JP2017080911A - 接合体の製造方法 - Google Patents

接合体の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2017080911A
JP2017080911A JP2015208369A JP2015208369A JP2017080911A JP 2017080911 A JP2017080911 A JP 2017080911A JP 2015208369 A JP2015208369 A JP 2015208369A JP 2015208369 A JP2015208369 A JP 2015208369A JP 2017080911 A JP2017080911 A JP 2017080911A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
longitudinal direction
base wall
flange
bumper
contact
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2015208369A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6394566B2 (ja
Inventor
吉宏 岩野
Yoshihiro Iwano
吉宏 岩野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2015208369A priority Critical patent/JP6394566B2/ja
Priority to US15/284,796 priority patent/US10307965B2/en
Priority to KR1020160128883A priority patent/KR20170047165A/ko
Priority to RU2016140854A priority patent/RU2652249C2/ru
Priority to BR102016024336-0A priority patent/BR102016024336B1/pt
Priority to CN201610912538.9A priority patent/CN106881870B/zh
Priority to EP16194912.8A priority patent/EP3159140B1/en
Publication of JP2017080911A publication Critical patent/JP2017080911A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6394566B2 publication Critical patent/JP6394566B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/06Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using friction, e.g. spin welding
    • B29C65/0609Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using friction, e.g. spin welding characterised by the movement of the parts to be joined
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/06Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using friction, e.g. spin welding
    • B29C65/0609Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using friction, e.g. spin welding characterised by the movement of the parts to be joined
    • B29C65/0618Linear
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R19/00Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
    • B60R19/02Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/06Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using friction, e.g. spin welding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/06Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using friction, e.g. spin welding
    • B29C65/069Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using friction, e.g. spin welding the welding tool cooperating with specially formed features of at least one of the parts to be joined, e.g. cooperating with holes or ribs of at least one of the parts to be joined
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/08Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using ultrasonic vibrations
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05Particular design of joint configurations
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05Particular design of joint configurations
    • B29C66/10Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
    • B29C66/11Joint cross-sections comprising a single joint-segment, i.e. one of the parts to be joined comprising a single joint-segment in the joint cross-section
    • B29C66/112Single lapped joints
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05Particular design of joint configurations
    • B29C66/10Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
    • B29C66/13Single flanged joints; Fin-type joints; Single hem joints; Edge joints; Interpenetrating fingered joints; Other specific particular designs of joint cross-sections not provided for in groups B29C66/11 - B29C66/12
    • B29C66/131Single flanged joints, i.e. one of the parts to be joined being rigid and flanged in the joint area
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05Particular design of joint configurations
    • B29C66/10Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
    • B29C66/13Single flanged joints; Fin-type joints; Single hem joints; Edge joints; Interpenetrating fingered joints; Other specific particular designs of joint cross-sections not provided for in groups B29C66/11 - B29C66/12
    • B29C66/131Single flanged joints, i.e. one of the parts to be joined being rigid and flanged in the joint area
    • B29C66/1312Single flange to flange joints, the parts to be joined being rigid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05Particular design of joint configurations
    • B29C66/301Three-dimensional joints, i.e. the joined area being substantially non-flat
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05Particular design of joint configurations
    • B29C66/303Particular design of joint configurations the joint involving an anchoring effect
    • B29C66/3034Particular design of joint configurations the joint involving an anchoring effect making use of additional elements, e.g. meshes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/32Measures for keeping the burr form under control; Avoiding burr formation; Shaping the burr
    • B29C66/322Providing cavities in the joined article to collect the burr
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/50General aspects of joining tubular articles; General aspects of joining long products, i.e. bars or profiled elements; General aspects of joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; General aspects of joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/51Joining tubular articles, profiled elements or bars; Joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; Joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/52Joining tubular articles, bars or profiled elements
    • B29C66/524Joining profiled elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/50General aspects of joining tubular articles; General aspects of joining long products, i.e. bars or profiled elements; General aspects of joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; General aspects of joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/51Joining tubular articles, profiled elements or bars; Joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; Joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/54Joining several hollow-preforms, e.g. half-shells, to form hollow articles, e.g. for making balls, containers; Joining several hollow-preforms, e.g. half-cylinders, to form tubular articles
    • B29C66/543Joining several hollow-preforms, e.g. half-shells, to form hollow articles, e.g. for making balls, containers; Joining several hollow-preforms, e.g. half-cylinders, to form tubular articles joining more than two hollow-preforms to form said hollow articles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/50General aspects of joining tubular articles; General aspects of joining long products, i.e. bars or profiled elements; General aspects of joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; General aspects of joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/51Joining tubular articles, profiled elements or bars; Joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; Joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/54Joining several hollow-preforms, e.g. half-shells, to form hollow articles, e.g. for making balls, containers; Joining several hollow-preforms, e.g. half-cylinders, to form tubular articles
    • B29C66/547Joining several hollow-preforms, e.g. half-cylinders, to form tubular articles, e.g. endless tubes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/50General aspects of joining tubular articles; General aspects of joining long products, i.e. bars or profiled elements; General aspects of joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; General aspects of joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/61Joining from or joining on the inside
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/50General aspects of joining tubular articles; General aspects of joining long products, i.e. bars or profiled elements; General aspects of joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; General aspects of joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/63Internally supporting the article during joining
    • B29C66/636Internally supporting the article during joining using a support which remains in the joined object
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/72General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined
    • B29C66/721Fibre-reinforced materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/72General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined
    • B29C66/721Fibre-reinforced materials
    • B29C66/7212Fibre-reinforced materials characterised by the composition of the fibres
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/73General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
    • B29C66/739General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
    • B29C66/7392General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of at least one of the parts being a thermoplastic
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/73General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
    • B29C66/739General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
    • B29C66/7392General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of at least one of the parts being a thermoplastic
    • B29C66/73921General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of at least one of the parts being a thermoplastic characterised by the materials of both parts being thermoplastics
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/81General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps
    • B29C66/814General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps
    • B29C66/8141General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps characterised by the surface geometry of the part of the pressing elements, e.g. welding jaws or clamps, coming into contact with the parts to be joined
    • B29C66/81431General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps characterised by the surface geometry of the part of the pressing elements, e.g. welding jaws or clamps, coming into contact with the parts to be joined comprising a single cavity, e.g. a groove
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/83General aspects of machine operations or constructions and parts thereof characterised by the movement of the joining or pressing tools
    • B29C66/832Reciprocating joining or pressing tools
    • B29C66/8322Joining or pressing tools reciprocating along one axis
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/06Fibrous reinforcements only
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/22Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
    • B32B5/24Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/28Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer impregnated with or embedded in a plastic substance
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R19/00Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
    • B60R19/02Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
    • B60R19/03Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects characterised by material, e.g. composite
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R19/00Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
    • B60R19/02Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
    • B60R19/18Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects characterised by the cross-section; Means within the bumper to absorb impact
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/71General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the composition of the plastics material of the parts to be joined
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/72General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined
    • B29C66/721Fibre-reinforced materials
    • B29C66/7214Fibre-reinforced materials characterised by the length of the fibres
    • B29C66/72141Fibres of continuous length
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/72General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined
    • B29C66/721Fibre-reinforced materials
    • B29C66/7214Fibre-reinforced materials characterised by the length of the fibres
    • B29C66/72143Fibres of discontinuous lengths
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2101/00Use of unspecified macromolecular compounds as moulding material
    • B29K2101/12Thermoplastic materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2507/00Use of elements other than metals as filler
    • B29K2507/04Carbon
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2701/00Use of unspecified macromolecular compounds for preformed parts, e.g. for inserts
    • B29K2701/12Thermoplastic materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00Other particular articles
    • B29L2031/30Vehicles, e.g. ships or aircraft, or body parts thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00Other particular articles
    • B29L2031/30Vehicles, e.g. ships or aircraft, or body parts thereof
    • B29L2031/3044Bumpers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00Other particular articles
    • B29L2031/30Vehicles, e.g. ships or aircraft, or body parts thereof
    • B29L2031/3055Cars
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R19/00Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
    • B60R19/02Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
    • B60R19/04Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects formed from more than one section in a side-by-side arrangement
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R19/00Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
    • B60R19/02Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
    • B60R19/18Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects characterised by the cross-section; Means within the bumper to absorb impact
    • B60R2019/1806Structural beams therefor, e.g. shock-absorbing
    • B60R2019/1833Structural beams therefor, e.g. shock-absorbing made of plastic material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R19/00Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
    • B60R19/02Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
    • B60R19/18Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects characterised by the cross-section; Means within the bumper to absorb impact
    • B60R2019/1806Structural beams therefor, e.g. shock-absorbing
    • B60R2019/1833Structural beams therefor, e.g. shock-absorbing made of plastic material
    • B60R2019/1853Structural beams therefor, e.g. shock-absorbing made of plastic material of reinforced plastic material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R19/00Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
    • B60R19/02Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
    • B60R19/24Arrangements for mounting bumpers on vehicles
    • B60R19/26Arrangements for mounting bumpers on vehicles comprising yieldable mounting means
    • B60R2019/266Arrangements for mounting bumpers on vehicles comprising yieldable mounting means using friction sufaces

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Abstract

【課題】溶着品質をより安定的に確保することができる接合体の製造方法を得る。【解決手段】後側バンパRF14には前側バンパRF12と接合させる接合面14Cに予め第一溝部14Dを形成しておく。振動溶着工程では、後側バンパRF14の接合面14Cのうち第一溝部14Dを除く部位と前側バンパRF12の接合面12Cとを互いに接触させて加圧し、その接触部70に振動による摩擦熱を発生させることで、接触部70を溶融させて接触部70を溶着する。また、振動溶着工程では、接触部70から生じたバリの一部を第一溝部14Dに入り込ませつつ、接触部70から第一溝部14D及びその対向部12Dに伝えられた熱によって、第一溝部14D及びその対向部12Dと、第一溝部14Dに入り込んだバリと、を溶融させることで、第一溝部14D及びその対向部12Dを溶着する。【選択図】図1

Description

本発明は、接合体の製造方法に関する。
熱可塑性樹脂材によって形成されている複数部材を溶着する技術が知られている(特許文献1、2参照)。例えば、下記特許文献1では、繊維強化熱可塑性樹脂の成形品からなる第一部材及び第二部材の縁部同士が振動溶着により接合される技術が開示されている。
特開2012−125948号公報 特開2013−43370号公報
ところで、例えば、振動溶着により接合される部位の面積が広い場合等には、接合される部位の全域に亘って寸法精度を安定的に確保することは難しい。そして、上記先行技術による場合、接合される部位の寸法精度が低いと、溶着品質が低下してしまうので、溶着品質をより安定的に確保する点において改善の余地がある。
本発明は、上記事実を考慮して、溶着品質をより安定的に確保することができる接合体の製造方法を得ることが目的である。
請求項1に記載する本発明の接合体の製造方法は、熱可塑性樹脂材によってそれぞれ形成されている第一部材と第二部材とを互いに接触させて加圧及び振動により溶着する振動溶着工程を有する接合体の製造方法であって、前記第二部材には前記第一部材と接合させる接合面に予め凹部を形成し、前記振動溶着工程では、前記第二部材の前記接合面のうち前記凹部を除く部位と前記第一部材とを互いに接触させて加圧し、その接触部に振動による摩擦熱を発生させることで、前記接触部を溶融させて前記接触部を溶着すると共に、前記接触部から生じたバリの一部を前記凹部に入り込ませつつ前記接触部から前記凹部及びその対向部に伝えられた熱によって前記凹部及びその対向部と前記凹部に入り込んだバリとを溶融させることで、前記凹部及びその対向部を溶着して、前記第一部材と前記第二部材とを接合した接合体を製造する。
上記構成によれば、振動溶着工程では、まず、第二部材の接合面のうち凹部を除く部位と第一部材とを互いに接触させて加圧する。したがって、凹部が形成されている分だけ、第一部材と第二部材との接触部の面積を減らすことができると共に、振動溶着時に接触部で生じるバリによる反力(加圧方向とは向きが反対の力)を低減することができる。このため、凹部が形成されていない対比例に比べて、小さい加圧力で第一部材と第二部材とを所望の加圧接触状態にすることができる。
また、振動溶着工程では、第一部材と第二部材との接触部に振動による摩擦熱を発生させることで、接触部を溶融させて接触部を溶着すると共に、接触部から生じたバリの一部を凹部に入り込ませつつ接触部から凹部及びその対向部に伝えられた熱によって凹部及びその対向部と凹部に入り込んだバリとを溶融させることで、凹部及びその対向部を溶着する。これにより、接触部だけでなく、凹部及びその対向部を溶着することができるので、仮に接合される部位の寸法精度が高くなくても、溶着品質を確保することができる。
請求項2に記載する本発明の接合体の製造方法は、請求項1に記載の構成において、前記第一部材及び前記第二部材は、長手方向を有する長尺状に形成され、その長手方向に直交する断面視での形状の両端部に一対のフランジ部をそれぞれ備えると共に、双方の前記一対のフランジ部同士が接合されることで閉断面を形成しており、前記凹部は、前記第二部材の長手方向に直交する断面視で前記第二部材の前記フランジ部の接合面の中間部位に設定されている。
上記構成によれば、振動溶着工程では、過大な加圧力を付与しなくても、第二部材の長手方向に直交する断面視における第二部材のフランジ部の接合面の両端部を第一部材のフランジ部に接触させることができる。このため、第二部材のフランジ部に安定的に加圧力を作用させることができるので、第二部材のフランジ部を第一部材のフランジ部に安定的に溶着することができる。
請求項3に記載する本発明の接合体の製造方法は、請求項2に記載の構成において、前記凹部は、前記第二部材の長手方向に沿ってその略全長に亘って延在している溝部とされている。
上記構成によれば、凹部は、第二部材の長手方向に沿ってその略全長に亘って延在している溝部となっているので、複数の凹部が点在する構成に比べて、第二部材のフランジ部をその長手方向の略全長に亘って安定的に溶着することができる。
請求項4に記載する本発明の接合体の製造方法は、請求項1に記載の構成において、前記第一部材及び前記第二部材は、長手方向を有する長尺状に形成され、その長手方向に直交する断面視での形状がそれぞれハット形状とされて一対のフランジ部と断面U字状のU字状部とを備え、前記U字状部が基壁部及び一対の対向壁部で構成され、前記第一部材としての車両用の第一骨格部材と、前記第一骨格部材と前記一対のフランジ部同士が接合されることで前記第一骨格部材とで閉断面を形成する前記第二部材としての車両用の第二骨格部材と、前記閉断面内に配置され、前記第二骨格部材とは異なる別の前記第二部材としての補強部材と、を接合対象とし、前記第二骨格部材における前記凹部は、前記第二骨格部材の前記フランジ部の接合面に形成されて前記第二骨格部材の長手方向に沿ってその略全長に亘って延在している第一溝部とされ、前記補強部材における前記凹部は、前記補強部材の前記U字状部の前記基壁部の外面に形成されて前記補強部材の長手方向に沿って延在していると共に少なくとも前記補強部材の長手方向の一方側の端末には達していない第二溝部とされ、前記補強部材の長手方向の一方側の端末を他方側の端末よりも前記第二骨格部材の長手方向の中央部の側に位置させた状態で前記補強部材を前記第二骨格部材の前記U字状部の内側に配置させると共に前記第二骨格部材の前記U字状部の前記基壁部の内面側に前記補強部材の前記フランジ部を接合した後、前記振動溶着工程では、前記第二骨格部材の前記フランジ部の接合面と前記第一骨格部材の前記フランジ部の接合面とを接触させると共に、前記補強部材の前記U字状部の前記基壁部の外面と前記第一骨格部材の前記U字状部の前記基壁部の内面とを接触させ、加圧及び振動により溶着する。
上記構成によれば、振動溶着工程では、第二骨格部材のフランジ部の接合面と第一骨格部材のフランジ部の接合面とを接触させると共に、補強部材のU字状部の基壁部の外面と第一骨格部材のU字状部の基壁部の内面とを接触させ、加圧及び振動により溶着する。ここで、第二骨格部材における凹部としての第一溝部は、第二骨格部材のフランジ部の接合面に形成されて第二骨格部材の長手方向に沿ってその略全長に亘って延在しているので、第一骨格部材のフランジ部と第二骨格部材のフランジ部とを、その長手方向の略全長に亘って安定的に溶着することができる。また、補強部材における凹部としての第二溝部は、補強部材のU字状部の基壁部の外面に形成されて補強部材の長手方向に沿って延在しているので、第一骨格部材の基壁部と補強部材の基壁部とを、安定的に溶着することができる。
一方、振動溶着工程によって、補強部材は閉断面内に配置されるので、補強部材において閉断面内の長手方向の中央部の側に配置される部位及びその対向部との接触部から生じるバリは除去し難い。ここで、補強部材における凹部としての第二溝部は、補強部材のU字状部の基壁部の外面に形成されて補強部材の長手方向に沿って延在しているが、少なくとも補強部材の長手方向の一方側の端末には達していない。そして、補強部材は、その長手方向の一方側の端末を他方側の端末よりも第二骨格部材の長手方向の中央部の側に位置させた状態で振動溶着される。このため、補強部材のU字状部の基壁部において補強部材の長手方向の一方側の部位とその対向部との接触部から生じたバリの一部は第二溝部に入り込んで第二溝部から流出しない。
したがって、例えば、補強部材の基壁部に形成された溝部が補強部材の長手方向の一方側に達していてバリが溝部における補強部材の長手方向の一方側から流出し得る場合と比べて、補強部材の基壁部において補強部材の長手方向の一方側の部位とその対向部との近傍に形成されるバリの量が抑えられる。すなわち、補強部材において閉断面内の長手方向の中央部の側に配置される部位とその対向部との近傍、言い換えればバリの除去が難しい部分に形成されるバリの量を抑えることができる。
請求項5に記載する本発明の接合体の製造方法は、請求項4に記載の構成において、前記補強部材は一対設けられ、前記補強部材の長手方向の一方側の端末同士を向き合わせた状態で前記補強部材を前記第二骨格部材の前記U字状部の内側における長手方向の両側に配置させると共に前記第二骨格部材の前記U字状部の前記基壁部の内面側に前記補強部材の前記フランジ部を接合した後、前記振動溶着工程が実行される。
上記構成によれば、補強部材は一対設けられて閉断面内における長手方向の両側に配置される。したがって、補強部材の基壁部のうち一対の補強部材が向き合わせられた側の部位とその対向部との接触部から生じるバリは一層除去し難い。ここで、補強部材の基壁部に形成された第二溝部は、補強部材の基壁部のうち一対の補強部材が向き合わせられた側の端末には達していないので、補強部材の基壁部において一対の補強部材が向き合わせられた側の部位とその対向部との接触部から生じたバリの一部は第二溝部に入り込んで第二溝部から流出しない。したがって、バリが一層除去し難い部位に形成されるバリの量を抑えることができる。
以上説明したように、本発明の接合体の製造方法によれば、溶着品質をより安定的に確保することができるという優れた効果を有する。
本発明の一実施形態に係るバンパリインフォースメント(接合体)の製造方法における振動溶着工程を模式的に示す断面図である。 図1に示される接合対象であるバンパリインフォースメントの構成部材を分解して示す分解斜視図である。 図1に示される振動溶着工程で用いられる振動溶着機の要部を示す概略構成図である。 図1に示される接合対象であるバンパリインフォースメントの構成部材の接合手順の一部を示す断面図である。図4(A)は後側バンパリインフォースメントのU字状部の内側にバルクヘッドのフランジ部を位置させている状態を示す。図4(B)は後側バンパリインフォースメントの基壁部にバルクヘッドのフランジ部を接触させた状態を示す。図4(C)は後側バンパリインフォースメントのフランジ部と前側バンパリインフォースメントのフランジ部とを対向配置させている状態を示す。 振動溶着工程での接触部及びその周囲部の状態を示す断面図である。図5(A)は前側バンパリインフォースメントと後側バンパリインフォースメントとの接触部及びその周囲部の状態を示す。図5(B)は前側バンパリインフォースメントとバルクヘッドとの接触部及びその周囲部の状態を示す。 図1に示される振動溶着工程により溶着されたバンパリインフォースメントの一部を破断して示す斜視図である。 強化繊維の配置状態を模式的に示す断面図である。図7(A)は、振動溶着工程により溶着された前側リインフォースメントのフランジ部と後側バンパリインフォースメントのフランジ部との重合部をその重ね合わせ方向に沿って切断した断面を観察したときの強化繊維の配置状態を模式的に示す。図7(B)は、振動溶着工程により溶着された前側リインフォースメントの基壁部とバルクヘッドの基壁部との重合部をその重ね合わせ方向に沿って切断した断面を観察したときの強化繊維の配置状態を模式的に示す。
本発明の一実施形態に係る接合体としての車両用のバンパリインフォースメントの製造方法について図1〜図7を用いて説明する。図1には、本実施形態に係るバンパリインフォースメントの製造方法における振動溶着工程が模式的な断面図で示されている。また、図2には、バンパリインフォースメント10(以下、「バンパRF10」と略す)の構成部材が分解斜視図で示されている。初めにこのバンパRF10の構成部材について概説する。なお、図2に示される矢印REは車両後方側を示しており、矢印UPは車両上方側を示しており、矢印RHは車両右側を示している。また、バンパRF10は、車両の前端部に設けられるフロントバンパ(図示省略)の骨格部材とされ、中空状に形成されると共に車両幅方向を長手方向として配置される。
(バンパRF10の構成について)
図2に示されるように、バンパRF10は、バンパRF10における車両前側部分を構成する「第一部材」としての、かつ「第一骨格部材」としての車両用の前側バンパリインフォースメント12(以下、「前側バンパRF12」という)と、バンパRF10における車両後側部分を構成する「第二部材」としての、かつ「第二骨格部材」としての車両用の後側バンパリインフォースメント14(以下、「後側バンパRF14」という)と、を含んで構成されている。前側バンパRF12及び後側バンパRF14は、長手方向を有する長尺状に形成され、車両幅方向を長手方向として配置される。
前側バンパRF12は、長手方向の全域においてその長手方向に直交する断面視での形状がハット形状とされて一対のフランジ部12Fと断面U字状のU字状部12Aとを備えている。前側バンパRF12のU字状部12Aは、その長手方向から見て車両前方側に突出して車両後方側へ開放された状態に配置されるU字状(コ字状)とされ、基壁部12B及び一対の対向壁部12Sで構成されている。基壁部12Bは、一対の対向壁部12Sの基端同士を繋いでおり、U字状部12Aにおける車両前方側の部位として配置されてバンパRF10の前壁部を構成する。また、前側バンパRF12の一対のフランジ部12Fは、前側バンパRF12の長手方向に直交する断面視での形状の両端部に設定され、前側バンパRF12の長手方向から見てU字状部12Aの開口端から互いに離反する方向に延出されている。
後側バンパRF14は、長手方向の全域においてその長手方向に直交する断面視での形状がハット形状とされて一対のフランジ部14Fと断面U字状のU字状部14Aとを備えている。後側バンパRF14のU字状部14Aは、その長手方向から見て車両後方側に突出して車両前方側へ開放された状態に配置されるU字状(コ字状)とされ、基壁部14B及び一対の対向壁部14Sで構成されている。基壁部14Bは、一対の対向壁部14Sの基端同士を繋いでおり、U字状部14Aにおける車両後方側の部位として配置されてバンパRF10の後壁部を構成する。また、後側バンパRF14の一対のフランジ部14Fは、後側バンパRF14の長手方向に直交する断面視での形状の両端部に設定され、後側バンパRF14の長手方向から見てU字状部14Aの開口端から互いに離反する方向に延出されている。
また、後側バンパRF14のフランジ部14Fには、前側バンパRF12のフランジ部12Fと接合させる接合面14C(車両前方側へ向けられる面)に凹部としての第一溝部14Dが形成されている。この第一溝部14Dは、フランジ部14Fにおいて後側バンパRF14の長手方向に沿ってその全長に亘って延在し、後側バンパRF14の長手方向に直交する断面視で後側バンパRF14のフランジ部14Fの接合面14Cの中間部位(基端部と先端部との間の部位)に設定されている。第一溝部14Dの一対の側壁部は、溝底側へ向けて互いに接近するように傾斜している(図1参照)。また、本実施形態では、第一溝部14Dは、後側バンパRF14の長手方向の両端末に達している。さらに、後側バンパRF14のフランジ部14Fの接合面14Cにおいては、第一溝部14Dが形成される部分の面積は、第一溝部14Dが形成されない部分の面積よりも小さく設定されている。
前側バンパRF12のフランジ部12Fと後側バンパRF14のフランジ部14Fとは、板厚方向に対向して配置されて溶着(接合)される。これにより、図6に示されるように、前側バンパRF12と後側バンパRF14とでバンパRF10(前側バンパRF12及び後側バンパRF14)の長手方向に沿って延在する閉断面18が形成されている。
また、図2及び図6に示されるバンパRF10には、その閉断面18(図6参照)内の長手方向の両側にバンパRF10の補強用として、後側バンパRF14とは異なる別の「第二部材」としての、かつ「補強部材」としての左右一対のバルクヘッド16が配置される。図2に示されるように、バルクヘッド16は、長尺状に形成されて車両幅方向を長手方向として配置される。
バルクヘッド16は、車両幅方向内側に配置される端部を除いて、その長手方向に直交する断面視での形状がハット形状とされて一対のフランジ部16Fと断面U字状のU字状部16Aとを備えている。バルクヘッド16のU字状部16Aは、その長手方向から見て車両前方側に突出して車両後方側へ開放された状態に配置されるU字状(コ字状)とされ、基壁部16B及び一対の対向壁部16Sで構成されている。
基壁部16Bは、一対の対向壁部16Sの基端同士を繋いでおり、U字状部16Aにおいて車両前方側に配置される部位を構成する。この基壁部16Bは、車両幅方向内側に配置される部位では車両幅方向外側に配置される部位よりも配置状態での車両上下方向の寸法が短く(幅狭)に設定されている。また、バルクヘッド16の一対のフランジ部16Fは、バルクヘッド16の長手方向に直交する断面視での形状の両端部に設定され、バルクヘッド16において車両幅方向外側に配置される側から見てU字状部16Aの開口端から互いに離反する方向に延出されている。また、バルクヘッド16は、U字状部16Aの車両幅方向内側に配置される端部が閉塞部16Zによって繋がれて閉塞されると共に、一対のフランジ部16Fにおいて車両幅方向内側に配置される端部同士が、閉塞部16Zに連続する端末フランジ部16Xによって繋がれている。
また、バルクヘッド16の基壁部16Bには、前側バンパRF12の基壁部12Bに接合させる接合面16C(車両前方側へ向けられる面)に凹部としての第二溝部16Dが形成されている。第二溝部16Dは、U字状部16Aの基壁部16Bの外面(車両前方側に配置される側)に形成されている。第二溝部16Dは、バルクヘッド16の基壁部16Bにおいて上端部と下端部との間の中間部位に設定され、バルクヘッド16の長手方向に沿って延在している。第二溝部16Dの一対の側壁部は、溝底側へ向けて互いに接近するように傾斜している(図1参照)。
また、本実施形態では、第二溝部16Dは、バルクヘッド16の基壁部16Bにおいて車両幅方向内側に配置される側の(バルクヘッド16の長手方向の一方側の)端末には達していないが、バルクヘッド16の基壁部16Bにおいて車両幅方向外側に配置される側の(バルクヘッド16の長手方向の他方側の)端末には達している。さらに、バルクヘッド16の基壁部16Bの接合面16Cにおいては、第二溝部16Dが形成される部分の面積は、第二溝部16Dが形成されない部分の面積よりも小さく設定されている。
バルクヘッド16のフランジ部16Fの接合面側と後側バンパRF14のU字状部14Aの基壁部14Bの内面側とは、対向して配置されて溶着により接合される。なお、図2では、後側バンパRF14のU字状部14Aの基壁部14Bの内面側においてバルクヘッド16のフランジ部16Fが接合される予定の部位を二点鎖線14Xで示す。バルクヘッド16のU字状部16Aの基壁部16Bの外面側と前側バンパRF12のU字状部12Aの基壁部12Bの内面側とは、対向して配置されて溶着により接合される。これにより、図6に示されるように、閉断面18の内側には、後側バンパRF14とバルクヘッド16とで閉断面20が形成されると共に、前側バンパRF12と後側バンパRF14とバルクヘッド16とで閉断面22が形成される。
また、本実施形態では、前側バンパRF12、後側バンパRF14及びバルクヘッド16は、熱可塑性樹脂材によってそれぞれ形成されている。具体的には、前側バンパRF12、後側バンパRF14及びバルクヘッド16は、強化繊維としての炭素繊維を含む炭素繊維強化熱可塑性樹脂材によってそれぞれ形成されている。炭素繊維強化熱可塑性樹脂材は、強度が高く、かつ例えば金属材料に比べて軽く、バンパRF10の材料として好適である。また、強化繊維としては例えば連続繊維を適用することができる他、長繊維や短繊維を適用することもできる。炭素繊維強化熱可塑性樹脂材に用いられる熱可塑性樹脂には、公知の各種熱可塑性樹脂を使用可能である。本実施形態において用いられる熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド(PA)樹脂、ポリウレタン(PU)樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS)樹脂及びポリプロピレン(PP)樹脂等が挙げられる。また、熱可塑性樹脂材に含まれる強化繊維は、炭素繊維に代えて、例えばアラミド繊維、セルロース繊維、ナイロン繊維、ビニロン繊維、ポリエステル繊維、ポリオレフィン繊維、レーヨン繊維等の樹脂繊維、ガラス繊維、金属繊維等のような公知の各種繊維が用いられてもよい。
(振動溶着機30について)
次に、バンパRF10の構成部材を振動溶着させる振動溶着機30について概説する。図3には、図1に示される振動溶着工程で用いられる振動溶着機30の要部の概略構成図が示されている。なお、図1に示される振動溶着工程は、公知の振動溶着機を用いて行うことができる。
図3に示されるように、振動溶着機30は、振動溶着用冶具32、加圧装置34及び振動装置36を含んで構成されている。振動溶着用冶具32は、上側を構成する上冶具32Uと、下側を構成する下冶具32Lと、を備えている。上冶具32U及び下冶具32Lは本実施形態では金属製(一例としてアルミニウム合金製)の型とされる。図3に示される上冶具32Uには前側バンパRF12が装着され、下冶具32Lには後側バンパRF14が装着される。なお、上冶具32U及び下冶具32Lは、溶着させる対象物に応じて、付け替え可能とされ、例えば、バルクヘッド16を上側に装着する場合には上冶具32Uに代えて上冶具32A(図4(A)参照)が設置される。また、上冶具32U、32A(図4(A)参照)及び下冶具32Lにおける装着面には、一例として滑り止め用のシート(図示省略)が貼り付けられるのが好ましい。
図中下側に示される加圧装置34は、下冶具32Lの下方側にリフトテーブル40を備えており、このリフトテーブル40の支持プレート部40Aに下冶具32Lの下面側が固定されている。また、リフトテーブル40の両サイド側の脚部40Bには、連結部を介して筒状のホルダ42が取付けられている。左右対のホルダ42は、装置上下方向に延びているガイドシャフト44に沿って装置上下方向に移動可能とされている。また、リフトテーブル40の支持プレート部40Aは、その装置下方側に設けられた油圧シリンダ46のピストン46Pの先端部に連結され、油圧シリンダ46のピストン46Pの伸縮によって装置上下方向(矢印Y方向参照)に昇降するようになっている。すなわち、加圧装置34が作動してリフトテーブル40が装置上方側へ上昇することで、下冶具32Lが上冶具32Uの側に圧力を加えることが可能になっている。
また、図中上側に示される振動装置36は、上冶具32Uの上面側に接触する振動プレート50を備えている。この振動プレート50は、板バネ52を介して天板部54に吊り下げられており、水平方向(矢印X方向参照)に振動可能とされている。天板部54の左右両サイドからは装置下方側へ垂下された垂下部56が設けられ、この垂下部56は、ダンパマウント58等を介してガイドシャフト44の上端部に取り付けられている。また、振動プレート50の両サイド側には、ブラケット60を介して磁性部材62が取り付けられている。左右対の磁性部材62は、板バネ52の側方側に配置されている。また、磁性部材62に対して振動プレート50の側とは反対側には、電磁コイル64が配置されている。左右対の電磁コイル64には、パワーサプライ68が電気的に接続されており、それぞれ高周波電流がパワーサプライ68から供給されるようになっている。すなわち、振動装置36が作動して電磁コイル64で発生した磁力によって磁性部材62が左右に振動すると、磁性部材62及び振動プレート50と共に上冶具32Uが振動するようになっている。
また、振動プレート50の側方側には、振動プレート50の振動数を検出可能なピックアップセンサ66が設けられている。ピックアップセンサ66は、パワーサプライ68に電気的に接続されており、検出信号をパワーサプライ68に供給するようになっている。そして、パワーサプライ68は、前記検出信号を基づいて電磁コイル64に供給する高周波電流を調整することで振動プレート50を水平方向に所望の振動数で振動させるようになっている。
(バンパRF10の製造方法)
次に、図6に示されるバンパRF10の製造方法について説明する。
本実施形態では、図1に示される「第一部材」としての前側バンパRF12と、「第二部材」としての後側バンパRF14及びバルクヘッド16と、を振動溶着する前に、まず、後側バンパRF14とバルクヘッド16とを振動溶着する。
図4(A)に示される後側バンパRF14を下冶具32Lに装着すると共にバルクヘッド16を上冶具32Aに装着する。そして、図2に示される一対のバルクヘッド16の閉塞部16Zの側の端末同士を向き合わせた状態(換言すればバルクヘッド16の閉塞部16Zの側の端末をその反対側の端末よりも後側バンパRF14の長手方向の中央部の側に位置させた状態)でバルクヘッド16を後側バンパRF14の長手方向の両側に配置させる。そして、図4(A)及び図4(B)に示されるように、後側バンパRF14のU字状部14Aの内側にバルクヘッド16のフランジ部16Fを位置させ、後側バンパRF14の基壁部14Bにバルクヘッド16のフランジ部16Fを接触させる(図4(B)参照)。このとき、一対のバルクヘッド16は、後側バンパRF14のU字状部14Aの内側における長手方向の両側に配置される。この状態で、図3に示される振動溶着機30の加圧装置34及び振動装置36を用いて、図4(B)に示される後側バンパRF14のU字状部14Aの基壁部14Bの内面側とバルクヘッド16のフランジ部16Fの接合面側とを、加圧及び振動により溶着(接合)する。なお、このときの加圧及び振動によりバルクヘッド16の端末フランジ部16X(図2参照)も後側バンパRF14の基壁部14Bに溶着(接合)される。
次に、上冶具32Aによるバルクヘッド16の保持を解除し、図4(C)に示されるように、上冶具32Uに前側バンパRF12を装着し、後側バンパRF14のフランジ部14Fの接合面14Cと前側バンパRF12のフランジ部12Fの接合面12Cとを対向配置させる。また、前側バンパRF12のU字状部12Aの内側における長手方向の両側にバルクヘッド16を配置させる。そして、図1に示されるように、後側バンパRF14のフランジ部14Fの接合面14Cと前側バンパRF12のフランジ部12Fの接合面12Cとを接触させると共に、バルクヘッド16のU字状部16Aの基壁部16Bの外面と前側バンパRF12のU字状部12Aの基壁部12Bの内面とを接触させる。より具体的には、後側バンパRF14のフランジ部14Fの接合面14Cのうち第一溝部14Dを除く部位と前側バンパRF12のフランジ部12Fとを互いに接触させ、バルクヘッド16の基壁部16Bの接合面16Cのうち第二溝部16Dを除く部位と前側バンパRF12の基壁部12Bとを互いに接触させる。
この状態で、振動溶着機30(図3参照)の加圧装置34及び振動装置36を用いて、加圧(矢印Y方向参照)及び振動(矢印X方向参照)により、後側バンパRF14のフランジ部14Fと前側バンパRF12のフランジ部12Fとを溶着すると共にバルクヘッド16の基壁部16Bと前側バンパRF12の基壁部12Bとを溶着する(振動溶着工程)。
ここで、本実施形態では、後側バンパRF14のフランジ部14Fに第一溝部14Dが形成されている分だけ、前側バンパRF12のフランジ部12Fと後側バンパRF14のフランジ部14Fとの接触部70の面積(接触面積)を減らすことができると共に、振動溶着時に接触部70で生じるバリによる反力(加圧方向とは向きが反対の力)を低減することができる。このため、後側バンパRF14のフランジ部14Fに第一溝部14Dが形成されていない対比例に比べて、小さい加圧力で前側バンパRF12のフランジ部12Fと後側バンパRF14のフランジ部14Fとを所望の加圧接触状態にすることができる。
同様に、バルクヘッド16の基壁部16Bに第二溝部16Dが形成されている分だけ、前側バンパRF12の基壁部12Bとバルクヘッド16の基壁部16Bとの接触部72の面積(接触面積)を減らすことができると共に、加圧時には接触部72で生じるバリによる反力(加圧方向とは向きが反対の力)を低減することができる。このため、バルクヘッド16の基壁部16Bに第二溝部16Dが形成されていない対比例に比べて、小さい加圧力で前側バンパRF12の基壁部12Bとバルクヘッド16の基壁部16Bとを所望の加圧接触状態にすることができる。
振動溶着工程について更に詳細に説明すると、振動溶着工程では、まず、後側バンパRF14のフランジ部14Fと前側バンパRF12のフランジ部12Fとの接触部70、及びバルクヘッド16の基壁部16Bと前側バンパRF12の基壁部12Bとの接触部72に振動による摩擦熱を発生させることで、接触部70、72を溶融させて接触部70、72を溶着する。
また、この振動溶着工程では、図5(A)に示されるように、接触部70から生じたバリ74の一部を第一溝部14Dに入り込ませつつ、接触部70から第一溝部14D及びその対向部12Dに伝えられた熱によって、第一溝部14D及びその対向部12Dと、第一溝部14Dに入り込んだバリ74(74A)と、を溶融させることで、図6に示されるように、第一溝部14D及びその対向部12Dを溶着する。これにより、接触部70だけでなく、第一溝部14D及びその対向部12Dを溶着することができるので、仮に接合される部位の寸法精度が高くなくても、溶着品質を確保することができる。
また、振動溶着工程では、図5(B)に示されるように、接触部72から生じたバリ76の一部を第二溝部16Dに入り込ませつつ、接触部72から第二溝部16D及びその対向部12Eに伝えられた熱によって、第二溝部16D及びその対向部12Eと、第二溝部16Dに入り込んだバリ76(76A)と、を溶融させることで、図6に示されるように、第二溝部16D及びその対向部12Eを溶着する。これにより、接触部72だけでなく、第二溝部16D及びその対向部12Eを溶着することができるので、仮に接合される部位の寸法精度が高くなくても、溶着品質を確保することができる。なお、図6では、振動溶着前の第一溝部14D及び第二溝部16Dの位置を二点鎖線で示している。
補足説明すると、例えば車両用骨格部材(例として前側バンパRF12や後側バンパRF14等)のような大型の部材(部品)や接合される部材(部品)点数が多い場合等には、接合される部位の寸法精度が低くなり易い。しかし、本実施形態によれば、仮に接合される部位の寸法精度が高くなくても、前述のように溶着品質を確保することができる。
また、本実施形態では、図1に示されるように、第一溝部14Dは、後側バンパRF14の長手方向に直交する断面視で後側バンパRF14のフランジ部14Fの接合面14Cの中間部位に設定されている。このため、振動溶着工程では、過大な加圧力を付与しなくても、後側バンパRF14の長手方向に直交する断面視における後側バンパRF14のフランジ部14Fの接合面14Cの両端部を前側バンパRF12のフランジ部12Fの接合面12Cに接触させることができる。このため、後側バンパRF14のフランジ部14Fに安定的に加圧力を作用させることができるので、後側バンパRF14のフランジ部14Fを前側バンパRF12のフランジ部12Fに安定的に溶着することができる。
また、本実施形態では、第一溝部14Dが後側バンパRF14の長手方向に沿ってその全長に亘って延在しているので、例えば後側バンパRFのフランジ部に複数の凹部が点在する構成に比べて、後側バンパRF14のフランジ部14Fをその長手方向の全長に亘って安定的に溶着することができる。
また、本実施形態では、図2に示されるように、バルクヘッド16の基壁部16Bに形成された第二溝部16Dは、バルクヘッド16の長手方向に沿って延在してバルクヘッド16の基壁部16Bにおいて閉塞部16Zの側の端末には達していない。そして、バルクヘッド16は、閉塞部16Zの側の端末をその反対側の端末よりも後側バンパRF14の長手方向の中央部の側に位置させた状態で振動溶着がなされる。
このため、バルクヘッド16の基壁部16Bにおいて閉塞部16Zの側の部位と前側バンパRF12の基壁部12Bとの接触部から生じたバリ76(図5(B)参照)の一部は第二溝部16Dに入り込んで第二溝部16Dから流出しない。したがって、例えば、バルクヘッド(16)の基壁部(16B)に形成された第二溝部がバルクヘッド(16)における閉塞部(16Z)の側の端末に達していてバリが第二溝部におけるバルクヘッド(16)の当該端末側から流出し得る場合と比べて、バルクヘッド16の基壁部16Bにおいて閉塞部16Zの側の部位とその対向部との近傍に形成されるバリの量が抑えられる。すなわち、バルクヘッド16の基壁部16Bにおいて閉断面18内の長手方向の中央部の側に配置される部位とその対向部との近傍、言い換えればバリの除去が難しい部位に形成されるバリの量を抑えることができる。
特に本実施形態の場合、バルクヘッド16は一対設けられて閉断面18(図6参照)内における長手方向の両側に配置される。したがって、バルクヘッド16の基壁部16Bのうち一対のバルクヘッド16が向き合わせられた側の部位とその対向部との接触部から生じるバリは一層除去し難い。しかしながら、本実施形態では、バルクヘッド16の基壁部16Bに形成された第二溝部16Dは、基壁部16Bのうち一対のバルクヘッド16が向き合わせられた側の端末に達していないので、基壁部16Bにおいて一対のバルクヘッド16が向き合わせられた側の部位及びその対向部(前側バンパRF12の基壁部12B)との接触部から生じたバリの一部は第二溝部16Dに入り込んで第二溝部16Dから流出しない。したがって、バリが一層除去し難い部位に形成されるバリの量を抑えることができる。
なお、バルクヘッド16の基壁部16Bに形成されている第二溝部16Dはバルクヘッド16の閉塞部16Zの側とは反対側の端末には達しているので、バルクヘッド16のU字状部16Aの基壁部16Bにおいてバルクヘッド16の閉塞部16Zの側とは反対側の部位とその対向部との接触部から生じたバリの一部は、第二溝部16Dに入った後に第二溝部16Dの端末側から流出し得る。しかしながら、バルクヘッド16の基壁部16Bにおいて閉塞部16Zの側とは反対側の端末は、閉塞部16Zの側の端末よりも後側バンパRF14の長手方向の端部側に位置するので、バルクヘッド16の閉塞部16Zの側とは反対側の端末にバリが形成されても、当該バリを比較的容易に除去することができる。
また、後側バンパRF14の第一溝部14Dは、後側バンパRF14のフランジ部14Fの接合面14Cに形成されて後側バンパRF14の長手方向に沿って延在して後側バンパRF14の長手方向の両端末に達しているので、第一溝部14Dに入ったバリの一部は、第二溝部16Dの長手方向の端末側から流出し得る。しかしながら、当該バリは、前側バンパRF12と後側バンパRF14との接合体の外側に形成されるものに過ぎないので、容易に除去することができる。
以上説明した振動溶着工程を経て、前側バンパRF12、後側バンパRF14及びバルクヘッド16が接合され、図6に示されるバンパRF10が製造される。
ところで、図5(A)に示されるバリ74の一部が第一溝部14Dに流入する際には、バリ74の中の強化繊維が振動されながら第一溝部14Dに流入するので、第一溝部14Dの中の溶着部及びその隣接部では撹拌作用によって強化繊維同士の絡み合いが生じ易くなるものと推察される。同様に、図5(B)に示されるバリ76の一部が第二溝部16Dに流入する際には、バリ76の中の強化繊維が振動されながら第二溝部16Dに流入するので、第二溝部16Dの中の溶着部及びその隣接部では撹拌作用によって強化繊維同士の絡み合いが生じ易くなるものと推察される。
図7(A)には、振動溶着工程により溶着(接合)された前側バンパRF12のフランジ部12Fと後側バンパRF14のフランジ部14Fとの重合部をその重ね合わせ方向に沿って切断した断面を観察したときの強化繊維80の配置状態が模式的な断面図で示されている。
図7(A)に示されるように、前側バンパRF12のフランジ部12Fには、前側バンパRF12のフランジ部12Fと後側バンパRF14のフランジ部14Fとの重ね合わせ方向に直交する方向(一例として図7(A)の紙面に垂直な方向)に沿って強化繊維80が配向されている。また、後側バンパRF14のフランジ部14Fには、前側バンパRF12のフランジ部12Fの側の一部を構成して振動溶着前の第一溝部14Dの内側に相当する第一領域14F1が存在すると共に、第一領域14F1以外の部分を構成する第二領域14F2が存在している。第一領域14F1では、強化繊維80がランダムに配向されると共に、複数の強化繊維80の一部は互いに絡み合っている。また、第二領域14F2では、前側バンパRF12のフランジ部12Fと後側バンパRF14のフランジ部14Fとの重ね合わせ方向に直交する方向(一例として図7(A)の紙面に垂直な方向)に沿って強化繊維80が配向されている。
後側バンパRF14のフランジ部14Fにおいて第一領域14F1と第二領域14F2との境界部近傍の一部では第一領域14F1の複数の強化繊維80の一部と第二領域14F2の複数の強化繊維80の一部とが互いに絡み合っている。さらに、後側バンパRF14のフランジ部14Fの第一領域14F1と前側バンパRF12のフランジ部12Fとの境界部近傍の一部では後側バンパRF14のフランジ部14Fの第一領域14F1の複数の強化繊維80の一部と前側バンパRF12のフランジ部12Fの複数の強化繊維80の一部とが互いに絡み合っている。
以上による強化繊維80の絡み合いによっても、前側バンパRF12のフランジ部12Fと後側バンパRF14のフランジ部14Fとの溶着強度(接合強度)が向上している。
また、図7(B)には、振動溶着工程により溶着(接合)された前側バンパRF12の基壁部12Bとバルクヘッド16の基壁部16Bとの重合部をその重ね合わせ方向に沿って切断した断面を観察したときの強化繊維80の配置状態が模式的な断面図で示されている。
図7(B)に示されるように、前側バンパRF12の基壁部12Bには、前側バンパRF12の基壁部12Bとバルクヘッド16の基壁部16Bとの重ね合わせ方向に直交する方向(一例として図7(B)の紙面に垂直な方向)に沿って強化繊維80が配向されている。また、バルクヘッド16の基壁部16Bには、前側バンパRF12の基壁部12Bの側の一部を構成して振動溶着前の第二溝部16Dの内側に相当する第一領域16B1が存在すると共に、第一領域16B1以外の部分を構成する第二領域16B2が存在している。第一領域16B1では、強化繊維80がランダムに配向されると共に、複数の強化繊維80の一部は互いに絡み合っている。また、第二領域16B2では、前側バンパRF12の基壁部12Bとバルクヘッド16の基壁部16Bとの重ね合わせ方向に直交する方向(一例として図7(B)の紙面に垂直な方向)に沿って強化繊維80が配向されている。
バルクヘッド16の基壁部16Bにおいて第一領域16B1と第二領域16B2との境界部近傍の一部では第一領域16B1の複数の強化繊維80の一部と第二領域16B2の複数の強化繊維80の一部とが互いに絡み合っている。さらに、バルクヘッド16の基壁部16Bの第一領域16B1と前側バンパRF12の基壁部12Bとの境界部近傍の一部では第一領域16B1の複数の強化繊維80の一部と前側バンパRF12の基壁部12Bの複数の強化繊維80の一部とが互いに絡み合っている。
以上による強化繊維80の絡み合いによっても、前側バンパRF12の基壁部12Bとバルクヘッド16の基壁部16Bとの溶着強度(接合強度)が向上している。
以上説明したように、本実施形態のバンパRF10(接合体)の製造方法によれば、溶着品質をより安定的に確保することができる。そして、振動溶着のメリットである面溶着及び連続溶着を精度良く実現することができるので、接着剤を用いなくても安定的な接合を実現することができる。
なお、本実施形態によれば、例えば、接合面に溝部が形成されていない二部材を振動溶着する場合に比べて、溶着時間を短縮することもできる。
(実施形態の補足説明)
なお、上記実施形態の変形例として、接合対象となる第一部材及び第二部材には、例えばロッカアウタパネル、ロッカリインフォースメント及びロッカインナパネル等のような他の部材(例えば車両骨格部材)が適用されてもよい。また、上記実施形態では、図1等に示されるように、第一骨格部材として前側バンパRF12、第二骨格部材として後側バンパRF14、補強部材としてバルクヘッド16がそれぞれ適用されているが、例えば、第一骨格部材としてロッカアウタパネルが適用され、第二骨格部材としてロッカインナパネルが適用されると共に、補強部材としてバルクヘッドやロッカリインフォースメントが適用されてもよい。
また、上記実施形態では、凹部として溝部が設定されているが、上記実施形態の変形例として、例えば、溝部に代えて、溝部を構成しない(言い換えれば細長くない)凹部としての窪み部が間隔をおいて直列的に複数個設定されてもよい。また、凹部としての溝部については、互いに平行な複数の溝部を設定してもよい。
また、上記実施形態では、第一溝部14Dの一対の側壁部及び第二溝部16Dの一対の側壁部は、溝底側へ向けて互いに接近するように傾斜しているが、凹部(第一溝部や第二溝部を含む)の一対の側壁部は、溝底面に対して垂直に設定されていてもよい。
また、上記実施形態では、図2に示される第二溝部16Dは、バルクヘッド16において車両幅方向外側に配置される側の(バルクヘッド16の長手方向の他方側の)端末に達しているが、第二溝部は、バルクヘッド16において車両幅方向外側に配置される側の(バルクヘッド16の長手方向の他方側の)端末に達していない構成とすることも可能である。
また、上記実施形態の変形例として、例えば、前側バンパRF12のフランジ部12Fと後側バンパRF14のフランジ部14Fとのみを振動溶着するようなものであってもよい。また、他の変形例として、例えば、前側バンパRF12の基壁部12Bとバルクヘッド16の基壁部16Bとのみを振動溶着するようなものであってもよい。
また、上記実施形態では、補強部材としてのバルクヘッド16は一対設けられているが、閉断面(20)内に配置されて接合対象とされる第二部材としての補強部材は、一個であってもよい。
また、上記実施形態の変形例として、バルクヘッド16のフランジ部16Fと後側バンパRF14の基壁部14Bとを振動溶着以外の公知の接合方法(一例として接着)によって接合してもよい。
また、上記実施形態の変形例として、バルクヘッド16のフランジ部16Fの接合面16Cに凹部としての溝部を形成してもよい。そのような溝部は、バルクヘッド16のフランジ部16Fの長手方向に沿って延在するようなものであってもよい。
また、請求項3及び請求項4に記載の「その略全長に亘って延在している」の概念には、上記実施形態の図2に示される第一溝部14Dのように、フランジ部(14F)において第二部材(第二骨格部材としての後側バンパRF14)の長手方向の両端末まで至っている場合(つまり全長に亘って延在している場合)の他、フランジ部(14F)において第二部材(第二骨格部材としての後側バンパRF14)の長手方向の少なくとも一方の端末には達していないものの全体としてみればフランジ部(14F)において第二部材(第二骨格部材としての後側バンパRF14)の長手方向の概ね全長に亘って延在しているものと把握されるようなものも含まれる。
なお、上記実施形態及び上述の複数の変形例は、適宜組み合わされて実施可能である。
以上、本発明の一例について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
10 バンパリインフォースメント(接合体)
12 前側バンパリインフォースメント(第一骨格部材(第一部材))
12A 前側バンパRFのU字状部(第一骨格部材のU字状部)
12B 前側バンパRFの基壁部(第一骨格部材の基壁部)
12D 第一溝部の対向部(凹部の対向部)
12E 第二溝部の対向部(凹部の対向部)
12F 前側バンパRFのフランジ部(第一骨格部材のフランジ部)
12S 前側バンパRFの対向壁部(第一骨格部材の対向壁部)
14 後側バンパリインフォースメント(第二骨格部材(第二部材))
14A 後側バンパRFのU字状部(第二骨格部材のU字状部)
14B 後側バンパRFの基壁部(第二骨格部材の基壁部)
14C 接合面
14D 第一溝部(凹部)
14F 後側バンパRFのフランジ部(第二骨格部材のフランジ部)
14S 後側バンパRFの対向壁部(第二骨格部材の対向壁部)
16 バルクヘッド(補強部材(第二部材))
16A バルクヘッドのU字状部(補強部材のU字状部)
16B バルクヘッドの基壁部(補強部材の基壁部)
16C 接合面
16D 第二溝部(凹部)
16F バルクヘッドのフランジ部(補強部材のフランジ部)
16S バルクヘッドの対向壁部(補強部材の対向壁部)
18 閉断面
70 接触部
72 接触部
74A 第一溝部に入り込んだバリ(凹部に入り込んだバリ)
76A 第二溝部に入り込んだバリ(凹部に入り込んだバリ)

Claims (5)

  1. 熱可塑性樹脂材によってそれぞれ形成されている第一部材と第二部材とを互いに接触させて加圧及び振動により溶着する振動溶着工程を有する接合体の製造方法であって、
    前記第二部材には前記第一部材と接合させる接合面に予め凹部を形成し、
    前記振動溶着工程では、前記第二部材の前記接合面のうち前記凹部を除く部位と前記第一部材とを互いに接触させて加圧し、その接触部に振動による摩擦熱を発生させることで、前記接触部を溶融させて前記接触部を溶着すると共に、前記接触部から生じたバリの一部を前記凹部に入り込ませつつ前記接触部から前記凹部及びその対向部に伝えられた熱によって前記凹部及びその対向部と前記凹部に入り込んだバリとを溶融させることで、前記凹部及びその対向部を溶着して、前記第一部材と前記第二部材とを接合した接合体を製造する、接合体の製造方法。
  2. 前記第一部材及び前記第二部材は、長手方向を有する長尺状に形成され、その長手方向に直交する断面視での形状の両端部に一対のフランジ部をそれぞれ備えると共に、双方の前記一対のフランジ部同士が接合されることで閉断面を形成しており、
    前記凹部は、前記第二部材の長手方向に直交する断面視で前記第二部材の前記フランジ部の接合面の中間部位に設定されている、請求項1に記載の接合体の製造方法。
  3. 前記凹部は、前記第二部材の長手方向に沿ってその略全長に亘って延在している溝部とされている、請求項2に記載の接合体の製造方法。
  4. 前記第一部材及び前記第二部材は、長手方向を有する長尺状に形成され、その長手方向に直交する断面視での形状がそれぞれハット形状とされて一対のフランジ部と断面U字状のU字状部とを備え、前記U字状部が基壁部及び一対の対向壁部で構成され、
    前記第一部材としての車両用の第一骨格部材と、
    前記第一骨格部材と前記一対のフランジ部同士が接合されることで前記第一骨格部材とで閉断面を形成する前記第二部材としての車両用の第二骨格部材と、
    前記閉断面内に配置され、前記第二骨格部材とは異なる別の前記第二部材としての補強部材と、
    を接合対象とし、
    前記第二骨格部材における前記凹部は、前記第二骨格部材の前記フランジ部の接合面に形成されて前記第二骨格部材の長手方向に沿ってその略全長に亘って延在している第一溝部とされ、
    前記補強部材における前記凹部は、前記補強部材の前記U字状部の前記基壁部の外面に形成されて前記補強部材の長手方向に沿って延在していると共に少なくとも前記補強部材の長手方向の一方側の端末には達していない第二溝部とされ、
    前記補強部材の長手方向の一方側の端末を他方側の端末よりも前記第二骨格部材の長手方向の中央部の側に位置させた状態で前記補強部材を前記第二骨格部材の前記U字状部の内側に配置させると共に前記第二骨格部材の前記U字状部の前記基壁部の内面側に前記補強部材の前記フランジ部を接合した後、
    前記振動溶着工程では、前記第二骨格部材の前記フランジ部の接合面と前記第一骨格部材の前記フランジ部の接合面とを接触させると共に、前記補強部材の前記U字状部の前記基壁部の外面と前記第一骨格部材の前記U字状部の前記基壁部の内面とを接触させ、加圧及び振動により溶着する、請求項1に記載の接合体の製造方法。
  5. 前記補強部材は一対設けられ、
    前記補強部材の長手方向の一方側の端末同士を向き合わせた状態で前記補強部材を前記第二骨格部材の前記U字状部の内側における長手方向の両側に配置させると共に前記第二骨格部材の前記U字状部の前記基壁部の内面側に前記補強部材の前記フランジ部を接合した後、前記振動溶着工程が実行される、請求項4に記載の接合体の製造方法。
JP2015208369A 2015-10-22 2015-10-22 接合体の製造方法 Active JP6394566B2 (ja)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015208369A JP6394566B2 (ja) 2015-10-22 2015-10-22 接合体の製造方法
US15/284,796 US10307965B2 (en) 2015-10-22 2016-10-04 Manufacturing method for joined body
KR1020160128883A KR20170047165A (ko) 2015-10-22 2016-10-06 접합체의 제조 방법
RU2016140854A RU2652249C2 (ru) 2015-10-22 2016-10-18 Способ изготовления соединенного корпуса
BR102016024336-0A BR102016024336B1 (pt) 2015-10-22 2016-10-19 Método de fabricação para corpo unido
CN201610912538.9A CN106881870B (zh) 2015-10-22 2016-10-19 连结体的制造方法
EP16194912.8A EP3159140B1 (en) 2015-10-22 2016-10-20 Manufacturing method for joined body

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015208369A JP6394566B2 (ja) 2015-10-22 2015-10-22 接合体の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017080911A true JP2017080911A (ja) 2017-05-18
JP6394566B2 JP6394566B2 (ja) 2018-09-26

Family

ID=57208107

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015208369A Active JP6394566B2 (ja) 2015-10-22 2015-10-22 接合体の製造方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10307965B2 (ja)
EP (1) EP3159140B1 (ja)
JP (1) JP6394566B2 (ja)
KR (1) KR20170047165A (ja)
CN (1) CN106881870B (ja)
BR (1) BR102016024336B1 (ja)
RU (1) RU2652249C2 (ja)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5859035A (ja) * 1981-09-04 1983-04-07 Kojima Press Co Ltd 樹脂部品の接合方法
JPS6256469U (ja) * 1985-09-30 1987-04-08
JPH08323869A (ja) * 1995-05-29 1996-12-10 Nishikawa Kasei Co Ltd 樹脂成形品の製造方法及びその装置
JP2000006245A (ja) * 1998-06-22 2000-01-11 Mishima Daiji 振動溶着加工材と振動溶着法
JP2000127245A (ja) * 1998-10-29 2000-05-09 Mishima Daiji 熱可塑性溶着部材
JP2002089388A (ja) * 2000-09-11 2002-03-27 Keihin Corp 吸気通路構造体の溶着構造
JP2013158914A (ja) * 2012-02-01 2013-08-19 Toyota Motor Corp 溶着構造及び溶着方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4058421A (en) 1976-10-07 1977-11-15 Branson Ultrasonics Corporation Method of joining non-fusible workpieces using frictional energy
JPS57157717A (en) 1981-03-24 1982-09-29 Showa Denko Kk Fusion-bonding method
US4601927A (en) 1984-05-11 1986-07-22 Hydroacoustics, Inc. Welding of plastic parts
US5199593A (en) * 1990-08-14 1993-04-06 Fuji Photo Film Co., Ltd. Plastic case having improved ultrasonic welds between halves thereof and method for producing same
JP3218985B2 (ja) * 1996-08-30 2001-10-15 トヨタ自動車株式会社 樹脂製中空体
JP2000025117A (ja) 1998-07-09 2000-01-25 Toyoda Gosei Co Ltd 振動溶着方法および振動溶着品
US20070262488A1 (en) 2006-05-09 2007-11-15 Applied Materials, Inc. Friction weld of two dissimilar materials
US7862671B2 (en) * 2007-01-11 2011-01-04 Dow Global Technologies Inc. Welding of a polymeric material and structures formed thereby
DE102010045944B4 (de) * 2010-09-21 2013-03-07 Fm Marketing Gmbh Kunststoffgehäuse für elektronische Geräte, insbesondere für Fernsteuerungen
JP5844967B2 (ja) 2010-12-13 2016-01-20 三菱レイヨン株式会社 繊維強化熱可塑性樹脂成形品とその製造方法
JP5797496B2 (ja) 2011-08-24 2015-10-21 本田技研工業株式会社 樹脂板材の結合構造および樹脂板材の結合方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5859035A (ja) * 1981-09-04 1983-04-07 Kojima Press Co Ltd 樹脂部品の接合方法
JPS6256469U (ja) * 1985-09-30 1987-04-08
JPH08323869A (ja) * 1995-05-29 1996-12-10 Nishikawa Kasei Co Ltd 樹脂成形品の製造方法及びその装置
JP2000006245A (ja) * 1998-06-22 2000-01-11 Mishima Daiji 振動溶着加工材と振動溶着法
JP2000127245A (ja) * 1998-10-29 2000-05-09 Mishima Daiji 熱可塑性溶着部材
JP2002089388A (ja) * 2000-09-11 2002-03-27 Keihin Corp 吸気通路構造体の溶着構造
JP2013158914A (ja) * 2012-02-01 2013-08-19 Toyota Motor Corp 溶着構造及び溶着方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP6394566B2 (ja) 2018-09-26
CN106881870A (zh) 2017-06-23
KR20170047165A (ko) 2017-05-04
CN106881870B (zh) 2020-11-06
RU2016140854A (ru) 2018-04-18
US20170113399A1 (en) 2017-04-27
BR102016024336A2 (pt) 2017-05-02
EP3159140B1 (en) 2020-10-14
BR102016024336B1 (pt) 2022-07-26
US10307965B2 (en) 2019-06-04
EP3159140A1 (en) 2017-04-26
RU2652249C2 (ru) 2018-04-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5728349B2 (ja) 車両用シート
WO2017030031A1 (ja) 車両の車体構造
JP6098599B2 (ja) 振動溶着装置、振動溶着方法、及び振動溶着型
CN108883500B (zh) 激光焊接方法
JP2007022262A (ja) パネル接合構造
JP6394566B2 (ja) 接合体の製造方法
JP5970016B2 (ja) 部材接合構造
KR101804661B1 (ko) 수지 접합체, 수지 접합체의 제조 방법 및 차량용 구조체
JP2014054914A (ja) 車両用樹脂製品
EP2998101A1 (en) Manufacturing method for a component including a thermoplastic resin material, and manufacturing device for a component including a thermoplastic resin material
JP2013158914A (ja) 溶着構造及び溶着方法
US20220134675A1 (en) System and method for welding two thermoplastic workpieces
JP2017100408A (ja) 接合体の製造方法
KR20170120845A (ko) 이종소재를 포함하는 복합체
JP2016068096A (ja) 電気溶接装置
JP2018203174A (ja) フロントアンダーランプロテクタ
JP2023013447A (ja) バンパレインフォースメントおよびその製造方法
JP4920059B2 (ja) インストルメントパネル
JP2006110950A (ja) 車両用内装品の固着方法
JP2003039556A (ja) 筒部品内壁への吸音部材の固着方法
JP2016049741A (ja) 部品結合体の製造方法
KR20160098674A (ko) 밴 차량용 범퍼빔의 제작방법
JPH05319306A (ja) 車両の外板部材接合構造
KR20160098673A (ko) 차량용 범퍼빔의 제작방법
KR20150102849A (ko) 차량용 범퍼빔 제작방법

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170303

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180129

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180213

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180405

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180731

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180813

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6394566

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151