JP5308745B2 - 樹脂溶着方法および車両内装用樹脂部品 - Google Patents

Description

本発明は樹脂溶着方法および車両内装用樹脂部品に関する。

従来、樹脂溶着方法として、被着体の一面に樹脂部品を載置した状態で、樹脂部品側から超音波ホーンを押圧して超音波振動を加え、樹脂部品の一部を溶融させることで被着体に溶着部材を溶着する超音波溶着方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１では、樹脂部品の超音波ホーン当接側に突起を設けるとともに、この突起の周囲に空所を設け、突起の上面に超音波ホーンを押し付けて突起を溶融させた後、空所内に溶融樹脂を収容することで被着体に樹脂部品を溶着している。
特開２００７−３８４２２号公報

しかしながら、このような従来の方法では、被着体と樹脂部品とを溶着させる溶融樹脂が製品の外面に露出してしまい、製品の見栄えが悪くなってしまうという問題がある。

そこで、本発明は、見栄えを向上させることのできる樹脂溶着方法および樹脂製品を得ることを目的とする。

請求項１に記載の樹脂製品の製造方法は、熱可塑性樹脂製の被着体の一面に、熱可塑性樹脂製の溶着部材を金属メッシュ板を介在させて載置する第１の工程と、電磁誘導コイルを付設した電磁誘導加熱装置本体部を、前記電磁誘導コイルが、前記金属メッシュ板の前記被着体と前記溶着部材との載置方向一方側の近傍に位置するように配置し、前記電磁誘導コイルを高周波電流により励磁することで、前記金属メッシュ板に誘導電流を発生させて当該金属メッシュ板を発熱させる第２の工程と、発熱した前記金属メッシュ板により前記被着体および前記溶着部材の金属メッシュ板近傍の樹脂を溶融させることで、前記被着体に前記溶着部材を溶着する第３の工程と、を有することを特徴とする。

請求項２に記載の車両内装用樹脂部品は、請求項１に記載の方法に用いられる熱可塑性樹脂製の被着体の一面または熱可塑性樹脂製の溶着部材の一面に、前記溶着部材の輪郭よりも一回り小さい金属メッシュ板が、貼り付けられ若しくは埋め込まれていることを特徴とする。

請求項３に記載の車両内装部品は、請求項１に記載の方法で被着体と溶着部材とを溶着したことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、熱可塑性樹脂製の被着体と熱可塑性樹脂製の溶着部材との間に金属メッシュ板を介在させた状態で、金属メッシュ板の近傍に配置した電磁誘導コイルを高周波電流により励磁し、金属メッシュ板に誘導電流を発生させて金属メッシュ板を発熱させることで、被着体および溶着部材の金属メッシュ板近傍の樹脂を溶融させて被着体に溶着部材を溶着しているため、被着体と溶着部材とを溶着する溶融樹脂が車両内装部品の外面に露出するのを抑制することができ、車両内装部品の見栄えを向上させることができる。

請求項２に記載の発明によれば、熱可塑性樹脂製の被着体の一面または熱可塑性樹脂製の溶着部材の一面に、金属メッシュを貼り付けたり埋め込んだりして一体化させることで、被着体と溶着部材とを溶着する工程を減少させることができ、生産性の向上を図ることができる。

請求項３に記載の発明によれば、見栄えを向上させることのできる車両内装部品を得ることができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。ここでは、被着体として車両用のフロアボードを、溶着部材としてストラップを例示する。

図１は、本実施形態にかかる車両用のフロアボードを示す断面図、図２は、金属メッシュ板をストラップとフロアボードとの間に介在させた状態を示す分解斜視図、図３は、金属メッシュ板をストラップの裏面に貼り付けた状態を示す側面図、図４は、電磁誘導加熱装置を配置した状態を示す断面図、図５は、ストラップとフロアボードとを溶着させた状態を示す断面図である。

本実施形態にかかる車両用のフロアボード（被着体）１０は、前側ボード１１と後側ボード１２とを備えており、前側ボード１１と後側ボード１２とがインテグラルヒンジ１３を介して一体に連設されている。

このフロアボード１０は、自動車のラゲッジルームの床部を形成するフロアパネル（図示せず）に配されている。そして、このフロアボード１０は、車幅方向に延設されたインテグラルヒンジ１３の回動軸を中心に後側ボード１２を上方へ回動させることで、フロアパネルの下側に設けられた荷室内の荷物の出し入れを行うことができるようになっている。

また、本実施形態では、後側ボード１２の後端部の裏面には、上方へ回動させた後側ボード１２が下方に回動してしまわないように係止するためのストラップ（溶着部材）９が取り付けられている。

本実施形態では、フロアボード１０は、３層構造をしており、フィラー強化ポリプロピレン製の裏面側板部１６と、フィラー強化ポリプロピレン製の表面側板部１７と、これら裏面側板部１６および表面側板部１７との間に介在して、当該裏面側板部１６および表面側板部１７を支持する発泡樹脂１５と、を備えている。また、裏面側板部１６および表面側板部１７との間には、フロアボード１０の剛性を高める補強部材としての略角筒状のリインフォース２０を介在させている。

さらに、本実施形態では、表面側板部１７の表面１７ａに不織布１８を貼り合わせている。

そして、フロアボード１０の端部は、表面側板部１７の端部１７ｂおよび不織布１８の端部１８ａを、裏面側板部１６側に折り曲げるとともに、裏面側板部１６の端部１６ａを表面側板部１７側に折り曲げて端部１７ｂと端部１６ａとを溶着することで端末処理が施されている。

また、ストラップ９は、リアシートに設けられるフック等に係止させる紐部９ａと、後側ボード１２に取り付けられる平面視で略直方形状の基体部２１と、当該基体部２１に設けられ、紐部９ａを連結させる連結部２２とを備えており、裏面側板部１６に基体部２１を金属メッシュ板２３を介在させて溶着することで後側ボード１２に一体化されている。

金属メッシュ板２３は、平面視で略直方形状をしており、金属メッシュ板２３の輪郭形状が基体部２１の輪郭形状よりも一回り小さくなるように形成されている。

本実施形態では、このストラップ９のフロアボード１０への溶着は、電磁誘導加熱装置２４を用いて行われている。

ここで、電磁誘導加熱装置２４の構成について説明する。

電磁誘導加熱装置２４は、当該電磁誘導加熱装置２４を上下に駆動させる駆動装置（図示せず）の基部２７に取り付けられる電磁誘導加熱装置本体部２６を備えている。この電磁誘導加熱装置本体部２６の内部には空間が形成されており、電磁誘導加熱装置本体部２６の内部の底面の外周縁部に電磁誘導コイル２５が付設されている。この電磁誘導コイル２５は、高周波電流により励磁されるようになっている。

なお、本実施形態では、電磁誘導加熱装置本体部２６は、電磁誘導加熱装置本体部２６側面視で略凹状をしており、電磁誘導加熱装置２４を下方に駆動させた場合に、電磁誘導加熱装置本体部２６の底面２６ａがストラップ９の連結部２２と干渉しないようになってている。さらに、電磁誘導加熱装置本体部２６は、底面２６ａ外周の輪郭形状が基体部２１の輪郭形状と合致するように形成されている。このように、電磁誘導加熱装置本体部２６の形状は、被着体や溶着部材の形状に応じて適宜設定することが可能である。

次に、フロアボード１０とストラップ９との溶着方法について説明する。

まず、フロアボード（熱可塑性樹脂製の被着体）１０を裏面側が上を向くように図示せぬ台上に載置する。次に、後側ボード１２の裏面（熱可塑性樹脂製の被着体の一面）に、ストラップ（熱可塑性樹脂製の溶着部材）９を金属メッシュ板２３を介在させて載置する。本実施形態では、連結部２２が上方を向くようにストラップ９を載置している。

このとき、図３に示すように、ストラップ９の裏面に金属メッシュ板２３を貼り付けたものを用いてもよい。こうすれば、ストラップ付フロアボード（車両内装部品）の生産工程を減少させることができ、生産性の向上を図ることができるようになる。なお、接着により金属メッシュ板２３をストラップ９の裏面に貼り付けてもよいし、インサート成形により貼り付けてもよい。

次に、電磁誘導コイル２５を付設した電磁誘導加熱装置本体部２６を図示せぬ駆動装置により下降させて、電磁誘導コイル２５が金属メッシュ板２３の近傍に位置するように配置する。本実施形態では、電磁誘導加熱装置本体部２６をストラップ９の基体部２１の上面周縁部２１ａに配置させることで、電磁誘導コイル２５を金属メッシュ板２３の近傍に配置している。このとき、電磁誘導加熱装置本体部２６によってストラップ９の基体部２１を下方（フロアボード１０側）に押圧するようにしてもよい。

そして、電磁誘導コイル２５を高周波電流により励磁することで、金属メッシュ板２３に誘導電流を発生させる。

このとき、金属メッシュ板が誘導電流により発熱し、発熱した金属メッシュ板によりフロアボード１０およびストラップ９の金属メッシュ板２３の近傍（後側ボード１２の裏面および基体部２１の下面の金属メッシュ板２３との接触部位およびその周辺部）の樹脂が溶融し、ストラップ９がフロアボード１０に溶着する。

最後に、電磁誘導コイル２５の高周波電流による励磁を停止し、樹脂を冷却させることで、ストラップ９が溶着されたフロアボード１０が形成される。

以上の本実施形態によれば、フロアボード（熱可塑性樹脂製の被着体）１０とストラップ（熱可塑性樹脂製の溶着部材）９との間に金属メッシュ板２３を介在させた状態で、金属メッシュ板２３の近傍に配置した電磁誘導コイル２５を高周波電流により励磁し、金属メッシュ板２３に誘導電流を発生させて金属メッシュ板２３を発熱させることで、フロアボード１０およびストラップ９の金属メッシュ板２３の近傍の樹脂を溶融させてフロアボード１０にストラップ９を溶着しているため、フロアボード１０とストラップ９とを溶着する溶融樹脂が樹脂製品（ストラップ付フロアボード）の外面に露出するのを抑制することができ、樹脂製品の見栄えを向上させることができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。

例えば、上記実施形態では、金属メッシュ板をストラップの裏面に貼り付けて一体化させたものを例示したが、金属メッシュ板をフロアボードの裏面に貼り付けてもよい。

また、金属メッシュ板をストラップまたはフロアボードに埋め込むことで一体化させることも可能である。

また、上記実施形態では、溶着部材として車両用のフロアボードを、被溶着部材としてストラップを例示したが、これに限ることなく、樹脂部材同士であれば、本発明を適用することが可能である。

本発明の一実施形態にかかるフロアボードを示す断面図。 本発明の一実施形態にかかる金属メッシュ板をストラップとフロアボードとの間に介在させた状態を示す分解斜視図。 本発明の一実施形態にかかる金属メッシュ板をストラップの裏面に貼り付けた状態を示す側面図。 本発明の一実施形態にかかる電磁誘導加熱装置を配置した状態を示す断面図。 本発明の一実施形態にかかるストラップとフロアボードとを溶着させた状態を示す断面図。

符号の説明

９ ストラップ（溶着部材）
１０ フロアボード（被着体）
２３ 金属メッシュ板
２４ 電磁誘導加熱装置
２５ 電磁誘導コイル
２６ 電磁誘導加熱装置本体部

Claims (3)

1. 熱可塑性樹脂製の被着体の一面に、熱可塑性樹脂製の溶着部材を金属メッシュ板を介在させて載置する第１の工程と、
   電磁誘導コイルを付設した電磁誘導加熱装置本体部を、前記電磁誘導コイルが、前記金属メッシュ板の前記被着体と前記溶着部材との載置方向一方側の近傍に位置するように配置し、
   前記電磁誘導コイルを高周波電流により励磁することで、前記金属メッシュ板に誘導電流を発生させて当該金属メッシュ板を発熱させる第２の工程と、
   発熱した前記金属メッシュ板により前記被着体および前記溶着部材の金属メッシュ板近傍の樹脂を溶融させることで、前記被着体に前記溶着部材を溶着する第３の工程と、
   を有することを特徴とする樹脂溶着方法。
2. 請求項１に記載の方法に用いられる熱可塑性樹脂製の被着体の一面または熱可塑性樹脂製の溶着部材の一面に、前記溶着部材の輪郭よりも一回り小さい金属メッシュ板が、貼り付けられ若しくは埋め込まれていることを特徴とする車両内装用樹脂部品。
3. 請求項１に記載の方法で被着体と溶着部材とを溶着したことを特徴とする車両内装部品。

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