は、前述した各実施例と同様に、図９、図１０、図１１に示すように、板状をなす第１の部材２１と、同じく板状をなす第２の部材２２を結合して構成した複合部材２０の結合構造に関する。

【0072】

本実施の形態において、互いに結合される第１の部材２１と第２の部材２２は、前述した各実施の形態と同様に、耐熱温度を１００℃以上とする熱可塑性の結晶性高分子材料であるＰＥＥＫにより形成されてなる。

【0073】

本実施の形態においても、第１の部材２１は、厚さＤ_３１を１〜５ｍｍとする適宜厚さの平板な板状部材として形成され、第１の部材２１に結合される第２の部材２２も厚さＤ_３２を１〜５ｍｍとする適宜厚さの平板な板状部材として形成されている。

【0074】

本実施の形態においても、第１及び第２の部材２１，２２は、これら部材２１，２２を結合して構成される複合部材２０の強度や大きさ等を考慮して適宜の厚さのものが選択される。

【0075】

本実施の形態において、第１の部材２１と第２の部材２２は、これら第１及び第２の部材２１，２２とは独立に形成した軸状部材２３を結合手段として結合している。本実施の形態において用いられる軸状部材２３は、一端側から他端側に亘って同径の軸状に形成されている。この軸状部材２３は、第１及び第２の部材と２１，２２と同種の高分子材料であるＰＥＥＫにより形成されている。

【0076】

そして、第１の部材２１には、軸状部材２３が挿入される結合手段挿入空間を構成する貫通孔２４が一方の面２１ａ側から他方の面２１ｂに亘って貫通して形成されている。さらに、第２の部材２２には、第１の部材２１と組み合わせられたとき、第１の部材２１に形成した貫通孔２４と連通し、軸状部材２３が挿入される更なる貫通孔２５が一方の面２２ａ側から他方の面２２ｂに亘って形成されている。

【0077】

本実施の形態において、貫通孔２４と更なる貫通孔２５は、同一の内周径Ｒ_３２を有する円筒状に形成されている。

【0078】

一連に連通する貫通孔２４と更なる貫通孔２５に挿入される軸状部材２３は、これら貫通孔２４，２５の内周面に密着して嵌合するように、貫通孔２４，２５と同径の外周径Ｒ_３３を有する円柱状に形成されている。また、軸状部材２３は、互いに重ね合わせられる２枚の第１及び第２の部材２１，２２を重ね合わせた厚さに相当する長さＨ_３をもって形成されている。すなわち、軸状部材２３は、第１の部材２１と第２の部材２２が重ね合わせられて連通する貫通孔２４，２５に挿入されたとき、両端部２３ａ，２３ｂが、第１の部材２１の他方の面２１ｂと第２の部材２２の一方の面２２ａとほぼ面一、若しくはやや突出する長さＨ_３をもって形成されている。

【0079】

そして、軸状部材２３は、第１及び第２の部材２１，２２を積層するように重ね合わせた複合部材２０に形成された一連に連通した貫通孔２４と更なる貫通孔２５に挿入嵌合される。

【0080】

本実施の形態では、軸状部材２３を、図１０に示すように、一連に連通した貫通孔２４，２５に挿入嵌合した状態で、第１の部材２１の他方の面２１ｂ側から、レーザー光Ｌを軸状部材２３の外周面２３ｃとこの外周面２３ｃに密接した貫通孔２４の内周面２４ａとの境界面にエネルギーが集中するように照射する。

【0081】

レーザー光Ｌが、軸状部材２３の外周面２３ｃと貫通孔２４の内周面２４ａとが密接した境界面の全周に亘って順次集光して照射されていくことにより、軸状部材２３の外周面２３ｃと貫通孔２４の内周面２４ａの表面層とが溶融され、図１１に示すように、軸状部材２３の外周面２３ｃと貫通孔２４の内周面２４ａとの間が融着部２６により融着される。

【0082】

次いで、第２の部材２２の一方の面２２ａ側から、レーザー光Ｌを軸状部材２３の外周面２３ｃに密接した貫通孔２５の内周面２５ａとの境界面にエネルギーが集中するように照射する。

【0083】

レーザー光Ｌが、軸状部材２３の外周面２３ｃと貫通孔２５の内周面２５ａとが密接した境界面の全周に亘って順次集光して照射されていくことにより、軸状部材２３の外周面２３ｃと貫通孔２５の内周面２５ａの表面層とが溶融され、図１１に示すように、軸状部材２３の外周面２３ｃと貫通孔２５の内周面２５ａとの間が融着部２７により融着される。

【0084】

軸状部材２３の外周面２３ｃと第１の部材２１の貫通孔２４の内周面２４ａとの間、軸状部材２３の外周面２３ｃと第２の部材２２貫通孔２５の内周面２５ａとの間がそれぞれ融着部２６，２７により融着されることにより、第１の部材２１と第２の部材２２が軸状部材２３を介して結合される。

【0085】

なお、軸状部材２３による第１の部材２１と第２の部材２２の結合は、第１の部材２１の他方の面２１ｂと第２の部材２２の一方の面２２ａから同時にレーザー光Ｌを照射して行うようにしてもよい。

【0086】

本実施の形態において、第１及び第２の部材２１，２２の貫通孔２４，２５に挿入嵌合された軸状部材２３の両端部２３ａ，２３ｂ側は、必要に応じて切削研磨され平坦化され、外観が整えられる。

【0087】

本実施の形態において、第１及び第２の部材２１，２２は、軸状部材２３の両端部２３ａ，２３ｂ側の部分が融着部２６，２７により貫通孔２４，２５の内周面２４ａ，２５ａに融着することにより結合されるので加工が容易である。

【0088】

本実施の形態においても、レーザー光Ｌは、軸状部材２３の外周面２３ｃと貫通孔２４，２５の各内周面２４ａ，２５ａとの間の境界面の全周に亘って離散的に集光して照射し、軸状部材２３の外周面２３ｃと各貫通孔２４，２５の内周面２４ａ，２５ａの表面層を溶融するようにしてもよい。

【0089】

本実施の形態では、第１及び第２の部材２１，２２の一連に連通する貫通孔２４，２５に挿入嵌合された軸状部材２３の外周面２３ｃとの各貫通孔２４，２５の内周面２４ａ，２５ａの表面層を溶融して結合するようにしているので、耐熱温度を１００℃以上とする熱可塑性を有する結晶性高分子材料からなる第１の部材２１と第２の部材２２を強固に確実に結合できる。

【0090】

本実施の形態においても、貫通孔２４，２５に挿入嵌合された軸状部材２３の外周面２３ｃとの貫通孔２４，２５の内周面２４ａ，２５ａの表面層を溶融して結合するようにしているので、第１及び第２の部材２１，２２の内部を溶融することもないので、各部材２１，２の内部にボイド等の欠陥を生じさせることもなく強固に第１及び第２の部材２１，２２を結合することができる。

【0091】

本実施の形態は、第１及び第２の部材２１，２２を結合する軸用部材２３の長さを適宜選択することにより、前述した各実施の形態に用いた各部材より大きな厚さを有する部材も組み合わせ結合することができる。

【0092】

上述した実施の形態では、第１及び第２の部材２１，２２をケトン系合成樹脂であるＰＥＥＫにより形成したが、前述した各実施の形態と同様に、熱可塑性を有する結晶性高分子材料として、ポリアミド６（ＰＡ６）、ポリアミド６６（ＰＡ６６）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリフェニレンスルファルド（ＰＰＳ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）のいずれか１を用いたものであってもよい。これら材料を用いた場合にあっても、ＰＥＥＫを用いた場合と同様の利点を得ることができる。

【0093】

第４の実施の形態は、図１２に示すように、第１の部材３１と第２の部材３２との間に積層されるように介在されて組み合わせられる第３の部材３３を備える複合部材３０の結合構造である。

【0094】

本実施の形態において、第１の部材３１と第２の部材３２は、前述した各実施の形態と同様に、耐熱温度を１００℃以上とする熱可塑性の結晶性高分子材料であるＰＥＥＫにより板状に形成されている。第３の部材３３は、第１及び第２の部材３１，３２とは異種の合成樹脂、金属、木材又は紙材のいずれか１により板状に形成されている。

【0095】

本実施の形態において、第１の部材３１は厚さＤ_４１を１〜５ｍｍとする適宜厚さの平板な板状部材として形成され、第２の部材２２も厚さＤ_４２を１〜５ｍｍとする適宜厚さの平板な板状部材として形成されている。

【0096】

本実施の形態においても、第１及び第２の部材３１，３２は、これら部材３１，３２を結合して構成される複合部材３０の強度や大きさ等を考慮して適宜の厚さのものが選択される。

【0097】

そして、第１の部材３１と第２の部材３２との間に介在される第３の部材３３は、第１及び第２の部材３１，３２と同等若しくは薄い厚さＤ_４３の平板状に形成されている。なお、第３の部材３３は、第１の部材３１と第２の部材３２と間に密着して介在されるように高精度に均一な厚さとされた平板状に形成することが望ましい。

【0098】

本実施の形態において、第３の部材３３を中間に挟んで積層される第１の部材３１と第２の部材３２は、これら各部材３１，３２，３３とは独立に形成した軸状部材３４を結合手段として結合される。本実施の形態において用いられる軸状部材３４は、一端側から他端側に亘って同径の軸状に形成されている。また、軸状部材３４は、第１及び第２の部材と３１，３２と同種の高分子材料であるＰＥＥＫにより形成されている。

【0099】

そして、第１の部材３１には、軸状部材３４が挿入される結合手段挿入空間を構成する貫通孔３５が一方の面３１ａ側から他方の面３１ｂに亘って貫通して形成されている。さらに、第２の部材３２には、第１の部材３１と組み合わせられたとき、第１の部材３１に形成した貫通孔３５と連通し、軸状部材３４が挿入される更なる貫通孔３６が一方の面３２ａ側から他方の面３２ｂに亘って形成されている。

【0100】

さらに、第３の部材３３には、図１３に示すように、第１の部材３１と第２の部材３２との間に介在されて組み合わせられたとき、第１の部材３１形成した貫通孔３５と第２の部材３２に形成した更なる貫通孔３６と連通する貫通孔３７が形成されている。

【0101】

本実施の形態において、第１、第２及び第３の部材３１，３２，３３にそれぞれ形成された貫通孔３５、３６，３７は、同一の内周径Ｒ_４２を有する円筒状に形成されている。

【0102】

第１、第２及び第３の部材３１，３２，３３は、図１３に示すように、第１の部材３１と第２の部材３２との間に第３の部材３３を介在させて、各貫通孔３５，３６，３７が一連に連通するように組み合わせられる。そして、一連に連通した貫通孔３５，３６，３７に軸状部材３４が挿入される。

【0103】

本実施の形態に用いられる軸状部材３４は、一連に連通した貫通孔３５，３６，３７に密着して嵌合するように、各貫通孔３５，３５，３７と同径の外周径Ｒ_４３を有する円柱状に形成されている。また、軸状部材３４は、互いに重ね合わせられた３枚の第１、第２及び第３の部材３１，３２，３３の厚さと同一若しくはやや大きい長さＨ_４をもって形成されている。すなわち、軸状部材３４は、第１、第２及び第３の部材３１，３２，３３が重ね合わせられて一連に連通する貫通孔３５，３６，３７に挿入されたとき、両端部３４ａ，３４ｂが、第１の部材３１の他方の面３１ｂと第２の部材３２の一方の面３２ａとほぼ面一、若しくはやや突出する長さＨ_４をもって形成されている。

【0104】

そして、軸状部材３４は、図１３に示すように、第１の部材３１と第２の部材３２との間に第３の部材３３を介在させて重ね合わされた複合部材３０に形成された一連に連通した貫通孔３５，３６，３７に挿入嵌合される。

【0105】

そして、軸状部材３４を、図１３に示すように、一連に連通した貫通孔３５，３６，３７に挿入嵌合した状態で、第１の部材３１の他方の面３１ｂ側から、レーザー光Ｌを軸状部材３４の外周面３４ｃに密接した貫通孔３５の内周面３５ａとの境界面にエネルギーが集中するように照射する。

【0106】

レーザー光Ｌが、軸状部材３４の外周面３４ｃと貫通孔３５の内周面３５ａとが密接した境界面の全周に亘って順次集光して照射されていくことにより、軸状部材３４の外周面３４ｃと貫通孔３５の内周面３５ａの表面層とが溶融され、図１４に示すように、軸状部材３４の外周面３４ｃと貫通孔３５の内周面３５ａとの間が融着部３８により融着される。

【0107】

次いで、第２の部材３２の一方の面３２ａ側から、レーザー光Ｌを軸状部材３４の外周面３４ｃに密接した貫通孔３６の内周面３６ａとの境界面にエネルギーが集中するように照射する。

【0108】

レーザー光Ｌが、軸状部材３４の外周面３４ｃと貫通孔３６の内周面３６ａとが密接した境界面の全周に亘って順次集光して照射されていくことにより、軸状部材３４の外周面３４ｃと貫通孔３６の内周面３６ａの表面層とが溶融され、図１４に示すように、軸状部材３４の外周面３４ｃと貫通孔３６の内周面３６ａとの間が融着部３９により融着される。

【0109】

軸状部材３４の外周面３４ｃと第１の部材３１の貫通孔３５の内周面３５ａとの間、軸状部材３４の外周面３４ｃと第２の部材３２貫通孔３６の内周面３６ａとの間がそれぞれ融着されることにより、第１の部材３１と第２の部材３２とが軸状部材３４を介して結合される。

【0110】

なお、軸状部材３４による第１の部材３１と第２の部材３２の結合は、第１の部材３１の他方の面３１ｂと第２の部材３２の一方の面３２ａから同時にレーザー光Ｌを照射して行うようにしてもよい。

【0111】

本実施の形態において、軸状部材３４と第１の部材３１とを融着する融着部３８と、軸状部材３４と第２の部材３２を融着する融着部３９は、軸状部材３４と第１の部材３１との間、軸状部材３４と第２の部材３２との間が容易に剥離しないような結合強度で融着したものであればよく、図１４に示すように、軸状部材３４の一端３４ａ側及び他端３４ｂ側の外周面３４ａの一部領域が貫通孔３６の内周面３６ａに融着されるもので足る。

【0112】

本実施の形態において、第１及び第２の部材３１，３２を連結した軸状部材３４の一端３４ａが臨む第２の部材３２の一方の面３２ａと、軸状部材３４の他端３４ｂが臨む第１の部材３１の他方の面３１ａは、必要に応じて切削研磨され平坦化され、外観が整えられる。

【0113】

本実施の形態は、金属材料からなる第３の部材３３の上下に積層された第１の部材３１と第２の部材３２を一つの軸状部材３４に結合して一体化したことにより、中間に高分子材料との融着が困難であり、あるいは融着ができない金属材料からなる中間部材である第３の部材３３を積層した複合部材３０であっても、各部材３１，３２，３３を一体に積層した状態で結合することができる。

【0114】

本実施の形態は、耐候性、耐薬品性に優れたＰＥＥＫからなる第１及び第２の部材３１，３２により、中間部材として介在される第３の部材３３を覆うようにしているので、金属材料からなる第３の部材３２の腐食や錆の発生を抑制し、金属材料を構成部材に用いた複合部材３０の経年劣化を抑制し、耐久性を向上することができる。

【0115】

本実施の形態に係る複合部材３０は、第１及び第２の部材３１，３２を軸状部材３４に融着して一体化しているので、第１及び第２の部材３１，３２との間に介在した介在した第３の部材３３を結合手段として軸状部材３４に回転自由な状態にすることができる。

【0116】

上述した実施の形態では、第１及び第２の部材３１，３２をケトン系合成樹脂であるＰＥＥＫにより形成したが、前述した各実施の形態と同様に、熱可塑性を有する結晶性高分子材料として、ポリアミド６（ＰＡ６）、ポリアミド６６（ＰＡ６６）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリフェニレンスルファルド（ＰＰＳ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）のいずれか１を用いたものであってもよい。これら材料を用いた場合にあっても、ＰＥＥＫを用いた場合と同様の利点を得ることができる。

【0117】

また、ＰＥＥＫからなる第１及び第２の部材３１，３２との間に介在される第３の部材３３には、鉄系の金属、アルミニュウム、銅、銅の合金などからなる金属が用いられ、さらには、第１及び第２の部材３１，３２とは異種の合成樹脂、さらにまた、木材又は厚紙などの紙材を用いたものであってもよい。
（第５の実施の形態）

【0118】

次に、本発明に係る第５の実施の形態を、図面を参照して説明する。

【0119】

第５の実施の形態は、図１５、図１６、図１７に示すように、耐熱温度を１００℃以上とする熱可塑性の結晶性高分子材料であるＰＥＥＫにより形成されてなる第１の部材４１と、第１の部材４１とは材質を異にする金属材料により形成した板状をなす第２の部材４２を結合して構成した複合部材４０の結合構造に関する。

【0120】

本実施の形態においても、第１の部材４１は、厚さＤ_５１を１〜５ｍｍとする適宜厚さの平板な板状部材として形成され、第１の部材４１に結合される第２の部材４２も厚さＤ_５２を１〜５ｍｍとする適宜厚さの平板な板状部材として形成されている。

【0121】

本実施の形態においても、第１及び第２の部材４１，４２は、上述の厚さに限られるものではなく、これら部材４１，４２を結合して構成される複合部材４０の強度や大きさ等を考慮して適宜の厚さのものが選択される。

【0122】

本実施の形態において、第１の部材４１と第２の部材４２は、これら第１及び第２の部材４１，４２とは独立に形成したリベット４３を結合手段に用いて結合されている。

【0123】

このリベット４３は、図１５に示すように、略円柱状の軸部４４と、この軸部４４の一端側に、軸部４４側に向かって縮径する円錐台状に形成された頭部４５とを備え、第１の部材４１と同種の高分子材料であるＰＥＥＫにより形成されている。

【0124】

そして、第１の部材４１には、結合手段としてのリベット４３の軸部４３が挿入される結合手段挿入空間としての貫通孔４６が形成されている。この貫通孔４６は、第１の部材４１の一部に一方の面４１ａから他方の面４１ｂに向かって貫通して形成されている。また、第２の部材４２には、第１の部材４１と組み合わせられたとき、第１の部材４１に形成した貫通孔４６に連通するとともに、リベット４３の頭部４５が嵌合する頭部嵌合孔４７が形成されている。この頭部嵌合孔４７は、第２の部材４２の一方の面４２ａから他方の面４２ｂに向かって縮径する円錐台状の貫通孔として形成されている。

【0125】

本実施の形態において、リベット４３は、図１６に示すように、第１の部材４１と第２の部材４２を積層するように互いに重ね合わせた複合部材４０に一連に連通した頭部嵌合孔４７から貫通孔４６に挿入嵌合される。このときリベット４３は、軸部４４の先端部４４ａ側を挿入端として頭部嵌合孔４７から貫通孔４６に挿入される。

【0126】

ところで、本実施の形態において、リベット４３は、頭部嵌合孔４７から貫通孔４６に亘って嵌合したとき、頭部４５が頭部嵌合孔４７に係止して、軸部４４の先端部４４ａが第１の部材４１の他方の面４１ｂとほぼ面一若しくはやや突出する大きさに形成されている。また、軸部４４は、貫通孔４６の内周面４６ａに密接させて嵌合するように、貫通孔４６と同径の外周径Ｒ_５３を有する円柱状に形成されている。

【0127】

そして、リベット４３は、図１６に示すように、複合部材４０の一連に連通した頭部嵌合孔４７から貫通孔４６に挿入嵌合されたとき、軸部４４がその外周面４４ｃを貫通孔４６の内周面４６ａに密接して嵌合し、頭部４５が頭部嵌合孔４７に係止された状態で取り付けられる。

【0128】

本実施の形態は、リベット４３を、図１６に示すように、複合部材４０の一連に連通した頭部嵌合孔４７から貫通孔４６に挿入嵌合した状態で、第１の部材４１の他方の面４１ｂ側から、レーザー光Ｌをリベット４３の軸部４４の外周面４４ｃとこの外周面４４ｃに密接した貫通孔４６の内周面４６ａとの境界面にエネルギーが集中するように照射する。レーザー光Ｌが、軸部４４の外周面４４ｃと貫通孔４６の内周面４６ａとが密接した境界面の全周に亘って順次集光して照射されていくことにより、ＰＥＥＫからなる軸部４４の外周面４４ｃと貫通孔４６の内周面４６ａの表面層とが溶融され、図１７に示すように、軸部４４の外周面４４ｃと貫通孔４６の内周面４６ａとの間が融着部４８により融着される。そして、リベット４３は、軸部４４の外周面４４ｃと貫通孔４６の内周面４６ａとの間が融着部４８を介して融着されることにより第１の部材４１に結合される。

【0129】

そして、リベット４３の軸部４４が第１の部材４１に結合されることにより、頭部嵌合孔４７にリベット４３の頭部４５が嵌合された第２の部材４２は、リベット４３の軸部４４が結合された第１の部材４１とリベット４３の頭部４５により挟持され状態で一体化される。このとき、第２の部材４２は、円錐台状の頭部嵌合４７に、この形状に対応する円錐台状に形成されたリベット４３の頭部４５が嵌合係止されることにより、第１の部材４１に対する位置決めがされて支持される。

【0130】

上述した実施の形態では、第１の部材４１とリベット４３をケトン系合成樹脂であるＰＥＥＫにより形成したが、熱可塑性を有する結晶性高分子材料として、ポリアミド６（ＰＡ６）、ポリアミド６６（ＰＡ６６）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリフェニレンスルファルド（ＰＰＳ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）のいずれか１を用いたものであってもよい。

【0131】

また、リベット４３を介して第１の部材４１と一体化される第２の部材４２には、鉄系の金属、アルミニュウム、銅、銅の合金などからなる金属を用いることができる。さらに、第２の部材４２は、第１の部材４１とは異種の合成樹脂、さらにまた、木材又は厚紙などの紙材を用いたものであってもよい。

【0132】

本実施の形態を用いることにより、互いに結合が困難な熱可塑性の結晶性高分子材料からなる第１の部材４１に対し、溶着などのより直接接合することが困難な材料からなる第２の部材を組み合わせ一体することができる。

【0133】

また、本実施の形態に係る複合部材４０は、第１の部材４１に融着される結合手段としてのリベット４３に対し第２の部材４２を固定することなく組み合わせ一体化することができるので、第２の部材４２を、リベット４３を回転軸として第１の部材４１に対し回転自由な状態にすることができる。

【要約】

【課題】少なくとも一方を熱可塑性の結晶性高分子材料からなる複数の部材を強固に結合することを可能とする複合部材の結合構造を提供する。
【解決手段】
複数の部材を一体に組み合わせ結合した複合部材の結合構造であって、耐熱温度を１００℃以上とする熱可塑性の結晶性高分子材料からなる第１の部材１と、第１の部材１と同種又は異なる材料からな第１の部材と結合される第２の部材２と、第１の部材と同種の材料にて形成され、第１の部材に融着し、第１の部材と第２の部材とを結合する結合手段として嵌合突部６を備える。第１の部材には、嵌合突部が挿入される挿入空間としての嵌合凹部４が設けられ、嵌合突部を、第２の部材側から第１の部材に設けた嵌合凹部に挿入するとともに、互いに接触する嵌合突部の外周面６ａと感応凹部の内周面４ａの少なくとも一部を溶融して第１の部材に融着し、第１の部材と第２の部材とを結合する。
【選択図】図５

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】