JP2009166260A - 振動溶着装置、および振動溶着方法 - Google Patents

Abstract

【課題】発泡層を持つ部品と、リブが形成された部品との振動溶着において、発泡層を持つ部品に生じる歪みの発生を防止する。
【解決手段】発泡層１０ａ、および発泡層１０ａの一方面に一体的に接合された基材１０ｂを有するインストルメントパネル（ソフトインパネ）１０と、ソフトインパネ１０の基材１０ｂに溶着される、リブ６１、８４が形成された溶着面を備えたエアバッグシュートＷを振動溶着する振動溶着装置に、ソフトインパネ１０ａおよびエアバッグシュートＷを支持する載置面３１０ａを備えた下治具３１０と、下治具３１０に支持されたソフトインパネ１０ａおよびエアバッグシュートＷに加圧・振動を加える上治具３３０とを設ける。また、下治具３１０の載置面３１０ａに、エアバッグシュートＷの溶着面に形成されたリブ６１、８４の形状および配置に対応させた凸状の突起３１１を設ける。
【選択図】図３

Description

本発明は、振動溶着の技術に関し、例えば、軟質材により形成された軟質層を持つ自動車の内装部品と、溶着用のリブが形成された部品とを振動溶着させたときに、内装部品の表面に生じる歪みの発生を防止させるための技術に関する。

従来から、車両のインストルメントパネル等の内装部品の裏面には、各種の部品が取り付けられている。例えば、インストルメントパネルの裏面側には、エアバッグ装置を装着したエアバッグシュートと呼ばれる部品が取り付けられている。

このエアバッグシュートの取付け構造を図５に基づいて説明する。なお、図５はインストルメントパネル部分の断面図である。
図５において、符号１は車両の助手席の前面に配置されたインストルメントパネルを示しており、このインストルメントパネル１の前方にはフロントガラス（図示せず）が配置されている。
また、インストルメントパネル１の後方（奥側）には、助手席用のエアバッグ装置３が配置されている。エアバッグ装置３は、インストルメントパネル１を支持するインパネレインフォースメント２のブラケット部２ａに、ブラケット３ａを介してネジ止め、固定されている。

また、インストルメントパネル１のエアバッグドア部１ａの裏面側には、エアバッグシュート４が取付けられている。このエアバッグシュート４には、フランジ部４ａ及びフラップ部４ｂが形成され、このフランジ部４ａ及びフラップ部４ｂの上面（インストルメントパネル１への溶着面）には、リブ４ａ１、４ｂ１が形成されている。このエアバッグシュート４は、リブ４ａ１、４ｂ１をインストルメントパネル１の裏面（装着面）に押付け、振動溶着手段によってインストルメントパネル１の裏面（装着面）に溶着、取付けられる。

また、エアバッグシュート４の裏面側には、枠体４ｃが形成され、この枠体４ｃには、係合孔４ｃ１が形成されている。この係合孔４ｃ１にエアバッグ装置３に固定された複数のソケット３ｂが係止され、当該エアバッグ装置３がエアバッグシュート４に固定される。

上述したようなエアバッグシュートをインストルメントパネルの裏面に振動溶着するための技術が特許文献１に記載されている。
特許文献１には、表面（フランジ部及びフラップ部の上面）に複数のリブが形成されたエアバッグシュートを、複数のリブを介してインストルメントパネルの裏面に、振動溶着により溶着することが開示されている。

また、最近の車両では、インストルメントパネル等の内装部品に、表面（意匠面）が皮材等により被覆された軟質材（発泡ポリプロピレン（発泡ＰＰ）等）で形成されている材料が利用されることがある。そして、このような軟質材により形成された内装部品においても、その裏面に、振動溶着で各種の部品が取り付けられている。
例えば、特許文献２には、熱可塑性樹脂よりなる樹脂製の基材およびその基材上に積層された軟質材によりなる第１部材（車両用内装部品）と、複数のリブが形成された樹脂製の第２部材とを振動溶着により一体接合する技術が開示されている。
具体的には、特許文献２の振動溶着の手法は、受け治具（下治具）の載置面に、前記第１部材の軟質材を当接させて載置し、且つ当該第１部材の基材上に前記第２部材を配置する配置工程と、振動治具（上治具）で前記第２部材を加圧しながら加振し、前記第１部材の基材と前記第２部材とを振動溶着により一体的に接合する接合工程とを行う。そして、前記接合工程において、移動抑制手段により、前記受け治具（下治具）に対する前記第１部材の基材の移動を抑制しながら、前記振動治具（上治具）で前記第２部材を加圧・加振している。
このように、上記特許文献２の振動溶着では、上記移動抑制手段により受け治具（下治具）に対する基材の移動が抑制されるため、該基材に軟質材が接合されていても、加圧・加振しているときの基材の遊動が制限される。そのため、振動溶着時に、第１部材の基材と第２部材との溶着界面に振動エネルギーが良好に伝わるので、溶着界面で発生する摩擦熱不足に起因する外観不良の発生を防止できる。

特開２００７−９１０２６号公報 特開２００７−９８５８９号公報

ところで、複数のリブを有するエアバッグシュート等の部品をインストルメントパネル等の部品に振動溶着する場合、溶着面にリブが均等に溶けていることが望ましい。しかし、実際の振動溶着では、リブが当接する面と、リブが当接しない面とでリブの溶け込み量に差が生じる。
なお、エアバッグシュート等の部品に振動溶着される内装部品（インストルメントパネル等）が、硬質の材料により成形されている場合、リブの溶け込み量の差に起因して、外観不良が発生することは少なかった。これは、振動溶着のときに、内装部品の表面側が硬い下治具に抑えられていることにより、リブの溶け込み量の差が吸収されるためである。
しかし、エアバッグシュート等の部品に振動溶着する内装部品（インストルメントパネル等）が、特許文献２のような軟質材により形成されているものである場合、振動溶着の際のリブの溶け込み量に差に起因して、内装部品の表面に外観不良が生じるという技術課題があった。以下、上記の技術課題について、図６に基づいて説明する。

図６は、特許文献１に記載されている従来からある振動溶着方法により、軟質材（発泡ＰＰ、ウレタン等）により形成された発泡層を備えるインストルメントパネルの裏面と、エアバッグシュートとを溶着する工程を示した図である。なお、図６（ａ）は、軟質材により形成された発泡層を備えるインストルメントパネルおよびエアバッグシュートを振動溶着用の治具で挟持した状態を示した断面図である。また、図６（ｂ）は、軟質材により形成された発泡層を備えるインストルメントパネルとエアバッグシュートとを振動溶着した後に発生した外観の歪みを示した断面図である。
なお、図６では、説明を簡略化するため、エアバッグシュート２０については、インストルメントパネルとの接合部２１（溶着部）だけを示している。

図示する１０は、軟質材（発泡ＰＰ、ウレタン等）により形成された略板状の発泡層（軟質層）１０ａを備えるインストルメントパネル（以下、「ソフトインパネ」という）を示している。
具体的には、ソフトインパネ１０は、発泡層１０ａと、発泡層１０ａの一方面に一体的に接合された樹脂製の基材１０ｂと、発泡層１０ａの他方面に一体的に接合された樹脂等により形成された、意匠面（表面）を形成する表皮１０ｃとを備える。また、エアバッグシュート２０のソフトインパネ１０との接合部２１には、複数の溶着用のリブ２２が形成されている。そして、エアバッグシュート２０と、ソフトインパネ１０とは、上治具２２０、および下治具２１０に挟持され振動溶着される。

具体的には、振動溶着用の下治具２１０に形成された平面板状の載置面２１０ａに表皮１０ｃが当接するように、ソフトインパネ１０を載置する。また、下治具２１０に載置されたソフトインパネ１０の基材１０ｂの上に、エアバッグシュートの接合部２０を載置する（これにより、エアバッグシュート２０の接合部２０に形成されたリブ２２と、ソフトインパネ１０の基材１０ｂとが当接した状態になる）。
さらに、エアバッグシュート２０との接合部２１の上側（基材１０ｂとの当接面の裏側）から上治具２２０を押し当て、上治具２２０および下治具２１０により、エアバッグシュート２０およびソフトインパネ１０を挟持するとともに加圧（Ｚ方向に荷重を加える）しながら加振（Ｘ方向に振動させる）する。上記の加圧および加振により、リブ２２と基材１０ｂとの間の摩擦熱が発生し、その摩擦熱によりリブ２２が溶融されて、エアバッグシュート２０とソフトインパネ１０とが溶着される。

上記のように、エアバッグシュート２０をソフトインパネ１０に振動溶着する際には、溶融したリブにより、基材１０ｂを介して、発泡層１０ａが押される。そして、上述したように、溶着面では、リブの溶け込み量に差があるため、発泡層１０ａの潰れ方にも差が生じ、それにより、基材１０ｂを変形させてしまう。例えば、図６（ａ）に示す点線部のように、部分的に基材１０ｂが変形してしまう（なお、基材１０ｂの変形した部分の下側に位置する表皮１０ｃは、下治具２１０に押さえられているため、平面状態に保たれている）。
そして、振動溶着した後に、エアバッグシュート２０およびソフトインパネ１０を振動溶着装置（上治具２２０および下治具２１０）から取り外すと、変形した基材１０ｂに当接している、圧縮されていた発泡層１０ａが、治具（上治具２２０および下治具２１０）から受けていた荷重から解放されて復元する。この発泡層１０ａの復元により、ソフトインパネ１０の意匠面（表皮１０ｃ面）に歪が現れてしまう（図６（ｂ）参照）。

このように、上記特許文献１に記載されているような公知の振動溶着の手法により、軟質材により形成された部品（ソフトインパネ１０等の内装部品））と、溶着用のリブが形成された部品（エアバッグシュート２０等の部品）とを溶着させる場合、軟質材により形成された部品の表面に歪みが生じてしまう。
なお、上記特許文献２の手法は、溶着用のリブと、溶着対象の部材との溶着界面で発生する摩擦熱不足を防ぐことができるが、振動溶着の際のリブの溶け込み量の差による基材変形に起因して生じる外観不良を防止することはできない。

本発明は、前記した技術的課題を解決するためになされたものであり、軟質材により形成された軟質層を持つ部品（部材）の裏面に、リブが形成された部品（部材）を振動溶着により溶着させる場合において、軟質層を持つ部品の表面に生じる歪みの発生を防止することにある。

上記課題を解決するために本発明は、略板状に形成された軟質材、および該軟質材の一方面に一体的に接合された基材を有する第１部材と、前記第１部材の基材に溶着される、溶着用のリブが形成された溶着面を備えた第２部材とを振動溶着する振動溶着装置に適用される。
そして、前記振動溶着装置は、前記第１部材を載置する載置面を備え、該載置面に、前記基材を上側に向けて載置された前記第１部材と、該載置された第１部材の前記基材の上に、前記溶着面に形成されたリブが当接するように載置された第２部材とを支持する下治具と、前記下治具に支持された第１部材および第２部材に対し、前記第２部材の前記溶着面の裏面側から該溶着面に直交する方向の荷重を加えるとともに、前記溶着面に平行する方向の振動を加える上治具とを備え、前記下治具の載置面には、前記第２部材の溶着面に形成されたリブの形状および配置に対応させた凸状の突起が形成されていることを特徴とする。

このように、本発明によれば、振動溶着装置の下治具の載置面に、前記第２部材の溶着面に形成されたリブの形状および配置に対応させた凸状の突起を形成させるようにしている。
したがって、上治具および下治具との間に、第１部材および第２部材を挟持し、且つ第１部材および第２部材を加圧すれば、該下治具の突起が軟質材を押し潰す。すなわち、下治具の載置面に形成されたリブの形状および配置に対応させた凸状の突起により、載置面に載置された第１部材の軟質材のうち、前記基材を挟んで、リブと相対向する位置にある軟質材を押し潰すことができる。
そして、上治具および下治具により、軟質材を押し潰した状態のままで、加圧しながら加振するようにすれば、振動溶着の際のリブの溶け込み量の差による第１部材の基材の変形を防止することができる。
このように本発明によれば、振動溶着の際のリブの溶け込み量の差による第１部材の基材の変形を防止できるため、振動溶着した第１部材の表面（振動溶着する基材と反対側の面）の歪みを防止することができる。

また、上記振動溶着装置において、前記載置面に形成された凸状の突起は、前記第１部材の基材に当接するリブと、該第１部材を介して相対向する位置に配置されていることが望ましい。
このように、本発明によれば、下治具の載置面に突起を形成させるという比較的簡単な構成により、振動溶着した際の第１部材の表皮面（意匠面）の歪みを防止することができる。

また、上記課題を解決するために本発明は、溶着対象の第１部材が載置される載置面を備え、該載置面に載置された第１部材、および前記第１部材の上に載置された第２部材を支持する下治具と、前記下治具に支持された第１部材および第２部材に対して加圧および振動を加える上治具とを備える振動溶着装置を用いた振動溶着方法に適用される。ここで、前記第１部材は、略板状に形成された軟質材、および該軟質材の一方面に一体的に接合された基材を有し、前記第２部材は、前記第１部材の基材に溶着される、溶着用のリブが形成された溶着面を有するものとする。
そして、前記振動溶着方法は、前記下治具の載置面に、前記基材を上側に向けて前記第１部材を載置するとともに、該載置された第１部材の前記基材の上から前記第２部材の溶着面に形成されたリブを当接させた状態で載置し、且つ前記第２部材の前記溶着面の裏面側から前記上治具を押し当て、前記上治具および下治具により、前記第１部材および第２部材を挟持するステップと、前記上治具および前記下治具により、前記挟持された第１部材の軟質材のうち、前記基材を介して、前記リブと相対向する位置にある軟質材を押し潰すステップと、前記上治具および前記下治具により、前記軟質材を押し潰した状態で、前記第１部材および前記第２部材に対して、前記溶着面に直交する方向の荷重を加えながら、前記溶着面と平行する方向に振動を加えるステップと、を有することを特徴とする。

このように、本発明によれば、振動溶着する際に、リブが当接する部分に位置する第１部材の軟質材（発泡層等）を押し潰した状態にしてから、第１部材および第２部材に加圧・振動を加えて、振動溶着するようにしている。
したがって、本発明の振動溶着方法によれば、振動溶着の際のリブの溶け込み量の差による第１部材の基材の変形を防止することができるため、振動溶着した第１部材の表面の歪みを防止することができる。

また、前記振動溶着方法において、前記下治具の載置面には、前記第１部材の上に載置された前記第２部材のリブと、該第１部材を介して相対向する位置に凸状の突起が形成され、前記軟質材を押し潰すステップは、前記上治具および前記下治具により、前記第１部材および第２部材に対して、前記溶着面に直交する方向の荷重を加えて加圧することにより、該下治具の突起が前記軟質材を押し潰すことが望ましい。
このように、本発明によれば、下治具の載置面に突起を形成させるという比較的簡単な構成により、振動溶着した際の第１部材の表面の歪みを防止することができる。

このように、本発明によれば、軟質材により形成された軟質層を持つ部品の裏面に、リブが形成された部品を振動溶着により溶着させる場合において、軟質層を持つ部品の表面に生じる歪みの発生を防止することができる。

以下、本発明に係る振動溶着方法の一実施形態について図面を用いて説明する。
なお、本実施形態の説明では、上述した図６で示したソフトインパネ１０に、図１および図２に示すエアバッグシュートＷを振動溶着する場合を例にする。
また、本実施形態は、エアバッグシュートＷをソフトインパネ１０の裏面に振動溶着するときに用いる振動溶着装置（特に下治具の形状）と、その振動溶着方法に特徴がある。そのため、エアバッグシュートＷに対するエアバッグ装置の取付や、エアバッグシュートＷの動作については、従来のものと変わらないため、その詳細な説明は省略する。

先ず、本実施形態の振動溶着方法により、ソフトインパネ１０（図１には示さず）に振動溶着されるエアバッグシュートＷの構成について、図１および図２を用いて説明する。
図１は、本発明の実施形態の振動溶着方法により、インストルメントパネルの裏面に溶着されるエアバッグシュートの斜視図である。また、図２は、図１に示したＡ―Ａ断面図である。

図１に示すように、エアバッグシュートＷは、エアバッグ装置（図示せず）を収容、保持するための矩形形状の枠体５を備え、この枠体５には係合孔５ａが形成されている。この係合孔５ａに前記エアバッグ装置に固定された複数のソケット（図示せず）が係止され、前記エアバッグ装置を固定できるように構成されている。

また、このエアバッグシュートＷは、枠体５の一端部の外周部から外方に延設されたフランジ部６と、枠体５の一端部の内周部から内方に延設されたフラップ部８と、フラップ部８の基端部８ａと枠体５とを連結するヒンジ部７（図２参照）とを備えている（すなわち、フランジ部６とフラップ部８とは、ヒンジ部７により連結される）。

エアバッグシュートＷは、例えば、ＴＰＯ（サーモプラスチックオレフィン）樹脂で形成されている。また、上記枠体５、フランジ部６、ヒンジ部７、フラップ部８は射出成形等の手段によって一体形的に形成されている。

そして、フランジ部６の上面（ソフトインパネ１０との溶着面）には、ソフトインパネ１０（図３参照）と溶着を行うための溶着用のリブ６１ａ、ｂが形成されている。

また、フラップ部８には、平面視上Ｈ字状の溝８１が形成され、このＨ字状の溝８１によって２枚の矩形状フラップ片８０に分割される。すなわち、この溝８１によってフラップ部８は、図２に示すように、前記ヒンジ部７を介してフランジ部６に連結された２枚の矩形状のフラップ片８０に分割される。なお、本実施形態では、フラップ部８が２枚のフラップ片８０に分割されている例を示したが、特にこれに限定されるものではない。
また、矩形状フラップ片８０の上面（ソフトインパネ１０との溶着面）には、ソフトインパネ１０と溶着を行うための矩形状の溶着用のリブ８４が複数形成されている。

このようにソフトインパネ１０との溶着面にリブ６１、８４を有するエアバッグシュートＷは、図３および図４に示す振動溶着装置により、ソフトインパネ１０の裏面（基材１０ｂ）に溶着される。以下、本実施形態の振動溶着装置、および振動溶着の手順について、図３および図４を用いて説明する。

図３は、本実施形態の振動溶着方法により、ソフトインパネと、エアバッグシュートとを溶着する工程を示した図である。なお、図３（ａ）は、ソフトインパネおよびエアバッグシュートを振動溶着用治具で挟持した状態を示した断面図である。また、図３（ｂ）は、上記振動溶着用治具が、ソフトインパネおよびエアバッグシュートを加圧・振動している状態を示した断面図である。また、図３（ｃ）は、上記振動溶着された後のソフトインパネおよびエアバッグシュートを示した断面図である。また、図４は、図３に示した下治具の上面図である。
なお、図３では、説明を簡略化するため、エアバッグシュートＷについては、ソフトインパネ１０との接合部（フランジ部６、フラップ部８、およびヒンジ部７が形成されているエアバッグシュートＷの上側部分）だけを示している。

先ず、本実施形態で利用する振動溶着装置の構成を説明する。
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、振動溶着装置は、下治具３１０および上治具３２０を備え、その下治具３１０および上治具３２０により、ソフトインパネ１０とエアバッグシュートＷとを振動溶着する。
具体的には、下治具３２０は、載置面３１０ａを備える。そして、下治具３２０は、載置面３１０ａに載置されたソフトインパネ１０と、当該ソフトインパネ１０の上に載置されたエアバッグシュートＷを支持する。また、上治具３１０は、下治具３２０に支持されたソフトインパネ１０およびエアバッグシュートＷに対して、エアバッグシュートＷの溶着面の裏面側からその溶着面に直交する方向の荷重を加える加圧手段と、その溶着面に平行する方向の振動を加える振動手段とを有する。
なお、本実施形態の振動溶着装置は、下治具３１０以外の構成については、既存の技術のものと変わらないため、下治具３１０以外の構成の説明は省略する。以下、下治具３１０について説明する。

図３（ａ）、（ｂ）、および図４に示すように、下治具３１０の載置面３１０ａには、ソフトインパネ１０およびエアバッグシュートＷが載置された際、エアバッグシュートＷの溶着面（フランジ部６、およびフラップ部８の上面）に形成されたリブ６１、８４に、ソフトインパネ１０を介して（挟んで）相対向する位置に配置された凸状の突起３１１（ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ）が形成されている。
なお、図３の下治具３１０は、図４の下治具のＢ―Ｂ断面を示している。また、図４に示す点線は、ソフトインパネ１０を介して（挟んで）、下治具３１０の載置面３１０ａに載置されるエアバッグシュートＷのリブ６１、８４を示している。

具体的には、下治具３１０の載置面３１０ａには、エアバッグシュートＷの溶着面に形成されたリブ６１、８４の形状および配置に対応させた凸状の突起が形成されている。すなわち、下治具３１０の載置面３１０ａには、ソフトインパネ１０およびエアバッグシュートＷが載置された場合に、ソフトインパネ１０を介して（挟んで）、エアバッグシュートＸのフランジ部６のリブ６１ａ、ｂと相対向する位置に形成された略環状の突起３１１ａが形成されている（図４参照）。また、下治具３１０の載置面３１０ａには、ソフトインパネ１０およびエアバッグシュートＷが載置された場合に、ソフトインパネ１０を介して（挟んで）、エアバッグシュートＸのフラップ部８のリブ８４と相対向する位置に形成された矩形状の突起（３１１ｂ１、３１１ｂ２、３１１ｃ１、３１１ｃ２、３１１ｄ１、３１１ｄ２、３１１ｅ１、３１１ｅ２）が形成されている（図４参照）。
そして、上記下治具３１０を備える振動溶着装置を用いて、以下に示す手順により振動溶着が行われる。

次に、本実施形態の振動溶着の手順を説明する。
先ず、上治具３２０および下治具３１０に、ソフトインパネ１０およびエアバッグシュートＷを挟持させる工程を行う。
具体的には、下治具３１０の載置面３１０ａに、表皮１０ｃ面が当接するように、ソフトインパネ１０ａを載置する（すなわち、意匠面（表皮１０ｃ面）を下側にして、下治具３１０にソフトインパネ１０を載置する）。また、下治具２１０に載置されたソフトインパネ１０の基材１０ｂの上に、エアバッグシュートＷのリブ６１、８４が相対向するように載置する。これにより、エアバッグシュートＷのリブ６１、８４と、ソフトインパネ１０の基材１０ｂとが当接した状態になる。なお、この工程では、エアバッグシュートＷのリブ６１が、ソフトインパネ１０を介し（挟んで）、下治具３１０の突起３１１ａと相対向する位置に配置され、リブ８４が、ソフトインパネ１０を介し（挟んで）、下治具３１０の突起３１１（ｂ、ｃ、ｄ、ｅ）と相対向する位置に配置されるように、エアバッグシュートＷおよび下治具３１０の位置を調整する。
その後、エアバッグシュートＷの溶着面の裏側から、上治具３２０を押し当て、上治具３２０および下治具３１０により、エアバッグシュートＷおよびソフトインパネ１０を挟持する。

つぎに、図３（ｂ）に示すように、上治具３２０および下治具３３０により、図示するＺ方向（エアバッグシュートＷのソフトインパネ１０との溶着面と直交する方向）に荷重を加えて、ソフトインパネ１０の発泡層１０ａを押し潰す工程を行う。
すなわち、上治具３２０および下治具３３０により、図示するＺ方向に荷重を加えることにより、下治具３１０の突起３１１（ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ）により、リブ６１、８４と当接する部分のソフトインパネ１０の発泡層１０ａを押し潰す（リブ６１、８４と、基材１０ｂを挟んで相対向する位置にある発泡層１０ａを押し潰す）。

つぎに、上治具３２０および下治具３３０により、前記発泡層１０ａを押し潰した状態のままで、加圧（Ｚ方向に荷重を加える）しながら、振動を加える（Ｘ方向に加振を加える）工程を行う。この工程により、リブ６１、８４、と基材１０ｂとの間の摩擦熱が発生し、その摩擦熱によりリブ６１、８４が溶融されて、エアバッグシュート２０の上面がソフトインパネ１０に溶着される。
このように振動溶着することにより、図３（ｃ）の点線で示すように、リブ６１、８４と当接する基材１０ｂの裏面部分の表皮１０ｃおよび発泡層１０ａが凹んだ状態で、エアバッグシュートＷの表面がソフトインパネ１０に溶着される。そして、このように振動溶着することにより、リブの溶け込み量に差に起因するソフトインパネ１０の基材１０ｂの変形を抑制することができる。

そして、上記の工程により振動溶着した後、エアバッグシュートＷおよびソフトインパネ１０は、上治具３２０および下治具３１０から取り外される。
エアバッグシュートＷおよびソフトインパネ１０が上治具３２０および下治具３１０から取り外されると、ソフトインパネ１０は、治具（上治具３２０および下治具３１０）から受けていた荷重から解放さる。その結果、図３（ｃ）の矢印で示すように、ソフトインパネ１０の圧縮されていた発泡層１０ａが復元される。
具体的には、図３（ｃ）の点線で示した凹んだ部分の発泡層１０ａが復元され（潰れていた発泡層１０ａが矢印方向に復元され）、凹んだ状態の表皮１０ｃが平坦な状態になる。すなわち、発泡層１０ａの一方面に接合された基材１０ｂが変形していないため、発泡層１０ａが復元された場合に、発泡層１０ａの他方面に接合された表皮１０ｃは平坦な状態になる。

このように、本実施形態では、振動溶着する際に、溶着用のリブ６１、８４が当接する部分に位置するソフトインパネ１０の発泡層１０ａを押し潰した状態にしてから、リブ６１、８４および基材１０ｂに加圧・振動を加えて、振動溶着するようにしている。すなわち、リブ６１、８４が当接する部分に位置するソフトインパネ１０の発泡層１０ａを予め潰しておくことにより、振動溶着の際の基材１０ｂの変形を抑えるようにしている。
その結果、本実施形態によれば、発泡層１０ａを持つソフトインパネ１０と、リブ６１、８４が形成されたエアバッグシュートＷとを振動溶着する際に、ソフトインパネ１０の基材１０ｂの変形により生じる表皮１０ｃ（意匠面）の歪みを解消することができる。

なお、下治具３１０の載置面３１０ａに形成された突起３１１（ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ）の形状、配置、および数は、あくまでも例示である。突起３１１は、リブ６１、８４が当接する部分のソフトインパネ１０の発泡層１０ａ（リブ６１、８４と、基材１０ｂを挟んで相対向する位置にある発泡層１０ａ）を押し潰すことができるものであればどのような構成でもよい。
例えば、図示する構成に変えて、振動溶着されるソフトインパネ１０のリブ（リブ６１、８４）と同じ数の突起３１１を下治具３１０の載置面３１０ａに設けるようにしてもよい。すなわち、下治具３１０の載置面３１０ａに、エアバッグシュートＷの上面（フランジ部６、およびフラップ部８の上面）に形成されたリブ（６１、８４）と、同じ数および同じ形状の突起３１１を、エアバッグシュートＷの上面と同じ配置で形成させるようにしてもよい。

また、下治具３１０の載置面３１０ａに形成された突起３１１（ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ）は、エアバッグシュートＷの上面のリブ６１，８４の構成（形状、数、および配置）に対応させたものである。そのため、振動溶着面のリブの構成が複数種ある場合には、下治具３１０は、エアバッグシュートＷの上面のリブ６１、８４の構成毎（形状、数、および配置）に設けるようにするとよい。すなわち、エアバッグシュートＷの上面のリブの構成毎（形状、数、および配置）に、前記リブの構成に対応させた突起が形成された載置面３１０ａを備える下治具３１０を設けるようにする。

また、上記実施形態では、ソフトインパネ１０の裏面に、溶着用のリブ６１、８４が形成されたエアバッグシュートＷを振動溶着させる場合を例にしたが、特にこれに限定されるものではない。ソフトインパネ１０は、軟質材により形成された発泡層を持つ部品の例示に過ぎない。また、エアバッグシュートＷも、リブ６１、８４が形成された部品の一例に過ぎない。すなわち、本実施形態は、発泡ＰＰ等の軟質材により形成された軟質層を持つ部品と、溶着用のリブが形成された部品との振動溶着する場合に適用することができる。
また、軟質層を持つ部品の例として、発泡層１０ａの一方面に一体的に接合された樹脂製の基材１０ｂと、発泡層１０ａの他方面に一体的に接合された樹脂等により形成された、意匠面（表面）を形成する表皮１０ｃとを備えるものを示したが、特にこれに限定するものではない。例えば、軟質層を持つ部品は、少なくとも、軟質層の一方面に一体的に接合された樹脂製の基材を備えるものであればかまわない。

このように、本実施形態によれば、軟質材により形成された軟質層を備えた部品（部材）と、溶着用のリブが形成された溶着対象の部品（部材）との振動溶着において、軟質層を持つ部品（部材）に生じる歪みの発生を防止することができる。

本発明の実施形態の振動溶着方法により、インストルメントパネルの裏面に溶着されるエアバッグシュートの斜視図である。 図１に示したＡ−Ａ断面図である。 本発明の実施形態の振動溶着方法により、ソフトインパネと、エアバッグシュートとを溶着する工程を示した図である。 図３に示した下治具の上面図である。 インストルメントパネル部分の断面図である。 従来からある振動溶着方法により、軟質材により形成された発泡層を備えるインストルメントパネルの裏面と、エアバッグシュートとを溶着する工程を示した図である。

符号の説明

Ｗ…エアバッグシュート
５…枠体
６…フランジ部
６１…リブ
７…ヒンジ部
８…フラップ部
８０…フラップ片
８１…溝
８４…リブ
１０…ソフトインパネ
１０ａ…発泡層
１０ｂ…基材
１０ｃ…表皮
３１０ａ…載置面
３１０…下治具
３１１ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ…突起
３２０…上治具

Claims (4)

1. 略板状に形成された軟質材、および該軟質材の一方面に一体的に接合された基材を有する第１部材と、前記第１部材の基材に溶着される、溶着用のリブが形成された溶着面を備えた第２部材とを振動溶着する振動溶着装置であって、
   前記第１部材を載置する載置面を備え、該載置面に、前記基材を上側に向けて載置された前記第１部材と、該載置された第１部材の前記基材の上に、前記溶着面に形成されたリブが当接するように載置された第２部材とを支持する下治具と、
   前記下治具に支持された第１部材および第２部材に対し、前記第２部材の前記溶着面の裏面側から該溶着面に直交する方向の荷重を加えるとともに、前記溶着面に平行する方向の振動を加える上治具とを備え、
   前記下治具の載置面には、前記第２部材の溶着面に形成されたリブの形状および配置に対応させた凸状の突起が形成されていることを特徴とする振動溶着装置。
2. 前記載置面に形成された凸状の突起は、前記第１部材の基材に当接するリブと、該第１部材を介して相対向する位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の振動溶着装置。
3. 溶着対象の第１部材が載置される載置面を備え、該載置面に載置された第１部材、および前記第１部材の上に載置された第２部材を支持する下治具と、前記下治具に支持された第１部材および第２部材に対して加圧および振動を加える上治具とを備える振動溶着装置を用いた振動溶着方法であって、
   前記第１部材は、略板状に形成された軟質材、および該軟質材の一方面に一体的に接合された基材を有し、
   前記第２部材は、前記第１部材の基材に溶着される、溶着用のリブが形成された溶着面を有し、
   前記下治具の載置面に、前記基材を上側に向けて前記第１部材を載置するとともに、該載置された第１部材の前記基材の上から前記第２部材の溶着面に形成されたリブを当接させた状態で載置し、且つ前記第２部材の前記溶着面の裏面側から前記上治具を押し当て、前記上治具および下治具により、前記第１部材および第２部材を挟持するステップと、
   前記上治具および前記下治具により、前記挟持された第１部材の軟質材のうち、前記基材を介して、前記リブと相対向する位置にある軟質材を押し潰すステップと、
   前記上治具および前記下治具により、前記軟質材を押し潰した状態で、前記第１部材および前記第２部材に対して、前記溶着面に直交する方向の荷重を加えながら、前記溶着面と平行する方向に振動を加えるステップと、を有することを特徴とする振動溶着方法。
4. 前記下治具の載置面には、前記第１部材の上に載置された前記第２部材のリブと、該第１部材を介して相対向する位置に凸状の突起が形成され、
   前記軟質材を押し潰すステップは、前記上治具および前記下治具により、前記第１部材および第２部材に対して、前記溶着面に直交する方向の荷重を加えて加圧することにより、該下治具の突起が前記軟質材を押し潰すことを特徴とする請求項３に記載の振動溶着方法。

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