(57)【要約】  ハウジング（１）と、ハウジング（１）内に配置されているフレーム部材（８）とを有する機器である。フレーム部材（８）は少なくとも１つの構成部分を収容しており、かつ少なくとも１つの湾曲アーム（１２）を有している。湾曲アーム（１２）のコンタクト領域（３６）がハウジング（１）内に取り付けられた状態で、ハウジング（１）の内壁（３４）のコンタクト領域（３８）に予負荷によって当接するように湾曲アーム（１２）は構成されている。レーザビーム（４６）がハウジング（１）を通過して湾曲アーム（１２）のコンタクト領域（３６）まで透過されるように機器に所定の波長のレーザビーム（４６）を加えることによって、湾曲アーム（１２）はレーザー透過溶着を用いて材料接続的にハウジング（１）と接続されている。ハウジング（１）は、少なくとも、レーザビームが透過される領域においてレーザビーム（４６）の所定の波長に対して透過性である材料から製造されている。湾曲アーム（１２）のコンタクト領域（３６）は、レーザビーム（４６）の波長に対して吸収性である材料から製造されている。
2008545563.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング（１）とフレーム部材（８）とを有する機器の製造方法であって、
当該フレーム部材は前記ハウジング（１）内に配置されており、少なくとも１つの構成部分を収容し、少なくとも１つの湾曲アーム（１２）を有しており、
・湾曲アーム（１２）のコンタクト領域（３６）が、ハウジング（１）内に取り付けられた状態で、ハウジング（１）の内壁（３４）のコンタクト領域（３８）に予負荷によって当接するように湾曲アーム（１２）を構成し、
・レーザビーム（４６）がハウジング（１）を通過して湾曲アーム（１２）のコンタクト領域（３６）まで透過されるように機器に所定の波長のレーザビーム（４４、４６）を加えることによって、湾曲アーム（１２）をレーザー透過溶着を用いて材料接続的にハウジング（１）と接続し、
前記ハウジング（１）は少なくとも、レーザビーム（４６）が透過される領域において、レーザビーム（４６）の前記所定の波長に対して透過性である材料から製造されており、
湾曲アーム（１２）のコンタクト領域（３６）は、レーザビーム（４６）の前記所定の波長に対して吸収性である材料から製造されている、
ことを特徴とする、機器の製造方法。
【請求項２】
前記湾曲アーム（１２）は弾性に構成されており、所定の予負荷によって、取り付けられた状態においてハウジング（１）のコンタクト領域（３８）に当接しており、
他方で、前記湾曲アームはフレーム部材（８）が曝される振動を補償するのに充分な剛性を有している、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記湾曲アーム（１２）のコンタクト領域（３６）にノーズ（４０）を構成する、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
保護体（４２）を前記湾曲アーム（１２）に構成し、
当該保護体は、前記湾曲アーム（１２）のコンタクト領域（３６）に関して、ハウジング（１）のコンタクト領域（３８）の反対側にあり、ハウジング（１）のコンタクト領域（３８）に整合して、湾曲アーム（１２）のコンタクト領域（３６）を越えて延在する、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
前記レーザー透過溶着を同時レーザー透過溶着の形で行う、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
ハウジング（１）とフレーム部材（８）とを有する機器であって、
当該フレーム部材は前記ハウジング（１）内に配置されており、少なくとも１つの構成部分を収容し、少なくとも１つの湾曲アームを有しており、
・湾曲アーム（１２）のコンタクト領域（３６）がハウジング（１）内に取り付けられた状態で、ハウジング（１）の内壁（３４）のコンタクト領域（３８）に予負荷によって当接するように湾曲アーム（１２）が構成されており、
・湾曲アーム（１２）がレーザー透過溶着を用いて材料接続的にハウジング（１）と接続されており、前記ハウジング（１）は少なくとも、レーザー透過溶着のために所定の波長のレーザビームが透過される領域において、レーザビーム（４６）の前記所定の波長に対して透過性の材料から製造されており、湾曲アーム（１２）がハウジング（１）と溶着される湾曲アーム（１２）のコンタクト領域（３６）は、レーザビーム（４６）の前記所定の波長に対して吸収性である材料から製造されている、
ことを特徴とする機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハウジングと、フレーム部材とを有する機器および機器の製造方法に関する。ここでこのフレーム部材はハウジング内に配置されており、少なくとも１つの構成部分を収容している。このような機器は例えば内燃機関用の制御装置または、車両の電気制御可能なブレーキ用の制御装置である。ここでこのブレーキは電動式のアクチュエータを使用して制動力を生じさせる。この制動力は車両のホイールの各ブレーキに供給される。
【０００２】
このような機器が使用できる構造空間が僅かであることがしばしばあるので、この機器をできるだけコンパクトに構成することが望まれる。
【０００３】
http://www.basf.de/basf/img/dienstl/bauteil/images/laserstrahlschweissen.pdfで、透過法における熱可塑性樹脂のレーザビーム溶着の技術的な情報を電子的に呼び出すことができる。この文献から、レーザビーム溶着時の接合プロセスは、相応する材料内への吸収によってビームエネルギーを熱に変え、これによって局所的に限定された溶融が接合領域内で形成されることがわかる。短い波長の赤外ビームは上方の透過する接合部分をできるだけ妨害せずに通過し、０．１〜０．５ｍｍの深さにある下方の接合部分内で完全に吸収され、熱に変換される。エネルギーの取り入れによって下方の接合部分は吸収領域において加熱され、溶かされる。溶融形成によって、２つの接合部分の間で熱伝達が生じ、このようにしてレーザビームに対して透過性の接合部分も溶かされる。吸収の強さは選択された材料およびその添加物によっても決められ、ビーム源の波長によっても決められる。
【０００４】
本発明の課題は、第１のアスペクトでは、コンパクトな機器を容易に製造することができる機器製造方法を提供することである。本発明の課題は第２のアスペクトでは、コンパクトな機器を提供することである。
【０００５】
本発明は、第１のアスペクトでは、ハウジングと、ハウジング内に配置されたフレーム部材とを有する機器の製造方法を特徴としている。ここでこのフレーム部材は少なくとも１つの構成部分、殊に電子的構成部分または電気的構成部分を収容し、少なくとも１つの湾曲アームを有している。この湾曲アームは次のように形成されている。すなわち、湾曲アームのコンタクト領域が、ハウジング内での殊に自由な取り付け状態において、ハウジングの内壁のコンタクト領域に予負荷によって当接するように形成されている。湾曲アームはこのために有利には弾性的に湾曲可能であり、次のように形成されている。すなわち、湾曲アームがハウジング内に自由に取り付けられた状態において弾性的に、ハウジングの内壁によって変位され、従ってこれが予負荷によって当接するように形成されている。
【０００６】
湾曲アームはレーザー透過溶着によって材料接続的にハウジングと接続され、レーザビームがハウジングを通って湾曲アームのコンタクト領域まで透過されるように機器に所定の波長のレーザビームを加えることによって接続される。ハウジングは少なくとも、レーザが通過する領域においては、レーザビームの所定の波長に対して透過性の材料から製造される。湾曲アームのコンタクト領域は、レーザビームの所定の波長に対して吸収性の材料から製造される。この方法は次のような特徴を有している。すなわち、この機器が特にコンパクトに構成され、同時に、フレーム部材が完全にハウジングによって囲まれているような場合でも、フレーム部材の確実な固定も容易に実現されるという利点を有している。湾曲アームのコンタクト領域が、予負荷によってハウジングの内壁に当接されることによって、驚くほど容易に、確実かつ高価値の溶着接続が保証される。
【０００７】
この方法の有利な構成では、湾曲アームは次のように弾性的に構成されている。すなわち湾曲アームが所定の予負荷によって、取り付けられた状態において、ハウジングのコンタクト領域に当接し、他方で、フレーム部材が曝される振動を補償するのに充分な剛性を有するように構成されている。従って、一方では容易に非常に価値の高い、かつ確実な溶接接続が保証され、同時に作動中に、殊に機器が高い振動負荷に曝され得る自動車内で使用される場合に、フレーム部材に機械的な損傷が与えられる可能性も少ない。
【０００８】
この方法の別の有利な構成では、湾曲アームのコンタクト領域にノーズが構成されている。このようにして予負荷が容易に調整される。透過溶着時に溶融されるべき材料の有利な質量分配が容易に行われ、ノーズが無いときと比べてより大きな領域が溶着に使用される。これは、湾曲アームの種々異なる湾曲時にも所定のコンタクト輪郭が形成される、という利点を有している。従って、例えばノーズの部分球状形成の際にも、コンタクト輪郭は部分球の半径にのみ依存する。
【０００９】
この方法の別の有利な構成では、保護体が湾曲アームに形成される。この保護体は、湾曲アームのコンタクト領域に関してハウジングのコンタクト領域の反対側にあり、ハウジングのコンタクト領域に整合して、湾曲アームのコンタクト領域を越えて延在する。このようにして、レーザビーム４６の位置付けが誤っている場合にも、少なくとも１つの構成部分が損傷する確率が格段に低減される。従って製造時の低い故障率が保証される。これは殊にフレーム部材が複数の湾曲アームを有する場合であり、個々の湾曲アームの不正確な位置付け時にも、機器の信頼性が容易に保証される。
【００１０】
発明の別の有利な構成では、レーザー透過溶着は同時レーザー透過溶着の形状で行われる。
【００１１】
第２のアスペクトでは、本発明は、ハウジングとフレーム部材とを有する機器を特徴とする。このフレーム部材はハウジング内に配置されており、少なくとも１つの構成部分を収容し、少なくとも１つの湾曲アームを有している。ここでこの湾曲アームは次のように構成されている。すなわち、湾曲アームのコンタクト領域がハウジング内に取り付けられた状態において、ハウジングの内壁のコンタクト領域に、予負荷によって当接するように構成されている。少なくとも１つの湾曲アームはレーザー透過溶着によって材料接続的にハウジングと接続される。このハウジングは少なくとも、レーザー透過溶着のためのレーザビーム通過する領域において、次のような材料から製造されている。すなわち、レーザビームの所定の波長に対して透過性である材料から製造されている。湾曲アームがハウジングと溶着される湾曲アームのコンタクト領域は次のような材料から製造されている。すなわち、レーザビームの所定の波長を吸収する材料から製造されている。ハウジングおよびその有利な構成は、ハウジングの製造方法に一致する。同様のことが利点にも当てはまる。
【００１２】
本発明の実施例を以下で、概略図に基づいて説明する。
【００１３】
図１は、機器であり、
図２は、図１に示された機器の線ＩＩ、ＩＩ’に沿った断面図であり、
図３は、図１に示された機器の三次元的な部分切断図であり、
図４は、機器製造時の流れのフローチャートである。
【００１４】
機器（図１）はハウジング１、基部２およびカバー４を有している。カバー４および基部２は有利には、プラスチックから製造されており、例えばＰＢＴ  ＧＦ３０等の熱可塑性プラスチックから製造されている。ハウジング内には、有利にはアルミニウムから成るプレート６が収容されている。このプレート６は基部２の上に載置されている。
【００１５】
さらにフレーム部材８がハウジング内に入れられている。ここでこのフレーム部材は支持脚１０、少なくとも１つの湾曲アーム１２および収容領域１４を含んでいる。フレーム部材８は材料として、有利にはプラスチックも、殊に例えばＰＢＴ  ＧＦ３０である熱可塑性プラスチックも含んでいる。フレーム部材８はこの実施形態では複数の支持脚１０を有しており、これによってプレート６上に支えられている。有利にはプレート６上に支持脚１０によって載置されている。
【００１６】
収容領域は構成部分を収容するために構成されている。これは例えばチョークコイル２０およびキャパシタ２２である。収容領域１４内には、収容領域上にある構成部分と電気的に接触接続するために、打ち抜き格子１６も収容可能である。
【００１７】
湾曲アーム１２は次のように形成されている。すなわち、カバー４を上に置いたときに弾性的に、カバー４によって湾曲され、次のようなときにカバーの内壁３４に、湾曲アームのコンタクト領域３６において、カバー４のコンタクト領域３８と、予負荷のもとで接触接続するように形成されている。すなわち、カバー４がカバー４の当接領域３２によって基部２の当接領域３０と当接しているときである。湾曲アーム１２の材料およびその幾何学的形状は相応に選択され、一方では湾曲アームの弾性的な湾曲が保証され、他方では湾曲アームが十分に機械的安定性を有することが確実にされる。これによって機器の最終的な製造状態において材料接続的に、カバー４に接続された状態で、フレーム部材８の機械的負荷に耐えることができる。この負荷は機器に作用する加速力によって生じ、フレーム部材８上に、その収容領域１４内に固定される構成部分の質量に依存する。
【００１８】
有利には複数の湾曲アームがフレーム部材８内に構成される。従って、例えば２つまたは任意の複数の湾曲アームが形成される。図３に示された切断図では、例えば２つの湾曲アーム１２が示されている。
【００１９】
さらにハウジング内には、導体プレート２４も配置されている。これは例えば柔軟フィルムとして構成されており、この柔軟フィルム上に別の構成部分２６、２８が収容されている。これらの構成部分は例えば電気的構成部分または電子的構成部分であるか、または組み込まれた回路等である。
【００２０】
湾曲アーム１２はノーズ４０を有している。これは湾曲アームのコンタクト領域３６に構成されている。さらに湾曲アームは保護体４２を有している。この保護体は、湾曲アーム１２のコンタクト領域３６に関して、カバーのコンタクト領域３８と反対側にあり、カバー４のコンタクト領域３８と整合して、湾曲アーム１２のコンタクト領域３６を越えて延在する。
【００２１】
以下では、図４のフローチャートに基づいて製造方法をより詳細に説明する。プログラムはステップＳ１で始まる。
【００２２】
ステップＳ２では、フレーム部材１２が製造される。このために打ち抜き格子１６が少なくとも部分的にフレーム部材の収容領域内に入れられる。これは例えばフレーム部材のプラスチック射出成形によって行われる。フレーム部材は有利にはプラスチックから製造される。これは少なくとも湾曲アームのコンタクト領域３６において、所定の波長のレーザビームを吸収する材料から形成されている。この材料は次のように選択される。すなわち、これが以降で、レーザー透過溶着ステップの枠内で、同じように適切に選択されたカバー４の材料と材料接続的に、カバー４のコンタクト領域３８内で接続されるように選択される。この目的のための適切な材料は例えば、既に冒頭で引用された、ＢＡＳＦ  ＡＧ社のインターネット公開 "Laserstrahlschweissen von Thermoplasten im Durchstrahlverfahren, Technische Information fuer Experten 02/00"から公知である。
【００２３】
さらに、ステップＳ２では構成部分が収容領域１４上に配置され、場合によっては、例えば打ち抜き格子１６と電気的に接触接続される。次にフレーム部材８はハウジング１内に入れられ、詳細には支持脚１０によってプレート６上に支えられる。これはまだカバー４が載置されていないときに行われる。しかしプレート６が必ずしも存在しなければいけないわけではない。
【００２４】
次にステップＳ４では、カバー４が基部２の上に次のように載置される。すなわち、基部２の当接領域３０が、カバー４の当接領域３２と接触接続するように載置される。このような状態において湾曲アーム１２は弾性的に湾曲され、自身のコンタクト領域３６でカバー４のコンタクト領域３８と接触接続する。ここでこれは所定の予負荷のもとで行われる。
【００２５】
ステップＳ６では、カバー４は、有利にはマスクの形状に構成されている図示されていないプレス装置によって、基部２の当接領域と当接合して保持され、第１および第２のレーザビーム４４、４６が線状に、当接領域３０、３２ないしコンタクト領域３６、３８に対して外部から、カバー４上に作用を及ぼす。従ってこのステップでは、以下でより詳細に説明するレーザー透過溶着（Durchstrahllaserschweissen）が行われる。
【００２６】
レーザビーム溶着での接合プロセスは、ビームエネルギーを、基部２の当接領域３０ないしは湾曲アーム１２のコンタクト領域３６における材料による吸収によって熱に変えることに基づく。この材料は第１ないし第２のレーザビームの波長に相応して適切に選択される。さらに、カバー４の相応する材料も、カバーの当接領域３２およびコンタクト領域３８において相応に整合される。これは各レーザビーム４４、４６の波長にも、接合が行われるべき相応する材料にも整合される。相応する材料の組み合わせは同じように上述されたレーザビーム溶着に関する開示に公開されている。この開示の内容は本願に参考として取り入れられている。
【００２７】
有利には第１および第２のレーザ源４８、５０が、各レーザビーム４４、４６を生成するために設けられている。有利にはレーザビームは、波長の短い赤外線ビームである。各レーザビーム４４、４６は、レーザビーム４４、４６の各波長に対して透過性であるカバー４を通過し、次に基部２の当接領域３０ないし湾曲アーム１２のコンタクト領域３６内で吸収され、熱に変換される。これによって基部２の当接領域３０ないし湾曲アーム１２のコンタクト領域３６内の材料が局部的に溶かされる。当接領域３０、３２ないしコンタクト領域３６、３８の間のコンタクトによって、熱がカバー４まで伝わり、これによってここでも材料の局部的な溶融が生じる。その後、これによって最終的に、材料接続的な接続が、カバー４と基部２ないしはカバー４と湾曲アーム１２との間に生じる。
【００２８】
有利にはステップＳ６における溶着は、同時溶着の形で行われる。ここでは、レーザビームは速い速度で、溶着されるべき領域全体を取り囲むように動かされる。有利には基部２はカバー４と、基部２ないしカバー４を取り囲むように溶着される。さらに、場合によっては設けられている複数の湾曲アームも、カバーと同時に溶着される。これは次のような利点を有している。すなわち、カバー４の非常に均一な埋没が、基部２に対して下方へ行われるという利点を有している。しかし択一的にカバー４および基部２が、カバー４および湾曲アーム１２に対して時間的にずれて溶着されてもよい。この溶着は、必ずしも同時溶着の枠内で行われなくてもよい。
【００２９】
保護体４２を設けることによって容易に、場合によっては若干不正確なレーザビーム４６の位置付けの場合にも、これによってハウジング１内の構成部分に損傷が与えられることが阻止される。
【００３０】
ハウジング１内で使用可能な構造空間はこのようにして完全に構成部分によって埋められ、場合によって行われる、固定手段（ねじ等）によるフレーム部材８のハウジングへの機械的固定のために自由空間が設けられる必要はない。これによって、固定手段を固定するための相応する工具に対するアクセス性の観点において、ハウジング１内の構成部分に使用されるより大きい空間が得られる。湾曲アーム１２のコンタクト領域３６にノーズ４０を構成することによって、同じように、第２のレーザビーム４６の位置付け精度においても比較的大きい許容誤差が甘受される。しかも、接合プロセスの質は重大には影響されない。湾曲アーム１２が１つまたは複数の別の箇所で、材料接続的に、カバーまたは基部２と接続されてもよい。溶着は、同じようにＢＡＳＦの開示で公開されている、いわゆるマスク溶着として行われ得る。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】機器
【図２】図１に示された機器の線ＩＩ、ＩＩ’に沿った断面図
【図３】図１に示された機器の三次元的な部分切断図
【図４】機器製造時の流れのフローチャート
【図１】
2008545563.tif 000003
【図２】
2008545563.tif 000004
【図３】
2008545563.tif 000005
【図４】
2008545563.tif 000006
【国際調査報告】
2008545563.tif 000007
2008545563.tif 000008
2008545563.tif 000009
2008545563.tif 000010