JP2010105352A - 樹脂成形品の振動溶着構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】補強部材のがたつきを防止するとともに、樹脂成形品全体の剛性確保及び軽量化を促進する。
【解決手段】表側パネル１７のパネル本体２１表裏面に樹脂密度が高くて堅い薄肉のソリッド層２５を形成するとともに、パネル本体２１内部に、ソリッド層２５に挟まれ内部に多数の空隙を有する発泡層２７を形成する。表側パネル１７と裏側パネル１９との間に、長尺状の樹脂製補強部材２０を振動溶着時における振動方向Ｘに延びるように挟持させる。補強部材２０の表側パネル１７側の上面部２０ａに、ソリッドからなる長尺状の第１溶着リブ４７を補強部材２０に沿うように一体に突設する。第１溶着リブ４７先端部を、振動溶着時に表側パネル１７のパネル本体２１裏面側ソリッド層２５を突き破って発泡層２７に侵入させて発泡層２７及びソリッド層２５と溶着一体化する。
【選択図】図５
【解決手段】表側パネル１７のパネル本体２１表裏面に樹脂密度が高くて堅い薄肉のソリッド層２５を形成するとともに、パネル本体２１内部に、ソリッド層２５に挟まれ内部に多数の空隙を有する発泡層２７を形成する。表側パネル１７と裏側パネル１９との間に、長尺状の樹脂製補強部材２０を振動溶着時における振動方向Ｘに延びるように挟持させる。補強部材２０の表側パネル１７側の上面部２０ａに、ソリッドからなる長尺状の第１溶着リブ４７を補強部材２０に沿うように一体に突設する。第１溶着リブ４７先端部を、振動溶着時に表側パネル１７のパネル本体２１裏面側ソリッド層２５を突き破って発泡層２７に侵入させて発泡層２７及びソリッド層２５と溶着一体化する。
【選択図】図５
Description
本発明は、樹脂製第１パネルと樹脂製第２パネルとを圧接させた状態で振動させることにより溶着一体化してなる樹脂成形品の振動溶着構造の改良に関するものである。
特許文献１には、樹脂成形品の振動溶着構造として、樹脂製第１パネルと樹脂製第２パネルとを、第２パネルに突設された溶着リブにより振動溶着したものが開示されている。
また、特許文献２には、樹脂成形品の振動溶着構造として、樹脂製第１パネルと樹脂製第２パネルとを両パネル間に補強部材を介在させた状態で振動溶着したものが開示されている。
特開２００４−５８４６８号公報
特開平１０−８０９８２号公報
しかし、上記特許文献１では、樹脂成形品の構造や溶着リブの数等によっては、樹脂成形品の剛性が不足してしまうことがある。
また、上記特許文献２では、両パネルが補強部材によって補強されるが、補強部材が第１パネルと第２パネルのいずれにも溶着されておらず、単に挟み込まれているだけなので、挟持力が不足したり、パネルの形状如何によっては補強部材が両パネル間でがたつくおそれがある。
また、上記両特許文献１，２の第１パネル及び第２パネルは、いずれもソリッド層のみからなるパネルであるため、重量が増大し、樹脂成形品の軽量化の観点から好ましくない。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、補強部材のがたつきを防止するとともに、樹脂成形品全体の剛性確保及び軽量化を促進することにある。
上記の目的を達成するため、本発明は、両パネルの少なくとも一方のパネルを、内部に発泡層を有する構成とし、該一方のパネルと他方のパネルとの間に介在させた補強部材に突設した溶着リブを該一方のパネルに溶着したことを特徴とする。
具体的には、本発明は、樹脂製第１パネルと樹脂製第２パネルとを圧接させた状態で振動させることにより溶着一体化してなる樹脂成形品の振動溶着構造を対象とし、次のような解決手段を講じた。
すなわち、請求項１に記載の発明は、上記第１パネルは、表裏面に形成された薄肉のソリッド層と、該ソリッド層に挟まれ内部に多数の空隙を有する発泡層とを備えたパネル本体を有し、上記第１パネルと第２パネルとの間には、長尺状の樹脂製補強部材が振動溶着時における振動方向に延びるように挟持され、該補強部材の第１パネル側には、ソリッドからなる長尺状の第１溶着リブが当該補強部材に沿うように一体に突設され、該第１溶着リブ先端部は、振動溶着時に上記第１パネルのパネル本体裏面側ソリッド層を突き破って発泡層に侵入し、該発泡層及びソリッド層と溶着一体化されていることを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の樹脂成形品の振動溶着構造において、上記第２パネルの裏面には、ソリッドからなる長尺状のパネル側溶着リブが振動溶着時における振動方向に延びるように上記第１パネル側に向かって一体に突設され、上記パネル側溶着リブ先端部は、振動溶着時に上記第１パネルのパネル本体裏面側ソリッド層を突き破って発泡層に侵入し、該発泡層及びソリッド層と溶着一体化されていることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の樹脂成形品の振動溶着構造において、上記第２パネルは、表裏面に形成された薄肉のソリッド層と、該ソリッド層に挟まれ内部に多数の空隙を有する発泡層とを備えたパネル本体を有し、上記補強部材の第２パネル側には、ソリッドからなる長尺状の第２溶着リブが当該補強部材に沿うように一体に突設され、該第２溶着リブ先端部は、振動溶着時に上記第２パネルのパネル本体裏面側ソリッド層を突き破って発泡層に侵入し、該発泡層及びソリッド層と溶着一体化されていることを特徴とする。
請求項１に係る発明によれば、補強部材と第１パネルとが第１溶着リブにより互いに溶着されているので、補強部材のがたつきが防止される。さらに、補強部材の第１溶着リブ先端部が、第１パネルの発泡層に侵入してパネル本体裏面側ソリッド層のみならず、発泡層とも溶着一体化されているので、ソリッド層表面のみに溶着した場合に比べて溶着面積が大きくなり、高い溶着強度が得られる。その結果、補強部材と第１パネルとの結合状態が強固となり、第１溶着リブのがたつきが防止され、樹脂成形品全体の剛性を確保することができる。
さらに、第１パネルのパネル本体の内部が発泡層で構成されているので、第１パネルをソリッド層のみで構成した場合に比べて樹脂成形品の重量が軽減（軽量化）されるとともに、樹脂材料費が低減される。
請求項２に係る発明によれば、第２パネルのパネル側溶着リブ先端部が、第１溶着リブと同様に、第１パネルのパネル本体裏面側ソリッド層のみならず、発泡層にも侵入して該発泡層とも溶着一体化されているので、請求項１に比べて第１パネルと第２パネルの結合状態がより強固で確実に安定化し、樹脂成形品全体の剛性がさらに高くなる。
請求項３に係る発明によれば、補強部材が第２溶着リブにより第２パネルとも溶着されているので、補強部材のがたつきがより確実に防止される。この場合にも、補強部材の第２溶着リブ先端部が、第２パネルの発泡層に侵入して該第２パネルのパネル本体裏面側ソリッド層のみならず、発泡層とも溶着一体化されているので、補強部材と第２パネルとの結合状態が増々強固でかつ確実となり、樹脂成形品全体の剛性がさらに一層高くなる。
また、第２パネルもパネル本体の内部が発泡層で構成されているので、樹脂成形品の重量の軽減化及び樹脂材料費の低減化がさらに図られる。
以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。
（実施形態１）
図１は、自動車１の後部荷室３を示す斜視図であり、図２は図１のＡ−Ａ線における断面図である。
図１は、自動車１の後部荷室３を示す斜視図であり、図２は図１のＡ−Ａ線における断面図である。
上記後部荷室３は自動車１の後部座席７の後方に位置し、後部荷室３の車幅方向両側には樹脂製トランクサイドトリム９が車体パネル１１を覆うように配設されている。上記後部荷室３のタイヤハウス１３の後方には、本発明の実施形態１に係る樹脂成形品としての板状のフロアボード５が着脱可能に取り付けられ、該フロアボード５の下方には、スペアタイヤ等を収納する凹状収納部１５が形成されている。
上記フロアボード５は、図３〜図５に示すように、第１パネルとしての樹脂製表側パネル１７と第２パネルとしての樹脂製裏側パネル１９とを備え、これら両者を圧接させた状態で振動させることにより溶着一体化して構成されている。また、上記表側パネル１７と裏側パネル１９との間には、図６に示すような略角パイプ形状をした長尺状の樹脂製補強部材２０が振動溶着時における振動方向（図３Ｘ方向）に延びるようにパネル略中央で挟持されている。なお、図２において上記フロアボード５は、紙面の都合上、一枚のパネルで構成された断面図として簡略化して示している。
上記表側パネル１７は、略平坦に延びて表側パネル１７の主体をなすパネル本体２１と、該パネル本体２１の周縁部２１ａに全周に亘って一体に形成され、裏側パネル１９側へ向けて突出する略矩形環状の周壁部２３とを備えている。上記周壁部２３の内側には凹所Ｓ１が形成されている。上記表側パネル１７のパネル本体２１は、表裏面に形成された樹脂密度が高くて堅い薄肉のソリッド層２５と、該ソリッド層２５に挟まれ内部に多数の空隙を有し、該ソリッド層２５よりも樹脂密度が低い発泡層２７とを備えている。また、パネル本体２１の周縁部２１ａは、上記ソリッド層２５より厚肉のソリッド層から構成され、上記周壁部２３も、上記ソリッド層２５より厚肉のソリッド層のみから構成されている。また、表側パネル１７のパネル本体２１及び周壁部２３の表面には、見栄えを良くする等の観点から不織布等からなる表皮２９が一体に被着されているとともに、車体後方側縁近傍の車幅方向中央には把持用の凹部３１（図３に示す）が形成されている。
上記裏側パネル１９は、表側パネル１７と同様に、略平坦に延びて裏側パネル１９の主体をなすパネル本体３３と、該パネル本体３３の周縁部３３ａに全周に亘って一体に形成され、表側パネル１７側へ向けて突出する周壁部３５とを備えている。上記周壁部３５の内側には凹所Ｓ２が形成されている。上記裏側パネル１９のパネル本体３３は、表裏面に形成された樹脂密度が高くて堅い薄肉のソリッド層３７と、該ソリッド層３７に挟まれ内部に多数の空隙を有し、該ソリッド層３７よりも樹脂密度が低い発泡層３９とを備えている。また、パネル本体３３の周縁部３３ａは、上記ソリッド層３７より厚肉のソリッド層から構成され、上記周壁部３５も、上記ソリッド層３７より厚肉のソリッド層のみから構成されている。また、裏側パネル１９のパネル本体３３裏面（表側パネル１７に対向する裏面側ソリッド層３７）には、ソリッドからなる５条の板状パネル側溶着リブ４１ａ〜４１ｅが振動方向Ｘに延びるようにそれぞれ一体に車体前方側から順に平行に突設されている。これらパネル側溶着リブ４１ａ〜４１ｅの先端略半分は、周壁部３５の突出面よりも表側パネル１７側に突出している。また、パネル側溶着リブ４１ａ〜４１ｅが振動溶着時に振動方向Ｘと直交する方向に撓まないように、板面を振動方向Ｘと直交させた補強リブ４４が当該パネル側溶着リブ４１ａ〜４１ｅの両側に一体に形成され、これら溶着リブ４１ａ〜４１ｅを安定支持している。補強リブ４４は、パネル側溶着リブ４１ａ〜４１ｅの長手方向に間隔をおいて複数形成され、該溶着リブ４１ａ〜４１ｅの先端側から離れるに従って徐々に突出高さが低くなるように三角形板状に形成されている。
図７に示すように、車体前方から２番目のパネル側溶着リブ４１ｂの長手方向両端寄りと中間の上記補強リブ４４には、板状補強リブ４３が車体後方側（車体前方から３番目のパネル側溶着リブ４１ｃ）に向かうようにパネル本体３３裏面に突設された状態で一体に延設されている。また、車体前方から３番目のパネル側溶着リブ４１ｃの上記パネル側溶着リブ４１ｂの上記補強リブ４３に対向する補強リブ４４にも、板状補強リブ４３が車体前方側（上記パネル側溶着リブ４１ｂ）に向かうようにパネル本体３３裏面に突設された状態で一体に延設されている。両補強リブ４３の先端の突出端４３ａは隙間Ｌ１を有するように互いに対向し、両突出端４３ａは後述の係合溝４９（図６参照）に嵌入可能なように形成されている。補強リブ４３の突出端４３ａ寄りの両側板面には、矩形板状交差リブ４６が板面を振動方向Ｘに沿わせるように一体に突設されて、補強リブ４３の突出端４３ａが交差リブ４６から互いに対向するように突出した状態に形成されている。上記一対の交差リブ４６間の隙間Ｌ２は、上記補強部材２０の上記振動方向Ｘと直交する方向の幅より若干大きく形成されている。
図６に示すように、上記補強部材２０は長手方向に延びる上面部２０ａ、１対の側面部２０ｂ，２０ｃ、及び下面部２０ｄにより中空部２０ｅを有する略角パイプ状で長尺状をなしている。該補強部材２０の上面部２０ａ側には、ソリッドからなる長尺状の第１溶着リブ４７が、長手方向一端から他端に亘って当該補強部材２０に沿うように連続して一体に突設されている。また、上記側面部２０ｂ，２０ｃの長手方向（振動方向Ｘ）両端近傍及び中間には、上下方向に延びる係合溝４９が上記裏側パネル１９の補強リブ４３に対応し、該補強リブ４３の突出端４３ａが嵌入可能なように形成されている。また、上記下面部２０ｄは平坦に形成されている。なお、図６において中間の係合溝４９は紙面の都合上図示していない。
上記補強部材２０の下面部２０ｄ表面が裏側パネル１９におけるパネル側溶着リブ４１ｂ，４１ｃ間のパネル本体３３裏面に当接するとともに、上記裏側パネル１９の補強リブ４３の突出端４３ａが補強部材２０の係合溝４９に嵌入係合して補強部材２０が裏側パネル１９に対して位置決めされた状態で、表側パネル１７及び裏側パネル１９が、凹所Ｓ１，Ｓ２同士を互いに向かい合わせて振動溶着して一体化されてフロアボード５が構成されている。
このように組み付けられたフロアボード５では、補強部材の上面部２０ａが表側パネル側に位置し、第１溶着リブ４７先端部が、表側パネル１７のパネル本体２１裏面側ソリッド層２５を突き破って発泡層２７に侵入し、第１溶着リブ４７先端部周りの発泡層２７が溶融固化したソリッド部分４５により覆われて発泡層２７及びパネル本体２１裏面側ソリッド層２５と溶着一体化されている。そして、この第１溶着リブ４７の侵入寸法だけ補強部材２０の上面部２０ａ表面と表側パネル１７のパネル本体２１裏面とが互いに接近して、補強部材２０と表側パネル１７間の第１溶着リブ４７の長さ、すなわち、補強部材２０の上面部２０ａ表面と表側パネル１７のパネル本体２１裏面との間に対応する長さが短くなっている。
また、パネル側溶着リブ４１ａ〜４１ｅ先端部が、表側パネル１７のパネル本体２１裏面側ソリッド層２５を突き破って発泡層２７に侵入し、パネル側溶着リブ４１ａ〜４１ｅ先端部周りの発泡層２７が溶融固化したソリッド部分４５により覆われて発泡層２７及びパネル本体２１裏面側ソリッド層２５と溶着一体化されている。このパネル側溶着リブ４１ａ〜４１ｅの侵入寸法は、上記第１溶着リブ４７の侵入寸法と等しく、この侵入寸法だけ両パネル１７，１９のパネル本体２１，３３が互いに接近して、両パネル１７，１９間のパネル側溶着リブ４１ａ〜４１ｅの長さ、すなわち、パネル側溶着リブ４１ａ〜４１ｅの全長のうち両パネル１７，１９の裏面間に対応する長さが短くなっている。また、表側パネル１７の周壁部２３と裏側パネル１９の周壁部３５とが互いに近接して間に隙間Ｓ３が形成されている。また、裏側パネル１９の厚み方向側面１９ａが表側パネル１７の厚み方向側面１７ａより内側に所定の幅を全周に亘って有するように位置し、裏側パネル１９が表側パネル１７の凹所Ｓ１、すなわちパネル本体２１裏面の周壁部２３よりも内側部分を覆っている。
次に、上記のように構成されたフロアボード５の製造方法について説明する。まず、表側パネル１７、裏側パネル１９、及び補強部材２０をそれぞれ成形する。表側パネル１７は、例えば次のようにして成形される。
成形に際し、成形型（図示せず）と、熱可塑性樹脂（例えばポリプロピレン）と、表皮２９とを用意する。成形型は、表側パネル１７の周縁部２１ａを含む表側を成形する固定型としての第１型と、凹所Ｓ１に対応するスライド型としての第２型と、周壁部２３の突出端面を成形する可動型としての第３型とを備え、第２型は第３型内に進退可能に配設されている。また、上記熱可塑性樹脂は、例えば、化学反応によりガスを発生させる化学的発泡材や二酸化炭素ガス及び窒素ガス等の不活性ガス（物理的発泡材）等の発泡促進物質が混入されたものであるが、ガラス繊維等の繊維が混入されたものを用いてもよい。
まず、第１型の成形面に表皮２９をセットして成形型を型閉じした状態で、溶融状態の熱可塑性樹脂を成形型のキャビティ内に射出機から射出充填する。このとき、第１型と第２型との距離は、パネル本体２１の厚さの略１／２以上に設定することが好ましい。しかる後、成形型の成形面近傍の熱可塑性樹脂は型温により早期に固化し始め、この時点で、第１型と第３型との間隔を固定したまま、第２型をパネル本体２１の厚さとなるように第１型から型開き方向（後退方向）にスライドさせて離間させることによりキャビティ容積を拡大する。すると、キャビティの容積拡大により、それまで上記第１型と第２型の間で圧縮（膨張が規制）されている熱可塑性樹脂が、第２型に引っ張られるとともに、熱可塑性樹脂中の化学反応によって発生したガスや不活性ガス等により発泡膨張する。熱可塑性樹脂中にガラス繊維等の繊維が混入されている場合には、この際、上記圧縮が軽減されて繊維が弾性的に復元し、この弾性復元力（スプリングバック現象）によっても熱可塑性樹脂が膨張する。その結果、周壁部２３とパネル本体２１とが成形される。上記周壁部２３、パネル本体２１の周縁部２１ａ及び表裏面がソリッド層で形成され、これらソリッド層の内部に発泡層２７が形成される。
裏側パネル１９も表側パネル１７と同様に成形される。なお、裏側パネル１９の成形に用いられる第２型には、パネル側溶着リブ４１ａ〜４１ｅ、補強リブ４３，４４、及び交差リブ４６に対応した凹部が形成されている。該凹部に充填された樹脂は、第２型の型温により早期に冷却されており、上記発泡層３９を形成するために該第２型を後退させても上記各リブ４１ａ〜４１ｅ、４３、４４、４６には発泡層が生成されず、ソリッド層が形成される。
補強部材２０は、通常のインジェクション成形により成形する。
そして、上記のように構成された表側パネル１７と裏側パネル１９及び補強部材２０とを振動溶着する。まず、表側パネル１７を裏面が下を向くように上側の振動溶着治具にセットする。一方、裏側パネル１９をパネル側溶着リブ４１ａ〜４１ｅが上を向くように下側の振動溶着治具にセットする。その後、補強部材２０の下面部２０ｄ表面が裏側パネル１９のパネル本体３３裏面に当接するとともに、係合溝４９に裏側パネル１９の補強リブ４３の突出端４３ａが嵌入係合するように、補強部材２０を裏側パネル１９に載置して組み付ける。なお、補強部材２０を裏側パネル１９に組み付けた後に裏側パネル１９を下側の振動溶着治具にセットしてもよい。この状態で、補強部材２０の係合溝４９と裏側パネル１９の補強リブ４３の突出端４３ａとの係合により、補強部材２０が裏側パネル１９に対して振動方向Ｘに移動することが防止される。また、上記表側パネル１７及び裏側パネル１９の周壁部２３，３５を対向位置させるとともに、上記裏側パネル１９の側面１９ａが上記表側パネル１７の側面１７ａよりも内側に所定の幅を有するように位置させて上記表側パネル１７のパネル本体２１裏面の周壁部２３より内側部分が裏側パネル１９によって裏側から覆われた状態にする。この状態から、上側の振動溶着治具を上方から下側の振動溶着治具に押し付けて裏側パネル１９のパネル側溶着リブ４１ａ〜４１ｅ先端面及び補強部材２０の第１溶着リブ４７先端面を表側パネル１７のパネル本体２１裏面に圧接させながら、上側の振動溶着治具をフロアボード５の長手方向（パネル側溶着リブ４１ａ〜４１ｅの長手方向）、すなわち図３に示す振動方向Ｘに往復振動させる。この際、上記補強部材２０は、上記係合溝４２が補強リブ４３の突出端４３ａと係合しているため、上記振動方向Ｘに移動しない。
これにより、補強部材２０の第１溶着リブ４７先端部が、図４及び図５に示すように、表側パネル１７のパネル本体２１裏面のソリッド層２５との圧接振動により該ソリッド層２５を溶融させて該ソリッド層２５を突き破ってその内部の発泡層２７に侵入し、該発泡層２７内においても発泡層２７を溶融させて第１溶着リブ４７先端部周りの発泡層２７が溶融固化したソリッド部分４５により覆われて発泡層２７及びソリッド層２５と溶着一体化される。同様に、裏側パネル１９のパネル側溶着リブ４１ａ〜４１ｅ先端部も、表側パネル１７のパネル本体２１裏面のソリッド層２５との圧接振動により該ソリッド層２５を突き破ってその内部の発泡層２７に侵入し、パネル側溶着リブ４１ａ〜４１ｅ先端部周りの発泡層２７が溶融固化したソリッド部分４５により覆われて発泡層２７及びソリッド層２５と溶着一体化される。
したがって、本実施形態によれば、補強部材２０と表側パネル１７とが第１溶着リブ４７により互いに溶着されているので、補強部材２０のがたつきが防止される。さらに、第１溶着リブ４７先端部が表側パネル１７の発泡層２７に侵入してパネル本体２１裏面側ソリッド層２５のみならず、発泡層２７とも溶着一体化され、堅いソリッド部分４５に覆われているので、ソリッド層２５表面のみに溶着した場合に比べて溶着面積が大きくなり、高い溶着強度が得られる。その結果、補強部材２０と表側パネル１７との結合状態が強固となり、第１溶着リブ４７のがたつきが防止され、樹脂成形品全体の剛性を確保することができる。
また、裏側パネル１９のパネル側溶着リブ４１ａ〜４１ｅ先端部が、第１溶着リブ４７と同様に、表側パネル１７のパネル本体２１裏面側ソリッド層２５のみならず、発泡層２７にも侵入して該発泡層２７とも溶着一体化され、堅いソリッド部分４５に覆われているので、表側パネル１７と裏側パネル１９の結合状態がより強固で確実に安定化し、フロアボード５全体の剛性がさらに高くなる。
また、表側パネル１７及び裏側パネル１９の周壁部２３，３５が互いに圧接しないので、互いに溶着されず、パネル側溶着リブ４１ａ〜４１ｅ及び第１溶着リブ４７の溶着動作が阻害されず、表側パネル１７の周壁部２３表面の表皮２９端末に、振動溶着時における裏側パネル１９の周壁部３５との摩擦によって糸くずやバリが生じることが防止され、見栄えが悪化しない。
また、表側パネル１７及び裏側パネル１９のパネル本体２１，３３の内部が発泡層２７，３９で構成されているので、パネル本体２１，３３をソリッド層のみで構成した場合に比べて重量が軽減されるとともに樹脂材料費が低減される。
なお、パネル側溶着リブ４１ａ〜４１ｅ及び補強部材２０の第１溶着リブ４７の発泡層２７への侵入寸法を同じにしたが、これら溶着リブ４１ａ〜４１ｅ，４７の侵入寸法は同一にすることなく、それぞれ異なる長さにしてもよい。
（実施形態２）
図８は、本発明の実施形態２に係るフロアボード５を示す。この実施形態２では、表側パネル１７の形状は実施形態１と同じであるが、裏側パネル１９と補強部材２０の形状が実施形態１と異なっている。
図８は、本発明の実施形態２に係るフロアボード５を示す。この実施形態２では、表側パネル１７の形状は実施形態１と同じであるが、裏側パネル１９と補強部材２０の形状が実施形態１と異なっている。
上記裏側パネル１９のパネル本体３３における補強部材２０の下面部２０ｄ当接箇所には、パネル本体３３の表裏面に形成されたソリッド層３７よりも厚肉のソリッドからなるベース層５１が、パネル本体３３表裏面のソリッド層３７を一体に連結するように表裏面に亘って形成され、該ベース層５１には発泡層３９が形成されていない。該ベース層５１の厚さは、パネル本体３３の厚さの略１／２に設定され、ベース層５１の表側（図８の下側）は、パネル本体３３表側のソリッド層３７と面一になっており、ベース層５１の裏側（図８の上側、すなわち表側パネル１７側）に凹条部５３がパネル側溶着リブ４１ａ〜４１ｅに沿って形成されている。該凹条部５３底面には、長手方向に互いに離間するように該長手方向と直交する方向に複数の係合溝５５が形成されている。また、パネル側溶着リブ４１ｂの車体後方側、及びパネル側溶着リブ４１ｃの車体前方側には、実施形態１に対応する補強リブ４３に代えて、パネル側溶着リブ４１ｂの車体前方側、及びパネル側溶着リブ４１ｃの車体後方側の補強リブ４４と同じ形状のリブが形成され、交差リブ４６が形成されていない。
また、上記補強部材２０の下面部２０ｄには、図９に示すように、長手方向と直交する方向に延びる複数の凸部５７が、上記係合溝５５に対応するように長手方向に互いに離間して形成されている。また、補強部材２０の側面部２０ｂ，２０ｃには実施形態１の係合溝４９が形成されていない。
そして、上記裏側パネル１９の係合溝５５に補強部材２０の凸部５７が係合して補強部材２０が裏側パネル１９に位置決めされた状態で、表側パネル１７及び裏側パネル１９が振動溶着して一体化されてフロアボード５が構成されている。そのほかの構成は、実施形態１と同じであるので、同一の構成箇所には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
次に、本実施形態２の裏側パネル１９の成形には、上記第１型〜第３型に加えて、上記凹条部５３に対応する第４型が用いられ、上記第２型を後退させて熱可塑性樹脂を発泡膨張させる際、上記第４型は後退させず、第１型と第４型との間隔が型閉じ状態の間隔に維持される。また、振動溶着の際、裏側パネル１９の係合溝５５と補強部材２０の凸部５７との係合により、補強部材２０が裏側パネル１９に対して補強部材２０の長手方向（振動方向Ｘ）に移動することが防止される。
裏側パネル１９における補強部材２０の下面部２０ｄ当接箇所の内部を発泡層で構成した場合には、表側パネル１７からの押圧力によって当該当接箇所の発泡層がつぶされて裏側パネル１９が凹み、その結果、補強部材２０の第１溶着リブ４７が表側パネル１７に溶着されなかったり、溶着強度が不十分になるおそれがある。それに対し、本実施形態２によれば、裏側パネル１９における補強部材２０の下面部２０ｄ当接箇所が、厚肉のソリッドからなるベース層５１で構成されているので、表側パネル１７から押圧力を受けても凹みにくい。したがって、補強部材２０の第１溶着リブ４７を表側パネル１７に確実に溶着させることができる。
（実施形態３）
図１０は、本発明の実施形態３に係るフロアボード５を示す。この実施形態３では、表側パネル１７の形状は実施形態１と同じであるが、裏側パネル１９と補強部材２０の形状が実施形態１と異なっている。
図１０は、本発明の実施形態３に係るフロアボード５を示す。この実施形態３では、表側パネル１７の形状は実施形態１と同じであるが、裏側パネル１９と補強部材２０の形状が実施形態１と異なっている。
上記裏側パネル１９のパネル側溶着リブ４１ｂの車体後方側、及びパネル側溶着リブ４１ｃの車体前方側には、実施形態１に対応する補強リブ４３に代えて、パネル側溶着リブ４１ｂの車体前方側、及びパネル側溶着リブ４１ｃの車体後方側の補強リブ４４と同じ形状のリブが形成され、交差リブ４６が形成されていない。
また、上記補強部材２０の下面部２０ｄ側には、ソリッドからなる長尺状の第２溶着リブ５９が、長手方向一端から他端に亘って当該補強部材２０に沿うように連続して一体に突設されている。また、補強部材２０の側面部２０ｂ，２０ｃには実施形態１の係合溝４９が形成されていない。
そして、上記補強部材２０の下面部２０ｄ表面が裏側パネル１９におけるパネル側溶着リブ４１ｂ，４１ｃ間のパネル本体３３裏面から離間するとともに、第２溶着リブ５９が裏側パネル１９に対して溶着された状態で、表側パネル１７及び裏側パネル１９が、凹所Ｓ１，Ｓ２同士を互いに向かい合わせて振動溶着して一体化されてフロアボード５が構成されている。
即ち、このように組み付けられたフロアボード５は、第２溶着リブ５９先端部が裏側パネル１９のパネル本体３３裏面側ソリッド層３７を突き破って発泡層３９に侵入し、第２溶着リブ５９先端部周りの発泡層３９が溶融固化したソリッド部分４５により覆われて発泡層３９及びパネル本体３３裏面側ソリッド層３７と溶着一体化されている。そして、この第２溶着リブ５９の侵入寸法だけ補強部材２０の下面部２０ｄ表面と裏側パネル１９のパネル本体３３裏面とが互いに接近して、補強部材２０と裏側パネル１９間の第２溶着リブ５９の長さ、すなわち、補強部材２０の下面部２０ｄ表面と裏側パネル１９のパネル本体３３裏面との間に対応する長さが短くなっている。また、第１溶着リブ４７の侵入寸法が、パネル側溶着リブ４１ｂ，ｃの侵入寸法よりも短くなっている。そのほかの構成は、実施形態１と同じであるので、同一の構成箇所には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
本実施形態３のフロアボード５を製造する際には、裏側パネル１９と補強部材２０とを第２溶着リブ５９により振動溶着した後、補強部材２０が溶着された裏側パネル１９と表側パネル１７とを振動溶着する。裏側パネル１９と補強部材２０との振動溶着の方法は、実施形態１で説明した両パネル１７，１９の振動溶着の方法と同様である。
したがって、本実施形態３によれば、補強部材２０は第２溶着リブ５９により裏側パネル１９とも溶着されているので、補強部材２０のがたつきがより確実に防止される。この場合にも、補強部材２０の第２溶着リブ５９先端部が、裏側パネル１９の発泡層３９に侵入してパネル本体３３裏面側ソリッド層３７のみならず、発泡層３９とも溶着一体化され、堅いソリッド部分４５に覆われているので、補強部材２０と裏側パネル１９との結合状態が増々強固でかつ確実となり、フロアボード５全体の剛性がさらに一層高くなる。
また、第１溶着リブ４７の侵入寸法が、パネル側溶着リブ４１ｂ，４１ｃの侵入寸法よりも短く設定されているので、振動溶着の際、パネル側溶着リブ４１ｂ，４１ｃ先端面が表側パネル１７のパネル本体２１裏面に当接した後に、補強部材２０の第１溶着リブ４７先端面が表側パネル１７のパネル本体２１裏面に当接する。したがって、第１溶着リブ４７先端面が表側パネル１７のパネル本体２１に当接した際、表側パネル１７からの荷重が第１溶着リブ４７にも分散することなくパネル側溶着リブ４１ｂ，４１ｃに分散するので、補強部材２０を下方から支持する第２溶着リブ５９の破損が防止される。
なお、上記実施形態１〜３では、表側パネル１７及び裏側パネル１９の周壁部２３，３５は、互いに近接していたが、両パネル１７，１９の溶着を完了した状態で互いに溶着されていなければ当接していてもよい。
また、上記実施形態１，２では、表側パネル１７のパネル本体２１及び裏側パネル１９のパネル本体３３の両方が、内部に発泡層２７，３９を有していたが、裏側パネル１９のパネル本体３３はソリッド層のみで構成されてもよい。
また、上記実施形態１〜３では、パネル側溶着リブ４１ａ〜４１ｅを裏側パネル１９に設けていたが、表側パネル１７にパネル側溶着リブ４１ａ〜４１ｅを設けてもよい。また、補強部材２０の長手方向の移動を防止するための構造は、上記実施形態１〜３の構造に限定されず、他の構造であってもよい。たとえば、補強部材２０の長手方向両端に対応する裏側パネル１９にストッパーリブを突設するようにしてもよい。
また、上記実施形態１〜３では、表側パネル１７のみに表皮２９を設けたが、該表皮２９は裏側パネル１９にも設けてもよく、また両パネル１７，１９のいずれにも設けなくてもよい。
また、上記実施形態１〜３では、樹脂成形品がフロアボード５である場合を示したが、パッケージトレイやグローブボックスのリッド等の他の自動車用樹脂成形品、さらには自動車以外の樹脂成形品にも適用することができるものである。
本発明は、樹脂製第１パネルと樹脂製第２パネルとを圧接させた状態で振動させることにより溶着一体化してなる樹脂成形品の振動溶着構造として有用である。
５ フロアボード（樹脂成形品）
１７ 表側パネル（第１パネル）
１９ 裏側パネル（第２パネル）
２０ 補強部材
２１，３３ パネル本体
２５，３７ ソリッド層
２７，３９ 発泡層
４１ａ〜４１ｅ パネル側溶着リブ
４７ 第１溶着リブ
５９ 第２溶着リブ
１７ 表側パネル（第１パネル）
１９ 裏側パネル（第２パネル）
２０ 補強部材
２１，３３ パネル本体
２５，３７ ソリッド層
２７，３９ 発泡層
４１ａ〜４１ｅ パネル側溶着リブ
４７ 第１溶着リブ
５９ 第２溶着リブ
Claims (3)
- 樹脂製第１パネルと樹脂製第２パネルとを圧接させた状態で振動させることにより溶着一体化してなる樹脂成形品の振動溶着構造であって、
上記第１パネルは、表裏面に形成された薄肉のソリッド層と、該ソリッド層に挟まれ内部に多数の空隙を有する発泡層とを備えたパネル本体を有し、
上記第１パネルと第２パネルとの間には、長尺状の樹脂製補強部材が振動溶着時における振動方向に延びるように挟持され、
該補強部材の第１パネル側には、ソリッドからなる長尺状の第１溶着リブが当該補強部材に沿うように一体に突設され、該第１溶着リブ先端部は、振動溶着時に上記第１パネルのパネル本体裏面側ソリッド層を突き破って発泡層に侵入し、該発泡層及びソリッド層と溶着一体化されていることを特徴とする樹脂成形品の振動溶着構造。 - 請求項１に記載の樹脂成形品の振動溶着構造において、
上記第２パネルの裏面には、ソリッドからなる長尺状のパネル側溶着リブが振動溶着時における振動方向に延びるように上記第１パネル側に向かって一体に突設され、
上記パネル側溶着リブ先端部は、振動溶着時に上記第１パネルのパネル本体裏面側ソリッド層を突き破って発泡層に侵入し、該発泡層及びソリッド層と溶着一体化されていることを特徴とする樹脂成形品の振動溶着構造。 - 請求項１又は請求項２に記載の樹脂成形品の振動溶着構造において、
上記第２パネルは、表裏面に形成された薄肉のソリッド層と、該ソリッド層に挟まれ内部に多数の空隙を有する発泡層とを備えたパネル本体を有し、
上記補強部材の第２パネル側には、ソリッドからなる長尺状の第２溶着リブが当該補強部材に沿うように一体に突設され、該第２溶着リブ先端部は、振動溶着時に上記第２パネルのパネル本体裏面側ソリッド層を突き破って発泡層に侵入し、該発泡層及びソリッド層と溶着一体化されていることを特徴とする樹脂成形品の振動溶着構造。
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