JP2003154578A - 振動溶着の良否判定構造 - Google Patents

振動溶着の良否判定構造

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 振動溶着により２つの樹脂製部材を溶着した
際に、良好に溶着されているか否かを簡易に判定し得
る。 【解決手段】 第１部材１０が第２部材１６に振動溶着
される溶着面１２の所要個所に設けられる溶着不良判定
片１４と、前記第１部材１０の一部として設けられ、所
要の引張り力を付与することで破断可能な脆弱部２２を
介して前記溶着不良判定片１４に連接し、前記溶着面１
２の外方へ延出するタブ片１８とからなる。そして第１
部材１０および第２部材１６の振動溶着後に前記タブ片
１８を引き上げた際に、該タブ片１８が前記脆弱部２２
において破断すれば溶着程度が良好と判定され、該タブ
片１８が前記脆弱部２２において破断することなく前記
溶着不良判定片１４を前記第２部材１６から剥離させれ
ば溶着程度が不良と判定される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、振動溶着の良否
判定構造に関し、更に詳細には、例えばインストルメン
トパネルとエアバックドア用のバックアップ材とを振動
溶着した際に、両部材の溶着状態の良否を簡単に判定し
得る溶着良否の判定構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】最近は多くの自動車に、衝突事故等によ
る衝撃から乗員を保護するためのエアバック装置が、運
転席や助手席に標準装備されている。運転席用のエアバ
ック装置は一般にステアリングのホーンパッド部に装備
され、また助手席用のエアバック装置は乗員室前方の車
両内装部材であるインストルメントパネルに格納されて
いる。そして後者の場合、インストルメントパネルのエ
アバック装置に対応した部位にエアバックドアが設けら
れ、該エアバック装置の作動時に膨張を開始したエアバ
ックの押圧力を受けて乗員室側へ開放するようになって
いる。
【０００３】インストルメントパネルは所要形状に成形
した合成樹脂製のパネル基材を主体とし、該パネル基
材のみから構成される単層タイプ、パネル基材の外面
に表皮を被着した２層タイプ、パネル基材の外面にク
ッション材を介して表皮材を被着した３層タイプに大別
される。ここでパネル基材は、例えばＰＰ(ポリプロピ
レン)等の比較的硬質の合成樹脂材料から形成されてい
る。このためパネル基材に一体的に形成され、常には該
基材の一部を構成している前記エアバックドアは、殊に
低温時にエアバックの強大な押圧力が加わると衝撃で破
損したり飛散する等の畏れがあり、強度上および安全上
の見地から問題を内在している。そこで前記パネル基材
とエアバック装置とを連結支持するバックアップ材を前
記エアバックドアの裏面に接着して、該エアバックドア
および周辺部位が破損したり飛散したりするのを防止す
る対策が採られている。
【０００４】このエアバックドア用のバックアップ材
は、例えばＴＰＯ(熱可塑性オレフィン)の如き合成樹脂
を材質として成形されている。そしてバックアップ材を
前記エアバックドアの裏面に接着するには、振動溶着が
好適に採用されている。すなわち振動溶着は、バックア
ップ材とインストルメントパネルの一部をなすエアバッ
クドアの如き２つの部材を接着予定部位で相互に当接さ
せ、夫々に所要の荷重を掛けた状態で例えばバックアッ
プ材を水平方向に振動させることによって、両部材の当
接面に発生する摩擦熱を利用して溶着させるものであ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】バックアップ材とイン
ストルメントパネルとを振動溶着した際の溶着強度は、
両部材の溶着面積の大小に基本的に依存するが、その溶
着程度の良否を確認するには、振動溶着作業が終了した
後の工程で、該バックアップ材およびインストルメント
パネルをその溶着面で剥離してみることが最も確実であ
る。しかし、振動溶着が終了した全てのバックアップ材
をインストルメントパネルから剥離する試験を行なうこ
とは極めて不合理である。このため振動溶着の工程で
は、溶着された製品が確実にメーカーが定める基準値あ
るいは期待強度に達しているかをサンプリングして試験
し、これに基づいたデータを振動溶着に必要な各種条件
としてフィードバックさせると共に、新たに各種条件を
適宜設定することによって、以後の振動溶着が良好に行
なわれていると推測しているのが現状である。この場合
には、仮に溶着強度が基準値等に充分達していないもの
があってもチェック不能であるため、不可避的に不良部
品が流出してしまうことになる。そこでこの対策とし
て、測定器等を使用して溶着状態を全品測定することも
可能であるが、個々の製品に対して多大な測定時間を要
するため全体的に作業効率が低下してしまう難点があ
る。
【０００６】
【発明の目的】この発明は、前述した従来技術に内在し
ている前記課題に鑑み、これを好適に解決するべく提案
されたものであって、振動溶着により２つの樹脂製部材
を溶着した際に、良好に溶着されているか否かを簡易に
判定し得る振動溶着の良否判定構造を提供することを目
的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前述した課題を解決し、
所期の目的を好適に達成するため本発明に係る振動溶着
の良否判定構造は、樹脂材質の第１部材および樹脂材質
の第２部材を振動溶着により相互に溶着させた際に、そ
の溶着程度の良否を判定するための構造であって、前記
第１部材が前記第２部材に振動溶着される溶着面の所要
個所に設けられる溶着不良判定片と、前記第１部材の一
部として設けられ、所要の引張り力を付与することで破
断可能な脆弱部を介して前記溶着不良判定片に連接し、
前記溶着面の外方へ延出するタブ片とからなり、前記第
１部材および第２部材の振動溶着後に前記タブ片を引き
上げた際に、該タブ片が前記脆弱部において破断すれば
溶着程度が良好と判定され、該タブ片が前記脆弱部にお
いて破断することなく前記溶着不良判定片を前記第２部
材から剥離させれば溶着程度が不良と判定されるよう構
成したことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】次に、本発明に係る振動溶着の良
否判定構造につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を
参照しながら以下説明する。
【０００９】実施例に係る振動溶着の良否判定構造は、
図１に示すように、第１部材であるバックアップ材１０
が第２部材であるインストルメントパネル１６に振動溶
着される溶着面１２の所要箇所に形成された溶着不良判
定片１４と、所要の引張り力を付与することで破断可能
な脆弱部２２(後述)を介して該溶着不良判定片１４に連
接し、前記溶着面１２の外方へ延出するタブ片１８とか
ら基本的に構成されている。このうち溶着不良判定片１
４は、バックアップ材１０およびインストルメントパネ
ル１６に要求される相互の溶着強度に影響を与えないよ
う、該バックアップ材１０の溶着面１２におけるコーナ
ーに沿設した線状の容易破断部２０により画成されたも
のであって、平面視で長方形状に領域確保されている。
【００１０】また容易破断部２０は、溶着面１２の外側
面から縦長の台形を呈する断面形状に凹設成形されるこ
とでその内方位置に形成される部分である。この容易破
断部２０が形成される理由としては、前記溶着不良判定
片１４がインストルメントパネル１６から剥離する場合
に、その状態が認識される必要があることによる。すな
わちバックアップ材１０は、従来技術で述べた如く、そ
の材質としてＴＰＯ(熱可塑性オレフィン)が好適に使用
されているが、この容易破断部２０を形成しない場合に
は、インストルメントパネル１６から剥離した場合であ
っても、溶着不良判定片１４が該インストルメントパネ
ル１６との当接状態に弾性復帰してしまうことで、溶着
不良判定片１４が確実に剥離したか否かが不明確とな
る。従ってこの溶着不良判定片１４が剥離した場合に
は、その剥離した状態を明確にするために積極的に変形
させ得るものである。
【００１１】また前記タブ片１８は、図２および図３に
示すように、溶着面１２よりも若干厚みが薄い状態で溶
着不良判定片１４の開放端部から所要長さだけ延出する
よう成形された部位であって、前記脆弱部２２によって
該溶着不良判定片１４とは別部材として形成されるもの
である。この脆弱部２２は、バックアップ材１０におけ
る溶着不良判定片１４とタブ片１８との境界に沿設した
薄肉部であって、例えば図１に示すように、該タブ片１
８がバックアップ材１０の溶着面１２から突出している
端縁部に対してこれと整列する位置に沿って溝状に形成
されている。またタブ片１８には、その中央位置に所要
大きさの掛止孔１８ａが開設されており、この掛止孔１
８ａに手指等を挿通掛止することで、該タブ片１８を前
記インストルメントパネル１６から離間する方向に引張
し得るよう構成されている。
【００１２】なお脆弱部２２の厚みは、溶着不良判定片
１４の容易破断部２０よりも厚みが厚くなるよう設定さ
れており、後述する如く、タブ片１８を引張した際に、
溶着不良判定片１４の溶着状態の如何によってここから
破断し得る寸法に設定されている。なおタブ片１８が形
成される位置としては、溶着不良判定片１４の開放端部
からその延在方向に沿った状態に限定されるものではな
く、例えば該溶着不良判定片１４の開放端部に近接した
表面側においてこれと直交方向あるいはそれ以外の所定
角度で形成するようにしてもよい。
【００１３】更に、バックアップ材１０における前記溶
着面１２の当接面には、図２に示すように、突状体２４
が形成されている。この突状体２４は、断面円弧状を呈
する複数の部位であって、バックアップ材１０の容易破
断部２０に対応する位置と前記タブ片１８の裏面を除い
て、インストルメントパネル１６との当接面全体に所定
間隔毎に整列配置されている。そして溶着前において
は、その円弧状の頂部がインストルメントパネル１６に
対して接触状態にあり、溶着時においてバックアップ材
１０が振動される際には、この突状体２４が摩擦熱によ
って円弧状の頂部から速やかに溶解することでインスト
ルメントパネル１６に溶着されることになる。なお前述
した振動溶着の良否判定構造は、バックアップ材１０や
インストルメントパネル１６に限定されるものではな
く、振動溶着が適用される部材および材質であれば全て
に適用することが可能である。
【００１４】
【実施例の作用】次に、前述した実施例に係る振動溶着
の良否判定構造の作用につき説明する。バックアップ材
１０を図示しない振動溶着機により振動することによ
り、その溶着面１２の当接面に形成した前記突状体２４
が振動してインストルメントパネル１６との間で摩擦熱
を発生し、所定温度に達すると該突状体２４は溶融を開
始する。そして図２に示すように、突状体２４が所要位
置まで溶融した時点で振動溶着の作業を停止する。この
場合に前記タブ片１８は、溶着面１２のように突状体２
４が成形されていないため、前記脆弱部２２から所謂フ
リーの状態で延出した状態となる。このようにバックア
ップ材１０とインストルメントパネル１６とが溶着され
た後、前記掛止孔１８ａに手指等を掛止した状態で、図
４に示す如く、該タブ片１８をインストルメントパネル
１６から離間する方向に引張させる。
【００１５】タブ片１８は前記脆弱部２２を支点として
回動するが、このときに該溶着不良判定片１４がインス
トルメントパネル１６から剥離するか否かによって前記
溶着面１２における溶着状態の良否を判定する。すなわ
ち溶着不良判定片１４は、前述した如く、溶着面１２と
共に振動溶着されている。この状態において該タブ片１
８を所定以上の力で継続的に引張した結果、図５に示す
如く、溶着不良判定片１４がインストルメントパネル１
６から剥離せず、前記脆弱部２２が破断して該タブ片１
８が溶着不良判定片１４から離脱した場合には、バック
アップ材１０とインストルメントパネル１６との溶着程
度が良好であると判定する。なおこれを換言すれば、バ
ックアップ材１０とインストルメントパネル１６とは、
タブ片１８を引張した際にこれが溶着不良判定片１４か
ら離脱する以上の溶着強度が確保されていればよく、該
タブ片１８を形成する脆弱部２２の厚みもそれに合わせ
て適宜設定されることとなる。
【００１６】またタブ片１８を引張した際に、図６に示
す如く、前記脆弱部２２が破断することなく前記溶着不
良判定片１４がタブ片１８と一体的にインストルメント
パネル１６から剥離した場合には、バックアップ材１０
とインストルメントパネル１６との溶着程度が不良であ
ると判定する。この際に溶着不良判定片１４は、前記容
易破断部２０によって溶着面１２に対して積極的に変形
するため、その剥離状態が明確となる。
【００１７】なおタブ片１８を引張した際において溶着
不良判定片１４がインストルメントパネル１６から離脱
しない場合であっても、当該溶着不良判定片１４がこの
タブ片１８で引張されることによってインストルメント
パネル１６に対する溶着強度が若干低下することにな
る。しかしながら当該溶着不良判定片１４は、前述した
ように、溶着面１２に対して僅かな領域に設定されてい
るため、バックアップ材１０とインストルメントパネル
１６とに要求される溶着強度に影響を与えることはな
い。
【００１８】
【発明の効果】以上説明した如く、本発明に係る振動溶
着の良否判定構造によれば、第１部材と第２部材とを振
動溶着で溶着した後にタブ片を第２部材から離間する方
向に引張し、タブ片が脆弱部において溶着不良判定片か
ら離脱するか、あるいは該脆弱部で破断することなく溶
着不良判定片も第２部材から剥離するかによって、溶着
状態の良否を判定し得るものである。この結果、溶着作
業が終了した全ての製品における溶着の良否を短時間で
簡単に判定できるため、所要の溶着強度に達しない不良
品の流出が防止できると共に、全体の作業効率にも影響
を与えることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な実施例に係る振動溶着の良否判
定構造を示す概略斜視図である。
【図２】本発明の好適な実施例に係る振動溶着の良否判
定構造において、第１部材を第２部材に当接した状態を
示す要部縦断側面図である。
【図３】本発明の好適な実施例に係る振動溶着の良否判
定構造において、第１部材を第２部材に溶着した状態を
示す要部縦断側面図である。
【図４】本発明の好適な実施例に係る振動溶着の良否判
定構造において、タブ片を第２部材から離間する方向に
移動させた状態を示す要部縦断側面図である。
【図５】本発明の好適な実施例に係る振動溶着の良否判
定構造において、タブ片が溶着不良判定片から離脱した
状態を示す要部縦断側面図である。
【図６】本発明の好適な実施例に係る振動溶着の良否判
定構造において、溶着不良判定片がタブ片と一体的に移
動した状態を示す要部縦断側面図である。
【符号の説明】
１０ 第１部材(バックアップ材) １２ 溶着面 １４ 溶着不良判定片 １６ 第２部材(インストルメントパネル) １８ タブ片 ２０ 容易破断部 ２２ 脆弱部

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 樹脂材質の第１部材(10)および樹脂材質
    の第２部材(16)を振動溶着により相互に溶着させた際
    に、その溶着程度の良否を判定するための構造であっ
    て、 前記第１部材(10)が前記第２部材(16)に振動溶着される
    溶着面(12)の所要個所に設けられる溶着不良判定片(14)
    と、 前記第１部材(10)の一部として設けられ、所要の引張り
    力を付与することで破断可能な脆弱部(22)を介して前記
    溶着不良判定片(14)に連接し、前記溶着面(12)の外方へ
    延出するタブ片(18)とからなり、 前記第１部材(10)および第２部材(16)の振動溶着後に前
    記タブ片(18)を引き上げた際に、該タブ片(18)が前記脆
    弱部(22)において破断すれば溶着程度が良好と判定さ
    れ、該タブ片(18)が前記脆弱部(22)において破断するこ
    となく前記溶着不良判定片(14)を前記第２部材(16)から
    剥離させれば溶着程度が不良と判定されるよう構成した
    ことを特徴とする振動溶着の良否判定構造。
  2. 【請求項２】 前記脆弱部(22)は、第１部材(10)におけ
    る前記溶着不良判定片(14)およびタブ片(18)の境界に沿
    設した薄肉部である請求項１記載の振動溶着の良否判定
    構造。
  3. 【請求項３】 前記溶着不良判定片(14)は、前記第１部
    材(10)の所要部位に沿設した線状の容易破断部(20)によ
    り画成されている請求項１記載の振動溶着の良否判定構
    造。
  4. 【請求項４】 前記溶着不良判定片(14)は、前記第１部
    材(10)および第２部材(16)に要求される溶着強度に影響
    を与えない部位に位置している請求項１記載の振動溶着
    の良否判定構造。
  5. 【請求項５】 前記第１部材(10)は、エアバックドア用
    のバックアップ部材であり、前記第２部材(16)は、前記
    バックアップ部材が裏面側で振動溶着される車両用イン
    ストルメントパネルである請求項１記載の振動溶着の良
    否判定構造。
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