JP2013530841A

JP2013530841A - 誘導的に取外し可能な組立体ボンディング

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Publication number: JP2013530841A
Application number: JP2013514139A
Authority: JP
Inventors: クルグリック，エゼキエル; メロニ，マーク
Original assignee: エンパイアテクノロジーディベロップメントエルエルシー
Priority date: 2010-06-07
Filing date: 2010-06-07
Publication date: 2013-08-01
Anticipated expiration: 2030-06-07
Also published as: JP5629822B2; US8572831B2; WO2011155919A1; US20120011692A1; US9266201B2; US20140026404A1; CN102933859A

Abstract

誘導的に取外し可能な組立体ボンディングを提供するための技術が概して述べられる。誘導素子を２つ以上の結合済みコンポーネント間のボンディング場所に戦略的に設置することができる。解体時に、素子を無線周波数（ＲＦ）エネルギーによって加熱することができ、それが、ボンドを破断させ、コンポーネントを分離させる。たとえば、電子デバイス内の異種材料間のプラスチックステークボンドの近くに設置された誘導素子は、リサイクルプロセス中に異種材料を分離するために使用することができる。いくつかの例によれば、素子はまた、組立体内に入るように設計された接続ネットワークを介して直接印加電流によって加熱することができる。

Description

本明細書で別段示されない限り、このセクションで述べる材料は、本出願の特許請求の範囲にとって従来技術ではなく、また、このセクションに含まれることによって従来技術であると認められない。

エレクトロニクスおよび機械科学の進歩に伴って、材料科学の進展は、世界的な消費経済をもたらした。そこでは、何十億もの組立て済み物品が、毎日持ち主を変えている。電子デバイスは、異なる組立て機構によって統合された種々の金属部品、プラスチック、および同様のコンポーネントなど多くの異なる材料を含む消費財の例示的な例である。多くのこうした物品は、所定の信頼性、エルゴノミクス、電力消費、および同等のパラメータを考慮して設計されるが、電子デバイスおよび他の組立て商品の設計において、環境配慮が果たす役割が益々大きくなっている。リサイクル性は、消費財を設計するときの環境配慮の１つである。

リサイクルに関していくつかの制限が存在することを本開示は認識する。たとえば、典型的な電子デバイスは、別個のリサイクルプロセスを必要とする場合がある複数の異種材料を含む場合がある。組立て物品のコンポーネントは、通常、種々の方法で取付けられるため、リサイクルする前にそれらを解体することは、時間がかかる仕事である場合がある。さらに、種々の組立て物品のサイズおよびタイプのために、多くの異なるタイプの物品が処理される場合があるリサイクル場所において解体プロセスを自動化することが難しい場合がある。粉砕および分離などの機械的方法は、材料の混合をもたらす場合があり、リサイクルプロセスの効率を低下させる。

本開示の以下で述べるまた他の特徴は、添付図面と併せ読めば、以下の説明および添付特許請求の範囲からより完全に明らかになる。これらの図面が、本開示によるいくつかの実施形態を示すだけであり、したがって、本開示の範囲を制限するものと考えられないことを理解して、本開示は、添付図面の使用を通して追加の特異性および詳細と共に述べられることになる。

いくつかの実施形態についての例示的な実装としての冷却ファンの解体を示す図である。誘導加熱素子を用いたボンディングを実装することができるデスクトップコンピュータエンクロージャを示す図である。解体時に材料を分離するためのいくつかの実施形態に従って誘導加熱素子を用いたボンディングを実装することができる、種々の材料を有するコンピューティングデバイス回路基板を示す図である。デスクトップコンピュータの前カバーが、誘導加熱素子を有するボンディングステークによって同じデバイスのエンクロージャからどのように分離されることができるかを示す図である。取付け場所に戦略的に設置された誘導加熱素子によって容易に解体されうる梱包クレートを示す図である。組立てボンディングを破断するために誘導加熱素子を使用することができる、プラスチックステークベースボンディングタイプの例を示す図である。いくつかの実施形態によるいくつかの例示的な誘導加熱素子を示す図である。本明細書で述べる少なくともいくつかの実施形態によるリサイクル施設でコンピューティングデバイスを解体する概念図を示す図である。本明細書で述べる少なくともいくつかの実施形態に従って構成される埋め込み式ボンディングを使用して誘導加熱素子によって物品を組立および解体するために実施されることができる例示的な方法を示すフロー図である。

以下の詳細な説明では、詳細な説明の一部を形成する添付図面が参照される。図面では、別途文脈が指示しない限り、同様のシンボルは、通常、同様のコンポーネントを特定する。詳細な説明、図面、および特許請求の範囲で述べる例示的な実施形態は、制限的であることを意味されない。本明細書で提示される主題の趣旨または範囲から逸脱することなく、他の実施形態を使用することができ、また、他の変更が行われることができる。本明細書で一般的に述べられ、かつ、図で示される本開示の態様は、そのすべてが本明細書で明示的に企図されるいろいろな異なる構成で、構成され、置換され、組合され、分離され、設計されうることが容易に理解されるであろう。

本開示は、一般に、とりわけ、組立体ボンディングを誘導的に取外すことに関連する方法、装置、システム、デバイス、および／または材料を対象とする。

簡潔に言うと、誘導素子は、２つ以上の結合済みコンポーネント間のボンディング場所に戦略的に設置することができる。解体時に、素子を無線周波数（ＲＦ）エネルギーによって加熱することができ、それが、ボンドを破断させ、コンポーネントを分離させる。たとえば、電子デバイス内の異種材料間のプラスチックステークボンド（plastic stake bonds）の近くに設置された誘導素子は、リサイクルプロセス中に異種材料を分離するために使用することができる。いくつかの実施形態によれば、素子はまた、組立体内に入るように設計された接続ネットワークを介して直接印加電流によって加熱することができる。

図１は、本開示に従って構成されるいくつかの実施形態についての例示的な実装としての冷却ファンの解体を示す。実施形態は、機械的に接続されたコンポーネントを備える任意の組立て製品で実装されることができる。電子デバイスは、１つのカテゴリの組立て製品であり、組立て製品は、通常、異なる機構（たとえば、機械的接続、化学ボンディング、はんだ接続、および／または同様なもの）によって接続される異種材料から作られた種々のコンポーネントを有する。

ダイアグラム１００の冷却ファン組立体などの物品の異なるコンポーネントは、２つ以上の部品間に締りばめ（interference fit）を生成するステークによって接続されうる。通常、部品の一方は、穴を有することができ、他方は、穴に嵌まるボスを有することができる。締りばめ（tight fit）を、頑健性のために使用することができる。ステークパンチは、永久的接合部を形成する部品間の締りばめを生成するように半径方向にボスを圧縮するために使用することができる。あるいは、ボスは、コンポーネント内の整合穴に挿入され、コンポーネントを接続するために反対方向に圧縮される別個の部品（コンポーネントのうちの１つの一体化部品ではない）とすることができる。

異なる部品間のボンドを形成するための別の手法は、ヒートステークとしても知られる熱可塑性樹脂のステークである。熱可塑性樹脂のステークでは、熱は、プラスチックボスを変形させるために使用される。１つのコンポーネント内の穴から（または、別個のボスの場合、両方の整合穴から）突出するスタッドは、ヘッド（または２つのヘッド）を形成し、２つのコンポーネントを共に機械的にロックするよう、ステーク材料の軟化および／または変質によって変形させることができる。機械的または熱可塑性樹脂のステークは、プラスチック、金属、セラミック、および／または同等の材料などの異種材料の接合を可能にし、機械的なまたは同様な組立および解体技法についての必要性をなくす。

ダイアグラム１００に示す冷却ファン組立体は、プラスチック、セラミック、および／または金属から作られることができるファン１１０を含むことができる。ファン１１０は、機械的接続（ネジ１１２、１１４など）によって冷却要素１０８（たとえば、ヒートシンク装置）に接続されうる。ファン組立体はまた、異なるプラスチックおよび金属（ワイヤ）を含むことができるケーブル１０６およびコネクタ１０２を通した電気接続を含むことができる。冷却ファン組立体は、ネジドライバ１０４を使用して手作業で組立および解体されえ、それは、時間がかかる仕事である。

少なくともいくつかの実施形態によれば、１つまたは複数の誘導加熱素子（inductive heating element）は、ステークボス１１１内に埋め込まれることができ、加熱素子に対してＲＦエネルギーを印加することによって接続済みコンポーネントの効率的な解体を可能にする。他の実施形態によれば、誘導加熱素子は、ステークボス１１１が、最初に加熱素子の使用によって接続を生成しながら変形し、その後、再び加熱素子の使用によって接続を破壊しながら（ステーク材料の軟化および／または変質によって）変形されるように選択され配置されることができる。たとえば、ステークボス１１１は、ヘッド（複数可）を組立て中に形成することを可能にするために、予め決められた温度までまたは予め決められた期間の間、加熱することができる。解体中、温度および／または加熱期間は、形成されたヘッドが溶解または破断され、接続を切離すように選択されることができる。さらなる実施形態によればＲＦ誘導熱の代わりに、電流が加熱素子に直接提供されるように電気ネットワークがコンポーネントの組立体内に埋め込まれることができる。

そのため、冷却ファン組立体におけるネジベース接続（１１２，１１４）は、加熱素子埋め込み式ステークに置換されることができ、ＲＦエネルギー印加によるコンポーネントの組立および／または解体を可能にする。

図２は、本明細書で述べる少なくともいくつかの実施形態に従って誘導加熱素子を用いたボンディングを実装することができるデスクトップエンクロージャを示す図である。先に述べたように、コンピュータは、種々のコンポーネントを有する組立て済み製品の例示的な例である。コンピュータをリサイクルするとき、コンポーネントを手作業でまたは自動的に解体するのに多大な時間が費やされる場合がある。典型的なコンピュータでは、異なるコンポーネントが異種材料から作られるだけでなく、いくつかのコンポーネント自体が種々の材料を含む場合もある。

コンピュータエンクロージャ２００では、前カバー２２２は、複数の突出部２２６によって主エンクロージャ部品２３８に取付けられることができる。突出部２２６はそれぞれ、穴２２４を含むことができ、穴２２４は、主エンクロージャ部品２３８の前部分２３６上の対応する穴２２８に組立て位置で重なることができる。誘導加熱素子埋め込み式ステーク２１１は、穴対を通して設置され、先に論じたように、頑健な取付けを確立するために変形させることができる。

主エンクロージャ部品２３８は、同様の方法によってさらなるコンポーネントを取付けるために、いろいろなサイズおよび形状の複数の異なる穴２３０および２３２を含むことができる。接続はまた、主エンクロージャ部品２３８に化学的にまたはその他の方法で取付けられた（たとえば、接着された）プラスチック（または同様な）ボスによって確立されることができる。これらのボスは、コンポーネントの穴を通して突出し、上述したステーク方法の任意の方法を使用して結びつけることができる。

図３は、解体時に材料を分離するために本明細書で述べるいくつかの実施形態に従って誘導加熱素子を用いたボンディングを実装することができる、種々の材料を有するコンピューティングデバイス回路基板を示す。回路基板３００は、複数の電気的および／または機械的コンポーネントまたは部分組立体を含むことができる。回路基板３００に取付けられたコンポーネントまたは部分組立体はそれぞれ、単一タイプの材料を含むかまたは複数の材料を含むことができる。ＣＰＵソケット３４０は、金属およびプラスチックなどの異なる材料で作られた複数材料部分組立体の例である。

メモリコネクタ３４２、カードコネクタ３４６、および／または他のコネクタ３４４は、プラスチックで作られることができ、一方、シールド付きコネクタ３４５は、金属およびプラスチックの組合せを含むことができる。回路基板３００はまた、オンボード電池３４８を含むことができる。回路基板３００をリサイクルするとき、解体時間は、回路基板を個々のコンポーネントに接続する加熱素子埋め込み式ステーク（たとえば、３１１）の使用によって低減される場合がある。組立体は、ステーク（たとえば、３１１）が軟化または溶解するように、埋め込まれた加熱素子を加熱するのに十分な予め決められたＲＦ場にさらされることができ、接続は、機械的なまたはその他の方法の揺動（たとえば、強磁性部品の磁気的分離）によって切離されうる。

上述したプロセスと同様に、回路基板３００は、組立て時に加熱素子埋め込み式ステーク（たとえば、３１１）によって調製され、頑健な取付けを形成するのにまったく十分なＲＦ場を印加することによって変形させることができる。先に論じたプロセスは、マルチ工程プロシージャによって回路基板３００全体または回路基板３００の一部分に適用されることができる。たとえば、ＣＰＵソケット３４０などの傷つきやすいおよび／または再使用可能なコンポーネントは、手作業で取外されることができる。その後、回路基板は、先に論じたように解体されうる。

図４は、デスクトップコンピュータの前カバーが、誘導加熱素子を有するボンディングステークによって同じデバイスのエンクロージャからどのように分離されることができるかを示す。実施形態の一部による組立／解体方法はまた、自己解体用途で利用されることができる。

コンピュータ組立体４００は、例示的な自己解体実装形態である。製品を解体するためのＲＦエネルギー源は、複数の製品を費用効果的に解体するために、リサイクル施設（後で論じる）に設置することができるが、こうしたＲＦエネルギー源はまた、いくつかの実施形態に従って製品内に組込まれることができる。そのため、ＲＦエネルギー源４５０は、エンクロージャ内の戦略的な場所に設置され、解体時に（たとえば、オンボードスイッチによって）起動されることができる。コンピュータ組立体４００の異なるコンポーネントは、加熱素子埋め込み式ステーク４６０を使用して取付けられることができ、加熱素子埋め込み式ステーク４６０は、ＲＦエネルギー源４５０が起動されると軟化または溶解し、コンピュータの自己解体を可能にすることができる。

全体の解体のために上述した機構を利用することに加えて、ＲＦエネルギー源４５０はまた、指定されたコンポーネントだけが切離されるように特定の場所に設置することができる。たとえば、ＲＦエネルギー源４５０は、ステーク／穴対（４６０／４５６）およびヒンジ４５８によって接続される、コンピュータ組立体４００の前カバー４５４と主エンクロージャ４５２との間に設置することができる。起動されると、ＲＦエネルギー源４５０からのＲＦ場は、前カバー４５４と主エンクロージャ４５２との間のボンドを軟化または溶解させることができ、前カバー４５４が主エンクロージャ４５２から分離することを可能にする。

図５は、本明細書で述べる少なくともいくつかの実施形態に従って取付け場所に戦略的に設置された誘導加熱素子によって容易に解体されうる梱包クレート５００を示す。先に述べたように、加熱素子埋め込み式ステークベース取付け方法は、コンピュータまたは他の電気デバイスに限定されるのではなく、任意の組立て環境で実装されうる。梱包クレートは、別の例示的な例である。さらなる例によれば、述べた加熱／解体機能を有する埋め込まれる誘導加熱素子は、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）技術と組合されることができる。ＲＦＩＤ機能は、組立ての場合であれ、解体の場合であれ、リサイクルの場合などであれ、異なる材料または部品（電子部品、クレートの上部／下部など）の分類、改ざん防止、および／または追跡のために、同じ素子に入るように設計されることができる。

実施形態の少なくともいくつかによる梱包クレートは、クレートの壁５６２、５６４、および５６６の間に加熱素子埋め込み式ステーク５６９を使用して組立および／または解体されうる。組立て時、壁５６２、５６４、および５６６は、機械的に共に保持され、頑健な取付けのためにステーク５６９を変形するのに十分な強度で（および／または十分な時間の間）ＲＦ場が印加されることができる。解体時、梱包クレート５００の迅速な解体のためステーク５６９を軟化または溶解するために、より強い場またはより長い印加期間を使用することができる。あるいは、より弱い場および／またはより短い印加時間を、梱包クレートの位置および／または外部力（たとえば、クレート壁に対する機械的引張り力）の印加に基づいて使用することができる。図４の例に続いて、ＲＦエネルギー源は、梱包クレート５００の内部または外部に設置することができ、クレートを自己組立および／または自己解体式にする。

図６は、本明細書で述べる少なくともいくつかの実施形態に従って組立てボンディングを破断するために誘導加熱素子を使用することができる、プラスチックステークベースボンディングタイプの例を示す。図６００の例示は、誘導加熱素子による異種材料間の接続の解体を対象とするが、こうした素子はまた、先に論じたようにステークを形成するのに十分にプラスチック（または他の材料）のボスを加熱することによって接続を生成するために使用することができる。

組立体６７０、６８０、および６９０内の例示的なステーク６７４、６８４、および６９４は、２つの異種材料間の締りばめまたは同様な接続を生成する。図６００の例示的な組立体では、ステーク６７４、６８４、および６９４は、下部材料６７８、６８８、および６９８（たとえばプラスチック）の一体部分である。他の実施形態によれば、ステークは、両方の材料の穴に嵌まる変形可能ボスを使用して形成することができる。いずれの場合も、誘導加熱素子６７２、６８２、および６９２は、ステークに埋め込まれる。もちろん、２つ以上の素子を同様に使用することができる。素子は、以下でより詳細に論じるように、任意のサイズまたは形状とすることができる。ステークは、下部素子と上部素子対６７８／６７６、６８８／６８６、および６９８／６９６の間にそれぞれ平面状ボンド（６７４）、半球状ボンド（６８４）、または内部ボンド（６９４）（非締りばめの例）を形成しながら、組立て中に変形させることができる。解体時、誘導素子をＲＦ場によって加熱することができ、ステークを軟化または溶解し、それにより、２つの異種材料を分離する。

取付けは、機械式圧縮ステーク、ホットエアステーク、超音波ステーク、直接接触熱ステーク、および／または赤外線ステークによって形成することができる。取付けられる材料は、限定はしないが、プラスチック、金属、セラミック、および／または同等の材料を含む任意の材料とすることができる。ステークは、プラスチック、ポリマー、セラミック、および／または複合材などの任意の形態の変形可能材料から作られることができる。

図７は、本開示のいくつかの実施形態によるいくつかの例示的な誘導加熱素子を示す。少なくともいくつかの実施形態による取付けシステムの誘導加熱素子は、金属または金属埋め込み式セラミックなどの誘導的に励起可能な材料から作られることができる。ダイアグラム７００の例示的な素子７０２、７０４、７０６、および７０８によって示すように、素子は、ステークの物理的形状および／またはサイズならびにステークを軟化または溶解させるために生成される必要がある熱に適合するように、種々の形状およびサイズで形成することができる。いくつかの例示的な形状は、丸い渦巻（７０４）、楕円渦巻（７０２）、または角度付き渦巻に似た三角形（７０６）を含むことができる。もちろん、他の形状または形態を同様に使用することができる。ステークのサイズ、タイプ、材料（ならびに印加されるＲＦエネルギー）に基づいて選択されることができる他のパラメータは、素子の厚さ（径）および巻数を含むことができる。

誘導加熱はまた、被励起材料の抵抗特性に依存するため、素子を製造する材料のタイプはまた、ステークのパラメータに応じて選択されることができる。たとえば、シリコン化炭素繊維などの抵抗性が高い複合材料は、小さなステークの用途のために小さな加熱素子を製造するために使用することができ、一方、大きな純金属素子は、大きなボンディングの用途で使用することができる。加熱素子７０８は、直接電気接触加熱の例である。先に論じたように、電気接続のネットワークは、組立て済み製品に入るように設計されることができ、少なくともいくつかの実施形態によるＲＦ場による代わりに、加熱素子に直接エネルギーを提供する。

図８は、本明細書で述べる少なくともいくつかの実施形態によるリサイクル施設でコンピューティングデバイスを解体する概念図８００を示す。コンピューティングデバイスを解体することは、従来の取付け技術を使用すると時間がかかる仕事である場合がある。異種材料から作られた種々のコンポーネントは、ネジおよびピボットを取外すこと、はんだ付けされた部品のはんだを外すこと、および同様な操作などの手作業のおよび／または自動の仕事によって分離されなければならない場合がある。

しかし、コンピュータ８１４およびモニタ８１２などの、いくつかの実施形態によるある機構によって組立てられたコンピューティングデバイスは、ＲＦ場８１６にさらされ、ＲＦ場８１６は、異なるコンポーネント間の取付けを、ボンディングステーク内の誘導加熱埋め込み式素子によって切離させる。組立体は、シェイキング、スピニング、または磁界揺動（すなわち、磁界の印加による強磁性材料の分離）などの機械的揺動またはその他の方法の揺動にさらされる場合がある。これは、次に、異種材料８１８、８２０、８２２、および８２４の分離をもたらすことができる。

解体プロセスは、誘導加熱素子埋め込み式ステークの使用によって、部分的にまたは完全に自動化されることができ、コンピューティングデバイスを解体するために必要とされる時間を低減する。たとえば、自動化システムは、埋め込み済み素子を加熱するために生成されるＲＦ場のレベルおよび／または継続期間を確定することができるコントローラモジュール８３２を含むことができる。さらに、ＲＦ源８３４用のアンテナ８３６の位置はまた、コントローラモジュール８３２によって動的に確定されることができる。ＲＦ源８３４は、生成されるＲＦ場８１６をアンテナ８３６によってコンピューティングデバイス（たとえば、８１２、８１４）に放射し、ステーク接合部を切離させるように（たとえば、コントローラモジュール８３２によって）構成されることができる。揺動モジュール８３８は、機械的、磁気的、または同様な揺動によって、切離されたコンポーネントを分離するように（たとえば、コントローラモジュール８３２によって）構成されることができる。分離されたコンポーネントは、その後、手作業で、または、グループ化モジュール８４０によって制御される自動化プロセスによってグループ化されることができる。

実施形態は、組立体、コンポーネント、材料、および構成についての特定の例を使用して先に論じられたが、誘導的に取外し可能な組立体ボンディングのために使用される一般的な指針を提供することを意図される。これらの例は、本明細書で述べる原理を使用して他のコンポーネント、材料、加熱素子、および構成を使用して実装されることができる実施形態に関する制限にならない。

例示的な実施形態はまた、方法を含むことができる。これらの方法は、本明細書で述べる構造を含む任意の数の方法で実装されうる。１つのこうした方法は、本開示で述べたタイプのデバイスの機械オペレーションによる。別のオプションの方法は、１人または複数人の人間オペレータがオペレーションの一部を実施し、一方、他のオペレーションが機械によって実施されることを伴って、方法の個々のオペレーションの１つまたは複数が実施されることである。これらの人間オペレータは、互いに並置される必要があるのではなく、各オペレータは、プログラムの一部分を実施する機械のそばにいるだけである。他の例では、人間の相互作用は、機械で自動化される予め選択された基準などによって自動化されうる。

図９は、本明細書で述べる少なくともいくつかの実施形態に従って構成される埋め込み式ボンディングを使用して誘導加熱素子によって物品を組立および解体するために実施されることができる例示的な方法を示すフロー図である。ブロック９０２および９０４で述べるオペレーションは、２つ以上のコンポーネントを備える物品の組立て中に実施されることができ、一方、ブロック９１２〜９１６は、自動化された解体施設または機器によって解体時に実装されることができる。プロセスは、コンピューティングデバイスまたは専用コントローラによって制御されることができ、その場合、プロセス９００のオペレーションは、コンピュータ可読媒体内にコンピュータ実行可能命令として記憶されることができる。

誘導加熱素子埋め込み式ボンディングによって物品を解体するプロセスは、組立て時にオペレーション９０２「誘導加熱素子（複数可）をボスに埋め込む(EMBED BOSSES WITH INDUCTIVE HEATABLE ELEMENTS(S))」で始まることができる。オペレーション９０２にて、種々のサイズ、形状、材料のボスが、加熱素子を埋め込まれることができ、一方、ボスは、先に論じたようにプラスチック成形機または同様なデバイスで形成される。

オペレーション９０２に、オペレーション９０４「ボスを用いたステーク接合部を形成することによってコンポーネントを取付ける(ATTACH COMPONENTS BY FORMING STAKE JOINTS WITH BOSSES)」が続くことができる。オペレーション９０４にて、埋め込まれるボスは、自動位置決め機によって取付けられるコンポーネントの整列した穴に挿入され、次に、図８のＲＦエネルギー源８３４のようなＲＦ源によって提供される制御されたＲＦエネルギー加熱などの、ステーク接合部を生成する種々の方法によって変形させることができる。ステーク接合部を生成する異なる方法およびステーク接合部の異なるタイプは、図６に関連して論じられる。

プロセス９００の解体部分は、オペレーション９１２「ＲＦエネルギーを印加する(APPLY RF ENERGY)」で始まることができる。オペレーション９１２にて、ＲＦエネルギーは、ＲＦエネルギー源８３４によって解体される物品に印加されることができる。ＲＦエネルギーのレベルは、加熱素子のおよびタイプおよびサイズ、軟化／溶解されるステークのサイズ、形状、および／またはタイプ、物品からＲＦエネルギー源までの距離、安全性の配慮、および同等のパラメータに基づいてコントローラモジュール８３２によって決定されることができる。印加されるＲＦエネルギーの継続期間はまた、印加されるＲＦエネルギーのレベルの場合と同様の配慮に基づいてコントローラモジュール８３２によって調整されることができる。いくつかの例では、印加されるＲＦエネルギーレベルは、パルス波形、矩形波形、ランプ（すなわち、ランプアップまたはランプダウン）波形、三角形（すなわち、ランプアップおよびランプダウン）波形、正弦波波形、あるいは、反復的（すなわち、周期的）または非反復的とすることができる何らかの他の種々の波形などの、所定の時間間隔にわたってエネルギーレベルが変化する整形波形に従って印加されることができる。いくつかの例では、印加されるＲＦエネルギーは、単一ＲＦ周波数、制限されたセットのＲＦ周波数、および／または掃引範囲（swept range）のＲＦ周波数に実質的に対応するとすることができる。

オペレーション９１２には、オペレーション９１４「揺動を加える(APPLY AGITATION)」が続くことができる。オペレーション９０４にて、そのボンドが弱化また除去された物品は、異種材料を互いから分離するために、揺動モジュール８２８による機械的なまたは他の揺動にさらされることができる。揺動は、変動する周波数、変動する時間、変動するパターン（たとえば、パルスと、それに続くランプと、それに続く周波数掃引など）を有するパルスのパターンの振動などの、周期的または非周期的波形によって達成されることができる。

オペレーション９１４には、オペレーション９１６「異種材料を分離する(SEPARATE DISSIMILAR MATERIALS)」が続くことができる。オペレーション９１６にて、解体された材料は、グループ化モジュール８４０によって、それらのタイプに応じてさらに分離および／または収集されることができる。たとえば、ある重量のプラスチックは、他のタイプのプラスチックから分離されることができる。同様に、金属は、プラスチックおよび／またはセラミックから分離されることができる、などである。

上述したプロセスに含まれるオペレーションは、例示のためのものである。誘導加熱素子埋め込み式ボンディングステークによって組立てられた物品を解体することは、より少数のまたは付加的なオペレーションを有する同様なプロセスによって実装されうる。いくつかの例では、オペレーションは、異なる順序で実施されることができる。いくつかの他の例では、種々のオペレーションがなくされることができる。さらに他の例では、種々のオペレーションは、さらなるオペレーションに分割される、または、共に結合されて、少数のオペレーションにされることができる。

上述した方法のような組立または解体方法を実装するシステムの態様のハードウェア実装形態とソフトウェア実装形態との間にほとんど差異がない。ハードウェアまたはソフトウェアの使用は、一般に（ある文脈では、ハードウェアとソフトウェアとの間の選択が重要になる場合がある点で常にではないが）コスト対効率のトレードオフを表す設計選択である。本明細書で述べるプロセスおよび／またはシステムおよび／または他の技術がそれによって実施されることができる種々の媒体(vehicle)（たとえば、ハードウェア、ソフトウェア、および／またはファームウェア）が存在し、好ましい媒体は、プロセスおよび／またはシステムおよび／または他の技術が配備される文脈と共に変わることになる。たとえば、実装者は、速度および精度が最高位であると判定する場合、主にハードウェアおよび／またはファームウェア媒体を選択することができる。柔軟性が最高位である場合、実装者は、主にソフトウェア媒体を選択することができる。または、なおやはり別法として、実装者は、ハードウェア、ソフトウェア、および／またはファームウェアのある組合せを選択することができる。

先の詳細な説明は、ブロック図、フローチャート、および／または例の使用によって、デバイスおよび／またはプロセスの種々の実施形態を述べた。こうしたブロック図、フローチャート、および／または例が１つまたは複数の機能および／またはオペレーションを含む限り、こうしたブロック図、フローチャート、および／または例内の各機能および／またはオペレーションは、いろいろなハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、または事実上その任意の組合せによって、個々におよび／または一まとめに実装されることができることが当業者によって理解されるであろう。実施形態では、本明細書で述べる主題によるプロセスのいくつかの部分は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、または他の一体化フォーマットによって実装されることができる。しかし、本明細書で開示される実施形態のいくつかの態様は、全体としてまたは部分的に、１つまたは複数のコンピュータ上で実行される１つまたは複数のコンピュータプログラムとして（たとえば、１つまたは複数のコンピュータシステム上で実行される１つまたは複数のプログラムとして）、１つまたは複数のプロセッサ上で実行される１つまたは複数のプログラムとして（たとえば、１つまたは複数のマイクロプロセッサ上で実行される１つまたは複数のプログラムとして）、ファームウェアとして、または、事実上その任意の組合せとして、集積回路において同等に実装されることができること、および、回路を設計することおよび／またはソフトウェアおよび／またはファームウェア用のコードを書くことが、本開示を考慮して十分に当業者の技量内にあることを当業者は認識するであろう。

本開示は、種々の態様の例示として意図される本出願で述べる特定の実施形態によって制限されない。多くの変更および変形が、当業者に明らかになるように、本開示の趣旨および範囲から逸脱することなく行われうる。本明細書で挙げたものに加えて、本開示の範囲内の機能的に等価な方法および装置は、先の説明から当業者に明らかになる。こうした変更および変形は、添付特許請求の範囲内に入ることを意図される。本開示は、特許請求の範囲が権利を与えられる均等物の全範囲と共に、特許請求の範囲によってだけ制限される。本開示は、もちろん変動する可能性がある特定の方法、試薬、化合物、組成物、または生物学的システムに限定されないことが理解される。本明細書で使用される用語は、特定の実施形態だけを述べるためのものであり、制限的であることを意図されないこともまた理解される。

さらに、本明細書に記載された主題によるプロセスのメカニズムをさまざまな形式のプログラム製品として配布することができることを、当業者は理解するであろうし、本明細書に記載された主題の例示的な実施形態が、実際に配布を実行するために使用される信号伝達媒体の特定のタイプにかかわらず適用されることを、当業者は理解するであろう。信号伝達媒体の例には、フロッピーディスク、ハードディスクドライブ、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）、デジタルテープ、コンピュータメモリ、などの記録可能なタイプの媒体、ならびに、デジタル通信媒体および／またはアナログ通信媒体（たとえば、光ファイバケーブル、導波管、有線通信リンク、無線通信リンクなど）の通信タイプの媒体が含まれるが、それらには限定されない。

本明細書で説明したやり方で装置および／またはプロセスを記載し、その後そのように記載された装置および／またはプロセスを、データ処理システムに統合するためにエンジニアリング方式を使用することは、当技術分野で一般的であることを当業者は認識するであろう。すなわち、本明細書に記載された装置および／またはプロセスの少なくとも一部を、妥当な数の実験によってデータ処理システムに統合することができる。通常のデータ処理システムは、一般に、システムユニットハウジング、ビデオディスプレイ装置、揮発性メモリおよび不揮発性メモリなどのメモリ、マイクロプロセッサおよびデジタル信号プロセッサなどのプロセッサ、オペレーティングシステムなどの計算実体、ドライバ、グラフィカルユーザインタフェース、およびアプリケーションプログラムのうちの１つもしくは複数、タッチパッドもしくはスクリーンなどの１つもしくは複数の相互作用装置、ならびに／またはフィードバックループおよびコントロールモータを含むコントロールシステム（たとえば、組立て製品の接着破壊検知用、ステークスの温度レベル検知用および類似の検知用フィードバック）を含むことを、当業者は理解するであろう。

通常の組立または解体システムは、リサイクルシステムまたは製造システムの中に通常見られるコンポーネントなどの、市販の適切なコンポーネントを利用して実装することができる。本明細書に記載された主題は、さまざまなコンポーネントをしばしば例示しており、これらのコンポーネントは、他のさまざまなコンポーネントに包含されるか、または他のさまざまなコンポーネントに接続される。そのように図示されたアーキテクチャは、単に例示にすぎず、実際には、同じ機能を実現する多くの他のアーキテクチャが実装可能であることが理解されよう。概念的な意味で、同じ機能を実現するコンポーネントの任意の構成は、所望の機能が実現されるように効果的に「関連付け」される。したがって、特定の機能を実現するために組み合わされた、本明細書における任意の２つのコンポーネントは、アーキテクチャまたは中間のコンポーネントにかかわらず、所望の機能が実現されるように、お互いに「関連付け」されていると見ることができる。同様に、そのように関連付けされた任意の２つのコンポーネントは、所望の機能を実現するために、互いに「動作可能に接続」または「動作可能に結合」されていると見なすこともでき、そのように関連付け可能な任意の２つのコンポーネントは、所望の機能を実現するために、互いに「動作可能に結合できる」と見なすこともできる。動作可能に結合できる場合の具体例には、物理的に接続可能な、および／もしくは物理的に相互作用するコンポーネント、ならびに／またはワイヤレスに相互作用可能な、および／もしくはワイヤレスに相互作用するコンポーネント、ならびに／または論理的に相互作用する、および／もしくは論理的に相互作用可能なコンポーネントが含まれるが、それらに限定されない。

本明細書における実質的にすべての複数形および／または単数形の用語の使用に対して、当業者は、状況および／または用途に適切なように、複数形から単数形に、および／または単数形から複数形に変換することができる。さまざまな単数形／複数形の置き換えは、理解しやすいように、本明細書で明確に説明することができる。

通常、本明細書において、特に添付の特許請求の範囲（たとえば、添付の特許請求の範囲の本体部）において使用される用語は、全体を通じて「オープンな（ｏｐｅｎ）」用語として意図されていることが、当業者には理解されよう（たとえば、用語「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」は、「含むがそれに限定されない（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｂｕｔｎｏｔｌｉｍｉｔｅｄｔｏ）」と解釈されるべきであり、用語「有する（ｈａｖｉｎｇ）」は、「少なくとも有する（ｈａｖｉｎｇａｔｌｅａｓｔ）」と解釈されるべきであり、用語「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」は、「含むがそれに限定されない（ｉｎｃｌｕｄｅｓｂｕｔｉｓｎｏｔｌｉｍｉｔｅｄｔｏ）」と解釈されるべきである、など）。導入される請求項で具体的な数の記載が意図される場合、そのような意図は、当該請求項において明示的に記載されることになり、そのような記載がない場合、そのような意図は存在しないことが、当業者にはさらに理解されよう。たとえば、理解の一助として、添付の特許請求の範囲は、導入句「少なくとも１つの（ａｔｌｅａｓｔｏｎｅ）」および「１つまたは複数の（ｏｎｅｏｒｍｏｒｅ）」を使用して請求項の記載を導くことを含む場合がある。しかし、そのような句の使用は、同一の請求項が、導入句「１つまたは複数の」または「少なくとも１つの」および「ａ」または「ａｎ」などの不定冠詞を含む場合であっても、不定冠詞「ａ」または「ａｎ」による請求項の記載の導入が、そのように導入される請求項の記載を含む任意の特定の請求項を、単に１つのそのような記載を含む実施形態に限定する、ということを示唆していると解釈されるべきではない（たとえば、「ａ」および／または「ａｎ」は、「少なくとも１つの」または「１つまたは複数の」を意味すると解釈されるべきである）。同じことが、請求項の記載を導入するのに使用される定冠詞の使用にも当てはまる。また、導入される請求項の記載で具体的な数が明示的に記載されている場合でも、そのような記載は、少なくとも記載された数を意味すると解釈されるべきであることが、当業者には理解されよう（たとえば、他の修飾語なしでの「２つの記載（ｔｗｏｒｅｃｉｔａｔｉｏｎｓ）」の単なる記載は、少なくとも２つの記載、または２つ以上の記載を意味する）。

さらに、「Ａ、ＢおよびＣ、などの少なくとも１つ」に類似の慣例表現が使用されている事例では、通常、そのような構文は、当業者がその慣例表現を理解するであろう意味で意図されている（たとえば、「Ａ、Ｂ、およびＣの少なくとも１つを有するシステム」は、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡおよびＢを共に、ＡおよびＣを共に、ＢおよびＣを共に、ならびに／またはＡ、Ｂ、およびＣを共に、などを有するシステムを含むが、それに限定されない）。「Ａ、Ｂ、またはＣ、などの少なくとも１つ」に類似の慣例表現が使用されている事例では、通常、そのような構文は、当業者がその慣例表現を理解するであろう意味で意図されている（たとえば、「Ａ、Ｂ、またはＣの少なくとも１つを有するシステム」は、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡおよびＢを共に、ＡおよびＣを共に、ＢおよびＣを共に、ならびに／またはＡ、Ｂ、およびＣを共に、などを有するシステムを含むが、それに限定されない）。２つ以上の代替用語を提示する事実上いかなる離接する語および／または句も、明細書、特許請求の範囲、または図面のどこにあっても、当該用語の一方（ｏｎｅｏｆｔｈｅｔｅｒｍｓ）、当該用語のいずれか（ｅｉｔｈｅｒｏｆｔｈｅｔｅｒｍｓ）、または両方の用語（ｂｏｔｈｔｅｒｍｓ）を含む可能性を企図すると理解されるべきであることが、当業者にはさらに理解されよう。たとえば、句「ＡまたはＢ」は、「Ａ」または「Ｂ」あるいは「ＡおよびＢ」の可能性を含むことが理解されよう。

さらに、本開示の特徴または態様が、マーカッシュグループによって述べられる場合、本開示はまた、マーカッシュグループの任意の個々のメンバーまたはメンバーのサブグループによって述べられることを当業者は認識するであろう。

当業者によって理解されるように、文言による記述を提供することなどによる、任意のまたすべての目的のために、本明細書で開示されるすべての範囲はまた、その範囲の任意のまたすべての考えられる部分範囲および部分範囲の組合せを包含する。挙げられる任意の範囲は、少なくとも等しい１／２、１／３、１／４、１／５、１／１０などに解体されている同じ範囲を十分に記述し使用可能にするものとして容易に認識されうる。非制限的な例として、本明細書で論じる各範囲は、下側の１／３、中間の１／３、および上側の１／３などに容易に分割されうる。当業者によって同様に理解されるように、「まで(up to)」、「少なくとも(at least)」、「より大きい(greater than)」、「より小さい(less than)」、および同様なものなどのすべての言語は、述べられる数を含み、先に論じたように、その後、部分範囲に解体されうる範囲を指す。最後に、当業者によって理解されるように、ある範囲は、それぞれの個々のメンバーを含む。したがって、たとえば、１〜３のセルを有するグループは、１個、２個、または３個のセルを有するグループを指す。同様に、１〜５のセルを有するグループは、１個、２個、３個、４個、または５個のセルを有するグループを指すなどである。

種々の態様および実施形態が本明細書で開示されたが、他の態様および実施形態が、当業者に明らかである。本明細書で開示される種々の態様および実施形態は、例示のためのものであり、制限的であることを意図されず、真の範囲および趣旨は、添付特許請求の範囲によって示される。

Claims

コンポーネントに取付けられる物品の解体を容易にするための方法であって、
前記物品内に位置する１つまたは複数の埋め込み式ボスの変形を始動させるために、前記物品内に位置する前記１つまたは複数の埋め込み式ボスに第１の無線周波数（ＲＦ）エネルギーを印加することであって、前記１つまたは複数の埋め込み式ボスはそれぞれ、前記第１のＲＦエネルギーに反応する誘導加熱素子を含み、前記物品は、前記１つまたは複数の埋め込み式ボスによって前記コンポーネントに取付けられる、印加すること、および、
前記物品内に位置する前記１つまたは複数の埋め込み式ボスの変形を前記第１のＲＦエネルギーが始動させた後に前記物品から前記コンポーネントを分離することを含む方法。
前記コンポーネントの穴に収まるように前記埋め込み式ボスを配置し、
前記埋め込み式ボスが変形され、前記コンポーネント間にステーク接合部を生成するように前記物品に第２のＲＦエネルギーを印加することであって、前記ステーク接合部は、前記第２のＲＦエネルギーと異なる第１のＲＦエネルギーに応答して変形可能である、印加すること
によって前記物品に前記コンポーネントを取付けることをさらに含む請求項１に記載の方法。
平面状ステーク、半球状ステーク、または内部ステークの１つを形成するために前記ボスを変形させることをさらに含む請求項２に記載の方法。
前記コンポーネントの穴に収まるように前記埋め込み式ボスを配置し、
機械的力、直接接触熱変形、ホットエア変形、および／または超音波変形の１つまたは複数によって前記埋め込み式ボスを変形させること
によって前記物品に前記コンポーネントを取付けることをさらに含む請求項１に記載の方法。
２つ以上のコンポーネントの複数の穴を整列させ、締りばめのために前記複数の穴に１つのボスを挿入すること、および、
１つまたは複数のコンポーネントの複数の穴を別のコンポーネント内に一体化された１つのボスに整列させ、締りばめのために前記複数の穴に前記ボスを挿入すること
の１つまたは複数によって前記物品に前記コンポーネントを取付けることをさらに含む請求項１に記載の方法。
前記誘導加熱素子をコイルとして製造することをさらに含む請求項１に記載の方法。
ＲＦ場を生成することによって前記第１のＲＦエネルギーを印加することをさらに含む請求項１に記載の方法。
前記誘導加熱素子および／または組立て済みの前記物品の前記ボスの１つまたは複数の特性に基づいて前記ＲＦ場の波形を調整することをさらに含む請求項７に記載の方法。
前記誘導加熱素子の前記１つまたは複数の特性は、前記誘導加熱素子のサイズ、形状、厚さ、および／またはタイプの１つまたは複数に対応する請求項７に記載の方法。
前記ボスの前記１つまたは複数の特性は、前記ボスのサイズ、形状、および／またはタイプの１つまたは複数に対応する請求項７に記載の方法。
予め規定された期間に基づいて前記ＲＦ場の波形を調整することをさらに含み、前記波形は、パルス波形、矩形波形、ランプアップ波形、ランプダウン波形、三角形波形、および／または正弦波波形の１つまたは複数を含む請求項７に記載の方法。
安全配慮に基づいて前記ＲＦ場の波形調整することをさらに含む請求項７に記載の方法。
組立て済みの前記物品に結合される供給源から前記ＲＦ場を生成することをさらに含む請求項７に記載の方法。
前記物品を機械的に揺動させるかまたは前記物品を磁気的に分離させることによって、前記コンポーネントを分離させることをさらに含む請求項１に記載の方法。
２つ以上の取付け済みコンポーネントを含む物品の解体を容易にするためのシステムであって、
２つ以上の取付け済みコンポーネントを含む前記物品に対するＲＦエネルギーのレベルおよび／または印加の継続期間の１つまたは複数を決定するようになっているコントローラモジュールであって、前記２つ以上の取付け済みコンポーネントは、誘導加熱素子を埋め込まれたステーク接合部を通して取付けられる、コントローラモジュールと、
前記ＲＦエネルギーに応答して前記ステーク接合部が変形するように、前記物品に前記ＲＦエネルギーを印加するようになっているＲＦエネルギー源と、
前記ＲＦエネルギーに応答して前記ステーク接合部が変形した後に前記コンポーネントが切離されるように、前記物品を揺動させるようになっている揺動モジュールとを備えるシステム。
異種材料でできた前記分離されたコンポーネントをそれぞれのグループにグループ化するようになっているグループ化モジュールをさらに備える請求項１５に記載のシステム。
前記ＲＦエネルギーは、前記物品に向けられるＲＦ場を生成すること、または、個々の加熱素子に接続する前記物品内に埋め込まれる接続ネットワークにＲＦ電流を印加することの一方によって印加される請求項１５に記載のシステム。
誘導加熱素子を埋め込まれた前記ステーク接合部は、機械的力、直接接触熱変形、ホットエア変形、および／または超音波変形の１つまたは複数によって形成される請求項１５に記載のシステム。
前記誘導加熱素子はコイルであり、前記誘導加熱素子のサイズ、材料、形状、および／または厚さの１つまたは複数は、前記ステーク接合部を形成するために使用されるボスのサイズ、形状、材料、および／または厚さの１つまたは複数に基づいて決定される請求項１５に記載のシステム。
前記ステーク接合部は、プラスチック、ポリマー、セラミック、および複合材料の１つまたは複数を含む請求項１５に記載のシステム。
誘導加熱素子のサイズ、材料、形状、および／または厚さの１つまたは複数は、前記誘導加熱素子が埋め込まれるステーク接合部のサイズ、形状、材料、および／または厚さの１つまたは複数に基づいて決定される請求項１５に記載のシステム。
前記ステーク接合部の少なくとも一部分は、複数の誘導加熱素子を埋め込まれる請求項１５に記載のシステム。
前記コントローラモジュールは、さらに、
組立て済みの前記物品内の前記誘導加熱素子のサイズ、材料、形状、および／または厚さの１つまたは複数ならびに組立て済みの前記物品内の前記ステーク接合部のサイズ、形状、材料、および／または厚さの１つまたは複数に基づいて、前記ＲＦエネルギーのレベル、周波数、および／または継続期間の１つまたは複数を調整するようになっている請求項１５に記載のシステム。
前記揺動モジュールは、機械的揺動および／または磁気的揺動の１つまたは複数によって前記物品を揺動させるようになっている請求項１５に記載のシステム。
リサイクル施設の一部である請求項１５に記載のシステム。
１つまたは複数のステーク接合部を通して取付けられた２つ以上のコンポーネントであって、前記１つまたは複数のステーク接合部はそれぞれ、少なくとも１つの誘導加熱素子を埋め込まれる、２つ以上のコンポーネントと、
物品の自己解体を容易にするために、ＲＦエネルギーに応答して前記ステーク接合部が変形するように、前記物品に前記ＲＦエネルギーを印加するようになっているＲＦエネルギー源と、
前記ＲＦエネルギー源を起動するようになっているアクチベータとを備える自己解体物品。
前記ＲＦエネルギー源は、さらに、前記誘導加熱素子のサイズ、材料、形状、および／または厚さの１つまたは複数ならびに前記ステーク接合部を形成するために使用されるボスのサイズ、形状、材料、および／または厚さの１つまたは複数に基づいて、前記ＲＦエネルギーの波形を調整するようになっている請求項２６に記載の自己解体物品。
前記物品は、梱包クレート５００であり、前記２つ以上のコンポーネントは、前記クレートの壁である請求項２６に記載の自己解体物品。