JP4362969B2 - 板状成形品の締結方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数枚の板状成形品を、対応する一側縁に沿って互いに一体的に締結する板状成形品の締結方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両のドアトリム、車両の内装材、家屋の内装材、家具の外装材等に使用する板状成形品には、表面の色または模様などを２種以上とするために、複数枚に分割して製造したのちこれらを一体的に締結したものがある。このような板状成形品の締結方法としては、図５および図６に示すような方法がある。
【０００３】
図５に示す方法では、ドアトリムをロア１とアッパ２の２部分に分割するとともに両部分の接合すべき一側縁に沿ってフランジ部１ａ，２ａを一体的に形成し、ロア１とアッパ２を組立治具に取り付けて両者１，２の表面が段差なく連続するように互いに位置決めして両フランジ部１ａ，２ａを接合した後、長手方向複数箇所（例えば１２箇所）でタッカ針３により両フランジ部１ａ，２ａを締結している。図示の例では、ロア１およびアッパ２は、色または模様が互いに異なる表皮１ｃ，２ｃにより基材１ｂ，２ｂを覆ったものとして、装飾的効果を与えている。このような装飾的効果を与える手段としては、ロア１およびアッパ２の一方のみを表皮により覆うようにしてもよいし、表皮を設けることなく型成形されるロア１およびアッパ２の表面に異なるパターンのしぼ模様を形成するようにしてもよいし、あるいはロア１とアッパ２を形成する樹脂の色を変えてもよい。
【０００４】
また図６に示す方法では、ドアトリムをロア５とアッパ６の２部分に分割するとともに各部分の接合すべき一側縁に沿ってフランジ部５ａ，６ａを一体的に形成し、さらにロア５にはフランジ部５ａの縁から延びる立上り部５ｂを形成し、またアッパ６には複数のボス部６ｂを形成し、両フランジ部５ａ，６ａを接合させた状態で複数（例えば８個）の小ねじ７により立上り部５ｂをボス部６ｂにねじ止めしてロア５とアッパ６を締結している。装飾的効果を与えるための方法は、上述の場合と同様である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図５に示すタッカ針３を用いる締結方法は、組立治具によりロア１とアッパ２を互いに位置決めする必要があるので組立に手間がかかり、また締結部の保持力が充分でなく緩むことがあるので、ロア１とアッパ２の間に隙間が生じたり、ロア１に対するアッパ２の倒れが生じて見苦しくなるという問題が発生しやすい。また図６に示す小ねじ７による締結方法は、両フランジ部５ａ，６ａを直接締め付けていないので、ロア１またはアッパ２の製作誤差や組立誤差により両フランジ部５ａ，６ａの合い面に隙間が生じやすいという問題がある。本発明はこのような各問題を解決することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このために、本発明による板状成形品の締結方法は、第１板状成形品と第２板状成形品を、互いに対応する一側縁に沿って一体的に締結する板状成形品の締結方法において、各板状成形品の一側縁に沿って互いに対応する形状のフランジ部を一体的に形成するとともにこの各フランジ部の先端縁を板状の連結部により一体的に接続し、連結部の両端部で各フランジ部との接続部に形成した折り曲げ可能な両端薄肉部を折り曲げることにより両フランジ部を互いに接合させて、この接合された両フランジ部を挟持部材により両側から挟んで押圧するとともに、両フランジ部を互いに一体的に固定することを特徴とするものである。
【０００７】
前項の発明は、各フランジ部の先端縁を接続する連結部を間をおいて複数個設けることが好ましい。
【０００８】
前２項の発明の各薄肉部の折り曲げによる両フランジ部の接合は、両フランジ部を互いに一体的に熱融着する挟持部材により両フランジ部を押圧することにより行うことが好ましい。
【０００９】
前各項の発明は、連結部には両端部に形成した２つの両端薄肉部の間に中間薄肉部を形成し、この各薄肉部を折り曲げることにより両フランジ部を互いに接合させることが好ましい。
【００１０】
前各項の発明は、両板状成形品の少なくとも一方は基材の表面に熱可塑性樹脂のシートよりなる表皮を固着したものであり、両板状成形品の各フランジは表皮を介して互いに一体的に熱融着することが好ましい。
【００１１】
前項の発明は、両板状成形品の各基材の表面には互いに異なる色または模様を有する熱可塑性樹脂のシートよりなる表皮を固着し、両板状成形品の各フランジは表皮を介して互いに一体的に熱融着することが好ましい。
【００１２】
前各項の発明は、第１板状成形品はドアトリムの下半部とし、第２板状成形品はドアトリムの上半部としてもよい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
先ず図１および図２に示す第１の実施の形態の説明をする。この実施の形態は、本発明による板状成形品の締結方法を乗用車のドアトリムに適用したものである。このドアトリムはロア（第１板状成形品）１０とアッパ（第２板状成形品）１５よりなるもので、互いに対応する各側縁には、隙間なく接合可能なフランジ部１０ａ，１５ａがそれぞれ形成されており、各フランジ部１０ａ，１５ａの先端縁はフランジ部の長手方向に距離をおいて設けた３個の連結部２０により一体的に接続されている。
【００１４】
ロア１０およびアッパ１５は、主として図１および図２に示すようなほゞ一定厚の板状であり、全体として緩く湾曲され局部的に凹凸が形成されている。各フランジ部１０ａ，１５ａの先端縁を間をおいて接続する３個の連結部２０は形状および寸法が互いに同一の平板であり、各フランジ部１０ａ，１５ａと接続される両端部には折り曲げ可能な２つの両端薄肉部２２ａ，２２ｂが互いに平行に形成され、またこの両端薄肉部２２ａ，２２ｂの丁度中間位置にはこれらと平行に中間薄肉部２２ｃが形成されて、連結部２０は２つの連結片２１ａ，２１ｂに分割されている。この第１の実施の形態のロア１０、アッパ１５および連結部２０は、ポリプロピレンなどの熱可塑性樹脂により一体的に型成形されたものである。この実施の形態のロア１０およびアッパ１５の表面には、互いに異なるパターンのしぼ模様が形成されている。
【００１５】
３個の連結部２０により接続されたロア１０とアッパ１５を締結するには、先ず図２(a) に示すように、超音波溶接機の１対のクランプヘッド（挟持部材）２５，２５の間に両フランジ部１０ａ，１５ａの各連結部２０を設けた部分を挟み、クランプヘッド２５，２５を接近させて両フランジ部１０ａ，１５ａを押圧し、図２(b) に示すように、両端薄肉部２２ａ，２２ｂと中間薄肉部２２ｃをそれぞれ外向きと内向きに折り曲げて両フランジ部１０ａ，１５ａを互いに接合させる。そして各クランプヘッド２５，２５に超音波振動を印加して両フランジ部１０ａ，１５ａの接合面を熱融着する。各連結部２０の間および外側となる両フランジ部１０ａ，１５ａも必要に応じてクランプヘッド２５，２５により挟んで、それらの間の接合面も超音波融着する。これにより、熱融着された接合面を境として表面のしぼ模様のパターンが異なるロア１０とアッパ１５よりなるドアトリムが形成される。
【００１６】
この第１の実施の形態によれば、各フランジ部１０ａ，１５ａを接続する連結部２０の各両端薄肉部２２ａ，２２ｂおよび中間薄肉部２２ｃを折り曲げることにより両フランジ部１０ａ，１５ａを互いに接合させたので、接合状態では両フランジ部１０ａ，１５ａは自動的に互いに位置決めされてロア１０とアッパ１５の表面は段差なく連続され、また位置決めのための組立治具などを必要としない。なお接合状態におけるこの位置決めは、連結部２０の各連結片２１ａ，２１ｂの長さ、および各フランジ部１０ａ，１５ａの高さにより定まるが、各連結片２１ａ，２１ｂの長さおよび各フランジ部１０ａ，１５ａの高さをそれぞれ同一とする必要はない。また、各フランジ部１０ａ，１５ａは接合後に互いに熱融着されるので締結部が緩むおそれはなく、従って両板状成形品１０，１５の間に隙間が生じたり、倒れが生じたりして外観を低下させることもない。さらに、タッカ針や小ねじ等の締結部品も不要である。
【００１７】
この第１の実施の形態では、３個の連結部２０を設けたのでロア１０とアッパ１５の間の接合縁が曲線状となるドアトリムでも両フランジ部１０ａ，１５ａを無理なく接合させて熱融着することができる。このためには各連結部２０の各薄肉部２２ａ，２２ｂ，２２ｃは、それぞれが互いに平行であって、かつ接合の際に両フランジ部１０ａ，１５ａが互いに接近する方向と直交する平面と平行であればよい。なおロア１０とアッパ１５の間の接合縁が直線状の場合は、連結部２０は接合縁に沿った細長い１個としてもよい。またこの実施の形態では、連結部２０は両端薄肉部２２ａ，２２ｂの丁度中間位置に中間薄肉部２２ｃを形成したので、両フランジ部１０ａ，１５ａの接合の際における両フランジ部１０ａ，１５ａの横方向ずれはなくなり、従って両フランジ部１０ａ，１５ａを互いに一体的に熱融着する１対のクランプヘッド２５，２５による両フランジ部１０ａ，１５ａの接合がやりやすくなる。
【００１８】
またこの実施の形態では、各薄肉部２２ａ，２２ｂ，２２ｃの折り曲げによる両フランジ部１０ａ，１５ａの接合を、両フランジ部１０ａ，１５ａの熱融着に使用する１対のクランプヘッド２５，２５により行っているので、両フランジ部１０ａ，１５ａの接合工程と熱融着工程は連続した１工程で行われ、これにより締結に要する時間を短縮することができる。しかしながら本発明は、各薄肉部２２ａ，２２ｂ，２２ｃの折り曲げによる両フランジ部１０ａ，１５ａの接合を予め行っておき、クランプヘッド２５，２５は超音波による両フランジ部１０ａ，１５ａの熱融着だけを行うようにしてもよい。なおこの熱融着は超音波に限らず、クランプヘッド２５，２５に高周波電圧を印加して両フランジ部１０ａ，１５ａを互いに一体的に高周波熱融着してもよい。
【００１９】
次に、図３に示す第２の実施の形態の説明をする。この実施の形態も図１に示すのと同様なドアトリムであり、ロア１０とアッパ１５はそれぞれ基材１１，１６を表皮１２，１７により覆ったものであり、連結部２０は形状が多少違っている。それ以外は前述した第１の実施の形態と同じであるので、主としてこの相違点につき説明する。
【００２０】
この第２の実施の形態では、ロア１０とアッパ１５の基材１１，１６およびこれらを連結する連結部２０は、細かく解繊された木材の繊維に結着剤としてフェノール樹脂を混入したしたものをホットプレスすることにより一体的に成形した木質系のものである。連結部２０は、両端薄肉部２２ａ，２２ｂを設ける部分が各フランジ部１０ａ，１５ａに対しやや鈍角となっており、また中間薄肉部２２ｃにおいてく字なりに曲げられている。ロア１０の基材１１を覆う表皮１２とアッパ１５の基材１６を覆う表皮１７は一体的に形成された柔軟な熱可塑性樹脂の薄いシートであり、各表皮１２，１７は表面の色または模様が異なっている。この表皮１２，１７は遠赤外線ヒータ等により加熱し軟化させてから、表面に接着剤を塗布した基材１１，１６および連結部２０の上に、色または模様の境界線が両フランジ部１０ａ，１５ａの間に位置するように載せられる。そして真空成形により基材１１，１６および連結部２０を覆うように密着して接着され、不要部分は多少の余裕を残して切除されて基材１１，１６の裏側に巻き込み接着される。表皮１２，１７の色または模様の境界線は、各連結部２０の中間薄肉部２２ｃ付近となる。
【００２１】
ロア１０とアッパ１５の締結は、第１の実施の形態と同様、先ず図３(a) に示すように、超音波溶接機の１対のクランプヘッド２５，２５の間に両フランジ部１０ａ，１５ａを挟んで押圧し、図３(b) に示すように、両端薄肉部２２ａ，２２ｂと中間薄肉部２２ｃをそれぞれ外向きと内向きに折り曲げて両フランジ部１０ａ，１５ａを表皮１２，１７を間に挟んで互いに接合させる。そして各クランプヘッド２５，２５に超音波振動を印加して両フランジ部１０ａ，１５ａの接合面である表皮１２，１７を熱融着する。必要に応じて各連結部２０を設けた部分以外の両フランジ部１０ａ，１５ａの接合面も熱融着する。これにより、熱融着された接合面を境として異なる色または模様の表皮１２，１７により覆われたロア１０とアッパ１５よりなるドアトリムが形成される。表皮１２，１７は、１枚の熱可塑性樹脂シートの表面に異なる色または模様を設けたものでもよいし、異なる色または模様の２枚の熱可塑性樹脂シートの縁部を熱融着したものでもよい。また表皮１２，１７は、柔軟な熱可塑性樹脂の薄いシートを弾性に富んだ薄いシート状の合成樹脂発泡体により裏打ちしたものでもよい。
【００２２】
この第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態で得られる全ての作用・効果に加え、次の各効果が得られる。すなわち、柔軟な熱可塑性樹脂の薄いシートよりなる表皮１２，１７を使用したので、基材１１，１６は熱融着可能なものである必要はなく、表皮１２，１７と接着可能な材料であれば足りる。また、連結部２０は、両端薄肉部２２ａ，２２ｂを設ける部分が各フランジ部１０ａ，１５ａに対しやや鈍角となっており、また中間薄肉部２２ｃにおいてく字なりに曲げられているので、クランプヘッド２５，２５などにより両フランジ部１０ａ，１５ａを押圧すれば、両端薄肉部２２ａ，２２ｂと中間薄肉部２２ｃはそれぞれ自然に外向きと内向きに折り曲げられて両フランジ部１０ａ，１５ａは互いに接合されるので、両フランジ部１０ａ，１５ａの接合作業が容易である。
【００２３】
次に、図４に示す第３の実施の形態の説明をする。この実施の形態も図１に示すのと同様なドアトリムであるが、連結部２０に中間薄肉部２２ｃがなく、これにともないフランジ部１０ａとフランジ部１５ａの長さが異なっている。それ以外は第１の実施の形態と同じであるので、主としてこの相違点につき説明する。
【００２４】
図４(a) に示すように、ロア１０およびアッパ１５は第１の実施の形態と同様なほゞ一定厚の板状である。各フランジ部１０ａ，１５ａの先端縁を間をおいて接続する３個の連結部２０は同一形状の平板であり、各フランジ部１０ａ，１５ａと接続される両端部には折り曲げ可能な２つの両端薄肉部２２ｄ，２２ｅが互いに平行に形成された１個の連結片２１Ａにより構成されている。ロア１０のフランジ部１０ａの高さは、連結部２０の長さだけアッパ１５のフランジ部１５ａより小さくなっている。この第３の実施の形態も、第１の実施の形態と同様、ロア１０、アッパ１５および連結部２０は、ポリプロピレンなどの熱可塑性樹脂により一体的に型成形されており、ロア１０およびアッパ１５の表面には、互いに異なるパターンのしぼ模様が形成されている。
【００２５】
３個の連結部２０により接続されたロア１０とアッパ１５を締結するには、先ず図４(a) の矢印に示すように、ロア１０に対しアッパ１５を押して各両端薄肉部２２ｄ，２２ｅを折り曲げ、アッパ１５を後向き（図４(a) において左向き）にずらしながら両フランジ部１０ａ，１５ａを接近させて互いに接合させる。前述のように各フランジ部１０ａ，１５ａは高さが異なるが、このようにして接合した状態では両フランジ部１０ａ，１５ａは自動的に互いに位置決めされてロア１０とアッパ１５の表面は段差なく連続される。そして図４(b) に示すように超音波溶接機の１対のクランプヘッド２５，２５の間に両フランジ部１０ａ，１５ａの各連結部２０を設けた部分を挟み、超音波振動を印加して両フランジ部１０ａ，１５ａの接合面を熱融着する。必要に応じて各連結部２０を設けた部分以外の両フランジ部１０ａ，１５ａの接合面も熱融着する。これにより第１の実施の形態と同様、熱融着された接合面を境として表面のしぼ模様のパターンが異なるロア１０とアッパ１５よりなるドアトリムが形成される。
【００２６】
この第３の実施の形態によれば、第１の実施の形態で得られる全ての作用・効果が得られる。なおこの第３の実施の形態では、両端薄肉部２２ｄ，２２ｅの折り曲げによる両フランジ部１０ａ，１５ａの接合は、超音波溶接機のクランプヘッド２５，２５を用いることなく行うものとして説明したが、上側のクランプヘッド２５が下側のクランプヘッド２５に接近する際に後ろ向きに移動するような構造とすれば、前述した第１および第２の実施の形態と同様、各両端薄肉部２２ｄ，２２ｅの折り曲げによる両フランジ部１０ａ，１５ａの接合を、両フランジ部１０ａ，１５ａの熱融着に使用する１対のクランプヘッド２５，２５により行うこともできる。
【００２７】
上述した各実施の形態では、ロア１０とアッパ１５の表面が段差なく連続するように両フランジ部１０ａ，１５ａを熱融着する例につき説明したが、本発明はロア１０とアッパ１５の表面が所定の段差を有するように、または所定の角度となるように両フランジ部１０ａ，１５ａを熱融着する場合にも適用できる。また本発明は、上述した各実施の形態のように２個の板状成形品１０，１５を締結する場合だけでなく、３個以上の板状成形品を締結するのに適用することもできる
。
【発明の効果】
本発明によれば、各板状成形品に一体的に形成した各フランジ部の先端縁を板状の連結部により一体的に接続し、各フランジ部との接続部に形成した２つの両端薄肉部を折り曲げることにより両フランジ部を互いに接合させたので、接合状態では両フランジ部は自動的に互いに位置決めされ、位置決めのための組立治具などを必要としない。従って組み立ての手間は減少し、また組立に要する設備を簡略化することができる。また、各フランジ部は接合後に互いに固定されるので締結部が緩むことはなく、従って両板状成形品の間に隙間が生じたり、倒れが生じたりすることがないので外観が向上する。さらにタッカ針や小ねじ７などの締結用部品が不要であるので、その分だけ製造コストを低下させることができる。
【００２８】
前項の発明において、各フランジ部の先端縁を接続する連結部を複数設けたものによれば、両板状成形品の間の接合縁が曲線状となっている場合でも、両フランジ部を無理なく接合させて固定することができる。
【００２９】
前２項の発明において、各薄肉部の折り曲げによる両フランジ部の接合を、両フランジ部を互いに一体的に熱融着する挟持部材により両フランジ部を押圧することにより行うようにしたものによれば、両フランジ部の接合工程と熱融着工程を連続した１工程で行えるので、締結に要する時間を短縮して生産性を向上することができる。
【００３０】
前各項の発明において、連結部の両端薄肉部の間に中間薄肉部を形成したものによれば、両フランジ部の接合の際における両フランジ部の横方向ずれを減少またはなくすことができるので、両フランジ部を互いに一体的に固定する挟持部材による両フランジ部の接合がやりやすくなる。
【００３１】
前各項の発明において、両板状成形品の少なくとも一方を基材の表面に熱可塑性樹脂のシートよりなる表皮を固着したものとした発明によれば、基材として熱融着性のない材質のものを使用することができる。
【００３２】
前項の発明において、両板状成形品の各基材の表面には互いに異なる色または模様を有する熱可塑性樹脂のシートよりなる表皮を固着したものによれば、両板状成形品の表面の色または模様が異なる装飾的効果が大きい製品を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による板状成形品の締結方法の第１の実施形態で連結部により接続された第１板状成形品と第２板状成形品を示す図である。
【図２】 図１の２−２断面図であって、第１の実施の形態の締結方法を示す図である。
【図３】 本発明による板状成形品の締結方法の第２の実施形態で図２に相当する断面図である。
【図４】 本発明による板状成形品の締結方法の第３の実施形態で図２に相当する断面図である。
【図５】 第１の従来技術による板状成形品の締結方法で図２に対応する部分断面図である。
【図６】 第２の従来技術による板状成形品の締結方法で図２に対応する部分断面図である。
【符号の説明】
１０…第１板状成形品（ロア、下半部）、１０ａ…フランジ部、１１…基材、１２…表皮、１５…第２板状成形品（アッパ、上半部）、１５ａ…フランジ部、１６…基材、１７…表皮、２０…連結部、２２ａ，２２ｂ…両端薄肉部、２２ｃ…中間薄肉部、２２ｄ，２２ｅ…両端薄肉部、２５…挟持部材（クランプヘッド）。

Claims (7)

1. 第１板状成形品と第２板状成形品を、互いに対応する一側縁に沿って一体的に締結する板状成形品の締結方法において、前記各板状成形品の前記一側縁に沿って互いに対応する形状のフランジ部を一体的に形成するとともにこの各フランジ部の先端縁を板状の連結部により一体的に接続し、前記連結部の両端部で前記各フランジ部との接続部に形成した折り曲げ可能な両端薄肉部を折り曲げることにより前記両フランジ部を互いに接合させて、この接合された両フランジ部を挟持部材により両側から挟んで押圧するとともに、前記両フランジ部を互いに一体的に固定することを特徴とする板状成形品の締結方法。
2. 前記各フランジ部の先端縁を接続する前記連結部は間をおいて複数個設けたことを特徴とする請求項１に記載の板状成形品の締結方法。
3. 前記各薄肉部の折り曲げによる前記両フランジ部の接合は、前記両フランジ部を互いに一体的に熱融着する前記挟持部材により前記両フランジ部を押圧することにより行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の板状成形品の締結方法。
4. 前記連結部には両端部に形成した前記２つの両端薄肉部の間に中間薄肉部を形成し、この各薄肉部を折り曲げることにより前記両フランジ部を互いに接合させることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の板状成形品の締結方法。
5. 前記両板状成形品の少なくとも一方は基材の表面に熱可塑性樹脂のシートよりなる表皮を固着したものであり、前記両板状成形品の各フランジは前記表皮を介して互いに一体的に熱融着することを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の板状成形品の締結方法。
6. 前記両板状成形品の各基材の表面には互いに異なる色または模様を有する熱可塑性樹脂のシートよりなる表皮を固着し、前記両板状成形品の各フランジは前記表皮を介して互いに一体的に熱融着することを特徴とする請求項５に記載の板状成形品の締結方法。
7. 前記第１板状成形品はドアトリムの下半部であり、前記第２板状成形品はドアトリムの上半部である請求項１〜請求項６に記載の板状成形品の締結方法。

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