振動溶着方法
【課題】溶着部における樹脂母材の傾斜角度の影響を低減して、溶着品質の向上を図るとともに、傾斜角度の異なる複数の溶着部を１回の工程で同時に溶着する。
【解決手段】相対的に振動をするベース板２０及び振動板２２により、インストルメントパネル１２と収納ボックス１４、及び、インストルメントパネル１２とダクト部材１６とを層状に挟み込んで加圧及び加振をして溶着する。ベース板２０の載置部２１ａ〜２１ｆにはウレタン材の保護材２４が設けられている。保護材２４の厚みＡ２、Ａ３及びＡ４は、支持する箇所におけるインストルメントパネル１２と載置部２１ａ〜２１ｅとの接触面の傾斜角度θ１及びθ２に基づいて設定されている。
【解決手段】相対的に振動をするベース板２０及び振動板２２により、インストルメントパネル１２と収納ボックス１４、及び、インストルメントパネル１２とダクト部材１６とを層状に挟み込んで加圧及び加振をして溶着する。ベース板２０の載置部２１ａ〜２１ｆにはウレタン材の保護材２４が設けられている。保護材２４の厚みＡ２、Ａ３及びＡ４は、支持する箇所におけるインストルメントパネル１２と載置部２１ａ〜２１ｅとの接触面の傾斜角度θ１及びθ２に基づいて設定されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、相対的に振動をする一対の振動部材により、樹脂母材と樹脂ワークとを層状に挟み込んで加圧及び加振をして溶着する振動溶着方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂部品を他の樹脂部品に振動溶着により接合することが従来から行われている。振動溶着は接着剤が不要であり、しかも加熱乾燥等の後工程も不要であって、例えば自動車の内装材に対して好適に用いられる。ところで自動車の内装材は外観品質が重要視されており、過度の溶着によるデフォームや加振による擦り傷等を防止することが望まれている。
【０００３】
特許文献１には、加振をする治具と製品との間にウレタン樹脂等の素材を設けることが記載されている。溶着治具では、ウレタン樹脂は製品面の保護のために設けられており、その厚みは特に考慮されてなく、薄い均一厚みとなっている。
【０００４】
特許文献２には、製品の受け治具に弾性体を設け、重ね合わせ部の部分的な相違を吸収し、振動治具の圧力を一定に保つことが記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２３２６８６号公報
【特許文献２】特開２０００−４３５６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
振動溶着では、例えば、自動車のインストルメントパネル裏面に対して、助手席側ＳＲＳ（Supplemental Restraint System）エアバッグの収納ボックスや、エアコンディショナのダクト等を接合することができる。これらの収納ボックスやダクト部材は、要求仕様から材質が異なり、例えば収納ボックスはエアバッグ作動時の前面開閉のためのヒンジ機能を有することから比較的融点が低く、軟らかいＴＰＯ(thermoplastic Olefin)であり、ダクト部材は比較的融点が高いＰＰ（Polypropylene）である。
【０００７】
インストルメントパネルは複雑な曲面を有しており、溶着治具等の支持体に対して当接する箇所の傾斜角度は、支持する場所により異なる。従来技術に係る振動溶着では、全体的に均一な加圧力を加えて加振していることから、傾斜角度の違いによっては本来の振動方向以外の動きが発生し、均一な溶着が得られない。これにより、溶着部の溶着品質の低下や、振動溶着装置に対して無駄な力が加わることによる寿命低下が懸念される。
【０００８】
このような懸念を解消するためには、例えば、同じ傾斜角度の箇所毎に異なる溶着装置を用いることが考えられるが、装置コストの高騰及び工程数の増加となり、効率的でない。
【０００９】
また、ダクト部材は複数の溶着部を有しており、溶着部毎に別工程で溶着をすることは非効率である。
【００１０】
さらに、インストルメントパネル等は複雑な曲面を有し、しかも相当に面積の広い部材であり、全面を支持するためには受け側部材をインストルメントパネルに合わせた複雑形状に成形しなければならず、また必要となる保護材の量が多い。したがって、複雑で広い面積の樹脂母材を簡便に支持するとともに、使用する保護材を低減することが望まれている。
【００１１】
また、形状の違いから同じ加圧及び加振条件で振動溶着を行うと、いずれか一方が変形してしまう懸念がある。
【００１２】
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、溶着部における樹脂母材の傾斜角度の影響を低減して、溶着品質の向上を図るとともに、傾斜角度の異なる複数の溶着部を１回の工程で同時に溶着することができる振動溶着方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る振動溶着方法は、相対的に振動をする一対の振動部材により、樹脂母材と樹脂ワークとを層状に挟み込んで加圧及び加振をして溶着する振動溶着方法であって、前記樹脂ワークは２以上の箇所で前記樹脂母材に当接させ、前記樹脂母材と前記振動部材の一方との間及び（又は）前記樹脂ワークと前記振動部材の他方との間に保護材を設け、前記保護材の厚みは、支持する箇所における前記樹脂母材と前記振動部材との接触面の傾斜角度に基づいて設定することを特徴とする。
【００１４】
このように、樹脂母材と振動部材との接触面の傾斜角度によって保護材の厚みを変えることにより、溶着部における樹脂母材の傾斜角度の影響を低減して、溶着品質の向上を図るとともに、傾斜角度の異なる複数の溶着部を１回の工程で同時に溶着することができる。ここで、保護材の厚みとは配設される角度に無関係な厚みであり、保護材の表面に対する法線方向の厚みである。
【００１５】
前記保護材の厚みは、前記振動部材の相対的な振動方向を基準とした第１傾斜角度と、該第１傾斜角度に直角な方法を基準とした第２傾斜角度により規定してもよい。これにより、一層適切な保護材の厚みを規定することができる。
【００１６】
本発明に係る振動溶着方法は、相対的に振動をする一対の振動部材により、樹脂母材と樹脂ワークとを層状に挟み込んで加圧及び加振をして溶着する振動溶着方法であって、前記樹脂ワークは２以上の箇所で前記樹脂母材に当接させ、支持する箇所により前記樹脂母材と前記振動部材との接触面の傾斜角度が異なり、前記樹脂母材は、前記振動部材に対して、当接している前記樹脂ワークの箇所毎に前記傾斜角度に応じた独立的な載置部により載置させ、独立的な複数の前記載置部のうち、少なくとも製品の意匠面に当接する箇所には保護材が設けられていることを特徴とする。
【００１７】
このように、傾斜角度に応じた独立的な載置部を設けることにより、樹脂母材の全面を支持する必要がなく、簡便構成となる。また支持面積が小さくなり、保護材の量が少なくてすむ。
【００１８】
独立的な複数の前記載置部のうち少なくとも１つには前記保護材がなくてもよい。
【００１９】
前記保護材は、ウレタン材であると潤滑性と適度な強度と柔らかさを備えており、しかも表面が滑らかであり好適である。
【００２０】
前記保護材は、前記樹脂母材と前記樹脂ワークとのうち、製品意匠面側に設けてもよい。これにより保護部材が製品意匠面側を保護することができ、振動による擦れ等を防止できる。
【００２１】
前記樹脂母材は、ＰＰであり、複数の前記樹脂ワークは、ＰＰ及びＴＰＯを含んでいてもよい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る振動溶着方法によれば、樹脂母材と振動部材との接触面の傾斜角度によって保護材の厚みを変えることにより、溶着部における樹脂母材の傾斜角度の影響を低減して、溶着品質の向上を図るとともに、傾斜角度の異なる複数の溶着部を１回の工程で同時に溶着することができる。
【００２３】
また、本発明によれば、傾斜角度に応じた独立的な載置部を設けることにより、樹脂母材の全面を支持する必要がなく、簡便構成となる。また支持面積が小さくなり、保護材の量が少なくてすむ。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明に係る振動溶着方法について実施の形態を挙げ、添付の図１〜図８を参照しながら説明する。
【００２５】
本実施の形態に係る振動溶着方法は、図１に示す振動溶着装置１０を用いて、自動車用のインストルメントパネル（樹脂母材）１２に対して、助手席側ＳＲＳエアバッグの収納ボックス（樹脂ワーク）１４及びエアコンディショナのダクト部材（樹脂ワーク）１６を振動溶着により接合する。
【００２６】
インストルメントパネル１２は、複雑な曲面を有しており、しかも相当に面積の広い部材である。以下、インストルメントパネル１２の横長方向をＸ方向とし、該Ｘ方向を基準とした角度（第１傾斜角度）をθ１とし、Ｘ方向に直角な方法を基準とした角度（第２傾斜角度）をθ２とする。Ｘ方向は、振動溶着装置１０による加振方向である。
【００２７】
インストルメントパネル１２の材質は、ＰＰ材であり、融点は１６６℃程度である。収納ボックス１４の材質はＴＰＯであり、融点は１５０℃程度である。ダクト部材１６の材質はＰＰであり、融点は１６６℃程度である。ダクト部材１６は、中央送風部１６ａ、端部送風部１６ｂ及びデフロスタ送風部１６ｃ等を有するが、全てＰＰ材である。収納ボックス１４は比較的軟らかく、ダクト部材１６は比較的硬い。
【００２８】
収納ボックス１４は、裏面が開口したボックス構造であり、ＳＲＳを収納可能な構造になっている。収納ボックス１４の底面１４ａは粗いメッシュ形状であり、底部がインストルメントパネル１２に接合される。底面１４ａは、エアバッグ動作時に開放可能なヒンジ構造となっている。インストルメントパネル１２における収納ボックス１４が溶着される箇所の面は、エアバックの膨脹時に開裂する脆弱部を備えている。
【００２９】
図１に示すように、振動溶着装置１０は、ベース板（振動部材の一方）２０と、振動板（振動部材の他方）２２と、保護材２４と、制御部２６とを有する。
【００３０】
ベース板２０は、振動溶着装置１０のベースとなる部材であり制御部２６の作用下に床面に対して昇降可能である。ベース板２０は独立的な複数の載置部２１ａ〜２１ｈを有し、ワークとしてのインストルメントパネル１２を位置決め載置可能であり、さらに該インストルメントパネル１２の上部に収納ボックス１４及びダクト部材１６を所定の位置に載置することができる。インストルメントパネル１２は、製品意匠面１２ａ側を下向きに載置される。載置部２１ａ〜２１ｈは、例えばアルミニウム材である。
【００３１】
載置部２１ａ及び２１ｂは、中央送風部１６ａの２つの溶着部３２ｂを支持する。中央送風部１６ａの２つの溶着部３２ｂは前後方向にやや離れており、２つの独立した載置部２１ａ及び２１ｂで支持する。載置部２１ａ及び２１ｂの箇所は、インストルメントパネル１２の最終製品としての使用時の正面下方に相当し、相当の傾斜を有し、角度θ２が大きくなっている。
【００３２】
載置部２１ｃ〜２１ｅは、インストルメントパネル１２を介してデフロスタ送風部１６ｃの６個の溶着部３２ｂを順に一対ずつ支持する。デフロスタ送風部１６ｃの６個の溶着部３２ｂは、対応するインストルメントパネル１２において一対毎に支持する箇所の角度θ１が異なる。つまり、図１で、デフロスタ送風部１６ｃにおける右側の２つの溶着部３２ｂを支持する箇所では、インストルメントパネル１２の角度θ１はプラス値であり、左側の２つの溶着部３２ｂを支持する箇所ではマイナス値であり、中央の２つの溶着部３２ｂを支持する箇所では０である。したがって、このような角度θ１の違いに応じて３つの載置部２１ｃ〜２１ｅが設けられている。
【００３３】
載置部２１ｆは、インストルメントパネル１２を介して収納ボックス１４を支持する。
【００３４】
載置部２１ｇ及び２１ｈは、インストルメントパネル１２を介して、左右の端部送風部１６ｂの溶着部３２ｂを支持する。左右の端部送風部１６ｂが溶着されるインストルメントパネル１２の前面部は、所定の送風グリルにより覆われて、最終製品として使用されるときには視認されないものとする。
【００３５】
振動板２２は、ベース板２０の上方に設けられており、ベース板２０が上昇することにより、振動板２２とベース板２０はインストルメントパネル１２の溶着部３０ａと収納ボックス１４の溶着部３０ｂとを層状に挟み込むとともに、インストルメントパネル１２の溶着リブ部３２ａとダクト部材１６の溶着部３２ｂとを層状に挟み込み所定の加圧力を加えることができる。この加圧力は、制御部２６によって制御可能である。
【００３６】
振動板２２は、制御部２６及び加振手段２７の作用下に、ベース板２０に対して相対的に横方向（例えば、インストルメントパネル１２の横長Ｘ方向）に振動をして、ワークに加振力を加えることができる。つまり、振動板２２とベース板２０は、相対的な振動をする一対の振動部材である。振動板２２の振動の振幅、周波数、加振時間等は制御部２６によって制御可能である。
【００３７】
ベース板２０におけるインストルメントパネル１２が載置される載置部２１ａ〜２１ｆ（つまり、ベース板２０とインストルメントパネル１２との間）には、保護材２４が設けられており、載置部２１ｇ及び２１ｈには保護材２４は設けられていない。
【００３８】
保護材２４は、表面が滑らかなウレタン材であり、潤滑性と適度な強度と柔らかさを備えており、インストルメントパネル１２を適切に支持することができる。また、保護材２４は、インストルメントパネル１２の製品意匠面１２ａ側に設けられ、該製品意匠面１２ａを保護することができ、振動による擦れ等防止できる。
【００３９】
図２、図３及び図４に示すように、保護材２４の厚みは、支持する箇所によって異なる。基本的には、支持する箇所の樹脂ワーク（つまり、収納ボックス１４及びダクト部材１６）の材質により異なり、支持する箇所の樹脂ワークの融点が低いほど薄くなっている。すなわち、融点の比較的低い材質（ＴＰＯ）の収納ボックス１４を支持する箇所では、保護材２４は薄い幅Ａ１であり、融点の比較的高い材質（ＰＰ）のダクト部材１６を支持する箇所では、保護材２４は厚い幅Ａ２、Ａ３、Ａ４となっている。保護材２４は、必ずしも１枚で構成されている必要はなく、例えば、薄い箇所を１枚とし、厚い箇所を複数枚で構成してもよい。保護材２４が複数枚から構成される場合、必ずしも単一の材質である必要はない。ここで、保護材２４の厚みとは配設される角度に無関係な厚みであり、保護材２４の表面に対する法線方向の厚みである。
【００４０】
また、保護材２４は、溶着物及び被溶着物の形状によって異なっているともいえる。すなわち、収納ボックス１４が溶着される箇所は、エアバックの膨脹時に開裂する脆弱部を有することから過度な振動を加えないことが望ましく、保護材２４を薄くして振動が抑制されている。
【００４１】
保護材２４の上面は滑らかな面となっており、厚み（保護材２４のない状態、つまり厚み０を含む）は載置部２１ａ〜２１ｈの高さにより調整されている。
【００４２】
保護材２４の厚みは、同じ材質のワーク（ＰＰ）であっても支持する箇所におけるインストルメントパネル１２と載置部２１ａ〜２１ｅとの接触面の傾斜角度θ１及びθ２に基づいて異なる値に設定されている。
【００４３】
つまり、図５に示すように、保護材２４の厚みＡは傾斜角度θ１と傾斜角度θ２に基づいて仮想の面（平面又は曲面）２９によって適正値が求められており、該面２９に合わせた値になっている。図５から了解されるように、傾斜角度θ１の増加に伴って厚みＡも増加し、増加の程度は比較的大きい。傾斜角度θ２の増加に伴って厚みＡも増加するが、増加の程度は小さい。面２９は、不感帯域があり、傾斜角度θ１及びθ２がそれぞれ０である近傍では厚みＡは増加しない。傾斜角度θ１が、θ１＝０である場合には、傾斜角度θ２の値に関わらず厚みＡは一定である。
【００４４】
図５の面２９は、傾斜角度θ１及びθ２の違いによる振動方向（Ｘ方向）以外の動きの発生を抑制して、均一な溶着が得られるように設定されている。面２９又はそれに相当する算出式は実験、計算及びシミュレーション等によって求められる。面２９は、直交する２つの方向の傾斜角度θ１及びθ２に対応した値を示しており、いずれか一方の角度に基づく場合と比較して一層適切な保護材２４の厚みＡを規定することができる。
【００４５】
なお、図５における傾斜角度θ１及びθ２は絶対値であり、プラス値及びマイナス値のいずれの角度にも対応可能である。インストルメントパネル１２の対象面が曲面や複数の平面から構成されている場合には、平均的な傾斜角度θ１及びθ２に基づいて保護材２４の厚みＡを設定すればよいことはもちろんである。
【００４６】
この図５によれば、図１における厚みＡ２を基準とすると、厚みＡ３及び厚みＡ４はより厚く設定されている。図１の載置部２１ａ、２１ｂ、２１ｃ及び２１ｅは傾斜角度θ１及びθ２のいずれか一方しか表記していないが、複合的な角度に基づいて厚みＡ３及びＡ４を設定してもよいことはもちろんである。
【００４７】
面２９の代わりに、相当する計算式やマップ等を用いてもよいことはもちろんである。例えば、図６に示すようなマップに基づいて保護材２４の厚みを設定してもよい。このマップは、保護材２４の厚みから傾斜角度θ１及びθ２に基づいて、鉛直方向の厚みを求め、その箇所における予想される反力を考慮して設定したマップであり、計算、実験及び経験値によって設定できる。また、保護材２４の厚みが５ｍｍ未満となると、成形品にデフォームが発生する懸念があるので、５ｍｍを下限値としている。
【００４８】
ところで、載置部２１ｇ及び２１ｈには保護材２４が設けられていない。これは、これらの支持する箇所が、最終製品として組み立てられたときに他の部材によって隠れてしまうためである。これにより該保護材２４の使用量を低減することができるとともに、保護材２４の交換時の作業量を低減することができる。
【００４９】
次に、このように構成される振動溶着装置１０を用いて、インストルメントパネル１２に対して、収納ボックス１４及びダクト部材１６を振動溶着により接合する振動溶着方法について説明する。
【００５０】
先ず、準備として、載置部２１ａ〜２１ｈに対してインストルメントパネル１２を位置決めして、載置する。載置部２１ａ〜２１ｆの上面には保護材２４が設けられていることから、インストルメントパネル１２は保護材２４を介して載置部２１ａ〜２１ｆに載置される。
【００５１】
次いで、インストルメントパネル１２に対して収納ボックス１４及びダクト部材１６を位置決めして載置する。収納ボックス１４及びダクト部材１６は、予めインストルメントパネル１２に位置決め及び仮固定しておき、該インストルメントパネル１２と同時に載置部２１ａ〜２１ｈに載置してもよい。
【００５２】
さらに、制御部２６の作用下にベース板２０を上昇させて、振動板２２の押圧突起２２ａとベース板２０はインストルメントパネル１２の溶着部３０ａと収納ボックス１４の溶着部３０ｂとを層状に挟み込むとともに、インストルメントパネル１２の溶着リブ部３２ａとダクト部材１６の溶着部３２ｂとを層状に挟み込み所定の加圧力を加える。溶着部３０ａと溶着部３０ｂとの接触面、及び溶着リブ部３２ａと溶着部３２ｂとの接触面には、保護材２４の厚みに応じて異なる圧力が加わることになる。押圧突起２２ａは、例えばアルミニウム材である。
【００５３】
次に、制御部２６の作用下に振動板２２をＸ方向に所定振幅及び所定周波数で振動させる。これにより、溶着部３０ａと溶着部３０ｂとの接触面、及び溶着リブ部３２ａと溶着部３２ｂとの接触面に摩擦熱が発生して振動溶着がなされる。
【００５４】
また、保護材２４は、載置部２１ａ〜２１ｅとインストルメントパネル１２との接触面の傾斜角度θ１及びθ２に基づいて適切な厚みＡ２、Ａ３、Ａ４が設定されていることから、傾斜角度θ１及びθ２の違いによる振動方向（Ｘ方向）以外の動きの発生を抑制して均一な溶着が得られる。これにより、溶着部の溶着品質の向上させることができるとともに、振動溶着装置１０に対する無駄な負荷を低減して装置寿命が向上する。
【００５５】
所定時間の加振後、又は所定溶着量に到達した後に、振動板２２の振動を止め、ベース板２０を下降させて、溶着がなされたインストルメントパネル１２、収納ボックス１４及びダクト部材１６を取り出す。取り出された製品では、インストルメントパネル１２に対する収納ボックス１４の溶着部及びダクト部材１６の溶着部とも、十分な溶け込みが得られており、十分な溶着強度が得られる。しかも、溶け込みは深すぎることがなく、インストルメントパネル１２の製品意匠面１２ａにデフォームの発生を抑制することができる。
【００５６】
保護材２４は、滑らかで且つ適度に柔らかいウレタン材であって潤滑性を有することから、製品意匠面１２ａを保護できるため、加振時にも該製品意匠面１２ａに対する擦り傷等を防止できる。
【００５７】
なお、上述した方法では、ベース板２０を上昇させるとき、各押圧突起２２ａは、各樹脂ワークの溶着部上面に対して同時に当接して、各溶着部に同じ加圧力を加えるようしているが、同じ加圧力を加えても、種々の要因によって適度な摩擦力が得られるとは限らない。したがって、図７に示すように、当接箇所によって押圧突起２２ａの突出長さＢ，Ｂ’を調整して、得られる加圧力を当接箇所毎に調整してもよい。図７では、Ｂ’がＢより僅かに小さく、突出長さＢ’の押圧突起２２ａは、突出長さＢの押圧突起２２ａよりも僅かに遅れてインストルメントパネル１２の溶着部３２ｂに当接する。
【００５８】
さらに、上述した方法では、保護材２４はインストルメントパネル１２側に設けたが、設計条件によっては、図８に示すように、収納ボックス１４及びダクト部材１６側にも設けてもよい。この場合、インストルメントパネル１２側の保護材２４を省略してもよい。
【００５９】
上述したように、振動溶着装置１０及び本実施の形態に係る振動溶着方法によれば、保護材２４は、載置部２１ａ〜２１ｅとインストルメントパネル１２との接触面の傾斜角度θ１及びθ２に基づいて適切な厚みＡ２、Ａ３、Ａ４が設定されていることから、傾斜角度θ１及びθ２の違いによる振動方向（Ｘ方向）以外の動きの発生を抑制して均一な溶着が得られる。これにより、溶着部の溶着品質の向上させることができるとともに、振動溶着装置１０に対する無駄な負荷及び非加振方向の負荷を低減して装置寿命が向上する。
【００６０】
また、傾斜角度θ１及びθ２の違いがあっても１つの振動溶着装置１０を用いて、１回の工程で溶着が行われ、装置コストの低減及び工程数の抑制が可能となり、効率的である。
【００６１】
また、ダクト部材１６は複数の溶着部３２ｂを有しており、１回の工程で溶着することが合理的且つ効率的である。
【００６２】
さらに、振動溶着装置１０及び本実施の形態に係る振動溶着方法によれば、インストルメントパネル１２が相当に面積の広い部材であるにも関わらず、傾斜角度θ１及びθ２に応じた独立的な載置部２１ａ〜２１ｆを設けることにより、インストルメントパネル１２の全面を支持する必要がなく、簡便構成となる。また支持面積が小さくなり、保護材２４の量が少なくてすむ。なお、独立的とは、インストルメントパネル１２に当接する当接面が独立していることであり、例えば、載置部２１ａと載置部２１ｂのように基部については共通にしてもよい（図１参照）。
【００６３】
さらにまた、インストルメントパネル１２は複雑な曲面を有するにも関わらず、各載置部２１ａ〜２１ｆの上面は面積が小さいことから平面として近似することができ、保護材２４の厚みＡの設定が容易であるとともに、各載置部２１ａ〜２１ｆでは保護材２４の厚みＡを均一にすることができる。各載置部２１ａ〜２１ｆの上面は平面に設定してもよい。各載置部２１ａ〜２１ｇは、個別に設計、製作、調整及びメンテナンスが可能である。
【００６４】
本発明に係る振動溶着方法は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】振動溶着装置及びワークの分解斜視図である。
【図２】振動溶着装置によってインストルメントパネルと収納ボックス及びダクト部材を挟持した状態の断面正面図である。
【図３】振動溶着装置によってインストルメントパネルと収納ボックス及びダクト部材を挟持した状態の一部拡大断面正面図である。
【図４】振動溶着装置によってインストルメントパネルと収納ボックス及びダクト部材を挟持した状態の断面側面図である。
【図５】傾斜角度θ１及びθ２に基づく保護材の適切な厚みを示すグラフである。
【図６】傾斜角度θ１及びθ２に基づく保護材の適切な厚みを示すマップである。
【図７】当接箇所によって押圧突起の突出長さを調整した振動溶着装置の断面図である。
【図８】樹脂ワーク側に保護材を設けた振動溶着装置の断面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１０…振動溶着装置 １２…インストルメントパネル
１２ａ…製品意匠面 １４…収納ボックス
１６…ダクト部材 ２０…ベース板
２１ａ〜２１ｈ…載置部 ２２…振動板
２２ａ…押圧突起 ２４…保護材
２６…制御部 ２７…加振手段
３０ａ、３０ｂ、３２ｂ…溶着部 ３２ａ…溶着リブ部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、相対的に振動をする一対の振動部材により、樹脂母材と樹脂ワークとを層状に挟み込んで加圧及び加振をして溶着する振動溶着方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂部品を他の樹脂部品に振動溶着により接合することが従来から行われている。振動溶着は接着剤が不要であり、しかも加熱乾燥等の後工程も不要であって、例えば自動車の内装材に対して好適に用いられる。ところで自動車の内装材は外観品質が重要視されており、過度の溶着によるデフォームや加振による擦り傷等を防止することが望まれている。
【０００３】
特許文献１には、加振をする治具と製品との間にウレタン樹脂等の素材を設けることが記載されている。溶着治具では、ウレタン樹脂は製品面の保護のために設けられており、その厚みは特に考慮されてなく、薄い均一厚みとなっている。
【０００４】
特許文献２には、製品の受け治具に弾性体を設け、重ね合わせ部の部分的な相違を吸収し、振動治具の圧力を一定に保つことが記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２３２６８６号公報
【特許文献２】特開２０００−４３５６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
振動溶着では、例えば、自動車のインストルメントパネル裏面に対して、助手席側ＳＲＳ（Supplemental Restraint System）エアバッグの収納ボックスや、エアコンディショナのダクト等を接合することができる。これらの収納ボックスやダクト部材は、要求仕様から材質が異なり、例えば収納ボックスはエアバッグ作動時の前面開閉のためのヒンジ機能を有することから比較的融点が低く、軟らかいＴＰＯ(thermoplastic Olefin)であり、ダクト部材は比較的融点が高いＰＰ（Polypropylene）である。
【０００７】
インストルメントパネルは複雑な曲面を有しており、溶着治具等の支持体に対して当接する箇所の傾斜角度は、支持する場所により異なる。従来技術に係る振動溶着では、全体的に均一な加圧力を加えて加振していることから、傾斜角度の違いによっては本来の振動方向以外の動きが発生し、均一な溶着が得られない。これにより、溶着部の溶着品質の低下や、振動溶着装置に対して無駄な力が加わることによる寿命低下が懸念される。
【０００８】
このような懸念を解消するためには、例えば、同じ傾斜角度の箇所毎に異なる溶着装置を用いることが考えられるが、装置コストの高騰及び工程数の増加となり、効率的でない。
【０００９】
また、ダクト部材は複数の溶着部を有しており、溶着部毎に別工程で溶着をすることは非効率である。
【００１０】
さらに、インストルメントパネル等は複雑な曲面を有し、しかも相当に面積の広い部材であり、全面を支持するためには受け側部材をインストルメントパネルに合わせた複雑形状に成形しなければならず、また必要となる保護材の量が多い。したがって、複雑で広い面積の樹脂母材を簡便に支持するとともに、使用する保護材を低減することが望まれている。
【００１１】
また、形状の違いから同じ加圧及び加振条件で振動溶着を行うと、いずれか一方が変形してしまう懸念がある。
【００１２】
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、溶着部における樹脂母材の傾斜角度の影響を低減して、溶着品質の向上を図るとともに、傾斜角度の異なる複数の溶着部を１回の工程で同時に溶着することができる振動溶着方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る振動溶着方法は、相対的に振動をする一対の振動部材により、樹脂母材と樹脂ワークとを層状に挟み込んで加圧及び加振をして溶着する振動溶着方法であって、前記樹脂ワークは２以上の箇所で前記樹脂母材に当接させ、前記樹脂母材と前記振動部材の一方との間及び（又は）前記樹脂ワークと前記振動部材の他方との間に保護材を設け、前記保護材の厚みは、支持する箇所における前記樹脂母材と前記振動部材との接触面の傾斜角度に基づいて設定することを特徴とする。
【００１４】
このように、樹脂母材と振動部材との接触面の傾斜角度によって保護材の厚みを変えることにより、溶着部における樹脂母材の傾斜角度の影響を低減して、溶着品質の向上を図るとともに、傾斜角度の異なる複数の溶着部を１回の工程で同時に溶着することができる。ここで、保護材の厚みとは配設される角度に無関係な厚みであり、保護材の表面に対する法線方向の厚みである。
【００１５】
前記保護材の厚みは、前記振動部材の相対的な振動方向を基準とした第１傾斜角度と、該第１傾斜角度に直角な方法を基準とした第２傾斜角度により規定してもよい。これにより、一層適切な保護材の厚みを規定することができる。
【００１６】
本発明に係る振動溶着方法は、相対的に振動をする一対の振動部材により、樹脂母材と樹脂ワークとを層状に挟み込んで加圧及び加振をして溶着する振動溶着方法であって、前記樹脂ワークは２以上の箇所で前記樹脂母材に当接させ、支持する箇所により前記樹脂母材と前記振動部材との接触面の傾斜角度が異なり、前記樹脂母材は、前記振動部材に対して、当接している前記樹脂ワークの箇所毎に前記傾斜角度に応じた独立的な載置部により載置させ、独立的な複数の前記載置部のうち、少なくとも製品の意匠面に当接する箇所には保護材が設けられていることを特徴とする。
【００１７】
このように、傾斜角度に応じた独立的な載置部を設けることにより、樹脂母材の全面を支持する必要がなく、簡便構成となる。また支持面積が小さくなり、保護材の量が少なくてすむ。
【００１８】
独立的な複数の前記載置部のうち少なくとも１つには前記保護材がなくてもよい。
【００１９】
前記保護材は、ウレタン材であると潤滑性と適度な強度と柔らかさを備えており、しかも表面が滑らかであり好適である。
【００２０】
前記保護材は、前記樹脂母材と前記樹脂ワークとのうち、製品意匠面側に設けてもよい。これにより保護部材が製品意匠面側を保護することができ、振動による擦れ等を防止できる。
【００２１】
前記樹脂母材は、ＰＰであり、複数の前記樹脂ワークは、ＰＰ及びＴＰＯを含んでいてもよい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る振動溶着方法によれば、樹脂母材と振動部材との接触面の傾斜角度によって保護材の厚みを変えることにより、溶着部における樹脂母材の傾斜角度の影響を低減して、溶着品質の向上を図るとともに、傾斜角度の異なる複数の溶着部を１回の工程で同時に溶着することができる。
【００２３】
また、本発明によれば、傾斜角度に応じた独立的な載置部を設けることにより、樹脂母材の全面を支持する必要がなく、簡便構成となる。また支持面積が小さくなり、保護材の量が少なくてすむ。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明に係る振動溶着方法について実施の形態を挙げ、添付の図１〜図８を参照しながら説明する。
【００２５】
本実施の形態に係る振動溶着方法は、図１に示す振動溶着装置１０を用いて、自動車用のインストルメントパネル（樹脂母材）１２に対して、助手席側ＳＲＳエアバッグの収納ボックス（樹脂ワーク）１４及びエアコンディショナのダクト部材（樹脂ワーク）１６を振動溶着により接合する。
【００２６】
インストルメントパネル１２は、複雑な曲面を有しており、しかも相当に面積の広い部材である。以下、インストルメントパネル１２の横長方向をＸ方向とし、該Ｘ方向を基準とした角度（第１傾斜角度）をθ１とし、Ｘ方向に直角な方法を基準とした角度（第２傾斜角度）をθ２とする。Ｘ方向は、振動溶着装置１０による加振方向である。
【００２７】
インストルメントパネル１２の材質は、ＰＰ材であり、融点は１６６℃程度である。収納ボックス１４の材質はＴＰＯであり、融点は１５０℃程度である。ダクト部材１６の材質はＰＰであり、融点は１６６℃程度である。ダクト部材１６は、中央送風部１６ａ、端部送風部１６ｂ及びデフロスタ送風部１６ｃ等を有するが、全てＰＰ材である。収納ボックス１４は比較的軟らかく、ダクト部材１６は比較的硬い。
【００２８】
収納ボックス１４は、裏面が開口したボックス構造であり、ＳＲＳを収納可能な構造になっている。収納ボックス１４の底面１４ａは粗いメッシュ形状であり、底部がインストルメントパネル１２に接合される。底面１４ａは、エアバッグ動作時に開放可能なヒンジ構造となっている。インストルメントパネル１２における収納ボックス１４が溶着される箇所の面は、エアバックの膨脹時に開裂する脆弱部を備えている。
【００２９】
図１に示すように、振動溶着装置１０は、ベース板（振動部材の一方）２０と、振動板（振動部材の他方）２２と、保護材２４と、制御部２６とを有する。
【００３０】
ベース板２０は、振動溶着装置１０のベースとなる部材であり制御部２６の作用下に床面に対して昇降可能である。ベース板２０は独立的な複数の載置部２１ａ〜２１ｈを有し、ワークとしてのインストルメントパネル１２を位置決め載置可能であり、さらに該インストルメントパネル１２の上部に収納ボックス１４及びダクト部材１６を所定の位置に載置することができる。インストルメントパネル１２は、製品意匠面１２ａ側を下向きに載置される。載置部２１ａ〜２１ｈは、例えばアルミニウム材である。
【００３１】
載置部２１ａ及び２１ｂは、中央送風部１６ａの２つの溶着部３２ｂを支持する。中央送風部１６ａの２つの溶着部３２ｂは前後方向にやや離れており、２つの独立した載置部２１ａ及び２１ｂで支持する。載置部２１ａ及び２１ｂの箇所は、インストルメントパネル１２の最終製品としての使用時の正面下方に相当し、相当の傾斜を有し、角度θ２が大きくなっている。
【００３２】
載置部２１ｃ〜２１ｅは、インストルメントパネル１２を介してデフロスタ送風部１６ｃの６個の溶着部３２ｂを順に一対ずつ支持する。デフロスタ送風部１６ｃの６個の溶着部３２ｂは、対応するインストルメントパネル１２において一対毎に支持する箇所の角度θ１が異なる。つまり、図１で、デフロスタ送風部１６ｃにおける右側の２つの溶着部３２ｂを支持する箇所では、インストルメントパネル１２の角度θ１はプラス値であり、左側の２つの溶着部３２ｂを支持する箇所ではマイナス値であり、中央の２つの溶着部３２ｂを支持する箇所では０である。したがって、このような角度θ１の違いに応じて３つの載置部２１ｃ〜２１ｅが設けられている。
【００３３】
載置部２１ｆは、インストルメントパネル１２を介して収納ボックス１４を支持する。
【００３４】
載置部２１ｇ及び２１ｈは、インストルメントパネル１２を介して、左右の端部送風部１６ｂの溶着部３２ｂを支持する。左右の端部送風部１６ｂが溶着されるインストルメントパネル１２の前面部は、所定の送風グリルにより覆われて、最終製品として使用されるときには視認されないものとする。
【００３５】
振動板２２は、ベース板２０の上方に設けられており、ベース板２０が上昇することにより、振動板２２とベース板２０はインストルメントパネル１２の溶着部３０ａと収納ボックス１４の溶着部３０ｂとを層状に挟み込むとともに、インストルメントパネル１２の溶着リブ部３２ａとダクト部材１６の溶着部３２ｂとを層状に挟み込み所定の加圧力を加えることができる。この加圧力は、制御部２６によって制御可能である。
【００３６】
振動板２２は、制御部２６及び加振手段２７の作用下に、ベース板２０に対して相対的に横方向（例えば、インストルメントパネル１２の横長Ｘ方向）に振動をして、ワークに加振力を加えることができる。つまり、振動板２２とベース板２０は、相対的な振動をする一対の振動部材である。振動板２２の振動の振幅、周波数、加振時間等は制御部２６によって制御可能である。
【００３７】
ベース板２０におけるインストルメントパネル１２が載置される載置部２１ａ〜２１ｆ（つまり、ベース板２０とインストルメントパネル１２との間）には、保護材２４が設けられており、載置部２１ｇ及び２１ｈには保護材２４は設けられていない。
【００３８】
保護材２４は、表面が滑らかなウレタン材であり、潤滑性と適度な強度と柔らかさを備えており、インストルメントパネル１２を適切に支持することができる。また、保護材２４は、インストルメントパネル１２の製品意匠面１２ａ側に設けられ、該製品意匠面１２ａを保護することができ、振動による擦れ等防止できる。
【００３９】
図２、図３及び図４に示すように、保護材２４の厚みは、支持する箇所によって異なる。基本的には、支持する箇所の樹脂ワーク（つまり、収納ボックス１４及びダクト部材１６）の材質により異なり、支持する箇所の樹脂ワークの融点が低いほど薄くなっている。すなわち、融点の比較的低い材質（ＴＰＯ）の収納ボックス１４を支持する箇所では、保護材２４は薄い幅Ａ１であり、融点の比較的高い材質（ＰＰ）のダクト部材１６を支持する箇所では、保護材２４は厚い幅Ａ２、Ａ３、Ａ４となっている。保護材２４は、必ずしも１枚で構成されている必要はなく、例えば、薄い箇所を１枚とし、厚い箇所を複数枚で構成してもよい。保護材２４が複数枚から構成される場合、必ずしも単一の材質である必要はない。ここで、保護材２４の厚みとは配設される角度に無関係な厚みであり、保護材２４の表面に対する法線方向の厚みである。
【００４０】
また、保護材２４は、溶着物及び被溶着物の形状によって異なっているともいえる。すなわち、収納ボックス１４が溶着される箇所は、エアバックの膨脹時に開裂する脆弱部を有することから過度な振動を加えないことが望ましく、保護材２４を薄くして振動が抑制されている。
【００４１】
保護材２４の上面は滑らかな面となっており、厚み（保護材２４のない状態、つまり厚み０を含む）は載置部２１ａ〜２１ｈの高さにより調整されている。
【００４２】
保護材２４の厚みは、同じ材質のワーク（ＰＰ）であっても支持する箇所におけるインストルメントパネル１２と載置部２１ａ〜２１ｅとの接触面の傾斜角度θ１及びθ２に基づいて異なる値に設定されている。
【００４３】
つまり、図５に示すように、保護材２４の厚みＡは傾斜角度θ１と傾斜角度θ２に基づいて仮想の面（平面又は曲面）２９によって適正値が求められており、該面２９に合わせた値になっている。図５から了解されるように、傾斜角度θ１の増加に伴って厚みＡも増加し、増加の程度は比較的大きい。傾斜角度θ２の増加に伴って厚みＡも増加するが、増加の程度は小さい。面２９は、不感帯域があり、傾斜角度θ１及びθ２がそれぞれ０である近傍では厚みＡは増加しない。傾斜角度θ１が、θ１＝０である場合には、傾斜角度θ２の値に関わらず厚みＡは一定である。
【００４４】
図５の面２９は、傾斜角度θ１及びθ２の違いによる振動方向（Ｘ方向）以外の動きの発生を抑制して、均一な溶着が得られるように設定されている。面２９又はそれに相当する算出式は実験、計算及びシミュレーション等によって求められる。面２９は、直交する２つの方向の傾斜角度θ１及びθ２に対応した値を示しており、いずれか一方の角度に基づく場合と比較して一層適切な保護材２４の厚みＡを規定することができる。
【００４５】
なお、図５における傾斜角度θ１及びθ２は絶対値であり、プラス値及びマイナス値のいずれの角度にも対応可能である。インストルメントパネル１２の対象面が曲面や複数の平面から構成されている場合には、平均的な傾斜角度θ１及びθ２に基づいて保護材２４の厚みＡを設定すればよいことはもちろんである。
【００４６】
この図５によれば、図１における厚みＡ２を基準とすると、厚みＡ３及び厚みＡ４はより厚く設定されている。図１の載置部２１ａ、２１ｂ、２１ｃ及び２１ｅは傾斜角度θ１及びθ２のいずれか一方しか表記していないが、複合的な角度に基づいて厚みＡ３及びＡ４を設定してもよいことはもちろんである。
【００４７】
面２９の代わりに、相当する計算式やマップ等を用いてもよいことはもちろんである。例えば、図６に示すようなマップに基づいて保護材２４の厚みを設定してもよい。このマップは、保護材２４の厚みから傾斜角度θ１及びθ２に基づいて、鉛直方向の厚みを求め、その箇所における予想される反力を考慮して設定したマップであり、計算、実験及び経験値によって設定できる。また、保護材２４の厚みが５ｍｍ未満となると、成形品にデフォームが発生する懸念があるので、５ｍｍを下限値としている。
【００４８】
ところで、載置部２１ｇ及び２１ｈには保護材２４が設けられていない。これは、これらの支持する箇所が、最終製品として組み立てられたときに他の部材によって隠れてしまうためである。これにより該保護材２４の使用量を低減することができるとともに、保護材２４の交換時の作業量を低減することができる。
【００４９】
次に、このように構成される振動溶着装置１０を用いて、インストルメントパネル１２に対して、収納ボックス１４及びダクト部材１６を振動溶着により接合する振動溶着方法について説明する。
【００５０】
先ず、準備として、載置部２１ａ〜２１ｈに対してインストルメントパネル１２を位置決めして、載置する。載置部２１ａ〜２１ｆの上面には保護材２４が設けられていることから、インストルメントパネル１２は保護材２４を介して載置部２１ａ〜２１ｆに載置される。
【００５１】
次いで、インストルメントパネル１２に対して収納ボックス１４及びダクト部材１６を位置決めして載置する。収納ボックス１４及びダクト部材１６は、予めインストルメントパネル１２に位置決め及び仮固定しておき、該インストルメントパネル１２と同時に載置部２１ａ〜２１ｈに載置してもよい。
【００５２】
さらに、制御部２６の作用下にベース板２０を上昇させて、振動板２２の押圧突起２２ａとベース板２０はインストルメントパネル１２の溶着部３０ａと収納ボックス１４の溶着部３０ｂとを層状に挟み込むとともに、インストルメントパネル１２の溶着リブ部３２ａとダクト部材１６の溶着部３２ｂとを層状に挟み込み所定の加圧力を加える。溶着部３０ａと溶着部３０ｂとの接触面、及び溶着リブ部３２ａと溶着部３２ｂとの接触面には、保護材２４の厚みに応じて異なる圧力が加わることになる。押圧突起２２ａは、例えばアルミニウム材である。
【００５３】
次に、制御部２６の作用下に振動板２２をＸ方向に所定振幅及び所定周波数で振動させる。これにより、溶着部３０ａと溶着部３０ｂとの接触面、及び溶着リブ部３２ａと溶着部３２ｂとの接触面に摩擦熱が発生して振動溶着がなされる。
【００５４】
また、保護材２４は、載置部２１ａ〜２１ｅとインストルメントパネル１２との接触面の傾斜角度θ１及びθ２に基づいて適切な厚みＡ２、Ａ３、Ａ４が設定されていることから、傾斜角度θ１及びθ２の違いによる振動方向（Ｘ方向）以外の動きの発生を抑制して均一な溶着が得られる。これにより、溶着部の溶着品質の向上させることができるとともに、振動溶着装置１０に対する無駄な負荷を低減して装置寿命が向上する。
【００５５】
所定時間の加振後、又は所定溶着量に到達した後に、振動板２２の振動を止め、ベース板２０を下降させて、溶着がなされたインストルメントパネル１２、収納ボックス１４及びダクト部材１６を取り出す。取り出された製品では、インストルメントパネル１２に対する収納ボックス１４の溶着部及びダクト部材１６の溶着部とも、十分な溶け込みが得られており、十分な溶着強度が得られる。しかも、溶け込みは深すぎることがなく、インストルメントパネル１２の製品意匠面１２ａにデフォームの発生を抑制することができる。
【００５６】
保護材２４は、滑らかで且つ適度に柔らかいウレタン材であって潤滑性を有することから、製品意匠面１２ａを保護できるため、加振時にも該製品意匠面１２ａに対する擦り傷等を防止できる。
【００５７】
なお、上述した方法では、ベース板２０を上昇させるとき、各押圧突起２２ａは、各樹脂ワークの溶着部上面に対して同時に当接して、各溶着部に同じ加圧力を加えるようしているが、同じ加圧力を加えても、種々の要因によって適度な摩擦力が得られるとは限らない。したがって、図７に示すように、当接箇所によって押圧突起２２ａの突出長さＢ，Ｂ’を調整して、得られる加圧力を当接箇所毎に調整してもよい。図７では、Ｂ’がＢより僅かに小さく、突出長さＢ’の押圧突起２２ａは、突出長さＢの押圧突起２２ａよりも僅かに遅れてインストルメントパネル１２の溶着部３２ｂに当接する。
【００５８】
さらに、上述した方法では、保護材２４はインストルメントパネル１２側に設けたが、設計条件によっては、図８に示すように、収納ボックス１４及びダクト部材１６側にも設けてもよい。この場合、インストルメントパネル１２側の保護材２４を省略してもよい。
【００５９】
上述したように、振動溶着装置１０及び本実施の形態に係る振動溶着方法によれば、保護材２４は、載置部２１ａ〜２１ｅとインストルメントパネル１２との接触面の傾斜角度θ１及びθ２に基づいて適切な厚みＡ２、Ａ３、Ａ４が設定されていることから、傾斜角度θ１及びθ２の違いによる振動方向（Ｘ方向）以外の動きの発生を抑制して均一な溶着が得られる。これにより、溶着部の溶着品質の向上させることができるとともに、振動溶着装置１０に対する無駄な負荷及び非加振方向の負荷を低減して装置寿命が向上する。
【００６０】
また、傾斜角度θ１及びθ２の違いがあっても１つの振動溶着装置１０を用いて、１回の工程で溶着が行われ、装置コストの低減及び工程数の抑制が可能となり、効率的である。
【００６１】
また、ダクト部材１６は複数の溶着部３２ｂを有しており、１回の工程で溶着することが合理的且つ効率的である。
【００６２】
さらに、振動溶着装置１０及び本実施の形態に係る振動溶着方法によれば、インストルメントパネル１２が相当に面積の広い部材であるにも関わらず、傾斜角度θ１及びθ２に応じた独立的な載置部２１ａ〜２１ｆを設けることにより、インストルメントパネル１２の全面を支持する必要がなく、簡便構成となる。また支持面積が小さくなり、保護材２４の量が少なくてすむ。なお、独立的とは、インストルメントパネル１２に当接する当接面が独立していることであり、例えば、載置部２１ａと載置部２１ｂのように基部については共通にしてもよい（図１参照）。
【００６３】
さらにまた、インストルメントパネル１２は複雑な曲面を有するにも関わらず、各載置部２１ａ〜２１ｆの上面は面積が小さいことから平面として近似することができ、保護材２４の厚みＡの設定が容易であるとともに、各載置部２１ａ〜２１ｆでは保護材２４の厚みＡを均一にすることができる。各載置部２１ａ〜２１ｆの上面は平面に設定してもよい。各載置部２１ａ〜２１ｇは、個別に設計、製作、調整及びメンテナンスが可能である。
【００６４】
本発明に係る振動溶着方法は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】振動溶着装置及びワークの分解斜視図である。
【図２】振動溶着装置によってインストルメントパネルと収納ボックス及びダクト部材を挟持した状態の断面正面図である。
【図３】振動溶着装置によってインストルメントパネルと収納ボックス及びダクト部材を挟持した状態の一部拡大断面正面図である。
【図４】振動溶着装置によってインストルメントパネルと収納ボックス及びダクト部材を挟持した状態の断面側面図である。
【図５】傾斜角度θ１及びθ２に基づく保護材の適切な厚みを示すグラフである。
【図６】傾斜角度θ１及びθ２に基づく保護材の適切な厚みを示すマップである。
【図７】当接箇所によって押圧突起の突出長さを調整した振動溶着装置の断面図である。
【図８】樹脂ワーク側に保護材を設けた振動溶着装置の断面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１０…振動溶着装置 １２…インストルメントパネル
１２ａ…製品意匠面 １４…収納ボックス
１６…ダクト部材 ２０…ベース板
２１ａ〜２１ｈ…載置部 ２２…振動板
２２ａ…押圧突起 ２４…保護材
２６…制御部 ２７…加振手段
３０ａ、３０ｂ、３２ｂ…溶着部 ３２ａ…溶着リブ部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対的に振動をする一対の振動部材により、樹脂母材と樹脂ワークとを層状に挟み込んで加圧及び加振をして溶着する振動溶着方法であって、
前記樹脂ワークは２以上の箇所で前記樹脂母材に当接させ、
前記樹脂母材と前記振動部材の一方との間及び（又は）前記樹脂ワークと前記振動部材の他方との間に保護材を設け、
前記保護材の厚みは、支持する箇所における前記樹脂母材と前記振動部材との接触面の傾斜角度に基づいて設定することを特徴とする振動溶着方法。
【請求項２】
請求項１記載の振動溶着方法において、
前記保護材の厚みは、前記振動部材の相対的な振動方向を基準とした第１傾斜角度と、該第１傾斜角度に直角な方法を基準とした第２傾斜角度により規定することを特徴とする振動溶着方法。
【請求項３】
相対的に振動をする一対の振動部材により、樹脂母材と樹脂ワークとを層状に挟み込んで加圧及び加振をして溶着する振動溶着方法であって、
前記樹脂ワークは２以上の箇所で前記樹脂母材に当接させ、支持する箇所により前記樹脂母材と前記振動部材との接触面の傾斜角度が異なり、
前記樹脂母材は、前記振動部材に対して、当接している前記樹脂ワークの箇所毎に前記傾斜角度に応じた独立的な載置部により載置させ、
独立的な複数の前記載置部のうち、少なくとも製品の意匠面に当接する箇所には保護材が設けられていることを特徴とする振動溶着方法。
【請求項４】
請求項３記載の振動溶着方法において、
独立的な複数の前記載置部のうち少なくとも１つには前記保護材がないことを特徴とする振動溶着方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の振動溶着方法において、
前記保護材は、ウレタン材であることを特徴とする振動溶着方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の振動溶着方法において、
前記保護材は、前記樹脂母材と前記樹脂ワークとのうち、製品意匠面側に設けることを特徴とする振動溶着方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の振動溶着方法において、
前記樹脂母材は、ＰＰであり、複数の前記樹脂ワークは、ＰＰ及びＴＰＯを含むことを特徴とする振動溶着方法。
【請求項１】
相対的に振動をする一対の振動部材により、樹脂母材と樹脂ワークとを層状に挟み込んで加圧及び加振をして溶着する振動溶着方法であって、
前記樹脂ワークは２以上の箇所で前記樹脂母材に当接させ、
前記樹脂母材と前記振動部材の一方との間及び（又は）前記樹脂ワークと前記振動部材の他方との間に保護材を設け、
前記保護材の厚みは、支持する箇所における前記樹脂母材と前記振動部材との接触面の傾斜角度に基づいて設定することを特徴とする振動溶着方法。
【請求項２】
請求項１記載の振動溶着方法において、
前記保護材の厚みは、前記振動部材の相対的な振動方向を基準とした第１傾斜角度と、該第１傾斜角度に直角な方法を基準とした第２傾斜角度により規定することを特徴とする振動溶着方法。
【請求項３】
相対的に振動をする一対の振動部材により、樹脂母材と樹脂ワークとを層状に挟み込んで加圧及び加振をして溶着する振動溶着方法であって、
前記樹脂ワークは２以上の箇所で前記樹脂母材に当接させ、支持する箇所により前記樹脂母材と前記振動部材との接触面の傾斜角度が異なり、
前記樹脂母材は、前記振動部材に対して、当接している前記樹脂ワークの箇所毎に前記傾斜角度に応じた独立的な載置部により載置させ、
独立的な複数の前記載置部のうち、少なくとも製品の意匠面に当接する箇所には保護材が設けられていることを特徴とする振動溶着方法。
【請求項４】
請求項３記載の振動溶着方法において、
独立的な複数の前記載置部のうち少なくとも１つには前記保護材がないことを特徴とする振動溶着方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の振動溶着方法において、
前記保護材は、ウレタン材であることを特徴とする振動溶着方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の振動溶着方法において、
前記保護材は、前記樹脂母材と前記樹脂ワークとのうち、製品意匠面側に設けることを特徴とする振動溶着方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の振動溶着方法において、
前記樹脂母材は、ＰＰであり、複数の前記樹脂ワークは、ＰＰ及びＴＰＯを含むことを特徴とする振動溶着方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−２０２３９８（Ｐ２００９−２０２３９８Ａ）
【公開日】平成２１年９月１０日（２００９．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−４６０４３（Ｐ２００８−４６０４３）
【出願日】平成２０年２月２７日（２００８．２．２７）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月１０日（２００９．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月２７日（２００８．２．２７）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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