JP4009226B2 - 溶着加工製品 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱可塑性材からなる加工品を面接触させた状態で、その面方向に相対振動させることにより生じる摩擦熱で溶着できるようにした溶着加工製品の改良及び溶着加工製品の良否判定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車などの車両において、その助手席や運転席などの前面部を覆う内装パネルの内側にはエアーバック装置が装着されており、このエアーバック装置は、車両が衝突した時などの衝撃力で、内蔵のインフレータを動作させることでエアーバックを急速に膨張展開し、この膨張展開時の圧力で、内装パネルに設けた破断開放部を破断すると同時に、この破断により開口された開口部からエアーバックをパネル外に膨張展開させることで助手席などの乗客を衝突時の衝撃から保護するようにしている。
【０００３】
このようなエアーバック装置が装着される内装パネルの内側、特に破断用開放部が形成される内装パネルの裏面箇所には、内装パネルと同質の熱可塑性樹脂材からなる補強部材を溶着し、これにより、破断用開放部分が内装パネルの外側から加えられる衝撃力で凹状に変形されたり、あるいは破断されたりするのを防止すると共に、破断用開放部分がエアーバックの膨張展開で開口された時に破断用開放部分が内装パネルから分離されて飛散されるのを防止するようにしている。このような内装パネルと補強部材との溶着には振動溶着機が使用される（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特許第３０４３６０４号
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、振動溶着機により溶着される内装パネルや補強部材などの加工品は熱可塑性樹脂材から成形され、そして、互いに振動溶着される加工品同士の接合面は、両接合面が共に平面の場合または一方が平面で他方が凹凸面を呈するように構成されている。
このような加工品同士を互いに圧接させた状態で両者の接合面を振動溶着する場合、接合面に湾曲や凹突部などがあると、これによって両者の接合面間に閉じられた空間が生じる。このため、この空間内に閉じ込められた空気が接合面の振動溶着時に熱膨張されると、この空間部に対応する加工品が部分的に凸状に変形されるおそれがあるほか、最悪の場合には溶着部位から部分的に剥離されるおそれがある。また、空間内に閉じ込められた空気が溶着加工品の冷却に伴い収縮された場合には、この空間部に対応する加工品が部分的に凹状に変形されるおそれがある。
【０００６】
本発明の目的は、振動溶着される加工品の接合部分の変形及び剥離をなくすことができる溶着加工製品を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の請求項１に記載の発明は、熱可塑性の第１加工品と第２加工品とを振動溶着により固着した溶着加工製品であって、前記第１加工品と第２加工品は互いに振動溶着される所要面積の接合面をそれぞれ備え、前記第１及び第２加工品の一方の接合面の周縁箇所に前記第１及び第２加工品の他方の接合面と振動溶着される凸条をエンドレスに形成し、前記エンドレス状凸条の内側には前記一方の接合面を複数の空間に区画するとともに前記他方の接合面と振動溶着される区画用凸条を形成し、前記各空間を大気に連通する別々の通気孔を前記第１及び第２加工品の一方に形成したことを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１記載の溶着加工製品において、前記他方の接合面及び該他方の接合面に接触する前記エンドレス状凸条及び区画用凸条の面の少なくとも一方に摩擦抵抗を増大するための微細凹凸が形成されていることを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１または２記載の溶着加工製品において、前記第１及び第２加工品のうち、一方の加工品の少なくとも接合部分が半透明な熱可塑性材で成形されていることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１は本発明の第１の実施の形態における溶着加工製品の一部の縦断側面図、図２は本発明の第１の実施の形態における第２加工品の平面図、図３は図１に示すＡ部分の拡大断面図、図４は本発明の第１の実施の形態における第１加工品と第２加工品との溶着前及び溶着後の状態を示す説明図である。
【００１０】
図１において、溶着加工製品１０は、ポリプロピレン樹脂などの熱可塑性樹脂を主原料として成形された合成樹脂製の車両用内装パネル等に相当する第１加工品１１と、オレフィン系エラストマー又はウレタン系エラストマーなどの熱可塑性樹脂材によって形成されたパネル用補強部材等に相当する第２加工品１２とから構成され、第２加工品１２は第１加工品１１の裏面に振動溶着によって固着されるように構成されている。
【００１１】
上記第１加工品１１は裏面に所要面積の接合面１１ａを有し、この接合面１１ａには、図３に示すように、摩擦抵抗を増大するための微細な凹凸１１ｂ、例えば梨地状の微細凹凸またはシボなどが形成されている。
上記第２加工品１２は、第１加工品１１の接合面１１ａに対応した所要面積の接合面１２ａを有し、この接合面１２ａの周縁箇所には、図１〜図３に示すように、第１加工品１１の接合面１１ａと振動溶着される凸条１２ｂ（高さが０．５〜１．０ｍｍ程度）がエンドレスに形成され、さらに、このエンドレス状凸条１２ｂで囲まれた接合面１２ａの領域には、これを複数の空間１４に区画する区画用凸条１２ｃ（高さが０．５〜１．０ｍｍ程度）が形成され、この区画用凸条１２ｃは第１加工品１１の接合面１１ａと振動溶着されるものである。また、第２加工品１２の接合面１２ａの箇所には、上記各空間１４をそれぞれ大気に連通する別々の通気孔１５が形成されている。
【００１２】
このような第１の実施の形態において、第１加工品１１と第２加工品１２とを振動溶着する場合は、この両加工品を図示省略した振動溶着機にセットし、第１加工品１１の接合面１１ａと第２加工品１２のエンドレス状凸条１２ｂ及び区画用凸条１２ｃとを図４（Ａ）に示すように接触させる。そして、これら加工品１１と１２を両側から加圧した状態で接合面の面方向に相対振動すると、その摩擦熱で第１加工品１１の接合面１１ａと第２加工品１２のエンドレス状凸条１２ｂ及び区画用凸条１２ｃとの接触部位が溶融され、両者は図４（Ｂ）に示すように接着される。
この時、各空間１４はそれぞれの通気孔１５を介して大気に連通されているため、この空間１４内の空気が摩擦熱により加熱されても空間１４内が高圧になることがない。
【００１３】
このような本実施の形態に示す溶着加工製品においては、第１加工品１１の接合面１１ａと第２加工品１２のエンドレス状凸条１２ｂ及び区画用凸条１２ｃとが圧接された状態で振動溶着されると各空間１４は閉じられた状態となるが、この各空間１４はそれぞれの通気孔１５を介して大気に連通されているため、この空間１４内の空気が摩擦熱により加熱されても空間１４内が高圧になることがなく、その結果、従来の溶着加工製品のように、空間部に対応する加工品が部分的に凹凸状に変形されたり、溶着部位から部分的に剥離されるのを未然に防止することができる。その結果、製品の品質を向上できる。
【００１４】
また、この第１の実施の形態に示す溶着加工製品においては、第２加工品１２のエンドレス状凸条１２ｂ及び区画用凸条１２ｃが振動溶着される第１加工品１１の接合面１１ａには、摩擦抵抗を増大するための微細な凹凸１１ｂが形成されているため、加工品の溶着に要する振動溶着時間を短縮でき、かつ加工品の溶着を確実にできる。
【００１５】
なお、上記第１の実施の形態では、エンドレス状凸条１２ｂ及び区画用凸条１２ｃを第２加工品１２の接合面１２ａに形成する場合について説明したが、本発明はこれに限らず、第１加工品１１の接合面１１ａに形成するようにしてよい。
【００１６】
また、本発明における空間１４に対する通気孔１５は、上記第１の実施の形態に示すように第２加工品１２に設けるものに限らず、第１加工品１１に設けてもよい。
【００１７】
また、本発明における摩擦抵抗増大用の微細な凹凸１１ｂは、上記第１の実施の形態に示すように第１加工品１１の接合面１１ａに設けるものに限らず、第２加工品１２のエンドレス状凸条１２ｂ及び区画用凸条１２ｃにも設けるようにしてもよい。
【００１８】
また、第２加工品１２の接合面１２ａ（または、第１加工品１１の接合面１１ａ）に形成されるエンドレス状凸条１２ｂ及び区画用凸条１２ｃのパターンは図２に示すものに限定されない。
さらにまた、前記溶着加工製品において、前記第１加工品１１及び第２加工品１２のうち、一方の加工品（例えば第２加工品１２）の少なくとも接合部分を半透明な熱可塑性材で成形することで、両者の溶着状態を外部より目視可能とし、製品溶着の良否を判定することもできる。
【００１９】
【発明の効果】
上記説明したように本発明の溶着加工製品によれば、第１及び第２加工品の一方の接合面の周縁箇所に第１及び第２加工品の他方の接合面と振動溶着される凸条をエンドレスに形成し、このエンドレス状凸条の内側には一方の接合面を複数の空間に区画するとともに他方の接合面と振動溶着される区画用凸条を形成し、各空間を大気に連通する別々の通気孔を第１及び第２加工品の一方に形成する構成にしたので、第１加工品と第２加工品とが振動溶着される時、各空間をそれぞれの通気孔を介して大気に開放することができ、これにより、空間内の空気が摩擦熱により加熱されても空間内が高圧になることがなく、その結果、溶着加工製品の空間部に対応する部分的が凹凸状に変形されたり、溶着部位か部分的に剥離されるのを未然に防止することができる。
また、請求項３の発明は、請求項１または２記載の溶着加工製品において、前記第１及び第２加工品のうち、一方の加工品の少なくとも接合部分が半透明な熱可塑性材で成形するようにしたので、両者の溶着状態を外部より確認できるので、製品の良否判定を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態における溶着加工製品の一部の縦断側面図である。
【図２】 本発明の実施の形態における第２加工品の平面図である。
【図３】 図１に示すＡ部分の拡大断面図である。
【図４】 本発明の実施の形態における第１加工品と第２加工品との溶着前及び溶着後の状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１０ 溶着加工製品
１１ 第１加工品
１１ａ 接合面
１１ｂ 微細な凹凸
１２ 第２加工品
１２ａ 接合面
１２ｂ エンドレス状凸条
１２ｃ 区画用凸条
１４ 空間
１５ 通気孔

Claims (3)

  1. 熱可塑性材の第１加工品と第２加工品とを振動溶着により固着した溶着加工製品であって、
    前記第１加工品と第２加工品は互いに振動溶着される所要面積の接合面をそれぞれ備え、前記第１及び第２加工品の一方の接合面の周縁箇所に前記第１及び第２加工品の他方の接合面と振動溶着される凸条をエンドレスに形成し、前記エンドレス状凸条の内側には前記一方の接合面を複数の空間に区画するとともに前記他方の接合面と振動溶着される区画用凸条を形成し、前記各空間を大気に連通する別々の通気孔を前記第１及び第２加工品の一方に形成したことを特徴とする溶着加工製品。
  2. 前記他方の接合面及び該他方の接合面に接触する前記エンドレス状凸条及び区画用凸条の面の少なくとも一方に摩擦抵抗を増大するための微細凹凸が形成されていることを特徴とする請求項１記載の溶着加工製品。
  3. 前記第１及び第２加工品のうち、一方の加工品の少なくとも接合部分が半透明な熱可塑性材で成形されていることを特徴とする請求項１または２記載の溶着加工製品。
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