KR100268954B1 - 공간 프레임 장치 및 제조방법 - Google Patents

공간 프레임 장치 및 제조방법 Download PDF

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KR100268954B1
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조셉 씨 베네디크
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존 반 오버미렌
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Abstract

다양한 운송수단을 건조하는데 사용되는 공간프레임 장치(30) 및 그 제조공정. 본 장치는 단일의 가로 압출성형물로 만들어지는 하나 또는 그이상의 연속적인 외부프레임 부재(31, 32), 하나 또는 그이상의 횡부재(34~48)를 포함한다. 압출성형물은 국부적인 열전달 공정을 통해 연화되는 미리정해진 갯수의 영역 (61'~66') 뿐만아니라, 대응하는 횡부재들의 단부들을 작동할 수 있게 수용하기 위한 정해진 갯수의 슬롯(50~58)을 포함한다. 연화된 영역은 특정한 차량 외형과 관련된 미리 정해진 방향으로 다양한 직경으로 만곡된 후 연화되기 전의 경도로 다시 경화된다. 횡부재들의 단부들은 또한 국부저거인 열전달 처리를 통해 연화된후 변형되어 횡부재들을 하나 또는 그이상의 연속적인 외부 프레임 부재들에 고정되게 유지시키기 위한 각각의 슬롯의 마주보는 측면들상에 작동할 수 있게 위치한 칼라부분(82) 및 플랜지 부분(83)을 형성한다.

Description

공간 프레임장치 및 제조방법
제1도는 특히, 다수의 개별적인 분할된 프레임 부분들 및 개개의 단편들을 함께 연결하는데 사용되는 다수의 연결마디를 나타내는 기존의 자동차 공간 프레임의 사시도이다.
제2도는 특히 개개의 분할된 프레임 부분들중 대응한 것의 중공단부 영역내로 그리고 대응하는 횡부재의 중공단부내로 마디들의 단부들을 작동할 수 있게 위치시키는 것을 나타내는, 제1도의 기존의 연결마디의 확대된 부분횡단면도이다.
제3도는 특히 거의 중단되지 않는 연속적인 외부 프레임 수단, 해당 슬롯수단의 외주표면에 기대어 작동할 수 있게 고정된 횡부재수단 각각의 단부들중 하나의 플랜지 부분들 뿐만 아니라, 연속적인 외부프레임 수단을 직립배향으로 유지시키는데 사용되는 횡부재 수단을 나타내는 본 공간 프레임 장치의 사시도이다.
제4도는 특히 적당한 만곡을 촉진할 연화되기 전 영역뿐만 아니라, 미리 정해진 위치에 작동할 수 있게 형성된 슬롯수단을 나타내는, 제3도의 연속적인 외부 프레임 수단중 하나를 형성하는데 사용되는 거의 직선의 샤프트의 사시도이다.
제5도는 특히 횡부재수단의 단부의 채널영역내에 삽입된 선택사양인 페룰을 나타낼 뿐만아니라, 연속적인 외부프레임 수단에 횡부재의 잠긴 압축 끼워맞춤을 초래하도록 슬롯수단의 내주 및 외주표면을 작동할 수 있게 압축하는 횡부재 수단의 단부의 칼라부분과 플랜지 부분을 나타내는 연속적인 외부프레임 수단의 대응하는 슬롯 수단 뿐만아니라 제1도의 횡부재수단중 하나의 확대된 횡단면도이다.
제6도는 슬롯수단의 내주표면에 인접하여 작동할 수 있게 위치한 횡부재수단의 죄거나 쥐어진 칼라부분을 나타내는 연속적인 외부프레임 수단내에 있는 대응하는 슬롯수단에 고정된 횡부재수단의 확대된 횡단면도이다.
제7도는 대응하는 슬롯의 외주표면에 인접하여 작동할 수 있게 위치한 횡부재수단의 교호하는 이중으로 굽은 플랜지부분을 나타낼 뿐만 아니라, I-빔에 있는 슬롯에 횡부재수단의 한 단부가 잠겨지게 고정되는것 뿐만아니라, 연속적인 외부프레임 수단을 위한 상당히 단단한 I-빔 구조를 나타내는 본 발명의 대안적인 실시예의 확대된 횡단면도이다.
제8도는 횡부재 수단의 플랜지부분에 인접하여 작동할 수 있게 위치한 슬리브 부재의 플랜지가 대어진 외부단부를 나타낼 뿐만아니라, 횡부재의 단부의 채널영역내에 한 슬리브부재를 작동할 수 있게 위치시키는 것을 나타내는, 제7도의 횡부재 수단의 확대된 횡단면도이다.
제9도는 특히 단일 프레임 부분을 선택적으로 묘사하는 연속적인 외부프레임 수단의 제 1 및 제 2 반쪽을 나타내는, 연속적인 외부프레임 수단의 대안적인 실시예의 한 슬롯내에 작동할 수 있게 고정된 횡부재 수단의 확대된 횡단면도이다.
제10도는 대응하는 슬롯수단의 내주 및 외주표면에 각각 인접하여 작동할 수 있게 위치한 대응하는 횡부재 수단의 칼라 및 플랜지부분을 나타내는, 제9도의 연속적인 외부프레임 수단의 부분적인 확대된 사시도이다.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
20 : 공간 프레임 21 : 마디
22~24 : 프레임부분 26,27 : 횡부재
28,29 : 삽입단부 25 : 외부프레임부재
30 : 공간프레임장치 31,32 : 외부프레임부재
31' : 샤프트(직선부분) 34~48 : 횡부재수단
50~58 : 슬롯수단 61~66 : 만곡영역
61'~66' : 미리정해진 영역 90 : 내주표면
70 : 제 1 단부 72 : 내부표면
73 : 채널영역 80 : 말단부
83,83' : 플랜지부분 82,82',82" : 칼라부분
81 : 말단부 92 : 내부용적
95 : 슬리브부재 96 : 외부표면
97 : 내부표면 98 : 외부변부
98' : 외부단부 100 : 외부프레임수단
103,104 : 확장부분 110 : 슬리브부재
125,126 : 반쪽 127,128 : 고정부분
106 : 플랜지부분 112 : 플랜지부분
130 : 외부프레임수단 131 : 제 1 반쪽
132 : 제 2 반쪽 133,134,135,136 : 립부분
본 발명은 일반적으로는 프레임 구조재 및 특별하게는 공간 프레임장치, 그리고 그 제조공정에 관한 것으로, 이런 공간프레임 장치는 자동차 및 항공기와 같은 다양한 운송수단의 구조에 사용되며, 공간프레임 장치는 완전히 조립되었을때 이런 운송수단의 상당한 하중을 구조적으로 지탱한다.
운송수단의 구조에 사용되는 공간프레임 구조재는 몇 년동안 본 기술분야에 공지되어 있다. 전형적으로, 이런 공간프레임들은 일반적으로 주형된 또는 두들겨 만든 형태로 만들어진 마디에서 함께 결합되는 다수의 개별적인 알루미늄 합금 압출성형물로 만들어진다. 각가의 마디는 개별적인 압출성형물들중 해당하는 것의 단부의 중공영역에 맞추어지는 3-4개의 연결부를 포함한다. 그 다음에 압출성형물의 단부는 용접 또는 접착에 의해 각각의 마디에 고정된다. 이런 마디 형식 건조의 두 가지 예가 브라우닝의 미국 특허 제 4,735,355 호 및 "자동차 알루미늄"을 언급한 재료공학잡지 1991년 5월호에 소개되어 있다.
비록 개개의 분할된 압출성형물을 부착키 위해 마디를 사용하는 것이 이미 이용되었더라도, 이러한 건조방법은 특히 용접 및 접착이 이런 공간프레임 구조를 채택하는 운송수단의 일반적인 작동시 이런 연결부들에 통상분배되는 응력 및 과도한 진동에 노출될 때 피로하게 되는 경향을 가짐으로써, 이런 연결부들의 구조적 완전성과 관련된 문제를 초래하였다. 더구나, 마디 또는 이와 같은 것이 공간프레임에 사용될 때, 공간프레임은 수많은 개개의 압출성형된 프레임단편 및 이것과 연결되는 수많은 마디를 필요로 한다. 따라서, 이런 건조방법과 관련된, 구조적인 관점에서의 문제점들과 관련된 비용은 더 나은 대안에 대한 필요성을 초래하였다.
비록 위에 확인된 선행기술이 연결마디와 함께 다수의 개별적인 분할된 프레임 부분을 사용하더라도, 다른 선행기술의 공간프레임 들은 마디에 관계없이, 연속적인 프레임 부분들로 만들어졌다. 이런 선행기술의 한 예는 말무르노의 영국특허출원 GB 2 131 361 A 이다. 비록 말무르노가 연속적인 프레임 부분을 이용하더라도, 외부프레임 부분들을 직립배향으로 유지시키는 횡부재들은 프레임에 단순히 용접된 것 같다. 따라서, 횡부재와 외부프레임 부분사이의 연결부의 피로에 기인한 동일한 문제들이 마디를 사용하지 않더라도 계속 존재한다.
비록 선행기술의 공간프레임들이 횡부재를 프레임에 연결하기 위한 수단 뿐만 아니라, 연속적인 외부프레임 부분들을 소개하더라도, 상기 어떤 선행기술도 예비적으로 미리 연화된 영역을 포함하는 하나 또는 그 이상의 연속적인 외부프레임 부분을 제시하거나 소개하고 있지 않으며, 그 다음에 하나 또는 그이상의 연속적인 외부프레임 부분들은 만곡될 수 있어서 특별한 운송 수단 외형과 관련하여 미리 정해진 방향으로 반경을 변화시킨다.
더구나, 선행기술의 어느 것도 공간프레임의 연속적인 외부프레임 부분에 횡부재를 부착시키는 것에 대해 소개하고 있지 않은데, 횡부재의 각각의 단부는 연속적인 프레임 부내에 있는 대응하는 슬롯내로 삽입될 수 있고, 횡부재의 단부는 횡부재를 대응하는 슬롯의 내주 및 외주 표면에 고정되게 죄기 위해 국부적으로 제한된 열 유도(localized heat induction) 및 그 이후의 변형을 통해 연화될 때 각각 형성되는 플랜지와 칼라부분(collar portion)을 포함한다.
그러므로 본 발명의 목적은 분리된 연결요소들 또는 마디와 관련없이, 하나 또는 그 이상의 횡부재들과 협력하여 직립배향으로 고정되는 하나 또는 그이상의 연속적인 외부프레임 부분들로 만들어진 공간프레임 장치를 제공하는 것이다.
또한 대응하는 슬롯 어깨들의 내부 및 외부 주변 표면들 둘레에 슬롯 어깨들의 내부 및 외부 주변 표면들 둘레에 횡부재들의 단부들의 칼라부분과 플랜지 사이의 압축 끼워맞춤에 의해서 하나 또는 그 이상의 연속적인 외부프레인 부재들의 부분들에 하나 또는 그 이상의 횡부재들이 고정되게 연결되어 유지되고, 국부적으로 제한된 열 유도(localized heat induction)를 통해 횡부재들의 말단 및 인접단부를 연화시켜 그 다음에 플랜지 및 칼라 모양으로 변형시킴으로써 플랜지 및 칼라 부분들이 형성되는 공간프레임장치를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.
본 발명의 또 다른 목적은 연속적인 압출성형부가 만곡되어서 특정한 운송수단 외형에 상대적인 미리 정해진 방향으로 미리 정해진 반경을 변화시키도록 국부적인 가열을 통해 미리 연화된 다수의 미리 정해진 영역을 갖는 알루미늄 압출성형부로부터 하나 또는 그 이상의 연속적인 외부프레임부분이 만들어지고, 만곡 영역이 그 후 연화되기 전의 원래의 굳기로 경화되도록 하는 공간프레임 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 횡부재들과 연속적인 외부프레임 부분들 사이의 연결 조인트에서 뛰어난 구조적인 완전성을 갖고, 상대적으로 낮은 가격으로 제조될 수 있는 공간프레임 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 이런 그리고 다른 목적들은 본 명세서, 청구범위 및 도면에 비추어 볼때 명백해질 것이다.
본 발명은 자동차 및 항공기와 같은 다양한 운송수단을 만드는데 사용되는 공간프레임 장치를 포함하는데, 공간프레임 장치는 완전히 조립될 때 이런 운송수단의 상당한 하중을 구조적으로 지탱한다.
공간프레임 장치는 운송수단에 외부프레임을 제공하기 위한 미리 선택된 하나 또는 그이상의 부착영역을 갖는 하나 또는 그이상의 연속적인 외부프레임 수단, 하나 또는 그 이상의 미리 선택된 부착영역의 대응영역에서 하나 또는 그이상의 프레임수단에 작동할 수 있게 부착된 적어도 하나의 제 1 단부를 각각 갖는 하나 또는 그 이상의 횡부재 수단을 포함한다. 이런 횡부재 수단은 하나 또는 그 이상의 연속적인 외부프레임 수단을 직립배향으로 관절 접합시킬 뿐만 아니라 본 장치의 구조적인 강성도를 증가시키는 역할을 한다.
내주 및 외주 표면을 갖는 슬롯수단은 하나 또는 그 이상의 횡부재수단의 적어도 제 1 단부들의 대응하는 각각의 영역의 적어도 한 부분을 작동할 수 있게 수용하는 하나 또는 그 이상의 미리 선택된 부착영역들의 적어도 한 부분을 통해 완전체로 형성된다. 고정수단은 하나 또는 그이상의 횡부재 수단의 제 1 단부들 각각의 적어도 한부분과 작동할 수 있게 연결되고, 대응하는 슬롯수단내에 제 1 단부들을 작동할 수 있게 고정시키는 대응하는 슬롯수단은 다시 공간프레임 장치를 직립배향으로 고정되게 유지시킨다. 고정수단은 또한 대응하는 슬롯수단 내에 제 1 단부의 제한된 작동위치를 유지시키도록 국부가열을 통해 연화되는 횡부재수단의 제 1 단부의 적어도 한 부분을 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 대응하는 슬롯수단 내에 횡부재 수단의 제 1 단부를 작동할 수 있게 수용한다는 것은 횡부재 수단과 하나 또는 그이상의 연속적인 외부프레임 수단 사이에 조인트가 있음을 말하는 것이다. 더구나, 강도 강화수단은 증가된 구조적 완전성을 부여하는 조인트와 작동할 수 있게 연결되고 다시 이 조인트에서 부여된 응력에 반대로 강성도를 증가시킨다.
본 발명의 상기 바람직한 실시예에 있어서, 하나 또는 그이상의 횡부재 수단은 한정된 두께를 갖는 벽 및 채널영역을 한정짓는 내부표면을 포함한다. 강도 강화수단은 조인트 내에 횡부재수단의 한정된 벽 두께를 보강하도록 슬리브 부재의 적어도 제 1 단부의 내부표면에 인접한 하나 또는 그이상의 횡부재 수단의 채널영역의 적어도 한부분 내에 작동할 수 있게 위치한 적어도 하나의 슬리브 부재 또는 페룰(ferrule)을 포함한다.
하나 또는 그이상의 횡부재수단의 적어도 제 1 단부 각각은 내부용적을 갖고, 적어도 하나의 슬리브부재는 그사이의 억지끼워맞춤(interference fit)을 선택적으로 설명하도록 외부용적을 갖는다. 따라서, 억지끼워맞춤은 부가적으로 하나 또는 그이상의 횡부재수단 중 대응하는 하나의 제 1 단부의 채널영역의 적어도 한 부분 내에 슬리브 부재를 유지시키도록 돕는다.
본 발명의 한 바람직한 실시예에 있어서, 슬리브 부재는 하나 또는 그이상의 횡부재 수단의 최수한 제 1 단부들 중 한 대응하는 것의 채널영역내에 작동할 수 있게 위치한 내부변부, 그리고 슬롯수단의 대응하는 단부를 통과하여 뻗는 외부변부를 포함한다.
고정수단은 또한 국부가열을 통해 연화된 후 변형되어, 슬롯 수단의 외주표면에 인접하여 작동할 수 있게 위치한 한 플랜지 부분을 초래하고, 다시 대응하는 슬롯수단 내에 하나 또는 그이상의 횡부재 수단의 최소한 제 1 단부들 각각의 고정을 강화시키는 슬리브부재의 외부변부의 적어도 한 부분을 포함한다.
하나 또는 그이상의 횡부재 수단들의 적어도 제 1 단부들은 슬롯수단의 내주표면에 작동할 수 있게 인접하여 위치할 수 있는 인접단부(proximal end)를 포함한다. 각각의 인접단부들은 국부 가열을 통해 연화된 후 변형되어 슬롯수단의 대응하는 단부의 내주 표면에 인접한 멈춤쇠, 또는 칼라부분을 형성한다.
본 발명의 한 실시예에 있어서, 슬롯수단은 내부용적을 갖고, 하나 또는 그이상의 횡부재수단의 적어도 제 1 단부 각각은 외부 용적을 갖추어서 그 사이의 억지끼워맞춤을 선택적으로 설명한다. 억지끼워맞춤은 슬롯수단의 대응하는 단부의 적어도 한 부분 내에 하나 또는 그 이상의 횡부재 수단의 제 1 단부들의 적어도 한 부분을 유지시키도록 돕는다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 하나 또는 그 이상의 횡부재수단의 적어도 제 1 단부들 각각은 말단단부와 인접단부를 포함하는데, 말단부는 제 1 단부가 위치한 대응하는 슬롯수단을 통과하여 뻗는다. 또한 고정수단은 국부가열을 통해 연화된후 변형되어 슬롯수단의 대응하는 단부의 내주표면에 인접한 멈춤쇠 또는 칼라부분, 그리고 대응하는 슬롯수단의 외주표면에 인접하여 작동할 수 있게 위치한 하나 또는 그 이상의 플랜지 영역을 형성하는 말단부 및 인접단부를 포함한다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 있어서, 하나 또는 그이상의 연속적인 외부프레임 수단은 두개 또는 그이상의 연속적인 외부프레임 부분을 포함한다. 두개 또는 그이상의 연속적인 외부프레임 부부은 원하는 방향으로 다양한 반경에서 두개 또는 그이상의 연속적인 외부프레임 부분들의 만곡을 촉진하도록 국부가열을 통해 연화되는 하나 또는 그이상의 연화되기 전의 영역을 포함한다. 이 연속적인 외부프레임 수단 각각은 단일부재로 만들어질 수 있거나, 또는 대안적으로, 단일 프레임 부분을 선택적으로 형성하도록 작동할 수 있게 함께 고정되는 제 1 반쪽 및 제 2 반쪽으로 만들어진다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 하나 또는 그이상의 연속적인 외부프레임 수단 및 하나 또는 그이상의 횡부재수단 각각은 6061-T6 알루미늄 합금과 같은 다양한 경도의 6000-시리즈 합금을 포함하는 그룹으로부터의 알루미늄 물질로 만들어진다.
본 발명은 공간프레임 장치를 제조하는 공정을 포함하는데 공간프레임 장치는 미리선택된 부착영역을 갖는 하나 또는 그이상의 만곡가능한 외부프레임 부재로 만들어진다. 이 공정은
a) 하나 또는 그이상의 만곡가능한 외부프레임 부재 내에 있는 슬롯을 미리선택된 부착영역에 형성하기, 그런데 슬롯은 내주표면과 외주 표면을 포함함;
b) 국부가열을 통해 하나 또는 그이상의 외부 프레임 부재상에 있는 미리정해진 영역을 연화시키기;
c) 특정한 운송수단 외형에 상대적으로 미리 정해진 방향으로 미리 정해진 영역 각각에서 하나 또는 그이상의 만곡가능한 외부프레임 부재들을 다양한 미리 정해진 반경으로 굽히기;
d) 미리 정해진 영역에 구조적 완전성을 증가시키도록 하나 또는 그이상의 만곡가능한 외부프레임 부재들을 굽힌 후에 미리 정해진 연화된 영역을 적어도 부분적으로 단단하게 하기;
e) 말단부, 인접단부 및 횡단면 외형을 갖는 적어도 하나의 제 1 단부를 갖춘 적어도 하나의 횡부재를 형성하기;
f) 국부가열을 통해 적어도 하나의 횡부재의 인접단부를 연화시키기;
g) 제 1 단부의 변형되기 전 횡단면 외형을 변화시키고 다시 하나 또는 그이상의 외부프레임 부재 내에 대응하는 슬롯들 내로 제 1 단부들이 삽입되는 것을 배제하도록 한 대응하는 슬롯의 내주표면에 인접하여 작동할 수 있게 위치하는 멈춤쇠 부분을 만들어내기 위해 제 1 단부 각각의 연화된 인접 단부의 적어도 한 부분을 변형시키기;
h) 굽은 하나 또는 그이상의 외부프레임 부재들 사이에 조인트를 형성하도록 이 부재들 내에 있는 슬롯들중 대응하는 것 내에 적어도 하나의 횡부재의 제 1 단부를 삽입하기;
i) 연화되기 전의 경도를 회복하도록 국부적으로 연화된 인접단부를 단단하게 하기의 단계를 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 공간프레임 장치를 제고하는 공정은 국부가열을 통해 적어도 하나의 횡부재의 제 1 단부들의 말단부들을 연화시키기; 슬롯들중 대응하는 것의 외주 표면에 인접하여 작동할 수 있게 위치한 플랜지 부분을 형성하도록 적어도 하나의 횡부재의 제 1 단부들의 연화된 말단부들의 적어도 한 부분을 변형시키기; 국부가열을 통해 적어도 하나의 횡부재의 말단부들을 연화시키는 단계 후에 국부적으로 연화된 말단부들을 연화되기전 경도로 다시 단단하게 하기의 단계를 포함한다. 따라서, 이런 플랜지 부분들은, 멈춤쇠 또는 칼라 부분들과 협동하여 압축끼워맞춤에 의해 횡부재들을 연속적인 외부프레임 부재들에 고정시키는 것을 돕는다.
본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 공간프레임 장치를 제조하는 공정은 적어도 하나의 횡부재를 형성하는 단계 후에 이 조인트 에 구조적인 완전성을 증가시키는 단계를 포함한다. 조인트에 구조적인 완전성을 증가시키는 이 단계는 슬롯들중 대응하는 것 내에 적어도 하나의 횡부재의 적어도 제 1 단부를 삽입하는 단계에 앞서 적어도 하나의 횡부재의 적어도 제 1 단부의 적어도 한 부분내에 슬리브 부재 또는 페룰의 적어도 한 부분을 삽입하는 단계를 포함한다.
상기 바람직한 실시예에 있어서, 슬리브 부재는 외부단부와 내부 단부를 포함하고, 적어도 하나의 횡부재의 적어도 제 1 단부는 채널영역을 포함한다. 슬롯들중 대응하는 것내에 적어도 하나의 횡부재의 적어도 제 1 단부들을 삽입하는 단계는 적어도 하나의 횡부재의 채널영역내에 슬리브 부재의 내부단부를 삽입하기; 슬리브 부재의 외부단부의 적어도 미리정해진 부분이 슬롯들중 해당하는 것의 외주표면을 지나 뻗을때까지 적어도 하나의 횡부재 의 적어도 제 1 단부를 그리고 다시 슬리브 부재를 슬롯들중 대응하는 것내로 삽입하기; 국부가열을 통해 슬리브 부재의 외부 단부를 연화시키기; 대응하는 슬롯의 외주표면에 인접하여 작동할 수 있게 위치한 플랜지부분을 형성하도록 슬리브 부재의 연화된 외부단부의 적어도 한 부분을 변형시키기; 슬리브부재의 국부적으로 연화된 외부단부를 연화되기전 경도로 다시 단단하게 하기의 단계를 포함한다.
또다른 실시예에 있어서, 공간프레임 장치를 제조하는 공정은 미리선택된 부착영역에서 하나 또는 그 이상의 만곡가능한 외부 프레임부재 내에 슬롯들을 형성하는 단계에 앞서, 하나 또는 그이상의 만곡가능한 외부프레임 부재들로써 사용될 하나 또는 그이상의 거의 직선의 압출성형물을 형성하도록 빌릿(billet)을 압출성형하는 단계를 포함한다. 부가해서, 특정한 운송수단 외형에 상대적인 미리 정해진 방향으로 미리 정해진 영역 각각에서 하나 또는 그이상의 만곡될 수 있는 외부프레임 부재를 다양한 미리 정해진 반경으로 만곡되게 하는 단계는 하나 또는 그 이상의 연속적인 외부프레임 부재로 만든 공간프레임 장치를 형성하도록, 원하는 크기로 하나 또는 그이상의 만곡될 수 있는 외부프레임 부재의 만곡될 부분을 위치시키는 단계를 포함한다.
본 발명은 많은 다른 형태의 실시예들을 수용할 수 있는 동시에, 본 발표는 본 발명의 원리의 예시로써 여겨져야 하고 예시된 실시예들에 본 발명을 국한시키려는 것이 아니라는 이해를 돕도록 도면을 참고하여 자세히 설명하겠다.
기존의 자동차 공간프레임(20)이 제 1 도에 나타나 있는데, 마디(21, 제 2 도 참조)와 같은 다수의 연결요소 또는 마디, 횡부재(26, 27)와 같은 다수의 관형 횡부재, 개개의 프레임부분 (22~24)과 같은 다수의 개별적인 관형 프레임 부분을 포함한다. 제 2 도에 자세히 도시되었듯이, 각각의 마디는 참조번호 28 및 29와 같은 삽입단부들을 포함하는데, 이 단부들은 참조번호 22,23과 같은 개개의 프레임 부분중 대응하는 것의 중공단부 부분들내로 그리고 참조번호 26,27과 같은 횡부재들중 해당하는 것의 중공단부 부분들내로 삽입될 수 있다. 기존의 용접기술 또는 접착제를 사용하여 기존의 횡부재들의 중공단부들 내에 그리고 개개의 프레임 부분들 내에 마디의 삽입단부가 실제적으로 고정될 수 있다. 일단 완전히 연결되면, 기존의 공간프레임(20)은 다수의 개별적으로 연결된 프레임부분들, 다수의 연결마디, 외부프레임 부재들을 직립배향으로 유지시킬 다수의 횡부재로 구성된 두개의 외부프레임 부재(25)를 포함한다.
본 발명의 공간프레임 장치(30)는 제 3 도에 도시되어 있는데, 두개의 연속적인 외부프레임 수단(31, 32) 및 횡부재 수단(34~48) 을 포함한다. 연속적인 외부프레임 수단(31,32)은 거의 직선의 샤프트(31', 제 4 도 참조)상에 더욱 뚜렷하게 나타나 있듯이, 슬롯수단(50~58)과 같은 다수의 미리 선택된 부착영역(슬롯 수단)을 포함하는데, 이것은 참조번호 61 내지 66과 같은 다수의 만곡영역 및 연속적인 외부프레임 수단(31)을 형성하는데 사용될 것이다. 아래에서 더욱 자세히 설명되듯이, 각각의 만곡영역은 국부가열을 통해 거의 직선의 샤프트(31', 제 4 도 참조)상에서 미리 정해진 영역(61'~66')을 연화시킨후, 제 3 도에 도시된 자동차 외형과 같은 특정한 차량외형에 맞도록 미리 정해진 방향으로 미리 정해진 연화된 각각의 영역에서 샤프트를 다양한 미리 정해진 반경으로 굽힘으로써 형성된다. 참조번호 36와 같은 횡부재수단중 대응하는 것의 한 부분을 작동할 수 있게 수용하는 참조번호 52(제 5 도 참조)와 같은 슬롯 각각은 내주표면(90), 외주표면(91) 및 내부용적(92)을 포함한다.
참조번호 36과 같은 횡부재수단이 제 5 도에 도시되어 있는데, 참조번호 70과 같은 제 1 단부, 제 2 단부(도시되지 않음), 참조번호 72인 내부표면, 채널영역(73)을 한정짓는 내부용적을 포함한다. 횡부재수단의 제 1 및 제 2 단부는 참조번호 83인 플랜지부분을 갖는 참조번호 80인 말단부, 칼라부분(82)과 같은 멈춤쇠 또는 칼라부분을 갖는 참조번호 81인 말단부를 포함한다. 이 실시예에 있어서, 칼라부분(82)은, 비록 쥐거나 죄는 것과 같은 칼라 형성을 위한 다른 기술이 또한 예상되더라도, 횡부재수단의 제 1 단부(70)를 스웨이징(swaging) 하여 형성된다.
횡부재수단의 제 1 및 제 2 단부 각각은 대응하는 참조번호 52인(제 5 도 참조) 대응하는 슬롯 내로 작동할 수 있게 삽입되는데 이 슬롯에서 단부들은 제 3 도에 도시되었듯이, 공간프레임 장치 (30)를 직립배향으로 유지시키도록 제자리에 고정된다. 자세히 설명되듯이, 이러한 고정은 횡부재수단과 대응 슬롯들의 단부들 사이의 잠금 조인트로부터 기인한다. 이런 잠금조인트는 대응슬롯 (52)의 참조번호 90인 내주표면에 기대어 누른후 플랜지 부분(83)을 형성하여 위치시키는, 횡부재수단(36)의 칼라부분(82)에 의해서 달성되는데, 플랜지 부분은 외주표면(91)에 기대어 눌려 그사이에 압축끼워맞춤을 형성한다. 설명된바와 같이, 플랜지가 대어지고 칼라가 대어진 부분들은 국부가열을 통해 횡부재수단의 말단부와 인접단부를 연화시킨 후, 칼라와 플랜지 부분이 만들어질 때까지 이 단부들을 변형시킴으로써 형성된다.
강도강화수단(95)이 제 5 도에 대안적인 형태로 도시되어 있는데, 외부표면(96), 내부변부(97), 외부변부(98)를 갖는 슬리브 부재 또는 페룰을 포함한다. 슬리브부재는 참조번호 52인 대응하는 슬롯수단 내에 횡부재수단의 각각의 단부를 삽입할 때 형성된 조인트에 강도를 증가시키기 위해 참조번호 36과 같은 횡부재의 제 1 단부(70)와 같은 각각의 단부의 채널영역(73)내에 삽입된다. 횡부재수단에 슬리브부재(95)의 고정은, 비록 횡부재수단에 슬리브 부재의 용접 또는 접착과 같은 다른 기존의 고정기술이 가능하더라도, 대응하는 횡부재 수단의 각각의 단부의 채널영역(73, 제 5 도 참조)같은 채널영역의 적어도 한 부분과 슬리브 부재의 외부표면(96) 사이의 억지끼워맞춤에 의해서 달성될 수 있다. 또한, 연속적인 외부프레임 수단의 대안적인 구조가 제 5 도에 도시되어 있는데, 연속적인 외부프레임 수단은 고정부분(127, 128)에 의해서 함께 고정되는 두개의 반쪽(125, 126)으로 만들어진다. 이런 고정부분에 부가해서, 예로, 용접에 의해서 또 다른 고정이 유지될 수 있다.
칼라부분(82')의 대안적인 구조가 제 6 도에 도시되어 있는데, 칼라부분은 대응하는 슬롯수단(52)의 내주변부에 인접하여 작동할 수 있게 위치한다. 이런 칼라부분은 횡부재수단의 제 1 단부 (70)의 말단부(81)를 먼저 연화시킨뒤 칼라가 형성될때까지 연화된 영역을 스웨징에 반대되게 죔으로써 형성된다. 비록 이 실시예는 페룰을 사용하지 않고 도시되었더라도, 실제로는 이런 보강재를 생각할 수 있다.
횡부재수단(36')이 제 7 과 8 도에 도시되어 있는데, I-빔 외형을 갖는 연속적인 외부프레임수단(100, 제 7 도 참조)의 슬롯수단(52')같은 대응 슬롯수단 내에 작동할 수 있게 부착되어 있다. 참조번호 36'과 같은 해당하는 횡부재수단은 슬롯수단 (52')내에, 그리고 다시 연속적인 외부프레임 수단(100)에 압축 끼워맞춤을 통하여 작동할 수 있게 고정되는데, 횡부재 수단의 플랜지 및 칼라부분(83', 82")은 작동할 수 있게 눌려 I-빔의 확장부분(103, 104) 주변에 유지된다.
제 7 과 8 도에는 슬리브 부재(110, 제 8 도 참조)를 이용할 뿐만아니라, 잠금조인트를 부가적으로 고정시키는데 사용되는 교호하는 이중으로 굽은 플랜지부분(106, 제 7 도 참조)에 도시되어 있다. 비록 슬리브 부재가 제 5 도에 도시되었듯이, 슬리브 부재(95)와 거의 같은 외형을 갖더라도, 슬리브부재(110)는 대응하는 횡부재 수단의 플랜지부분(83', 제 8 도 참조)을 지날 뿐만 아니라, 대응하는 슬롯수단의 외주표면을 넘어서 뻗는 플랜지 부분(112)을 갖는 외부단부(98')를 부가적으로 포함한다. 슬리브 부재상에 있는 이런 플랜지는 조인트를 부가적으로 고정시키고 또는 횡부재수단 자체를 부가적으로 고정시킨다. 도시되지는 않았지만, 이런 부가적인 고정은 대응하는 횡부재 수단의 단부에 슬리브 부재를 용접하거나 또는 접착제를 이용해 동여맴으로써 이루어질 수 있다. 더구나, 이런 플랜지가 대어진 슬리브 부재를 사용할때, 횡부재 수단의 대응하는 단부의 말단부를 플랜지 부분없이 만들 수 있다. 따라서, 슬리브 부재 상에 있는 플랜지와 횡부재수단의 단부의 말단부상에 있는 칼라 부분이 대응하는 슬롯수단의 내주 및 외주표면을 누름으로써, 대응하는 슬롯에 인접한 압축끼워 맞춤을 통하여 연속적인 프레임 수단에 횡부재수단이 잠길 수 있게 맞물린다.
연속적인 외부프레임 수단(130)의 대안적인 실시예가 제 9 와 10 도에 도시되어 있는데, 제 1 반쪽(131)과 제 2 반쪽(132)을 포함한다. 이런 반쪽 각각은 립부분(lip portion, 133, 134 와 135, 136)을 포함하는데, 이 립들은 단일 프레임 부분을 형성하도록 함께 고정된다. 이런 구조가 사용될 때, 립부분의 미리 정해진 단편은 횡부재 수단의 대응하는 단부의 수용을 촉진하도록 그리고 다시, 플랜지와 칼라부분이 형성되어 위치지워지는 것을 촉진하도록 슬롯이 형성될 때 제거된다. 비록 거의 직사각형이고 I-빔 형인 연속적인 외부프레임 수단이 알려져 있지만, 다른 것들 중에서도 원형 및 육각형 구조 또한 생각할 수 있다.
공간프레임 장치(30, 제 1 도 참조)를 만드는 공정은 먼저 참조번호 31(제 4 도 참조)과 같은 직선부분을 압출성형한 후, 이 압출성형물을 프레스에서 누름으로써 이루어진다. 비록 이런 압출성형 재료로 몇몇 물질이 사용될 수 있지만, 다양한 경도를 갖는 6000 시리즈의 알루미늄 합금이 바람직하다. 더구나, 비록 중공압출성형물이(상대적으로 가벼운 중량과 최소화된 질량으로 인해) 하나 또는 그 이상의 연속적인 외부프레임 수단(31, 32, 제 1 도 참조)을 촉진하기 위해 바람직할지라도, 비압출성형된 단편뿐만 아니라, I-빔 외형(100, 제 7 도 참조)을 갖는 압출성형물과 같은 단단한 압출성형물을 사용하는 것을 생각할 수 있다.
압출성형물은 가압된 후에, 거의 직선으로 펴지고 그 다음 열처리되어 요구되는 특별한 차량외형에 적합한 특별한 길이로 잘린다. 따라서, 일단 잘리면, 참조번호 50내지 58(제 4 도 참조)과 같은 필요한 갯수의 슬롯이 해당하는 횡부재(34-38, 제 3 도 참조)의 단부 부분을 수용하도록 압출성형물내에 형성된다. 이런 슬롯들을 특정한 차량 외형에 요구되는 구조적인 연결과 관련된 미리 정해진 패턴과 일치하게 죔조작을 통해 형성될 수 있거나, 또는 다른 기존의 슬롯 성형기술에 의해 형성될 수 있다.
슬롯이 압출성형물 내에 형성된 후에, 미리 정해진 영역 (61'~66', 제 4 도 참조)과 같은 특정한 갯수의 미리 정해진 영역이 국부가열을 통해 연화되어 미리 정해진 연화된 영역에서 선형 압출성형물에 적어도 일시적이나마 연성을 증가시킨다. 국부가열에 의해 미리 정해진 영역을 연화시키기 위한 한가지 방법은 고강도 알루미늄 사다리구조의 형성 공정이라는 명칭의 조셉 씨. 베네디크에서 부여된 미국특허번호 4,766,664 호에 소개되어 있다. 이런 공정에서, 유도코일은 가열된후 다시 연화될 특정영역과 작동할 수 있게 접촉하도록 놓이는데, 연화되는 영역의 인접한 부분에는 단지 최소의 열이 전달된다. 비록 유도코일을 사용할 수 있지만(미국특허번호 4,766,664 호에 소개된 것처럼), 국부영역에 일시적으로 연성을 증가시키는 다른 기존의 가열공정을 생각할 수도 있다.
횡방향의 압출성형물이 국부적으로 연화된 후에, 미리정해진 영역 각각은 특정한 차량 외형과 관련된 미리 정해진 방향으로 다양한 반경으로 만곡된다. 이런 만곡은 수동으로 수행되거나, 또는 특정한 차량외형과 관련된 만곡 위치 및 특별한 만곡요구들로 프로그램된 자동만곡 장치상에서 수행될 수도 있다. 따라서, 이러한 만곡은 거의 방해받지 않는 단일 압출성형물로 만들어지는 참조번호 31, 32(제 3 도 참조)와 같은 하나 또는 그이상의 연속적인 외부프레임 부분의 형성을 초래한다.
연속적인 외부프레임 부분이 완전히 형성되었을 때, 국부적으로 연화된 영역 각각은 원하는대로, 연화되기 전 강도로 다시 단단해 진다. 회복될 경도의 크기는 특정한 미리 정해진 영역에 열이 가해지는 시간의 길이 뿐만아니라 가해진 열의 세기, 가열전 합금에 있는 침전물의 양, 연속적인 외부프레임 부분의 형성에 사용되는 특정한 합금의 형식에 달려 있다.
압출성형되는 연속적인 외부프레임 부재에 부가하여, 본 공정은 또한 참조번호 70(제 5 도 참조)과 같은 제 1 단부들, 제 2 단부들(도시되지 않음), 제 1 및 제 2 단부 각각에 있는 말단부 및 인접단부(80, 81, 제 5 도 참조)를 갖는 압출성형 횡부재(34~48, 제 3 도 참조)를 포함한다. 횡부재가 압출성형된 후에, 각각의 인접단부들은 연속적인 외부프레임 부재들에 사용된 것과 같거나 유사한 국부적인 가열공정에 의해서 국부적으로 연화된다. 일단 연화되면, 인접단부들은 칼라부분(82, 제 5 도 참조), 참조번호 82'(제 6 도 참조)와 같은 칼라부분을 형성하도록 변형된다. 칼라부분(82, 제 5 도 참조)의 형성은 기존의 스웨징 기술을 이용하여 달성될 수 있는 반면에, 칼라부분(82', 제 6 도 참조)의 형성은 횡부재의 연화된 부분을 단순히 쥐거나 죔으로써 형성될 수 있다. 칼라 부분들은 형성된 후에, 기존의 경화방법을 이용하여 연화되기 전의 경도로 다시 경화될 수 있다.
일단 칼라부분들이 형성되면, 횡부재수단의 제 1 및 제 2 단부는 참조번호 80과 같은 말단부들이 그사이에 조인트를 형성하도록 슬롯의 참조번호 91과 같은 외주표면을 통과하여 뻗을 때까지 참조번호 52(제 5 도 참조)와 같은 해당 슬롯 내에 작동할 수 있게 삽입될 수 있다. 조인트가 형성된 후에, 참조번호 80과 같은 말단부들은 국부가열을 통해 연화된 후 변형되어 참조번호 83과 같은 플랜지 부분을 형성하는데, 이 플랜지 부분은 그다음에 변화되기 전의 경도로 다시 경화된다. 플랜지 부분과 칼라부분은 플랜지 부분이 대응하는 슬롯(52)의 참조번호 99(제 5 도 참조)와 같은 외주표면에 기대어 눌리도록, 그리고 칼라부분(82)은 슬롯의 참조번호 90과 같은 내주표면에 기대어 눌려 그사이에 압축 끼워맞춤을 초래하고, 다시 연속적인 외부프레임 부분에 각각의 횡부재를 잠그도록 위치한다.
조인트를 부가적으로 보강할 필요가 있으면, 횡부재의 제 1 및 제 2 단부의 채널영역(73, 제 5 도 참조)과 같은 채널영역내에 슬리브 부재(95, 제 5 도 참조)와 같은 슬리브 부재 또는 페룰 또는 슬리브 부재(110, 제 8 도 참조)가 삽입될 수 있다. 제 5 도에서 알 수 있듯이, 이런 슬리브 부재는 횡부재들의 각각의 단부들의 채널영역 내에 완전히 그리고 다시 대응하는 슬롯내에 완전히 삽입될 수 있다. 대안적으로, 슬리브 부재들은 대응하는 횡부재의 각각의 단부의 말단부들을 넘어 뻗는 참조번호 98'(제 8 도 참조)과 같은 외부단부들을 가질 수 있다. 따라서, 이런 단부가 확장되는 슬리브 부재를 사용할 때, 그 외부 단부는 국부적인 열전달을 통해 연화된 후 변형되어 횡부재에 또는 횡부재와 더욱 고정되도록 플랜지부분(112, 제 8 도 참조)을 형성할 수 있다. 이런 슬리브 부재는 용접 또는 접착을 통해 그리고/또는 그 사이의 억지끼워맞춤을 통해 횡부재에 부착될 수 있다.
앞의 설명과 도면들은 본 발명을 단순히 설명하고 예시할 뿐이며 본 발명은 본 기술분야의 전문가들이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고서 본 발명에 변형 및 변화를 일으킬 수 있기 때문에 본 청구항들이 제한되는 것을 제외하고는 제한되지 않는다.

Claims (12)

  1. 자동차와 비행기 같은 다양한 운반수단의 구축에 사용하며, 완전히 조립될 때 운반수단의 상당한 하중을 구조적으로 지탱할 수 있는 공간프레임 장치에 있어서, 상기 공간프레임장치가
    - 운반수단에 외부프레임을 제공하기 위한 하나이상의 연속적인 외부프레임 수단과,
    - 하나이상의 사전선택된 부착지대를 포함하는 상기 하나이상의 연속적 외부프레임 수단과;
    - 공간프레임 장치의 상기 하나이상의 연속적인 외부프레임 수단을 세워진 방향으로 작동가능하게 이을 뿐만아니라 구조적인 강성을 증가시키도록 상기 하나이상의 사전선택된 부착지대중 대응지대에 상기 하나이상의 외부프레임 수단에 작동가능하게 부착된 제 1 단부를 가지는 하나이상의 교차-부재 수단과;
    - 상기 하나이상의 교차-부재수단의 상기 제 1 단부의 해당 단부의 일부를 작동 가능하게 수용하기 위해 하나이상의 상기 사전선택된 지대의 최소한 일부에 통과되어 일체로 형성된 슬롯 수단; 및
    - 상기 세워진 방향으로 상기 공간 프레임 장치를 교대로 잠그기 위해서 상기 하나이상의 연속적인 외부프레임 수단의 각 대응 슬롯수단 내에 상기 하나이상의 교차-부재수단의 상기 제 1 단부를 작동가능하게 잠그도록 상기 대응 슬롯수단과 상기 하나 이상의 교차-부재수단의 상기 제 1 단부의 일부와 작동가능하게 조합되는 잠금수단과,
    - 상기 대응 슬롯수단 내에 상기 제 1 단부가 제한된 작동을 할 수 있는 위치를 유지하도록 국부적 가열을 통해 유연해진 후 변형된 상기 교차-부재수단의 상기 제 1 단부의 일부에 포함되는 상기 잠금수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 공간프레임장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 교차-부재 수단과 상기 하나이상의 연속적인 외부프레임 수단사이의 조인트를 이루도록, 상기 대응슬롯수단내의 상기 교차-부재 수단이 상기 제 1 단부를 작동가능하도록 수용하고, 상기 공간프레임 장치가 상기 조인트에 부과된 응력에 대한 강성을 교대로 증가시키기 위해, 증가된 구조적 일체성을 부여하도록 상기 조인트와 작동가능하게 조합되는 강도 증강 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 공간프레임 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 하나이상의 교차-부재수단은 유한한 두께의 벽과 채널지대를 한정하는 내부표면을 더욱 포함하며, 상기 강도 증강수단은 상기 조인트내의 상기 교차-부재수단의 상기 유한한 벽두께를 보강하기 위해서 상기 제 1 단부의 상기 내부표면에 인접한 상기 하나이상의 교차-부재수단의 상기 채널지대의 일부내에 위치한 하나이상의 슬리이브 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 공간프레임 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 하나이상의 교차-부재수단의 상기 제 1 단부의 상기 채널지대의 일부 내에 상기 최소한 하나의 슬리이브 부재를 유지하도록 상기 하나이상의 교차-부재수단의 상기 제 1 단부가 억지 끼워맞춤으로 집합적으로 이루어지는 외경을 가지는 것을 특징으로 하는 공간프레임 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 슬리이브 부재는 상기 하나이상의 교차-부재 수단의 상기 제 1 단부의 상기 채널지대 내에 작동 가능하게 위치한 내부 모서리와 상기 슬롯수단을 통과하여 연장되는 외부 모서리를 포함하며 상기 슬롯수단은 내측 주변 표면과 외측 주변표면을 포함하고, 상기 잠금수단은 국부적인 가열을 통해 유연해진 후 변형된 상기 슬리이브 부재의 상기 외부모서리의 일부에 포함되어 상기 슬롯 수단의 상기 외주표면에 인접하여 작동가능하게 위치한 플랜지부를 형성하며 상기 해당 슬롯 수단내의 상기 하나이상의 교차-부재 수단의 제 1 단부중의 하나의 고정을 증대시키는 것을 특징으로 하는 공간프레임 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 하나이상의 교차-부재수단의 상기 제 1 단부는 상기 슬롯수단의 상기 내주표면에 인접하여 작동가능하게 위치될 수 있는 근접단부를 포함하며, 상기 근접단부 각각은 국부적인 가열을 통해 유연해진 후 변형되어서 상기 슬롯수단의 상기 내주표면에 인접하여 멈춤쇠 부분을 형성하는 것을 특징으로 하는 공간프레임 장치.
  7. 제2항에 있어서, 상기 슬롯수단의 해당부위내의 상기 하나이상의 교차-부재수단의 상기 제 1 단부의 일부를 유지하도록, 상기 각 슬롯수단은 내부크기를 가지며 상기 하나이상의 교차-부재 수단의 상기 제 1 단부 각각은 외부크기를 가짐에 따라 사이에 억지 끼워맞춤을 형성하는 것을 특징으로 하는 공간프레임 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 하나이상의 교차-부재수단의 상기 제 1 단부는 먼단부와 근접단부를 포함하고, 상기 먼단부는 상기 제 1 단부가 위치된 상기 해당 슬롯수단을 통해 연장되며 상기 슬롯은 내주표면 및 외주표면을 포함하고, 상기 고정수단은
    - 국부적인 가열로 유연해진 후 변형되어서 상기 슬롯수단의 상기 내주표면에 인접한 멈춤쇠부를 형성하는 상기 근접부, 그리고
    - 국부적인 가열로 유연해진 후 변형되어서 상기 해당슬롯수단의 상기 외주표면에 작동가능하게 인접하여 위치한 하나이상의 플랜지 지대를 형성하여 상기 하나이상의 교차-부재 수단의 상기 제 1 단부와 상기 해당 슬롯 수단에 잠겨진 조인트를 형성하는 것을 특징으로 하는 공간프레임 장치.
  9. 자동차와 비행기와 같은 운반수단에 사용되며, 공간프레임 장치는 사전선택된 부착지대를 가지는 하나이상의 굽힐 수 있는 외부프레임으로 구축되며,
    - 사전선택된 부착지대에서 하나이상의 굽힐 수 있는 외부 프레임 부재에 슬롯을 형성하며;(슬롯은 내주표면과 외주표면을 포함한다)
    - 지정된 운반수단 구성에 따라서 사전결정된 방향으로 사전 결정된 지역에 있는 하나이상의 굽힐 수 있는 외부프레임 부재를 다양한 사전결정된 반지름으로 구부리며;
    - 사전결정된 영역에 구조적 일체성을 증대하기 위해서 하나 이상의 구부릴 수 있는 외부프레임 부재를 구부린 이후에 사전 결정된 유연한 영역을 부분적으로 단단하게 하며;
    - 먼단부, 근접단부 및 가로단면 형상을 가지는 제 1 단부를 가진 최소한 하나의 교차-부재를 형성하며;
    - 국부적인 가열로 하나이상의 교차-부재의 근접단부를 유연하게 하며;
    - 사이에 조인트를 형성하도록 구부러진 하나이상의 외부프레임 부재에 있는 해당 슬롯에 하나이상의 교차부재의 제 1 단부를 삽입하며;
    제 1 단부의 유연해진 근접단부의 일부를 변형하여 사전변형된 가로단면 형상을 변형시켜서 하나이상의 외부프레임 부재에 있는 해당슬롯에 제 1 단부의 삽입을 위해 해당 슬롯의 내주표면에 인접하여 위치한 멈춤쇠 부위를 발생시키며; 그리고
    - 국부적으로 유연해진 근접단부를 사전 유연해진 경도로 다시 단단하게 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공간프레임 장치 제조방법.
  10. 제9항에 있어서,
    - 국부적인 가열로 하나이상의 가로부재의 제 1 단부중 먼단부를 유연하게 하며;
    - 하나이상의 가로부재의 제 1 단부중 유연해진 먼단부의 하나이상의 일부를 변형시켜 해당 슬롯의 외주표면에 작동가능하게 인접하여 위치한 플랜지부를 형성하며; 그리고
    - 국부적인 가열로 하나이상의 가로부재를 유연하게 하는 단계 이후에 사전 유연해진 경도로 국부적으로 유연해진 경도로 국부적으로 먼단부를 다시 단단하게 하며,
    - 해당슬롯 내에 제 1 단부를 잠그기 위해서 슬롯의 외주 및 내주표면에 대해 멈춤쇠 부위와 플랜지 부위를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제9항에 있어서, 하나이상의 가로-부재를 형성하는 단계이후에 해당슬롯에 있는 하나이상의 가로-부재의 제 1 단부를 삽입하는 단계이전에 하나이상의 가로-부재의 제 1 단부의 일부 내에 슬리이브 부재의 일부를 삽입하는 단계를 포함하는 조인트에 구조적 일체성을 증가시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제11항에 있어서, 슬리이브 부재가 외부단부 및 외부단부를 포함하고 하나이상의 가로-부재의 제 1 단부가 채널지대를 포함하고, 해당슬롯에 하나이상의 가로부재의 제 1 단부를 삽입하는 단계가
    - 하나이상의 가로-부재의 채널지대내에 슬리이브 부재의 내부단부를 삽입시키고;
    - 하나이상의 가로-부재의 제 1 단부와 교대로 슬리이브 부재를 슬리이브 부재의 외부단부의 사전결정된 부위가 해당슬롯의 외주표면을 통과해 연장될 때까지 해당슬롯에 삽입시키고;
    - 국부적인 가열로 슬리이브 부재의 외부단부를 유연하게 하고;
    - 슬리이브 부재의 유연해진 외부단부의 일부를 변형 시켜 해당슬롯의 외주표면에 작동가능하게 인접해 위치한 플랜지부를 형성하며; 그리고
    - 사전 유연해진 경도로 슬리이브 부재의 국부적으로 유연해진 외부단부를 경화시키는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
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