(57)【要約】【課題】基材とアルミ板の隙間のばらつきを小さくすることが可能な、アルミ板の基材への接合構造を提供すること。【解決手段】基材２に接合されるアルミ板３の背面に取付用足部材４が立設されており、アルミ板３と取付用足部材４、及び、基材２と取付用足部材４が、それぞれ振動溶着によって溶着されている。そのため、振動溶着の溶着量を管理することにより、アルミ板３と基材２との隙間のばらつきを小さくすることができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、
前記基材に接合されるアルミ板と、
前記アルミ板の背面に立設固定される取付用足部材とを備え、
前記アルミ板と前記取付用足部材、及び、前記基材と前記取付用足部材が、それぞれ溶着されていることを特徴とするアルミ板の基材への接合構造。
【請求項２】
前記アルミ板と前記取付用足部材、及び、前記基材と前記取付用足部材が、それぞれ振動溶着によって溶着されていることを特徴とする請求項１に記載のアルミ板の基材への接合構造。
【請求項３】
前記取付用足部材の前記基材との溶着面が曲面形状であることを特徴とする請求項１又は２に記載のアルミ板の基材への接合構造。
【請求項４】
前記基材の前記取付用足部材と溶着される部分が凹状に形成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のアルミ板の基材への接合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用内装品等の基材に加飾用等のアルミ板が接合される場合の、その接合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、インストルメントパネル等の自動車内装品の基材にアルミ板を接合して、アルミ加飾を施すことが一般的に行われている。このアルミ板の基材への接合構造として、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。この特許文献１のアルミ板の接合構造においては、アルミ板の背面に振動溶着によって取付用足部材が立設固定されている。さらに、この取付用足部材は、合成樹脂の成形品である基材に形成された凹所に嵌め込まれた状態で、折り曲げられてカシメ部を形成しており、このカシメ部によってアルミ板と基材とが一体化されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３２２１１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述の特許文献１の接合構造においては、カシメ部を形成する際の取付用足部材の曲げ具合によって基材とアルミ板の接合具合がばらつきやすい。つまり、曲げがゆるい場合には基材とアルミ板の間に隙間が生じてしまい、この場合には、アルミ板が振動して基材に当たることによって異音が生じやすい。逆に、曲げがきつい場合にはアルミ板が基材に強く引き込まれて、アルミ板の表面に凹凸が生じて外観が損なわれてしまう。
【０００５】
本発明の目的は、基材とアルミ板の隙間のばらつきを小さくすることが可能な、アルミ板の基材への接合構造を提供することである。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００６】
第１の発明のアルミ板の基材への接合構造は、基材と、前記基材に接合されるアルミ板と、前記アルミ板の背面に立設固定される取付用足部材とを備え、前記アルミ板と前記取付用足部材、及び、前記基材と前記取付用足部材が、それぞれ溶着されていることを特徴とするものである。
【０００７】
この構成によれば、アルミ板と取付用足部材、及び、基材と取付用足部材が、それぞれ溶着されていることから、溶着量を管理することでアルミ板と基材との隙間のばらつきを小さくすることができる。
【０００８】
第２の発明のアルミ板の基材への接合構造は、前記第１の発明において、前記アルミ板と前記取付用足部材、及び、前記基材と前記取付用足部材が、それぞれ振動溶着によって溶着されていることを特徴とするものである。
【０００９】
振動溶着とは、溶着対象の２つの部材を押圧した状態で一方を振動させ、２つの部材間に生じる摩擦熱により両者を溶着接合するものである。この振動溶着を用いれば、アルミ板と取付用足部材、及び、基材と取付用足部材を、それぞれ短時間で接合することができ、作業時間を短縮できる。また、振動溶着では、その溶着時の熱的影響を表面に極力及ぼさずに局所的な溶着を行うことができるため、アルミ板と取付用足部材とが振動溶着によって溶着されることで、アルミ板の表面状態の劣化を極力抑えることができる。それに加えて、基材と取付用足部材も振動溶着によって溶着されるため、その溶着量を管理することにより、アルミ板と基材の隙間のばらつきを小さくすることができる。
【００１０】
第３の発明のアルミ板の基材への接合構造は、前記第１又は第２の発明において、前記取付用足部材の前記基材との溶着面が曲面形状であることを特徴とするものである。この構成によれば、取付用足部材と基材の接触面積が小さくなるため、溶着が容易になる。
【００１１】
第４の発明のアルミ板の基材への接合構造は、前記第１〜第３の何れかの発明において、前記基材の前記取付用足部材と溶着される部分が凹状に形成されていることを特徴とするものである。この構成によれば、取付用足部材が基材に溶着された状態での、アルミ板の背面と基材との隙間を小さくすることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、本発明の実施の形態について説明する。本実施形態は、自動車内装品の１つであるインストルメントパネルに、加飾用のアルミ板が取り付けられる場合に、本発明を適用した一例である。
【００１３】
図１に示すように、本実施形態では、オーディオ機器やナビゲーションシステム、あるいは、エアコン等が設けられる、インストルメントパネル１のセンターパネル（基材）２に加飾用のアルミ板３が取り付けられる。例えば、図１に示すように、センターパネル（基材）２の中央部に、ナビゲーションシステムのモニターが挿入される四角穴１０が形成されており、この四角穴１０の上辺部分にアルミ板３が接合される。
【００１４】
次に、アルミ板３の基材２への接合構造について図２を参照して説明する。
センターパネルを構成する基材２は、例えば、ＡＢＳ樹脂等の硬質の合成樹脂により成形されている。この基材２のアルミ板３が接合される表面側部分には、複数の凹部２ａが形成されている。これら複数の凹部２ａは、基材２の成形時に同時に形成される。
【００１５】
アルミ板３は、その表面（図２における下面）に適宜の加飾が施された板状部材である。また、図２に示すように、このアルミ板３の背面（図２における上面）には複数の取付用足部材４が立設固定されている。
【００１６】
各取付用足部材４は、板状部材が折り曲げられて形成されており、板状部材の幅方向（図２の左右方向）外側に位置する基部４ａと基部４ａよりも基材２側へ突出する幅方向中央部の凸部４ｂとを有する。そして、取付用足部材４の基部４ａがアルミ板３の背面に溶着され、一方、取付用足部材４の凸部４ｂの先端部が基材２に形成された凹部２ａの底部に溶着されている。凸部４ｂの表面（基材２との溶着面）は曲面形状（球面状）に形成されている。また、凸部４ｂの突出高さは、凹部２ａの深さよりもやや大きくなっている。尚、取付用足部材４の材質は特に限定されるものではないが、後ほど説明する振動溶着によってアルミ板３に接合される場合には、その溶着を容易に行えるように、アルミ板３と同じくアルミで形成されていることが好ましい。
【００１７】
このように、アルミ板３と取付用足部材４、及び、基材２と取付用足部材４とが、それぞれ溶着されていることから、それらの溶着量を管理することによって、アルミ板３と基材２との隙間を安定させて、そのばらつきを小さくすることができる。
【００１８】
さらに、アルミ板３と取付用足部材４、及び、基材２と取付用足部材４は、それぞれ振動溶着により溶着されていることが好ましい。対象となる２つの部材を振動溶着によって溶着する場合には、一方の部材を押圧治具に固定するとともに、他方の部材を振動治具に固定し、押圧治具を所定の押圧力で振動治具へ押しつけながら、振動治具を溶着面に平行な方向に所定の周波数（例えば、数百Ｈｚ程度）で振動させる。すると、２つの部材間に局所的に摩擦熱が生じ、この摩擦熱により２つの部材の接触部分が溶着される。この振動溶着を用いれば、アルミ板３と取付用足部材４、及び、基材２と取付用足部材４を、それぞれ短時間で接合することができることから、作業時間を短縮できる。
【００１９】
この振動溶着を用いたアルミ板３の基材２への接合工程について、図３を参照してより具体的に説明する。まず、アルミ板３と取付用足部材４をそれぞれ振動溶着治具（図示省略）に取り付けてから、図３（ａ）に示すように、アルミ板３の背面に取付用足部材４の基部４ａを振動溶着によって溶着する。このときの溶着量は、例えば、振動周波数及び振動時間（発振時間）を適宜の値に設定することによって管理することができる。
【００２０】
振動溶着による溶着は、抵抗溶接と比較して、熱の発生が局所的であり、その溶着時の熱的影響を表面に極力及ぼさずに局所的な溶着を行うことができる。そのため、アルミ板３と取付用足部材４とが溶着されるときに、加飾用のアルミ板３の表面状態の劣化を極力抑えることができる。
【００２１】
次に、取付用足部材４が溶着されたアルミ板３と基材２とを別の振動溶着金具（図示省略）に取り付けて、図３（ｂ）に示すように、取付用足部材４の凸部４ｂの先端が基材２に形成された凹部２ａの底面に当接した状態とする。そして、基材２の凹部２ａの底部と取付用足部材４の凸部４ｂの先端部とを振動溶着によって溶着する。
【００２２】
このときの溶着量は、例えば、取付用足部材４の基材２に対する沈み込み量により管理することができる。このように、取付用足部材４と基材２の溶着量を管理することにより、アルミ板３と基材２の隙間が安定し、そのばらつきが小さくなる。
【００２３】
また、前述したように、取付用足部材４の凸部４ｂの表面（基材２との溶着面）は曲面形状となっている。そのため、凸部４ｂの先端部（中央部）のみが基材２に接触し、凸部４ｂの両端は所定量ｄだけ基材２から離間している。この構成によれば、凸部４ｂが基材２に全面的に接触している場合に比べて、凸部４ｂと基材２との接触面積が小さいことから、摩擦熱がより局所的に発生し、溶着を容易に（効率的に）行うことができる。また、凸部４ｂが曲面形状であると、角張った形状である場合に比べて凸部４ｂが基材２にひっかかりにくくなり、スムーズに振動することができるようになる。
【００２４】
さらに、基材２の取付用足部材４と溶着される部分が凹状（凹部２ａ）となっているため、取付用足部材４と基材２とが溶着された状態での、アルミ板３と基材２との隙間が小さくなる。そのため、車の走行時における振動等により、アルミ板３が振動して基材２に当たることによる異音発生を防止できる。一方で、凸部４ｂの高さは凹部２ａの深さよりも若干大きいことから、振動溶着時にアルミ板３が基材２に直接接触することはない。そのため、容易且つ確実に振動溶着を行うことができ、アルミ板３に基材２との接触による凹凸が生じることもない。尚、理想的には、凸部４ｂの高さが、振動溶着時の沈み込み量とほぼ等しい量だけ凹部２ａの深さよりも大きくなっていることが好ましく、このときには、取付用足部材４と基材２とが溶着されたときのアルミ板３と基材２との隙間がほぼ０となる。
【００２５】
次に、以上説明した実施形態の具体例（実施例）について説明する。
まず、厚さ０．６ｍｍのアルミ板３の背面に、厚さが０．８ｍｍ、幅（図３の左右方向長さ）が１０ｍｍ、長さ（図３の紙面垂直方向長さ）が１５ｍｍのアルミ製板状部材に曲げ加工を施して形成した８つの取付用足部材４の基部４ａを、振動溶着によって溶着した。このときの振動周波数は２３０Ｈｚとした。また、溶着量は振動時間（発振時間）で管理し、具体的には５秒とした。
【００２６】
次に、射出成形により得られたＡＢＳ樹脂からなる基材２の８つの凹部２ａに、８つの取付用足部材４の凸部４ｂの先端をそれぞれ当接させた状態で、基材２と８つの取付用足部材４とを振動溶着によって溶着した。このときの振動周波数も２３０Ｈｚとした。また、溶着量は取付用足部材４の基材２への沈み込み量で管理し、具体的には１．０ｍｍとした。
【００２７】
また、前述したように、凸部４ｂが基材２と全面的に接触しないように、取付用足部材４の凸部４ｂが曲面形状に形成され、その両端が基材２から離間していることが好ましいが、この離間量ｄがあまり大きいと溶着部分の強度が低くなるなどの問題がある。そこで、この離間量は１ｍｍ以下であることが好ましく、さらに、０．２〜０．５ｍｍが好ましい。本実施例ではｄ＝０．５ｍｍとした。
【００２８】
このようにして基材２に接合されたアルミ板３の表面には凹凸は生じず、また、基材２との隙間が開きすぎるという問題も生じないことが確認された。
【００２９】
また、この実施例では、アルミ板３と基材２との接合に要した時間は、発振＝８秒、冷却＝２０秒、治具へのセット＋取り外し＝２３秒で、合計５１秒であった。一方、従来（前述の特許文献１に記載された接合構造）のように、取付用足部材を折り曲げてアルミ板と基材を接合した場合の作業時間は、１カ所の折り曲げ４秒×８カ所＝３２秒、治具へのセット＋取り外し＝２５秒で、合計５７秒であった。従って、本発明の接合構造とすることによって作業時間が短縮されることが確認された。
【００３０】
次に、前記実施形態に種々の変更を加えた変更形態について説明する。但し、前記実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。
【００３１】
１］取付用足部材は、前記実施形態のように板状部材が折り曲げられたものに限られず、アルミ板の背面に突出状に設けられるものであれば種々の形状、構成のものを採用できる。例えば、図４に示すように、アルミの角材が取付用足部材４Ａとしてアルミ板３の背面に溶着されてもよい。
【００３２】
２］前記実施形態では、アルミ板と取付用足部材、及び、基材と取付用足部材の両方の溶着が振動溶着によって行われているが、何れか一方、あるいは、両方が、振動溶着以外の溶着方法（例えば、抵抗溶接や超音波溶着など）によって溶着が行われていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態に係る加飾用のアルミ板が基材としてのインストルメントパネルに接合された状態を示す斜視図である。
【図２】アルミ板と基材の接合状態を示す断面図である。
【図３】アルミ板を基材に接合する工程を示す図であり、（ａ）はアルミ板に取付用足部材が溶着された状態、（ｂ）は基材に取付用足部材が当接した状態、（ｃ）は基材に取付用足部材が溶着された状態をそれぞれ示す。
【図４】変更形態に係るアルミ板と基材の接合状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
２  基材
２ａ  凹部
３  アルミ板
４，４Ａ  取付用足部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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