JP4064814B2 - 構造要素のための連結装置 - Google Patents

Description

【０００１】
（技術分野）
本発明は、例えば、自動車車体のような高い性能／重量比の構造体を組み立てる際に使用する、構造要素のためのコネクタに関する。
【０００２】
（発明の開示）
（発明が解決しようとする技術的課題）
本発明の１つの目的は、製造するのに簡単かつ経済的であり、さらに高い構造強度をもたらす連結装置を提供することである。
【０００３】
この目的およびその他の目的は、本発明に従って添付の請求項１で定義されていることを主要な特徴とする連結装置を提供することによって達成される。
【０００４】
本発明のその他の特徴および利点は、非限定的な実施例を示すことだけを目的として提供されている下記の添付図面を参照して述べる詳細な説明から明白になるであろう。
【０００５】
（発明を実施するための最良の形態）
図１および２では、本発明の連結装置が全体的に１で示されている。
【０００６】
一例として示されている実施形態では、中心が本質的に一致して整列している２本のアーム２ａと、中間部分２ｃから伸びる１本のアーム２ｂとを備えて、本質的にＴ字状に形成されている、金属製の連結要素２を含んでいる（特に図２を参照）。
【０００７】
金属製連結要素２のアーム２ａおよびアーム２ｂは、本質的に溝形のものである。連結要素２のこれらアームの側部にあたる頂部エッジは、図３、４および６において２ｄで示されて各々外側に向いているフランジを形成している。中間部分２ｃには、図２、３および６から見て取ることができるように、好ましくは溝形区間の内側へ突き出ることができるように、くぼみ２ｅが連結要素２の底面に形成されている。
【０００８】
くぼみ２ｅは細長く、少なくとも一部分は連結要素２のアーム２ｂ内へ伸びている。後に説明する理由で、好都合にも複数の開口部２ｆがくぼみ２ｅの上面に形成されている（図３、５および６を参照）。
【０００９】
連結要素２は、好ましくはスチール、またはアルミニウムもしくはその合金、またはマグネシウムもしくはその合金から製造されている。連結要素２は、例えば金属薄板を折り曲げる、圧延するもしくはハイドロフォーミングする、または金型中で延伸もしくは鋳造するよく知られている方法によって成形することができる。
【００１０】
連結要素２は、厚さを実質的に均一にして、または異ならせてのどちらでも、好都合にも一体成形で製造できる。この第２の場合では、連結要素２は多層金属薄板から、および／または、いわゆるテーラードブランク法（tailored blank method）によって一緒に接着された複合材料から製造することができる。あるいは、連結要素２は、おそらく異なる材料によって構成された厚さの異なる数種の構成要素から組み立てることができるが、このとき各構成要素はそれ自体はよく知られている成形法によって製造され、その後、よく知られている方法によって製造されたコネクタ類を使用して他の構成要素と一緒に組み立てられる。
【００１１】
ここで再び図１および２を参照すると、複雑な構造を形成するために例えばガーダ（桁）、連結棒、垂木等のような他の構造要素（図示されていない方法で）と連結されることを目的とする２つのコネクタ要素３の端部が、連結要素２のアーム２ａに配置されて固定されている。
【００１２】
一例として例示した実施形態では、これらのコネクタ要素は閉鎖区間を形成する。しかしそのようなコネクタ要素は開放区間を有していてもよい。
【００１３】
連結要素２と同様に、コネクタ要素３は好都合にも例えば金属、すなわちスチール、またはアルミニウムもしくはその合金、またはマグネシウムもしくはその合金から製造される。
【００１４】
状況に応じてまたは必要に応じて、コネクタ要素３は連結要素２の材料とは異なる材料から製造することができる。
【００１５】
特に図３および４を参照すると、１対の本質的にＣ形のブラケット２ｇが、連結要素２のアーム２ａの底面から伸びている。好都合にも、これらのブラケットは、切断と上方への折り畳みとを含む作業によって連結要素２と一体成形されている。
【００１６】
連結要素２のアーム２ａのブラケット２ｇは、特に図３および４に示されているように、コネクタ要素３の端部がその中に挿入されるのを可能にするサイズである。
【００１７】
一例として図示された実施形態では、連結要素２と同一材料から製造されている構造要素４は連結要素２のアーム２ｂに固定されている。構造要素４もまた、断面は溝形である。
【００１８】
連結要素２のアーム２ｂは厚くされて、そうして強化されていてもよく、その結果、応力が徐々に構造要素４へ、また徐々に構造要素４から、伝達されることを確実にする。あるいは、図２および３に示されているように、連結要素２のアーム２ｂおよび構造要素４各々の端部は重ね合わせられ、例えばスポット溶接によって機械的に固定される。例えば図１、２および３において５で示されているようなプレートもまた、例えば溶接によって構造要素４へ固定することができうる。
【００１９】
組み立て中に、連結要素２のブラケット２ｇに配置されたコネクタ要素３は溶接または接着剤によってより強固にすることができる。
【００２０】
連結装置１はさらにまた、図１において６と示された強化用格子型構造を含んでいる。この構造は、コネクタ要素３が配置されて追加の構造要素４が取り付けられた後に、金属製連結要素２に射出成形されるプラスチック材料、好ましくは熱可塑性材料から製造できる。
【００２１】
強化用格子型構造６は、金属製連結要素２およびコネクタ要素３の両方にしっかりと固定される。図示された実施形態では、これは連結要素２のアーム２ａ、２ｂの両側および底部へ固定される複数のほぼ直角に交差する壁を含んでいる。
【００２２】
格子型構造６のリブもしくは壁の、底部の断面は、成形中のプラスチック材料のための優先流路（preferential flow path）を形成できるように、適切な寸法の正方形、長方形、三角形、台形、半円等を形成するために拡大できる。
【００２３】
格子型構造６を連結要素２へ固定するためには多くの方法を使用できる。図示された実施例では（特に図５および６を参照）、それは例えば、くぼみ２ｅを通して形成される２ｆのような穴の場所で連結要素２の底壁に固定される。成形中、穴のどちらかの側で、格子型構造を形成する壁もしくは仕切りの１つの底部で、またはその交差点で、拡張された形成物７が形成される。
【００２４】
格子型構造６と連結要素２との間の接合または固定は様々な形状であってよい。例えば円、または楕円形または対称的もしくは非対称的な十字形とすることができる。
【００２５】
連結要素２のアーム２ａ、２ｂの両側部では、例えば図６に示されているように格子型構造６が固定されている。この配置では、成形中にこれら両側部のフランジ２ｄのエッジに沿ってビード８が形成される（図２を参照）。
【００２６】
強化用格子型構造６を成形しているときに、コネクタ要素３は、成型プラスチック材料の構成物によって部分的に取り囲まれて固定されるが、これらの構成物は、それら自身を、連結要素２のアーム２ａの底壁内の開口部２ｈ（図４を参照）内へブラケット２ｇの構成物によって入り込ませるものである。プラスチック材料のこれらの構成物は図２および図５に９で示されている。
【００２７】
連結要素２のコネクタ要素３の端部は、図５に１０と示されているようなプラスチック材料のさらにいっそうのフラットな構成物によって上部で固定されている。この構成物は、有益にもブラケット２ｇを包むことのできる横リブ１１と一体成形されている。コネクタ要素３が連結要素２の材料とは異なる材料から製造される場合には、これらの異なる材料の接触を防止することによってそれらの腐食を誘発する直流通電を防止することが可能であるので、ブラケットを被覆することが特に有益である。
【００２８】
図１を参照すると、コネクタ要素３を密閉可能に取り囲むことができるように、連結要素２のアーム２ａの端部を横断して端部閉鎖壁１２を格子型構造６と一体成形することができる。
【００２９】
格子型構造は、上述の網状の構造を連結要素２へ固定することに関して説明したものと同様の配列によって、さらにしっかりとコネクタ要素３へ固定することができる。
【００３０】
必要ではないが、例えば構造崩壊が起こるときでコネクタがその崩壊部分を形成する場合には、格子型構造６が崩壊を開始させるものとして役立つことのできる弱体部分を有することが好都合である。これらの弱体部分は、格子型構造を形成する壁もしくは仕切りが、断面において、または屈曲を開始させるものとして機能するために作用可能な過度の曲率を有する部分において、より薄い局部で構成することができる。
【００３１】
当然のことながら、発明の原理は変更されないことを条件として、実施形態および製造に関する詳細は、添付の特許請求の範囲で主張しているように、単に非限定的な例として説明され且つ例示された実施形態および製造に関する詳細から、本発明の範囲を逸脱しない範囲内で広く変形することができる。
【００３２】
そこで、例えば、金属製連結要素２は、プレカットすることができ、次いで、そのプレカット要素に所望の形状を与えるべく操作可能な型であって格子型構造６を形成したり上記した他の構造を形成するためのプラスチック材料が射出成形される型の中に配置されることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１および２】 本発明の連結装置の斜視図である。
【図３】 製造段階中にある本発明の連結装置の斜視図である。
【図４】 図３の細部の部分斜視図である。
【図５】 図１の線V−Vで切り取られた断面図である。
【図６】 図１の線VI−VIで切り取られた断面図である。

Claims (23)

1. 構造体を組み立てるための連結装置（１）であって、
   少なくとも１本の溝形アーム（２ａ）を有する金属製連結要素（２）であって、少なくとも１つのコネクタ要素（３）の端部が溝形アーム（２ａ）内に配置された金属製連結要素（２）と、
   前記コネクタ要素（３）が配置された後に金属製連結要素（２）の内側にプラスチック材料を射出して成形される強化用格子型構造（６）であって、金属製連結要素（２）および前記コネクタ要素（３）の両方に固定される強化用格子型構造（６）と、を含むことを特徴とする連結装置。
2. 金属製連結要素（２）が、スチール、またはアルミニウムもしくはその合金またはマグネシウムもしくはその合金から選択される材料から製造される請求項１記載の連結装置。
3. 金属製連結要素（２）が、一体成形される請求項１または２記載の連結装置。
4. 金属製連結要素（２）が、溶接されたか、あるいは一緒に接着された金属薄板を使用して複合層から製造される請求項１または２記載の連結装置。
5. 少なくとも１つのブラケット（２ｇ）が、前記少なくとも１つのコネクタ要素（３）の端部を取り囲むために金属製連結要素（２）の少なくとも１本の前記溝形アーム（２ａ）の１つの面から伸びている、請求項１〜４のいずれかに記載の連結装置。
6. 前記少なくとも１つのブラケット（２ｇ）は、切断および折り曲げによって金属製連結要素（２）と一体成形されると共に、金属製連結要素（２）の１本の溝形アーム（２ａ）の底面から上方へ延在している請求項５記載の連結装置。
7. 前記少なくとも１つのコネクタ要素（３）が金属から製造されている請求項１〜６のいずれかに記載の連結装置。
8. 前記少なくとも１つのコネクタ要素（３）がスチール、またはアルミニウムもしくはその合金、またはマグネシウムもしくはその合金から選択された材料から製造されている請求項７記載の連結装置。
9. 前記少なくとも１つのコネクタ要素（３）が、金属製連結要素（２）の材料とは異なる金属から製造されており、それらの間に前記プラスチック材料（１０）から製造された分離用構成物が挿入されている請求項１〜８のいずれかに記載の連結装置。
10. 前記少なくとも１つのブラケット（２ｇ）が前記強化用格子型構造（６）を形成するプラスチック材料によって被覆されている請求項５または９記載の連結装置。
11. 溝や穴のような前記強化用格子型構造（６）を固定するための手段が金属製連結要素（２）および前記少なくとも１つのコネクタ要素（３）に形成されている請求項１〜１０のいずれかに記載の連結装置。
12. 前記強化用格子型構造（６）が、金属製連結要素（２）の固定手段（２ｆ）に固定されたプラスチック材料からなる拡張された形成物（７）によって、金属製連結要素（２）および前記少なくとも１つのコネクタ要素（３）に固定されている請求項１〜１１のいずれかに記載の連結装置。
13. 金属製連結要素（２）が、該金属製連結要素（２）と同一の金属から製造された構造要素（４）を連結するための少なくとも１本の更なる溝形アーム（２ｂ）を有している請求項１〜１２のいずれかに記載の連結装置。
14. 前記強化用格子型構造（６）は、少なくとも一部分が金属製連結要素（２）の前記更なる溝形アーム（２ｂ）内へ伸びている請求項１３記載の連結装置。
15. 前記強化用格子型構造（６）が、崩壊を開始させるものとして機能することができる弱体部分を一定の規定領域に有している請求項１〜１４のいずれかに記載の連結装置。
16. 少なくとも１つの弱体部分が断面で薄くなっている請求項１５記載の連結装置。
17. 少なくとも１つの弱体部分が局所的に過度の曲率を有している請求項１５または１６記載の連結装置。
18. 前記強化用格子型構造（６）が、底面で、正方形、長方形、三角形、台形、若しくは、半円のいずれかの形状の拡大断面を備えた複数のリブもしくは壁を含んでいる請求項１〜１７のいずれかに記載の連結装置。
19. 前記強化用格子型構造（６）が、円形状又は楕円形状又はスロット形状の金属製連結要素（２）に固定されるための手段、若しくは、対称的な十字形状又は非対称的な十字形状の金属製連結要素（２）に固定されるための手段、を有している請求項１８記載の連結装置。
20. 端閉鎖壁（１２）は、金属製連結要素（２）の前記溝形アーム（２ａ）の端部を越えて伸び、密閉可能にコネクタ要素（３）を取り囲んでいる前記強化用格子型構造（６）と一体成形されている請求項１〜１９のいずれかに記載の連結装置。
21. 少なくとも１つのくぼみ（２ｅ）が、前記金属製連結要素（２）の溝形区間の内側へ突き出るように、前記溝形アーム（２ａ、２ｂ）間における金属製連結要素（２）の底面に形成されている請求項１〜２０のいずれかに記載の連結装置。
22. 少なくとも１つの穴（２ｆ）が、前記強化用格子型構造（６）を局所的に固定するために前記くぼみ（２ｅ）を通して形成されている請求項２１記載の連結装置。
23. 前記金属製連結要素（２）は、プレカット要素として製造され、当該プレカット要素は、前記強化用格子型構造（６）が射出成形される型で成形される請求項１〜２２のいずれかに記載の連結装置。

Images