JP2000043567A - 振動溶着の受け治具及び振動溶着方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基材と化粧表皮との重ね合わせ部に薄い部分
があっても、重ね合わせ部を確実に溶着させる。 【解決手段】 受け治具２１と振動治具２２とによって
基材１２と化粧表皮１３とを加圧しながら加振すること
により、基材１２と化粧表皮１３とを溶着する。受け治
具２１を、所定の凹凸状に形成されると共に、基材１２
と化粧表皮１３とが重ね合わされた状態で載置される成
形面２４を有し、基材１２と化粧表皮１３との重ね合わ
せ部２０を振動溶着する振動治具２２と共に加圧状態で
挟む受け本体２３と、受け本体２３に配置され、重ね合
わせ部２０を振動治具２２方向に弾性的に押し上げて重
ね合わせ部２０の部分的な厚さの相違を吸収することに
より振動治具２２の圧力を一定に保つ複数の圧力調整部
材３０とにより構成して重ね合わせ部２０を確実に溶着
させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基材と化粧表皮と
を振動溶着する際に使用される受け治具及びこの受け治
具を用いて基材と化粧表皮とを振動溶着する振動溶着方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車、船舶、航空機などのドアパネ
ル、サイドパネル、バックパネル或いは家屋など建造物
の壁には、基材表面に化粧表皮を溶着した内装化粧パネ
ルが用いられている。この内装化粧パネルは基材と化粧
表皮とを振動溶着によって接合することにより製造され
るものであり、図５によって従来の振動溶着を説明す
る。

【０００３】図５に示すように、振動溶着は、受け治具
１及び振動治具２によって行われる。受け治具１は、基
材３の凹凸面に倣うように凹凸状に成形された成形面５
を有しており、基材３と化粧表皮４とが重ね合わせた状
態で成形面５上に載置される。

【０００４】振動治具２は、加振を行う加振脚部６を複
数有している。振動治具２は、この加振脚部６を化粧表
皮４に当て付けることによって加圧し、この加圧状態で
所定の周波数で振動しながら全体が矢印方向に移動す
る。この加圧しながらの加振によって基材３と化粧表皮
４とが相互に溶融されるため、これらを溶着することが
できる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
構造では、基材３及び／又は化粧表皮４に部分的に厚さ
の異なる部分がある場合には、振動溶着を良好に行うこ
とができない問題を有している。

【０００６】すなわち、基材３や化粧表皮４に薄い部分
がある場合、加振脚部６を確実に当て付けることができ
ず、これにより受け治具１及び振動治具２による加圧力
が減じ、充分な加振を行うことができない。このため、
加振による発熱を良好に行うことができず、部分的に溶
着されていない状態となる。そして、このような未溶着
部分があると、化粧表皮４が浮き上がるため、内装化粧
パネルの外観が劣化する原因となる。

【０００７】本発明は、このような従来の問題点を考慮
してなされたものであり、基材や化粧表皮に部分的に薄
い部分がある場合にも、その部分を確実に溶着すること
が可能な構造の振動溶着の受け治具及び振動溶着方法を
提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明の振動溶着の受け治具は、所定の凹
凸状に形成されると共に、基材と化粧表皮とが重ね合わ
された状態で載置される成形面を有し、前記基材と化粧
表皮との重ね合わせ部を振動溶着する振動治具と共に加
圧状態で挟む受け本体と、この受け本体に配置され、前
記重ね合わせ部を振動治具方向に弾性的に押し上げて重
ね合わせ部の部分的な厚さの相違を吸収することにより
振動治具の圧力を一定に保つ複数の圧力調整部材とを備
えていることを特徴とする。

【０００９】請求項２の発明は、請求項１記載の振動溶
着の受け治具であって、前記圧力調整部材は、内部にば
ねが設けられ前記受け本体を埋設するように取り付けら
れる取り付け筒部と、この取り付け筒部に抜け止め状態
で挿入されると共に前記ばねによって押圧されて前記重
ね合わせ部に当接する押圧ピン部とを備えていることを
特徴とする。

【００１０】請求項３の発明は、請求項２記載の振動溶
着の受け治具であって、前記取り付け筒部の外周面に、
前記受け本体の雌ねじ孔に螺合する雄ねじが形成されて
いることを特徴とする。

【００１１】請求項４の発明の振動溶着方法は、重ね合
わされた基材と化粧表皮とを受け治具と振動治具とによ
って挟み、加圧しながら振動治具が振動することによっ
て基材と化粧表皮との重ね合わせ部を溶着する振動溶着
方法において、前記重ね合わせ部を前記受け治具から弾
性的に押し上げて重ね合わせ部の部分的な厚さの相違を
吸収することにより、振動治具の圧力を一定に保ちなが
ら前記振動を作用させることを特徴とする。

【００１２】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、受け本体に配
置された複数の圧力調整部材が基材と化粧表皮との重ね
合わせ部を弾性的に押し上げるため、重ね合わせ部に薄
い部分があっても、その厚さの相違を吸収して重ね合わ
せ部を振動治具に確実に当て付けることができる。従っ
て、重ね合わせ部全体に対する加圧力が一定となるた
め、充分に加振させることができ、重ね合わせ部の全体
を確実に溶着することができる。

【００１３】請求項２の発明によれば、取り付け筒部を
受け本体に取り付けることにより、押圧ピン部がばね力
で基材と化粧表皮との重ね合わせ部を弾性的に押し上げ
るため、重ね合わせ部に対して一定の加圧力を作用させ
ることができ、重ね合わせ部の全体を確実に溶着するこ
とができる。

【００１４】請求項３の発明によれば、取り付け筒部の
雄ねじを受け治具の雌ねじ孔に螺合させるだけで、圧力
調整部材を受け治具に簡単に取り付けることができる。

【００１５】又、雌ねじ孔への雄ねじの螺合長を調整す
ることにより、重ね合わせ部への押圧ピン部の押し上げ
量、即ち、加圧力を調整できるため、重ね合わせ部の厚
さに良好に対応することができる。

【００１６】請求項４の発明によれば、基材と化粧表皮
との重ね合わせ部を弾性的に押し上げるため、重ね合わ
せ部に薄い部分があっても、その厚さの相違を吸収して
重ね合わせ部を振動治具に確実に当て付けることがで
き、これにより、重ね合わせ部全体に対する加圧力を一
定とした状態で加振させることができ、重ね合わせ部の
全体を確実に溶着することができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施形態が適
用されることによって製造される内装化粧パネル１１を
示す。この内装化粧パネル１１は、自動車のドアトリム
として使用されるものであり、化粧本体としての基材１
２の表面の一部に化粧表皮１３が溶着されており、この
化粧表皮１３の溶着部分には、アームレスト部１４が配
設される。なお、基材１２の下部には、ポケット１５が
配設されている。

【００１８】基材１２は、ポリプロピレンなどの熱可塑
性樹脂からなり、高温雰囲気内での形状を保持すると共
に所定の剛性を有するため、１．０〜３．０ｍｍ、より
好ましくは約２．３ｍｍの板厚で成形される。又、ドア
トリムとして機能するため、図２に示すように所定の凹
凸状に成形されている。

【００１９】この基材１２には、化粧表皮１３の外端部
１７が挿入される凹部１６が形成されている。化粧表皮
１３は、外端部１７が凹部１６に挿入されて溶着される
ことにより、外端部１７が基材１３から剥がれることが
なくなり、これにより良好な端末処理を行うことができ
る。

【００２０】化粧表皮１３は、図４に示すように、起毛
した織布からなる表皮本体１８と、この表皮本体１８を
保持するため、表皮本体１８の裏面に一体的に設けられ
た裏打ち材１９とを備えている。

【００２１】裏打ち材１９は、基材１２と同質のポリプ
ロピレンなどの熱可塑性樹脂からなり、この裏打ち材１
９が基材１２に振動溶着されることにより、化粧表皮１
３の全体が基材１２に接合する。なお、裏打ち材１９は
約０．７ｍｍの厚さとなるように成形されると共に、基
材１２の凹凸に沿うような凹凸状に成形されるものであ
る。

【００２２】図２は、基材１２と化粧表皮１３とを振動
溶着する状態を示し、受け治具２１と振動治具２２とに
よって振動溶着が行われる。

【００２３】受け治具２１は、基材１２と化粧表皮１３
とが重ね合わされた状態で載置され、これらの重ね合わ
せ部２０を振動治具２２と共に挟み込む受け本体２３
と、受け本体２３に配置される後述する複数の圧力調整
部材３０とを有している。

【００２４】受け治具２１の受け本体２３には、溶着時
に基材１２と化粧表皮１３との重ね合わせ部２０を支持
する成形面２４が形成されている。この成形面２４は基
材１２の凹凸形状に合わせた凹凸状に成形されるもので
ある。

【００２５】振動治具２２は、加振を行う複数の加振脚
部２５を有している。この加振脚部２５は、基材１２と
化粧表皮１３との重ね合わせ部２０を受け治具２１に押
し付けることにより重ね合わせ部２０を受け治具２１と
共に加圧し、この加圧状態で所定の周波数で振動するこ
とにより、重ね合わせ部２０を溶着する。

【００２６】圧力調整部材３０は、図３に示すように、
取り付け筒部３１と、取り付け筒部３１に挿入された押
圧ピン部３２とを備えている。

【００２７】取り付け筒部３１には、底部が開放された
ばね収容孔３３が軸方向に形成されており、このばね収
容孔３３にコイルばねなどのばね３４が挿入されてい
る。このばね３４の挿入の後、取り付け筒部３１の底部
に蓋部３５を溶接して閉鎖することにより、ばね３４の
脱落が防止されている。

【００２８】押圧ピン部３２は、取り付け筒部３１を軸
方向に埋設することにより、その埋設端が取り付け筒部
３１の先端から突出している。又、取り付け筒部３１に
挿入されている押圧ピン部３２の基部には、大径のフラ
ンジ部３２ａが形成されることにより取り付け筒部３１
からの抜け止めがなされている。

【００２９】取り付け筒部３１内のばね３４は、押圧ピ
ン部３２のフランジ部３２ａに当接することにより、押
圧ピン部３２が取り付け筒部３１から突出するように弾
性的に押圧している。この押圧によって、押圧ピン部３
２は基材１２と化粧表皮１３との重ね合わせ部２０を振
動治具２２の方向に弾性的に押し上げるように作用す
る。

【００３０】図３（ａ）は、押圧ピン部３２に外部の圧
力が作用しない状態を示し、押圧ピン部３２は、ばね３
４の付勢によって最大長さで突出している。図３（ｂ）
は、ばね３４の付勢力よりも大きな外部の圧力が作用し
た場合であり、押圧ピン部３２は取り付け部分３１内に
押し込められた状態となる。従って、押圧ピン部３２は
これらの中間の状態で重ね合わせ部２０を振動治具２２
の方向に弾性的に押し上げるように作用することができ
る。

【００３１】かかる圧力調整部材３０は、受け治具２１
の成形面２４に対し、図２に示すように、複数が配設さ
れており、複数箇所から重ね合わせ部２０を振動治具２
２方向に弾性的に押し上げている。これにより、圧力調
整部材３０は、重ね合わせ部２０の全体を均等に押し上
げることができる。

【００３２】受け治具２１への圧力調整部材３０の取り
付けは、図３に示すように、取り付け筒部３１の外周面
に雄ねじ３６を形成し、雄ねじ３６が螺合する雌ねじ孔
（図示省略）を受け治具２１に形成することにより行わ
れる。

【００３３】このように、雄ねじ３６及び雌ねじ孔の螺
合では、他の取り付け用治具を使用する必要がなく、簡
単に取り付けることができる。又、雌ねじ孔への雄ねじ
３６の螺合長を調整することにより、重ね合わせ部２０
への押圧ピン部３２の押し上げ量、即ち、加圧力を調整
できるため、重ね合わせ部２０の厚さに良好に対応する
ことができる。

【００３４】次に、この実施形態による基材１２と化粧
表皮１３との重ね合わせ部２０の溶着を説明する。図２
に示すように、化粧表皮１３の外端部１７を基材１２の
凹部１６に挿入するように基材１２と化粧表皮１３とを
重ね合わせ、この重ね合わせ部２０を受け治具２１にお
ける成形面２４の凹凸に合わせて載置する。

【００３５】そして、振動治具２２と受け治具２１とを
相対的に接近させて、振動治具２２及び受け治具２１と
によって重ね合わせ部２０を挟み込む。この挟み込みに
よって、振動治具２２の加振脚部２５が重ね合わせ部２
０に当て付いて、重ね合わせ部２０をを加圧する。

【００３６】かかる加圧状態で、加振脚部２５は、１０
０〜２４０Ｈｚの振動を行って重ね合わせ部２０を加振
させ、この加振を行いながら振動治具２２が矢印方向に
移動する。この加圧しながらの加振によって、重ね合わ
せ部２０では基材１２と化粧表皮１３とが相互に溶融さ
れるため、拡散による物理的接着により重ね合わせ部２
０を溶着することができる。

【００３７】この溶着時には、圧力調整部材３０は、重
ね合わせ部２０を振動治具２２方向に弾性的に押し上げ
るように作用している。従って、基材１２又は／及び化
粧表皮１３に薄い部分があっても、その厚さの相違を吸
収して重ね合わせ部２０を振動治具２２に確実に当て付
けることができる。

【００３８】図４（ｂ）は、圧力調整部材３０を備えて
いない場合を示し、重ね合わせ部２０に薄い部分がある
と、その部分に対して振動治具２２の加振脚部２５が接
触できないか、接触しても加圧力が小さくなる。このた
め、薄い部分が充分に発熱しないため、薄い部分を溶着
することができない。

【００３９】これに対し、図４（ａ）は、この実施形態
を示し、圧力調整部材３０の押圧ピン部３２がばね３４
の付勢力によって重ね合わせ部２０を押し上げるため、
薄い部分があっても、振動治具２２の全ての加振脚部２
５が均等に重ね合わせ部２０に当て付くことができる。
このため、重ね合わせ部２０全体に対する加圧力が一定
となって、充分に加振させて発熱させることができる。
これにより、重ね合わせ部２０の全体を確実に溶着する
ことができ、化粧表皮１３が基材１２から浮き上がるよ
うな外観の劣化がなくなる。

【００４０】なお、本発明は、以上の実施形態に限定さ
れることなく、種々変形が可能である。例えば、圧力調
整部材３０の押圧ピン部３２への付勢を取り付け筒部３
１に封入した加圧空気で行っても良く、溶接によって圧
力調整部材３０を受け治具２１に取り付けても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態が適用される内装化粧パネ
ルの正面図である。

【図２】本発明の一実施形態の溶着時の断面図である。

【図３】圧力調整部材を示し、（ａ）は外部の圧力が作
用しない状態の断面図、（ｂ）は大きな外部圧力が作用
した状態の断面図である。

【図４】（ａ）は圧力調整部材の作用を説明する断面
図、（ｂ）は圧力調整部材がない場合の断面図である。

【図５】従来の溶着を示す断面図である。

【符号の説明】

１２ 基材 １３ 化粧表皮 ２０ 重ね合わせ部 ２１ 受け治具 ２２ 振動治具 ２３ 受け本体 ２４ 成形面 ３０ 圧力調整部材 ３１ 取り付け筒部 ３２ 押圧ピン部 ３４ ばね ３６ 雄ねじ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 湯澤 伊知郎 神奈川県厚木市恩名33番地 盟和産業株式 会社内 Ｆターム(参考） 3D023 BA01 BB08 BC00 BD03 BE06 BE31 4F211 AA11 AC03 AD16 AG01 AG03 AG04 AH25 AH26 AH47 AR02 TA01 TC02 TD11 TJ22 TN20 TQ05 TQ13

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の凹凸状に形成されると共に、基材
   と化粧表皮とが重ね合わされた状態で載置される成形面
   を有し、前記基材と化粧表皮との重ね合わせ部を振動溶
   着する振動治具と共に加圧状態で挟む受け本体と、 この受け本体に配置され、前記重ね合わせ部を振動治具
   方向に弾性的に押し上げて重ね合わせ部の部分的な厚さ
   の相違を吸収することにより振動治具の圧力を一定に保
   つ複数の圧力調整部材とを備えていることを特徴とする
   振動溶着の受け治具。
2. 【請求項２】 請求項１記載の振動溶着の受け治具であ
   って、 前記圧力調整部材は、内部にばねが設けられ前記受け本
   体を埋設するように取り付けられる取り付け筒部と、こ
   の取り付け筒部に抜け止め状態で挿入されると共に前記
   ばねによって押圧されて前記重ね合わせ部に当接する押
   圧ピン部とを備えていることを特徴とする振動溶着の受
   け治具。
3. 【請求項３】 請求項２記載の振動溶着の受け治具であ
   って、 前記取り付け筒部の外周面に、前記受け本体の雌ねじ孔
   に螺合する雄ねじが形成されていることを特徴とする振
   動溶着の受け治具。
4. 【請求項４】 重ね合わされた基材と化粧表皮とを受け
   治具と振動治具とによって挟み、加圧しながら振動治具
   が振動することによって基材と化粧表皮との重ね合わせ
   部を溶着する振動溶着方法において、 前記重ね合わせ部を前記受け治具から弾性的に押し上げ
   て重ね合わせ部の部分的な厚さの相違を吸収することに
   より、振動治具の圧力を一定に保ちながら前記振動を作
   用させることを特徴とする振動溶着方法。