(57)【要約】  マトリックス材料に埋込まれた繊維の構造体を含む繊維複合部分（１）に第２の物体（２）を締結する方法が提供される。当該方法は、  −  取付け面を含む繊維複合部分を設けるステップを含み、繊維の構造体の一部が当該取付け面において露出されており、当該方法はさらに、  −  第２の物体を設けるステップと、  −  樹脂（３）が取付け面とコネクタとの間で流動可能な状態で、繊維複合材部分に対して相対的に第２の物体を配置するステップと、  −  第２の物体および繊維複合部分を互いに対して押当てて、機械振動を第２の物体または繊維複合部分またはこれら両方に作用させることにより、露出された繊維の構造体に樹脂を浸透させ、樹脂を架橋するように活性化させるステップと、  −  架橋後、樹脂により繊維複合部分に第２の物体を固定させるステップとを含む。
2019521003.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の物体に第２の物体を締結する方法であって、
−  第１の取付け面を含む前記第１の物体を設けるステップと、
−  前記第２の物体を設けるステップと、
−  前記第１の取付け面と前記第２の物体の第２の取付け面との間に樹脂を介在させた状態で、前記第１の物体に対して相対的に前記第２の物体を配置するステップと、
−  前記樹脂が前記第１の取付け面および前記第２の取付け面に接触している間、機械振動を前記第２の物体または前記第１の物体、または前記第２の物体および前記第１の物体の両方に作用させることにより、前記樹脂を架橋するように活性化させるステップと、
−  架橋後、前記樹脂により前記第２の物体を前記第１の物体に固定するステップとを含む、方法。
【請求項２】
第１の物体は、マトリックス材料に埋込まれた繊維の構造体を含む繊維複合部分を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記繊維複合部分は、前記繊維の構造体のうち、前記第１の取付け面において露出された部分を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
樹脂が前記第１の取付け面と前記第２の物体との間において流動可能である状態で、前記繊維複合部分に対して相対的に前記第２の物体を配置するステップよりも前に、前記繊維の構造体の前記部分を露出するようにマトリックス材料を除去するステップを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
マトリックス材料を除去するステップはサンドブラストを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記第２の物体および前記第１の物体を互いに対して押当てて機械振動を作用させるステップは、前記樹脂を露出された前記繊維の構造体に浸透させる、請求項３から５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記樹脂は前記マトリックス材料と同じ材料を含む、請求項２から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記振動は縦振動である、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記第２の物体は、さらに別の物体を前記第１の物体に締結するために搭載されたコネクタである、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記第２の物体は繊維複合材を含む、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記第２の物体は異種組成物であり、前記繊維複合材に加えて、異なる材料の一部を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記第２の物体取付け面における前記第２の物体は、前記繊維の構造体のうち露出された部分を有し、前記樹脂は、前記繊維の構造体の前記部分に貫入することができる、請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第２の取付け面は、前記第１の物体に対して相対的に前記第２の物体を配置するステップにおいて、前記第１の取付け面と前記第２の取付け面との間に樹脂を介在させた状態で、前記第１の取付け面に当接するように配置される、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記第２の取付け面は少なくとも１つの窪みまたは突起を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記窪みは放射状チャネルまたは円周方向チャネルを形成する、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記第２の取付け面は突起のパターンを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
機械振動は、１５ｋＨｚから２００ｋＨｚの周波数を有する、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
前記第２の物体は、アンカープレートと、前記アンカープレートに固定された締結要素とを有する締結具である、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
前記アンカープレートは少なくとも１つの貫通開口部を有する、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記アンカープレートは、前記第２の取付け面を形成する遠位側のアンカープレート面から突出るスペーサ要素を含む、請求項１８または１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記締結要素は、ねじ切りされた棒材、ピン、ナット、フック、アイレット、バヨネット結合のためのベースのうち少なくとも１つを含む、請求項１８から２０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２２】
前記第２の物体および前記第１の物体を互いに対して押当てて機械振動を作用させるステップは、前記機械振動を前記アンカープレートに結合するステップを含む、請求項１８から２１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２３】
前記機械振動を前記アンカープレートに結合するステップは、振動工具を前記アンカープレートの近位側結合面に押当てるステップを含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記振動工具および前記第２の物体は、前記締結要素を収容するための収容窪みを有する前記振動工具によって前記アンカープレートの近位側対向面に直接前記工具を押当てるために、互いに対して適合されている、請求項２２または２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記振動工具は、前記振動工具に対して相対的に前記第２の物体を案内するように前記締結要素と協働する案内構造を含む、請求項２２から２４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２６】
前記案内構造は、前記第２の物体を前記振動工具に締結するための、前記締結要素と協働する締結構造体として構成される、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記第２の物体は、前記第２の物体および前記第１の物体を互いに対して押当てて機械振動を作用させるステップの間に前記樹脂を閉込める第２の物体外周閉込め部を有する、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２８】
前記第２の物体および前記第１の物体を互いに対して押当てて機械振動を作用させるステップは、前記第２の物体の近位側結合面に対して振動工具を押当てるステップを含む、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２９】
前記振動工具は、前記第２の物体および前記第１の物体を互いに対して押当てて機械振動を作用させるステップの間に前記樹脂を閉込める工具外周閉込め部を有する、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３０】
前記第２の物体および前記第１の物体を互いに対して押当てて機械振動を作用させるステップの間に前記樹脂を閉込めるために前記第２の物体を少なくとも部分的に囲む閉込め要素を用いるステップを含む、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３１】
機械振動を作用させている間、前記第２の物体および前記第１の物体を互いに対して押当てるステップを含む、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３２】
樹脂を前記第１の取付け面と前記第２の取付け面との間に介在させた状態で、前記第１の物体に対して相対的に前記第２の物体を配置するステップにおいて、前記樹脂は流動可能な状態である、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３３】
前記第２の物体は平面薄板部分を有する、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３４】
機械振動を作用させることにより、前記樹脂を架橋するように活性化させるステップにおいて、前記樹脂の一部だけが架橋するように活性化されるのに対して、前記樹脂のさらに別の一部は前記機械振動によって本質的に影響を受けないままである、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３５】
機械振動を作用させることにより、前記樹脂を架橋するように活性化させるステップは、前記第１の物体、前記第２の物体および前記樹脂を含むアセンブリについての複数の別個の位置のために繰返される、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
前記第２の物体は窪められた部分を有し、機械振動を作用させるステップにおいて、振動工具が前記窪められた部分に接触している、請求項３４または３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記第２の物体は波形部分を有し、機械振動を作用させるステップにおいて、振動工具が前記波形部分に接触している、請求項３４から３６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３８】
前記第２の物体は環状の継手構造を有し、機械振動を作用させるステップにおいて、振動工具が前記環状の継手構造のうち径方向内側の領域に接触している、請求項３４から３７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３９】
熱可塑性材料を含む補助要素をさらに含み、機械振動を作用させるステップにおいて、前記補助要素は前記第１の物体と前記第２の物体との間に配置され、機械振動エネルギを吸収し、これにより、前記補助要素の付近において樹脂材料を加熱する、請求項３４から３８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４０】
前記補助要素は少なくとも１つのエネルギダイレクタを含む、請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
前記補助要素は可撓性のある平面構造である、請求項３９または４０に記載の方法。
【請求項４２】
前記第１の物体および前記第２の物体のうちの一方は、少なくとも部分的に熱可塑性材料でできており、前記第１の物体および前記第２の物体のうちの他方は、押圧力および機械振動を付与するステップ中に、前記第１の物体または前記第２の物体の前記熱可塑性材料に貫入するように設けられた穿孔部分を有する、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４３】
前記第２の物体および／または前記第１の物体は、少なくとも部分的に熱可塑性材料でできており、前記プロセス中に、前記第１の物体または前記第２の物体に接触させられる少なくとも１つのエネルギダイレクタを含む、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４４】
前記第２の物体および／または前記第１の物体は、硬化後に、接着剤に加えて、樹脂を押込み嵌合接続させるように形作られている、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４５】
前記第２の物体および／または前記第１の物体はそれぞれ貫通開口部を有し、前記貫通開口部を介して、前記樹脂の一部が漏れ出して前記開口部の向こう側にある空いた空間に流れ込むことができ、前記樹脂の硬化後、ボタン状の押込み嵌合接続が実現可能となる、請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】
機械振動を作用させるステップは、前記第１の物体が非振動支持部に対して押当てられている間、振動工具を用いて前記第２の物体を前記第１の物体に対して押当てるステップを含む、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４７】
前記振動工具と前記第２の物体との間に、および／または、前記第１の物体と前記非振動支持部との間に制御箔を位置決めするステップを含み、前記方法は、機械振動を作用させるステップの後、前記第１の物体および前記第２の物体のアセンブリから前記制御箔を除去するさらなるステップを含む、請求項４６に記載の方法。
【請求項４８】
先行する請求項のいずれか１項に記載の方法を実行するための部品のキットであって、樹脂の原材料と、少なくとも１つの第２の物体と、振動を前記第２の物体に付与することができる振動付与工具とを含み、前記振動付与工具は、前記第２の物体の近位側対向内結合面に適合された遠位側外結合面を有する、キット。
【請求項４９】
サンドブラスト装置などの材料除去装置をさらに含む、請求項４８に記載のキット。
【請求項５０】
締結具であって、アンカープレートとそれに接着された締結要素とを含み、前記アンカープレートは、第２の取付け面と、対向面と、さらに、少なくとも１つの貫通開口部とを有し、前記アンカープレートはさらに、前記取付け面から遠ざかるように突出るスペーサを含み、前記アンカープレートは、前記スペーサを第１の物体の第１の取付け面に当接させた状態で、かつ、前記第１の取付け面と前記第２の面との間に樹脂の層を介在させた状態で、前記第１の取付け面を有する前記第１の物体に固定することができる、締結具。
【請求項５１】
前記対向面は、内結合面として形作られており、前記内結合面は、前記内結合面と物理的に接触する振動工具から前記アンカープレートに機械振動を結合させるためのものである、請求項５０に記載の締結具。
【請求項５２】
熱可塑性材料を有する第１の物体に締結させるための締結具であって、前記締結具はアンカープレートを含み、前記アンカープレートは近位面および遠位側取付け面を有し、前記締結具は、前記取付け面から遠位側に突出る穿孔部分を有し、前記第１の物体の熱可塑性材料に貫入するように設けられており、前記アンカープレートは、前記穿孔部分を前記第１の物体に貫入させた状態で、かつ、前記第１の物体と前記アンカープレートとの間に樹脂の層を介在させた状態で、前記第１の物体に固定することができる、締結具。
【請求項５３】
−  前記アンカープレートは少なくとも１つの貫通穴を含み、
−  前記アンカープレートは、前記取付け面から遠ざかるように突出るスペーサを含み、前記アンカープレートは、前記スペーサを前記第１の物体に当接させた状態で、かつ、前記アンカープレートと前記第１の物体との間に前記樹脂の層を介在させた状態で、前記第１の物体に固定することができ、
−  前記穿孔部分は軸方向に対してアンダーカットを有し、
−  前記締結具は締結要素をさらに含む、
という条件のうち少なくとも１つが満たされる、請求項５２に記載の締結具。
【請求項５４】
第１の物体に固定されるべき締結具であって、前記締結具はアンカープレートを有し、前記アンカープレートは近位面および遠位側取付け面を有し、前記アンカープレートは、熱可塑性材料および少なくとも１つの熱可塑性エネルギダイレクタを含み、前記少なくとも１つの熱可塑性エネルギダイレクタは前記第１の物体と物理的に接触するように配置され、前記取付け面から遠位側に突出しており、前記エネルギダイレクタにおいて局所的にエネルギを吸収させて前記エネルギダイレクタまわりの樹脂を加熱させることにより、前記エネルギダイレクタの熱可塑性材料が流動可能になるまで前記エネルギダイレクタが前記第１の物体に押当てられている間、機械振動エネルギを前記締結具に結合するステップを含むプロセスにおいて、前記アンカープレートは、前記第１の物体と前記アンカープレートとの間に樹脂の層を介在させた状態で、前記第１の物体に固定することができる、締結具。
【請求項５５】
請求項５１から５４のいずれか１項に記載の締結具と、機械振動をアンカープレートに結合するための前記締結具に適合されたソノトロードと、を含むセット。
【請求項５６】
前記ソノトロードは締結要素に機械的に結合されるように設けられている、請求項５５に記載のセット。
【請求項５７】
第１の物体に第２の物体を締結する方法において使用される補助スペーサ要素であって、前記方法は、前記第１の物体と前記第２の物体との間に前記補助スペーサ要素および樹脂を介在させた状態で、第２の物体を第１の物体に押当てるステップと、機械振動を前記第２の物体に作用させて、前記樹脂を架橋するように活性化させるステップとを含み、前記補助スペーサ要素は、前記第１の物体と前記第２の物体との間に配置されるように、かつ、前記第２の物体が前記第１の物体に押当てられたときに前記第１の物体と前記第２の物体との間の距離を維持するように、形作られており、前記補助スペーサ要素は、機械振動エネルギを吸収することができる熱可塑性材料を含み、前記第２の物体に作用する振動によって、スペーサが加熱され、それを囲む樹脂材料に熱を分散させることができる、補助スペーサ要素。
【請求項５８】
少なくとも１つのエネルギダイレクタを含む、請求項５７に記載の補助スペーサ要素。
【請求項５９】
請求項４８または４９に記載のキットの使用、請求項５０から５４のいずれか１項に記載の締結具、請求項５５または５６に記載のセット、または、請求項１から４７のいずれか１項に記載の方法における請求項５７および５８に記載の補助スペーサ要素。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、機械工学および構造の分野に関し、特に、機械的構造、たとえば、自動車工学、航空機構造、鉄道車両構造、造船、マシン構造、建築工業の構造、おもちゃの構造などに関する。より特定的には、物体同士を互いに対して締結するプロセスに関する。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
自動車産業、航空機産業および他の産業においては、鉄骨構造を使用しなくなってきており、代わりに、繊維複合材などの軽量材料、特に、炭素繊維強化ポリマーを使用する傾向がある。
【０００３】
繊維複合材の部分は、繊維含有率が十分に高く平均的な繊維長を有するとともに繊維配向が適切であると想定すると、かなりの機械的強度を有するように製造され得るが、これにコネクタなど（ドエルなど）のさらに別の物体を機械的に締結することは困難な課題となっている。従来のリベット締め技術は、特に繊維複合材料にわずかに延性があるために、限られた範囲にしか適していない。また、このような接続は、さらに別の物体が取付けられることになっている位置に予め穴を空けておくことを必要とするので、特に、互いに接続されるいくつかの部分を繊維複合部分に取付けなければならない場合、位置決めの精度が問題になる可能性がある。接着接続は申し分なく機能し得るが、結合の強度が、最外層の強度およびその他の部分へのその取付け部の強度ほどには高くなり得ないという欠点もある。さらに、硬化可能な接着剤は、常に、架橋結合のために一定の硬化時間を必要とする。これは、工業製造の場合には製造時間を大幅に増やしてしまうこととなる。この問題を解決するために、熱硬化接着剤よりも速やかに硬化する傾向がある紫外線硬化接着剤を用いることが提案されてきた。しかしながら、これら接着剤は、硬化放射線を硬化性接着剤に到達させ得るために少なくとも部分的に透過的なコネクタを必要とする。加えて、グルーラインは、層の厚みおよびグルー分散の均一性のせいで、常に、感度に煩わされることとなる。
【０００４】
また板金などの従来の材料を含む繊維複合材以外の材料も、軽量型構造体で用いられることがますます多くなっており、これに対応して機械的強度が低下している。したがって、たとえばボアなどによって必然的に材料が弱化されてしまう締結は、ますます回避されなければならない。
【０００５】
ＵＶ硬化に加えて、先行技術は、誘導加熱によって接着剤の硬化を加速するアプローチを含む。しかしながら、この方法は、金属部分を伴う接続に限定されている。また、誘導加熱は比較的非特異的なものであり、さらには、制約があるために常に選択肢となるわけではない。
【０００６】
したがって、第１の物体に対してさらに別の第２の物体（たとえば、コネクタ）を締結する方法を提供することは有利になるだろう。この方法により、先行技術の方法の欠点が克服されるとともに、特に、強固な信頼性のある機械的結合がもたらされる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
発明の概要
本発明の一局面に従うと、第１の物体に対して第２の物体を締結する方法が提供される。当該方法は、
−  取付け面を含む第１の物体を設けるステップと、
−  第２の物体を設けるステップと、
−  樹脂を取付け面と第２の物体との間において流動可能にした状態で、第１の物体に対して相対的に第２の物体を配置するステップと（この場合、樹脂は、最初から流動可能であり得るかまたは少なくとも機械振動の作用によって流動可能であり得る。以下を参照）、
−  樹脂を第１の取付け面および第２の取付け面に接触させた状態で、特に、たとえば、振動工具によって第２の物体と第１の物体とを、互いに押当てながら、第２の物体もしくは第１の物体または第２の物体および第１の物体の両方に対して機械振動を作用させ、これにより、樹脂を架橋するように活性化させるステップと、
−  架橋の後、樹脂により第２の物体を第１の物体に固定するステップとを含む。
【０００８】
この文脈においては、「樹脂」は、少なくともプロセスのうちの１つの段階中に流動可能となる任意の物質（概して、粘性液体）を表わしており、樹脂の分子間および／または樹脂の分子と他の物質との間に生成された共有結合によって永久的に固めることができる。たとえば、樹脂は、硬化させることによって高分子網目に不可逆的に変化させることができる流動状態の１つのモノマーまたは複数のモノマーまたはプレポリマーを含む組成物であってもよい。
【０００９】
本発明に従った締結方法は、実現される結合剤が純粋な接着剤であり得るので、第１の物体および第２の物体を弱化させる必要がないという実質的な利点を特徴とする。また、特に、これらの物体のうちの１つが比較的薄い（たとえば、金属板である）場合、当該方法は、この物体に貫通開口部を設ける必要がないため、封止、電気的絶縁などのための対策を取る必要がないという利点を特徴とする。また、締結は予め規定された構造からは独立しており、これにより、かなり直接的な態様で公差の不整合（ｘ−ｙ位置調整）を補償することが可能となる。
【００１０】
機械的振動が２倍の作用をもたらすことが発明者らによって発見された。第一に、これにより、樹脂を十分に分散させ、完全に湿らせて／浸透させて、さらに、適用可能であれば、取付け面上に任意の構造を埋込んでおくことにより、樹脂をこのような構造に比較的深くにまで貫通させる。
【００１１】
第二に、機械振動エネルギは、主として、第１の物体と第２の物体との間の界面において吸収され、さらに樹脂において吸収され、これにより、硬化プロセスが促される。より明確には、樹脂は、主として界面においていくぶん効率的に硬化することが判明した。取付け面が相応の構造を備えている場合、固めるプロセスの後、樹脂は、材料を接続させること（すなわち接着結合）に加えて、アンダーカットを含み得る構造に浸透することによって押込み嵌合接続ももたらす。実際には、（たとえば、樹脂として市販されている２成分のエポキシ系接着剤を用いると）少なくとも１桁分だけ超音波振動なしの場合の速さと比べて硬化プロセスが加速されることが判明した。主な役割として、温度が約１０°Ｃ高くなると、設定時間が５０％だけ短くなる。実際には、短期間の超音波誘導による約５０°Ｃまたは１００°Ｃの温度の上昇が観察される可能性もある。いくつかの実施形態においては、第２の物体は、その取付け面において、単なる平面とは異なる構造を有する。むしろ、取付け面における表面は別個の波形を有していてもよい。特に、いくつかの実施形態においては、第２の物体は、アンダーカットを含む構造を有する。これにより、機械振動によって支援されて構造に浸透する樹脂材料は、再び凝固した後、押込み嵌合接続によって第２の物体に固定されることとなる。
【００１２】
いくつかの実施形態においては、第１の物体は、マトリックス材料に埋込まれた繊維の構造体を含む繊維複合部分を含む。実施形態の１グループにおいては、繊維複合部分は、特に、繊維の構造体のうち取付け面において露出された一部分を含むだろう。次いで、流動性樹脂材料を繊維の構造体に浸透させて、材料中に発生する可能性のある空隙を回避する。振動はまた、繊維自体をわずかに動かす可能性があり、これにより、全く浸透しない箇所が生じるのを防ぐ役割を果たす。露出された繊維の構造体は、当然ながら、アンダーカットを規定する構造体を含むこととなり、これにより、如何なる追加措置も必要とすることなく上述の押込み嵌合接続が実現される。
【００１３】
特に、当該方法は、特にマトリックスの最も外側の部分を除去することによって、繊維の構造体の部分を露出させるステップを含んでもよい。
【００１４】
加えて、または代替例として、第１の物体および／または第２の物体が繊維複合材とは異なる材料でできている実施形態においては、当該方法は、たとえば、機械的剥離、エッチングなどによって、この目的のために既知である方法によって、このような物体の取付け面に表面粗さをもたらすステップを含んでもよい。
【００１５】
これらの実施形態において用いられる樹脂は、繊維複合部分のマトリックス材料と同じ化学組成物であってもよく、または、異なる組成物であってもよい。
【００１６】
繊維複合部分はそれ自体が、第２の物体が締結されるべき第１の物体を構成していてもよく、または、第１の物体の一部を構成していてもよい。第１の物体は、繊維複合部分に接続された付加的部分を含んでいてもよい。
【００１７】
繊維の構造体が取付け面において露出されているということは、構造体において、繊維を十分に埋込んだマトリックス材料が均一に分布されておらず、このため、樹脂材料が繊維同士の間および／または繊維の下において形成された構造体に流れ込み得ることを意味している。
【００１８】
繊維の構造体の部分を取付け面において露出させるために、当該方法は、第２の物体を繊維複合部分に対して相対的に配置する前に、繊維の構造体の一部分を露出するようにマトリックス材料を取付け面から除去するステップを含み得る。
【００１９】
マトリックス材料を除去するこのようなステップは如何なる好適な材料除去ステップをも含み得る。たとえば、このようなステップは取付け面をサンドブラストするステップを含み得る。付加的には、または代替的には、当該ステップは化学エッチングを含み得る。加えて、またはさらに別の代替例として、当該ステップは研削を含み得る。いずれの場合も、当該ステップは、マスクを設けて、表面のうち、繊維の構造体の露出が望まれる部分だけを材料除去するサブステップを含んでもよい。
【００２０】
繊維複合部分の代替例として、他の材料も第１の物体に適した材料である。実施形態のいくつかのグループにおいては、このような材料は、特に、多孔性構造、または他の場合には、不均質な構造を含む。このような材料の一例として金属発泡体がある。加えて、または代替例として、第１の物体が含み得る取付け面における表面には不規則な凹凸がある可能性もある。この表面の不規則な凹凸は、削摩プロセス（機械的、照射によるもの、化学エッチングなど）、またはアディティブ（コーティング）プロセスにおいてもたらされる。
【００２１】
露出された繊維の構造体に類似の例として、金属またはセラミックの第１の物体において、露出された構造体は化学的エッチによって露出されるかまたは幾何学的形状をエッチングすることによって生じる粒界であってもよい。
【００２２】
要約すると、当該方法は、取付け面における表面の不規則な凹凸を第１の物体にもたらすステップを含んでもよく、この表面の不規則な凹凸は、繊維の構造体の一部分を露出させることによって、不均質な削摩によって、またはアディティブプロセスによって形成されてもよい。
【００２３】
加えて、または代替例として、当該方法は、たとえば、ＯＨ基またはＮＨ基の表面濃度を十分にするために、たとえば、アディティブプロセスまたは削摩プロセス（コーティング（たとえば、プライマー）、活性化など）によって、第１の物体および／または第２の物体の界面化学に影響を及ぼすステップを含み得る。
【００２４】
以下に記載された多くの例においては、第１の物体は繊維複合部分である。しかしながら、この教示はまた、金属発泡体、金属板または他の金属部分（粗面の有無にかかわらず）、多孔性セラミックスもしくは無孔性セラミックス、多孔性プラスチックもしくは無孔性プラスチック、または、たとえば表面に不規則な凹凸がある如何なる物体をも含む、他の第１の物体にも適用される。
【００２５】
本発明に従ったアプローチのさらなる利点は、第２の物体を第１の物体に接触させるよりも前のステップが、位置決めに関して如何なる精度も必要としないという点である。繊維の構造体の部分を露出するために取付け面におけるマトリックス材料を除去するステップ（以下を参照）または他の表面準備ステップは、取付けが行なわれるべきおおよその位置においてのみ行なわれるだけでよい。繊維複合部分に対する第２の物体の正確な位置決めが必要である場合、このような精度は、所望の位置において第２の部分を直接配置することによって達成することができる。これは、たとえば、予め穿孔されたボアが相対位置を規定するアプローチとは対照的である。
【００２６】
このことは、以下の事実を考慮に入れると、特に有利である。すなわち、本発明に従ったアプローチによってもたらされる迅速な硬化により、当該方法が工業製造プロセスに容易に組込まれ得るという事実であって、この場合、対応する機器が、複数の物体を互いに対して相対的に配置するのに用いられるとともに、公差の問題が直接的に相殺され得る。
【００２７】
第２の物体はコネクタであってもよく、これにより、さらに別の物体を第１の物体に締結するための役割を果たし得る。この目的のために、第２の物体は、ネジ部、ナット部、バヨネットの部分もしくはクリップコネクタの部分、または他の任意の接合構造などの接合構造を含んでもよい。代替的には、第２の物体は、第１の物体に締結されるべきフレームまたはハウジングまたは他の如何なる物体であってもよい。
【００２８】
実施形態の或るグループにおいては、第２の物体は、適用可能である場合、繊維複合部分と同じ組成物または異なる組成物からなる第２の繊維複合材を含む。これらの実施形態のサブグループにおいては、第２の物体のうち強化繊維の構造体の一部分は、押圧するステップよりも前に露出され、これにより、樹脂は、繊維複合部分についてこの明細書中に記載されたのと同様の作用で、第２の物体の繊維の構造体に浸透する。
【００２９】
他の実施形態においては、第２の物体は、第２の取付け面において、繊維複合材とは異なる材料を含む。これはたとえば金属であってもよく、粗面の有無に関わらず、ガラス、セラミック、ポリマーベースの材料などでできていてもよい。実施形態の或る特別のグループにおいては、第２の物体は粗面構造および／または多孔性表面構造を含む。
【００３０】
いくつかの実施形態においては、第２の物体は、たとえば、第１の物体に対して相対的に第２の物体を配置するステップにおいて、取付け面同士の間に樹脂を挟んだ状態で、第１の物体の取付け面（「第１の取付け面」）に当接するように配置された遠位側に対向する第２の取付け面を含む。
【００３１】
いくつかの実施形態においては、このような第２の取付け面には、少なくとも１つの窪み（溝／チャネル、穴など）が設けられている。第２の取付け面が第１の取付け面に押当てられると、空隙が形成される。この空隙は余分な樹脂材料のための緩衝用容積としての役割を果たして、樹脂の流れを方向付け得る。特に、少なくとも１つの窪みは、たとえば、流れを有効に方向付ける径方向延在チャネルのチャネル系統を形成してもよい。より一般的には、第２の取付け面には、少なくとも１つの窪みまたは突起が設けられてもよく、結果として、界面において規定された深さの空間を残した巨視的構造が得られる。一例においては、巨視的構造は、規定された厚さの接着隙間をもたらす突起（スペーサ）のパターンによって構成されてもよい。この場合、振動により、分散および湿潤を改善させることに加えて、この隙間が確実に満たされることとなる。
【００３２】
加えて、このような構造は表面を増大させる傾向があり、これにより、取付けが改善される。このような構造は、たとえば、接続をさらに強化するために押込み嵌合構造を構成してもよい。
【００３３】
実施形態の或る特別なグループにおいては、第１の物体に面する側にある第２の物体は幾何学的に構造化された熱可塑性接触部分を含み得る。機械振動が作用すると、このような幾何学的構造がエネルギダイレクタとしての役割を果たしてもよく、熱可塑性材料の液化プロセスが局所的に始まってもよい。これにより、熱可塑性材料と樹脂との間に相互浸透網目構造が生成される。この網目構造は、一方では、取付け強度をさらに向上させ得るとともに、他方では、幾何学的な不規則な凹凸を可能な限り補償する。さらに付加的な熱は、硬化プロセスをさらに加速させる熱可塑性材料によって振動エネルギを吸収することによって生じる。最後に、相互浸透網目構造は、特に熱可塑性材料の延性により、樹脂を介して接着剤接続の脆さを補償することを可能にする耐衝撃中間層を形成する。
【００３４】
この概念は、代替的には、または付加的には、第１の取付け面において熱可塑性材料を含む第１の物体に適用され得る。
【００３５】
第２の取付け面の窪みに加えて、または第２の取付け面の窪みの代替例として、少なくとも１つの窪み（チャネル、溝、穴）を含む構造が第１の取付け面の上に設けられてもよい。第１の物体におけるこのような窪みは、（たとえば、繊維複合部分が製造される樹脂トランスファ成形プロセスにおいて）予め製造されていてもよく、および／または、除去するステップ、たとえば、マトリックス材料だけでなく繊維にも影響を及ぼす手段（サンドブラスト、エッチングなど）を用いた材料除去ステップ、によって製造されてもよい。
【００３６】
第１の物体（または機械振動が第１の物体に作用する場合には第２の物体）は、押圧するステップの間、支持部、特に非振動支持部に当たるように配置されてもよい。これは、振動を両側から加えるための、すなわち、振動工具を第２の物体および第１の物体の両方に押し当てるためのオプションでもある。
【００３７】
この文脈においては、「繊維複合部分」という語は、概して、繊維束の配置、繊維の織物構造または繊維の他の任意の構造、および繊維が埋込まれているマトリックス材料などの繊維の構造体を含む部分を指している。しばしば、このような構造体においては、繊維は、いわゆる「連続繊維」（すなわち、１０ｍｍを越える可能性のある長さを有する繊維）である。繊維はたとえば炭素繊維であってもよい。このような繊維複合材は、「炭素繊維複合材」または「炭素繊維強化ポリマー」または「炭素繊維強化プラスチック」と称されることが多く、単に「炭素」と称されることも多い。ガラス繊維、セラミック繊維またはポリマー繊維などの炭素繊維以外の他の繊維が除外されるものではない。
【００３８】
いくつかの実施形態の１グループにおいては、第２の物体は、アンカープレート（または「締結具ヘッド」）と当該アンカープレートに接着される締結要素とを有する締結具である。締結要素は、最先端技術の締結具の如何なる特性をも有し得るとともに、たとえば（外ねじおよび／または内ねじを備えた）ねじ切りされたボルト、ねじ切りされていないがたとえばグルーチャネルを備えたボルト、ピン、ナット、フック、アイレット、バヨネット結合のためのベースなどであり得る。このグループの実施形態における締結具は、「bighead」という商品名で販売されている締結具と本質的に同様に構成されていてもよく、他の物体の表面に接着されるように意図されていてもよい。
【００３９】
このグループの締結具のアンカープレートは、第２の取付け面について上述された任意の構造に加えてまたは任意の構造の代替例として、少なくとも１つの貫通開口部を有する。プロセス中に、樹脂の部分を貫通開口部に浸透させ、これにより、締結効果に寄与させることとなる。
【００４０】
このグループの実施形態においては、アンカープレートには、第２の取付け面から突出した少なくとも１つのスペーサが設けられている。このようなスペーサは、第１の取付け面と第２の取付け面との間に最小距離を規定し、これにより、樹脂層の厚さを制御する。一方では、スペーサのサイズと樹脂組成物と取付けの要件（たとえば、熱拡張の不整合の補償）とは互いに適合され得る。
【００４１】
スペーサは、特に、たとえば開口部を囲む鍔部を形成する開口部の付近に配置されてもよい。この実施形態においては、スペーサは、押圧力および振動の作用によって近位側に逆流してくる樹脂の量を制御し易くする付加的作用を有する。
【００４２】
アセンブリに振動を結合するために用いられる振動工具は、アンカープレートの近位側対向面に直接押し当てられるように工具を結合するために第２の物体（締結具）に適合されてもよい。したがって、特に、振動が縦振動である実施形態を含むがこれら実施形態に限定されない多くの実施形態においては、振動工具は、アンカープレートの近位側対向面に押当てられるように適合されている。
【００４３】
この目的のために、振動工具は、締結要素のための収容窪みを含んでもよく、アンカープレートと接触して力および振動を伝達してもよい。
【００４４】
振動工具に対して相対的に第２の物体を案内するように締結要素と協働する案内構造となるように、振動工具の収容窪みまたは他の構造が備えられてもよい。このような案内構造は、第２の物体を振動工具に締結するための締結要素と協働する締結構造として構成されてもよい。代替的には、これは、たとえば、軸方向の相対運動に対して分離されつつ締結要素を横方向に案内する緩い案内構造であってもよい。
【００４５】
起こり得る問題として樹脂の閉込めがあり得る。この樹脂は、特に機械振動が最初に樹脂の移動性を向上させるので、プロセスにおいて初期の間は比較的流動的であり得る。
【００４６】
横方向への閉込めの第１のオプションは、第２の物体および第１の物体を互いに押当てて機械振動を作用させるステップ中に樹脂を閉込める外周閉込め部を第２の物体および／または第１の物体に設けることである。このような外周閉込め部は、たとえば（もしあれば）スペーサと同じまたは同様の延長部分からなる、たとえば第２の物体の遠位側に対向する外周の環状鍔部を含む。このような外周の環状鍔部は、代替的には、スペーサとして（のみ）の役割を果たし得る。また、樹脂の位置において樹脂側から遠ざかるように隆起する表面形状を第２の物体および／または第１の物体に設けることもできる。すなわち、第２の物体が近位側に隆起し、および／または、第１の物体が遠位側に隆起している。これにより、樹脂のためのポケットが形成される。このような形状により、ポケットが横方向に閉じられるかまたはポケットが開くように、閉込めがなされ得る。これにより、樹脂がポケット外および／またはポケット内に横方向に流れるのをいくらか抑制されたままにすることができる。
【００４７】
横方向の閉込めの第２のオプションは、振動工具に外周閉込め部を設けることである。このような外周閉込め部は、第２の物体の外周側において第１の取付け面に向かって突出る環状突起を含み得る。
【００４８】
第３のオプションに従うと、樹脂を閉込めるために第２の物体（たとえば、適用可能であれば、アンカープレート）を少なくとも部分的に囲む別個の閉込め要素が用いられてもよい。
【００４９】
これらオプションは任意に組合わされてもよい。
取付け面を一緒にまとめる前に樹脂を分配するステップは、分配工具を用いて、第１の取付け面上および／または第２の取付け面上に樹脂を分配するステップを含んでもよい。
【００５０】
実施形態の１グループにおいては、当該方法は、第１の物体に対して相対的に第２の物体を配置する前にこれら物体のうちの１物体の表面のうち比較的広い部分に樹脂を施して、機械振動によって架橋するよう樹脂を活性化させるステップを含む。
【００５１】
このグループは、第２の物体（たとえば、第１の物体でもよい）が平面かつ薄板状であるか、または、少なくとも平面の薄板状部分を有する実施形態に特に適している。
【００５２】
比較的広い共通の表面を有する２つの物体が接着剤によって互いに接着されるべき場合、先行技術に従うと、取付け面同士の間に接着剤を介在させて第１の物体と第２の物体とを一緒にまとめた後の製造プロセスにおいては、接着剤が十分に固まるまでプロセスを待機させなければならなかった。代替的には、接着剤が十分に固まるまで、第１の物体と第２の物体との相対的位置を一時的に安定させるためにリベットが用いられた。リベット接続は、この文書の導入部において簡潔に説明された周知の利点を有する。
【００５３】
上述の実施形態のグループに従うと、活性化は、別個の位置または複数の別個の位置のためにのみ選択的に行なわれるものであって、樹脂は、別個の位置とは異なる位置において影響を受けずに残っている。
【００５４】
これにより、接着剤材料がたとえば待機時間または加熱ステップの後に十分に固まるまで、別個の位置における樹脂が第１の物体と第２の物体とのアセンブリを一時的に安定させ得る。これにより、実施形態の１グループは、リベットまたは同様の（ねじ締めなどの）接続の不利点を被ることなく一時的に安定化させる（アセンブリをさらに処理することができる）という利点をもたらす。
【００５５】
このグループのいくつかの実施形態においては、この場合に起こり得る困難な課題は、第２の物体の剛性に応じて、たとえば、第２の物体の板面に沿って横方向に向かって第２の物体を介してそれほど多くの振動エネルギを消散させることなく、第２の物体を介して所望の箇所内に選択的に振動を結合することが困難になるかもしれないことであり得る。
【００５６】
いくつかの実施形態のサブグループにおいては、第２の物体は、樹脂のうち、第２の物体に振動を結合する振動工具の真下にある部分に振動を選択的に結合するために局所的に十分に柔軟な材料でできている。
【００５７】
加えてまたは代替例として、第２の物体は、局所的な変形（たとえば、エネルギ方向付け特性を有するエンボス部分）を含む。たとえば、このような局所的な変形は、波形構造を含んでもよい。波形はエネルギダイレクタとしての役割を果たす。
【００５８】
加えて、またはさらなる代替例として、第２の物体は、別個の位置（たとえば、溝）のまわりに（継手のような態様で機能する）振動分離構造を含んでもよい。
【００５９】
上述の実現可能性と任意に組合わされ得るさらなる代替例として、補助要素が第１の物体と第２の物体との間の別個の位置に配置される。このような補助要素は、機械振動エネルギのための吸収体としての役割を果たし、これにより、目標とされる態様で周囲の樹脂材料を加熱する。補助要素は、この目的のためのエネルギダイレクタを含んでもよい。このような補助要素は熱可塑性材料を含んでもよい。
【００６０】
いくつかの実施形態においては、このような補助要素は熱可塑性エラストマーでできていてもよい。さらに、弾性係数は（架橋後）樹脂の相応の係数に調整されてもよい。次いで、機械的特性はせいぜい最小限に影響を受けるのみであるだろう。
【００６１】
いくつかの実施形態においては、このような補助要素が樹脂と共に沈殿する可能性がある。たとえば、樹脂が相応の自動化工具によって樹脂ビードとして沈殿する場合、補助要素は工具によってビードと共に沈殿する可能性がある。
【００６２】
いくつかの実施形態においては、補助要素は、たとえば、規則的パターンで広い表面上にわたって分散されたエネルギ方向付け構造を形成するメッシュなどの、たとえば可撓性のある平面構造であることによって、第１の物体と第２の物体との間の界面の広い部分にわたって延ばされるように形作られてもよい。この文脈における可撓性のある平面構造は実質的に力を入れることなく、かつ１片の織物、メッシュ、箔などの実質的なスプリングバック効果のない、変形可能な平面構造である。いくつかの実施形態においては、補助要素は、可撓性のある平面構造ではなく、堅い平面構造であってもよい。
【００６３】
補助要素を延在させたいくつかの実施形態においては、振動によって急速硬化される接着剤接続の位置を正確に規定する必要がある場合であっても、補助要素の沈殿は、必ずしも正確に位置決めされている必要はない。なぜなら、このような正確な規定は、振動を与える工具の位置によってもたらされ得るからである。
【００６４】
或る実現可能性によれば、補助要素の位置は、第１の物体または第２の物体の相応の構造（たとえば、第１の物体／第２の物体のうち、補助要素の対応する突起と協働する案内窪み（案内穴））によって規定されてもよい。
【００６５】
補助要素がプロセス中に流動可能にされる熱可塑性材料を含む場合、その流動部分は、加熱作用に加えて、材料に流れをもたらす可能性があり、これにより、樹脂に対する撹拌機能を有することとなり、樹脂の締結作用に寄与する付加的構造をもたらし得る。
【００６６】
吸収体として機能することに加えて、補助要素はまたスペーサの機能を有していてもよく、これにより、第１の物体と第２の物体との間の樹脂の厚さを規定する。
【００６７】
いくつかの実施形態の１グループにおいては、第１の物体または第２の物体は少なくとも部分的に熱可塑性材料でできており、それらのうち片方（第２の物体または第１の物体）は、押圧力および機械振動を付与するステップ中に、第１の物体または第２の物体の熱可塑性材料にそれぞれ貫入するように設けられた穿孔部分を有する。
【００６８】
穿孔部分は、穿孔先端部を含んでもよく、任意には軸方向に対してアンダーカットを含んでいてもよい。
【００６９】
プロセス中、穿孔部分は振動エネルギダイレクタとして機能し、振動エネルギの衝撃によって、熱可塑性材料を局所的に流動可能にする。これは、第一に、穿孔部分が第１の物体に貫入することを可能にする作用をもたらし、これにより、流動可能な熱可塑性材料部分が再凝固した後、（樹脂の作用に加えて）付加的な固定が実現される。また、第１の物体材料において起こる可能性のある分断が流動可能な熱可塑性材料によって平坦にされる（回復効果）。第２の作用として、吸収された機械振動エネルギが、穿孔部分と第１の物体との間の界面のまわりでアセンブリを局所的に加熱し、これにより、上述されたように、樹脂が付加的に局所的に活性化される。
【００７０】
樹脂全体が硬化していなくても、上述の理由から穿孔部分は迅速かつ予備的な安定性をもたらす。このことは、次の製造ステップに移るためにアセンブリが十分な安定性を直ちに備える必要のある製造プロセスにおいては重要であり得る。
【００７１】
いくつかの実施形態の別のグループにおいては、第２の物体および／または第１の物体は少なくとも部分的に熱可塑性材料でできているとともに、プロセス中に第１の物体または第２の物体と接触させられる先端または端縁を形成する突起などの少なくとも１つのエネルギ方向付け部を含む。振動および押圧力がアセンブリに結合されると、エネルギがエネルギ方向付け部の位置において局所的に吸収されることとなる。これにより、エネルギ方向付け部の熱可塑性材料を局所的に流動可能にして、変形をもたらすこととなる。突起においてエネルギが吸収されるせいで、樹脂は突起のまわりで付加的に局所的に活性化されることとなり、樹全体脂がまだ硬化していなくても、局所的に硬化された区域が形成されて、予備的に安定した箇所が確実にもたらされる。
【００７２】
これらの実施形態においては、エネルギ方向付け部のまわりの流動可能な材料は、任意には、たとえば、（材料が対応して選択される場合に）それぞれの他の物体に溶接させて押込み嵌合接続などをもたらすことによって、および／または、たとえば、第１の物体と第２の物体との間における、互いに対抗して移動する際にかかる機械抵抗が高くなる距離を規定することによってプロセス制御に寄与することによって、プロセスおよび／または締結作用に寄与する機能を付加的に有していてもよい。
【００７３】
いくつかの実施形態においては、第２の物体および／または第１の物体は、接着剤に加えて、樹脂が押込み嵌合接続するように形作られる。この目的のために、第２の物体および／または第１の物体には、再凝固の後にアンダーカットが実現される態様で樹脂を流入させるための構造が設けられてもよい。このような実施形態のサブグループにおいては、第２の物体／第１の物体が比較的薄板状の部分を有する場合、このような構造は、この第２の物体／第１の物体に開口部を含んでもよい。この開口部を通って、樹脂の一部が漏れ出して、開口部の向こう側（すなわち、開口部を有する第２の物体部分の近位側および／または開口部を有する第１の物体部分の遠位側）にある空いた空間に流れ込み得る。これにより、樹脂の硬化後、ボタン状の押込み嵌合接続がもたらされる。
【００７４】
振動を付与するための工具は振動を生成するための装置に結合されたソノトロードであってもよい。このような装置は、たとえば、振動を生成するために圧電変換器などの適切な手段を含む携帯型の電動装置であってもよい。
【００７５】
機械振動は縦振動であってもよい。振動を付与するための工具は、表面部分に対して実質的に垂直に振動してもよい（工具も縦方向に押圧される）。これは、たとえば、表面部分上にわたって工具を移動させるための工具に対する横方向の力を除外するものではない。
【００７６】
他の実施形態においては、振動は横振動であり、すなわち、たとえば近位−遠位方向軸に対して主に垂直な角度での振動であり、このため、たとえば、第１および第２の取付け面に対して平行な振動である。この場合、振動エネルギおよび振幅は縦振動のパラメータと同様であり得る。
【００７７】
横振動を含む実施形態のサブグループとして見なされ得る実施形態のさらなるグループにおいては、振動は回転振動であってもよく、すなわち、振動要素は、前後にねじれられる動きで振動する。
【００７８】
多くの実施形態における振動工具は、振動が作用している間、第２の物体を第１の物体に対して押し当てるために用いられる。第１の物体に反力を加えるために、非振動支持部が用いられてもよい（すなわち、振動工具が第２の物体および第１の物体を非振動支持部に押当てる）。このような非振動支持部は、たとえば、作業台であってもよく、または、第１の物体などを保持するフレームによって構成されてもよい。
【００７９】
いくつかの実施形態の或るグループにおいては、制御箔がプロセスのために用いられる。このような制御箔（または予備の箔）は、非振動支持部と第１の物体との間に存在していてもよく、および／または工具と第２の物体との間（または、概して工具と、それが押し当てられる物体との間、および／もしくは、非振動支持部とこれに押し当てられる物体との間）に存在していてもよい。
【００８０】
このような制御箔は、たとえば、プロセス中に適用される条件下では流動可能にはならないプラスチック（たとえば、ポリテトラフルオロエチレン）（polytetrafluoroethylene：ＰＴＦＥ）であってもよく、または紙であってもよい。
【００８１】
箔は以下の実現可能な機能を有する。
−  力衝撃分布：特に第１の物体および／または第２の物体が薄板状である場合、これら物体は、結合された振動の周波数および波長とは概ね等しくない共振周波数および波長を持ったそれら自体の振動挙動を有することとなる。これにより、接触面全体ではなく何らかの接触点においてのみ結合がなされ、損失がもたらされることとなる。比較的柔らかい箔によってこのような不整合が相殺され（インピーダンス不整合が相殺され）、これにより、結合特性を向上させるだろう。
【００８２】
−  熱流の防止：しばしば、適用可能なソノトロードおよび／または適用可能な非振動支持部（たとえば、作業台）は金属または他の優れた熱導体でできている。一方ではソノトロード／支持部間、および、他方では第２の物体／第１の物体間における密接な直接接触により、結果として、ソノトロード／支持部内に実質的な熱が流れ込むこととなる。結果としてプロセスの効率が低下する。制御箔は、熱の流れを劇的に低減させる断熱効果を有する。
【００８３】
この場合の制御箔は、プロセス後に除去される補助要素として用いられる。この目的のために、制御箔は第２の物体／第１の物体に貼り付かない材料でできている。
【００８４】
任意には、制御箔は、振動工具／非振動支持部のコーティングとして存在してもよい。
機械振動は、超音波振動、たとえば１５ｋＨｚから２００ｋＨｚの間、特に２０ｋＨｚから６０ｋＨｚの間の周波数の振動、であってもよい。第２の物体の（たとえば、特徴的な横方向の寸法が約１ｃｍである）例示的なサイズや、たとえば自動車産業（車体部分）のための複合部品の寸法に対しては、約１００Ｗ〜２００Ｗの電力が十分であることが判明したが、加えられるこの電力は用途に応じて大きく異なる可能性もある。
【００８５】
いずれの実施形態においても、押圧力の自動制御を含む工具による方法を実行するオプションが存在する。たとえば、装置は、或る最小の押圧力が加えられる場合にのみ振動をオンに切換えるように、および／または、或る最大の押圧力が達成されると直ちに振動をオフに切換えるように、構成され得る。特に、後者は、いくつかの車体部分などの、所望されない変形を回避しなければならない部分には有益であり得る。
【００８６】
この目的のために、第１のオプションに従うと、加えられた圧力を測定するための圧電変換器の能力が用いられてもよい。第２のオプションに従うと、特別なメカニズムが装置内に存在していてもよい。たとえば、変換器を含むとともに工具（ソノトロード）が取付けられるユニットが、ケーシング内でばね力に対抗して摺動可能となるように搭載されてもよい。この装置は、ユニットが或る最小限の変位量だけ変位した場合にのみ、および／または、或る最大限の変位量を越えては変位しなかった場合にのみ、振動をオンに切替えることができように、構成されてもよい。これを実現するために、光バリア、摺動型電気接点、位置感度スイッチまたは他の手段などの当該技術において周知の手段が用いられてもよい。また、折畳み可能なスリーブまたは以下に記載されるタイプの同様の要素が、押圧力を制御するための接点またはスイッチなどを含み得るかまたは動作させ得る。
【００８７】
振動周波数は、振動が作用する態様に影響を及ぼす可能性がある。周波数が低ければ低いほど波長がより長くなるだろう。完成すべき部分の寸法に波長を適合させることによって、オペレータはどの深さで振動の作用が最も強くなるか、かつ、エネルギが主に「近距離」レジーム、「遠距離」レジーム、または中距離レジームのいずれで吸収されるかに関して影響を及ぼし得る。
【００８８】
本発明は、方法を実行するための部品のキットを含む。当該部品のキットは樹脂材料（正確には、たとえば、樹脂を得るために混合される２つの成分を含み得る樹脂材料のための原材料）を含む。本発明はさらに、第２の物体および振動付与工具（たとえば、ソノトロード）を含む。振動付与工具は、第２の物体のうち近位側対向内結合面に適合された遠位側外結合面を有する。キットはさらに、サンドブラスト装置などの材料除去装置を含み得る。
【００８９】
図面の簡単な説明
以下において、本発明および実施形態を実行するための方法を、添付の図面を参照しながら説明する。図面は概略的である。図面においては、同じ参照番号は同じまたは同様の要素を指している。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１ａ】第２の物体を繊維複合部分に取付ける方法のうちさまざまなステップ中における繊維複合部分の断面を示す図である。
【図１ｂ】第２の物体を繊維複合部分に取付ける方法のうちさまざまなステップ中における繊維複合部分の断面を示す図である。
【図１ｃ】第２の物体を繊維複合部分に取付ける方法のうちさまざまなステップ中における繊維複合部分の断面を示す図である。
【図１ｄ】第２の物体を繊維複合部分に取付ける方法のうちさまざまなステップ中における繊維複合部分の断面を示す図である。
【図２】露出された箇所が準備された繊維複合部分を示す図である。
【図３】第２の物体およびソノトロードを備えた繊維複合部分の代替的な構成を示す図である。
【図４】さまざまな第２の物体を示す底面図および断面図である。
【図５】さまざまな第２の物体を示す底面図および断面図である。
【図６】さまざまな第２の物体を示す底面図および断面図である。
【図７】複数の構成要素を含む第２の物体を備えた構成を示す図である。
【図８】第２の物体を構成する締結具を示す図である。
【図９】図８に示される種類の締結具のアンカープレートを示す部分断面図である。
【図１０】さらに別の構成の部分断面図である。
【図１１】さらに別の構成の部分断面図である。
【図１２】さらに別の構成の部分断面図である。
【図１３】さらに別の構成の部分断面図である。
【図１４】さらに別の構成の部分断面図である。
【図１５】ソノトロードを示す図である。
【図１６】第１の物体および第２の物体のアセンブリを示す図である。
【図１７】第１の物体と第２の物体との間に樹脂ビードが分配されている、第１の物体、第２の物体およびソノトロードのアセンブリを示す断面図である。
【図１８】第１の物体と第２の物体との間に樹脂ビードが分配されている、第１の物体、第２の物体およびソノトロードのアセンブリを示す断面図である。
【図１９】第２の物体の例を示す図である。
【図２０】補助要素を備えた配置の断面図である。
【図２１】補助要素の実施形態を示す上面図である。
【図２２】補助要素の実施形態を示す上面図である。
【図２３】補助要素の実施形態を示す上面図である。
【図２４】案内ニップルを備えた補助要素を示す図である。
【図２５】さらに別の第２の物体を示す底面図である。
【図２６】さらに別の第２の物体を示す部分的な底面図である。
【図２７】第１の物体と第２の物体との間に樹脂ビードが分配されている、第１の物体、第２の物体およびソノトロードのアセンブリを示す断面図である。
【図２８】第１の物体および第２の物体の配置の変形例を示す図である。
【図２９】第１の物体と第２の物体との間に樹脂ビードが分配されており補助要素を備えた、第１の物体、第２の物体およびソノトロードのアセンブリを示すさらなる断面図である。
【図３０】補助要素の部分的な上面図である。
【図３１】プロセス中における、制御箔をさらに備える配置を示す断面図である。
【図３２】第１の物体と第２の物体との間に樹脂が分配されている、第１の物体、第２の物体およびソノトロードのアセンブリを示すさらに別の断面図である。
【図３３】押込み嵌合接続がある配置の断面図である。
【図３４】図３３の配置の場合における第２の物体の部分的な上面図である。
【図３５】第１の物体と第２の物体との間に樹脂が分配されている、第１の物体、第２の物体およびソノトロードのアセンブリを示すさらに別の断面図である。
【図３６】第１の物体と第２の物体との間に樹脂が分配されている、第１の物体、第２の物体およびソノトロードのアセンブリを示すさらに別の断面図である。
【図３７】図３６に示されるプロセス後に結果として生じるアセンブリを示す図である。
【図３８】図３６のアセンブリの変形例をソノトロードなしで示す図である。
【図３９】第２の物体の部分的な底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００９１】
好ましい実施形態の説明
図１ａは、硬化された樹脂のマトリックス１２に埋込まれた繊維１１の構造体を有する繊維複合部分１の断面を示す。例示の目的で、図示されたすべての例においては、繊維複合部分は、たとえば、車体部分または航空機の壁などを有するような全体的にやや平坦な形状を有するものと想定されている。しかしながら、本発明の例はすべて、やや平坦ではなく他の形状を有する第１の物体にも適用可能である。
【００９２】
図１ａは、取付け面（近位側対向面、図１ａに示される向きでは上面）上の箇所からマトリックス材料を除去するステップを概略的に示す。サンドブラスト装置４０は、マトリックス材料を除去する研磨粒子の噴出口４２を形成しているが、そのエネルギは、繊維１１を組織的に傷つけるには不十分である。
【００９３】
図１ａの構成においては、マスク４１を用いて、表面のうちサンドブラストされるべきでない部分を覆う。サンドブラスト装置は、マスクを用いる代わりに、所望の位置においてのみマトリックス材料を除去するように意図されてもよい。
【００９４】
図１ｂは、繊維の構造体の部分を露出するステップの後における繊維複合部分１を示す。露出された繊維１１の露出表面部分１３に沿って、マトリックス材料が実質的に少なくともいくらかの深さにまで除去される。実際には、この深さは、数１０マイクロメートル以上、たとえば５０マイクロメートルを越える深さであり得る。
【００９５】
その後、樹脂部分３が露出表面部分１３上に配置される（図１ｃ）。樹脂は、たとえば、樹脂の２成分混合物であってもよく、たとえばエポキシ樹脂またはポリエステル樹脂であってもよい。樹脂部分は、任意には、露出表面部分１３を十分に覆ってもよいが、これは必ずしも必要ではない。
【００９６】
樹脂部分を繊維複合部分１上に分配することに加えて、またはその代替例として、樹脂が第２の物体の上に分配されてもよい。
【００９７】
その後、図１ｄに示されるように、繊維複合部分と第２の物体１とが、（第２の物体２の遠位側対向面と繊維複合部分の近位側対向面とによって構成された）それぞれの取付け面同士の間に樹脂を介在させた状態で、互いに対して押し当てられる。
【００９８】
図示された構成においては、第２の物体は、第２の取付け面において複数の窪み（すなわち、チャネル２１）を含む。押圧力があるために、樹脂はこれらのチャネル２１を少なくとも部分的に満たすこととなる。
【００９９】
また（これは、第２の物体が窪みを含むかどうかとは無関係にオプションであるが）、第２の物体２は繊維強化複合材でできており、繊維２４は、樹脂と接触するであろう位置において露出されている。
【０１００】
押圧するステップにおいて、ソノトロード６は、第２の物体２を繊維複合部分１に押当てる。この後者の繊維複合部分１は非振動支持部（図１ｄには図示せず）に寄り掛かっている。同時に、機械振動（特に超音波振動）が第２の物体に結合される。振動の作用によって、樹脂を繊維複合部分の露出された繊維と、適用可能であれば第２の物体とに有効に浸透させる。同時に、吸収された機械振動エネルギが、樹脂を、繊維複合部分と第２の物体との間の界面における箇所において局所的に加熱させることとなる。これにより、これらの位置においては、硬化プロセスが実質的に加速される。これにより、配置するステップと、接続を機械的に安定させるために十分に硬化させるステップと間のタイムスパンが、たとえば、数分（振動なし）から数秒（振動あり）にまで実質的に減じられる。これは、樹脂のうち取付け位置の傍における横方向にある潜在的に余分な部分には影響を与えることがないので、プロセス後に、このような余分な部分は容易に除去され得る。
【０１０１】
ソノトロード６は、第２の物体の案内窪み２６と協働する任意の案内突起６５を含む。このような協働する案内部はすべての実施形態の場合においてオプションとなる。
【０１０２】
図２は、図１ｂに示される段階に対応する段階における、複数の別個の層１２を有する繊維複合部分を示す。本発明に従ったプロセスは、取付け位置における繊維１１の露出の深さが、最も近位側の層の厚さ以下となるように実行されてもよく、または、図示されるように、いくつかの層１２の繊維が露出されるように実行されてもよい。
【０１０３】
図３は図１ｄの構成と同様の構成を示す。以下に追加の特徴を示す。これらの特徴は、互いから独立しており、個々にまたは任意の組合せで実現されてもよい。
【０１０４】
−  第２の物体２は異種混合したものであり、プラスチック材料（たとえば、繊維強化複合材）の部分２５を含み、異なる材料（たとえば金属）でできた部分２６をさらに含む。（図３に示されていないさらなる代替例として）第２の物体は、同種のものであってもよく、または異種混合したものであってもよく、たとえば、（アルミニウム、鋼、圧力ダイカストマグネシウムからなる）金属であってもよく、または、熱可塑性材料、たとえば、射出成型材料またはセラミック材料または他の任意の好適な材料またはこれらの組合せでできていてもよい。
【０１０５】
−  コネクタである第２の物体２は、さらに別の物体を第２の物体に（これにより繊維複合部分１に）締結するための締結構造を含む。具体化するために、図示された実施形態においては、締結構造はナット部分の内ねじによって構成されている。図示された実施形態におけるナット部分は異なる材料からなる部分２６を構成している。より概略的には、異種の物体における締結構造は、これら部分のうちのいずれか１つによってまたは組合せによって形成されてもよい。締結構造はまた同種の第２の物体に存在していてもよい。
【０１０６】
−  第２の物体２は、太い厚さの（中心）部分とより薄い厚さの（図３においては外周）部分とを有する。これは、（たとえば締結構造のために）一定の深さが必要であるが、全体寸法が最小限にされるべきである場合には、有利であり得る。より薄い厚さの部分があるために、取付け位置のフットプリントは所与の第２の物体の体積に比べてより大きくなる可能性がある。ソノトロード６の形状は第２の物体２の形状に適合されている。特に、図示された構成においては、ソノトロードは中心の窪みおよび外周外結合面を含む。これにより、外結合面だけが、プロセス中に第２の物体に接触することとなる。
【０１０７】
−  チャネル２１は、分配された材料の量が正確に選択されていなくても、樹脂材料の材料流れが制御されるように、放射状のチャネルとなっている。
【０１０８】
図４は、チャネル２１が放射状に延びている第２の物体（コネクタ）の例を示す。さらに別の近位−遠位方向チャネル２８は、第２の取付け面に限定されず、取付け面から近位側に延びて、貫通する縦方向ボアを構成する。これは、第２の物体を位置決めした後に、樹脂流れを均等にするかまたは樹脂をさらに分配するために用いられてもよい。
【０１０９】
近位−遠位方向チャネル２８と第２の物体（コネクタ）の遠位面のチャネルとは互いから独立している。すなわち、近位−遠位方向チャネル２８は、いずれの第２の物体も遠位面にチャネルを備える必要がなく、逆の場合もまた同様である。
【０１１０】
図５に示される変形例においては、チャネル２１は放射状ではなく円周形である。
図２５の変形例においては、円周方向チャネル２１は放射状の接続１２１によって接続されており、これにより、せん断流が可能となり、樹脂が空洞形成作用を受けることが、図５に示されているような非接続の円周方向チャネルを備えた構成と比べて、少なくなっている。
【０１１１】
図６の実施形態においては、パターンに配置された止まり穴２９によって窪みが形成されている。
【０１１２】
さらに別の代替例として、放射状のチャネルと円周方向チャネルとを組合わせてもよく、結果として、突起のパターン（こぶ状および／または脚状の構造体）が得られる。より概略的には、いずれかの形状の（たとえば等しい厚さを有するスペーサとして作用する）このような突起の配置は、それらの高さによって、樹脂層の最小限の全体厚さを規定し得る。この最小限の厚さは、０．０５ｍｍから１ｍｍの間、たとえば０．１ｍｍから０．５ｍｍの間になるように選択されてもよい。
【０１１３】
概して、第１の物体／第２の物体の形状とは無関係に、かつ、第１の物体が繊維複合材を含むかどうかとは無関係に、上述の構造体に加えてまたはその代替例として、以下のアプローチが選択されてもよい。
【０１１４】
−  第２の物体および／または第１の物体は、それぞれの取付け面に沿って熱可塑性材料を含む。
【０１１５】
−  樹脂は、樹脂に加えて熱可塑性粒子（特に樹脂に混合された熱可塑性粉末）を含む調合物の原料として加えられる。これにより、粒径は、最初に結合隙間の厚さを規定することとなる。さらに、硬化プロセスを加速することに加えて、機械振動が熱可塑性粒子を流動可能にし得るとともに、取付け面に沿ったそれぞれの熱可塑性材料に溶接されるようにし得る。また（上述のアプローチと同様に）、構造体に浸透する網目構造が生成され、結果として、耐衝撃性があり強固に固着する中間層が得られる。
【０１１６】
図７は、複数の取付け位置において第２の物体を同時にまたは連続的に取付ける原理を示す。たとえば、第２の物体は複数の取付け部分を有していてもよく、その互いに対する空間的関係が正確に規定されている。先行技術の（固着させる以外の）アプローチにおいては、これにより、取付け位置に対応する位置において繊維複合部分に極めて正確に孔を空けることが必要となった。本発明に従ったアプローチのために、取付けが行なわれるおおよその箇所においてのみ露出表面部分１３を設けていれば十分である。次いで、取付け位置は、同時に（または交互に、またはサブグループにおいては、上述の態様で）取付けられる。
【０１１７】
図７の実施形態においては、第２の物体２は、繊維複合部分１に対して主部分２．１０を締結する複数の第２の物体のアンカー部分２．１、２．２、２．３を含む。図示された実施形態においては、アンカー部分は、たとえばクリップ接続によって主部分２．１０に可逆的に取付けられている。主部分２．１０を締結するために、本体の接続位置のパターンに適合させるようにアンカー部分を（従来のドエルの場合と同様に）正確に位置決めするのではなく、第２の物体２を、アンカー部分が取付けられた状態で複合材部分１に対して相対的に配置してもよい。その後、締結プロセスが実行されてもよく、主部分が後続の製造ステップを経験しないことが望まれる場合には、必要に応じて、主部分２．１０がたとえば可逆的に除去されてもよい。
【０１１８】
図８は、アンカープレート３１（または「締結具ヘッド」）およびそれに接着される締結要素３２を有する締結具である第２の物体２を示す。図９は図８のアンカープレート３１の部分的な断面を示す。締結要素は、（図示されるような）ねじ切りされたボルト、ねじなしボルト、ピン、ナット、フック、アイレット、バヨネット結合ためのベースなどの最先端技術の締結具についての任意の特性を有し得る。締結具は、この場合、「bighead」という商品名で販売されている締結具と本質的に同様に構成されていてもよい。
【０１１９】
本発明に従った方法の実施形態は、特に、接着剤樹脂によっていずれかの物体（ポリマーマトリクスに埋込まれた繊維の構造体を含む物体を含むがこれに限定されない）にこの種の締結具を接着するために用いられてもよい。
【０１２０】
いくつかの実施形態の第１のグループにおいては、締結具は、たとえば複数の貫通開口部３３を備えた本質的に平面であるアンカープレート３１を備えた先行技術の締結具と同様に構成される。
【０１２１】
いくつかの実施形態のさらなるグループにおいては、締結具は、プロセスに適合された構造体を有する。特に、アンカープレート３１は、アンカープレートの遠位側の平面から遠位側に突出る遠位側スペーサ要素３５を備えていてもよい。このようなスペーサ要素３５は、第１の物体の表面とアンカープレートの遠位面との間の最小距離を規定し得る。これにより、プロセス後に第１の物体と第２の物体との間に、確実に、一定の最小厚さの樹脂層が残されることとなる。
【０１２２】
スペーサ要素に加えて、またはスペーサ要素の代替例として、アンカープレート３１の遠位側対向面は、図３〜図６または図１ｄを参照して説明されたような構造を含んでもよい。
【０１２３】
いくつかの実施形態においては、機械振動を受けている間に一定の最小厚さの樹脂部分が持続することを確実にする構造は、本発明に従ったアプローチを考慮すると特別な重要性を有する可能性もある。これは、接着剤としての樹脂の従来の用途に比べて、接着剤樹脂の流動性が機械振動によって劇的に高まる可能性があるからである。
【０１２４】
図示された構成においては、スペーサ要素３５は開口部３３を囲む鍔状の突起である。しかしながら、アンカープレートの遠位面にわたって分散された別個のスペーサのパターンを含むか、または、アンカープレートの外周に沿って延在し、そこから遠位側に突出ることによって樹脂を閉込める単一の外周鍔部を含む、スペーサ要素３５の他の構成も実現可能であり得る。
【０１２５】
図２６は、連続的な鍔部の代わりに、開口部３３を囲む別個のスペーサ要素３５のオプションを示している。
【０１２６】
第２の物体がアンカープレートと締結要素とを備えた締結具であるとともに、締結要素がアンカープレートから近位側に突出る部分を有しているいくつかの実施形態においては、機械振動を第２の物体に結合するために用いられる工具が特別に適合され得る。
【０１２７】
図１０は第１の実現可能性を概略的に示す。ソノトロードは、遠位側外結合面において口部を有する収容窪み６１を有する。この場合、締結要素３２は、遠位側外結合面がアンカープレートに押し当てられるとそこに収容される。これにより、工具（ソノトロード）および第２の物体は、工具がアンカープレートの近位側対向面に直接押し当てられるように互いに対して適合される。
【０１２８】
工具は、第２の物体が工具に対して相対的に案内されるように、内側に向く案内突起６２などの案内構造を備えていてもよい。このような案内構造は、図１０に示される実施形態の概略的に示された案内突起６２の場合と同様に、特に締結要素を係合し得る。
【０１２９】
いくつかの実施形態においては、案内構造は、第２の物体２をソノトロードに一時的に締結するように締結要素と協働する締結構造として構成されてもよい。この実現可能性は図１１に概略的に示されている。図１１の例においては、第２の物体／締結具は、アンカープレートに固定された（たとえば、溶接された）ナット３６を有する。このナットは締結構造として機能する。工具６は、ナット３６の内ねじに適合されたねじ切り突起６５を含む。これにより、プロセスのために、締結具を工具にねじ留めすることができる。
【０１３０】
同様の構成が他の締結要素に対しても実現可能であり、たとえば、締結具のねじ切りされた棒材と協働するための内ねじを備えた窪みがある。
【０１３１】
図１２は、取付け面上における、第１の物体が第２の物体と接触する位置（取付け位置）に樹脂を閉込める場合に起こる可能性のある問題を扱っている。
【０１３２】
第２の物体に閉込め部（たとえば、外周鍔部）を設けることについての第１の実現可能性が上述されてきた。
【０１３３】
図２７は、この概念の変形例を示す。第１の物体１および／または第２の物体２は、樹脂３側に向かう窪み１３１（ここでは外側に向かう隆起である）を有する。これにより、樹脂のためにポケット１３２が形成される。このようなポケットは、横方向に向かって閉じられてもよく、または、図２７に示されるように、横方向に向かって開いていてもよく、これにより、樹脂３の一定の横方向への流れが依然として残される。
【０１３４】
図２７に例示された実施形態においては、第１の物体および第２の物体はともに金属板として示されている。ここでは、それぞれの窪み１３１は、樹脂側から離れるように、すなわち、第１の物体に対して遠位側に向かうとともに第２の物体に対して近位側に向かう隆起として形成されている。当然ながら、第１の物体／第２の物体の特性に応じて、たとえばダイカスト、成形などによって、例示された種類のポケットを形成する他の方法も存在する。
【０１３５】
図２８は、第１の物体１および第２の物体２の各々がポケットを形成するための窪み１３１を有している場合に、窪みを任意には互いに対して横方向にずらず／移動させることができ、これにより、空洞形成作用を減らすことができるという原理を極めて概略的に示している。
【０１３６】
第２の実現可能性を図１２に示す。工具６は、遠位側に突出ることにより樹脂３を閉込める外周鍔部６６を有する。このような鍔部の寸法は、適用可能な条件下で、たとえば上述の種類のスペーサ要素を考慮に入れて、鍔部６６が、仮に存在するのであれば、プロセス中に第１の物体の表面と直接物理的に接触しないように選択される。
【０１３７】
第３の実現可能性は、たとえば図１３に例示されるような別個の閉込め要素５３である。このような別個の閉込め要素は、たとえば、工具６を取囲んでいる短い管要素であり得るが工具６から震動によって分離されてもよい。このような別個の閉込め要素は、樹脂３を分配する前またはその後に、取付け位置を囲むように位置決めされてもよく、たとえば、第１の物体１の近位側対向面に当接していてもよい。
【０１３８】
３つの実現可能性は、互いから独立して適用されてもよく、または如何なる副次的組合せで組合わされてもよい。
【０１３９】
いくつかの実施形態においては、第２の物体は、たとえば、アンカープレート３１の貫通穴３３としての貫通穴を有する。これらの実施形態においては、樹脂材料は貫通穴を通って近位側に向かって流れ得る。これは、押込み嵌合の作用を引起こすことによって、取付け特性に寄与する作用をもたらす可能性がある。この場合、第２の物体は、後者の硬化後、樹脂材料に部分的に埋込まれている。
【０１４０】
第２の物体が貫通穴を有している実施形態においては、プロセス後に樹脂材料が工具の表面に貼付くのを防ぐための対策が取られる。
【０１４１】
第１のこのような対策は、工具の遠位側対向外結合面に、たとえば、対応する抗接着性コーティングを備えることによってこのような貼付きを妨げる特性を持たせることである。
【０１４２】
第２のオプションの対策は、図１３に極めて概略的に示されている。工具は、貫通穴の位置に対応する位置に窪み６７を有してもよい。このオプションは図１３に示される他の特徴とは無関係であり、特に、閉込め要素５３とは無関係に適用可能である。
【０１４３】
図１４は、上述の実施形態とは異なり、振動が縦振動ではなく横振動である構成の例を示す。横振動のために図１４のソノトロード６が搭載される。このソノトロード６は、締結構造３２を収容するように構成された収容開口部６１を含む。特に、図１４においては、収容開口部は、ねじ切りされた棒材である締結構造のねじに適合された内ねじを有するものとして示されている。この場合、締結具はたとえば図８に示されるようなものである。ソノトロード６はリング状のスカート６８を有する。このリング状のスカート６８は、プロセス中にアンカープレート３１の外周部に押当てられて、これにより、押圧力と機械振動とを収容開口部と共にアンカープレート３１に結合する。対称性があるために、図１４に示されるソノトロード６は、アンカープレートに押当てられている遠位側のリング状のスカート６８に加えて、近位側のリング状のスカート６８を有する。このために、２つのアセンブリのために並行してプロセスを行なうことが可能であるだろう。この場合、ソノトロードは、両側から差し込まれたそれぞれの第２の物体に押当てられる２つの第１の物体同士の間でクランプされている。さらに２つの結合位置が、図１４における図の平面に対して平行なソノトロードの両側に存在していてもよい。
【０１４４】
たとえば、「ウェッジリード（wedge-reed）」状の構成における横振動に適した他のソノトロード６が図１５に示されている。ソノトロードは、締結構造（たとえば、ねじ切りされた棒材）を収容するための収容開口部６１を含む。図１１および図１４の実施形態と同様に、収容開口部は、締結構造への結合用に任意に搭載されてもよい。ソノトロードは、図１５に概略的に示されるように、横方向から作用してソノトロードの屈曲振動を引起こすカプラによって、たとえば、ソノトロードに結合される振動による遠位端部分の横振動のために装着および搭載される。
【０１４５】
図示される実施形態におけるソノトロードは、リング状のスカートの代わりに、アンカープレートの横部分に振動を結合するための複数の翼部６９を含む。図１４におけるような分離スカートを備えた、または他の結合面を備えたソノトロードには容易に適合され得るだろう。
【０１４６】
図１４および図１５を参照して説明された横振動の概念が、振動工具（ソノトロード）と対応する第２の物体との間において適切な結合手段を用いて、図１４に示される締結具以外に、この文脈において記載された他の第２の物体／コネクタおよび他の締結概念にも転換できることに留意されることが重要である。
【０１４７】
図１６は、本発明の実施形態の実現可能な適用例を極めて概略的に示す。第１の物体１および第２の物体は、接着接続によって互いに接着されることとなっており、第１の物体および第２の物体はともに比較的大型である。製造プロセスにおいては、さらに他の製造ステップのために結合が十分に強固になるまでのこれら物体間の接着剤の硬化が著しい遅延を引起こす可能性がある。したがって、本発明の実施形態に従ったアプローチは、複数の別個の箇所８１においてこの明細書中に記載された締結方法を用いて、これらの箇所において樹脂を活性化させることである。これにより、急速プロセスにおいて接着を十分に安定させる。第１の物体と第２の物体とのアセンブリがさらなる処理ステップを経ている間、別個の箇所８１間における樹脂部分が、その後、徐々に固まり得る。
【０１４８】
図１７は、第１の物体１と、第２の物体２と、それらの間にある樹脂部分３との配置を示している。第２の物体２や、図１７と同様に、第１の物体１も、比較的薄板状の物体（たとえば、金属板）である。第１の物体および第２の物体はともに、比較的大きい面内（ｘ−ｙ）延在部を有するものと想定されている。この場合、樹脂部分は、物体のうち少なくとも１つの表面上に広範囲に施されるか、または、たとえば対応するロボットによる、延ばされた接着剤ビードである。図１６に関連付けて例示されたように、樹脂の表面は、接着剤によって覆われている区域全体にわたって広範囲に機械振動を与えるには広すぎる可能性があり、硬化が別個の箇所においてのみ起こる可能性がある。接着剤の残りの部分は、その後、はるかに遅い速度で固まり得、および／または、加熱によって硬化され得る。
【０１４９】
この場合に起こり得る困難な課題は、膜（金属板）の剛性に応じて、横方向への遠ざかる流れによりそれほど多くの振動エネルギを放散させることなく、振動を第２の物体を介して所望の箇所に選択的に結合することが困難になるおそれがある点であり得る。
【０１５０】
−  いくつかの実施形態においては、第２の物体は、樹脂のうち第２の物体に振動を結合するソノトロードの真下にある部分に振動を選択的に結合するのに局所的に十分に柔軟な材料（たとえば、膜状の薄板材料）でできている。
【０１５１】
−  他の実施形態においては、第２の物体は、局所的な変形（たとえば、エネルギ方向付け特性を有するエンボス部分）を含む。
【０１５２】
図１７においては、エンボス部分が局所的な窪み／ビード９１を形成する。図１７の断面に対して垂直な面に沿った断面における図１７の構成を示している図１８に示されるように、窪みは底部において波形を形成している。これにより、複数の作用が実現され得る。
【０１５３】
−  全体としての窪みおよび特に波形は、エネルギ方向付け特性を有する端縁などの顕著な構造体をもたらす。これらの構造体において振動エネルギが大幅に吸収される。結果として、図１８における領域９５によって示されるように、硬化プロセスがこれらの構造体のまわりで始まる。
【０１５４】
−  構造体は振動挙動に影響を及ぼし、窪み９１内の領域を窪み９１のまわりの領域からいくらか分離させ得る。
【０１５５】
−  構造体を備えた窪みは、樹脂が依然として流動可能である状態で第１の物体と第２の物体とが互いに押し当てられることによりプロセス後に接着部分の厚さを規定することによって、内部の距離保持器としての役割を果たす。
【０１５６】
第２の物体２を断面図（上方パネル）および上面図（下方パネル）で示す図１９は、（図１８と同様に、付加的な構造体を任意に備え得る）窪みを備えた構造体の変形例を示す。この変形例においては、窪められた領域はエンボス溝９７によって囲まれている。このエンボス溝９７は、主に当該溝によって囲まれている部分を振動させることができるようにするための継手状の構造としての役割を果たす。
【０１５７】
上述の図２７および図２８の実施形態は、実施形態のさらに別の例であって、第２の物体を介して所望の箇所内に選択的に振動を結合することを含んでおり、図１７〜図１９の実施形態と同様に、横方向への遠ざかる流れによってそれほど多くの振動エネルギを放散させることなはないが、但し、接着剤が横方向にずらされることなく第２の物体および／または第１の物体の外向きの隆起のせいで適所に保持されるという相違点がある。
【０１５８】
所望の箇所に選択的に振動エネルギを結合する際の問題に対するさらに別の実現可能な解決策が図２０に示される。第１の物体１と第２の物体２との間に補助要素１０１が位置決めされている。補助要素は距離保持器としての役割を果たしており、これにより、樹脂部分３の厚さを規定する。補助要素は、機械振動エネルギによって液化可能な熱可塑性材料を含む。第２の物体２および第１の物体１が互いに対して押当てられている間に機械振動エネルギがたとえば補助要素１０１の位置において第２の物体に局所的に付与されると、補助要素の熱可塑性材料が、特に外部摩擦および／または内部摩擦のせいで振動エネルギを吸収し、これにより局所的に加熱される。結果として、熱が樹脂材料３を囲むように伝達される。
【０１５９】
いくつかの実施形態においては、図２０におけるように、補助要素１０１は、たとえば、隆起部、先端部または他の突起であるエネルギダイレクタ１０２、１０３を有する。図２０は、図示された実施形態における振動が第２の物体に結合され得るものであって第１の物体に直接結合され得るものではないことから生じる非対称性を補償するために、第２の物体との界面における第２のエネルギダイレクタ１０３よりも目立って顕著にされた第１の物体１との界面における第１のエネルギダイレクタ１０２を示す。
【０１６０】
図２０は、エネルギダイレクタの周りであって樹脂材料の活性化が優位である領域を示す。
【０１６１】
図２１〜図２３は、さまざまな補助要素の上面図を示しており、これにより、実現可能な補助要素の形状を例示している。概して、いくつかの実施形態においては、外側面がより大きく、そのために、樹脂に対する界面がより大きくなるように、補助要素が単なる円盤とは異なる形状を有してれば、有利であり得る。
【０１６２】
断面を示す図２４はまた、第１の物体に対する補助要素の正確な位置を規定するために、第１の物体１の案内穴１１１と協働する案内ニップル１１２を補助要素１０１に設けるオプションを示している。
【０１６３】
熱可塑性材料に加えて、または熱可塑性材料の代替例として、補助要素はまた他の材料を含んでもよい。いくつかの実施形態においては、たとえば、補助要素はエラストマー材料を含んでもよい。エラストマー材料は通常熱可塑性ではないが、振動エネルギを吸収し、そのため、内部摩擦によって加熱される。
【０１６４】
図２９は、メッシュ（たとえば、エラストマーメッシュ）の形状の補助要素１０１を示す。このようなメッシュは、配置するのに如何なる精度も必要とすることなく、プロセスのために第１の物体と第２の物体との間に配置することができるという利点を有する。たとえば、補助要素１０１は、たとえば、対応するノズルからの接着ビードの塗布直前または塗布直後に、すなわち同様のシステムによって、グルーラインに沿ってストリップとして配置されてもよい。
【０１６５】
メッシュは、自由体積（すなわち、筋１４１間に残っている体積）（図３０を参照）が実質的な体積となるとともにたとえば体積全体の少なくとも７０％または少なくとも８０％に対応するように、選択されてもよい。
【０１６６】
樹脂３は、たとえば分配工具によって、大きな表面にわたって分配されてもよく、または、図２９に示されるように、第１の物体および／または第２の物体の形状に適合された所望の位置において選択的に分配されてもよい。樹脂が選択的に配置される場合、樹脂は、メッシュ上にわたって配置されてもよく、または筋１４１間の空間１４２内にのみ選択的に配置されてもよい。
【０１６７】
図２９の実施形態は、さらに、図２７および図２８を参照して記載された機能および／または図１７〜図１９を参照して記載された機能（分離および／または規定された厚さ）を有する、第１の物体および／または第２の物体（図２９における第２の物体）の（任意の）窪み１３１を有する。
【０１６８】
図３１は、制御箔１５３および１５５において用いられる原理を示す。このような箔１５３および１５５は、振動工具（ソノトロード６）と第２の物体２との間に、またはプロセスのためにアセンブリが配置されている非振動支持部１５１と第１の物体１との間に、またはこれら両方の間に、配置されてもよい。
【０１６９】
図３１は、ソノトロード６と第２の物体との間における第１の制御箔１５３と、非振動支持部１５１と第１の物体１との間における第２制御箔１５５とをともに示している。
【０１７０】
このような制御箔は、プロセス中に適用される条件下で流動可能とはならないプラスチックを含む可能性がある。このような箔材料の一例としてポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）がある。さらに適切な材料は紙である。
【０１７１】
図３１に示される種類の制御箔は、特に硬質の非振動支持部があれば、実験中に効率性を実質的に高めるものとして示された。
【０１７２】
第１の制御箔１５３および／または第２の制御箔１５５の代わりに、ソノトロード６および／または支持部１５１のコーティングがそれぞれ用いられてもよい。
【０１７３】
図３２は、少なくとも部分的に熱可塑性である第１の物体１と、プロセス中に第１の物体に貫入させるように設けられた遠位側の穿孔部分１６１を含む第２の物体２との配置を示す。
【０１７４】
いくつかの実施形態においては、図３２の実施形態と同様に、少なくとも１つの遠位側の穿孔部分１６１は、アンカープレート３１または他の遠位側に向く停止面から遠位方向に突出している。
【０１７５】
遠位側の穿孔部分は、たとえば、アンダーカットの有無に関わらず先細の先端部を備えてもよい（図３２は軸方向に対するアンダーカットを示す）。
【０１７６】
プロセス中に穿孔部分が振動エネルギダイレクタとして作用して、穿孔部分によって貫入された熱可塑性材料を局所的に液化させる。振動エネルギが局所的に吸収されることにより、穿孔部分と第１の物体との間の界面のまわりのアセンブリが局所的に加熱されることとなる。これにより、上述のように、樹脂が付加的に局所的に活性化される。
【０１７７】
上述の理由から、穿孔部分は、樹脂全体が硬化していなくても、迅速かつ予備的な安定性をもたらす。これは、次の製造ステップに移るために、アセンブリが十分な安定性を直ちに有する必要のある製造プロセスにおいては重要であり得る。
【０１７８】
少なくとも部分的に熱可塑性である第１の物体と、第１の物体が熱可塑性である位置において穿孔部分を有する第２の物体との代替例として、この概念は以下の代替的な構成において用いられてもよい。
【０１７９】
−  （これらの実施形態において振動が結合されている）第２の物体は、少なくとも部分的に熱可塑性であり、第１の物体は、第２の物体が熱可塑性である位置において穿孔部分を含む。
【０１８０】
−  第１の物体または第２の物体は、多孔性であるか、または静水圧下で孔を発生させることができ、第２の物体または第１の物体はそれぞれ熱可塑性材料でできた穿孔部分を含む。機械振動エネルギがあるために、熱可塑性材料は液化して、他のそれぞれの物体の孔に浸透し、これにより、再凝固の後、押込み嵌合接続が実現される。また、これにより、直ちに安定した接続がもたらされて予備的な安定性が得られる。
【０１８１】
図３３は、接着剤に加えて押込み嵌合接続のために樹脂３を用いる原理を示す。この目的のために、第２の物体および／または第１の物体には、再凝固の後にアンダーカットが実現されるように樹脂を流入させるための構造が設けられている。図３３の実施形態においては、この構造は、第２の物体２のうち適切に配置された貫通開口部３３によって構成される。この貫通開口部３３を通って、樹脂が近位方向に逆流するように押込まれて、凝固の後にボタン状の部分１７１を形成する。
【０１８２】
図３４に示されるように、このような開口部３３のパターンが存在してもよい。第２の物体２に加えて、または第２の物体２の代替例として、このような開口部のうち少なくとも１つが第１の物体１に存在してもよい。
【０１８３】
図３５は、第２の物体の近位側にあるグルー貯留部と、オプションの圧力解放穴１７３とを備えたソノトロードを示す。開口部が第１の物体に存在している場合、非振動支持部（図３５に図示せず）は、グルー貯留部およびオプションの圧力解放穴を備えた対応する構造を備えてもよい。
【０１８４】
特別な実施形態においては、図３３〜図３５を参照して説明された逆流についての概念は、任意には、図１１および図１２を参照して説明された概念に従った構成に適用され得る。
【０１８５】
図３６は、グルー接着箇所において接続を迅速かつ予備的に安定させるように第２の物体２が形作られているアセンブリのさらなるオプションを示す。しかしながら、図３２の実施形態とは対照的に、第２の物体は第１の物体に貫入しない。
【０１８６】
図３６における第２の物体は熱可塑性であって、複数の突起１８１は、たとえば、先端または端縁において遠位側において終端している。振動および押圧力が第２の物体２に結合されると、（金属または繊維強化複合材などの硬質材料であり得る）第１の物体を備えたこれらの突起の界面において、エネルギが吸収されて、突起１８１を局所的に溶融させることとなるだろう。結果として突起が変形し（図３７）、距離保持スペーサ構造１８２がもたらされ、さらに、第１の物体１に向かう第２の物体２のさらなる移動に対抗する機械抵抗が徐々に増加することとなる。また、突起においてエネルギが吸収されるせいで、樹脂３は突起のまわりでさらに局所的に活性化されて、局所的に硬化されたゾーン１８３が生じ、これにより、樹脂全体がまだ硬化していなくても、予備的に安定した箇所が確実に得られる。
【０１８７】
図３８は、図３６および図３７を参照して説明された原理を実現する実施形態においても、任意には図３３〜図３５を参照して記載された機能を用いる場合には、貫通開口部３３がオプションとなることを示している。
【０１８８】
加えて、または代替例として、穿孔部分１６１を第１の物体１に追加する、および／または、たとえば第２の物体が熱可塑性材料の区域を有する場合には第２の物体２に追加する、というオプションもある。
【０１８９】
図３９は、先端または端縁を備えた第１の種類の突起１８１に加えて（図３９においては、突起は遠位端縁を備えた細長いものとして示されている）、第１の種類の突起が存在し得るほどまでには遠位側には延在しない平坦な距離保持突起１８５も示している。図３９においては、これらは、星形を有し、かつ表面上に別個に分散されるように図示されている。たとえば、第１の種類の別個の突起および／または細長い距離保持突起を備えた他の配置も可能である。要約すると、突起は以下のすべてを最適化するように分散されてもよい。
【０１９０】
−  プロセス中に樹脂が直ちに活性化される位置の配置および分布（予備的安定点）。
−  プロセス中における樹脂流れの制御。
【０１９１】
−  プロセス中における均等な機械的支持および距離の規定。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図１ｃ】
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【図１ｄ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【国際調査報告】
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