專利名稱:激光焊接的組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種組件,它包括一個基體,一個或多個設(shè)置在基體的一側(cè)(側(cè)面)上的功能元件,和一個封閉件,該封閉件固定到位于上述基體一側(cè)的基體表面上,以便封閉件封閉該一個或多個功能元件;或者涉及一種組件,所述組件包括一個基體,一個固定到基體的一個表面上的第一構(gòu)件(部件),和一個固定到第一構(gòu)件上的第二構(gòu)件。本發(fā)明還涉及一種生產(chǎn)這些組件的方法。
背景技術(shù):
這些組件的其中一個例子包括一種液壓控制裝置,所述液壓控制裝置用于一種車輛用液壓操縱制動系統(tǒng)。該液壓控制裝置一般包括多個電磁閥。多個電磁閥集中式設(shè)置在一個基體上,其中形成有流體通路,通過上述流體通路各電磁閥相互連接,或者各電磁閥連接到其它元件上。在這種情況下,如JP-A-2000-264192中所公開的,該多個電磁閥集中式設(shè)置在基體的一側(cè)上,并將一個罩固定到位于基體該側(cè)上的基體表面上,以便上述罩封閉各電磁閥。這種液壓控制裝置是按照本發(fā)明所述組件的一個例子。
在上述液壓控制裝置中,從加工方便性、所需機械強度等的觀點來看,基體一般用一種金屬制成,而罩一般用一種合成樹脂材料制成。罩通過多個螺栓固定到基體上。然而,在常規(guī)設(shè)置中,必需在基體和罩中分別形成若干螺栓用的內(nèi)螺孔和通孔,這在加工時花費大量勞動力。另外,元件數(shù)目不合理地增加,同時在庫存控制和制造或裝配上要花費大量勞動力。在將一個密封件插入罩和基體之間,用于在基體和罩的固定部分處保持密封性(液密性)時,這造成在上述加工,庫存控制和制造或裝配方面花大量勞動力。
盡管上述說明是關(guān)于用于車輛液壓操縱制動系統(tǒng)的液壓控制裝置,但在與液壓控制裝置有類似結(jié)構(gòu)的其它裝置如一種車輛懸架的流體控制裝置中,也發(fā)現(xiàn)存在與上述情況類似的問題。
在上述液壓控制裝置中,通過其中基體和封閉件相互固定的一種結(jié)構(gòu)提供一種殼體(housing)。在該意義上,可以認為該殼體是一種包括一個基體和一個第二構(gòu)件的組件。另外,在上述液壓控制裝置中,罩由一個空心件和一個閉合該空心件的一個開口的封閉件構(gòu)成。在該意義上,可以認為殼體是一種包括一個基體,一個第一構(gòu)件和一個第二構(gòu)件的組件。這些組件容易產(chǎn)生與上述那些情況類似的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明在上述背景技術(shù)中形成。因此本發(fā)明的目的是降低一種包括一個基體、一個或多個設(shè)置在基體的一側(cè)上的功能元件、和一個固定到位于上述基體一側(cè)上的基體表面上的封閉件的組件,和一種包括一個基體、一個固定到基體的一個表面上的第一構(gòu)件、和一個固定到第一構(gòu)件上的第二構(gòu)件的組件二者的制造成本。本發(fā)明提供一些組件及一些按照下列方式生產(chǎn)組件的方法。為了更容易理解本發(fā)明,當需要時,每種方式都象權(quán)利要求書那樣編號并從屬于其它一種或多種方式。應(yīng)該理解,本發(fā)明不限于本說明書中所公開的技術(shù)特征或它們的任何組合。還應(yīng)該理解,在本發(fā)明下列方式的其中任一方式中所包括的多個要素或特征不一定全都在一起提供,并且本發(fā)明可以用對同一方式說明的要素或特征其中選定的一個或多個實施。
(1)一種組件,它包括一個基體,至少一個設(shè)置在該基體的一側(cè)上的功能元件,和一個封閉件,上述封閉件固定到位于上述基體一側(cè)上的基體的一個表面上,以便封閉件封閉所述至少一個功能元件,其中該封閉件用一種激光透過性材料制成,該基體用一種激光不透過性材料制成,該基體和封閉件的至少其中之一用一種熱塑性樹脂制成,該基體和封閉件相互焊接。
在封閉件用激光透過性材料制成和基體用激光不透過性材料制成時,基體用一透過封閉件的激光束照射。因為基體用激光不透過性材料制成,所以在基體用激光束照射的一部分處產(chǎn)生熱量。所產(chǎn)生的熱量從其經(jīng)過激光照射的部分傳播到基體的其它部分,并傳播到封閉件上。因此,如果基體和封閉件的至少其中之一是用熱塑性樹脂制成,則上述基體和封閉件的至少其中之一的一部分熔化或熔融,因此上述基體和封閉件的至少其中之一接合或焊接到基體和封閉件的其中另一個上。因此,封閉件可以很容易固定到基體上,因而降低了組件的制造成本。
通過焊接操作以使基體和密封件的接合部分是不透液體式接合而提供的組件可被利用,例如,作為一種車輛制動系統(tǒng)用液壓控制裝置或一種流體控制裝置如車輛懸架的車輛高度調(diào)節(jié)裝置的體部組件,或是作為用于容納一種電子控制裝置的印刷電路板的盒狀體,上述焊接操作這樣進行。上述組件也可用于一種其中能用熱塑性樹脂的結(jié)構(gòu),如在車輛內(nèi)部元件中使用的一種盒狀體,如車輛的一種音響系統(tǒng)和一種導航系統(tǒng)。
在可以采用熱塑性樹脂的地方,所述組件可以用作家用電器(如電視機,錄像機,TV游戲機,玩具,空調(diào),電話機,傳真機,蜂窩式電話),機床用的控制裝置,和例如辦公自動化(OA)機(如個人計算機)中用的盒狀體。另外,該組件可以用作一種用于容納上述那些裝置中某些功能元件和裝置的盒狀體。
至少一個功能元件中的每個都可以設(shè)置在上述基體的表面上,或者功能元件的其中至少一部分可以安裝在上述基體表面中所形成的凹槽中。功能元件可以安裝到在基體表面上所形成的突起上,或者通過一個固定到基體表面上的固定件安裝到基體上。另外,功能元件可以安裝到封閉件上。在這種情況下,功能元件通過封閉件安裝到基體上。
功能元件的一些例子是電子控制裝置,傳感器,電磁閥,致動器如電機,機械結(jié)構(gòu),盒狀體中的結(jié)構(gòu)增強元件。
(2)按照上述方式(1)所述的組件,其中基體用一種金屬制成。
基體可以用除金屬之外的各種材料制成。例如,基體可以用一種合成樹脂材料制成。然而,為了確保高機械強度,基體理想的是用按照這種方式(2)所述的金屬制成。
(3)按照上述方式(2)所述的組件,其中上述基體的表面經(jīng)受一種用于增加對封閉件熱塑性樹脂的親和力或附著性的表面處理。
用金屬制成的基體和用熱塑性樹脂制的封閉件可在使基體和封閉件的焊接表面清潔時以高接合強度焊接或接合。在上述基體表面已經(jīng)受了用于增加對熱塑性樹脂的親和力或附著性的表面處理時,基體和封閉件焊接或接合所具有的接合強度可顯著增加,從而產(chǎn)生一種改善的組件可靠性。
(4)按照上述方式(1)-(3)中任一項所述的組件,其中封閉件具有一種容器狀形并且是一種覆蓋罩(cover),所述覆蓋罩在其中封閉件焊接到基體上的狀態(tài)下,覆蓋住該至少一個功能元件,使得所述基體和封閉件的接合部分是流體密封式接合。
封閉件可以是一種構(gòu)件,所述構(gòu)件具有一個包圍或封閉功能元件的空心包圍部分。尤其是封閉件具有一種容器狀形狀,所述容器狀形狀具有一個閉合所述包圍部分相對的兩個開口的其中之一并且是一個罩的閉合部分,所述罩蓋住功能元件,并在另一個開口處接合或焊接到基體上,以使基體和罩的接合部分是不透液體式接合時,按照這個方式(4),可有利地得到本發(fā)明的效果。這種設(shè)置允許用一種簡化方式使罩的內(nèi)部空間用高穩(wěn)定性與罩的一個外部空間隔離。罩的內(nèi)部空間可以充填一種氣體如空氣和氮氣,或者充填一種液體如油或水。
(5)按照上述方式(1)-(4)中任一項所述的組件,其中所述至少一個功能元件包括至少一個車輛用液壓操縱制動系統(tǒng)的液壓控制裝置的電磁閥,所述基體具有至少一個流體通路,所述流體通路形成在基體中并與所述至少一個電磁閥連通。
優(yōu)選的是,將車輛用液壓操縱制動系統(tǒng)的液壓控制裝置的一個電磁閥封閉在罩的內(nèi)部空間中,所述罩的內(nèi)部空間與罩的外部空間隔離,以使電磁閥防水。如果應(yīng)用這種方式(5),則可以降低的成本滿足上述要求。
(6)按照上述方式(5)所述的阻件,其中所述液壓操縱制動系統(tǒng)包括一個用于產(chǎn)生制動力以便調(diào)節(jié)所述車輛的一個車輪的旋轉(zhuǎn)的制動缸,所述基體設(shè)置有作為所述至少一個功能元件的一個增壓閥和一個減壓閥,所述增壓閥用于供給一種工作流體以增加制動缸中的壓力,所述減壓閥用于允許工作流體從制動缸中排出以減小制動缸中的壓力,所述基體還設(shè)置有一個貯罐和一個泵的至少其中之一,所述貯罐用于貯存從該制動缸排出的工作流體,而所述泵用于將貯罐中的工作流體輸送到增壓閥。
為了降低制造成本,理想情況是,貯罐的工作流體存放室或用于液壓泵的泵室由在基體中所形成的一個凹槽提供。換句話說,從降低制造成本的觀點來看,優(yōu)選的是,基體起起貯罐或液壓泵的一個殼室其中一部分的作用。在這種情況下,貯罐或泵設(shè)置在與功能元件設(shè)置于其上的基體一側(cè)不同的基體的另一側(cè)上。
(7)一種組件,它包括一個基體,一個固定到該基體的一個表面上的第一構(gòu)件和一個固定到該第一構(gòu)件上的第二構(gòu)件,其中該基體用一種激光不透過性材料制成,第一構(gòu)件的靠近基體的一部分用一種具有激光透過性能的熱塑性樹脂制成,而第一構(gòu)件的靠近第二構(gòu)件的一部分用一種激光不透過性材料制成,該第二構(gòu)件用一種具有激光透過性能的熱塑性樹脂制成,該第一構(gòu)件和第二構(gòu)件分別焊接到基體和第一構(gòu)件上。
在生產(chǎn)按照這種方式所述的組件時,基體用一個激光束照射,所述激光束透過第一構(gòu)件的靠近基體(第一構(gòu)件的基體側(cè)部分)并具有激光透過性能的其中一部分,以便在基體由激光照射的一部分處產(chǎn)生熱量。第一構(gòu)件靠近第二構(gòu)件(第一構(gòu)件的第二構(gòu)件側(cè))并用激光不透過性材料制成的這部分用透過第二構(gòu)件的激光束照射,所述第二構(gòu)件具有激光透過性能,因此在第一構(gòu)件用激光束照射的第二構(gòu)件側(cè)部分處產(chǎn)生熱量。因為第一構(gòu)件的基體側(cè)部分和第二構(gòu)件都是用熱塑性樹脂制成,所以至少與基體經(jīng)過激光照射的加熱部分接觸的第一構(gòu)件的基體側(cè)部分的接觸部分中的一部分、以及與第一構(gòu)件的第二構(gòu)件側(cè)部分的經(jīng)過激光照射的加熱部分接觸的第二構(gòu)件的接觸部分中的一部分都熔化,因此分別在相應(yīng)的接觸部分處,第一構(gòu)件焊接或接合到基體上,和第二構(gòu)件焊接或接合到第一構(gòu)件上。
按照上述設(shè)置,在將第一構(gòu)件焊接或接合到基體上和將第二構(gòu)件焊接或接合到第一構(gòu)件上的兩種焊接操作中,可以使激光束的照射(入射)方向具有一個從第一和第二構(gòu)件朝向基體的分量。這種設(shè)置在上述兩種焊接操作中,省去了改變包括基體,第一構(gòu)件和第二構(gòu)件的預接合組件的姿勢的必要。例如,預接合組件在焊接操作期間不需要翻轉(zhuǎn)。另外,在焊接操作中,因為可以使待發(fā)射的激光束照射方向具有上述分量,所以不需要很大地改變焊接操作中所用的激光束發(fā)射裝置的位置。因此,本設(shè)置能很方便地在接合第一構(gòu)件和基體及接合第一構(gòu)件和第二構(gòu)件二者時利用一單個激光束發(fā)射裝置??晒┻x擇地,本設(shè)置可以通過采用多個激光束發(fā)射裝置同時進行第一構(gòu)件和基體的焊接操作及第一構(gòu)件和第二構(gòu)件的焊接操作。
關(guān)于上述方式(1)-(6)所述的特征可以適用于按照方式(7)所述的組件。
(8)一種組件,它包括一個基體,一個固定到基體的一個表面上的第一構(gòu)件和一個固定到第一構(gòu)件上的第二構(gòu)件,其中該基體用一種激光不透過性材料制成,而第一和第二構(gòu)件用一種具有激光透過性能的熱塑性樹脂制成,第一構(gòu)件焊接到基體上,而第二構(gòu)件焊接到第一構(gòu)件上并在它們之間插置有一激光不透過性材料層。
在生產(chǎn)按照上述方式(8)所述的組件時,將激光不透過性材料制成的基體用一個透過具有激光透過性能的第一構(gòu)件的激光束照射,以便在用激光束照射的基體其中一部分處產(chǎn)生熱量。插在第一和第二構(gòu)件之間的激光不透過性材料層用一個透過具有激光透過性能的第二構(gòu)件的激光束照射,以在經(jīng)過激光照射的該層中產(chǎn)生熱量。因為第一和第二構(gòu)件都用熱塑性樹脂制成,所以第一構(gòu)件的部分和第二構(gòu)件的一部分熔化,因此把第一構(gòu)件焊接或接合到基體上,和把第二構(gòu)件焊接到第一構(gòu)件上。按照這個方式(8)所述的組件享有與關(guān)于上述方式(7)所述那些相同的優(yōu)點。
上面關(guān)于上述方式(1)-(6)所述的特征可以應(yīng)用于按照這個方式(8)所述的組件。
(9)一種生產(chǎn)一種組件的方法,所述組件包括一個基體,至少一個設(shè)置在該基體的一側(cè)上的功能元件,和一個封閉件,所述封閉件固定到位于所述基體的一側(cè)上的基體的一個表面上,以使封閉件封閉所述至少一個功能元件,其中該基體用一種金屬制成,該封閉件用一種具有激光透過性能的熱塑性樹脂形成,基體用一透過該封閉件的激光束照射,以使得在基體中產(chǎn)生熱量由此把封閉件焊接到基體上。
上面關(guān)于上述方式(1)和(2)所述的說明對這個方式(9)也正確。另外,上面關(guān)于上述方式(3)-(6)所述的特征可以適用于按照這個方式(9)所述的組件。
(10)一種生產(chǎn)一種組件的方法,所述組件包括一個基體,一個固定到該基體的一個表面上的第一構(gòu)件和一個固定到該第一構(gòu)件上的第二構(gòu)件,其中該基體用一種激光不透過性材料制成,第一構(gòu)件的靠近基體的一部分用一種具有激光透過性能的熱塑性樹脂制成,而第一構(gòu)件的靠近第二構(gòu)件的一部分用一種激光不透過性材料制成,第二構(gòu)件用一種具有激光透過性能的熱塑性樹脂制成,基體用一透過第一構(gòu)件的靠近基體的所述一部分的激光束照射,以由此使第一構(gòu)件和基體相互焊接,而第一構(gòu)件的靠近第二構(gòu)件的所述一部分用一透過第二構(gòu)件的激光束照射,以由此使第二構(gòu)件和第一構(gòu)件相互焊接。
上面關(guān)于上述方式(7)所述的說明對這個方式(10)也正確。另外,如果用術(shù)語“第一構(gòu)件”代替術(shù)語“封閉件”,則上面關(guān)于方式(2)-(6)所述的特征例如可以適用于按照這個方式(10)所述的生產(chǎn)方法。
(11)一種生產(chǎn)一種組件的方法,所述組件包括一個基體,一個固定到基體的一個表面上的第一構(gòu)件和一個固定到第一構(gòu)件上的第二構(gòu)件,其中該基體用一種激光不透過性材料制成,該第一和第二構(gòu)件用一種具有激光透過性能的熱塑性樹脂制成,基體用一透過第一構(gòu)件的激光束照射,以由此使第一構(gòu)件和基體相互焊接,而將插置在第一和第二構(gòu)件之間的一激光不透光性材料層用一透過第二構(gòu)件的激光束照射,以由此使第一和第二構(gòu)件相互焊接。
上面關(guān)于上述方式(8)的說明對這個方式(11)也正確。另外,如果用術(shù)語“第一構(gòu)件”代替術(shù)語“封閉件”,則關(guān)于上述方式(2)-(6)的上述特征,例如可以適用于按照這個方式(11)所述的生產(chǎn)方法。
圖1是示出一種防抱死制動系統(tǒng)電路圖的視圖,所述防抱死制動系統(tǒng)包括一種按照本發(fā)明所述的液壓控制裝置;圖2是示出該液壓控制裝置外觀的視圖;圖3是示出該液壓控制裝置的局部剖視的前視圖;圖4是示出該在生產(chǎn)液壓控制裝置中所用的一種工件保持和移動裝置的平面圖;圖5是示出在套管(casing)的不同位置處,透過套管的激光束的不同光程長度的示意圖;圖6是示出按照本發(fā)明另一種液壓控制裝置的局部剖視的前視圖;圖7是示出按照本發(fā)明另一種液壓控制裝置的局部剖視的前視圖;圖8是示出按照本發(fā)明另一種液壓控制裝置的局部剖視的前視圖;圖9是示出按照本發(fā)明另一種液壓控制裝置的局部剖視的前視圖。
具體實施例方式
按照本發(fā)明所述的液壓控制裝置具有一個體部組件,其中設(shè)置了多個用于增加和減少液壓的功能元件和其它元件。首先將簡要說明一種包括液壓控制裝置的汽車防抱死制動系統(tǒng)。然后,將詳細說明液壓控制裝置的體部組件。
在圖1中,標號10代表一個剎車踏板,所述剎車踏板10通過一個助力器12連接到一個主缸14上。主缸14屬于串聯(lián)型,具有兩個串聯(lián)安裝的加壓室,在上述兩個加壓室中產(chǎn)生相等的制動壓力。
本制動系統(tǒng)屬于一種X-管道型,其中相互獨立的兩個管道系統(tǒng)安裝成“X”狀形式。在第一管道系統(tǒng)中,將主缸14其中一個壓力室連接到一個制動缸26上,以用于通過一個流體通路20、一個常開電磁閥22和一個流體通路24制動左后輪RL,并且還連接到一個制動缸36上,以用于通過流體通路20、一個流體通路30、一個常開電磁閥32和一個流體通路34制動前右輪FR。在第二管道系統(tǒng)中,將主缸14的另一個壓力室連接到一個制動缸46上,以用于通過一個流體通路40、一個常開電磁閥42和一個流體通路44制動左前輪FL,并且還連接到一個制動缸54上,以用于通過流體通路40、一個流體通路48、一個常開電磁閥50和一個流體通路52制動右后輪RR。
在第一管道系統(tǒng)中,流體通路24和流體通路34分別通過一個常閉電磁閥60和一個常閉電磁閥62連接到一個貯罐64上。貯罐64連接到泵66的吸入口上,同時泵66的輸出口連接到流體通路20上。在第二管道系統(tǒng)中,流體通路44和流體通路52分別通過一個常閉電磁閥68和一個常閉電磁閥70連接到一個貯罐72上。貯罐72連接到泵74的吸入口上,同時泵74的輸出口連接到流體通路40上。兩個泵66、74用一個共同的驅(qū)動電機76驅(qū)動。
在上述本制動系統(tǒng)中,例如用于左后輪RL的制動壓力,當電磁閥22、60二者置于非通電狀態(tài)時(該壓力)增加,當只有電磁閥22置于通電狀態(tài)時保持在恒定水平,而當電磁閥22、60二者都置于通電狀態(tài)時減少。用于其它車輪的制動壓力用同樣方法控制。也就是說,根據(jù)合適的兩個電磁閥各種工作狀態(tài)的組合,選擇性地形成用于每個車輪的制動壓力的壓力增加、壓力保持和壓力降低狀態(tài)的其中合適的一種。為了簡化說明起見,分別把為形成制動壓力的壓力增加、壓力保持和壓力降低狀態(tài)而供給到相應(yīng)電磁閥螺線管上的電流狀態(tài)以后分別稱之為“供給增壓電流狀態(tài)”、“供給保持壓力(保壓)電流狀態(tài)”和“供給減壓電流狀態(tài)”。
用于實施防抱死控制的本制動系統(tǒng)部分在該技術(shù)中是已知的,因而這里只作簡要說明。本制動系統(tǒng)包括一個電子控制裝置80,所述電子控制裝置80對由4個車輪轉(zhuǎn)速傳感器100、102、104、106輸入的信號進行處理,以便監(jiān)測4個車輪的轉(zhuǎn)速。當制動燈開關(guān)110接通并檢測到剎車踏板10被壓下時,判斷4個車輪之中每個是否在該車輪中產(chǎn)生一種抱死趨勢。當檢測出在一個車輪中有抱死趨勢時,將用于控制該車輪制動壓力的兩個閥置于供給減壓電流狀態(tài),以便進行上述兩個閥的打開和閉合來降低用于該車輪的制動缸的制動壓力,由此消除該車輪的抱死趨勢。當判斷該車輪的抱死趨勢消除時,在解除制動壓力的減壓狀態(tài)之后,將兩個閥置于供給保壓電流狀態(tài),以便車輪的轉(zhuǎn)速繼續(xù)降低,而同時使制動壓力保持在保壓狀態(tài)。如果判斷制動力不足,則將兩個閥置于供給增壓電流狀態(tài),以便使制動壓力逐漸增加直至達到制動力最佳的程度。上述控制是在踩下剎車踏板10的一段時間里進行,以便控制車輪不發(fā)生車輪抱死,而同時通過將控制制動壓力選擇性地置于增壓、保壓和減壓狀態(tài)的其中之一而防止制動力減少。
<復合套管型組件>
接著,將說明按照本發(fā)明所述構(gòu)造的液壓控制裝置,該裝置在圖1中用標號190表示。液壓控制裝置190取一個單元的形式,其中安裝了若干功能元件如電磁閥、流體通路等(包括在圖1中用點劃線封閉的區(qū)域中)。如圖2的示意圖中所示,液壓控制裝置190具有一個體部組件192,所述體部組件192包括一個作為基體的殼體200;一個作為封閉件或第一構(gòu)件的套管202;及一個作為第二構(gòu)件的蓋204。在用一種金屬如鋼或鋁合金制成的殼體200中,形成有多個流體通路,并將若干功能元件設(shè)置在殼體200的合適部分處。電子控制裝置80安裝在由殼體200、套管202和蓋204所限定的一個內(nèi)部空間中。在這種情況下,可以認為,套管202和蓋204的整體相當于封閉件。
圖2示意地示出液壓控制裝置190的外觀。殼體200的上表面已經(jīng)受一種表面處理,以用于增加對樹脂的親和力或附著性。將用一種熱塑性樹脂制成并具有4個壁206和兩個軸向上相對的開口的套管202焊接或接合到殼體200的上表面上。將用一種熱塑性樹脂制成的蓋204焊接或接合到套管202上,以便蓋住套管202兩個開口中遠離殼體200的其中之一整個開口(上面開口)。位于殼體200上方的一個空間用一個由套管202和蓋204組成的覆蓋罩蓋住,以便使殼體200和覆蓋罩相互接合,使得殼體200和覆蓋罩的接合部分是液密性接合在一起。在說明中,盡管把如圖2和3中所看到的上側(cè)稱之為液壓控制裝置190的上側(cè),但裝置190不必以在如圖2和3所示的姿勢使用。
電磁閥這樣安裝在殼體200上,以使每個閥的一個閥部分設(shè)置在殼體200內(nèi),和一個螺線管部分從殼體200向上突出。在圖3中,示出兩個電磁閥22、60作為代表性例子。在相應(yīng)電磁閥22、60的上端上,設(shè)置了若干連接到閥22、60電磁線圈上的接線端子210。各接線端子210焊接到各連接件212上。電磁閥22、60的接線端子210通過連接件212連接到電子控制裝置80上,上述連接件212固定到套管202壁的內(nèi)表面上。
蓋204用一種激光透過性樹脂制成。在接合或焊接蓋204和套管202時,從蓋204上側(cè)發(fā)射的激光束透過蓋204,以便套管202的上表面用激光束照射。套管202包括一個上面部分216和一個下面部分218,上述上面部分216和下面部分218具有相互不同的激光透過性能。套管202用雙層注塑法生產(chǎn),其中首先注塑具有相互不同的激光透過性能的兩種樹脂材料的其中之一,和隨后注塑另一種樹脂材料。套管202的上面部分206用一種激光吸收性樹脂制成,并吸收入射于其上的激光束,因此在上面部分216的經(jīng)過激光照射的部分中產(chǎn)生熱量,并且該部分被熔化或熔融。在上面部分216的經(jīng)過激光照射的部分中所產(chǎn)生的熱量傳播到蓋204,因此蓋204與套管202上面部分216的激光照射加熱部分接觸的一部分接觸部分熔化,因而使蓋204和套管202相互焊接在一起。套管202的下面部分218由激光透過性樹脂形成。在接合或焊接套管202和殼體200時,一個相對于殼體200上表面斜著入射的激光束透過套管202的下面部分218,以便用激光束照射殼體200位于套管202下方的上表面。因此,熱量在殼體200的激光照射的上表面中產(chǎn)生,并且產(chǎn)生的熱量傳播到下面部分218上,因此使套管202下面部分218與殼體200經(jīng)過激光照射加熱的上表面接觸的其中一部分接觸部分熔化。因為殼體200的上表面已經(jīng)受過用于增加對樹脂的親和力或附著性的表面處理,所以已經(jīng)熔化的下面部分218的上述接觸部分固化,并牢牢地固定到殼體200的上表面上。因此,套管202和殼體200相互焊接或接合成具有足夠高的接合強度。
下面參見圖4,將說明一種工件保持和移動裝置220,上述工件保持和移動裝置220包括一個用于保持液壓控制裝置190的體部組件192的工件保持裝置和一個用于移動和旋轉(zhuǎn)上述體部組件192的工件移動裝置。設(shè)置在供X軸工作臺226用的一個導向件224上的X軸工作臺226通過一個X軸工作臺移動裝置228在X軸方向上移動,而設(shè)置在X軸工作臺226上的一個Y軸工作臺230通過一個Y軸工作臺移動裝置232在Y軸方向上移動,因而Y軸工作臺230在X-Y方向上移動。X軸工作臺226、導向件224、X軸工作臺移動裝置228、Y軸工作臺230和Y軸工作臺移動裝置232協(xié)同操作而構(gòu)成一個X-Y方向移動裝置。設(shè)置在Y軸工作臺230上的一個工件工作臺234通過工件工作臺旋轉(zhuǎn)裝置236繞該工件工作臺234的軸線旋轉(zhuǎn)。工件工作臺234和工件工作臺旋轉(zhuǎn)裝置236協(xié)同操作構(gòu)成一個工件旋轉(zhuǎn)裝置。X-Y方向移動裝置和工件旋轉(zhuǎn)裝置協(xié)同操作構(gòu)成用于移動和旋轉(zhuǎn)液壓控制裝置190的體部組件192的工件移動裝置。在工件工作臺234上,設(shè)置了4個定位突起(突起部)238作為一種定位裝置。殼體200這樣相對于工件工作臺234的中心定位,以便殼體200被4個定位突起238包圍。代替定位突起238,在工件工作臺234中可以設(shè)置一個殼體200可裝配到其中的凹槽。另外,代替工件工作臺234,可以設(shè)置一個夾盤裝置,殼體200可通過上述夾盤裝置夾緊和保持。
在Y軸工作臺203上,設(shè)置一個工件固定裝置240,并通過工件固定裝置240把置于工件工作臺234上的液壓控制裝置190體部組件192的蓋204上表面向下壓緊,以便蓋204和套管202相對于殼體200固定式定位,而不相對于殼體200移動。將工件固定裝置240的一個臂驅(qū)動裝置242固定在Y軸工作臺上。臂驅(qū)動裝置242允許一個朝向工件工作臺234中心延伸的臂244在一垂直方向上移動,并可繞臂驅(qū)動裝置242的一個垂直延伸的軸線樞軸旋轉(zhuǎn)。臂244在它的前端處設(shè)置一個保持軸246,以使保持軸246可在一垂直方向上向上移動,和使保持軸246通過一個壓縮盤簧在垂直方向上向下偏移。通過一個軸承用保持軸246將一個旋轉(zhuǎn)板248保持,以便旋轉(zhuǎn)板248可繞其軸線平穩(wěn)地旋轉(zhuǎn)。液壓控制裝置190體部組件192的蓋204的上表面在旋轉(zhuǎn)板248與工件工作臺234的旋轉(zhuǎn)軸相互對準的情況下通過旋轉(zhuǎn)板248向下壓。當體部組件192與工件工作臺234一起旋轉(zhuǎn)時,旋轉(zhuǎn)板248也旋轉(zhuǎn)。作為一種定位裝置的4個定位突起238與工件固定裝置240協(xié)同操作構(gòu)成工件保持裝置,所述工件保持裝置使體部組件192相對于工件工作臺234定位,并將體部組件192保持在適當位置。優(yōu)選的是,殼體200和套管202具有相互接合部分,在所述相互接合部分處,殼體200和套管202被保持相互接合,以使殼體200和套管202彼此相對定位。同樣,優(yōu)選的是,套管202和蓋204具有相互接合部分,在所述相互接合部分處,套管202和蓋204被保持相互接合,以便套管202和蓋204彼此相對定位。在本設(shè)置中,體部組件192保持處于其中蓋204,套管202和殼體200在垂直方向上疊置的姿勢/狀態(tài),使得蓋204位于體部組件192的最上面位置處,而殼體200位于最下面位置處,如圖2和3中所示。保持成上述姿勢的體部組件192通過工件移動裝置移動。體部組件192不一定被保持處于其中蓋204位于其最上面位置的姿勢。在使用與上述不同的一種工件保持和移動裝置時,焊接操作可以在保持這樣一種姿勢的體部組件192上進行,在上述姿勢中蓋204,套管202和殼體200在橫向或水平方向上設(shè)置。焊接操作可以在保持其中體部組件192是傾斜的姿勢或者是在保持其中蓋204位于體部組件192最下面位置處的姿勢的體部組件192上進行。
在體部組件192上的焊接操作例如用下述方式進行。各種功能元件設(shè)置于其中的殼體200通過各定位突起238,相對于如圖4所示的工件保持和移動裝置的工件工作臺234定位,以使殼體200位于工件工作臺234的中央部分處。在放于工件保持和移動裝置上的殼體200上,套管202和蓋204按這個順序放置,并通過工件固定裝置240壓到殼體200上。在這種狀態(tài)下,通過支承件214設(shè)置在套管202上的多個連接件212和設(shè)置在殼體200上的多個電磁閥22、60等的接線端子210保持相互接觸(如圖3所示)。
首先,將說明用于焊接或接合套管202和殼體200的焊接操作。如圖3所示,激光束發(fā)射裝置250位于套管202的外部,使得激光束發(fā)射裝置250朝套管202的每個壁206的一個外表面256和殼體200上表面的一個交叉線處發(fā)射激光束。若詳細說明,激光束發(fā)射裝置250這樣設(shè)置,即待發(fā)射的激光束與該交叉線260垂直,并且由激光束光軸264和殼體200上表面所限定的角度是例如60°。激光發(fā)射裝置250的位置和激光束照射的方向調(diào)節(jié)如下激光束發(fā)射裝置250的焦點位于殼體200的上表面上。從激光束發(fā)射裝置250所發(fā)射的激光束照射區(qū)域是一種預定的橢圓形形狀,并且該橢圓形區(qū)域,亦即激光束的光點主軸的長度相當于套管202壁206厚度的40-80%。激光束光點主軸的長度根據(jù)用于接合套管202和殼體200所需的強度、激光束發(fā)射裝置250的輸出等確定。當希望時,可以將套管202和殼體200焊接表面的其中一部分焊接在一起或者可以焊接整個焊接表面。
套管202的下面部分218用激光透過性樹脂制成。因為激光透過性樹脂具有某種程度的激光吸收性能,所以透過激光透過性樹脂的激光束衰減。由于這個原因,將殼體200的上表面與激光束的光軸264交叉點266的位置確定,以便減輕或減少由透過激光透過性樹脂的光束光程長不同所引起的激光束衰減的影響。圖5示意示出殼體200的上述接觸部分268和激光束。當激光束從大氣入射到樹脂上并進入樹脂時,激光束在套管202的壁206外表面256處折射,上述外表面是空氣和樹脂之間的邊界。如圖5中所示,激光束從殼體200的上側(cè)發(fā)射,并相對于套管202的壁206外表面256成一個斜角入射。因此,透過壁206的激光束光程長度在靠近其處表面256的壁206的右手側(cè)(如在圖3和5中所看到的)處比在最接近壁206的一個內(nèi)表面270的壁206左手側(cè)處短。因此,殼體200上表面的接觸部分268,在其相應(yīng)于壁206右手側(cè)的外面部分和在其相應(yīng)于壁206左手側(cè)的內(nèi)部部分處,受到所產(chǎn)生熱量變化的影響。亦即,所產(chǎn)生的熱量在接觸部分268的外側(cè)部分處比在其內(nèi)側(cè)部分處大。為了減輕或補償在上述接觸部分268上所產(chǎn)生的熱量變化的影響,當需要時,控制工件保持和移動裝置220的運動,以便激光束的光軸264和接觸部分268的交叉點266位于接觸部分268上一個位置處,所述位置比接觸部分268的一個寬度上中間位置(在圖5中用“M”表示)更靠近套管202壁206的內(nèi)表面270。
因為套管202的下面部分218用一種激光透過性樹脂制成,所以激光束很少有可能在下面部分218處被吸收。因此,大部分發(fā)射的激光束都透過套管202的壁206,并到達殼體200上表面的接觸部分268(如圖3和5中所示),因此激光束在接觸部分268處被吸收,因而相應(yīng)于激光束光點的接觸部分268經(jīng)過激光照射的部分和位于該經(jīng)過激光照射的部分附近的一部分被加熱。因為殼體200用金屬制成并且熱導率高,所以有相當大一部分所產(chǎn)生的熱量朝激光束光點的周圍部分擴散。然而,其中一部分產(chǎn)生的熱量傳播到套管202的下表面,以致套管202的下表面熔化。當激光束的光點以一恒速移動時,接觸殼體200上表面的熔化樹脂冷卻,并在殼體200的上表面上固化。隨著殼體200和套管202通過工件保持和移動裝置220沿著交叉線260以恒定速度運動,而同時殼體200和套管202用激光束照射,套管202和殼體200待用激光束加熱的部分以恒速運動,以便套管202處于加熱狀態(tài)的部分熔化,和然后套管202處于熔化狀態(tài)的部分冷卻和固化。待加熱和熔化的套管202部分隨著激光束光點的運動而移位。工件保持和移動裝置220和激光束光點的相對運動,根據(jù)預定的控制程序,通過控制X軸工作臺移動裝置228,Y軸工作臺移動裝置232和工作臺旋轉(zhuǎn)裝置236進行。當激光束的光點沿著并遍及殼體200上表面的接觸部分268上的一個閉合線移動時,將套管202焊接或接合到殼體200上的焊接操作完成。
下面,將說明用于焊接或接合套管202和蓋204的焊接操作。將蓋204置于焊到殼體200上的套管202上,所述殼體200固定地定位在工件保持和移動裝置220上,并通過工件固定裝置240壓到套管202上。激光束發(fā)射裝置250位于蓋204的上方,以使激光束朝向下的方向發(fā)射,并且使激光束入射在套管202每個壁206上表面的接觸部分272的一個寬度方向中間部分上,上述套管202每個壁206上表面的接觸部分272與蓋204下表面的接觸部分274接觸,并在該處將套管202焊接到蓋204上。激光束發(fā)射裝置250與接觸部分272之間的距離和激光束的焦距通過移動激光束發(fā)射裝置250調(diào)節(jié),以使激光束光點的直徑等于一個對壁206上表面所確定的值(比如,壁206厚度的40%-80%)。當激光束從裝置250朝接觸部分272發(fā)射時,激光束透過或者穿過用激光透過性樹脂制成的蓋204,并到達由激光不透過性樹脂所形成的接觸部分272。激光束在接觸部分272經(jīng)過激光照射的部分中被吸收,并將經(jīng)過激光照射的部分和位于該經(jīng)過激光照射的部分附近的周邊部分加熱。產(chǎn)生的熱量傳播到蓋204,以使一部分套管202的接觸部分272和一部分蓋204的接觸部分274熔化,并使熔化的樹脂混合在一起。當激光束的光點以恒速沿著接觸部分272的縱向方向移動時,熔化的樹脂溫度降低,因此熔化的樹脂固化。當激光束的光點沿著并遍及接觸部分272上的一個閉合線移動時,用于焊接蓋204和套管202的焊接操作完成。此后,將工件固定裝置240從蓋204上撤回,并對接線端子210和連接件214進行激光焊接。用于焊接接線端子210和連接件214的焊接操作與本發(fā)明的原理沒有直接關(guān)系,因而其詳細說明略去。然而,應(yīng)該注意,從蓋204的上側(cè)朝向下方向發(fā)射的激光束透過蓋204,并到達處接線端子210和連接件214焊接在一起的焊接部分,而同時沒有顯著衰減,因為蓋204用激光透過性樹脂制成。
<吸收層插置式組件>
下面參見圖6,將說明也按照本發(fā)明所述構(gòu)造的吸收層插入式組件。這種包括殼體200和一些功能元件的組件結(jié)構(gòu)與上述復合套管型組件的相同,只是這個組件具有一個其整體用一激光透過性樹脂形成的套管300,及只是用一種激光吸收性樹脂膜304使蓋204和套管300相互焊接或接合在一起,上述激光吸收性樹脂膜304插在蓋204和套管300之間并且具有一種與套管300橫向剖面形狀相同的形狀,因此樹脂膜304起一種激光吸收層的作用。蓋204經(jīng)由激光吸收性樹脂膜304安置在套管300上,并通過工件固定裝置240被向下壓。激光吸收性樹脂膜304的厚度優(yōu)選的是保持在0.1mm-1mm范圍內(nèi),更優(yōu)選的是保持在0.3mm-0.7mm范圍內(nèi)。在膜304具有1mm厚度的地方,激光吸收性樹脂膜304的激光束吸收率優(yōu)選的是不小于40%,更優(yōu)選的是不小于60%,最優(yōu)選的是80%或更多。
用于焊接或接合殼體200和套管300的焊接操作與上述復合套管式組件的操作相同,并將其詳細說明略去。下面將說明用于焊接或接合蓋204和套管300的焊接操作。在一種與上述類似的方法中,激光束從激光束發(fā)射裝置250發(fā)射,所述激光束發(fā)射裝置位于套管300上表面的接觸部分272的正上方。激光束透過用激光透過性樹脂形成的蓋204并到達激光吸收性樹脂膜304。對應(yīng)于激光束光點的一部分激光吸收性樹脂膜304和在激光束光點附近的一部分膜304被加熱并熔化,而與膜304經(jīng)過加熱部分接觸的套管300接觸部分272和蓋204接觸部分274的相應(yīng)部分熔化到某種程度。蓋204、套管300和膜304的熔化樹脂混合在一起。隨著激光束的光點的移動,熔化樹脂的溫度降低,并因此該熔化樹脂固化。因為對圖6組件的上述說明之外的組件說明與對復合套管型組件的上述說明相同,所以不再進一步說明。
<蓋套管整體型組件>
下面參見圖7,將說明一種也按照本發(fā)明構(gòu)造的蓋-套管整體型組件。這種包括殼體200和若干功能元件的組件結(jié)構(gòu)與上述復合套管型組件的結(jié)構(gòu)相同,只是在這個組件中,將其中一個蓋和一個套管作為一個整體構(gòu)件設(shè)置并用一種激光透過性樹脂制成的一個覆蓋罩310焊接或接合到殼體200上。覆蓋罩310安放在殼體200上,并通過工件固定裝置240壓靠著殼體200。一種在其中通過用激光發(fā)射裝置250使殼體200和覆蓋罩310相互焊接或接合的方式與上面對復合套管型組件所述的方式相同,因此其詳細說明略去。在覆蓋罩310接合到殼體200上之后,從覆蓋罩310撤回工件固定裝置240,并通過激光束將若干接線端子210和連接件212焊接在一起。在這種情況下,激光束從位于覆蓋罩310上方的發(fā)射裝置250垂直向下朝覆蓋罩310方向發(fā)射。因為覆蓋罩310是用激光透過性樹脂制成,所以激光束在覆蓋罩310中很少會衰減,因而激光束透過覆蓋罩310,并到達各接線端子210和連接件212所焊接在一起的部分處。
<焊接條件、材料等>
在上述三種組件中所應(yīng)用的焊接條件、材料等如下所述。
在焊接套管202、300和殼體200,覆蓋罩310和殼體200,及套管202、300和蓋204中所用的激光束是例如半導體激光器或者YAG(釔鋁石榴石)—釹激光器。激光器照射條件例如根據(jù)激光束用于焊接于其上的對象材料、將各對象焊接在一起所希望的強度、激光透過性樹脂的透射率、激光在激光透過性樹脂中的光程長及其它因素決定。在上述各組件中,采用其波長保持在800nm-940nm范圍內(nèi)的半導體激光器。例如,在焊接蓋204和套管202、300時,激光束的輸出為200W,和激光束的移動速度為4m/min。在焊接套管202、300或覆蓋罩310和殼體200時,例如,激光束的輸出為500W,和激光束的移動速度為4m/min。
在焊接套管202和殼體200時,激光束例如相對于套管202下表面的入射角優(yōu)選的是比一全反射角小,更優(yōu)選的是接近0°。如果假定,樹脂相對于激光束的折射率,與空氣相對于激光束的折射率二者的比值(樹脂折射率/空氣折射率)為1.3,則在激光束從樹脂內(nèi)部進入樹脂和空氣之間邊界面的情況下,全反射角約為50°。因此,在上述假定下,在樹脂內(nèi)部由激光束和套管202下表面所限定的角度大于約40°。同樣,例如在焊接或接合蓋204和套管202時,激光束相對于蓋204下表面的入射角優(yōu)選的是比全反射角小,更優(yōu)選的是接近0°。
蓋204、套管202的下面部分218、套管300和覆蓋罩310的激光透過性樹脂(或者簡稱之為透過性樹脂),例如優(yōu)選的是一種熱塑性樹脂,所述熱塑性樹脂具有高激光(束)透過性能,并且例如是從聚對苯二甲酸丁二醇酯(以后稱之為PBT),聚對苯二甲酸乙二酯(以后稱之為PET),和聚酰胺中選定。也可以應(yīng)用上述那些樹脂之外的一些熱塑性樹脂。另外,可以應(yīng)用其中加入一種增強纖維如玻璃纖維或碳纖維、一種填料如無機粉料、或一種著色劑的熱塑性樹脂。激光透過性樹脂優(yōu)選的是當激光束到達焊接表面時測量到的透射率不小于10%,更優(yōu)選的是不小于15%,而最優(yōu)選的是20%或更大。在上述組件中,采用加30%玻璃纖維的熱塑性樹脂PBT作為激光透過性樹脂。
作為套管202上面部分216的激光吸收性樹脂(或者簡稱之為吸收性樹脂),例如,優(yōu)選的是應(yīng)用其中加入碳黑或一種著色劑如染料或顏料的上述激光透過性樹脂,以便增加激光束的吸收率。另外,可以另外加入增強纖維如玻璃纖維或碳纖維,和填料如無機粉料。在上述組件中,采用加入30%玻璃纖維和碳黑的PBT作為激光吸收性樹脂。在激光吸收性層的厚度為1mm時,激光吸收性樹脂優(yōu)選的是具有吸收率為不小于30%,更優(yōu)選的是不小于50%,和最優(yōu)選的是70%或更多。盡管激光吸收性樹脂膜304優(yōu)選的是一種與上述激光吸收性樹脂相同種類的樹脂,但材料的量和種類可以改變,或者可以應(yīng)用一種不同種類的激光吸收性樹脂,只要蓋204和套管202能通過膜304相互焊接或接合就行。
在上述組件中,殼體200用鋁合金制成,并且至少其上表面的接觸部分268優(yōu)選的是經(jīng)受電化學處理,如用三嗪類化合物如三嗪硫醇衍生物電鍍??晒┻x擇地,殼體200可以用不銹鋼或鍍鎳鋼形成,并且至少其上表面的接觸部分268優(yōu)選的是經(jīng)受上述用三嗪類化合物如三嗪硫醇衍生物進行電化學處理。另外,殼體200可以用鋁合金制成,并且至少其上表面的接觸部分268優(yōu)選的是經(jīng)受一種鉻酸鹽處理、一種使用磷酸鉻處理,或一種使用磷酸鋅的處理。而且,殼體200可以用鋼形成,并且至少其上表面的接觸部分268優(yōu)選的是經(jīng)受使用磷酸鋅的處理或使用磷酸鈣鋅的處理。在殼體200用鋁合金或不銹鋼制成、并且至少其上表面的接觸部分268經(jīng)受用一種硅烷偶合劑如γ-縮水甘油氧丙基三甲氧基硅烷進行表面處理時,殼體200顯示改善的耐水性。這種殼體200可以在本發(fā)明中優(yōu)選采用。
<其它組件>
下面參見圖8,圖8示出了另一種組件,所述組件的結(jié)構(gòu)與圖3中組件的結(jié)構(gòu)相同,只是圖8的組件具有的套管320與圖3的套管202不同之處在于在下面部分326上形成一個凸緣321,以使凸緣321從下面部分326的外表面向外伸出。由于提供了凸緣321,所以可以使激光束和殼體200上表面的接觸部分268所限定的角度變大。本發(fā)明中所用的熱塑性樹脂具有比空氣大的折射率,并且由透過該樹脂的入射光束和接觸部分268所限定的角度如圖5所示,由于折射,而變得比當光束不透過樹脂時該入射光束照射接觸部分268時入射光束和接觸部分268所限定的角度小。如果凸緣321具有一個入射表面322,激光束入射在上述入射表面322上,并且入射表面322由一個相對于套管的壁206外表面256的垂直平面傾斜的斜面構(gòu)成,入射光束在入射表面322處不折射,或者在入射表面322處光束的折射角可以變小。另外,根據(jù)激光束的入射角或者入射表面322的傾斜角(盡管入射表面322可以是水平的),可以使由透過樹脂的入射光束和殼體200上表面的接觸部分268所限定的角度比當光束不透過樹脂時該入射光束照射接觸部分268時入射光束和接觸部分268所限定的角度大。
套管320和殼體200這樣保持在適當位置,以使套管320的下表面和殼體200上表面的接觸部分268保持相互壓緊接觸。然而,在一種顯微觀點下,套管320的下表面和殼體200上表面的接觸部分268不完全光滑,而是具有微小不均勻性或不規(guī)則性。因此,在相應(yīng)表面的界面之間,存在有些部分其表面保持處于緊密接觸,而有些部分形成空間,在上述空間中存在空氣。如果假定樹脂相對于激光束的折射率與空氣相對于激光束的折射率二者的比值為1.3,則在光束從樹脂內(nèi)部透射到大氣中時的全反射角約為50°(當由光束和接觸部分268所限定的角度為約40°時)。在理論上,如果入射角大于全反射角,則入射光束被全反射。如果入射角大于全反射角(當由光束和接觸部分268所限定的角度小于約40°時),則由于全反射,在上述套管320的下表面和殼體200的接觸部分268的相應(yīng)表面不保持緊密接觸的部分處,造成了激光束的能量損失。盡管可以認為,由于全反射所產(chǎn)生的影響隨著熔化的樹脂充填套管320的下表面和殼體200的接觸部分268之間的空間而減少,但如果使入射角變得小于全反射角,則可以改善的效率加熱殼體200。尤其是在套管320下表面和殼體200上表面的接觸部分268二者的不均勻性程度比較大,并因此這些表面在其許多局部部分不相互接觸的地方,或是希望在不顯著增加激光束發(fā)射裝置250的輸出情況下增加加熱效率時,使入射角變得小于全反射角是有效的。
入射表面322相對于壁206外表面256的垂直平面的傾斜角適當?shù)馗鶕?jù)待用激光束照射的位置,相對于殼體200上表面的接觸部分268的照射角等確定。入射表面322的寬度尺寸優(yōu)選的是通過考慮激光束的直徑確定。代替通過形成凸緣321提供入射表面322,可以在套管330中形成一個凹槽336,如圖9的一個組件中所示,上述圖9中的組件也按照本發(fā)明所述構(gòu)造。入射表面322不限于平表面,而且可以是一種彎曲表面。圖9的套管330相應(yīng)于上述套管300。套管330的整體用激光透過性樹脂制成。套管330和蓋204在激光吸收性樹脂膜304插入它們之間的情況下相互焊接或接合。
通過形成突起如上述凸緣321或凹槽336,來設(shè)置由平的或彎曲的表面所構(gòu)成的入射表面322,可以應(yīng)用于如上所述構(gòu)造的所有套管,覆蓋罩和蓋。根據(jù)待生產(chǎn)的組件結(jié)構(gòu)和構(gòu)形,適當?shù)卦O(shè)置入射表面322作為一種導入光束部分用于調(diào)節(jié)光束的前進方向,以便增加在確定激光束照射位置和照射角時的自由度,同時能在具有各種結(jié)構(gòu)和構(gòu)形的組件上進行激光焊接或接合。
設(shè)置如上所述形成的凸緣321對增加套管320下面表面的面積(亦即焊接面積)是有效的,在上述面積處將套管320接合到殼體200的上表面上。焊接面積的增加可確保套管320和殼體200相互接合具有一高接合強度。圖8的組件的套管320相應(yīng)于上述套管202,并具有一個用激光吸收性樹脂制成的上面部分324和一個用激光透過性樹脂制成的下面部分326。從增加焊接面積的觀點來看,套管202、300等可以在其待接合到蓋204上的一部分處,設(shè)置一個與凸緣321相同的凸緣或者一個在套管壁內(nèi)表面上形成的向內(nèi)凸緣。另外,覆蓋罩310在其待接合到殼體200的一部分處可以設(shè)置一個與凸緣321相同的凸緣。在那些設(shè)置中,焊接操作可以用與上述相同的方式進行。在單一激光束的光點面積不足以接合蓋204或殼體200和套管時,可以通過改變照射角或照射位置進行兩次焊接操作。
在上述各組件中,套管202、300和覆蓋罩310在橫截面上具有一種四邊形形狀。套管和覆蓋罩可以具有一個其橫截面4個角倒角的四邊形形狀或者任何其它形狀如圓形形狀。另外,套管和覆蓋罩可以具有一種橫截面形狀,其中套管和覆蓋罩的部分可以形成空心或向內(nèi)凹,或向外突出或延伸。倘若激光束以一種其中激光束保持有效能量的狀態(tài)下,到達殼體200上表面接觸套管202等下表面的接觸部分268,則套管和覆蓋罩可以具有任何橫截面形狀。另外,套管的壁206可以不垂直于殼體200的上表面。盡管在生產(chǎn)上述組件時激光束是入射在套管每個壁的外表面上,但如果套管內(nèi)的內(nèi)部空間具有一個能讓激光束入射在套管壁的內(nèi)表面上的空間,則激光束可以入射在套管壁的內(nèi)表面上。蓋204不限于簡單的平面形狀,而可以是任何其它形狀如碟狀形狀。在蓋204具有上述其它各種形狀時,可以提供具有凸緣的蓋。
在用于上述三種組件的焊接或接合殼體200和套管202等,及焊接蓋204和套管202等的焊接操作中,液壓控制裝置190的體部組件192相對于激光束發(fā)射裝置250移動。激光束發(fā)射裝置250可以相對于體部組件192移動,或者體部組件192和激光發(fā)射裝置250二者可以彼此相對移動。在這些情況下,移動包括轉(zhuǎn)移(或移動或移位)和旋轉(zhuǎn)的至少其中之一。換句話說,焊接操作可以用這樣一種裝置進行,所述裝置在三維空間中允許體部組件192和發(fā)射裝置250彼此相對進行轉(zhuǎn)移和旋轉(zhuǎn)的至少其中之一。
盡管詳細說明了本發(fā)明的一些優(yōu)選實施例僅用于舉例說明的目的,但應(yīng)該理解,本發(fā)明可以用各種改變,如在發(fā)明內(nèi)容中所述的那些改變實施,上述改變對該技術(shù)的技術(shù)人員來說都可以進行。
權(quán)利要求
1.一種組件,它包括一個基體,至少一個設(shè)置在該基體的一側(cè)上的功能元件,和一個封閉件,所述封閉件固定到位于該基體的所述一側(cè)上的該基體的一個表面上,以便封閉件封閉所述至少一個功能元件,其中該封閉件用一種激光透過性材料制成,該基體用一種激光不透過性材料制成,該基體和該封閉件的至少其中之一用一種熱塑性樹脂制成,該基體和該封閉件相互焊接。
2.按照權(quán)利要求1所述的組件,其特征在于,所述基體用一種金屬制成。
3.按照權(quán)利要求2所述的組件,其特征在于,所述基體的表面經(jīng)受一種用于增加對所述封閉件的熱塑性樹脂的親和力或附著性的表面處理。
4.按照權(quán)利要求1-3中任一項所述的組件,其特征在于,所述封閉件具有一種容器狀形狀并且是一種覆蓋罩,所述覆蓋罩在該封閉件焊接到所述基體上的狀態(tài)下,覆蓋住所述至少一個功能元件,使得所述基體和所述封閉件的接合部分是流體密封式接合。
5.按照權(quán)利要求1-4中任一項所述的組件,其特征在于,所述至少一個功能元件包括至少一個車輛用液壓操縱制動系統(tǒng)的液壓控制裝置的電磁閥,所述基體具有至少一個流體通路,所述流體通路形成在所述基體中并與所述至少一個電磁閥連通。
6.按照權(quán)利要求5所述的組件,其特征在于,所述液壓操縱制動系統(tǒng)包括一個用于產(chǎn)生制動力以便調(diào)節(jié)所述車輛的一個車輪的旋轉(zhuǎn)的制動缸,所述基體設(shè)置有作為所述至少一個功能元件的一個增壓閥和一個減壓閥,所述增壓閥用于供給一種工作流體以增加所述制動缸中的壓力,所述減壓閥用于允許所述工作流體從所述制動缸中排出以減小所述制動缸中的壓力,所述基體還設(shè)置有一個貯罐和一個泵的至少其中之一,所述貯罐用于貯存從所述制動缸排出的工作流體,而所述泵用于將所述貯罐中的工作流體輸送到所述增壓閥。
7.一種組件,它包括一個基體,一個固定到該基體的一個表面上的第一構(gòu)件和一個固定到該第一構(gòu)件上的第二構(gòu)件,其中該基體用一種激光不透過性材料制成,該第一構(gòu)件的靠近該基體的一部分用一種具有激光透過性能的熱塑性樹脂制成,而該第一構(gòu)件的靠近該第二構(gòu)件的一部分用一種激光不透過性材料制成,該第二構(gòu)件用一種具有激光透過性能的熱塑性樹脂制成,該第一構(gòu)件和該第二構(gòu)件分別焊接到該基體和該第一構(gòu)件上。
8.一種組件,它包括一個基體,一個固定到該基體的一個表面上的第一構(gòu)件和一個固定到該第一構(gòu)件上的第二構(gòu)件,其中該基體用一種激光不透過性材料制成,而該第一和該第二構(gòu)件用一種具有激光透過性能的熱塑性樹脂制成,該第一構(gòu)件焊接到該基體上,而該第二構(gòu)件焊接到該第一構(gòu)件上并在它們之間插置有一激光不透過性材料層。
9.一種用于生產(chǎn)一種組件的方法,所述組件包括一個基體,至少一個設(shè)置在該基體的一側(cè)上的功能元件,和一個封閉件,所述封閉件固定到位于該基體的所述一側(cè)上的該基體的一個表面上,以使該封閉件封閉所述至少一個功能元件,其中該基體用一種金屬制成,該封閉件用一種具有激光透過性能的熱塑性樹脂制成,該基體用一透過該封閉件的激光束照射,以使得在該基體中產(chǎn)生熱量由此把該封閉件焊接到該基體上。
10.一種生產(chǎn)一種組件的方法,所述組件包括一個基體,一個固定到該基體的一個表面上的第一構(gòu)件和一個固定到該第一構(gòu)件上的第二構(gòu)件,其中該基體用一種激光不透過性材料制成,該第一構(gòu)件的靠近該基體的一部分用一種具有激光透過性能的熱塑性樹脂制成,而該第一構(gòu)件的靠近該第二構(gòu)件的一部分用一種激光不透過性材料制成,該第二構(gòu)件用一種具有激光透過性能的熱塑性樹脂制成,該基體用一透過該第一構(gòu)件的靠近該基體的所述一部分的激光束照射,以由此使該第一構(gòu)件和該基體相互焊接,而該第二構(gòu)件的靠近該第一構(gòu)件的所述一部分用一透過該第二構(gòu)件的激光束照射,以由此使該第二構(gòu)件和該第一構(gòu)件相互焊接。
11.一種生產(chǎn)一種組件的方法,所述組件包括一個基體,一個固定到該基體的一個表面上的第一構(gòu)件和一個固定到該第一構(gòu)件上的第二構(gòu)件,其中該基體用一種激光不透過性材料制成,該第一和該第二構(gòu)件用一種具有激光透過性能的熱塑性樹脂制成,基體用一透過第一構(gòu)件的激光束照射,以由此使第一構(gòu)件和基體相互焊接,而將一層插置在該第一和該第二構(gòu)件之間的一激光不透光性材料層用一透過該第二構(gòu)件的激光束照射,以由此使該第一和該第二構(gòu)件相互焊接。
全文摘要
本發(fā)明通過將金屬件和樹脂件或兩樹脂件在其由激光束照射加熱的焊接或接合表面液密式焊接或接合而提供一種組件。激光束透過一種激光透過性樹脂,與其接觸的激光吸收性材料受照射被加熱,使這兩種樹脂受熱熔化。移動光束光點使各樹脂件待加熱熔化部分移動,樹脂材料熔化然后固化。套管202包括吸收性樹脂制成的上面部分216和透過性樹脂制成的下面部分218。套管202固定到吸收性樹脂制成的殼體200上,用來自套管202外部的光束照射使來自殼體200上側(cè)的光束斜射在接觸部分268上。同時光束照射位置沿著并遍及套管202壁206的周邊恒速移動,使套管202和殼體200焊接或接合。透過性材料制成的蓋204固定在套管202上,且蓋204和套管202由來自接觸部分272上方的激光束焊接或接合。
文檔編號B29C65/16GK1642714SQ0380617
公開日2005年7月20日 申請日期2003年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月18日
發(fā)明者山吹文康, 中村秀生 申請人:豐田自動車株式會社