(57)【要約】【課題】【解決手段】予荷重溶接ジグ装置６００は、基部６０２に取り付けられた静止型回動ブロック６１２を有する。静止型回動ブロック６１２は、溶接すべき物体を維持し得るようネスト６０８に隣接する位置に配置される。回動アーム６０４が、回動アームインサート６１０と関係付けられている。回動アーム６０４は、静止型回動ブロック６１２と関係付けられ且つこれに押込み嵌めしたピン構成要素により提供される回動ピン６０９の回りを回転する。その回動点６０９は、溶接すべき物体に対して静止型回動ブロック６１２に固定され、回動アーム６０４は、ネスト６０８に対して平行に配置される。ばねブロック６０６は、静止型回動ブロック６１２と接続することができる。ばねブロック６０６は、回動アーム６０４に張力を提供し、ユーザが物体をその溶接のため所望の張力にて基部６０２上に維持することを許容する。捩ればね６１４は、ばねブロック６０６により維持することができ、捩ればね６１４は、ばねブロック６０６が回動アーム６０４に張力を提供するのを許容する。
2007529320.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予荷重溶接ジグ装置において、
基部に取り付けられた静止型回動ブロックであって、溶接すべき物体を維持するため、前記基部の上方に且つ該基部に接して配置されるネストに隣接する位置に配置される、前記静止型回動ブロックと、
回動アームインサートと関係付けられた回動アームであって、前記静止型回動ブロックと関係付けられて押込み嵌めされたピン構成要素により提供された回動点の回りを回転する回動アームにして、前記回動点は、前記溶接すべき物体に対して前記静止型回動ブロックに固定されており、前記ネストに対し平行に配置されている、前記回動アームと、
前記静止型回動ブロックと接続されたばねブロックであって、前記回動アームに張力を提供し、ユーザが物体の溶接のために所望の張力にて前記物体を前記基部上に維持することを許容する、前記ばねブロックと、
を備える、予荷重溶接ジグ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、前記ばねブロックにより維持された捩ればねを更に備え、前記捩ればねは、前記ばねブロックが前記回動アームに前記張力を提供することを許容する、装置。
【請求項３】
請求項２に記載の装置において、前記ばねブロックは、複数の止めねじを有する位置調節可能な捩ればねブロックを備える、装置。
【請求項４】
請求項１に記載の装置において、前記ばねブロックは、前記ばねブロックの少なくとも一側部に形成された複数の調節スロットを備え、該調節スロットは、ユーザが溶接すべき前記物体に付与すべき張力を加減し得るよう前記ばねブロックを動かすことを許容する、装置。
【請求項５】
請求項１に記載の装置において、溶接すべき前記物体はセンサ装置を備える、装置。
【請求項６】
請求項５に記載の装置において、前記センサ装置は、少なくとも１つの石英構成要素を有するＳＡＷセンサ装置を備える、装置。
【請求項７】
請求項６に記載の装置において、前記ＳＡＷセンサ装置は、上側ハウジングと、下側ハウジングとにより維持され、前記ＳＡＷセンサ装置が前記基部上にて前記ネスト内に維持される間、前記上側ハウジング及び前記下側ハウジングは互いに溶接される、装置。
【請求項８】
請求項１に記載の装置において、前記ネスト、前記回動アーム及び前記回動アームインサートは、熱を放散し且つ前記物体を前記ネスト又は前記回動アームに偶発的に溶接するのを防止し得るよう銅材料にて形成される、装置。
【請求項９】
請求項１に記載の装置において、前記回動アームは、該回動アームと、前記溶接すべき物体と関係した複数の金属ピンとの間の隙間を許容する銅インサートを備え、これにより、前記ユーザが多数のスポット溶接位置のため前記物体を前記ネスト内にて回転させることを許容する、装置。
【請求項１０】
予荷重溶接ジグ装置において、
基部に取り付けられた静止型回動ブロックであって、前記基部の上方に且つ該基部上に配置されているネストに溶接すべきセンサ囲い物を維持するために、前記ネストに隣接する位置に配置された、前記静止型回動ブロックと、
回動アームインサートと関係付けられた回動アームであって、前記静止型回動ブロックと関係付けられて押込み嵌めされたピン構成要素により提供された回動点の回りを回転し、前記回動点は、前記センサ囲い物に対して、前記静止型回動ブロックに固定されている、前記回動アームと、
を備え、
該回動アームは、前記ネストに対し平行に配置され、
前記静止型回動ブロックと接続された位置調節可能な捩ればねブロックであって、前記位置調節可能な捩ればねブロックにより維持された捩ればねを介して前記回動アームに張力を提供し、ユーザが、前記センサ囲い物の溶接のため所望の張力にて前記センサ囲い物を前記基部上に維持することを許容する、前記位置調節可能な捩ればねブロックをさらに備える、
予荷重溶接ジグ装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の装置において、前記センサ囲い物は、少なくとも１つの石英構成要素を有する、ＳＡＷセンサ装置を維持するための上側ハウジングと、下側ハウジングとを備え、前記ＳＡＷセンサ装置が前記基部上にて前記ネストにより維持される間、前記上側ハウジング及び前記下側ハウジングは、互いに溶接されるようになされている、装置。
【請求項１２】
請求項１０に記載の装置において、前記ネスト、前記回動アーム及び前記回動アームインサートは、熱を放散し且つ前記センサ囲い物を前記ネスト又は前記回動アームに偶発的に溶接するのを防止し得るよう、銅材料にて形成される、装置。
【請求項１３】
請求項１０に記載の装置において、前記回動アームは、該回動アームと、前記センサ囲い物と関係した複数の金属ピンとの間の隙間を許容する銅インサートを備え、これにより、前記ユーザが多数のスポット溶接位置を得るため前記センサ囲い物を前記ネスト内にて回転させることを許容する、装置。
【請求項１４】
溶接ジグ方法において、
基部に静止型回動ブロックを取り付けるステップであって、溶接すべき物体を維持するため、前記静止型回動ブロックをネストに隣接する位置に配置し、前記ネストは、前記基部の上方で且つ該基部に接して配置される、前記取り付けるステップと、
回動アームを回動アームインサートと関係付けるステップであって、前記回動アームは、前記静止型回動ブロックと関係付けられて押込み嵌めされたピン構成要素により提供された回動点の回りを回転し、前記回動点は、前記溶接すべき物体に対して前記静止型回動ブロックに固定され、また、前記回動アームは前記ネストに対し平行に配置される、前記関係付けるステップと、
前記静止型回動ブロックをばねブロックに接続するステップであって、前記ばねブロックは、前記回動アームに張力を提供し、ユーザが前記物体の溶接のため所望の張力にて前記物体を前記基部上に維持することを許容する、前記接続するステップと、を備える、溶接ジグ方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の方法において、
捩ればねを前記ばねブロックと関係付け、前記ばねブロックは、前記張力を前記回動アームに提供するよう前記捩ればねを維持する、ステップを備える、方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の方法において、前記ばねブロックを少なくとも１つの止めねじを有する位置調節可能な捩ればねブロックとして形成するステップを更に備える、方法。
【請求項１７】
請求項１４に記載の方法において、前記ばねブロックの少なくとも一側部に形成された複数の調節スロットを備えるよう前記ばねブロックを形成し、これにより、ユーザが溶接すべき前記物体に付与すべき張力を加減し得るよう前記ばねブロックを動かすことを許容するステップを備える、方法。
【請求項１８】
請求項１４に記載の方法において、溶接すべき前記物体はセンサ装置を備える、方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載の方法において、前記センサ装置は、少なくとも１つの石英構成要素を有するＳＡＷセンサ装置を備える、方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載の方法において、前記ＳＡＷセンサ装置は、上側ハウジングと、下側ハウジングとにより維持され、前記ＳＡＷセンサ装置が前記基部上にて前記ネスト内に維持される間、前記上側ハウジング及び前記下側ハウジングは、互いに溶接される、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施の形態は、全体として、感知方法及び感知システムに関する。本発明の実施の形態は、また、圧力センサ及び温度センサにも関する。本発明の実施の形態はさらに、表面弾性波（ＳＡＷ）装置及びセンサにも関する。本発明の実施の形態はさらに、溶接ジグ装置及びその溶接技術にも関する。
【背景技術】
【０００２】
圧力及び温度を感知する技術の分野にて各種のセンサが既知である。圧力及び（又は）温度を検出する能力は、一定の温度下にある装置、および、温度条件により著しく影響を受ける可能性のある装置の全てにとって有益である。かかる装置の一例は自動車のタイヤ、勿論、自動車のタイヤは温度及び圧力の双方の変化を経験する。タイヤの圧力及び（又は）温度を感知し、また、乗物の中央位置にいる運転者に対しこの情報を提供し、タイヤの空気圧力が高いか又は低いかを運転者が知ることができるようにする、多くの異なる技術が提案されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
かかるセンサは、一般的に、乗物側と連絡しており、乗物が動いているとき、すなわち、車輪が乗物の本体に対して回転しているとき、感知した圧力及び（又は）温度が運転者に対して表示されるようになされている。かかる装置は、一般的に、比較的複雑であり高価であるか、あるいはまた、堅牢ではない。
【０００４】
一部のタイヤ圧力及び（又は）温度センサシステムは、車体に固定されたセンサを内蔵しており、このため、回転する車輪とシャーシとの間の回転型電気接点は不要である。このようなシステムにおいて、タイヤ圧力の低いときに生ずるごとくタイヤのサイドウォールが変形するとき、センサロッドは、タイヤのサイドウォールと接触することにより撓む。このようなシステムは、タイヤ圧力が低いとの表示を提供するが、堅牢とは言えない。例えば、車輪の泥又はその他の塵埃が測定値の誤りを生じさせる可能性がある。更に、このシステムは、タイヤを著しく膨張させることが必要とされるような、タイヤ圧力が顕著に低下したときにのみ表示を提供する。明らかに、かかるシステムは、実際その時のタイヤ圧力の測定値を提供することはできないということになる。
【０００５】
固定型センサの別の形態において、乗物の高さを検出することができ、また、高さが減少したとき、タイヤ圧力は低いと推定される。しかし、タイヤが脱輪し、又は不均一な地面に駐車されるならば、誤って低い圧力測定値が生じる可能性がある。
【０００６】
より複雑なシステムは、タイヤ圧力を監視することができる。例えば、一部の圧力センサシステムは、規則的で且つ交番的な態様にて周方向に分配された互いに異なる極性の磁気セグメントを有する多極リングにより形成された回転エンコーダを利用する。リング及び固定型ピックアップと同軸状の送信機コイル（誘導コイルシステム）が、送信機コイルを通って流れる交流電流により励起され、多極リングにより形成された磁界上に重なり合う磁界を発生させ、また、ピックアップされた信号を発生させ、車輪の回転特性、従って、タイヤの状態に関する信号を送り出す。
【０００７】
一部のタイヤ圧力システムは、また、車輪システムを利用するものがあり、この車輪システムにおいて、車輪の各々におけるセンサの各々には、無線送信機が設けられ、該無線送信機は、例えば、車輪から乗物の車体上の無線受信機までタイヤ圧力に関する情報を伝送し、この伝送された信号は解読されてタイヤ圧力等に関する情報を提供し、且つその情報を運転者が読み取ることができるようになされている。しかし、従来の無線システムは、耐久性に欠け、また、設計及び製造のコストがかさむ。
【０００８】
乗物のタイヤのような対象物の圧力及び温度の感知用途にて広く使用されている、１つ型式のセンサは、表面弾性波（ＳＡＷ）センサであり、該センサは、基部における感知要素と、カバーの一部分である、圧力変換器のセンサダイアフラムとから成るものとすることができる。ＳＡＷセンサが適正に機能するためには、センサダイアフラムは、全体として、全ての圧力レベル及び温度状態のときに感知要素と密着する位置にほぼ配置される必要がある。
【０００９】
パッケージするときの膨張を補償するため、感知要素及びセンサダイアフラムは、これらが組み立てられるとき、常時、互いに接触することを保証すべく予荷重が与えられねばならない。その結果、既知の量だけ出力周波数がシフトされる。従来のセンサの設計において、カバーと基部との間の締まり嵌めは、溶接、はんだ付け又はその他の接続手段によりカバー及び基部が所要位置に係止される迄、予荷重を維持することができるようにされている。
【００１０】
ＳＡＷセンサのようなセンサを適正に形成するためには、感知装置は、その密封的シールを形成し得るように溶接されたセンサカバー及びセンサ基部を有する必要がある。センサ装置を形成するとき利用される従来の溶接装置及びジグに伴う１つの問題点は、感知要素はしばしばジグの荷重を受け、この荷重は、センサパッケージ内のセンサ要素（例えば、石英構成要素）を損傷させ且つ（又は）真に密封的なシールパッケージが形成されるのを阻害する可能性があるということである。一般に、ＳＡＷセンサ組立体又はパッケージ体は、センサを取り囲む上側ハウジング及び下側ハウジング（すなわち、それぞれセンサカバー及びセンサ基部）が互いにスポット溶接される間、石英構成要素に間接的に所定の力の予荷重を加えることを必要とする。回動アーム及びネストに関して上側ハウジング及び下側ハウジングの平行度に影響を与えることなく、センサに対する許容された調節可能なばね張力及び位置を提供するジグが必要とされる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の以下の概要は、本発明に固有な革新的な特徴の幾つかの理解を容易にするために記載したものであり、本発明を完璧に説明することを意図するものではない。本発明の色々な形態は、本明細書、請求の範囲、図面及び要約書の全体を参照することにより完全に理解することができよう。
【００１２】
本発明の１つの目的は、改良されたセンサの組み立て方法及びシステムを提供することである。
【００１３】
本発明の別の目的は、センサを組み立てる間、構成要素をセンサに溶接するための改良された方法及びシステムを提供することである。
【００１４】
本発明の更に別の目的は、例えば、ＳＡＷセンサ装置のようなセンサパッケージ体を組み立てるときに使用される溶接ジグ技術を提供することである。
【００１５】
本発明の上記の目的及びその他の目的並びに有利な効果は、本明細書において説明するようにして実現することができる。個別の部品、ネスト又は回動アームの間の平行度に影響を与えずにユーザが捩ればね荷重及び位置を調節することを許容する多数の選択肢を提供する、予荷重溶接ジグ装置及び方法が本明細書に開示されている。予荷重溶接ジグ装置は、全体として、銅にて形成され、熱の放散を助け且つハウジング材料への溶接に抵抗する。更に、予荷重溶接ジグ装置は、単一部品のセンサネスト、位置可調節型捩ればねブロック、捩ればね、静止型回動ブロック及び回動アームを有する。センサネスト、回動アーム及び回動アームインサートは、全体として銅材料にて形成され、熱の放散を助け且つネスト又は回動アームへのハウジングの偶発的な溶接を防止する。
【００１６】
回動アームは、回動アームとセンサパッケージ体の金属ピンとの間に隙間を許容するよう適所に押し込まれた銅インサートを有している。これによって、ユーザが多数のスポット溶接位置に対しセンサをネスト内にて回転させることが許容される。回動アームは、全体として、単一構造の基部にボルト止めされた静止型ブロック内に圧力嵌めされて形成されたピンの回りを回動することができる。回動点は、センサに対して固定された位置にあり、且つ、単一構造のネストに対して平行である。静止型ブロックにボルト止めされた、調節可能なブロックは、回動アームに張力を提供する。調節可能なブロックは、捩ればねに対する位置／回転箇所を決定する止めねじを含むことができる。調節可能なブロックはまた、張力を調節するために各側部に２つの調節スロットを有することもできる。これらの調節スロットを設けることによって、ユーザはブロックを前方又は後方に動かし、センサパッケージ体及び（又は）センサパッケージ体の特定の構成要素（例えば、石英構成要素及び（又は）その他の感知構成要素）に加えられる張力を増加または減少させることができる。
【００１７】
本明細書に添付の図面の全体を通じて同一の又は機能的に同様の要素は同様の参照番号にて表示している。これらの図面は本発明を更に説明するものであり、本発明の詳細な説明と共に、本発明の原理を説明する機能を果たす。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
非限定的な例にて説明する特定の値及び形態は、変更可能であり且つ、本発明の少なくとも１つの実施の形態を単に示すため掲げたものであり、従って、本発明の範囲を制限することを意図するものではない。
【００１９】
図１には、本発明の１つの実施の形態に従って具体化することのできる溶接ジグ１００の各種の図面が示されている。溶接ジグ１００の頂面図及び底面図が側面図及び正面図と共に、図１に示されている。図２には、本発明の１つの実施の形態による、図１に示した溶接ジグ１００の側面斜視図が示されている。図３には、本発明の１つの実施の形態による、図１及び図２に示した溶接ジグ１００の底面斜視図が示されている。図１ないし図３において、同様の又は同一の部品は、同一の参照番号で表示されている。
【００２０】
溶接ジグ１００は、ジグの基部１０２を有しておリ、該基部１０２には、センサ基部（図１に図示せず）と、センサカバー（同様に、図１に図示せず）とを有するセンサパッケージ体１０１を溶接ジグ１００を介して溶接し得るよう位置決めし且つ配置することができる。ジグの基部１０２は、銅のような材料にて形成することができる。全体として、ジグの基部１０２は、ロケータ（位置決め手段）として機能し、溶接機構（例えば、レーザ溶接機構）を介して最後に配置し得るようロケータ保持具１２０を有しており、このロケータ保持具については、以下により詳細に説明する。荷重バー１１０は、ばね１０４と関係付けられ、該ばねから力を受けている。それによって、荷重バー１１０は、ジグの基部１０２に特定の重量を付与し、センサパッケージ体１０１のセンサカバー及びセンサ基部をジグの基部１０２上にて互いに平行に維持するのを助ける。
【００２１】
センサパッケージ体１０１は、荷重バー１１０の中央部分１０７の下方に配置されることが好ましい。ばね１０４は、肩付きキャップねじ１０６により覆われている。更に、調節可能な肩荷重フート部１０８をジグの基部１０２の上方に配置し、調節可能な荷重フート部１０８がセンサ基部に対し特定の重量による所定の荷重を加え、センサ基部及びセンサカバーが互いに溶接されるとき、センサカバー及びセンサ基部を所要位置に強固に維持し、センサパッケージ体１０１を形成し得るようにすることができる。
【００２２】
ロケータピンとして機能する複数のガイドポスト１１２、１１３を、荷重バー１１０と関係付けるようにして連結し又は一体化し、センサパッケージ体１０１のセンサカバー及びセンサ基部をジグの基部１０２上にて互いに平行に維持するのを助けることができる。センサパッケージ体１０１は、１つ又はより多数の石英構成要素を含むＳＡＷセンサ装置（例えば、ＳＡＷ「ボタン」センサ）として形成することができることを認識すべきである。かかるＳＡＷセンサ装置の一例は、センサ基部及びそのセンサカバーの構成要素を有しており、図４を参照しながら以下に説明する。ジグの基部１０２は、ガイドポスト１１２、１１３をジグの基部１０２にそれぞれ係合させるため利用することのできる穴１２３、１２２を更に有している。
【００２３】
例えば、ＳＡＷセンサ組立体のようなセンサパッケージ体１０１は、センサカバーがセンサパッケージ体１０１の基部に溶接されるとき（センサカバー及びセンサ基部について図４参照）、センサパッケージ体１０１の内部のＳＡＷ石英構成要素の何れかに加わる所定の荷重に対して悪影響を加えないような溶接工程が行われることを要求される。溶接ジグ１００は、センサカバー及びセンサ基部を、特定の荷重のもとで互いに平行に保持するために利用することができる。更に、本明細書にてより詳細に説明するように、色々な動力及び溶接サイズの設定値にてスポット溶接、ステッチ溶接、及び仕上げ溶接を含む溶接方法を実施し、追加的な荷重を加えたり、又はセンサパッケージ体１０１内にて石英構成要素に不均一な荷重が加わることがないようにすることができる。
【００２４】
図４には、本発明の１つの実施の形態に従って具体化することのできるセンサパッケージ体４００の分解図が示されている。図４のセンサパッケージ体４００は、全体として、図１のセンサパッケージ体１０１と類似している。センサパッケージ体４００は、例えば、センサ要素４０６と、センサ基部４０８と、可撓性ダイアフラム４０３及び凹部４０２を保持するカバー４０４とを備える圧力センサとして利用することができる。
【００２５】
センサが必要とされる使用精度を実現するためには、凹部４０２は、全ての圧力レベル及び温度にて感知要素４０６と密着していなければならない。パッケージング材料（すなわち、基部４０８及びカバー４０４）の熱膨張を補償するため、感知要素４０６（例えば、石英感知要素）及びセンサダイアフラム４０３は、組み立てられるときに予荷重を加えられ、その結果として、双方の常時接触を保証すべく出力周波数を既知の量だけシフトさせることができる。
【００２６】
センサパッケージ体４００はＳＡＷ圧力センサとして具体化することができるが、本発明の代替的な実施の形態は、非ＳＡＷセンサの形態にても具体化可能であることを認識すべきである。例えば、石英感知要素ではなくて、本発明の代替的な実施の形態に従い、その他の型式の感知要素（例えば、セラミック、ケイ素及び同様のもの）を利用することができる。
【００２７】
凹部４０２は、その製造の際に、カバー４０４の圧力センサダイアフラム４０３の部分の中央に形成することができる。凹部４０２は、全体として、感知要素４０６の平坦面と接触する。センサパッケージ体４００は、小型の円形の構成要素として具体化することができる。設計形態としては、全体として、小型、円形の、密閉的に封止されたボタンパッケージ体として具体化される。一例としての寸法は、約１２ｍｍの直径、約２ｍｍの厚さとされる。勿論、かかる寸法は、単に説明のためにのみ例示として掲げたものであり、本発明の特徴を限定するものとみなすべきではないことが理解できる。センサパッケージ体４００の寸法は、必要性及びかかる装置の用途に対応して変更することができる。
【００２８】
カバー４０４及び基部４０８の設計は、全体として、組み立て許容公差を小さくすることを可能にするようなものである。基部４０８及びカバー４０４のセンサ材料は、ステンレス鋼１７−７ＰＨにて形成することができる。かかる材料の有利な点については、以下により詳細に説明する。圧力センサは、また、インターフェースの設計盤と調和するよう形成することもできる。例えば、無線データを送信し且つ受信し得るよう、ＰＣＢ又はフレックス回路の相互接続部を、圧力センサのボタンパッケージ体とその１つ又はより多数のアンテナとの間に配置してもよい。
【００２９】
センサパッケージ体４００は、ダイアフラム４０３の中央に形成された凹部４０２を有するパッケージ体カバー４０４を備えている。図４において、ダイアフラム４０３のダイアフラム領域は、全体として、円形の網線で示されている。同様に、凹部４０２は、全体を、円形の網線で示されている。ダイアフラム４０３は、カバー４０４の頂部の平坦面である。
【００３０】
感知要素１０６は、例えば、石英感知要素、セラミック感知要素、ケイ素感知要素またはこれらと同様のものとして具体化することができる。ＳＡＷチップは、例えば、感知要素４０６として利用することができる。基部４０８は、基部４０８内に凹状に形成することのできる基部分２２０を有し、該基部分２２０内に、センサ要素又は感知要素４０６が静止することができる。
【００３１】
カバー４０４は、最初に、焼鈍状態にて約０．５０ｍｍの厚さの平坦なシート材料から形成することができる。次に、カバーを円形の形状に押抜き成形し且つ、カップ形態に深絞り成形することができる。次に、凹部４０２は、カバー４０４のダイアフラム４０３の部分の中央に形成し、凹部４０２が約０．６ｍｍの深さにてカバー４０４に形成されるようにすることができる。勿論、かかる寸法は、単に本明細書にて説明のためにのみ例示として記述したものであり、本発明の限定的な特徴であるとみなすべきではないことが理解される。この場合にも、カバー４０４の寸法は、必要性及びかかる装置の用途に対応して変更することができる。
【００３２】
基部４０８は、また、ステンレス鋼１７−７ＰＨ材料のようなステンレス鋼にて形成することもできる。約２ｍｍの厚さに焼鈍した材料を円形の円板に押抜き成形することで、基部４０８を形成することができる。かかる円板は、２つの小さいサドルが基部４０８から突き出し、センサチップ（例えば、感知要素４０６）がこのサドル部に静止するようにすることができる。このように、ガラス対その金属の密封を促進するため穴４１６、４１８を基部４０８にプレス加工により開けることもできる。穴４１６は、ピン４１２と関係付けられて嵌め合う一方、穴４１８は、ピン４１４と関係付けられて嵌め合う。ピン４１２、４１４は、密封的シールを介して電気的接続を為すため利用することができる。
【００３３】
図５には、本発明の１つの実施の形態に従って具体化することができる、溶接方法を示す高レベルのフローチャート５００が示されている。該溶接工程は全体として３つの個別のステップから成るものとすることができる。円形の部品における位置の全ての表示は時計表面の命名方法に従って行われる。最初のステップは、全体としてフローチャート５００のブロック５０２で示した仮付け溶接である。ブロック５０２に示した工程は、低レーザパワー溶接機構を利用して実行することができ、このため、溶接すべき部品は、溶接機構により発生されたレーザビームに対して垂直に配置される。部品は、１２時、６時、３時及び９時の位置にそれぞれ配置された４箇所にて一回の仮付け溶接によって溶接される。
【００３４】
第二の工程ステップは、全体としてブロック５０４にて示したように開始されるステッチ溶接を含む。ステッチ溶接工程は、それぞれブロック５０６、５０８、５１０にて示した３組のステッチ溶接から成る。溶接すべき部品は、全体として溶接機構により発生されたレーザビームから約６５°の角度に配置される。ブロック５０６にて示した第一の組のステッチ溶接は、９時、３時、６時及び１２時の位置にて開始し且つ、長さは反時計回り方向に１時間とすることができる。ブロック５０８にて示した第二の組のステッチ溶接は、第一の組のステッチ溶接が８時、２時、５時及び１１時の位置にて終了したときに開始することができる。ブロック５１０にて示したように第三及び最終の組のステッチ溶接は７時、１時、４時及び１０時の位置にて第二の組のステッチ溶接が終了したとき開始することができる。第三の組のステッチ溶接が完了したならば、部品又は構成要素は全周（例えば、図４に示したセンサパッケージ体４００の周縁）の回りにて完全に溶接される。溶接過程の第三及び最終ステップは、全体としてブロック５１２で示した仕上げ溶接である。この溶接は１２時の位置にて開始するより高パワーのレーザにて完了し且つ、部品が全体としてレーザビームから約６５°の位置に配置されている間、部品を完全に循環し、１２時の位置にて完了するようにすることができる。
【００３５】
図６には、本発明の１つの好ましい実施の形態に従って具体化することのできる予荷重溶接ジグ装置６００の頂面図、正面図及び側面図が示されている。図７には、本発明の１つの好ましい実施の形態に従い、図６に示した予荷重溶接ジグ装置６００の後方斜視図が示されている。図８には、本発明の１つの好ましい実施の形態に従った、図６に示した予荷重溶接ジグ装置６００の側面斜視図が示されている。このように、図６ないし図８において、同様の又は同一の部品又は要素は、全体として同一の参照番号で表示されている。予荷重溶接ジグ装置６００は、該予荷重溶接ジグ装置６００が頂部及び底部のカバー又はセンサを取り囲む構成要素が互いにスポット溶接される間、間接的な所定の力によるセンサへの予荷重を促進する点にて、図１ないし図３のジグ１００と相違する。
【００３６】
次に、図６ないし図８を参照すると、予荷重溶接ジグ装置６００は、基部６０２に取り付けられた静止型回動ブロック６１２を有していることが理解できる。静止型回動ブロック６１２は、予荷重溶接ジグ装置６００を利用して溶接すべきセンサハウジング又は囲い物のような物体を維持するため、単一体センサネスト６０８に隣接する位置に配置される。ネスト６０８は、全体として基部６０２の上方に且つ該基部６０２に接して配置される。予荷重溶接ジグ装置６００はまた、回動アームインサート６１０と関係付けられた回動アーム６０４も備えている。回動アーム６０４は、静止型回動ブロック６１２と関係付けられた押込み嵌めしたピン構成要素により提供された回動点の回りを回転し、回動点が溶接すべき物体に対して静止型回動ブロック６１２に固定されるようにする。回動アーム６０４は、またネスト６０８に対し平行に配置される。
【００３７】
予荷重溶接ジグ装置６００は、静止型回動ブロック６１２にボルト止めされた、位置調節可能な捩ればねブロック６０６も有している。ばねブロック６０６は回動アーム６０４に張力を提供し、それによって、ユーザが、物体の溶接のために所望の張力にて該物体（例えば、センサハウジング及びその内部のセンサ）を基部６０２上に維持することを許容する。予荷重溶接ジグ装置６００は、ばねブロック６０６により維持された捩ればね６１４を更に有している。捩ればね６１４は、ばねブロック６０６が回動アーム６０４に張力を提供することを許容する。ばねブロック６０６は、捩ればね６１４に対し位置／回転点を特定することができる止めねじ６１６、６１８も有している。
【００３８】
ネスト６０８、回動アーム６０４及び回動アームインサート６１０は、熱を放散し且つ物体（例えば、図４のセンサパッケージ体４００）をネスト６０８又は回動アーム６０４に偶発的に溶接されるのを防止し得るよう、銅材料にて形成することができる。回動アームインサート６１０は、回動アーム６０４と、溶接すべき物体（例えば、図４のセンサパッケージ体４００を参照）に関係付けられた複数の金属ピン（図６に図示せず）との間の隙間を許容する銅インサートとして形成され、これにより、ユーザが多数のスポット溶接位置を設定するために物体をネスト６０８内にて回転させることを可能にする。
【００３９】
スロット６０９のような１つ又はより多数の調節スロットをばねブロック６０６の両側部に形成して、ユーザが、溶接すべき物体（例えば、図４のセンサパッケージ体４００を参照）に付与すべき張力を加減する位置までばねブロック６０６を動かすことを可能にする。このように、調節可能なばねブロック６０６は、張力を調節するためその各側部に２つの調節スロットを有する形態とし、これにより、ユーザが張力を増すためばねブロック６０６を前方に動かし、又は例えば、図４の感知要素４０６のようなセンサ構成要素に加えられる張力を減少させるため、後方に動かすことを許容することができる。このように、予荷重溶接ジグ装置６００は、かかるセンサパッケージ体の上側ハウジング及び下側ハウジングが互いに溶接される間、図４のセンサパッケージ体４０６のようなセンサパッケージ体（例えばＳＡＷセンサ装置）を維持するため利用することができる。
【００４０】
上記の説明に基づいて考えると、図４のセンサパッケージ体４００のようなＳＡＷセンサ組立体は、センサを取り囲む上側ハウジング及び下側ハウジングが互いにスポット溶接される間、所定の力の予荷重が石英センサに間接的に加えられることを必要とすることが理解されよう。したがって、回動アーム及びネストに対する上側ハウジング及び下側ハウジングの平行度に影響を与えずに、センサに対する調節可能なばね張力及び位置を許容する、ジグが必要とされる。該ジグは、また、レーザ回転台に装着するのに十分なほどに小さく、熱を放散し得るよう銅にて形成され、更に、追加の溶接のためにセンサをネスト内にて回転させることを許容する隙間をハウジングの基部のピンに対して設け、予荷重が加えられている間は上側ハウジングと下側ハウジングとを互いに平行に保持する必要がある。
【００４１】
図６ないし図８の好ましい実施の形態は、個別の部品、ネスト又は回動アームの間の平行度に影響を与えずに、ユーザがばね荷重及び位置を調節することを許容する多数の選択肢を有する小さい予荷重溶接ジグ装置６００を示すことにより、これらの要求を解決する。溶接ジグ装置６００は、熱の放散を助け、またセンサパッケージ体又は溶接すべき物体がハウジング材料に溶接されるのに抵抗し得るよう銅にて形成することができる。
【００４２】
予荷重溶接ジグ装置は、単一体のセンサネスト６１０と、位置調節可能な捩ればねブロック６０６と、捩ればね６１４と、静止型回動ブロック６１２と、回動アーム６０４とを有している。センサネスト６０８、回動アーム６０４及び回動アームインサート６１０は、熱の放散を促進し且つ、ネスト６０８又は回動アーム６０４へのセンサパッケージ体又はセンサハウジングの偶発的な溶接を防止し得るよう、銅にて形成される。回動アーム６０４は、回動アーム６０４と、センサパッケージ体ハウジング基部に配置することのできる金属ピンとの間の隙間を提供し得るよう、所要位置に押し込まれた銅インサート６１０を有している。かかるハウジング基部は、基部６０２と混同しないよう注意すべきである。かかるハウジング基部の一例は図４に示されている（すなわち、基部４０８を参照）。かかる特徴は、ユーザが多数のスポット溶接位置に対しセンサをネスト６０８内にて回転させることを許容する。回動アーム６０４は、単一体基部６０２にボルト止めされた静止型回動ブロック６１２内に圧力嵌めされたピンにて回転することができる。回動点は、センサに対して固定し且つ単一体ネスト６０８に対して平行であることが好ましい。静止型ブロック６１２にボルト止めされた調節可能なブロック６０６は、回動アームの張力を提供する。
【００４３】
本明細書に記載した実施の形態及び例は、本発明及びその実際的な適用を最も良く説明し、これにより当該技術の当業者が本発明を実施し且つ利用することを可能にするため記載したものである。しかし、当該技術の当業者は、上記の説明及び例は単に説明及び例示のためにのみ掲げたものであることが認識されよう。本発明のその他の変更例及び形態変更例は、当該技術の当業者に明らかであろうし、特許請求の範囲はかかる変更例及び形態変更例を包含することを意図するものである。
【００４４】
本明細書に記載した説明は、本発明の範囲を限定し又は制限することを意図するものではない。上記の教示に鑑みて、特許請求の範囲から逸脱せずに、多数の形態変更例及び変更例が可能である。本発明の使用は、異なる特徴を有する構成要素を含むことが可能であると考えられる。本発明の範囲は、その全ての点にて等価物を十分に考慮して、特許請求の範囲により規定されることを意図するものである。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の１つの実施の形態に従って具体化することのできる溶接ジグの各種の図である。
【図２】本発明の１つの実施の形態に従った、図１に示した溶接ジグ装置の側面斜視図である。
【図３】本発明の１つの実施の形態に従った、図１及び図２に示した溶接ジグ装置の底面斜視図である。
【図４】本発明の１つの実施の形態に従って具体化することのできるセンサパッケージ体の分解図である。
【図５】本発明の１つの実施の形態に従って具体化することのできる、溶接方法を示す高レベルなフロー図の図である。
【図６】本発明の１つの好ましい実施の形態に従って実施することのできる、予荷重溶接ジグ装置の頂面図、正面図及び側面図である。
【図７】本発明の１つの好ましい実施の形態に従った、図６に示した予荷重溶接ジグの後方斜視図である。
【図８】本発明の１つの好ましい実施の形態に従った、図６に示した予荷重溶接ジグ装置の側面斜視図である。
【図１】
2007529320.tif 000003
【図２】
2007529320.tif 000004
【図３】
2007529320.tif 000005
【図４】
2007529320.tif 000006
【図５】
2007529320.tif 000007
【図６】
2007529320.tif 000008
【図７】
2007529320.tif 000009
【図８】
2007529320.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成18年11月16日(2006.11.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予荷重溶接ジグ装置において、
基部に取り付けられた静止型回動ブロックであって、溶接すべき物体を維持するため、前記基部の上方に且つ該基部に接して配置されるネストに隣接する位置に配置される、前記静止型回動ブロックと、
回動アームインサートと関係付けられた回動アームであって、前記静止型回動ブロックと関係付けられて押込み嵌めされたピン構成要素により提供された回動点の回りを回転する回動アームにして、前記回動点は、前記溶接すべき物体に対して前記静止型回動ブロックに固定されており、前記ネストに対し平行に配置されている、前記回動アームと、
前記静止型回動ブロックと接続されたばねブロックであって、前記回動アームに張力を提供し、ユーザが物体の溶接のために所望の張力にて前記物体を前記基部上に維持することを許容する、前記ばねブロックと、
を備える、予荷重溶接ジグ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、前記ばねブロックにより維持された捩ればねを更に備え、前記捩ればねは、前記ばねブロックが前記回動アームに前記張力を提供することを許容する、装置。
【請求項３】
予荷重溶接ジグ装置において、
基部に取り付けられた静止型回動ブロックであって、前記基部の上方に且つ該基部上に配置されているネストに溶接すべきセンサ囲い物を維持するために、前記ネストに隣接する位置に配置された、前記静止型回動ブロックと、
回動アームインサートと関係付けられた回動アームであって、前記静止型回動ブロックと関係付けられて押込み嵌めされたピン構成要素により提供された回動点の回りを回転し、前記回動点は、前記センサ囲い物に対して、前記静止型回動ブロックに固定されている、前記回動アームと、
を備え、
該回動アームは、前記ネストに対し平行に配置され、
前記静止型回動ブロックと接続された位置調節可能な捩ればねブロックであって、前記位置調節可能な捩ればねブロックにより維持された捩ればねを介して前記回動アームに張力を提供し、ユーザが、前記センサ囲い物の溶接のため所望の張力にて前記センサ囲い物を前記基部上に維持することを許容する、前記位置調節可能な捩ればねブロックをさらに備える、
予荷重溶接ジグ装置。
【請求項４】
溶接ジグ方法において、
基部に静止型回動ブロックを取り付けるステップであって、溶接すべき物体を維持するため、前記静止型回動ブロックをネストに隣接する位置に配置し、前記ネストは、前記基部の上方で且つ該基部に接して配置される、前記取り付けるステップと、
回動アームを回動アームインサートと関係付けるステップであって、前記回動アームは、前記静止型回動ブロックと関係付けられて押込み嵌めされたピン構成要素により提供された回動点の回りを回転し、前記回動点は、前記溶接すべき物体に対して前記静止型回動ブロックに固定され、また、前記回動アームは前記ネストに対し平行に配置される、前記関係付けるステップと、
前記静止型回動ブロックをばねブロックに接続するステップであって、前記ばねブロックは、前記回動アームに張力を提供し、ユーザが前記物体の溶接のため所望の張力にて前記物体を前記基部上に維持することを許容する、前記接続するステップと、を備える、溶接ジグ方法。
【国際調査報告】
2007529320.tif 000011
2007529320.tif 000012
2007529320.tif 000013