DE102015013656A1

DE102015013656A1 - Geschweißter Harzstrukturkörper und Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE102015013656A1
Application number: DE102015013656.9A
Authority: DE
Inventors: Daisuke Hatano; Takahisa Egawa
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2014-10-22
Filing date: 2015-10-22
Publication date: 2016-04-28
Anticipated expiration: 2035-10-23
Also published as: JP6379993B2; CN105538685B; JP2016078412A; CN105538685A; DE102015013656B4

Abstract

Es wird ein geschweißter Strukturkörper bereitgestellt, bei dem das Entstehen von unnötigen Graten bei Vibrationsschweißen wirksam verringert ist. Ein geschweißter Strukturkörper umfasst eine Mutter 1, einen ersten thermoplastischen Harzbestandteil 2, der auf einer Endseite der Mutter 1 vorgesehen ist, einen zweiten thermoplastischen Harzbestandteil 3, der auf dem äußeren Umfang der Mutter 1 vorgesehen ist, um einen vorstehenden Teil 15 zu vermeiden, in den ein Ende der Mutter 1 vorsteht, und ein poröses Element 5 auf dem äußeren Umfang des vorstehenden Teils 15 der Mutter 1, und der erste thermoplastische Harzbestandteil 2 und der zweite thermoplastische Harzbestandteil 3 sind durch Vibrationsschweißen miteinander verschweißt.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen geschweißten Harzstrukturkörper umfassend einen hohlen Bestandteil mit einem Hohlraum, und ein Verfahren zu dessen Herstellung.
Beschreibung der verwandten Technik
Zum Verbinden von zwei oder mehreren Harzbestandteilen ist die Technologie des Vibrationsschweißens allgemein bekannt. Vibrationsschweißen ist eine Technologie, bei der, durch relative Druck-Vibration zweier Bestandteile, Reibungswärme an der Kontaktoberfläche erzeugt wird, die Kontaktoberfläche lokal angeschmolzen wird und die Bestandteile miteinander verschweißt werden. Bei diesem Schweißverfahren schmilzt das Harz beim Verbinden und kann überfließen, so dass Grate nahe dem Kontaktteil ausgebildet werden. Insbesondere beim Durchführen von Vibrationsschweißen zwischen einem thermoplastischen Harzbestandteil, in dem eine Mutter versenkt ist, und einem weiteren Harzbestandteil kann das geschmolzene Harz (Grate), das durch das Vibrationsschweißen erzeugt ist, in das Innere der Mutter fließen.
Bei dem Verfahren zum Herstellen eines Strukturkörpers mittels Vibrationsschweißen, wie in JP 2012-232507 A beschrieben, ist bekannt, dass eine Aufspannvorrichtung, wie beispielsweise ein speziell angefertigter Verbindungsaufsatz, an dem Kontaktpunkt vorgesehen ist und dadurch die Form der Grate so korrigiert wird, dass sie eine gebogene Oberflächenform aufweisen. In diesem Fall kann die Aufspannvorrichtung für die Grate und andere, im Inneren erzeugter nicht bereitgestellt werden und das Beseitigen der Grate ist schwierig.
Weiter ist, wie in JP H09-174697 A gezeigt, bekannt, dass zuvor ein Schlitzteil für den Überlauf des geschmolzenen Harzes um den Kontaktpunkt herum vorgesehen ist. In diesem Fall ist ein Raum zum Bereitstellen des speziell angefertigten Schlitzes erforderlich und die Größe des Strukturkörpers neigt dabei dazu, groß zu sein.
Zusammenfassung der Erfindung
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen geschweißten Harzstrukturkörper bereitzustellen, bei dem das Entstehen unerwünschte Grate durch Vibrationsschweißen wirksam verringert ist, und ein Verfahren zu dessen Herstellung.
Ein geschweißter Strukturkörper gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst: einen hohlen Bestandteil, der einen Hohlraum umfasst, der durch ein Inneres des hohlen Bestandteiles hindurchgeht; einen ersten Harzbestandteil, der vorgesehen ist an wenigstens einer Endseite des Hohlraums des hohlen Bestandteiles; einen zweiten Harzbestandteil, der an einem äußeren Umfang des hohlen Bestandteiles vorgesehen ist, und ein poröses Element, das an einer Umfangsseitenoberfläche des hohlen Bestandteiles vorgesehen ist und das einen offenen Teil umfasst, der im Wesentlichen einer äußeren Umfangsform des hohlen Bestandteils entspricht, wobei der erste Harzbestandteil und der zweite Harzbestandteil thermoplastische Harze sind, ein Ende des hohlen Bestandteils von dem zweiten Harzbestandteil um eine bestimmte Länge vorsteht, der erste Harzbestandteil eine Aussparung mit einer Form umfasst entsprechend einer äußeren Umfangsform des porösen Elements, und der erste Harzbestandteil und der zweite Harzbestandteil durch Vibrationsschweißen miteinander verschweißt sind. Hier wird, als der hohle Bestandteil, eine Mutter oder ein zylindrischer Metall- oder Harzbestandteil ins Auge gefasst. Hierin bedeutet der erste Harzbestandteil umfassend die Aussparung, deren Form der äußeren Umfangsform des porösen Elementes entspricht, nicht, dass die äußere Umfangsform und die Form der Aussparung zusammenfallen, sondern bedeutet, dass die zwei eine ähnliche Form aufweisen in einem Umfang, der erlaubt, dass sie zusammenpassen. Weiterhin brauchen die Formen von anderen Bestandteilen und Elementen nur miteinander zusammenzufallen in einem Ausmaß, der erlaubt, dass die Einheit des fertigen geschweißten Strukturkörpers aufrechterhalten wird.
Weiterhin kann ein weiterer geschweißter Strukturkörper gemäß der vorliegenden Erfindung umfassen: einen hohlen Bestandteil, der einen Hohlraum umfasst, der durch das Innere des hohlen Bestandteiles hindurchgeht; einen ersten Harzbestandteil, der an wenigstens einer Endseite des Hohlraums des hohlen Bestandteiles vorgesehen ist; einen zweiten Harzbestandteil, der an einem äußeren Umfang des hohlen Bestandteiles vorgesehen ist; und ein poröses Element, das wenigstens einen Teil einer äußeren Umfangsseitenoberfläche des hohlen Bestandteiles und einen Teil eines oberen Endes des hohlen Bestandteiles abdeckt, wobei der erste Harzbestandteil und der zweite Harzbestandteil thermoplastische Harze sind, das eine Ende des hohlen Bestandteiles von dem zweiten Harzbestandteil um eine bestimmte Länge vorsteht, der erste Harzbestandteile eine Aussparung umfasst mit einer Form entsprechend einer äußeren Umfangsform des porösen Elementes, und der erste Harzbestandteil und der zweite Harzbestandteil miteinander durch Vibrationsschweißen verschweißt sind.
Weiter kann die Stärke des porösen Elementes größer sein als die Höhe des vorstehenden Teils, und die Tiefe der Aussparung, die auf den ersten Harzbestandteil vorgesehen ist, kann größer als die Höhe des vorstehenden Teils des hohen Bestandteiles und geringer als die Stärke des porösen Elementes sein. Wenn die Tiefe der Aussparung größer ist als die Höhe des vorstehenden Teils, dann steht die obere Oberfläche der Aussparung nicht in Kontakt mit der oberen Oberfläche des vorstehenden Teils wenigstens zu Beginn des Vibrationsschweißens, um das Schweißen an diesem Abschnitt zu vermeiden oder zu schwächen, und es wird möglich, das Entstehen von Graten zu unterdrücken.
Weiter kann das poröse Element auf wenigstens einem Teil eine Kerbe in zentraler Richtung von dem äußeren Umfang des porösen Elementes umfassen.
Weiter kann der hohle Bestandteil einen vorspringenden Teil umfassen auf wenigstens einem Teil der äußeren Umfangsoberfläche des hohlen Bestandteiles, die in Kontakt ist mit dem zweiten Harzbestandteil. Dies ist zum Verfestigen der Verbindung zwischen dem hohlen Bestandteil und dem zweiten Harzbestandteil.
Weiter kann ein Verfahren zum Herstellen des geschweißten Strukturkörpers gemäß der Erfindung die Schritte umfassen: Herstellen eines hohlen Bestandteiles und eines ersten Harzbestandteils, wobei der hohle Bestandteil einen Hohlraum umfasst, der durch ein Inneres des hohlen Bestandteiles hindurchgeht, der erste Harzbestandteil mit einer Aussparung an einer Position versehen ist entsprechend einer Endseite des Hohlraums des hohlen Bestandteiles; Herstellen eines zweiten Harzbestandteiles, in dem der hohle Bestandteil so versenkt ist, dass ein Ende des hohlen Bestandteiles um eine bestimmte Länge vorsteht; Anordnen eines porösen Elementes an einen äußeren Umfang des hohlen Bestandteiles, wobei das poröse Element einen offenen Teil umfasst entsprechend einer äußeren Umfangsform des hohlen Bestandteiles und eine äußere Umfangsform entsprechend der Aussparung des ersten Harzbestandteiles; und Vibrationsschweißen zwischen dem ersten Harzbestandteil und dem zweiten Harzbestandteil, wobei der erste Harzbestandteil so angeordnet ist, dass das eine Ende des hohlen Bestandteiles in die Aussparung eingefügt ist.
Weiterhin kann ein weiteres Verfahren zum Herstellen eines geschweißten Strukturkörpers gemäß der vorliegenden Erfindung die folgenden Schritte umfassen: Herstellen eines hohlen Bestandteiles und eines ersten Harzbestandteiles, wobei der hohle Bestandteil einen Hohlraum umfasst, der durch ein Inneres des hohlen Bestandteiles hindurchgeht, der erste Harzbestandteil mit einer Aussparung versehen ist an einer Position entsprechend einer Endseite des Hohlraums des hohlen Bestandteiles; Herstellen eines zweiten Harzbestandteiles, in dem der hohle Bestandteil so versenkt ist, dass ein Ende des hohlen Bestandteiles um eine bestimmte Länge vorsteht; und Vibrationsschweißen zwischen dem ersten Harzbestandteil und dem zweiten Harzbestandteil, wobei der erste Harzbestandteil mit einem porösen Element an einem äußeren Umfang des hohlen Bestandteiles vorgesehen ist und so angeordnet ist, dass das eine Ende des hohlen Bestandteiles in die Aussparung eingefügt ist, und das poröse Element einen Teil einer äußeren Umfangsseitenoberfläche und ein oberes Endes des hohlen Bestandteiles abdeckt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, einen geschweißten Strukturkörper bereit zu stellen, bei dem die Erzeugung unerwünschter Grate wirksam verringert ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Querschnitt in Explosionsdarstellung, der eine erste Ausführungsform eines Verfahrens zum Herstellen eines geschweißten Strukturkörpers zeigt.
2 ist ein Querschnitt eines geschweißten Strukturkörpers, der durch das Verfahren zum Herstellen eines geschweißten Strukturkörpers in der ersten Ausführungsform hergestellt ist.
3 ist ein Querschnitt, der ein Gießverfahren für einen thermoplastischen Harzbestandteil in der ersten Ausführungsform zeigt.
4 ist ein Querschnitt in Explosionsdarstellung, der ein Verfahren zum Herstellen eines geschweißten Strukturkörpers in einem herkömmlichen Beispiel zeigt.
5 ist ein Querschnitt eines geschweißten Strukturkörpers, der durch das Verfahren zum Herstellen eines geschweißten Strukturkörpers in dem herkömmlichen Beispiel hergestellt ist.
6 ist ein Querschnitt, der eine Verwendungsform des geschweißten Strukturkörpers zeigt, der durch das Verfahren zum Herstellen eines geschweißten Strukturkörpers in der ersten Ausführungsform hergestellt ist.
7 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Ausführungsform einer Verwendungsform des geschweißten Strukturkörpers zeigt, der durch das Verfahren zum Herstellen eines geschweißten Strukturkörpers in der ersten Ausführungsform hergestellt ist.
8 ist ein Querschnitt in Explosionsdarstellung, der ein Verfahren zum Herstellen eines geschweißten Strukturkörpers in einer zweiten Ausführungsform zeigt.
9 ist ein Querschnitt eines geschweißten Strukturkörpers, der durch das Verfahren zum Herstellen eines geschweißten Strukturkörpers in der zweiten Ausführungsform hergestellt ist.
10 ist ein Querschnitt in Explosionsdarstellung, der ein Verfahren zum Herstellen eines geschweißten Strukturkörpers in einer dritten Ausführungsform zeigt.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Ausführungsformen der Erfindung werden detailliert und genau unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben werden.
[Erste Ausführungsform]
1 ist ein Querschnitt in Explosionsdarstellung, der ein Verfahren zum Herstellen eines geschweißten Strukturkörpers gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Bei dieser Ausführungsform ist ein zweiter thermoplastischer Harzbestandteil 3, in dem eine Mutter 1 aus Metall versenkt ist, an einem ersten thermoplastischen Harzbestandteil 2 und einen thermoplastischen Harzbestandteil 4 durch Vibrationsschweißen befestigt. Ein poröses Element 5 ist zwischen dem ersten thermoplastischen Harzbestandteil 2 und dem zweiten thermoplastischen Harzbestandteil 3 angeordnet. Ein geschweißter Strukturkörper wird hergestellt, wobei das Entstehen von Graten wirksam unterdrückt ist.
Zuerst werden die bei dem Verfahren zum Herstellen des geschweißten Strukturkörpers gemäß dieser Ausführungsform zu verwendenden Bestandteile unter Bezugnahme auf 1 beschrieben werden. Die metallische Mutter 1, die in dieser Ausführungsform verwendet werden soll, weist eine hohle Form auf, in der ein Hohlraum durch das Innere der Mutter hindurchgeht, und ein Schraubengewinde 11 ist an der Wandoberfläche des Hohlraums vorgesehen. Dann wird, ohne den Hohlraum zu verschließen, die Mutter 1 in den blockförmigen, zweiten thermoplastischen Harzbestandteil 3 versenkt. Der zweite thermoplastische Harzbestandteil 3 deckt teilweise oder vollständig den äußeren Umfangsteil der Mutter 1 ab und das obere Ende ist geringfügig in der Richtung nach unten von 1 abgesenkt relativ zu dem oberen Endteil der Mutter 1. Das heißt, das obere Endteil der Mutter 1 umfasst einen vorstehenden Teil 15, der relativ zu dem oberen Endteil des zweiten thermoplastischen Harzbestandteiles 3 vorsteht. Infolge dieses vorstehenden Teiles 15 ist es unwahrscheinlich, dass das beim Vibrationsschweißen geschmolzene Harz in den Hohlraum in dem Inneren der Mutter 1 fließt. Das heißt, die Wirkung kann erwartet werden, dass es unwahrscheinlich ist, dass Grate innerhalb des Hohlraums in dem Inneren der Mutter 1 existieren.
Weiter bildet, in 1, das untere Ende des zweiten thermoplastischen Harzbestandteils 3 eine Ebene aus an einer geringfügig zurückgesetzten Position relativ zu der unteren Endoberfläche der Mutter 1, es kann aber auch die gleiche Ebene oder eine leicht vorstehende Ebene ausbilden. Deshalb kann der untere Endteil 13 der Mutter 1 bezüglich der Figur nach unten vorspringen, oder die gleiche Ebene ausbilden, oder eine zurückgesetzte Form relativ zu der unteren Ebene der zweiten thermoplastischen Harzbestandteil aufweisen. Die Mutter 1 umfasst einen vorspringenden Teil 12 an einer Stelle, in vertikaler Richtung, auf ihrem äußeren Umfang, so dass sie nicht aus dem zweiten thermoplastischen Harzbestandteil 3 bezüglich der Figur nach unten herausfällt. Der vorspringende Teil 12 weist eine Form auf, die sich in Richtung des äußeren Umfanges relativ zu dem unteren Endteil 13 der Mutter 1 vergrößert. Hier können mehr als ein vorspringender Teil 12 in der Vertikalrichtung des äußeren Umfangs vorgesehen sein oder es kann statt der vorspringenden Form eine Stufe oder eine von dem unteren Ende zu dem oberen Ende hin sich verstärkende Schräge auf dem äußeren Umfang der Mutter 1 vorgesehen sein. Weiter kann die Stufe oder Schräge, in der Umfangsrichtung, um den äußeren Umfang der Mutter 1 herum, oder nur teilweise vorgesehen sein. Die obere Endoberfläche des zweiten thermoplastischen Harzbestandteils 3, der den äußeren Umfang abdeckt, umfasst einen planaren Teil, um, in einer planaren Art und Weise, die Ebene des ersten thermoplastischen Harzbestandteils 2, der oberhalb der Mutter 1 vorgesehen ist, kontaktieren zu können und, in ähnlicher Weise, umfasst die untere Endoberfläche einen planaren Teil, um, in einer planaren Art und Weise, die Ebene des thermoplastischen Harzbestandteils 4 kontaktieren zu können.
Wie in 1 gezeigt ist ein poröses Element 5, das aus einem Faservlies, einer schwammähnlichen Form oder dergleichen hergestellt ist, auf dem äußeren Umfang des vorstehenden Teils 15 am oberen Ende der metallischen Mutter 1 vorgesehen. Hier kann für das poröse Element 5, speziell PP, PA, PE, PET, PV oder dergleichen verwendet werden. Des Weiteren kann das gleiche Material wie der erste thermoplastische Harzbestandteil 2 oder der zweite thermoplastische Harzbestandteil 3 verwendet werden. Das poröse Element 5 weist in dieser Ausführungsform eine zylindrische Form auf. Weiter kann, bezüglich der Größe, sein innerer Umfang der Größe des äußeren Umfang des vorstehenden Teils der Mutter 1 entsprechen, und der äußere Umfang entspricht der Größe einer Aussparung des ersten thermoplastischen Harzbestandteiles. Weiter entspricht die Stärke der Länge des vorstehenden Teiles 15. Deshalb deckt das poröse Element den ganzen äußeren Umfang des vorstehenden Teils 15 ab, wenn es an dem vorstehenden Teil 15 der Mutter 1 angebracht ist. Hier ist bevorzugt, dass das poröse Element 5 bezüglich seiner Form in bestimmtem Umfang durch Kompression deformierbar ist oder sich strecken kann und, dadurch, ein geringfügiger Dimensionierungsfehler durch die Deformation des porösen Elementes 5 aufgenommen wird. Weiter sollte, nach dieser Deformation im bestimmten Umfang durch das Zusammendrücken oder Strecken das poröse Element 5 bevorzugterweise die Form in bestimmten Umfang wieder annehmen durch Beseitigen der Kompression oder des Streckens. Weiter kann das poröse Element 5 geschlossene Zellen umfassen, es ist jedoch bevorzugt, dass viele offene Zellen umfasst sind. Dies deshalb, weil wenn es viele offene Zellen aufweist, das in einem später beschriebenen Schweißschritt erzeugte geschmolzene Harz leichter in Poren des porösen Elementes 5 fließt und weil es möglich ist, zu verhindern, dass das poröse Element 5 von außerhalb stark komprimiert wird. Hier, bei dieser Ausführungsform ist die Form des porösen Elementes 5 eine diskusförmige Form, die, in ihrer Mitte, einen offenen Teil aufweist, der der äußeren Umfangsform des vorstehenden Teils 15 entspricht, aber die äußere Umfangsform kann eine elliptische oder polygonale Form sein, oder kann als eine Aggregation einer Vielzahl von Elementen ausgebildet sein.
Wie in 1 gezeigt ist der erste thermoplastische Harzbestandteil 2 zum Aufnehmen der Mutter 1 auf den oberen Teilen der metallischen Mutter 1 und des porösen Elementes 5 vorgesehen. Der erste thermoplastische Harzbestandteil 2 ist mit einer Aussparung 21 versehen, die einen inneren Umfang aufweist, dessen Größe dem äußeren Umfang des porösen Elementes 5 entspricht, und in einem später beschriebenen Vibrationsschweißschritt ist es möglich, den ersten thermoplastischen Harzbestandteil 2 und den zweiten thermoplastischen Harzbestandteil 3 ohne vollständiges Zerquetschen des poröses Elementes 5 zu verbinden. Hier ist es bevorzugt, dass die Tiefe der Aussparung 21 gleich groß oder größer ist als die Länge, um die der vorstehende Teil 15 der Mutter 1 von dem thermoplastischen Harzbestandteil 3 vorsteht. Weiter ist es bevorzugt, dass das poröse Element 5 durch Kompression deformiert werden kann. Dadurch kann die Stärke des porösen Elementes 5 gleich der Tiefe der Aussparung 21 sein, oder kann etwas größer sein. Wenn das poröse Element 5 größer ist als die Tiefe der Aussparung 21, wird das poröse Element sicher durch die thermoplastischen Harzbestandteile 2 und 3 zusammengedrückt und daher ist es unwahrscheinlich, dass sich die Position des porösen Elementes 5 unter dem Einfluss der Schwingung und anderen Faktoren während des Vibrationsschweißens verändert.
Wie in 1 gezeigt befindet sich der thermoplastische Harzbestandteil 4 an einem unteren Teil der metallischen Mutter 1. Der thermoplastische Harzbestandteil 4 trägt die Mutter 1 und der zweite thermoplastische Harzbestandteil 3 von der unteren Seite. Der thermoplastische Harzbestandteil 4 ist mit einem Mutterdurchgangsloch 41 versehen, das eine Lücke aufweist, die Schwingungen in der Schwingungsrichtung an einem Abschnitt erlaubt entsprechend dem unteren Endteil 13 der Mutter 1, der von dem zweiten thermoplastischen Harzbestandteil 3 vorsteht. Dadurch kann der thermoplastische Harzbestandteil 4 das untere Endteil 13 der Mutter 1 vermeiden, und kann den zweiten thermoplastischen Harzbestandteil 3 in einer planaren Art und Weise kontaktieren. Hier kann die untere Endoberfläche der Mutter 1 eine flache Ebene mit der unteren Endoberfläche des befestigten thermoplastischen Harzbestandteils 4 ausbilden, oder es ist zulässig, eine vorstehende oder eine ausgesparte Form relativ zu der unteren Endoberfläche des thermoplastischen Harzbestandteils 4 auszubilden.
Weiter weisen der erste thermoplastische Harzbestandteil 2, der zweite thermoplastische Harzbestandteil 3 und der thermoplastische Harzbestandteil 4 thermische Verformbarkeit auf und sie können auch kohlefaserverstärkte Kunststoffe (CFRP), glasfaserverstärkte Kunststoffe oder dergleichen sein, so dass der durch die Ausführungsform hergestellte geschweißte Strukturkörper ein geringes Gewicht und eine gute Haltbarkeit aufweisen kann.
Als nächstes wird ein Verfahren zum Herstellen des geschweißten Strukturkörpers in der Ausführungsform beschrieben werden unter Bezugnahme auf 2. 2 ist ein Querschnitt des geschweißten Strukturkörpers, der gemäß dem Verfahren zum Herstellen eines geschweißten Strukturkörpers in der ersten Ausführungsform hergestellt ist. Wie in 2 gezeigt, werden zuerst der erste thermoplastische Harzbestandteil 2, der zweite thermoplastische Harzbestandteil 3 und das poröse Element 5 so vorgesehen, dass sie eng miteinander verbunden sind. Weiterhin werden der zweite thermoplastische Harzbestandteil 3 und der thermoplastische Harzbestandteil 4 eng miteinander verbunden. Dann wird an die Verbindungsoberflächen zwischen dem ersten thermoplastischen Harzbestandteil 2, dem zweiten thermoplastischen Harzbestandteil 3 und dem thermoplastischen Harzbestandteil 4 Druck in senkrechter Richtung (die Vertikalrichtung in 2) mit einer nicht dargestellten speziell angefertigten Aufspannvorrichtung aufgebracht. Weiterhin wird in diesem Zustand auf die Verbindungsoberflächen zwischen dem ersten thermoplastischen Harzbestandteil 2, dem zweiten thermoplastischen Harzbestandteil 3 und dem thermoplastischen Harzbestandteil 4 eine periodische Schwingung in der horizontalen Richtung (die horizontale Richtung in 2) für eine bestimmte Zeitspanne aufgebracht. Ein jeglicher der Bestandteile kann in der Vertikalrichtung von 2 fixiert und andere Teile in Schwingung versetzt sein. Alternativ können beide in Schwingung versetzt sein. Weiter können in dem Vibrationsschweißschritt der erste thermoplastische Harzbestandteil 2, der zweite thermoplastische Harzbestandteil 3 und der thermoplastische Harzbestandteil 4 gleichzeitigt verschweißt werden. Alternativ können zwei Prozesse – ein Prozess mit dem Schweißen des ersten thermoplastischen Harzbestandteils 2 und des zweiten thermoplastischen Harzbestandteils 3 und ein Prozess mit dem Schweißen des zweiten thermoplastischen Harzbestandteils 3 und des thermoplastischen Harzbestandteils 4 – separat durchgeführt werden, um das Schweißen zu vervollständigen. Durch diese Prozesse erzeugen ein Schweißteil 7 zwischen dem ersten thermoplastischen Harzbestandteil 2 und dem zweiten thermoplastischen Harzbestandteil 3 und ein Schweißteil 8 zwischen dem zweiten thermoplastischen Harzbestandteil 3 und dem thermoplastischen Harzbestandteil 4 jeweils Wärme durch Reibung und Schmelzen. Danach, durch Unterbrechen der Schwingung und durch Kühlen, verfestigt sich das geschmolzene Harz und bildet Schweißabschnitte aus. Hier können der Druck und die Schwingung unter Verwendung einer bekannten Vibrationsschweißvorrichtung angelegt werden, obwohl eine speziell angefertigte Vorrichtung auch verwendet werden kann. Weiterhin können als die in dem Vibrationsschweißen verwendete Schwingung verschiedene Schwingungen verwendet werden. Beispielsweise kann eine Schwingung mit einer relativ niedrigen Frequenz von etwa 300 Hz oder weniger verwendet werden, oder eine vergleichsweise hohe Frequenz mit etwa 15 kHz oder höher kann auch verwendet werden.
Hier wird eine Ausführungsform des Formverfahrens für den zweiten thermoplastischen Harzbestandteil 3, der in dem obigen geschweißten Strukturkörper verwendet werden soll, unter Bezugnahme auf 3 beschrieben werden. 3 ist ein Querschnitt, der ein Formverfahren für den zweiten thermoplastischen Harzbestandteil 3 in der ersten Ausführungsform zeigt. Zuerst wird die in dem Inneren des zweiten thermoplastischen Harzbestandteiles 3 zu versenkende Mutter 1 in einer Metallform 9a bereitgestellt. Als nächstes wird das poröse Element 5 an einer Position bereitgestellt, wo das das Ende der Mutter 1 geschlossen ist, und es wird durch eine Metallform 9b Druck ausgeübt. Ein Raum 93, der durch die Metallform 9a und die Metallform 9b gebildet ist, bildet die Form des zweiten thermoplastischen Harzbestandteiles 3 aus. Das poröse Element 5 ist in einer Aussparung 91 enthalten, die in der Metallform 9b vorgesehen ist. Hier kann die Tiefe der Aussparung 91 gleich dem porösen Element 5 sein und dem vorstehenden Teil 15 der Mutter 1, oder kann etwas zusätzlichen Raum aufweisen. Dadurch ist es möglich, die durch den Einstrom des Harzes bedingte Deformation des porösen Elementes 5 zu inhibieren. Dann wird ein geschmolzenes, thermoplastisches Harz von einem Injektionsloch (nicht gezeigt) in den Raum 93, der in den Metallformen 9a und 9b vorgesehen ist, injiziert und der zweite thermoplastische Harzbestandteil 3 ausgebildet. Die das geschmolzene Harz kontaktierende Endoberfläche klebt an dem porösen Element 5, aber die Mehrzahl der im Inneren vorgesehenen Poren werden nicht durch den Einstrom des Harzes begraben werden und bleiben intakt, selbst nach der Injektion des zweiten thermoplastischen Harzbestandteils 3. Dann, nachdem der zweite thermoplastische Harzbestandteil 3 fest wird, werden die Metallformen 9a und 9b entfernt, so dass der zweite thermoplastische Harzbestandteil 3 einstückig mit der Mutter 1 und dem porösen Element 5 geformt ist. Wie in 3 gezeigt, wird hier selbst nach dem Entfernen der Metallformen 9a und 9b die Endoberfläche des porösen Elementes 5 an dem zweiten thermoplastischen Harzbestandteil 3 kleben bleiben und wird nicht getrennt, und das poröse Element 5 bedeckt weiter den vorstehenden Teil 15 der Mutter 1 von dem zweiten thermoplastischen Harzbestandteil 3.
Hier ist bevorzugt, den zweiten thermoplastischen Harzbestandteil 3 auf diese Weise herzustellen, aber ohne darauf beschränkt zu sein ist es möglich, ein anderes Verfahren zu verwenden. Beispielsweise kann das poröse Element 5 so bereitgestellt werden, dass es den vorstehenden Teil 15 der Mutter 1 bedeckt nach dem Entfernen der Metallformen 9a und 9b, anstatt dass es zur gleichen Zeit des Formens des zweiten thermoplastischen Harzbestandteiles 3 bereitgestellt wird. In diesem Fall wird die Form der Aussparung 91 der Metallform 9b in eine Form geändert, die der Form des vorstehenden Teils 15 der Mutter 1 entspricht, und dadurch kann der vorstehende Teil 15 ohne das poröse Element 5 ausgebildet werden.
Gemäß dem vorstehenden Verfahren ist es möglich, das poröse Element 5 an dem zweiten thermoplastischen Harzbestandteil 3 zum Zeitpunkt des Formens des zweiten thermoplastischen Harzbestandteiles 3 gleichzeitig mit dem Versenken der Mutter 1 zu befestigen, und dadurch die Produktionseffizienz zu erhöhen. Weiter ist es möglich, indem man das poröse Element 5 zum Zeitpunkt des Formens des zweiten thermoplastischen Harzbestandteiles 3 an der Mutter 1 kleben lässt, örtliche Veränderung des porösen Elementes 5 in Folge Schiebens durch das geschmolzene Harz in dem oben beschriebenen Vibrationsschweißschritt zu verhindern. Ein derartiges Herstellungsverfahren ist jedoch lediglich ein Beispiel für ein Formverfahren für den zweiten thermoplastischen Harzbestandteil 3 und das poröse Element 5 kann durch andere Verfahren an einen Bestandteil angeklebt werden, der verschieden ist von dem zweiten thermoplastischen Harzbestandteil 3, oder kann vibrationsgeschweißt sein ohne vorheriges Ankleben.
Hier werden Grate, die bei dem Vibrationsschweißen erzeugt werden können, unter Bezug auf die 4 und 5 beschrieben werden. 4 ist ein Anordnungsdiagramm, wenn das Vibrationsschweißen durch ein herkömmliches Verfahren durchgeführt wird. Verglichen mit 1, das ein Anordnungsdiagramm gemäß einer Ausführungsform ist, ist das poröse Element 5 nicht vorhanden und die Aussparung zum Aufnehmen des porösen Elementes 5 ist nicht auf einem ersten thermoplastischen Harzbestandteil 2a ausgestaltet, der auf dem oberen Teil des zweiten thermoplastischen Harzbestandteiles vorgesehen ist. Weiterhin ist 5 ein Querschnitt eines geschweißten Strukturkörpers, der durch die herkömmliche Ausführungsform hergestellt ist. Wie in 5 gezeigt schmilzt gemäß dem herkömmlichen Verfahren zur Herstellung einer geschweißten Struktur das Harz um den Schmelzteil 7 während des Vibrationsschweißens umfänglich, fließt über in den Hohlraum im Inneren der Mutter 1 oder nach außen und bildet dann, durch Abkühlen, die Grate 31 aus. Die außen erzeugten Grate können vergleichsweise leicht entfernt werden, es ist jedoch vergleichsweise schwierig, die innerhalb des Hohlraumes im Inneren der Mutter 1 vorhandenen Grate 31 zu entfernen. Weiterhin stellen die Grate 31 ein Hindernis dar, wenn ein Bolzen 6 in die Mutter 1 nach dem Vibrationsschweißen eingeführt wird.
Andererseits ist, wie in 1 bis 3 gezeigt, gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das poröse Element 5 an dem offenen Teil des Hohlraums der Mutter 1 angeordnet. Dadurch fließt während des Vibrationsschweißens das geschmolzene Harz in die Poren von porösem Element 5 und fließt nicht in den Hohlraum in dem Inneren von Mutter 1. Deshalb ist es möglich, zu verhindern, dass Grate in den Hohlraum in dem Inneren der Mutter 1 eintreten. Hier verfestigt sich nach dem Kühlen das poröse Element 5, nachdem es das Harz absorbiert hat, und wird Teil des geschweißten Strukturkörpers, der durch das obige Vibrationsschweißverfahren hergestellt ist.
6 ist ein Beispiel für die Verwendung des gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten geschweißten Strukturkörpers. Wie in 6 gezeigt sind die Grate 31 in dem Hohlraum im Inneren der Mutter 1 des durch die Ausführungsform hergestellten geschweißten Strukturkörpers nicht vorhanden. Deshalb kann der Bolzen 6 ohne Hindernisse eingeführt werden.
7 zeigt ein Verwendungsbeispiel des durch das in dem Beispiel beschriebenen Verfahren hergestellten geschweißten Strukturkörpers. 7 ist ein Beispiel für die Verwendung in einem aus Harz hergestellten Rahmen, der im Inneren eines Kraftfahrzeuges verwendet wird. Hier wird der durch das in dem Beispiel beschriebene Verfahren hergestellte geschweißte Strukturkörper an den gegenüberliegenden Endteilen eines unteren Trägers 100 verwendet, der an einem unteren Teil der Figur vorgesehen ist. Der untere Träger 100 ist ein Träger mit einer im Wesentlichen U-förmigen Querschnittsform, bei der die untere Seite geöffnet ist, und die Teile entsprechend dem ersten thermoplastischem Harzbestandteil 2 und dem thermoplastischen Harzbestandteil 4 in der obigen ersten Ausführungsform sind beide Teile des unteren Trägers 100. Weiter sind, wie in 7 gezeigt, Seitenträger 110 mit einem im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt, die fixiert sind, an den gegenüberliegenden Endteilen des unteren Trägers 100 vorgesehen. Die Seitenträger 110 umfassen ein Loch, durch das ein Bolzen eintritt, und nach Ausrichten dieses Loches und des Schraubenloches der Mutter des unteren Trägers 100 kann die Befestigung mittels eines Bolzens (nicht dargestellt) erfolgen. Somit wird der durch das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellte geschweißte Strukturkörper verwendet als ein Befestigungsteil eines Harzbestandteiles und dergleichen. Es ist möglich, die Stärke in nützlicher Art und Weise zu erhöhen. Hier können als das thermoplastische Harzmaterial thermoplastische Harze wie beispielsweise PP, PA und PC, verstärkt mit Kohlenstofffasern oder Glasfasern, verwendet werden.
[Zweite Ausführungsform]
Eine zweite Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 8 und 9 beschrieben. 8 ist ein Querschnitt in Explosionsdarstellung, der ein Herstellungsverfahren für einen geschweißten Strukturkörper in der zweiten Ausführungsform zeigt. 9 ist ein Querschnitt des geschweißten Strukturkörpers, der durch das zweite Beispiel hergestellt ist. Diese Ausführungsform ist eine Modifikation der ersten Ausführungsform (1 und 2). Deshalb werden für bezüglich der ersten Ausführungsform identische oder ähnliche Teile identische Bezugszeichen verwendet und wiederholende Beschreibungen weggelassen.
Wie in 8 gezeigt ist in diesem Beispiel die Stärke des porösen Elementes 5 größer als die Höhe des vorstehenden Teiles 15 der Mutter 1. Weiter ist die Tiefe einer Aussparung eines ersten thermoplastischen Harzbestandteiles 2b in dem Beispiel größer als die Höhe des vorstehenden Teils 15 der Mutter 1 und geringer als die Stärke des porösen Elementes 5b. Deshalb stellt zum Zeitpunkt des Schweißens, obwohl das poröse Element 5b komprimiert ist, der vorstehende Teil 15 der Mutter 1 kein Hindernis dar, wenn der erste thermoplastische Harzbestandteil 2b und der zweite thermoplastische Harzbestandteil 3 in Kontakt kommen und miteinander verschweißt werden. Bei diesem Vibrationsschweißschritt wird das poröse Element 5b, das außerhalb des äußeren Umfanges der Mutter 1 angeordnet ist, in einem gewissen Umfang komprimiert durch den ersten thermoplastischen Harzbestandteil 2b und den zweiten thermoplastischen Harzbestandteil 3, aber etwas von den Räumen oder Luftporen, die in seinem Inneren vorgesehen sind, verbleiben unzerquetscht. Durch diese Kompression wird auf das poröse Element 5b ein sichernder Druck durch die Mutter 1 und den ersten thermoplastischen Harzbestandteil 2b ausgeübt, und es ist unwahrscheinlich, dass sich die Position verschiebt. Weiter kann, da das poröse Element 5b auf diese Art und Weise mäßig zusammengedrückt wird erwartet werden, dass Fehler in der Tiefenrichtung, die auftreten können, wenn eine Aussparung 21b auf dem ersten thermoplastischen Harzbestandteil 2b vorgesehen ist, absorbiert werden. Weiter kann, obwohl die Höhe des porösen Elementes 5b größer ist als die Höhe des vorstehenden Teils 15 der Mutter 1 bei diesem Beispiel, sie gleich sein, und weiterhin kann die Tiefe der Aussparung 21 ausgebildet werden, die auf dem ersten thermoplastischen Harzbestandteil 2b vorzusehen ist, größer sein als diese Längen. In diesem Fall kann eine kleine Spalte zwischen den oberen Endoberflächen des porösen Elementes 5b und der Mutter 1 und der Bodenoberfläche der Aussparung 21 ausgebildet werden, die auf dem ersten thermoplastischen Harzbestandteil 2b vorzusehen ist. Es ist daher bei dem Vibrationsschweißschritt möglich, die Wärmeerzeugung durch die Reibung zwischen den Elementen im Inneren der Aussparung 21b des ersten thermoplastischen Harzbestandteiles 2b zu inhibieren und das unnötige Schmelzen des Harzes, das Erzeugen von Graten und dergleichen zu vermeiden. Das poröse Element 5b muss lediglich, von dem vorstehenden Teil 15 der Mutter 1, wenigstens einen Teil der äußeren Umfangsseitenoberfläche und einen Teil des oberen Endes abdecken. Deshalb kann die Form des porösen Elementes 5b eine Aussparung aufweisen, die fast den gleichen Durchmesser aufweist wie der äußere Umfang der Mutter 1, so dass der vorstehende Teil 15 der Mutter 1 in dieser Aussparung enthalten ist, und weiterhin kann sie ein durchgängiges Loch aufweisen entsprechend dem Schraubenloch der Mutter 1.
Als nächstes wird ein Verfahren zum Herstellen des geschweißten Strukturkörpers in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 9 beschrieben werden. 9 ist ein Querschnitt des durch das Verfahren zum Herstellen des geschweißten Strukturkörpers in dem zweiten Beispiel hergestellten geschweißten Strukturkörpers. Zuerst werden, wie in 9 gezeigt, der erste thermoplastische Harzbestandteil 2b, der zweite thermoplastische Harzbestandteil 3 und das poröse Element 5b bereitgestellt, so dass sie in engem Kontakt stehen. Hier wird, bei dieser Gelegenheit das poröse Element 5b durch den ersten thermoplastischen Harzbestandteil 2b und den zweiten thermoplastischen Harzbestandteil 3 komprimiert und beeinträchtigt daher nicht den engen Kontakt zwischen dem ersten thermoplastischen Harzbestandteil 2b und dem zweiten thermoplastischen Harzbestandteil 3. Dann werden der zweite thermoplastischen Harzbestandteil 3 und der thermoplastischen Harzbestandteil 4 in engen Kontakt gebracht. Weiterhin wird weiter an die Verbindungsoberflächen zwischen dem ersten thermoplastischen Harzbestandteil 2b, dem zweiten thermoplastischen Harzbestandteil 3 und dem thermoplastischen Harzbestandteil 4 Druck in senkrechter Richtung (die vertikale Richtung in 9) ausgeübt mit einer speziell angefertigten Aufspannvorrichtung (nicht gezeigt). In diesem Zustand wird an den Verbindungsoberflächen zwischen dem ersten thermoplastischen Harzbestandteil 2b, dem zweiten thermoplastischen Harzbestandteil 3 und dem thermoplastischen Harzbestandteil 4 eine periodische Schwingung in der horizontalen Richtung (die horizontale Richtung in 3) für eine bestimmte Zeitspanne angelegt. Ein jeglicher Teil in der vertikalen Richtung in 9 kann fixiert sein und andere Teile können in Schwingung versetzt werden. Alternativ könnten beide Teile in Schwingungen versetzt werden. Weiter können bei dem Vibrationsschweißschritt der erste thermoplastische Harzbestandteil 2b, der zweite thermoplastische Harzbestandteil 3 und der thermoplastische Harzbestandteil 4 gleichzeitig geschweißt werden. Alternativ können, in zwei getrennten Prozessen, ein Prozess zum Schweißen des ersten thermoplastischen Harzbestandteiles 2b und des zweiten thermoplastischen Harzbestandteiles 3 und ein Prozess zum Schweißen des zweiten thermoplastischen Harzbestandteiles 3 und des thermoplastischen Harzbestandteiles 4 bereitgestellt werden, um das Schweißen durchzuführen. Bei diesen Prozessen erzeugen der Schmelzteil 7 zwischen dem ersten thermoplastischen Harzbestandteil 2b und dem zweiten thermoplastischen Harzbestandteil 3 und der Schmelzteil 8 zwischen dem zweiten thermoplastischen Harzbestandteil 3 und dem thermoplastischen Harzbestandteil 4 jeweils Hitze durch Reibung und Schmelzen. Danach verfestigt sich durch Anhalten des Schwingens das geschmolzene Harz, um Bindung auszubilden.
[Dritte Ausführungsform]
Ein drittes Beispiel wird unter Bezugnahme auf 10 beschrieben werden. 10 ist ein Querschnitt in Explosionsdarstellung, der ein Verfahren zum Herstellen eines geschweißten Strukturkörpers in dem dritten Beispiel zeigt. Dieses Beispiel stellt eine Modifikation des ersten Beispiels (1 und 2) dar. Daher werden für zu der ersten Ausführungsform identische oder ähnliche Teile identische Bezugszeichen verwendet und Beschreibungen weggelassen.
Wie in 10 gezeigt weißt ein poröses Element 5c in dem Beispiel eine Form auf, in der es nicht nur den äußeren Umfang des vorstehenden Teiles 15 der Mutter 1 abdeckt, sondern auch dessen oberen Endteil. Ein kreisförmiger offener Teil 5d, der im Wesentlichen dem Innendurchmesser der Mutter 1 entspricht, ist auf der oberen Oberfläche des porösen Elementes 5c vorgesehen. Infolge der Anwesenheit dieses offenen Teils ist das obere Ende der Mutter 1 nicht geschlossen. Hier kann die Größe des offenen Teils viel größer sein als der Innendurchmesser der Mutter 1, oder kann geringer sein. Da das poröse Element 5c eine derartige Form aufweist, ist es möglich, zu verhindern, dass der obere Endteil der Mutter 1 den ersten thermoplastischen Harzbestandteil 2 kontaktiert. Dadurch ist es in dem Vibrationsschweißschritt möglich die Erzeugung von Hitze durch die Reibung zwischen dem ersten thermoplastischen Harzbestandteil 2 und der Mutter 1 zu verhindern und unnötiges Schmelzen des ersten thermoplastischen Harzbestandteiles 2 und das Entstehen von Graten infolge Wärmeerzeugung zu verhindern.
[Andere Ausführungsformen]
Die Beschreibungen der vorstehend Ausführungsformen sind Beispiele zum Beschreiben des Verfahrens zum Herstellen von einem geschweißten Strukturkörper und des geschweißten Strukturkörpers gemäß der vorliegenden Erfindung und beschränken die in den Ansprüchen beschriebene Erfindung nicht. Weiterhin ist die Ausgestaltung eines jeden Teils der vorliegenden Erfindung nicht beschränkt auf die beschriebenen Beispiele und verschiedene Modifikationen sind im Rahmen des in den Ansprüchen beschriebenen technischen Umfanges möglich.
Beispielsweise kann bei der Form des vorstehend beschriebenen porösen Elementes 5, anstatt eine Kerbe vorzusehen, beispielsweise ein vorspringender Teil, der sich zu dem Konturteil in radialer Richtung erstreckt, oder dergleichen vorgesehen sein und dadurch an den zweiten thermoplastischen Harzbestandteil 3 fester befestigt sein.
Weiter kann die Größe des äußeren Umfanges des porösen Elementes 5 in bestimmtem Umfang größer sein als der Innenumfang der Aussparung 21, die auf dem ersten thermoplastischen Harzbestandteil 2 vorgesehen ist.
Zusätzlich kann, obwohl die einzelne Mutter 1 in dem zweiten thermoplastischen Harzbestandteil 3 in einer jeden der vorstehend erwähnten Ausführungsformen versenkt ist, ein geschweißter Strukturkörper, der mit einer Vielzahl von Schraubenlöchern versehen ist, hergestellt werden, beispielsweise durch Versenken einer Vielzahl von Mutter.
Weiterhin kann, obwohl die Mutter 1 in dem zweiten thermoplastischen Harzbestandteil 3 in einer jeden der vorstehend erwähnten Ausführungsformen versenkt ist, die vorliegende Erfindung auch bspw. unter Verwendung eines Bestandteiles ausgeführt werden, bei dem ein von einer Mutter verschiedener Bestandteil mit einer Form versenkt ist, die einen Raum in ihrem Inneren aufweist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2012-232507 A [0003]
JP 09-174697 A [0004]

Claims

Geschweißter Strukturkörper umfassend: einen hohlen Bestandteil, der einen Hohlraum umfasst, der durch ein Inneres des hohlen Bestandteils hindurchgeht; einen ersten Harzbestandteil, der an wenigstens einer Endseite des Hohlraumes des hohlen Bestandteiles vorgesehen ist; einen zweiten Harzbestandteil, der an einem äußeren Umfang des hohlen Bestandteiles vorgesehen ist; und ein poröses Element, das an einer Umfangsseitenoberfläche des hohlen Bestandteils vorgesehen ist und einen offenen Teil umfasst, der im Wesentlichen einer äußeren Umfangsform des hohlen Bestandteiles entspricht, wobei der erste Harzbestandteil und der zweite Harzbestandteil thermoplastische Harze sind, ein Ende des hohlen Bestandteiles von dem zweiten Harzbestandteil um eine bestimmte Länge vorsteht, der erste Harzbestandteil eine Aussparung mit einer Form umfasst entsprechend einer äußeren Umfangsform des porösen Elementes, und der erste Harzbestandteil und der zweite Harzbestandteil durch Vibrationsschweißen miteinander verschweißt sind.
Geschweißter Strukturkörper umfassend: einen hohlen Bestandteil, der einen Hohlraum umfasst, der durch das Innere des hohlen Bestandteils hindurchgeht; einen ersten Harzbestandteil, der an wenigstens einer Endseite des Hohlraums des hohlen Bestandteils vorgesehen ist; einen zweiten Harzbestandteil, der an einem äußeren Umfang des hohlen Bestandteils vorgesehen ist; und ein poröses Element, das wenigstens einen Teil einer äußeren Umfangsseitenoberfläche des hohlen Bestandteils und einen Teil eines oberen Endes des hohlen Bestandteiles abdeckt, wobei der erste Harzbestandteil und der zweite Harzbestandteil thermoplastische Harze sind, das eine Ende des hohlen Bestandteiles von dem zweiten Harzbestandteil um eine bestimmte Länge vorsteht, der erste Harzbestandteil eine Aussparung mit einer Form umfasst entsprechend einer äußeren Umfangsform des porösen Elementes, und der erste Harzbestandteil und der zweite Harzbestandteil durch Vibrationsschweißen miteinander verschweißt sind.
Geschweißter Strukturkörper nach Anspruch 1, wobei eine Stärke des porösen Elementes größer ist als eine Höhe des vorstehenden Teils, und eine Tiefe der Aussparung, die auf dem ersten Harzbestandteil vorgesehen ist, größer ist als die Höhe des vorstehenden Teils des hohlen Bestandteils und geringer ist als die Stärke des porösen Elementes.
Geschweißter Strukturkörper nach Anspruch 1 bis 3, wobei das poröse Element, wenigstens teilweise, eine Kerbe in zentraler Richtung von einem äußeren Umfang des porösen Elementes umfasst.
Geschweißter Strukturkörper nach Anspruch 1 bis 4, wobei der hohle Bestandteil einen vorspringenden Teil auf wenigstens einem Teil einer äußeren Umfangsoberfläche des hohlen Bestandteils umfasst, der mit dem zweiten Harzbestandteil in Kontakt ist.
Geschweißter Strukturkörper nach Anspruch 1 bis 5, wobei der hohle Bestandteil eine Mutter ist.
Verfahren zum Herstellen eines geschweißten Strukturkörpers umfassend die Schritte: Herstellen eines hohlen Bestandteils und eines ersten Harzbestandteils, wobei der hohle Bestandteil einen Hohlraum umfasst, der durch ein Inneres des hohlen Bestandteiles hindurchgeht, der erste Harzbestandteil mit einer Aussparung an einer Position versehen ist entsprechend einer Endseite des Hohlraums des hohlen Bestandteils; Herstellen eines zweiten Harzbestandteils, in dem der hohle Bestandteil so versenkt ist, dass ein Ende des hohlen Bestandteils um eine bestimmte Länge vorsteht; Anordnen eines porösen Elementes an einem äußeren Umfang des hohlen Bestandteils, wobei das poröse Element einen offenen Teil umfasst entsprechend einer äußeren Umfangsform des hohlen Bestandteils und eine äußere Umfangsform entsprechend der Aussparung des ersten Harzbestandteils; und Vibrationsschweißen zwischen dem ersten Harzbestandteil und dem zweiten Harzbestandteil, wobei der erste Harzbestandteil so angeordnet ist, dass das eine Ende des hohlen Bestandteils in die Aussparung eingefügt ist.
Verfahren zum Herstellen eines geschweißten Strukturkörpers umfassend die Schritte: Herstellen eines hohlen Bestandteils und eines ersten Harzbestandteils, wobei der hohle Bestandteil einen Hohlraum umfasst, der durch ein Inneres des hohlen Bestandteils hindurchgeht, der erste Harzbestandteil mit einer Aussparung versehen ist an einer Position entsprechend einer Endseite des Hohlraums des hohlen Bestandteils; Herstellen eines zweiten Harzbestandteils, in dem der hohle Bestandteil so versenkt ist, dass ein Ende des hohlen Bestandteils um eine bestimmte Länge vorsteht; und Vibrationsschweißen zwischen dem ersten Harzbestandteil und dem zweiten Harzbestandteil, wobei der erste Harzbestandteil mit einem porösen Element an einem äußeren Umfang des hohlen Bestandteils vorgesehen ist und so angeordnet ist, dass das eine Ende des hohlen Bestandteils in die Aussparung eingefügt ist, und das poröse Element einen Teil einer äußeren Umfangsseitenoberfläche und ein oberes Ende des hohlen Bestandteils abdeckt.