プラスチックコンポーネントの組立体を溶接するために抵抗インプラントを配置するシステム及び方法
抵抗インプラント材料を第１のプラスチックコンポーネント上に位置決めするインプラントアプリケータ及び方法。第１のプラスチックコンポーネントは、第１のプラスチックコンポーネントと第２のプラスチックコンポーネントとの間に抵抗インプラント溶接部を形成するために用いられる。抵抗インプラント材料を加熱してこれを第１のコプラスチックコンポーネントの標的表面に押し付け、それにより抵抗インプラントを定位置に仮留めする。第２のプラスチックコンポーネントを仮留めされた抵抗インプラント及び公知の仕方で形成された溶接部上に位置決めする。抵抗インプラント材料を第２の部材によって第１のコプラスチックコンポーネントに押し付ける前に電流を抵抗インプラント材料に流すことによって、或いは、抵抗インプラント材料を第１のコプラスチックコンポーネントに押し付ける前に抵抗インプラント材料を別個に加熱された表面に接触させることによって抵抗インプラント材料を仮留めのために加熱するのが良い。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチックコンポーネントの組立体のための抵抗インプラント溶接に関する。本発明は、特に、プラスチックコンポーネントの組立体を溶接するために抵抗インプラントを配置するインプラントアプリケータ及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱可塑性樹脂のコンポーネント、例えばガラス繊維強化ポリプロピレン等で作られたコンポーネントを同一、又は略同一の種類の熱可塑性樹脂材料で作られた他のコンポーネントに接合しなければならない場合がある。一般に、このような接合は、接着剤、機械的締結具、レーザ溶接、音波（超音波）圧接及び／又は振動溶接によって達成されているに過ぎず、これら方法の各々には幾つかの欠点がある。
【０００３】
プラスチックコンポーネントを互いに接合するための公知の方法に関する１つの共通の問題は、ガラス繊維強化ポリプロピレンコンポーネントを互いに接着するには低表面エネルギー接着剤（low energy surface adhesive ：ＬＥＳＡ）を用いなければならないことである。ＬＥＳＡは、高価であり、典型的には長い硬化時間を必要とし、更にこれらが硬化している間、望ましくないヒューム（煙霧）を生じさせる場合がある。これらの要因が、ＬＥＳＡによって接合される組立体の製造費が高くつく原因となっている。
【０００４】
プラスチックコンポーネントを互いに接合する公知の方法に関するもう１つの共通の問題は、プラスチックコンポーネントと機械的締結具の接合の結果として、接合強度が低くなること、機械的締結具がコンポーネントを特定の場所でしか互いに連結できないこと、取付けに係る人件費が高くつくことである。更に、このような公知の機械的締結具は、機械的破損を生じやすく、その結果、コンポーネントの組立体が破損する場合がある。
【０００５】
プラスチックコンポーネントを互いに接合する公知の方法に関する別の共通の問題は、プラスチックコンポーネントを互いに接合するために用いられるレーザ溶接では、コンポーネントの少なくとも一方がこのプロセスを実施するためのレーザエネルギーに対して少なくとも部分的に透明でなければならないことである。これにより、材料の種類、接合されるべきコンポーネントの仕上がり及び色が制限される。更に、レーザ溶接は、線型工程であり、この結果、長い接合部を得るには相当長い時間が必要な場合がある。というのは、レーザが接合部長さ全体にわたって移動しなければならないからである。更に、レーザ溶接法では、ガラス繊維によるレーザエネルギーの散乱に起因して、熱可塑性材料に添加できるガラス繊維の量が制限される。このため、レーザ溶接により接合されたプラスチックコンポーネントの機械的性質は、著しく制限される場合がある。
【０００６】
プラスチックコンポーネントを互いに接合するために振動溶接が採用される場合もある。公知の振動溶接に関する共通の問題は、振動溶接がプロフィールを変更しない平べったい接合部を作ることに制限されることである。このため、振動溶接の使用は、多くの所望の組立体にとって制約度が高すぎる場合が多い。音波圧接にも同様な問題があり、音波圧接は、典型的には、比較的短い接合部を作るのに制限され、しかも関連の設備費が高い。
【０００７】
最近では、公知の抵抗インプラント溶接によりプラスチックコンポーネント、例えばガラス繊維強化ポリプロピレンコンポーネント等を互いに接合することに関心が向けられている。一般に、導電性インプラントを接合されるべき２つのコンポーネント相互間に位置決めし、インプラントに接触しているコンポーネントの領域に圧力を加える。次に、電流をインプラントに流してインプラントがインプラントに隣接しているコンポーネントの材料を加熱して溶かすようにする。コンポーネントの溶融部分は、加えた圧力下で互いに混ざり合う。電流を切り、インプラント及びコンポーネントを冷却すると、コンポーネント相互間には溶接部が作られる。溶接プロセスのサイクル時間を１秒未満とすることができる。抵抗インプラント溶接は、プラスチックコンポーネントを接合する他の方法と比較して多くの利点をもたらすが、このような抵抗インプラント溶接にも、接合されるべきコンポーネント相互間における抵抗インプラントの配置及び保持が達成困難であると共に／或いは大きな労働力を要し、しかもそのサイクル時間が望ましくないほど長いという欠点がある。
【０００８】
一般に、抵抗インプラント溶接の通常の方法が、ベーツ，タン，ツァック及びマー（Bates, Tan, Zak and Mah），「レジスティブ・インプラント・ヴェルディング・オブ・グラス・ファイバ・リインフォースド・ポリプロピレン・コンパウンズ（Resistive Implant Welding of Glass Fiber Reinforced Polypropylene Compounds）」，エスエーイー・テクニカル・ペーパーズ（SAE Technical Papers），ソサエティ・オブ・オートモーティブ・エンジニアズ（Society of Automotive Engineers）発行，文書番号２００６‐０１‐０３３２に記載されており、この論文の内容を参照により引用し、その記載内容全体を本明細書の一部とする。現在知られている抵抗インプラントの１つは、直径０．００９インチ（０．２２８６ｍｍ）の線材が１インチ（２５．４ｍｍ）につき線材１６本の平織りで織成された状態のステンレス鋼メッシュで作られている。このインプラントを接合されるべきコンポーネントの２つの表面相互間に位置決めし、圧力をインプラントに隣接したコンポーネントに加える。電流をインプラントに流し、ステンレス鋼メッシュに流れた電流により、熱が生じ、この熱は、加えた圧力と相俟って、電流が切れこの溶接部が冷えると、２つの表面相互間に溶接部を形成する。この公知の方法の結果として、コンポーネント相互間に良好な溶接部が得られるが、インプラントを所望の位置に位置決めし、このインプラントを加熱及び接合中、その位置に維持することは、困難であり且つ大きな労働力を要することが判明した。これは、溶接部が曲線、異形変化部等を含む場合のある複雑な幾何学的形状の接合線に沿って形成されるべき場合に特に当てはまる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】ベーツ，タン，ツァック及びマー（Bates, Tan, Zak and Mah），「レジスティブ・インプラント・ヴェルディング・オブ・グラス・ファイバ・リインフォースド・ポリプロピレン・コンパウンズ（Resistive Implant Welding of Glass Fiber Reinforced Polypropylene Compounds）」， エスエーイー・テクニカル・ペーパーズ（SAE Technical Papers）， ソサエティ・オブ・オートモーティブ・エンジニアズ（Society of Automotive Engineers）発行， 文書番号２００６‐０１‐０３３２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
したがって、プラスチックコンポーネントの組立体を溶接するために抵抗インプラントを位置決めすると共に仮留めする改良型インプラントアプリケータ及び方法であって、上述の欠点を実質的になくし又は軽減し、しかも抵抗インプラント溶接をサイクル時間に制約のある大量生産技術に供するようにするのを助ける改良型インプラントアプリケータ及び方法が要望されている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、抵抗インプラントを別のプラスチックコンポーネントの間に抵抗インプラント溶接部を形成するために用いられる第１のプラスチックコンポーネント上に位置決めするインプラントアプリケータ及び方法に関する。改良型インプラントアプリケータは、抵抗インプラント溶接部により第２のプラスチックコンポーネントに接合されるべき第１のプラスチックコンポーネント上に抵抗インプラントを位置決めして仮留めするために用いられる。インプラントアプリケータは、抵抗インプラント材料の供給部材と、抵抗インプラント材料を供給部材から案内する第１の部材と、抵抗インプラント材料を供給部材及び第１の部材から第１のプラスチックコンポーネントに押し付ける第２の部材と、供給部材と第２の部材との間の抵抗インプラント材料を加熱する電気装置とを有する。第２の部材が抵抗インプラント材料を第１のプラスチックコンポーネントに押し付けると、抵抗インプラント材料は、第１のプラスチックコンポーネント上の定位置に仮留めされ、それにより抵抗インプラントが形成される。
【００１２】
抵抗インプラント材料を加熱してこれを第１のコプラスチックコンポーネントの１つの表面に押し付けると、第２のプラスチックコンポーネントを仮留めされた抵抗インプラント及び公知の仕方で形成された溶接部上に位置決めする。抵抗インプラント材料を第２の部材によって第１のコプラスチックコンポーネントに押し付ける前に電流を抵抗インプラント材料に流すことによって、或いは、抵抗インプラント材料を第１のコプラスチックコンポーネントに押し付ける前に抵抗インプラント材料を別個に加熱された表面に接触させることによって抵抗インプラント材料を仮留めのために加熱するのが良い。抵抗インプラント材料は、従来型抵抗インプラントであって良く、例えば、ステンレス鋼線材のメッシュ等又は当業者にとって想定できる任意他の適当な抵抗インプラント材料である。
【００１３】
本発明の別の利用分野は、以下に行われる詳細な説明から明らかになる。詳細な説明及び特定の実施例は、本発明の好ましい実施形態を示しているが、説明の目的のために過ぎず、本発明の範囲を限定するものではない。
本発明の内容は、詳細な説明及び添付の図面からより完全に理解される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の抵抗インプラントのアプリケータの略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
好ましい実施形態についての以下の説明は、性質上、例示に過ぎず、本発明、その用途又は使用を限定するものではない。
【００１６】
図１を参照すると、本発明の実施形態としてのインプラントアプリケータが全体を符号２０で示されている。インプラントアプリケータ２０は、抵抗インプラント材料２４を供給する供給部材２２、少なくとも１つの第１の部材２６、少なくとも１つの第２の部材２８及び抵抗インプラント材料２４を加熱する電気装置３０を有している。抵抗インプラント材料２４を供給部材２２に巻き付けるのが良く、例えば、リール、スプール等に巻き付けるのが良く、このような抵抗インプラント材料は、所望長さにあらかじめ切断されていても良く又は動作中、必要に応じて所定長さに切断されても良い。抵抗インプラント材料２４は、導電性であり、ステンレス鋼メッシュ、例えば１インチ当たり１６本の線材の平織りで織成された線材又は本発明で使用されるのに適した他の抵抗インプラント材料で形成される。
【００１７】
第１の部材２６は、供給部材２２から間隔をおいて位置しており、この第１の部材は、供給部材２６から供給された抵抗インプラント材料２４を例えばローラ、筒状部材等として形成された第２の部材２８に選択的に案内する中間部材として形成されている。第１の部材２６は、少なくとも一部が導電性材料、例えば銅、ステンレス鋼等で作られており、この第１の部材は、抵抗インプラント材料２４を案内することができる第１の外面２６ａ、例えば実質的に滑らかな表面を有している。第１の部材２６は、好ましくは、ローラとして形成され、このローラは、その中心軸線回りに、例えば第１の回転矢印２５で示されているように反時計回りの方向に回転可能である。これは、第１の部材２６が抵抗インプラント材料２４を第２の部材２８に向かって案内しているときに抵抗インプラント材料２４を全体としてピンと張った状態に保つのに役立つ。インプラントアプリケータ２０は、第１の部材２６と関連し、抵抗インプラント材料２４を第１の部材２６と接触状態に保つのを助ける案内ローラを更に有するのが良いことが解る。
【００１８】
第２の部材２８は、全体として第１の部材２６に隣接すると共に少なくとも部分的にその下に位置した状態で第１の部材２６から間隔をおいて設けられている。第１の部材２６の長手方向長さと第２の部材２８の長手方向長さは、それぞれの長さを通る長手方向軸線が実質的に互いに平行であるように全体として互いに整列している。抵抗インプラント材料２４は、第１の部材２６と第２の部材２８との間の長さ３２にわたってまたがっている。第２の部材２８は、抵抗インプラント材料２４を第１のプラスチックコンポーネント３４に選択的に押し付けるよう例えばローラ、筒状部材等として形成されている。第２の部材２８は、少なくとも一部が導電性材料、例えば銅、ステンレス鋼等で作られており、この第２の部材は、抵抗インプラント材料２４を第１のプラスチックコンポーネント３４に押し付けることができる第２の外面２８ａ、例えば実質的に滑らかな表面を有している。第２の部材２８は、好ましくは、ローラとして形成され、このローラは、その中心軸線回りに、例えば、第２の回転矢印２７で示されているように反時計回りの方向に回転可能である。これは、抵抗インプラント材料２４を全体としてピンと張った状態に保つのに役立つと共に第１のプラスチックコンポーネント３４に対する抵抗インプラント材料２４の位置決め及び押付けを容易にする。理解されるように、第２の外面２８ａは、変形例として、抵抗インプラント材料２４を定位置に仮留めするよう第１のプラスチックコンポーネント３４の全体として互いに反対側に位置する表面に係合する１組の直立した突出部、例えばリブ、ボス、隆起異形部等を有しても良い。さらに、第１のプラスチックコンポーネント３４に形成された独特の断面を備える雄型異形特徴部は、溶接条件が不良になるのを回避するのを役立ち得ることは言うまでもない。さらに、第１のプラスチックコンポーネント３４は、抵抗インプラント材料２４を第１のプラスチックコンポーネント３４に仮留めするのを助けるよう溶融可能な直立リブ、ボス、突出部、異形部又は他の特徴部を備えた状態で成形しても良い。
【００１９】
第１の部材２６及び第２の部材２８は、電気装置３０に作動的に連結されており、この電気装置は、エネルギー源３６、例えば電池又は他の従来型エネルギー源及び電気回路３８を有している。電流は、エネルギー源３６によって第１の部材２６、第２の部材２８又は変形例として第１の部材２６と第２の部材２８の両方に同時に選択的に流される。好ましくは、電流は、第１の部材２６を流れ、そして第１の部材２６と第２の部材２８との間にまたがっている抵抗インプラント材料２４の長さ分３２に流れ、それにより、抵抗インプラント材料２４のこの長さ分３２が加熱される。更に、電子制御ユニット等からの信号が第１の部材２６及び／又は第２の部材２８への印加及び電流の流れを可能にするオン／オフスイッチとして作用することが可能であることがわかる。
【００２０】
供給部材２２の中央部分並びに参照符号２６ｂ，２８ｂでそれぞれ示された第１及び第２の部材２６，２８の中央部分は、それぞれのロッド２１、例えばロッド、管、プレート等に回転的に結合されている。ロッド２１は、抵抗インプラント材料２４を第１のプラスチックコンポーネント３４に仮留めするよう圧力を少なくとも第２の部材２８と第１のプラスチックコンポーネント３４との間に加えることができる実質的に剛性のシステムを形成するよう互いに作動的に結合されている。インプラントアプリケータ２０は、供給部材２２、抵抗インプラント材料２４、第１の部材２６、第２の部材２８の一部及び加熱装置３０の少なくとも一部を実質的に収容すると共にインプラントアプリケータ２０内へのデブリ及びほこりの侵入を阻止するのに役立つという利点をもたらすよう作動的に形成されたハウジングを更に有するのが良いことが解る。更に、インプラントアプリケータ２０は、コンポーネントをハウジングに選択的に結合するための１本又は２本以上の追加のロッド２１を有するのが良い。さらに、ハウジングは、好ましくは、インプラントアプリケータ２０のコンポーネントの点検整備及び操作を可能にすると共に抵抗インプラント材料２４及びインプラントアプリケータ２０のコンポーネントの交換を可能にするよう二部品構成型ハウジングとして構成されるものとする。
【００２１】
第２の部材２８は又、少なくとも、回動方向を表す矢印２９によって示されているように、全体として供給部材２２と第２の部材２８との間に延びる長手方向軸線回りに選択的に回動して抵抗インプラント材料２４を第１のプラスチックコンポーネント３４の輪郭又は特徴部に仮留めするために抵抗インプラント材料２４を作動的に差し向け、必要ならばこれを変形させるよう作動的に形成されている。非限定的な例を挙げると、第２の部材２８は、抵抗インプラント材料２６を変形させて曲線の接線方向に位置合わせし、それにより、形成されるべき溶接部が湾曲部分を含む場合、第２の部材２８が抵抗インプラント材料２４を所望の丸み等に沿って第１のプラスチックコンポーネント３４に仮留めすることができるよう第１の部材２６に対して回動可能である。回動可能な第２の部材２８は、本発明のインプラントアプリケータ２０の精度及び融通性を向上させるのに役立つ。第２の部材２８を回動させてこれが第１のプラスチックコンポーネント３４の丸み又は他の所望の形状を辿る場合であっても、抵抗インプラント材料２４を第２の部材２８上に心出しするのを助けるようエッジガイドを第１の部材２６と第２の部材２８との間に連結するのが良いことが解る。
【００２２】
動作原理を説明すると、第２の部材２８に接触している抵抗インプラント材料２４を第１のプラスチックコンポーネント３４に接触させ、インプラントアプリケータ２０を抵抗インプラント溶接により第２のプラスチックコンポーネントに接合されるべき第１のプラスチックコンポーネント３４の標的表面に隣接した状態で、方向を表す矢印３１によって示されているように全体的に前方の方向に動かす。この運動は、インプラントアプリケータ２０に取り付けられたほぼ全体が参照符号４２で示されたロボットアームにより実施されるのが良い。この運動は、変形例として、インプラントアプリケータ２０に取り付けられた取っ手等を持つオペレータによって手動で行われても良い。ＣＮＣ機械等を用いても良いことが解る。エネルギー源３６は、インプラントアプリケータ２０の全体として前方運動と実質的に同時に、電流を電気回路３８から第１の部材２６に流す。第１の部材２６と第２の部材２８との間にまたがっている抵抗インプラント材料２４の長さ分３２は、これらの間の電気回路３８を構成し又は閉路し、電流がこれを流れることによって加熱される。インプラントアプリケータ２０を前方に動かしているとき、第２の部材２８を第１のプラスチックコンポーネント３４の表面に沿って動かしながら、第２の部材２８に接触している加熱状態の抵抗インプラント材料２４を第１のプラスチックコンポーネント３４の表面に押し付け、それにより抵抗インプラント材料２４を定位置に仮留めし、それにより抵抗インプラント溶接部により第２のプラスチックコンポーネントに接合可能な抵抗インプラント４４を形成する。
【００２３】
第２の部材２８が第１のプラスチックコンポーネント３４の標的表面の縁部又は端部或いは溶接部を形成しないことが望ましい他の領域に接近すると、第１の部材２６と第２の部材２８との間に流されている電流を切って長さ分３２を放冷させ、その結果、追加の抵抗インプラント材料２４が第２の部材２８によって定位置に仮留めされることがないようにする。次に、抵抗インプラント材料２４を所望の長さに切断して自由端を形成するのが良い。抵抗インプラント４４をいったん定位置に仮留めすると、抵抗インプラントは、第２のプラスチックコンポーネントが第１のプラスチックコンポーネント３４上の抵抗インプラント４４上に位置決めされている間、所望の位置に位置したままである。次に抵抗溶接部を従来の仕方で形成して第１のプラスチックコンポーネント３４と第２のプラスチックコンポーネントを互いに接合するのが良い。抵抗インプラント溶接部を形成する一従来方法では、電流を抵抗インプラント４４にその各端部のところに設けられている接続部を経て流すことが必要である。抵抗インプラント４４を仮留め状態の抵抗インプラント４４に流されるべき溶接電流の接続を考慮して各端部のところに自由端を備えた状態で定位置に仮留めするのが良い。他の環境では、１対の孔又はボイドを第１のプラスチックコンポーネント３４及び／又は第１のプラスチックコンポーネント３４に接合されるべき第２のプラスチックコンポーネントに形成するのが良く、抵抗インプラント４４の各端部は、それぞれの孔を覆った状態で定位置に仮留めされる。孔を通って電気接点を延長させてこれを抵抗インプラント４４に接触させて電気回路を閉路し、それにより必要な電流をもたらすのが良い。
【００２４】
電流を供給部材２２と第２の部材２８との間又は必要ならば供給部材２２と第１の部材２６との間に流すのが良いことが解る。電流を供給部材２２と第１の部材２６との間に流す後者の場合、第２の部材２８が抵抗インプラント材料２４を第１のプラスチックコンポーネント３４の表面に押し付けているときに溶融状態のプラスチックが第２の部材２８にくっつくのを阻止するのを助けるために、第２の部材２８を粘着性のない非導電性材料で作るのが良く又は粘着性のない非導電性材料、例えばポリテトラフルオロエチレンで被覆するのが良い。抵抗インプラント材料２４をインプラントアプリケータ２０の２つの箇所、例えば、第１の部材２６と第２の部材２８との間に流される電流によって加熱することが現時点においては望ましいが、本発明は、これには限定されない。具体的に説明すると、抵抗インプラント材料２４が電気発熱体又は電気ヒータ、蒸気供給装置等を含む任意適当な手段によって加熱される第１の部材２６及び第２の部材２８の少なくとも一方又はこれら両方に接触したときに抵抗インプラント材料２４を加熱しても良い。このような形態は、抵抗インプラント４４の温度の温度制御具合を向上させることができるということが考えられる。
【００２５】
本明細書において用いられている「プラスチック」という用語は、熱可塑性材料一般を含むことが意図されており、このような熱可塑性材料は、これらの機械的性質を改質するために追加の材料、例えばガラス繊維を含むのが良い。上述の説明の幾分かは、ガラス繊維強化ポリプロピレンプラスチックに特に言及しているが、本発明は、この特定の強化熱可塑性材料との併用には限定されない。
【００２６】
本発明の説明は、性質上例示に過ぎず、本発明の要旨から逸脱しない変形例は、本発明の範囲に含まれるものである。このような変形例は、本発明の精神及び範囲から逸脱するものと見なされるべきではない。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチックコンポーネントの組立体のための抵抗インプラント溶接に関する。本発明は、特に、プラスチックコンポーネントの組立体を溶接するために抵抗インプラントを配置するインプラントアプリケータ及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱可塑性樹脂のコンポーネント、例えばガラス繊維強化ポリプロピレン等で作られたコンポーネントを同一、又は略同一の種類の熱可塑性樹脂材料で作られた他のコンポーネントに接合しなければならない場合がある。一般に、このような接合は、接着剤、機械的締結具、レーザ溶接、音波（超音波）圧接及び／又は振動溶接によって達成されているに過ぎず、これら方法の各々には幾つかの欠点がある。
【０００３】
プラスチックコンポーネントを互いに接合するための公知の方法に関する１つの共通の問題は、ガラス繊維強化ポリプロピレンコンポーネントを互いに接着するには低表面エネルギー接着剤（low energy surface adhesive ：ＬＥＳＡ）を用いなければならないことである。ＬＥＳＡは、高価であり、典型的には長い硬化時間を必要とし、更にこれらが硬化している間、望ましくないヒューム（煙霧）を生じさせる場合がある。これらの要因が、ＬＥＳＡによって接合される組立体の製造費が高くつく原因となっている。
【０００４】
プラスチックコンポーネントを互いに接合する公知の方法に関するもう１つの共通の問題は、プラスチックコンポーネントと機械的締結具の接合の結果として、接合強度が低くなること、機械的締結具がコンポーネントを特定の場所でしか互いに連結できないこと、取付けに係る人件費が高くつくことである。更に、このような公知の機械的締結具は、機械的破損を生じやすく、その結果、コンポーネントの組立体が破損する場合がある。
【０００５】
プラスチックコンポーネントを互いに接合する公知の方法に関する別の共通の問題は、プラスチックコンポーネントを互いに接合するために用いられるレーザ溶接では、コンポーネントの少なくとも一方がこのプロセスを実施するためのレーザエネルギーに対して少なくとも部分的に透明でなければならないことである。これにより、材料の種類、接合されるべきコンポーネントの仕上がり及び色が制限される。更に、レーザ溶接は、線型工程であり、この結果、長い接合部を得るには相当長い時間が必要な場合がある。というのは、レーザが接合部長さ全体にわたって移動しなければならないからである。更に、レーザ溶接法では、ガラス繊維によるレーザエネルギーの散乱に起因して、熱可塑性材料に添加できるガラス繊維の量が制限される。このため、レーザ溶接により接合されたプラスチックコンポーネントの機械的性質は、著しく制限される場合がある。
【０００６】
プラスチックコンポーネントを互いに接合するために振動溶接が採用される場合もある。公知の振動溶接に関する共通の問題は、振動溶接がプロフィールを変更しない平べったい接合部を作ることに制限されることである。このため、振動溶接の使用は、多くの所望の組立体にとって制約度が高すぎる場合が多い。音波圧接にも同様な問題があり、音波圧接は、典型的には、比較的短い接合部を作るのに制限され、しかも関連の設備費が高い。
【０００７】
最近では、公知の抵抗インプラント溶接によりプラスチックコンポーネント、例えばガラス繊維強化ポリプロピレンコンポーネント等を互いに接合することに関心が向けられている。一般に、導電性インプラントを接合されるべき２つのコンポーネント相互間に位置決めし、インプラントに接触しているコンポーネントの領域に圧力を加える。次に、電流をインプラントに流してインプラントがインプラントに隣接しているコンポーネントの材料を加熱して溶かすようにする。コンポーネントの溶融部分は、加えた圧力下で互いに混ざり合う。電流を切り、インプラント及びコンポーネントを冷却すると、コンポーネント相互間には溶接部が作られる。溶接プロセスのサイクル時間を１秒未満とすることができる。抵抗インプラント溶接は、プラスチックコンポーネントを接合する他の方法と比較して多くの利点をもたらすが、このような抵抗インプラント溶接にも、接合されるべきコンポーネント相互間における抵抗インプラントの配置及び保持が達成困難であると共に／或いは大きな労働力を要し、しかもそのサイクル時間が望ましくないほど長いという欠点がある。
【０００８】
一般に、抵抗インプラント溶接の通常の方法が、ベーツ，タン，ツァック及びマー（Bates, Tan, Zak and Mah），「レジスティブ・インプラント・ヴェルディング・オブ・グラス・ファイバ・リインフォースド・ポリプロピレン・コンパウンズ（Resistive Implant Welding of Glass Fiber Reinforced Polypropylene Compounds）」，エスエーイー・テクニカル・ペーパーズ（SAE Technical Papers），ソサエティ・オブ・オートモーティブ・エンジニアズ（Society of Automotive Engineers）発行，文書番号２００６‐０１‐０３３２に記載されており、この論文の内容を参照により引用し、その記載内容全体を本明細書の一部とする。現在知られている抵抗インプラントの１つは、直径０．００９インチ（０．２２８６ｍｍ）の線材が１インチ（２５．４ｍｍ）につき線材１６本の平織りで織成された状態のステンレス鋼メッシュで作られている。このインプラントを接合されるべきコンポーネントの２つの表面相互間に位置決めし、圧力をインプラントに隣接したコンポーネントに加える。電流をインプラントに流し、ステンレス鋼メッシュに流れた電流により、熱が生じ、この熱は、加えた圧力と相俟って、電流が切れこの溶接部が冷えると、２つの表面相互間に溶接部を形成する。この公知の方法の結果として、コンポーネント相互間に良好な溶接部が得られるが、インプラントを所望の位置に位置決めし、このインプラントを加熱及び接合中、その位置に維持することは、困難であり且つ大きな労働力を要することが判明した。これは、溶接部が曲線、異形変化部等を含む場合のある複雑な幾何学的形状の接合線に沿って形成されるべき場合に特に当てはまる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】ベーツ，タン，ツァック及びマー（Bates, Tan, Zak and Mah），「レジスティブ・インプラント・ヴェルディング・オブ・グラス・ファイバ・リインフォースド・ポリプロピレン・コンパウンズ（Resistive Implant Welding of Glass Fiber Reinforced Polypropylene Compounds）」， エスエーイー・テクニカル・ペーパーズ（SAE Technical Papers）， ソサエティ・オブ・オートモーティブ・エンジニアズ（Society of Automotive Engineers）発行， 文書番号２００６‐０１‐０３３２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
したがって、プラスチックコンポーネントの組立体を溶接するために抵抗インプラントを位置決めすると共に仮留めする改良型インプラントアプリケータ及び方法であって、上述の欠点を実質的になくし又は軽減し、しかも抵抗インプラント溶接をサイクル時間に制約のある大量生産技術に供するようにするのを助ける改良型インプラントアプリケータ及び方法が要望されている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、抵抗インプラントを別のプラスチックコンポーネントの間に抵抗インプラント溶接部を形成するために用いられる第１のプラスチックコンポーネント上に位置決めするインプラントアプリケータ及び方法に関する。改良型インプラントアプリケータは、抵抗インプラント溶接部により第２のプラスチックコンポーネントに接合されるべき第１のプラスチックコンポーネント上に抵抗インプラントを位置決めして仮留めするために用いられる。インプラントアプリケータは、抵抗インプラント材料の供給部材と、抵抗インプラント材料を供給部材から案内する第１の部材と、抵抗インプラント材料を供給部材及び第１の部材から第１のプラスチックコンポーネントに押し付ける第２の部材と、供給部材と第２の部材との間の抵抗インプラント材料を加熱する電気装置とを有する。第２の部材が抵抗インプラント材料を第１のプラスチックコンポーネントに押し付けると、抵抗インプラント材料は、第１のプラスチックコンポーネント上の定位置に仮留めされ、それにより抵抗インプラントが形成される。
【００１２】
抵抗インプラント材料を加熱してこれを第１のコプラスチックコンポーネントの１つの表面に押し付けると、第２のプラスチックコンポーネントを仮留めされた抵抗インプラント及び公知の仕方で形成された溶接部上に位置決めする。抵抗インプラント材料を第２の部材によって第１のコプラスチックコンポーネントに押し付ける前に電流を抵抗インプラント材料に流すことによって、或いは、抵抗インプラント材料を第１のコプラスチックコンポーネントに押し付ける前に抵抗インプラント材料を別個に加熱された表面に接触させることによって抵抗インプラント材料を仮留めのために加熱するのが良い。抵抗インプラント材料は、従来型抵抗インプラントであって良く、例えば、ステンレス鋼線材のメッシュ等又は当業者にとって想定できる任意他の適当な抵抗インプラント材料である。
【００１３】
本発明の別の利用分野は、以下に行われる詳細な説明から明らかになる。詳細な説明及び特定の実施例は、本発明の好ましい実施形態を示しているが、説明の目的のために過ぎず、本発明の範囲を限定するものではない。
本発明の内容は、詳細な説明及び添付の図面からより完全に理解される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の抵抗インプラントのアプリケータの略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
好ましい実施形態についての以下の説明は、性質上、例示に過ぎず、本発明、その用途又は使用を限定するものではない。
【００１６】
図１を参照すると、本発明の実施形態としてのインプラントアプリケータが全体を符号２０で示されている。インプラントアプリケータ２０は、抵抗インプラント材料２４を供給する供給部材２２、少なくとも１つの第１の部材２６、少なくとも１つの第２の部材２８及び抵抗インプラント材料２４を加熱する電気装置３０を有している。抵抗インプラント材料２４を供給部材２２に巻き付けるのが良く、例えば、リール、スプール等に巻き付けるのが良く、このような抵抗インプラント材料は、所望長さにあらかじめ切断されていても良く又は動作中、必要に応じて所定長さに切断されても良い。抵抗インプラント材料２４は、導電性であり、ステンレス鋼メッシュ、例えば１インチ当たり１６本の線材の平織りで織成された線材又は本発明で使用されるのに適した他の抵抗インプラント材料で形成される。
【００１７】
第１の部材２６は、供給部材２２から間隔をおいて位置しており、この第１の部材は、供給部材２６から供給された抵抗インプラント材料２４を例えばローラ、筒状部材等として形成された第２の部材２８に選択的に案内する中間部材として形成されている。第１の部材２６は、少なくとも一部が導電性材料、例えば銅、ステンレス鋼等で作られており、この第１の部材は、抵抗インプラント材料２４を案内することができる第１の外面２６ａ、例えば実質的に滑らかな表面を有している。第１の部材２６は、好ましくは、ローラとして形成され、このローラは、その中心軸線回りに、例えば第１の回転矢印２５で示されているように反時計回りの方向に回転可能である。これは、第１の部材２６が抵抗インプラント材料２４を第２の部材２８に向かって案内しているときに抵抗インプラント材料２４を全体としてピンと張った状態に保つのに役立つ。インプラントアプリケータ２０は、第１の部材２６と関連し、抵抗インプラント材料２４を第１の部材２６と接触状態に保つのを助ける案内ローラを更に有するのが良いことが解る。
【００１８】
第２の部材２８は、全体として第１の部材２６に隣接すると共に少なくとも部分的にその下に位置した状態で第１の部材２６から間隔をおいて設けられている。第１の部材２６の長手方向長さと第２の部材２８の長手方向長さは、それぞれの長さを通る長手方向軸線が実質的に互いに平行であるように全体として互いに整列している。抵抗インプラント材料２４は、第１の部材２６と第２の部材２８との間の長さ３２にわたってまたがっている。第２の部材２８は、抵抗インプラント材料２４を第１のプラスチックコンポーネント３４に選択的に押し付けるよう例えばローラ、筒状部材等として形成されている。第２の部材２８は、少なくとも一部が導電性材料、例えば銅、ステンレス鋼等で作られており、この第２の部材は、抵抗インプラント材料２４を第１のプラスチックコンポーネント３４に押し付けることができる第２の外面２８ａ、例えば実質的に滑らかな表面を有している。第２の部材２８は、好ましくは、ローラとして形成され、このローラは、その中心軸線回りに、例えば、第２の回転矢印２７で示されているように反時計回りの方向に回転可能である。これは、抵抗インプラント材料２４を全体としてピンと張った状態に保つのに役立つと共に第１のプラスチックコンポーネント３４に対する抵抗インプラント材料２４の位置決め及び押付けを容易にする。理解されるように、第２の外面２８ａは、変形例として、抵抗インプラント材料２４を定位置に仮留めするよう第１のプラスチックコンポーネント３４の全体として互いに反対側に位置する表面に係合する１組の直立した突出部、例えばリブ、ボス、隆起異形部等を有しても良い。さらに、第１のプラスチックコンポーネント３４に形成された独特の断面を備える雄型異形特徴部は、溶接条件が不良になるのを回避するのを役立ち得ることは言うまでもない。さらに、第１のプラスチックコンポーネント３４は、抵抗インプラント材料２４を第１のプラスチックコンポーネント３４に仮留めするのを助けるよう溶融可能な直立リブ、ボス、突出部、異形部又は他の特徴部を備えた状態で成形しても良い。
【００１９】
第１の部材２６及び第２の部材２８は、電気装置３０に作動的に連結されており、この電気装置は、エネルギー源３６、例えば電池又は他の従来型エネルギー源及び電気回路３８を有している。電流は、エネルギー源３６によって第１の部材２６、第２の部材２８又は変形例として第１の部材２６と第２の部材２８の両方に同時に選択的に流される。好ましくは、電流は、第１の部材２６を流れ、そして第１の部材２６と第２の部材２８との間にまたがっている抵抗インプラント材料２４の長さ分３２に流れ、それにより、抵抗インプラント材料２４のこの長さ分３２が加熱される。更に、電子制御ユニット等からの信号が第１の部材２６及び／又は第２の部材２８への印加及び電流の流れを可能にするオン／オフスイッチとして作用することが可能であることがわかる。
【００２０】
供給部材２２の中央部分並びに参照符号２６ｂ，２８ｂでそれぞれ示された第１及び第２の部材２６，２８の中央部分は、それぞれのロッド２１、例えばロッド、管、プレート等に回転的に結合されている。ロッド２１は、抵抗インプラント材料２４を第１のプラスチックコンポーネント３４に仮留めするよう圧力を少なくとも第２の部材２８と第１のプラスチックコンポーネント３４との間に加えることができる実質的に剛性のシステムを形成するよう互いに作動的に結合されている。インプラントアプリケータ２０は、供給部材２２、抵抗インプラント材料２４、第１の部材２６、第２の部材２８の一部及び加熱装置３０の少なくとも一部を実質的に収容すると共にインプラントアプリケータ２０内へのデブリ及びほこりの侵入を阻止するのに役立つという利点をもたらすよう作動的に形成されたハウジングを更に有するのが良いことが解る。更に、インプラントアプリケータ２０は、コンポーネントをハウジングに選択的に結合するための１本又は２本以上の追加のロッド２１を有するのが良い。さらに、ハウジングは、好ましくは、インプラントアプリケータ２０のコンポーネントの点検整備及び操作を可能にすると共に抵抗インプラント材料２４及びインプラントアプリケータ２０のコンポーネントの交換を可能にするよう二部品構成型ハウジングとして構成されるものとする。
【００２１】
第２の部材２８は又、少なくとも、回動方向を表す矢印２９によって示されているように、全体として供給部材２２と第２の部材２８との間に延びる長手方向軸線回りに選択的に回動して抵抗インプラント材料２４を第１のプラスチックコンポーネント３４の輪郭又は特徴部に仮留めするために抵抗インプラント材料２４を作動的に差し向け、必要ならばこれを変形させるよう作動的に形成されている。非限定的な例を挙げると、第２の部材２８は、抵抗インプラント材料２６を変形させて曲線の接線方向に位置合わせし、それにより、形成されるべき溶接部が湾曲部分を含む場合、第２の部材２８が抵抗インプラント材料２４を所望の丸み等に沿って第１のプラスチックコンポーネント３４に仮留めすることができるよう第１の部材２６に対して回動可能である。回動可能な第２の部材２８は、本発明のインプラントアプリケータ２０の精度及び融通性を向上させるのに役立つ。第２の部材２８を回動させてこれが第１のプラスチックコンポーネント３４の丸み又は他の所望の形状を辿る場合であっても、抵抗インプラント材料２４を第２の部材２８上に心出しするのを助けるようエッジガイドを第１の部材２６と第２の部材２８との間に連結するのが良いことが解る。
【００２２】
動作原理を説明すると、第２の部材２８に接触している抵抗インプラント材料２４を第１のプラスチックコンポーネント３４に接触させ、インプラントアプリケータ２０を抵抗インプラント溶接により第２のプラスチックコンポーネントに接合されるべき第１のプラスチックコンポーネント３４の標的表面に隣接した状態で、方向を表す矢印３１によって示されているように全体的に前方の方向に動かす。この運動は、インプラントアプリケータ２０に取り付けられたほぼ全体が参照符号４２で示されたロボットアームにより実施されるのが良い。この運動は、変形例として、インプラントアプリケータ２０に取り付けられた取っ手等を持つオペレータによって手動で行われても良い。ＣＮＣ機械等を用いても良いことが解る。エネルギー源３６は、インプラントアプリケータ２０の全体として前方運動と実質的に同時に、電流を電気回路３８から第１の部材２６に流す。第１の部材２６と第２の部材２８との間にまたがっている抵抗インプラント材料２４の長さ分３２は、これらの間の電気回路３８を構成し又は閉路し、電流がこれを流れることによって加熱される。インプラントアプリケータ２０を前方に動かしているとき、第２の部材２８を第１のプラスチックコンポーネント３４の表面に沿って動かしながら、第２の部材２８に接触している加熱状態の抵抗インプラント材料２４を第１のプラスチックコンポーネント３４の表面に押し付け、それにより抵抗インプラント材料２４を定位置に仮留めし、それにより抵抗インプラント溶接部により第２のプラスチックコンポーネントに接合可能な抵抗インプラント４４を形成する。
【００２３】
第２の部材２８が第１のプラスチックコンポーネント３４の標的表面の縁部又は端部或いは溶接部を形成しないことが望ましい他の領域に接近すると、第１の部材２６と第２の部材２８との間に流されている電流を切って長さ分３２を放冷させ、その結果、追加の抵抗インプラント材料２４が第２の部材２８によって定位置に仮留めされることがないようにする。次に、抵抗インプラント材料２４を所望の長さに切断して自由端を形成するのが良い。抵抗インプラント４４をいったん定位置に仮留めすると、抵抗インプラントは、第２のプラスチックコンポーネントが第１のプラスチックコンポーネント３４上の抵抗インプラント４４上に位置決めされている間、所望の位置に位置したままである。次に抵抗溶接部を従来の仕方で形成して第１のプラスチックコンポーネント３４と第２のプラスチックコンポーネントを互いに接合するのが良い。抵抗インプラント溶接部を形成する一従来方法では、電流を抵抗インプラント４４にその各端部のところに設けられている接続部を経て流すことが必要である。抵抗インプラント４４を仮留め状態の抵抗インプラント４４に流されるべき溶接電流の接続を考慮して各端部のところに自由端を備えた状態で定位置に仮留めするのが良い。他の環境では、１対の孔又はボイドを第１のプラスチックコンポーネント３４及び／又は第１のプラスチックコンポーネント３４に接合されるべき第２のプラスチックコンポーネントに形成するのが良く、抵抗インプラント４４の各端部は、それぞれの孔を覆った状態で定位置に仮留めされる。孔を通って電気接点を延長させてこれを抵抗インプラント４４に接触させて電気回路を閉路し、それにより必要な電流をもたらすのが良い。
【００２４】
電流を供給部材２２と第２の部材２８との間又は必要ならば供給部材２２と第１の部材２６との間に流すのが良いことが解る。電流を供給部材２２と第１の部材２６との間に流す後者の場合、第２の部材２８が抵抗インプラント材料２４を第１のプラスチックコンポーネント３４の表面に押し付けているときに溶融状態のプラスチックが第２の部材２８にくっつくのを阻止するのを助けるために、第２の部材２８を粘着性のない非導電性材料で作るのが良く又は粘着性のない非導電性材料、例えばポリテトラフルオロエチレンで被覆するのが良い。抵抗インプラント材料２４をインプラントアプリケータ２０の２つの箇所、例えば、第１の部材２６と第２の部材２８との間に流される電流によって加熱することが現時点においては望ましいが、本発明は、これには限定されない。具体的に説明すると、抵抗インプラント材料２４が電気発熱体又は電気ヒータ、蒸気供給装置等を含む任意適当な手段によって加熱される第１の部材２６及び第２の部材２８の少なくとも一方又はこれら両方に接触したときに抵抗インプラント材料２４を加熱しても良い。このような形態は、抵抗インプラント４４の温度の温度制御具合を向上させることができるということが考えられる。
【００２５】
本明細書において用いられている「プラスチック」という用語は、熱可塑性材料一般を含むことが意図されており、このような熱可塑性材料は、これらの機械的性質を改質するために追加の材料、例えばガラス繊維を含むのが良い。上述の説明の幾分かは、ガラス繊維強化ポリプロピレンプラスチックに特に言及しているが、本発明は、この特定の強化熱可塑性材料との併用には限定されない。
【００２６】
本発明の説明は、性質上例示に過ぎず、本発明の要旨から逸脱しない変形例は、本発明の範囲に含まれるものである。このような変形例は、本発明の精神及び範囲から逸脱するものと見なされるべきではない。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
抵抗インプラント溶接部により第２のプラスチックコンポーネントに接合される第１のプラスチックコンポーネント上に抵抗インプラントを位置決めするインプラントアプリケータであって、
抵抗インプラント材料が巻き付けられた供給部材と、
該供給部材に作動的に連結されると共に少なくとも一部が導電性材料で形成された第１の部材と、
前記供給部材及び前記第１の部材に作動的に連結され、少なくとも一部が導電性材料で形成された第２の部材と、を備え、
第１の部材は、前記抵抗インプラント材料を前記供給部材から前記第２の部材に案内するよう動作可能なローラとして形成され、前記第２の部材は、前記抵抗インプラント材料を前記第１の部材から前記第１のプラスチックコンポーネントに押し付けるよう動作可能なローラとして形成され、
前記インプラントアプリケータの動作中、前記第２の部材が前記抵抗インプラント材料を前記第１のプラスチックコンポーネントに押し付けるのと略同時に前記供給部材と前記第２の部材との間の前記抵抗インプラント材料を加熱する電気装置を有し、前記加熱された抵抗インプラント材料は、前記第１のプラスチックコンポーネント上の定位置に仮留めされるようになる、
ことを特徴とするインプラントアプリケータ。
【請求項２】
前記電気装置は、前記第１の部材と前記第２の部材との間の電気回路を構成するよう前記第１の部材と前記第２の部材との間にまたがる前記抵抗インプラント材料の所与の長さ分を更に有し、前記抵抗インプラント材料は、電流が前記長さ分を通って流れることにより加熱される、
請求項１記載のインプラントアプリケータ。
【請求項３】
前記電気装置は、前記第２の部材に先立って前記抵抗インプラント材料の所与の長さ分の少なくとも一部分を通る電流の流れを含む、
請求項１記載のインプラントアプリケータ。
【請求項４】
前記第２の部材は、前記抵抗インプラント材料が曲線の接線方向に位置合わせされて前記第２の部材が前記抵抗インプラント材料を前記第１のプラスチックコンポーネントの湾曲部分に沿って前記第１のプラスチックコンポーネントに仮留めすることができるよう前記第１の部材に対して選択的に回動する、
請求項１記載のインプラントアプリケータ。
【請求項５】
前記第２の部材は、前記抵抗インプラント材料を前記第１のプラスチックコンポーネントに押し付けるよう前記第１のプラスチックコンポーネントの互いに反対側の表面に係合する直立突出部を有する、
請求項１記載のインプラントアプリケータ。
【請求項６】
前記インプラントアプリケータは、ロボットアームに取り付けられ、前記ロボットアームは、前記インプラントアプリケータを前記第１のプラスチックコンポーネントに対して全体として前方に動かす、
請求項１記載のインプラントアプリケータ。
【請求項７】
前記インプラントアプリケータを手動で作動させるためにオペレータが持つことができる取っ手を更に有する、
請求項１記載のインプラントアプリケータ。
【請求項８】
前記抵抗インプラント材料を加熱する前記電気装置は、電流の流れによって加熱される前記第１の部材及び前記第２の部材の少なくとも一方を含む、
請求項１記載のインプラントアプリケータ。
【請求項９】
前記第１の部材及び前記第２の部材の少なくとも一方は、電気ヒータにより加熱される、
請求項１記載のインプラントアプリケータ。
【請求項１０】
前記第１の部材及び前記第２の部材の少なくとも一方への電圧の印加及び電流の流れを可能にするオン／オフスイッチとして機能する電子制御ユニットを更に有する、
請求項１記載のインプラントアプリケータ。
【請求項１１】
抵抗インプラント溶接部により第２のプラスチックコンポーネントに接合されるべき第１のプラスチックコンポーネント上に抵抗インプラントを位置決めするインプラントアプリケータであって、
抵抗インプラント材料の供給部材と、
前記抵抗インプラント材料を前記供給部材から案内する第１の部材と、
前記抵抗インプラント材料を前記供給部材及び前記第１の部材から前記第１のプラスチックコンポーネントに押し付ける第２の部材と、
前記供給部材と前記第２の部材との間の前記抵抗インプラント材料を加熱する電気装置とを備え、
前記第２の部材が前記抵抗インプラント材料を前記第１のプラスチックコンポーネントに押し付けると、前記抵抗インプラント材料は、前記第１のプラスチックコンポーネント上の定位置に仮留めされるようになる、
ことを特徴とするインプラントアプリケータ。
【請求項１２】
前記抵抗インプラント材料を加熱する前記電気装置は、前記第２の部材に先立って前記抵抗インプラント材料の所与の長さ分の少なくとも一部分を通る電流の流れを含む、
請求項１１記載のインプラントアプリケータ。
【請求項１３】
前記抵抗インプラント材料を加熱するために電流が前記第１の部材と前記第２の部材との間に流される、
請求項１１記載のインプラントアプリケータ。
【請求項１４】
前記第１の部材及び前記第２の部材は、ローラである、
請求項１１記載のインプラントアプリケータ。
【請求項１５】
前記第２の部材は、前記抵抗インプラント材料を前記第１のプラスチックコンポーネントに押し付けるのを助ける直立突出部を有する、
請求項１１記載のインプラントアプリケータ。
【請求項１６】
前記インプラントアプリケータは、ロボットアームに取り付けられ、前記ロボットアームは、前記インプラントアプリケータを前記第１のプラスチックコンポーネントに対して全体として前方に動かす、
請求項１１記載のインプラントアプリケータ。
【請求項１７】
前記インプラントアプリケータを手動で作動させるためにオペレータが持つことができる取っ手を更に有する、
請求項１１記載のインプラントアプリケータ。
【請求項１８】
前記抵抗インプラント材料を加熱する前記電気装置は、電流の流れによって加熱される前記第１の部材及び前記第２の部材の少なくとも一方を含む、
請求項１１記載のインプラントアプリケータ。
【請求項１９】
前記第２の部材は、前記抵抗インプラント材料が曲線の接線方向に位置合わせされて前記第２の部材が前記抵抗インプラント材料を前記第１のプラスチックコンポーネントの湾曲部分に沿って前記第１のプラスチックコンポーネントに仮留めすることができるよう前記第１の部材に対して選択的に回動する、
請求項１記載のインプラントアプリケータ。
【請求項２０】
インプラントアプリケータを作動させて、抵抗インプラント溶接部により第２のプラスチックコンポーネントに接合される第１のプラスチックコンポーネント上に抵抗インプラントを位置決めする方法であって、
抵抗インプラント材料の供給部材を用意するステップと、
前記抵抗インプラント材料を前記供給部材から案内する第１の部材を用意するステップと、
前記抵抗インプラント材料を前記供給部材及び前記第１の部材から前記第１のプラスチックコンポーネントに押し付ける第２の部材を用意するステップであって、前記第２の部材が前記第１のプラスチックコンポーネントの輪郭と作動的に整列するよう前記第１の部材に対して選択的に回動することができるステップと、
前記供給部材と前記第２の部材との間の前記抵抗インプラント材料を加熱する電気装置を用意するステップと、
前記インプラントアプリケータの前記第２の部材を前記第１のプラスチックコンポーネントの標的表面と整列させるステップと、
電流を流して前記供給部材と前記第２の部材との間の前記抵抗インプラント材料を加熱するステップと、
前記インプラントアプリケータを全体として前方方向に動かして前記第２の部材が加熱状態の前記抵抗インプラント材料を前記第１のプラスチックコンポーネントに押し付けると、前記抵抗インプラント材料が前記第１のプラスチックコンポーネント上の定位置に仮留めされて抵抗インプラントを形成するようにするステップと、
前記第２のプラスチックコンポーネントを前記仮留め状態の抵抗インプラント上に位置決めするステップと、
電流を前記抵抗インプラントに流すことにより前記第１のプラスチックコンポーネントと前記第２のプラスチックコンポーネントを接合する抵抗インプラント溶接部を形成するステップと、を備えている、
ことを特徴とする方法。
【請求項１】
抵抗インプラント溶接部により第２のプラスチックコンポーネントに接合される第１のプラスチックコンポーネント上に抵抗インプラントを位置決めするインプラントアプリケータであって、
抵抗インプラント材料が巻き付けられた供給部材と、
該供給部材に作動的に連結されると共に少なくとも一部が導電性材料で形成された第１の部材と、
前記供給部材及び前記第１の部材に作動的に連結され、少なくとも一部が導電性材料で形成された第２の部材と、を備え、
第１の部材は、前記抵抗インプラント材料を前記供給部材から前記第２の部材に案内するよう動作可能なローラとして形成され、前記第２の部材は、前記抵抗インプラント材料を前記第１の部材から前記第１のプラスチックコンポーネントに押し付けるよう動作可能なローラとして形成され、
前記インプラントアプリケータの動作中、前記第２の部材が前記抵抗インプラント材料を前記第１のプラスチックコンポーネントに押し付けるのと略同時に前記供給部材と前記第２の部材との間の前記抵抗インプラント材料を加熱する電気装置を有し、前記加熱された抵抗インプラント材料は、前記第１のプラスチックコンポーネント上の定位置に仮留めされるようになる、
ことを特徴とするインプラントアプリケータ。
【請求項２】
前記電気装置は、前記第１の部材と前記第２の部材との間の電気回路を構成するよう前記第１の部材と前記第２の部材との間にまたがる前記抵抗インプラント材料の所与の長さ分を更に有し、前記抵抗インプラント材料は、電流が前記長さ分を通って流れることにより加熱される、
請求項１記載のインプラントアプリケータ。
【請求項３】
前記電気装置は、前記第２の部材に先立って前記抵抗インプラント材料の所与の長さ分の少なくとも一部分を通る電流の流れを含む、
請求項１記載のインプラントアプリケータ。
【請求項４】
前記第２の部材は、前記抵抗インプラント材料が曲線の接線方向に位置合わせされて前記第２の部材が前記抵抗インプラント材料を前記第１のプラスチックコンポーネントの湾曲部分に沿って前記第１のプラスチックコンポーネントに仮留めすることができるよう前記第１の部材に対して選択的に回動する、
請求項１記載のインプラントアプリケータ。
【請求項５】
前記第２の部材は、前記抵抗インプラント材料を前記第１のプラスチックコンポーネントに押し付けるよう前記第１のプラスチックコンポーネントの互いに反対側の表面に係合する直立突出部を有する、
請求項１記載のインプラントアプリケータ。
【請求項６】
前記インプラントアプリケータは、ロボットアームに取り付けられ、前記ロボットアームは、前記インプラントアプリケータを前記第１のプラスチックコンポーネントに対して全体として前方に動かす、
請求項１記載のインプラントアプリケータ。
【請求項７】
前記インプラントアプリケータを手動で作動させるためにオペレータが持つことができる取っ手を更に有する、
請求項１記載のインプラントアプリケータ。
【請求項８】
前記抵抗インプラント材料を加熱する前記電気装置は、電流の流れによって加熱される前記第１の部材及び前記第２の部材の少なくとも一方を含む、
請求項１記載のインプラントアプリケータ。
【請求項９】
前記第１の部材及び前記第２の部材の少なくとも一方は、電気ヒータにより加熱される、
請求項１記載のインプラントアプリケータ。
【請求項１０】
前記第１の部材及び前記第２の部材の少なくとも一方への電圧の印加及び電流の流れを可能にするオン／オフスイッチとして機能する電子制御ユニットを更に有する、
請求項１記載のインプラントアプリケータ。
【請求項１１】
抵抗インプラント溶接部により第２のプラスチックコンポーネントに接合されるべき第１のプラスチックコンポーネント上に抵抗インプラントを位置決めするインプラントアプリケータであって、
抵抗インプラント材料の供給部材と、
前記抵抗インプラント材料を前記供給部材から案内する第１の部材と、
前記抵抗インプラント材料を前記供給部材及び前記第１の部材から前記第１のプラスチックコンポーネントに押し付ける第２の部材と、
前記供給部材と前記第２の部材との間の前記抵抗インプラント材料を加熱する電気装置とを備え、
前記第２の部材が前記抵抗インプラント材料を前記第１のプラスチックコンポーネントに押し付けると、前記抵抗インプラント材料は、前記第１のプラスチックコンポーネント上の定位置に仮留めされるようになる、
ことを特徴とするインプラントアプリケータ。
【請求項１２】
前記抵抗インプラント材料を加熱する前記電気装置は、前記第２の部材に先立って前記抵抗インプラント材料の所与の長さ分の少なくとも一部分を通る電流の流れを含む、
請求項１１記載のインプラントアプリケータ。
【請求項１３】
前記抵抗インプラント材料を加熱するために電流が前記第１の部材と前記第２の部材との間に流される、
請求項１１記載のインプラントアプリケータ。
【請求項１４】
前記第１の部材及び前記第２の部材は、ローラである、
請求項１１記載のインプラントアプリケータ。
【請求項１５】
前記第２の部材は、前記抵抗インプラント材料を前記第１のプラスチックコンポーネントに押し付けるのを助ける直立突出部を有する、
請求項１１記載のインプラントアプリケータ。
【請求項１６】
前記インプラントアプリケータは、ロボットアームに取り付けられ、前記ロボットアームは、前記インプラントアプリケータを前記第１のプラスチックコンポーネントに対して全体として前方に動かす、
請求項１１記載のインプラントアプリケータ。
【請求項１７】
前記インプラントアプリケータを手動で作動させるためにオペレータが持つことができる取っ手を更に有する、
請求項１１記載のインプラントアプリケータ。
【請求項１８】
前記抵抗インプラント材料を加熱する前記電気装置は、電流の流れによって加熱される前記第１の部材及び前記第２の部材の少なくとも一方を含む、
請求項１１記載のインプラントアプリケータ。
【請求項１９】
前記第２の部材は、前記抵抗インプラント材料が曲線の接線方向に位置合わせされて前記第２の部材が前記抵抗インプラント材料を前記第１のプラスチックコンポーネントの湾曲部分に沿って前記第１のプラスチックコンポーネントに仮留めすることができるよう前記第１の部材に対して選択的に回動する、
請求項１記載のインプラントアプリケータ。
【請求項２０】
インプラントアプリケータを作動させて、抵抗インプラント溶接部により第２のプラスチックコンポーネントに接合される第１のプラスチックコンポーネント上に抵抗インプラントを位置決めする方法であって、
抵抗インプラント材料の供給部材を用意するステップと、
前記抵抗インプラント材料を前記供給部材から案内する第１の部材を用意するステップと、
前記抵抗インプラント材料を前記供給部材及び前記第１の部材から前記第１のプラスチックコンポーネントに押し付ける第２の部材を用意するステップであって、前記第２の部材が前記第１のプラスチックコンポーネントの輪郭と作動的に整列するよう前記第１の部材に対して選択的に回動することができるステップと、
前記供給部材と前記第２の部材との間の前記抵抗インプラント材料を加熱する電気装置を用意するステップと、
前記インプラントアプリケータの前記第２の部材を前記第１のプラスチックコンポーネントの標的表面と整列させるステップと、
電流を流して前記供給部材と前記第２の部材との間の前記抵抗インプラント材料を加熱するステップと、
前記インプラントアプリケータを全体として前方方向に動かして前記第２の部材が加熱状態の前記抵抗インプラント材料を前記第１のプラスチックコンポーネントに押し付けると、前記抵抗インプラント材料が前記第１のプラスチックコンポーネント上の定位置に仮留めされて抵抗インプラントを形成するようにするステップと、
前記第２のプラスチックコンポーネントを前記仮留め状態の抵抗インプラント上に位置決めするステップと、
電流を前記抵抗インプラントに流すことにより前記第１のプラスチックコンポーネントと前記第２のプラスチックコンポーネントを接合する抵抗インプラント溶接部を形成するステップと、を備えている、
ことを特徴とする方法。
【図１】
【公表番号】特表２０１１−５０６１３３（Ｐ２０１１−５０６１３３Ａ）
【公表日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５３７２１７（Ｐ２０１０−５３７２１７）
【出願日】平成２０年１２月１１日（２００８．１２．１１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＣＡ２００８／００２１４０
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０７６７４９
【国際公開日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【出願人】（５０１２４１５７５）マグナ インターナショナル インコーポレイテッド (28)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月１１日（２００８．１２．１１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＣＡ２００８／００２１４０
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０７６７４９
【国際公開日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【出願人】（５０１２４１５７５）マグナ インターナショナル インコーポレイテッド (28)
【Ｆターム（参考）】
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