JP3857003B2 - Support structure for resin molded parts with vibration welding - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、第1と第2の樹脂成形品を振動溶着手法で製作する際に、振動側の樹脂成形品の振動溶着する部分を、振動溶着機の支持治具に支持する構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
樹脂成形品相互を突合せ、一方を固定側とし、他方を振動側とし、樹脂成形品相互の突合せ部分を治具で押え、振動溶着するようにした振動溶着法は、従来から実用に供されている。
溶着部相互を突き合せ、各溶着部の上面及び下面に治具を当てがい、各溶着部を上下から押圧して圧接して挟持し、一方の治具を振動させ、溶着する際、振動側の樹脂部材を振動させることで、振動側の溶着部が固定側に対してズレたりする虞がある。
この結果、振動溶着した部分に溶着不良が発生し、剥がれたり、剥がれ易くなったりして所定の溶着強度が得られなかったり、又溶着位置が溶着面でズレたりし、溶着部の位置精度が不良となる場合がある。
【0003】
従来の▲1▼実開平6−29291号公報の技術は上記したズレの防止対策として好ましい。
上記▲1▼は、スピーカーボックスのような合成樹脂成形品の組立構造に係り、ここで開示されている構成は、溶着する一対の樹脂製の部材の周縁部の夫々に、溶着部分である取付代を設け、一方の部材の取付代の上面には、外側部、両側部に高さが等しいリブを、該上面を囲橈するように設けて深穴状部分を形成し、他方の部材の取付代は平坦とする。
一方の部材の平坦な取付代の下面に一方の治具の先端部を当てがい、他方の部材の取付代の均等な高さのリブにより囲まれた深穴状部分内に、他方の治具を挿入し、該治具の先端部を深穴状部分の上底に当てがい、取付代を押圧しつつ、振動溶着するものである。
【0004】
又従来の▲2▼特開平11−34169号公報の技術も、上記したズレの防止対策として好ましい。
上記▲2▼は、振動溶着装置及び振動溶着方法に係り、ここで開示されている構成は、一対の樹脂部材の周縁部に溶着部を設け、一方の溶着部の突き合せ面に凹溝を設け、一方の溶着部の突き合せ面に凸部を設け、これ等の溶着部の凹溝と凸部を係合し、溶着部の外面(一方の上面及び他方の外底面)にリブを設け、上下に配置した治具の先端部をリブに係合して押圧し、振動溶着するものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
以上の▲1▼の従来技術は、治具が振動する際、深穴状のリブ内に治具が挿入されているので、治具とリブとが係合し、位置ズレは防止することができ、従って、溶着不良の防止及び位置精度の確保の点で好ましい。
しかしながら、リブは外側部、両側部が等しい高さで突出量が大きく、深穴状なので、この側の樹脂部材を治具に係合する際、又離脱する際、治具を備える型へのセットのストローク、離型のストロークが必然的に大きくなる。
特に、樹脂成形部材からなるパネル状のインストルメントパネルの裏面に、少なくとも一部に凹状部あるいは空洞部を備える樹脂部材を振動溶着方法で溶着する場合には、インストルメントパネル及び裏面の樹脂部材は長大であり、上記した不具合は顕著となる。
この結果、振動溶着機の外形が大きくなり、又型の上下動機構が大型する虞があり、又作業上においては、溶着製品の取り出しが難しくなる虞がある。
【0006】
上記▲2▼の従来技術は、裏面に少なくとも一部に凹状あるいは空洞部を有するダクトを備える車両のインストルメントパネルの溶着においては、上記▲1▼と同様の不具合があり、又この結果、上記▲1▼と同様に振動溶着機の外形が大きくなり、又型の上下動機構が大型化する虞があり、又作業上においては、溶着製品の取り出しが難しくなる虞がある。
又上下の樹脂部材の夫々の溶着部に、夫々リブを設ける必要があるので、溶着部の構造が複雑化し、裏面に少なくとも一部に凹状部或いは空洞部を有するダクトを内装する車両のインストルメントパネルのように、溶着した二部材の一方が表面に現れ、且つ表面形状の美観が要求される樹脂製品では、採用し難い。
【0007】
本発明は、裏面に少なくとも一部に凹状部或いは空洞部を有するダクトを内装した車両のインストルメントパネルのような樹脂成形品を振動溶着する際に、型で支持される固定側の樹脂部材に対し、振動溶着機に治具を介して支持される振動側の樹脂部材の支持部を、振動する治具に対して位置ズレを起こすことなく係合して確実に支持し、溶着部の溶着強度を所定のものに保持し、且つ位置精度を正確に保持することを可能とした振動溶着する樹脂成形品の支持構造を提供することを目的とする。
特に本発明は、支持治具で振動側の溶着部(支持部)を係合支持しつつ、振動方向への係合支持を確実に行わせ、溶着後における固定側の型の上下方向のストロークを可及的に小さくし、又治具からの溶着品の取り出しストロークを最少とし、取出機構の簡素化を図り、溶着品の抜き、取り出し作業を容易化することを可能とした振動溶着する樹脂成形品の支持構造を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項1は、第1の樹脂成形品と、第2の樹脂成形品とからなり、第1あるいは第2の樹脂成形品のどちらかに、振動溶着機の支持治具で支持する複数の取付脚部を備え、一方の樹脂成形品を振動させて他方の樹脂成形品に前記取付脚部を溶着するようにした樹脂成形品であって、前記どちらかの樹脂成形品に設けた取付脚部の端面に振動方向と直交する溶着用凸部を設け、前記取付脚部の少なくとも一部(8)の端面であって、前記支持具側の方向には、前記支持治具と係合するリブ(84)を設け、
前記リブ(84)は、振動方向且つ樹脂製品の取出し方向に直交する方向に設けた補強用リブ(86)と、振動方向に対し直交する方向且つ樹脂製品の取出し方向に設けられ、該補強用リブ(86)よりも長いズレ防止用リブ(85)とで構成したことを特徴とする。
【0009】
請求項1では、一方の樹脂成形品の溶着部である取付脚部(8)に設けたリブ84)に、振動溶着機の支持治具が係合し、長いズレ防止用リブ(85)で、振動する支持治具を振動方向に係合するので、取付脚部は支持治具に対して振動時にスリップしたり、ズレたりすることがなく、第1の樹脂成形品と、第2の樹脂成形品とを、正確に、所定の強度を保持して、位置精度を高精度に保持して振動溶着することができる。
又振動方向に補強用リブ(86)を設けたので、ズレ防止用リブを含むリブ(85)の剛性を高めることができ、補強用リブ(86)は、ズレ防止用リブ(85)よりも短く、突出量が小さいので、前記リブ(84)付き取付脚部(8)を有する樹脂成形品の振動溶着機へのセットが容易であり、溶着後における溶着品の上方への取り出しストロークも小さなもので足り、溶着品の取出作業が容易であり、溶着品の取出機構も簡素なもので足り、トータルとして振動溶着機の小型化をも図ることができる。
更に、取付脚部(8)は、二つの樹脂成形品の一方のみに設けたので、他方の溶着部にリブが突出することがなく、外観性を必要とする裏面に少なくとも一部に凹状部あるいは空洞部を有したダクトを内装したインストルメントパネルのような樹脂成形品の振動溶着に好ましい。
【0010】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図1は、振動溶着する第2の樹脂成形品の平面図である。
本実施の形態では、パネル状の第1の樹脂成形品は車両のインストルメントパネルであり、第2の樹脂成形品はインストルメントパネルの裏面に溶着されるエアコンダクトである。
【0011】
図1は、第2の樹脂成形品であるエアコンダクト1の平面図で、該エアコンダクト1を実線で表し、これの上面に溶着される第1の樹脂成形品であるインストルメントパネル10を鎖線で表した。
エアコンダクト1は、ポリプロピレン、ABS、ポリカーボネイト(PC)、PE、ナイロン等の熱可塑性樹脂で、例えば、射出成形やブロー成形等の手法で成形され、左右方向に長さが長く、上下方向の長さが短い。
エアコンダクト1には、インストルメントパネル10と溶着することで、後に中央部のエアコンダクトを形成する中央部の凹部2、これの左右に、上下に設けられ、インストルメントパネル10と溶着することで、後に上下に区画される左右のエアコンダクトを形成する左右、上下の凹部3,3、4,4、上部に長さ方向に設けられ、インストルメントパネル10と溶着することで、後に長いスロット状のデフロスタ用の吹出し口を形成する左右の凹部5,5等を備える。又エアコンダクト1には、一部に空洞部を設けている。
【0012】
以上では凹部として説明したが、前記したエアコンダクトに形成した凹部2,3,4及び5の夫々を、空洞部として形成したダクトとし、取付脚部を介してインストルメントパネルに振動溶着しても良いことは勿論である。又前記したエアコンダクトに形成した凹部2,3,4及び5の内のいずれか1箇所、或いは複数箇所を空洞部とし、1箇所あるいは複数箇所を凹部として形成したダクトとし、取付脚部を介してインストルメントパネルに振動溶着しても良いことも勿論である。
【0013】
以上のエアコンダクト1の図の左側端部には、インストルメントパネル10の接合面と溶着する溶着部を構成する取付脚部6を長さ方向の外側に突出するように、一体に設ける。
又上記した上部の凹部2,3,4,5の周辺部には、同様の取付脚部7…(…は複数を表す。以下同じ)を一体に設ける。取付脚部7…は、部位によって長短がある。
【0014】
実施の形態では、右側の下部の凹部4の右側端部の図の下方への屈曲部4aは、左側のものよりも下方に延長して形成され、延長部4bの基部で、屈曲部4aとの境界部の外側に、外側方に突出する取付脚部8を一体に設ける。
該取付脚部8は、図1の平面図で明らかなように、他の取付脚部6,7…に比較し面積が小さい。従って、溶着面積が小さい。
【0015】
ところで、鎖線で示したインストルメントパネル10の裏面に配置したエアコンダクト1は、取付脚部6,7…,8をインストルメントパネル10裏面の接合面に突き当て、インストルメントパネル10を固定側とし、エンコンダクト1を振動機にセットし、エンコンダクト1を図の矢印(a)で示す左右方向に振動させ、振動溶着するものである。
【0016】
図2は、図1の2−2線断面図である。
取付脚部7は、上方に膨出した断面が略々逆U字形で、エアコンダクト1の基板1aと一体に設けられ、上方の膨出した取付脚部7の中央部には、上方に凸部7aを一体に設け、凸部7aの上端面がインストルメントパネル10の裏面に接合面に当接する。
取付脚部7の下面を振動機の支持治具28…で支持し、紙面表裏方向にエアコンダクト1を支持治具28…を介して振動させ、インストルメントパネル10を固定側とし、エアコンダクト1のこの部分をインストルメントパネル10に振動溶着する。
【0017】
図3は、図1の3−3線断面図である。
取付脚部8は、前記したように一方の凹部4の屈曲部4aと延長部4bとの境界部の外側方に突出するように一体に設けられ、凹部4のこの部分の上端部に外側方に屈曲して突出するように設けられている。
取付脚部8は、起立した壁片4cの上端部から、実施の形態では直角に外方に延びる頂片部81を備え、頂片部81の上面の中央部にインストルメントパネル10裏面の接合面と当接する凸部82を備え、凸部82の上端面83がインストルメントパネル10裏面の接合面と当接する。
【0018】
上記した取付脚部8は、図で明示したように断面が略々逆U字形で、図1で明示したように、上下方向の長さが、他の取付脚部に比較して短い。
取付脚部8の逆U字形の部分に振動溶着機の支持治具の先端部を係合し、該取付脚部8の下面を該支持治具で支持し、図の矢印(a)で示す左右方向にエアコンダクト1を支持治具28を介して振動させ、インストルメントパネル10を固定側とし、エアコンダクト1のこの部分をインストルメントパネル10に振動溶着する。
【0019】
図4は、上記した取付脚部8の斜視図である。
取付脚部8は、頂片部81にリブ84を備え、リブ84は、頂片部81の外端部から略々直角に垂下したズレ防止用リブ85と、該ズレ防止用リブ85の両側と、壁片4cの上部と、頂片部81の両側とを一体に繋ぐ左右の補強用リブ86,86とからなり、これ等のリブ85,86,86は、取付脚部8の上記した部分に一体に形成する。
ズレ防止用リブ85は、振動方向に対して直交する方向に設けられ、且つ図6の左右方向であるインストルメントパネル(樹脂製品)の抜き出し方向(取り出し方向)と一致する向きに設けられ、又補強用リブ86,86は、振動方向に設ける。
【0020】
図5は、図4の5−5線断面図である。
取付脚部8の外端部を屈曲して垂下するように設けたズレ防止用リブ85は、下方への突出長さをHとし、振動溶着機の支持治具28の上端部を壁片4cの外面4c´と、該リブ85の裏面85aとの間で係合保持するに必要且つ充分の長さとする。
又壁片4cの外面4c´の頂部4dと、該リブ85の裏面85aとの間隔は、支持治具28の上端部が略々密に係合し、支持治具28の矢印(a)で示す振動方向に対して、支持治具28との係合を確実化するような間隔とする。
【0021】
図6は、図4の6−6線断面図である。
取付脚部8の両側に設けた補強用リブ86,86は、前記したズレ防止用リブ85よりも下方への突出長さH1が短く、実施の形態では、ズレ防止用リブ85の高さHに対し1/2、或いは1/2以下が好ましい。
補強用リブ86,86の下方への突出長さは、該リブ86,86を設けた方向が、振動方向であり、振動時におけるズレ防止作用を行なわないので、なるべく下方への突出量を小さくし、ズレ防止用リブ85,85を含むリブ84の強度を所定に保持し得る程度の長さで良い。
従って、振動方向の補強用リブ86,86の深さが浅いものとし、支持治具28からインストルメントパネル10、エアコンダクト1の溶着品を上方に持上げて支持治具28との係合を解除し、図の左右方向に抜き出す(取り出す)際、上方への持上げストロークが最少となる突出量とする。又支持治具28に係合、セットする際に、容易に取付脚部8の係合、セットが可能な突出量とする。
【0022】
取付脚部8に以上のようにリブ84を設けたが、その理由は、取付脚部8の溶着面積は小さく、従って、振動溶着機の支持治具28で、下方からインストルメントパネル10の裏面に押圧支持しても、ズレが発生する可能性があり、この結果、溶着不良の可能性、溶着位置のズレが発生する可能性があるためであり、他の取付脚部に、このような不具合が発生する可能性がある場合には、他の取付脚部にもこのようなリブを設けても良くこのようなリブを設ける取付脚部は、実施に形態のように1ヵ所とは限らない。
【0023】
図7は、溶着溶着機の主要部の外観斜視図である。
振動溶着機20は、前後及び左右に対しては固定で、上下動する上部ブロック21と、後述する下部ブロック25とからなる。
上部ブロック21は、インストルメントパネル10を保持する上型22、該上型22を支持する支持枠23、支持枠23を上下動させる図示しないシリンダを備え、該シリンダと支持枠23とは、ロッド24で連結されている。
下部ブロック25は、固定の基台26、該基台26上に載置され、エアコンダクト1を長さ方向(図1の左右方向)に振動させる振動台27、エアコンダクト1の取付脚部を下面から支持する起立配置された支持治具28…からなり、支持治具28…は、取付脚部の位置に合せて複数のピースに分割されて設置されている。
【0024】
図8〜図10は、溶着工程を示す模式的な作用図である。
図8は、第1工程を示す図である。
基台26にはガイドポスト29…を四隅に起立設置し、上部ブロック21の基枠23の下部周辺部を係合し、上部ブロック21の上下動を保障する。
図の左側に断面で示した部分は振動溶着機20の外壁30で、外壁30内に振動溶着機20は設置されており、外壁30には、セット及び取り出しのための窓31が設けられている。
【0025】
先ず、上型22は上昇しており、これの下面にインストルメントパネル10をセットし、吸着、保持する。図において、22a…は吸着用の抜気通路である。
これにより、上型22の型下面にインストルメントパネル10を保持する。
エアコンダクト1は、下部ブロック25の振動台27上に起立設置された前記した取付脚部6,7,8の下面に、支持治具28…の上端部を当て、支持する。
この状態を図8で示した。
【0026】
前記した取付脚部8においては、図4〜図6で示したように、振動溶着機の支持治具28の上端部28aが、取付脚部8のズレ防止用リブ85と壁片4cとの間に係合し、矢印(a)で示した振動方向に確実に係合する。
支持治具28の上端部28aの左右には、前記した補強用リブ86,86が臨む。
支持治具28の上端面28bは、頂片部81aに当接する。
以上のように、取付脚部8においては、支持治具28が、振動方向に対して係合する。
【0027】
以上のように上型22でインストルメントパネル10を吸着保持し、振動台27の支持治具28…上にエアコンダクト1をセットして取付脚部6,7,8を支持した後、図8の矢印(b)で示すように上型22を下降し、インストルメントパネル10の裏面(下面)にエアコンダクト1を重ね、インストルメントパネル10裏面の接合面とエアコンダクト1の取付脚部6,7,8の接合面である凸部とを突き合せる。
この状態を図9で示した。
【0028】
図9は第1工程を示す図である。
図9のように、インストルメントパネル10とエアコンダクト1とを上型22と振動台27の支持治具28…間に挟持した後、振動台27を振動させる。振動方向は、図9においては、紙面の表裏方向である。
振動による摩擦熱で、凸部を含む取付脚部6,7,8とインストルメントパネル10裏面の接合面とは溶着する。
これにより、インストルメントパネル10の裏面にエアコンダクト1は溶着され、一体化され、インストルメントパネル10の裏面に「最中」状にエアコン通路が形成され、又一部の空胴部によりエアコンダクトが形成されることとなる。
【0029】
ところで、上記した取付脚部8は、図9の紙面の表方向に配置されており、図4、図5に示すように、支持治具28の上端部28aが、長さHのズレ防止用リブ85及び壁片4cの上端部間に位置しており、振動方向(a)は該リブ85及び壁片4cで拘束され、振動方向に対し、取付脚部8の支持治具28と取付脚部8との接触面にズレが発生することがない。
従って、取付脚部8の溶着面積が小さくても、支持治具28と取付脚部8との間にズレが発生せず、支持治具28の振動と一体に取付脚部8が振動し、インストルメントパネル10の裏面の所定の接合面に取付脚部8は溶着不良を起こすことなく、又位置ズレを起こすことなく、適正の位置に必要とする溶着強度を確保しつつ溶着することができる。
【0030】
図10は、第3工程を示す図である。
インストルメントパネル10とエアコンダクト1とを上記したように振動溶着してインストルメントパネル組立体40を形成し、爾後、上型22を上昇させる。
爾後、図10では図示しない払い出し用のプッシュロッド等で、インストルメントパネル組立体40を支持治具28…から上方に持上げ、図の矢印(c)のように図の左方向に引き出し、窓31から外に取り出す。
【0031】
図11及び図12は、取付脚部を支持治具28から抜き出す作用図である。図は前記した図6の方向から見た図である。
図11で示すように、インストルメントパネル組立体40のエアコンダクト取付脚部8を有する部分の周辺部をプッシュロッド31を矢印(d)方向に上昇させ、これにより取付脚部8は矢印(e)で示すように上昇する。
【0032】
図12は、プッシュロッド31を上昇させ、取付脚部8の両側の補強用リブ86,86の下端部が支持治具28の上端面28bから外れ、係合が解除された状態を示す。
爾後、この部分においては、支持治具28から取付脚部8が外れ、矢印(f)方向に取付脚部8を含むインストルメントパネル組立体40を取り出すことができる。
【0033】
図4、図5に示した下方への突出量が大きいズレ防止用リブ85は、図5の紙面表裏方向である取り出し方向に対指向しており、取り出し方向に対してはズレ防止用リブ85は、障害とならない。
このため、取付脚部8のプッシュロッド31による持上げ量は、突出量が小さい補強用リブ86,86の高さと凸部が溶着で圧潰した高さH2を超える高さH3で足りることとなる。
従って、取付脚部8の取り出しに際しての持上げ高さは小さくてすむこととなる。
この結果、溶着終了後のインストルメントパネル組立体40の振動溶着機からの取り出しに際し、取付脚部8の部分の持上げ量が小さいので、インストルメントパネル組立体40の端部の支持治具28からの取り出し性が良く、又支持治具28への取付脚部8の上からのセットも容易となる。
従って、インストルメントパネル組立体40のセット、取り出し作業は容易なものとなる。
【0034】
尚、実施の形態で示した取付脚部6,7,8を、インストルメントパネルパネル10に一体に設けても良く、又エアコンダクト1を固定し、インストルメントパネル10を振動させて振動溶着させても良い。
又インストルメントパネルのみでなく、樹脂材であるバンパー等の車両の内外装の部品や機能部品、あるいは比較的大きな建材等の振動溶着に、本発明は適用することができる。
【0035】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項1は、第1の樹脂成形品と、第2の樹脂成形品とからなり、第1あるいは第2の樹脂成形品のどちらかに、振動溶着機の支持治具で支持する複数の取付脚部を備え、一方の樹脂成形品を振動させて他方の樹脂成形品に取付脚部を溶着するようにした樹脂成形品であって、どちらかの樹脂成形品に設けた取付脚部の端面に振動方向と直交する溶着用凸部を設け、取付脚部の少なくとも一部(8)の端面であって、前記支持具側の方向には、前記支持治具と係合するリブ(84)を設け、リブ(84)は、振動方向且つ樹脂製品の取出し方向に直交する方向に設けた補強用リブ(86)と、振動方向に対し直交する方向且つ樹脂製品の取出し方向に設けられ、該補強用リブ(86)よりも長いズレ防止用リブ(85)とで構成した。
【0036】
請求項1では、振動溶着機の支持治具で支持される一方の樹脂成形品の溶着部を構成する取付脚部(8)にリブ(84)を設け、該リブ(84)を振動溶着機の支持治具に係合する際、長いズレ防止用リブ(85)で、振動する支持治具を振動方向に係合する。これにより、他方の樹脂成形品の溶着部と溶着する該取付脚部(8)は、支持治具に対して、振動時にスリップしたり、ズレたりすることがない。
従って、他方の樹脂成形品に対して正確に、一方の樹脂成形品を、所定の強度を保持し、位置精度を高精度に保持して、振動溶着することができる。
又振動方向に対し直交する方向且つ樹脂製品の取り出し方向に設けられたズレ防止用リブ(85)に対して、振動方向且つ樹脂製品の取り出し方向に直交する方向に設けた補強用リブ(86)を設けたので、ズレ防止用リブ(85)の強度、剛性に高いものが得られる。
【0037】
又一方の樹脂成形品の取付脚部(8)には、ズレ防止用リブ(85)とともに振動方向と平行に補強用リブ(86)を設けたので、ズレ防止用リブ(85)を含むリブ(84)全体の剛性を高めることができる。
そして、補強用リブ(86)は、ズレ防止用リブ(85)よりも短く、突出量が小さいので、車両のインストルメントパネルのエアコンダクト形成用の樹脂成形品のように、長さが長い一方の樹脂成形品を持上げて振動溶着機へセットする際、セットが容易である。又溶着後における溶着品の上方への取り出しに際し、持上げストロークも小さなもので足り、溶着品の取出作業が容易となる。
又これにより、溶着品を持上げて取り出すシリンダ等もストロークが小さなもので足りることとなり、小容量のシリンダや簡素な持上げ機構で足りることとなり、取出機構も簡素なものですみ、他方の樹脂成形品の保持を行う上型等の固定側の支持部材の上下方向のストロークも小さくてすみ、トータルとして振動溶着機の小型化をも図ることができる。
【0038】
更に、取付脚部は、2つの樹脂成形品の一方のみに設けたので、他方の樹脂成形品の溶着部にリブが突出することがなく、特に外観性が重要な要素となる裏面にエアコンダクトを内装したインストルメントパネルのような樹脂成形品の振動溶着部を構成する取付脚部が突出することがなく、好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図1】振動溶着する第2の樹脂成形品の平面図
【図2】図1の2−2線断面図
【図3】図1の3−3線断面図
【図4】取付脚部の斜視図
【図5】図4の5−5線断面図
【図6】図4の6−6線断面図
【図7】溶着機の主要部の外観斜視図
【図8】溶着工程を示す作用図の模式的縦断面図で、第1工程を示す図
【図9】溶着工程を示す作用図の模式的縦断面図で、第2工程を示す図
【図10】溶着工程を示す作用図の模式的縦断面図で、第3工程を示す図
【図11】ズレ防止用リブを有する取付脚部を支持治具から抜き出す作用図で、第1段階の図
【図12】ズレ防止用リブを有する取付脚部を支持治具から抜き出す作用図で、第2段階の図
【符号の説明】
1…第2の樹脂成形品であるエアコンダクト、 2,3,4…凹部、 8…取付脚部、 83…凸部、 84…リブ、 85…ズレ防止用リブ、 86…補強用リブ、 10…第1の樹脂成形品であるインストルメントパネル、 20…振動機、 28…支持治具。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a structure for supporting a vibration welding portion of a vibration-side resin molded product on a support jig of a vibration welding machine when manufacturing first and second resin molded products by a vibration welding technique.
[0002]
[Prior art]
The vibration welding method in which resin molded products are butted together, one side is fixed, the other is on the vibration side, and the butted portion between the resin molded products is pressed with a jig and vibration welded has been put to practical use. Yes.
Weld each other, put jigs on the upper and lower surfaces of each welded part, press and hold each welded part from above and below, and vibrate one of the jigs. When the resin member is vibrated, there is a possibility that the welded portion on the vibration side is displaced from the fixed side.
As a result, welding failure occurs in the vibration welded part, peeling or becoming easy to peel off and a predetermined welding strength cannot be obtained, or the welding position is shifted on the welding surface, and the position accuracy of the welded part is increased. It may become defective.
[0003]
The conventional technique of (1) Japanese Utility Model Laid-Open No. 6-29291 is preferable as a measure for preventing the above-described deviation.
The above {circle around (1)} relates to an assembly structure of a synthetic resin molded product such as a speaker box, and the structure disclosed here is an attachment that is a welded portion on each of the peripheral portions of a pair of resin members to be welded. A rib is formed on the upper surface of the mounting allowance of one member on the outer side and on both sides so as to surround the upper surface to form a deep hole-shaped portion, and The mounting allowance is flat.
Place the tip of one jig on the lower surface of the flat mounting allowance of one member, and place the other jig in the deep hole-shaped part surrounded by ribs of equal height of the mounting allowance of the other member Is inserted, and the tip of the jig is applied to the upper bottom of the deep hole portion, and vibration welding is performed while pressing the mounting allowance.
[0004]
Further, the conventional technique (2) of Japanese Patent Laid-Open No. 11-34169 is also preferable as a measure for preventing the above-described deviation.
The above (2) relates to a vibration welding apparatus and a vibration welding method, and the configuration disclosed here is provided with a welded portion on the peripheral edge of a pair of resin members, and a concave groove on the butted surface of one welded portion. Providing a convex portion on the butting surface of one welded portion, engaging the concave groove and convex portion of these welded portions, and providing ribs on the outer surface (one upper surface and the other outer bottom surface) of the welded portion The tip portions of the jigs arranged above and below are engaged with the ribs and pressed, and vibration welding is performed.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the prior art (1), since the jig is inserted into the deep hole-shaped rib when the jig vibrates, the jig and the rib can be engaged with each other to prevent displacement. Therefore, it is preferable in terms of prevention of poor welding and ensuring positional accuracy.
However, the ribs have the same height on both the outer side and both sides, and have a large amount of protrusion, and are deep hole-like, so when engaging or disengaging the resin member on this side, The set stroke and the release stroke are inevitably increased.
In particular, when a resin member having at least a concave portion or a hollow portion is welded to the back surface of a panel-shaped instrument panel made of a resin molded member by a vibration welding method, the instrument panel and the resin member on the back surface are It is very long and the above-mentioned problems become remarkable.
As a result, there is a possibility that the outer shape of the vibration welding machine becomes large, the vertical movement mechanism of the mold becomes large, and it is difficult to take out the welded product in operation.
[0006]
The prior art (2) has the same problem as the above (1) in welding a vehicle instrument panel having a duct having a concave or hollow part at least partially on the back surface. As in the case of (1), there is a possibility that the outer shape of the vibration welding machine will be large, the vertical movement mechanism of the mold may be enlarged, and it is difficult to take out the welded product in the work.
Also, since it is necessary to provide ribs in the respective welded portions of the upper and lower resin members, the structure of the welded portion is complicated, and the vehicle instrument is provided with a duct having a concave or hollow portion at least partially on the back surface. Like a panel, it is difficult to adopt in a resin product in which one of the two welded members appears on the surface and the appearance of the surface shape is required.
[0007]
The present invention provides a resin member on a fixed side supported by a mold when vibration-welding a resin molded product such as an instrument panel of a vehicle having a duct having a concave portion or a hollow portion at least partially on the back surface. On the other hand, the support part of the vibration side resin member supported by the vibration welding machine via a jig is securely supported by engaging the vibrating jig without causing a positional shift, and the welding part is welded. It is an object of the present invention to provide a support structure for a resin-molded product that is welded by vibration and capable of maintaining strength at a predetermined level and accurately maintaining positional accuracy.
In particular, the present invention makes it possible to reliably support the engagement in the vibration direction while engaging and supporting the welding portion (support portion) on the vibration side with the support jig, and the vertical stroke of the mold on the fixed side after welding. Vibration welding resin that minimizes the welding stroke, minimizes the removal stroke of the welded product from the jig, simplifies the removal mechanism, and facilitates the removal and removal of the welded product. It aims at providing the support structure of a molded article.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem,
The rib (84) is in the vibration direction And in a direction perpendicular to the direction of taking out the resin product The reinforcing rib (86) provided and the direction orthogonal to the vibration direction And in the direction of taking out resin products And a rib (85) for preventing misalignment longer than the reinforcing rib (86).
[0009]
In
Further, since the reinforcing rib (86) is provided in the vibration direction, the rigidity of the rib (85) including the deviation preventing rib can be increased, and the reinforcing rib (86) is more than the deviation preventing rib (85). Since it is short and the protruding amount is small, it is easy to set the resin molded product having the mounting legs (8) with the ribs (84) to the vibration welding machine, and the take-up stroke of the welded product after welding is also small. It is sufficient to remove the welded product, and a simple mechanism for removing the welded product is sufficient, and the vibration welding machine can be downsized as a whole.
Furthermore, since the mounting leg (8) is provided on only one of the two resin molded products, the rib does not protrude from the other welded portion, and at least part of the concave portion is formed on the back surface that requires appearance. Alternatively, it is preferable for vibration welding of a resin molded product such as an instrument panel in which a duct having a hollow portion is provided.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The drawings are viewed in the direction of the reference numerals.
FIG. 1 is a plan view of a second resin molded product to be welded by vibration.
In the present embodiment, the panel-shaped first resin molded product is an instrument panel of a vehicle, and the second resin molded product is an air conditioner duct welded to the back surface of the instrument panel.
[0011]
FIG. 1 is a plan view of an
The
The
[0012]
In the above description, the concave portion is described. However, each of the
[0013]
At the left end of the air-
In addition, the same mounting leg 7 (... represents a plurality, the same applies hereinafter) is integrally provided in the periphery of the
[0014]
In the embodiment, a
As is apparent from the plan view of FIG. 1, the mounting
[0015]
By the way, the air-
[0016]
2 is a cross-sectional view taken along line 2-2 of FIG.
The mounting
The lower surface of the mounting
[0017]
3 is a cross-sectional view taken along line 3-3 of FIG.
As described above, the mounting
The mounting
[0018]
The mounting
The tip of the support jig of the vibration welding machine is engaged with the inverted U-shaped portion of the mounting
[0019]
FIG. 4 is a perspective view of the mounting
The mounting
The
[0020]
5 is a cross-sectional view taken along line 5-5 of FIG.
The
The distance between the top 4d of the
[0021]
6 is a cross-sectional view taken along line 6-6 of FIG.
The reinforcing
The downward protruding length of the reinforcing
Accordingly, the reinforcing
[0022]
The
[0023]
FIG. 7 is an external perspective view of the main part of the welding welder.
The
The
The
[0024]
8 to 10 are schematic operation diagrams showing the welding process.
FIG. 8 is a diagram showing the first step.
Guide posts 29 are vertically installed on the base 26 at the four corners, and the lower peripheral portion of the
The portion shown in the cross section on the left side of the figure is the
[0025]
First, the
Thereby, the
The
This state is shown in FIG.
[0026]
In the mounting
The reinforcing
The
As described above, in the mounting
[0027]
As described above, the
This state is shown in FIG.
[0028]
FIG. 9 shows the first step.
As shown in FIG. 9, after the
Due to the frictional heat due to vibration, the mounting
Thereby, the air-
[0029]
By the way, the mounting
Therefore, even if the welding area of the mounting
[0030]
FIG. 10 is a diagram illustrating the third step.
The
Thereafter, the
[0031]
FIG. 11 and FIG. 12 are operation diagrams for extracting the mounting leg portion from the
As shown in FIG. 11, the
[0032]
FIG. 12 shows a state in which the
Thereafter, in this portion, the mounting
[0033]
4 and 5 is directed to the take-out
For this reason, the lifting amount of the mounting
Accordingly, the lifting height when the mounting
As a result, when the
Therefore, the
[0034]
The mounting
The present invention can be applied not only to the instrument panel but also to vibration welding of interior and exterior parts and functional parts of a vehicle such as a bumper that is a resin material, or a relatively large building material.
[0035]
【The invention's effect】
The present invention exhibits the following effects by the above configuration.
[0036]
In
Therefore, it is possible to perform vibration welding with respect to the other resin molded product accurately, with one resin molded product maintaining a predetermined strength and high positional accuracy.
or Provided in the direction orthogonal to the vibration direction and in the direction of taking out the resin product For the rib for preventing misalignment (85) Provided in the direction of vibration and perpendicular to the direction of taking out the resin product Since the reinforcing rib (86) is provided, the rib preventing rib (85) having high strength and rigidity can be obtained.
[0037]
The mounting leg (8) of one of the resin molded products is provided with the rib for preventing misalignment (85) and the reinforcing rib (86) in parallel with the vibration direction, so that the rib including the misalignment preventing rib (85) is provided. (84) The overall rigidity can be increased.
The reinforcing rib (86) is shorter than the misalignment preventing rib (85) and has a small protruding amount. Therefore, the reinforcing rib (86) has a long length like a resin molded product for forming an air conditioner duct of a vehicle instrument panel. When the resin molded product is lifted and set in the vibration welding machine, setting is easy. Further, when taking out the welded product after welding, a small lifting stroke is sufficient, and the work for taking out the welded product becomes easy.
As a result, the cylinder that lifts and takes out the welded product needs only a small stroke, and a small-capacity cylinder and a simple lifting mechanism are sufficient, and the take-out mechanism is also simple. The vertical stroke of the support member on the fixed side such as the upper mold that holds the upper portion can be reduced, and the vibration welding machine can be downsized as a whole.
[0038]
Furthermore, since the mounting leg portion is provided on only one of the two resin molded products, the rib does not protrude from the welded portion of the other resin molded product, and the air conditioner duct is provided on the back surface, which is a particularly important element in appearance. It is preferable that the mounting leg portion constituting the vibration welded portion of the resin molded product such as an instrument panel in which is mounted does not protrude.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a second resin molded product to be welded by vibration.
2 is a sectional view taken along line 2-2 of FIG.
3 is a cross-sectional view taken along line 3-3 in FIG.
FIG. 4 is a perspective view of a mounting leg portion.
5 is a cross-sectional view taken along line 5-5 of FIG.
6 is a sectional view taken along line 6-6 in FIG.
FIG. 7 is an external perspective view of the main part of the welding machine.
FIG. 8 is a schematic longitudinal sectional view of an action diagram showing a welding process, showing a first process.
FIG. 9 is a schematic longitudinal sectional view of an action diagram showing a welding process, showing a second process.
FIG. 10 is a schematic longitudinal sectional view of an action diagram showing a welding process, showing a third process.
FIG. 11 is an operation diagram for extracting the mounting leg portion having the deviation preventing rib from the support jig, and is a diagram of the first stage.
FIG. 12 is an operation diagram for extracting the mounting leg portion having the rib for preventing misalignment from the support jig, and is a second stage diagram.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記どちらかの樹脂成形品に設けた取付脚部の端面に振動方向と直交する溶着用凸部を設け、
前記取付脚部の少なくとも一部(8)の端面であって、前記支持具側の方向には、前記支持治具と係合するリブ(84)を設け、
前記リブ(84)は、振動方向且つ樹脂製品の取出し方向に直交する方向に設けた補強用リブ(86)と、振動方向に対し直交する方向且つ樹脂製品の取出し方向に設けられ、該補強用リブ(86)よりも長いズレ防止用リブ(85)とで構成した、
ことを特徴とする振動溶着する樹脂成形品の支持構造。A first resin molded product and a second resin molded product, each of the first or second resin molded product is provided with a plurality of mounting legs supported by a vibration welding machine support jig, A resin molded product that vibrates one resin molded product and welds the mounting leg to the other resin molded product,
Providing a welding convex part orthogonal to the vibration direction on the end face of the mounting leg provided in either resin molded product,
A rib (84) that engages with the support jig is provided in an end surface of at least a part (8) of the mounting leg portion in the direction toward the support,
The rib (84) includes a vibration direction and a reinforcing rib provided in a direction perpendicular to the extraction direction of the resin product (86), provided in the take-out direction of the direction and the resin product perpendicular to the vibration direction, for reinforcing It was composed of a rib (85) for preventing misalignment longer than the rib (86).
A support structure for a resin molded product that is vibration welded.
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