專利名稱：結(jié)構(gòu)部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種結(jié)構(gòu)部件，例如適用于結(jié)構(gòu)用接頭部件，在中空的主管部的外周面上一體成形有多個(gè)突出部。
背景技術(shù)：
由于環(huán)境保護(hù)的問(wèn)題而要求結(jié)構(gòu)部件的輕量化。在結(jié)構(gòu)部件中，輸送設(shè)備用、尤其是汽車用的結(jié)構(gòu)部件，由于燃料消耗率的提高、廢氣及二氧化碳排出量的降低等、輕量化的效果非常大，因此強(qiáng)烈要求汽車用的結(jié)構(gòu)部件的輕量化。結(jié)構(gòu)部件的輕量化能夠通過(guò)使結(jié)構(gòu)部件的材質(zhì)高強(qiáng)度化、使結(jié)構(gòu)部件薄壁化來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于隨著結(jié)構(gòu)部件的薄壁化而結(jié)構(gòu)部件被破壞的情況、即結(jié)構(gòu)部件的塑性變形、疲勞破壞，能夠通過(guò)結(jié)構(gòu)部件的材質(zhì)高強(qiáng)度化來(lái)彌補(bǔ)由于薄壁化而降低了的強(qiáng)度不足。但是，對(duì)于 結(jié)構(gòu)部件彎曲的情況、即結(jié)構(gòu)部件的彈性變形，不能夠通過(guò)結(jié)構(gòu)部件的材質(zhì)高強(qiáng)度化來(lái)彌補(bǔ)由于薄壁化而降低了的剛性不足。尤其是，在汽車用的結(jié)構(gòu)部件的情況下，即使將結(jié)構(gòu)部件的材質(zhì)高強(qiáng)度化、并使結(jié)構(gòu)部件整體的強(qiáng)度與薄壁化前相同，被薄壁化了的結(jié)構(gòu)部件整體的幾何結(jié)構(gòu)也還與薄壁化前相同，當(dāng)被薄壁化了的結(jié)構(gòu)部件整體的剛性降低時(shí)，會(huì)成為產(chǎn)生噪聲、振動(dòng)的原因。此外，在汽車用的結(jié)構(gòu)部件中，在使車體用部件、行走部件等薄壁化而剛性降低了的情況下，還存在操縱穩(wěn)定性降低這種問(wèn)題。因此，作為結(jié)構(gòu)體整體，為了不使剛性降低而使強(qiáng)度提高，需要構(gòu)成結(jié)構(gòu)體整體的結(jié)構(gòu)部件的高強(qiáng)度化，并且對(duì)結(jié)構(gòu)體整體的幾何結(jié)構(gòu)進(jìn)行變更而不使結(jié)構(gòu)體整體的剛性降低。作為即使將結(jié)構(gòu)部件薄壁化也不會(huì)使由結(jié)構(gòu)部件構(gòu)成的結(jié)構(gòu)體整體的剛性降低的方法，提高結(jié)合部件的剛性、尤其是使用中空結(jié)構(gòu)的接頭部件是有效的。作為得到具有中空結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)部件的金屬加工方法，存在鑄造、板材的焊接、液壓成形等。與其他金屬加工方法相比，鑄造難以進(jìn)行薄壁化。此外，在鑄造用合金為鐵系合金、輕合金的任意一種的情況下，由于添加用于確保流動(dòng)性的元素，因此與鋼板材料、輕合金的形變合金、擠壓件相比較，難以將材料本身進(jìn)行高強(qiáng)度化。而且，能夠進(jìn)行薄壁化的壓鑄難以得到中空形狀的結(jié)構(gòu)部件。此外，在焊接板材來(lái)制造結(jié)構(gòu)部件的情況下，結(jié)構(gòu)部件的形狀自由度較大，但在使結(jié)構(gòu)部件成為中空形狀的情況下，存在焊接長(zhǎng)度變長(zhǎng)、生產(chǎn)率較差的問(wèn)題。因此，有效的是，對(duì)通過(guò)液壓成形而成形的結(jié)構(gòu)用接頭部件進(jìn)行焊接來(lái)形成結(jié)構(gòu)體整體、例如汽車的車體、底盤。在專利文獻(xiàn)I及非專利文獻(xiàn)I中公開(kāi)了一種液壓成形體，通過(guò)液壓成形對(duì)管坯進(jìn)行成形，相對(duì)于主管部具有多個(gè)突出部。此外，專利文獻(xiàn)2中公開(kāi)了一種接頭部件用多邊形管的脹形成形品，將預(yù)先被擠壓成多邊形的由鋁或其合金形成的中空型材作為坯料，通過(guò)脹形加工在該多邊中空型材上形成兩個(gè)鼓出部?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 :日本特公昭58-167033號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本實(shí)開(kāi)平5-84420號(hào)公報(bào)非專利文獻(xiàn)非專利文獻(xiàn)I : ^■二一 7' 7才一 S y -管材Θ 二次加工i製品設(shè)計(jì)_、社団法人塑性加工學(xué)會(huì)、- 口于社(1992)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題專利文獻(xiàn)I所公開(kāi)的液壓成形體為，相對(duì)于主管部具有兩個(gè)突出部，但兩個(gè)突出部分別被分離地配置，存在不能夠形成以液壓成形體中的一個(gè)部位為起點(diǎn)而進(jìn)行分支的結(jié)構(gòu)體的問(wèn)題。非專利文獻(xiàn)I所記載的液壓成形體具有如下結(jié)構(gòu)相對(duì)于主管部具有兩個(gè)突出部，且兩個(gè)突出部的配置位置接近，并以液壓成形體中的一個(gè)部位為起點(diǎn)而進(jìn)行分支。但是，非專利文獻(xiàn)I所記載的液壓成形體為，兩個(gè)突出部各自的突出高度較短，因此在突出部的前端不能夠通過(guò)焊接等來(lái)連結(jié)其他零件，而不能夠用作為接頭部件。專利文獻(xiàn)2所記載的脹形成形品具有如下結(jié)構(gòu)具有中空六邊形截面的鋁擠壓型材具有兩個(gè)鼓出部，并且兩個(gè)鼓出部為相同形狀、且相對(duì)于鋁擠壓型材的長(zhǎng)邊方向的位置相同。但是，在專利文獻(xiàn)2所記載的接頭部件用多邊形管的脹形成形品中，由于兩個(gè)鼓出部為相同形狀、且相對(duì)于鋁擠壓型材的長(zhǎng)邊方向的位置相同，因此在進(jìn)行脹形成形時(shí)難以確保鼓出部的突出高度，而不能夠成為所期望的突出高度。本發(fā)明是為了解決上述的問(wèn)題而進(jìn)行的，其目的在于提供一種結(jié)構(gòu)部件，具有以結(jié)構(gòu)部件的一個(gè)部位為起點(diǎn)而進(jìn)行分支的多個(gè)突出部，且能夠使多個(gè)突出部的突出高度確保所期望的高度、例如通過(guò)焊接等來(lái)連結(jié)其他零件所需要的高度。用于解決課題的手段本發(fā)明的主旨如下所述。(I) 一種結(jié)構(gòu)部件，其特征在于，具備中空的主管部和在上述主管部的外周面上一體成形的至少兩個(gè)突出部，上述兩個(gè)突出部被配置為圍繞上述主管部的主軸成為30度以上小于180度的角度，上述兩個(gè)突出部的各端面向上述主管部的投影面即交叉面均僅在該交叉面的一部分相互共有相對(duì)于上述主管部的主軸垂直的面。(2)如(I)所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于，上述兩個(gè)突出部被配置為圍繞上述主管部的主軸成為60度以上120度以下的角度。(3)如(I)所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于，具備在上述主管部的外周面上一體成形的其他突出部，上述兩個(gè)突出部及上述其他突出部的各端面向上述主管部的投影面即交叉面，均僅在該交叉面的一部分相互共有相對(duì)于上述主管部的主軸垂直的面。
(4)如(I)所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于，通過(guò)對(duì)管坯進(jìn)行液壓成形來(lái)形成上述主管部及上述兩個(gè)突出部。(5)如(4)所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于，上述管坯的外徑為D，上述交叉面的一部分的面積相對(duì)于上述交叉面各自的面積為30%以上90%以下，且上述兩個(gè)突出部各自的突出高度為O. 3D以上。(6)如(5)所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于，上述兩個(gè)突出部各自的突出高度為O. 8D以下。(7)如(4)所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于，上述管坯的抗拉強(qiáng)度為340MPa以上850MPa 以下。(8)如(I)所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于，在上述主管部上設(shè)置有將上述兩個(gè)突出部彼此連續(xù)地連接的接合曲面或接合斜平面。 (9)如(8)所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于，上述接合曲面或上述接合斜平面具有朝向上述主管部的管端部而面積變小的漸變部。(10)如(9)所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于，上述漸變部的長(zhǎng)度在與上述主管部的主軸平行的方向上為O. 2D以上2. OD以下。(11)如(8)所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于，在上述接合曲面或上述接合斜平面上設(shè)置有向上述主管部的內(nèi)側(cè)成為凸的周向肋。(12)如(8)所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于，在上述接合曲面或上述接合斜平面上設(shè)置有向上述主管部的外側(cè)成為凸的周向肋。(13)如(I)所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于，上述兩個(gè)突出部中至少某一個(gè)突出部在周向的至少一部分上具有焊接接合面突條部。(14)如⑴所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于，上述兩個(gè)突出部中至少某一個(gè)突出部在周向上具有至少一個(gè)板簧狀焊接接合面部。(15)如⑴所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于，上述兩個(gè)突出部中至少某一個(gè)突出部具有將上述突出部的端面的至少一部分開(kāi)口而形成的焊接部位。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種結(jié)構(gòu)部件，具有以結(jié)構(gòu)部件的一個(gè)部位為起點(diǎn)而進(jìn)行分支的多個(gè)突出部，且能夠使多個(gè)突出部的突出高度確保所期望的高度、例如通過(guò)焊接等來(lái)連結(jié)其他零件所需要的高度。


圖I是表示第一實(shí)施方式的汽車底盤用接頭的立體圖。圖2是沿著圖I的I-I線的截面圖。圖3是沿著圖I的II-II線的截面圖。圖4是沿著圖I的III-III線的截面圖。圖5是表示兩個(gè)交叉面均完全不共有相對(duì)于主管部的主軸垂直的面的液壓成形體的立體圖。圖6是表示兩個(gè)交叉面均在各自的交叉面的整面相互共有相對(duì)于主管部的主軸垂直的面的液壓成形體的立體圖。
圖7是表示在兩個(gè)交叉面中一方的交叉面的一部分和另一方的交叉面的整面相互共有相對(duì)于主管部的主軸垂直的面的液壓成形體的立體圖。圖8是表示第二實(shí)施方式的三分支汽車底盤用接頭的立體圖。圖9A是表示第三實(shí)施方式的汽車門附近用接頭的立體圖。圖9B是沿著圖9A的IV-IV線的截面圖。圖10是表示第四實(shí)施方式的汽車底盤用接頭的立體圖。圖11是沿著圖10的V-V線的截面圖。圖12是沿著圖10的VI-VI線的截面圖。圖13是沿著圖10的VII-VII線的截面圖。 圖14是說(shuō)明在第四實(shí)施方式的汽車底盤用接頭上設(shè)置的接合曲面及漸變部的圖。圖15A是沿著圖14的VIII-VIII線的截面圖。圖15B是沿著圖14的IX-IX線的截面圖。圖15C是沿著圖14的X-X線的截面圖。圖15D是沿著圖14的XI-XI線的截面圖。圖16是表不第五實(shí)施方式的汽車底盤用接頭的立體圖。圖17A是沿著圖16的XII-XII線的截面圖。圖17B是沿著圖16的XIII-XIII線的截面圖。圖17C是沿著圖16的XIV-XIV線的截面圖。圖18是表示第六實(shí)施方式的汽車底盤用接頭的立體圖。圖19A是沿著圖18的XV-XV線的截面圖。圖19B是沿著圖18的XVI-XVI線的截面圖。圖19C是沿著圖18的XVII-XVII線的截面圖。圖20A是表示在突出部的交叉面和其他突出部的交叉面相互不共有相對(duì)于主管部的主軸垂直的面的區(qū)域中設(shè)置的接合曲面上設(shè)置了周向肋的例子的圖。圖20B是表示在突出部的交叉面和其他突出部的交叉面相互不共有相對(duì)于主管部的主軸垂直的面的區(qū)域中設(shè)置的接合曲面上設(shè)置了周向肋的例子的圖。圖21是表示第七實(shí)施方式的汽車底盤用接頭的立體圖。圖22A是沿著圖21的XVIII-XVIII線的截面圖。圖22B是沿著圖21的XIX-XIX線的截面圖。圖22C是沿著圖21的XX-XX線的截面圖。圖23是表示第八實(shí)施方式的汽車底盤用接頭的立體圖。圖24A是沿著圖23的XXI-XXI線的截面圖。圖24B是沿著圖23的XXII-XXII線的截面圖。圖25是表示第九實(shí)施方式的汽車底盤用接頭的立體圖。圖26是沿著圖25的XXIII-XXIII線的截面圖。圖27是表示第九實(shí)施方式的變形例的汽車底盤用接頭的立體圖。圖28是表示第九實(shí)施方式的變形例的汽車底盤用接頭的立體圖。圖29是沿著圖28的XXIV-XXIV線的截面圖。
圖30是表示第十實(shí)施方式的汽車底盤用接頭的立體圖。圖31是表示第十實(shí)施方式的變形例的汽車底盤用接頭的立體圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。本發(fā)明人，將液壓成形之前的管坯的厚度和材質(zhì)、突出部的位置及數(shù)量進(jìn)行各種變更而制作了液壓成形體，對(duì)通過(guò)液壓成形而形成的多個(gè)突出部的突出高度進(jìn)行調(diào)查，而對(duì)能夠用作為結(jié)構(gòu)用液壓成形接頭部件的液壓成形體反復(fù)進(jìn)行了銳意研究。結(jié)果，得到如下見(jiàn)解在多個(gè)突出部各自的規(guī)定范圍的一部分區(qū)域中相互共有相對(duì)于主管部的主軸垂直的面時(shí),突出部各自的突出高度成為與所連結(jié)的對(duì)方零件之間的協(xié)調(diào)所需要的規(guī)定長(zhǎng)度以上。
此外，還得到如下見(jiàn)解通過(guò)將突出部分別連接的主管部的形狀，能夠提高液壓成形體整體的剛性，此外，通過(guò)突出部的端部及端面的形狀，能夠提高與在突出部上焊接的對(duì)方零件之間的可焊性。(第一實(shí)施方式)圖I是表示應(yīng)用了本發(fā)明的第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)用液壓成形接頭部件即汽車底盤用接頭的立體圖。在圖I中，符號(hào)10表示汽車底盤用接頭(以下稱為“底盤用接頭”)。底盤用接頭10具有中空的主管部20和集合在主管部20上的突出部30a、30b。對(duì)管坯進(jìn)行液壓成形而得到底盤用接頭10，該管坯的壁厚2. 3mm、外徑114. 3mm、長(zhǎng)度1500mm。管坯的材質(zhì)是抗拉強(qiáng)度為390MPa級(jí)(總伸長(zhǎng)34%)的鋼材。但是，并不限定于此。底盤用接頭10為中空結(jié)構(gòu)，因此即使進(jìn)行薄壁化、剛性降低也較少，因此管坯的材質(zhì)優(yōu)選是抗拉強(qiáng)度為340MPa以上850MPa以下級(jí)的高強(qiáng)度鋼。當(dāng)管坯的抗拉強(qiáng)度小于340MPa時(shí)，為了確保液壓成形后的底盤用接頭的強(qiáng)度，需要加厚管坯的壁厚，輕量化率降低。另一方面，當(dāng)管坯的抗拉強(qiáng)度超過(guò)850MPa時(shí)，由于管坯的最大擴(kuò)管率的降低，而液壓成形性降低。此外，液壓成形的條件按照通常方法來(lái)進(jìn)行設(shè)定即可。例如，底盤用接頭10為外徑114. 3mm、壁厚2. 9mm、機(jī)械結(jié)構(gòu)用碳鋼鋼管的STKM13B的成形，并以軸向推壓量左右均為150mm、內(nèi)壓最大為IOOMPa來(lái)進(jìn)行了成形。此外，當(dāng)突出部與內(nèi)腔之間存在空隙時(shí)，成為破裂的原因，因此對(duì)各個(gè)突出部使用了對(duì)向沖頭。對(duì)向沖頭的載荷最大為300kN。雖然未具體地圖示，但突出部30a的端部通過(guò)焊接而與汽車的B支柱的端部連結(jié)。此外，突出部30b的端部通過(guò)焊接而與汽車的橫梁的端部連結(jié)。在主管部20的外周面上一體成形的突出部30a、30b被配置為，圍繞主管部20的主軸40錯(cuò)開(kāi)90度。另外，主軸40為成形前的管坯的中心線位置。此外，突出部30a、30b為，在圖I中的由K表示的區(qū)域中，其底盤用接頭10的長(zhǎng)邊方向位置重復(fù)(重疊)，底盤用接頭10具有以底盤用接頭10的一個(gè)部位、即由K表示的區(qū)域?yàn)槠瘘c(diǎn)而進(jìn)行了分支的結(jié)構(gòu)。即，突出部30a的交叉面35a和突出部30b的交叉面35b均僅在一部分相互共有相對(duì)于主軸40垂直的面。此處，交叉面35a、35b分別為突出部30a的端面33a、突出部30b的端面33b向主管部20的投影面(不包含主管部20的根部R部)。接著，對(duì)突出部30a、30b的突出高度進(jìn)行說(shuō)明。圖2是沿著圖I的1_1線的截面圖。突出部的突出高度為將突出部的端面上的點(diǎn)中離主軸最遠(yuǎn)的點(diǎn)與突出部和主管部的交叉面上的點(diǎn)中離主軸最遠(yuǎn)的點(diǎn)進(jìn)行連結(jié)的線段的長(zhǎng)度。突出部30a的突出高度為圖2所示的突出高度La。點(diǎn)32a為突出部30a的端面33a上的點(diǎn)中、離主軸40最遠(yuǎn)的點(diǎn)。點(diǎn)34a為突出部30a和主管部20的交叉面35a上的點(diǎn)中、離主軸40最遠(yuǎn)的點(diǎn)。即，突出高度La為點(diǎn)32a和點(diǎn)34a之間的最短距離31a的長(zhǎng)度。此外，突出部30b的突出高度為圖2所示的突出高度Lb。點(diǎn)32b為突出部30b的端面33b上的點(diǎn)中、離主軸40最遠(yuǎn)的點(diǎn)。點(diǎn)34b為突出部30b和主管部20的交叉面35b上的點(diǎn)中、離主軸40最遠(yuǎn)的點(diǎn)。即，突出高度Lb為點(diǎn)32b和點(diǎn)34b之間的最短距離31b的長(zhǎng)度。突出高度La、Lb需要為O. 3D以上。此處，D為液壓成形前的管坯的外徑。這是因
為，當(dāng)突出高度La、Lb小于O. 3D時(shí)，不能夠通過(guò)焊接等在突出部30a、30b上連結(jié)對(duì)方零件，不能夠作為本來(lái)目的的接頭部件起作用。并且，突出高度La、Lb優(yōu)選為0.8D以下。這是因?yàn)?，?dāng)突出高度La、Lb超過(guò)O. 8D時(shí)，管坯的塑性變形量變大，有可能在突出部30a、30b的根上產(chǎn)生龜裂。另外，該突出高度La、Lb的范圍是通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)求出的。在底盤用接頭10在突出部30a及突出部30b各自的規(guī)定范圍的一部分區(qū)域中相互共有相對(duì)于主管部20的主軸40垂直的面時(shí)，突出高度La、Lb滿足上述的下限及上限。此處，規(guī)定范圍的一部分區(qū)域是圖I中由K表示的區(qū)域。在圖I中，由K表示的區(qū)域需要對(duì)在以下說(shuō)明的交叉面35a、35b進(jìn)行定義而設(shè)定在具體的數(shù)值范圍內(nèi)。如圖I所示，突出部30a在交叉面35a與主管部20交叉。此外，突出部30b在交叉面35b與主管部20交叉。如上述那樣，交叉面35a是端面33a向主管部20的投影面。在該情況下，不包含主管部20的根部R部。同樣，交叉面35b是端面33b向主管部20的投影面。在該情況下，不包含主管部20的根部R部。底盤用接頭10的、交叉面35a的一部分36a和交叉面35b的一部分36b共有相對(duì)于主軸40垂直的面,在交叉面35a的一部分36a的面積相對(duì)于交叉面35a的面積處于30%以上90%以下的范圍、且交叉面35b的一部分36b的面積相對(duì)于交叉面35b的面積處于30%以上90%以下的范圍時(shí)，突出部30a、30b的突出高度La、Lb滿足O. 3D以上O. 8D以下。以沿著圖I的I-I的截面、沿著II-II的截面、沿著III-III的截面為例對(duì)該情況進(jìn)行說(shuō)明。交叉面35a的一部分36a和交叉面35b的一部分36b相互共有沿著圖I的1_1線的截面。即，在表示沿著圖I的I-I線的截面的圖2中，存在交叉面35a和交叉面35b雙方。另一方面,在沿著圖I的II-II線的截面中，雖然包含交叉面35a，但不包含交叉面35b。即，在表示沿著圖I的II-II線的截面的圖3中，僅存在交叉面35a，而不存在交叉面35b。此外，在沿著圖I的III-III線的截面中，雖然包含交叉面35b，但不包含交叉面35a。即，在表示沿著圖I的III-III線的截面的圖4中，僅存在交叉面35b，而不存在交叉面 35a。S卩，在圖I中，突出部30a及突出部30b分別僅在由K表示的區(qū)域內(nèi)相互共有相對(duì)于主軸40垂直的面。具體地，沿著I-I線的截面處于由K表示的區(qū)域內(nèi)，沿著II-II線的截面及沿著III-III線的截面處于由K表示的區(qū)域外。而且，由K表示的區(qū)域能夠由交叉面35a、35b的面積的比例來(lái)表示。
即，兩個(gè)突出部30a、30b的交叉面35a、35b均僅在交叉面35a的一部分36a和交叉面35b的一部分36b相互共有相對(duì)于主管部20的主軸40垂直的面(例如沿著1_1線的截面)，在交叉面35a的一部分36a的面積處于交叉面35a的面積的30%以上90%以下的范圍、且交叉面35b的一部分36b的面積處于交叉面35b的面積的30%以上90%以下的范圍時(shí)，底盤用接頭10的突出高度La、Lb滿足O. 3D以上O. 8D以下。相對(duì)于此，例如在如下的三種情況下，兩個(gè)突出部30a、30b的突出高度La、Lb不滿足O. 3D以上0.8D以下。另外，在以下的例子中，為了方便，對(duì)與本實(shí)施方式的構(gòu)成要素對(duì)應(yīng)的構(gòu)成要素賦予相同的符號(hào)來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。第一種情況，是交叉面35a和交叉面35b均在交叉面35a、35b的整面相互不共有相對(duì)于主軸40垂直的面的情況。圖5是表示第一種情況的液壓成形體的一例的立體圖。在圖5中，符號(hào)11表示液壓成形體。圖5所示的液壓成形體11為，突出部30a、30b在液壓成形體11的長(zhǎng)邊方向(主軸40方向)上分離，因此在對(duì)管坯進(jìn)行了液壓成形時(shí)，對(duì)突出部30a、30b分別充分地供給塑性變形了的材料，突出部30a、30b的突出高度La、Lb均超過(guò)
O.8D ο第二種情況,是交叉面35a和交叉面35b均在交叉面35a、35b的整面相互共有相對(duì)于主軸40垂直的面的情況。圖6是表示第二種情況的液壓成形體的一例的立體圖。在圖6中，符號(hào)12表不液壓成形體。圖6所不的液壓成形體12為，突出部30a、30b相對(duì)于液壓成形體12的長(zhǎng)邊方向(主軸40方向)的位置相同，突出部30a、30b的形狀相同。因此，在對(duì)管坯進(jìn)行了液壓成形時(shí)，必須對(duì)突出部30a、30b分別供給大量的塑性變形了的材料，突出部30a、30b的突出高度La、Lb均不滿O. 3D。第三種情況，是在交叉面35a及交叉面35b中某一方的交叉面的一部分和另一方的交叉面的整面相互共有相對(duì)于主軸40垂直的面的情況。圖7是表示第三種情況的液壓成形體的一例的立體圖。在圖7中，符號(hào)13表示液壓成形體。圖7所示的液壓成形體13為，在突出部30a的交叉面35a的一部分36a和突出部30b的交叉面35b的整面，相互共有相對(duì)于主軸40垂直的面。S卩，圖7所示的液壓成形體13為，相對(duì)于液壓成形體13的長(zhǎng)邊方向(主軸40方向)，在配置有突出部30a的范圍內(nèi)配置突出部30b。在成為這種配置的情況下，在對(duì)管坯進(jìn)行了液壓成形時(shí)，容易向容積較大的突出部一方供給塑性變形了的材料，因此優(yōu)先向容積較大的突出部30a —方供給塑性變形了的材料，突出部30a的突出高度La超過(guò)O. 8D。另一方面，難以向容積較小的突出部30b供給塑性變形了的材料，因此突出部30b的突出高度不滿O. 3D。實(shí)際上難以產(chǎn)生滿足La > O. 8D和Lb < O. 3D雙方的成形，當(dāng)使突出部30b的突出高度Lb為O. 3D以上O. 8D以下時(shí)，突出部30a的突出高度La超過(guò)
O.8D。當(dāng)使突出部30a的突出高度La為O. 3D以上O. 8D以下時(shí)，突出部30b的突出高度Lb不滿O. 8D。如到此為止所述的那樣，在對(duì)管坯進(jìn)行液壓成形時(shí)，在突出部30a的交叉面35a和突出部30b的交叉面35b相互共有相對(duì)于主軸40垂直的面的情況下，塑性變形了的材料在該共有的面上、從交叉面35a及交叉面35b雙方朝向突出部30a、30b的端面33a、33b供給。因此，為了使突出部30a、30b的突出高度La、Lb成為一定值以上，需要塑性變形了的材料的充分的供給量。在交叉面35a和交叉面35b均僅在交叉面35a的一部分36a及交叉面35b的一部分36b相互共有相對(duì)于主管部20的主軸40垂直的面，交叉面35a的一部分36a的面積為交叉面35a的面積的30%以上90%以下的范圍、且交叉面35b的一部分36b的面積為交叉面35b的面積的30%以上90%以下的范圍時(shí)，結(jié)構(gòu)用液壓成形接頭部件10的突出高度La、Lb滿足O. 3D以上O. 8D以下。S卩，在圖I中，在由K表示的區(qū)域中，交叉面35a及交叉面35b相互共有相對(duì)于主管部20的主軸40垂直的面，因此塑性變形了的材料的供給不足。但是，在由K表示的區(qū)域以外，交叉面35a及交叉面35b相互不共有相對(duì)于主管部20的主軸40垂直的面，因此塑性變形了的材料的供給充分，能夠彌補(bǔ)由K表示的區(qū)域中的材料供給的不足量。結(jié)果，能夠使突出部30a、30b的突出高度La、Lb成為O. 3D以上O. 8D以下。通過(guò)使由K表示的區(qū)域變化，由此交叉面35a中、交叉面35a和交叉面35b相互共有相對(duì)于主軸40垂直的面的部分的面積、即交叉面35a的一部分36a的面積變化。交叉面35a的一部分36a的面積相對(duì)于交叉面35a的面積，需要使下限為30%、上限為90%。在交叉·面35a的一部分36a的面積相對(duì)于交叉面35a的面積小于30%的情況下，突出高度La超過(guò)
O.8D。此外，在交叉面35a的一部分36a的面積相對(duì)于交叉面35a的面積小于30%的情況下，預(yù)料不到使用底盤用接頭10帶來(lái)的結(jié)合部的充分的剛性提高。另一方面，在交叉面35a的一部分36a的面積相對(duì)于交叉面35a的面積超過(guò)90%的情況下，由K表示的區(qū)域中的材料供給不足，因此突出部30a的突出高度La變低，突出高度La不滿O. 3D。交叉面35b的一部分36b的面積也與交叉面35a的一部分35a的情況同樣。通過(guò)如以上所述那樣地應(yīng)用本發(fā)明，能夠在液壓成形體上設(shè)置以液壓成形體中的一個(gè)部位為起點(diǎn)而進(jìn)行分支的多個(gè)突出部30a、30b，該多個(gè)突出部30a、30b具有為了通過(guò)焊接等在液壓成形體上連結(jié)對(duì)方零件所需要的突出高度，因此能夠使液壓成形體成為如下的結(jié)構(gòu)體用作為結(jié)構(gòu)用液壓成形接頭部件，并以結(jié)構(gòu)用液壓成形接頭部件中的一個(gè)部位為起點(diǎn)而進(jìn)行分支。此外，結(jié)構(gòu)用液壓成形接頭部件具有中空結(jié)構(gòu)，因此能夠在兼顧強(qiáng)度和剛性的同時(shí)使結(jié)構(gòu)用液壓成形接頭部件輕量化，結(jié)果，能夠使使用結(jié)構(gòu)用液壓成形接頭部件而構(gòu)成的結(jié)構(gòu)體整體在兼顧強(qiáng)度和剛性的同時(shí)進(jìn)行輕量化，因此在工業(yè)上發(fā)揮顯著的效果。在本實(shí)施方式中，兩個(gè)突出部30a、30b圍繞主管部20的主軸40配置成直角，但其角度并不限定于直角。在將兩個(gè)突出部30a、30b圍繞主軸40錯(cuò)開(kāi)180度地配置的情況下，比較容易進(jìn)行液壓成形，但通過(guò)應(yīng)用本發(fā)明，即使在將兩個(gè)突出部30a、30b圍繞主軸40接近地配置、即圍繞主軸40錯(cuò)開(kāi)30度以上小于180度的角度而配置的情況下，也能夠液壓成形為突出高度La、Lb滿足O. 3D以上O. 8D以下。另外，在將本發(fā)明應(yīng)用于汽車用的結(jié)構(gòu)部件的情況下，作為接頭部件要求較高的機(jī)械強(qiáng)度、剛性，因此希望將兩個(gè)突出部30a、30b圍繞主軸40錯(cuò)開(kāi)45度以上小于135度的角度而配置。在作為汽車用的結(jié)構(gòu)部件而重視充分的機(jī)械強(qiáng)度的情況下，要求上述突出大到一定以上，因此為了使上述突出部高度La、Lb滿足O. 3D以上O. 8D以下，根據(jù)液壓成形的極限、上述角度的下限值為45度，另一方面，在作為汽車用的結(jié)構(gòu)部件而重視對(duì)汽車結(jié)構(gòu)整體賦予的剛性的情況下，上述角度的上限為135度。并且，在作為汽車用的結(jié)構(gòu)部件而要求更高的機(jī)械強(qiáng)度、剛性的情況下，希望上述角度為60度以上120度以下。在不限于汽車用的結(jié)構(gòu)部件而要求進(jìn)一步更高的機(jī)械強(qiáng)度、剛性的情況下，希望上述角度為80度以上100度以下。(第二實(shí)施方式)在第一實(shí)施方式中，對(duì)突出部為兩個(gè)的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但對(duì)突出部為三個(gè)以上的情況也能夠同樣地進(jìn)行說(shuō)明。圖8是表示應(yīng)用了本發(fā)明的第二實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)用液壓成形接頭部件即三分支汽車底盤用接頭的立體圖。在圖8中，符號(hào)14表示三分支汽車底盤用接頭(以下稱為“三分支底盤用接頭”)。在以下，以與第一實(shí)施方式的不同點(diǎn)為中心進(jìn)行說(shuō)明，并且對(duì)同樣的構(gòu)成要素賦予相同的符號(hào)，并省略其詳細(xì)說(shuō)明。如圖8所示，三分支底盤用接頭14為，在與第一實(shí)施方式中說(shuō)明了的同樣的突出部30a、30b的基礎(chǔ)上，增加了其他突出部30c。三分支底盤用接頭14具有突出部30a的交叉面35a、突出部30b的交叉面35b以及突出部30c的交叉面35c。在該情況下，需要在僅交叉面35a的一部分36a、僅交叉面35b的一部分36b以及僅交叉面35c的一部分36c,相互共有相對(duì)于主管部20的主軸40垂直的面。
如此，在突出部為三個(gè)以上的情況下，所有的交叉面僅在各自的一部分相互共有相對(duì)于主管部20的主軸40垂直的面。例如，在三分支底盤用接頭14的情況下，交叉面35a、35b、35c全部?jī)H在各自的一部分相互共有相對(duì)于主軸40垂直的面。因此,例如,在交叉面35a和交叉面35b僅在各自的一部分相互共有相對(duì)于主軸40垂直的面、且交叉面35b和交叉面35c僅在各自的一部分相互共有相對(duì)于主軸40垂直的面、但交叉面35a和交叉面35c未僅在各自的一部分共有相對(duì)于主軸40垂直的面的情況下,不是交叉面35a、35b、35c全部?jī)H在各自的一部分相互共有相對(duì)于主軸40垂直的面的情況。此外，與交叉面35a、35b的情況同樣，交叉面35c的一部分36c的面積相對(duì)于交叉面35c的面積，需要使下限為30%、下限為90%。突出高度La、Lb、Lc分別需要使下限為O. 3D、上限為O. 8D。通過(guò)實(shí)驗(yàn)判明了如下情況當(dāng)突出部的數(shù)量增多時(shí)，一個(gè)突出部的大小會(huì)變小，因此突出高度不依存于突出部的數(shù)量。另外，突出部30c的突出高度Lc與在第一實(shí)施方式中說(shuō)明了的La、Lb的情況同樣地進(jìn)行定義。(第三實(shí)施方式)在第一實(shí)施方式中，突出部30a、30b形成為相對(duì)于主管部20的主軸40向直角方向突出，但突出部也可以相對(duì)于主軸40傾斜地突出。圖9A是表示應(yīng)用了本發(fā)明的第三實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)用液壓成形接頭部件即汽車門附近用接頭的立體圖。此外，圖9B是沿著圖9A的IV-IV線的截面圖。在圖9A中，符號(hào)15表示汽車門附近用接頭。在以下，以與第一實(shí)施方式的不同點(diǎn)為中心進(jìn)行說(shuō)明，并且對(duì)同樣的構(gòu)成要素賦予相同的符號(hào)，并省略其詳細(xì)說(shuō)明。汽車門附近用接頭15為，在由K表示的區(qū)域中，突出部30a的交叉面35a和突出部30b的交叉面35b均僅在一部分相互共有相對(duì)于主軸40垂直的面。而且，交叉面35a的一部分36a的面積為交叉面35a的30%以上90%以下的范圍，并且交叉面35b的一部分36b的面積為交叉面35b的30%以上90%以下的范圍，突出高度La、Lb為O. 3D以上O. 8D以下。即，在僅突出部30a的交叉面35a的一部分36a以及僅突出部30b的交叉面35b的一部分36b相互共有相對(duì)于主管部20的主軸40垂直的面時(shí)，突出高度La、Lb成為O. 3D以上O. 8D以下。圖9A、圖9B所示的汽車門附近用接頭15形成為，突出部30a相對(duì)于主管部20的主軸40向直角方向突出，此外，突出部30b相對(duì)于主管部20的主軸40的直角方向傾斜12度地突出。如此相對(duì)于主軸40傾斜地突出的突出部30b的交叉面35b，是沿著其突出方向(相對(duì)于主軸40的直角方向傾斜了 12度的直線方向)將端面33b向主管部20進(jìn)行了投影的投影面。另外，突出部30b的角度并不限于此。此外，突出部30a也可以被配置為相對(duì)于主管部20的主軸40向傾斜方向突出。(第四實(shí)施方式)在第四實(shí)施方式中，對(duì)將突出部進(jìn)行連接的形狀進(jìn)行說(shuō)明。圖10是表示第四實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)用液壓成形接頭部件即汽車底盤用接頭的立體圖。在圖10中，符號(hào)16表示底盤用接頭。此外，圖14是說(shuō)明在第四實(shí)施方式的底盤用接頭16上設(shè)置的接合曲面及漸變 部的圖。在以下，以與第一實(shí)施方式的不同點(diǎn)為中心進(jìn)行說(shuō)明，并且對(duì)同樣的構(gòu)成要素賦予相同的符號(hào)，并省略其詳細(xì)說(shuō)明。如圖10、圖14所示，第四實(shí)施方式的汽車底盤用接頭16為，從突出部30a到突出部30b通過(guò)平滑的曲面來(lái)連續(xù)地連接。在以下，將該曲面稱為接合曲面50。由于通過(guò)接合曲面50將突出部30a和突出部30b之間連續(xù)地連接，因此期待底盤用接頭16成為構(gòu)成要素之一的結(jié)構(gòu)體整體的剛性提高。在從突出部30a到突出部30b通過(guò)平滑的曲面來(lái)連續(xù)地連接時(shí)，也可以在主管部20的從突出部30a、30b離開(kāi)的位置上設(shè)置漸變部52a、52b。圖10所示的底盤用接頭16與第一實(shí)施方式的底盤用接頭10同樣，交叉面35a的一部分36a的面積為交叉面35a的面積的30%以上90%以下的范圍，且交叉面35b的一部分36b的面積為交叉面35b的面積的30%以上90%以下的范圍，突出高度La、Lb均為O. 3D以上O. 8D以下。此外，在沿著圖10的V-V線的截面中，如圖11所示那樣，存在交叉面35a及交叉面35b雙方。另一方面，在沿著圖10的VI-VI線的截面中，如圖12所示那樣，僅存在交叉面35a而不存在交叉面35b。此外，在沿著圖10的VII-VII線的截面中，如圖13所示那樣，僅存在交叉面35b而不存在交叉面35a。接著，對(duì)接合曲面50、漸變部52a、52b進(jìn)行說(shuō)明。突出部30a和突出部30b之間通過(guò)接合曲面50來(lái)平滑且連續(xù)地連接，突出部30a和突出部30b被接合。在突出部存在三個(gè)以上的情況下，通過(guò)平滑的曲線將圍繞主軸40而相鄰的突出部彼此連接，突出部分別被接
八
口 ο接合曲面50在主管部20的主軸40方向的兩端具有漸變部52a、52b。圖15A 圖15D是為了說(shuō)明底盤接頭16的漸變部52a的形狀而表示主管部20的截面形狀變化的圖。圖15A是沿著圖14的VIII-VIII線的截面圖。圖15B是沿著圖14的IX-IX線的截面圖。圖15C是沿著圖14的X-X線的截面圖。圖I 是沿著圖14的XI-XI線的截面圖。在沿著與一方的管端部21a接近的VIII-VIII線的截面中，不存在接合曲面50。然后，按照沿著IX-IX線的截面、沿著X-X線的截面、沿著XI-XI線的截面的順序，漸變部52a的面積變大，在沿著XI-XI線的截面中面積成為最大。即，在沿著XI-XI線的截面的位置上，漸變部52a成為終點(diǎn)。如此，接合截面50具有朝向管端部21a而面積變小的漸變部52a。對(duì)于主管部20的相反側(cè)的管端部21b，也具有同樣的漸變部52b。通過(guò)用接合曲面50來(lái)接合突出部30a和突出部30b，能夠使底盤用接頭16的整體剛性提高。而且，通過(guò)進(jìn)一步設(shè)置漸變部52a、52b，能夠進(jìn)一步提高底盤用接頭16的整體剛性。當(dāng)如圖14所示那樣、用與主管部20的主軸40平行的方向的長(zhǎng)度W來(lái)表示漸變部52b的大小時(shí)，在使W成為O. 2D以上2. OD以下時(shí)，能夠兼顧底盤用接頭16的剛性提高和液壓成形性。當(dāng)W小于O. 2D時(shí)，漸變部52b的形狀變化劇烈，因此液壓成形性降低。另一方面，當(dāng)W超過(guò)2. OD時(shí)，剛性提高效果降低。D為液壓成形前的管坯的外徑。對(duì)于漸變部52a也是同樣的。(第五實(shí)施方式)在圍繞主管部20的主軸40而相鄰的突出部30a、30b之間，也可以設(shè)置凸?fàn)畹闹芟蚶?。圖16是表示第五實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)用液壓成形接頭部件即汽車底盤用接頭的立體圖。在圖16中，符號(hào)17表示底盤用接頭。
在第五實(shí)施方式的底盤用接頭17中，在將突出部30a和突出部30b進(jìn)行連接的接合曲面50上，形成有向主管部20的內(nèi)側(cè)成為凸的周向肋53。圖17A 圖17C是表示主管部20的截面形狀變化的圖。圖17A是沿著圖16的XII-XII線的截面圖。圖17B是沿著圖16的XIII-XIII線的截面圖。圖17C是沿著圖16的XIV-XIV線的截面圖。如根據(jù)圖17C所示的沿著XIV-XIV線的截面可知的那樣，在接合曲面50上形成有向主管部20的內(nèi)側(cè)成為凸的周向肋53。通過(guò)在接合曲面50上設(shè)置周向肋53那樣的凸?fàn)畹睦?，能夠使底盤用接頭17整體的剛性提高。周向肋53的深度優(yōu)選為l.Ot以上3. Ot以下的范圍。此處，t為液壓成形前的管坯的壁厚。當(dāng)周向肋53的深度小于I. Ot時(shí)，不能夠得到剛性提高效果。另一方面，當(dāng)超過(guò)
3.Ot時(shí)，液壓成形性降低。(第六實(shí)施方式)周向肋也可以向主管部20的外側(cè)成為凸。圖18是表示第六實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)用液壓成形接頭部件即汽車底盤用接頭的立體圖。在圖18中，符號(hào)18表示底盤用接頭。在第六實(shí)施方式的底盤用接頭18中，在將突出部30a和突出部30b進(jìn)行連接的接合曲面50上，形成有向主管部20的外側(cè)成為凸的周向肋54。圖19A 圖19C是表示主管部20的截面形狀變化的圖。圖19A是沿著圖18的XV-XV線的截面圖。圖19B是沿著圖18的XVI-XVI線的截面圖。圖19C是沿著圖18的XVII-XVII線的截面圖。如根據(jù)圖19C所示的沿著XVII-XVII線的截面可知的那樣，在接合曲面50上形成有向主管部20的外側(cè)成為凸的周向肋54。通過(guò)在接合曲面50上設(shè)置周向肋54那樣的凸?fàn)畹睦?，能夠提高底盤用接頭17整體的剛性。關(guān)于周向肋54的深度，與周向肋53的情況相同。此處，如圖18所示，向主管部20的外側(cè)成為凸的周向肋54，能夠設(shè)置在如下的接合曲面50上，該接合曲面50處于突出部30a的交叉面35a和突出部30b的交叉面35b相互共有相對(duì)于主軸40垂直的面的、在圖I中由K表示的區(qū)域內(nèi)。或者，如圖20A、圖20B所示那樣，周向肋54也可以設(shè)置在處于由K表示的區(qū)域外的接合曲面50上。圖20A、圖20B是表示周向肋54設(shè)置在處于突出部30a的交叉面35a和突出部30b的交叉面35b相互共有相對(duì)于主軸40垂直的面的區(qū)域外的接合曲面50上的例子的圖。圖20A表示周向肋54處于管端部21b側(cè)的情況，圖20B表示周向肋54處于管端部21a側(cè)的情況。另外，此處，對(duì)向主管部20的外側(cè)成為凸的周向肋54的位置進(jìn)行了說(shuō)明，但對(duì)于在第五實(shí)施方式中說(shuō)明了的向主管部20的內(nèi)側(cè)成為凸的周向肋53的位置也是同樣的。(第七實(shí)施方式)也可以代替向主管部20的外側(cè)成為凸的周向肋54，而成為斜平面狀肋。圖21是表示第七實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)用液壓成形接頭部件即汽車底盤用接頭的立體圖。在圖21中，符號(hào)19表示底盤用接頭。圖22A 圖22C是表示主管部20的截面形狀變化的圖。圖22A是沿著圖21的XVIII-XVIII線的截面圖。圖22B是沿著圖21的XIX-XIX線的截面圖。圖22C是沿著圖21的XX-XX線的截面圖。如根據(jù)圖22C所示的沿著XX-XX線的截面可知的那樣，接合曲面50具有向主管部20的外側(cè)成為凸、且其凸面為斜平面的斜平面狀肋55。斜平面狀肋55能夠得到與具有沿著接合曲面50的形狀的形狀的周向肋53、54同樣的效果。
(第八實(shí)施方式)不限于在第四 第七實(shí)施方式中說(shuō)明了的那樣、通過(guò)曲面來(lái)連續(xù)地連接突出部30a、30b的情況，還能夠成為斜平面。圖23是表示第八實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)用液壓成形接頭部件即汽車底盤用接頭的立體圖。在圖23中，符號(hào)24表示底盤用接頭。圖24A、圖24B是表示主管部20的截面形狀變化的圖。圖24A是沿著圖23的XXI-XXI線的截面圖。圖24B是沿著圖23的XXII-XXII線的截面圖。如根據(jù)圖24B所示的沿著XXII-XXII線的截面可知的那樣，突出部30a和突出部30b之間通過(guò)接合斜平面58來(lái)連續(xù)地連接，突出部30a和突出部30b被接合。在突出部存在三個(gè)以上的情況下，通過(guò)接合斜平面將圍繞主軸40而相鄰的突出部彼此連續(xù)地連接，突出部分別被接合。通過(guò)如此地成為接合斜平面58，由此與接合曲面50相比較，雖然底盤用接頭24整體的剛性稍微降低，但能夠使液壓成形性提高。(第九實(shí)施方式)在第九實(shí)施方式中，對(duì)應(yīng)用了本發(fā)明的結(jié)構(gòu)用液壓成形接頭部件的突出部的末端焊接部進(jìn)行說(shuō)明。圖25是表示第九實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)用液壓成形接頭部件即汽車底盤用接頭的立體圖。在圖25中，符號(hào)25表示底盤用接頭。此外，圖26是沿著圖25的XXIII-XXIII線的截面圖。在以下，以與第一實(shí)施方式的不同點(diǎn)為中心進(jìn)行說(shuō)明，并且對(duì)同樣的構(gòu)成要素賦予相同的符號(hào)，并省略其詳細(xì)說(shuō)明。底盤用接頭25為，在突出部30a、30b的焊接末端部37a、37b與對(duì)方零件進(jìn)行焊接，而成為所期望的結(jié)構(gòu)體。如圖25所示，通過(guò)在焊接末端部37b設(shè)置環(huán)狀的焊接接合面突條部60，由此由于其突條形狀，因此焊接接合面突條部60優(yōu)先與對(duì)方零件接觸。由此，如果在焊接接合面突條部60進(jìn)行焊接，則底盤用接頭25和對(duì)方零件之間的焊接變得可靠，可焊性提高。尤其是，在使用熱量輸入部較小的激光焊接的情況下，設(shè)置焊接接合面突條部60是有效的。圖26所示的突條高度Hwi優(yōu)選為O. 以上以下。此處，&為底盤用接頭25的壁厚。當(dāng)Hwi小于O. 3&時(shí)，不能夠得到上述的可焊性提高效果。另一方面，當(dāng)Hwi超過(guò)2t,時(shí)，液壓成形性降低。此外，平面長(zhǎng)度Lwi無(wú)特別限制，但優(yōu)選成為5mm以上IOmm以下。當(dāng)Lwi小于5mm時(shí),焊接范圍從焊接接合面突條部60脫離,不能夠可靠地進(jìn)行焊接。另一方面，當(dāng)Lffl超過(guò)10_時(shí)，液壓成形性降低。此外，為了確保液壓成形性，而突條肩半徑Rwi優(yōu)選成為3tl以下。圖27表示第九實(shí)施方式的變形例。如圖27所示，焊接接合面突條部60也可以為虛線狀。即，優(yōu)選為，突出部30b在焊接末端部37b、在周向的至少一部分上具有焊接接合面突條部60。圖28表示第九實(shí)施方式的變形例。也可以代替焊接接合面突條部60，而成為如下說(shuō)明的板簧狀焊接接合面部。圖28是代替焊接接合面突條部60而成為板簧狀焊接接合面部61的底盤用接頭25的立體圖。此外，圖29是沿著圖28的XXIV-XXIV線的截面圖。如圖29所示，板簧狀焊接接合面部61通過(guò)設(shè)置切口部62，而具有板簧那樣的形狀。通過(guò)成為這種板簧狀焊接接合面部61，在將底盤用接頭25與對(duì)方零件進(jìn)行焊接時(shí)，能夠在使板簧狀焊接接合面部61如板簧那樣稍微變形了的狀態(tài)下進(jìn)行焊接，能夠進(jìn)一步提高對(duì)方零件與板簧狀焊接接合面部61之間的接觸性。由此，能夠更可靠地進(jìn)行焊接，能夠進(jìn)一步提聞可焊性。
圖29所示的接合面高度Hw2優(yōu)選為O. 以上I. St1以下。此處，&為底盤用接頭25的壁厚。當(dāng)Hw2小于OJt1時(shí)，不能夠得到上述的可焊性提高效果。另一方面，當(dāng)Hw2超過(guò)
I.5t2時(shí)，在通過(guò)液壓成形來(lái)對(duì)板簧狀焊接接合面部61進(jìn)行成形時(shí)，有可能在板簧狀焊接接合面部61的根部產(chǎn)生龜裂。平面長(zhǎng)度Lw2及接合面肩半徑Rw2與平面長(zhǎng)度Lwi及突條肩半徑Rwi同樣。另外，到此為止，對(duì)將焊接接合面突條部60及板簧狀焊接接合面61設(shè)置在突出部30b的焊接末端部37b上的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但設(shè)置在突出部30a的焊接末端部37a上的情況也是同樣的。(第十實(shí)施方式)在第十實(shí)施方式中，也對(duì)應(yīng)用了本發(fā)明的結(jié)構(gòu)用液壓成形接頭部件的突出部的末端焊接部進(jìn)行說(shuō)明。在第十實(shí)施方式中，說(shuō)明如下的實(shí)施方式在結(jié)構(gòu)用液壓成形接頭部件的突出部上與對(duì)方零件進(jìn)行焊接時(shí)，將突出部的端面的一部分開(kāi)口而作為焊接部位(余量)。圖30是表示第十實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)用液壓成形接頭部件即汽車底盤用接頭的立體圖。在圖30中，符號(hào)26表示底盤用接頭。在以下，以與第一實(shí)施方式的不同點(diǎn)為中心進(jìn)行說(shuō)明，并且對(duì)同樣的構(gòu)成要素賦予相同的符號(hào)，并省略其詳細(xì)說(shuō)明。底盤用接頭26將突出部30b的端面33b的至少一部分開(kāi)口而作為焊接部位70a。使焊接部位70a與對(duì)方零件的焊接部重合并進(jìn)行焊接。由此，使底盤用接頭26與對(duì)方零件之間的焊接變得可靠。將突出部30b的端面33b的至少一部開(kāi)口的方法，可以為通常方法。例如是剪切加工、立銑加工等。在將多個(gè)部件(零件)焊接成為一個(gè)結(jié)構(gòu)體的情況下，當(dāng)特定的部件(零件)的焊接部的剛性過(guò)高時(shí)，在使用結(jié)構(gòu)體時(shí)，有時(shí)容易從該特定的部件(零件)的焊接部以外的部位開(kāi)始破壞。此外，如汽車用的沖擊吸收部件那樣，有時(shí)想有意識(shí)地使結(jié)構(gòu)體從特定的部位開(kāi)始破壞。在這些情況下，通過(guò)將突出部30b的端面33b的至少一部分開(kāi)口并改變開(kāi)口部的面積，由此能夠控制突出部30b的剛性。圖31表示第十實(shí)施方式的變形例。如圖31所示，突出部30b的端面33b也可以開(kāi)口為，能夠形成多個(gè)焊接部位70a 70d。另外，在圖30、圖31中，對(duì)將焊接部位設(shè)置在突出部30b的端面33b上的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但設(shè)置在突出部30a的端面33a上的情況也是同樣的。實(shí)施例接著，通過(guò)實(shí)施例進(jìn)一步對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明，但實(shí)施例中的條件是為了確認(rèn)本發(fā)明的可實(shí)施性及效果而采用的一個(gè)條件例，本發(fā)明并不限定于該一個(gè)條件例。只要不脫離本發(fā)明的主旨、且能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的目的，則本發(fā)明能夠采用各種條件。在圖I所示那樣的底盤用接頭10以及圖8所示那樣的三分支底盤用接頭14中，使圖I及圖8中的由K表示的區(qū)域變化，而使各交叉面的、相互共有相對(duì)于主管部20的主軸40垂直的面的面積比例R變化。然后，由此調(diào)查了突出部30a、30b、30c的突出高度La、Lb、Lc如何變化。 另外，所謂面積比例R，如果對(duì)交叉面35a進(jìn)行說(shuō)明，則是指交叉面35a與其他交叉面共有相對(duì)于主軸20垂直的面的面積、相對(duì)于交叉面35a的面積的比例。即，在圖I中，是指交叉面35a的一部分36a的面積相對(duì)于交叉面35a的面積的比例。關(guān)于交叉面35b、35c也是同樣的。使用的管還的直徑為60. 5mm、114. 3mm兩種。此外,管還的壁厚為2. 3mm。液壓成形的條件為在對(duì)抗拉強(qiáng)度為390MPa級(jí)的管還進(jìn)行成形時(shí),軸向推壓180mm、內(nèi)壓80MPa ；在對(duì)抗拉強(qiáng)度為540MPa級(jí)的管坯進(jìn)行成形時(shí)，軸向推壓200mm、內(nèi)壓100MPa ;在對(duì)抗拉強(qiáng)度為780MPa級(jí)的管坯進(jìn)行成形時(shí)，軸向推壓210mm，內(nèi)壓120MPa。表I表示各條件的組合及結(jié)果。[表I]ftg 交叉-面枳y例RI■突出高度■I成
一 ft 徑抗拉 11V.. La Lb Lc形
No. ,肀衣 %狀 35a35b 35c -1--1--1--丄
D 強(qiáng)度結(jié)
(%)(%) (%) (mm) a (mm) a tm n) am
(mm) (MPa) _j__果
1本發(fā)明例30 32 - 44.5 0.74 38.5 0.64 / / 〇
2本發(fā)叫例二分 50 52 - 28.0 0.46 25.5 0.42 / / O--;-60.5 380 ,-------/ / -ρ -·
3本發(fā)明例支 70 72 - 23.5 0.39 20.5 0.34 / / U
4比較例_____90 92 - 19.5 0.32 16.5 0.27 /_/X
5木發(fā)明例30 32 - 90.8 0.79 82.0 0.72 I / O
6木發(fā)明例二分 50 52 - 67.7 0.59 57.5 0.50 / / O--114.3 390-------/ / ^
7本發(fā)明例支 70 73 - 55.0 0.48 46.7 0.41 / / U
8比較例_____90 92 - 34.7 0.30 27.9 0.24 /_/__X
9本發(fā)明例30 32 - 76.5 0.67 67.0 0.59 / / O
10木發(fā)明例二分 50 52 - 51.2 0.45 44.5 0,39 / / O--114 3 540-------/ / ~
11木發(fā)明例 "支 70 73 - 44.3 0-39 40.7 0.36 / / O
12比較例_____90 92 - 30.1 0.26 22.6 0.20 /_/X
13本發(fā)明例30 32 - 67.0 0.59 57.8 0.51 7 / O
14木發(fā) _ 例二分 50 52 - 44.3 0.39 40.0 0.35 / / O--—-114.3 780-------/ / —FT-
15本發(fā)明例支 70 73 - 36.8 0.32 35.1 0.31 / / U
16比較例_____90 92 - 18.5 0.16 15.0 0.13 /_/X
17木發(fā)明例30 32 30 66.4 0.58 40.8 0.36 62.1 0.54 O
18本發(fā)明例二i 分 50 52 50 51.5 0,45 37.4 0.33 49.6 0.43 O--—-114.3 90 一----------
19本發(fā)明例支 70 73 70 40.3 0.35 34.7 0.30 38.9 0.34 U
20比較例__丨 90 I 92 I 90 I 29.9 0.26 21.0 0.18 26.7 0.23 X如根據(jù)表I可知的那樣，確認(rèn)了如下情況在交叉面均僅在交叉面的一部分相互共有相對(duì)于主管部20的主軸40垂直的面、且交叉面的一部分的面積相對(duì)于交叉面各自的面積為30%以上90%以下、即交叉面面積比例R為30%以上90%以下時(shí)，所有的突出高度相對(duì)于管坯的外徑D為能夠確保作為接頭起作用的O. 3D以上(參照成形結(jié)果〇)。與此相對(duì)，確認(rèn)了如下情況即使僅在交叉面的一部分相互共有相對(duì)于主管部20的主軸40垂直的面，在交叉面的一部分的面積相對(duì)于交叉面各自的面積并非30%以上90%以下時(shí)、即交叉面面積比例R并非30%以上90%以下時(shí)，突出高度的一部分或全部也不滿足能夠確保作為接頭起作用的O. 3D(參照成形結(jié)果X)。此外，確認(rèn)了如下情況即使在底盤接頭10、14上設(shè)置了接合曲面50、漸變部52a、52b、周向肋53、54、接合斜平面58、焊接接合面突條部60、板簧狀焊接接合面61以及焊接部位70a 70d中的至少一個(gè)的情況下，也能夠得到與表I所示的結(jié)果同樣的結(jié)果。另外，上述實(shí)施方式均只不過(guò)表示了實(shí)施本發(fā)明時(shí)的具體化的例子，不能夠由此來(lái)限定性地解釋本發(fā)明的技術(shù)范圍。即，本發(fā)明在不脫離其技術(shù)構(gòu)思或其主要特征的情況下，能夠以各種形式來(lái)實(shí)施。例如，在上述實(shí)施方式中示出了主管部20的橫截面(與主軸40垂直的截面)呈現(xiàn)帶有圓角的大致矩形狀的例子，但主管部20的形狀并不被限定，主管部20的橫截面也可以為圓形或多邊形。此外，通過(guò)將本發(fā)明的結(jié)構(gòu)部件應(yīng)用于建筑用接頭部件，由此與通過(guò)螺栓等對(duì)板材、棒材等進(jìn)行緊固而構(gòu)筑建筑物的情況相比，能夠大幅度削減組裝工時(shí)數(shù)。
此外，在將本發(fā)明的結(jié)構(gòu)部件應(yīng)用于建筑用接頭部件的情況下，能夠使具有相同強(qiáng)度及剛性的結(jié)構(gòu)物輕量化，因此能夠降低支承結(jié)構(gòu)物的自重的負(fù)荷，能夠使建造物整體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，并且能夠提高抗震性。而且，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)部件在以高強(qiáng)度鋼為代表的鋼鐵系材料中發(fā)揮最大的效果，但也能夠應(yīng)用于鋁合金等輕合金系材料。產(chǎn)業(yè)上的可利用性在本發(fā)明中，能夠在主管部上設(shè)置進(jìn)行分支的多個(gè)突出部，該多個(gè)突出部具有所期望的突出高度。例如，如果具有通過(guò)焊接等來(lái)連結(jié)對(duì)方零件所需要的突出高度并用作為結(jié)構(gòu)用接頭部件，則能夠得到以結(jié)構(gòu)用接頭部件中的一個(gè)部位為起點(diǎn)而進(jìn)行分支的結(jié)構(gòu) 體。因此，本發(fā)明在工業(yè)上的利用價(jià)值較高。
權(quán)利要求
1.一種結(jié)構(gòu)部件，其特征在于， 具備 中空的主管部；以及 在上述主管部的外周面上一體成形的至少兩個(gè)突出部， 上述兩個(gè)突出部被配置為，圍繞上述主管部的主軸成為30度以上小于180度的角度，上述兩個(gè)突出部的各端面向上述主管部的投影面即交叉面，均僅在該交叉面的一部分相互共有相對(duì)于上述主管部的主軸垂直的面。
2.如權(quán)利要求I所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于， 上述兩個(gè)突出部被配置為，圍繞上述主管部的主軸成為60度以上120度以下的角度。
3.如權(quán)利要求I所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于， 具備在上述主管部的外周面上一體成形的其他突出部， 上述兩個(gè)突出部及上述其他突出部的各端面向上述主管部的投影面即交叉面，均僅在該交叉面的一部分相互共有相對(duì)于上述主管部的主軸垂直的面。
4.如權(quán)利要求I所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于， 通過(guò)對(duì)管坯進(jìn)行液壓成形來(lái)形成上述主管部及上述兩個(gè)突出部。
5.如權(quán)利要求4所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于， 上述管還的外徑為D, 上述交叉面的一部分的面積相對(duì)于上述交叉面各自的面積為30%以上90%以下，且上述兩個(gè)突出部各自的突出高度為O. 3D以上。
6.如權(quán)利要求5所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于， 上述兩個(gè)突出部各自的突出高度為O. 8D以下。
7.如權(quán)利要求4所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于， 上述管坯的抗拉強(qiáng)度為340MPa以上850MPa以下。
8.如權(quán)利要求I所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于， 在上述主管部上設(shè)置有將上述兩個(gè)突出部彼此連續(xù)地連接的接合曲面或接合斜平面。
9.如權(quán)利要求8所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于， 上述接合曲面或上述接合斜平面具有朝向上述主管部的管端部而面積變小的漸變部。
10.如權(quán)利要求9所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于， 上述漸變部的長(zhǎng)度在與上述主管部的主軸平行的方向上為O. 2D以上2. OD以下。
11.如權(quán)利要求8所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于， 在上述接合曲面或上述接合斜平面上設(shè)置有向上述主管部的內(nèi)側(cè)成為凸的周向肋。
12.如權(quán)利要求8所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于， 在上述接合曲面或上述接合斜平面上設(shè)置有向上述主管部的外側(cè)成為凸的周向肋。
13.如權(quán)利要求I所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于， 上述兩個(gè)突出部中至少某一個(gè)突出部在周向的至少一部分上具有焊接接合面突條部。
14.如權(quán)利要求I所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于， 上述兩個(gè)突出部中至少某一個(gè)突出部在周向上具有至少一個(gè)板簧狀焊接接合面部。
15.如權(quán)利要求I所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于， 上述兩個(gè)突出部中至少某一個(gè)突出部具有將上述突出部的端面的至少一部分開(kāi)口而形成的 焊接部位。
全文摘要
一種結(jié)構(gòu)部件，通過(guò)對(duì)外徑為D的管坯進(jìn)行液壓成形，由此成為在中空的主管部(20)的外周面上一體成形有突出部(30a、30b)的結(jié)構(gòu)用液壓成形接頭部件。在該情況下，突出部(30a、30b)的各端面(33a、33b)向主管部(20)的投影面即交叉面(35a、35b)，均僅在該交叉面(35a、35b)的一部分(36a、36b)相互共有相對(duì)于主管部(20)的主軸(40)垂直的面。此時(shí)，通過(guò)使一部分(36a、36b)的面積相對(duì)于交叉面(35a、35b)各自的面積為30%以上90%以下，由此能夠使突出部(30a、30b)各自的突出高度成為用于作為接頭起作用的0.3D以上。
文檔編號(hào)B62D21/00GK102947020SQ201180029398
公開(kāi)日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2011年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月17日
發(fā)明者和田學(xué), 水村正昭, 佐藤浩一 申請(qǐng)人:新日鐵住金株式會(huì)社