JP3290216B2 - 突き合わせエッジに沿って2つの部材を連結する連結構造および連結方法 - Google Patents
突き合わせエッジに沿って2つの部材を連結する連結構造および連結方法Info
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Description
5001816号明細書に開示された種類の、共通の区
間に沿って互いにほぼ平行に延びる二つの部材を固定連
結するための改良方法に関し、特にクランプリングまた
は圧縮リングの互いに向き合ったエッジを固定連結する
ための方法およびこの方法によって作られた製品に係わ
る。
るように、例えば軸または管状部材のような円筒部材の
外周領域に沿ってほぼ管状の要素を締付けるために、こ
れまではいわゆるクランプリングが使用されて来た。
ゆる“エティーカー”の耳を有するクランプリングの使
用は、或る条件の下では、特に例えばスペース条件が突
出した部材を許容しないときには適していない。
または圧縮リングが使用された。このリングは締付けの
ために、連結部を外部から収縮またはプレスするかある
いは円筒状部材を膨張させることによって二つの管状部
材を互いにプレスする。
要求される直径を有するパイプからリング状セグメント
を鋸挽き、押抜きまたは切断することによって作られ
る。しかしながら、このような製造は欠点があることが
判った。なぜなら、 (a)新しく製作したパイプのバリ取りをしなければな
らず、他の加工ステップ必要とする。 (b)ステンレス鋼だけしか使用できない。亜鉛メッキ
部品は使用できない。なぜなら、リングが損傷するから
である。すなわち、鋸挽き、押抜きまたは切断エッジに
沿って、亜鉛メッキが欠けるからである。 (c)一つのパイプ直径を有する一つのリング寸法しか
作ることができない。
を作るときの欠点あるいはいわゆる座金を曲げるときの
欠点は、前述の米国特許に述べられている。これらの欠
点を解消するために、上述の本出願人の米国特許は、リ
ングを作るための互いに向き合った末端帯エッジの連結
構造と、特に引張りや圧縮応力を受ける二つのエッジの
連結構造を開示している。そのために、上述の米国特許
は、一方のエッジに設けられた保持要素と、一方のエッ
ジに設けられた少なくとも一つの突起を提案した。この
保持要素はエッジ方向に見て背後から他方のエッジに設
けた切欠きに形状補完的に係合する。突起は保持要素に
対して側方へずらしてある。突起はほぼエッジ方向にお
いて、切欠きを備えた部材に形状補完的に突き合わせら
れている。
結部を固定するために、少なくとも一つの相互かみ合い
部を連結部に設けることを提案した。このかみ合い部は
エッジの共通区間に沿った押抜き、リベット状冷間変形
およびまたはスポット溶接によって形成される。しかし
ながら、スポット溶接やろう付けまたははんだ付けは、
本出願人の上述の米国特許では、ステンレス鋼以外の材
料であるので、推奨されなかった。これは次のような理
解に基づいている。すなわち、ステンレス鋼を除いて、
実際には亜鉛メッキした材料または他の方法で被覆した
材料のような材料については、スポット溶接が実行不可
能であるという理解に基づいている。二つのエッジの連
結部の付加的な固定部やかみ合い部は、各々の場合、幾
つかのセグメントを含んでいる。従って、確実なかみ合
いを保証するために、押抜きや冷間材料移動によってこ
れができない場合には、幾つかのスポット溶接継手を設
けなければならない。これは実際には、幾つかのスポッ
ト溶接個所を設けなければならないことを意味する。
溶接連結部を形成するために、慣用の抵抗スポット溶接
を使用する個々のスポット溶接個所は、或る大きさの直
径を有していなければならない。締付け帯が狭ければ狭
いほど、必要な直径を有するスポット溶接個所の適合は
一層困難になる。
プロセスによって材料の亜鉛メッキ表面の質の低下また
は損傷を生じないで、上記の米国特許第5001816
号明細書に記載されたようなクランプリングを溶接連結
可能にすることである。
レーザービーム溶接を用いることにより、上述のすべて
の欠点と制限がきわめて簡単に除去できることが判っ
た。
る。ベース材料としてどんなものでも使用可能であり、
レーザービーム溶接にさらすことができる。すなわち、
ステンレス鋼や亜鉛メッキ鋼のような被覆された帯材料
を使用することができる。
ットは、直径がきわめて小さい。レーザービーム溶接
は、溶接スポットが小さい場合でも、帯材料の厚さ全体
を通過する。
さな直径寸法により、あらゆる幅の帯、例えば約5mm
からの帯またはそれより狭い帯でも、この方法を適用可
能である。
および効果は、添付の図に関連する次の説明から一層明
らかになるであろう。図は本発明による幾つかの例を、
図示のためにのみ示している。
使用されている。図1〜3は本発明による連結部の異な
る変形例を示している。連結部はそれぞれ、連結すべき
端部エッジに対して垂直方向上方から、部材を見た平面
図である。
エッジ3,7に沿って互いに連結される。この板状の部
材1,5は板、帯状部品、比較的に薄壁状の棒等であ
る。保持要素、すなわち保持舌片9が一方のエッジ3に
設けられている。この保持舌片は側方へ突出する2個の
耳状要素を備えている。図1,2では、舌片9は2個の
耳10,11を備え、図3では突出する耳11を1個だ
け備えている。舌片9は部材5の対応する合同の切欠き
13、すなわち補完的な形の切欠き13に係合してい
る。それにより、舌片9は、2個の耳10,11によっ
て二つの部分14,15に沿って、エッジ方向に見て背
後から切欠き13に係合する。
応力を受けると、部分14,15の背後に位置する部材
5の領域が、舌片9から側方へ移動しようとし、その結
果舌片9は切欠き13から外へ引張られるかまたは押し
出される。この二つの領域において側方へ曲がらないよ
うにするために、一方のエッジ3に2個の突起17,1
9が設けられている。この2個の突起17,19は部材
5の部分18,20に突き合わせられ、従って部分1
8,20の後部あるいは部分14,15の後部の方への
二つの領域の側方曲がりを生じないように作用する。2
個の突起17,19のこの配置により、エッジ3,7に
沿った二つの部材1,5の連結は引張りや圧縮に抗して
確実に行われる。2個の突起17,19はエッジ3に沿
った端面に、あるいは舌片9とエッジ3の端部の間に配
置可能である。
備えている。この耳は部分14に沿って背後から切欠き
13に係合する。この実施例において、少なくとも部分
20に沿って部材5に突き合わせられる突起19は1個
しか必要でない。突起19は部分14,20の後部の方
への部材5の領域の側方曲がりを生じないように作用す
る。
に沿った二つの部材1,5の間の連結部を示している。
それによって、一方のエッジ3に設けた2個の保持要素
または舌片29は対応する切欠き23に係合する。本発
明による連結部の図4に示した実施例では、隣接する2
個の舌片29の間に突起が設けられていない。なぜな
ら、舌片29がその間に位置する部材5の領域の側方へ
の曲がりに逆らうように作用するからである。エッジ3
の端面に突起17,19が1個ずつ設けられている。こ
の突起は部品5の部分18または20に突き合わせられ
ている。
固定するために、レーザービーム溶接個所25を設ける
ことが付加的に提案される。この溶接個所は図に示すよ
うに配置することができる。しかし、このレーザービー
ム溶接個所の正確な数とその位置は、与えられた状況、
例えば圧縮または引張りの下での要求を満足するため
に、当業者に知られているように変更可能である。
クランプ帯からなる本発明によるクランプリングを示し
ている。このクランプリングは連結されていない開放状
態が図示してある。クランプ帯は一体に形成してもよい
し、幾つかの部分からなっていてもよい。クランプ帯は
これに対応する数の、すなわち一つまたは幾つかの連結
部を備えている。
3,37は、図1による実施例に似た連結要素を備えて
いる。両側に突出する耳部分40,41を備えた舌片3
9はエッジ33に設けられている。加えて、エッジ33
には突起47,49が設けられている。これに対応し
て、エッジ37に切欠き43が設けられ、側部に沿って
部分48,50が設けられている。この側部にはエッジ
33の要素が挿入または突き合わせ可能である。レーザ
ービームによる付加的な固定が行われる場所は、図6に
おいて“x”によって示してある。
直径に依存して、対応する帯区間を無端帯から切り落と
し可能である。要素は、この帯状区間の二つの端面部分
31,35に対応して、エッジ33,37に沿って押抜
きまたはプレス加工される。クランプリングは、帯区間
をほぼ円形に曲げ、対応して形成された連結要素と共
に、2個のエッジ33,37を組み立てることによって
形成される。連結部の付加的な固定のために、その後、
レーザービーム溶接が行われる。
や帯端部の連結部は、前述の本出願人の米国特許の図7
を参照して詳しく記載されているように、適切な態様で
変形可能である。更に、対応する切欠きに背後から係合
する保持要素または舌片の側方部分は、前述の本出願人
の米国特許に記載されているように、適切な態様で形成
可能である。本発明による連結部は非常に用途が広い。
それによって、保持要素の少なくとも一方の側に、特に
保持要素が対応する切欠きに背後から係合する側に、突
起を設けることは、本発明にとって必須である。
が、本発明はこれに制限されるものではなく、当業者に
知られているように多くの変更や変形の余地がある。従
って、図示し説明した詳細に制限されるものではなく、
特許請求の範囲に含まれるすべての変更や変形を包含す
るものである。
造および方法は、あらゆるベース材料を使用することが
でき、例えばステンレス鋼や亜鉛メッキ鋼のような被覆
された帯材料を使用することができる。更に、レーザー
ビーム溶接によって得られたスポットは、直径がきわめ
て小さく、しかも帯材料の厚さ全体を通過する。
施例の部分平面図である。
である。
面図である。
大きな面積の部材の本発明による連結部の他の変形実施
例の平面図である。
る。
連結開放状態を示す斜視図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 少なくとも共通の区間に沿って互いにほ
ぼ平行に延びる2つのエッジに沿って2つの部材を連結
するための連結構造であって、 一方の部材のエッジ(3,33)から他方の部材のエッ
ジの方へおよびこのエッジを越えて突出する保持手段
(9,29,39)が設けられ、この保持手段が他方の
部材に設けられた切欠き(13,23,43)に、エッ
ジ方向に見て背後から形状補完的に係合し、一方の部材
のエッジ(3,33)に少なくとも1個の突起(17,
19,47,49)が設けられ、この突起が保持手段に
対して側方へずれた位置にあり、二つの部材に引張り力
が生じることによって切欠きを開放しようとする、他方
の部材内でのエッジ方向の曲げ運動を抑制するように、
前記突起が他方の部材に形状補完的に突き合わせられ、 少なくとも1個の保持手段と突起の少なくとも一つの共
通の区間に沿って付加的な溶接固着手段が設けられてい
る、 前記連結構造において、 前記の2つの部材が亜鉛メッキ鋼からなり、前記の付加
的な溶接固着手段がレーザービーム溶接固着手段である
ことを特徴とする連結構造。 - 【請求項2】 保持手段(9,29,39)がエッジ方
向に見て両側で背後から切欠きに係合し、少なくとも2
個の突起(17,19;29;47,49)が設けら
れ、この突起がそれぞれ保持手段に対して側方へずらし
て保持手段の各々の側に配置されていることを特徴とす
る請求項1の連結構造。 - 【請求項3】 保持手段(9,39)が共通の区間のほ
ぼ中央で背後から切欠きに係合し、突起が共通の区間の
一端または両端の領域内に配置されていることを特徴と
する請求項1または2の連結構造。 - 【請求項4】 舌片状保持要素(39)が一方のエッジ
(33)のほぼ中央に設けられ、この保持要素が両側に
耳(40,41)を備え、この耳がエッジ方向に対して
ほぼ平行に突出し、舌片状保持要素の耳が他方のエッジ
(37)のほぼ中央に配置されたほぼ合同の切欠き(4
3)に背後から係合し、舌片状保持要素に対して側方へ
ずれているエッジ(33)の突起(47,49)がそれ
ぞれ、各々の側方のエッジ端部近くに設けられ、それに
よって各突起が切欠き(43)を有する帯状部材(3
5)に、エッジ方向に対してほぼ平行におよび切欠きの
方向に形状補完的に突き合わせられていることを特徴と
する請求項1〜3のいずれか一つの連結構造。 - 【請求項5】 少なくとも2個の保持手段(29)が一
方のエッジ(3)に設けられ、この各保持手段がそれぞ
れ共通の区間の半分に設けられ、かつ他方のエッジ
(7)の対応する切欠き(23)に、エッジ方向に見て
背後から係合し、少なくとも1個の突起(17,19)
がそれぞれ一方のエッジ(3)に設けられ、この突起が
それぞれ、共通の区間の端部の方へ外側の保持要素(2
9)に対して側方へずらして一方のエッジ(3)に設け
られ、突起がほぼエッジ方向に切欠き(23)を有する
部材(5)に対してそれぞれ外側の切欠きの方向に形状
補完的に突き合わせられていることを特徴とする請求項
1または2の連結構造。 - 【請求項6】 少なくとも共通の区間に沿って互いにほ
ぼ平行に延びるエッジ(3,7,33,37)を備えた
2つの部材を連結するための方法であって、一方のエッ
ジ(3,33,103)に少なくとも一つの保持要素
(9,29,39)を設け、 この保持要素を他方のエッジ(7,37)の対応する切
欠き(13,23,43)に挿入し、その際保持要素の
引き出しを阻止しかつ二つの部材を互いに保持するため
に、保持要素がエッジ方向に見て背後から切欠きに形状
補完的に係合するようにし、 背後からの係合の方向において保持要素に対して側方へ
ずらして、一方のエッジ(3,33)に少なくとも一つ
の突起(17,19,47,49)を設け、この突起が
ほぼエッジの方向において切欠き(13,23,43)
を有する部材(5,35)に形状補完的に突き合わせら
れ、その際引張りおよびまたは圧縮負荷の間、保持要素
が切欠きに背後から係合することによって連結部に生じ
る、切欠きから離れるようほぼエッジ方向に作用する力
成分に対して、前記突起が反作用し、 連結部を固定するために少なくとも一つの共通の区間に
沿って二つの部材を溶接することによって互いに固着す
る、 前記方法において、 2つの部材が或る長さの亜鉛メッキ鋼から形成され、か
つレーザビーム溶接によって互いに固着されることを特
徴とする方法。 - 【請求項7】 二つの部材が、保持要素およびまたは突
起の共通の区間に沿った少なくとも1か所でのレーザー
ビーム溶接によって互いに固着されることを特徴とする
請求項6の方法。
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