特許 6099717 赤外線圧接リザーバ用の装置及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6099717

(24)【登録日】2017年3月3日

(45)【発行日】2017年3月22日

(54)【発明の名称】赤外線圧接リザーバ用の装置及び方法

(51)【国際特許分類】

   B60S 1/50 20060101AFI20170313BHJP

【ＦＩ】

   B60S1/50

【請求項の数】4

【外国語出願】

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2015-201324(P2015-201324)

(22)【出願日】2015年10月9日

(65)【公開番号】特開2016-78844(P2016-78844A)

(43)【公開日】2016年5月16日

【審査請求日】2015年10月9日

(31)【優先権主張番号】62/062,320

(32)【優先日】2014年10月10日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】14/878,782

(32)【優先日】2015年10月8日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】313005662

【氏名又は名称】コンチネンタル オートモーティブ システムズ インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＣＯＮＴＩＮＥＮＴＡＬ ＡＵＴＯＭＯＴＩＶＥ ＳＹＳＴＥＭＳ， ＩＮＣ．

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100099483

【弁理士】

【氏名又は名称】久野 琢也

(72)【発明者】

【氏名】ショーン グリフィン

(72)【発明者】

【氏名】マイケル ジェイ． ザイツ

【審査官】 粟倉 裕二

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５８−０２８３１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００２−５３８０３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１５７７３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／０２５８８８７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｓ １／５０

Ｂ６５Ｄ ６／００−１３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両用の流体リザーバを赤外線溶接する方法において、
第１の溶接部分によって形成された第１のキャビティ内に第１のリザーバ部分を配置し、
第２の溶接部分によって形成された第２のキャビティ内に第２のリザーバ部分を配置し、
前記第１のリザーバ部分を同心状に包囲する第１の光配列を配置し、
前記第２のリザーバ部分の内側に同心状に第２の光配列を配置し、
前記第１のリザーバ部分及び前記第２のリザーバ部分における所定の温度が達せられるまで前記第１の光配列及び前記第２の光配列によって赤外線熱を加え、
前記第１のリザーバ部分及び前記第２のリザーバ部分から前記第１の光配列及び前記第２の光配列を除去し、
前記第１のリザーバ部分と前記第２のリザーバ部分とによって重なり合う部分が形成されるまで、前記第１の溶接部分と前記第２の溶接部分とを近づけ、
前記重なり合う部分を同心状に包囲するように一対の摺動体を配置し、
前記重なり合う部分において前記第１のリザーバ部分を前記第２のリザーバ部分へ溶接するために前記リザーバに加圧空気を充填する、ことを含むことを特徴とする、流体リザーバを赤外線溶接する方法。

【請求項2】

前記第１のリザーバ部分は、前記流体リザーバが車両に組み付けられたときに洗浄機流体を受け入れるための流体入口を有する、請求項１記載の方法。

【請求項3】

前記第１のリザーバ及び前記第２のリザーバの加熱された部分が溶接部を形成するように、前記第１のリザーバ部分と、前記第１の溶接部分と、前記第２のリザーバ部分と、前記第２の溶接部分と、前記摺動体とが互いに組み立てられた後、加圧空気を前記流体リザーバ内へポンピングすることをさらに含む、請求項２記載の方法。

【請求項4】

洗浄機システム用の流体リザーバを溶接するための赤外線溶接装置であって、
前記流体リザーバは、
洗浄機システム用の流体を保持するためのリザーバを形成する第１のリザーバ部分と第２のリザーバ部分と、
前記第１のリザーバ部分と前記第２のリザーバ部分との重なり合う部分と、を備え、
当該赤外線溶接装置は、
前記第１のリザーバ部分を受け入れるための第１の溶接キャビティを形成する第１の溶接部分と、
前記第２のリザーバ部分を受け入れるための第２の溶接キャビティを形成する第２の溶接部分と、
前記流体リザーバの前記重なり合う部分を同心状に包囲するように配置される第１の光配列と、
該第１の光配列に対して平行に、前記流体リザーバの前記重なり合う部分の内側に同心状に配置される第２の光配列と、
前記第１のリザーバ部分と、前記第１の溶接部分と、前記第２のリザーバ部分と、前記第２の溶接部分とが互いに組み立てられたときに前記重なり合う部分を同心状に包囲する一対の摺動体と、を備え、
前記第１の光配列及び前記第２の光配列は、前記第１のリザーバ部分及び前記第２のリザーバ部分に熱を加えるように構成されている
ことを特徴とする赤外線溶接装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本願は、２０１４年１０月１０日に出願された米国仮特許出願第６２／０６２３２０号明細書の優先権を主張する。

【背景技術】

【0002】

技術分野
本開示は、流体リザーバ、特に自動車洗浄機システム用の流体リザーバに関する。

【0003】

背景
車両洗浄機システムは、必要とされるまで流体を保持するためのリザーバを必要とする。必要とされる流体リザーバのサイズは、車両におけるより多くの特徴、例えば、リヤウィンドウ、ヘッドライトなどが洗浄を必要とするため、増大しつつある。しかしながら、車両のパッケージングスペースは、このようなリザーバのためには制限されている。通常、洗浄機リザーバは、薄い壁又は軽量の構造体を用いて射出成形される。次いで、洗浄機リザーバは溶接されなければならない。現在の溶接法は、９０°（リザーバ壁に対して垂直）の溶接フランジである。これは、制限された溶接表面積を生じ、かつ高い熱的条件を備える他の構成部材への最小限の近接を要求し、これは、車両内の制限されたパッケージングスペースを占める。しかしながら、内部溶接における直接的な割れ箇所が生ぜしめられ、これは、凍結条件、振動試験の間、及び熱的ショックから破断するおそれがある。

【0004】

ここに提供される背景の説明は、開示の内容を概略的に示すという目的のものである。この背景部分で説明された範囲内の名前が挙げられた発明者たちの業績、及び出願時に従来技術とは見なされないであろう説明の態様は、本開示に対する従来技術として明示的にも、暗示的にも認められない。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0005】

車両用の流体リザーバは、第１のリザーバ部分と、第２のリザーバ部分とを有し、第１及び第２のリザーバ部分は、洗浄機システム用の流体を保持するためのリザーバを形成している。第１のリザーバ部分と第２のリザーバ部分との重なり合う部分は、これらの部分が互いに固定されたときにこれらの間に形成される。重なり合う部分は、赤外線溶接装置を用いて形成される溶接である。

【0006】

車両用の流体リザーバを赤外線溶接する方法は、第１の溶接部分によって形成された第１のキャビティ内に第１のリザーバ部分を配置し、第２の溶接部分によって形成された第２のキャビティ内に第２のリザーバ部分を配置することを含む。第１の光配列は、第１のリザーバ部分を同心状に包囲しており、第２の光配列は第２のリザーバ部分の内側に同心状にある。第１の溶接位置と、第２の溶接部分とは、第１及び第２の光配列を使用して加熱される。次いで、光配列は遠ざけられ、第１の溶接部分と、第２の溶接部分とは、第１のリザーバ部分と第２のリザーバ部分とによって重なり合う部分が形成されるまで近づけられる。一対の摺動体が、重なり合う部分を同心状に包囲するように配置されており、加圧空気がリザーバに提供され、重なり合う部分を摺動体に対して押し付け、溶接部において第１のリザーバ部分と第２のリザーバ部分とを互いに固定する。

【0007】

流体リザーバ用の赤外線溶接装置は、第１のリザーバ部分を受け入れるための第１の溶接キャビティを形成する第１の溶接部分と、第２のリザーバ部分を受け入れるための第２の溶接キャビティを形成する第２の溶接部分とを有する。第１のリザーバ部分と、第１の溶接部分と、第２のリザーバ部分と、第２の溶接部分とが互いに組み立てられたとき、一対の摺動体が、第１のリザーバ部分と第２のリザーバ部分との重なり合う部分を同心状に包囲している。第１の光配列は、重なり合う部分を包囲して同心状に配置されており、一対の摺動体の内側に組み立てられており、第２の光配列は、第１の光配列に対して平行に、重なり合う部分の内側に同心状に配置されている。第１の光配列及び第２の光配列は、第１のリザーバ部分を第２のリザーバ部分に溶接するために、重なり合う部分において熱を加えるように構成されている。

【0008】

本開示の別の適用可能な分野は、以下に提供される詳細な説明から明らかになるであろう。当然ことながら、詳細な説明及び特定の実施例は、本開示の好適な実施の形態を示しているが、例示の目的で示されているだけであって、開示の範囲を限定しようとするものではない。

【0009】

本開示は、詳細な説明及び添付の図面からより完全に理解されるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】赤外線圧接法を用いて形成された車両用の洗浄機リザーバの概略図である。

【図2】切断線３−３を示す洗浄機リザーバ及び溶接構成部材の拡大した概略的な正面図である。

【図3】図２の切断線３−３に沿った洗浄機リザーバ及び溶接構成部材の拡大した概略的な断面図である。

【図3A】溶接ゾーンを示す洗浄機リザーバ及び溶接構成部材のセクションＸの拡大した概略的な断面図である。

【図4】切断線５−５を示す、図２及び図３の洗浄機リザーバ及び溶接構成部材の分解した概略的な正面図である。

【図5】図４の切断線５−５に沿った洗浄機リザーバ及び溶接構成部材の拡大した概略的な断面図である。

【図6】図４及び図５の洗浄機リザーバ及び溶接構成部材の拡大した概略的な透視図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

詳細な説明
以下の説明は、本質的に単に例示的であり、本開示、その適用、又は使用を制限しようとするものではない。分かりやすくするために、同じ要素を表すために図面において同じ参照符号を用いることにする。図１〜図６は、車両用の洗浄機リザーバ１２を示している。リザーバ１２は、車両用の洗浄機システムにおいて使用するためのものである。しかしながら、リザーバ１２は、その他の用途に使用することもできる。洗浄機リザーバ１２は、第１のリザーバ部分１４及び第２のリザーバ部分１６を形成するように射出成形によって形成される。第１のリザーバ部分１４及び第２のリザーバ部分１６は、重なり合う部分１８において部分的に重ね合わされている。第１のリザーバ部分１４は、流体入口２０を有してよい。流体通路２２は、流体入口２０に接続されていてよい。流体入口２０及び流体通路２２は、洗浄機リザーバが車両内に配置され、流体をリザーバ１２に加えるときに使用されてよい。溶接プロセスの間、流体入口２０と、流体通路２２とは、以下でさらに詳細に説明するように、加圧空気をリザーバ１２内へ導入するために使用することができる。

【0012】

図１〜図６を参照すると、洗浄機リザーバ１２は、溶接装置２４と共に示されている。溶接装置２４は、第１の溶接部分２６と、第２の溶接部分２８とを有する。第１の溶接部分２６は、第１のリザーバ部分１４の形状に対応する第１のキャビティ３０を有する。第２の溶接部分２８は、第２のリザーバ部分１６の形状に対応する第２のキャビティ３２を有する。溶接プロセスの間、第１のリザーバ部分１４と、第２のリザーバ部分１６とは、第１の溶接部分２６及び第２の溶接部分２８においてはめ合わされる。

【0013】

第１の溶接部分２６における開口３４は、流体入口２０を収容し、空気が流体入口２０及び流体通路２２を通って洗浄機リザーバ１２内へ通過することを許容する。溶接装置２４用の空気ノズル３６は、加圧空気を洗浄機リザーバ１２内へ提供することができる。加圧空気は、第１のリザーバ部分１４及び第２のリザーバ部分１６を外方へ第１の溶接部分２６及び第２の溶接部分２８に対して押し付け、溶接プロセスの間、リザーバ１４，１６を保持する。空気ノズル３６は、空気通路２２への開口に合致するように構成することができる。

【0014】

加圧空気を洗浄機リザーバ内へ送り込むために、付加的な流体入口２０が使用されてもよい。例えば、車両における使用中に流体をリザーバ１２から洗浄機システムへ排出させるために使用される第２の部分１６における開口が、溶接プロセス中に加圧空気を洗浄機リザーバ１２内へ送り込むために使用されてもよい。その他の開口が、溶接プロセス中に加圧空気を提供するために使用され、次いで、封止されるか、又は他の目的のために使用されてもよい。当業者は、特定の洗浄機リザーバ１２及び溶接装置２４の形状、サイズ及びプロセスに基づいて、溶接プロセス中に加圧空気を提供するための入口２０の所望の数を決定することができる。

【0015】

溶接装置２４は、重なり合う部分１８に対応する位置において洗浄機リザーバ１２に被さる一対の摺動体３８をも有する。第１のリザーバ部分１４及び第１の溶接部分２６が、第２のリザーバ部分１６及び第２の溶接部分２８と一緒に位置決めされると、重なり合う部分１８が形成される。重なり合う部分１８は、目標溶接ゾーンである。

【0016】

溶接プロセスの間は、第１の溶接部分２６の重なり合う部分１８となるところに対応する第１のリザーバ部分１４を包囲するように、第１の赤外光配列４０が配置される。第２の赤外光配列４２は、第２のリザーバ部分１６内に配置されており、第２の溶接部分２８の重なり合う部分１８の位置にも対応する。赤外光は、第１の赤外光配列４０及び第２の赤外光配列４２によって提供され、重なり合う領域１８において第１のリザーバ部分１４を第２のリザーバ部分１６に溶接する。光配列は、熱を所望の特定の溶接ゾーンへ方向付ける。

【0017】

第１及び第２の光配列４０及び４２は、重なり合う部分１８を形成する領域が十分な所定の温度に達するまで加熱される。必要であれば、第１及び第２の光配列４０及び４２は次いで除去され、第１の溶接部分２６及び第２の溶接部分２８は重なり合う部分１８を形成するように近づけられる。第２の光配列４２は、第２のリザーバ部分１６の内側に配置されており、第１のリザーバ部分１４及び第２のリザーバ部分が互いに組み立てられるために除去される必要がある。同様に、第１の光配列４０は、重なり合う部分１８を摺動体３８が包囲するために除去される必要がある。

【0018】

組み立てられると、外側から一対の摺動体３８が、重なり合う部分１８を包囲するように所定の位置へ移動させられる。洗浄機リザーバ１２に加圧空気が充填され、この加圧空気は重なり合う部分１８を外方へ摺動体３８に対して押し付ける。

【0019】

内部圧力及び可動なネスト２６，２８を使用して、赤外線溶接又は熱板溶接を用いて通常は可能ではない形式で溶接を行うことができる。このプロセスは、溶接の両側、すなわち重なり合う領域１８における上側部分１４と下側部分１６とが、両側におけるネスト２６，２８及びその内部の加圧空気を用いて互いに押し付けられかつ保持されることを必要とする。垂直の溶接フランジ、すなわち第１及び第２の光配列４０，４２は、所要の圧力のためのアクセスを提供するために使用される。提案された形式で溶接面１８を配置することは、割れ箇所を排除し、溶接表面積を増大させ、より強い溶接を生じ、車両に組み付けられたときにリザーバに作用する熱的及び動的条件に対して応答するためにより大きな柔軟性を可能にする。

【0020】

従って、図１〜図６を参照すると、車両用の流体リザーバ１２は、第１のリザーバ部分１４と、第２のリザーバ部分１６とを有し、第１及び第２のリザーバ部分１４，１６は、洗浄機システム用の流体を保持するためのリザーバ１２を形成している。第１のリザーバ部分１４と第２のリザーバ部分１６との重なり合う部分１８は、これらの部分１４，１６が互いに固定されるときにこれらの間に形成される。重なり合う部分は、赤外線溶接装置２４を用いて形成される溶接１９である。

【0021】

赤外線溶接装置２４は、第１のリザーバ部分１４を受け入れるための第１の溶接キャビティ３０を形成する第１のネスト２６と、第２のリザーバ部分１６を受け入れるための第２の溶接キャビティ３２を形成する第２のネスト２８とを有する。第１の光配列４０は、重なり合う部分１８になる位置において第１のリザーバ部分１４を同心状に包囲するように配置されており、第２の光配列４２は、重なり合う部分１８になる位置において第２のリザーバ部分１６の内側に同心状に配置されており、第１の光配列４０に対して平行である。

【0022】

第１及び第２の光配列４０及び４２は、重なり合う部分１８を形成する領域が十分な所定の温度に達するまで、赤外線熱を利用して加熱される。第１及び第２の光配列４０及び４２は次いで除去され、第１のネスト２６及び第２のネスト２８は近づけられ、重なり合う部分１８を形成する。

【0023】

第１のリザーバ部分１４と、第１の溶接部分２６と、第２のリザーバ部分１６と、第２の溶接部分２８とが互いに組み立てられると、一対の摺動体３８が、重なり合う部分１８を同心状に包囲するように所定の位置へ移動させられる。第１のリザーバ部分１４と、第１の溶接部分２６と、第２のリザーバ部分１６と、第２の溶接部分２８と、摺動体３８とが互いに組み立てられた後、加圧空気が流体リザーバ１２内へポンピングされる。第１のリザーバ部分１４は、流体リザーバ１２が溶接装置２４おいて組み立てられたときに加圧空気を受け入れ、流体リザーバ１２が車両に組み付けられたときに洗浄機流体を受け入れるための流体入口２０を有する。

【0024】

車両用の流体リザーバ１２を赤外線溶接する方法は、第１の溶接部分２６によって形成された第１のキャビティ３０内に第１のリザーバ部分１４を配置し、第２の溶接部分２８によって形成された第２のキャビティ３２内に第２のリザーバ部分１６を配置することを含む。第１の光配列４０は、第１のリザーバ部分１４を同心状に包囲しており、第２の光配列４２は第２のリザーバ部分１６の内側に同心状にある。第１の光配列４０及び第２の光配列４２は、第１のリザーバ部分１４及び第２のリザーバ部分１６に赤外線熱を加える。

【0025】

第１の光配列４０及び第２の光配列４２は除去される。第１の溶接部分２６と、第２の溶接部分２８とは、第１のリザーバ部分１４と第２のリザーバ部分１６とによって重なり合う部分１８が形成されるまで、近づけられる。一対の摺動体３８は、重なり合う部分１８を同心状に包囲するように配置され、リザーバ１２に加圧空気が充填され、第１のリザーバ部分１４を第２のリザーバ部分１６に溶接し、溶接１９を形成し、第１のリザーバ部分は、流体リザーバが車両に組み付けられたときに洗浄機流体を受け入れるための流体入口を有する。

【0026】

流体リザーバ１２を溶接するための赤外線溶接装置２４は、第１のリザーバ部分１４を受け入れるための第１の溶接キャビティ３０を形成する第１の溶接部分２６と、第２のリザーバ部分１６を受け入れるための第２の溶接キャビティ３２を形成する第２の溶接部分２８とを有する。第１の光配列４０は、第１のリザーバ部分１４の重なり合う部分１８を同心状に包囲して配置されており、第２の光配列４２は、第１の光配列４０に対して平行に、第２のリザーバ部分１６の重なり合う部分１８の内側に同心状に配置されている。第１の光配列４０及び第２の光配列４２は、重なり合う部分１８において熱を加えるように構成されている。第１のリザーバ部分１４と、第１の溶接部分２６と、第２のリザーバ部分１６と、第２の溶接部分２８とが互いに組み立てられたとき、一対の摺動体３８が、第１のリザーバ部分１４と第２のリザーバ部分１６との重なり合う部分１８を同心状に包囲している。

【0027】

第１のリザーバ部分１４と、第１の溶接部分２６と、第２のリザーバ部分１６と、第２の溶接部分２８と、摺動体３８とが互いに組み立てられた後、加圧空気が流体リザーバ１２内へポンピングされる。

【0028】

第１のリザーバ部分１４は、流体リザーバ１２が溶接装置２４において組み立てられたときに加圧空気を受け入れ、流体リザーバ１２が車両に組み付けられたときに洗浄機流体を受け入れるための流体入口２０をも有する。

【0029】

発明を実施するための最良の態様が詳細に説明されているが、開示の本当の範囲はそれに制限されるべきではない。なぜならば、本発明が属する分野の当業者は、添付の請求の範囲において発明を実施するための様々な択一的な設計及び実施の形態を認識することになるからである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図3A】

【図4】

【図5】

【図6】