特許 6031966 樹脂成型品の溶着構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6031966

(24)【登録日】2016年11月4日

(45)【発行日】2016年11月24日

(54)【発明の名称】樹脂成型品の溶着構造

(51)【国際特許分類】

   B29C 65/02 20060101AFI20161114BHJP

【ＦＩ】

   B29C65/02

【請求項の数】2

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2012-256420(P2012-256420)

(22)【出願日】2012年11月22日

(65)【公開番号】特開2014-100901(P2014-100901A)

(43)【公開日】2014年6月5日

【審査請求日】2015年9月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006286

【氏名又は名称】三菱自動車工業株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000176811

【氏名又は名称】三菱自動車エンジニアリング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100127111

【弁理士】

【氏名又は名称】工藤 修一

(74)【代理人】

【識別番号】100067873

【弁理士】

【氏名又は名称】樺山 亨

(74)【代理人】

【識別番号】100090103

【弁理士】

【氏名又は名称】本多 章悟

(72)【発明者】

【氏名】小嶋 洋二

(72)【発明者】

【氏名】芳本 雅之

【審査官】 長谷部 智寿

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−１３５７４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１７２７８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／００９４６７３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特表２０１０−５１１５３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０８８６２１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２９Ｃ ６５／０２−６５／８２

Ｂ６０Ｋ ３７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

樹脂製の第１の接合部材と、
前記第１の接合部材に対して艤装可能な樹脂製の第２の接合部材と、
前記第１の接合部材と前記第２の接合部材にそれぞれ形成され、前記第１の接合部材と前記第２の接合部材とを熱溶融により一体化する溶融部を備え、
前記第２の接合部材の溶融部は突起部であり、
前記第１の接合部材の溶融部は前記突起部が挿入されて組み付けられる開口部である樹脂成型品の溶着構造であって、
前記開口部は前記第１の接合部材を貫通するように形成され、
前記突起部は前記第１の接合部材を貫通し、
前記第１の接合部材の前記第２の接合部材と当接する面と反対の面に、前記突起部と当接する樹脂製のガイド部を前記第１の接合部材と一体に形成したことを特徴とする樹脂成型品の溶着構造。

【請求項2】

前記開口部は、前記第２の接合部材の溶融部の幅よりも前記艤装軌跡に対して交差する方向への開口幅が大きく形成されていて、
前記ガイド部は、前記開口部の開口幅の中央寄りに、前記第２の接合部材の溶融部との当接面が位置するように形成されていることを特徴とする請求項１記載の樹脂成型品の溶着構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車室内に配置される樹脂成型品の溶着構造に関する。

【背景技術】

【0002】

車室内には、多種な樹脂成型品が配置されている。樹脂成型品は、形状が複雑な場合、複数の部材に型割し、各型で形成した部材を組み付けることで一体化している。分割された部材を一体化する場合、接合対象となる部材に溶着部をそれぞれ形成し、双方を組み合わせた状態で熱溶着して一体化する。溶着部の形態としては、一方を突起部、他方を開口部とし、開口部に突起を挿入し、両者を組み合わせた状態にして熱溶着するのが一般的である。このような樹脂成型品の熱溶着の構造としては、例えば特許文献１が挙げられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００５−８８６２１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

複数の樹脂製の部材を熱溶着して一体化する場合、その接合強度は、溶着部で溶融される樹脂容量に比例するので、できるだけ溶着部での溶融樹脂容量を確保するのが望ましい。車室内に配置する樹脂成型品には、製品の接合面をできるだけ乗員に見せたくないという要望や、樹脂成型品の配置場所の関係から、組み付け時の部材同士の艤装軌跡要件が制限されることがある。この場合、艤装軌跡要件を満足させるために、艤装軌跡で移動する側の溶融部の全長を短くする場合がある。無論、移動する側の溶着部の全長を短くしても、例えば厚さを増やすことで溶融部の樹脂容量を確保することは出来る。しかし、厚さを厚くしようとしても、艤装軌跡で移動する部材が取り付けられる接合対象側の接合部の大きさ（厚さ）や、溶融時の引けを考慮しなければならず、厚みを増やすことが出来ない場合もあり、艤装軌跡要件と樹脂溶着要件とを満足させるのが難しい。
本発明は、艤装軌跡要件と樹脂溶着要件の双方を満たす樹脂成型品の溶着構造を提供することを、その目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記目的を達成するため、本発明に係る樹脂成型品の溶着構造は、樹脂製の第１の接合部材と、第１の接合部材に対して艤装可能な樹脂製の第２の接合部材と、第１の接合部材と前記第２の接合部材にそれぞれ形成され、第１の接合部材と前記第２の接合部材とを熱溶融により一体化する溶融部を備え、第２の接合部材の溶融部は突起部であり、第１の接合部材の溶融部は突起部が挿入されて組み付けられる開口部である樹脂成型品の溶着構造であって、開口部は第１の接合部材を貫通するように形成され、突起部は第１の接合部材を貫通し、第１の接合部材の第２の接合部材と当接する面と反対の面に、突起部と当接する樹脂製のガイド部を第１の接合部材と一体に形成したことを特徴としている。

【発明の効果】

【0006】

本発明によれば、第２の接合部材の溶融部は突起部であり、第１の接合部材の溶融部は突起部が挿入されて組み付けられる開口部である樹脂成型品の溶着構造であって、開口部は第１の接合部材を貫通するように形成され、突起部は第１の接合部材を貫通し、第１の接合部材の第２の接合部材と当接する面と反対の面に、突起部と当接する樹脂製のガイド部を第１の接合部材と一体に形成したので、第１の接合部材の溶融部の樹脂容積がガイド部の容量だけ増える。このため第２の接合部材の溶融部が組み付け上の制約によって容量が少なくなっても、熱溶着に必要な樹脂容量を確保した状態で熱溶着を行なえ、艤装軌跡要件と樹脂溶着要件の双方を満たす樹脂成型品の溶着構造を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本発明に係る樹脂成型品の溶着構造が適用されたメーターパネルの構造を示す分解斜視図。

【図2】メーターパネルを構成するフード部の第１の接合部材と第２の接合部材の構成を示す分解図。

【図3】第１の接合部材の溶着部の構成を示す拡大斜視図。

【図4】第１の接合部材の溶着部の構成を内側から見た拡大斜視図。

【図5】第１の接合部材と第２の接合部材を内側から見た分解斜視図。

【図6】第１の接合部材の溶着部に第２の接合部材の溶着部が挿入される際の動作図であって、（ａ）は側面視図、（ｂ）は平面視図。

【図7】第１の接合部材の溶着部に第２の接合部材の溶着部が組み付けられた状態を示す拡大斜視図。

【図8】メーターパネルの組み付け完了状態を示す斜視図。

【図9】第１の接合部材の溶着部の別な形態を内側から見た拡大斜視図。

【図10】図９に示した第１の接合部材の溶着部に第２の接合部材の溶着部が挿入される際の動作図。

【図11】ガイド部の別な配置形態を示す図であり、（ａ）は側面視図、（ｂ）は平面視図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。
図１は、樹脂成型品であるメーターパネル１を示す。メーターパネル１は、パネル本体２と、第１の接合部材となるフード３と、第２の接合部材となるベゼル４とを備えている。パネル本体２、フード３及びベゼル４は、同一の樹脂材で個別部品として成形された樹脂製である。パネル本体２は、車室内に設けられているインストルメントパネル５に固定されている。フード３とベゼル４は、図示しない溶着冶具上で互いに組み付けられ、熱溶着されることで一体化された後、パネル本体２の上面２ａに形成されたパネル装着用の開口２ｂを覆うように上面２ａに装着される。

【0009】

フード３は、断面コの字形状であって、その一部が突出してひさし部６が形成されている。このひさし部６の下部は、ベゼル４の装着部７とされていて、ベゼル４が下方から組み付けられる。
装着部７に位置し、互いに対向するフード３の側部３Ａ、３Ｂの端部３Ｃ、３Ｄには、フード３とベゼル４とを一体化する際の溶着部となる開口部８、９がそれぞれ形成されている。図３、図４に示すように、開口部８と開口部９は、側面３Ａ、３Ｂからフード３の内側に向って形成されたフランジ１０、１０に、各フランジ１０の表面１０Ａから裏面１０Ｂに貫通するように上下に２箇所それぞれ形成されている。各開口部８、９は、正面形状が長方形であって、表面１０Ａの開口面積よりも裏面１０Ｂ側の開口面積が小さく形成されている。各開口部８、９は、表面１０Ａ側から裏面１０Ｂ側に向うに従い、その底部８Ｃ、９Ｃが上方に向って湾曲しながら上昇する傾斜面とされている。これら開口部８、９の形状は、後述するベゼル４の艤装軌跡Оとベゼル４の溶着部との関係から定められている。

【0010】

図１に示すように、ベゼル４は、全体形状が額縁状に形成されている。縁で囲まれた空間部を挟んで互いに対向するベゼル４の側部４Ａ、４Ｂは、フード３の端部３Ａ、３Ｂと対向するように形成されている。側部４Ａ、４Ｂにおける端部３Ｃ、３Ｄとの接合面４Ｃ、４Ｄ側には、図２、図５に示すように、溶融部となる突起部１１、１２がそれぞれ形成されている。突起部１１、１２は、接合面４Ｃ、４Ｄから外方に向って突出して上下に２箇所形成されている。各突起部１１、１２の先端１１Ａ、１２Ａは、下部から上部に向って湾曲しながら上昇する傾斜面とされたナイフ形状とされている。これら突起部１１、１２の形状は、図５に示すように開口部８、９に挿入可能な大きさと形状とされている。

【0011】

各突起部１１、１２の形状がナイフ形状とされているのは、フード３に対するベゼル４の艤装軌跡Оを要因としている。ベゼル４をフード３の装着部７に装着する際に、図２に示すように、まずはベゼル４の上端４Ｅをひさし部６の下面６Ａに装着する。上端４Ｅを装着後、装着部を起点に図中時計周りに揺動させて接合面４Ｃ、４Ｄをフード３の端部３Ｃ、３Ｄのフランジ１０、１０に接合させる際の艤装軌跡Оが円弧を描くからである。このため、ナイフ形状の突起部１１、１２は長方形状の場合に比べて、その容積が低減されている。このようにベゼル４は、円弧状の艤装軌跡Оを描いてフード３に装着するのは、車室内の乗員からフード３とベゼル４との接合部を見せなくするためである。

【0012】

図６（ａ）、図６（ｂ）に示すように、各開口部８、９は、突起部１１、１２の幅Ｈよりも艤装軌跡Оに対して交差する開口幅Ｗが大きく形成されている。開口部８、９は裏面１０Ｂ側の開口幅Ｗ２が表面１０Ａのその開口幅Ｗ１よりも狭く形成されている。開口幅Ｗ２は突起部１１、１２を挿入可能な大きさとされている。なお、図６は一方の開口部８、９側のみを示す。

【0013】

図３、図４に示すように、各開口部８、９の縁８Ａ、９Ａには、ガイド部となるリブ１３が、それぞれフランジ１０の裏面１０Ｂ側に一体形成されて配置されている。各リブ１３は、図６（ａ）、図６（ｂ）に示すように、ベゼル４の突起部１１、１２がフード３の開口部８、９に組み付けられた時に、ベゼル４の突起部１１と、その側面１３Ａが当接する位置に配置されて、フランジ１０と一体形成されている。すなわち、リブ１３は、開口部８、９の開口幅Ｗの中央寄りに、突起部１１、１２との当接面となる側面１３Ａが位置するように形成されている。リブ１３の大きさは、突起部１１、１２と開口部８、９とを接溶着する際に必要な樹脂容量を確保可能な容量とされている。すなわち、突起部１１、１２を長方形状ではなく、ナイフ形状としたことによる樹脂容量の不足分を補える容量とされている。

【0014】

このような構成において、フード３とベゼル４を一体化するには、図２に示すように、ベゼル４の上端４Ｅをひさし部６の下面６Ａに装着し、装着部を起点にベゼル４を図中時計周りに揺動させる。そして、図７に示すよう、ベゼル４の突起部１１、１２をフード３の開口部８、９に挿入する。突起部１１、１２がフード３のフランジ１０、１０の開口部８、９にそれぞれ挿入すると、開口部８、９の中央側に配置されているリブ１３の側面１３Ａが各突起部１１、１２に弾性的に当接する。つまり、フード３とベゼル４を一体化（アセンブリ）をする際に、溶着冶具上での各開口部８、９の各突起部１１、１２の挿入時における合わせ規制ガイドとして各リブ１３が機能する。このため、ベゼル４がフード３に艤装された状態で保持される。

【0015】

この保持状態でベゼル４の接合面４Ｃ、４Ｄとフード３の端部３Ｃ、３Ｄ（図５参照）とを隙間無く接触させた状態で、突起部１１、１２が開口部８、９に挿入されて組み付けられた箇所を、周知の溶着器具で挟み込んで熱溶融し、両者を熱溶着して一体化する。この一体化されたものは、図８に示すように、パネル本体２ｂに装着する。

【0016】

本形態では、ベゼル４の溶融部となる突起部１１、１２がフード３の溶融部と開口部８、９に組み付けられた時に、突起部１１、１２と当接するベゼル４の位置に、樹脂製のリブ１３をそれぞれ形成した。このため、溶着箇所の樹脂容積が各リブ１３の容量だけ増え、突起部１１、１２が組み付け上の制約によって容量が少なくなっても、熱溶着に必要な樹脂容量を確保した状態で熱溶着を行なえる。
溶着に必要な樹脂容量を各リブ１３によって確保できることから、溶着前であっても突起部１１、１２と開口部８、９の組み付け箇所の剛性を高められる。このため、フード３とベゼル４を一体化（アセンブリ）をする際、図示しない溶着冶具へフード３とベゼル４を装着しても剛性を維持することができ、溶着後の完成品質が確保することができる。このような構成を備えた本形態では、艤装軌跡要件と樹脂溶着要件の双方を満たす樹脂成型品の溶着構造を提供することができる。

【0017】

リブ１３の配置としては、開口部の片側の縁８Ａ、９Ａ側ではなく、図９、図１０に示すように、開口部８、９の互いに対向する縁８Ａ、８Ｂと縁９Ａ、９Ｂにそれぞれ配置して、突起部１１、１２を両側から挟み込むようにしても良い。このような配置すると、溶着前であっても突起部１１、１２が開口部８、９の組み付け箇所の剛性をより高められる。また、開口部８、９に突起部１１、１２が挿入されてベゼル４をフード３に艤装した際の保持力も高められる。さらに、突起部１１、１２が開口部８、９に挿入して組み付けた箇所の樹脂容積を１つのリブで確保する場合よりも、１つあたりのリブの大きさを小さく出来る。このため、１つのリブを形成する場合よりも２つのリブを形成する場合の成形を容易に行なえる。

【0018】

上記形態では、突起部１１、１２の側面に各リブ１３を接触するように配置したが、図１１に示すように、突起部１１、１２の上面１１Ｂ、１２Ｂに各リブ１３を接触するようにしても良い。このような配置しても、組み付け上の制約によって突起部１１、１２の容量が少なくなったが少なくなっても、熱溶着に必要な樹脂容量を確保した状態で熱溶着を行なえる。
なお、本実施の形態中、溶融部となる開口部８、９と突起部１１、１２は、それぞれ２つずつ形成したが、これら開口部８、９と突起部１１、１２の数は、２つに限定されるものではなく、１つでも良いし３つ以上であってもよい。

【符号の説明】

【0019】

１ 樹脂成型品
３ 第１の接合部材
４ 第２の接合部材
８、９ 開口部（溶融部）
１１、１２ 突起部（溶融部）
１３ ガイド部
О 艤装軌跡
Ｈ 第２の接合部材の溶融部の幅
Ｗ、Ｗ１、Ｗ２ 開口幅

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】