CN100457449C - 纤维质罩面的固定结构及车辆用吸音构件 - Google Patents

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Abstract

提供一种将无纺布罩面等纤维质罩面与树脂模制品一体化的纤维质罩面的固定结构，不会在树脂模制品表面上产生凹凸等表面不良、能使加工时间缩短、加工设备简化。车辆行李箱侧装饰物(10)是将无纺布罩面(30)等纤维质罩面与行李箱侧装饰物本体(20)的里面熔敷成一体而成的。借助在上述超声波喇叭(50)的平面加工面(51)上形成的锐利凸条(52)，使无纺布罩面(30)的熔敷部(40)形成在平面熔敷面(41)上、并咬入到树脂模制品(20)内部的V字形槽沟(42)，能简单地使无纺布罩面(30)中的纤维咬入树脂模制品(20)的熔融面中，产生地锚效果、并以较短时间形成树脂模制品(20)的V字形槽沟(42)，从而提高作业性、消除外观不良。

Description

纤维质罩面的固定结构及车辆用吸音构件
技术领域
本发明涉及纤维质罩面的固定结构，特别是在用超声波熔敷加工将纤维质罩面与热可塑性树脂构成的树脂模制品一体化时用短时间的熔敷加工就能得到坚固的接合强度的纤维质罩面的固定结构。
背景技术
通常，用夹子等安装机构将树脂模制品构成的内装饰安装在车体面板的室内表面侧上，在这些内装饰的车体面板表面一侧上，如图12所示地借助粘接剂3将吸音构件2粘接固定在内装饰1的里面上，由吸音构件2防止车外噪声传播到车室内，由此形成一种能提高车室内静音性的结构。
由于这种内装饰1能成形出所要求的曲面形状，因而使用聚丙烯(PP)树脂、聚乙烯(PE)树脂、ABS树脂等热可塑性树脂的注射成形体或模压成形体；而将毛毡、无纺布罩面等纤维质罩面用作吸音构件2。
最近，从为了防止由粘接剂引起的作业环境恶化、而且要容易进行重复使用的观点出发，人们都特别注意用超声波熔敷加工将纤维质罩面等吸音构件2固定的结构。专利文献1中详细地记载着这种超声波加工的方法。下面，参照图13来说明该专利文献1的概要。这种超声波加工方法是先将无纺布罩面等吸音构件2放置在由合成树脂模制品构成的内装饰1的车体面板面上，从吸音构件2一侧，以规定的压力对超声波喇叭4进行按压，并施加规定频率的超声波振动，由此使内装饰1和吸音构件2的熔敷部熔融而一体的结构，如图所示，将超声波喇叭4的加压面加工成有凹凸面4a的凹凸形状，以确保内装饰1和吸音构件2之间有更大的交界面积。
【专利文献1】特开平11-5267号公报
但是，由于在使用将凹凸面4a作为加工面的超声波喇叭4，将吸音构件2超声波熔敷加工在内装饰1上的结构中，必需对超声波喇叭4施加很大的压力，以便在内装饰1和吸音构件2之间的交界面上形成1～5mm深度的多个凹部地进行超声波加工，因而成为用于对超声波喇叭4施加压力的压机的油缸容量增大、并且加工时间加长、设备费用增加、作业时间拉长等使生产性能降低的主要原因。而且、还与熔敷部位形成深的凹凸部相关地容易在内装饰1的制品表面上产生毛刺或凹凸等外观不良的缺陷，被认为有与此同时带来使外观设计性降低的缺点。
发明内容
本发明是为了解决上述现有技术存在的问题而作出的，其目的是提供一种能很好适用于车辆用吸音构件等纤维质罩面的固定结构，即通过超声波熔敷加工将具有优良吸音性的无纺布罩面等纤维质罩面与热可塑性树脂的面板对向面一体化的纤维质罩面的固定结构，由于这种结构用低的压力而且用较少的加工时间就能完成，因而是一种能使设备简化，同时能提高生产性，而且能很好地维持漂亮外观的纤维质罩面的固定结构。
为了达到上述目的，本发明人对超声波喇叭的加压面形状进行了研究，还在这基础上对超声波加工形成的熔融作用进行了研究，着眼于能得到纤维质罩面中的纤维咬入到合成树脂板的熔融面中的所谓地锚效果，从而完成了本发明。
即、本发明纤维质罩面的固定结构是将纤维质罩面加装在车体面板的室内面一侧上安装的树脂模制品的面板对向面上，在每个规定的点上用超声波喇叭进行熔敷加工，将纤维质罩面固定在树脂模制品上的纤维质罩面的固定结构，其特征在于，上述纤维质罩面的熔敷部由上述超声波喇叭的平面加压面按压在其上的平面熔敷面；和由突出地设置在超声波喇叭的平面加压面上的锐利的凸条，将纤维质罩面的各个纤维咬入到纤维质模制品内的V字形槽沟构成。
其中，合成树脂板的材料可使用PP树脂、PE树脂、ABS树脂等全部热可塑性树脂，用注射成形、或模压成形等工艺形成所要求的形状。而且、纤维质罩面可使用无纺布罩面、毛毡等将纤维集结成罩面状的材料。作为纤维，只要是将PP纤维、PE纤维、聚酯纤维等合成纤维、天然纤维等用作基础纤维、能超声波熔敷的结构、即、将部分低熔点纤维作为粘接纤维而混入即可。如果该粘接纤维是与合成树脂模制品同一系统的树脂，由于在树脂相互之间能产生相溶性，因而是最好的。
其次、作为树脂模制品和纤维质罩面的熔敷部的结构是由用超声波喇叭的加压、将交界面熔融成一体的平面熔敷面、和从平面熔敷面进一步咬入到树脂模制品内的V字形槽沟构成。虽然可以将该V字形槽沟设定为十字状、放射状、格子状等任意的图形，但V字形槽沟的深度以1mm以下为好、最好是0.3～0.8mm的范围内。
因此，为了在树脂模制品和纤维质罩面的熔敷部上形成平面熔敷面和V字形槽沟，所使用的超声波喇叭是在平面加压面上突出设置地形成锐利的凸条，由该凸条形成V字形槽沟。而且、作为超声波喇叭的加工条件，最好是压力：0.5～0.6Mpa、加工时间：0.1～0.5sec、频率：28～40kHz。
这样，如果采用本发明的纤维质罩面的固定结构，则在用超声波加工将纤维质罩面与树脂模制品接合成一体时，由于是用平面熔敷面和V字形槽沟将纤维质罩面与树脂模制品熔敷成一体的结构作为熔敷部，并由于用低的压力也能简单地用喇叭的加压面上形成的锐利状凸条形成V字形槽沟，因而可用小容量的油缸驱动，再加上由超声波加工形成的熔融作用，就能在V字形槽沟中产生纤维质罩面的纤维咬入到树脂模制品的熔融面中的所谓地锚效果，由超声波熔敷形成的强度和由地锚效果产生的接合强度就能得到更坚固的接合强度。此外、由于树脂模制品的熔融量较少，因而在树脂模制品的制品表面上不会产生毛刺、凹凸不良等外观缺陷。
如上所述，如果采用本发明的纤维质罩面的固定结构，在用超声波加工将纤维质罩面与树脂模制品的一个面熔敷成一体时，在两者的熔敷部上是用超声波喇叭的平面加压面将两者熔敷成一体，而且在平面熔敷面上，由超声波喇叭的加工面上所形成的锐利凸条形成V字形槽沟，并强制地使纤维质罩面的纤维咬入到树脂模制品的熔敷部中，由此能产生地锚效果，即使进行短时间的熔敷加工、也能得到坚固的接合强度。
这样，由于加到超声波喇叭上的压力可以是低压，因而能将小型的汽缸用作将压力加到超声波喇叭上的压机，使设备简化，并能使熔敷时间缩短，因而能提高作业性，还具有能使外观更加漂亮的效果。
附图说明
图1是表示从里面侧看到的、采用本发明纤维质罩面的固定结构的行李侧装饰物的斜视图。
图2是表示粘接在图1所示行李侧装饰物上的无纺布罩面的正视图。
图3是表示沿着图2中的III-III线所取得的断面图。
图4中的(a)是用于本发明纤维质罩面的固定结构中的超声波喇叭的第1实施例的结构的正视图；(b)是(a)中的A向视图。
图5是表示使用图4所示的超声波喇叭的无纺布罩面的熔敷部的结构的说明图。
图6中的(a)是用于本发明纤维质罩面的固定结构的第1实施例的超声波喇叭的变形例的结构的正视图；(b)是(a)中的B向视图。
图7是表示使用图6所示的超声波喇叭的无纺布罩面的熔敷部的结构的说明图。
图8中的(a)是用于本发明纤维质罩面的固定结构的第1实施例的超声波喇叭的另一个变形例的结构的正视图；(b)是(a)中的C向视图。
图9是表示使用图8所示的超声波喇叭的无纺布罩面的熔敷部的结构的说明图。
图10中的(a)是用于本发明纤维质罩面的固定结构的第2实施例的超声波喇叭的结构的正视图；(b)是(a)中的D向视图。
图11是表示使用图9所示的超声波喇叭的无纺布罩面的熔敷部的结构的说明图。
图12是表示用粘接剂将吸音材料粘接固定在树脂模制品上的以前例子的说明图。
图13是表示用超声波熔敷固定的工艺、将无纺布罩面熔敷固定在树脂模制品上的以前例子的说明图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明纤维质罩面的固定结构的实施例进行详细地说明。
【实施例1】
图1～图5是表示本发明的第1实施例的附图，图1是表示从行李的里面侧看到的、将无纺布罩面粘接在里面上的行李侧装饰物的斜视图；图2是表示粘接在行李侧装饰物本体上的无纺布罩面的正视图；图3是表示上述无纺布罩面的熔敷部的结构的断面图；图4是表示用于第1实施例的超声波喇叭的形状、其中的(a)是超声波喇叭的正视图、(b)是(a)中的A向视图；图5是表示使用图4所示的超声波喇叭的纤维质罩面的熔敷工序的断面图；图6～图9是表示第1实施例的变形例的各个说明图。
图1中，10是表示装在车辆行李箱内的侧壁面板的室内面上的行李侧装饰物，该行李侧装饰物10大致由热可塑性树脂的树脂模制品构成的行李侧装饰物本体20和粘接在该行李侧装饰物本体20的里面(车体面板对向面)上的无纺布罩面30构成。更详细地说、行李侧装饰物本体20是由PP树脂的注射成形体构成，在一方缘部上形成纵壁凸缘21的同时、在另一方凸缘上突出地形成朝车体面板安装用的安装片22，在该安装片22上开设着小螺钉孔23。
而且、虽然在该行李箱侧装饰物本体20的里面上粘接着主要有吸音机能的无纺布罩面30，但本发明的特征在于，将该无纺布罩面30固定在行李箱侧装饰物本体20上的固定结构。即、无纺布罩面30具有比行李箱侧装饰物本体20的外形小一圈的外形，如图2所示、是用多个(在本实施例中是6个)熔敷部40将其坚固地固定在行李箱侧装饰物本体20上。
图3表示无纺布罩面30在熔敷部40上的断面结构，相对于具有2.0mm～3mm板厚的行李箱侧装饰物本体20的里面、无纺布罩面30的熔敷部40由大致呈圆形的平面熔敷面41和从该平面熔敷面41咬入到行李箱侧装饰物本体20内的十字状V字形槽沟42构成。而且该V字形槽沟42的深度(图3中、用符号d1表示)设定在1mm以下。在本实施例中，无纺布罩面30是使用高熔点的聚乙烯纤维和PP纤维的混纺无纺布，在熔敷部40的平面熔敷面41上，通过下述的超声波喇叭50的超声波加工使行李箱侧装饰物本体20的树脂面的表面侧局部熔融，使构成无纺布罩面30中的低熔点纤维的PP纤维的一部分熔融，使两者熔敷并由双方树脂的相溶性，在平面熔敷面41上将行李箱侧装饰物本体20和无纺布罩面30熔敷成一体。
而且，在上述V字形槽沟42上，在行李箱侧装饰物本体20和无纺布罩面30的交界面处，通过行李箱侧装饰物本体20侧的树脂熔融和无纺布罩面30中的粘胶树脂的熔融使行李箱侧装饰物本体20和无纺布罩面30两者熔敷，同时，特别是无纺布罩面30中的基体纤维(高熔点聚丙烯纤维)咬入到行李箱侧装饰物本体20的熔融面中，能产生地锚的效果，在V字形槽沟42的交界面上的无纺布罩面30和行李箱侧装饰物本体20之间就能得到坚固的接合强度。
下面，图4是表示对无纺布罩面30进行熔敷加工时使用的超声波喇叭50的结构的说明图。图5是表示使用超声波喇叭50的熔敷结构的概要图。该超声波喇叭50是前端为圆形的平面加压面51，加压面51的直径尺寸设定为10mm。而且、在该平面加压面51上呈十字状突出地设有锐利的凸条52，该凸条52的尺寸设定为幅度尺寸是0.5mm、高度尺寸是1.0mm。
因此，就使用上述设有平面加压面51和设定成十字状的锐利凸条52的超声波喇叭50、在行李箱侧装饰物本体29的里面进行超声波熔敷接合的方式而言，如图5所示，在超声波喇叭50上施加的压力：0.5～0.6MPa、加工时间：0.1～0.5sec、频率：28～40kHz的条件下进行超声波加工时，就能得到如图3所示的熔敷部40的结构。
即、由于本发明是使用上述超声波喇叭50而进行的无纺布罩面30的熔敷固定，因而与以前的使用粘接剂的结构相比较，不需要使用热熔融系列粘接剂专用的附件等器械，而且作业环境较好，对再循环利用也是有利的。
而且，由于与以前的将超声波喇叭的加压面设定成复杂的凹凸形状的例子相比较，上述锐利的凸条52能容易地咬入到行李箱侧装饰物本体20的加压面中，因而在行李箱侧装饰物本体20的表面上不会发生毛刺或凹凸不良等缺陷、能将制品表面的外观性保持良好的同时、特别是在施加较低的压力时也能得到坚固的接合强度，因而就可以将小型的汽缸用作对超声波喇叭50施加压力的压机，还由于加工时间较少，因而能使作业时间缩短、能提高生产性。虽然在本实施例中、无纺布罩面30是将高熔点的聚丙烯纤维和PP纤维的混纺无纺布用作材料，但只要是含有一部分粘胶纤维的结构，则其中基础纤维就可以使用高熔点聚丙烯纤维以外的化纤和天然纤维。而且也可以使用混入一部分粘胶纤维的毛毡。
下面、图6～图9是表示第1实施例的变形例。图6是表示将超声波喇叭的形状加以变更了的结构说明图，图7是表示用图6所示的超声波喇叭形成的熔敷部的结构说明图。
图6中的(a)是超声波喇叭50A的正视图、图6中的(b)是(a)中的B向视图。而且、该超声波喇叭50A是前端形成平面加工面51，同时在该加工面51上还形成从中央向八方延伸的放射状凸条52。该凸条52也是与上述实施例同样地将幅度尺寸设定成0.5mm、高度尺寸设定成1.0mm。因此，在使用图6所示的超声波喇叭50A、将无纺布罩面30熔敷固定到行李箱侧装饰物本体20上时，与上述实施例(十字状凸条)相比，由于将凸条52的设定面积扩大了，因而具有如图7所示的能使无纺布罩面30的熔敷强度更坚固的优点。
图8是表示将超声波喇叭50B的加压面形状加以变更了的结构说明图，图8中的(a)是超声波喇叭50B的正视图、图8中的(b)是(a)中的C向视图。而且、图9是表示用超声波喇叭50B形成的熔敷部40的结构的说明图。即、图8所示的超声波喇叭50B是在平面加压面51上、分别沿着纵横方向、成格子状多列延伸地突出设置地形成有锐利的凸条52。而且、在将凸条52设定成格子状的场合下，就熔敷部40而言、V字形槽沟42的比例也增大，就有能够使无纺布罩面30的熔敷强度增强的优点。
这样，如果采用第1实施例中所使用的超声波喇叭50、50A、50B，由于在平面加压面51上、突出设置地形成十字状、放射状、或格子状的凸条52，因而在行李箱侧装饰物本体20和无纺布罩面30之间的熔敷部40上分别形成与超声波喇叭50、50A、50B的凸条52的图形相对应的V字形槽沟42，由此能增强熔敷强度。虽然超声波喇叭50、50A、50B的加压面51是使用圆形状，但也可以是椭圆形、四方形。
【实施例2】
图10、图11是表示本发明的第2实施例，图10是表示将超声波喇叭形状加以变更了的超声波喇叭的结构的说明图，图10中的(a)是超声波喇叭的正视图、图10中的(b)是(a)中的D向视图。而图11是表示用图10所示超声波喇叭形成的无纺布罩面的熔敷部说明图。图10所示的超声波喇叭50C是在喇叭前端的平面加压面51上、沿着加压面51的周缘设置一周锐利的凸条52。由于该超声波喇叭50C的结构是在平面加压面51上、沿着它的周缘而形成凸条52，因而相对于第1实施例中必需使用NC车床，在第2实施例中、只要使用车床就可以，因此能降低超声波喇叭50C的加工成本。
而且，在使用该超声波喇叭50C的场合下，如图11所示，在用超声波加工将无纺布罩面30与行李箱侧装饰物本体20的里面相接合时，如果将超声波喇叭50C压紧在熔敷部40上，由于平面加压面51周缘的凸条52咬入到行李箱侧装饰物本体20内，能由平面熔敷面41的熔敷接合和V字形槽沟42的地锚效果而得到熔敷部40上的接合强度，因而与第1实施例同样地能产生熔敷部40的坚固的接合强度、而且能缩短进行超声波加工时的加工时间、并且能使压机小型化。
虽然在上述的实施例1和实施例2中表示的是将无纺布罩面30粘接在行李箱侧装饰物本体20的里面而得到使吸音性能提高的行李箱侧装饰物10，但当然能适用于行李箱室内、车室内、或发动机室内等全部吸音构件，此外、还适用于粘接在树脂面板里面的全部纤维质罩面。
本发明的纤维质罩面的固定结构中所使用的超声波喇叭50的加压面51除了圆形以外、还可以变更成椭圆形、四方形。而且熔敷部40的形状和V字形槽沟42的图形也可以任意地设定。

Claims (7)

1.一种纤维质罩面的固定结构，是将纤维质罩面(30)加装在车体面板的室内面一侧上安装的树脂模制品(20)的面板对向面上，在每个规定的点上用超声波喇叭(50)进行熔敷加工，将纤维质罩面(30)固定在树脂模制品(20)上的纤维质罩面(30)的固定结构，其特征在于，
上述纤维质罩面(30)的熔敷部(40)由上述超声波喇叭(50)的平面加压面(51)按压在其上的平面熔敷面(41)；和由突出地设置在超声波喇叭(50)的平面加压面(51)上的锐利的凸条(52)，将纤维质罩面(30)的各个纤维咬入到纤维质模制品(20)内的V字形槽沟(42)构成。
2.如权利要求1所述的纤维质罩面的固定结构，其特征在于，上述熔敷部(40)是由平面熔敷面(41)和将该平面熔敷面(41)设定为纵横交叉的十字状的V字形槽沟(42)构成。
3.如权利要求1所述的纤维质罩面的固定结构，其特征在于，上述熔敷部(40)由平面熔敷面(41)和从该平面熔敷面(41)的中央部呈放射状地延伸的V字形槽沟(42)构成。
4.如权利要求1所述的纤维质罩面的固定结构，其特征在于，上述熔敷部(40)由平面熔敷面(41)和呈格子状地延伸的V字形槽沟(42)构成。
5.如权利要求1所述的纤维质罩面的固定结构，其特征在于，上述熔敷部(40)沿着平面熔敷面(41)的缘部、在整个缘部的全长或在一部分缘部上设有V字形槽沟(42)。
6.如权利要求1～5中的任意一项所述的纤维质罩面的固定结构，其特征在于，上述熔敷部(40)上的V字形槽沟(42)的槽沟深度设定在1mm以下的范围内。
7.一种车辆用吸音构件，其特征在于，是由上述权利要求1～6中的任意一项所述的纤维质罩面(30)的固定结构将纤维质罩面(30)与树脂模制品(20)的面板对向面一体化而成的。
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