(57)【要約】【課題】樹脂部材に対してシート状の繊維質部材を確実に取り付けることができるとともに、取り付けた後における繊維質部材の破損を防止する。【解決手段】互いに間隔をおいて形成され、それぞれが繊維質部材２２側から圧力が加えられて繊維質部材２２と樹脂部材１５とが溶着させられた部分である複数の溶着部３０と、複数の溶着部３０の間に配され、溶着部３０における樹脂部材１５および繊維質部材２２の溶着時に溶融したものが複数の溶着部３０の間に位置する繊維質部材２２の繊維に含浸して形成された複数の溶融材料含浸部３３と、を有する取付構造とする。【選択図】図７Ｄ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂部材に対してシート状の繊維質部材を取り付けるための２部材の取付構造であって、
互いに間隔をおいて形成され、それぞれが前記繊維質部材側から圧力が加えられて前記繊維質部材と前記樹脂部材とが溶着させられた部分である複数の溶着部と、
前記複数の溶着部の間に配され、前記溶着部における前記樹脂部材および前記繊維質部材の溶着時に溶融したものが前記複数の溶着部の間に位置する前記繊維質部材の繊維に含浸して形成された複数の溶融材料含浸部と、
を有する２部材の取付構造。
【請求項２】
前記樹脂部材は、マットの少なくとも下面側を形成するゴム製の部材であり、
前記繊維質部材は、前記マットを敷設する床面との間で結合するための面ファスナーを構成する部材である請求項１に記載の２部材の取付構造。
【請求項３】
前記面ファスナーは、縦方向と横方向とに繊維が織り込まれたものであり、
前記溶着部は、前記溶融材料含浸部との境界線が前記縦方向と前記横方向との両者に交差する方向に延びるように形成された請求項２に記載の２部材の取付構造。
【請求項４】
前記面ファスナーは、ポリエステル製のものである請求項２または請求項３に記載の２部材の取付構造。
【請求項５】
樹脂部材に対してシート状の繊維質部材を取り付けるための２部材の取付方法であって、
先端に凹部と凸部とが交互に連続して形成された工具ホーンを用い、
前記樹脂部材上に前記繊維質部材を載置し、前記工具ホーンに超音波振動をかけながら前記工具ホーンの先端を前記繊維質部材側から押し付けることで、前記工具ホーンの前記凸部に対応する部分において前記樹脂部材と前記繊維質部材とを溶着して複数の溶着部を形成するとともに、前記凸部において前記樹脂部材および前記繊維質部材の溶融したものを前記凹部内に存在する前記繊維質部材の繊維に含浸させて複数の溶融材料含浸部を形成することを特徴とする２部材の取付方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂部材に対してシート状の繊維質部材を取り付けるための２部材の取付構造および２部材の取付方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、車両において、合成樹脂マットをフロアカーペットに、ホットメルトシートによって接合する構造が記載されている。そして、その下記特許文献１には、ホットメルトシートに複数のスリットを設けることで、合成樹脂マットをカーペット上に加熱溶着する際のカーペットや合成樹脂マットの変形、溶着部の剥離や破損が生じる虞がなく、溶着作業を簡易迅速に行うことができるとともに、ホットメルトシートの使用量を減少させることができると記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２５５０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
樹脂製の部材（樹脂部材）と繊維質状の部材（繊維質部材）とを上記のようなホットメルトシートを用いて接合しても、十分な接合強度が確保できない場合がある。また、熱溶着のために加圧すると、繊維質部材の繊維を潰してしまい、その溶着した部分と溶着していない部分との境界で、換言すれば、溶着した部分の外縁に沿って、繊維質部材が裂けてしまう虞がある。
【０００５】
本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、樹脂部材に対してシート状の繊維質部材を確実に取り付けることができるとともに、取り付けた後における繊維質部材の破損を防止することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために本発明の２部材の取付構造は、
樹脂部材に対してシート状の繊維質部材を取り付けるための２部材の取付構造であって、
互いに間隔をおいて形成され、それぞれが前記繊維質部材側から圧力が加えられて前記繊維質部材と前記樹脂部材とが溶着させられた部分である複数の溶着部と、
前記複数の溶着部の間に配され、前記溶着部における前記樹脂部材および前記繊維質部材の溶着時に溶融したものが前記複数の溶着部の間に位置する前記繊維質部材の繊維に含浸して形成された複数の溶融材料含浸部と、
を有することを特徴とする。
【０００７】
溶着部は、圧力を加えた溶着によって、繊維が潰された状態、換言すれば、織りが壊れた状態となっている。そのため、従来の取付構造においては、２部材の接合強度を確保するために、溶着部の面積を大きくしてしまうと、その溶着部の外縁に沿って裂けてしまうという問題がある。一方で、溶着部を小さく分割してしまうと、２部材の間で十分な接合強度が確保できないという問題がある。それに対して、この構成の２部材の取付構造は、繊維質部材における溶着部と溶着部との間の織りが壊れていない繊維部分に、溶着時に溶融した樹脂部材および繊維質部材を含浸・凝固させ、その織りが壊れていない繊維部分を溶融した樹脂部材および繊維質部材によって覆い固めた構造となっている。つまり、この構成の２部材の取付構造は、溶着部と溶着部との間に織りが壊れていない部分が存在するため、繊維質部材が溶着部に沿って裂けてしまうことを防止することができるとともに、その織りが壊れていない部分を溶融した樹脂部材を含浸・凝固させて、繊維質部材と樹脂部材とを一体化させるため、２部材の間の接合強度を高めることができる。
【０００８】
この構成の取付構造における「繊維質部材」は、例えば、天然繊維や化学繊維によって、単に布状に形成されたものであってもよく、表面を起毛させたようなものであってもよい。そのような繊維質部材を取り付けるための「樹脂部材」は、特に限定されず、ゴム製の部材であっても、プラスチック製の部材であってもよい。なお、樹脂部材に対して繊維質部材を溶着する方法は、溶融した樹脂部材および繊維質部材を溶着部の外側に押し出させることが可能な方法であれば特に限定されないが、溶着部と溶着部との間の繊維を壊さないように、直接的に熱を加えず部分的に振動や超音波を用いて溶着する方法が好適である。
【０００９】
上記構成において、前記樹脂部材は、マットの少なくとも下面側を形成するゴム製の部材であり、前記繊維質部材は、前記マットを敷設する床面との間で結合するための面ファスナーを構成する部材である構成とすることができる。
【００１０】
例えば、乗物用のフロアマット等において、ずれを防止するために、マットと床面との間に面ファスナーを採用する場合がある。そして、この構成の２部材の取付構造は、ゴム製のマットに面ファスナーを取り付けるための構造に採用されている。マットを床面にしっかりと固定するために、比較的接着力の強い面ファスナーが用いられるため、マットの取り外しの際には、溶着部に大きな力が加わることになる。そのため、このようなゴム製のマットに対して面ファスナーを取り付ける構造には、上記構成の２部材の取付構造が、特に有効である。
【００１１】
また、上記構成において、前記面ファスナーは、縦方向と横方向とに繊維が織り込まれたものであり、前記溶着部は、前記溶融材料含浸部との境界線が前記縦方向と前記横方向との両者に交差する方向に延びるように形成された構成とすることができる。
【００１２】
面ファスナーは、縦方向と横方向とに織り込まれたものであるため、溶着部と溶融材料含浸部との境界線が、縦方向あるいは横方向に沿って形成されていると、面ファスナーは、その境界線に沿って裂け易い。それに対して、この構成の２部材の取付構造は、溶着部と溶融材料含浸部との境界線が縦方向と横方向との両者に交差する方向に延びているため、境界線に沿って裂けることがなく、面ファスナーの破損を防止することができる。
【００１３】
また、上記構成において、前記面ファスナーは、ポリエステル製のものである構成とすることができる。
【００１４】
上記課題を解決するために本発明の２部材の取付方法は、
樹脂部材に対してシート状の繊維質部材を取り付けるための２部材の取付方法であって、
先端に凹部と凸部とが交互に連続して形成された工具ホーンを用い、
前記樹脂部材上に前記繊維質部材を載置し、前記工具ホーンに超音波振動をかけながら前記工具ホーンの先端を前記繊維質部材側から押し付けることで、前記工具ホーンの前記凸部に対応する部分において前記樹脂部材と前記繊維質部材とを溶着して複数の溶着部を形成するとともに、前記凸部において前記樹脂部材および前記繊維質部材の溶融したものを前記凹部内に存在する前記繊維質部材の繊維に含浸させて複数の溶融材料含浸部を形成することを特徴とする。
【００１５】
この構成の２部材の取付方法は、樹脂部材に対して繊維質部材を溶着する方法として、超音波振動による溶着を採用している。そして、この構成の２部材の取付方法は、工具ホーンの形状に特徴を有し、工具ホーンの先端が凹部と凸部とが交互に連続して形成されていることで、凹部に対応する箇所に溶融材料含浸部を形成することができる。したがって、この構成の２部材の取付方法によれば、樹脂部材に対してシート状の繊維質部材を確実に取り付けることができるとともに、取り付けた後における繊維質部材の破損を防止することが可能な二部材の取付構造を、短時間で容易に形成することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、樹脂部材に対してシート状の繊維質部材を確実に取り付けることができるとともに、取り付けた後における繊維質部材の破損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施例である２部材の取付構造を採用した車両用フロアマットが敷設された車両の車室内を示す図である。
【図２】車室のフロアを示す平面図である。
【図３】図１に示すフロアマットの下面図である。
【図４】フロアマットの面ファスナーを取り付けた部分を拡大して示す図である。
【図５】フロアマットに対して面ファスナーの溶着を行う前の状態を示す断面図である。
【図６】フロアマットに対して面ファスナーの溶着を行っている状態を示す断面図である。
【図７Ａ】フロアマットに対して面ファスナーを重ねた状態を示す断面図である。
【図７Ｂ】工具ホーンによって、面ファスナーを押圧し始めた状態を示す断面図である。
【図７Ｃ】工具ホーンによって、面ファスナーを押圧するとともに超音波振動を付与した状態を示す断面図である。
【図７Ｄ】フロアマットに対して面ファスナーの溶着が完了した状態を示す断面図である。
【図８】本発明の実施例である２部材の取付構造を面ファスナー側から撮像した倍率２０倍の写真である。
【図９】本発明の実施例である２部材の取付構造の断面を撮像した倍率２０倍の写真である。
【図１０】本発明の実施例である２部材の取付構造の断面を撮像した倍率５０倍の写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための形態として、本発明の実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、本発明は、下記の実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。
【００１９】
本発明の実施例である２部材の取付構造は、車両のフロア１０に敷設されるフロアマット１１に採用されている。まず、そのフロアマット１１のフロア１０への取付構造について、図１〜図３を参照しつつ説明することとする。なお、各図において、車両前方および車両後方をＦＲおよびＲＲの矢印でそれぞれ示し、車両右方向および車両左方向をＲおよびＬの矢印でそれぞれ示す。
【００２０】
運転席側のフロア１０には、図１に示すように、フットレスト１２が形成されるとともに、アクセルペダル１３およびブレーキペダル１４が配されている。なお、フロア１０は、フロアパネル上にフロアカーペットが敷設された構成とされている。なお、そのフロアカーペットは、ニードルパンチカーペットであり、フロア１０の表面は不織布状のものとなっている。
【００２１】
フロアマット１１は、樹脂材料（例えば、ＳＢＲ系ゴム等）を基材１５として、その表面にニードルパンチカーペット１６が貼着されて形成されたものである（図５参照）。なお、フロアマットは、それに限定されず、パイルカーペットを用いたものやゴム製のもの等を採用することもできる。
【００２２】
そして、本発明のマット取付構造は、図１に示すように、ループとフックとを係合させる面ファスナー２０を２組用いたものである。それら面ファスナー２０の各々は、フロア１０の上面に取り付けられたフロア側面ファスナー部２１と、フロアマット１１の下面に取り付けられたマット側面ファスナー部２２と、からなる。そして、それらフロア側面ファスナー部２１とマット側面ファスナー部２２とを重ね合わせることで、それらのループとフックとが互いに係合し、フロアマット１１がフロア１０に対して取り付けられる。
【００２３】
フロア側面ファスナー部２１は、図２に示すように、円形状とされ、フックが形成されたフック面とされている。一方、マット側面ファスナー部２２は、図３に示すように、フロア側面ファスナー部２１と同様に円形状とされ、ループが形成されたループ面とされている。また、図２に示すように、マット側面ファスナー部２２は、フロア側面ファスナー部２１に比較して大きな径の円形状とされている。
【００２４】
フロアマット１１には、マット側面ファスナー部２２が、溶着によって接合されている。具体的には、図４に示すように、マット側面ファスナー部２２の外周側に沿って、複数の溶着部３０が並んで配されており、それら複数の溶着部３０において、フロアマット１１にマット側面ファスナー部２２接合されている。そして、このフロアマット１１に対してマット側面ファスナー部２２を接合する取付構造が、本発明の２部材の取付構造となっている。以下に、本発明の２部材の取付構造について、本発明の２部材の取付方法をも説明しつつ、詳しく説明することとする。
【００２５】
先にも述べたように、フロアマット１１は、樹脂材料（例えば、ＳＢＲ系ゴム等）を基材１５とし、その基材１５の表面にニードルパンチカーペット１６が貼着されて形成されている。なお、そのニードルパンチカーペット１６は、図５に示すように、樹脂によってコーティングされた下層側の基布層１６ａと、上層側のパイル層１６ｂと、からなる。そして、樹脂部材としてのフロアマット１１の基材１５に対して、繊維質部材としてのマット側面ファスナー部２２を取り付ける構造が、本発明の２部材の取付構造となっている。なお、マット側面ファスナー部２２は、ポリエステル製のものであり、図４に概略的に示すように、互いに直交する縦方向と横方向とに延びる繊維が織り込まれて形成されたものとなっている。
【００２６】
まず、上記のような構成のフロアマット１１に対して、詳しく言えば、フロアマット１１の基材１５の下面側に、ホットメルトシート３１を介して、マット側面ファスナー部２２が貼着される。その後、図６に示すように、超音波振動を用いた超音波溶着によって、基材１５とマット側面ファスナー部２２とが接合されている。なお、その超音波溶着には、工具ホーン（共鳴体）３２が用いられ、発振器で増幅された電気信号が振動子（コンバーター）へ伝達されて振動エネルギーに変換され、その振動エネルギーが工具ホーン３２を通して、基材１５とマット側面ファスナー部２２とに伝達される。そして、その振動エネルギーによって、基材１５とマット側面ファスナー部２２との間で、大きな摩擦熱が発生し、それら基材１５とマット側面ファスナー部２２とが溶融して互いに溶着されるようになっている。
【００２７】
なお、本発明の取付方法に用いられる工具ホーン３２は、図６に示すように、先端が、凸部３２ａと凹部３２ｂとが交互に連続して形成されたものとなっている。基材１５とマット側面ファスナー部２２とは、工具ホーン３２の凸部３２ａによって押圧された部分が、上述した溶着部３０となる。一方、工具ホーン３２の凹部３２ｂに対応する部分においては、超音波振動を付与している際に、凸部３２ａに押圧されて溶融したマット側面ファスナー部２２（ポリエステル），ホットメルトシート３１，フロアマット１１の基材１５（ＳＢＲ系ゴム）が、凹部３２ｂ内に存在するマット側面ファスナー部２２の繊維に含浸することになる。
【００２８】
本発明の２部材の取付方法について、つまり、フロアマット１１に対してマット側面ファスナー部２２を取り付ける際の加工手順について、図７Ａ，図７Ｂ，図７Ｃ，図７Ｄを参照しつつ、より詳細に説明することとする。
【００２９】
図７Ａに示すように、まず、フロアマット１１の裏面を上方に向けた状態で載置する。そして、フロアマット１１の基材１５の下面側（図７Ａにおける上側）に、ホットメルトシート３１を介して、マット側面ファスナー部２２を重ねる。また、図７Ａにおいては、工具ホーン３２を、フロアマット１１の押圧箇所の鉛直方向上方に位置させた状態を示している。
【００３０】
そして、図７Ｂに示すように、工具ホーン３２をフロアマット１１に向けて下降させると、工具ホーン３２は、凸部３２ａによってマット側面ファスナー部２２を押圧し、そのマット側面ファスナー部２２の一部を押し潰すことになる。ただし、この時点では、凸部３２ａは、フロアマット１１の基材１５の高さまでは下降していない、換言すれば、基材１５より上方に位置している。また、凹部３２の底面３２ｂ１は、マット側面ファスナー部２２の高さまで下降していない、換言すれば、マット側面ファスナー部２２の上方に位置しているため、凹部３２ｂ内には、マット側面ファスナー部２２との間に空間が残った状態となっている。
【００３１】
そして、図７Ｃに示すように、工具ホーン３２をさらに下降させつつ超音波エネルギーを加える。すると、工具ホーン３２は、凸部３２ａにおいて、大きな圧力によって、マット側面ファスナー部２２を介して基材１５およびニードルパンチカーペット１６をも押し下げつつ、超音波エネルギーによって、マット側面ファスナー部２２，ホットメルトシート３１および基材１５を溶融させる。それにより、工具ホーン３２は、凸部３２ａにおいて、マット側面ファスナー部２２を押し潰すようにして、押し固めるのである。
【００３２】
一方で、凸部３２ａによって押し固められた部分（溶着部３０）からは、マット側面ファスナー部２２，ホットメルトシート３１および基材１５が溶融し、凹部３２ｂによって形成された空間に流れ込むことになる。そして、工具ホーン３２にさらなる下降によって、凹部底面３２ｂ１もマット側面ファスナー部２２を押圧し始め、マット側面ファスナー部２２の先端のみを押し潰すことになる。つまり、工具ホーン３２は、凹部３２ｂに対応する部分において、凸部３２ａほど大きな圧力を加えることがなく、マット側面ファスナー部２２の織りを壊すほど押圧することがない。したがって、凹部３２ｂ内には、マット側面ファスナー部２２のループが残った状態で、溶融した樹脂が流れ込むのである。つまり、凹部３２ｂ内においては、マット側面ファスナー部２２の繊維（ループ）に、凸部３２ａに対応する部分から溶融した樹脂（マット側面ファスナー部２２，ホットメルトシート３１および基材１５）が含浸し、マット側面ファスナー部２２の繊維が溶融した樹脂によって覆い固められた溶融材料含浸部３３が形成されることになるのである。
【００３３】
そして、図７Ｄに示すように、超音波振動を止めて工具ホーン３２を上昇させてフロアマット１１から離間させると、溶着部３０と溶融材料含浸部３３とが交互に連なった状態が形成される。したがって、基材１５とマット側面ファスナー部２２とは、溶着部３０において強固に溶着されるとともに、溶融材料含浸部３３においてマット側面ファスナー部２２の繊維が基材１５の溶融したものと絡み合った状態で固まっている。そのため、マット側面ファスナー部２２が、詳しく言えば、マット側面ファスナー部２２における溶着部３０と溶融材料含浸部３３との境界に沿って裂けることがない。
【００３４】
なお、図７Ｃ，図７Ｄでは、溶着部３０および溶融材料含浸部３３において、マット側面ファスナー部２２，ホットメルトシート３１，基材１５，ニードルパンチカーペット１６をそれぞれ領域で示すとともに、それらの境界を破線で示したが、実際には、それらが溶着、あるいは、溶融して混じり合ったものとなっている。上記実施例のものとは、溶着部３０および溶融材料含浸部３３の寸法やそれらの間隔が相違するが、同様の取付方法によって、フロアマットトと面ファスナーとを取り付けた部分の拡大写真を、図８〜図１０に示す。これらの写真から、溶融材料含浸部３３が、マット側面ファスナー部２２の繊維（ループ）がほぼそのまま残っており、その繊維が溶融した樹脂によって覆い固められた状態となっていることを視認することできる。
【００３５】
以上のように、本発明の２部材の取付方法によって形成される取付構造は、(A)互いに間隔をおいて形成され、それぞれが繊維質部材であるマット側面ファスナー部２２側から圧力が加えられてマット側面ファスナー部２２と樹脂部材であるフロアマット１１の基材１５とが溶着させられた部分である複数の溶着部３０と、(B)複数の溶着部３０の間に配され、溶着部３０におけるマット側面ファスナー部２２および基材１５の溶着時に溶融したものが複数の溶着部３０の間に位置するマット側面ファスナー部２２の繊維に含浸して形成された複数の溶融材料含浸部３３と、を有する構造とされる。本取付構造は、繊維が潰されていない状態、換言すれば、織りが壊れていない状態となっている溶融材料含浸部３３が、溶着部３０と溶着部３０との間に配されている。フロアマット１１をフロア１０から取り外す場合等には、溶着部３０には比較的大きな力が加わることになるが、本取付構造は、上記のような構造とされているため、マット側面ファスナー部２２が溶着部３０に沿って裂けてしまうことを防止することができる。また、本取付構造は、溶着部３０と溶着部３０との間に位置するマット側面ファスナー部２２の潰されていない繊維に、フロアマット１１の基材１５の溶融したものを含浸・凝固させて、マット側面ファスナー部２２を基材１５と一体化させるため、それらマット側面ファスナー部２２とフロアマット１１の基材１５との間の接合強度を高めることができる。
【００３６】
また、本発明の取付構造は、図４に示すように、溶着部３０の形状が概して台形形状とされている。そのような形状とされることで、溶着部３０と溶融材料含浸部３３との境界線（延びる方向の一例：図４におけるＬ）が、マット側面ファスナー部２２の繊維の延びる方向である縦方向と横方向との両者に交差する方向に延びている。例えば、溶着部３０と溶融材料含浸部３３との境界線が、繊維の延びる方向である縦方向あるいは横方向に沿って延びていると、フロアマット１１をフロア１０から取り外す際に、マット側面ファスナー部２２は、溶着部３０の織りが壊れているため、溶着部３０と溶融材料含浸部３３との境界線に沿って裂けてしまう虞がある。しかしながら、本取付構造によれば、そのようなマット側面ファスナー部２２の破損を防止することができる。
【００３７】
＜他の実施形態＞
上記実施例の２部材の取付構造は、繊維質部材であるマット側面ファスナー部２２が円形状のものとされて、溶着部３０と溶融材料含浸部３３とが交互に円環状に配されていたが、それに限定されない。例えば、マット側面ファスナー部が、四角形状のものとされ、溶着部と溶融材料含浸部とが各辺に沿って交互に直線状に配されていてもよい。
【００３８】
上記実施例の２部材の取付構造は、車両用フロアマットに採用されていたが、それに限定されず、種々の乗物のフロアマットにおいて採用可能である。例えば、列車や遊戯用車両、飛行機やヘリコプター、船舶や潜水艇などの乗物用フロアマットの取付構造に適用することができる。さらに言えば、上記実施例の２部材の取付構造は、乗物用フロアマットに限定されず、樹脂部材に対してシート状の繊維質部材を取り付ける場合に、広く採用可能である。樹脂部材としては、上記のようなゴム製のものに限定されず、例えば、プラスチック製のものであってもよい。また、繊維質部材としては、ナイロン製（ポリアミド）のものであってもよい。さらに言えば、化学繊維によって形成された面ファスナーに限定されず、天然繊維によって形成されたものも採用することができる。また、繊維質部材には、上記のようなパイル（毛羽）が設けられたものに限定されず、単に布状とされたものも採用することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１１…フロアマット、１５…基材〔樹脂部材〕、１６…ニードルパンチカーペット、２０…面ファスナー、２２…マット側面ファスナー部〔繊維質部材〕、３０…溶着部、３２…工具ホーン、３２ａ…凸部、３２ｂ…凹部、３３…溶融材料含浸部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図８】
2020157876.tif 000013
【図９】
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【図１０】
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