连接至至少一个另一构件的构件、用于将构件连接至至少一个另一构件的方法以及组合件技术

本发明专利技术公开了用于连接至至少一个另一构件(30，30′)的构件(10)。在本发明专利技术的第一方面中，所述构件(10)具有至少两个焊接部(11，11′)，所述焊接部借助振动焊接，更具体地优选借助扭振超声焊接单独焊接至至少一个另一构件(30，30′)，每个焊接部(11，11′)均具有至少一个用于连接至对应另一构件(30，30′)的焊接表面(13，13′)。每个焊接部(11，11′)通过至少一个振动解耦区(14，14′，23，26)彼此空间分离。在其它方面，所述构件(10)具有关于质心(S)的具体布置的焊接部(11，11′)或者具有关于焊接部(11，11′)的具体质量分布。本发明专利技术还公开了用于将构件(10)连接至至少一个另一构件(30，30′)的方法以及包含构件(10)和另一构件(30，30′)的组合件(90)。

A member connected to at least one other member, a method for connecting the member to at least one other member, and an assembly

A member (10) for connecting to at least one other member (30, 30 ') is disclosed. In the first aspect of the invention, the member (10) has at least two welding parts (11, 11 '), which are separately welded to at least one other member (30, 30') by means of vibration welding, and more specifically, by means of torsional vibration ultrasonic welding, and each welding part (11, 11 ') has at least one welding surface (13, 13') for connecting to the corresponding other member (30, 30 '). Each welding part (11, 11 ') is spatially separated from each other by at least one vibration decoupling region (14, 14', 23, 26). In other aspects, the member (10) has a welding part (11, 11 ') with a specific arrangement of the center of mass (s) or a specific mass distribution with respect to the welding part (11, 11'). The invention also discloses a method for connecting a member (10) to at least one other member (30, 30 ') and an assembly (90) comprising the member (10) and another member (30, 30').

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】连接至至少一个另一构件的构件、用于将构件连接至至少一个另一构件的方法以及组合件
本专利技术涉及连接至至少一个另一构件的构件、用于将构件连接至至少一个另一构件的方法以及组合件。
技术介绍
借助于线性或扭振超声焊接或借助于振动焊接来连接构件是已知的。由此例如，DE102014226955A1公开了借助于超声将附件连接至构件。该附件具有待焊接至构件的焊接部，该焊接部具有用于与扭振超声焊极接触的接触表面和连接至构件的对置的焊接表面。为了尽可能地限制对焊接部施加超声振动，该焊接部至少部分被外侧的振动解耦区包围并且至少部分被环形、内侧的振动解耦区所界定。然而，在具有大质量和/或对称结构的许多构件的情况下，构件的其它部分存在由于将振动(尤其在超声振动的情况下)引入焊接部而损坏的风险。尤其是，在如果存在振动敏感部件比如像电子部件的情况下必须要避免。另外，尤其在大构件的情况下，相当大比例的振动能可被转移出焊接部，并且接下来不再被实际焊接所利用。这会导致焊接强度不足。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的所述缺点。尤其是减小或者甚至完全消除由引入的振动对构件造成损坏的风险。另外，期望具有相对大质量的构件和对称构件能以可靠方式连接。在本专利技术的第一方面中，这个目的通过用于连接至至少一个另一构件的构件来实现。该构件具有至少两个焊接部，其将借助于振动焊接单独焊接至至少一个另一构件。此处以及下文中，振动焊接被理解为表示一种其中焊接借助于振动起作用的工艺。该振动焊接还可为超声焊接，比如像线性超声焊接或扭振超声焊接。替代地，该振动焊接还可为振动摩擦焊接。每个焊接部均具有用于连接至对应另一构件的对应的焊接表面。这包括每个焊接部连接至同一个另一构件以及第一焊接部连接至第一另一构件且第二焊接部连接至第二另一构件的可能性。另外，根据本专利技术，每个焊接部通过至少一个振动解耦区彼此空间分离。该振动解耦区所起到的作用为，使引入其中一个焊接部的振动能仅最小可能程度地被传导至另外的焊接部并且由此不再用于实际焊接。因此根据第一方面，存在至少两个将独立焊接的部，应用范围明显扩大。由此，即使是大且沉的构件也可在多个连接点处连接至另一构件。在依次焊接的情况下，降低了在焊接第二连接的过程中损坏之前已经制得的第一连接的风险。优选地，每个焊接部不仅通过振动解耦区彼此空间分离，而且每个焊接部通过至少一个振动解耦区与构件的所有余部空间分离。最终，不仅防止了振动能转移到其它焊接部，还防止了振动能转移至构件的所有余部。在本专利技术的第二方面中，用于连接至至少一个另一构件的构件类似地具有至少一个焊接部，该焊接部将借助于振动焊接焊接至另一构件。该焊接部具有用于连接至另一构件的焊接表面。该焊接部通过至少一个振动解耦区与构件的余部空间分离。根据第二方面，焊接部的位于垂直于焊接部表面的突起内的中心点与构件的重心相距一定(正)距离。焊接部的中心点在此例子中被理解为表示具体为焊接部的重心。这个重心不一定位于焊接部之内-例如如果焊接部以环的形式实现。换句话说，焊接部的位于垂直于焊接表面的突起内的中心点与构件的重心重合。尽管有这种对称，振动解耦区能够有效地防止振动能转移出焊接部，从而可实现上文已经提及的优点。具体地，避免了由构件的对称引起的可能导致构件损坏的不可控的振动条件的情况。所述距离可为关于焊接部的中心点测得的构件的半径的至少1％，优选至少2％，并且尤其至少5％。关于焊接部的中心点测得的构件的半径被理解为表示构件上的所有点距焊接部的中心点的最大距离。尽管有这种对称，振动解耦区能够有效地防止振动能转移出焊接部。本专利技术的第三方面类似地涉及用于连接至至少一个另一构件的构件，其中该构件具有至少一个焊接部，该焊接部件借助于振动焊接焊接至另一构件，并且该焊接部具有用于连接至另一构件的焊接表面。在第三方面的例子中，该焊接部也通过至少一个振动解耦区与构件的余部空间分离。在第三方面的第一变型例中，由振动解耦区所包围的构件的区域的惯性力矩(所述惯性力矩关于延伸通过焊接部的中心点并且关于焊接表面垂直的轴线来确定)为构件整体的关于所述轴线测得的惯性力矩的最多50％，优选最多40％，尤其优选最多30％。该振动焊接在此例子中优选为扭振振动焊接。在第三方面的第二变型例中，由振动解耦区所包围的构件的区域的质量为构件整体质量的最多50％、优选最多40％，尤其优选最多30％。在这个第二变型例中，振动焊接尤其为线性振动焊接。由此，换句话说，振动解耦区仅包围出相对小比例的惯性力矩或质量。但是，该振动解耦区所起到的作用在于过大比例的振动能不会转移出并进入构件的剩余更大并且解耦的区域中，以使大比例的振动能能够用于实际焊接，并且借助于振动解耦区解耦的质量不会或者仅轻微的受到振动的影响。在许多实施例中，由振动解耦区所包围的区域形成了内部区域，借助于振动解耦区解耦的区域形成了外侧区域-例如如果焊接区是圆形并且振动解耦区以环的形式围绕其布置。但是，还可想到的是，在本专利技术的范围内，焊接区呈环形，振动解耦区类似地呈环形并且布置在焊接区内；在此情况下，在本专利技术的范围内，封闭区域形成了外侧区域，解耦区域形成了内侧区域。类似地，在本专利技术的范围内，如DE102014226955A1所述，焊接部至少部分由外侧振动解耦区包围并且至少部分由环形侧部振动解耦区所界定；封闭区域接下来呈环形，并且解耦区域由内部区域和外部、环形区域所构成。在第四方面中，本专利技术涉及用于连接至至少一个另一构件的构件，其中此处，该构件也具有至少一个将借助于振动焊接焊接至另一构件的焊接部，该焊接部具有用于连接至另一构件的焊接表面。在第四方面中，焊接部按以下方式通过至少一个振动解耦区与构件的余部空间分离，该方式为当在焊接部内振动激励构件时，位于所述振动解耦区外部的构件的解耦区的基于时间平均的振动能与构件整体的基于时间平均的振动能的比值由于振动解耦区从大于50％、优选大于60％、尤其优选大于70％降低至小于30％、优选小于20％、尤其优选小于10％。换句话说，将根据本专利技术的给定的构件与假设的对比构件进行比较，该假设的对比构件基本对应于根据本专利技术的构件但是没有振动解耦区。当对比构件在焊接部内被振动激励时，振动发生在封闭区域(其对应于位于根据本专利技术的构件的振动解耦区内部的区)和解耦区(其对应于位于振动解耦区外部的根据本专利技术的构件的区)内，所述振动分别具有时间平均的闭合和解耦振动能。具有振动解耦区的根据本专利技术的构件在焊接部内等振动激励的情况下也在解耦区内具有基于时间平均的振动能。根据本专利技术的第四方面，在对比构件的例子中，解耦区内的基于时间平均的振动能大于构件整体的基于时间平均的振动能的50％(尤其优选大于60％，并且尤其优选大于70％)。在具有振动解耦区的根据本专利技术的构件的例子中，归因于振动解耦区，这个比值被降低至小于30％(优选小于20％并且尤其优选小于10％)。在这个第四方面中，振动解耦区也防止了振动能转移出封闭区域。所述基于时间平均的振动能的比值的减小可尤其发生在按以下频率振动激励时，即频率位于10千赫至50千赫的范围内、尤其在20千赫至40千赫的范围内且尤其优选接近20千赫；这些通常为超声频率。替代地或附加地，所述减小可发生在如果振动激励按以下频率下作用时，即频率位于150赫兹至2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于连接至至少一个另一构件(30，30′)的构件(10)，其中，‑所述构件(10)具有至少两个焊接部(11，11′)，所述焊接部将借助振动焊接、尤其借助优选扭振超声焊接被单独焊接至至少其中一个所述另一构件(30，30′)，‑每个焊接部(11，11′)均具有用于连接至对应的所述另一构件(30，30′)的对应的焊接表面(13，13′)，和‑每个焊接部(11，11′)通过至少一个振动解耦区(14，14′)与另外的焊接部(11，11′)空间分离。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.03.24 EP PCT/EP2017/0570811.一种用于连接至至少一个另一构件(30，30′)的构件(10)，其中，-所述构件(10)具有至少两个焊接部(11，11′)，所述焊接部将借助振动焊接、尤其借助优选扭振超声焊接被单独焊接至至少其中一个所述另一构件(30，30′)，-每个焊接部(11，11′)均具有用于连接至对应的所述另一构件(30，30′)的对应的焊接表面(13，13′)，和-每个焊接部(11，11′)通过至少一个振动解耦区(14，14′)与另外的焊接部(11，11′)空间分离。2.根据权利要求1所述的构件(10)，其中每个焊接部(11，11′)通过至少一个振动解耦区(14，14′，23，26)与所述构件(10)的余部空间分离。3.一种用于连接至至少一个另一构件(30，30′)的构件(10)，尤其是如前述权利要求中任一项所述的构件(10)，其中，-所述构件(10)具有至少一个焊接部(11，11′)，所述焊接部将借助振动焊接、尤其借助优选扭振超声焊接焊接至所述另一构件(30，30′)，和-所述焊接部(11，11′)具有用于连接至所述另一构件(30，30′)的焊接表面(13，13′)，其特征是，所述焊接部(11，11′)通过至少一个振动解耦区(14，14′，23，26)与所述构件(10)的余部空间分离，所述焊接部(11，11′)的位于垂直于焊接表面(13，13′)的突起内的中心点(M)与所述构件(10)的重心(S)相距一个距离(d)，其中所述距离(d，d′)为关于所述焊接部(11，11′)的中心点(M，M′)测得的所述构件(10)的半径(r)的尤其至少1％、优选至少2％并且尤其至少5％。4.一种用于连接至至少一个另一构件(30，30′)的构件(10)，尤其是如前述权利要求中任一项所述的构件(10)，其中，-所述构件(10)具有至少一个焊接部(11，11′)，所述焊接部将借助振动焊接尤其借助优选扭振超声焊接焊接至所述另一构件(30，30′)，和-所述焊接部(11，11′)具有用于连接至所述另一构件(30，30′)的焊接表面(13，13′)，其特征是，所述焊接部(11，11′)借助至少一个振动解耦区(14，14′，23，26)与所述构件(10)的余部空间分离，并且-所述构件(10)的由所述振动解耦区(14，14′，23，26)所包围的区域(21，21′)关于轴线(A)测得的惯性力矩为所述构件(10)整体的关于所述轴线(A)测得的所述惯性力矩的最多50％、优选最多40％、尤其优选最多30％，其中所述轴线(A，A′)延伸穿过所述焊接部(11，11′)的中心点(M，M′)并且关于所述焊接表面(13，13′)垂直，其中所述振动焊接尤其是扭振焊接，和/或-所述构件(10)的包围在所述振动解耦区(14，14′，23，26)内的区域(21，21′)的质量最多为所述构件(10)整体质量的1％，其中所述振动焊接尤其是线性振动焊接。5.一种用于连接至至少一个另一构件(30，30′)的构件(10)，尤其是如前述权利要求中任一项所述的构件(10)，其中，-所述构件(10)具有至少一个焊接部(11，11′)，所述焊接部将借助振动焊接尤其借助优选扭振超声焊接焊接至所述另一构件(30，30′)，和-所述焊接部(11，11′)具有用于连接至所述另一构件(30，30′)的焊接表面(13，13′)，其特征是，所述焊接部(11，11′)按以下方式通过至少一个振动解耦区(14，14′，23，26)与所述构件(10)的余部空间分离，该方式为当在所述焊接部(11，11′)内振动激励所述构件(10)时，所述构件(10)的位于所述振动解耦区(14，14′，23，26)外侧的解耦区(22，22′)的基于时间平均的振动能与所述构件(10)整体的基于时间平均的振动能的比值由于振动解耦区(14，14′，23，26)尤其按下述频率振动激励时从大于50％、优选大于60％、尤其优选大于70％降低至小于30％、优选小于20％、尤其优选小于10％-在10千赫至50千赫的范围内、优选在20千赫至40千赫的范围内的频率下，并且尤其优选在大致20千赫的频率下，和/或-在150赫兹至250赫兹的范围内的频率下，优选在大致200赫兹的频率下。6.根据前述权利要求中任一项所述的构件(10)，其中所述焊接部(11，11′)、尤其是每个焊接部(11，11′)均具有对应的接触表面(12，12′)，所述接触表面用于与振动件(70)接触，尤其与超声焊极(70)接触，尤其与扭振超声焊极(70)接触。7.根据前述权利要求中任一项所述的构件(10)，其中至少一个所述振动解耦区(23)包括或由弹簧结构(23)形成，借助所述弹簧结构至少部分防止引入焊接部(11，11′)、尤其引入多个焊接部(11，11′)中的第一部的振动传播入第二部(25)、尤其是所述构件(10)的第二焊接部内。8.根据权利要求7所述的构件(10)，其中所述弹簧结构(23)是几何学弹簧结构(23)。9.根据权利要求8所述的构件(10)，其中所述几何学弹簧结构(23)包括或由至少一个卷边(23)形成。10.根据前述权利要求中任一项所述的构件(10)，其中至少一个所述振动解耦区(14，14′，23，26)由至少一个解耦开口(19)和/或至少一个材料变薄区形成。11.根据前述权利要求中任一项所述的构件(10)，其中至少一个所述振动解耦区(26)的材料不同于所述构件(10)的余部的至少部分的材料。12.根据权利要求11所述的构件(10)，其中至少一个所述振动解耦区(26)的材料的弹性模量小于所述构件(10)的余部的至少部分的材料的弹性模量。13.根据权利要求11或12所述的构件(10)，其中所述构件(10)通过以下方式制出，即多组分注塑成型、尤其是双组分注塑成型，或者多组分挤出、尤其是双组分挤出。14.根据前述权利要求中任一项所述的构件(10)，其中所述焊接部(11，11′)、尤其是每个焊接部(11，11′)在所述构件(10)的第一侧具有用于连接至第一另一构件(30，30′)的第一焊接表面(13，13′)且在所述构件(10)的第二侧(24′)具有用于连接至...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·维茨，P·苏伦泰勒，
申请(专利权)人：远程声波控股公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH