(57)【要約】  本発明は、機械工学および建築、特に、機械建築、たとえば自動車工学の分野に属する。本発明は、第１の物体（１）を第２の物体（２）に接合する方法に関する。この方法は、固体の状態の熱可塑性材料（３）を含む第１の物体（１）を設けるステップと、 近位面（４）を含む第２の物体（２）を設けるステップと、熱可塑性材料の流動可能な部分が流動可能になり第２の物体（２）の構造（１０）に貫入するまで、機械的押圧力および熱可塑性材料（３）を液化可能な機械的励起を加えるステップと、機械的励起を停止し熱可塑性材料を再固化させて、第１の物体と第２の物体との間にポジティブフィット接続をもたらすステップとを備える。本発明に係る方法では、設けられた第２の物体（２）は、低密度の領域（２２）を含む。突出部（９）は、熱可塑性材料が流動可能になる前に少なくとも部分的に低密度の領域（２２）に貫入する。第１の物体（１）は、熱可塑性材料を再固化させるステップの後で、突出部分（９１）を含む。突出部分（９１）は、少なくとも部分的に低密度の領域（２２）に貫入する。この方法はさらに、本発明に係る接合方法を使用して物体に接合されるように設計された装置、特にコネクタに関する。
2020511339.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の物体（１）を第２の物体（２）に接合する方法であって、前記方法は、
前記第１の物体（１）を設けるステップを備え、前記第１の物体（１）は、近位端部（５）と遠位端部（６）との間で延在し、第１の物体本体（７）と前記第１の物体本体（７）から遠位方向の少なくとも１つの突出部（９）とを含み、前記突出部（９）は、前記遠位端部（６）を形成し、固体の状態の熱可塑性材料（３）を含み、前記方法はさらに、
近位面（４）を含む前記第２の物体（２）を設けるステップと、
前記熱可塑性材料の流動部分が流動可能になり、前記第２の物体（２）の構造（１０）に貫入するまで、機械的押圧力と前記熱可塑性材料（３）を液化可能な機械的励起とを前記第１の物体と前記第２の物体とのうち少なくとも１つに対して加えるステップと、
前記機械的励起を停止し前記熱可塑性材料を再固化させて、前記第１の物体と前記第２の物体との間にポジティブフィット接続を生じるステップとを備え、
設けられた前記第２の物体（２）が低密度の領域（２２、２０４、２０５）を含むこと、前記突出部（９）が、前記熱可塑性材料が流動可能になる前に少なくとも部分的に前記低密度の領域（２２、２０４、２０５）に貫入すること、および、前記第１の物体（１）が前記熱可塑性材料を再固化させるステップの後で突出部分（９１）を含み、前記突出部分（９１）は前記低密度の領域（２２、２０４、２０５）に少なくとも部分的に貫入することを特徴とする、方法。
【請求項２】
前記方法は、前記熱可塑性材料（３）の液化に必要な臨界圧縮強度が生成されるように、前記低密度の領域（２２、２０４、２０５）の圧縮強度を少なくとも局所的に変えるステップを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記方法は、前記熱可塑性材料（３）の液化に必要な臨界密度が生成されるように、前記低密度の領域（２２、２０４、２０５）を少なくとも局所的に圧縮するステップを備える、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
設けられた前記第２の物体（２）は、前記近位面（４）からの距離の関数として増加する密度プロファイルを含み、前記遠位端部（６）は、前記熱可塑性材料が流動可能になる前に前記低密度の領域（２２、２０４、２０５）に貫入する、前述の請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記密度プロファイルは、
前記近位面（４）からの距離の関数として増加する密度を有する、前記低密度の領域（２２、２０４、２０５）と、
前記他の領域（２３）の密度よりも低い密度を有する前記低密度の領域（２２、２０４、２０５）の遠位方向に配置された他の領域（２３）とのうち少なくとも１つによって生成される、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
設けられた前記第２の物体（２）は、近位最上層（２００）を含み、前記低密度の領域（２２、２０４、２０５）は、前記近位最上層（２００）から遠位方向に配置されており、前記方法は、前記熱可塑性材料（３）の液化の前に前記突出部（９）に前記近位最上層（２００）を通過させるステップを備える、前述の請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記突出部（９）は、遠位方向の延在部（２５）および厚さ（２６）を含み、前記遠位方向の延在部（２５）と前記厚さ（２６）との比率は少なくとも１である、前述の請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記機械的励起を加えるステップは、前記近位面（４）に対する角度を有して延びる軸（８）に沿って機械的振動を加えることを含む、前述の請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記軸（８）は前記近位面（４）に対して垂直である、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記機械的励起は機械的振動である、前述の請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１の物体（１）を設けるステップは、前記第１の物体本体（７）の遠位方向の突出部領域（９０）を含む第１の物体（１）を設けることを含み、前記第１の物体本体（７）は遠位面（２８）を含み、前記突出部領域（９０）は、前記熱可塑性材料（３）を含む複数の突出部（９）を含む、前述の請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１の物体（１）は、前記熱可塑性材料（３）を含む少なくとも１つの第１の種類の突出部（３３）と、前記熱可塑性材料（３）を含む少なくとも１つの第２の種類の突出部（３４）とを含み、前記第１の種類の前記突出部（３３）によって確立されるポジティブフィット接続が前記第２の種類の前記突出部（３４）によって確立されるポジティブフィット接続とは異なる遠位位置になるように、前記第１の種類の前記突出部（３３）の遠位方向の延在部は、前記第２の種類の前記突出部（３４）の遠位方向の対応する延在部よりも大きい、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記突出部領域（９０）はさらに、前記突出部（９）間に間隙（２７）を含み、前記第１の物体本体（７）の前記遠位面（２８）は、前記突出部領域（９０）の基部を形成し、前記突出部領域は、前記基部の表面積と遠位方向の前記突出部領域（９０）の延在部とによって与えられる全体積を有し、前記全体積は、前記複数の突出部（９）の体積と前記間隙（２７）の体積とからなり、前記間隙（２７）の体積は、前記突出部（９）の体積よりも大きい、請求項１１または１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１の物体本体（７）の前記遠位面（２８）は機能領域（５０）を含み、前記機能領域は突出部を含まない、請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１の物体本体（７）の前記遠位面（２８）は前記突出部（９）間の平坦な領域を含む、請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
少なくとも１つの突出部（９）は、
前記機械的押圧力および前記機械的励起を加えるステップの間に変形方向に変形するために設けられていることと、
前記機械的押圧力および前記機械的励起を加えるステップの間に液化された熱可塑性材料が流入する方向を規定するように設けられていることと、
前記第１の物体本体（７）の前記遠位面（２８）に対して直角ではない角度で延びる突出軸（９２）を含むこととのうち少なくとも１つである、請求項１１〜１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
前記機械的押圧力および前記機械的励起は、前記第１の物体と前記第２の物体とのうち少なくとも１つに局所的に加えられ、前記機械的押圧力および前記機械的励起を加えるステップと、前記機械的励起を停止し前記熱可塑性材料を再固化させるステップとは、前記第１の物体と前記第２の物体とのうち少なくとも１つに対して異なる位置で複数回繰り返される、前述の請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
第３の物体近位面（３１）と第３の物体遠位面（３２）とを含む第３の物体（３０）を設けるステップをさらに備え、
前記第３の物体遠位面（３２）が前記第２の物体（２）の前記近位面（４）と物理的に接触するように、前記第３の物体（３０）を前記第２の物体（２）に対して配置するステップと、
前記熱可塑性材料（３）を液化可能な、および、前記熱可塑性材料（３）の前記流動可能な部分を前記第２の物体（２）の前記構造（１０）に貫入させることが可能な前記機械的励起を加えるステップの前に、前記第１の物体（１）の少なくとも一部に、前記第３の物体（３０）をその近位面（３１）からその遠位面（３２）に通過させるステップとをさらに備える、前述の請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１の物体（１）は、前記熱可塑性材料（３）を含む少なくとも１つの第１の種類の突出部（３３）と、前記熱可塑性材料（３）を含む少なくとも１つの第２の種類の突出部（３４）とを含み、前記第１の種類の突出部（３３）の形状は、前記熱可塑性材料（３）の前記流動可能な部分が前記第２の物体（２）の前記構造（１０）に貫入するようになっており、前記第２の種類の突出部（３４）の形状は、前記機械的押圧力および前記熱可塑性材料（３）を液化可能な機械的励起を加えるステップの間に、前記第３の物体（３０）の構造（３５）に貫入するようになっている、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
第３の物体近位面（３１）と第３の物体遠位面（３２）とを含む第３の物体（３０）を設けるステップをさらに備え、
前記第３の物体遠位面（３２）の少なくとも一部が前記第２の物体（２）の前記近位面（４）と物理的に接触するように、前記第３の物体（３０）を前記第２の物体（２）に対して配置するステップと、
前記突出部（９）の少なくとも一部に前記第３の物体（３０）をその近位面（３１）のからその遠位面（３２）に通過させるステップとをさらに備え、
前記第３の物体（３０）は、貫通孔（２３０）を含む金属シートであることと、
前記第３の物体（３０）は、前記突出部（９）によって貫通可能になるように設計されたホイルであることと、
前記第３の物体（３０）は、前記熱可塑性材料を前記第３の物体（３０）の表面内でまたは当該表面において液化させることなく、前記突出部（９）が前記機械的押圧力および前記機械的励起を加えるステップの間に前記第３の物体に貫入可能になるような厚さ（３９）と密度プロファイルとを含むことという条件のうち少なくとも１つが当てはまる、前述の請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２１】
前記第１の物体本体（７）は、前記第１の物体本体（７）の近位面（２９）を含み、前記方法はさらに、第３の物体近位面（３１）と第３の物体遠位面（３２）とを含む第３の物体（３０）を設けるステップと、前記第３の物体遠位面（３２）が前記第１の物体本体（７）の前記近位面（２９）と物理的に接触するように、前記第３の物体（３０）を前記第１の物体（１）に対して配置するステップとを備える、前述の請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２２】
前記第３の物体遠位面（３２）を前記第１の物体本体（７）の前記近位面（２９）に貼付ける他のステップを備える、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記第１の物体（１）を設けるステップは、停止面（１２）を含む第１の物体（１）を設けることを含む、前述の請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２４】
前記方法は、ソノトロード（２０）を設けるステップと、前記第２の物体（２）が前記第１の物体（１）と前記ソノトロード（２０）との間になるような態様で、前記方法の間に、前記第２の物体（２）の前記近位面（４）が前記少なくとも１つの突出部（９）と接触している、または前記少なくとも１つの突出部（９）と接触するように、前記第１の物体（１）と、前記第２の物体（２）と、前記ソノトロード（２０）とを互いに配置するステップとを備える、前述の請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２５】
前記機械的押圧力および前記機械的励起は、前記ソノトロードを使用して前記第２の物体の遠位面（１４）に加えられる、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記第２の物体（２）は遠位面（１４）を含み、設けられた前記第１の物体（１）と前記機械的押圧力および前記機械的励起とを加えるステップとは、前記第２の物体（２）の前記遠位面（１４）が前記方法による影響を受けないようになっている、請求項１〜２４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２７】
前記機械的励起は前記第２の物体（２）の前記遠位面（１４）に加えられ、前記少なくとも１つの突出部（９）を前記低密度の領域（２２、２０４、２０５）内に前進させるための力が前記第１の物体（１）に加えられる、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記第２の物体（２）を設けるステップは、熱可塑性材料を含む第２の物体（２）を設けるステップを含み、前記液化された熱可塑性材料と、前記熱可塑性材料の再固化の後で前記第１の物体（１）の液化された熱可塑性材料（３）とによって溶接部が形成されるように、前記熱可塑性材料は前記機械的励起を加えるステップの間に少なくとも部分的に液化する、前述の請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２９】
前記第１の物体（１）はカップリングイン面（１１）を含み、前記方法はさらに、前記カップリングイン面（１１）に適合されたカップリングアウト面（２１）を含むソノトロード（２０）を設けるステップと、前記カップリングアウト面（２１）を前記カップリングイン面（１１）と接触させるステップとを備える、前述の請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３０】
前記第２の物体（２）は、前記第２の物体（２）の所望の形状に適合された金型内に設けられており、前記機械的押圧力および前記機械的励起を加えるステップは、前記金型によって支持された前記第２の物体（２）上で行われる、前述の請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３１】
前記第１の物体（１）は、接続装置の要素（１５）を含む、前述の請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３２】
前記第１の物体（１）は、前記接続装置の前記要素（１５）を形成するコネクタ（１６）である、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記接続装置の前記要素（１５）に適合された取付け場所（４２）を含む他の物体（４０）を設けるステップと、接合された前記第１の物体および前記第２の物体を前記他の物体（４０）に接続するステップとをさらに備える、請求項３１または３２に記載の方法。
【請求項３４】
他の物体（４０）を設けるステップをさらに備え、前記第１の物体本体（７）は、前記他の物体（４０）との接続を形成するように設計されている、前述の請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３５】
前記他の物体（４０）との接続は、
前記他の物体（４０）の遠位端部（４１）の前記第１の物体本体（７）への少なくとも部分的な貫入と、
接続装置の要素（１５）とのうち少なくとも１つによって形成される、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
前記第１の物体本体（７）は、前記近位面（２９）と、前記遠位面（２８）と、接続場所（５１）とを備え、前記接続場所（５１）は、前記第１の物体本体（７）の前記近位面（２９）の少なくとも一部を含み、前記第１の物体（１）は、前記第１の物体本体（７）の前記遠位面（２８）に配置され、かつ、突出部（９）を含まない前記機能領域（５０）を含む前記突出部領域（９０）を含み、前記機能領域（５０）は、前記接続場所（５１）に含まれる前記近位面部分の反対側である、請求項３４または３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記機械的押圧力を加えるステップは、第１の機械的押圧力および第２の機械的押圧力を加えることを含み、前記第１の機械的押圧力は前記第２の機械的押圧力よりも小さい、またはこれと等しい、前述の請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３８】
前述の請求項のいずれか１項に記載の方法によって製品に接合されるための装置であって、前記装置は前記第１の物体（１）であり、前記製品は前記第２の物体（２）であり、前記装置は近位端部（５）と遠位端部（６）との間で延在し、近位面（２９）と遠位面（２８）とを形成する装置本体（７）を含み、前記装置は、固体の状態の熱可塑性材料（３）を含み、前記装置は前記遠位面から突出する複数の突出部（９）を含み、前記突出部（９）は外面で前記熱可塑性材料（３）を含むことを特徴とする、装置。
【請求項３９】
前記遠位面は停止面（１２）を形成する、請求項３８に記載の装置。
【請求項４０】
前記装置はコネクタである、請求項３８または３９に記載の装置。
【請求項４１】
前記コネクタは、他の物体（４０）を前記コネクタの前記近位端部（５）に取付けるように備え付けられている、請求項４０に記載の装置。
【請求項４２】
前記突出部（９）は前記熱可塑性材料（３）で構成される、請求項３８〜４１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項４３】
前記装置は、第１の種類の突出部（３３）と第２の種類の突出部（３４）とを含み、前記第１の種類の前記突出部（３３）は、前記製品において固定されるために設計されており、前記第２の種類の前記突出部（３４）は、前記製品とは異なる第３の物体（３０）において固定されるために設計されている、請求項３８〜４２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項４４】
前記装置は、前記製品内に進められると前記製品の局所圧縮を促進するように設計および配置された構造（２４）を含む、請求項３８〜４３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項４５】
前記装置はとげ（２４）を含む、請求項４４に記載の装置。
【請求項４６】
各突出部（９）は遠位方向の延在部（２５）および厚さ（２６）を含み、前記遠位方向の前記延在部（２５）と前記厚さ（２６）との比率は少なくとも１である、請求項３８〜４５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項４７】
前記第１の物体（１）は、前記第１の物体本体（７）の遠位方向の突出部領域（９０）を含み、前記突出部領域（９０）は、前記複数の突出部（９）を含む、請求項３８〜４６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項４８】
前記突出部領域はさらに前記突出部（９）間の間隙（２７）を含み、前記第１の物体本体（７）の前記遠位面（２８）は、前記突出部領域の基部を形成し、前記突出部領域は、前記基部の表面積と前記遠位方向の突出部領域の延在部とによって与えられる全体積を有し、前記全体積は、前記複数の前記突出部（９）の体積と前記間隙（２７）の体積とで構成され、前記間隙（２７）の体積は、前記突出部（９）の体積よりも大きい、請求項４７に記載の装置。
【請求項４９】
少なくとも１つの突出部は、請求項１〜３７のいずれか１項に記載の方法で液化しないように設計された突出部を含む、請求項３８〜４８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５０】
前記第１の物体本体（７）の前記遠位面（２８）は機能領域（５０）を含み、前記機能領域は突出部を含まない、請求項３８〜４９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５１】
前記装置は強化要素である、請求項３８〜５０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５２】
破壊的な固有振動を避けることが可能な、
前記装置本体（７）の前記遠位面（２８）に配置された減衰要素（５２）と、
固定要素接続手段（１１０）を含む固定要素（１．１）および接続要素接続手段（１２０）を含む接続要素（１．２）であって、前記固定要素接続手段（１１０）と前記接続要素接続手段（１２０）とは、少なくとも前記固定要素（１．１）が前記製品に固定されると前記接続要素接続手段（１２０）が前記固定要素接続手段（１１０）に堅固に接続されるような態様で互いに適合されている固定要素（１．１）および接続要素（１．２）と、
互いに離れている複数の突出部領域（９０）と、
物理特性において不均一の装置本体（７）との特徴のうち少なくとも１つを含む、請求項３８〜５１のいずれか１項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機械工学および建築、特に、機械建築、たとえば自動車工学の分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
自動車産業、航空産業、および他の産業で使用または製造されている装置は、ユーザまたは当局による物理的な要求を満たす必要がある表面を含む。そのような要求は、特に光学特性、音響特性、熱的特性および機械特性に関係がある。たとえば、装置の品質および価値は、外面によって与えられる視覚的印象に関連し、装置のまたは装置内の振動によるノイズの発生を制限および／または適合させる必要があり、表面は、特定の感触、および／または装置の使用による劣化に対する特定の抵抗を生成するものでなければならない。
【０００３】
表面に取付けられたカバーは、上記の要求を満たす１つの手法である。そのため、カバーを表面に直接取付ける、または、それを用いてカバーを表面に取付け可能なコネクタをカバーに取付ける２つの方法が普及している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
第１の方法では、接着剤が用いられる。しかしながら、接着剤は、長期間の安定性という面で欠点がある。特に、たとえば多孔性および／または繊維性の表面を用いて、もしくはこれにカバーを取付けるために接着剤を使用する場合、安定性は不十分である。なぜなら、繊維および／または孔の最も外側の部分は接着剤に埋込まれ、接合に寄与するだけだからである。
【０００５】
さらに、接着剤の使用は時間を要し（たとえば、硬化プロセスのため）、一般に広い領域の処理を行わなければならず、たとえば、摩擦溶接の場合と同様、特定の本体形状に制限されることがある。
【０００６】
第２の方法では、通常、カバーに貫入する締結具が用いられる。リベット、釘およびねじが、そのような締結具の例である。締結具の使用、および、取付け中に生成される、または事前に開けられた穴の通過を利用した関連方法には、少なくとも光学特性および音響特性の点で欠点がある。
【０００７】
そのため、物体を接合する、特に、自動車および機械などの装置の表面に対して特定の物理特性を有するカバーを接合する他の方法が必要とされる。
【０００８】
本発明の目的は、従来技術の方法の欠点を克服する、物体の接合方法を提供することである。
【０００９】
特に、本発明の目的は、第１の物体を第２の物体に接合する方法を提供することであり、この方法では、これらの物体のうち１つは、特定の密度プロファイルを有する。当該密度プロファイルは、たとえば、音響（たとえば、減衰）特性、熱（たとえば、断熱）特性、機械特性、および光学特性のうち少なくとも１つに関する要求から生じる。
【００１０】
機械特性は、特定の、たとえば、柔軟な感触、および／または、頻繁に使用されることによる劣化に対する高抵抗の生成を含んでもよい。光学特性は、第１の物体の第２の物体への接合によって影響されない表面の要求に依存してもよい。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る方法は、第１の物体の第２の物体への接合に好適である。基本的な実施形態では、方法は以下のステップを備える。
【００１２】
・近位端部と遠位端部との間で延在し、固体の状態の熱可塑性材料を含む第１の物体を設けるステップ。
【００１３】
・近位面を含む第２の物体を設けるステップ。
・熱可塑性材料の流動部分が流動可能になり第２の物体の構造に貫入するまで、機械的押圧力および熱可塑性材料を液化可能な機械的励起を第１の物体と第２の物体とのうち少なくとも１つに対して加えるステップ。
【００１４】
・機械的励起を停止し熱可塑性材料を再固化させて、第１の物体と第２の物体との間にポジティブフィット接続を生じるステップ。
【００１５】
本方法はその基本的な実施形態において、設けられた第２の物体が低密度の領域を含むこと、および、遠位端部が、熱可塑性材料が流動可能になる前に少なくとも部分的に低密度の領域に貫入することを特徴とする。
【００１６】
熱可塑性材料が流動可能になる前に遠位端部によって少なくとも部分的に貫入される低密度の領域は、必ずしも第２の物体の低密度の領域でなくてもよい。これはまた、第１の物体が第２の物体の最も密度の低い領域において必ずしも固定されないことを表す。
【００１７】
たとえば、遠位端部によって少なくとも部分的に貫入される低密度の領域は、たとえば、第１の物体の露出面を形成する、さらに低密度の領域のための基部を形成可能である。そのような実施形態は、たとえば、車体の一部が第１の物体の一部を形成し、カバーが第２の物体を形成する場合に存在可能である。
【００１８】
好ましい実施形態は、以下の特徴のうちの少なくとも１つを含んでもよい。
・機械的励起を加えるステップは、近位面に対して角度を有して延びる軸に沿って機械的振動を加えることを含み、設けられた第２の物体の近位面は、低密度である。
【００１９】
少なくとも本実施形態では、低密度の領域は、近位面に対して直角に、すなわち、近位面から遠位方向に延在する。この低密度の領域は、低密度の近位領域でもよい。低密度の近位領域は、近位面を含んでもよい。
【００２０】
・設けられた第１の物体は、第１の物体本体と、少なくとも１つの第１の物体本体の遠位方向の突出部とを含む。突出部は、遠位端部を形成し、固体の状態の熱可塑性材料を含む。
【００２１】
本実施形態では、熱可塑性材料が流動可能になる前に少なくとも部分的に低密度の領域に貫入するのは、１つの突出部（または複数の突出部）である。さらに、第１の物体は、熱可塑性材料を再固化させるステップの後で突出部分を含み、突出部分は、少なくとも部分的に低密度の領域に貫入する。
【００２２】
・少なくとも局所的に低密度の領域の圧縮強度を変化させるステップ。
ここでいう「圧縮強度」という用語は、ある領域が変位される前に、すなわち、当該領域を規定する材料が（さらに）圧縮される前に領域によって生成される、１平方ミリメートルあたりの最大の力を表す。それゆえ、圧縮強度はまた、さらなる圧縮に対する抵抗または剛性とみなすこともできる。
【００２３】
圧縮強度は、たとえば、応力ひずみ実験で測定されるような応力に相当する。
圧縮強度（応力）の変化は、加えられた機械的押圧力および機械的励起が熱可塑性材料を液化させることができるようなものでもよい。言い換えると、低密度の領域は、圧縮強度を変えることなく、機械的押圧力および機械的励起を加えるステップにおいて熱可塑性材料を液化させるために必要な圧縮強度を提供することができないようなものでよい。
【００２４】
少なくとも局所的に低密度の領域の圧縮強度を変更するステップは、臨界圧縮強度が生成されるまで、すなわち、機械的押圧力および機械的励起を用いて熱可塑性材料を液化させるために必要な圧縮強度に到達するまで、行うことが可能である。
【００２５】
機械的押圧力および機械的励起を加えるステップにおいて熱可塑性材料を液化させるために必要な圧縮強度の変化は、加えられる機械的押圧力および機械的励起によって決まることがある。
【００２６】
特に、圧縮強度の変化は、圧縮強度の増加である。
多くの実施形態では、圧縮強度の増加は、少なくとも低密度の領域の局所圧縮によって引き起こされる。言い換えると、本方法は、少なくとも局所的に低密度の領域を圧縮するステップを含んでもよい。
【００２７】
特に、圧縮強度は、低密度の領域の高密度化によって決まることがあり、当該高密度化は、圧縮によって引き起こされる。
【００２８】
低密度の領域は、熱可塑性材料を液化するために加えられる機械的押圧力によって圧縮可能である。
【００２９】
熱可塑性材料を液化するために機械的押圧力および機械的励起を加えるステップでは、加えられた機械的押圧力および機械的励起を用いた熱可塑性材料の液化に十分な圧縮強度の増加を引き起こした低密度の領域の圧縮の後で、機械的励起を加える、すなわち、スイッチを入れることが可能である。
【００３０】
少なくとも局所的に低密度の領域の圧縮強度を変更するステップ、または、少なくとも局所的に低密度の領域を圧縮するステップによって、本方法は、第１の物体と第２の物体との間のポジティブフィット接続による第１の物体の第２の物体への接続に好適になる。この方法では、ポジティブフィット接続は、第１の物体が第２の物体に接合される前に、低密度の領域に相当する第２の物体の領域において確立される。
【００３１】
実施形態では、低密度の領域は、基本的にインコヒーレント材料、すなわち、たとえば圧縮力などの外力にさらされると相互作用が弱くなるだけである構成要素を含む材料で形成される。
【００３２】
互いにある程度移動可能な力がかかっている状態の繊維を含む、またはこれらで構成される材料は、インコヒーレント材料の例である。
【００３３】
構成要素間の弱い相互作用が、設けられたような第２の物体に存在している必要はない。そうではなく、この弱い相互作用は、方法が行われている間に第２の物体に作用する力の結果生じることがある。そのような力は、構成要素間の接続を切断させることがある。たとえば、材料は、バインダ材料によって局所的に接続された繊維、たとえば、熱処理と組合わされて材料の特定の密度を規定する樹脂粉末または溶融繊維でもよい。
【００３４】
多くの実施形態では、第２の物体内に貫入する、またはこれを貫通する遠位端部は、１つまたは複数の突出部である。
【００３５】
本明細書では、物体、製品、装置などの内部の相対的な配置、および物体間、製品間、装置間などの相対的な配置は、第１の物体の中間に位置する起点に対して与えられる。他の態様で説明されていない場合、起点の最も近くに配置された物体の表面を物体の近位面と呼び、物体の対応する表面、たとえば、物体の反対側に配置された対応する面を遠位面と呼ぶ。第１の物体の場合、第１の物体が接触させられる、および／または場合によっては、接合される他の物体の近位面に向けられた面は、第１の物体の遠位面と呼ばれる。言い換えると、近位面は常に、方法が行われている間は遠位面に接触させられている、および／または、場合によっては接合されている。その結果、１つ（または複数）の突出部が第１の物体上で遠位方向に配置される。
【００３６】
多くの実施形態では、突出部分は、熱可塑性材料を再固化させるステップの後で残される、突出部の一部があることを意味する。この一部、つまり突出部分は、第２の物体の最も外側の領域に制限されないが、第２の物体の体積内に延在する。残されるということは、突出部分を規定する材料が第２の物体の構造内に貫入していないことを意味する。
【００３７】
突出部分が第２の物体に貫入する距離は、応用例によって決まる。しかしながら、第２の物体の近位面に直角な突出部分の貫入深さは、第２の物体の近位面に平行な方向の突出部分の延在部よりも大きな場合がある。これは、近位面に直角の延在部と近位面に平行な延在部との比率が少なくとも１、特に１〜５、たとえば１．５〜４または２〜３であることを表す。
【００３８】
突出部分のわずかに異なる定義および／または突出部分を特徴付ける他の特徴は、以下の通りである。
【００３９】
本明細書では、低密度の面または領域は、多孔性であること、線維性であること、および／または柔軟であることのうち少なくとも１つであること、ならびに／または、複数の構造、空隙、開口部などを含むことを表す。当該構造、空隙、および／または開口部は、減衰可能である、特に、たとえば音響減衰および／または振動減衰可能である。
【００４０】
実施形態では、特に詳細に以下で説明するような低密度の領域を圧縮するステップを含む方法の実施形態では、低密度の領域は、機械的押圧力および機械的励起を加えるステップの間に、それに沿って機械的押圧力が加えられる軸に沿って圧縮可能である。このような圧縮によって、低密度の領域の厚さを、たとえば１０〜９０％低減可能である。この厚さは、機械的押圧力が加えられる軸に沿って測定される。特に、厚さを３０〜９０％、たとえば６０〜８０％、または２０〜８０％、たとえば３０〜７０％低減可能である。
【００４１】
圧縮比は、低密度の領域の圧縮の場合の他の測定値である。特に、圧縮比は、局所圧縮が考慮される場合は好適な測定値である。 突出部の領域における圧縮比は、１．１〜１０、特に１．２５〜５、たとえば、１．４〜３．３でよい。
【００４２】
低密度の領域を形成する材料または材料組成は、局所的に圧縮可能になるようなものでよい。たとえば、第１の物体の突出部または第２の物体に取付けられた製品の突出部領域によって発生するような局所的な機械的負荷は、低密度の領域の局所圧縮を引き起こすことがある。
【００４３】
低密度の領域の局所的なおよび／または「全体的な」圧縮は、弾性圧縮でよい、または主として弾性圧縮でもよい。これは、圧縮を引き起こす機械的負荷を取り除いた後で圧縮が緩和する（消滅する）、または、ほとんど緩和することを意味する。言い換えると、設けられた第２の物体は、弾性変形可能でもよい。また、弾性圧縮可能な第２の物体に対する接合方法の適用可能性は、硬い、すなわち圧縮可能でない物体、または、塑性的に変形する、すなわち、不可逆的な部分を含む物体のみ、たとえば中空構造板（ＨＣＢ）を利用した公知の接合方法と比べると、重要な利点である。
【００４４】
それゆえ、低密度の面または領域は、多くの実施形態では、多孔性であること、線維性であること、柔軟であることのうち少なくとも１つ、および／または、複数の構造、空隙、開口部などを含む面もしくは領域だけでなく、圧縮可能、特に弾性圧縮可能な面または領域を表す。さらに、面または領域は局所的に圧縮可能である、すなわち、異なる態様で圧縮される領域を含むことができるように圧縮可能である。
【００４５】
圧縮は、圧縮強度の増加につながることがある。
実施形態では、第２の物体は第２の物体組成で構成されてもよく、第２の物体の構造は、本質的に当該組成によって形成されてもよい。たとえば、構造は孔、空隙、チャネルなどでもよい。
【００４６】
たとえば、第２の物体は繊維、布、発泡樹脂製品、多孔性材料、厚紙などを含んでもよい、または、これらで構成されてもよい。第２の物体は一連の層で形成されてもよく、それらの層のうち一部は、剛性であること、非圧縮性であること、高密度である（すなわち、孔、空隙、チャネルなどの密度が低い）こと、および耐負荷であることのうち少なくとも１つでよい。第２の物体を形成する第２の物体および／または層は、位置に依存しない組成を有してもよい。さらにまたは代替的に、一連の層は位置に依存しなくてもよい。
【００４７】
特に、熱可塑性材料を再固化させるステップの後に突出部が生じる方法の実施形態では、構造は、非常に効果的な固定、すなわち、第２の物体の表面上だけでなくその体積における固定も可能になるようになっている。しかしながら、非常に効果的な固定のための特定の構造が必要でない実施形態も想定可能である。以下で説明するような近位最上層を含む実施形態、または以下で説明するような、第３の物体の取付けを目的とした、第３の物体が突出部分の低密度の領域内への少なくとも部分的な貫入を保証する実施形態は、そのような実施形態の例である。
【００４８】
さらにまたは代替的に、たとえば第２の物体の表面を粗くすることによって、および／または、そのような構造を生成する第２の物体のための生産プロセスを使用して、第２の物体の構造を生成することも想定可能である。
【００４９】
機械的励起は、機械的押圧力を加える前後に、またはそれと同時に開始可能である。機械的励起の前に開始する機械的押圧力は、接合の質という点で、特に生成される接合の深さおよび接合強度の点で、好ましいことがある。しかしながら、機械的励起によって１つ（または複数）の突出部の貫入挙動を最適化しやすくする構成も想定可能である。これらの構成のうち一部については、以下で説明する。
【００５０】
機械的押圧力は、機械的励起を停止した後で熱可塑性材料の再固化に十分な時間にわたって持続可能である。
【００５１】
機械的押圧力は、機械的押圧力および機械的励起を加えるステップの間、場合によっては熱可塑性材料の再固化の間に変化してもよい。
【００５２】
第１の物体の熱可塑性材料は、機械的励起によって生成される機械的エネルギーの吸収によって、特に物体が互いに押圧されている間は機械的発振／振動によって、流動可能になることが可能である。たとえば、機械的振動エネルギーは、第１の物体および／または第２の物体を通じて第１の物体の熱可塑性材料および第２の物体の材料によって生成された界面に結合可能である。界面では、外部摩擦、そしておそらく内部摩擦によって、熱可塑性材料が加熱し流動可能になる。流動可能な熱可塑性材料はその後、加えられた圧力によって、第２の物体の構造内に押圧される。
【００５３】
当該界面を形成する第１の物体および／または第２の物体の一部は、エネルギー誘導部として機能可能なプロファイルを含んでもよい、すなわち、エネルギー吸収および発熱が、自動的にそれぞれの界面上またはその周囲に集中する。
【００５４】
一実施形態では、設けられた第２の物体は、近位面からの距離の関数として増加する密度プロファイルを含む。特に、密度は、近位面に直角の遠位方向に増加する。
【００５５】
この密度の増加は、連続的または段階的でもよい。
第２の物体が近位面と遠位面との間で延在する場合、密度は第２の物体の制限された範囲にわたってのみ増加可能である。
【００５６】
低密度の領域は近位面に位置してもよい、低密度の領域は遠位面に位置してもよい、または、低密度の領域は、近位面と遠位面との間のどこかに位置してもよい。
【００５７】
たとえば、低密度の第２の領域、近位面に位置する領域と遠位面に位置する他の領域とを想定可能である。
【００５８】
一実施形態では、第２の物体は、近位面に位置する低密度の領域（すなわち、低密度の領域が近位領域である）と、低密度の領域の遠位方向に位置する他の高密度の領域とを含む。
【００５９】
そうすると、低密度の領域は、高密度の領域よりも（すなわち、他の領域よりも）密度の低い領域である。
【００６０】
高密度の領域における「高密度」という用語または高密度の領域は、他の領域の密度、特に低密度の領域の密度に対する当該領域の密度を表すために使用される。しかしながら、この用語は必ずしも、「高密度」の領域が複数の構造、空隙、開口部などを含まないことを表すわけではない。また、当該領域が圧縮可能でないこと、または当該領域を圧縮して臨界密度および／または圧縮強度（詳細は以下で説明）を生成する必要がないことを表すわけでもない。そうではなく、当該領域は、低密度の領域にまつわる全ての物理的特性を有してもよい。しかしながら、第２の物体は、当該「高密度」の領域よりも密度の低い少なくとも１つの領域を含む。
【００６１】
他の実施形態では、他の領域が低密度の領域の遠位方向に配置されており、この低密度の領域は近位面に位置していない。
【００６２】
代替的にまたは他の領域に加えて、低密度の領域は、近位面からの距離の関数として増加する密度を有してもよい。
【００６３】
一実施形態では、設けられた第２の物体は近位最上層を含み、低密度の領域が近位最上層の遠位方向に配置されており、方法は、熱可塑性材料の液化の前に突出部に近位最上層を通過させるステップを含む。
【００６４】
近位最上層は、第２の物体の必須の部分、たとえば、「中空コア」状の板のカバー層でもよく、低密度の領域は、少なくとも部分的にコア領域、たとえば、（人工）皮革で形成された装飾および／もしくは機能カバー層などのカバー層、または他の外装材などを充填する。
【００６５】
近位最上層は、方法の他のステップで設けられてもよい、および、方法のさらに他のステップで第２の物体の近位面上に位置してもよい。特に、近位最上層は、以下で説明するような第３の物体、たとえば、金属シート、ホイル、またはカバー層でもよい。しかしながら、たとえば、上述のようなカバー層または外装でもよい。
【００６６】
一般に、近位最上層の密度は低密度の領域の密度よりも高い。
近位最上層は、他の高密度の領域でもよい。
【００６７】
近位最上層は、上述の第２の物体のいずれかの密度プロファイルに寄与してもよい、または、そのような密度プロファイルに対して付加的なものでもよい。
【００６８】
特に、低密度の領域、存在する場合は、他の領域のいずれかの密度プロファイルに対して付加的なものでもよい。
【００６９】
高密度の領域が必要でない構成を想定可能である。たとえば、第１のステップで、遠位端部が部分的に低密度の領域に貫入するように、機械的押圧力を加えることができる。続く第２のステップでは、熱可塑性材料が流動可能になるような振幅で、機械的振動を加えることができる。さらに、第１の物体が第２の物体に貫入する速度を低減させるために、機械的押圧力を低減可能である。
【００７０】
代替的にまたはさらに、近位最上層または低密度の領域の近位方向に配置された他の層は、突出部が当該層に押込まれると熱可塑性材料を温めることができる。このように温めることは熱可塑性材料の液化に十分ではないが、機械的押圧力および熱可塑性材料を液化可能な機械的励起を加えるステップで必要な機械的押圧力および機械的励起を低減させる。
【００７１】
上述のようないずれかの密度プロファイルを有する第２の物体を含む、および場合によっては近位最上層を含む実施形態では、第１の物体の遠位端部（１つ（または複数）の突出部のこともある）が、熱可塑性材料が流動可能になる前に少なくとも部分的に低密度の領域に貫入する。
【００７２】
密度プロファイルは、低密度の領域における第２の物体の密度が熱可塑性材料の液化に必要な圧力を生成するほど高くならないようにすることができる。特に、低密度の領域の密度は、機械的押圧力および機械的励起が１５秒未満または１０秒未満、たとえば５秒または２秒未満加えられると熱可塑性材料を液化させるほど高くはない。特に、当該密度は、機械的押圧力および機械的励起が０．１秒〜１秒、たとえば０．１〜０．５秒間加えられると液化を引き起こすほど高くはない。
【００７３】
代替的にまたはさらに、熱可塑性材料の液化に必要な機械的励起を加えるステップは、低密度の領域を通って第１の物体の遠位端部に貫入した後に開始する。
【００７４】
第２の物体および／または低密度の領域のいずれかの密度プロファイルに適用可能な実施形態では、方法は、熱可塑性材料の液化に必要な臨界密度が生成されるように、低密度の領域を少なくとも局所的に加えるステップを含む。
【００７５】
臨界密度は、臨界圧縮強度が確立される密度に相当する。
少なくとも局所的に低密度の領域を圧縮するステップは、機械的押圧力および熱可塑性材料を液化可能な機械的励起を加えるステップのサブステップでもよい。
【００７６】
特に、低密度の領域を少なくとも局所的に臨界密度まで圧縮するステップは、機械的励起を加えるステップの前でもよい。
【００７７】
確立されることが必要な臨界密度は、液化が発生した後で機械的押圧力および機械的励起を加える目標時間によって決まる。
【００７８】
圧縮は、全体的な圧縮および／または局所的な圧縮でもよい。
全体的な圧縮は、１つ（または複数）の突出部の周囲だけではなくより広い領域にわたって低密度の領域を圧縮することによって、確立することができる。たとえばこれは、第１の物体本体によって行うことができる、特に、その遠位面またはその一部によって行うことができる。特に、第１の物体本体は、少なくとも部分的に低密度の領域に貫入可能である。
【００７９】
代替的に、全体的な圧縮は、第１の物体を使用して第２の物体に取付けられた他の物体によって同じ態様で確立可能である。
【００８０】
局所圧縮は、１つ（または複数）の突出部によって、たとえば、１つ（または複数）の突出部がその内部に押し進められる低密度の領域の１つ（または複数）の部分を変位させることによって、確立することができる。
【００８１】
実験によると、特にインコヒーレント材料、たとえば線維性材料から形成されるパネルは、力（負荷）がそのような材料に局所的に加えられると驚くべき応力ひずみ挙動を示すことが分かった。ここでいう「局所的に」は、力（負荷）がインコヒーレント材料によって形成された製品の領域に加えられることを表し、当該領域は、当該製品の対応する延在部よりも大幅に小さい。
【００８２】
以下の挙動は、押圧力を製品に対して直角に局所的に加えると、インコヒーレント材料の様々な製品において観察された。
【００８３】
・ひずみに対する応力のほぼ線形の依存性は、ひずみを製品に加えるとすぐに観察可能である。当該ほぼ線形の依存性は、線形の依存性の第１の領域を形成する。第１の領域におけるひずみに対する応力の線形の依存性は、第１の傾きを有する直線によって近似可能である。
【００８４】
・ひずみに対する応力の依存性が、ひずみがさらに増大されると線形の依存性の第１の領域を着実に辿る遷移領域。
【００８５】
・ひずみがさらに増大されると、ひずみに対する応力のほぼ線形の依存性を有する第２の領域が、遷移領域を辿る。当該第２の領域におけるひずみに対する応力のほぼ線形の依存性は、第２の傾きを有する直線によって近似可能であり、第２の傾きは第１の傾きよりも大きい。
【００８６】
押圧力（負荷）は、４〜２００ｍ２の妥当な表面積を有するインテンダによって加えられた。しかしながら、先に要約した挙動が、妥当な表面積の範囲に制限されると示唆しているわけではない。
【００８７】
この挙動のおかげで、広範囲のインコヒーレント材料が、機械的押圧力および機械的励起、特に振動を用いた、熱可塑性材料の液化に依存する接合方法での使用に驚くほど好適である。なぜなら、広範囲のインコヒーレント材料は、線形の依存性の第２の領域が存在するだけで、熱可塑性材料の液化に必要な応力レベル、すなわち、臨界圧縮強度に到達するからである。
【００８８】
それゆえ、低密度の領域を圧縮するステップは、材料の応力ひずみ挙動が線形の依存性の第２の領域内になるようなものでよい。
【００８９】
応力ひずみ図において第１の傾きと第２の傾きとが交差するひずみ値は、観察された応力ひずみ挙動の固有値である。
【００９０】
低密度の領域を圧縮するステップは、少なくとも材料が当該固有値まで圧縮されるようなものでよい。
【００９１】
代替的にまたはさらに、当該固有値は、機械的押圧力および熱可塑性材料を液化可能な機械的励起を加えるステップにおいて使用される機械的励起を加える、すなわち、このような機械的励起を作動させるための低閾値を規定可能である。言い換えると、機械的励起は、当該固有ひずみ値を引き起こす押圧力が加えられると作動可能である。
【００９２】
さらに、パネルが本来の形状に戻ることをパネルの孔、開口部などに押圧された液化された熱可塑性材料が妨げない限り、パネルの変形は大半は可逆的なものでよいことが分かった。
【００９３】
しかしながら、たとえばパネル内に結合されたエネルギーが永久的な高密度化につながるほど高くない場合、低密度の領域の変形が不可逆的な物である構成もある。たとえば、低密度の領域は、方法が行われている間に溶融する繊維を含んでもよい。
【００９４】
接合力という点で、いずれの永久的な変形にも利点がある。
特にインコヒーレント材料では、臨界密度は１つ（または複数）の突出部の周囲にのみ、たとえば、臨界密度に到達するには十分ではない量だけ全体的な圧縮の局所的な増加によって確立可能である。
【００９５】
低密度の領域とは異なる第２の物体の領域、および／または、近位最上層、および／または、第２の物体に取付けられる、もしくは取付けられた任意の物体（たとえば、第３の物体、カバー層、外装材）の少なくとも一部も圧縮可能でよい。それゆえ、これらの領域および／または物体は、熱可塑性材料の液化を好み、第１の物体を第２の物体に接合する方法が行われている間に確立される密度プロファイルに寄与することがある。特に、液化は、そのような領域および／または物体でも起こることがある。
【００９６】
さらに、第１の物体の遠位端部、特に１つ（または複数）の突出部は、第２の物体内に押し進められると第２の物体の局所圧縮を促進するように設計および配置された構造を有してもよい。特に、当該構造が低密度の領域内に押し進められると少なくとも局所的に圧縮されるのは、低密度の領域である。
【００９７】
第１の物体の第２の物体内への押込みは、第２の物体に対する第１の物体の移動、特に（部分的な）貫入移動を含む他のステップで行うことができる。一般に、局所圧縮は、当該構造の設計および配置によって、ならびに当該相対移動によって生じる効果である。
【００９８】
局所圧縮を促進するように設計および配置された構造は、低密度の領域を局所的に圧縮する（すなわち、局所的に密度を増加させる）効果に加えて、以下の効果のうち少なくとも１つを有してもよい。
【００９９】
・第１の物体が低密度の領域内に押込まれると、第２の物体の材料、たとえば繊維が遠位方向に引っ張られる。これによって、特に第２の物体が繊維を含む場合、フェルト化というさらなる効果につながる。
【０１００】
・第２の物体の材料が当該構造、それゆえ、１つ（または複数）の突出部に埋込まれる。これによって、使用の際に接合された第１の物体および第２の物体に作用する負荷がより均一に分散する。
【０１０１】
溶接部が当該構造または突出部一般と第２の物体との間に形成されるように、および／または、第２の物体の変化が構造的な特性であるように、第２の物体が熱可塑性材料を含む場合、実施形態の質を増大させることができる。溶接部を含む実施形態は、以下で詳細に説明する。
【０１０２】
たとえば、第１の物体は、少なくとも１つのとげ、たとえば捕獲用とげおよび／または引張用とげの形状のとげを含んでもよい。とげは、突出部よりも大幅に小さくてもよい、または、とげが突出部の全体的な形状に寄与するような大きさを有してもよい。後者の場合、突出部の長手方向軸（突出軸とも呼ばれる）に垂直な平面における突出部の断面は、とげの形状に大きく依存することがある、および／または、たとえばとげの存在によって当該平面の位置に依存することがある。
【０１０３】
突出軸に沿ってずれを有してまたはずれを有さずに配置された複数の先端部は、局所圧縮を促進するように設計および配置された構造の他の例である。
【０１０４】
そのようなとげまたは構造一般は、遠位端部を貫入することによって、たとえば、繊維を収集することによって、面する密度を増大させるように配置可能である。言い換えると、とげによって確実に、遠位端部の第２の物体への貫入深さに依存して遠位端部の前方の密度が増加する。
【０１０５】
そのようなとげは、第２の物体が増加する密度プロファイルを含む実施形態でも存在可能である。
【０１０６】
低密度の領域の圧縮に加えて、低密度の領域の材料をこれに応じて選択することによって、溶接部を、熱可塑性材料と１つ（または複数）の突出部を取り囲む圧縮領域との間で形成可能である。
【０１０７】
溶接部が形成される実施形態について、以下で詳細に説明する。たとえば、低密度の領域は、熱可塑性プラスチック繊維を含んでもよい。
【０１０８】
低密度の領域の圧縮を含む実施形態の利点は、当該領域が、概ねまたは特定の位置において熱可塑性材料の液化に必要な密度を有する必要がないことである。そうではなく、密度は低くてもよい、および／または均一でもよい。先に指摘したように、必要な密度または密度プロファイルは、第１の物体を第２の物体に接合するプロセスの間に生成可能である。
【０１０９】
第２の物体の正確な密度プロファイルとは関係なく、遠位端部または遠位端部の一部、たとえば、複数の突出部のうち少なくとも１つは、第２の物体を近位端部から遠位端部に貫通することができる。その後、第１の物体の第２の物体への接合は、頭部形成凹部を有する近位面を含むアンビルを使用して確立可能である。本実施形態では、方法は、第１の物体の貫入している遠位端部が頭部形成凹部に入るように、アンビルの近位面を第２の物体の遠位端部に対して位置決めするステップを含む。
【０１１０】
低密度の領域を有する、たとえば表面で、場合によっては、当該表面に直角の方向に増加する密度を有する第２の物体の例は、自動車、列車、飛行機などの乗り物で、たとえば荷物室で、乗り物の内部で、または操舵室の周囲で使用されるパネル、絶縁体、覆い、フェアリング、トリム、担体、緩衝材、および装飾品である。
【０１１１】
たとえば、第２の物体は、天然繊維または合成繊維、たとえば、綿花またはポリエステル繊維を含んでもよい。これらの繊維は、プラスチック、特に熱可塑性材料に埋込まれてもよく、これらの繊維の自由端、すなわちプラスチックに埋込まれていない繊維の一部は、低密度の領域を形成する。繊維およびプラスチックの配置は、密度が近位面から始まって連続して増加するような、場合によっては、遠位面に向かって再び減少するようなものでもよい。しかしながら、繊維およびプラスチックの配置は、密度が繊維の自由端によって形成された領域において、すなわち、低密度の領域において基本的に一定であるように、および／または、密度がプラスチックに埋込まれた繊維によって形成された領域において基本的に一定になるようなものでもよい。特に、プラスチックに埋込まれた繊維によって形成された領域に入ると、基本的に階段状に密度が増加することがある。
【０１１２】
どこか、特に近位面においてまたはこれに近接してその表面に直角な方向に密度が増加する第２の物体の他のグループは、コアに取付けられた機能層を含むパネル、覆い、フェアリング、トリム、および担体である。たとえば、機能層は、特に複数の開口部、空隙、移動可能な構成要素および／または非剛性の構成要素を含むことによって、柔軟な状態、柔軟にできる状態、減衰できる状態、および抑制できる状態のうちの少なくとも１つでもよい。
【０１１３】
他の例は、発泡樹脂製品上に配置された最上層、たとえば、人工皮革で形成された最上層を含むダッシュボードであり、発泡樹脂製品は、最上層からの距離が大きくなるほど、密度および剛性が増大する。そのようなダッシュボードは、近位最上層を含む第２の物体の例とみなすことができ、低密度の領域は、近位最上層の遠位方向に配置される。
【０１１４】
一群の実施形態では、第１の物体は、ねじ山、ケーブルホルダ、スナップロックまたは差込みロックの要素などの、接続装置の要素を含む。
【０１１５】
実施形態では、第１の物体はコネクタである。特に、第１の物体は、接続装置の当該要素を形成してもよい、または、当該要素でもよい。
【０１１６】
一実施形態では、方法はさらに、接続装置の要素に適合された取付け場所を含む他の物体を設けるステップと、第１の物体および第２の物体を他の物体に接続するステップとを備える。
【０１１７】
特に、他の目的は、第２の物体、たとえば、パネル、覆い、フェアリング、トリム、または担体を搭載予定の装置でもよい。
【０１１８】
取付け場所は、第１の物体で構成される、または形成される接続装置の要素の等価物でもよい。
【０１１９】
一実施形態では、方法は、他の物体を設けるステップを含み、第１の物体は、他の物体との接続を形成するように設計された第１の物体本体を含む。第１の物体本体は、以下で説明する実施形態のいずれか１つに係るものでもよい。
【０１２０】
他の物体は、くぎ、ねじ、リベットなどの固定要素でもよい。
他の物体は、第１の物体、第２の物体、および他の物体とは異なる物体を第１の物体および／または第２の物体に搭載するように備え付けられてもよい。
【０１２１】
特に、設けられた他の物体は、遠位端部、たとえば先細りの遠位端部を含んでもよく、第１の物体本体と他の物体との間の接続は、少なくとも部分的に第１の物体本体に貫入する他の物体の遠位端部によって生成される。
【０１２２】
方法は、他の物体の遠位端部を第１の物体本体に対して位置決めする他のステップと、第１の物体、第２の物体、または他の物体のうち少なくとも１つに機械的押圧力を加える他のステップとを含んでもよく、機械的押圧力は、他の物体の遠位端部が少なくとも部分的に第１の物体本体に貫入するようになっている。
【０１２３】
特に、当該他のステップは、機械的励起を停止し熱可塑性材料を再固化させるステップの後で、すなわち、第１の物体を第２の物体に接合した後で行われる。
【０１２４】
たとえば、第１の物体は強化要素でもよい。そのような強化要素は、第２の物体に接合された後に第２の物体の機械的安定性を増大させる効果を有する。言い換えると、第１の物体は、第１の物体を介した他の物体と第２の物体との間の確実な接続が確立可能になるように、第２の物体を局所的に強化するように設計されている。
【０１２５】
強化要素としての第１の物体の使用は、特に第２の物体の密度プロファイルが特定の接続、たとえば、くぎ、ねじ、リベットなどを利用した接続を認めない場合に利点を有する、および／または、第２の物体の機械的安定性は、様々な接続方法をたとえば第２の物体を曲げることができることによる、確実な接続のために使用することはできない場合に利点を有する。くぎ、ねじ、リベットを利用した接続、および、接着剤を利用した方法は、たとえば第２の物体を折り曲げることができる場合に、他の物体と第２の物体との間に確実な接続をもたらさない接続の例である。
【０１２６】
さらにまたは代替的に、第１の物体本体と他の物体との間の接続は、上述のような接続装置の要素を含む第１の物体本体によって、および、関連する等価要素を含む他の物体によって生成可能である。
【０１２７】
接続場所として作用する第１の物体を使用して（すなわち、二段階プロセスを使用して）、第１の物体および第２の物体と異なる物体を第２の物体に接続する、および／または取付けることの重要な利点は、当該物体を再び取り外すことができることである。この説明は、当該接続および／または取付けの具体的な実現とは関係なく当てはまる。特に、第１の物体は、接続装置の要素を含んでもよい、または、第１の物体本体は、当該接続を形成するように設計されてもよい。
【０１２８】
一実施形態では、第１の物体本体は、近位面、遠位面、および接続場所を含む。接続場所は、第１の物体本体の近位面の少なくとも一部を含む。たとえば、接続場所もしくはその一部は、当該近位面部分から突出部として延在し、または、接続場所の一部は、第１の物体本体における開口部であり、当該近位面部分は、開口部の口部を形成する。
【０１２９】
本実施形態では、第１の物体は、突出部領域、特に以下で説明する実施形態のいずれか１つにおける、第１の物体本体の遠位面に配置された突出部領域と、機能領域、特に以下で説明する実施形態のいずれか１つにおける、突出部を含まない機能領域とを含み、機能領域は、接続場所によって構成される近位面部分の反対側である。
【０１３０】
実施形態では、機械的押圧力および機械的励起は、第１の物体および第２の物体のうち少なくとも１つに対して局所的に加えられる。言い換えると、第１の物体は、互いに分離した接合場所において第２の物体に接合されている、すなわち、接合が、連続した広い接合領域ではなく、接続地点を使用することによって生成される。
【０１３１】
たとえば、接合場所は、その全体にわたって第１の物体および第２の物体が接合される固有の延在部よりも大幅に小さな固有の長さを有する、円形、楕円形、矩形、または四角形でもよい。特に、固有の長さは、数ｍｍ〜数ｃｍ、たとえば、１ｍｍ〜１０ｃｍ、特に１ｍｍ〜５ｃｍ、たとえば、０．５ｍｍ、１ｃｍ、２ｃｍ、３ｃｍ、４ｃｍ、または５ｃｍである。しかしながら、たとえば、第１の物体が閉鎖した形状、または、中心開口部を有する部分的に閉鎖した形状を形成する場合、１０ｃｍより大きい固有の長さが必要となる状況を想定可能である。
【０１３２】
そのような実施形態では、機械的押圧力および機械的励起を加えるステップと機械的励起を停止し熱可塑性材料を再固化させるステップとは、第１の物体または第２の物体のうち少なくとも１つの上の異なる位置で複数回繰り返される。
【０１３３】
第１の物体と第２の物体が接合場所を含むこれらの物体の組立品を形成するように配置可能な限り、および、機械的押圧力および機械的励起を加えるために使用される道具がこれらの場所がアクセス可能である限り、これらの物体の形状に関する制限がないことが本実施形態の利点である。
【０１３４】
特に、第１の物体および／または第２の物体は、基本的に平面である必要はなく、これらの物体のうち１つまたは双方は曲線状でもよい。さらに、各々について接合場所の位置に関する規制はない。たとえば、互いに平行に延びる１つまたは複数の平面上に接合場所を配置する必要はない。
【０１３５】
機械的押圧力および機械的励起を加えるように備え付けられる道具の例は、手持ち式のソノトロード、またはロボットアームに搭載されたソノトロードである。
【０１３６】
機械的押圧力および機械的励起を加えるステップと機械的励起を停止し熱可塑性材料を再固化させるステップとを繰り返す回数は、第１の物体と第２の物体との形状および材料、ならびに必要とされる接合強度によって決まる。
【０１３７】
実施形態では、それに沿って機械的振動が発生する軸は、近位面に対して基本的に垂直である。
【０１３８】
別々の接合場所の場合、それに沿って機械的振動が発生する軸は、接合場所を画定する近位面の部分に基本的に垂直である。
【０１３９】
第１の物体の近位端部は、機械的押圧力および機械的励起を受けるために備え付けられたカップリングイン面を含んでもよい。第１の物体と第２の物体との組立品が形成されるように第１の物体および第２の物体を互いに関連して配置するステップの後のカップリングイン面は、近位面または接合場所を画定する近位面の一部に対して平行に配置可能である。
【０１４０】
一実施形態では、設けられた第１の物体はカップリングイン面を含み、方法はさらに、カップリングイン面に適合されたカップリングアウト面を含むソノトロードを設けるステップと、機械的押圧力を加えるステップの前にカップリングアウト面をカップリングイン面に接触させるステップとを備える。
【０１４１】
代替的に、第２の物体、特に第２の物体の遠位面は、カップリングイン面を含んでもよい。言い換えると、熱可塑性材料の液化に必要な機械的押圧力および機械的励起は、第２の物体の遠位面に加えることができる。
【０１４２】
一実施形態では、第１の物体、第２の物体、およびソノトロードは、第２の物体が第１の物体とソノトロードとの間になるように、ならびに、方法が行われている間に第２の物体の近位面が少なくとも１つの突出部と接触しているように、または第１の物体の少なくとも１つの突出部と接触するように、互いに関連して配置可能である。
【０１４３】
たとえば、第１の物体を、熱可塑性材料を含む少なくとも１つの突出部が配置された車体の一部で形成することができる。第２の物体はカバーでもよい。カバーの形状は、車体の形状および／または１つ（もしくは複数）の第１の物体の配置に適合可能である。例示的な本実施形態によると、第２の物体は第１の物体上に位置決めされ、ソノトロードは、突出部と接触している第２の物体の表面領域と反対側である、第２の物体の表面領域上に当てられる。
【０１４４】
機械的押圧力および機械的励起は、ソノトロードを用いて第２の物体の遠位面に加えることができる。方法の本実施形態では、第２の物体の遠位面は、物体の表面が第１の物体の中間の起点に対して規定されるために、ソノトロードを操作するユーザにとっての、露出した「近位」面である。
【０１４５】
ソノトロードが第２の物体に当てられる実施形態では、方法は、第２の物体を圧縮するステップ、たとえば、低密度の領域を圧縮するステップを備えてもよい。特に、圧縮は、第２の物体が第２の物体の遠位面に加えられる機械的励起を伝達可能になるようなものでよい。
【０１４６】
上述の驚くべき応力ひずみ挙動によって、広範囲のインコヒーレント材料が、機械的押圧力および機械的励起、特に振動を用いて熱可塑性材料の液化に依存する接合方法において使用される機械的励起を伝達するために好適になる。また、これはなぜなら、線形依存性の第２の領域が存在していることによってのみ、広範囲のインコヒーレント材料は、機械的励起を伝達するために必要な応力レベルに到達するからである。
【０１４７】
それゆえ、低密度の領域を圧縮するステップは、材料の応力ひずみ挙動が線形依存性の第２の領域内になるように、および／または、材料が第１の傾きおよび第２の傾きの交差によって与えられる固有のひずみ値まで圧縮されるようなものでよい。
【０１４８】
ソノトロードが第１の物体に当てられる実施形態では、機械的押圧力および機械的励起 を第１の物体／第２の物体に加えるステップは、第２の物体が任意に支持部（ソノトロードが作用する横方向の位置において第２の物体に対して直接支持可能である、または、第２の物体を支持するより複雑な物体の枠組みによって構成可能である。そのような複雑な枠組みは、たとえば車体など、組立てられるべき製品の本体でもよい）によって直接または間接的に支持されてもよい一方で、ソノトロードが第１の物体のカップリングイン面に対して押圧されることによって行うことができる。
【０１４９】
方法は任意に、カップリングアウト面をカップリングイン面に接触させるステップの後で第１の物体をソノトロードに係止するステップを、さらに備えてもよい。
【０１５０】
カップリングアウト面を含むソノトロードの遠位端部は、第１の物体の近位突出部がソノトロードの使用によって影響を受けないように、開口部および凹部を含んでもよい。
【０１５１】
接続装置の上述の要素は、第１の物体の実現可能な近位突出部の例である。
ソノトロードは、リングソノトロードでもよい。
【０１５２】
ソノトロードの遠位端部、特にカップリングアウト面、および第１の物体の延在部、特に第１の物体のその近位端部の延在部、たとえばカップリングイン面は、ソノトロードの遠位端部が接合中に少なくとも第１の物体の近位端部を覆うようなものでよい。
【０１５３】
しかしながら、ソノトロードの遠位端部と第１の物体の延在部とが、ソノトロードによって第１の物体に加えられる機械的押圧力および機械的振動が局所的なものにすぎないようなものであることも可能である。
【０１５４】
機械的押圧力および機械的励起を同時に複数の接合場所に加えることも想定可能である。たとえば、これは、確立されるべき接合場所に適合された遠位接合面を含むソノトロードによって行うことができる。
【０１５５】
一実施形態では、設けられた第１の物体は第１の物体の遠位方向の突出部領域を含み、第１の物体は遠位面を含み、突出部領域は、熱可塑性材料を含む複数の突出部を含む。
【０１５６】
全ての突出部ではなく、たとえば多数の突出部が、機械的励起を停止し熱可塑性材料を再固化させるステップの後で突出部分を含むと想定可能である。
【０１５７】
各突出部は、遠位方向の延在部および厚さを含む。たとえば、遠位方向の延在部は、長手方向突出軸が遠位面に対して垂直の軸に沿って延びる場合、突出部の長さである。
【０１５８】
遠位方向の突出部の延在部は、突出部領域に含まれる複数の突出部内で異なってもよい。
【０１５９】
特に、第１の物体は、熱可塑性材料を含む少なくとも１つの第１の種類の突出部と、熱可塑性材料を含む少なくとも１つの第２の種類の突出部とを含んでもよく、第１の種類の突出部の遠位方向の延在部は、対応する第２の種類の突出部の遠位方向の延在部よりも大きい。それゆえ、第１の種類の突出部によって確立されるポジティブフィット接続は、第２の種類の突出部によって確立されるポジティブフィット接続と異なる遠位位置にある。
【０１６０】
第１の種類の突出部と第２の種類の突出部（ならびに、場合によっては、他の種類の突出部、すなわち、第１の種類、第２の種類、および互いの突出部の遠位方向の延在部と異なる遠位方向の延在部を有する突出部）とを含む実施形態は、以下のうち少なくとも１つを含む。
【０１６１】
・第１の物体の第２の物体に対する接合が、遠位方向の等しい延在部を有する延在部に基づく接合と比較して、第２の物体の体積よりも大きな体積を含むことによって確立されるように、突出部の遠位方向の延在部が選択される。
【０１６２】
・遠位方向に大きなまたはより大きな延在部を有し、遠位方向に小さなまたはより小さな延在部を有する突出部が、後の処理ステップ、たとえば、第２の物体に接合された第１の物体を含む製品の形成ステップが可能になるように配置される。
【０１６３】
・遠位方向に大きなまたはより大きな延在部を有し、遠位方向に小さなまたはより小さな延在部を有する突出部が、曲げ強度および／または引張強度が最適化されるように配置される。
【０１６４】
たとえば、大きな延在部を有する突出部が、第１の物体本体の１つのまたは複数の横方向縁部の隣の遠位面上に配置可能であり、より小さな延在部を有する突出部が、第１の物体本体の遠位面の中心に配置可能である。
【０１６５】
・場合によっては、特定の応用例および当該応用例に付随する引張強度／曲げ強度について最適化され、遠位方向の異なる延在部を有する配置と組合わされる、材料費という点で最適化される遠位方向の異なる延在部を有する突出部。
【０１６６】
方法または装置（すなわち、第１の物体）の具体的な実施形態とは関係なく、突出部分は、機械的励起を停止し熱可塑性材料を再固化させるステップの間の変形後の関連突出部に相当する。それゆえ、突出部分は、第１の物体本体に対して初期の突出部の領域内に位置する。特に、突出部分は、機械的押圧力および機械的励起を加える前の突出部として第１の物体の遠位面から同じ位置で突出する。
【０１６７】
たとえば、突出部分は、機械的押圧力および機械的励起を加えるステップの間は液化しない突出部の一部でもよい。しかしながら、突出部分は、機械的押圧力および機械的励起を加えるステップの前に突出部が存在していた第１の物体に対する領域において、再固化された材料を堆積したものでもよい。
【０１６８】
機械的励起を停止し熱可塑性材料を再固化させるステップの後の１つ（または複数）の突出部分の効果は、第２の部分内に延在する、すなわち、第２の物体の表面積に制限されない接合領域のみである。言い換えると、ディープアンカリングが確立される。これによって、突出部分を有さない接合と比較して、接合の機械強度、特にその機械的負荷容量が大幅に増大する。
【０１６９】
本発明の実施形態で使用される１つ（または複数）の突出部は、以下で説明するエネルギー誘導部ではない。たとえば、１つ（または複数）の突出部は、非常に効果的な固定が可能になるように、第１の物体本体の遠位面に対して垂直な軸に沿った大きさになっている。すなわち、遠位面に垂直な軸に沿ったそれらの延在部は、エネルギー誘導部の対応する延在部よりも大きい。さらに、１つ（または複数）の突出部は、機械的励起を停止し熱可塑性材料を再固化させるステップの後で突出部分を形成可能である。エネルギー誘導部は、そのような突出部分を形成しない。なぜなら、それらは、液化が開始する位置を規定する、つまり、機械的押圧力および機械的励起を加えるステップの間に分散するからである。
【０１７０】
しかしながら、１つ（または複数）の突出部は、エネルギー誘導部を含んでもよい。
１つ（または複数）の突出部は、先細りになっていてもよく、たとえば、稜線または先端などの任意のとがった、および／または鋭い形状を有していてもよい。
【０１７１】
１つ（または複数）の突出部は、階段状に寸法が減少してもよい、または、直径が一定でもよい。
【０１７２】
１つの突出部、複数の突出部、または全ての突出部は、上述の局所圧縮を促進するように設計および配置された構造を含んでもよい。
【０１７３】
１つの突出部または複数の突出部のうち少なくとも１つは、非対称形状でもよい。特に、第１の物体本体の遠位面に垂直な軸に対して回転対称でない形状を有してもよい。
【０１７４】
一実施形態では、１つの突出部または複数の突出部のうち少なくとも１つは、以下のうち少なくとも１つである。
【０１７５】
・機械的押圧力および機械的励起を加えるステップの間に変形方向を規定するために備え付けられる。
【０１７６】
たとえば、突出部は、突出部が搭載されると特定の方向に変形するように配置された凹部を含んでもよい、および／または、突出部は、機械的押圧力および機械的励起を加えるステップの前の第１の物体本体の遠位面に垂直な軸から離れるように曲げられてもよい。
【０１７７】
・機械的押圧力および機械的励起を加えるステップの間に、液化された熱可塑性材料が流れ込む方向を定義するために備え付けられる。
【０１７８】
・第１の物体本体の遠位面に対して角度を有して延びる突出軸を含む。当該角度は直角ではない。
【０１７９】
各突出部は、上述のように、遠位方向の延在部および厚さを含む。遠位方向の延在部は、長手方向突出軸が遠位面に対して垂直な軸に沿って延びる場合、突出部の長さである。
【０１８０】
一実施形態では、遠位方向の延在部と厚さとの比率は１よりも少ない、特に１〜５、たとえば１．５〜４または２〜３である。言い換えると、遠位面に垂直な軸に沿った１つ（または複数）の突出部の延在部は、当該垂直な軸に対して径方向の方向に沿った厚さよりも大きい。
【０１８１】
実施形態では、１つ（または複数）の突出部の遠位方向の延在部は、第２の物体の対応する厚さの１０％〜８０％、または、第２の物体の具体的な実現によって、低密度の領域の対応する厚さの１０％〜８０％である。特に、１つ（または複数）の突出部の遠位方向の延在部は、当該対応する厚さの１５％〜７０％または２０％〜５０％に相当する。
【０１８２】
複数の突出部を含む実施形態では、突出部領域は、突出部間に間隙を含む。
本明細書では、「間隙」は、突出部間の距離ではなく、ある突出部を他の突出部から分離する全体的な空間を表す。
【０１８３】
当該間隙は、第１の物体本体の遠位面まで延在可能である。特に、突出部は、遠位面の平面領域が突出部間に形成されるような態様で、第１の物体本体の遠位面上に配置可能である。
【０１８４】
当該平面領域は、以下で説明するような停止面を形成可能である。
上述したように、当該間隙を規定する第１の物体の表面は、第１の物体、特に低密度の領域を、熱可塑性材料の液化前に圧縮するように配置可能である。
【０１８５】
特に、当該面は、全体的な圧縮および付加的な局所圧縮が生じるように配置され、局所圧縮は、突出部の周囲で発生し、熱可塑性材料の液化に必要な臨界圧縮を保証する。
【０１８６】
さらに、加えられた機械的押圧力に対して着実に増大する反力が生成されるために、当該面によって接合プロセスが安定する。これはまた、第２の物体または低密度の領域の意図しない貫入の防止、および、第２の物体または低密度の領域の密度の変化の補償にも役立つ。
【０１８７】
突出部領域の全体積は、突出部と遠位方向の突出部領域の延在部とを含む第１の物体本体の遠位面の部分によって与えることができる。たとえば、遠位方向の突出部領域の延在部は、遠位面に垂直な軸に沿った突出部の延在部でよく、突出部領域の全体積が遠位面の当該部分と当該延在部との積によって与えられるように、全ての突出部は同じ延在部を有し、突出部を含む遠位面の部分は突出部領域の基部を形成する。
【０１８８】
一実施形態では、全体積は、複数の突出部の体積と突出部領域内の間隙の体積（すなわち、上述の空間の全体積）とで構成され、間隙の体積は、突出部の体積よりも大きい。言い換えると、間隙の体積と突出部の体積との比率は、１よりも大きい、特に、２よりも大きい、たとえば、３、４、５である。多くの実施形態では、当該比率は１０よりも小さい。
【０１８９】
一実施形態では、第１の物体本体の遠位面は、機能領域、すなわち、第１の物体と第２の物体との接合とは異なる機能を有する領域を含む。それゆえ、機能領域は突出部を含まない。
【０１９０】
機能領域は、全く存在しない、または、第２の物体の近位面と接触している接合のまさに端部においてのみ存在する。そのため、その機械的負荷および／または熱負荷は、突出部を含む第１の物体本体の遠位面の領域と比べて大幅に減少する。
【０１９１】
たとえば、機能領域は、第１の物体本体を貫通する開口部の遠位口部を含む。開口部は、たとえば、ワイヤもしくはセンサのためのガイドでもよい、および／または、第２の物体の開口部の仕上げを形成してもよい。
【０１９２】
実施形態では、突出部は熱可塑性材料で構成可能である、または、熱可塑性材料は、より硬い材料のコアの周囲に少なくとも部分的に配置可能である。ここでいうより硬い材料は、加えられる機械的押圧力および機械的励起によって流動可能にならない材料を表す。
【０１９３】
より硬い材料は、たとえば、熱可塑性材料とは異なるプラスチックでもよい、または、金属製でもよい。
【０１９４】
特に、第１の物体の第２の物体に対する配置の後で第２の物体と接触している１つ（または複数）の突出部の先端または稜線の部分は、熱可塑性材料によって覆われていない、より硬い材料で形成可能である。
【０１９５】
代替的に、突出部の遠位端部、段、および縁部のうち少なくとも１つは、熱可塑性材料を含んでもよい。そのような実施形態では、突出部は、それらの形状によっていわゆるエネルギー誘導部を形成する。すなわち、熱可塑性材料の液化が開始する１つ以上の地点を規定する。
【０１９６】
エネルギー誘導部は、加えられる機械的振動および／または押圧力が集められる、および／または、効率的な態様で熱可塑性材料内に結合される構造である。
【０１９７】
いずれかの実施形態の第１の物体は、たとえば先細りで階段状の鋭い形状の突出部によって、たとえば、突出部の側面に配置された他の先端および稜線によって生成されるであろうエネルギー誘導部とは異なるエネルギー誘導部を含んでもよい。
【０１９８】
設けられた第１の物体がその遠位端部に突出部を含む実施形態では、方法は、突出部が近位面と物理的に接触するように、第１の物体を第２の物体に対して配置するステップを含んでもよい。
【０１９９】
さらに、機械的押圧力を加えるステップは、突出部が低密度の領域と低密度の領域の近位方向に任意に配置された他の領域とを貫通するような強度の機械的押圧力を加えることを含んでもよい。
【０２００】
熱可塑性材料の液化に好適な圧力を加える前に、および／または、機械的振動を加える前に低密度の領域に貫入する効果は、第２の物体内に延在する、すなわち、第２の物体の表面積だけに制限されない接合領域である。
【０２０１】
この効果は、突出部が高密度の領域に貫入するような強度の機械的押圧力を加えることによって、さらに増大可能である。
【０２０２】
特に、機械的押圧力を加えるステップは、第１の機械的押圧力および第２の機械的押圧力を加えることを含み、第１の機械的押圧力は第２の機械的押圧力よりも小さい、またはこれに等しい。
【０２０３】
たとえば、第１の機械的押圧力は、第１の物体の遠位端部、たとえば突出部が第２の物体の低密度の領域に貫入するような強度を有する。第２の機械的押圧力は、第１の物体の遠位端部、たとえば突出部がより高密度の領域内に貫入するような強度を有してもよい。
【０２０４】
第２の機械的押圧力は、より高密度の領域内への、たとえば貫入速度について適切に制御された貫入を保証するように適合可能である。
【０２０５】
概して、第２の機械的押圧力は、熱可塑性材料を液化可能な機械的励起の前に開始する。
【０２０６】
第１の機械的押圧力から第２の機械的押圧力への増加は、連続的でも階段状でもよい。
一実施形態では、方法はさらに以下のステップを備える。
【０２０７】
・第３の物体近位面と第３の物体遠位面とを含む第３の物体を設けるステップ。
・第３の物体遠位面が第２の物体の近位面と物理的に接触するように、第３の物体を第２の物体に対して配置するステップ。
【０２０８】
・熱可塑性材料を液化可能な、および、熱可塑性材料の流動可能な部分を第２の物体の構造に貫入させることが可能な機械的励起を加えるステップの前に、第１の物体の少なくとも一部に、第３の物体をその近位面からその遠位面に通過させるステップ。
【０２０９】
しかしながら、固体の状態の熱可塑性材料を含む１つ（または複数）の突出部と熱可塑性材料で構成される１つ（または複数）の突出部との双方を使用して、機械的押圧力、機械的励起、および機械的押圧力の始まりに対する機械的励起の始まりを最適化することによって様々な材料および寸法の第３の物体に貫入できることが、本発明の他の考察である。
【０２１０】
一実施形態では、第３の物体は事前に開けられた穴を有さないシート材料を含んでもよい、またはこれで構成されてもよく、方法は、機械的押圧力および熱可塑性材料を液化可能な機械的励起が加えられる前にシート材料を穿孔するステップを備えてもよい。しかしながら、これは、金属シートを穿孔するステップの間に機械的押圧力および／または機械的励起が加えられないと示唆しているわけではない。
【０２１１】
穿孔されるべきシート材料は、第３の物体を第２の物体に固定するように配置されたフランジでもよい。
【０２１２】
シート材料は、第１の物体の第２の物体への接合の前に第１の物体の第１の突出部がシート材料を穿孔するように、かつ、方法が行われている間に第２の突出部がシート材料と接触しないように、第１の物体および第２の物体に対して配置可能である。
【０２１３】
特に、シート材料は金属シートでよい。
実験によると、少なくとも、最大で０．３ｍｍの厚さ（強度）を有するチタンシート、および最大で０．５ｍｍの厚さを有するアルミニウムシートの穿孔が可能であることが分かっている。
【０２１４】
第３の物体を提供することを含む、または含まない実施形態では、方法は、機械的励起を用いて１つ（または複数）の突出部の貫入挙動を調節するステップを備えてもよい。
【０２１５】
熱可塑性材料に作用する圧力と組合わされて使用される機械的励起が熱可塑性材料を液化できない場合、１つ（または複数）の突出部の第２の物体への貫入深さを調節可能である。
【０２１６】
熱可塑性材料に作用する圧力と組合わされて使用される機械的励起が熱可塑性材料を液化可能な場合、熱可塑性材料は、液化可能である、かつ、連続して第２の物体内に押圧可能である。これによって、第２の物体における層状の領域、または第２の物体の遠位面上の頭部状構造、それゆえより確実な結合が生じる。
【０２１７】
さらに、本実施形態に係る方法は、熱可塑性材料の液化に必要な臨界密度に到達するために、第２の物体の一部を局所的におよび／または全体的に圧縮するステップを備えてもよい。
【０２１８】
一実施形態では、第１の物体は、熱可塑性材料を含む少なくとも１つの第１の種類の突出部と、熱可塑性材料を含む少なくとも１つの第２の種類の突出部とを含む。第１の種類の突出部の形状は、熱可塑性材料の流動可能な部分が第２の物体の構造に貫入するようなものでよい、ならびに、第２の種類の突出部の形状は、熱可塑性材料の流動可能な部分が、機械的押圧力および熱可塑性材料を液化可能な機械的励起を加えるステップの間に第３の物体の構造内に貫入するようなものでよい。
【０２１９】
たとえば、第１の種類の突出部の寸法、特に長さおよび厚さ、ならびに第２の種類の突出部の寸法は、それぞれの液化が第２の物体および第３の物体における所望の位置でそれぞれ開始するように、互いに、ならびに、第２の物体および第３の物体の厚さに適合可能である。
【０２２０】
特に、第３の物体は、第２の物体と同じ密度プロファイルを有してもよい。この場合、第１の種類の突出部の長さおよび第２の種類の突出部の長さは、第３の物体の近位面からの低密度の領域の距離に適合可能である。
【０２２１】
第２の物体における接合領域の深さは、機械的励起を加える前に加えられる機械的押圧力の期間および／または機械的押圧力の強度によって、調節可能である。
【０２２２】
設けられた第１の物体は、機械的圧力と熱可塑性材料を液化可能な機械的励起との双方を加えるステップの前に、第２の物体内への第１の物体の貫入深さを示す印を含んでもよい。
【０２２３】
第２の物体の接合領域の深さは、再固化後の第２の物体への第１の物体の熱可塑性材料の最大貫入深さに相当する。最大貫入深さは、それに沿って第１の物体が第２の物体に押込まれる軸に沿って測定される。
【０２２４】
最大貫入深さは、第２の物体の近位面に直角の、または、場合によっては接合場所を規定する近位面の部分に対して直角の軸に沿って測定されることがある。
【０２２５】
実施形態では、機械的圧力を加えるステップは、第１の物体および第２の物体（または、場合によっては第１の物体および第３の物体）の当接面部分が互いに当たるまで実施してもよい。
【０２２６】
特に、停止面を含む第１の物体が設けられる。たとえば、停止面は、第１の物体の第２の物体への接合後の第２の（第３の）物体上に水平に位置するように配置された面である。
【０２２７】
そのような停止面は、第２の物体への第１の物体の熱可塑性材料の最大貫入深さを規定可能である。
【０２２８】
第１の物体が突出部を含む場合、突出部は、停止面から遠位方向に突出する。
第１の物体が第１の物体の液化前に第２の物体への第１の物体の貫入深さを示す印を含む場合、停止面は、印の近位方向に配置される。
【０２２９】
第１の物体を第２の物体に接合する方法によって影響を受けてはならない遠位面を含む第２の物体の場合、接合領域の適切に規定された深さの効果を有する測定には利点がある。
【０２３０】
装飾層、いわゆる「Ａ面」、または接合後の使用で目に見える他の面は、接合方法によって影響を受けてはならない面の例である。
【０２３１】
一実施形態では、方法はさらに、第３の物体近位面および第３の物体遠位面を含む第３の物体を設けるステップと、第２の物体遠位面の少なくとも一部が第２の物体の近位面と物理的に接触するように、第３の物体を第２の物体に対して配置するステップと、突出部の少なくとも一部に第３の物体をその近位面からその遠位面まで通過させるステップとを備える。
【０２３２】
そのような実施形態では、第３の物体は、特に以下のうち少なくとも１つである。
・貫通孔を含む金属シート。貫通孔は、遠位方向に湾曲される領域を形成可能である。
【０２３３】
湾曲領域は、湾曲領域を第２の物体内に押圧するステップの間に、第２の物体の局所圧縮につながることがある。
【０２３４】
貫通孔は、第１の物体の第２の物体への接合後、すなわち、第１の物体の第２の物体への接合による第３の物体の第２の物体への取付け後に、第２の物体に突出部分が存在するように設計されている。これはまた、突出部が、（さらに、場合によっては）開口部の領域における第２の物体の局所圧縮をもたらすことがあることを表す。
【０２３５】
方法は、突出部の一部に横方向の圧縮力を加えて、突出部の当該部分と第３の物体との間の接続面で溶融区間を生成する他のステップを備えてもよい。
【０２３６】
たとえば、湾曲領域は弾性変形可能であり、湾曲領域を形成する貫通孔は、突出部の直径よりも小さな直径を有してもよい。それゆえ、弾性変形可能な湾曲領域は、突出部を開口部に押込むことによって変形可能である。この変形によって、突出部の部分に対する横方向の圧縮力が生じる可能性がある。
【０２３７】
・突出部によって貫入可能に設計されているホイル。特に、穴あきホイルとして設けられてもよい。代替的に、ホイルは、方法が行われている間に突出部によって貫通可能になるような厚さおよび強度を有してもよい。
【０２３８】
任意に、ホイルは、ホイルと突出部との間で溶接部が形成可能になるように、熱可塑性材料を含んでもよい、または、これで形成されてもよい。
【０２３９】
それでもやはり、ホイルではなく、突出部によって貫通可能な、および／または熱可塑性材料を含む第３の物体を設けることも想定可能である。
【０２４０】
・突出部の熱可塑性材料を第３の物体の表面内でまたは表面において液化させることなく、機械的押圧力および機械的励起を加えるステップの間に、突出部が第３の物体に貫入するような厚さおよび密度プロファイルを含む第３の物体。
【０２４１】
第３の物体を設ける他のステップを備える方法のさらに他の実施形態では、設けられた第１の物体は、第１の物体本体の近位面を含む第１の物体本体を含み、設けられた第３の物体は、第３の物体近位面および第３の物体遠位面を含み、方法は、第３の物体遠位面が第１の物体本体の近位面と物理的に接触するように、第３の物体を第１の物体に対して配置する他のステップを含む。
【０２４２】
任意に、第３の物体を、第３の物体が第２の物体と直接接触しないように、第１の物体上に配置または固定可能である。
【０２４３】
第３の物体を、第１の物体本体の近位面に貼付けることができる。
一実施形態では、設けられた第２の物体は遠位面を含み、設けられた第１の物体と機械的押圧力および機械的励起を加えるステップとは、遠位面が方法によって影響を受けないようなものでよい。
【０２４４】
特に、機械的励起を、第２の物体の遠位面に加えることが可能であり、少なくとも１つの突出部を低密度の領域内に前進させるための力を、第１の物体に加えることが可能である。機械的励起および１つ（または複数）の突出部を第２の物体内に前進させるための力のそのような配置は、低密度の領域の密度プロファイルを生成するために使用可能である。低密度の領域では、最大高密度化が第２の物体の遠位面ではなく突出部の遠位端部において発生する。
【０２４５】
第２の物体の遠位面は、低密度の領域の遠位面でもよい。たとえば、第２の物体は、少なくとも第１の物体が第２の物体に接合されるべき位置において、低密度の領域で構成可能である。
【０２４６】
少なくとも１つの突出部を低密度の領域内に前進させるための力は、熱可塑性材料を液化させるために必要な機械的押圧力でもよい、または、これを生じてもよい。
【０２４７】
特に、接合領域の深さは、第２の物体の近位面と遠位面との間の距離として定義される第２の物体の厚さよりも小さく、第１の物体の第２の物体への接合の間に第２の物体の厚さを減少させる圧縮効果が考えられる。
【０２４８】
しかしながら、これは、突出部の長さが第２の物体の厚さよりも小さいと示唆しているわけではない。言い換えると、突出部は、それに沿って第１の物体が第２の物体に押込まれる軸に沿った長さを有していてもよく、この長さは、第２の物体の厚さよりも大きい。これは、第２の物体の構造内への、それゆえ当該軸から異なる方向における熱可塑性材料の貫入によるものである。
【０２４９】
第２の物体の遠位面が近位面とは異なる層および／またはコア層で形成されている実施形態では、接合領域の深さは、接合領域が遠位面を形成する当該層と接触しないようなものでよい。特に、第１の物体を第２の物体に接合する方法は、当該層のいずれの物理特性にも依存しない。
【０２５０】
上述の停止面、印、機械的励起を加える前に加えられる機械的押圧力の期間、およびこれらの任意の組合せは、第１の物体、および、遠位面が接合によって影響を受けないように適合された方法の実施形態の例である。
【０２５１】
第１の物体を第２の物体に押込むために用いられる機械的押圧力と組合わせた、熱可塑性材料を液化させるために十分でない振幅を有する機械的振動の使用は、第１の物体を第２の物体に押込むために必要な機械的押圧力、遠位面の機械的負荷、ならびに第２の物体内および第２の物体の遠位面に引き起こされた応力のうち少なくとも１つを低減する役に立つことがある。
【０２５２】
一実施形態では、設けられた第２の物体は、方法において加えられるような機械的圧力および機械的励起にさらされると液化可能になる熱可塑性材料を含む。そこで、機械的励起を加えるステップは、第２の物体の液化された熱可塑性材料と熱可塑性材料の再固化後の第１の物体の液化された熱可塑性材料とによって溶接部が形成されるように、第２の物体の熱可塑性材料の少なくとも部分的な液化を含んでもよい。
【０２５３】
第２の物体の溶融性は、第２の物体の構造が変化するようなものでよい。
たとえば、第２の物体は、先に開示されたような熱可塑性繊維を含んでもよい。そうすると、熱可塑性繊維は、加えられた機械的押圧力および機械的励起の衝撃によって、１つ（または複数）の突出部の周囲の領域で共に溶融可能である。言い換えると、熱可塑性繊維が当該領域で接続する。
【０２５４】
第２の物体の構造のそのような変化は、第１の物体と第２の物体との間の接合場所を強化する、特に、その強度および剛性を増大させる。言い換えると、第１の物体と第２の物体との間の接合の質は、第２の物体の組成によって、特に低密度の領域の組成によって増大可能である。
【０２５５】
以下の特徴のうち少なくとも１つは、第２の物体の構造の当該変化を促進するために利点を有する場合がある。
【０２５６】
・接合場所になる第２の物体の領域における熱可塑性材料、たとえば熱可塑性繊維の濃度が高い。
【０２５７】
・第２の物体の熱可塑性材料の融点が、第１の物体の熱可塑性材料の融点と同じまたはそれより低い。
【０２５８】
そのような溶接部は、第３の物体においても形成可能である。
第２の物体がたとえばプラスチックに埋込まれた天然繊維または合成繊維からなる実施形態では、当該プラスチックは、第２の物体の熱可塑性材料でもよい。
【０２５９】
たとえば、第２の物体は、以下のステップを備える方法によって生成可能である。
・第１の種類の繊維と第２の種類の繊維とを設け、第１の種類の繊維の融点は、第２の種類の繊維の融点よりも低いステップ。
【０２６０】
・第１の種類の繊維と第２の種類の繊維との組立品が生成されるように、第１の種類の繊維と第２の種類の繊維とを混合するステップ。
【０２６１】
・第１の種類の繊維と第２の種類の繊維との組立品を、第１の種類の繊維が少なくとも部分的に溶融し第２の種類の溶融していない繊維を埋込むような温度に加熱するステップ。
【０２６２】
第１の物体と第２の物体との間の溶接部が形成される方法の一実施形態では、当該溶接部を、第１の物体の熱可塑性材料と第１の種類の繊維（これらは共に流動していた）との間に、第１の物体の熱可塑性材料と第２の種類の繊維との間に、または、第１の物体の熱可塑性材料と第１の種類の繊維および第２の種類の繊維双方との間に形成可能である。
【０２６３】
どの構成要素間に接合部が形成されるか、および、第１の物体と第２の物体との組立品のどこに溶接部が形成されるかは、構成要素の物理特性（特に、融点および融和性）ならびに第１の物体と第２の物体との形状および相対的な配置によって決まる。
【０２６４】
一実施形態では、第１の種類の繊維は、ポリプロピレンを含む、またはこれで構成される。
【０２６５】
第１の物体は、たとえば、ガラス繊維強化プラスチック（たとえば、ポリプロピレン）コネクタでもよい。
【０２６６】
第１の物体がガラス繊維強化プラスチック（たとえば、ポリプロピレン）コネクタであり、第１の種類の繊維が同じプラスチック（たとえば、ポリプロピレン）で構成されている場合、溶接部の場所は、最大加熱場所を規定することによって、たとえば、カップリングアウト面の形状、カップリングイン面の形状、および／またはエネルギー誘導部の使用によって、容易に配置可能である。
【０２６７】
溶接部は、第１の物体の液化した熱可塑性材料を第２の物体の構造に相互貫入させることに加えて形成可能である。
【０２６８】
一実施形態では、第２の物体は、第２の物体の所望の形状に適合した金型内に設けられる。機械的押圧力および機械的励起を加えるステップは、金型によって支持された第２の物体の上で行うことができる。これによって、第１の物体の第２の物体への接合中に加えられる圧力による、第２の物体の遠位面の変形を避けることができる。
【０２６９】
本発明はさらに、いずれかの実施形態における方法による製品への接合に好適な装置に関する。これによると、装置は第１の物体に相当し、製品は第２の物体に相当する。
【０２７０】
装置は、第１の物体について開示されたいずれかの特徴を含んでもよい。
装置は、近位端部と遠位端部との間に延在し、近位面と遠位面とを形成する装置本体を含む。装置は、遠位面から突出する複数の突出部を含む。
【０２７１】
装置はさらに、固体の状態の熱可塑性材料を含む。特に、突出部は、外面において熱可塑性材料を含む。
【０２７２】
突出部は、その周囲に熱可塑性材料が配置される（上述の）より硬い材料のコアを含んでもよい。
【０２７３】
代替的に、突出部、突出部と装置本体または装置は、熱可塑性材料で構成される。
各突出部は、１つ以上の点、すなわち１つの先端または複数の先端に向かって先細りになっていてもよい、または線、すなわち稜線状の線に向かって先細りになっていてもよい。線は直線でも湾曲していてもよい。
【０２７４】
突出部は、連続してまたは階段状に先細りになっていてもよい。
突出部は、全体形状によって、たとえば先細りになることによって、もしくは段を含むことによってエネルギー方向構造を形成してもよい、および／または、専らエネルギー誘導部として機能する構造を含んでもよい。
【０２７５】
一実施形態では、上述の装置は、突出部を支持しない遠位面の部分によって生成された停止面を含む。
【０２７６】
特に、突出部は、それに沿って突出部が延在する、たとえば、先細りになる軸に対して停止面が基本的に垂直に延びるように、遠位面に対して基本的に直角に突出する。
【０２７７】
特に、停止面は、突出部間の遠位面の部分によって形成される。しかしながら、突出部が近隣の１つ（または複数）の突出部と直接接触するように突出部を配置することも想定可能である。本実施形態では、停止面は突出部間に延びる線まで低減される。
【０２７８】
一実施形態では、装置はコネクタである。たとえば、装置はさらに、接続装置の要素を含む、および／または、装置本体は、他の物体が装置本体において取付け、たとえば、接合または固定可能になるようなものである。
【０２７９】
当該要素は、機械的および／または電気的接続装置の要素でもよい。
特に、コネクタは、コネクタの近位端部に他の物体を取付けるように備え付けられてもよく、コネクタは、その遠位端部において製品に接合されている。
【０２８０】
たとえば、接続装置の要素は、他の物体上に配置された接続装置の等価要素がそれと係合可能になるように、近位面上に配置されている。
【０２８１】
コネクタは、近位機能構造を含んでもよい。これは、装置本体の近位面上またはその中に配置された機能構造を意味する。
【０２８２】
近位機能構造は、接続場所、特に全ての寸法（ｘ、ｙ、ｚ）について規定された接続場所を規定する接続構造でもよい。
【０２８３】
機能構造（機能構造が接続構造である場合は接続場所）は、その貫入軸（一般に、装置本体および／または突出部領域に対して中心でもよい近位‐遠位軸）の周囲のコネクタの方位が接続場所の位置および方位を決定するように、貫入軸に対して中心がずれていてもよい。この場合、機能構造はたとえば、この軸と同軸の締結穴（ねじ山を含む、または含まない）、近位方向に向かって突出する同軸くぎもしくはねじ切りされた棒、頭部など、または、他の従来の公知の締結具の締結構造と異なる。
【０２８４】
方法は、適切に規定されたｘ、ｙおよびｚ位置、および適切に規定された方位において第２の物体に対してコネクタを接合することを含んでもよい。
【０２８５】
この目的のために、以下の対策のうち１つ以上を実行可能である。
・機械的押圧力、場合によっては機械的励起を加える道具は、コネクタが適切に規定されたｚ位置に到達するとプロセスを停止する位置制御装置を含む。
【０２８６】
・コネクタは停止面、すなわち、遠位方向に面する当接面を有し、プロセスは、停止面が第２の物体の近位面に、もしくは第２の物体の対応する近位方向に面する構造に当たる状態で、第２の物体に向かうコネクタのさらなる前進移動に対する機械抵抗が特定の値に到達する状態で（力制御）、または、装置本体（またはその一部）の近位面が第２の物体の近位面の一部と面一になる状態で、停止する。
【０２８７】
・コネクタは、方位を規定する道具の対応する構造と協働する、（貫入軸について）回転対称でない案内構造を有していない。
【０２８８】
コネクタのカップリングイン面は、案内構造を含んでもよい、または形成してもよい。
道具、特にソノトロードのカップリングアウト面は、対応する構造を含んでもよい、または形成してもよい。
【０２８９】
・コネクタは遠位案内構造を有し、この遠位案内構造は、貫入軸について回転対称ではなく、第２の物体の回転対称ではない位置決め穴と協働する。
【０２９０】
より一般的に、機能構造は、当接構造に遠位方向に面する構造をさらに含んでもよい機能部分の一部でもよく、機械的押圧力または機械的押圧力は、当接構造が第２の物体の近位面または当該近位面の一部に当接するまで加えられる。そのような当接構造は、板状装置本体の遠位面でもよい、または、機能部分の他の特徴によって構成されてもよい。当接部分は、１つ（または複数）の遠位突出部と近位機能部分との間に分離面を画定する。
【０２９１】
特に、コネクタは、複数の突出部、すなわち、複数の分離された接合場所を含む突出部領域と組合わされた近位機能構造を含んでもよい。
【０２９２】
一実施形態では、装置、またはより一般的に第１の物体は、切断構造を含んでもよい。特に、１つ（または複数）の突出部は、切断構造を含むように形成可能である。
【０２９３】
上述の方法のいずれかの実施形態で使用されるような装置（第１の物体）は、固有振動を含む。これらの固有振動は、熱可塑性材料を液化するために使用される機械的励起が固有振動を引き起こす周波数の機械的振動であるとき、装置、特に装置本体（第１の物体本体）に悪影響を及ぼすことがある。言い換えると、破壊的な固有振動が装置において引き起こされることがある。
【０２９４】
（それぞれの第１の物体の）装置の実施形態では、装置は、破壊的な固有振動を避ける、または減衰することが可能な特徴を含む。たとえば、装置は、以下のうち少なくとも１つを含む。
【０２９５】
・装置本体の遠位面に配置された減衰要素。特に、減衰要素は、方法が行われている間に第２の物体または第３の物体に接触するように設計されている。
【０２９６】
・固定要素接続手段を含む固定要素と、接続要素接続手段を含む接続要素。固定要素接続手段および接続要素接続手段は、少なくとも固定要素が製品に固定されると接続要素接続手段が固定要素接続手段に堅固に接続可能になるような態様で、互いに適合されている。
【０２９７】
固定要素と接続要素とを含む第１の物体を設けるステップを備える方法は、第１の物体と第２の物体との間にポジティブフィット接続を形成するために使用される機械的押圧力および機械的励起を加えるステップの後で、機械的押圧力および機械的励起を加える第２のステップを備えてもよい。この場合、ポジティブフィット接続は、固定要素と第２の物体との間に形成される。機械的押圧力および機械的励起を加える第２のステップによって、特に固定要素接続手段および接続要素接続手段を用いて、固定接続と接続要素との間に接合がもたらされる。
【０２９８】
固定要素および接続要素は、機械的押圧力および機械的励起を加える第２のステップの間に接続要素において破壊的な固有振動が引き起こされないように、設計可能である。
【０２９９】
しかしながら、接続要素を固定要素に接合する熱可塑性材料を含まない他の要素、たとえば、スナップロック、差込みロック、締付具を想定可能である。
【０３００】
・互いに離れた複数の突出部領域。
装置本体（第１の物体本体）の固有振動の周波数は、複数の別個の突出部領域を第１の物体本体の遠位面上に配置することによって熱可塑性材料を液化させるために必要とされ、かつ加えられる機械的励起の周波数から外れるように調節されてもよいことが分かっている。特に、固有振動の周波数は、別個の突出部領域間の距離、別個の突出部領域の数、および第１の物体本体の遠位面上を覆う別個の突出部領域の面積によって調整可能である。
【０３０１】
さらに、熱可塑性材料の液化に必要な機械的励起のエネルギーは、広く妨げられていない突出部領域ではなく、第１の物体本体の遠位面上に複数の別個の突出部領域を配置することによって、低減可能である。これによって、熱可塑性材料の液化に必要なエネルギーが減少し、そのため、引き起こされた固有振動が破壊的になることが避けられる。
【０３０２】
・物理特性が均一でない装置本体。
この特徴は、空隙（開口部）を含む装置本体を含む。特に、空隙は、装置本体の形状がソノトロードのカップリングアウト面の形状に適合されるようなものでよい。
【０３０３】
上述の種類の固有振動、破壊的な変形、すなわち、応力による材料破壊につながる変形、およびこれらの組合せは、第１の物体によって第２の物体に固定される第３の物体において発生させることができる。
【０３０４】
特に、これは、第３の物体が剛性を有する、たとえば、金属シートである場合、および／または、第３の物体が第１の物体の１つ（または複数）の突出部のための開口部または１つ（または複数）の突出部に適合されていない開口部を含まない場合である。開口部は、突出部の直径よりも小さな直径を有することによって、または、貫通孔ではないことによって、突出部に適合しなくてもよく、突出部の長さは開口部の深さよりも大きい。
【０３０５】
方法が行われている間の第３の物体の制御されない材料破壊は、製品の破壊の起点であることがあるため、第１の物体によって第２の物体に接合される第３の物体を含む製品の信頼性に悪影響を及ぼすことがある。たとえば、製品の使用中にひびが拡大し、広がることがある。
【０３０６】
破壊的な固有振動および破壊的な変形は、第１の物体を適切に設計することによって避けることが可能である。特に、第１の物体は、以下の特徴のうち少なくとも１つを含んでもよい。
【０３０７】
・第１の物体は、第３の物体の固有振動を減衰させることが可能な、および／または、第３の物体が臨界位置で変形することを防ぐことが可能な突出部の配置を含む。
【０３０８】
突出部は、同じ長さでもよい、すなわち、遠位方向に等しく延在してもよい。
一実施形態では、第１の物体は、突出部の第１の列および突出部の第２の列を含んでもよい。これらの列は、直線または湾曲した線を辿ってもよい。これらの列は、互いに平行に延びてもよい。
【０３０９】
・第１の物体の遠位面は、遠位方向に互いにずれた領域を含んでもよい。
たとえば、第１の列と第２の列との間の領域は、第１の物体の遠位面上の他の領域からずれていてもよい。
【０３１０】
・第１の物体は、第１の物体の遠位面に配置された減衰要素を含んでもよい。特に、減衰要素は、方法が行われている間に第３の物体と接触するように設計可能である。
【０３１１】
列の突出部は、減衰要素を形成可能である。しかしながら、固有振動を減衰させるために、ただ１つの突出部でも十分である。減衰要素の正確な設計は、第１の物体の大きさ、第３の物体の大きさおよび材料など、様々なパラメータによって決まる。
【０３１２】
本明細書では、「たとえば機械的振動によって流動可能になる熱可塑性材料」、省略すると、「液化可能な熱可塑性材料」または「液化可能な材料」または「熱可塑性」という表現が、少なくとも１つの熱可塑性構成要素を含む材料を説明するために使用される。この材料は、加熱されると、特に摩擦で加熱されると、すなわち、互いに接触しており互いに相対的に振動によって移動する表面（接触面）の対のうち１つに配置されると、液状になり（流動可能になり）、振動の周波数は、前述の性質を有する。いくつかの状況では、たとえば第１の物体自体がかなりの負荷に耐える必要がある場合、材料が０．５ＧＰａより大きい弾力性係数を有していると利点がある。他の実施形態では、第１の物体の熱可塑性材料の振動伝導特性はプロセスにおいて役割を果たさないので、弾力性係数はこの値よりも低くてもよい。特に、プロファイル本体は近位‐遠位方向に比較的小さな延在部を有していてもよいため、および、方法はそのため比較的薄い第１の物体または第２の物体を第２の物体または第１の物体（双方の物体が薄い可能性を含む）に固定するために好適でもあるため、本発明の手法は、不十分な振動導体である熱可塑性材料、たとえば、低弾性率および／またはゴム状弾性を有する熱可塑性材料に有効である。特にこれは、プロファイル本体の形状が、それぞれの物体との接触が基本的に線状であることを保証するような場合の事例である。これは高エネルギー集中効果を有し、熱可塑性材料が強減衰性を有していない場合であっても、局所的な液化を可能にする。
【０３１３】
熱可塑性材料は、自動車産業および航空産業で周知である。本発明に係る方法の目的のために、特にこれらの産業における応用例で知られている熱可塑性材料を使用可能である。
【０３１４】
本発明に係る方法に好適な熱可塑性材料は、室温で（または方法を実施する温度で）固体である。熱可塑性材料は、次のような高分子相（特に、Ｃ、Ｐ、ＣまたはＳｉ鎖ベースの）を含むことが好ましい。この高分子相は、たとえば溶融により、臨界温度範囲を上回ると固体から液体に変態するかまたは流動可能になり、たとえば結晶化によって再び冷却されて臨界温度範囲を下回ると固体材料に再度変態する。このため、固体相の粘性は、液体相の粘性よりも数桁（少なくとも３桁）高い。熱可塑性材料は一般的に、共有結合で架橋していないポリマー成分、または、融点範囲までまたは融点範囲を超えるまで加熱されると架橋結合が可逆的に開くように架橋されているポリマー成分を含む。ポリマー材料はさらに、充填材、たとえば、熱可塑性特性がない材料、または、ベースポリマーの融点範囲よりもかなり高い融点範囲を含む熱可塑性特性を有する材料の、繊維または粒子を含んでもよい。
【０３１５】
本明細書において、一般に「液化不能な」材料は、プロセス中に到達する温度で、したがって、特に第１の物体の熱可塑性材料が液化する温度で液化しない材料である。これは、液化不能な材料が、一般にはプロセス中に液化する１つまたは複数の熱可塑性材料の液化温度よりも遥かに（たとえば少なくとも８０℃）高い、プロセス中に到達しない温度では液化可能であるという可能性を、排除するわけではない。液化温度は、結晶性ポリマーの融点である。非晶質の熱可塑性物質の場合、液化温度（本明細書では「融点」とも呼ぶ）は、「流れ温度」（押出成形が可能な最低温度として定義されることがある）と呼ばれることもある、十分に流動可能になるガラス転移温度を上回る温度であり、たとえば熱可塑性材料の粘度が１０４Ｐａ＊ｓよりも低い粘度（実施形態では、特に実質的に繊維で強化されていないポリマーの場合、１０３Ｐａ＊ｓよりも低い粘度）に低下する温度である。
【０３１６】
たとえば、液化不能な材料は、アルミニウムもしくは鋼鉄等の金属、または硬質プラスチック、たとえば強化もしくは非強化熱硬化性ポリマー、または強化もしくは非強化熱可塑性材料であり、その融点（および／またはガラス転移温度）は、液化可能な部分の融点／ガラス転移温度よりも非常に高く、たとえば、融点および／またはガラス転移温度は、少なくとも５０℃または８０℃高い。
【０３１７】
熱可塑性材料の具体的な実施形態は、ポリエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエステル、たとえばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）またはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルイミド、ポリアミド、たとえばポリアミド１２、ポリアミド１１、ポリアミド６、もしくはポリアミド６６、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリオキシメチレン、またはポリカーボネートウレタン、ポリカーボネートまたはポリエステルカーボネート、またはアクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、アクリルエステル‐スチロール‐アクリルニトリル（ＡＳＡ）、スチレン‐アクリロニトリル、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレン、ポリプロピレン、およびポリスチレン、またはこれらの共重合体または混合物である。
【０３１８】
第１の物体と第２の物体との双方が熱可塑性材料を含み溶接が望ましくない実施形態では、第２の物体の材料の融点が第１の物体の材料の融点よりも実質的に高くなるように、たとえば少なくとも５０度高くなるように、材料の組合せが選択される。好適な材料の組合せは、たとえば、第１の物体についてはポリカーボネートまたはＰＢＴであり、第２の物体についてはＰＥＥＫである。
【０３１９】
熱可塑性重合体に加えて、熱可塑性材料も、好適な充填剤、たとえば、ガラスおよび／または炭素繊維などの強化繊維を含んでもよい。これらの繊維は、短繊維でもよい。長繊維または連続繊維は、特に、プロセスの間は液化されない第１の物体および／または第２の物体の部分について使用可能である。
【０３２０】
繊維材料は（もしあれば）、繊維強化について知られている任意の材料、特に、炭素、ガラス、ケブラー（登録商標）、セラミック、たとえば、炭化ケイ素、窒化ケイ素、高強度ポリエチレン（ダイニーマ、登録商標）などでもよい。
【０３２１】
粉末粒子などの、繊維の形状を有さない他の充填剤も可能である。
本発明に係る方法に好適な機械的振動または発振は、好ましくは、２〜２００ｋＨｚの周波数（さらに好ましくは、１０〜１００ｋＨｚまたは２０〜４０ｋＨｚの周波数を有する超音波信号）および作用面１平方ミリメートルあたり０．２〜２０Ｗの振動エネルギーを有する。振動ツール（ソノトロード）は、たとえば、その接続面が主に道具の軸の方向に（長手方向振動）、１〜１００μｍ、好ましくは約３０〜６０μｍの振幅で振動するように設計されている。そのような好ましい振動は、たとえば超音波溶接で知られる超音波装置によって生成される。
【０３２２】
本明細書では、「近位」および「遠位」という用語は、方向および場所を表すために使用される。すなわち、「近位」はオペレータまたは機械が機械的振動を加える接合の側である一方で、遠位は、その反対側である。本明細書における近位側のコネクタの広がりを「頭部」と呼ぶ一方で、遠位側の広がりを「足部」と呼ぶ。
【０３２３】
以降では、本発明の実施形態が図面を参照して説明される。図面は全て概略的なものであり、原寸通りではない。図面では、同様の参照番号は、同様または類似の要素を指す。図面は、本発明およびその実施形態を説明するために使用され、本発明の範囲を制限することを意味する物ではない。「近位」、「遠位」などのように方位を示す用語は、全ての実施形態および図面について同様に使用される。
【図面の簡単な説明】
【０３２４】
【図１】第１の物体を第２の物体に接合する前の第１の物体および第２の物体の組立品を示す図である。
【図２】接合プロセス中の第１の物体および第２の物体を示す図である。
【図３ａ】例示的な接合場所の断面図である。
【図３ｂ】接合プロセスのある段階における他の例示的な接合場所を示す断面図である。
【図３ｃ】接合プロセスのある段階における他の例示的な接合場所を示す断面図である。
【図３ｄ】接合プロセスのある段階における他の例示的な接合場所を示す断面図である。
【図４】第１の物体の例示的な実施形態を示す図である。
【図５】第１の物体の例示的な実施形態を示す図である。
【図６】接続装置の要素を含む第１の物体の例示的な実施形態を示す図である。
【図７】接続装置の要素を含む第１の物体の例示的な実施形態を示す図である。
【図８】接続装置の要素を形成する第１の物体の例示的な実施形態を示す図である。
【図９】接続装置の要素を形成する第１の物体の例示的な実施形態を示す図である。
【図１０】第１の物体を第２の物体内に進ませる軸に沿って増加する密度を含む第２の物体に対して、第１の物体を接合する方法の例示的な実施形態を示す図である。
【図１１】第１の物体を第２の物体内に進ませる軸に沿って増加する密度を含む第２の物体に対して、第１の物体を接合する方法の例示的な実施形態を示す図である。
【図１２】第１の物体を第２の物体内に進ませる軸に沿って増加する密度を含む第２の物体に対して、第１の物体を接合する方法の例示的な実施形態を示す図である。
【図１３】第１の物体を第２の物体内に進ませる軸に沿って増加する密度を含む第２の物体に対して、第１の物体を接合する方法の例示的な実施形態を示す図である。
【図１４】第１の物体および方法の実施形態を用いて第２の物体に取付けられた第３の物体の断面図である。
【図１５】第１の物体および方法の実施形態を用いて第２の物体に取付けられた第３の物体の断面図である。
【図１６】第１の物体の他の実施形態を示す図である。
【図１７ａ】第２の物体の局所圧縮を促進するための構造を含む第１の物体の他の実施形態を示す図である。
【図１７ｂ】第２の物体の局所圧縮を促進するための構造を含む第１の物体の他の実施形態を示す図である。
【図１７ｃ】第２の物体の局所圧縮を促進するための構造を含む第１の物体の他の実施形態を示す図である。
【図１７ｄ】第２の物体の局所圧縮を促進するための構造を含む第１の物体の他の実施形態を示す図である。
【図１７ｅ】第２の物体の局所圧縮を促進するための構造を含む第１の物体の他の実施形態を示す図である。
【図１８】第１の物体、他の物体、および方法の実施形態を用いて第２の物体に取付けられた物体の断面図である。
【図１９ａ】第１の物体を用いて第２の物体に取付けられる前の第３の物体を示す断面図である。
【図１９ｂ】第１の物体を用いて第２の物体に取付けられた後の第３の物体を示す断面図である。
【図２０ａ】剛性の近位最上層を含む第２の物体に取付けられる前の第１の物体を示す断面図である。
【図２０ｂ】剛性の近位最上層を含む第２の物体に取付けられた後の第１の物体を示す断面図である。
【図２１ａ】第２の物体に取付けられる前の、異なる長さの突出部を含む第１の物体の例示的な実施形態を示す断面図である。
【図２１ｂ】第２の物体に取付けられた後の、異なる長さの突出部を含む第１の物体の例示的な実施形態を示す断面図である。
【図２２】第２の物体に取付けられた後の、異なる長さの突出部を含む第１の物体の他の例示的な実施形態を示す断面図である。
【図２３】第２の物体に取付けられた後の、異なる長さの突出部を含む第１の物体の他の例示的な実施形態を示す断面図である。
【図２４】第２の物体のための支持部を含む方法の例示的な実施形態を示す図である。
【図２５ａ】第１の物体の縁部を保護するために設計された第２の物体の例示的な実施形態を示す図である。
【図２５ｂ】第１の物体の縁部を保護するために設計された第２の物体の例示的な実施形態を示す図である。
【図２６ａ】接合手順の異なる段階で第１の物体を使用した第３の物体の第２の物体への取付けを示す図である。
【図２６ｂ】接合手順の異なる段階で第１の物体を使用した第３の物体の第２の物体への取付けを示す図である。
【図２６ｃ】接合手順の異なる段階で第１の物体を使用した第３の物体の第２の物体への取付けを示す図である。
【図２６ｄ】接合手順の異なる段階で第１の物体を使用した第３の物体の第２の物体への取付けを示す図である。
【図２６ｅ】接合手順の異なる段階で第１の物体を使用した第３の物体の第２の物体への取付けを示す断面図である。
【図２７ａ】接合手順の異なる段階で第１の物体を使用した他の第３の物体の第２の物体への取付けを示す断面図である。
【図２７ｂ】接合手順の異なる段階で第１の物体を使用した他の第３の物体の第２の物体への取付けを示す断面図である。
【図２７ｃ】接合手順の異なる段階で第１の物体を使用した他の第３の物体の第２の物体への取付けを示す断面図である。
【図２７ｄ】接合手順の異なる段階で第１の物体を使用した他の第３の物体の第２の物体への取付けを示す断面図である。
【図２８】体積が制限された複数の突出部を含む第１の物体の例示的な実施形態を示す図である。
【図２９ａ】接合前の他の種類の第２の物体に取付けられた第１の物体の断面図である。
【図２９ｂ】接合後の他の種類の第２の物体に取付けられた第１の物体の断面図である。
【図３０ａ】接合前の、さらに他の種類の第２の物体の断面図である。
【図３０ｂ】接合後の、さらに他の種類の第２の物体と、この種類の第２の物体に取付けられている第１の物体との断面図である。
【図３１】第１の物体を使用して第２の物体に接合されている他の第３の物体の断面図である。
【図３２ａ】接着剤を設けるステップを含む方法によって第２の物体に接合されている第１の物体の断面図である。
【図３２ｂ】接着剤を設けるステップを含む方法によって第２の物体に接合されている第１の物体の断面図である。
【図３３ａ】コネクタである第１の物体の例示的な実施形態を示す図である。
【図３３ｂ】コネクタである第１の物体の例示的な実施形態を示す図である。
【図３４】第１の物体の突出部領域および装置の例示的な実施形態を示す図である。
【図３５】第１の物体の突出部領域および装置の例示的な実施形態を示す図である。
【図３６】第１の物体の突出部領域および装置の例示的な実施形態を示す図である。
【図３７】第１の物体の突出部領域および装置の例示的な実施形態を示す図である。
【図３８】第１の物体の突出部領域および装置の例示的な実施形態を示す図である。
【図３９】第１の物体の突出部領域および装置の例示的な実施形態を示す図である。
【図４０】第１の物体および装置の例示的な実施形態を示す図である。
【図４１】第１の物体および装置の例示的な実施形態を示す図である。
【図４２】第１の物体および装置の例示的な実施形態を示す図である。
【図４３】第１の物体および装置の例示的な実施形態を示す図である。
【図４４】破壊的な固有振動の生成を防ぐために備え付けられた第１の物体の例示的な実施形態を示す図である。
【図４５】破壊的な固有振動の生成を防ぐために備え付けられた第１の物体の例示的な実施形態を示す図である。
【図４６】破壊的な固有振動の生成を防ぐために備え付けられた第１の物体の例示的な実施形態を示す図である。
【図４７】固定要素および接続要素を含む第１の物体の例示的な実施形態を示す図である。
【図４８】固定要素および接続要素を含む第１の物体の例示的な実施形態を示す図である。
【図４９】固定要素および接続要素を含む第１の物体の例示的な実施形態を示す図である。
【図５０】第１の物体による第３の物体の第２の物体への代替的な固定を示す図である。
【図５１】第１の物体による第３の物体の第２の物体への代替的な固定を示す図である。
【図５２】第１の物体を使用した第３の物体の第２の物体への取付けを示す断面図である。
【図５３】第１の物体を使用した第３の物体の第２の物体への取付けを示す断面図である。
【図５４ａ】第１の物体を使用した、事前に開けられた開口を有さない金属シートの第２の物体への取付けを示す断面図である。
【図５４ｂ】第１の物体を使用した、事前に開けられた開口を有さない金属シートの第２の物体への取付けを示す断面図である。
【図５５】図５４ａおよび図５４ｂに示す方法で使用可能な第１の物体の例示的な実施形態を示す図である。
【図５６】ソノトロードを第２の物体に当てることによって第１の物体を第２の物体に接合する前の第１の物体および第２の物体の基本的な配置を示す図である。
【図５７ａ】接合前の、図５６に示す方法の例示的な適用を示す図である。
【図５７ｂ】接合後の、図５６に示す方法の例示的な適用を示す図である。
【図５８】ソノトロードを第２の物体に当て、突出部を低密度の領域内に前進させるための力を第１の物体に加える方法の実施形態を示す図である。
【図５９】インコヒーレント材料で形成されたパネルに関する、２つの代表的な応力ひずみカーブを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０３２５】
本発明に係る方法は、第１の物体１を設けること、第２の物体２を設けること、および、第１の物体１が第２の物体２の近位面４と物理的に接触するように、かつ、第１の物体と第２の物体との組立品が形成されるように、第１の物体を第２の物体に対して配置することを含む。そのような組立品の例示的な実施形態が、図１に示されている。
【０３２６】
図示された実施形態では、第１の物体１と第２の物体２との双方は、延在領域にわたって広がる。第１の物体１は、第２の物体と同じ大きさでもよい。しかしながら、第１の物体１が第２の物体２の近位面４を部分的におよび／または局所的にのみ覆うことも可能である。
【０３２７】
第２の物体２および／または第１の物体１は、平面でなくてもよい。特に、第２の物体２が第１の物体１よりも大きな領域にわたって広がる構成では、第２の物体２は、たとえば、第２の物体２によって覆われる必要がある表面の形状に適合した形状を有することによって平面でなくてもよい一方で、第１の物体１は平面である。その後、平面の第１の物体１は、第２の物体２の平面の近位面領域に接合可能である、または、第１の物体１は、その形状が第２の物体の形状に適合するように、接合プロセス中に変形可能である。
【０３２８】
図示された実施形態では、第１の物体１は、近位端部５と遠位端部６との間で広がり、熱可塑性材料で構成される。
【０３２９】
第１の物体１は、図１に示す実施形態では、その遠位端部６において稜線形状の、先細りの突出部９を含む。
【０３３０】
稜線は、第１の物体１の本体７（第１の物体本体または装置本体とも呼ばれる）から突出し、本体７は、第１の物体１の近位端部５を形成する。
【０３３１】
本体７および／または本体７に取付けられた、もしくは取付け可能な接続装置の要素１５は、第１の物体１に対して他の物体を接続するために備え付けることができる。
【０３３２】
第２の物体２は、近位面４に対して直角方向に増加する密度を含み、液化された材料が貫入可能な構造１０、たとえば孔を含む。
【０３３３】
増加する密度は、たとえば、当該方向に沿った第２の物体２の組成の変化によるものでもよい、および／または、当該構造の減少によるものでもよい。
【０３３４】
そのような変化のために、第２の物体２は、それ自体の遠位方向に配置された領域２３の密度よりも低い密度の領域２２を含む。
【０３３５】
その遠位方向に配置された領域２３の密度よりも低い密度の領域２２は近位領域２２とも呼ばれる一方で、近位領域２２の遠位方向に配置された領域２３は、他の領域２３ともばれる。
【０３３６】
図１に示す実施形態では、第２の物体２は、プラスチックに少なくとも部分的に埋込まれた複数の繊維を含む（図１の拡大部分）。プラスチックに埋込まれていない繊維の部分は、柔軟な表面層を形成する。柔軟な表面層は、繊維がプラスチックに埋込まれた領域で、第２の物体２の密度よりも低い密度を有する。
【０３３７】
それゆえ、構造１０の組成と密度との双方は、近位面４に対して直角の方向で変化する。柔軟な表面層は低密度の領域２２に相当し、プラスチックに埋込まれた繊維を有する領域は、高密度の領域２３に相当する。
【０３３８】
図１の第２の物体２の密度プロファイルは、第２の物体２の拡大部分の隣に示されている。第２の物体２は、他の密度領域、たとえば、第２の物体２の近位面を形成する低密度の第２の領域、または、低密度の領域と高密度の領域との間で延在する遷移領域を含んでもよい。
【０３３９】
上述したように、高密度の領域は、複数の構造、空隙、開口部などを含んでもよい。さらに、高密度の領域は圧縮可能である、たとえば、臨界密度に対して、および／または、高密度の領域が臨界圧縮強度をもたらすような態様で圧縮可能である。「臨界」という用語は、方法において熱可塑性材料の液化に必要な密度および／または圧縮強度に関する。
【０３４０】
図２は、機械的押圧力（図２において矢印で示される）および機械的振動（両矢印で示される）を第２の物体２の近位面４に対して基本的に垂直な軸８に沿って加えるステップの間の、第１の物体および第２の物体の組立品を示す。
【０３４１】
機械的振動だけでなく機械的押圧力も、ソノトロード２０によって加えられる。ソノトロード２０は、第１の物体１の近位面４と物理的に接触するカップリングアウト面２１を含む。
【０３４２】
図示された実施形態では、カップリングアウト面２１は、第１の物体１の一部を機械的振動および／または機械的押圧力にさらすように設計されているだけである。したがって、好適に規定された局所的な接合場所１３が、接合プロセス中に生成される。図２では、４つの接合場所１３が示されている。しかしながら、接合場所１３の数は、たとえば、第１の物体の形状および大きさ、第２の物体２の形状および材料、ならびに接合における要求（たとえば、強度）によって決まる。
【０３４３】
図示された接合方法の利点は、接合場所１３の数および配置が容易に、および、ソノトロード２０を第１の物体１の近位面上の位置に当てることによって接合されている間であっても、適合可能であることである。
【０３４４】
また、図示された実施形態では、機械的押圧力は機械的振動の軸８に沿って向けられる。しかしながら、機械的押圧力は、機械的振動の前に開始する。これには、少なくとも液化される前に、突出部９が低密度の領域２２を貫通するという効果がある。そうすることによって、第１の物体と第２の物体との接合は近位面４だけに制限されるのではなく、第２の物体２内の構造１０にも依存する。換言すると、たとえば、接着剤によって確立されるような表面固定とは対照的な、ディープアンカリング（deep anchoring）が生じる。
【０３４５】
第２の物体２の密度プロファイルは、機械的振動の前に機械的押圧力を加え始める必要がないようなものでよい。この場合、熱可塑性材料３の液化は、第２の物体の密度が、液化が開始する程度まで熱可塑性材料３の圧縮を可能な値に到達するや否や、開始する。
【０３４６】
第２の物体は、図２に模式的に示されているに過ぎない。図２に示す第２の物体は、特に図２、図３、または図１０〜図１３に示す第２の物体に対応可能である。
【０３４７】
図３ａは、図２に示す軸ＡＡに沿った、図１に示すような第２の物体２に関する断面図を示す。
【０３４８】
機械的圧力および機械的振動が組合わされた効果によって、高密度の領域２３と接触する突出部９の熱可塑性材料３の部分が液化し、第２の物体２の構造１０に貫入している。これによって、ポジティブフィット接続、特に、液化された熱可塑性材料３の再固化の後で、第１の物体と第２の物体との間の振動（すなわち、近位面４に対して直角の第１の物体と第２の物体との相対移動を防止するポジティブフィット接続）の軸８に対してポジティブフィット接続が生じる。
【０３４９】
図３ｂ〜図３ｄは、第１の物体１と、第２の物体２の近位面４に垂直な方向で一定の密度プロファイルを有する第２の物体２との間の接合の確立を示す断面図である。
【０３５０】
図３ｂは、第１の物体１の突出部９を第２の物体２内に押込む前の状況を示す。
図３ｃは、第２の物体２において、第２の物体の密度が、第１の物体または第２の物体および／またはそれらの特性を破壊することなく、本体を第２の物体内に押込むことができるような場合の、突出部９と本体７とを押すステップの間の状況を示す。
【０３５１】
少なくとも、突出部９は、および場合によっては本体７の貫入は、突出部９の遠位端部の周囲で局所的に第２の物体２を圧縮する。このため、機械的押圧力および機械的励起を加えることによって、突出部９の熱可塑性材料３を液化するために必要な密度プロファイルになる。
【０３５２】
図３ｄは、機械的励起を停止するステップの後の状況を示す。液化された熱可塑性材料３は、第２の物体２の構造１０に貫入している。
【０３５３】
液化された熱可塑性材料３は、圧縮されていない、またはわずかに圧縮されただけの第２の物体２の領域に貫入可能である。この場合、第１の物体の第２の物体への接合は、ディープエフェクトアンカリング（deep-effective anchoring）を保証する突出部分９１によって与えられるよりも、第２の物体２内にさらに深くなる。
【０３５４】
図４は、第１の物体１の第２の物体２への接合方法において設けられるような、図１および図２に示されるものと同様の第１の物体１の実施形態を示す。
【０３５５】
図４に示すもの以外の突出部９を想定することも可能である。図５は、第１の物体１の例示的な実施形態を示し、突出部９は、複数の先端部によって付与されている。
【０３５６】
突出部９は、第１の物体１の本体７の遠位面２８から突出しており、第１の物体１の本体７の遠位面２８の遠位方向に位置する突出部領域９０において配置されている。
【０３５７】
第１の物体１はさらに、第１の物体１の本体７の近位面２９を含み（図４および図５では隠れている、図６、図８、図９を参照）、当該近位面は、方法が行われる間におよびその後で、第１の物体１の近位端部５を形成する。
【０３５８】
図１〜図３に示す方法は、接続装置の要素１５を第２の物体２に接合するために使用可能である。これは、そのような要素１５を含む第１の物体１によって行うことができる。
【０３５９】
第１の物体１は、接続装置の１つ以上の要素１５を含んでもよい。たとえば、複数の要素１５を、図４または図５に示す第１の物体１の近位面上に配置可能である。
【０３６０】
図６は、接続装置の要素１５を含む第１の物体１の例示的な実施形態を示す。図７は、ソノトロード２０が当てられた当該第１の物体１の断面図を示す。
【０３６１】
図示された実施形態では、接続装置の要素１５は、内部ねじ山を含むロッドである。
第１の物体１は、図示された実施形態では、突出要素１５の周囲の第１の物体１の近位面上に配置されたカップリングイン面１１を含む。
【０３６２】
ソノトロード２０の遠位端部、すなわち、カップリングアウト面２１を含むソノトロード２０の端部は、接合プロセス中に搭載されることがないようにロッドを挿入可能な開口部を含むことによって、第１の物体１に適合されている。
【０３６３】
また、図６の実施形態では、突出部９は稜線状である。しかしながら、第１の物体１は、先端部などのように異なった形状の突出部を含んでもよい。
【０３６４】
第１の物体１は、たとえば、１、２、３、または４つの端部を含んでもよい。図７に示すように、第１の物体１が小さいおよび／またはそれ自体によって１つの接合場所１３を規定する実施形態では、少ない数の突出部９で十分である。
【０３６５】
また、突出部９は、第１の物体１の本体７の遠位面２８の遠位方向の突出部領域９０に配置されている。
【０３６６】
カップリングアウト面２１の面積は、特に第１の物体１がそれ自体で１つの接合場所１３を規定する場合は、近位面の面積と同じ、またはそれより大きくてもよい。
【０３６７】
図８および図９はそれぞれ、実際はコネクタ１６である第１の物体１の模式図および断面図である。言い換えると、第１の物体１は、接合方法のいずれかの実施形態によって第２の物体２に接合可能な熱可塑性装置上に搭載されたラッチ機構の要素を含む。
【０３６８】
図９は、第１の物体１の断面図を示す。図示された例示的な実施形態では、突出部９は、第１の物体１の本体７の近位面２９まで延在する間隙２７によって互いに分離されている。
【０３６９】
図示された実施形態では、突出部９は、近位面２９の平らな領域がそれらの間で延在するように、配置および設計されている。これらの平面領域は、停止層として作用可能である。
【０３７０】
図１０〜図１２は、第１の物体、たとえば、図４〜図９に示す第１の物体１が、熱可塑性材料３の液化が開始する前に高密度の領域に貫入する方法の実施形態を示す。
【０３７１】
図１０〜図１３では、第２の物体は、近位面層１７、遠位面層１８、およびコア層１９を含み、遠位面層および近位面層の密度は、コア層１７の密度よりも低い。しかしながら、以下で説明される方法は、異なる態様で生成される密度プロファイルを有する第２の物体２、たとえば、図１に示す第２の物体２にも好適である。
【０３７２】
たとえば、近位面層と遠位面層とは制振材料を含む、または本質的にこれで構成される一方で、コア層１７は、他の材料に埋込まれた制振材料で構成される、または、制振材料以外の材料で構成される。当該他の材料は、制振材料と比べて高い密度を有し、制振材料と比べて高い機械的安定性を示してもよい。
【０３７３】
図１０は、方法の次のステップにおいて第１の物体１に加えられる第２の機械的押圧力よりも小さな第１の機械的押圧力（図１０の上部で小さな矢印で示される）を第１の物体１に加えるステップの後の状況を示す。機械的振動はまだ加えられていない。
【０３７４】
第１の物体１の突出部９は、近位面層１７を貫通しているが、コア層１９には貫入していない。
【０３７５】
図１１は、第２の機械的押圧力（図１１の上部で大きな矢印で示される）を加えるステップの最中の状況を示す。機械的振動はまだ加えられていない。
【０３７６】
突出部９はさらに、コア層１９に貫入しており、コア層１９にさらに貫入可能である。これは、貫入軸に沿った第１の物体１の第２の物体２に対する移動が、第１の物体または第２の物体の任意の要素によって妨げられていないことを示す。
【０３７７】
特に、任意で設けられる停止層は、第１の物体１の第２の物体２へのさらなる貫入が妨げられるように、加えられた押圧力に対する反力をまだ生じていない。
【０３７８】
図１１に示す段階が確立されると、機械的振動（両矢印で示される）が加えられる。
図１２は、接合プロセスの後の状況を示す。熱可塑性材料３は、コア層１９の構造１０に貫入しており、第１の物体と第２の物体との間にポジティブフィット接続を、特に、第１の物体１の貫入方向に直角にポジティブフィット接続を形成する。
【０３７９】
しかしながら、突出部９は、たとえば方法が実施されている間に「こすられる」ことによって完全に消失していない。そうではなく、突出部分９１は、突出部９が機械的振動を加えられる前の位置において存在する。これによって、たとえば、ディープエフェクトアンカリング（deep effective anchoring）につながる。
【０３８０】
停止面１２は、接合プロセスの最終局面において第２の機械的押圧力に対する反力を発生させており、この反力は、第１の物体１の遠位面層１８に向かう移動が制限されるようになっていた。それゆえ、第２の物体２への第１の物体１の最大貫入深さは、停止面１２と停止面に直角の突出部９の長さとによって規定される。
【０３８１】
図示された実施形態では、停止面１２は、第１の物体１の貫入方向に直角に、すなわち、機械的振動の軸８に対して直角に広がる、第１の物体１の面である。
【０３８２】
図示された実施形態では、突出部９のこの長さは、第２の物体２の遠位面１４が熱可塑性材料３と接触せず、かつ、その影響を受けることがないようになっている。さらに、少なくとも接合場所１３におけるコア層１９（高密度の領域２３）の密度は、他の材料または表面を必要とすることなく熱可塑性材料の液化が可能になるようになっている。
【０３８３】
１９と示されるコア層は、第２の物体２の機械的安定性を生成する材料を含む、またはそのような安定性を生成する組成で構成される。第２の物体２は曲げることが可能であり、特に、弾性的に曲げることが可能である。それでもやはり、コア層１９の材料または組成は、機械的振動および機械的押圧力の影響下で熱可塑性材料３が熱可塑性材料３と当該コア層１９の材料または組成との間の界面で液化可能になるようになっている。特に、材料または組成は、当該液化に必要な剛性を含む。
【０３８４】
特に、遠位層１８の物理特性は、熱可塑性材料３の液化において必要でもなければ、これと関係があるわけでもない。
【０３８５】
図１３は、図１０〜図１２に示す方法によるが、第２の機械的圧力を加えずに、または、機械的押圧力および機械的振動を同時に加えることによる、接合の確立を示す。
【０３８６】
熱可塑性材料３の貫入深さは、近位面領域１７およびコア層１９の近接領域に制限されている。
【０３８７】
図１４および図１５は、第１の物体、第２の物体、および第３の物体の組立品の断面図を示し、第３の物体３０は、第１の物体１によって第２の物体２に取付けられており、第１の物体１は、方法の一実施形態によって第２の物体２に接合されている。
【０３８８】
第３の物体３０は、第３の物体近位面３１と第３の物体遠位面３２とを含む。第３の物体３０は、その遠位面３２が第２の物体２の近位面４と物理的に接触するように、第２の物体２に対して配置されている。
【０３８９】
図１４に示す実施形態では、第３の物体３０は、第３の物体近位面３１から、第１の物体１の１つ（または複数）の突出部９によって貫通可能な第３の物体遠位面３２までの密度プロファイルを有してもよい。
【０３９０】
特に、第３の物体３０は、第２の物体２について説明された密度プロファイルを有してもよい。
【０３９１】
それゆえ、第１の物体１を、方法の対応するステップおよび第３の物体３０の対応する構造３５を用いて、第３の物体３０に接合することが可能になる。
【０３９２】
図１５に示す実施形態では、第３の物体３０は、その近位面３１において低密度の領域３６も含む。さらに、第１の物体１は、第１の種類の突出部３３および第２の種類の突出部３４を含む。
【０３９３】
第１の種類の突出部３３は、第１の種類の突出部３３の遠位端部が少なくとも部分的に第２の物体２の低密度の領域２２に貫入するような、および、第１の種類の突出部３３の遠位端部が接合プロセス中に第２の物体２の構造１０に貫入するような長さおよび直径を有する。
【０３９４】
第２の種類の突出部３４は、第２の種類の突出部３４の遠位端部が少なくとも部分的に第３の物体３０の低密度の領域３６に貫入するような、および、第１の種類の突出部３４の遠位端部が接合プロセス中に第３の物体３０の構造３５に貫入するような長さおよび直径を有する。
【０３９５】
特に、第１の種類の突出部３３の直径は、第２の種類の突出部３４の直径よりも大きい。
【０３９６】
図１６および図１７ａ〜図１７ｅは、第１の物体１の例示的な実施形態を示す。
図１６に示す実施形態は、図１５に示すような第１の物体、第２の物体、および第３の物体の組立品をもたらす方法において提供される実施形態に相当する。
【０３９７】
図２１〜図２３は、図１６に示す第１の物体１の実施形態を使用可能な他の構成を示す。
【０３９８】
同一および／または円形の第１の種類の突出部３３と、第２の種類の突出部３４との断面積は必要ではない。
【０３９９】
しかしながら、図１６に示す第１の物体１の多くの実施形態では、第１の種類の突出部３３の断面積は、第２の種類の突出部３４の断面積よりも大きい。
【０４００】
図１６は、突出部９の厚さ２６および遠位方向のその延在部２５を示す。当該延在部は、突出部の最遠位地点から第１の物体１の本体７の遠位面２８までの距離に等しい。図１７ａ〜図１７ｅに示す第１の物体１の実施形態は、（たとえば、図３ｂ〜図３ｄに示すように）第２の物体２の突出部変位材料によって第２の物体２の密度を局所的に増加させるだけでなく、第２の物体２、特に低密度の領域２２の局所圧縮を促進するように設計および配置された構造２４を含むことによって増加する。
【０４０１】
さらに、構造２４は、たとえばより広い面積にわたって任意の負荷を分散するために、第２の物体２の線維性材料を下に引っ張るように、および／または、そのような材料をさらにフェルト状にするように、および／または、構造２４を含む突出部９を第２の物体２の材料により適切に埋込むように、設計および配置されている。
【０４０２】
図１７ａ、図１７ｂ、および図１７ｅに示す第１の物体１の実施形態は、いわゆるとげ２４、すなわち、突出部９の貫入深さの機能において突出部９が面する第２の物体２の密度を増加させることができるように、突出部９での形状および配置を有する構造を含む。
【０４０３】
図１７ａに示すように、とげを突出部９の遠位端部に配置可能である。これにより、突出部の遠位端部の周囲に配置された熱可塑性材料３の液化を好む第２の物体２が局所圧縮される。
【０４０４】
代替的にまたはさらに、とげ２４を突出部９の側面に配置可能である。例として、図１７ｂは、突出部９の大きさと比較して小さな引張りとげを示し、図２７ｅは、突出部の全体形状に寄与するような大きさを有する捕獲とげを示す。
【０４０５】
側面において、とげ２４が均一に分散している必要はない。そうではなく、熱可塑性材料３の液化が突出部９の特定の位置で開始するように、および／または、液化された熱可塑性材料による第２の物体２の貫入が特定の方向に沿って規制されるように、とげ２４を配置可能である。
【０４０６】
図１７ｃおよび図１７ｄでは、第２の物体２の局所圧縮を促進するように設計および配置されたとげ２４は、突出部の遠位端部の形状によって、特に、たとえば繊維を捕らえる複数の先端部を有することによって付与される。
【０４０７】
特に、とげは繊維状の第２の物体２における使用に好適であり、貫入されている間に繊維を収集し、それによって、突出部９の周囲の繊維の密度を増大可能である。
【０４０８】
とげは、熱可塑性材料３の材料またはより硬い材料で形成可能である。
熱可塑性材料３で形成されたとげは、さらに、突出部９および突出部分９１それぞれの埋込みを向上可能である。
【０４０９】
また、とげは、第１の種類の突出部３３および／または第２の種類の突出部３４において配置可能である。
【０４１０】
図１４〜図１７に示す第１の物体１はさらに、接続装置の少なくとも１つの要素１５を含んでもよい。
【０４１１】
図１４〜図１７に示す第１の物体１は、上述のようにコネクタでもよい。
図１８は、第１の物体および第２の物体とは異なる物体１００が、他の物体４０を第１の物体１に接続することによって、第２の物体に取付けられる方法の実施形態の結果を示す断面図である。
【０４１２】
図示された実施形態では、第１の物体１は強化要素である。
他の要素４０は、先端の形状で遠位端部４１を有する、くぎなどの固定要素である。他の要素４０はさらに取付け場所４２を含み、取付け場所４２は、物体１００を貫通して第２の物体２に取付けられるように、かつ、第１の物体７の本体７に貫入するように配置されている。
【０４１３】
第１の物体１は、上述の実施形態のいずれか１つにおける方法で第２の物体２に接合される。特に、第１の物体１は、機械的励起を停止し熱可塑性材料を固化させるステップの後で第２の物体に存在する突出部分９１をもたらす方法によって、第２の物体２に接合される。
【０４１４】
図１９ａは、第１の物体１の第２の物体２への接合によって第２の物体２に取付けられる前の第３の物体３０の断面図を示す。図示された実施形態では、第３の物体は少なくとも、第３の物体３０が突出部９によって貫入される領域において熱可塑性材料を含む。たとえば、図１９に示す第３の物体３０は、熱可塑性ホイルでもよい。
【０４１５】
図１９ｂは、第２の物体２に取付けられた第３の物体３０の断面図を示す。第１の物体１を第２の物体２に接合する方法が行われている間に、溶接部２０３が第１の物体１と第３の物体３０との間に形成される。これは、突出部によって貫通された領域において熱可塑性材料を含む第３の物体３によって生じる。
【０４１６】
突出部９の近位端部に配置された第１の物体１の熱可塑性材料だけでなく、第３の物体３０の熱可塑性材料、および／または、本体７の遠位面２８の近隣の熱可塑性材料は、機械的押圧力および機械的励起が加えられている状態で液化するようになっている。しかしながら、当該１つ（または複数）の熱可塑性材料の液化についての条件は、本体７を第２の物体２内に押込むことによって、第２の物体２が圧縮された後でのみ満たされると想定可能である。
【０４１７】
図１９ｂは、第１の物体と第２の物体との間の接合の質をさらに増大させることが可能な機構を示す。第１の物体と第３の物体との間の溶接部２０３の確立と組合わせて示されているが、当該機構は、方法のいずれかの実施形態で、第３の物体３０の存在とは独立して使用可能である。
【０４１８】
当該機構を含む実施形態は、第１の物体と第２の物体との間の接合が確立される１つ（または複数）の領域において、熱可塑性材料を含む第２の物体２を有する。当該熱可塑性材料は、第１の物体１を第２の物体２に接合する方法が行われている間に加えられる機械的圧力および機械的励起の影響下で、液化可能である、または、少なくとも軟化可能である。実施形態の変形では、当該熱可塑性材料は、突出部９および／または本体７を第２の物体２内に押込むことによる圧縮の後で、液化／軟化が可能になるにすぎない。
【０４１９】
当該液化または軟化によって、第２の物体２は、（この場合「全ての」）熱可塑性材料を再固化させるステップの後で変化した構造的特性を有する領域２０２を含む。より適切に相互結合された第２の物体２の高い密度および／または材料は、当該変化した構造的特性の例である。
【０４２０】
図２０ａおよび図２０ｂは、低密度の領域２２の一部ではない近位最上層２００を含む第２の物体２への、第１の物体１の接合を示す。
【０４２１】
たとえば、近位最上層２００は、中空構造板（ＨＣＢ）の剛性カバー層である。
図２０ａは、第１の物体１を第２の物体２に対して位置決めした後の状況を示す。第１の物体２の突出部９は、大幅な変形を伴うことなく、近位最上層２００に貫入するように設計されている。さらに、突出部９は、遠位先端または縁部を含んでもよい。
【０４２２】
図２０ｂは、第１の物体１を第２の物体２へ接合した後の状況を示す。図示されているのは、業務で実用的な期間内に熱可塑性材料３の液化をもたらすほど、近位最上層２００の遠位方向に配置された、影響を受けない層の濃度が高くはない場合である。また、これは、第１の物体１の第２の物体２への接合を可能にする、圧縮領域２０１の確立である。
【０４２３】
図２１〜図２３は、長さが適合された、たとえば、第２の物体２の厚さに、第２の物体２の積層構造に、本体７の機械的特性に、本体の形状に、および／または、第１の物体１の第２の物体２への接合に続く製造ステップに適合された突出部を含む方法の実施形態を示す。
【０４２４】
図２１ａおよび図２１ｂは、第１の物体１が第１の種類の突出部３３および第２の種類の突出部３４を含み、第１の種類の突出部３３が第２の種類の突出部３４よりも長い実施形態を示す。
【０４２５】
第１の種類の１つ（または複数）の突出部３３は、第１の種類の突出部３３の第２の物体２への貫入および貫通方向において、第２の物体２の厚さよりも大きな長さを有する。
【０４２６】
この場合、方法は、変形凹部６１を含むアンビル６０を設ける他のステップを含む。変形凹部６１は、突出部９の遠位端部が第２の物体２を貫通した後で変形凹部６１と係合するように位置決めされている。その後、突出部９の遠位端部は、機械的圧力および機械的励起を第１の物体１またはアンビル６０に加えることによって、遠位ヘッド６２において変形可能である。
【０４２７】
第２の種類の１つ（または複数）の突出部３４は、方法のいずれかの実施形態に従った、たとえば圧縮領域２０１を確立することを含む方法による、第２の物体２内での第１の物体１の第２の物体２への接合を可能にする長さを有する。
【０４２８】
第１の種類の突出部３３が終端、すなわち、本体部７の側面縁部２１０の近くに配置されており、第２の種類の本体７の突出部３４が第１の種類の突出部３３内で径方向に配置されている突出部の配置には、構成において例えば次のような利点がある。
【０４２９】
・第１の物体１の本体７は、広い面積にわたっておよび／または時間にわたって位置を保つために十分な剛性を有していない。
【０４３０】
・第２の物体２は、第２の物体２を第１の物体１に予備的ではあるが永続的な態様で接合した後に変形する。
【０４３１】
図２２は、第１の物体１を第２の物体２に接合した後の、異なる長さの突出部９の他の配置を示す。図示された実施形態では、残りの突出部分９１の長さは、突出部の長さと関連する。
【０４３２】
図２２に示す実施形態は、特定の応用例において、材料費および第１の物体と第２の物体との間の接合に作用する力の観点で最適化された突出部を含む第１の物体１の例を示す。図示された実施形態は、接合された第１の製品および第２の製品が湾曲される応用例、すなわち、湾曲力を生じる応用例に特に好適である。
【０４３３】
図２３は、第２の物体２が積層構造を含む実施形態を示す。また、第１の物体１は、第１の種類の突出部３３および第２の種類の突出部３４を含む。突出部の長さは、低密度の第１の領域２０４、または、低密度の第１の領域２０４よりもさらに遠位方向に配置された低密度の第２の領域２０５において接合が形成されるように適合されている。
【０４３４】
図２３は、第２の物体２を形成する層の簡単な配置を示す。しかしながら、第１の種類の突出部３３、第２の種類の突出部３４、場合によっては他の種類の突出部の長さおよび配置は、より複雑な層の配置に適合可能である。特に、層は互いに平行に伸びる必要はなく、均一の厚さを有する必要はない、および／または、第２の物体２の全ての広がりにわたって広がっている必要はない。たとえば、低密度の層などの層は局所的に、すなわち、第１の物体１の第２の物体２への接合が生じなければならない位置においてのみ配置可能である。
【０４３５】
さらに、第２の物体２が、低密度の領域の間に剛性の近位最上層２００または剛性の層２０６を含む必要はない。
【０４３６】
原則として、任意の剛性層２０６または第２の物体２に耐荷力を付与する密度の領域は必要ではない。この場合、方法は少なくとも、第１の物体１を第２の物体２に接合する方法を行っている間に支持部６３を設けるステップを含んでもよい。この構成を、図２４に示す。
【０４３７】
図２４は、熱可塑性材料３の液化が開始した直後の状況を示す。第２の物体２が高密度の領域を全く含まない場合、圧縮領域２０１は、熱可塑性材料３の液化が開始する前に確立される必要がある。
【０４３８】
アンビル６０は、そのような支持部６３の例である。しかしながら、支持部６３は、第２の物体２が取付けられる製品によって付与することも可能である。
【０４３９】
図２５ａは、機械的押圧力および機械的励起が第１の物体１に局所的に加えられ、機械的押圧力および機械的励起を加えるステップが第１の物体１および第２の物体上の異なる位置で複数回繰り返される方法の応用例を示す。それゆえ、ただ１つの平面に配置されることはなく、機械的押圧力および機械的励起を加えるただ１つのステップにおいて取り扱われることはない、複数の接合場所１３が存在する。
【０４４０】
図示された応用例では、第１の物体１は、第２の物体２の縁部または角部を保護する。
図２５ｂは、第２の物体２に取付けられた、図２５ａに示す第１の物体１の断面図を示す。第１の接合場所１３は、第２の物体２の第１の側に配置されており、第２の接合場所１３は、第１の側に平行ではない第２の物体２の第２の側に配置されている。
【０４４１】
図示された実施形態では、第１の物体１は、本体７の遠位面２８が第２の物体２の対応する面と同じ高さになるような態様で、第２の物体２内に押込まれる。第１の物体および第２の物体のこの配置は、図２５ａおよび図２５ｂに示す応用例に特有ではないが、第１の物体本体７における押込みが可能になるような、近位面４を有する第２の物体２を含む方法のいずれかの実施形態において実現可能である。
【０４４２】
多くの実施形態では、第２の物体２の当該対応する面は、近位面４である。
本体７の１つ（または複数）の遠位面２８が第２の物体２の１つ（または複数）の対応する面と同じ高さになるように本体７を第２の物体２内に押込む効果は、少なくとも、本体７が第２の物体２内に押込まれる領域における第２の物体２の全体的な圧縮である。詳細に説明したように、結果として生じる圧縮領域２０１は、特に突出部９によって生じる局所圧縮と組合わされると、熱可塑性材料３の効率的な液化にとって必須のものである場合がある。
【０４４３】
図２６および図２７は、第３の物体３０を設ける方法、および第１の物体１を第２の物体２に接合する方法のいずれかの実施形態に従って第１の物体１を第２の物体２に接合することによって、第３の物体３０を第２の物体２に取付ける他のステップを含む方法の実施形態を示す。
【０４４４】
図２６および図２７に示す実施形態では、第３の物体３０は、第３の物体３０の遠位側の開口部２３１を規定する貫通孔２３０を含む。
【０４４５】
図２６および図２７に示す第３の物体３０の実施形態は、遠位方向に湾曲された貫通孔２３０の周囲の領域２３２の光学的な特徴を含む。その結果、遠位開口部２３１全体またはその少なくとも一部が、貫通孔２３０に近接して配置されていない第３の物体３０の部分に対して遠位方向に変位される。
【０４４６】
図２６および図２７に示す方法は、第３の物体３０の遠位面３２を第２の物体２の近位面４に接触させ、湾曲領域２３２を第２の物体２内に押込むステップを含む。そうすることによって、湾曲領域２３２は、湾曲領域に近接して位置する第２の物体２の領域において圧縮領域２０１を確立する。任意に、第３の物体３０は、図２６ｂに示すような全体的な圧縮領域２０１が生じるように、第２の物体２に向かってさらに押圧可能である。
【０４４７】
特に、湾曲領域は、湾曲領域２３２を第２の物体２内に押込むステップの間に生成された負荷を受けることができるような機械的安定性を有する。
【０４４８】
湾曲領域２３２が第２の物体２内に押込まれる方法の実施形態では、この方法は、装置を押し、押さえつける他のステップを備えることができる。言い換えると、第３の物体３０および／または湾曲領域２３２は、第１の物体に加えられた押圧力によって第２の物体２内に押込まれないが、装置を押し押さえつけることを利用して第３の物体３０に加えられた押圧力によって押圧される。
【０４４９】
湾曲領域２３２に近接して位置する圧縮領域２０１は、突出部９を遠位開口部２３１を通って第２の物体２内に押込む後のステップにおいて、さらに圧縮される。この種類の圧縮領域２０１の確立または圧縮領域２０１の密度の増大については詳細に説明した。しかしながら、当該確立または増大は、第２の物体２へ貫入する液化された材料によるものではない、またはこれだけによるものではなく、液化前の第２の物体２内へ貫入する突出部９の固体部分によるものであると留意することが重要である。突出部９の当該部分は、熱可塑性材料３を液化するステップの間に突出部分９１に変えられる。
【０４５０】
それゆえ、機械的押圧力および機械的励起を加えるステップの間に、突出部９の熱可塑性材料３の液化に必要な、かつ、第１の物体１を第２の物体２に接合するために必要な密度プロファイルを確立するのは、湾曲領域２３２の第２の物体２内への押込みによって生じる圧縮と組合わされて突出部９を第２の物体２内へ押込むことから生じる圧縮である。
【０４５１】
しかしながら、湾曲領域２３２を有さない第３の物体３０を設けること、および、突出部９の第２の物体２内への押込みによって確立される圧縮領域２０１が、機械的押圧力および機械的励起を加えるステップの間に熱可塑性材料３を液化させるために必要な密度プロファイルを確立するのに十分になる態様で、突出部９を設計することも想定可能である。
【０４５２】
図２６ａ〜図２６ｄでは、第３の物体３０は、遠位方向に湾曲された貫通孔２３０の周囲の領域２３２の光学的特徴を含む金属シート、たとえば、アルミニウムシートである。さらに、湾曲領域２３２は、弾性変形可能に設計されている。特に、遠位開口部２３１を形成する縁２３３は、近位方向に、すなわち、湾曲領域２３２の一部でない第３の物体３０の部分に向かって延在する切欠き２３４を含む。そのような結果として生じる湾曲領域２３２の実施形態を、図２６ｅに示す。
【０４５３】
弾性変形可能な湾曲領域２３２を含む実施形態では、突出部９の直径は、湾曲領域２３２の直径より大きくてもよい。それゆえ、湾曲領域２３２と縁２３３とを広げるという点で、弾性変形が確立される。これは、図２６ｂで２つの黒い矢印で示されている。
【０４５４】
以下の２つの効果は、突出部９の少なくとも一部を貫通孔２３０に押込んだ後で起こる（図２６ｃ）。第１に、第２の物体２に貫入する突出部９は、湾曲領域２３２を第２の物体２に押込むことによって、圧縮領域２０１の他の局所圧縮をもたらす。第２の物体２に貫入する突出部９は、圧縮領域２０１の延在部、特に、遠位方向の延在部を生じることが可能である。第２に、弾性変形した湾曲領域２３２は、突出部９の一部に圧縮力２３９を生じる。この圧縮力は、図２６ｂで２つの黒い矢印によって示されている。
【０４５５】
圧縮力２３９によって、圧縮力２３９が加えられる領域において機械的押圧力および機械的励起を加えるステップの間に、突出部９に溶融区間２３６が生じる。言い換えると、圧縮力２３９ならびに対応するステップの間に加えられる機械的押圧力および機械的励起によって、突出部９の熱可塑性材料３が液化する。これによって、第２の物体２の材料に貫入した熱可塑性材料によってポジティブフィット接続が確立されることに加えて、湾曲領域２３２が突出部９に（より正確には、突出部分９１に）埋込まれる。
【０４５６】
これは、図２６ａ〜図２６ｅに示す方法が、湾曲領域２３２を少なくとも部分的に突出部分９１に埋込む他のステップを備えることを表す。
【０４５７】
図２６ｄは、湾曲領域２３２を少なくとも部分的に突出部分９１に埋込む他のステップを備える方法の実施形態に基づく、取付けの例示的な実施形態の断面図を示す。
【０４５８】
図２７ａ〜図２７ｃは、第３の物体に湾曲領域２３２を設けるステップを含む方法の他の実施形態を示す。
【０４５９】
図示された実施形態では、湾曲領域２３２は、第１の物体１を第２の物体２に接合する方法が行われている間に、遠位開口部２３１がそれに沿って第１の物体１を第２の物体２に対して移動させる挿入軸２３５に対する径方向開口部となる態様で、設計されている。
【０４６０】
また、圧縮領域２０１は、湾曲領域２３２を第２の物体２内に押込むことによって確立される。
【０４６１】
図２６の実施形態とは対照的に、湾曲領域２３２は、突出部９に対して圧縮力２３９を生成するように設計されていない。しかしながら、湾曲領域２３２および突出部９は、突出部９を湾曲領域２３２の一部に対して押圧するステップにおいて突出部９が遠位開口部２３１に向かって変形するように設計されている。
【０４６２】
図２７に示す実施形態では、湾曲領域２３２は、挿入軸２３５に対して垂直に配置された部分を含む。この部分は、特に当該部分に対して押圧されると変形する突出部と組合わされて、突出部９を湾曲領域２３２の当該部分に押圧するステップにおいて、突出部９を遠位開口部２３１に向けることができる。
【０４６３】
たとえば、突出部は、変形空洞９３、または、あらかじめ定められた方向の突出部９の変形を好む、制限された機械的安定性を有する領域を含んでもよい。
【０４６４】
代替的にまたはさらに、突出部９は変形面９４を含んでもよい。変形面９４は、突出部９のあらかじめ定められた方向への変形を好む、突出部９と湾曲領域２３２の部分との間の接触面が確立されるような態様で設計されている。
【０４６５】
図２７ｄは、そのような突出部９の例示的な実施形態を示す。しかしながら、突出部が押圧される湾曲領域２３２の部分が、方法が行われている間に加えられる機械的負荷を吸収できるような機械的安定性を有する限り、突出部９が遠位開口部２３１に向かって湾曲する部分、および／または、変形空洞を含む必要はない。
【０４６６】
たとえば、突出部９は、直線状、先細り形状、および／または、突出軸９２について回転対称でもよい。
【０４６７】
突出部９を開口部２３１に向ける湾曲領域２３５の部分は、挿入軸２３５に対して垂直（すなわち、９０度）ではなく、９０度よりも小さな角度、たとえば、３０〜８０度または５０〜８０度であると想定可能である。
【０４６８】
突出部９の遠位開口部２３１に向かう変形は、突出部９を軟化または部分的に軟化させることを含んでもよい。
【０４６９】
図２６および図２７に示す実施形態の変形では、設けられた第３の物体３０は、貫通孔２３０および湾曲領域２３２が設けられている場合、これらを含まない。そうではなく、貫通孔２３０および湾曲領域２３２は、もしこれらが設けられている場合、方法の他のステップにおいて製造される。この他のステップは、特に、第３の物体３０の遠位面３２を第２の物体２の近位面４に接触させるステップの後に行われる。
【０４７０】
図２８は、複数の突出部９を含む第１の物体１の例示的な実施形態を示し、全ての突出部９のまとめられた体積は、当該体積の条件を満たす。
【０４７１】
複数の突出部９を含む多くの実施形態では、突出部は、第２の物体の遠位面１４によって形成された領域の下位領域に配置されている。当該下位領域は、突出部領域９０の基部２１１を画定する。図２８において、基部２１１は、遠位面１４上の破線内の領域である。
【０４７２】
突出部領域９０の全体積は、基部２１１と、遠位方向の突出部９の延在部２５に対応する、またはこれに近い値または関数とから計算可能である。
【０４７３】
多くの実施形態では（しかし全てではない、たとえば、図１５、図１６、図２１〜図２３）、突出部９は、遠位方向に等しい延在部２５を有する。言い換えると、突出部９は、等しい長さを有する。この場合、突出部９の延在部２５に対応する値は、それらの長さである。
【０４７４】
突出部領域９０内の突出部９は、間隙２７、すなわち空間によって分離されている。この空間は、突出部９によって覆われていない突出部領域９０の体積を埋める。
【０４７５】
図２８に示す例示的な実施形態によって、および第１の物体１の多くの他の実施形態によって満たされる体積条件は、以下の通りである。突出部９の体積は、空間の体積の半分以下である。言い換えると、突出部９の体積は、突出部領域９０の全体積の３分の１以下、たとえば、４分の１、５分の１以下、または５分の１以下、たとえば１０分の１に相当する。
【０４７６】
図２９は、高密度の領域２３が第２の物体２の近位領域を形成し、低密度の領域２２が高密度の領域２３の遠位方向に配置された方法の実施形態を示す。
【０４７７】
さらに、第１の物体１の第２の物体２への接合の間のみ存在する支持部６３、または、第２の物体２が取り付けられる、もしくは取り付けられる予定の製品、または、第２の物体２の一体部分の光学的特徴。
【０４７８】
図２９ａは、第１の物体１を第２の物体２に接合する前の状況を示す。図２９ｂは、第１の物体１を第２の物体２に接合した後の状況を示す。
【０４７９】
図２９ａおよび図２９ｂは、高密度の領域２３も圧縮可能である、第２の物体２の実施形態を示す。これは、高密度の領域２３に押込まれ、低密度の領域２２において固定された第１の物体１の衝撃によって生じる高密度の領域２３の局所圧縮を可視化した、両矢印によって示される。
【０４８０】
高密度の領域２３は、変形可能、特に圧縮可能になっている。これによって、接合後の第２の物体の近位面４から突出しない態様で、第１の物体１において押込むことが可能になる。さらに、低密度の領域２２に貫入する突出部９によってもたらされる圧縮に加えて、低密度の領域２２の圧縮が生じる。また、熱可塑性材料３の効率的な液化をもたらすのは、この圧縮領域２０１である。
【０４８１】
図示された実施形態では、低密度の領域２２のこの圧縮によって、突出部９を支持部６３に接触させる必要はない。
【０４８２】
図２９の実施形態では、第１の物体１の本体７は頭部まで減少している。
図３０は、さらに他の種類の第２の物体２に接合された第１の物体１の断面図である。本実施形態によると、設けられた第２の物体２は、低密度の領域２２上に配置された近位最上層２００に特徴があり、低密度の領域２２は、第２の物体２に機械的安定性を与えることが可能な、高密度の領域２３上に配置されている。
【０４８３】
高密度の領域２３上に配置された低密度の領域２２上に配置された近位最上層を含むこのような構成は、剛性であるとともに手触りが快適でなければならない製品で見られる。そのような製品は、「ソフトタッチ」または「ソフトタッチ面」を有する製品と呼ばれることもある。
【０４８４】
実施形態では、近位最上層は皮革、人工皮革、またはホイルであり、低密度の領域２２は、発泡樹脂製品または他の多孔性材料および弾性変形可能な材料を含む、またはこれで構成される。高密度の領域２３は、任意の種類の支持部でよい。
【０４８５】
上述の構造を有する「ソフトタッチな製品」の例は、ダッシュボード、たとえば、車のダッシュボードである。
【０４８６】
一例として、図３０は、前述の構造を有するダッシュボードである第２の物体２に接合された表示要素である第１の物体１を示す。
【０４８７】
図３０ａは、設けられたような第２の物体２（ダッシュボード）を示し、これは、近位最上層２００と、高密度の領域２３上に配置された低密度の領域２２とを含むことを表す。設けられた第２の物体２はさらに、第１の物体１（表示要素）および設けられることもあるワイヤ２０９を収容するように設計されたフィードスルー２０７を含む。
【０４８８】
図３０ｂは、第１の物体（表示要素）を第２の物体２（ダッシュボード）に挿入した後の状況を示す。接合方法、ならびに圧縮領域２０１、突出部分９１、および低密度の領域２２（たとえば、発泡樹脂製品）の構造１０に貫入された液化された熱可塑性材料３を含むメカニズムは、上述したものと同じである。
【０４８９】
第１の物体１（たとえば、表示要素）を全体として搭載する代わりに、まずコネクタ１６を第２の物体２に接合し、次のステップで、取付けられる実際の要素を第２の物体２に接合することも想定可能である。本実施形態は、図３０ｂで破線によって示されている。
【０４９０】
ダッシュボードに搭載される表示要素の例を再び用いた本実施形態では、第１の物体１はコネクタ１６であり、表示要素は、第２の物体２、すなわちダッシュボードに第１の物体１を使用して搭載される第３の物体３０である。
【０４９１】
たとえば、コネクタ１６は、表示要素（第３の物体３０）をたとえば締付け機構によってコネクタ１６に取付けるための要素１５を含む。
【０４９２】
突出部９は、近位最上層２００を貫通するように設計可能であり、これは、近位最上層２００の貫入の前に行われる必要は無い。特に、突出部９は、流動可能になることなく近位最上層２００を貫通するように設計可能である。
【０４９３】
当然ながら、低密度の領域２２上に配置された近位最上層２００に特徴がある第２の物体２に取付けられた第１の物体１は、開示された第１の物体のいずれかの実施形態、たとえばコネクタでもよい。この場合、第２の物体２は、表示要素の搭載に固有のいずれかの特徴を含まない。たとえば、フィードスルー２０７を含まない。
【０４９４】
図３１は、第１の物体１によって低密度の領域２２を含む第２の物体２に取付けられている第３の物体３０の断面図を示し、第１の物体１は、頭部２１２と、頭部２１２の遠位方向に配置された突出部９とを含む。
【０４９５】
第３の物体３０は、事前に穴をあけられた開口部を含んでもよく、第３の物体３０および突出部９は、第１の物体１を第３の物体３０に向けて押圧するステップにおいて突出部が第３の物体３０を貫通できるように設計可能である。
【０４９６】
頭部２１２は、第３の物体３０の一部が頭部２１２と第２の物体、特に第２の物体２の近位面４との間で締付けられるような態様で設計されている。
【０４９７】
また、第１の物体１の第２の物体２への接合は、突出部９を第２の物体２内に押込むステップの間の圧縮領域２０１の生成によって確立される。
【０４９８】
図３２ａおよび図３２ｂは、１つ（または複数）の突出部９を第２の物体２内に押込むステップの前に、接着剤２４０を設ける他のステップを含む方法の実施形態を示す。
【０４９９】
図３２ａは、接着剤２４０を第２の物体２の近位面４上に設けた後の状況を示す。
本実施形態では、第１の物体１は、光学的特徴として、本体７の側方端の領域に配置された保持突出部２１３を含んでもよい。保持突出部２１３は、本体７の遠位面２８から遠位方向へと突出する。
【０５００】
保持突出部２１３は、接着剤２４０が、第１の物体１の側方延在部、特に第１の物体本体７を超えて側方に押圧されることを防ぐように設計されている。言い換えると、保持突出部２１３は、接合プロセス中の第１の物体１の第２の物体２への接合に寄与する接着剤の量の減少を防ぐように設計されている。
【０５０１】
特に、保持突出部２１３は、接合プロセス後の外側領域である第２の物体２の近位面４の領域の接着剤２４０による汚染を防ぐ。
【０５０２】
突出部９だけでなく保持突出部２１３も、接着剤が堆積可能な保持開口部２１４を画定可能である。
【０５０３】
図３２ｂは、接着剤２４０を設ける他のステップを含む方法によって第１の物体１を第２の物体２に接合した後の状況を示す。
【０５０４】
接着剤２４０は、第１の物体１を第２の物体２内に押圧するステップの間に、第２の物体２内に押圧される。それゆえ、接着剤２４０によって貫入される区画２４１が、少なくとも突出部９の周囲に生成されている。この区画２４１では、低密度の領域２２を形成する材料は、接着剤によって増強されている。たとえば、低密度の領域２２は、接着剤の存在によって共に貼られる繊維を含む。
【０５０５】
それゆえ、接着剤２４０を設ける他のステップは、本方法によって第２の物体２に接合されている第１の物体の品質、特に機械的安定性および信頼性を改善する他の手法である。
【０５０６】
図３３ａおよび図３３ｂは、コネクタ１６である第１の物体１の他の例示的な実施形態を示す。
【０５０７】
図示されたコネクタ１６は、複数の突出部９と、全ての寸法（ｘ、ｙ、ｚ）に対して規定された接続場所を画定する接続構造とを有する突出部領域９０を含む。図示された実施形態の接続構造は、突出部９および本体７と一体化された、コネクタペグ２５０によって構成される。
【０５０８】
接続構造、つまり、図示された実施形態のコネクタペグ２５０は、特に側方に配置されるようになっている。これは、接続構造２５０の配置が貫通軸２３５について対称ではなく、貫通軸２３５に対して中心がずれていることを表す。貫通軸２３５は、それに沿って挿入の間に押圧力が一般に加えられ、それに沿って挿入中の移動が少なくとも主として起こる軸である。貫通軸２３５は一般に、第１の物体の固有の軸、たとえば、回転軸、中心軸である、および／または、突出軸と一致する。後者は、第１の物体１がただ１つの突出部９または中心突出部９を含む場合である。そのため、この軸は、第１の物体１の突出部および／または全体形状によって特に規定される。
【０５０９】
そのため、接続場所の位置は、軸２３５の周囲の回転角度によって決まる。したがって、コネクタが第２の物体に対して位置決めされそこで固定されている場合、位置だけでなくその方位も規定しなければならないことがある。
【０５１０】
固定接続構造の例は、たとえば、ヒンジのピボットまたはその等価物などの、規定された方向に１つ（または複数）の突出部から遠ざかるように突出する構造（ペグなど）、他の製品をその上に留めるための構造、ねじ接続のための固定装置などでもよい。
【０５１１】
図３３ａおよび図３３ｂのコネクタ１６は、遠位方向に面する停止面１２を画定する板状本体７を含む。本体７から近位方向に向かって、コネクタは、そこからコネクタペグ２５０が側方に突出する基部壁２５３を含む。この基部壁は、軸２３５に対して中心がずれて配置されている。さらに、コネクタは、基部壁２５３に垂直に延在しコネクタペグに作用する力に対する機械的安定性を強化する、複数の強化壁２５４を含む。
【０５１２】
遠位方向に面する停止面は、停止面１２が第２の物体２の近位面４に当接するまで押圧力が加えられるという点で、プロセス後の接続構造のｚ位置を規定する。
【０５１３】
図３３ａおよび図３３ｂの実施形態のコネクタ１６は、たとえば、自動車のリアパーセルシェルフの台でもよい。
【０５１４】
コネクタを固定するために使用されるソノトロード２０は、コネクタの形状に適合するように成形可能である。とりわけ、図３３ａに示すように、コネクタは、強化壁２５４と基部壁２５３との間で係合することによって、近位方向から本体７に当たるように成形されてもよい。さらにまたは代替的に、図３３ａに点線で示すように、コネクタ１６の突出カラー２５５を設けることも可能である。しかし、本体７の直接上の壁の間で係合するソノトロード、必要であれば１つ（または複数）の強化壁のためのくぼみを有するソノトロードを有する配置は、押圧力および振動（より一般的には機械的励起）が突出部内に一直線に結合されているという利点に特徴がある。
【０５１５】
その位置および／または方位がその軸２３５の周囲のコネクタの方位によって決まる接続場所を含む実施形態では、固定プロセスの間にコネクタの方位を案内することが必要になる場合がある。なぜなら、振動の入力（より一般的には機械的励起）のために、コネクタは、挿入されている間に何らかの制御不可能なねじり動きにさらされることがあるからである。図３３ａおよび図３３ｂに示す実施形態では、基部壁２５３および／または強化壁２５４は、ソノトロードの対応する形状と共にこのために使用可能であり、これによって、ソノトロードの方位はコネクタの方位を規定する。
【０５１６】
図３３ａおよび図３３ｂの例示的な実施形態はさらに、たとえば、近位最上層を貫通するように設計された切断構造２５２の光学的特徴を含む。
【０５１７】
図３３およびたとえば図７の実施形態は、コネクタである第１の物体１の形状に適合されたソノトロードの使用を含む。これは必ずしも必要なわけではない。本体７が汎用ソノトロード用の略平面の結合面を形成するコネクタである第１の物体１の実施形態を想定可能である。
【０５１８】
突出部９の数および／または配置および／または寸法が、機械的押圧力、および場合によっては機械的励起を加える最初に第２の物体に対して所望の位置にコネクタが保持できないようなものである場合、コネクタは、当接突出部を制御する少なくとも１つのプロセスを含んでもよい。１つ（または複数）の当接突出部は突出部と共に、コネクタを第２の物体の近位面と接触させたときにコネクタを安定して立たせることができる。言い換えると、コネクタの位置は、適切に規定されており安定している。
【０５１９】
この種類の当接突出部は、次のプロセスの間に、崩壊または溶融してもよい。必ずしも、第２の物体の体積内に貫入する必要はない。
【０５２０】
プロセスの初期段階にコネクタを安定させることに加えて、本体７が実質的に横方向の延在部を有する場合、望ましくない湾曲振動を減衰することも可能である。
【０５２１】
図３４〜図３９は、第１の物体１の突出部領域９０および装置のそれぞれの様々な例示的な実施形態を示す。
【０５２２】
図３４に示す例示的な実施形態では、突出部９は、第１の物体１の本体７の遠位面２８の垂線に平行に延びない突出軸９２を含む。
【０５２３】
当該垂線に平行に伸びない突出軸９２は、突出部９が開示された実施形態のいずれか１つの方法が行われている間に突出部９が変形する方向を規定する。
【０５２４】
第１の物体１の本体７の遠位面２８の法線に平行に延びない突出軸９２の他の結果は、突出部の長さが遠位方向の突出部の延材部２５よりも大きいことである。
【０５２５】
少なくとも以下の特徴が、図３４〜図３９に示される第１の物体１の例示的な実施形態において示される。
【０５２６】
・機能領域５０。図３８および図３９の実施形態では、機能領域は、近位面２９から第１の物体１の本体７の遠位面２８まで延在する貫通孔の遠位口部によって与えられる。
【０５２７】
貫通孔を含む第１の物体１は、確立された、たとえば第２の物体２内に打ち抜かれたフィードスルーの縁部を安定させる、または固定するために応用可能である。
【０５２８】
・突出部９間の間隙２７であって、間隙の体積および突出部の体積は、上述の比率を有する。
【０５２９】
・延在部２５と厚さ２６との比率が上述のようになるような、すなわち、少なくとも１であり、特に１〜５であり、たとえば１．５〜４または２〜３であるような、遠位方向の突出部９の延在部２５および突出部９の厚さ２６。
【０５３０】
図４０〜図４３は、第１の物体１および装置それぞれの様々な例示的な実施形態を示す模式図である。
【０５３１】
接続装置の様々な接続要素１５が、突出部領域９０に関連する特徴に加えて示されている。当該要素は、第１の物体１の本体７の近位面２９上に配置されている。
【０５３２】
図示された実施形態は、接続装置の要素１５が第１の物体１に接続された接続場所５１を含む。図示された実施形態では、接続場所５１は、第１の物体１の本体７の近位面２９の一部を含み、かつこれに制限されている。この一部は、第１の物体１の本体７の遠位面２８上に配置された機能領域５０の反対側である。
【０５３３】
図４０に示す第１の物体１の接続要素１５は、第１の物体、およびしたがって第２の物体に対してケーブルおよび／またはワイヤを取付けるために好適である。
【０５３４】
図４２に示す第１の物体１の接続要素１５は、第１の物体、およびしたがって第２の物体に製品をねじ留めするのに好適な接続要素の例である。図示された接続要素は、第１の物体１の本体７の遠位面２８まで貫通する長手方向開口部を含んでもよい。
【０５３５】
図４２に示す第１の物体１の接続要素１５は、板状および／またはシート状の製品を第１の物体、およびしたがって第２の物体に取付けるために好適である。
【０５３６】
図４３に示す第１の物体１の接続要素１５は、クリップの解決策のための接続要素の例である。
【０５３７】
通常、図３４〜図４３に示す第１の物体１はたとえば、第２の物体２に、接続要素１５または接続装置のどの要素にも覆われていない第１の物体１の近位面２９の部分において当てられたソノトロード２０を使用して接合されている。さらに、機械的励起すなわち機械的振動は、特に近位面２９に対して角度を有して、特に直角に延びる軸８に沿って加えられることが好ましい。
【０５３８】
この場合、ソノトロード２０のカップリングアウト面２１は、第１の物体１の遠位面２８上の突出部９によって覆われた反対側の領域に匹敵する、機械的押圧力および機械的励起を加えるステップを行っている間に、第１の物体１の近位面２９の領域にわって延在することが好ましい。たとえば、カップリングアウト面２１と接触する領域は、第１の物体１の遠位面２８上の突出部によって覆われている領域の少なくとも８０％を覆う。たとえば、突出部９によって覆われる領域の０．８〜２倍、特に ０．８〜１倍．５、０．８〜１．２倍、または０．８〜１倍の領域にわたって延在する。言い換えると、近位面２９の当該領域の径方向延在部は、任意の径方向の遠位面２８上の突出部によって覆われた領域の径方向延在部の少なくとも８０％であり、特にこれよりも大きい。
【０５３９】
カップリングアウト面２１は、第１の物体１の本体７にわたって突出可能である。
図４４〜図４９は、第１の物体の本体７にとって破壊的なこともある力の、第１の物体本体７における固有振動の発生を予防可能な特徴を含む、第１の物体１の例示的な実施形態を示す。
【０５４０】
図４４に示す実施形態は、第１の物体の遠位面に配置された減衰要素５２を含む。
減衰要素５２は、第２の物体２の近位面４と接触する、または場合によっては、第１の物体１を第２の物体２に接合する方法を行っている間に、第３の物体３の近位面３１と接触する。これによって、熱可塑性材料３を液化するために機械的励起を加えるステップの間に第１の物体の本体７で発生した固有振動は、減衰要素５２と第２の物体、または場合によっては第３の物体３との間で生成された物理的接触によって減衰可能である。
【０５４１】
図示された実施形態では、減衰要素５２は熱可塑性材料も含む。言い換えると、減衰要素５２は、当該固有振動を減衰させるだけでなく、第１の物体と第２の（または第３の）物体との間の接合を増大させることも可能である。
【０５４２】
図４５および図４６に示す実施形態は、熱可塑性材料の液化に必要な機械的励起のエネルギーを最小限にするように設計された、複数の個別の突出部領域９０を含む。
【０５４３】
さらに、図４５および図４６は各々、熱可塑性材料を液化させるために加えられた周波数から第１の物体本体７の固有振動の周波数を調和させることができる一組の突出部領域を示す。
【０５４４】
突出部領域９０のうち少なくとも１つは、図４５および図４６に示すような減衰要素５２として作用するように配置することも可能である。しかしながら、複数の突出部領域のうち１つの突出部が減衰要素５２として設計および配置されることは必須ではない。
【０５４５】
図４７および図４８は、本発明に係る方法によって第２の物体２に接合されるように設計された固定要素１．１と、固定要素１．１に接合されるように設計された接続要素１．２とを含む第１の物体１を示す。
【０５４６】
固定要素１．１は固定要素接続手段１１０を含み、接続要素１．２は、固定要素１．１と接続要素１．２との間の接合が確立されるような態様で互いに適合された接続要素接続手段１２０を含む。
【０５４７】
図示された実施形態では、固定要素接続手段１１０は、固定要素１．１の本体７．１における貫通穴であり、接続要素接続手段１２０は、貫通穴の直径に適合された直径を有する突出部である。
【０５４８】
突出部１２０は、熱可塑性材料を含み、固定要素１．１の本体７．１における貫通穴１１０を通って押込まれた後で第２の物体２に接合可能な態様で設計されている。
【０５４９】
さらにまたは代替的に、突出部１２０は、熱可塑性材料を含み、固定要素１．１の熱可塑性材料、特に、前記方法によって第２の物体２に固定要素１．１を接合するように設計された突出部９の熱可塑性材料３に対する溶接部であるような態様で設計されている。
【０５５０】
接続要素１．２を固定要素１．１に接合するための他の手段、たとえば、締付け手段、クリップ留め手段、および／または差込みロックの要素を想定可能である。
【０５５１】
図４９は、固定要素１．１および接続要素１．２を含む第１の物体１の固定要素１．１を詳細に示す。
【０５５２】
固定要素１．１の本体７．１および対応する接続要素１．２の本体は、熱可塑性材料を含む。固定要素１．１は固定要素エネルギー誘導部１１１を含み、接続要素１．２は、接続要素エネルギー誘導部１２０を含む可能性がある。そのようなエネルギー誘導部（１１１および１２０）は、機械的押圧力および機械的励起を加える他のステップにおいて固定要素１．１および接続要素１．２の熱可塑性材料が液化する領域を画定する。
【０５５３】
当該他のステップによって、固定要素１．１と接続要素との間の接続（特に溶接部）が生じる。
【０５５４】
特に、当該他のステップは、機械的押圧力と１つ（または複数）の突出部の熱可塑性材料を液化させる機械的励起とを加えるステップの後で適用される。これは、固定要素１．１を第２の物体２に接合させた後に適用されることを表す。
【０５５５】
機械的押圧力および機械的励起を加える２つのステップ、つまり、固定要素１．１を第２の物体２に接合するための第１のステップと、接続要素１．２を固定要素１．１に接合するための第２のステップとを備える方法の利点は、次のうち少なくとも１つである。
【０５５６】
・接続装置１５の要素を支える第１の物体１の部分に作用するエネルギーを減少可能である。
【０５５７】
・ソノトロード２０のカップリングアウト面２１を、固定要素１．１の形状および／または接続要素１．２の形状に適合可能である。
【０５５８】
・第１の物体１（すなわち、固定要素１．１）を第２の物体２に接合する間に必要な機械的励起の周波数に近い、第１の物体本体７の固有振動の周波数に基づく問題を避けることができる。
【０５５９】
図５０および図５１は、第１の物体１によって第３の物体３０を第２の物体２に固定するための他の方法を示す。
【０５６０】
この方法（図５０）によると、第３の物体３０は、第１の物体の本体７の近位面２９に貼付けられる。
【０５６１】
図５０および図５１に示す方法で使用されるように設計された第１の物体１は、広い領域にわたって延在する近位面２９を含む。図５１は、そのような第１の物体１を示す。特に、第１の物体の本体７は、第３の物体３０を固定可能な領域を形成する。
【０５６２】
さらに、図５０および図５１に示す方法において使用されるように設計された第１の物体１は、図４４〜図４８に関して示される破壊的な固有振動を防止するための特徴のいずれか１つを含んでもよい。
【０５６３】
たとえば、図１〜図５、図１４、図１６、図１７、図２０、図２６ａ、図２８、図２９ａ、図３１、および図３４〜図４３に示されるような上述の実施形態のうちいずれかにおける第１の物体１は、第３の物体３０を第２の物体２に取付けるために使用可能である。
【０５６４】
特に、第３の物体３０は、シート材料、たとえば、金属シートでもよい。
第３の物体３０の取付けは、第２の物体２の少なくとも局所圧縮を含んでもよく、臨界密度および／または臨界圧縮強度が生成されるような態様である。
【０５６５】
図５２は、第１の物体１、第２の物体２、およびシート材料３０の配置および設計を示す断面図であり、シート材料３０は、第１の物体１によって第２の物体２に固定される。
【０５６６】
図示されたシート材料３０は、第１の物体１の１つ（または複数）の突出部９の形状および数において適合された貫通孔２３０を含む。
【０５６７】
たとえば、突出部９は、図１および図５などに示すような稜線でもよい。この場合、シート材料３０は、長手方向スリット形状の貫通孔２３０を含んでもよい。
【０５６８】
たとえば、第１の物体１は、図５、図２８、図３４、図３６、および図３７などに示すような突出部領域９０を含んでもよい。この場合、シート材料３０は、円形または矩形専有面積を有する貫通孔２３０を含んでもよい。
【０５６９】
たとえば、第１の物体１は、図３５などに示すような突出部領域９０を含んでもよい。この場合、シート材料３０は、円形スリット形状の貫通孔２３０を含んでもよい。
【０５７０】
貫通孔２３０は、第１の物体１に対するシート材料３０の位置を調節可能なものでよい。線に沿って配置された複数の突出部９を有する突出部領域９０を含む第１の物体１の場合、シート材料３０は、突出部９一列につき、１つの長手方向スリット形状の貫通孔２３０を含んでもよい。
【０５７１】
図５３は、第１の物体１、第２の物体２、およびシート材料３０の他の配置および設計を示す断面図であり、シート材料３０は、第１の物体１によって第２の物体２に固定される。
【０５７２】
この例示的な実施形態によると、第１の物体１は、少なくとも２つの突出部９を備えてもよく、対応する方法は、少なくとも１つの突出部９が材料シートの径方向端部を超えて配置されるように、かつ、少なくとも１つの突出部９が第３の物体３０の近位端部に接触するように、第１の物体１、第２の物体２、および第３の物体３０を配置するステップを備える。
【０５７３】
第３の物体３０は、図５２について説明された種類の貫通孔２３０を備えてもよく、第１の物体１は、少なくとも１つの突出部が貫通孔２３０と係合するように、第２の物体に対して配置可能である。
【０５７４】
図示された実施形態では、第３の物体３０は、第２の物体上に位置決めされるために、および、第１の物体１によって第２の物体に取付けられるために設計されたフランジ２３７を含む。フランジ２３７は、貫通孔２３０を含む。
【０５７５】
特に、第１の物体１は、図１〜図５、図２０、図２８、および図３４〜図４３などに示されるようなものでもよい。
【０５７６】
図５３の実施形態では、第３の物体は金属シートである。第３の物体３０が金属シートの場合、金属シート３０は、上記方法を行っている間に加熱される、または加熱可能である。これによって、低密度の領域２２の密度のさらなる増加、およびそのさらなる強化をもたらす、第２の物体２の局所的な溶融を生じることができる。言い換えると、第２の物体２は、局所的にコヒーレント材料に変えることができる。
【０５７７】
図５４ａおよび図５４ｂは、第２の物体２に金属シートである第３の物体３０を固定するための方法を視覚化したものであり、金属シート３０は、１つ（または複数）の突出部９のための貫通孔２３０を有していない。
【０５７８】
この方法はさらに、以下のステップを含む。
・金属シート３０の近位面３１が突出部９に接触するように、かつ、金属シート３０の遠位面３２が第２の物体２に接触するように、第１の物体１、第２の物体２、および金属シート３０を互いに相対的に配置するステップ。
【０５７９】
・第１の物体１および金属シート３０が振動によって互いに結合するように、第１の物体１を金属シート３０に対して押圧するステップ。
【０５８０】
・第１の物体１に対して機械的振動を加え、金属シート３０が第２の物体２内へと変形するように、押圧力を増大させるステップ。
【０５８１】
・１つ（または複数）の突出部９が金属シート３０に貫入するまで、さらに押圧力を増大させるステップ。言い換えると、金属シート３０において貫入領域２６０が生成される。
【０５８２】
・第２の物体の圧縮領域２０１において金属シートに貫入した熱可塑性材料を液化させ、および／または、圧縮領域２０１において液化された熱可塑性材料を押圧するステップ。
【０５８３】
上記方法の本実施形態は、材料シート一般に好適である。しかしながら、この方法の金属シート３０への適用には、前記方法が行われている間に金属シートが第２の物体２を加熱するという利点がある。これによって、第２の物体２の局所溶融（溶融区間２６１）を発生可能である。この局所溶融は、圧縮領域２０１の密度をさらに増大させ、低密度の領域２２をさらに強化する。言い換えると、第２の物体２は、局所的にコヒーレント材料に変えることができる。
【０５８４】
図５５は、図５４ａおよび図５４ｂに示す方法において使用可能な第１の物体の例示的な実施形態を示す。図示される実施形態は、以下を含む。
【０５８５】
・突出部の第１の列と、突出部の第２の列。図示された実施形態では、第１の列の突出部は、第２の列の突出部と同じ長さを有する。さらに、突出部は先細りになっている。
【０５８６】
・遠位面上の第２の領域２６４から遠位方向にずれた第１の物体１の遠位面上の第１の領域２６３。図示された実施形態では、第２の領域２６４（中心領域）は、第１の領域２６３（突出部の２つの列間の領域）よりも遠位方向にある。
【０５８７】
特に、より遠位方向の領域は、方法が行われている間に、特に、物体に結合されるエネルギーが最も高いときの方法の最終局面の間に、固有振動を減衰するように配置されている。
【０５８８】
・材料が流れるためのチャネル２６２。
図５５に示すような第１の物体は、特に第３の物体が金属シート３０の場合、第３の物体３０の破壊的な固有振動および破壊的な変形の防止に役立つ。
【０５８９】
図５６は、ソノトロード２０を第２の物体２に当てる方法の実施形態について、第１の物体および第２の物体の基本的な配置を示す断面図である。
【０５９０】
図示された例示的な配置では、第１の物体１は、突出部９を接続可能な製品である。第１の物体１の近位面２９がアクセス可能でない、または容易にアクセス可能でない構成を想定可能である。たとえば、製品は車体の一部でもよい。
【０５９１】
特にそのような構成では、上記方法が行われている間は少なくとも部分的に突出部９によって貫入されるべき第２の物体２の部分に突出部９が接触するように、第２の物体２を突出部９に対して設けることができる。
【０５９２】
図５６に示す実施形態では、第２の物体２は、開口して配置された面を形成する低密度の第１の領域２０４と、第１の物体と第２の物体とのポジティブフィット接続が形成される低密度の第２の領域２０５とを含むカバーである。しかしながら、この構造は、図５６（ならびに図５７ａおよび図５７ｂ）に示す方法／応用例に必須ではない。第２の物体２は、より精巧な構造を有してもよい、または、同質でもよい。
【０５９３】
図５７ａおよび図５７ｂは、ソノトロード２０が第２の物体２に当てられる方法の実施形態の例示的な応用例を示す。
【０５９４】
図５７ａは、機械的押圧力および熱可塑性材料を液化可能な機械的励起を加えるステップの前の、第１の物体１、第２の物体２、およびソノトロードの配置を示す。
【０５９５】
図５７ｂは、第１の物体１を第２の物体２に接合した後の状況を示す。
図５７ａおよび図５７ｂは、以下を示す。
【０５９６】
・第１の物体１のためのカバーである第２の物体２、たとえば、車体の一部であり、カバーは、第１の物体１の形状に適合されている、または、適合可能である。
【０５９７】
・カバー２が第１の物体１に確実に固定可能になるような態様で、第１の物体１上に配置された複数の突出部９。
【０５９８】
・製品２の近位面４上の接合場所が突出部と接触するように、第１の物体１上に配置された製品２。
【０５９９】
・突出部９の位置に対応する製品２の遠位面１４の領域に対して局所的に、または連続して当てられたソノトロード２０。
【０６００】
ソノトロードは、製品が第１の物体１に対して所望の端部位置に到達するまで、製品２に当てられる。
【０６０１】
図５８は、第２の物体２が第１の物体１とソノトロード２０との間に配置されている方法の変形を示す。
【０６０２】
この変形によると、１つ（または複数）の突出部９を第２の物体２内に前進させるための任意の力が、第１の物体１（第１の物体１の下の矢印によって示されている）に加えられる。
【０６０３】
ソノトロード２０は、第２の物体２の遠位面１４に接触しており、機械的振動を第２の物体２に結合する。さらに、ソノトロード２０は、第２の物体２のための支持部として作用するが、第２の物体２を第１の物体１に向かって積極的に押すことはない。
【０６０４】
ソノトロードを第２の物体２に当てる、および押す力を第１の物体１に加える配置には、圧縮領域２０１が１つ（または複数）の突出部の周囲に生成されるという効果があり、第２の物体２の遠位面１４の圧縮は、最小限に保たれる。
【０６０５】
図５９は、実験による結果を代表する２つの応力ひずみカーブ（ＡおよびＢ）を示す。これらの結果は、様々なインコヒーレント材料は、機械的押圧力および機械的励起、特に振動を使用した熱可塑性材料の液化に依存する接合方法での使用に好適であるという、驚くべき発見につながった。
【０６０６】
応力ひずみカーブＡおよびＢの相対的な挙動は、それを介して負荷が材料に加えられる、変化している表面の影響を示す。カーブＢの圧子は、カーブＡの圧子と比較して、より大きな材料との接触面積を有する。
【０６０７】
図５９は、応力がひずみにほぼ直線的に依存する、観察された第１の領域と、観察された遷移領域と、応力がひずみにほぼ直線的に依存する、観察された第２の領域とを示す。
【０６０８】
線形依存の異なる領域においてほぼ線形の依存性に近づく直線は、破線として示されている。
【０６０９】
ほぼ線形の依存性の第１の領域の傾きとほぼ線形の依存性の第２の領域の傾きが交差するひずみεｃは、材料の応力ひずみ挙動の特性値である。当該特性値は、ポジティブフィット接続が低密度の領域に確立される方法の実施形態で必要な最小圧縮を規定するために使用可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図３ｄ】
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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１０−１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７ａ】
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【図１７ｂ】
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【図１７ｃ】
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【図１７ｄ】
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【図１７ｅ】
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【図１８】
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【図１９ａ】
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【図１９ｂ】
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【図２０ａ】
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【図２０ｂ】
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【図２１ａ】
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【図２１ｂ】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５ａ】
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【図２５ｂ】
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【図２６ａ】
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【図２６ｂ】
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【図２６ｃ】
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【図２６ｄ】
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【図２６ｅ】
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【図２７ａ】
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【図２７ｂ】
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【図２７ｃ】
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【図２７ｄ】
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【図２８】
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【図２９ａ−２９ｂ】
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【図３０ａ】
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【図３０ｂ】
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【図３１】
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【図３２ａ】
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【図３２ｂ】
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【図３３ａ】
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【図３３ｂ】
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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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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４ａ】
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【図５４ｂ】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７ａ】
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【図５７ｂ】
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【図５８】
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【図５９】
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【国際調査報告】
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