CN101733931B - 粘扣连接件在汽车用脚踏垫上的固定方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及粘扣连接件在汽车用脚踏垫上的固定方法，其特征在于：将为背胶的粘扣连接分件，不使用塑料薄膜而直接通过超声波焊接加热，所得热量使两种被焊接物快速熔化粘合，固定于脚踏垫的背面，且形成清晰、网格焊接筋及凹凸立体的外观与高剥离强特性的两者结合面。其粘扣连接分件的形状为圆形、三角形等所指定的图形中任意一种，其超声波焊接工艺具体为：振动频率为3～5万/秒，其焊接时间为2～10s，其振动压强为100～300Kpa，其底部针脚振幅为0.1～2mm。本方法时间短、易控制、无需增用塑料薄膜，降低材料总成本，及无不良气体产生，属环保型加工。

Description

粘扣连接件在汽车用脚踏垫上的固定方法

技术领域：

本发明涉及一种粘扣连接件在被连接体上的固定方法，特别是涉及一种粘扣连接件在汽车用脚踏垫上的固定方法。该固定方法应用于汽车及其他交通工具的的领域中，其粘扣连接件在车内脚踏垫上的固定。

背景技术；

粘扣实际上是一种由20世纪40年代由瑞士人George de Mestral先生发明的新型连接件，又可称为尼龙搭扣，雌雄搭扣，魔术贴及其维克罗“Velcro”的译名等多种名称。

具体的说它是由一种钩状物部分即称之粘扣鈎或雄搭扣，与另一种毛圈状物部分即称之为粘扣圈或雌搭扣，将这两种不同结构的连接分件组合在一起时，才能总称为粘扣连接件。采用这种各不相同的两种搭扣即圈鈎两部分合成在一起时，能使两个被连接物之间的连接，即使在多次拆卸的情况下，仍能保持其粘连强度高且又没有破坏被连接物外观的牢固的连接。它是一种能多次拆卸反复使用仍能保持两个被连接体的结构与外观不变的连接方法中所采用的连接件。

由于它具有上述特点，因此被广泛应用于服装、鞋帽、箱包、玩具、个人卫生护理用品、医疗器械等多种领域，近年来，已转入应用于汽车领域。为了增进汽车内饰质感以及乘坐的舒适性，通常于车内底盘上铺设簇绒型汽车内饰本体地毯，这种铺设虽具有美观舒适等优点，但存在着易脏及清洁困难的缺点，因而则须在汽车内饰本体地毯上另行铺设可移动的辅助地毯-汽车用脚踏垫，而这种汽车用脚踏垫通常是直接铺放的，其两者之间并不存在特别固定，使用时难免有滑移现象，因而存在驾驶操作时易失控的不安全因素。为此，人们对汽车用脚踏垫与汽车本体内饰地毯之间连接的结合强度引起了各大轿车公司的重视和注意，现代著名轿车-宝马高级轿车的内饰件供应商为代表，它是提供一种采用粘扣连接件将汽车用脚踏垫与车厢内饰本体地毯连接为一起的连接方法，现具体说明如下：

1.先将一种呈圆状的背胶粘扣钩织物的连接分件，经粘贴而固定在带有支撑脚与圆盘的专用塑料支架的顶端即圆盘上，再利用支撑脚固定在汽车内饰本体的地毯上。

2.再将圆形背胶粘扣圈织物另一种连接分件，粘贴在汽车用脚踏垫的背面，再覆盖一个比粘扣圈织物的连接件大的塑料薄膜，通过热熔法即与圆环状的模具头加热的方式使粘扣圈织物、塑料薄膜与汽车用脚踏垫三者熔化粘合为一体，形成一个表面光滑的三者粘合体的圆环，再用常规工具割下未粘合的塑料薄膜部分后，露出的粘扣织物连接分件固定在汽车用脚踏垫上。

3.由于粘扣钩织物的面积比圈织物的面积小很多，则不需要精确的定位，所以只需将汽车用脚踏垫随意放在车内饰本体地毯上，两者就可通过钩与圈牢固的粘连在一起。

从上可知，该法能使其连接件在反复多次拆卸下仍能保持两个连接件间的结合强度，且在未破坏其外观的条件下仍保持装卸方便的牢固连接，由于这种连接件的优良特性，生产商已将粘扣连接件制成标准件商品，用于如“宝马”的高档轿车内，然而，这种采用热熔法加热的方式存在着诸多缺陷，例如工艺时间长，工艺不易控制，及对塑料薄膜材料的应用范围狭窄，只能选用低熔点的塑料薄膜材料，若选用熔点超过150℃的塑料薄膜其加热熔融时就会同时损伤汽车内饰本体地毯的外形。同时，由于其焊接结合表面是光滑平整的，则减少了塑料薄膜与汽车用脚踏垫的绒毛组织结构的接触面，因此，不仅会影响粘扣连接分件与汽车用脚踏垫的剥离强度，而且使成品不够美观。另外由于需使用塑料薄膜参与粘合，因此该发明加工时有不良气体逸出，影响生产环境。

发明内容：

本发明的目的是提供一种粘扣连接件在汽车用脚踏垫上的固定方法，以解决现有技术所存在的缺陷。本发明在不采用塑料薄膜圈的条件下，仅直接采用的超声波焊接法代替热溶法，使其一种粘扣连接分件在汽车用脚踏垫上的固定方法，采用本法所制造的粘扣连接分件与汽车用脚踏垫之间的结合产品，不仅具有在反复多次拆卸下仍能保持其高结合强度、形状结构及装卸方便的牢固连接的优良特性。而且所形成的结合表面除具有剥离强度高优良特性外，还具有清晰完整的所指定的花纹或图案的凹凸的美观感外观特征。本方法具有加工时间短、工艺易控制，同时，又由于本发明不需另加塑料薄膜，因而既减少了原材料的成本，又使加工时无不良气体逸出等众多优点。

本发明提供一种粘扣连接件在汽车用脚踏垫上的固定方法：包括粘扣连接件的一个连接分件为背胶的粘扣钩织物，经贴粘而固定在带有支撑脚与圆盘的专用塑料支架的顶端即圆盘上，再以其支撑脚固定在汽车内饰本体地毯上；粘扣连接件的另一个连接分件为粘扣圈织物，经加热与汽车用脚踏垫粘合成一体，固定于汽车用脚踏垫的背面，上述两个粘扣连接分件组合成粘扣连接件，由于固定在汽车内饰本体地毯上的粘扣连接分件的面积小于固定在汽车用脚踏垫上的另一个粘扣连接分件，因此不需要精确定位就能通过这两个粘扣分件将汽车内饰本体地毯与汽车用脚踏垫成为固定的连接，本发明还包括：所述的粘扣圈织物连接分件，在不使用塑料薄膜的条件下，仅直接通过超声波焊接加热的方式，使粘扣圈织物连接分件熔化粘合而定位于汽车用脚踏垫的固定方法。具体步骤如下：

步骤1.粘贴

先将带有背胶的粘扣圈织物连接分件粘贴于汽车用脚踏垫的背面所指定的位置上，形成粘扣圈织物连接分件和汽车用脚踏垫接触的两者结合体，所述粘扣圈织物连接分件的外形为圆形、方形、三角形、多边形或所指定的图形中的任意一种，所述的粘扣圈织物连接分件的背面所含胶物为一种市售的聚乙烯醋酸乙烯热熔胶；

步骤2.熔化粘合

将步骤(1)所得的两者结合体表面通过超声波焊接的加热方式，采用与粘扣圈织物连接分件形状及外边缘尺寸相同的，而其内边缘小于粘扣圈织物连接分件的外边缘6～10mm，则形成内外圈距6～10mm的中空柱体，并带有所指定的花纹与图案的超声波焊接头，通过高速频率振动之下与被焊接物接触产生振动摩擦后，所产生热量使粘扣圈织物连接分件和汽车用脚踏垫这两种被焊接物快速熔化而粘合在一起；

步骤3.固定

经步骤(2)焊接加工后形成内外圈间距为6～10mm的圈状的两者结合面，该结合面是具有清晰而完整的所指定的花纹或图案的凹凸立体的外观特征，并由此将其粘扣圈织物连接分件固定于汽车用脚踏垫的背面所指定的位置上。经检测，其粘扣圈织物连接分件与汽车用脚踏垫之间的剥离强度为90～100N/2.5cm。

本发明所采用的超声波焊接法。其原理为通过超声波发生器将50/60赫兹的电流转换成15、20、30或40千赫兹电能，被转换得高频电能通过换能器再次被转换成为同等频率的机械运动，随后机械运动通过一套可以改变振幅的调幅器装置传递到焊头。焊头将接收到的振动能量传递到待焊接工件的结合部，在该区域，振动能量被通过摩擦方式转化为热能，将被焊接物熔化。然而，至今未发现该方法用于在汽车用脚踏垫上的焊接，因为组成汽车用脚踏垫的柔软纤维表面是很容易被超声波焊接产生的高温熔化，同时又由于超声波焊接时需承受一定的力，则易使汽车用脚踏垫表面起压痕而影响美观与强度。为克服上述不足，通过大量试验，得出要达到理想的效果，则焊接工艺具体如下：

1.超声波焊接头振动频率为3～5万/秒。

2.焊接时间为2～10s

3.焊接头振动压强为100～300Kpa

本发明的固定方法中还需要控制焊接头对被焊接物的压力，其焊接压力太大，会压坏被焊接物即汽车用脚踏垫面层的绒毛，并使其表面产生焊痕，反之太小又会使焊接强度降低。

4.超声波的焊接头底部针脚振动的振幅为0.1～2mm。

超声波的焊接头是一个所指定形状的中空形柱体，其底部布满了许多针脚，在超声波焊接工作时其针脚振动的振幅太大，会刺穿被焊接物造成废品。反之太小达不到焊接强度与效果。

5.超声波的焊接头所指定的花纹与图案

超声波焊接头所指定的图案具体为客户所指定的图案商标或文字商标，超声波的焊接头所指定的花纹为同心射线和同心圆的相交的网格焊接筋。上述图案和花纹可根据客户要求而具体设定。

本发明的固定方法不仅限用于粘扣圈织物连接分件在汽车用脚踏垫背部的固定方法，同样能用于粘扣钩织物连接分件在汽车用脚踏垫背部的固定方法。则同样粘扣钩织物连接分件与其专用塑料支架固定于汽车内饰本体地毯上，反之粘扣圈织物连接分件也能其专用塑料支架固定于汽车内饰本体地毯上。具体方法如下：

所述一种粘扣连接分件即为背胶的粘扣圈织物在不使用塑料薄膜条件下，而直接采用超声波焊接加热粘接在汽车用脚踏垫上的固定方法，或为另一种粘扣连接分件即粘扣钩织物在不使用塑料薄膜条件下，而直接采用超声波焊接加热粘接在汽车用脚踏垫上的固定方法。

所述的一种粘扣连接分件即为背胶粘扣钩织物，经贴粘而固定在带有支撑脚与圆盘内的专用塑料支架的圆盘上，再以其支撑脚固定在汽车内饰本体地毯上；或为另一种粘扣连接分件即为背胶粘扣圈织物，经贴粘而固定在带有支撑脚与圆盘的专用塑料支架的圆盘上，再以支撑脚固定在汽车内饰本体地毯上。与现有技术相比，本发明有如下优点：

(1)采用热熔法加工时间长，易产生大量的有害气体。本发明由于焊接时间最多10秒，而且又不采用塑料薄膜圈，因此不仅减少了材料成本，更不产生不良气体，属环保型加工。

(2)本发明加工能耗低，热熔法由于工艺时间长，并对其模具保温稳定性要求高，为保持其恒温则需要连续不断向其加热，则造成在加工空闲时其能量的浪费。而本发明不需要对焊接头连续加热，焊接时间短，总成本降低。

(3)本发明的焊接花纹可以根据客户要求自行设计，其花纹甚至可为商标图案，起到广告宣传效应。

(4)本发明的焊接表面是具有清晰而完整的所指定的花纹或图案的凹凸立体的外观特征，与现有技术的焊接表面为光滑、其边缘不清晰并有熔化后延流的痕迹平面的特征相比，本发明是通过增加了两种被焊接接物的接触面积，从而增加了它的剥离强度，热溶法的受工艺条件限制只能形成光滑的焊接面，从而减少了塑料薄膜圈与被焊接物的接触面积，经实验室测定测定粘扣各连接分件与汽车用脚踏垫之间的剥离强度为90～100N/2.5cm，而热熔法的剥离力达到60N/2.5cm左右。

具体实施方式：

实施例1

先将带有背胶的直径为100mm的圆形粘扣圈织物连接分件粘贴于汽车用脚踏垫的背面所指定的位置上，其粘扣圈织物连接分件背面的含胶物为一种市售的聚乙烯醋酸乙烯热熔胶，然后，通过振动频率为5万/秒超声波焊接头，焊接时间为5s，焊接头振动压强为300Kpa/cm²，焊接头底部针脚振幅为0.3mm，在上述工艺条件下，采用其焊接头的外径等于粘扣圈织物连接分件的外边缘，其内半径为小于连接分件外边缘8mm，形成内外圈间距为8mm的圆形中空柱体，并带有网格焊接筋花纹的超声波头，通过高速频率振动之下与被焊接物接触产生振动摩擦后，所产生热量使粘扣圈织物连接分件和汽车用脚踏垫这两种被焊接物快速熔化而粘合在一起；加热后所形成内外圈间距为8mm的圈状结合面，该结合面是具有清晰而完整的网格焊接筋的花纹的凹凸立体的外观特征，经测试：焊接后的粘扣圈织物连接分件与汽车用脚踏垫之间的剥离强度为95N/2.5cm，超过客户对其产品剥离强度的指标。

实施例2

先将带有背胶的每边边长为100mm的正方形粘扣钩织物连接分件粘贴于汽车用脚踏垫的背面所指定的位置上，其粘扣连接分件背面的含胶物为一种市售的聚乙烯醋酸乙烯热熔胶，然后，通过振动频率为4万/秒超声波焊接头，焊接时间为4s，焊接头振动压强设定为200Kpa，焊接头底部针脚振幅为0.3mm，在上述工艺条件下，采用其焊接头的外边缘等于粘扣钩织物连接分件的外边缘尺寸，即每边边长为100mm，其内边缘小于粘扣钩织物连接分件外边缘10mm，形成内外圈间距为10mm的正方形中空柱体，并带有网格焊接筋花纹组成SCCP(上海汽车地毯总厂)文字商标图案的焊接头，通过高速频率振动之下与被焊接物接触产生振动摩擦后，所产生热量使粘扣钩织物连接分件和汽车用脚踏垫这两种被焊接物快速熔化而粘合在一起；加热后所形成内外圈间距为10mm的圈状结合面，该结合面是具有清晰而完整的网格焊接筋的花纹组成SCCP文字商标图案的凹凸立体的外观特征，经测试：焊接后的粘扣钩织物连接分件与汽车用脚踏垫之间的剥离强度为90N/2.5cm，超过客户对产品剥离强度的指标。

Claims (5)

1.一种粘扣连接件在汽车用脚踏垫上的固定方法：包括粘扣连接件的一个连接分件为背胶的粘扣钩织物，经贴粘而固定在带有支撑脚与圆盘的专用塑料支架的顶端即圆盘上，再以其支撑脚固定在汽车内饰本体地毯上；粘扣连接件的另一个连接分件为粘扣圈织物，经加热与汽车用脚踏垫粘合成一体，固定于汽车用脚踏垫的背面，上述两个粘扣连接分件组合成粘扣连接件，由于固定在汽车内饰本体地毯上的粘扣连接分件的面积小于固定在汽车用脚踏垫上的另一个粘扣连接分件，因此不需要精确定位就能通过这两个粘扣分件将汽车内饰本体地毯与汽车用脚踏垫成为固定的连接，其特征在于：所述的粘扣圈织物连接分件，在不使用塑料薄膜的条件下，仅直接通过超声波焊接加热的方式，使粘扣圈织物连接分件熔化粘合而定位于汽车用脚踏垫上的固定方法，具体步骤如下：

步骤1.粘贴

先将带有背胶的粘扣圈织物连接分件粘贴于汽车用脚踏垫的背面所指定的位置上，形成粘扣圈织物连接分件和汽车用脚踏垫接触的两者结合体，所述的粘扣圈织物连接分件的背面所含胶物为一种市售的聚乙烯醋酸乙烯热熔胶；

步骤2.熔化粘合

将步骤(1)所得的两者结合体表面通过超声波焊接的加热方式，采用与粘扣圈织物连接分件形状及外边缘尺寸相同的，而其内边缘小于粘扣圈织物连接分件的外边缘6～10mm，即形成内外圈间距为6～10mm的中空柱体，并带有所指定的花纹与图案的超声波焊接头，通过高速频率振动之下与被焊接物接触产生振动摩擦后，所产生热量使粘扣圈织物连接分件和汽车用脚踏垫这两种被焊接物快速熔化而粘合在一起；

步骤3.固定

经步骤(2)焊接加工后形成内外圈间距为6～10mm的圈状的两者结合面，该结合面是具有清晰而完整的所指定的花纹或图案的凹凸立体的外观特征，并由此将其粘扣圈织物连接分件固定于汽车用脚踏垫的背面所指定的位置上。经检测，其粘扣圈织物连接分件与汽车用脚踏垫之间的剥离强度为90～100N/2.5cm。

2.根据权利要求1所述粘扣连接件在汽车用脚踏垫上的固定方法，其特征在于：所述粘扣连接分件其形状为圆形、多边形或其它所指定图形中的任意一种。

3.根据权利要求1所述粘扣连接件在汽车用脚踏垫上的固定方法，其特征在于：所述的超声波焊接其工艺条件具体为：超声波焊接头振动频率为3万～5万/秒，其焊接时间2～10s，其焊接头振动压强为100～300Kpa，其焊接头底部针脚振动的振幅为0.1～2mm。

4.根据权利要求1所述粘扣连接件在汽车用脚踏垫上的固定方法，其特征在于：所述的超声波焊接头指定的图案具体为客户所指定的图案商标或文字商标，所指定的花纹为同心射线和同心圆的相交的网格焊接筋。

5.根据权利要求1所述的粘扣连接件在汽车用脚踏垫上的固定方法，其特征在于：用粘扣钩织物代替粘扣的圈织物粘接在汽车用脚踏垫上，粘扣圈织物代替粘扣钩织物固定在汽车内饰本体地毯上。