JPH05505441A - 押出し加工された接続部 - Google Patents

Abstract

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Description

【発明の詳細な説明】 押出し加工された接続部 技術分野 本発明は連結装置に関し、さらに詳しくは、中空の直線部材を連結するのに使用 される押出し加工された接続部を作る押出し加工物およびこのような押出し加工 された接続部を含む接合構造に関する。

発明の背景 連結装置およびこれに取付けられた部材の間の接合部の強度を増大させるように 企図された種々の構造物がある。例えば、連結される２つの物を通して穿孔を行 い、次にこれらの物にリベット接合を施すことはこの技術分野では公知である。

しかし、この方法によって接合部を作ることは時間がかかり、高価である。これ と同様の接合方法は抵抗スポット溶接および接着剤接合方法を含んでいる。連結 装置の技術分野における多くの開発は、これらの装置の価格を低減させ、接合工 程の時間および複雑性を減少させるとともに、同時に連結装置および最終的に形 成された接合部の強度特性、耐久性および信頼性を保持または増加させることに 指向されていた。

従来技術の連結装置の若干の例は米国特許第２，７４２．６９０号、第２，９９ ０，２０３号、第３．２１８゜０９７号、第３，７９１，０９１号、第３．　８ ５１．　６０Ｉ号、第４，０２７，９８７号、第４，２６１，１４８号、第４， ３５３，６６１号および第４，３８５，８５０号に記載されている。これらの参 考文献は突出部材か設けられることのできるコア部材を使用することに指向され ている。従来技術の若干のコア部材は、例えば完成された製品か単一のユニット として直接には製造できないような、コアから角度をなして突出する部材を連結 するのに使用されるのである。コア部材の普通の例は、多部片窓フレーム構造の 角隅部接合部または壁部パネルの角隅部材または家具構造物または足場構造の中 央部材である。

発明の説明 本発明が特に応用可能の例示的な領域は自動車、航空機、鉄道車両、トラックお よび同様のもののような乗物のための構造フレーム部材を提供することである。

過去十年間以上にわたって乗物の全体重量を減少させることか乗物の製造上の要 点であった。自動車工業においては、自動車の寸法を小さくするだけでなく、鋼 のような重い材料の代りにアルミニウムのような軽量の代替材料を使用すること によって成功が得られたのである。１９７３年より以前において、僅かなアルミ ニウムしか自動車に使用されていなかったのは典型的には構造的でない応用面に しか使用されなかったからである。今日においては、フレーム、車体、駆動装置 列および同様のもののような構造的な応用面に主として使用されるアルミニウム の著しい増加がある。例えば、米国特許第４．６１８．１６３号が参照されるが 、この特許は押出し加工された軽金属のロッドを含む自動車の車台に関するもの である。

本発明は、専ら制限されるものではないが、特に自動車のような乗物の製造に育 用である。本発明は独特の連結装置を使用することによって構造的な応用面にお けるアルミニウム押出し加工物の使用によって重量の軽減を行う分野において利 点を与えるものである。アルミニウムのような軽金属の連結装置は、重量の軽減 を与えるのに加えて、靭性、すなわち破壊を生じないで実質的な変形を受け得る 能力を与えるものである。自動車の製造に使用され得る連結装置は成功してはい るが、本発明の装置によってさらに改善され、代替されることができるのである 。これらの従来技術の装置は鋳造された接続部に制限されるものではないが、こ のような鋳造された接続部を含む若干の接着剤で接合される応用面および若干の 他の装置を含んでいる。押出し加工された接続部は接着剤による接合を必要とし ないで、押出し加工された直線部材に溶接または機械的に接合されることができ る。押出し加工された接続部の製造に際し、密な寸法公差を保持するのに僅かな 困難しか生じないか、またはこのような困難がなく、従って寸法を保持するため に製品に引続く機械加工を行うことは押出し加工物に通常要求されないのである 。また、押出し加工物を使用することは押出し加工された接続部がアルミニウム 押出し加工物のような他の押出し加工された部材に対して溶接される応用面にお いて、通常多孔性の問題を生じないで高い品質の溶接部が得られるようになすの である。さらに、押出し加工された接続部の降伏強度および引張り強度は他の異 なる型式の接続部の降伏強度および引張り強度よりも通常実質的に高い。

従って、靭性を有し、軽量で、薄肉の壁厚にすることができ、容易に連結できて 、適当な強度特性を与える改善された金属の連結装置が要望されているのである 。

本発明は、長手方向に伸長する実質的に中空のコアおよび少なくとも１つの長手 方向に伸長し、前記コアの長手方向に伸長する側部から外方に伸長して、これと 一体的な中空フランジを含む改善された押出し加工された接続部を提供するもの と要約することができる。本発明はまた、長手方向に伸長する直線部材が押出し 加工された接続部の組合う中空フランジの外面に組合うようになされた内面を有 する壁部によって境界された中空の周囲部分を有する接合部を提供するものであ る。このような接合部においては、直線部材の周囲部分は、この直線部材の外側 の周囲部分が接続部と一体的な壁部を取巻き、中空フランジの側壁の外面および 直線部材の内面が実質的にフランジの全長およびフランジの周囲に沿って組合う ように接続部の中空フランジと組合されるのである。

本発明の多くの利点の中には、適当な強度特性を存する押出し加工された接続部 を提供できることか含まれている。

本発明の他の利点は、接続部が押出し加工方法によって密な寸法公差にすること かでき、しかも適当な靭性および強度を保持できる連結装置のコア部材として利 用できることである。

本発明の１つの特徴は、実質的に中空のコアおよび中空のフランジを有する押出 し加工された接続部を提供できることである。このような中空構造の利点は、若 干の鋳造接続部および充実した接続部を含む大抵の他の接続部と比較した時に接 続部の重量が実質的に低減されること、および構造的な支持が接続部内および接 合構造内に保持され得ることである。

本発明の他の利点は、接合構造か、接着剤を使用する必要なしに押出し加工され た接続部の中空フランジに取付けられることのできる直線部材を有することであ る。

本発明の他の利点は、連結装置が薄肉で靭性が大きいことである。

本発明の１つの目的は、１つの接続部の中空フランジ上に挿入され、この接続部 の中央コアおよび外方に伸長する中空フランジの基部の間で充実した接続部の廻 りで前記１つの接続部に溶接される直線部材周縁を存する接合構造を提供するこ とである。この接合された構造物、接続部および直線部材は、高い品質の溶接を これらのものの間に有することを特徴とする押出し加工されたアルミニウム合金 であるのが望ましい。本発明の上述およびその他の目的、特徴および利点は以下 の説明および添付図面を参照することによってさらに完全に理解され、認識され るところである。

図面の簡単な説明 第１図は本発明の接続部の斜視図である。

第２図は第１図に示される接続部の頂部平面図である。

第３図は第１図に示される接続部の側両立面図である。

第４図は接続部に１つの直線部材が接合され、２つの他の直線部材が接続部に接 合されるように配置されているところを示す本発明の構造物の斜視図である。

第５図は第４図に示された構造物の側両立面図である。

第６図は本発明の接合された構造物の斜視図である。

第７図から第１２図までは本発明の変形形態の接続部の斜視図である。

第１３図は本発明の変形形態の接合された構造物の斜視図である。

第１４図は切断することによって本発明の接続部を作るための本発明の押出し加 工物の斜視図である。

第１５図から第２０図までは本発明の変形形態の接続部の斜視図である。

さて図面を参照し、第１図は本発明の典型的な押出し加工された接続部を示して いる。本発明の接続部は金属の押出し加工物であるのが望ましい。本発明の押出 し加工された製品はアルミニウムのような軽金属であるのが望ましい。本発明の 接続部を押出し加工する望ましい材料は、特にアルミニウム合金６００９．６０ １０，６０６１．６０６３を含む６ＸＸＸシリ一ズアルミニウム合金および同様 の合金のような、熱処理を可能になすための比率のシリコンおよびマンガンを含 むアルミニウム合金を含んでいる。

本発明の典型的な接続部および直線部材は押出し加工されたアルミニウム合金に よって作られるのである。他の材料でもよいけれども、上述のようにアルミニウ ム合金は特に本発明に適している。押出し加工された接続部および押出し加工さ れた直線部材は鋳造のような他の工程によって通常得られる冶金学的および物理 学的特性よりもさらに向上され、さらに協調性のある合金の調和性、寸法的安定 性、靭性および強度のような冶金学的および物理学的特性を発揮するのである。

しかし、本発明の接合部が複合された成形シートおよびその他のものを含む何れ の材料の直線部材をも連結させるフランジを育する金属の接続部を提供し得るこ とを理解しなければならない。

本発明の接続部はコア機素であって、このコア機素から少なくとも１つの、通常 複数の中空フランジが伸長し、このコア機素上に直線部材か接続部されるように なっている。このような機素は通常構造的なフレーム部材である。本発明の接続 部は、圧力状態でダイを強制的に通過させることによって長手方向に伸長する機 素を形成するように附形されて、これか第１図に示されるような押出し加工され た接続部を形成するために複数の部片に切断される実質的に細長い製品の部分な のである。第１４図は切断され、またはその他の方法で分離されて本発明の接続 部か形成されるようになす押出し加工物を示している。製造費用および製造速度 の点がら、本発明の接続部か長さの長い押出し加工物から製造される部片である ことが望ましい。従って、第１図に示された接続部は典型的には実質的に長い押 出し加工物の切断された部片である。この押出し加工による製造および切断技術 は費用の点で育利であることが見出され、鋳造またはその他の方法に拘わらず接 続部の従来技術の製造方法によっては具合よく得られなかったような仕上り寸法 を有する接続部を製造できることが見出されている。

製品を押出し加工するに際し、インゴットまたはビレットが加圧状態で細長い形 状を形成するダイの開口を通して流過されるように強制されるのである。既述の ように、本発明の接続部はこのような細長い形状の部片である。第１４図に示さ れるように、細長い押出し加工された製品が第１４図の破線に沿う切断または剪 断によるようにして複数の部片に分離されることができる。図面に符号りによっ て示されている長手方向に押出し加工された細長い形状は各部片に切断されて第 １図に示される接続部のような接続部を形成するのである。

第１図に示されるように、また第２図の頂部平面図に示されるように、本発明の 望ましい接続部は長手方向に伸長し、実質的に中空のコア部分ｌＯを有する。こ の中空コアは典型的には接続部内の通常中央に配置される。

実質的に中空であると言うことによって大部分の断面が中空であることを意味し ている。しかしながら、第１２図およびその池の図面に示されるを部１７２およ び１７４のようなコアの壁部は、種々の理由によってコア内に設けられることが できる。接続部の長手方向の長さまたは長手方向は押出し加工の方向を含み、こ れらの図面には寸法りとして示されている。これらの接続部はまたフランジ２０ のような少なくとも１つの長手方向に伸長する中空フランジを含んでいる。第１ 図に示された実施例は３つの長手方向に伸長する中空フランジ２０．４０および ５０を示している。フランジ２０は中央のコア部分１０の長手方向に伸長する側 部２２から外方に伸長し、これと一体的になされている。図示された望ましい実 施例に示されるように、フランジの少なくとも２つの反対両面は互いに平行にな されている。

本発明の接続部の中空形状は主として構造体の重量を軽減するために望ましいの である。勿論行い得る重量軽減には実際上の制限がある。しかし、ｌから４ｍｍ までの程度の厚さを有するフランジの壁部がアルミニウム協会によって現在決め られている標準公差の半分のような密な公差内になし得ることが見出されている 。また、アルミニウムの押出し加工が約２５２０から２６６０　ｋｇ／ｃｍ”（ ３６から３８ｋｓｉ）までの程度の最少降伏強度および２８００から２９４０ｋ ｇ／ｃｍ”　（４０から４２ｋｓｉ）までの程度の最少引張り強度を発揮できる ことに注意しなければならない。

望ましい実施例においては、中央コア部分１ｏの長手方向に伸長する側部２２お よびフランジ２０のような外方に伸長するフランジの長手方向に伸長する基部２ ６が共通になるように形成されている壁部２４のような壁部は接続部の残余の共 通でない壁部の厚さよりも厚（なされている。例えば、共通の壁部２４．２８お よび３ｏはフランジの側壁３２および３４および端壁３６のような接続部の共通 でない壁部の厚さの２倍になし得るのである。後述にてさらに詳しく説明される ように、コアおよび実質的な厚さの１つまたは複数のフランジの間に共通の壁部 を設ける目的は接続部の上に挿入される組合う直線部材の周縁が周囲にて接続部 に溶接され得る構造を形成させることである。

本発明の接続部から外方に伸長するフランジ２０は１対の長手方向に伸長する側 壁３２および３４を存する。

これらの側壁は第１図に示されるように実質的に平らである。しかし、曲線的な 形状を含む変形形状も本発明の範囲に包含されるのである。第１８図に示される 曲線壁１８２および１８４のような曲線的な形状は若干の応用面では最良の嵌合 状態を与えないことかある。しかし、中空の接続部フランジ１８０のこのような 曲線壁部はフランジ１８０に嵌合される直線型材１８６が与えられた応用面のた めに保持できるか、または異なる材料がともに締り妖めされ得るか、または曲線 壁の外側および直線部材の側部の間の空間１８８が溶接、接着剤またはその他の 接合機構を受入れ得る場合のような若干の応用面に利用できるのである。図面に 示された望ましい実施例に示されるように、外方に伸長するフランジの少なくと も２つの反対両面は互いに平行になされている。このような面は、第３図に示さ れたフランジ２０からは一部分除去されているけれども、第２図に示されるよう な壁部３２および３４の外面または頂面および底面４３および３３になし得るの である。

本発明のフランジ２０はまたフランジの側壁３２および３４の外側部分を一体的 に連結する長手方向に伸長する端壁３６を含んでいる。端壁３６によってフラン ジ２０を包囲することは著しい利点がある。１つの利点は構造的な完全性である 。フランジ２０の端壁３６は側壁３２および３４が製造の間または引続く処理の 間に変形されず、これによって接続部、特にフランジの寸法公差および要求条件 を保持するのを保証する。また、端壁３６は直線部材か接続部のフランジに連結 された後で接合された構造物に対する構造的な補強を与えるのである。図面に示 された端壁３６はフランジ２ｏの側壁３２および３４の外周縁に配置されている が、端壁３６は側壁３２および３４から僅かに内方に中央コアｌｏに向う位置に 配置されることができる。このような変形実施例においては、側壁の周縁部分は 端壁３６を超えて外方に伸長し得る。しかし、端壁は中空フランジを境界し、接 続部および接合された構造物に対する構造的な補強を与えるのである。

望ましい実施例においては、フランジの端壁３６は、フランジ２０の全長または 長手方向の延長線に実質的に沿って側壁３２および３４の外周端部にてフランジ の側壁３２および３４を一体的に連結している。この構造は例えば接続部が切断 されて形成される細長い製品を押出し加工するための押出し工程にて行われるこ とができる。

このような押出し工程においては、中央コア部分１０の断面形状および共通壁部 ２６．２８および３ｏの断面形状および中空フランジ２ｏの断面形状は押出し加 工された製品の全長またはその延長線に沿い、従って、押出し加工された接続部 の全長またはその延長部に沿って同じである。従って、中央コア部分１０および フランジを通る開口が長手方向にて互いに平行になされるのである。

矩形、三角形および円形断面形状を含む種々の多角形が本発明の中央コアに対し て含まれるけれども、中央コアに対する望ましい断面形状は不平行四辺形、すな わち何れの２つの側辺も平行になっていないような断面形状である。このような 形状は、１１図に示される２０．４０および５０のような多数フランジか中央コ アから外方に伸長して、外方に伸長するフランジの全体的な軸線Ａｔ、Ａ、およ びＡ、が互いに斜角を形成する望ましい実施例になされるのである。斜角なる用 語によってフランジの全体の軸線の間に形成される角度が垂直または水平から偏 倚されることを意味し、さらに詳しくは、このような角度が９０°よりも小さい 鋭角または９０°よりも大きいが１８０°よりも小さい鈍角を意味するのである 。このような斜角を形成することは種々の構造、特に自動車およびトラックの車 台のような乗物のフレームに見出される機素の種々の角度的配置に順応させるの に特に有用であることが見出されている。

第３図に最もよく示されているように、本発明の接続部上の１つのフランジ２０ はコア部分１０と実質的に同じ平面内にて外方に伸長しているが、他のフランジ ５０はコアＩＯから外方に上方に伸長している。従って、フランジに取付けられ る直線部材は異なる平面内にあるのである。この実施例においてはそれぞれフラ ンジ２０および５０の全体の軸ＩＩ　Ａ　４およびＡ、は互いに斜角をなしてい る。この図示においては、約１４０°から１６０°まで、望ましくは１５０°の 斜角θが１つのフランジ２０の全体の軸線および他のフランジ５０の全体の軸線 の間に形成されるのである。しかし、ここで注意すべきことは、中央コア部分１ ０およびフランジを通る開口か長手方向に互いに平行であることである。

再び図面を参照し、第４図は１つの直線部材６０が接続部のフランジ２０に接合 され、２つの他の直線部材７０および８０が接続部の他のフランジに接合される ように配置されている本発明の構造の斜視図を示している。

本発明の接合構造においては、この構造が接合された状態に保持されることが企 図されている。迅速な分解は本発明の特徴ではない。実際上、乗物に対する応用 面においては、本発明の接合構造は改善された圧潰能力（ｃｒｕｓｈａｂｉｌｉ ｔｙ）を発揮するように企図されているのである。ここでまた注意しなければな らないことは、本発明の接続部のコアの中空構造がこの中空の範囲で衝撃の一部 分を吸収し得ることである。

長手方向に伸長する直線部材６０．７０および８０は押出し加工されたアルミニ ウム部材になし得る。これらの直線部材の長手方向の長さは押出し加工方向を含 んでいる。押出し加工された接続部および直線部材の間の垂直な整合は接続部と 実質的に同じ平面内にある直線部材に対して特に適用可能である。

押出し加工された直線部材に押出し加工された接続部を連結することは付随する 利点を育する。押出し加工物の密な寸法公差は組合う押出し加工物の間の緊密な 嵌合を可能になす。押出し加工物に対する押出し加工物の溶接は多孔性が問題に なるような異なる製品に対する押出し加工物の溶接よりも優れたものである。押 出し加工物に対する押出し加工物の組立は衝撃を生じた状態でさらに良好に、さ らに予知可能になすのである。また、組立体が熱処理されるような例においては 、押出し加工物に対する押出し加工物の組立はこのような熱処理に対して更に均 一に応答する。

部材６０のような直線部材は組合う中空フランジ２゜の外面３８に組合うように なされた内面６８を存する壁部６３．６４．６５および６６によって境界された 中空の周囲部分６２を有する。この直線部材は組合う面３８および６８が実質的 に合致する形状を有することによってフランジに組合うのである。矩形形状が示 されているけれども、溝を付された面および組合うキーおよびキー溝を含む直線 部材６０およびフランジ２０の組合う面３８および６８に対する他の断面形状も また本発明に含まることは理解されなければならない。

直線部材６０．７０または８０の中空の周囲部分は通常本発明の接合構造の雌の 構成要素を形成している。接続部のフランジ２０は接合構造の雄の構成要素を形 成している。この接合構造の望ましい実施例においては、直線部材６０の周囲部 分６２は、この直線部材６ｏの外周縁８２が接続部の中央コア部分１０および外 方に伸長するフランジ２０の間に形成される一体的な壁部２４を取巻くように中 空フランジ２０上に配置されている。

フランジ２０および接合された直線部材６０の間の界面は緊密な嵌合を与えるよ うになされるのが望ましい。

例えば、フランジ６ｏの周囲の端部６２はフランジ２゜上に締り嵌めされて、実 質的な、または適当な圧縮力がこれらの機素を定位置に保持するようになされ得 るのである。寸法的な嵌合はできるだけ緊密でなければならず、若干の例におい ては、緊密な嵌合のために組立を完全になす補助装置を必要とすることかある。

一般に、組合う面の間の間隙は溶接が１回のバスで、理想的にはロボット溶接装 置によって行い得るために約１．５２４Ｂ（０，０６０ｉｎ）以下でなければな らない。押出し加工さ、れた接続部の寸法的な均一性は１つの方向における押出 し加工工程の関数で、また他の方向における切断または機械加工工程の関数であ る。望ましい実施例においては、溶接は、直線部材の周囲の端部６２の縁部６３ を押出し加工された接続部に対して接着するために与えられるのである。理想的 には、溶接部８４は直線部材６゜の周囲の端部６２の廻りに与えられて、直線部 材６ｏをコア部分１０および中空フランジ２ｏの間に形成された接続部の壁部２ ６の廻りで押出し加工された接続部に取付けるようになされるのである。この接 続部の壁部２６の厚さは構造的な支持を与え、また充分な基体金属を与えて直線 部材６ｏの端部の周囲全体の廻りに高い品質の、多孔性でない溶接部を形成する のを保証するのに適当になされる。当業者には、押出し加工されたアルミニウム の接続部を押出し加工されたアルミニウムの直線部材に連結する溶接か通常異な る製品の成形物の間に与えられる溶接よりも高い品質の溶接であることが認めら れている。望ましい実施例においては、周囲の溶接位置に対応する接続部の壁部 ２６の厚さはフランジ２ｏの他の壁部３２．３４押出し加工された３６の厚さよ りも厚くなされる。溶接後の時効（ａｇｉｎｇ　）が必要になるような例におい ては、押出し加工された接続部および押出し加工された直線部材の組立体を使用 することは接合構造の総ての構成要素に対して均一な熱処理を行うのを可能にな す。

第１図および第４図に示されるような望ましい実施例においては直線部材の壁部 ６３．６４．６５および６６の厚さは１．０から４．０−までになすことができ 、フランジの壁部３２．３４および３６の厚さは３．０から４．０Ｍまでになす ことができ、また接続部の中央コア部分ｌＯおよび中空フランジ２０の間の共通 の一体的な壁部２６の厚さは他の壁部の厚さよりも大きく、望ましくは５から１ ５ｍまでの範囲になし得るのである。

第６図は押出し加工された接続部の外方に伸長するフランジ上でこれに配置され る直線部材６０．７ｏおよび８０を有する本発明の接合構造を示している。組合 うフランジに対する直線部材７０および８０の取付けおよびこれらの直線部材７ ０および８０の配置は中空フランジ２０上への直線部材６０の配置に対して上述 したと同じ形態に従うのである。

・　第６図に示された構造においては、接続部の中央コア部分ＩＯは直線部材が 組合うフランジ上に取付けられた後でも露出されている。このような開放された 中央コア１０は若干の状態、特に軽量化の利点を最大になすような場合に望まし いが、しがし他の応用面においては中央コア部分ＩＯを包囲するのが望ましいこ とがある。後者の例においては、中央コアは、組合うカバーを中央コア部分ｌＯ の頂部および底部の外縁面上に配置して、このカバーを中央コア部分１ｏの外縁 面に溶接することによって包囲されることができる。このような溶接は直線部材 の周面を中央コアに溶接するのと同時に行うことができる。これと異なり、同じ か、または異なる材料の嵌合される挿入体が接続部のコア上に設けられて中空部 分を包囲するようになすことができる。

第１３図に示されるように、若干の応用面に対しては、直線部材９０の周囲部分 ９２の小部分を除去して９５および９６のような孔または溝を形成するのが望ま しい。

種々の寸法および形状になし得るこれらの溝９５および９６は、附加的な溶接部 が与えられて直線部材９ｏおよびこの直線部材９ｏが上部に配置されるフランジ １００の外面９８の間の接合力を増大させるようになし得るのである。

種々の変形実施例が図面に示されている。例えば第７図は大体三角形の断面形状 の中空コア部分１２２を育する押出し加工された接続部１２０を示している。こ のフランジの形状もまた図示された形状から修正され得ることが注目される。長 手方向に伸長する薄い型厚で互いに斜角をなして配置される２つの中空フランジ １２４および１２６か第７図に示された接続部の中央コア１２２から外方に向っ て伸長している。第７図においてまた接続部のコア部分１２２から外方に伸長す るリブ１２１が設けられていることに注意しなければならない。このようなリブ １２１はフランジ１２６上に設けられ直線部材に対する位置決め装置または制止 装置として役立つように設けられているのである。１つの直線部材の周囲の端部 が当接するまでこの直線部材をフランジ１２６に対して押圧することによって、 リブ１２１は直線部材の周囲が嵌合を完了し、引続いてこの直線部材を接続部の コアおよび組合うフランジの間の共通の壁部の廻りで直線部材を接続部に溶接す るために理想的に位置決めされるのを保証する。

第８図は唯１つの長手方向に伸長する薄い壁厚の中空フランジ１３０が中空コア から外方に伸長するようになされた実施例を示している。このような実施例にお いては、直線部材がフランジ１３０の上に嵌合されることができ、若干の例では またコアの上に設けられることができる。第９図は大体矩形の断面形状の１つの 中空コア部分１４２および２つの外方に伸長する中空フランジ１４４および１４ ６を育する押出し加工された接続部１４０を示している。一方のフランジ１４６ は矩形断面形状の内面１４７および円形断面形状の外面１４８を有する。

このことは本発明の押出し加工された接続部によって得られる形状の多様性の単 に１つの例を示すものである。

この実施例においては、直線部材がフランジ１４４の上に配置され、他のフラン ジ１４６は自動車のドアフレームのような乗物のフレーム部材の一部分を含んで いる。

第１Ｏ図および第１１図は、第１０図における外方に伸長する中空フランジ１５ ０および１５２または第１１図における外方に伸長する中空フランジ１６０が中 空コア部分１５４または１６４と同じ長手方向の長さを存しないような本発明の 実施例を示している。このような実施例は、異なる寸法の直線部材か押出し加工 された接続部に設けられるような応用面を存する。このような接続部を作る望ま しい方法は、中央部分１５４および総てのフランジ１５０および１５２が同じ長 手方向の長さしを育するようにして押出し加工行うことである。次に、必要のな いフランジの長手方向の部分がミリング加工またはブランキング加工によるよう にして除去されるのである。第１１図に示されるように、引続く曲げ作業が接続 部の全体または一部分に対して行われる。

第１５図および第１６図は定位置にボルト止めされることのできる本発明の接続 部を示している。このボルト止め作業の自由選択は単に自動車の容易な修理のよ うな交換作業になすことができる。第１５図に示されるように、接続部の中央コ ア部分１９０はコアの壁部１９１によって分割されている。コアの壁部の基部に は厚い部分１９２および１９３かあり、これらの厚い部分を通してボルト孔１９ ４および１９５が設けられるのである。これらのボルト孔が押出し加工工程また は引続く機械加工にて設けられ得ることが注目される。第１５図は接続部がボル ト止めされ得る受入れ部１９９を示している。直線部材は、大体上述されたよう に受入れ部１９９に対するボルト止めの前または後でフランジ１９６および１９ ７に取付けられるのである。

第１６図はボルト孔２１０が機械加工によるようにして接続部の中央コア部分２ １２を通して設けられるような変形実施例を示している。このようなボルト孔は 本発明の接続部を位置決めするのに利用されることができる。

他の実施例が第１７図に示されている。注目されることは、それぞれ中空コア２ ２１および２２３を有する２つの接続部２２０および２２２が設けられているこ とである。小さい方の接続部２２０は外方に伸長するフランジ２２４を存し、大 きい方の接続部２２２は外方に伸長する２つのフランジ２２６および２２８を有 する。この実施例においては、小さい方の接続部２２１のコアは大きい方の接続 部２２２のコア部分２２３の内側に位置するように設計されて、直線部材が設け られる外方に伸長する３つのフランジ２２４，２２６および２２８を育する多数 部片の組立接続部を形成するようになっている。

この実施例は押出し加工された形状が等間隔に切断されて組立られる時に僅かし か機械加工の必要がないか、または機械加工の必要のない多方向フランジを形成 する。

この実施例においては、フランジ２２４はまた直ｍｓ材が挿入され得る雌の部材 としても役立ち、一方において他方のフランジ２２６および２２８は直線部材が 嵌合される雄の部材として役立つのである。

さらに他の実施例が第１９図に示されているか、この実施例は中空コア部分１３ ２を有する接続部１３０を示している。この中央コア部分１３２は直線部材１３ ４のような直線部材をコア部分１３２を通して緊密な嵌合状態で受入れるのに適 している。注目されることは、サドルの型式の嵌合が、キー１３６のような押出 し加工されたキーおよび直線部材内の溝１３８のような組合う溝を利用するよう にして向上され、または強化されることができることである。この実施例の接続 部は外方に伸長するフランジ１４０を有し、このフランジ上に直線部材１４２が 嵌合され得るようになっている。

第２０図の実施例もまた押出し加工された接続部によって与えられる多様性を示 している。第２０図の接続部には中央コア部分１５０、直線部材を受入れるため の２つの外方に伸長する中空フランジ１５２および１５４および接続部を他の面 に取付けるためのボルト孔１６０および１６２を設けられ得る他のフランジ１５ ６および１５８がある。

本発明の最もよい態様と信じられるものが上述にて説明された。当業者には、本 発明から逸脱しないで図示された詳細事項に多くの変更か施され得ることは明ら かである。

ＦＩＧ、１ Ｆ　Ｉ　Ｇ、　５ Ｆ　Ｉ　Ｇ、　８ ＦＩＧ、１４ Ｆ　Ｉ　Ｇ、　＋５ ＦＩＧ、１Ｂ ＦＩＧ、２０ 手続補正書（賎） Ｌ事件の表示 押出し加工された接続部 アルミナム　カンパニー　オブ　アメリカ４、代理人 ５、補正命令の日付 ６−補正により増加する発明の数 ８、補正の内容　別紙のとおり 明細書及び請求の範囲翻訳文の浄書（内容に変更なし）国際調査報告

Claims (38)

【特許請求の範囲】
1. １．構造的な、乗物のフレーム構造における直線部材を相互連結するための押出 し加工された金属接続部において、前記接続部が、実質的に中空の本体と、前記 本体から伸長する間隔をおかれた側壁を有する少なくとも１つの中空の雄部材と を含を、前記側壁が端壁によって一体的に連結され、前記雄部材が斜角をなして 前記本体から突出して前記直線部材の雄の端部に対する永久的な組立および接合 を行うようになされていて、前記本体および前記雄部材が前記接続部を通る長手 方向の平行な開口を有するようになされた押出し加工された金属接続部。
2. ２．前記中空の本体の壁部と共通でない前記中空の雄部材の壁部が約４ｍｍより も小さい厚さを有するようになされている請求の範囲第１項記載の押出し加工さ れた金属接続部。
3. ３．前記中空の本体の共通でない壁部が３ｍｍよりも小さい厚さを有するように なされている請求の範囲第２項記載の押出し加工された金属接続部。
4. ４．前記中空の本体の共通でない壁部が２ｍｍよりも小さい厚さを有するように なされている請求の範囲第２項記載の押出し加工された金属接続部。
5. ５．前記フランジが互いに平行に配置された少なくとも２つの反対両面を有する ようになされている請求の範囲第１項記載の押出し加工された接続部。
6. ６．少なくとも２つの中空のフランジを有する請求の範囲第１項記載の押出し加 工された金属接続部において、前記中空のフランジが前記コアから外方に伸長し て、外方に伸長するフランジの全体の軸線が前記フランジの横方向の延長線に沿 って互いに斜角を形成するようになされている押出し加工された接続部。
7. ７．前記コアおよび前記フランジの間に形成される共通の壁部が前記押出し加工 された接続部の残余の長手方向に伸長する壁部の壁厚よりも大きい壁厚を有する ようになされている請求の範囲第１項記載の押出し加工された接続部。
8. ８．前記接続部が押出し加工されたアルミニウム合金を含んでいる請求の範囲第 １項記載の押出し加工された接続部。
9. ９．前記中空のフランジが１対の長手方向に伸長する実質的に平らな側壁であっ て、その一端が前記コアの側部から外方に伸長し、このコアと一体的になされて いる前記側壁と、前記フランジの前記端壁を一体的に連結する長手方向に伸長す る端壁とを含んでいる請求の範囲第１項記載の押出し加工された接続部。
10. １０．前記フランジの前記端壁がこのフランジの側壁をこれらの側壁の外周の端 部にて前記フランジの全体の長手方向の延長線に実質的に沿って一体的に連結す るようになされている請求の範囲第９項記載の押出し加工された接続部。
11. １１．前記フランジの内の少なくとも１つのフランジの長手方向の長さが前記コ アの長手方向の長さよりも小さくなされている請求の範囲第１項記載の押出し加 工された接続部。
12. １２．前記フランジの内の少なくとも１つのフランジの長手方向の長さが前記コ アの長手方向の長さよりも大きいくなされている請求の範囲第１項記載の押出し 加工された接続部。
13. １３．前記コアがこれの長手方向の長さに沿って実質的に同じ断面形状を有し、 前記中空のフランジがこれの長手方向の長さに沿って実質的に同じ断面形状を有 するようになされている請求の範囲第１項記載の押出し加工された接続部。
14. １４．前記接続部が多部片になされている請求の範囲第１項記載の押出し加工さ れた接続部。
15. １５．前記接続部の一方の部片がこの接続部の他方の部片のコア内に嵌合するよ うになされている請求の範囲第１４項記載の押出し加工された接続部。
16. １６．前記多部片の接続部のそれぞれの部片が実質的に中空のコアを有し、少な くとも１つの中空のフランジが前記コアから外方に伸長するようになされている 請求の範囲第１４項記載の押出し加工された接続部。
17. １７．少なくとも１つの制止リプが前記接続部の長手方向の長さに沿って設けら れている請求の範囲第１項記載の押出し加工された接続部。
18. １８．乗物のフレームのための接合構造において、長手方向に伸長する実質的に 中空コアおよび、前記コアから伸長する間隔をおかれた側壁を有する少なくとも １つの長手方向に伸長する中空のフランジを有し、これらの側壁が端壁によって 一体的に連結されていて、前記フランジが共通の壁部の位置にて前記コアの長手 方向に伸長する側部から外方に斜角をなして伸長してこの側部と一体的になされ ていて、前記接続部の前記フランジが前記接合構造の雄の構成要素を形成するよ うになされていることと、 前記接続部の組合う中空フランジの外面に組合うようになされた内面を有する壁 部によって境界された中空の周囲部分を有する長手方向に伸長する直線部材であ って、前記中空の周囲部分が前記接合構造の離の構成要素を形成するようになさ れている前記長手方向に伸長する直線部材と、 前記直線部材の周囲部分が、前記直線部材の周囲部分の端部に沿う外周面が前記 接続部の共通の壁部を取巻いてこれに接合される程度に前記中空のフランジ上に 永久的に配置されていることと、 前記中空のフランジの側壁の外面および前記直線部材の内面が実質的に全体の長 手方向の延長線に沿って前記フランジの周囲に組合うようになされていることと 、を含んでいる接合構造。
19. １９．少なくとも２つの中空のフランジを含んでいる請求の範囲第１８項記載の 接合構造において、前記中空のフランジおよびこれの上の直線部材が前記コアか ら外方に伸長して、前記外方に伸長するフランジの全体の軸線が互いに斜角をな すようになされている接合構造。
20. ２０．前記コアから外方に伸長する少なくとも１つの直線部材が少なくとも他の ２つの直線部材が位置する平面に平行でない平面内に位置するようになされてい る請求の範囲第１８項記載の接合構造。
21. ２１．前記コアおよび前記フランジの間に形成される共通の壁部が前記押出し加 工された接続部の残余の長手方向に伸長する壁部の壁厚よりも大きい壁厚を有す るようになされている請求の範囲第１８項記載の接合構造。
22. ２２．前記接続部が押出し加工されたアルミニウム合金によって作られている請 求の範囲第１８項記載の接合構造。
23. ２３．前記直線部材が押出し加工されたアルミニウム合金によって作られている 請求の範囲第１８項記載の接合構造。
24. ２４．前記接続部の中空のフランジが、長手方向に伸長して実質的に平らな少な くとも１対の側壁であって、これらの側壁がその一端にて外方に伸長して前記コ アの側部と一体的になされている前記少なくとも１対の側壁および前記フランジ のこれらの側壁を一体的に連結する長手方向に伸長する端壁を含むようになされ ている請求の範囲第１８項記載の接合構造。
25. ２５．前記フランジの前記端壁が実質的にこのフランジの全体の長手方向の延長 線に沿って前記側壁の外周の端部にて前記フランジの側壁を一体的に連結するよ うになされている請求の範囲第２４項記載の接合構造。
26. ２６．前記コアおよび前記中空のフランジがその全長に沿って実質的に同じ断面 形状を有するようになされている請求の範囲第１８項記載の接合構造。
27. ２７．前記周囲のフランジと重なり合う前記直線部材の部分が除去されて、この 除去された部分を通して溶接が行われて、前記直線部材を前記フランジにさらに 取付けるようになされている請求の範囲第１８項記載の接合構造。
28. ２８．前記除去された部分が前記フランジの側壁に重なり合うようになされてい る請求の範囲第２７項記載の接合構造。
29. ２９．前記除去された部分が前記フランジの端壁に重なり合うようになされてい る請求の範囲第２８項記載の接合構造。
30. ３０．前記中空のフランジの側壁の外面および前記直線部材の内面の間に機械的 な接合部が保持されるようになされている請求の範囲第１８項記載の接合構造。
31. ３１．前記機械的な接合部が前記フランジの外面および前記直線部材の内面の間 の締り嵌めによって生じる圧縮力によって形成されるようになされている請求の 範囲第３０項記載の接合構造。
32. ３２．前記直線部材の周囲の端部を押出し加工された接続部に接合するために周 囲の溶接が行われるようになされている請求の範囲第１８項記載の接合構造。
33. ３３．前記溶接が前記直線部材の周囲の端部の廻りに行われて、この直線部材を 前記中央コアおよび１つの中空のフランジの間に形成された接続部の壁部の廻り で押出し加工された接続部に取付けるようになされている請求の範囲第３２項記 載の接合構造。
34. ３４．１つの押出し加工された直線部材が前記コアの内側に嵌合してこれと組合 うようになされている請求の範囲第１８項記載の接合構造。
35. ３５．前記直線部材の外面の溝が前記接続部のコア部分の内部に突入するキーに 組合うようになされている請求の範囲第３４項記載の接合構造。
36. ３６．構造的な、乗物のフレーム構造における直線部材を永久的に相互連結して 接合するための押出し加工された金属接続部の製造方法において、実質的に中空 のコアおよび前記コアから伸長する間隔をおかれて、端壁によって相互に一体的 に連結される側壁を有する少なくとも１つの一体的な、前記コアから横方向に突 する中空フランジを有する細長い押出し加工物を作り、前記細長い押出し加工物 の長さに沿ってこの押出し加工物を複数の切片に分離して多数の接続部を形成し 、それぞれの接続部が実質的に中空の本体を含み、この中空の本体が、斜角をな してこの本体から突する少なくとも１つの中空の雄部材を有するようになし、複 数の平行な開口が前記中空の本体および前記雄部材を長手方向に貫通するように なすことを含んでいる金属接続部の製造方法。
37. ３７．前記突出するフランジの一部分を除去して、前記中空の本体が長手方向に おいて前記突出するフランジよりも長くなす工程をさらに含んでいる請求の範囲 第３６項記載の方法。
38. ３８．前記突出するフランジよりも長い前記中空の本体の一部分を曲線部分にな るように曲げる工程をさらに含んでいる請求の範囲第３７項記載の方法。