JP2004345145A - 溶着加工製品 - Google Patents
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Abstract
【課題】振動溶着される加工品の接合部分の変形及び剥離をなくし、かつ振動溶着時に加工品の接合部箇所に生じた溶着バリが外部から見えないようにする。
【解決手段】第２加工品１２の接合面１２ａの周縁箇所に第１加工品１１の接合面１１ａと振動溶着される凸条１２ｂをエンドレスに形成し、このエンドレス状凸条１２ｂで囲まれた接合面１２ａには、これを複数の空間１４に区画する区画用凸条１２ｃを形成し、さらに、第２加工品１２の接合面１２ａには各空間１４をそれぞれ大気に連通する別々の通気孔１５が形成される。また、第２加工品１２の接合面１２ａの周縁寄り箇所には、可撓性カバー片１６がエンドレス状凸条１２ｂの外周囲を取り巻くようにして設けられている。
【選択図】 図１
【解決手段】第２加工品１２の接合面１２ａの周縁箇所に第１加工品１１の接合面１１ａと振動溶着される凸条１２ｂをエンドレスに形成し、このエンドレス状凸条１２ｂで囲まれた接合面１２ａには、これを複数の空間１４に区画する区画用凸条１２ｃを形成し、さらに、第２加工品１２の接合面１２ａには各空間１４をそれぞれ大気に連通する別々の通気孔１５が形成される。また、第２加工品１２の接合面１２ａの周縁寄り箇所には、可撓性カバー片１６がエンドレス状凸条１２ｂの外周囲を取り巻くようにして設けられている。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱可塑性材からなる加工品を面接触させた状態で、その面方向に相対振動させることにより生じる摩擦熱で溶着できるようにした溶着加工製品の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車などの車両において、その助手席や運転席などの前面部を覆う内装パネルの内側にはエアーバック装置が装着されており、このエアーバック装置は、車両が衝突した時などの衝撃力で、内蔵のインフレータを動作させることでエアーバックを急速に膨張展開し、この膨張展開時の圧力で、内装パネルに設けた破断開放部を破断すると同時に、この破断により開口された開口部からエアーバックをパネル外に膨張展開させることで助手席などの乗客を衝突時の衝撃から保護するようにしている。
【０００３】
このようなエアーバック装置が装着される内装パネルの内側、特に破断用開放部が形成される内装パネルの裏面箇所には、内装パネルと同質の熱可塑性樹脂材からなる補強部材を溶着し、これにより、破断用開放部分が内装パネルの外側から加えられる衝撃力で凹状に変形されたり、あるいは破断されたりするのを防止すると共に、破断用開放部分がエアーバックの膨張展開で開口された時に破断用開放部分が内装パネルから分離されて飛散されるのを防止するようにしている。このような内装パネルと補強部材との溶着には振動溶着機が使用される（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特許第３０４３６０４号
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、振動溶着機により溶着される内装パネルや補強部材などの加工品は熱可塑性樹脂材から成形され、そして、互いに振動溶着される加工品同士の接合面は、両接合面が共に平面の場合または一方が平面で他方が凹凸面を呈するように構成されている。
このような加工品同士を互いに圧接させた状態で両者の接合面を振動溶着する場合、両加工品の接合面は互いに圧接された状態で、接合面の面方向に振動されるため、その摩擦熱により溶融された樹脂材の一部が互いの接合部分の周囲に溶着バリとして出現する。その結果、加工品の接合部分が製品の外表面に現れる場合には、前記溶着バリが製品の品質を低下させるなどの問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、振動溶着時に加工品の接合部周辺箇所に生じた溶着バリが外部から見えないようにした溶着加工製品を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記第１の目的を達成するために本発明の請求項１に記載の発明は、熱可塑性の第１加工品と第２加工品とを振動溶着により固着するようにした溶着加工製品であって、前記第１加工品と第２加工品は互いに振動溶着される所要面積の接合面をそれぞれ備え、前記第１及び第２加工品の一方の接合面に前記第１及び第２加工品の他方の接合面と振動溶着される複数の凸条を形成し、前記第１及び第２加工品の一方には、該一方の加工品から前記他方の接合面に向け延在するとともに該他方の接合面と当接するように、かつ該第１及び第２加工品の接合面の外周囲を取り巻くように可撓性カバー片が設けられていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１記載の溶着加工製品において、前記他方の接合面及び該他方の接合面に圧接される前記各凸条の面の少なくとも一方に摩擦抵抗を増大するための微細な凹凸を形成したことを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１または２記載の溶着加工製品において、前記第１及び第２加工品のうち、内側に配置される加工品が半透明な熱可塑性材で成形されていることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１は本発明の第１実施の形態における溶着加工製品の一部の縦断側面図、図２は本発明の第１の実施の形態における第２加工品の平面図、図３は図１に示すＡ部分の拡大断面図、図４は本発明の第１の実施の形態における第１加工品と第２加工品との溶着前及び溶着後の状態を示す説明図である。
【００１１】
図１において、溶着加工製品１０は、ポリプロピレン樹脂などの熱可塑性樹脂を主原料として成形された合成樹脂製の車両用内装パネル等に相当する第１加工品１１と、オレフィン系エラストマー又はウレタン系エラストマーなどの熱可塑性樹脂材によって形成されたパネル用補強部材等に相当する第２加工品１２とから構成され、第２加工品１２は第１加工品１１の裏面に振動溶着によって固着されるように構成されている。
【００１２】
上記第１加工品１１は裏面に所要面積の接合面１１ａを有し、この接合面１１ａには、図３に示すように、摩擦抵抗を増大するための微細な凹凸１１ｂ、例えば梨地状の微細凹凸またはシボなどが形成されている。
【００１３】
上記第２加工品１２は、第１加工品１１の接合面１１ａに対応した所要面積の接合面１２ａを有し、この接合面１２ａの周縁箇所には、図１〜図３に示すように、第１加工品１１の接合面１１ａと振動溶着される凸条１２ｂ（高さが０．５〜１．０ｍｍ程度）がエンドレスに形成され、さらに、このエンドレス状凸条１２ｂで囲まれた接合面１２ａの領域には、これを複数の空間１４に区画する区画用凸条１２ｃ（高さが０．５〜１．０ｍｍ程度）が形成され、この区画用凸条１２ｃは第１加工品１１の接合面１１ａと振動溶着されるものである。また、第２加工品１２の接合面１２ａの箇所には、上記各空間１４をそれぞれ大気に連通する別々の通気孔１５が形成されている。
【００１４】
上記エンドレス状凸条１２ｂの形成箇所より外側に位置する、第２加工品１２の接合面１２ａの周縁寄り箇所には、図１〜図３に示すように、第２加工品１２と同材質の可撓性カバー片１６がエンドレス状凸条１２ｂの外周囲を取り巻くようにして設けられている。
【００１５】
この可撓性カバー片１６は、振動溶着時に第１及び第２加工品１１，１２の接合部周辺箇所に生じた溶着バリ１７が外部から見えないように覆うためのものであり、第２加工品１２の接合面１２ａから第１加工品１１の接合面１１ａに向けて斜めに延在するように、１．０〜１．５ｍｍ程度の長さを有するとともに、接合面１２ａとの連接基部から先端に行くに従い薄肉となるフィン形状を呈している。また、この可撓性カバー片１６の先端は第１加工品１１の接合面１１ａに当接される構成になっている。
【００１６】
このような第１の実施の形態において、第１加工品１１と第２加工品１２とを振動溶着する場合は、この両加工品を図示省略した振動溶着機にセットし、第１加工品１１の接合面１１ａと第２加工品１２のエンドレス状凸条１２ｂ及び区画用凸条１２ｃとを図４（Ａ）に示すように接触させる。これと同時に、第２加工品１２に設けられている可撓性カバー片１６の先端を第１加工品１１の接合面１１ａに当接させる。そして、これら加工品１１と１２を両側から加圧した状態で接合面の面方向に相対振動すると、その摩擦熱で第１加工品１１の接合面１１ａと第２加工品１２のエンドレス状凸条１２ｂ及び区画用凸条１２ｃとの接触部位が溶融され、両者は図４（Ｂ）に示すように接着される。
【００１７】
この時、各空間１４はそれぞれの通気孔１５を介して大気に連通されているため、この空間１４内の空気が摩擦熱により加熱されても空間１４内が高圧になることがない。また、可撓性カバー片１６は可撓性を有しているため、可撓性カバー片１６の先端が第１加工品１１の接合面１１ａと摩擦しても、これを溶融するだけの摩擦熱が発生せず、その結果、可撓性カバー片１６の先端部分は第１加工品１１の接合面１１ａに溶着されることがない。
【００１８】
このような本実施の形態に示す溶着加工製品においては、第１加工品１１の接合面１１ａと第２加工品１２のエンドレス状凸条１２ｂ及び区画用凸条１２ｃとが圧接された状態で振動溶着されると各空間１４は閉じられた状態となるが、この各空間１４はそれぞれの通気孔１５を介して大気に連通されているため、この空間１４内の空気が摩擦熱により加熱されても空間１４内が高圧になることがなく、その結果、従来の溶着加工製品のように、空間部に対応する加工品が部分的に凹凸状に変形されたり、溶着部位か部分的に剥離されるのを未然に防止することができる。
【００１９】
また、この実施の形態に示す溶着加工製品においては、第１加工品１１と第２加工品１２とが振動溶着された時、可撓性カバー片１６は、図４（Ｂ）に示すように、その先端が第２加工品１２の内側へ臨むように圧縮変形されると同時に、第１加工品１１の接合面１１ａと第２加工品１２の接合面１２ａとの間の隙間を閉鎖するように作用する。このため、図４（Ｂ）に示すように、第１加工品１１の接合面１１ａと第２加工品１２のエンドレス状凸条１２ｂ及び区画用凸条１２ｃが振動溶着されることに伴い、その接合部の周辺箇所に摩擦熱で溶融された樹脂材の一部が溶着バリ１７として発生しても、この溶着バリ１７は可撓性カバー片１６により覆われることになる。その結果、従来のように溶着バリ１７が表面に出現することがなく、製品の品質を向上でき、特に加工製品の接合部分が製品の外表面に現れる場合には好適となる。
【００２０】
また、この第１の実施の形態に示す溶着加工製品においては、第２加工品１２のエンドレス状凸条１２ｂ及び区画用凸条１２ｃが振動溶着される第１加工品１１の接合面１１ａには、摩擦抵抗を増大するための微細な凹凸１１ｂが形成されているため、加工品の溶着に要する振動溶着時間を短縮でき、かつ加工品の溶着を確実にできる。
【００２１】
なお、上記第１の実施の形態では、エンドレス状凸条１２ｂ及び区画用凸条１２ｃを第２加工品１２の接合面１２ａに形成する場合について説明したが、本発明はこれに限らず、第１加工品１１の接合面１１ａに形成するようにしてよい。
【００２２】
また、本発明における空間１４に対する通気孔１５は、上記第１の実施の形態に示すように第２加工品１２に設けるものに限らず、第１加工品１１に設けてもよい。
【００２３】
また、本発明における摩擦抵抗増大用の微細な凹凸１１ｂは、上記第１の実施の形態に示すように第１加工品１１の接合面１１ａに設けるものに限らず、第２加工品１２のエンドレス状凸条１２ｂ及び区画用凸条１２ｃにも設けるようにしてもよい。
【００２４】
また、第２加工品１２の接合面１２ａ（又は、第１加工品１１の接合面１１ａ）に形成されるエンドレス状凸条１２ｂ及び区画用凸条１２ｃのパターンは図２に示すものに限定されない。
【００２５】
さらにまた、前記第１及び第２加工品のうち、内側に配置される加工品を半透明な熱可塑性材で成形することでき、このような加工品であれば、両加工品の溶着状態を外部より目視できる。
【００２６】
次に、図５〜図７により本発明にかかる溶着加工製品の第２の実施の形態について説明する。
図５は本発明の第２の実施の形態における溶着加工製品の一部の縦断側面図、図６は本発明の第２の実施の形態における第２加工品の平面図、図７は図５に示すＢ部分の拡大断面図である。
【００２７】
図５において、溶着加工製品２０は、ポリプロピレン樹脂などの熱可塑性樹脂を主原料として成形された合成樹脂製の車両用内装パネル等に相当する第１加工品２１と、オレフィン系エラストマー又はウレタン系エラストマーなどの熱可塑性樹脂材によって形成されたパネル用補強部材等に相当する第２加工品２２とから構成され、第２加工品２２は第１加工品２１の裏面に振動溶着によって固着されるように構成されている。
【００２８】
上記第１加工品２１は裏面に所要面積の接合面２１ａを有し、この接合面２１ａには、図７に示すように、摩擦抵抗を増大するための微細な凹凸２１ｂ、例えば梨地状の微細凹凸またはシボなどが形成されている。
また、上記第２加工品２２は、第１加工品２１の接合面２１ａに対応した所要面積の接合面２２ａを有し、この接合面２２ａには、図５〜図７に示すように、直線状の溶着用凸条２２ｂ（高さが０．５〜１．０ｍｍ程度）が所定の間隔をおいて接合面２２ａの全域に亘り形成され、さらに、第２加工品２２の接合面２２ａの周縁寄り箇所には、図５〜図７に示すように、第２加工品２２と同材質の可撓性カバー片２３が凸条２２ｂの外周囲を取り巻くようにして設けられている。
【００２９】
上記可撓性カバー片２３は、振動溶着時に第１及び第２加工品２１，２２の接合部周辺箇所に生じた溶着バリ２４が外部から見えないように覆うためのものであり、第２加工品２２の接合面２２ａから第１加工品２１の接合面２１ａに向けて斜めに延在するように、１．０〜１．５ｍｍ程度の長さを有するとともに、接合面２２ａとの連接基部から先端に行くに従い薄肉となるフィン形状を呈している。また、この可撓性カバー片２３の先端は第１加工品２１の接合面２１ａに当接される構成になっている。
【００３０】
このような第２の実施の形態において、第１加工品２１と第２加工品２２とを振動溶着する場合は、この両加工品を図示省略した振動溶着機にセットし、第１加工品２１の接合面２１ａと第２加工品２２の凸条２２ｂとを接触させると同時に、第２加工品２２の可撓性カバー片２３の先端を第１加工品２１の接合面２１ａに当接させる。そして、これら第１，第２加工品２１と２２を両側から加圧した状態で接合面の面方向に相対振動すると、その摩擦熱で第１加工品２１の接合面２１ａと第２加工品２２のエンドレス状凸条２２ｂ及び区画用凸条２２ｃとの接触部位が溶融され、かつ接着される。
【００３１】
この時、可撓性カバー片２３は可撓性を有しているため、可撓性カバー片２３の先端が第１加工品２１の接合面２１ａと摩擦しても、これを溶融するだけの摩擦熱が発生せず、その結果、可撓性カバー片２３の先端部分は第１加工品２１の接合面２１ａに溶着されることがない。
【００３２】
このような本実施の形態に示す溶着加工製品においては、第１加工品２１と第２加工品２２とが振動溶着された時、可撓性カバー片２３は図７に示すように、その先端が第２加工品２２の内側へ臨むように圧縮変形されると同時に、第１加工品２１の接合面２１ａと第２加工品２２の接合面２２ａとの間の隙間を閉鎖するように作用する。このため、第１加工品２１の接合面２１ａと第２加工品２２の凸条２２ｂが振動溶着されることに伴い、その接合部の周辺箇所に摩擦熱で溶融された樹脂材の一部が溶着バリ２４として発生しても、この溶着バリ２４は可撓性カバー片２３により覆われることになる。その結果、従来のように溶着バリが表面に出現することがなく、製品の品質を向上でき、特に加工製品の接合部分が製品の外表面に現れる場合には好適となる。
【００３３】
また、この実施の形態に示す溶着加工製品においては、第２加工品２２の凸条２２ｂが振動溶着される第１加工品２１の接合面２１ａには、摩擦抵抗を増大するための微細な凹凸２１ｂが形成されているため、加工品の溶着に要する振動溶着時間を短縮でき、かつ加工品の溶着を確実にできる。
【００３４】
なお、上記第２の実施の形態では、溶着用の状凸条２２ｂを第２加工品２２の接合面２２ａに形成する場合について説明したが、本発明はこれに限らず、第１加工品２１の接合面２１ａに形成するようにしてよい。
【００３５】
また、本発明における摩擦抵抗増大用の微細な凹凸２１ｂは、上記第２の実施の形態に示すように第１加工品２１の接合面１１ａに設けるものに限らず、第２加工品２２の凸条２２ｂにも設けるようにしてもよい。
【００３６】
また、第２加工品２２の接合面２２ａ（又は、第１加工品２１の接合面２１ａ）に形成される凸条２２ｂのパターンは図６に示すものに限定されない。
さらにまた、前記第１及び第２加工品のうち、内側に配置される加工品を半透明な熱可塑性材で成形することで、両者の溶着状態を外部より目視できる。
【００３７】
次に、図８，図９により本発明にかかる溶着加工製品の第３の実施の形態について説明する。
図８は本発明の第３の実施の形態における第１加工品と第２加工品との溶着前の断面図、図９は同じく溶着後の状態を示す断面図である。
【００３８】
図８において、溶着加工製品３０は、ポリプロピレン樹脂などの熱可塑性樹脂を主原料として成形された合成樹脂製の車両用内装パネル等に相当する第１加工品３１と、オレフィン系エラストマー又はウレタン系エラストマーなどの熱可塑性樹脂材によって形成されたパネル用補強部材等に相当する第２加工品３２とから構成され、第２加工品３２は第１加工品３１の裏面に振動溶着によって固着されるように構成されている。
【００３９】
上記第１加工品３１は裏面に所要面積の接合面３１ａを有し、この接合面３１ａには、摩擦抵抗を増大するための微細な凹凸３１ｂ、例えば梨地状の微細凹凸またはシボなどが形成されている。
また、上記第２加工品３２は、第１加工品３１の接合面３１ａに対応した所要面積の接合面３２ａを有し、この接合面３２ａには、直線状の溶着用凸条３２ｂ（高さが０．５〜１．０ｍｍ程度）が所定の間隔をおいて接合面３２ａの全域に亘り形成され、さらに、第１加工品３１の接合面３１ａの周縁寄り箇所には、第１加工品３１と同材質の可撓性カバー片３３が凸条３２ｂの外周囲を取り巻くようにして設けられている。
【００４０】
上記可撓性カバー片３３は、振動溶着時に第１及び第２加工品３１，３２の接合部周辺箇所に生じた溶着バリ３４が外部から見えないように覆うためのものであり、第１加工品３１の接合面３１ａから第２加工品３２の接合面３２ａに向けて斜めに延在するように、１．０〜１．５ｍｍ程度の長さを有するとともに、接合面３１ａとの連接基部から先端に行くに従い薄肉となるフィン形状を呈している。また、この可撓性カバー片３３の先端は第２加工品３２の接合面３２ａに当接される構成になっている。
【００４１】
このような第３の実施の形態において、第１加工品３１と第２加工品３２とを振動溶着する場合は、この両加工品を図示省略した振動溶着機にセットし、第１加工品３１の接合面３１ａと第２加工品３２の凸条３２ｂとを接触させると同時に、第１加工品３１の可撓性カバー片３３の先端を第２加工品３２の接合面３２ａに当接させる。そして、これら第１，第２加工品３１と３２を両側から加圧した状態で接合面の面方向に相対振動すると、その摩擦熱で第１加工品３１の接合面３１ａと第２加工品３２のエンドレス状凸条３２ｂ及び区画用凸条３２ｃとの接触部位が溶融され、かつ接着される。
【００４２】
この時、可撓性カバー片３３は可撓性を有しているため、可撓性カバー片３３の先端が第２加工品３２の接合面３２ａと摩擦しても、これを溶融するだけの摩擦熱が発生せず、その結果、可撓性カバー片３３の先端部分は第２加工品３２の接合面３２ａに溶着されることがない。
【００４３】
このような本実施の形態に示す溶着加工製品においては、第１加工品３１と第２加工品３２とが振動溶着された時、可撓性カバー片３３は図９に示すように、その先端が第２加工品３２の内側へ臨むように圧縮変形されると同時に、第１加工品３１の接合面３１ａと第２加工品３２の接合面３２ａとの間の隙間を閉鎖するように作用する。このため、第１加工品３１の接合面３１ａと第２加工品３２の凸条３２ｂが振動溶着されることに伴い、その接合部の周辺箇所に摩擦熱で溶融された樹脂材の一部が溶着バリ３４として発生しても、この溶着バリ３４は可撓性カバー片３３により覆われることになる。その結果、従来のように溶着バリが表面に出現することがなく、製品の品質を向上でき、特に加工製品の接合部分が製品の外表面に現れる場合には好適となる。
なお、前述以外の構成並びに作用効果は、前記第２実施形態と同様なので省略する。
【００４４】
【発明の効果】
上記説明したように本発明の溶着加工製品によれば、第１及び第２加工品の一方の接合面に第１及び第２加工品の他方の接合面と振動溶着される複数の凸条を形成し、そして、第１及び第２加工品の一方には、該一方の加工品から他方の接合面に向け延在するとともに該他方の接合面と当接するように、かつ該第１及び第２加工品の接合面の外周囲を取り巻くように可撓性カバー片を設け、この可撓性カバー片により第１及び第２加工品の接合面間の隙間を加工品の周囲部分で閉鎖するように構成したので、第１加工品と第２加工品との接合部の周辺箇所に摩擦熱で溶融された樹脂材の一部が溶着バリとして発生しても、この溶着バリを可撓性カバー片により外側への飛び出し或いは外側から見えないようにすることができ、これにより、製品の品質を向上できる。
【００４５】
また、第１加工品と第２加工品とが振動溶着される時、各空間をそれぞれの通気孔を介して大気に開放することができ、これにより、空間内の空気が摩擦熱により加熱されても空間内が高圧になることがなく、その結果、溶着加工製品の空間部に対応する部分的が凹凸状に変形されたり、溶着部位か部分的に剥離されるのを未然に防止することができると共に、第１加工品と第２加工品との接合部の周辺箇所に摩擦熱で溶融された樹脂材の一部が溶着バリとして発生しても、この溶着バリを可撓性カバー片により外側への飛び出し或いは外側から見えないようにすることができ、これにより、製品の品質を向上できる。
【００４６】
また、本発明の溶着加工製品によれば、第１及び第２加工品の他方の接合面及び該他方の接合面に接触するエンドレス状凸条及び区画用凸条の面の少なくとも一方に摩擦抵抗を増大するための微細凹凸を形成するようにしたので、加工品の溶着に要する振動溶着時間を短縮でき、かつ加工品の溶着を確実にできる。
【００４７】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における溶着加工製品の一部の縦断側面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における第２加工品の平面図である。
【図３】図１に示すＡ部分の拡大断面図である。
【図４】（Ａ），（Ｂ）は本発明の第１の実施の形態における第１加工品と第２加工品との溶着前及び溶着後の状態を示す説明図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態における溶着加工製品の一部の縦断側面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態における第２加工品の平面図である。
【図７】図５に示すＢ部分の拡大断面図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態における第１加工品と第２加工品との溶着前の状態を示す断面図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態における第１加工品と第２加工品との溶着後の状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１０，２０，３０ 溶着加工製品
１１，２１，３１ 第１加工品
１１ａ，２１ａ，３１ａ 接合面
１１ｂ，２１ｂ，３１ｂ 微細な凹凸
１２，２２，３２ 第２加工品
１２ａ，２２ａ，３２ａ 接合面
１２ｂ エンドレス状凸条
１２ｃ 区画用凸条
１４ 空間
１５ 通気孔
１６ 可撓性カバー片
１７，２４，３４ 溶着バリ
２２ｂ，３２ｂ 凸条
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱可塑性材からなる加工品を面接触させた状態で、その面方向に相対振動させることにより生じる摩擦熱で溶着できるようにした溶着加工製品の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車などの車両において、その助手席や運転席などの前面部を覆う内装パネルの内側にはエアーバック装置が装着されており、このエアーバック装置は、車両が衝突した時などの衝撃力で、内蔵のインフレータを動作させることでエアーバックを急速に膨張展開し、この膨張展開時の圧力で、内装パネルに設けた破断開放部を破断すると同時に、この破断により開口された開口部からエアーバックをパネル外に膨張展開させることで助手席などの乗客を衝突時の衝撃から保護するようにしている。
【０００３】
このようなエアーバック装置が装着される内装パネルの内側、特に破断用開放部が形成される内装パネルの裏面箇所には、内装パネルと同質の熱可塑性樹脂材からなる補強部材を溶着し、これにより、破断用開放部分が内装パネルの外側から加えられる衝撃力で凹状に変形されたり、あるいは破断されたりするのを防止すると共に、破断用開放部分がエアーバックの膨張展開で開口された時に破断用開放部分が内装パネルから分離されて飛散されるのを防止するようにしている。このような内装パネルと補強部材との溶着には振動溶着機が使用される（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特許第３０４３６０４号
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、振動溶着機により溶着される内装パネルや補強部材などの加工品は熱可塑性樹脂材から成形され、そして、互いに振動溶着される加工品同士の接合面は、両接合面が共に平面の場合または一方が平面で他方が凹凸面を呈するように構成されている。
このような加工品同士を互いに圧接させた状態で両者の接合面を振動溶着する場合、両加工品の接合面は互いに圧接された状態で、接合面の面方向に振動されるため、その摩擦熱により溶融された樹脂材の一部が互いの接合部分の周囲に溶着バリとして出現する。その結果、加工品の接合部分が製品の外表面に現れる場合には、前記溶着バリが製品の品質を低下させるなどの問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、振動溶着時に加工品の接合部周辺箇所に生じた溶着バリが外部から見えないようにした溶着加工製品を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記第１の目的を達成するために本発明の請求項１に記載の発明は、熱可塑性の第１加工品と第２加工品とを振動溶着により固着するようにした溶着加工製品であって、前記第１加工品と第２加工品は互いに振動溶着される所要面積の接合面をそれぞれ備え、前記第１及び第２加工品の一方の接合面に前記第１及び第２加工品の他方の接合面と振動溶着される複数の凸条を形成し、前記第１及び第２加工品の一方には、該一方の加工品から前記他方の接合面に向け延在するとともに該他方の接合面と当接するように、かつ該第１及び第２加工品の接合面の外周囲を取り巻くように可撓性カバー片が設けられていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１記載の溶着加工製品において、前記他方の接合面及び該他方の接合面に圧接される前記各凸条の面の少なくとも一方に摩擦抵抗を増大するための微細な凹凸を形成したことを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１または２記載の溶着加工製品において、前記第１及び第２加工品のうち、内側に配置される加工品が半透明な熱可塑性材で成形されていることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１は本発明の第１実施の形態における溶着加工製品の一部の縦断側面図、図２は本発明の第１の実施の形態における第２加工品の平面図、図３は図１に示すＡ部分の拡大断面図、図４は本発明の第１の実施の形態における第１加工品と第２加工品との溶着前及び溶着後の状態を示す説明図である。
【００１１】
図１において、溶着加工製品１０は、ポリプロピレン樹脂などの熱可塑性樹脂を主原料として成形された合成樹脂製の車両用内装パネル等に相当する第１加工品１１と、オレフィン系エラストマー又はウレタン系エラストマーなどの熱可塑性樹脂材によって形成されたパネル用補強部材等に相当する第２加工品１２とから構成され、第２加工品１２は第１加工品１１の裏面に振動溶着によって固着されるように構成されている。
【００１２】
上記第１加工品１１は裏面に所要面積の接合面１１ａを有し、この接合面１１ａには、図３に示すように、摩擦抵抗を増大するための微細な凹凸１１ｂ、例えば梨地状の微細凹凸またはシボなどが形成されている。
【００１３】
上記第２加工品１２は、第１加工品１１の接合面１１ａに対応した所要面積の接合面１２ａを有し、この接合面１２ａの周縁箇所には、図１〜図３に示すように、第１加工品１１の接合面１１ａと振動溶着される凸条１２ｂ（高さが０．５〜１．０ｍｍ程度）がエンドレスに形成され、さらに、このエンドレス状凸条１２ｂで囲まれた接合面１２ａの領域には、これを複数の空間１４に区画する区画用凸条１２ｃ（高さが０．５〜１．０ｍｍ程度）が形成され、この区画用凸条１２ｃは第１加工品１１の接合面１１ａと振動溶着されるものである。また、第２加工品１２の接合面１２ａの箇所には、上記各空間１４をそれぞれ大気に連通する別々の通気孔１５が形成されている。
【００１４】
上記エンドレス状凸条１２ｂの形成箇所より外側に位置する、第２加工品１２の接合面１２ａの周縁寄り箇所には、図１〜図３に示すように、第２加工品１２と同材質の可撓性カバー片１６がエンドレス状凸条１２ｂの外周囲を取り巻くようにして設けられている。
【００１５】
この可撓性カバー片１６は、振動溶着時に第１及び第２加工品１１，１２の接合部周辺箇所に生じた溶着バリ１７が外部から見えないように覆うためのものであり、第２加工品１２の接合面１２ａから第１加工品１１の接合面１１ａに向けて斜めに延在するように、１．０〜１．５ｍｍ程度の長さを有するとともに、接合面１２ａとの連接基部から先端に行くに従い薄肉となるフィン形状を呈している。また、この可撓性カバー片１６の先端は第１加工品１１の接合面１１ａに当接される構成になっている。
【００１６】
このような第１の実施の形態において、第１加工品１１と第２加工品１２とを振動溶着する場合は、この両加工品を図示省略した振動溶着機にセットし、第１加工品１１の接合面１１ａと第２加工品１２のエンドレス状凸条１２ｂ及び区画用凸条１２ｃとを図４（Ａ）に示すように接触させる。これと同時に、第２加工品１２に設けられている可撓性カバー片１６の先端を第１加工品１１の接合面１１ａに当接させる。そして、これら加工品１１と１２を両側から加圧した状態で接合面の面方向に相対振動すると、その摩擦熱で第１加工品１１の接合面１１ａと第２加工品１２のエンドレス状凸条１２ｂ及び区画用凸条１２ｃとの接触部位が溶融され、両者は図４（Ｂ）に示すように接着される。
【００１７】
この時、各空間１４はそれぞれの通気孔１５を介して大気に連通されているため、この空間１４内の空気が摩擦熱により加熱されても空間１４内が高圧になることがない。また、可撓性カバー片１６は可撓性を有しているため、可撓性カバー片１６の先端が第１加工品１１の接合面１１ａと摩擦しても、これを溶融するだけの摩擦熱が発生せず、その結果、可撓性カバー片１６の先端部分は第１加工品１１の接合面１１ａに溶着されることがない。
【００１８】
このような本実施の形態に示す溶着加工製品においては、第１加工品１１の接合面１１ａと第２加工品１２のエンドレス状凸条１２ｂ及び区画用凸条１２ｃとが圧接された状態で振動溶着されると各空間１４は閉じられた状態となるが、この各空間１４はそれぞれの通気孔１５を介して大気に連通されているため、この空間１４内の空気が摩擦熱により加熱されても空間１４内が高圧になることがなく、その結果、従来の溶着加工製品のように、空間部に対応する加工品が部分的に凹凸状に変形されたり、溶着部位か部分的に剥離されるのを未然に防止することができる。
【００１９】
また、この実施の形態に示す溶着加工製品においては、第１加工品１１と第２加工品１２とが振動溶着された時、可撓性カバー片１６は、図４（Ｂ）に示すように、その先端が第２加工品１２の内側へ臨むように圧縮変形されると同時に、第１加工品１１の接合面１１ａと第２加工品１２の接合面１２ａとの間の隙間を閉鎖するように作用する。このため、図４（Ｂ）に示すように、第１加工品１１の接合面１１ａと第２加工品１２のエンドレス状凸条１２ｂ及び区画用凸条１２ｃが振動溶着されることに伴い、その接合部の周辺箇所に摩擦熱で溶融された樹脂材の一部が溶着バリ１７として発生しても、この溶着バリ１７は可撓性カバー片１６により覆われることになる。その結果、従来のように溶着バリ１７が表面に出現することがなく、製品の品質を向上でき、特に加工製品の接合部分が製品の外表面に現れる場合には好適となる。
【００２０】
また、この第１の実施の形態に示す溶着加工製品においては、第２加工品１２のエンドレス状凸条１２ｂ及び区画用凸条１２ｃが振動溶着される第１加工品１１の接合面１１ａには、摩擦抵抗を増大するための微細な凹凸１１ｂが形成されているため、加工品の溶着に要する振動溶着時間を短縮でき、かつ加工品の溶着を確実にできる。
【００２１】
なお、上記第１の実施の形態では、エンドレス状凸条１２ｂ及び区画用凸条１２ｃを第２加工品１２の接合面１２ａに形成する場合について説明したが、本発明はこれに限らず、第１加工品１１の接合面１１ａに形成するようにしてよい。
【００２２】
また、本発明における空間１４に対する通気孔１５は、上記第１の実施の形態に示すように第２加工品１２に設けるものに限らず、第１加工品１１に設けてもよい。
【００２３】
また、本発明における摩擦抵抗増大用の微細な凹凸１１ｂは、上記第１の実施の形態に示すように第１加工品１１の接合面１１ａに設けるものに限らず、第２加工品１２のエンドレス状凸条１２ｂ及び区画用凸条１２ｃにも設けるようにしてもよい。
【００２４】
また、第２加工品１２の接合面１２ａ（又は、第１加工品１１の接合面１１ａ）に形成されるエンドレス状凸条１２ｂ及び区画用凸条１２ｃのパターンは図２に示すものに限定されない。
【００２５】
さらにまた、前記第１及び第２加工品のうち、内側に配置される加工品を半透明な熱可塑性材で成形することでき、このような加工品であれば、両加工品の溶着状態を外部より目視できる。
【００２６】
次に、図５〜図７により本発明にかかる溶着加工製品の第２の実施の形態について説明する。
図５は本発明の第２の実施の形態における溶着加工製品の一部の縦断側面図、図６は本発明の第２の実施の形態における第２加工品の平面図、図７は図５に示すＢ部分の拡大断面図である。
【００２７】
図５において、溶着加工製品２０は、ポリプロピレン樹脂などの熱可塑性樹脂を主原料として成形された合成樹脂製の車両用内装パネル等に相当する第１加工品２１と、オレフィン系エラストマー又はウレタン系エラストマーなどの熱可塑性樹脂材によって形成されたパネル用補強部材等に相当する第２加工品２２とから構成され、第２加工品２２は第１加工品２１の裏面に振動溶着によって固着されるように構成されている。
【００２８】
上記第１加工品２１は裏面に所要面積の接合面２１ａを有し、この接合面２１ａには、図７に示すように、摩擦抵抗を増大するための微細な凹凸２１ｂ、例えば梨地状の微細凹凸またはシボなどが形成されている。
また、上記第２加工品２２は、第１加工品２１の接合面２１ａに対応した所要面積の接合面２２ａを有し、この接合面２２ａには、図５〜図７に示すように、直線状の溶着用凸条２２ｂ（高さが０．５〜１．０ｍｍ程度）が所定の間隔をおいて接合面２２ａの全域に亘り形成され、さらに、第２加工品２２の接合面２２ａの周縁寄り箇所には、図５〜図７に示すように、第２加工品２２と同材質の可撓性カバー片２３が凸条２２ｂの外周囲を取り巻くようにして設けられている。
【００２９】
上記可撓性カバー片２３は、振動溶着時に第１及び第２加工品２１，２２の接合部周辺箇所に生じた溶着バリ２４が外部から見えないように覆うためのものであり、第２加工品２２の接合面２２ａから第１加工品２１の接合面２１ａに向けて斜めに延在するように、１．０〜１．５ｍｍ程度の長さを有するとともに、接合面２２ａとの連接基部から先端に行くに従い薄肉となるフィン形状を呈している。また、この可撓性カバー片２３の先端は第１加工品２１の接合面２１ａに当接される構成になっている。
【００３０】
このような第２の実施の形態において、第１加工品２１と第２加工品２２とを振動溶着する場合は、この両加工品を図示省略した振動溶着機にセットし、第１加工品２１の接合面２１ａと第２加工品２２の凸条２２ｂとを接触させると同時に、第２加工品２２の可撓性カバー片２３の先端を第１加工品２１の接合面２１ａに当接させる。そして、これら第１，第２加工品２１と２２を両側から加圧した状態で接合面の面方向に相対振動すると、その摩擦熱で第１加工品２１の接合面２１ａと第２加工品２２のエンドレス状凸条２２ｂ及び区画用凸条２２ｃとの接触部位が溶融され、かつ接着される。
【００３１】
この時、可撓性カバー片２３は可撓性を有しているため、可撓性カバー片２３の先端が第１加工品２１の接合面２１ａと摩擦しても、これを溶融するだけの摩擦熱が発生せず、その結果、可撓性カバー片２３の先端部分は第１加工品２１の接合面２１ａに溶着されることがない。
【００３２】
このような本実施の形態に示す溶着加工製品においては、第１加工品２１と第２加工品２２とが振動溶着された時、可撓性カバー片２３は図７に示すように、その先端が第２加工品２２の内側へ臨むように圧縮変形されると同時に、第１加工品２１の接合面２１ａと第２加工品２２の接合面２２ａとの間の隙間を閉鎖するように作用する。このため、第１加工品２１の接合面２１ａと第２加工品２２の凸条２２ｂが振動溶着されることに伴い、その接合部の周辺箇所に摩擦熱で溶融された樹脂材の一部が溶着バリ２４として発生しても、この溶着バリ２４は可撓性カバー片２３により覆われることになる。その結果、従来のように溶着バリが表面に出現することがなく、製品の品質を向上でき、特に加工製品の接合部分が製品の外表面に現れる場合には好適となる。
【００３３】
また、この実施の形態に示す溶着加工製品においては、第２加工品２２の凸条２２ｂが振動溶着される第１加工品２１の接合面２１ａには、摩擦抵抗を増大するための微細な凹凸２１ｂが形成されているため、加工品の溶着に要する振動溶着時間を短縮でき、かつ加工品の溶着を確実にできる。
【００３４】
なお、上記第２の実施の形態では、溶着用の状凸条２２ｂを第２加工品２２の接合面２２ａに形成する場合について説明したが、本発明はこれに限らず、第１加工品２１の接合面２１ａに形成するようにしてよい。
【００３５】
また、本発明における摩擦抵抗増大用の微細な凹凸２１ｂは、上記第２の実施の形態に示すように第１加工品２１の接合面１１ａに設けるものに限らず、第２加工品２２の凸条２２ｂにも設けるようにしてもよい。
【００３６】
また、第２加工品２２の接合面２２ａ（又は、第１加工品２１の接合面２１ａ）に形成される凸条２２ｂのパターンは図６に示すものに限定されない。
さらにまた、前記第１及び第２加工品のうち、内側に配置される加工品を半透明な熱可塑性材で成形することで、両者の溶着状態を外部より目視できる。
【００３７】
次に、図８，図９により本発明にかかる溶着加工製品の第３の実施の形態について説明する。
図８は本発明の第３の実施の形態における第１加工品と第２加工品との溶着前の断面図、図９は同じく溶着後の状態を示す断面図である。
【００３８】
図８において、溶着加工製品３０は、ポリプロピレン樹脂などの熱可塑性樹脂を主原料として成形された合成樹脂製の車両用内装パネル等に相当する第１加工品３１と、オレフィン系エラストマー又はウレタン系エラストマーなどの熱可塑性樹脂材によって形成されたパネル用補強部材等に相当する第２加工品３２とから構成され、第２加工品３２は第１加工品３１の裏面に振動溶着によって固着されるように構成されている。
【００３９】
上記第１加工品３１は裏面に所要面積の接合面３１ａを有し、この接合面３１ａには、摩擦抵抗を増大するための微細な凹凸３１ｂ、例えば梨地状の微細凹凸またはシボなどが形成されている。
また、上記第２加工品３２は、第１加工品３１の接合面３１ａに対応した所要面積の接合面３２ａを有し、この接合面３２ａには、直線状の溶着用凸条３２ｂ（高さが０．５〜１．０ｍｍ程度）が所定の間隔をおいて接合面３２ａの全域に亘り形成され、さらに、第１加工品３１の接合面３１ａの周縁寄り箇所には、第１加工品３１と同材質の可撓性カバー片３３が凸条３２ｂの外周囲を取り巻くようにして設けられている。
【００４０】
上記可撓性カバー片３３は、振動溶着時に第１及び第２加工品３１，３２の接合部周辺箇所に生じた溶着バリ３４が外部から見えないように覆うためのものであり、第１加工品３１の接合面３１ａから第２加工品３２の接合面３２ａに向けて斜めに延在するように、１．０〜１．５ｍｍ程度の長さを有するとともに、接合面３１ａとの連接基部から先端に行くに従い薄肉となるフィン形状を呈している。また、この可撓性カバー片３３の先端は第２加工品３２の接合面３２ａに当接される構成になっている。
【００４１】
このような第３の実施の形態において、第１加工品３１と第２加工品３２とを振動溶着する場合は、この両加工品を図示省略した振動溶着機にセットし、第１加工品３１の接合面３１ａと第２加工品３２の凸条３２ｂとを接触させると同時に、第１加工品３１の可撓性カバー片３３の先端を第２加工品３２の接合面３２ａに当接させる。そして、これら第１，第２加工品３１と３２を両側から加圧した状態で接合面の面方向に相対振動すると、その摩擦熱で第１加工品３１の接合面３１ａと第２加工品３２のエンドレス状凸条３２ｂ及び区画用凸条３２ｃとの接触部位が溶融され、かつ接着される。
【００４２】
この時、可撓性カバー片３３は可撓性を有しているため、可撓性カバー片３３の先端が第２加工品３２の接合面３２ａと摩擦しても、これを溶融するだけの摩擦熱が発生せず、その結果、可撓性カバー片３３の先端部分は第２加工品３２の接合面３２ａに溶着されることがない。
【００４３】
このような本実施の形態に示す溶着加工製品においては、第１加工品３１と第２加工品３２とが振動溶着された時、可撓性カバー片３３は図９に示すように、その先端が第２加工品３２の内側へ臨むように圧縮変形されると同時に、第１加工品３１の接合面３１ａと第２加工品３２の接合面３２ａとの間の隙間を閉鎖するように作用する。このため、第１加工品３１の接合面３１ａと第２加工品３２の凸条３２ｂが振動溶着されることに伴い、その接合部の周辺箇所に摩擦熱で溶融された樹脂材の一部が溶着バリ３４として発生しても、この溶着バリ３４は可撓性カバー片３３により覆われることになる。その結果、従来のように溶着バリが表面に出現することがなく、製品の品質を向上でき、特に加工製品の接合部分が製品の外表面に現れる場合には好適となる。
なお、前述以外の構成並びに作用効果は、前記第２実施形態と同様なので省略する。
【００４４】
【発明の効果】
上記説明したように本発明の溶着加工製品によれば、第１及び第２加工品の一方の接合面に第１及び第２加工品の他方の接合面と振動溶着される複数の凸条を形成し、そして、第１及び第２加工品の一方には、該一方の加工品から他方の接合面に向け延在するとともに該他方の接合面と当接するように、かつ該第１及び第２加工品の接合面の外周囲を取り巻くように可撓性カバー片を設け、この可撓性カバー片により第１及び第２加工品の接合面間の隙間を加工品の周囲部分で閉鎖するように構成したので、第１加工品と第２加工品との接合部の周辺箇所に摩擦熱で溶融された樹脂材の一部が溶着バリとして発生しても、この溶着バリを可撓性カバー片により外側への飛び出し或いは外側から見えないようにすることができ、これにより、製品の品質を向上できる。
【００４５】
また、第１加工品と第２加工品とが振動溶着される時、各空間をそれぞれの通気孔を介して大気に開放することができ、これにより、空間内の空気が摩擦熱により加熱されても空間内が高圧になることがなく、その結果、溶着加工製品の空間部に対応する部分的が凹凸状に変形されたり、溶着部位か部分的に剥離されるのを未然に防止することができると共に、第１加工品と第２加工品との接合部の周辺箇所に摩擦熱で溶融された樹脂材の一部が溶着バリとして発生しても、この溶着バリを可撓性カバー片により外側への飛び出し或いは外側から見えないようにすることができ、これにより、製品の品質を向上できる。
【００４６】
また、本発明の溶着加工製品によれば、第１及び第２加工品の他方の接合面及び該他方の接合面に接触するエンドレス状凸条及び区画用凸条の面の少なくとも一方に摩擦抵抗を増大するための微細凹凸を形成するようにしたので、加工品の溶着に要する振動溶着時間を短縮でき、かつ加工品の溶着を確実にできる。
【００４７】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における溶着加工製品の一部の縦断側面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における第２加工品の平面図である。
【図３】図１に示すＡ部分の拡大断面図である。
【図４】（Ａ），（Ｂ）は本発明の第１の実施の形態における第１加工品と第２加工品との溶着前及び溶着後の状態を示す説明図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態における溶着加工製品の一部の縦断側面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態における第２加工品の平面図である。
【図７】図５に示すＢ部分の拡大断面図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態における第１加工品と第２加工品との溶着前の状態を示す断面図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態における第１加工品と第２加工品との溶着後の状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１０，２０，３０ 溶着加工製品
１１，２１，３１ 第１加工品
１１ａ，２１ａ，３１ａ 接合面
１１ｂ，２１ｂ，３１ｂ 微細な凹凸
１２，２２，３２ 第２加工品
１２ａ，２２ａ，３２ａ 接合面
１２ｂ エンドレス状凸条
１２ｃ 区画用凸条
１４ 空間
１５ 通気孔
１６ 可撓性カバー片
１７，２４，３４ 溶着バリ
２２ｂ，３２ｂ 凸条
Claims (3)
- 熱可塑性の第１加工品と第２加工品とを振動溶着により固着するようにした溶着加工製品であって、
前記第１加工品と第２加工品は互いに振動溶着される所要面積の接合面をそれぞれ備え、前記第１及び第２加工品の一方の接合面に前記第１及び第２加工品の他方の接合面と振動溶着される複数の凸条を形成し、前記第１及び第２加工品の一方には、該一方の加工品から前記他方の接合面に向け延在するとともに該他方の接合面と当接するように、かつ該第１及び第２加工品の接合面の外周囲を取り巻くように可撓性カバー片が設けられていることを特徴とする溶着加工製品。 - 前記他方の接合面及び該他方の接合面に圧接される前記各凸条の面の少なくとも一方に摩擦抵抗を増大するための微細な凹凸を形成したことを特徴とする請求項５記載の溶着加工製品。
- 前記第１及び第２加工品のうち、内側に配置される加工品が半透明な熱可塑性材で成形されていることを特徴とする請求項１または２記載の溶着加工製品。
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