JP2003252154A - エネルギ管理システムおよび該システムの溶着方法 - Google Patents

エネルギ管理システムおよび該システムの溶着方法

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JP2003252154A JP2003043121A JP2003043121A JP2003252154A JP 2003252154 A JP2003252154 A JP 2003252154A JP 2003043121 A JP2003043121 A JP 2003043121A JP 2003043121 A JP2003043121 A JP 2003043121A JP 2003252154 A JP2003252154 A JP 2003252154A
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JP
Japan
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vibration
layer
welded
substrate
pad
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JP2003043121A
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English (en)
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Joerg Brahm
ブラーム イョルク
Robert Gifford
ギフォード ロバート
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Branson Ultrasonics Corp
Original Assignee
Branson Ultrasonics Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】従来技術の欠点を解消できるエネルギ管理シス
テムおよび該システムの溶着方法を提供することにあ
る。 【解決手段】本発明の一実施形態によるエネルギ管理シ
ステムは、一体に振動溶着される基板およびクラッシュ
パッドを有している。振動溶着されることに対して相容
性のない材料で作られた第一および第二部品を振動溶着
する方法は、第一および第二部品を振動溶着する前に、
振動溶着されることに対して相容性を有する材料の層
を、少なくとも第一部品の表面に接着する段階を有して
いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【関連出願の相互参照】本願は、２００２年２月２０日
付米国仮特許出願第６０／３５８，１２３号の利益を主
張する。
【０００２】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両に使用される
ヘッドライナのようなエネルギ管理システムおよび該エ
ネルギ管理システムの製造に使用する方法に関する。
【０００３】
【従来の技術】今日の自動車では、エネルギ管理は、衝
突時に車両の乗客を怪我から保護する上で重要な考察で
ある。今日の自動車の車内には、一般にエネルギ管理シ
ステムが設けられており、該エネルギ管理システムは、
衝突時にこれと接触する乗客から生じるエネルギを管理
する。本願明細書で使用するとき、用語「エネルギ管理
システム（energy management system）」とは、エネル
ギ吸収パッドすなわちクラッシュパッドに接合された基
板を有するハニカム構造体のような構造体を意味する。
このようなエネルギ管理システムは、ヘッドライナ、Ａ
−ピラー、Ｂ−ピラー、Ｃ−ピラー、インストルメント
パネル、サイドドア・トリムパネル、バンパ、グローブ
ボックスおよびニー・ボルスタ内に組み込まれる。例え
ば、一形式のヘッドライナ１０（図１にその分解図が示
されている）は、ポリエステルまたはポリプロピレンの
裏当て層１４と、車両に装着されたときに見える表面
（以下、本願明細書では可視面という）となる例えばフ
ェルトのような良い外観を呈するファブリックのフロン
トシート１６とを備えたポリウレタンまたはポリプロピ
レン発泡体の層１２で作られている。自動車の範疇で
は、部品の可視面は、「クラスＡ」面と呼ばれている。
ポリエステル／ポリプロピレン裏当てシート１４および
フロントシート１６は、一般に、接着剤により、ポリウ
レタン／ポリプロピレン発泡体層１２に接合されてい
る。次に、ポリプロピレンハニカム構造体、ポリプロピ
レンリブ構造体または他のクラッシュパッド構造体等の
クラッシュパッドが、適当な位置でヘッドライナに接合
される。図２はこのようなヘッドライナ／クラッシュパ
ッド・エネルギ管理システムの分解図であり、該システ
ムでは、クラッシュパッド１８は、後述のように、接着
剤によりヘッドライナ１０に接合される。得られるヘッ
ドライナ／クラッシュパッド・エネルギ管理システムで
は、ヘッドライナは基板であり、クラッシュパッドはポ
リプロピレンハニカム構造体、ポリプロピレンリブ構造
体または他のクラッシュパッド構造体である。
【０００４】これまで、エネルギ管理システムは、基板
を接着剤によりこれらのクラッシュパッドに接合するこ
とにより製造されてきた。ヘッドライナおよび図１を参
照すると、一般的な製造シーケンスは、ヘッドライナ１
０をプレスの固定具に装填することである。次に、ヘッ
ドライナ１０に接着剤が塗布される。適当な保持時間す
なわち硬化時間の経過後に、プレスが開かれ、完成した
ヘッドライナ／クラッシュパッド・エネルギ管理システ
ムが取出される。
【０００５】上記方法は多くの欠点を有している。基板
に接着剤を塗布するのに、一般に接着剤ガンが使用さ
れ、接着剤ガンは、裏当て層および基板の可視面上に過
剰の接着剤すなわち接着剤の筋を残すことがある。ま
た、硬化時間および接着箇所が不足すると、基板とクラ
ッシュパッドとの接合が弱くなる。更に、基板上でのク
ラッシュパッドの位置が不適当であると、基板／クラッ
シュパッド・エネルギ管理システムが車両に装着された
ときに干渉することがある。また、接着剤は、エネルギ
管理システムのコストを上昇させる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
技術の欠点を解消できるヘッドライナ／ダクト組立体お
よび該組立体の溶着方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の一実施形態によ
るエネルギ管理システムは、一体に振動溶着された基板
およびクラッシュパッドを有している。一実施形態で
は、基板およびクラッシュパッドは、少なくとも一部が
熱可塑性材料で作られている。一実施形態では、クラッ
シュパッドはポリプロピレンのハニカム構造体である。
一実施形態では、クラッシュパッドはポリプロピレンの
リブ構造体である。
【０００８】一実施形態では、クラッシュパッドはポリ
ウレタンのような熱硬化性材料のベース層と、少なくと
も一部が熱可塑性材料で作られた裏当て層とを有し、ク
ラッシュパッドおよび基板は、クラッシュパッドの裏当
て層が基板に振動溶着されるようにして振動溶着され
る。一実施形態では、基板は、少なくとも一部が熱可塑
性材料で作られた裏当て層を有し、クラッシュパッドお
よび基板は、基板の裏当て層およびクラッシュパッドが
一体に振動溶着されるようにして振動溶着される。一実
施形態では、クラッシュパッドおよび基板の各々は、少
なくとも一部が熱可塑性材料で作られた裏当て層を有
し、クラッシュパッドおよび基板は、これらの裏当て層
が一体に振動溶着されるようにして振動溶着される。
【０００９】一実施形態では、ヘッドライナエネルギ管
理システムは、ベース層を備えたヘッドライナおよびポ
リエステルまたはポリプロピレン裏当て層を備えたヘッ
ドライナと、クラッシュパッドとを有している。ヘッド
ライナおよびクラッシュパッドは、ポリエステルまたは
ポリプロピレンの裏当て層およびクラッシュパッドが一
体に振動溶着されるようにして振動溶着される。
【００１０】一実施形態では、振動溶着されることに対
して相容性のない材料で作られた第一および第二部品を
振動溶着する方法は、第一および第二部品を振動溶着す
る前に、第二部品に振動溶着されることに対して相容性
を有する材料の層を、少なくとも第一部品の表面に接着
する段階を有している。一実施形態では、この材料の層
は、その少なくとも一部がポリプロピレンフィルムのよ
うな熱可塑性材料で作られている。この方法の変更形態
では、互いに振動溶着されることに対して相容性を有す
るそれぞれの材料層が、第一および第二部品が振動溶着
される前に、第一および第二部品の表面に接着される。
第一および第二部品は、これらの部品の表面のそれぞれ
の材料の層が一体に振動溶着されるようにして一体に振
動溶着される。
【００１１】一実施形態では、エネルギ管理システムの
ような構造体は、ポリプロピレンのベース板の間にポリ
プロピレンのハニカム構造体またはポリプロピレンのリ
ブ構造体をサンドイッチすることにより作られる。ポリ
プロピレンのハニカム構造体またはポリプロピレンのリ
ブ構造体は、ポリプロピレンの一方のベース板に振動溶
着され、次にポリプロピレンの他方のベース板に振動溶
着される。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明は、以下の詳細な説明およ
び添付図面から、より完全に理解されよう。
【００１３】好ましい実施形態についての以下の説明は
本質の単なる例示であり、いかなる意味でも本発明、そ
の適用または使用方法を制限するものではない。
【００１４】図３を参照して、クラッシュパッド１８に
接合されるヘッドライナ１０（図１）を有するヘッドラ
イナ／クラッシュパッド・エネルギ管理システム８につ
いて説明する。クラッシュパッド１８は、例えばポリプ
ロピレンハニカム構造体である。クラッシュパッド１８
は、ポリプロピレンリブ構造体５６（図６）のような他
のクラッシュパッド構造体とすることができることを理
解すべきである。既知のように、ポリプロピレンリブ構
造体５６は、衝撃を吸収するリブ５８を備えた、ポリプ
ロピレンから成形された構造体である。
【００１５】図３において、摩擦溶着または振動溶着装
置２０は振動ヘッド２２を有し、該振動ヘッド２２には
上方ツール２４が取付けられている。振動溶着装置２０
はまた、テーブル３０上に取付けられたシリンダ２６に
より支持された下方のプレ・センタリング固定具２６を
有している。振動溶着装置２０は更に、クラッシュパッ
ド受入れ固定具３４を備えた圧力ゾーン３２を有してい
る。圧力ゾーン３２として、例えば、Branson Ultrason
ics社（Rochester Hills、ミシガン州）から入手できる
VS-8101/1、VS-8102/2またはVS8101/7圧力ゾーンがあ
る。上方ツール２４には、ローレット加工されたアルミ
ニウムインサートのような粗面化加工されたインサート
３６が取付けられている。
【００１６】振動溶着装置２０は、例えば、その全部を
本願に援用する米国特許第３，９２０，５０４号（名
称：「摩擦溶着装置（Friction Welding Apparatu
s）」）に開示された形式の振動溶着装置とすることが
できる。
【００１７】ヘッドライナ１０は、その可視面（ファブ
リック層１６）を上にして、プレ・センタリング固定具
２６上に装填される。クラッシュパッド１８がクラッシ
ュパッド固定具３４上に置かれ、振動溶着装置２０の溶
着サイクルが開始される。テーブル３０がシリンダ２８
および圧力ゾーン３２を上昇させて、ヘッドライナ１０
を上方ツール２４へと移動させ、圧力ゾーン３２がクラ
ッシュパッド１８をヘッドライナ１０のポリエステル裏
当て層１４に対して押付ける。ヘッドライナ１０が上方
ツール２４内に上昇されたとき、プレ・センタリング固
定具２６が下降される。次に振動ヘッドが付勢され、ク
ラッシュパッド１８をヘッドライナ１０のポリエステル
裏当て層１４に押付けて、クラッシュパッド１８をヘッ
ドライナ１０に振動溶着する。粗面化されたインサート
３６は、ヘッドライナ１０が上方ツール２４内に上昇さ
れかつクラッシュパッド１８が圧力ゾーン３２によりヘ
ッドライナ１０に押付けられたときに、インサート３６
がクラッシュパッド１８に対向するように位置決めされ
る。振動溶着サイクルが完了すると、振動溶着装置２０
は、適当な保持時間の間、クラッシュパッド１８をヘッ
ドライナ１０に押付けた状態に維持する。保持時間が経
過すると、テーブル３０が下降され、完成されたヘッド
ライナ／クラッシュパッド・エネルギ管理システム８が
振動溶着装置２０から取出される。
【００１８】振動溶着装置２０は、クラッシュパッド１
８が上方ツール２４内に上昇されかつヘッドライナ１０
がクラッシュパッド１８に当接して上昇されるように構
成できることを理解すべきである。
【００１９】一方の部品（この場合、例えばクラッシュ
パッド１８であるポリプロピレンハニカム構造体）に対
して他方の部品（この場合、例えばヘッドライナ１０の
ポリエステル裏当て層１４）を振動させると、クラッシ
ュパッド１８のポリプロピレン熱可塑性プラスチックお
よびヘッドライナ１０のポリエステル裏当て層１４の熱
可塑性プラスチックを一体に溶融させるのに充分な熱が
発生され、クラッシュパッド１８およびポリエステル裏
当て層１４のそれぞれの組成に基いて、ポリマー継手お
よび機械的継手（インターロッキング）の一方または両
方を形成する。ポリプロピレンの裏当て層では接合は本
質的にポリマー接合であり、ポリエステルの裏当て層で
は接合は本質的に機械的接合であって、ポリプロピレン
ハニカムクラッシュパッド１８の熱可塑性プラスチック
がポリエステルの裏当て層１４の繊維の周囲を包囲する
（インターロッキング）。クラッシュパッド１８は、ポ
リプロピレンのハニカム構造体以外の構造体、例えば発
泡体またはポリプロピレンのリブ構造体とすることがで
きることを理解すべきである。
【００２０】上記方法は、例えば前掲の米国特許第３，
９２０，５０４号に開示されているような既知の摩擦溶
着または振動溶着装置を用いて遂行できる。溶着パラメ
ータ条件は、溶着すべき２つの部品の材料が、これらの
両部品の適切な振動溶着または摩擦溶着を達成するよう
に変更できる。主要な溶着パラメータとして、圧力、振
幅、振動数、溶着時間および保持時間がある。
【００２１】例えばクラッシュパッド１８のようなポリ
プロピレンのハニカム構造体は、Trauma Lite Ltd.社
（Manchester、英国）からTRAUMA-LITE Honeycombsの商
標で販売されているポリプロピレンのハニカム、および
ATS, Inc.社（Canonsburg、ペンシルバニア州）からPP
8-80 TUBUS Honeycombs-Polypropyleneの商標およびWAV
ECORE（登録商標）で販売されているポリプロピレンの
ハニカムがある。Branson Ultrasonics社から入手でき
るBranson Ultrasonics Mini-Vibration Welderを用い
て、ポリエステルが裏当てされたヘッドライナ材料をこ
れらのポリプロピレンのハニカム構造体に溶着するため
の例示の溶着パラメータは下記の通りである。 最大クランプ荷重： ３３１〜３４０Ｎ 溶着振幅： １．７０〜１８０ｍｍ（ピークピ
ーク値） 溶着時間： １〜８秒 溶着振動数： ２４０Ｈｚ
【００２２】表１には、このようなヘッドライナ材料の
部片を、接合が行なわれているこのようなハニカム構造
体に溶着するのに使用されるBranson Ultrasonics MINI
-VIBRATION WELDERの溶着パラメータが示されている。
満足できる最適接合を達成するための溶着パラメータは
機械的試行錯誤により決定できる（試験したハニカム材
料は１０ｍｍおよび２０ｍｍの厚さ（７０ｍｍ×７００
ｍｍ）を有し、ヘッドライナ材料は発泡体内部およびポ
リエステルの裏当てを備えているものおよび備えていな
いものがある）。
【００２３】
【表１】
【００２４】表２には、２つのポリプロピレン板の基板
の間の上記形式のポリプロピレンのハニカム構造体のサ
ンドイッチ構造体を溶着するのに使用されるBranson Ul
trasonics MINI-VIBRATION WELDERの溶着パラメータを
示す。この場合、ハニカム構造体５２（図７）の一方の
面が一方のポリプロピレン板５４に振動溶着され、次に
他方のポリプロピレン板５４がハニカム構造体５２の他
方の面に振動溶着される（サンドイッチ構造体）。ハニ
カム構造体は１０ｍｍの厚さおよび２０ｍｍの厚さのも
のを使用し、ポリプロピレン板は２０％ＭＦＲ（ミネラ
ル充填体）および３０％タルク充填体を使用した（ハニ
カム材料は、１０ｍｍおよび２０ｍｍの厚さを有する。
７０ｍｍ×７００ｍｍ）。
【００２５】
【表２】
【００２６】本発明の一実施形態では、「相容性のない
（incompatible）」材料で作られた部品は、例えば接着
剤により、「相容性を有する（compatible）」材料また
は層を、一方または両方の部品に接着することにより振
動溶着または摩擦溶着することができる。本願明細書で
使用するとき、用語「相容性を有する」材料とは、他方
の部品に振動溶着でき、場合によっては相容性を有する
材料からなる他方の層に振動溶着できる材料をいう。例
えば、ポリウレタン発泡体は、エネルギ管理構造体にク
ラッシュパッドを設けるのに使用されている材料であ
る。しかしながら、ポリウレタン発泡体は熱硬化性材料
であり、有効に振動溶着または摩擦溶着することはでき
ない。ポリウレタンのような熱硬化性材料を、ポリプロ
ピレンのような熱可塑性材料に振動溶着または摩擦溶着
するには、ポリプロピレンのような相容性を有する熱可
塑性材料の層が、熱硬化性材料で作られた部品の表面に
接着される。次に、２つの部品を振動溶着することによ
り、熱硬化性材料で作られた部品に接着された熱可塑性
材料の層が他の部品に振動溶着され、これにより、熱硬
化性材料で作られた部品が、熱可塑性材料で作られた部
品に振動溶着または摩擦溶着される。熱硬化性材料で作
られた２つの部品は、先ず、相容性を有する熱可塑性材
料のそれぞれの層を、互いに溶着すべき各ブシュ必要の
表面に接着することにより、振動溶着または摩擦溶着に
より同様に溶着される。例えば、ポリプロピレンフリー
スのシートは、例えば接着剤により、溶着すべきそれぞ
れの部品の表面に接着することができる。同様に、「相
容性のない」熱可塑性材料で作られた部品は、一体に溶
着すべき部品の一方または両方の表面に、相容性を有す
る熱可塑性材料の層（場合によっては複数の層）を接着
することにより振動溶着することができる。相容性のな
い熱可塑性材料とは、２つの材料の融点および流動指数
が非常に異なっているため有効な振動溶着または摩擦溶
着が妨げられる熱可塑性材料である。相容性を有する熱
可塑性材料とは、２つの材料の融点および流動指数がほ
ぼ同じであり、摩擦溶着または振動溶着できる熱可塑性
材料である。
【００２７】図４は本発明の一実施形態を示す分解図で
あり、ヘッドライナ１０に接着されるポリウレタンクラ
ッシュパッド４０を備えたエネルギ管理構造体３８が示
されている。基板４２は、例えば上記形式の繊維強化ヘ
ッドライナ材料である。図３の要素に対応する図４の要
素は、同じ参照番号で示されている。クラッシュパッド
４０は、例えば、接着剤または接着テープ等の既知の態
様でポリウレタン発泡体の層４４に接着されるポリエス
テルフリースまたはポリプロピレンの裏当て層４６を備
えたポリウレタン発泡体の層４４で作られる。任意であ
るが、クラッシュパッド４０には、フェルト、ポリエス
テルフリース等の対面層４８を設けることもできる。
【００２８】ヘッドライナ１０は、前述のようにして振
動溶着装置２０（図３）内に置かれ、クラッシュパッド
（単一または複数）４０は、ポリエステルの裏当て層４
６がヘッドライナ１０を向くようにしてクラッシュパッ
ド固定具３４（図３）上に置かれる。次に、上記方法に
より、ヘッドライナ１０およびクラッシュパッド（単一
または複数）４０が一体に振動溶着される。
【００２９】表３には、Branson Ultrasonics MINI-VIB
RATION WELDER を用いて、一般的なポリエステルが裏当
てされたヘッドライナ材料の部片を前述のようなポリプ
ロピレンフリース裏当て層を備えたポリウレタン発泡体
の層に溶着することにより作られる構造体の溶着パラメ
ータが示されている。表３の溶着では、クラッシュパッ
ドのポリプロピレンフリース裏当て層からの熱可塑性材
料は、機械的接合を形成するヘッドライナ１０のポリエ
ステル裏当て層１４に浸透する。各場合において、接合
が達成された。最適溶着パラメータは、例えば試行錯誤
により決定されよう（ポリプロピレンフリース裏当て層
を備えたポリウレタン部品は、約１０ｍｍの厚さおよび
６０ｍｍ×１５ｍｍの寸法を有する）。
【００３０】
【表３】
【００３１】或る場合には、２つの部品は、熱可塑性材
料であるが有効な振動溶着または摩擦溶着を行なうには
不充分な同様な材料から作られる。例えば、上記ヘッド
ライナ材料の２つの部片は、これらのポリエステルの裏
当て層が熱可塑性材料であっても、これらを有効に振動
溶着または摩擦溶着することは困難である。このような
場合には、２つのポリエステル裏当て層の間に、これら
の両部品に振動溶着または摩擦溶着できる中間熱可塑性
材料が介在される。中間熱可塑性材料は、例えば接着剤
により一方の部品に接着されるか、該部品に振動溶着ま
たは摩擦溶着される。次に、他方の部品が、第一部品、
より詳しくは第一部品に接着された熱可塑性材料の層に
振動溶着または摩擦溶着される。
【００３２】上記方法を使用できる一例は、上記一般的
なヘッドライナ材料からなる２つの部片を一体に振動溶
着または摩擦溶着することである。前述のように、一般
的なヘッドライナ材料で作られたヘッドライナ５０は、
ポリエステル裏当て層１４およびフェルトのようなファ
ブリックのフロントシート１６を備えたポリウレタン発
泡体層１２を有している。ポリエステルは熱可塑性材料
であるが、ポリエステルからなる２つの層は、一般に、
有効に摩擦溶着することができない。図５は、ヘッドラ
イナ５０の２つの部片のポリエステル裏当て層１４の間
にポリプロピレンフィルム５１の層を介在することによ
り振動溶着または摩擦溶着されるこのようなヘッドライ
ナ材料の２つの部片５０の分解図である。ポリプロピレ
ンフィルム５１は、例えば接着剤、接着テープ等または
振動溶着または摩擦溶着により一方の部片５０のポリエ
ステル裏当て層１４に接合される。これにより得られ
る、ポリプロピレンフィルム５１がポリエステル裏当て
層１４に接合されたヘッドライナ部片５０は、次に、他
の部片５０（該部片５０のポリエステル裏当て層１４に
はポリプロピレンフィルム５１が振動溶着または摩擦溶
着されている）に振動溶着または摩擦溶着される。
【００３３】表４には、Branson Ultrasonics MINI-VIB
RATION WELDERを用いて、このような２つの部片（部品
寸法は約５０ｍｍ×５０ｍｍ）を一体に振動溶着または
摩擦溶着した多数の溶着についての溶着パラメータが示
されている。
【００３４】
【表４】
【００３５】図８は、ポリマーで作られた２つの部品間
の分子ポリマーボンド（molecularpolymer bond）、す
なわちポリマーが互いに接着される分子ポリマーボンド
を示す。既知のように、分子ポリマーボンドでは、２つ
の部品のポリマーが混合して１つのポリマーとなる。か
くして、既知のように、２つのポリマーが同一でない場
合には、両ポリマーを溶融させてポリマーボンドを形成
するには、両ポリマーは、相容性を有する融点および流
動指数をもたなくてはならない
【００３６】図９は、２つの部品のポリマーを一体に溶
融させることにより形成される機械的接合すなわちイン
ターロッキング接合を示す。機械的接合では、熱可塑性
部品のような部品のポリマーが溶融して、繊維材料のよ
うな他方の部品のポリマーの要素の周囲にインターロッ
クする。しかしながら、純粋な機械的接合では、両部品
のポリマーは、図８の分子ポリマーボンドに関連して前
述したように混合することはない。
【００３７】表５には、ハニカム材料（両面にフリース
裏当てを備えた、Trauma Lite社から入手できる「WAVE
CORE」形式の材料）を、ポリプロピレン裏当てを備えた
ヘッドライナ材料（Lear Corporation社から入手できる
「AZDEL」形式の材料）に溶着するのに使用したBranson
Ultrasonic Vibration Welder Type VW4の溶着パラメ
ータが示されている。両部品間には、引張り試験のため
のストリップが一体に溶着されている（ハニカム材料は
フリース裏当てを備えた厚さ１５ｍｍの「WAVE CORE」
形式の材料、部品サイズは７０×１２０ｍｍであり、ヘ
ッドライナ材料はポリプロピレン裏当てを備えた「AZDE
L」形式の材料、部品サイズは２００×１５０ｍｍであ
る）。
【００３８】
【表５】
【００３９】表６には、ポリプロピレン安全プラスチッ
ク（Oakwood Group社から入手できるプラスチック）
を、ポリプロピレンの裏当てを備えたヘッドライナ材料
（LearCorporation社から入手できる「AZDEL」形式の材
料）およびポリエステルの裏当てを備えたヘッドライナ
材料（Lear Corporation社から入手できる材料）に溶着
するのに使用したBranson Ultrasonic Vibration Welde
r Type VW4の溶着パラメータが示されている（安全プラ
スチックの部品サイズは１００×１４０ｍｍであり、ヘ
ッドライナ材料はポリプロピレン／ポリエステルの裏当
てを備え、部品サイズは１２０×１６０ｍｍである）。
【００４０】
【表６】
【００４１】本発明の上記説明は本質の単なる例示であ
り、従って、本発明の本旨を逸脱しない種々の変更は本
発明の範囲内に包含されるものである。そのような変更
は、本発明の精神および範囲から逸脱しないと考えるべ
きである。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術によるヘッドライナを示す分解図であ
る。
【図２】従来技術によるヘッドライナ・エネルギ管理シ
ステムを示す分解図である。
【図３】振動溶着装置内のエネルギ管理システムを示す
側面図である。
【図４】本発明によるエネルギ管理システムを示す分解
図である。
【図５】本発明の他の実施形態によるエネルギ管理シス
テムを示す分解図である。
【図６】ポリプロピレンリブ構造体を示す側面図であ
る。
【図７】本発明に従って形成された構造体を示す側面図
である。
【図８】振動溶着により形成されたポリマー継手を示す
模式図である。
【図９】振動溶着により形成された機械的継手を示す模
式図である。
【符号の説明】
８ エネルギ管理システム １０、５０ ヘッドライナ １２ ポリウレタン発泡体層 １４ ポリエステル裏当て層 １６ フロントシート ２０ 摩擦溶着装置（振動溶着装置）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロバート ギフォード アメリカ合衆国 ミシガン州 48439 グ ランド ブランク メドウビュウ 7148 Ｆターム(参考） 3J066 AA23 AA29 BA03 BB01 BC10 BD05 BF02 BG10

Claims (32)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】基板と、該基板に振動溶着された少なくと
    も１つのクラッシュパッドとを有することを特徴とする
    エネルギ管理システム。
  2. 【請求項２】少なくとも一部が熱可塑性材料で作られて
    いる基板と、少なくとも一部が熱可塑性材料で作られて
    いる少なくとも１つのクラッシュパッドとを有し、基板
    およびクラッシュパッドが一体に振動溶着されているこ
    とを特徴とするエネルギ管理システム。
  3. 【請求項３】前記クラッシュパッドが、発泡体クラッシ
    ュパッド、ハニカム構造体クラッシュパッドおよびリブ
    構造体のうちの少なくとも１つを有していることを特徴
    とする請求項２記載のエネルギ管理システム。
  4. 【請求項４】前記クラッシュパッドが、ポリプロピレン
    のハニカム構造体の１つを有していることを特徴とする
    請求項２記載のエネルギ管理システム。
  5. 【請求項５】前記クラッシュパッドは、熱可塑性材料の
    裏当て層を備えた熱硬化性材料のベース層を有し、クラ
    ッシュパッドおよび基板は、該基板およびクラッシュパ
    ッドの裏当て層が一体に振動溶着されるようにしてクラ
    ッシュパッドおよび基板を振動溶着することにより一体
    に振動溶着されることを特徴とする請求項２記載のエネ
    ルギ管理システム。
  6. 【請求項６】前記クラッシュパッドは、ポリプロピレン
    フリースの裏当て層を備えたポリウレタン発泡体のベー
    ス層を有し、クラッシュパッドおよび基板は、該基板お
    よびこのポリプロピレンフリースの裏当て層が一体に振
    動溶着されるようにしてクラッシュパッドおよび基板を
    振動溶着することにより、一体に振動溶着されることを
    特徴とする請求項２記載のエネルギ管理システム。
  7. 【請求項７】少なくとも一部が熱可塑性材料で作られた
    基板と、ベース層および少なくとも一部が熱可塑性材料
    で作られた裏当て層を備えた少なくとも１つのクラッシ
    ュパッドとを有し、クラッシュパッドおよび基板は、該
    基板およびクラッシュパッドの裏当て層が一体に振動溶
    着されるようにしてクラッシュパッドおよび基板を振動
    溶着することにより、一体に振動溶着されることを特徴
    とするエネルギ管理システム。
  8. 【請求項８】前記クラッシュパッドのベース層は、基板
    に振動溶着されることに相容性を有する材料で作られて
    いることを特徴とする請求項７記載のエネルギ管理シス
    テム。
  9. 【請求項９】前記クラッシュパッドのベース層は熱硬化
    性材料で作られていることを特徴とする請求項７記載の
    エネルギ管理システム。
  10. 【請求項１０】前記クラッシュパッドのベース層はポリ
    ウレタン発泡体で作られていることを特徴とする請求項
    ７記載のエネルギ管理システム。
  11. 【請求項１１】少なくとも一部が熱可塑性材料で作られ
    ている裏当て層を備えた基板と、少なくとも一部が熱可
    塑性材料で作られた少なくとも１つのクラッシュパッド
    とを有し、クラッシュパッドおよび基板は、クラッシュ
    パッドおよび基板の裏当て層が一体に振動溶着されるよ
    うにしてクラッシュパッドおよび基板を振動溶着するこ
    とにより、一体に振動溶着されることを特徴とするエネ
    ルギ管理システム。
  12. 【請求項１２】前記基板は、裏当て層が設けられたベー
    ス層を備えたヘッドライナを有し、裏当て層はポリエス
    テルの層を備え、クラッシュパッドおよび基板は、クラ
    ッシュパッドおよび基板のポリエステル裏当て層が一体
    に振動溶着されるようにしてクラッシュパッドおよび基
    板を振動溶着することにより、一体に振動溶着されるこ
    とを特徴とする請求項１１記載のエネルギ管理システ
    ム。
  13. 【請求項１３】前記クラッシュパッドはハニカム構造体
    を有することを特徴とする請求項１２記載のエネルギ管
    理システム。
  14. 【請求項１４】前記クラッシュパッドはポリプロピレン
    のハニカム構造体を有することを特徴とする請求項１２
    記載のエネルギ管理システム。
  15. 【請求項１５】前記クラッシュパッドは熱可塑性材料の
    裏当て層を備えた熱硬化性材料のベース層を有し、クラ
    ッシュパッドおよび基板は、クラッシュパッドの裏当て
    層およびポリエステル裏当て層が一体に振動溶着される
    ようにしてクラッシュパッドおよび基板を振動溶着する
    ことにより、一体に振動溶着されることを特徴とする請
    求項１２記載のエネルギ管理システム。
  16. 【請求項１６】ベース層およびポリエステル裏当て層を
    備えたヘッドライナおよびクラッシュパッドを有し、ヘ
    ッドライナおよびクラッシュパッドは、クラッシュパッ
    ドおよびヘッドライナのポリエステル裏当て層が一体に
    振動溶着されるようにしてヘッドライナおよびクラッシ
    ュパッドを振動溶着することにより、一体に振動溶着さ
    れることを特徴とするヘッドライナ・エネルギ管理シス
    テム。
  17. 【請求項１７】ベース層およびポリエステル裏当て層を
    備えたヘッドライナと、ベース層および少なくとも一部
    が熱硬化性材料で作られた裏当て層を備えたクラッシュ
    パッドと有し、ヘッドライナおよびクラッシュパッド
    は、ヘッドライナのポリエステル裏当て層およびクラッ
    シュパッドの裏当て層が一体に振動溶着されるようにし
    てヘッドライナおよびクラッシュパッドを振動溶着する
    ことにより、一体に振動溶着されることを特徴とするヘ
    ッドライナ・エネルギ管理システム。
  18. 【請求項１８】ポリプロピレンのハニカム構造体と、お
    よびポリプロピレン板の両側に振動溶着されたポリプロ
    ピレン構造体とのうちの一方からなることを特徴とする
    構造体。
  19. 【請求項１９】第一および第二部品を振動溶着する前
    に、第二部品に振動溶着されることに対して相容性を有
    する熱可塑性材料で少なくとも一部が作られた材料の層
    を、少なくとも第一部品の表面に接着する段階と、第一
    部品の材料の層が第二部品に振動溶着されるようにして
    第一および第二部品を振動溶着することにより第一およ
    び第二部品を一体に振動溶着する段階とを有することを
    特徴とする第一および第二部品を振動溶着する方法。
  20. 【請求項２０】前記第二部品は、少なくとも一部が、第
    一部品の表面の材料の層の熱可塑性材料に振動溶着され
    ることに対して相容性を有する熱可塑性材料で作られる
    ことを特徴とする請求項１９記載の方法。
  21. 【請求項２１】前記第二部品の熱可塑性材料および第一
    部品の材料の層の熱可塑性材料は、相容性を有する融点
    および流動指数を有することを特徴とする請求項２０記
    載の方法。
  22. 【請求項２２】第一および第二部品を振動溶着する前
    に、互いに振動溶着されることに対して相容性を有する
    第一および第二部品のそれぞれの材料の層を、第一およ
    び第二部品の各々の表面に接着する段階と、第一部品の
    表面に接着された材料の層が第二部品に接着された材料
    の層に振動溶着されるようにして第一および第二部品を
    振動溶着することにより第一および第二部品を一体に振
    動溶着する段階とを有することを特徴とする第一および
    第二部品を振動溶着する方法。
  23. 【請求項２３】前記第一および第二部品の表面の各材料
    の層は、少なくとも一部が熱可塑性材料で作られ、第一
    部品の表面に接着される材料の層の熱可塑性材料は、第
    二部品の表面に接着される材料の層の熱可塑性材料に振
    動溶着されることに対して相容性を有することを特徴と
    する請求項２２記載の方法。
  24. 【請求項２４】前記第二部品の表面に接着された材料の
    層の熱可塑性材料および第一部品の表面に接着された材
    料の層の熱可塑性材料は、相容性を有する融点および流
    動指数を有することを特徴とする請求項２３記載の方
    法。
  25. 【請求項２５】２つの部品を一体に振動溶着する前に、
    第二部品に振動溶着されることに対して相容性を有する
    材料で少なくとも一部が作られた材料の層を、少なくと
    も第一部品の表面に接着する段階と、第二部品および第
    一部品の表面の材料の層が一体に振動溶着されるように
    して第一および第二部品を振動溶着する段階とを有する
    ことを特徴とする、一体に振動溶着されることに対して
    相容性のない材料で作られた第一および第二部品を振動
    溶着する方法。
  26. 【請求項２６】前記第二部品は少なくとも一部が熱可塑
    性材料で作られ、第一部品の表面に接着される材料の層
    は、少なくとも一部が、第二部品の熱可塑性材料に振動
    溶着されることに対して相容性を有する熱可塑性材料で
    作られることを特徴とする請求項２５記載の方法。
  27. 【請求項２７】前記第一部品の表面に接着される材料の
    層はポリプロピレンフィルムであることを特徴とする請
    求項２６記載の方法。
  28. 【請求項２８】一体に振動溶着されることに対して相容
    性のない材料で作られた第一部品および第二部品であっ
    て、第二部品の少なくとも一部が熱可塑性材料で作られ
    ている第一部品と第二部品とを振動溶着する方法におい
    て、第一および第二部品を一体に振動溶着する前に、第
    二部品の熱可塑性材料に振動溶着されることに対して相
    容性を有する材料で少なくとも一部が作られた材料の層
    を、第一部品の表面に接着する段階と、第二部品および
    第一部品の表面の材料の層が一体に振動溶着されるよう
    にして第一および第二部品を振動溶着する段階とを有す
    ることを特徴とする振動溶着方法。
  29. 【請求項２９】前記第一部品の表面に接着される材料の
    層はポリプロピレンフィルムであることを特徴とする請
    求項２８記載の方法。
  30. 【請求項３０】第一および第二部品を一体に振動溶着す
    る前に、互いに振動溶着されることに対して相容性を有
    するそれぞれの材料の層を、第一部品の表面および第二
    部品の表面に接着する段階と、第二部品および第一部品
    のそれぞれの表面のそれぞれの材料の層が一体に振動溶
    着されるようにして第一および第二部品を振動溶着する
    段階とを有することを特徴とする、一体に振動溶着され
    ることに対して相容性のない材料で作られた第一および
    第二部品を振動溶着する方法。
  31. 【請求項３１】前記それぞれの材料の層は少なくとも一
    部が熱可塑性材料で作られることを特徴とする請求項３
    ０記載の方法。
  32. 【請求項３２】前記それぞれの材料の層はポリプロピレ
    ンフィルムであることを特徴とする請求項３０記載の方
    法。
JP2003043121A 2002-02-20 2003-02-20 エネルギ管理システムおよび該システムの溶着方法 Pending JP2003252154A (ja)

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