專利名稱：車輛用模制件和附連模制件端蓋的方法
技術領域：
本公開總體上涉及車輛用模制件和附連模制件端蓋的方法。
背景技術：
車輛用模制件附連或安裝至例如設置于車輛的門芯板上的車窗開口的邊緣，用于裝飾或綴飾車輛的外部。車輛用模制件包括模制件本體和模制件端蓋。長形模制件本體例如沿車窗開口的邊緣附連于車輛。模制件端蓋附連于模制件本體的縱向方向上的末端部分。模制件端蓋設置有蓋部，該蓋部覆蓋模制件本體的縱向方向上的端面。先前已經公開了用于將模制件端蓋附連于模制件本體的結構。下文中稱為參考文獻I的JP2005-104168A公開了一種設置有與模制件本體接合的鉤形部的模制件端蓋。參考文獻I中公開的模制件端蓋包括蓋部和蓋保持部。蓋部布置成面向模制件本體的縱向方向上的端面，使得蓋部覆蓋該縱向方向上的端面。蓋保持部連接于蓋部并且在模制件本體的縱向方向上延伸。蓋保持部面向模制件本體的側部。鉤形部形成在蓋保持部上。鉤形部與形成在靠近模制件本體的縱向方向上的末端部分設置的側部上的凹入部接合。鉤形部設置在預先附連于模制件端蓋的板簧上。鉤形部回彈并且在由板簧產生的回彈力下與凹入部接合，從而使得模制件端蓋牢固地附連于模制件本體。鉤形部設置有相對于模制件本體的縱向方向上的軸線傾斜的傾斜面和垂直于模制件本體的縱向方向上的該軸線的鉛垂面(gravitationally vertical surface)。即使在凹入部的位置形成在略微不同于預定位置的位置處的情況下，鉤形部的傾斜面的一部分仍然與凹入部的邊緣部分接合，從而將模制件端蓋保持在模制件本體上。而且，即使在凹入部設置成尺寸小于預定尺寸的情況下，鉤形部的鉛垂面仍然與凹入部的邊緣部分接合，從而將模制件端蓋保持到|吳制件本體。下文中稱為參考文獻2的JP2003-118384A公開了用于將模制件端蓋保持到模制件本體的方法。在參考文獻2中，將設置有配裝部或保持部的模制件端蓋從模制件本體的縱向方向上的端面處的開口插入。將樹脂銷釘驅入穿過設置在模制件本體的側部上的附連孔，然后穿過設置在模制件端蓋的配裝部上的另一附連孔，從而將模制件端蓋保持到模制件本體。根據參考文獻I中所公開的將模制件端蓋附連于模制件本體的結構，模制件本體和模制件端蓋設計成，考慮到形成在模制件本體的縱向方向上的末端部分的側部處的凹入部的尺寸誤差，在模制件本體的凹入部和模制件端蓋的鉤形部之間有意地設置有間隙。由于板簧的回彈力，該間隙被填充。然而，在板簧的回彈力降低的高溫情況下，間隙存留。當在模制件本體的縱向方向上拉拽模制件端蓋時，間隙降低了拉伸載荷(tensile load),該拉伸載荷是從模制本體拉出模制件端蓋的所需的載荷。根據參考文獻2中公開的將模制件端蓋附連于模制件本體的方法，該方法包括在模制件本體和模制件端蓋中的每一個上形成附連孔的過程以及將樹脂銷釘驅入穿過附連孔的過程。因此，用于將模制件端蓋附連于模制件本體的過程的數量增加，進而增加了制造成本。因此存在對于將模制件端蓋附連于模制件本體的過程簡單并且同時防止在高溫情形下拉伸載荷降低的車輛用模制件和附連模制件端蓋的方法的需要。

發(fā)明內容
根據本公開的一方面，車輛用模制件包括模制件本體，所述模制件本體由樹脂制成、構造成附連于車輛、形成長形的、設置有在所述模制件本體的縱向方向上的端面和側部。所述車輛用模制件還包括模制件端蓋，所述模制件端蓋由與制成所述模制件本體的樹脂不同的樹脂材料制成、設置有蓋部和蓋保持部。通過將所述蓋部布置成與所述模制件本體的所述縱向方向上的所述端面接觸，所述蓋部覆蓋所述模制件本體的所述縱向方向上的所述端面。所述蓋保持部連接于所述蓋部并且從所述蓋部延伸成使得所述蓋保持部沿所述模制件本體的所述縱向方向面向所述模制件本體的所述側部。所述蓋保持部設置有嵌入部分，所述嵌入部分通過超聲波焊接嵌入且嵌入在所述模制件本體的所述側部中。因此，通過超聲波焊接將由不同于用于形成模制件本體的樹脂的樹脂材料形成的模制件端蓋附連于模制件本體。焊接機器人或類似的裝備容易地提供超聲波焊接。超聲波焊接無需用于提供附連孔和用于驅動樹脂銷釘穿過附連孔的過程。因此，可以在沒有復雜過程的情況下將模制件端蓋附連于模制件本體。在超聲波振動狀態(tài)下的為超聲波焊接提供的超聲波變幅桿在將蓋保持部向模制件本體的側部按壓的方向上向蓋保持部施加壓力。由于使蓋保持部和模制件本體熔融的超聲波振動以及超聲波變幅桿所施加的壓力，蓋保持部的熔融部分從模制件本體的側部的方向嵌入模制件本體中。嵌入部分從模制件本體的側部沿厚度方向——沿垂直于側部的方向，即，與模制件本體的縱向方向垂直的方向——延伸。由此，在沿模制件本體的縱向方向拉拽模制件端蓋的情況下，嵌入部分與模制件本體干涉。嵌入部分與模制件本體的干涉狀態(tài)即使在高溫條件下也不會有大的改變。所以，即使在高溫條件下模制件端蓋的拉伸載荷也保持較大。因此，所述車輛用模制件可提供構造成以簡單的過程附連于模制件本體并且在高溫情形下也不降低拉伸載荷的模制件端蓋。根據本公開的另一方面，車輛用模制件設置有長度大于等于0.25mm的嵌入部分。因為在嵌入部分大于等于0.25mm的狀態(tài)下，模制件端蓋的拉伸載荷大大地增加，所以嵌入部分的長度大于等于0.25_是有利的。相應地，可以提供拉伸載荷的品質充足的車輛用1吳制件。根據本公開的又一方面，所述車輛用模制件的特征在于所述蓋保持部設置有多個嵌入部分，每個所述嵌入部分嵌入在沿所述模制件本體的所述縱向方向的相應部分中。蓋保持部設置有多個嵌入部分，每個嵌入部分嵌入在模制件本體的沿所述縱向方向設置的相應部分中。通過超聲波焊接，沿模制件本體的縱向方向在多個部位將蓋保持部嵌入模制件本體中可大大地增強模制件端蓋的拉伸載荷。相應地，可以提供很好地滿足拉伸載荷品質的車輛用模制件。根據本公開的又一方面，提供了一種將模制件端蓋附連于模制件本體的方法，所述模制件本體構造成附連于車輛，其中，所述模制件本體由樹脂制成、形成長形的、且設置有在所述模制件本體的縱向方向上的端面和側部，并且，所述模制件端蓋由與用于所述模制件本體的樹脂不同的樹脂材料制成、且設置有覆蓋所述模制件本體的所述縱向方向上的所述端面的蓋部和連接于所述蓋部的蓋保持部，所述方法包括:端蓋布置過程，在所述端蓋布置過程中，將所述模制件端蓋布置成如下狀態(tài):所述蓋部被放置在所述模制件本體的所述縱向方向上的所述端面處，并且所述蓋保持部與所述模制件本體的所述側部接觸；以及超聲波焊接過程，在所述超聲波焊接過程中，將提供用于所述超聲波焊接的超聲波變幅桿的接觸部分的頂端表面布置成與所述蓋保持部和所述模制件本體接觸，在所述超聲波焊接過程中，處于超聲波振動狀態(tài)的所述超聲波變幅桿沿所述蓋保持部按壓所述模制件本體的所述側部的方向向所述蓋保持部施加壓力，在所述超聲波焊接過程中，將所述模制件端蓋焊接至所述模制件本體，其中，除了所述超聲波變幅桿施加的壓力之外，還使所述蓋保持部和所述模制件本體熔融或軟化，從而將熔融或軟化的蓋保持部嵌入所述模制件本體的熔融或軟化的側部中，其中，通過超聲波變幅桿的振動所產生的摩擦熱提供所述蓋保持部和所述模制件本體的熔融、以及通過超聲波變幅桿的振動提供所述蓋保持部和所述模制件本體的軟化。相應地，通過超聲波焊接將由與用于形成模制件本體的樹脂不同的樹脂材料形成的模制件端蓋附連于模制件本體。焊接機器人或類似的裝備容易地提供超聲波焊接。超聲波焊接無需用于提供附連孔和用于驅動樹脂銷釘穿過附連孔的過程。因此，可以在沒有復雜過程的情況下將模制件端蓋附連于模制件本體。在超聲波振動狀態(tài)下的為超聲波焊接提供的超聲波變幅桿在將蓋保持部向模制件本體的側部按壓的方向上向蓋保持部施加壓力。由于使蓋保持部和模制件本體熔融的超聲波振動以及超聲波變幅桿所施加的壓力，蓋保持部的熔融部分從模制件本體的側部的方向嵌入模制件本體中。嵌入部分從模制件本體的側部沿厚度方向——沿垂直于側部的方向，即，與模制件本體的縱向方向垂直的方向——延伸。由此，在沿模制件本體的縱向方向拉拽模制件端蓋的情況下，嵌入部分與模制件本體干涉。嵌入部分與模制件本體的干涉狀態(tài)即使在高溫條件下也不會有大的改變。所以，即使在高溫條件下模制件端蓋的拉伸載荷也保持較大。因此，所述車輛用模制件可提供具有所述簡單的過程并且在高溫情形下也不降低拉伸載荷的將模制件端蓋附連于模制件本體的方法。根據本公開的又一方面，附連所述模制件端蓋的所述方法提供大于等于0.25mm的嵌入長度，其中所述嵌入長度對應于在所述超聲波焊接過程中從所述模制件本體的所述側部的方向嵌入所述模制件本體中的部分的長度。因為在嵌入部分大于等于0.25mm的狀態(tài)下，模制件端蓋的拉伸載荷大大地增加，所以嵌入模制件本體中的部分的長度或者說嵌入部分的長度大于等于0.25mm是有利的。相應地，可以提供拉伸載荷的品質充足的車輛用模制件。根據本公開的另一方面，附連模制件端蓋的所述方法采用在所述接觸部分的頂端表面處設置有凹入部的超聲波變幅桿。超聲波變幅桿在接觸部分的頂端表面處設置有凹入部。在凹入部中，容納蓋保持部和模制件本體由于超聲波焊接而熔融時所產生的毛刺。由此，防止毛刺暴露于產品的外側部，特別是超聲波變幅桿的外圍部分的周圍。根據本公開的又一方面，附連模制件端蓋的所述方法的特征在于所述超聲波變幅桿布置成使得在所述超聲波焊接過程中所述超聲波變幅桿在沿所述模制件本體的所述縱向方向的多個位置與所述蓋保持部和所述模制件本體接觸。
超聲波變幅桿布置成使得在超聲波焊接過程中超聲波變幅桿在沿模制件本體的縱向方向的多個位置與蓋保持部和模制件本體接觸。通過超聲波焊接將蓋保持部沿模制件本體的縱向方向在多個位置處嵌入模制件本體中可大大地增加模制件端蓋的拉伸載荷。因此，可以提供很好地滿足拉伸載荷品質的車輛用模制件。根據本公開的另一方面，用于附連模制件端蓋的所述方法另外包括給所述模制件本體的所述側部提供裝飾所述車輛的外部的裝飾表面和在所述裝飾表面的相反側面上的內表面的過程；給所述模制件本體提供長形的唇狀件保持部的過程，所述唇狀件保持部構造成用以保持沿所述模制件本體的所述縱向方向與車輛零件接觸的唇狀件，所述模制件本體在所述唇狀件保持部沿所述模制件本體的所述縱向方向面向所述模制件本體的所述內表面的方向上彎曲；以及超聲波切割過程，在所述超聲波切割過程中，通過用超聲波刀具從所述唇狀件保持部的端面沿所述縱向方向切割所述唇狀件保持部的過程，切割并去除所述唇狀件保持部的一部分。所述端蓋布置過程包括將所述模制件端蓋布置成處于如下狀態(tài)的過程:所述端蓋保持部與所述模制件本體的面向所述超聲波切割過程所去除的部分的所述內表面接觸。通過超聲波刀具去除唇狀件保持部的一部分使模制件本體的內表面?zhèn)嚷冻?，即露出由切除的部分所覆蓋的部分。模制件端蓋布置成使得蓋保持部與模制件本體的露出的內表面接觸。在所提供的這種狀態(tài)下，啟動超聲波變幅桿使得蓋保持部嵌入模制件本體的內表面。因此，通過超聲波焊接將模制件端蓋焊接至模制件本體。焊接機器人或類似的裝備容易地提供超聲波焊接。因此，可以通過簡單的制造過程將模制件本體附連于模制件端蓋。


從參考附圖考慮的下列詳細的說明中，本公開的前述和附加的特性和特征將變得更加顯而易見，其中:圖1是根據第一實施方式的車輛用模制件的分解立體圖；圖2是圖示模制件本體的主視圖；圖3是沿圖2中的線II1-1II截取的模制件本體的截面視圖；圖4是沿圖2中的線IV-1V截取的模制件本體的截面視圖；圖5是圖示切割之前的模制件本體的主視圖；圖6是從模制件本體的縱向方向觀看的視圖，圖示了設置在切割設備上的切割之前的模制件本體和超聲波刀具的初始位置之間的位置關系；圖7是從與切割之前的模制件本體的縱向方向垂直的方向觀看的視圖，圖示了設置在切割設備上的切割之前的模制件本體和超聲波刀具的初始位置之間的位置關系；圖8是布置到模制件本體上的模制件端蓋的沿與模制件本體的縱向方向垂直的方向截取的截面視圖；圖9是超聲波變幅桿的立體圖；圖10是超聲波變幅桿的主視圖；圖11是超聲波變幅桿的側視圖；圖12是沿圖10中的線XI1-XII截取的超聲波變幅桿的接觸部分的截面視圖；圖13是示出超聲波變幅桿相對于模制件本體和蓋保持部的布置位置的圖14是從與模制件本體的縱向方向垂直的方向觀看的、示出了超聲波變幅桿的接觸部分的頂端表面與模制件本體和蓋保持部接觸的位置的視圖；圖15是圖示出通過超聲波焊接將蓋保持部焊接至由樹脂制成的模制件本體的狀態(tài)的圖；圖16是詳細地圖示圖15中的部分D的放大視圖；圖17是圖示從蓋保持部拉出超聲波變幅桿的接觸部分的狀態(tài)的圖；圖18是示出嵌入長度X和行程長度Y的圖；圖19是示出拉伸載荷F的測量方法的圖；圖20是示出行程長度Y和拉伸載荷F之間的關系的圖表；以及圖21是示出嵌入長度X和拉伸載荷F之間的關系的圖表。
具體實施例方式下面將描述根據第一實施方式的車輛用模制件I。圖1是根據第一實施方式的車輛用模制件I的分解立體圖。如圖1所示，車輛用模制件I包括模制件本體10和模制件端蓋20。模制件本體10形成為長形的并且設置有在縱向方向上的端面101和側部102。側部102是模制件本體10的沿與模制件本體10的縱向方向垂直的方向截取的截面的外輪廓所限定的部分。通過擠出成型等方法形成模制件本體10。通過注塑成型等方法形成模制件端蓋20。模制件端蓋20與模制件本體10分開形成。在單獨形成模制件端蓋20之后,將模制件端蓋20附連于模制件本體10的在模制件本體10的縱向方向上的末端部分上。根據第一實施方式的車輛用模制件I是附連于形成在車輛的門芯板上的車窗開口的下邊緣的帶模制件(belt moulding)。圖2是主要在模制件本體10的縱向方向上的末端部分周圍圖示模制件本體的10的主視圖。圖3是沿圖2中的線II1-1II截取的模制件本體10的截面視圖，其為靠近模制件本體10的縱向方向上的中央部分的部分。圖4是沿圖2中的線IV-1V截取的模制件本體10的截面視圖，其為靠近模制件本體10的縱向方向上的末端部分的部分。如圖3和4所圖示的，在側部102上，形成有裝飾表面IOa和內表面10b，其中，側部102是模制件本體10的在與模制件本體10的縱向方向垂直的方向上截取的截面的外輪廓所限定的部分。在車輛用模制件I附連于車窗開口的下邊緣的狀態(tài)下裝飾表面IOa面向車輛的外部方向，裝飾或綴飾車輛外部。設置在裝飾表面IOa的相反側面上的內表面IOb限定裝飾表面IOa的反面。在裝飾表面IOa和內表面IOb的下端部分處，設置有在內表面IOb的方向上彎曲的突起部11。如圖3所圖示的，模制件本體10設置有唇狀件保持部12。該唇狀件保持部12從模制件本體10的裝飾表面IOa和內表面IOb的上端部分開始向下方延伸，其中，上方和下方對應于圖3的上方和下方。唇狀件保持部12延伸成使得唇狀件保持部12面向內表面10b。相應地，在圖3中示出的截面位置，模制件本體10的內表面IOb被唇狀件保持部12覆蓋。兩個唇狀件30附連于唇狀件保持部12。每個唇狀件30形成為沿唇狀件保持部12的縱向方向的伸長的形式。在車輛用模制件I安裝于設置在車輛門芯板上的車窗開口的下端部分的狀態(tài)下，唇狀件30與安裝至車輛門芯板的窗玻璃接觸，且同時唇狀件30和窗玻璃之間具有纖維材料或類似的材料。唇狀件30改善了隔音并且阻止雨滴進入車輛內部。
如圖4所示，在模制件本體10的縱向方向上的末端部分處，唇狀件保持部12的大部分和唇狀件30的大部分被切除。因此，在圖4所示的截面位置，模制件本體10的內表面IOb暴露，或者沒有被唇狀件保持部12所覆蓋。如圖1所圖示的，模制件端蓋20設置有蓋部21和蓋保持部22。蓋部21形成為平板狀。在模制件端蓋20附連于模制件本體10的狀態(tài)下，蓋部21與模制件本體10的縱向方向上的端面101接觸，從而覆蓋模制件本體10的縱向方向上的端面101。蓋保持部22從蓋部21的表面延伸。蓋保持部22布置成使得在模制件端蓋20附連于模制件本體10的狀態(tài)下蓋保持部22面向模制件本體的內表面10b。模制件本體10和模制件端蓋20由不同的樹脂材料制成。在根據第一實施方式的車輛用模制件I中，模制件本體10由聚丙烯制成，聚丙烯可以簡寫為PP。模制件端蓋20由聚縮醛制成，聚縮醛可簡寫為Ρ0Μ。接下來將描述用于將具有前述結構的車輛用模制件I的模制件端蓋20附連于模制件本體10的方法。提供構成車輛用模制件I的每個零件或部件的制造方法如下。用樹脂形成切割之前的模制件本體10’和模制件端蓋20。切割之前的模制件本體10’是用于提供模制件本體10的中間零件。圖5是圖示切割之前的模制件本體10’的主視圖。切割之前的模制件本體10’的在切割之前的模制件本體10’的縱向方向上的末端部分處的截面形狀設置成與切割之前的模制件本體10’的中央部分的截面形狀相同。切割之前的模制件本體10’的截面形狀設置成具有圖3中所圖示的與模制件本體10的中央部分的截面形狀相同的形狀。換言之，切割之前的模制件本體10’是切除形成在切割之前的模制件本體10’的縱向方向上的末端部分處的唇狀件保持部12和唇狀件30之前的部件。當通過超聲波切割工藝切除在切割之前的模制件本體10’的縱向方向上的末端部分處的唇狀件保持部12和唇狀件30時，形成模制件本體10，稍后對此進行描述。通過擠制等方法形成切割之前的模制件本體10’，從而使得切割之前的模制件本體10’沿縱向方向具有單一的截面。通過注塑成型等方法形成模制件端蓋20。接下來描述超聲波切割工藝。將切割之前的模制件本體10’放置在設置有超聲波刀具的切割設備100上。圖6是從切割之前的模制件本體10’的縱向方向觀看的視圖，圖示了設置在切割設備100上的切割之前的模制件本體10’和超聲波刀具的初始位置之間的位置關系。圖7是從與切割之前的模制件本體10’的縱向方向垂直的方向觀看的視圖，圖示了設置在切割設備100上的切割之前的模制件本體10’和超聲波刀具的初始位置之間的位置關系。如圖6和7所示，切割設備100設置有四個超聲波刀具S1、S2、S3、S4。超聲波刀具SI的初始位置是在切割之前的模制件本體10’的縱向方向上的端面處在靠近上唇狀件30U根部的位置處于接觸狀態(tài)，其中上唇狀件30U是設置在唇狀件保持部上的兩個唇狀件中的一個。上唇狀件30U是相對于另一唇狀件30設置在上方的唇狀件30。超聲波刀具S2的初始位置是在切割之前的模制件本體10’的縱向方向上的端面處在唇狀件保持部12的上方部分處于接觸狀態(tài)，其中，上方對應于圖6中的上方。超聲波刀具S3的初始位置是在靠近位于切割之前的模制件本體10’的縱向方向上的中央部和末端部分之間的邊界線的位置在上唇狀件30U的末端部分處于接觸狀態(tài)。超聲波刀具S4的初始位置是在靠近位于切割之前的模制件本體10’的縱向方向上的中央部和末端部分之間的邊界線的位置在唇狀件保持部12的下末端部分處于接觸狀態(tài)。將切割之前的模制件本體10’設置在切割設備100上之后，從超聲波刀具S1、S2每一個的初始位置開始沿切割之前的模制件本體10’的縱向方向移動超聲波刀具SI和超聲波刀具S2，超聲波刀具S1、S2中的每一個都處于超聲波振動狀態(tài)。超聲波刀具SI的移動提供在切割之前的模制件本體10’的縱向方向上的上唇狀件30U的根部與切割之前的模制件本體10’的分離。超聲波刀具S2的移動提供在切割之前的模制件本體10’的縱向方向上的唇狀件保持部12與切割之前的模制件本體10’的分離。在通過超聲波刀具SI和超聲波刀具S2使切割之前的模制件本體10’與上唇狀件30U和唇狀件保持部12分離一其中，每個分離延伸至靠近位于切割之前的模制件本體10’的縱向方向上的中央部與末端部分之間的邊界線的位置——之后，超聲波刀具S1、S2返回至超聲波刀具S1、S2各自的初始位置。在超聲波刀具S1、S2返回至超聲波刀具S1、S2各自的初始位置之后，將處于超聲波振動狀態(tài)的超聲波刀具S3從超聲波刀具S3的初始位置移動至由超聲波刀具SI提供的沿切割之前的模制件本體10’的縱向方向形成的分離結束的位置。相應地，切割并去除形成在切割之前的模制件本體10’的縱向方向上的末端部分處的上唇狀件30U。去除上唇狀件30U之后，超聲波刀具S3返回至超聲波刀具S3的初始位置。在超聲波刀具S3返回至其初始位置之后，將處于超聲波振動狀態(tài)的超聲波刀具S4從超聲波刀具S4的初始位置移動至由超聲波刀具S2提供的沿切割之前的模制件本體10’的縱向方向形成的分離結束的位置。相應地，切割并去除形成在切割之前的模制件本體10’的縱向方向上的末端部分處的唇狀件保持部12。去除唇狀件保持部12之后，超聲波刀具S4返回至超聲波刀具S4的初始位置。超聲波切割過程中提供的切割過程切除了形成在切割之前的模制件本體10’的縱向方向上的末端部分處的上唇狀件30U和唇狀件保持部12的大部分，進而露出由切割之前的模制件本體10’的部分覆蓋的模制本體10的內表面10b。超聲波切割過程提供了來自于切割之前的模制件本體10’的圖3所示的模制本體10。接下來描述端蓋的布置過程。模制件端蓋20布置在通過超聲波切割過程提供的模制件本體10的縱向方向的末端部分處。將模制件端蓋20相對于模制件本體10布置成處于以下狀態(tài):模制件端蓋20的蓋部21布置成覆蓋模制件本體10的縱向方向上的端面101，并且模制件端蓋20的蓋保持部22布置成使得蓋保持部22面向模制件本體10的縱向方向上的末端部分處的內表面10b。圖8是布置到模制件本體10上的模制件端蓋20的沿與模制件本體10的縱向方向垂直的方向截取的截面視圖。如圖8所圖示的，模制件端蓋20的蓋保持部22設置有基部221和平板部222。蓋保持部22的基部221與內表面IOb的一部分接觸，該接觸部分在超聲波切割過程中露出。相對于該接觸部分豎直地布置基部221，使得基部221沿圖8中向右的方向延伸。平板部222形成為從蓋保持部22的基部221沿圖8中基本上向上的方向延伸?；?21的在延伸方向上的長度基本上等同于模制件本體10的突起部11的長度。因此，基部221的在延伸方向上的端面221a的位置基本上與突起部11的邊緣表面Ila的位置對齊?；?21的端面221a的位置和突起部11的邊緣表面Ila的位置可以是對齊的或者可以不是對齊的。接下來描述超聲波焊接過程。將布置有模制件端蓋20的模制件本體10帶至超聲波焊接裝置。超聲波焊接裝置設置有用于超聲波焊接的超聲波變幅桿(ultrasonic horn)40。通常，超聲波焊接用于通過使同一類型的熔融的樹脂材料自粘結來進行粘結的目的。在本公開中，通過超聲波焊接將一個零件嵌入另一個零件中，從而焊接不同類型的樹脂材料。相應地，通過超聲波焊來焊接由不同的樹脂材料制成的模制件本體10和模制件端蓋20。圖9、10、11和12圖不了用于根據第一實施方式的車輛用模制件I的超聲波變幅桿40。圖9是超聲波變幅桿40的立體圖。圖10是超聲波變幅桿40的主視圖。圖11是超聲波變幅桿40的側視圖。圖12是沿圖10中的線XI1-XII截取的超聲波變幅桿40的接觸部分的截面視圖。如圖9、IO、11和12所圖示的，超聲波變幅桿40設置有基部部分41、中間部分42和接觸部分43。超聲波變幅桿40的基部部分41形成為具有大致橢圓形截面形狀的圓柱形形式。超聲波變幅桿40的基部部分41在側周面上形成有貫穿的平坦部。超聲波變幅桿40的基部部分41與超聲波振動器接觸。設置成圓柱形形式的中間部分42與基部部分41連續(xù)地形成。中間部分42的直徑小于基部部分41的直徑。在中間部分42的端面處，并排地形成兩個接觸部分43。接觸部分43是與通過超聲波焊進行焊接的材料接觸的部分。如圖12所圖示的，在每個接觸部分43的頂端表面431處形成有凹入部432。在根據第一實施方式的車輛用模制件I中，每個接觸部分43的外直徑是3mm，該外直徑是超聲波變幅桿40的打點直徑。相對于模制件本體10和模制件端蓋20布置設置有前述結構的超聲波變幅桿40。圖13圖示了超聲波變幅桿40相對于模制件本體10和模制件端蓋20的蓋保持部22的布置位置。如圖13所圖示的，超聲波變幅桿40布置成使得各個接觸部分43的頂端表面431同時地與蓋保持部22的基部221的端面221a和模制件本體10的突起部11的邊緣表面Ila接觸。圖14是從與模制件本體10的縱向方向垂直的方向觀看的、示出了超聲波變幅桿40的接觸部分43的頂端表面431與模制件本體和蓋保持部22接觸的位置的視圖。在圖14中用陰影線指示的部分示出布置有模制件端蓋20的狀態(tài)。用黑點指示的位置示出超聲波變幅桿40的各個接觸部分43的頂端表面431與模制件本體10和蓋保持部22接觸的地方。如圖14所圖示的，每個接觸部分43的頂端表面431接觸蓋保持部22和模制件本體10在突起部11處相接觸的部分。換言之，各個接觸部分43的頂端表面431同時地在突起部11處接觸蓋保持部22和模制件本體10。兩個接觸部分43與模制件本體10的在縱向方向上的兩個位置接觸。兩個接觸部分43分別同時地在突起部11處與蓋保持部22和模制件本體10接觸。當將超聲波變幅桿40相對于模制件本體10和模制件端蓋20布置在前述狀態(tài)下之后，被啟動至超聲波振動狀態(tài)的超聲波變幅桿40向蓋保持部22施加壓力。此時，超聲波變幅桿40向蓋保持部22施加壓力使得將蓋保持部22按壓至模制件本體10的內表面10b。超聲波變幅桿40的超聲波振動被傳遞至模制件本體10和蓋保持部22，從而使得模制件本體10和蓋保持部22振動。由于由振動產生的摩擦熱，模制件本體10的一部分和蓋保持部22的一部分熔融。在蓋保持部22熔融的情況下，向蓋保持部22施加壓力的超聲波變幅桿40的接觸部分43沿施加壓力的方向擠壓到蓋保持部22中。模制件本體10的內表面IOb側由于超聲波振動而熔融或軟化。由于超聲波變幅桿40所施加的壓力，從模制件本體10的熔融或軟化的內表面IOb側的方向將蓋保持部22的熔融部分擠入或嵌在模制件本體10中。相應地，由于蓋保持部22被嵌在模制件本體10中，因此通過超聲波焊接將模制件端蓋20焊接于模制件本體10。圖15是圖示出通過超聲波焊接將蓋保持部22焊接于模制件本體10的狀態(tài)的圖。如圖15所圖示的，超聲波變幅桿40的接觸部分43被擠壓到蓋保持部22中。由于超聲波振動，模制件本體10和蓋保持部22熔融或軟化。此外，按壓蓋保持部22的超聲波變幅桿40向模制件本體10的內表面IOb施加壓力，使得蓋保持部22的熔融的部分嵌入模制件本體10的內表面IOb側。相應地，在模制件本體10的內表面IOb上形成下陷部分10c，從而同時在蓋保持部22上形成嵌入在下陷部分IOc中的嵌入部分22a。每個接觸部分43形成對應于每個接觸部分43的嵌入部分22a。在根據第一實施方式的車輛用模制件I中，兩個接觸部分43同時沿模制件本體10的縱向方向接觸模制件本體10和蓋保持部22。由此，兩個嵌入部分22a形成在模制件本體10的縱向方向上的分離的位置上。兩個嵌入部分22a的位置基本上在與圖14中用黑點指示的部位相同的位置處。圖16是詳細地圖示圖15中部分D的放大視圖。如圖16所圖示的，在形成于超聲波變幅桿40的每個接觸部分43的頂端表面431上的凹入部432中，容納蓋保持部22熔融時產生的毛刺和模制件本體10熔融時產生的毛刺。在超聲波變幅桿40的接觸部分43擠入蓋保持部22中的長度——即，稍后將要描述的行程長度Y——達到預定的長度之后，或者在壓力達到預定的值之后，將接觸部分43從蓋保持部22中拉出。圖17是圖示從蓋保持部22中拉出超聲波變幅桿40的接觸部分43的狀態(tài)的圖。如圖17所圖示的，在每一個接觸部分43被拉出的部位，容納在每個接觸部分43的凹入部432中的組合的毛刺形成為突起的形式。因此，通過上述過程，將模制件端蓋20附連于模制件本體10。按照用于根據第一實施方式的車輛用模制件I的使用超聲波焊接附連模制件端蓋20的方法，模制件端蓋20的蓋保持部22形成有通過超聲波焊接從模制件本體10的內表面IOb的方向嵌入模制件本體10中的嵌入部分22a。每個嵌入部分22a沿從模制件本體10的內表面IOb朝向裝飾表面IOa的厚度方向——g卩，沿與模制件本體10的縱向方向垂直的方向——延伸。因此，在沿模制件本體10的縱向方向拉拽附連于模制件本體10的模制件端蓋20的情況下，形成在蓋保持部22上的嵌入部分22a與模制件本體10的下陷部分IOc干涉。由此，阻擋沿模制件本體10的縱向方向拉出模制件端蓋20。圖18是示出嵌入長度X和行程長度Y的圖。嵌入長度X是通過超聲波焊接嵌入模制件本體10中的、形成在模制件端蓋20的蓋保持部22上的嵌入部分22a的長度。行程長度Y是超聲波變幅桿40的接觸部分43在超聲波振動狀態(tài)下擠入蓋保持部22中的長度。嵌入長度X是沿垂直于內表面IOb的方向的長度、或沿厚度方向的長度、或沿嵌入部分22a從內表面IOb的方向嵌入模制件本體10的方向的長度。行程長度Y是接觸部分43沿施加壓力的方向從蓋保持部22的基部221的端面221a擠入蓋保持部22中的長度。在沿模制件本體10的縱向方向拉拽通過超聲波焊焊接于模制件本體10的模制件端蓋20的情況下，用于從模制件本體10拉出模制件端蓋20的載荷——即，拉伸載荷F——被認為取決于嵌入部分22a的嵌入長度X。嵌入部分22a的嵌入長度X被認為取決于超聲波變幅桿40的接觸部分43的行程長度Y。為了理解嵌入長度X和行程長度Y對拉伸載荷的影響，通過使每個樣品S具有不同的行程長度Y而產生了通過超聲波焊接而焊接有模制件端蓋20的模制件本體10的多個樣品S。測量每個樣品的嵌入長度X和拉伸載荷F。圖19是示出拉伸載荷F的測量方法的圖。如圖19所圖示的，將推拉力計P的量針Pl鉤掛于樣品S的模制件端蓋20，然后在模制件本體10的縱向方向上拉拽推拉力計P。測量從模制件本體10拉出模制件端蓋20時推拉力計P的載荷作為拉伸載荷F。獲取每個樣品S的X光照片并且測量用于每個樣品S的嵌入長度X。表I示出了測量結果?！幢?>
權利要求
1.一種車輛用模制件(I)，包括: 模制件本體(10)，所述模制件本體(10)由樹脂制成，構造成附連于車輛，形成為長形的，設置有在所述模制件本體(10)的縱向方向上的端面(101)和側部(102); 模制件端蓋(20)，所述模制件端蓋(20)由與制成所述模制件本體(10)的樹脂不同的樹脂材料制成，設置有蓋部(21)和蓋保持部(22 ); 通過將所述蓋部(21)布置成與所述模制件本體(10)的所述縱向方向上的所述端面(101)接觸，所述蓋部(21)覆蓋所述模制件本體(10)的所述縱向方向上的所述端面(101); 所述蓋保持部(22)連接于所述蓋部(21)，并且從所述蓋部(21)延伸從而沿所述模制件本體(10)的所述縱向方向面向所述模制件本體(10)的所述側部(102);以及 所述蓋保持部(22 )設置有嵌入部分(22a)，所述嵌入部分(22a)通過超聲波焊接嵌入且嵌入在所述模制件本體(10)的所述側部(102)中。
2.根據權利要求1所述的車輛用模制件(1)，其中，所述嵌入部分(22a)的長度大于等于 0.25mm。
3.根據權利要求1所述的車輛用模制件(I)，其中，所述蓋保持部(22)設置有多個嵌入部分(22a)，每個所述嵌入部分(22a)嵌入在沿所述模制件本體(10)的所述縱向方向的相應部分中。
4.一種將模制件端蓋(20)附連于模制件本體(10)的方法，所述模制件本體(10)構造成附連于車輛，其中，所述模制件本體(10)由樹脂制成、形成為長形的、且設置有在所述模制件本體(10)的縱向方向上的端面(101)和側部(102)，并且，所述模制件端蓋(20)由與用于所述模制件本體(10)的樹脂不同的樹脂材料制成、且設置有覆蓋所述模制件本體(10)的所述縱向方向上的所述端面(101)的蓋部(21)和連接于所述蓋部(21)的蓋保持部(22)，所述方法包括: 端蓋布置過程，在所述端蓋布置過程中，將所述模制件端蓋(20)布置成如下狀態(tài):所述蓋部(21)被放置在所述模制件本體(10)的所述縱向方向上的所述端面(101)處，并且所述蓋保持部(22)與所述模制件本體(10)的所述側部(102)接觸；以及 超聲波焊接過程，在所述超聲波焊接過程中，將提供用于所述超聲波焊接的超聲波變幅桿(40)的接觸部分(43)的頂端表面(431)布置成與所述蓋保持部(22)和所述模制件本體(10)接觸，在所述超聲波焊接過程中，處于超聲波振動狀態(tài)的所述超聲波變幅桿(40)沿所述蓋保持部(22)按壓所述模制件本體(10)的所述側部(102)的方向向所述蓋保持部(22 )施加壓力，在所述超聲波焊接過程中，將所述模制件端蓋(20 )焊接至所述模制件本體(10)，其中，除了所述超聲波變幅桿(40)施加的壓力之外，還使所述蓋保持部(22)和所述模制件本體(10)熔融或軟化，從而將熔融或軟化的蓋保持部(22)嵌入所述模制件本體(10)的熔融或軟化的側部(102)中，其中，通過超聲波變幅桿(40)的振動所產生的摩擦熱提供所述蓋保持部(22)和所述模制件本體(10)的熔融、以及通過超聲波變幅桿(40)的振動提供所述蓋保持部(22)和所述模制件本體(10)的軟化。
5.根據權利要求4所述的附連所述模制件端蓋(20)的方法，其中，所述方法提供大于等于0.25mm的嵌入長度(X) ，其中所述嵌入長度(X)對應于在所述超聲波焊接過程中從所述模制件本體(10)的所述側部(102)的方向嵌入所述模制件本體(10)中的部分的長度。
6.根據權利要求4或5所述的附連所述模制件端蓋(20)的方法，其中，所述方法采用在所述接觸部分(43)的頂端表面(431)處設置有凹入部(432)的超聲波變幅桿(40)。
7.根據權利要求4至6中的任一項所述的附連所述模制件端蓋(20)的方法，其中，所述超聲波變幅桿(40)布置成在所述超聲波焊接過程中在沿所述模制件本體(10)的所述縱向方向的多個位置與所述蓋保持部(22)和所述模制件本體(10)接觸。
8.根據權利要求4至7中的任一項所述的附連所述模制件端蓋(20)的方法，進一步包括: 給所述模制件本體(10)的所述側部(102)提供裝飾所述車輛的外部的裝飾表面(IOa)和在所述裝飾表面(IOa)的相反側上的內表面(IOb)的過程； 給所述模制件本體(10)提供長形的唇狀件保持部(12)的過程，所述唇狀件保持部(12)構造成用以保持沿所述模制件本體(10)的所述縱向方向與車輛零件接觸的唇狀件(30)，所述模制件本體(10)在所述唇狀件保持部(12)沿所述模制件本體(10)的所述縱向方向面向所述模制件本體(10)的所述內表面(IOb)的方向上彎曲；以及 超聲波切割過程，在所述超聲波切割過程中，通過用超聲波刀具從所述唇狀件保持部(12)的端面沿所述縱向方向切割所述唇狀件保持部(12)的過程，切割并去除所述唇狀件保持部(12)的一部分，其中 所述端蓋布置過程包括將所述 模制件端蓋(20)布置成處于如下狀態(tài)的過程:所述端蓋保持部(22)與所述模制件本體(10)的面向所述超聲波切割過程所去除的部分的所述內表面(IOb)接觸。
全文摘要
一種車輛用模制件(1)，其包括由樹脂材料制成的形成長形的模制件本體(10)和由與制造模制件本體(10)的樹脂不同的樹脂材料制成的模制件端蓋(20)。模制件端蓋(20)設置有蓋部(21)和蓋保持部(22)，通過將蓋部(21)布置成與模制件本體(10)的縱向方向上的端面(101)接觸，蓋部(21)覆蓋模制件本體(10)的縱向方向上的端面(101)，蓋保持部(22)連接于蓋部(21)并且從蓋部(21)延伸使得蓋保持部(22)沿模制件本體(10)的縱向方向面向模制件本體(10)的內表面(10b)。蓋保持部(22)設置有嵌入部分(22a)，嵌入部分(22a)通過超聲波焊接從模制件本體(10)的內表面(10b)的方向被嵌入模制件本體(10)中。
文檔編號B29C65/08GK103112405SQ201210359638
公開日2013年5月22日 申請日期2012年9月24日 優(yōu)先權日2011年9月26日
發(fā)明者吉田康治, 岡崎裕志, 永田兼廣, 花野伸悟 申請人:愛信精機株式會社