(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空隙（11.1）を有する多孔質材料で形成される部品（1）に接合素子（3、3.1−3.4）を留める方法であって、
部品（1）に、内側の閉端部（41）を有する穴（4、4.1−4.4）を形成し、
接合素子（3、3.1−3.4）は、外側の端部、穴（4、4.1−4.4）内に挿入される内側の端部及び少なくとも前記内側の端部に設けられた熱可塑性材料を備え、
穴（4、4.1−4.4）は、接合素子（3、3.1−3.4）の前記内側の端部が内側の閉端部（41）に近接する第１の所定位置まで力消費なしで配置されるように接合素子（3、3.1−3.4）の形状と寸法に合うように形成され、
接合素子（3、3.1−3.4）を、前記第１の所定位置まで挿入し、
接合素子（3、3.1−3.4）を前記第１の所定位置よりも深い第２の所定位置まで押し込むために、接合素子（3、3.1−3.4）の前記外側の端部に、穴（4、4.1−4.4）の軸方向に向けて押力（Ｆ）を付与して接合素子（3、3.1−3.4）の前記内側の端部で圧力を高め、
さらに、押力（Ｆ）を付与する間、接合素子（3、3.1−3.4）に振動エネルギーを付与して前記内側の端部で熱可塑性材料を可塑化させ、その可塑化した熱可塑性材料を、穴（4、4.1−4.4）の軸方向に向けて内側の閉端部（41）を超えて孔内に流れ込ませることで、部品（1）と接合素子（3、3.1−3.4）の前記内側の端部との間で巨視的な留め具（10）を形成して部品（1）に接合素子（3、3.1−3.4）を留める方法。
【請求項２】
第１の所定位置において接合素子（3、3.1−3.4）が、穴（4、4.1−4.4）の内側の閉端部（41）まで伸びるかまたは閉端部（41）の付近において穴の断面縮小部（43）に係り、可塑化した熱可塑性材料を内側の閉端部（41）を超えて孔内に流れ込ませることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
接合素子（3.2）を用いて、多孔質材料からなる第２の部品（2.2）を第１の部品（1）に接続する請求項１記載の方法であって、
接合素子（3.2）は、両端部の中間部分で階段状に縮径した肩部（33）を有する接続ピン（3.2）であり、肩部（33）には熱可塑性材料が設けられ、
穴（4、4.1−4.4）は、第２の部品（2.2）を貫通し、内側の閉端部（41）が第１の部品（1）に形成され、且つ第２の部品（2.2）内には、第１の所定位置の接続ピン（3.2）の肩部（33）に係合する階段状の断面縮小部（42）が形成され、
肩部（33）と断面縮小部（42）とが係り合う部分で可塑化した熱可塑性材料を第２の部品（2.2）の孔内に流れ込ませることで、巨視的な第２の留め具（20）を形成することを特徴とする方法。
【請求項４】
接合素子は接合ピン（3.1）であり、第１の部品（1）を第２の部品（2.1）に接合するために穴（4.1）は第２の部品（2.1）を貫通し、かつ接合ピン（3.1）の前記外側の端部には、径が拡大した先端部（32）が形成されていることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項５】
部品（5，6）を第１の部品（1）に接合するために、部品（5，6）を、接合素子（3.3）に固定することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項６】
接合素子（3.3）を穴（4.3）内に配置した後で、部品（5，6）を接合素子（3.3）に固定することを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項７】
接合素子（3.3）の前記外側の端部には、部品（5，6）にねじ留めされる内部ねじ（34）が形成されていることを特徴とする請求項６記載の方法。
【請求項８】
接合素子（3、3.1−3.4）は、振動エネルギーを付与するため、超音波で励起されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
接合素子（3、3.1−3.4）は全体的に熱可塑性材料から作られていることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１０】
接合素子（3、3.1−3.4）が留められる部品（1、2.2）は、木製または木質の材料から作られることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１１】
接合素子（3、3.1−3.3）が留められる部品（1、2.2）は砂岩、多孔性の、セラミック材料、焼けた煉瓦またはコンクリートであることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１２】
接合素子（3、3.1−3.3）の前記内側の端部は、尖形であることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１３】
接合素子（3、3.1−3.3）の前記内側の端部は、平坦または凹状であることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１４】
前記熱可塑性材料は、ポリアミド、ポリカーボネート、またはポリエステル炭酸塩か、またはアクリロニトリルブタジエン−スチレン、スチレン−アクリロニトリル、ポリメタクリル酸メチル、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレンまたはポリスチレンであることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１５】
接合素子（3、3.1−3.3）は、前記熱可塑性材料の他に、前記熱可塑性材料とは異なる材料を含んでいることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１６】
請求項１に記載の方法で、固体木製シャッターまたは窓枠の個々の部品を接合する方法。
【発明の詳細な説明】
本発明は請求項１の前文に記載の方法に関する。この方法は、孔または空隙を有する材料における接合素子を留めるために用いられ、そして詳細には、木製または木製状の材料（例えばチップボード）における接合素子を留めるために用いられる。また、本発明はその方法に用いられる接合素子に関する。発明の方法に従って留められる接合素子は、さらに詳細には、異なる部品によって構成される構造を生成するためか又は取り付け具を固定するために用いられる。
従来技術によれば、接合素子は接合される一つの部品を通して接合される他の部品に打ち込まれるという点で、木製または木質の材料で作られた部品は、例えば釘またはねじの形の接合素子を用いて相互に接続される。ねじおよび釘は、通常金属から作られ、接合される部品のうちの１つの表面領域に先端部を有し、かつ接合される部品のもう一方に少なくとも摩擦抵抗で留められるかまたは確実に留められる。これらのピン状の接合素子は、木製構造において多くの場合腐食性の異物である金属の異物を構成し、そして、この異物は部品接合後の作用に害を及ぼす可能性があると共に完成した構造において熱伝達ブリッジを表す。
また、繊維質材料部品に面している表面で熱可塑性材料が可塑化され、かつその２つの表面が互いの上に押し付けられるという点で、木製および木製状の材料を含む繊維質材料から作られた部品を熱可塑性材料から作られた部品に接合することは知られている。それによって、プラスチックは可塑化された形で繊維質材料の表面に加えられるか、または、例えば超音波の励起によって最終的な所定位置で可塑化される。これら全ての方法において、可塑化されたプラスチック材料は繊維質材料の表面起伏に押し付けられるという点で、微細な自己閉鎖（self-closure）という意味において接合点はプラスチックと繊維質材料との間の界面で形成される。この種の方法は、例えばFR-2455502、FR1495999、DE-3828340またはEP-269476に記載されている。ＷO-96/01377によれば、プラスチックス部品はまた、合くぎであってもよく、そして、その合くぎは２つの木製部品を一緒に接合する。同じ原理は、木製または木製状の材料から作られた部品を接合するための既知の方法の土台を形成し、そしてその接合される部品の間で土台は熱可塑性材料層に配置され、それから、例えばペイント層および部品は一緒に押しつけられ、かつ超音波作用の影響を受ける（JP-52127937、ＷO-96/01377）。
前述の全方法において、合成材料および繊維質材料は微細な自己閉鎖（self-closure）から生じている表面粘着力によって一緒に接合され、かつこれは従来の結合または粘着工程で同様に起こる。特に湿気と熱応力に対する感度といった、結合方法と同様の不利な点の多くを上記の方法は有し、そしてその結合方法では一緒に接合された２つの表面が大きさを変化させることで膨張し、かつ接合箇所を弱らせるかまたは破壊しさえするかなりの剪断力が起こる。
孔または空隙を有する材料から作られた部品、そして詳細には、木製または木製状の材料から作られた部品において、発明の問題は、例えば接合ピンといった接合素子を留める方法で、プラスチック/合成材料と木製部品とを接合するための前述の方法に基づいた方法を提供することであるが、その方法の不利な点は少なくとも低減され、即ち熱および／または湿気の応力および荷重の下でより安定する留め具を特に提供する。その方法は単純であるべきだが、なお特定のやり方において、異なる機能を有する接合素子および異なる材料の種類に適応できなければならない。また、その方法は限られた費用で既知の手段および道具を用いて実施可能なものでなければならない。
この問題は特許請求の範囲において規定される方法によって解決される。
留め具に対する発明の方法によれば、巨視的な留め具が形成されるように、可塑化合成材料は表面の起伏に押し付けられるだけでなく、その代わりに接合素子が留められる部品の内部の孔または空隙にも押し付けられる。この巨視的な留め具は可塑化合成材料の微細な孔への浸透、および本来の多孔質材料および微細な孔に浸透した合成材料からなる一種の合成物の組成、または可塑化合成材料が巨視的な空隙に押し付けられるという事実から生じる巨視的な自己閉鎖（self-closure）に基づいている。
接合素子が開口部を閉端部で留めることができる部品における発明の方法によれば、例えば穴（止まり穴）が形成され、それから、前記穴の中に全体的または部分的に熱可塑性材料から作られる接合素子が配置される。
力消費なしで接合素子を穴の第１の所定位置まで挿入することができるように穴および接合素子の形状は互いに調和され、そして、もし前記第１の所定位置から穴の閉端部に向かって第２の最終的な所定位置に、穴軸に平行な押力を用いて接合素子が打ち込まれるならば、圧力が他の箇所で起こらないのに対して、接合素子と穴壁との間のあらかじめ決められた少なくとも一つの留め箇所で圧力は高まる。
接合素子をその第１の所定位置から穴における第２の所定位置に押し付けるのと同時にか、またはその直前に、圧力が集中される前述の予め決められた留め箇所で局在的にプラスチック材料が可塑化されるようなやり方で、エネルギーは接合素子に供給される。このような計画された局在可塑化は以下の点において到達し得る。
−接合素子は全体的に熱可塑性材料から作られるか、または少なくとも予め決められた留め箇所において少なくとも熱可塑性材料から作られた表面領域を有し、かつそのような接合素子はエネルギーの供給のために超音波振動作用またはいくつか他の適切な振動作用の影響を受け、そのため圧力集中箇所（予め決められた留め箇所）では、最大摩擦、従って最大熱が生み出され、その結果、熱可塑性材料は（超音波、摩擦、振動または軌道溶接といった接合方法に関連して）局在的に可塑化される。
−予め決められた留め箇所の領域において接合素子は少なくとも熱可塑性材料の表面領域を有し、それは接合材料の他の残存する材料よりも低温で可塑化される。その点においては、このような接合材料は熱供給で加熱される。
−予め決められた留め箇所の領域において接合素子は少なくとも熱可塑性材料の表面領域を有し、そしてその表面領域は金属粒子に組み込まれ、またその点でそのような接合素子は誘導的に加熱される。
内側で閉じられた穴において接合素子は穴の閉まった端部に向けられていて、そして接合素子は少なくとも一つの予め決められた第１の留め箇所を有する。その反対の外側において、つまりは穴から突き出ている側または穴の開口部に配置されている側に、接合素子は更なる部品を固定するための先端部または手段として厚い被覆材を有するか、または外側に向かっている第１の留め箇所から間隔をおいた留め箇所を有する。また、予め決められた幾つかの留め箇所と共にピン状の接合素子を有することも考えられる。
接合素子が穴における第２のかつ最終の所定位置に押し付けられ、かつ高圧力が接合素子と穴壁との間で起こる予め決められた留め箇所でエネルギーが同時に接合素子に供給される間、接合素子の材料は可塑化され、また圧力の結果、その接合素子は他の箇所では変わらないままでいるのに対して、これらの箇所では穴壁、または穴付近にある材料内の孔または空隙に押し付けられる。
留め箇所で生成される圧力によって、可塑化合成材料が穴壁に押し付けられることを確実にするために、圧力の結果として、可塑化材料が押し付けられ得るところで形成された孔または空隙が生成されるような方法で作られなければならない孔、開口部/空隙または穴壁を、可塑化合成材料は有する必要がある。本発明における方法による留め具に適する多孔質材料とは、特に木製または木製状の材料であるが、砂岩、セラミック材料、焼けた煉瓦又はコンクリート等もまた、その留めに適する多孔質材料である。本発明による留めの生成に適する空隙は概ね穴軸に交差して開き、かつその空隙は詳細には軽量構造部材で見つけられる。
多孔質材料内での合成材料の留め具の達成可能な深さはその構造に依存するが（例えば木材の場合は木繊維密度に）、加えられる圧力および局在的に利用可能な可塑化材料の量にもまた依存する。以下に示されるように、固体の木材では例えば１ｃｍから４ｃｍの留め具の深さは容易に達成することができる。
多孔質材料内での合成材料の留め具の望ましい深さは材料の荷重能力に依存し、押し付けられ得る材料の量および/または加えられる押力レベルによって制御される。留め具の形状は対応する穴と接合素子との形状の調和によって概ね制御されることができる。したがって、本発明による方法を用いる場合、留め具を生成することのできる材料の特徴（例えば木材の種類、木目の向き、または穴の向きに対する密度勾配等）、接合素子の機能、および接合素子によって吸収されることができる荷重に特定して適応される留め具を生成することは可能である。
押力レベルおよび接合素子に供給され得るエネルギー量と同様に、特定の用途に対して最も有利な穴および接合素子の形状は、それぞれの特定事例において実験的に確定されることができる。
特に木製または木製状の材料といった多孔質材料、または適切な空隙を有する材料から作られた部品において接合素子を留める発明における方法および異なる種類の接合素子は添付の図面と関連して、以下により詳細に記載されている。
図１  ２つの木材部品を接合するために、１つの木製部品において先端部を有する接合ピンを留めることに対して異なる特定の方法
図２  接合されることになっている２つの木材部品において接合ピンを留めることに対して異なる別の例証された方法
図３−５  穴の閉端部の領域における留め箇所に関する３つの例証された実施例
図６  木製部品に留められた複数の接合ピンを用いて前記部品に固定される取り付け具の例
図７  更なる部品を固定するために内部ねじを有する接合素子を留めることに対して異なる別の例証された方法。
図８  空隙を有する軽量部材における発明による留め具の例
全ての図において、接合素子、穴および留め具は穴軸に沿った断面図に示される。
図１は最初の例証された発明における方法の変形例として、第１部品１を例えばこれもまた木材からできた第２部品２.1に接合するためにピン状の先端部付きの接合素子（接合ピン３.1）を前記第１部品１に留める。
その内側の端部付近に、接合ピン3.1は予め決められた第１の留め箇所31およびその外側の端に先端部32を有する。部品2.1を完全に貫通し、部品１において閉端部41を有する穴4.1は、接合ピン3.1の長さほど深くはなくその開いた先端に例えば広がった窪み皿穴といった先端部32を有する。力消費なしでピンが穴の閉端部41まで挿入されることができるように、穴4.1の断面は接合ピン3.1に調和している。これは穴4.1における接合ピン3.1の第１の所定位置である。
穴軸に平行な方向に概ね向けられた押力Ｆでもって、接合ピン3.1は第１の所定位置から穴4.1にさらに押し付けられる。押力Ｆが接合ピン3.1と穴4.1の壁面との間に圧力を起こさせる唯一の箇所は閉端部41の領域である。もし、上記のやり方でエネルギーを接合ピンに供給することによって押し込んでいる間に、接合ピンの材料がその箇所で可塑化のみされることが確認されるならば、唯一その箇所において部品１における接合ピンの留め具10は接合される。
図の中で、この留め具10は合成材料領域として示されているが、実際のところ、留め具は木材繊維と合成材料との混和物で構成されていて、その合成材料は複合材料と結合されることができ、かつ例えば木目が穴軸に平行な方向に向けられ、２ｃｍまでの深さを有する松材にすることができる。
接合ピン3.1の長さ、穴4.1の深さ、力Ｆおよび供給されるエネルギー量は、留め具がその所望の強度の条件を満たし、２つの部品が接合ピン先端部32と留め具10との間でしっかりと共に固定されるように互いに調和する。
図１の接合ピン3.1は接合箇所10によって部品１に固定され、それは、特に木製または木製状の材料といった多孔質材料から作られた部品においてのみ可能であり、また、もし穴壁面材料が留め箇所の付近に適切な空隙を有するか、または接合ピンに作用する圧力が穴の壁面にそのような開口部を生じさせるならば可能である。
部品2.1は木材またはその他の多孔質でない材料（金属、プラスチック）からも作られることができる。図１に示されるように、先端部32は接合ピンの一部分にすることができる。しかしながら、留め具を生成した後に先端部は接合ピンに据えられることができ、それは例えば接合ピンにおいて提供されたねじでその先端部はねじ留めされることも可能である。先端部32はどんな任意の形状にもすることができ、また例えば特定の機能を有する取り付け具を表すこともできる。
可塑化材料が接合材料として使われる他の接合方法に比べると、図１に示されたやり方で２つの部品を接合する利点は、接続し得る部品１と2.1との間の隙間に押し付けられる可塑化材料が押されることで離れてしまうのを防ぐことは、全ての事例において可能であることである。これは、そのような隙間の領域で圧力が高められず、かつ接合ピンの材料が前記領域では可塑化されないという点において防がれている。
接合ピンに供給されるエネルギーが超音波の形で供給された場合、示されたやり方において、示されるように穴の閉端部41に配置される内側の端部領域において、接続ピン3.1は熱可塑性材料から作られるべきである。ピンの残りは同じかまたは異なる材料で作られることが可能である。
接続ピン3.1に供給されるエネルギーが熱の形で供給された場合、留め箇所の付近において、他の領域で接合ピンを形成する材料よりも低温で可塑化されるプラスチック材料によって接合ピンは構成される。このような場合においては、接合ピンに供給される熱が留め箇所に伝導され得るというコアの手段によって、接合ピンが例えば金属といった熱伝導材料のコアを有することが考えられる。
接続ピンに供給されるエネルギーが誘導的に供給される場合、予め決められた留め箇所31の熱可塑性材料は組み込まれる金属粒子を含む。
図２は共に接合される２つの部品１および2.2におけるピン状の接合素子（接合ピン3.2）の留め具を、そして２つの部品１および2.2は例えば木材であり、かつ両方の部品１および2.2（留め具10および20）に留められる接合ピン3.2をさらに例証された発明の方法の変形例として示す。
図１の接合ピン3.1のように、穴に挿入される内側端部に接合ピン3.2は予め決められた第１の留め箇所31を有する。また、階段状の断面縮小部の形をして、かつその接合ピンが接合される第２部品2.2に位置するところにピン上で配置されている、予め決められた第２の留め箇所33も接合ピン3.2は有する。
穴4.2は接続ピン3.2の断面縮小部に対応している断面縮小部４２を有し、かつその第１の所定位置において接合ピンは断面縮小部に係る。接合ピン3.2が押力Ｆによってさらに深く穴4.2に押し付けられる場合、圧力は穴4.2の端部41の付近だけでなく、断面縮小部42の領域でも高まり、この箇所で、接合ピンは可塑化されたプラスチック材料を通って穴4.2の壁面に押し付けられ、その結果、第２留め具20を形成する。
図１および２の穴4.1および4.2は有利なことに円断面を有する。接合ピン3.1および3.2もまた円形にすることができる。しかしながら、それらは対応する穴に適合する他のいくつかの断面も有する。例えば、より小さい断面付近で接合ピン3.2は円形にすることができ、かつより大きい領域においては、接合ピン3.2は、ステップ42に係る端の領域のみといった角断面（例えば正方形）を有することが可能である。
図１および２の両方において、穴の閉端部41は平面で示され、第１の所定位置にある接合ピンは穴の平面に係る。そのような穴と接合ピンの形でピンを押すと、大体において均等な圧力が全ての面の上に高まる。可塑化材料は、主に接合ピンの縦軸に平行な木材に、留め具10の断面がほんの少し接合ピンの断面より広くなるように打ち込まれる。
予め決められ第１の箇所のそのような構造は、第１留め具10の付近で、木目が穴軸に平行な方向に向けられ、かつ限定された置換の場合に部品１の木材が割れる用途に対して有効である。ある箇所にテーパを付けられるピンの端部でおよそ同一効果が得られることが可能であり、その箇所は第１の所定位置においておよそ同一に穴の端部にテーパを付けるところにピンが係る箇所である。
図３から５は、例えばピン状の接合素子３といった予め決められた第１の留め箇所31および超音波用途の場合において特に異なる留め具10を導く、穴４の共同の閉端部41の特定の用途に対して有効である更なる実施例を示す。
図３は、２つの変形例における、穴４の閉端部に配置される接合ピン３の一方の端を示す。両方の場合において、ピンの端部は示され、特定すると穴の端部よりもさらに鋭い。結果として、材料がピン軸に平行に部品１に押し付けられることがさらに大きくなるように、また、ここで、結果として生じる留め具10が軸方向において、それについて９０度の角度においてよりもさらに伸びるように、接合ピン３を穴４に押し込む上で生じる圧力は中心に集中する。このような留め具は、さらに詳細には、木材においてせん断荷重される表面の拡大に起因する。
図４は凹形状を有するピン３の一方の端を示す。このピンを平面であるかまたは示された閉端部を用いて穴に押し付けると、圧力は主に、ピン軸に交差してより大きく伸びる留め具10を引き起こす放射状の位置で高まる。このような留め具は、さらに詳細には、木目がピン軸に対して９０度の位置にある部品１か、またはチップボードにおいて表面がピン軸に対して９０度の位置にある留め具に対して適している。このような留め具の強度は、さらに詳細には、木材部品と接合ピンとの間で得られる自己閉鎖（self-closure）から生じる。
図５は接続ピン３の上にある予め決められた第１の留め箇所31および対応する穴端部41の別の実施例を示す。それは、図２の第２の留め箇所と概ね同じ構造を有する第１の留め箇所である。穴４は、その第１の所定位置においてピンに取り付けられている、階段状の断面縮小部43を有する。この接合ピンが穴に押し付けられる場合、さらに詳細には圧力は穴の端部の付近に放射状に高まり、また可塑化材料は木材に押し付けられ、更に詳細には、ピン軸に交差して押し付けられる。
図６は任意の材料からできた部品５を示し、その部品５はピン状の接合素子３を用いて部品１に固定され、その接合素子３は例えば木材からできた前記部品１に留められ、かつそれは本発明の方法によるものである。部品５は例えばプラスチックから作られた取り付け具（例えばヒンジ部品）である。２つの接合ピン３は部品５の上に形づくられるか、他のいくつかの適切な方法で部品５に接合され、また述べられた方法で部品１の穴に打ち込まれ、その中で留められる。ここで、再び、接合ピンの先端部に関する図１と共に言及したように、部品５は任意の形にすることができ、留め具を生じた後でさえも、およそ適切な１つまたは複数の接続ピン３に取り付けられる。
図７は、木製部品１と、例えば金属で形成された取り付け部品６を用いて、部品１内の接合部品3.3の発明された留め具および留められた接合部品3.3の固定による連結製品を示す。接合素子3.3は第１の留め箇所31という２つの階段部を有し、また階段状の狭い土台を有する穴4.3に挿入される。接合素子を穴に押し込むと同時に、かつ留め箇所31を同時に可塑化する間に、穴4.3および接合素子3.3は図４と共に説明されたように作用する。類似の「２つの階段部」留め具10が形成される。
図７における接合素子3.3は、更なる部品である内部ねじ34を固定する為の手段として、その外側に面している予め決められた留め箇所を有し、その内部ねじは部品１における接合素子3.3を留めた後、取り付け部品６にねじで留められる。
図８は、本発明の方法における更なる例証された実施例、つまりは部品１における接合素子3.4の留め具を示し、その留め具は空隙を有する軽量の構造部品である。この事例においては、発明による方法にとって必要でありかつ接合素子3.4に挿入される閉じた穴は、部品１における外側層1.1の一つを通る通し穴4.4である。この通し穴4.4は、例えば内側層1.2または随意に面している外側層1.3という更なる素子によって閉じられ、通し穴4.4とその更なる素子との間に、それは９０度で概ね穴軸に伸びる空隙領域11.1を開くか、または、例えば、内側層1.2の対応する変形によってといった、穴が閉じた素子上に接合素子の圧力によって生じさせる方法で閉じられる。
接合素子3.4は穴4.4に挿入され、また穴が閉じた素子（例えば内側層1.2）によって配置される。それから、巨視的な留め具10が得られるように、接合素子3.4は穴が閉じた素子に対して押され、またプラスチック材料はこの素子の領域で同時に可塑化され、外側層1.1と穴が閉じた素子との間に存在するかまたは生成される空隙領域11.1に押し付けられる。
既に述べたように、図８による方法は特に軽量構造の用途に適していて、それは固体材料の代わりに（２つのラス（lath）20で示された）支持構造によって支えられた薄い板状の材料から作られた用途である。外側層1.1および1.3は、例えば薄い固体の木板またはコーティングされたチップボードである。穴4.4を閉じる素子は、例えばラス20から隣り合ったラス20までか又は第１の層の全表面にわたって広がるプラスチックまたは金属の内側層1.2になり得るか、または、この目的のために局在的にかつ特定して空隙11に一体化された異なる形状の素子になり得る。
図８による接合素子3.4は、例えば取り付け具を軽量構造部材に固定するのに適している。
接合素子に用いられる熱可塑性材料は高い力学的強度を有効に有し、特に高い引っ張り強さおよび高弾性率を有する。ポリアミド、ポリカーボネート、またはポリエステル炭酸塩は特に適している。強度を高めるために、接合素子のプラスチック材料は、例えばガラス繊維または炭素繊維もまた含んでもよい。さらに、接合素子に適している熱可塑性材料は、アクリロニトリルブタジエンースチレン、スチレンーアクリロニトリル、ポリメタクリル酸メチル、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリスチレンである。
図２に示されるように、２つの木材部品を接合するために例として示された接合ピンは、例えば図２に示される形状を有し、かつ完全にアクリロニトリルブタジエンースチレンから作られる。この接合ピンはより小さい直径８ｍｍの円断面およびより大きい直径１０ｍｍの円の断面を有する。接合ピンは６０ｍｍの長さでかつ中心に断面縮小部を備えている。対応する穴は４０ｍｍの深さで、かつ３０ｍｍの高さで、ピンの断面縮小部に対応するステップを有する。ピンは穴に挿入され、かつ５秒間２０００Ｎの押力および約４４μｍの振幅の超音波励起で、穴に押し付けられる。その後、ピンの端部は木材の表面と同一平面上になる。
【図１】
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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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