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技術 コネクタおよびその使用方法

出願人 ウッドウェルディング・アクチェンゲゼルシャフト
発明者 ゲルマン,ヨナスメイヤー,ヨルククビスト,ヨアキムポシュナー,パトリシア
出願日 2015年2月3日 (5年0ヶ月経過) 出願番号 2016-549755
公開日 2017年4月20日 (2年10ヶ月経過) 公開番号 2017-511443
状態 不明
技術分野
  • -
主要キーワード ポジティブフィット カウンタ要素 縦方向孔 カウンタ素子 金属リベット カップリング面 回転相対運動 流動ゾーン
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (20)

課題・解決手段

本発明の一局面によれば、コネクタ(3)を第1対象物(1)に接合する方法は、第1孔(11)を有する第1対象物(1)を提供するステップを備え、第1孔は、貫通孔であり、コネクタを提供するステップを備え、コネクタは、第1対象物と別体であり、コネクタは、熱可塑性材料を含み、コネクタが近位側から第1孔を通るように第1対象物およびコネクタを互いに対して配置するステップと、機械振動源(6)を用いて振動を生成し、機械振動および機械圧力をコネクタに適用し振動および圧力によって熱可塑性材料の流動部分液化させ、径方向に沿って開放空間に向かって流動させるステップと、振動源を除去し、液化した熱可塑性材料を再固化させるステップとを備え、除去ステップの後、コネクタは、足部と、頭部(31)と、足部と頭部との間の軸部(32)とを含み、軸部は、軸線に沿って第1孔を通って延在することによって、コネクタを第1対象物に固定する。

概要

背景

発明の背景
自動車、航空および他の産業において、鋼製構造から脱却し、その代わりに、例えばアルミニウムまたはマグネシウム金属シートダイカスト部品または炭素繊維強化ポリマなどの軽量素材を使用する傾向がある。

新たな材料の使用は、これらの材料から作られる要素を接合する新たな課題、具体的には、(例えば、パネルまたは板材などの)やや平坦対象物を一体に接合する課題、やや平坦な対象物および他の対象物と一体に接合する課題、例えばやや平坦な対象物を他の対象物に接合するまたはコネクタをやや平坦な対象物接合する課題を引き起こす。

異なる材料、例えば鋼、アルミニウム、マグネシウムおよび繊維強化ポリマを含むグループからの2つの材料から作られる対象物を一体に接続することは、特に困難である。まず、金属リベットを用いた従来のリベット接続は、これらの材料のうち一部の材料の電気化学電位が数ボルトの大差で異なるため、かなり大きい電解腐食が存在するという欠点に直面する。また、繊維強化ポリマから作られた平坦な対象物に関する接続は、これらの材料の面外ヤング率が非常に低いため、リベット頭リベット足との間の対象物の圧迫により生じた摩擦力が接続の機械定性に実質的に寄与しないというさらなる欠点に直面する(本明細書において、一般的に、変形工程のためにリベットがアクセスされる端部に位置する広がり部が「頭」と呼ばれ、他方の遠位端に位置する広がり部が「足」と呼ばれている。文献では、リベットの両端がしばしば「頭」と呼ばれている)。

金属リベットの表面にラッカーを用いて、金属リベットを接合する対象物から電気的に絶縁することが提案されている。しかしながら、ラッカーは、時間の経過とともに、特に振動による機械的な摩耗を長時間受ける場合、不安定になるまたは分解する可能性がある。

さらに、熱可塑性対象物間の接続に関して、接合される一方の対象物の一部としてリベット軸を形成し、他方の対象物に対して相対位置を決めた後に、超音波変形によってリベット頭を形成することが提案されている。しかしながら、このような種類の接続は、熱可塑性材料の接合に制限され、上記の課題の解決に適していない。

これらの課題を解決するために、自動車、航空機および他の産業は、接着剤を大量に使用し始める。接着剤は、軽くて強力であるが、例えば接合を完全に解除せず、接着剤の脆化による退化を殆ど検知できないため、信頼性の長期制御が不可能であるという欠点に直面する。

概要

本発明の一局面によれば、コネクタ(3)を第1対象物(1)に接合する方法は、第1孔(11)を有する第1対象物(1)を提供するステップを備え、第1孔は、貫通孔であり、コネクタを提供するステップを備え、コネクタは、第1対象物と別体であり、コネクタは、熱可塑性材料を含み、コネクタが近位側から第1孔を通るように第1対象物およびコネクタを互いに対して配置するステップと、機械振動源(6)を用いて振動を生成し、機械振動および機械圧力をコネクタに適用し振動および圧力によって熱可塑性材料の流動部分液化させ、径方向に沿って開放空間に向かって流動させるステップと、振動源を除去し、液化した熱可塑性材料を再固化させるステップとを備え、除去ステップの後、コネクタは、足部と、頭部(31)と、足部と頭部との間の軸部(32)とを含み、軸部は、軸線に沿って第1孔を通って延在することによって、コネクタを第1対象物に固定する。

目的

本発明は、(機械的な)コネクタを貫通孔である第1孔を有する対象物に接合することを目的とする

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
- 件

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請求項1

コネクタを第1対象物接合する方法であって、第1孔を有する第1対象物を提供するステップを備え、前記第1孔は、貫通孔であり、前記コネクタを提供するステップを備え、前記コネクタは、前記第1対象物と別体であり、前記コネクタは、熱可塑性材料を含み、前記コネクタが近位側から前記第1孔を通るように前記第1対象物および前記コネクタを互いに対して配置するステップと、機械振動源を用いて振動を生成し、機械振動および機械圧力を前記コネクタに適用し、前記振動および前記圧力によって前記熱可塑性材料の流動部分液化させ、径方向に沿って開放空間に向かって流動させるステップと、前記振動源を除去し、液化した前記熱可塑性材料を再固化させるステップとを備え、前記除去ステップの後、前記コネクタは、足部と、頭部と、前記足部と前記頭部との間の軸部とを含み、前記軸部は、軸線に沿って前記第1孔を通って延在することによって、前記コネクタを前記第1対象物に固定し、前記流動部分は、前記足部の少なくとも一部、または前記頭部の少なくとも一部、または前記足部および前記頭部の両方の少なくとも一部を形成し、前記方法は、次の条件、すなわち、前記コネクタが、前記熱可塑性材料に加えて、液化しないまたは前記熱可塑性材料よりも大幅に高い温度で液化する材料から作られた本体を含むという条件、および前記振動および前記圧力を適用するステップが、前記コネクタの近位カップリングイン面を介して前記振動をカップリングし、前記コネクタを介して前記振動を前記コネクタの遠位端面に伝達するステップを含むという条件のうち、少なくとも一方を満たす、方法。

請求項2

前記方法は、第2孔を有する第2対象物を提供するステップをさらに備え、前記第2対象物は、前記コネクタと別体であり、前記配置ステップは、前記第1孔および前記第2孔が整列され、前記コネクタが近位側から前記第1孔を通って、遠位方向に沿って前記第2孔に進入するように、前記第1対象物と前記第2対象物と前記コネクタとを互いに対して配置するステップを含む、請求項1に記載の方法。

請求項3

第1対象物および第2対象物を一体に接合する方法であって、第1孔を有する前記第1対象物と、第2孔を有する前記第2対象物とを提供するステップを備え、少なくとも前記第1孔は、貫通孔であり、前記第1対象物および前記第2対象物とは別体のコネクタを提供するステップを備え、前記コネクタは、熱可塑性材料を含み、前記第1孔および前記第2孔が整列され、前記コネクタが近位側から前記第1孔を通って、遠位方向に沿って前記第2孔に進入するように、前記第1対象物と前記第2対象物と前記コネクタとを互いに対して配置するステップと、機械振動源を用いて振動を生成し、機械振動および機械圧力を前記コネクタに適用し、前記振動および前記圧力によって前記熱可塑性材料の流動部分を液化させ、径方向に沿って開放空間に向かって流動させるステップと、前記振動源を除去し、液化した前記熱可塑性材料を再固化させるステップとを備え、前記除去ステップの後、前記コネクタは、足部と、頭部と、前記足部と前記頭部との間の軸部とを含み、前記軸部は、軸線に沿って、前記第1孔を貫通し、前記第2孔の少なくとも一部を通って延在することによって、前記第1対象物と前記第2対象物とを一体に固定し、前記流動部分は、前記足部の少なくとも一部、または前記頭部の少なくとも一部、または前記足部および前記頭部の両方の少なくとも一部を形成する、方法。

請求項4

前記振動を生成するステップにおいて、前記振動は、前記近位側に生成され、遠位側に伝達され、前記流動部分は、前記足部の少なくとも一部を形成する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。

請求項5

前記配置ステップは、前記第1孔を通るように前記軸部を導入するステップを含み、前記足部は、前記熱可塑性物質を再固化させるステップの後、前記軸部の断面よりも大きな断面を有する、請求項4に記載の方法。

請求項6

前記方法は、前記第2対象物を提供するステップを備え、前記軸部を導入するステップは、前記第1孔を通って前記第2孔に突出するまでまたは前記第2孔を貫通するまで、前記軸部を導入するステップを含む、請求項5に記載の方法。

請求項7

前記機械振動源は、ソノトロードにカップリングされ、前記ソノトロードは、遠位カップリングアウト面を含み、前記振動を適用するステップにおいて、前記カップリングアウト面は、前記コネクタの近位端面にカップリングされ、前記振動を遠位側に伝達するステップは、前記コネクタを介して前記振動を前記コネクタの近位端面から遠位端面に伝達するステップを含む、請求項4〜6のいずれか1項に記載の方法。

請求項8

前記コネクタは、初期状態において前記頭部を含み、前記頭部は、前記近位側から前記コネクタを前記第1孔にまたは整列された前記第1孔および前記第2孔にそれぞれ挿入するときにストップを構成する遠位方向に面する肩部を形成する、請求項7に記載の方法。

請求項9

前記足部を形成した後、前記頭部を形成するステップを含む、請求項7に記載の方法。

請求項10

前記振動は、ソノトロードを用いて適用され、前記ソノトロードは、軸部と、近位方向に面する遠位カップリングアウト面とを有し、前記適用ステップにおいて引張力を受ける、請求項4〜6のいずれか1項に記載の方法。

請求項11

前記ソノトロードは、前記適用ステップの後、前記熱可塑性材料に接続したままになり、前記コネクタのコアを構成する、請求項10に記載の方法。

請求項12

前記ソノトロードは、ソノトロード足を含み、前記ソノトロード足は、前記熱可塑性材料を再固化させるステップの後、前記足部の一部を形成する、請求項11に記載の方法。

請求項13

前記コネクタは、予め製造された足部を備え、前記コネクタは、前記配置ステップにおいて、遠位側から整列された前記第1孔および前記第2孔に挿入され、前記振動は、前記頭部を形成するために適用される、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。

請求項14

前記適用ステップにおいて、前記振動は、前記近位側および前記遠位側の両方に適用される、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。

請求項15

前記配置ステップは、前記第1孔を通るように前記軸部を導入するステップを含み、前記足部は、前記熱可塑性物質を再固化させるステップの後、前記軸部の断面よりも大きな断面を有する、請求項14に記載の方法。

請求項16

前記適用ステップにおいて、前記振動は、少なくとも一定の時間で、前記近位側および前記遠位側に同時に適用される、請求項14または15に記載の方法。

請求項17

前記振動は、近位ソノトロードによって前記近位側に適用され、遠位ソノトロードによって前記遠位側に適用され、前記遠位ソノトロードまたは前記近位ソノトロードまたはその両方は、前記足部または前記頭部の形状をそれぞれ規定するモールド部を有する、請求項14〜16のいずれか1項に記載の方法。

請求項18

前記振動および機械圧力を適用するステップにおいて、前記コネクタは、流動ゾーンと非流動ゾーンとを含み、前記流動ゾーンは、熱可塑性材料からなり、液化し、前記非流動ゾーンは、液化しない、先行する請求項のいずれか1項に記載の方法。

請求項19

前記非流動ゾーンは、前記熱可塑性材料とは異なる材料から作られた本体を含む、請求項18に記載の方法。

請求項20

前記本体は、金属または繊維強化プラスチック材料またはセラミックスから作られる、請求項19に記載の方法。

請求項21

前記本体は、前記熱可塑性材料によって被覆されるコアを構成する、請求項19または20に記載の方法。

請求項22

前記コアは、軸部と、前記軸部に対して近位である近位広がり部とを有し、前記近位広がり部は、少なくとも径方向の一部に沿って、前記第1孔よりも遠く延在する、請求項21に記載の方法。

請求項23

前記本体は、近位側に開口する縦方向孔と、前記縦方向孔と前記シース素子周縁部との間に位置する少なくとも1つの横方向抜け孔とを備えるシース素子の形状を有し、前記熱可塑性材料は、前記縦方向孔に充填する熱可塑性充填物、または前記縦方向孔に挿入可能な熱可塑性要素、またはその両方を含む、請求19または20に記載の方法。

請求項24

前記配置ステップの後且つ前記振動源を除去するステップの前に、前記本体の一部を変形させる追加的ステップを含む、請求項19〜23のいずれか1項に記載の方法。

請求項25

前記変形ステップは、横方向に沿って、前記本体を径方向の少なくとも一方側に広げるステップを含む、請求項24に記載の方法。

請求項26

前記変形ステップは、ソノトロードを用いて機械圧力を適用することによって行われ、前記振動を適用するステップにおいて、前記ソノトロードは、使用され、前記振動の少なくとも一部を適用する、請求項24または25に記載の方法。

請求項27

前記変形ステップおよび前記振動を適用するステップは、少なくとも一定の時間で、同時に行われる、請求項26に記載の方法。

請求項28

前記変形ステップは、前記本体の遠位部を変形することによって、前記本体の軸部に対して遠位であり、前記コネクタの前記足部の一部である遠位広がり部を形成するステップを含む、請求項24〜27のいずれか1項に記載の方法。

請求項29

前記方法は、前記第2対象物を提供するステップを含み、前記非流動ゾーンは、前記第1孔の近傍に位置し、前記第2対象物に面する前記第1対象物の一面によって規定される平面と、前記第2孔の近傍に位置し、前記第1対象物に面する前記第2対象物の一面によって規定される平面との両方を横断する、請求項18〜28のいずれか1項に記載の方法。

請求項30

圧力適用軸に垂直な少なくとも1つの断面において、前記コネクタは、前記流動ゾーンの一部および前記非流動ゾーンの一部の両方を含む、請求項18〜29のいずれか1項に記載の方法。

請求項31

前記軸に垂直であり且つ前記第1対象物と前記第2対象物との間の平面に沿った断面において、前記コネクタは、前記流動ゾーンの一部および前記非流動ゾーンの一部の両方を含む、請求項30に記載の方法。

請求項32

前記適用および押圧ステップは、前記流動部分の材料が前記第1孔の周壁、または必要な場合、前記第2孔の周壁または少なくとも全周に沿って前記第1孔および前記第2孔の両方を被覆するまで行われる、先行する請求項のいずれか1項に記載の方法。

請求項33

前記方法は、前記第2対象物を提供するステップを含み、以下の条件、すなわち、前記第1対象物および前記第2対象物が、異なる材料から作れたものであるという条件と、前記第1対象物および前記第2対象物の少なくとも一方が、繊維強化複合材料含むという条件とのうち、1つ以上が成立する、先行する請求項のいずれか1項に記載の方法。

請求項34

前記方法は、前記第2対象物を提供するステップを含み、前記配置ステップは、前記第1対象物と前記第2対象物との間に熱可塑性分離層を提供するステップを含み、前記流動部分の材料は、前記分離層に溶接される、先行する請求項のいずれか1項に記載の方法。

請求項35

前記コネクタの外形、および、前記第1孔の断面、または必要な場合、前記第2孔の断面またはその両方の断面は、円形対称性を有しない、先行する請求項のいずれか1項に記載の方法。

請求項36

前記方法は、前記熱可塑性材料の他の部分をガラス転移温度よりも低い温度に維持しながら、前記熱可塑性材料の局所的な一部をガラス転移温度よりも低い温度からガラス転移温度よりも高い温度に直接または間接的に加熱するステップを含み、前記加熱ステップは、少なくとも前記適用ステップの前にまたは前記適用ステップの間に行われる、先行する請求項のいずれか1項に記載の方法。

請求項37

前記機械振動源は、ソノトロードにカップリングされ、前記ソノトロードは、遠位カップリングアウト面を含み、前記振動を適用するステップにおいて、前記カップリングアウト面は、前記コネクタの近位端面にカップリングされ、前記ソノトロードは、前記コネクタの遠位端面に設けられた対応形状を有する凹みと協働する遠位案内突起を備える、先行する請求項のいずれか1項に記載の方法。

請求項38

前記第1孔および/または前記第2孔は、孔の近傍に凹みを有し、前記方法は、前記頭部および/または前記足部の各々を少なくとも部分的に前記凹みに配置させるステップを備える、先行する請求項のいずれか1項に記載の方法。

請求項39

貫通孔を有する対象物に接合されるためのコネクタであって、前記コネクタは、熱可塑性材料と、液化しないまたは前記熱可塑性材料よりも大幅に高い温度で液化する材料から作られた本体とを含み、前記コネクタは、長手軸線に沿って、頭部の端部と足部の端部との間に延在し、前記本体は、頭部の端部および/または足部の端部の一部であり、前記コネクタの端面に作用する押圧力および機械振動によって前記軸に対して外側に曲がることにより変形可能な可変形部を含み、前記熱可塑性材料は、前記押圧力および前記機械振動によって変形され、少なくとも部分的に前記可変形部を囲むように配置される、コネクタ。

請求項40

貫通孔を有する対象物に接合されるためのコネクタであって、前記コネクタは、第1熱可塑性材料部を形成する第1熱可塑性材料と、第2熱可塑性材料部を形成する異なる種類の第2熱可塑性材料とを含み、前記第2熱可塑性材料は、以下の性質、すなわち、第2熱可塑性材料が第1熱可塑性材料よりも軟質である性質と、第2熱可塑性材料が第1熱可塑性材料よりも低いガラス転移温度を有する性質と、第2熱可塑性材料が前記対象物と接着結合または粘着結合を形成することができる反応性成分を含む性質とのうち、少なくとも1つを有し、前記第1および前記第2熱可塑性材料の両方は各々、前記コネクタの表面の一部を形成する、コネクタ。

請求項41

前記第2熱可塑性材料部は、前記コネクタの遠近軸の周りカラーを形成する、請求項40に記載のコネクタ。

請求項42

前記第1熱可塑性材料から作られ、遠位側に突出する外側フランジを有する頭部をさらに含み、前記外側フランジは、少なくとも部分的に前記第2熱可塑性材料部を囲む、請求項40または41に記載のコネクタ。

請求項43

液化しない材料から作られた本体をさらに含む、請求項40〜42のいずれか1項に記載のコネクタ。

請求項44

前記本体は、外側面に設けられ、前記本体の熱可塑性材料と協働することによって、熱可塑性材料に包埋された前記本体の相対位置を安定させる少なくとも1つのロッキング部と、ソノトロードまたは鋳型の案内突起または凹みとそれぞれ協働することによって、前記熱可塑性材料の少なくとも一部を液化させる工程中に、前記本体の位置を規定する近位案内凹みおよび/または遠位案内凹みまたは突起とのうち、少なくとも一方を含む、請求項39または43に記載のコネクタ。

技術分野

0001

発明の分野
本発明は、機械工学および製造の分野に属し、特に自動車工学航空機の製造、の製造、機械の製造、玩具の製造などの機械製造に関する。

背景技術

0002

発明の背景
自動車、航空および他の産業において、鋼製構造から脱却し、その代わりに、例えばアルミニウムまたはマグネシウム金属シートダイカスト部品または炭素繊維強化ポリマなどの軽量素材を使用する傾向がある。

0003

新たな材料の使用は、これらの材料から作られる要素を接合する新たな課題、具体的には、(例えば、パネルまたは板材などの)やや平坦対象物を一体に接合する課題、やや平坦な対象物および他の対象物と一体に接合する課題、例えばやや平坦な対象物を他の対象物に接合するまたはコネクタをやや平坦な対象物接合する課題を引き起こす。

0004

異なる材料、例えば鋼、アルミニウム、マグネシウムおよび繊維強化ポリマを含むグループからの2つの材料から作られる対象物を一体に接続することは、特に困難である。まず、金属リベットを用いた従来のリベット接続は、これらの材料のうち一部の材料の電気化学電位が数ボルトの大差で異なるため、かなり大きい電解腐食が存在するという欠点に直面する。また、繊維強化ポリマから作られた平坦な対象物に関する接続は、これらの材料の面外ヤング率が非常に低いため、リベット頭リベット足との間の対象物の圧迫により生じた摩擦力が接続の機械安定性に実質的に寄与しないというさらなる欠点に直面する(本明細書において、一般的に、変形工程のためにリベットがアクセスされる端部に位置する広がり部が「頭」と呼ばれ、他方の遠位端に位置する広がり部が「足」と呼ばれている。文献では、リベットの両端がしばしば「頭」と呼ばれている)。

0005

金属リベットの表面にラッカーを用いて、金属リベットを接合する対象物から電気的に絶縁することが提案されている。しかしながら、ラッカーは、時間の経過とともに、特に振動による機械的な摩耗を長時間受ける場合、不安定になるまたは分解する可能性がある。

0006

さらに、熱可塑性対象物間の接続に関して、接合される一方の対象物の一部としてリベット軸を形成し、他方の対象物に対して相対位置を決めた後に、超音波変形によってリベット頭を形成することが提案されている。しかしながら、このような種類の接続は、熱可塑性材料の接合に制限され、上記の課題の解決に適していない。

0007

これらの課題を解決するために、自動車、航空機および他の産業は、接着剤を大量に使用し始める。接着剤は、軽くて強力であるが、例えば接合を完全に解除せず、接着剤の脆化による退化を殆ど検知できないため、信頼性の長期制御が不可能であるという欠点に直面する。

課題を解決するための手段

0008

発明の概要
本発明は、(機械的な)コネクタを貫通孔である第1孔を有する対象物に接合することを目的とする。当該方法は、従来技術の方法の欠点を克服する。

0009

また、コネクタを整列した孔を有する2つの対象物に接合することによって、2つの対象物を固定することを目的とする。

0010

本発明の他の目的は、機械的なコネクタを用いて、2つの対象物を一体に接合する方法を提供することである。当該方法は、従来技術の方法の欠点を克服し、これまでに腐食および他の問題によって金属リベットを用いて接合できなかった対象物の接合に特に適している。さらなる目的は、方法を実施するための装置を提供することである。

0011

本発明の第1局面によれば、コネクタを第1対象物に接合する方法は、第1孔を有する第1対象物を提供するステップを備え、第1孔は、貫通孔であり、コネクタを提供するステップを備え、コネクタは、第1対象物と別体であり、コネクタは、熱可塑性材料を含み、コネクタが近位側から第1孔を通るように第1対象物およびコネクタを互いに対して配置するステップと、機械振動源を用いて振動を生成し、振動および機械圧力をコネクタに適用するステップとを備え、振動および圧力によって、熱可塑性材料の流動部分液化し、径方向に沿って開放空間に向かって流動し、振動源を除去し、液化した熱可塑性材料を再固化させるステップとを備え、除去ステップの後、コネクタは、足部と、頭部と、足部と頭部との間の軸部とを含み、軸部は、軸線に沿って第1孔を通って延在することによって、コネクタを第1対象物に固定し、流動部分は、足部の少なくとも一部、または頭部の少なくとも一部、または足部および頭部の両方の少なくとも一部を形成し、方法は、次の条件、すなわち、コネクタが熱可塑性材料に加えて、液化しないまたは熱可塑性材料よりも大幅に高い温度で液化する材料から作られた本体を含むという条件、および、振動および圧力を適用するステップがコネクタの近位カップリングイン面を介して振動をカップリングし、コネクタを介して振動をコネクタの遠位端面に伝達するステップを含むという条件のうち、少なくとも一方を満たす。

0012

よって、液化しない材料から作られた本体は、単に多数の粒子から作られた充填材とは異なり、所定の位置および向きに配置され、例えばコネクタ容積の少なくとも10%の実質的な大きさおよび/または任意の次元で少なくとも0.1mmの特徴寸法を有する巨視体である。特に、本体は、金属またはセラミックであってもよい。特に、本体は、例えば所定の形状を有するように構成され、コネクタに剛性を追加することができる。本体によって、コネクタは、少なくとも2つの空間的に分離された領域、すなわち、本体領域および熱可塑性領域に画定される。

0013

方法は、第2孔を有する第2対象物を提供するステップをさらに備え、配置ステップは、第1孔および第2孔が整列され、コネクタが近位側から第1孔を通って、遠位方向に沿って第2孔に進入するように、第1対象物と第2対象物とコネクタとを互いに対して配置するステップを含み、液化した熱可塑性材料を再固化されるステップの後に、第1対象物および第2対象物は、コネクタによって一体に固定される。

0014

第2局面によれば、本発明は、第1対象物および第2対象物を一体に接合する方法に関する。当該方法は、第1孔を有する第1対象物と、第2孔を有する第2対象物とを提供するステップを備え、少なくとも第1孔は、貫通孔であり、第1対象物および第2対象物とは別体のコネクタを提供するステップを備え、コネクタは、熱可塑性材料を含み、第1孔および第2孔が整列され、コネクタが近位側から第1孔を通って、遠位方向に沿って第2孔に進入するように、第1対象物と第2対象物とコネクタとを互いに対して配置するステップと、機械振動源を用いて振動を生成し、振動および機械圧力をコネクタに適用するステップとを備え、振動および圧力によって、熱可塑性材料の流動部分が液化し、径方向に沿って開放空間に向かって流動し、振動源を除去し、液化した熱可塑性材料を再固化させるステップとを備え、除去ステップの後、コネクタは、足部と、頭部と、足部と頭部との間の軸部とを含み、軸部は、軸線に沿って第1孔を貫通して、第2孔の少なくとも一部を通って延在することによって、第1対象物と第2対象物とを一体に固定し、流動部分は、足部の少なくとも一部、または頭部の少なくとも一部、または足部および頭部の両方の少なくとも一部を形成する。

0015

一般的に、本発明のさまざまな実施形態によれば、熱可塑性材料の流動部分は、工程中、機械振動によって液化され、流動する熱可塑性材料の部分である。方法のいくつかの実施形態において、コネクタのすべての熱可塑性材料は、流動するようにさせることができ、すなわち、すべての熱可塑性材料は、流動部分である。他の実施形態において、工程パラメータ、特に機械振動の形態であるエネルギーを構成にカップリングする時間は、すべての熱可塑性材料を液化させないように選択することができる。

0016

頭部および足部は、コネクタを第1対象物に対して、必要な場合、第1対象物および第2対象物に対して適所に保持するように、成形される。具体的に、頭部および足部は、軸方向に移動しないようにコネクタを固定する。すなわち、足部は、第2対象物の遠位側に面する表面に当接することによって、近位方向に移動しないようにコネクタを固定し、頭部は、第1対象物の近位側に面する表面に当接することによって、遠位方向に移動しないようにコネクタを固定する。

0017

2つの対象物を提供する方法を含む実施形態において、軸部は、整列した第1孔および第2孔において、第1対象物と第2対象物との間の剪断面横断するように配置される。孔の近傍に位置する第1対象物および第2対象物が互いに直接当接しない場合、軸は、孔の近傍に位置し且つ第2対象物に面する第1対象物の表面によって規定される平面と孔の近傍に位置し且つ第1対象物に面する第2対象物の表面によって規定される平面とを横断することを意味する。

0018

これらの実施形態において、コネクタは、このような構成を有するため、リベットの機能を果たす。このコネクタは、以下のメカニズム、すなわち、対象物間の剪断面を横断する軸部が、剪断移動しないように対象物を固定するメカニズムと、頭部および足部によって、第1対象物および第2対象物が互いに当接するメカニズムと、選択された材料に応じて、頭部および足部による固定がある程度のストレスを受けるため、第1対象物および第2対象物の間に締り嵌めを形成し、剪断運動対抗するさらなる抵抗を生成するメカニズムと、実施形態における第1孔および第2孔並びに軸部が円形ではない断面形状を有することができるため、コネクタが回転運動を防止することができるメカニズムとのうち1つ以上によって、第1対象物および第2対象物を固定することができる。

0019

第1対象物および第2対象物は、以下の条件、すなわち、第1対象物および第2対象物が異なる材料から作られること、および第1対象物および第2対象物の少なくとも一方が繊維強化複合材料を含むことのうち、1つ以上を満たすことができる。

0020

第1対象物および第2対象物は、同様の材料から作られてもよい。一般的に、本発明による方法は、腐食防止に加えて、以下の可能な利点、すなわち、公差補償、例えば小さな力で変形容易および/または繊細な第1対象物および第2対象物を接続すること、減衰、軽量化、材料性質および/またはコストの最適化(例えば、液化しない本体を有するコネクタの密度およびコストは、各種先行技術の目釘匹敵するが、その欠点を有していない)、および異方性の回避などを提供することができる。

0021

少なくとも2つの対象物(第1対象物および第2対象物)を一体に固定するのに加えてまたはその代わりに、コネクタは、少なくとも1つのさらなる目的を果たすことができる。

0022

さらなる目的の1つ目は、コネクタが他の対象物を取り付けるためのアンカーとして機能することである。この目的を達成するために、液化しない材料(本明細書において、特に明記しない限り、「液化しない」とは、「熱可塑性材料よりも大幅に高い温度のみで液化する」ことを含む)からなる本体は、外部からアクセス可能な部分、例えば、ネジロッドまたはなど他の機械的接続の一部としてのロッド、もしくは内ネジを有する孔(リベットナット)または他の機械的な接続を有してもよい。

0023

このさらなる目的を果たす一連の実施形態は、第1孔を有する第1対象物と第2対象物との間に足部を形成するステップを含み、第2対象物は、足部形成ステップにおいて、カウンター要素として機能する。

0024

さらなる目的の2つ目は、遠位側から近位側を密封することである。例えば、液化しない材料からなる本体は、少なくとも第1対象物を貫通する案内手段を含むことができる。

0025

コネクタと第1対象物および(必要な場合)第2対象物との間の固定は、一般的に溶接による固定ではない。コネクタと接触する第1対象物および第2対象物の材料は、熱可塑性材料ではなくまたはコネクタの熱可塑性材料よりも大幅に高い温度で液化する熱可塑性材料ではないため、工程中に第1対象物および第2対象物の材料は、液化しない。

0026

しかしながら、コネクタに溶接される追加の熱可塑性要素を設けてもよい。具体的には、第1対象物と第2対象物との間に熱可塑性分離層を設けてもよい。このような分離層は、一方の対象物または両方の対象物の被覆層として、もしくは追加的なまたは代替的な別体の箔層として設けられることができる。この分離層は、第1対象物と第2対象物との間の電気分離を規定するため、例えば、両方の対象物が導電性を有するが、異なる材料からなる場合、特に有益な利点を有することができる。この場合、分離層をコネクタの熱可塑性材料に溶接するように、方法を実行することが有利であり得る。例えば、完全なシールを形成するように、分離層とコネクタとの間の溶接は、コネクタの全周に亘って連続的に行われてもよい。これによって、例えば、接続部が海水に曝される場合に、海水による腐食に対する良好な保護を提供することができる。

0027

このようなシールに加えてまたは代替物として、一方の第1孔および第2孔(または第1孔および第2孔の少なくとも一方)周壁と他方のコネクタの熱可塑性材料との間にシールを形成するように、方法を行うことができる。この目的を達成するために、コネクタの熱可塑性材料を液化することによって、足部および/または頭部を形成すると共に、上述の周壁を被覆するように、工程を行うことができる。これによって、熱可塑性材料は、周壁に密接し、第1対象物および/または第2対象物上の可能な凹凸/構造もしくは第1対象物と第2対象物との間のギャップ充填することができる。この第2方法によって、腐食または他の影響から接続部を保護するシールが形成される。この工程において、壁のすべての領域を被覆する必要はないが、シールの機能を発揮するために、一般的には少なくとも全周に沿って周壁を塗布する必要がある。

0028

一般的には、熱可塑性材料を液化させる工程において、液化した材料が液化する前の形状を完全に記憶しない程度に、すなわち、単に可塑化を超える程度に、液化を行うことができる。

0029

第1種類の実施形態では、振動を生成するステップにおいて、振動は、近位側に生成され、遠位側に伝送され、流動部分は、足部の少なくとも一部を形成する。すなわち、第1対象物側または「前方側」に生成された振動は、第2対象物側または「後方側」で足部を形成するかまたは足部の形成を支援する。

0030

したがって、頭部は、予め形成され、すなわち、コネクタを第1対象物および第2対象物に対して配置する前に、初期形状を有するコネクタの特徴部として形成されてもよい。代替的に、コネクタを第1対象物に対して、必要な場合に第1対象物および第2対象物に対して配置した後、コネクタを変形させることによって、頭部を形成することができる。この代替案によれば、方法は、特に二段階の工程を含むことができる。これによって、まず、コネクタの遠位端を変形させることによって、足部を形成し、その後、近位端の熱可塑性材料を液化させることによって、頭部を形成する。

0031

「前方」構成において、機械振動は、振動源にカップリングされたソノトロードの遠位側に面する面が近位側に位置するカップリングイン面に押し当てることによって、このカップリングイン面からコネクタにカップリングされる。よって、機械振動は、主にコネクタ自体を介して伝達される。

0032

別の「後方」構成において、コネクタの熱可塑性材料に振動を適用するために使用されるソノトロードは、引張力を受ける。したがって、ソノトロードは、コネクタ熱可塑性材料を通過または貫通する軸を含むと共に、コネクタ熱可塑性材料の遠位側に面する遠位カップリングイン面に接触している近位に面するカップリングアウト面を含む。ソノトロードは、振動を適用する工程の後に、除去されてもよく、コネクタの(非熱可塑性)部材として機能してもよい。

0033

第1種類の実施形態の第1グループの実施形態において、第1対象物および第2対象物は、互いに接続され、第2孔は、貫通孔である。したがって、開放空間は、第2対象物の遠位端に位置する空間および/または第2孔のアンダーカットを規定する広がり部を備える。

0034

第2グループの実施形態の実施形態において、第1対象物および第2対象物は、互いに接続され、第2孔は、盲孔である。したがって、開放空間は、第2孔のアンダーカットを備える空洞である。

0035

第2種類の実施形態において、コネクタは、予め製造された足部を備え、遠位側から挿入され、頭部は、振動によって形成される。したがって、液化は、ソノトロードとコネクタの近位端面の熱可塑性材料との間の直接接触に起因する。

0036

第2種類の実施形態において、第1対象物および第2対象物は、互いに接続され、第1孔および第2孔の両方は、貫通孔である。

0037

第1種類および第2種類の両方の側面および特徴を組み合わせたさらなる第3種類の実施形態において、振動は、両側から、例えば同時に適用される。これらの実施形態において、第2孔は、(設ける場合に)貫通孔である。

0038

コネクタの一方側(通常遠位側として定義される)または両側は、孔に導入可能であり、振動の適用によって、径方向の少なくとも一方側に沿って孔よりも遠く延在する最終形状の足部/頭部にそれぞれ変形される。この目的を達成するために、(第1および第3種類の実施形態において)、対応する(遠位/近位)ソノトロードまたはカウンタ要素は、頭部/足部の形状を規定するモールド部を備えてもよい。

0039

ソノトロードまたは可能なカウンタ要素(他の種類の実施形態にも属する)の選択可能なモールド部は、例えば、工程中に、近傍の第1/第2対象物の表面と当接する停止面を備える凹面であってもよい。

0040

特定グループの実施形態において、モールド部を有するソノトロードおよび/またはカウンタ要素の代わりにまたはそれに加えて、第1対象物および/または(必要な場合)第2対象物は、孔の近傍に凹みを備える外表面を有してもよい。具体的には、このような凹みは、孔の外縁(マウス)を囲むことができる。これによって、ソノトロードおよび/またはカウンタ要素が各々平坦面を有する場合、工程後のコネクタは、各々の対象物の外表面と同一平面になる。このことは、予め形成された頭部(または足部)に適用することができ、流動部分の熱可塑性材料から形成された頭部または足部にも適用することができる。

0041

方法を自動化で実施する実施形態において、振動は、例えば、ロボットアームによって案内される振動生成ツールによって適用することができる。追加的にまたは代替的に、振動を両側に適用するツールをクランプ式構成に構成することができる。

0042

すべての種類およびグループの実施形態において、以下のオプションのうち1つ以上を実現することができる。

0043

第1オプションによれば、コネクタは、機械振動によって、熱可塑性の性質を有する材料が液化する流動ゾーンと、材料が液化しない非流動ゾーンとを有する。流動および非流動ゾーンは、互いに少なくとも部分的に平行であるため、遠近方向に互いに並んで延在する。すなわち、遠近軸線に沿って延長する領域が存在し、この領域の遠近軸に垂直な断面が、流動ゾーン部分および非流動ゾーン部分の両方を含む。この領域は、例えば、軸部の全長に沿って延在してもよく、少なくとも第1孔の全長または少なくとも第2孔の全長または第2孔の小径部の全長に沿って延在してもよい。

0044

具体的には、流動ゾーンは、遠近軸に垂直な断面において非流動ゾーンを取り囲むことができるため、第1対象物および第2対象物のうちの少なくとも一方から、非流動ゾーンをシールドすることができる。これによって、非流動ゾーンは、第1対象物または第2対象物またはその両方と直接接触しない。

0045

第1サブオプションによれば、非流動ゾーンは、上述の液化しないまたは熱可塑性材料よりも大幅に高い温度で液化する材料からなる本体を含む。例えば、このような本体は、金属またはセラミック材料もしくは熱硬化性プラスチック材料または非常に高い温度で液化する熱可塑性材料から作られる。両方の場合に、本体は、炭素繊維などの適切な充填材によって補強されてもよい。

0046

特に、このような本体は、コアであってもよい。このコアは、少なくとも軸領域において、熱可塑性材料または他の電気絶縁材料によって取り囲まれてもよい。

0047

この種のコアは、例えば、以下の性質のうち、少なくとも1つを有する。
− コアは、外表面において、特に遠近軸と本質的に平行する表面において、少なくとも1つのロッキング部、例えば、孔、凹み、突起波形、ネジまたは類似物を有することができる。このようなロッキング部は、最初から(すなわち、コネクタを準備する時に)熱可塑性材料に包埋されてもよく、または工程中に流動可能になる熱可塑性材料がロッキング部に浸透することにより、熱可塑性材料に包埋されてもよい。相互浸透のロッキング部は、コネクタ内のコアを安定させる。

0048

−コアは、工程中にコアの向きおよび横方向位置を安定させるために、ツールまたは(モールド部の)カウンタ要素上の対応の突起と協働する近位案内凹みおよび/または遠位案内凹みを備えてもよい。

0049

−コアは、第1孔の周囲の領域において、(コネクタが1つの対象物に固定された場合に)第1対象物の厚さに対応する軸方向延長部、または(コネクタが互いに固定されている第1対象物および第2対象物に固定された場合に)第1対象物および第2対象物の累積厚さに対応する軸方向延長部を有してもよい。

0050

このような本体は、コアの代わりに、シース素子であってもよい。このシース素子は、近位側に開口する縦方向孔と、少なくとも1つの横方向の抜け孔とを備え、縦方向孔の内腔は、シースの周縁部と連通する。したがって、熱可塑性材料は、縦方向孔に充填する熱可塑性充填物として提供されてもよく、または代替的に縦方向孔に挿入可能な別体の熱可塑性要素として提供されてもよい。これによって、振動を適用するためのソノトロードは、熱可塑性材料の近位端面を押圧可能であり、かつ、縦方向孔に挿入可能な遠位端部によって熱可塑性材料を縦方向孔にさらに押し込み、横方向孔(抜け孔)から押し出すように成形されてもよい。

0051

さらなる実施形態において、本体は、予め形成された頭部または足部を有する形状を含む他の適切な形状を有してもよい。

0052

第1サブオプションの実施形態のグループによれば、方法は、配置ステップの後且つコネクタの熱可塑性材料を液化させるために機械振動を適用するステップの前および/またはその間に、本体の一部分を変形させるステップを含んでもよい。特に、この変形ステップは、拡張、すなわち外側変形を含むことができる。具体的には、この現場で変形される部分は、コネクタが近位側から導入される場合に、軸部に対して遠位であり、足部の一部である遠位広がり部、および/または、コネクタが遠位側から導入される場合に、軸部に対して近位であり、頭部の一部である近位広がり部を含むことができる。これによって、本体は、コネクタの締付けに寄与することができる。拡張特徴部は、径方向の少なくとも一方側に沿って、軸部の断面よりも遠く延在することができる。

0053

機械的に変形可能なコネクタ、特に塑性変形された金属リベットは、従来から非常に長く知られている。しかしながら、このグループの実施形態は、液化しない材料からなる本体を含む本発明の他のすべての実施形態と同様に、従来技術に比べて重要な利点を有する。熱可塑性材料を液化させ再固化させる手法に、例えば金属(またはセラミックまたは硬質プラスチックまたはガラスなと)本体を組み込むことによって、液化しない材料の材料性質、例えば、高剪断抵抗性、高拡張性、または用途に応じた電気伝導性などの他の性質の利点を利用することができる。

0054

それにもかかわらず、流動する熱可塑性材料を「凍結」する手法によって、コネクタは、回復力なしで、リラックスした状態で対象物に適合する形状に形成される。対照的に、例えば金属リベットの場合、変形時に、弾性部分が存在するため、変形力が消えると、変形された部分(リベット部)は、押圧された対象物から離れるようにわずかに動く傾向(スプリングバック効果)がある。金属リベットを金属対象物に接続する時に、両者の接続は、変形したリベット部を接続される金属に対して強く押圧することによって行われるが、これによって、接続にはかなり残留応力が存在することになる。また、この手法は、例えば、非金属対象物に適用することができない。この課題は、本明細書に記載の本発明の実施形態に従った手法によって、解決される。本発明の手法によって、対象物の材料性質にも関わらず、対象物とコネクタとの間に密接な接続を得ることができる。コネクタの金属本体による回復力は、コネクタの内部のみに作用するため、接続に影響を与えない。

0055

特に実施形態において、拡張特徴部は、複数の外側に屈曲可能なアームまたは類似物を含んでよい。

0056

第2サブオプションによれば、非流動ゾーンは、(特に繊維強化材と共に)熱可塑性材料から作られ、工程パラメータは、材料が非流動ゾーンに液化されないように選択される。この目的を達成するために、例えば、コネクタの外周を孔の周壁に接触させることによって、機械振動は、コネクタの外周と孔の周壁との間に摩擦を引き起こすことができ、この摩擦によって材料が液化される。コネクタが内部で液化される、すなわち、非流動ゾーン内で液化される前に、この工程を停止する。

0057

この第2サブオプションにおいて、特に非流動ゾーン内部のコネクタは、配向繊維、特に軸方向に配向した繊維により強化された強化繊維材料から作られてもよい。

0058

(第2オプションだけではなく)特に第2オプションによれば、周壁との間にシールを形成するように、コネクタの熱可塑性材料を流動させることができる。すなわち、液化工程の後、第1および/または第2孔の周壁の少なくとも一部の領域とコネクタとの間に空きスペースが存在しない。

0059

さらなるグループの実施形態によれば、熱可塑性材料の液化は、二段階の工程を含む。これらの実施形態において、コネクタは、第1熱可塑性材料部および第2熱可塑性材料部を形成する二種類の熱可塑性材料を含む。コネクタは、以下のように構成される。具体的には、配置ステップの後に、振動および機械的な押圧力をコネクタに適用すると、まず、第1熱可塑性材料部は、励起され、液化し始める(本明細書において、「液化」は、一般的に適用された押圧力によって材料の粘度が少なくとも塑性的に変形する程度に減少することを意味する)。工程において生じた変形によって、第2熱可塑性材料部は、(例えば、対象物またはカウンタ要素の)非振動部分と接触し、液化し始める。この場合、第1熱可塑性材料部は、第2熱可塑性材料部の流れを制限するように配置されてもよい。より具体的には、本発明において、この第2熱可塑性材料部は、より軟質でありおよび/または第1熱可塑性材料部よりも低いガラス転移温度を有しており、低温でも弾性を有するシールとしてまたはコネクタの一部として機能することができる。また、第2熱可塑性材料は、対象物と接触するときに、対象物と接着結合または粘着結合を形成することができる反応性成分を含んでもよい。

0060

このさらなるグループの実施形態において、特に第1熱可塑性材料部は、円周フランジを形成することができる。この円周フランジは、第1対象物の端面および/または(必要な場合)第2対象物の端面と接触する時に、第2熱可塑性材料部の流れを制限する制限部材を形成する。

0061

第1および第2熱可塑性材料部を形成するための2種類の熱可塑性材料の対の第1例としては、PEEKまたはABSなどの比較的高いガラス転移温度を有する熱可塑性材料と熱溶融型接着剤との組み合わせが挙げられる。第2例としては、熱可塑性材料と、エラストマー、特に熱可塑性エラストマーとの組み合わせが挙げられる。

0062

このさらなるグループの実施形態において(また、これらの実施形態は、以下に説明する2種類の熱可塑性材料を含有するコネクタにも関連する)、第1熱可塑性材料は、(必要な場合、液化しない本体と共に)接続の構造的/機械的安定性を提供する機能を有し、第2熱可塑性材料は、密封および/または減衰機能を有することができる。

0063

サブグループAの実施形態において、所定の液化温度における溶融粘度には差があってもよい。例えば、第1熱可塑性材料の粘度は、第2熱可塑性材料の粘度よりも少なくとも10倍または少なくとも100倍高くすることができる。一例として、第1熱可塑性材料は、ガラス繊維強化材と共に、約30%(重量比)以上の充填材、例えばABSを含有することができ、第2熱可塑性材料は、充填材(例えば、天然ABS)を含有していない。別の例として、第1熱可塑性材料は、高結晶性のHDPEまたはUHMWPEであってもよく、第2熱可塑性材料は、低結晶性のLDPEであってもよい。さらに別の例として、第1熱可塑性材料は、PEEKであってもよく、第2熱可塑性材料は、ポリカーボネートであってもよい。

0064

サブグループBの実施形態において、弾性率には大差があってもよい。例えば、第1熱可塑性材料の弾性率(ヤング率)は、少なくとも0.5GPaであってもよく、第2熱可塑性材料の弾性率は、最大0.05GPaであってもよい。一例として、第1熱可塑性材料は、ポリカーボネートまたはPETまたはABS、ポリアミド(PA6、PA66、PA11、PA12)であってもよく、第2熱可塑性材料は、ポリウレタンエラストマーであってもよい(エラストマーは、減衰性質を有するため、特に注目される)。

0065

サブグループCの実施形態において、分子量が大きく異なってもよい。例えば、第1熱可塑性材料の分子量は、第2熱可塑性材料の分子量よりも少なくとも10倍または少なくとも100倍大きくてもよい(さもなければ、同様の組成を有する)。例としては、ポリエチレンポリプロピレンが挙げられる。

0066

サブグループA、B、Cの特徴を組み合わせることができる。これによって、サブグループAおよびBの性質を有する材料対、サブグループAおよびCの性質を有する材料対、またはサブグループBおよびCの性質を有する材料対、またはサブグループA、BおよびCのすべての性質を有する材料対を得ることができる。

0067

また、本発明は、上述した方法の実施形態に使用されるためのコネクタに関する。コネクタは、熱可塑性材料と、液化しないまたは熱可塑性材料よりも大幅に高い温度で液化する材料から作られた本体とを含み、コネクタは、長手軸線に沿って、頭部の端部と足部の端部との間に延在し、本体は、頭部の端部および/または足部の端部の一部であり、コネクタの端面に作用する押圧力および機械振動によって軸に対して外側に曲がることにより変形可能な変形部を含み、熱可塑性材料は、押圧力および機械振動によって変形され、少なくとも部分的に変形部を囲むように配置される。

0068

したがって、本体は、最初から熱可塑性材料によって少なくとも部分的に包埋されてもよい。

0069

また、熱可塑性材料は、押圧力および機械振動により流動可能になり、流動し、および再固化することによって変形され、少なくとも部分的に変形部を囲むように配置されてもよい。

0070

コネクタは、本明細書に記載の実施形態に使用されるためのコネクタであってもよい。変形可能な本体部を備えない実施形態を含め、本発明のさまざまな実施形態を参照して本明細書に説明したロッキング部、導流部、および円形形状または非円形形状を含むコネクタの性質は、コネクタの任意の部分である。

0071

本発明はさらに、上述した方法の実施形態に使用されるためのコネクタに関する。コネクタは、第1熱可塑性材料部および第2熱可塑性材料部を形成する二種の熱可塑性材料を含み、第2熱可塑性材料部は、第1熱可塑性材料よりも軟質であり、および/または第1熱可塑性材料よりも低いガラス転移温度を有し、および/または対象物と接触する時に、対象物と接着結合または粘着結合を形成することができる反応性成分を含み、第2熱可塑性材料部は、コネクタの表面の一部を形成する。

0072

例えば、第2熱可塑性材料部は、コネクタの軸(組み立てられた状態に貫通孔の軸に平行である遠近軸)の周りカラーを形成することができる。特に、コネクタは、軸線に沿って延在する軸部を有し、第2熱可塑性材料は、軸部の周りにカラーを形成してもよい。

0073

実施形態において、コネクタは、遠位側に突出しており、前記第1熱可塑性材料から作られる外側フランジを有する頭部をさらに含み、この外側フランジは、少なくとも部分的に第2熱可塑性材料部を囲む。

0074

したがって、第1熱可塑性材料部は、第2熱可塑性材料部の流れを制限するように構成される。

0075

実施形態において、コネクタは、更に、液化しない材料からなる本体、具体的にコアを含む。

0076

一般的に、本明細書に記載のコネクタのさまざまな実施形態は、液化しない本体と共に、熱可塑性材料(必要に応じて、第2熱可塑性材料)を含むことができる。本体は、外側面に設けられ、本体を囲む熱可塑性材料と協働することによって、熱可塑性材料に包埋された本体の相対位置、特に軸方向の位置を安定させる少なくとも1つの凹み、波形、孔としてのロッキング部と、ソノトロードまたは鋳型案内突起または凹みとそれぞれ協働することによって、工程中に本体の位置を規定する近位案内凹みおよび/または遠位案内凹みまたは突起とのうち、少なくとも一方を含む。上記のロッキング部は、最初から(すなわち、コネクタを準備する時に)熱可塑性材料に包埋されてもよく、または工程中に流動可能になる熱可塑性材料がロッキング部に浸透することによって、熱可塑性材料に包埋されてもよい。

0077

本発明の方法および/またはコネクタのすべての種類およびグループの実施形態において、コネクタおよび/または(必要な場合)コネクタの本体(コア、シースなど)および/または孔は、軸に対して回転対称である(シースの形にした本体の場合、抜け孔を除く)。代替的には、コネクタおよび/または(必要な場合)本体および/または孔または孔の1つは、回転対称ではない形状を有することができる。これにより、接続は、剪断移動および軸方向の相対移動に対する防止に加えて、回転相対運動を防止することもできる。

0078

すべての種類およびグループの実施形態において、コネクタは、管状ではなく、中実であってもよい。代替的には、コネクタは、管状であって、すなわち、軸方向の貫通孔を備えることができる。このような軸方向の貫通孔は、特殊な用途において、供給貫通孔、通気貫通孔または類似物として使用することができる。

0079

すべての種類およびグループの実施形態において、方法は、自動接合装置によって行うことができる。特に、機械振動源は、例えばロボットアームによって案内され、提供されてもよい。

0080

また、装置は、整列した孔にコネクタを自動的に配置するための手段を含んでもよい。例えば、振動源を保持するロボットアームまたは他のツールは、コネクタを供給するための自動供給装置を備えてもよい。この供給装置は、例えば、収納するためのマガジンと、コネクタを配置位置に次々に供給するための別体の供給ユニットとを含むことができる。

0081

従って、本発明は、特許請求の範囲に定義された方法を自動的に実行するように構成された手段を備える装置にも関する。

0082

本発明の一側面に係る方法および装置に適した機械振動または機械発振は、好ましくは2〜200kHzの振動周波数(より好ましくは、遠位端の液化または遠位端までの液化のために10〜100kHzの振動周波数、近位端の液化のために15〜30kHzの振動周波数(頭部を形成する場合のみ、15〜70kHzの振動周波数)と、毎平方ミリメートル活性表面に0.2〜20Wの振動エネルギーとを有する。このような振動は、例えば、超音波溶接に知られている超音波装置によって生成される。振動素子(ツール、例えばソノトロード)は、例えば、その接触面が主に素子の軸方向に沿って、1〜100μmの振幅、好ましくは約10〜30μmの振幅で発振する(縦振動)ように設計される。回転発振または径方向発振も、可能である。

0083

熱可塑性材料が機械振動によって液化されるということは、非常に速いスピードで工程を行うことができるという利点をもたらす。上記の条件では、約1秒または0.5秒という短い時間が十分であり得ることは、試験によって実証された。

0084

本明細書において前述したように、方法の実施形態は、コネクタを介して、ソノトロードとコネクタとの間の近位接触面から機械振動を遠位部に伝達する工程を含む。これらの実施形態に加えてまたは対照的に、いくつかの実施形態は、近位界面にまたは近位界面の近傍に液状化を引き起こす工程を含む。振動を遠位端に伝達する場合、多くの状況では、少なくとも最初に、ソノトロードとの界面における液化(「頭部溶融」)を防止すべきである。そのため、ソノトロードとコネクタとの間に共通振動系を作成することができる。これは、強い機械的カップリングによって(例えば、強い押圧力によって)および/または比較的長い振動波長、すなわち比較的低い振動周波数によって、達成される。特に、本明細書に説明したコネクタの特徴的な寸法(例えば、0.3cm〜20cmの間のコネクタの長さおよび一般的に8〜12mmのコネクタの直径(一般的に50〜120mm2のカップリング面積に対応する))の場合、ソノトロードをコネクタに押圧する圧力は、約100〜800N、特に200〜500Nに選択され、振動周波数は、約15〜30kHzに選択されてもよい。界面の液化(「頭部溶融」)の場合、圧力を例えば100N未満に低減してもよい。また、場合によっておよび振動発生装置に応じて、振動周波数を増大してもよい。

0085

一般的に、これらのパラメータは、幾何学的形状に依存する。所定の形状に対して、本発明の教示および上記の一般的なルールを知っている当業者は、試験によって動作パラメータ(圧力−時間プロフィール、振動周波数)を見い出すことができる。

0086

さらに、液化の開始は、超音波溶接に周知のように、エネルギーダイレクタの形にした幾何学的構造によって制御することができる。エネルギーダイレクタ(またはエネルギー集中構造)は、熱可塑性材料のリブまたは隆起または類似形状または熱可塑性材料と接触する表面の形状を有してもよい。一般的には、エネルギーダイレクタは、液化を行う界面で比較的小さな界面領域を形成するように成形される。これによって、振動エネルギーがこの小さな領域に集中され、単位面積あたりのエネルギー吸収が高くなり、より強い加熱を引き起こす。これらの場所の温度がガラス転移温度を超えると、内部摩擦が強くなるため、エネルギー吸収および液化がさらに促進される。

0087

さらに、液化スポットを制御するために使用され得る選択的なパラメータは、初期温度である。局部温度がガラス転移温度を超える場合だけ内部摩擦が高くなるという事実によって、この局部温度がいくつかの場所で達成される場合に限り、(従来技術の超音波溶接によく類似して)液化ステップの効率が高くなる。それまでに、材料をガラス転移温度よりも高い温度に局部的に加熱する必要なエネルギーの吸収効率は、比較的低い。このことを利用して、さらなる制御を行うことができる。より具体的には、この方法は、必要に応じて、直接または間接加熱によって、熱可塑性材料の他の部分をガラス転移温度よりも低い温度に維持しながら、熱可塑性材料の一部をガラス転移温度よりも高い温度に上昇させるステップを含むことができる。

0088

直接加熱は、有向照射、例えば、(幾何学的構成許可する場合に)配置ステップの直前にまたは直後に、所望の場所でレーザ(例えば、赤外線レーザまたは赤色レーザ)による照射によって、達成することができる。

0089

間接加熱は、コネクタが接触する対象物の領域を加熱することによって、例えば孔の周りの第2対象物を局所的に加熱することによって、達成することができる。

0090

加熱ステップは、少なくとも適用ステップの前またはその間に行われる。このことは、例えば、適用ステップの前に加熱ステップを開始してもよく、振動を適用する間に加熱ステップをしばらく継続してもよいことを意味する。

0091

本明細書において、「例えば機械振動によって流動可能にすることができる熱可塑性材料」という表現、または略して「液化可能な熱可塑性材料」または「液化可能な材料」または「熱可塑性」は、少なくとも1種の熱可塑性成分を含む材料を記述するために使用される。その材料は、加熱されると、特に摩擦により、すなわち、一対の表面(接触面)の各々に配置された材料が互いに接触し、互いに対して振動移動または回転移動することにより加熱されると、液体(流動可能)になる。振動の振動周波数は、上記に記載の性質を有する。いくつかの場合に、特に液化しない本体を使用しない場合に、材料が0.5GPaを超える弾性係数を有することは、有利である。

0092

コネクタの熱可塑性材料は、特に、以下の3つの条件のうち、少なくとも1つを満たすことができる。

0093

−熱可塑性材料のガラス転移温度は、室温を超える。したがって、室温では、熱可塑性材料は、ガラス転移温度未満にある。より一般的には、ガラス転移温度は、使用温度を超えるように選択されることができる。

0094

−熱可塑性材料は、高い結晶性を有する。
− 熱可塑性材料それ自体は、繊維により強化される。

0095

これらの任意の組み合わせが可能である。
熱可塑性材料は、自動車および航空業界において周知である。本発明に係わる方法に、特にこれらの業界の用途に知られている熱可塑性材料を使用することができる。

0096

材料の具体的な実施例は、ポリエーテルケトン(PEEK)、ポリエーテルイミド、ポリアミド12、ポリアミド11、ポリアミド6またはポリアミド66などのポリアミド、ポリメチルメタクリレートPMMA)、ポリオキシメチレンポリカーボネートウレタン、ポリカーボネートまたはポリエステルカーボネートアクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS)、アクリルエステルスチロールアクリロニトリル(ASA)、スチレン−アクリロニトリル、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、またはこれらの共重合体または混合物を含む。

0097

熱可塑性ポリマに加えて、熱可塑性材料は、適切な充填材、例えば、ガラス繊維および/または炭素繊維などの強化繊維を含んでもよい。これらの繊維は、短繊維であってもよい。長繊維または連続繊維は、特に非流動部分に使用される。

0098

(使用する場合に)繊維材料は、繊維強化材として知られている任意の材料、特に炭素、ガラス、ケブラームライトなどのセラミック、炭化ケイ素または窒化ケイ素、高強度ポリエチレン(Dyneema(登録商標))などであってもよい。

0099

繊維の形状を有しない他の充填材、例えば粉末粒子も、使用可能である。
本明細書において、「近位」および「遠位」とう用語は、方向および位置を参照するために使用され、換言すれば、「近位」は、操作者または機械が機械振動を適用するコネクタの一方側であり、「遠位」は、その反対側である。本明細書において、近位側のコネクタの広がり部は、「頭部」と呼ばれ、遠位側の広がり部は、「足部」と呼ばれる。予め形成された頭部を備えるまたは備えないコネクタを近位側から整列した孔に挿入する場合、その遠位端は、文献においてしばしば「テール端」と呼ばれる。

0100

以下、図面を参照して、本発明および実施形態を実施する方法を説明する。図面は、模式的なものである。図面において、同様の参照番号は、同一または類似する要素を示す。

図面の簡単な説明

0101

本発明に従って、接続工程を行うための構成を示す図である。
工程後の図1aの構成を示す図である。
本発明に従って、接続工程を行うための別の構成の要素を示す図である。
工程後の図2aの構成を示す図である。
さらなる構成の要素を示す図である。
工程後の図3aの構成を示す図である。
さらなる構成を示す図である。
工程後の図4aの構成を示す図である。
さらに別の構成の要素を示す図である。
工程後の図5aの構成を示す図である。
さらなる構成の要素を示す図である。
工程後の図6aの構成を示す図である。
さらに別の可能性の詳細を示す図である。
工程中のさらなる構成の要素を示す図である。
工程後のさらなる構成の要素を示す図である。
軸部の断面を示す図である。
軸部の断面を示す図である。
異なる孔の形状を示す図である。
異なる孔の形状を示す図である。
さらなる軸部の断面を示す図である。
圧力−時間を示す図である。
密封効果を示す図である。
工程前のさらなる構成を示す図である。
工程後のさらなる構成を示す図である。
工程前のさらなる構成を示す図である。
工程後のさらなる構成を示す図である。
本発明に従った方法のさらなる実施形態を詳細に示す図である。
本発明に従った方法のさらなる実施形態を詳細に示す図である。
本発明に従った方法のさらなる実施形態を詳細に示す図である。
図18a〜18cの実施形態の可能な応用を示す図である。
本発明に従って、接続工程を行うための別の構成を示す図である。
本発明に従って、接続工程を行うためのさらに別の構成を示す図である。
2つの異なる熱可塑性材料を有するコネクタの構成を示す図である。
図22の構成の変形例を示す図である。
本発明の方法における2つの段階を示す図である。
二足コネクタを備えた本発明による方法の変形を示す図である。
工程前の内ネジを有するコネクタの実施形態を示す図である。
工程後の内ネジを有するコネクタの実施形態を示す図である。
工程前の外ネジを有するコネクタの実施形態を示す図である。
工程後の外ネジを有するコネクタの実施形態を示す図である。
貫通接続として機能するコネクタの実施形態を示す図である。
さらに別の実施形態を示す図である。
2つのソノトロードを用いて、頭部および足部をそれぞれ形成する実施形態を示す図である。
2つのソノトロードを用いて、頭部および足部をそれぞれ形成する実施形態を示す図である。

実施例

0102

好ましい実施形態の説明
図1aは、本発明の実施形態の基本的な構成を示している。第1対象物1は、例えば、金属または強化繊維複合材料から作られた板またはシートである。第1対象物は、板平面に垂直な貫通孔である第1孔11を有する。

0103

第2対象物2は、例えば第1対象物と異なる材料(例えば、ダイカストマグネシウムまたはアルミニウムなどのダイカスト金属)から作られるか、または例えばフォーム充填した炭素強化繊維サンドイッチ要素などの強化繊維複合材料から作られる。第2対象物は、図示の構成において盲孔である第2孔12を有する。この盲孔は、遠位の広がり部を有することによって、アンダーカット13を形成する。遠位広がり部により、肩部14が形成される。

0104

図示の構成において、熱可塑性材料から作られる任意の分離/絶縁層8が示されている。より具体的には、分離層8は、複合材の熱可塑性材料と同様の熱可塑性材料または異なる材料から作られる。この異なる材料は、任意選択にも関わらず、コネクタの熱可塑性材料に溶接可能である。

0105

コネクタ3は、基本的に、近位頭部31と、軸部32と、近位側に開口する案内孔33とを有するピン形状である。コネクタは、例えば、金属コア5と、少なくとも遠位部に配置され、横方向に沿ってコア5を囲む熱可塑性材料4により構成される。

0106

ソノトロード6は、コネクタの近位端面の形状または所望の形状に、より具体的には頭部33の近位端面に適合した遠位端面を有する。ソノトロードは、コネクタの案内孔33に対応する案内突起(ピン)61を有する。案内突起61と案内孔33とは、ソノトロードとコネクタとの間に摩擦嵌合を形成するような寸法にされてもよい。すなわち、コネクタ3は、ソノトロード6上に挿入することができる。(概略的に)図示された構成とは対照的に、必要に応じて、特に工程中に頭部の熱可塑性材料が変形される場合に、案内孔を案内突起61の長さよりも深くすることによって、案内突起61とコア5との間にある程度の間隔を形成することができる。

0107

また、図1aは、孔の軸と一致しており、多くの場合、第1対象物および第2対象物の表面平面に垂直な軸20を示している。図1aの構成および(特に明記しない限り)その後に記載の構成において、孔およびコネクタは、場合によってソノトロードと共に、軸の周りに回転対称であってもよい。しかしながら、必ずしも回転対称ではなくてもよい。むしろ、本明細書に記載の方法は、軸の周りに回転対称性を有しない構成にも適している。

0108

コネクタを孔11、12に配置する工程の後に、ソノトロードを用いてコネクタ3を第2孔12の底面に対して押すと同時に、エネルギーをコネクタにカップリングすることによって、コネクタの熱可塑性材料4を横方向に流動させ、特に第2孔のアンダーカット13を少なくとも部分的に充填することによって、足部41を形成する。その結果、コネクタは、熱可塑性材料の再固化後に、押し出されないように固定される。同時に、(必要な場合に)熱可塑性材料4は、分離層8に溶接される。図1b破線円21は、溶接を行った領域を示している。

0109

コネクタの遠位端に最初に配置された熱可塑性材料の量は、第2孔の体積に合わせて、後者を完全に充填することができるように調整することができる。したがって、図1aに概略的に示されたコネクタ3とは対照的に、遠位端部は、より長い熱可塑性材料、すなわち軸方向にさらに延在する熱可塑性材料を含むことができる。

0110

得られた構成は、図1bに示されている。コア5は、少なくとも第1対象物1と第2対象物との間の剪断面を横断するように配置されている。図1aおよび図1bの構成において、第1対象物と第2対象物との間に分離層8が存在しているということは、このコアが分離層を横断すると共に、第2対象物に面する第1対象物の表面によって規定された平面および第1対象物に面する第2対象物の表面によって規定された平面の両方を横断することを意味する。

0111

図2aおよび図2bの実施形態は、第2孔12の直径が第1孔11の直径よりも小さい点で、図1aおよび図1bの実施形態と異なる。特にこれに対処するために、コネクタ3は、遠位方向に面する肩部35を有する。この肩部は、コネクタの熱可塑性材料4と可能な分離層8との間の溶接を向上する付加的な効果を有する。言うまでもなく、同様の直径を有するように第1孔および第2孔を形成することもが可能である。

0112

分離層を設けるすべての実施形態において、分離層8に貫通孔を開設する必要がない。その代わりに、分離層は、工程中に局所的に液化することによって、コネクタによって穿孔されてもよい。

0113

図3aおよび図3bは、以下の特徴で、前の図面に示された実施形態と異なる実施形態を示している。

0114

− 第2対象物2は、第1対象物に接続される領域において、平坦であり、特に板状またはシート状である。第2孔12は、貫通孔である。カウンタ素子7は、振動をコネクタ2にカップリングする工程中に形成される。カウンタ要素7によって、ソノトロード(図3aに図示せず)によって適用された機械的な押圧力に対抗する反力は、コネクタに作用される。カウンタ要素7は、モールド部71を形成する。このモールド部は、当接面72が第2対象物の遠位面に押し付けられるときに、凹部を形成する。このモールド部は、足部41(図3b)の所望の形状に対応するレプリカ形状を有する。

0115

− 第1対象物1と第2対象物2との間に分離層が存在せず、対象物は、互いに直接接触する。

0116

− 図示の構成において、頭部および足部両方の外側に面する表面は、平坦であり、ソノトロードは、案内突起を有しない。

0117

−整列された第1孔および第2孔の直径は、同様である。
これらの3つの特徴は、すべて互いに独立しており、個別にまたは任意の組み合わせで実現することができる。例えば、第2盲孔を有する実施形態において、分離層は、選択的なものであって、省略可能である。これに対し、前の図面に示された種類の分離層を貫通孔である第2孔を備える実施形態にも設けることが可能である。また、分離層を有しない図3aおよび3bの構成において、案内部または指向部をソノトロードの表面および/またはモールと部71に追加することも可能である。

0118

カウンタ素子7を備えるすべての実施形態において、カウンタ要素は、対象物に押し付けられる受動素子の代わりに、工程中に振動するさらなるソノトロードとして設けられてもよい。このようなソノトロードは、レプリカ形状を有するモールド部を有してもよい。

0119

本発明のすべての実施形態において、特に振動を適用するステップの前におよび/または振動を適用する初期ステップの間に、熱可塑性材料をガラス転移温度よりも高い温度に局所的に加熱するステップを追加することができる。第1オプションによれば、この加熱は、直接に行うことができる。例えば、コネクタの遠位端は、コネクタの熱可塑性材料4によく吸収される振動周波数のレーザ放射によって、照射されてもよい。

0120

第2オプションによれば、加熱は、熱可塑性材料と接触する要素を加熱することによって、間接に行うことができる。例えば、図3aのような構成において、第2対象物または両方の対象物は、孔に沿って、局所的にまたは完全に加熱されてもよい。追加的にまたは代替的に、カウンタ素子7は、(モールド部に沿って)局所的にまたは完全に加熱されてもよい。この場合、加熱は、抵抗加熱誘導加熱および放射線照射などを含む従来の方法に従って行うことができる。

0121

図4aおよび4bは、貫通孔である第2孔12を備える他の実施形態を示している。コネクタ3は、図2aおよび2bに示されたコネクタと同様に成形されている。同様に、ソノトロード6は、案内突起31を有している。

0122

第1対象物と第2対象物との間に、例示として熱可塑性材料から作られた分離層8は、配置されている。

0123

モールド部71は、中央に鋭形の突起75の形にしたエネルギー誘導および/または流れ誘導部を有する。このような特徴部は、液化工程の開始を補助する機能(エネルギー誘導機能)を有する。特に、この特徴部は、鋭尖形ではなく例えばリッジ形でもよい。リッジ形の部分はさらに、工程中に液化材料の流れを導くことができる。

0124

図5aおよび5bの実施形態は、特にコア5の設計で異なる。この場合、コア5は、特に鋼などの延性金属から作られる。

0125

第1に、コア5は、軸方向の力に対してさらなる安定性を与える近位広がり部(または頭部部分)51を備える。近位広がり部の断面は、少なくともいくつかの径方向に沿って、第1孔の断面よりも大きい。したがって、コアは、軸に沿った投影において、と少なくとも第1対象物と重なることができる。

0126

第2に、コアは、複数の遠位舌部53を備える。初期状態図5a)において、舌部は、軸方向に配向されてもよく、図5aに示すように径方向外側に若干突出してもよい。これらの舌部は、十分な延性を有する。したがって、ソノトロード(図5aに図示せず)とカウンタ要素7との間に適用される押圧力によって、これらの舌部は、図5bに示すように、工程後外側により突出するように変形される。この場合、コアの変形は、頭部を有しない端部(「バックテール」)が展開するように変形される従来の管状リベットの変形に似ている。しかしながら、従来のリベットとは対照的に、コア5の外側に変形された部分は、(カウンタ要素の形状により制御されるため)、第2対象物2の表面を圧迫せず、第2対象物2から一定の距離で離れている。したがって、熱可塑性材料は、第2対象物からコア5を保護している。

0127

複数の舌部53の代わりに、コアは、管状リベットに類似する管状遠位端を含むことができる。この場合、変形力がやや大きくなる。

0128

図5bでは、舌部のすべての側面は、工程後、熱可塑性材料で覆われていると示されているが、必須ではない。むしろ、コアの外側面は、露出されてもよい。

0129

頭部部分および遠位端を変形する手法は、それぞれ個別にまたは組み合わせで実現することができる。

0130

図6aおよび6bの実施形態において、ソノトロード6は、孔を通るように成形される。よって、ソノトロード6と熱可塑性材料との間の接触面は、遠位面に位置する。したがって、本実施形態において、機械振動は、前述した実施形態のようにコネクタによって遠位側に伝達されるのではなく、ソノトロード自体によって遠位側に伝達される。機械圧力を引き起こす力は、押圧力ではなく引張力としてソノトロードにカップリングされる。また、ソノトロードの接触面は、近位方向(「後方」)に指向される。対照的に、カウンタ要素7は、近位側(サイトをアクセスする側)からコネクタに押し付ける。

0131

この実施形態において、熱可塑性材料4は、ソノトロードの接触面と熱可塑性材料との間の界面で液化させられる。

0132

図6aおよび6bの実施形態において、ソノトロードは、二重の機能を有している。第1に、ソノトロードは、機械振動をコネクタの熱可塑性材料に適用するように機能する。第2に、ソノトロードは、コア5として機能する。また、後方に面するカップリングアウト面を含むソノトロードの足部も、工程後、コネクタの足部55として機能する。

0133

振動源(図示せず)にカップリングされるために、ソノトロードは、液化工程の後、必要に応じて切り取ることができるカップリング部66を備えることができる。代替的には、このカップリング部は、そのまま残されてもよく、または変形されることによってコネクタの一部を構成してもよい。

0134

また、図6bは、オプションの頭部クリップ80を示している。この頭部クリップは、例えば、機械接続、溶接または接着剤によって、コア5の軸52に固定することができる。

0135

図7は、最初にコアおよび熱可塑性材料を一体にする必要がないという可能性を非常に概略に示している。むしろ、熱可塑性材料は、別体の熱可塑性部として提供されてもよい。追加的にまたは代替的に、必要に応じて、熱可塑性材料は、最初に複数の別体部分4.1、4.2、4.3、4.4として形成されてもよい。これらの部分は、工程中に一体に溶接されてもよい。一例として、破線21は、溶接を行う1つの領域を示している。

0136

図7は、別体の熱可塑性材料部品または部分を「後方」構成に設ける可能性を示しているが、一般的に、この可能性は、他の構成に適用することもできる。

0137

図8aおよび8bの実施形態において、図5aおよび5bの実施形態と同様に、コア5の遠位端は、変形可能であり、例えば複数の舌部53を含む。同様に、コアの近位端も、変形可能であり、複数の舌部53を含む。

0138

軸52と舌部53との間に、所定の変形点となる狭窄部59が設けられている。図示の実施形態において、本体5は、熱可塑性材料が液化された後に熱可塑性材料とより密接に接続するための粗化構造58をさらに有する。

0139

舌部53は、最初に少なくとも軸線に概ね平行に配向される。よって、本体は、第1孔および第2孔に嵌入することができる。

0140

熱可塑性材料4は、熱可塑性スリーブとして形成される。コネクタの本体5は、最初に熱可塑性スリーブと別体であってもよく、またはスリーブは、本体に取り付けられてもよい。

0141

接合工程を行うために、第1ソノトロード6.1および第2ソノトロード6.2を使用される。第1変形例によれば、図8aに示すように、これらのソノトロードは、最初に振動を適用せず、互いに向かって押し付けることによって、舌部を外側に曲げる。曲げ工程の最終段階におよび/またはその後に、振動を適用する。振動は、本体を介して、すなわち、アームを介して少なくとも部分的に熱可塑性材料に適用される。

0142

第2変形例によれば、最初から振動を適用することができる。よって、振動は、上述したオプションの構想によれば、本体の材料をある程度に加熱し、液化すべき熱可塑性材料4の局所的予熱として機能する。

0143

図8bは、工程後の構成を示す図である。
図8aおよび8bを参照して、(例えば、本体と直接接触する)ソノトロードを用いて、振動によって予備加熱するまたは加熱しないまま、本体を変形させる構想は、振動を両側に適用するソノトロードを含む種類の実施形態を参照して説明したが、これに限定されない。むしろ、この構想は、他方側に設けられたカウンタ要素と組み合わせて、単一のソノトロードを使用する実施形態にも適用することができる。この場合、カウンタ要素は、単にコネクタを押圧してもよく、それ自体が本体を局所的に変形させてもよい。

0144

図8aおよび8bの実施形態は、コネクタが最終状態で軸方向の貫通孔を有する実施形態の一例である。軸方向の孔は、特定の機能、例えば、空気および湿気などの交換および/または重量の最小化を可能にする機能を有するため、このような実施形態は、工程中の理由(例えば、簡単な変形)および/または所望によるものである。

0145

以下、非回転対称形状の孔およびコネクタを提供する可能性を簡単に討論する。これによって、接続部は、回転運動しないように防止される。

0146

図9は、やや平坦な形状のコネクタの(軸領域における)断面を示しており、図10は、(例えば「六角星」形状に類似する)星状のコネクタの断面を示している。

0147

図11に示された構成において、第1孔11は、ほぼ円筒形であり、径方向外側に突出するローブ110を有する。コネクタの軸部および第2孔は、ほぼ同様の断面形状を有する。しかしながら、対応する断面を有するようにコネクタの遠位端のみを形成し、図11の構成のコネクタを例えば90°でねじることによって、軸方向の力に抗して追加の固定を提供することも可能であろう。

0148

図12は、形状孔11のさらなる形状、すなわち、丸くした角を有するやや平坦な形状、4つローブ形状、および(マルチローブ形状と見なすことができる)ほぼ円形の起伏形状をそれぞれ示している。

0149

図13(ほぼ円形の起伏形状の例示)に示すように、硬質コア5とコアの周囲を被覆する熱可塑性材料4との間の相対寸法は、回転安定性に影響を与える。いくつかの実施形態において、熱可塑性材料の特徴寸法(厚さd)は、0.5<d/D<0.1、特に0.1<d/D<0.3を満足するように選択することができる。式中、Dは、コアの径方向特徴寸法であり、すなわち断面の半径である。図13は、コネクタの特定の断面形状の特徴を示しているが、この教示は、他の形状にも同様に適用することができる。

0150

一組の実施形態において、追加的にまたは代替的には、コア5の外側の径方向突起径方向位置で孔の内側の突起と重畳するように、寸法を選択することができる。これによって、コア5は、仮に熱可塑性材料が存在しなくても、自由に回転することができない。このことは、図13のような構成において、起伏(または一般的にコアの突起の径方向特徴延長)の幅が熱可塑性材料の厚さdよりも大きいということを意味する。これによって、自由回転しないように最大の固定を提供することができる。

0151

図8aの変形例を除く)前述した実施形態において、コネクタの頭部は、最初に、すなわち、熱可塑性材料を液化する工程の前に形成されていると仮定されている。しかしながら、機械振動によって、遠位端および近位端の両方をそれぞれ足部および頭部に変形することも可能である。

0152

一般的に、機械的な振動がソノトロードと熱可塑性材料との間の界面で液状化を引き起こすかまたは機械的な振動をコネクタにカップリングし、コネクタの他の海面に伝達するかは、他の要因の中でも、特にソノトロード/熱可塑性材料界面の圧力および振動周波数に依存する。一般的に、高い圧力および低い振動周波数を有する振動の場合、振動をコネクタにおよび遠位端に伝達する傾向があり、高い振動周波数および低い圧力を有する振動の場合、ソノトロード/熱可塑性材料界面に液化を行う傾向がある。

0153

工程中に足部および頭部の両方を形成するために、選択肢として、目標圧力プロファイルを使用することができる。図14は、一例として、経過時間の関数としての圧力Pを非常に概略的に示している。第1段階では、圧力が比較的高いため、液化は、ソノトロードとの界面に進行せず、主に遠方(図1〜5の「前方」構成の遠位)端から始まる。足部を形成した後、圧力を第2値に低下する。よって、第2段階では、熱可塑性材料は、ソノトロードとの界面で液化し、頭部を形成する。

0154

追加的にまたは代替的に、原理的には、工程中に振動周波数を調整することができ、例えば、第1段階のより低い振動周波数から第2段階のより高い振動周波数に調整することができる。これによって、例えば、高調波で振動するようにソノトロードを励起することができ、またはソノトロードの長さに沿った所定の位置でソノトロードの振動を妨げるまたは影響することによって、ソノトロードの固有振動周波数共振振動周波数)に適宜な影響を与えることができる。代替的に、第1段階および第2段階に、ソノトロードを交換してもよい。

0155

さらに別の代替例として、特に工程中にコネクタのすべての熱可塑性材料を液化する場合、特定のプロファイルを適用することの代わりに、操作者は、遠位端に液化の開始を引き起こす工程パラメータを適用し、液化が終了するまで待つことができる。

0156

前述したように、熱可塑性材料が第1対象物および第2対象物の孔の周壁と密接に接触することによって孔を封止するように、工程パラメータを選択することができる。このことは、図15に示されている。図15の破線円21によって示すように、熱可塑性材料4は、第1対象物および第2対象物1との間の凹凸または隙間に浸透する。

0157

図15の実施形態において、非熱可塑性材料、例えば金属材料から作られた本体5は、外側および内部が熱可塑性材料で覆われている比較的薄いシースの形状を有するものとする。接続の追加の機械的安定性を得るために、コアの遠位端および近位端(より容易に変形するために、遠位端を複数の舌部に切開することができる)は、外側に弯曲される。

0158

上述した実施形態において、コアは、熱可塑性材料と明らかに異なる材料、例えば金属から作られ、コアと熱可塑性材料との間に明確に画定された界面を有するものとした。これらの実施形態において、コアは、非流動ゾーンを画定するまたは少なくともその一部を形成する。図16aおよび16bは、このようなコアを有しない実施形態を示している。コネクタ3は、繊維強化材料から作られる。図示の場合、連続繊維が概ね軸方向に沿って配向されている。コネクタは、第1対象物および第2対象物の孔の周壁と接触する周囲上に設けられたエネルギーダイレクタ46を備える。エネルギーダイレクタは、超音波溶接の分野に周知である。エネルギーダイレクタは、リッジ、隆起または類似の形状を有することができる。特に、図示とは対照的に、エネルギーダイレクタを軸方向に延在するリブにすることができる。

0159

エネルギーダイレクタまたはその他の措置は、(径方向に対して)中央領域の熱可塑性材料を固体のままに維持しながら、(カウンタ要素7と接触している遠位端に加えて)周囲領域の熱可塑性材料の液化を引き起こすことができる。図16bは、太い破線で区切された遠位の外周に位置する流動ゾーン47と、近位の中央に位置する非流動ゾーン48とを示している。このような構成の非流動ゾーン48を形成することは、コネクタ内の繊維の配向を維持することに特に有利であり得る。

0160

図17aおよび17bの構成では、前述した実施形態とは対照的に、コネクタは、予成形した足部41を有し、遠位側から整列した第1孔および第2孔に挿入される。図示の実施形態において、足部は、コア5の遠位広がり部(フランジ)57を含む。

0161

次に、ソノトロード6を用いて、頭部31を成形する。ソノトロードをコネクタの近位端の熱可塑性材料4に押圧すると共に、適切なカウンタ素子7を用いて、反力を加える。振動源の動作パラメータおよびソノトロード6をコネクタに押圧する圧力は、殆どの機械的エネルギーがソノトロードとコネクタとの間の界面で吸収され、その界面で液化が始めるように、選択される。そして、頭部を形成するためのソノトロードの遠位カップリングアウト面の形状は、少なくとも部分的に頭部形状ネガティブレプリカであるように選択される。

0162

図18a〜18cは、さらに別の実施形態を示している。本実施形態において、非熱可塑性材料からなる本体5は、熱可塑性材料に包埋されたコアではない。むしろ、本体5は、近位側に開口し、軸方向に配向する孔と、工程の終わりに本体の頭部部分を構成する近位広がり部(フランジ)51とを有するシース素子である。シース素子は、複数の抜け孔151を有する。本体5は、遠位端に向かって、複数のアーム152をさらに含む。これらのアーム152は、所定の弱点部153を介して、本体の残りの部分と一体に接続される。アーム152は、遠位側で、カニューレ状本体の内側に状に湾曲された弾性片154に接続される。

0163

拡張要素160は、近位側から、本体の軸方向孔に挿入可能であるように成形されている。適切なツール161を用いて拡張要素160を弾性片154によって形成された弓状に対して遠位側に押圧する場合、拡張要素は、平らに押し付けられる。これによって、アーム152は、外向きに折り曲げられる(図18b)。拡張要素160は、軸方向孔の内径に適合する直径を有している。したがって、拡張要素160は、図18に示す位置に移動されると、遠位ストップ(例えば、図18bに示されていない小さな肩)に当たり、遠位側で軸方向孔を塞ぐ。この位置では、拡張要素160の近位面の少なくとも径方向の最も外側の部分は、抜け孔151の遠位にある。拡張要素はさらに、近位側に面する先端またはリッジ161を有する。

0164

したがって、熱可塑性材料4は、例えば、近位側から軸方向孔に挿入可能なピン状要素として形成される。機械振動および圧力によって、熱可塑性材料は、拡張要素160との界面で液化し、抜け孔151から押し出される。

0165

工程のために、アーム152が初期非拡張状態にある時に、本体5を整列した対象物1および2の第1孔および第2孔に挿入する。その後、上述したように、拡張要素を挿入することによって、アーム152を広げる。その後、熱可塑性要素を挿入し、例えば孔に挿入可能な遠位端部を有するソノトロードを用いて、遠位側に向かって押圧されている熱可塑性要素4に振動をカップリングすることによって、熱可塑性材料を液化させ、抜け孔から押し出す。得られた構成は、図18cに示されている。足部41は、アーム152と第1対象物から遠位である第2対象物の表面との間の隙間を充填する。

0166

図18cの構成において、コネクタは、本体5および熱可塑性要素4に加えて、電気絶縁材料からなるスリーブ要素170をさらに含む。スリーブ要素170は、スリーブ要素を設けない場合に第1対象物と接触することになる本体の部分、すなわち、軸部の周面および近位広がり部51の遠位表面を保護する。スリーブ要素の電気絶縁材料は、例えば、熱可塑性要素の熱可塑性材料および/または分離層8(存在する場合)の熱可塑性材料に溶接可能な熱可塑性材料であってもよい。代替的に、スリーブ要素は、他の適切な材料から作られてもよい。

0167

さらなる実施形態において、本体は、第1対象物1と同様の材料から作ることができる。これによって、本体5と第1対象物1とは、直接接触することができ、スリーブ要素を省いてもよい(それに応じて、本体5および第1孔の寸法を変更すべきである)。

0168

図18cの実施形態のさらなる変形例において、第2対象物の表面部分がスリーブ要素70によって本体5から遮蔽することができること、または第1対象物の一部が液化および再固化された熱可塑性要素4の熱可塑性材料によって本体5から遮蔽することができることは、重要である。換言すれば、スリーブ要素が第1対象物と第2対象物との間の界面に接触することは、重要ではない。

0169

図19は、図18cの実施形態の変形例を示している。この変形例において、第2対象物2は、やや平坦なシート状ではなく、中空棒である。それにもかかわらず、この構成において、第2孔12は、貫通孔である。その理由は、第1対象物に接続される第2対象物2の部分は、やや平坦であるからである。

0170

しかしながら、図18a〜18cおよび図19に従って説明した手法は、貫通孔ではなく、盲孔である第2孔を有する第2対象物にも適用することができる。

0171

図20aおよび20bの実施形態は、以下の特徴で、図3a〜4bの実施形態と異なる。

0172

−金属コア5は、外表面に、特に(遠近軸に対して)側表面に、凹みの形にした複数のロッキング部81を有している。凹みに加えてまたは凹みの代替物として、表面は、コアとその周りの熱可塑性材料との間に形状ロッキングを形成するのに適した他の特徴、例えば、突起、開放孔または類似物を含むこともできる。これらの形状ロッキング部81は、最初から熱可塑性材料4に包埋されてもよく(示される例では、凹みが熱可塑性材料で充填される)、または工程中に一時的に液化した熱可塑性材料により充填されてもよい。形状ロッキング部は、コア5を熱可塑性材料内に安定させ、所定の位置に保持する。

0173

実施形態において、凹みまたは隆起は、円周方向に沿って当たり、軸力に対する安定化を支援する。このことは、工程の後、コアに他の部材を固定するために、近位側または遠位側からコアにアクセス可能である場合、特に有利であり得る。

0174

−金属コアは、遠位案内凹み82を有する。案内凹みは、案内部の一例であり、カウンタ要素7のモールド部71の中央案内突起75と協働して、工程中にその周りの熱可塑性材料が少なくとも部分的に液化したときに、挿入物の位置を規定する。なお、この手法は、カウンタ要素のモールド部の(他の実施形態において、ソノトロードの)案内突起が案内部と直接協働する状況、および案内凹みと案内突起とが直接接触しない状況の両方に適用できることに留意すべきである。

0175

−遠位端面上の熱可塑性材料4は、液化誘導部87、すなわち、最初に案内突起75と協働して相対位置を規定し、工程中に材料の流れの誘導を支援する凹みを有する。

0176

−熱可塑性材料4は、遠位端において、ソノトロード6のカップリングアウト面の界面として機能する近位向きステップ部85を有している。この界面で液化した材料は、ソノトロードの遠位端面とコア5の近位端面との間の案内孔33の残りの隙間に流入する。したがって、工程後、コアは、熱可塑性材料に完全に包埋される。

0177

代替的に、コネクタ3の製造工程に応じて、金属コアは、工程開始時に既に熱可塑性材料に包埋されてもよい。また、必要に応じて、ソノトロードの案内突起とコア5との間の空間は、工程の最初から充填されてもよい。

0178

さらなる代替例として、例えばナットネジ要素を形成するために、工程後にコア5の近位端がアクセス可能である図4a図4bの構成と類似する構成を選択することができる。

0179

−コア5の軸方向延長(長さ)は、第1対象物および第2対象物の累積厚さに概ね対応しており、工程終了時に、その近位端は、第1対象物の上面と概ね整列され、その遠位端は、第2対象物の下面と概ね整列される。

0180

より一般的には、殆どの実施形態において、その軸方向延長に関係なく、金属コアが第1対象物と第2対象物との間の剪断面を横断するように、工程パラメータを選択する。

0181

これらの特徴のすべては、互いに独立して実現することができ、前述した実施形態の特徴と組み合わせることができる。教示されているように、これらの特徴は、特に図を参照して非円形断面を有するコネクタまたは図1〜10または図17a/17bを参照して説明した構成を有するコネクタにも適している。

0182

図21の実施形態は、第1対象物1の近位端面が第1凹み91を有し、第2対象物2の遠位端面が第2凹み92を有している点で、前述した実施形態、例えば図3a/3bの実施形態または図20の実施形態と異なる。コネクタの頭部31は、第1凹み91の形状に適合するように成形される。カウンタ素子7は、モールド部を有しなく、本質的に平坦(エネルギー誘導突起(図示せず)を有してもよい)である。そのため、工程中に形成された足部は、第2凹みを充填する。したがって、図21の実施形態は、工程終了時にコネクタの頭部および足部が外表面と同一平面に位置する一例である。

0183

図22は、コネクタが(第1熱可塑性材料からなる)第1熱可塑性材料部4.11および第1熱可塑性材料と異なる第2熱可塑性材料からなる第2熱可塑性材料部4.12を有する実施形態を示している。第1および第2熱可塑性材料は、異なる液化性質および/または異なる機械性質を有してもよい。例えば、第2熱可塑性材料は、第1熱可塑性材料のガラス転移温度よりも大幅に低いガラス転移温度を有してもよい。

0184

また、コネクタの頭部は、エネルギーを誘導する遠位先端縁を備える遠位端に面する外周フランジ93を形成する。

0185

図22の実施形態において、熱可塑性部分、すなわち、第1および第2熱可塑性材料を含む部分は、ネジで(および/またはそうでなければ、図示のロッキング部81を参照して、少なくとも第1熱可塑性材料の液化および再固化の後に、ポジティブフィット方式で)、金属製であって、足部57を形成する液化しない本体5に固定される。

0186

図22に示すように、コネクタを第1対象物および第2対象物に対して配置され、ソノトロード6を用いて、コネクタを押圧する場合、第1熱可塑性材料は、まず、フランジ93と第1対象物1との界面で液化し始め、軸領域における第1熱可塑性材料の長さに応じて、熱可塑性部分の遠位端で液化する可能性もある。フランジ93で液化した材料は、第1対象物の材料の組成および構造に応じて、第1対象物の表面上の構造体に浸透し、再固化の後に、例えば、WO00/79137に記載の付加的なポジティブフィット接続を形成することができる。

0187

工程開始後に一定の時間が経つと、熱可塑性部分の前方移動によって、第2熱可塑性材料部4.12は、対象物表面と接触することになる。第2熱可塑性材料部4.12は、そのガラス転移温度が低いため、主に液化され、対象物およびカウンタ素子7に押圧されているコネクタによって生成された静圧によって、残りの空洞に流れ込む。しかしながら、フランジ93によって、第2熱可塑性材料4.12は、横方向でフランジ93以遠に流れない。したがって、第2熱可塑性材料4.12は、コネクタと対象物との間に残された孔の周壁に沿った隙間、および対象物の近位および/または遠位の隙間を充填し、効率的なシールを形成する。

0188

この手法によって、効果的なシールを形成することができる。より具体的には、第2熱可塑性材料4.12が第1熱可塑性材料に必要された機械的性質を有する必要がないため、第2熱可塑性材料を選択するときに、用途および目的に応じて、材料の性質を最適化することができる。例示として、例えば低温でも弾性を維持するように、凝固点よりも十分低いガラス転移温度を有する第2熱可塑性材料を選択することができる。追加的にまたは代替的に、粘弾性を有するように、第2熱可塑性材料を選択することができる。

0189

図23の実施形態は、図22の実施形態と同様に、第1熱可塑性材料部4.11および第2熱可塑性材料部4.12を有する。図22の実施形態とは対照的に、コネクタは、予成形した金属足部を有しなく、図1〜4および図20のコネクタと類似しており、例えば追加の密封効果を得るために、フランジ93および第2熱可塑性材料部4.12をさらに有する。

0190

図24の実施形態は、(例えば、図1〜4、20および21を参照して)本明細書に記載された種類の金属コア5を備えるコネクタを、貫通孔11を有する第1対象物1に固定する方法の一例である。この例において、第2対象物は、コネクタによって第1対象物に固定されない。具体的に詳細には、図24は、コネクタを二重のシート層に固定することを示しており、各シートは、サンドイッチ構造を有する。第1シートは、第1対象物1であり、第2シートは、カウンタ要素7として機能する。シートの間に、すなわち、第1対象物1とカウンタ要素7との間に、必要に応じて、より軟質および/または液化可能な材料からなる層(図示せず)を配置することができる。図24において、左側に示されたコネクタ3は、工程開始時の(ソノトロードがまだ適用されていない)コネクタであり、右側に示されたコネクタ3は、工程後のコネクタである。ブロック矢印は、シート1および7が工程中に互いに離間するように押圧されることを示している。

0191

図25は、2つのコネクタ軸および足部3.1、3.2を備えるコネクタの一例を示している。図示の実施形態において、コネクタは、金属(または他の液化しない)コアを有していないが、図25に示した複数の足部を備えるコネクタの構想は、1つ以上の軸部および足部を備える液化しない本体に実装することができる。コネクタの複数の足部を形成する工程は、遠位側にモールド部を備えるカウンタ要素を設ける(または代替的には、図21と同様に、対象物1の凹みと共に平坦なカウンタ要素を設ける)と共に、近位側から機械振動エネルギーを加える方法、または遠位側から振動エネルギーを加える方法を含む前述した方法によって行うことができる。

0192

また、図25は、単一の第1対象物1に固定されたコネクタを示しているが、本明細書に記載の殆どの実施形態を参照して説明したように、同様に、複数の足を備えるコネクタを用いて、第1対象物を第2対象物に固定することができる。

0193

同様に、複数の足を備えるコネクタは、図26aおよび26bを参照して説明される実施形態にも適用できる。本実施形態において、液化しない本体5は、工程中にソノトロードとして機能するように構成されている。この目的を達成するために、液化しない本体は、内ネジ114を有し、振動源(図示せず)に接続された振動ロッド110の外ネジ111にネジ止めすることができる。また、液化しない本体は、近位側に面する傾斜表面部112を有し、この近位側に面する傾斜表面部112は、対応の遠位側に面するカップリングイン面部と界面を形成する。工程中、カウンタ要素(押付装置112)を用いて熱可塑性材料4を適所に保持すると共に、振動ロッド110を用いて液化しない本体5を下方へ引張する。したがって、熱可塑性材料は、液化しない本体とカウンタ要素との間に圧縮される。その結果、熱可塑性材料は、傾斜面部112との界面で液化し、横方向に流れ、装置を固定する。液化しない本体は、熱可塑性材料との間により強い形状ロッキングを形成するために、(図示しない)追加の外周および/または軸方向のロッキング構造を備えてもよい。

0194

図26bは、固定された装置を示している。内ネジは、さらなる部品を第1対象物1に接続するために機能することができる。

0195

図27aおよび27bの実施形態は、液化しない本体が振動棒の対応する内ネジと協働する外ネジ115を有する異なる点を除き、図26aおよび26bのものと同様である。この実施形態において、液化しない本体の全体をナット状ではなくピン状にすることができるため、図26aおよび26bのものに比べて、より小型化することができる。

0196

図28の実施形態において、第2熱可塑性材料部4.2は、例えばエラストマーであり、径方向に対して中央に配置され、電気ケーブル121を包埋している。この実施形態において、コネクタは、第1対象物をケーブルに接続し、第1対象物1を通る導線を封止するように機能する。

0197

図29の実施形態は、液化材料からなる本体5がコアだけではなく頭部部分51も形成する実施形態の一例である。また、図29の実施形態において、本体5および熱可塑性材料4は、最初から別体のものである。本体は、さらに、中央孔136と、複数の横方向に位置する軸方向チャネル133とを有している。軸方向チャネル133は、挿入される熱可塑性材料4の軸方向突出部131、132に対応している。チャネル133は、横方向の(抜け)孔に開口する。したがって、機械振動を作用しながら、熱可塑性材料部をコアに押圧するによって、液化した熱可塑性材料は、矢印135によって示すように、抜け孔から流出することができる。熱可塑性材料の流出した部分は、前述したように、本体5と第1対象物1の側壁との間の隙間を充填し、第1対象物1の下面の下方に横流し、足部を形成する。また、中央孔136の側壁は、内ネジ、少なくとも1つの円周方向に延在する隆起、熱可塑性部品の熱可塑性材料が流れ込むことができる凹みまたは穴などの構造を備えてもよい。これによって、熱可塑性材料を液化しない本体5にさらにロックすることができる。

0198

すべての他の実施形態と同様に、液化しない本体は、例えば、鋼またはアルミニウム系材料などの金属、またはセラミック、または(強化または非強化)硬質プラスチック、または木材から作られてもよい。

0199

図29の実施形態は、コネクタを取り付ける1つの対象物を備える他のすべての実施形態と同様に、第1対象物および第2対象物を互いに固定するために使用することができる。

0200

最後に、図30aおよび30bの実施形態は、液化しない本体5がコアとして機能する実施形態を示している。この本体5は、図20を参照して説明したものと同様である。しかしながら、前述した実施形態とは対照的に、1つのソノトロードではなく、2つのソノトロード6.1および6.2を用いて、熱可塑性材料を横流させる。具体的により、本実施形態の構成は、コネクタの遠位側に配置された頭部31を形成するための第1ソノトロード6.1と、足部41(図30b)を形成するための第2ソノトロード6.2とを含む。この目的を達成するために、これらのソノトロードは、それぞれのカップリングアウト端面に適切なモールド部を備えている。

0201

図20を参照して説明したように、液化しない本体5は、第1対象物および第2対象物1との間の接続に作用する力に対する安定性を提供すると共に、その形状および配向によって、液化した材料の流れを案内し、頭部および足部を形成する工程中に配置を安定化させる。

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