(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022071691
(43)【公開日】2022-05-16
(54)【発明の名称】交差接続構造体、接合継手及びフレーム構造体
(51)【国際特許分類】
F16B 11/00 20060101AFI20220509BHJP
F16B 7/20 20060101ALI20220509BHJP
【ＦＩ】
F16B11/00 D
F16B7/20 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020180779
(22)【出願日】2020-10-28
(71)【出願人】
【識別番号】000001199
【氏名又は名称】株式会社神戸製鋼所
(74)【代理人】
【識別番号】110002000
【氏名又は名称】特許業務法人栄光特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】今村 美速
(72)【発明者】
【氏名】今井 智恵子
【テーマコード（参考）】
3J023
3J039
【Ｆターム（参考）】
3J023EA02
3J023FA03
3J023GA02
3J023GA03
3J039AA06
3J039BB02
3J039LA02
3J039MA10
(57)【要約】
【課題】剛性を維持しつつ、高い直交精度で接合できる交差接続構造体、接合継手、及びフレーム構造体を提供する。
【解決手段】交差接続構造体１００は、アルミニウム展伸材の中空押出材により形成された横材１１と、横材に直交して配置され、アルミニウム展伸材の中空押出材により形成された縦材１３Ａ，１３Ｂと、縦材１３Ａ，１３Ｂの開口に一端部が挿入された接合継手１５Ａ，１５Ｂと、を備える。接合継手１５Ａ，１５Ｂはフランジ３１を有し、フランジ３１は、縦材１３Ａ，１３Ｂの長手方向の一端面に突き当てて溶接される。縦材１３Ａ，１３Ｂの一端面３３のうち横材１１に沿った端面と、その端面に対面する横材の側面３５とが溶接される。
【選択図】図２
【解決手段】交差接続構造体１００は、アルミニウム展伸材の中空押出材により形成された横材１１と、横材に直交して配置され、アルミニウム展伸材の中空押出材により形成された縦材１３Ａ，１３Ｂと、縦材１３Ａ，１３Ｂの開口に一端部が挿入された接合継手１５Ａ，１５Ｂと、を備える。接合継手１５Ａ，１５Ｂはフランジ３１を有し、フランジ３１は、縦材１３Ａ，１３Ｂの長手方向の一端面に突き当てて溶接される。縦材１３Ａ，１３Ｂの一端面３３のうち横材１１に沿った端面と、その端面に対面する横材の側面３５とが溶接される。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
アルミニウム展伸材の中空押出材により形成された横材と、
前記横材の長手方向に直交して配置され、アルミニウム展伸材の中空押出材により形成された縦材と、
前記縦材の開口に一端部が挿入され、他端部が前記横材の一方の開口に挿入された接合継手と、
を備え、
前記接合継手は、前記一端部と前記他端部との間に、前記横材の長手方向の両側から、該長手方向に沿った外側へそれぞれ突出するフランジを有し、
前記フランジは、前記縦材の長手方向の一端面に突き当てて溶接され、
前記縦材の一端面のうち前記横材に沿った端面と、該端面に対面する前記横材の側面とが溶接され、
前記横材と前記縦材とが、前記接合継手を介して互いに直交して接合されている、
交差接続構造体。
前記横材の長手方向に直交して配置され、アルミニウム展伸材の中空押出材により形成された縦材と、
前記縦材の開口に一端部が挿入され、他端部が前記横材の一方の開口に挿入された接合継手と、
を備え、
前記接合継手は、前記一端部と前記他端部との間に、前記横材の長手方向の両側から、該長手方向に沿った外側へそれぞれ突出するフランジを有し、
前記フランジは、前記縦材の長手方向の一端面に突き当てて溶接され、
前記縦材の一端面のうち前記横材に沿った端面と、該端面に対面する前記横材の側面とが溶接され、
前記横材と前記縦材とが、前記接合継手を介して互いに直交して接合されている、
交差接続構造体。
【請求項2】
前記フランジは、前記縦材の長手方向の一端面に面接触する平坦面を有する、
請求項１に記載の交差接続構造体。
請求項１に記載の交差接続構造体。
【請求項3】
前記フランジは、前記接合継手の外周面の全周にわたって環状に形成され、前記縦材の長手方向の一端面に面接触する環状の平坦面を有する、
請求項１に記載の交差接続構造体。
請求項１に記載の交差接続構造体。
【請求項4】
前記接合継手は、アルミニウム合金により形成され、
前記フランジは、アルミニウム展伸材のインサート板を前記アルミニウム合金によりインサート成形して設けられている、
請求項１～３のいずれか１項に記載の交差接続構造体。
前記フランジは、アルミニウム展伸材のインサート板を前記アルミニウム合金によりインサート成形して設けられている、
請求項１～３のいずれか１項に記載の交差接続構造体。
【請求項5】
前記インサート板は、板厚方向に貫通する開口孔が形成されている、
請求項４に記載の交差接続構造体。
請求項４に記載の交差接続構造体。
【請求項6】
請求項１～５のいずれか１項に記載の交差接続構造体に用いられる接合継手。
【請求項7】
請求項１～５のいずれか１項に記載の交差接続構造体を備えるフレーム構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、交差接続構造体、接合継手及びフレーム構造体に関する。
【背景技術】
【0002】
近年の自動車の軽量化と低燃費化との要請に応えつつ、自動車の衝突時に破断しない強度を確保するため、自動車のバンパシステム、ドアビーム、車体骨格材等の構造用部材として、アルミニウム合金を押出成形した中空断面形材もその一部に用いられるようになってきた（例えば特許文献１参照）。
【0003】
例えば、アルミニウム押出材を縦横に組み合わせて互いを溶接することで、クロスフレームが得られる。図１６に示すクロスフレームの交差部では、押出形材１１１の両端に一対の押出角パイプ１１３，１１５を突合せ溶接した横材１１０と、押出角パイプである縦材１２０とを組み合わせて、互いの交差部１１７を溶接して形成される。
【0004】
このクロスフレームは、図１７に示すように、まず、横材１１０である押出形材１１１の中空部１１９に縦材１２０を挿入して、押出形材１１１の中空内面１１１ａと、縦材１２０の外面１２０ａとを重ね合わせ、図１６、及び図１６のXVIII－XVIII線に沿った断面図である図１８に示すように、重なり合った押出形材１１１の中空内面１１１ａと縦材１２０の外面１２０ａとの縦材１２０の軸方向端部を溶接することで、横材１１０と縦材１２０とを接合して得られる。
【0005】
また、図１９、図２０に示すように、横材１００Ａの押出形材を、一方の押出形材１１１Ａと他方の押出形材１１１Ｂとに分割して、これら分割された押出形材１１１Ａ，１１１Ｂによって縦材１２０を抱え込ませて組み合わせることもできる。その場合には、上記した中空内面１１１ａと外面１２０ａとの縦材１２０の軸方向端部を溶接するとともに、押出形材１１１Ａ，１１１Ｂの先端部同士を突合せて溶接する。いずれの場合でも、横材１１０と縦材１２０とを溶接により高い剛性で接合できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開２００７－２４５９８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
上記のように横材１１０と縦材１２０とを溶接する場合、横材１１０と縦材１２０との表面同士を合わせて位置決めするため、その溶接精度は押出形材（押出角パイプ）の断面精度に支配される。
しかし、図１８に示すように、横材１１０と縦材１２０との交差部１１７では、横材１１０の中空部１１９の内側高さＨ１と縦材１２０の外側高さＨ２とが必ずしも一致していない。そのため、互いの高さが異なる場合には、中空内面１１１ａと縦材１２０の上面とが同一平面にならない。このため、横材１１０と縦材１２０とを組み合わせても、双方の部材同士を正確に位置決めできず、高い直交精度を維持した溶接が困難となる。また、縦材１２０が長尺であるほど、横材１１０の中空部１１９に貫通させる工程が煩雑となる。
しかし、図１８に示すように、横材１１０と縦材１２０との交差部１１７では、横材１１０の中空部１１９の内側高さＨ１と縦材１２０の外側高さＨ２とが必ずしも一致していない。そのため、互いの高さが異なる場合には、中空内面１１１ａと縦材１２０の上面とが同一平面にならない。このため、横材１１０と縦材１２０とを組み合わせても、双方の部材同士を正確に位置決めできず、高い直交精度を維持した溶接が困難となる。また、縦材１２０が長尺であるほど、横材１１０の中空部１１９に貫通させる工程が煩雑となる。
【0008】
一方、図１９，図２０に示す二分割された押出形材１１１Ａ，１１１Ｂを用いる場合は、縦材１２０を中空部１１９に貫通させる工程を軽減でき、縦材１２０の縦壁と横材１１０との密着性を向上できる。しかし、その場合でも横材１１０と縦材１２０とは相互移動の自由度を有したままであり、ずれの発生を阻止できない。そのため、高い直交精度を確保することは依然として困難であった。
【0009】
そこで本発明は、剛性を維持しつつ、高い直交精度で接合できる交差接続構造体、接合継手、及びフレーム構造体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明は、下記の構成からなる。
（１） アルミニウム展伸材の中空押出材により形成された横材と、
前記横材の長手方向に直交して配置され、アルミニウム展伸材の中空押出材により形成された縦材と、
前記縦材の開口に一端部が挿入され、他端部が前記横材の一方の開口に挿入された接合継手と、
を備え、
前記接合継手は、前記一端部と前記他端部との間に、前記横材の長手方向の両側から、該長手方向に沿った外側へそれぞれ突出するフランジを有し、
前記フランジは、前記縦材の長手方向の一端面に突き当てて溶接され、
前記縦材の一端面のうち前記横材に沿った端面と、該端面に対面する前記横材の側面とが溶接され、
前記横材と前記縦材とが、前記接合継手を介して互いに直交して接合されている、
交差接続構造体。
（２） （１）に記載の交差接続構造体に用いられる接合継手。
（３） （１）に記載の交差接続構造体を備えるフレーム構造体。
（１） アルミニウム展伸材の中空押出材により形成された横材と、
前記横材の長手方向に直交して配置され、アルミニウム展伸材の中空押出材により形成された縦材と、
前記縦材の開口に一端部が挿入され、他端部が前記横材の一方の開口に挿入された接合継手と、
を備え、
前記接合継手は、前記一端部と前記他端部との間に、前記横材の長手方向の両側から、該長手方向に沿った外側へそれぞれ突出するフランジを有し、
前記フランジは、前記縦材の長手方向の一端面に突き当てて溶接され、
前記縦材の一端面のうち前記横材に沿った端面と、該端面に対面する前記横材の側面とが溶接され、
前記横材と前記縦材とが、前記接合継手を介して互いに直交して接合されている、
交差接続構造体。
（２） （１）に記載の交差接続構造体に用いられる接合継手。
（３） （１）に記載の交差接続構造体を備えるフレーム構造体。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、横材と縦材とを、剛性を維持しつつ高い直交精度で接合できる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
ここでは、アルミニウム展伸材の中空押出材により形成された横材と縦材とが、接合継手を介して互いに交差して接合された交差接続構造体を例に説明する。
ここでは、アルミニウム展伸材の中空押出材により形成された横材と縦材とが、接合継手を介して互いに交差して接合された交差接続構造体を例に説明する。
【0014】
＜第１構成例＞
図１は、交差接続構造体１００の第１構成例を示す概略斜視図である。図２は、図１に示す交差接続構造体１００の分解斜視図である。
図１，図２に示すように、交差接続構造体１００は、横材１１と、一対の縦材１３Ａ，１３Ｂとが、第１接合継手（接合継手）１５Ａ及び第２接合継手（接合継手）１５Ｂ（図２）を介して互いに交差して接合されている。ここで、横材１１の長手方向をＸ方向、縦材の長手方向をＹ方向、Ｘ方向とＹ方向に直交する高さ方向をＺ方向とする。
図１は、交差接続構造体１００の第１構成例を示す概略斜視図である。図２は、図１に示す交差接続構造体１００の分解斜視図である。
図１，図２に示すように、交差接続構造体１００は、横材１１と、一対の縦材１３Ａ，１３Ｂとが、第１接合継手（接合継手）１５Ａ及び第２接合継手（接合継手）１５Ｂ（図２）を介して互いに交差して接合されている。ここで、横材１１の長手方向をＸ方向、縦材の長手方向をＹ方向、Ｘ方向とＹ方向に直交する高さ方向をＺ方向とする。
【0015】
横材１１は、押出形材１７と、押出形材１７の両端に配置された一対の押出角パイプ１９Ａ，１９Ｂとから構成される。押出形材１７は、その押出方向に連通する複数の開口２１を有するアルミニウム合金製の中空押出材である。押出形材１７の押出方向ＥＤｈ１に直交する長手方向の両端部２３には、それぞれ中空の押出角パイプ１９Ａ，１９Ｂが突合せ溶接されて、押出形材１７と一対の押出角パイプ１９Ａ，１９Ｂとが一体にされている。
【0016】
一般に、押出材は、押出方向に直交する端面を用いて溶接することで、高い寸法精度の面出しが可能となり、高精度な接合が行える。本構成では、押出角パイプ１９の押出方向ＥＤｈ２の先端の端面を用いて押出形材１７と接合している。
【0017】
縦材１３Ａ，１３Ｂは、図２に示すように、中空の押出角パイプで構成される。
これら横材１１、縦材１３Ａ，１３Ｂ、第１接合継手１５Ａ，第２接合継手１５Ｂの外周形状、及び長手方向の寸法等は任意である。ここでは、いずれも長手方向の垂直断面が縦壁と横壁とを有する矩形状（開口位置を除く）となる直方体で示しているが、断面形状が円形、楕円形、４角形以外の多角形状等の他の形状であってもよい。
これら横材１１、縦材１３Ａ，１３Ｂ、第１接合継手１５Ａ，第２接合継手１５Ｂの外周形状、及び長手方向の寸法等は任意である。ここでは、いずれも長手方向の垂直断面が縦壁と横壁とを有する矩形状（開口位置を除く）となる直方体で示しているが、断面形状が円形、楕円形、４角形以外の多角形状等の他の形状であってもよい。
【0018】
図３は、第１接合継手１５Ａ，第２接合継手１５Ｂの斜視図である。
第１接合継手１５Ａ，第２接合継手１５Ｂは、それぞれが同一の形状であるため、図３に共通に示して説明する。第１接合継手１５Ａと第２接合継手１５Ｂの外形状は、縦材１３Ａ，１３Ｂの断面形状に応じた矩形状にされている。また、第１接合継手１５Ａと第２接合継手１５Ｂは、その一端部２５が縦材１３Ａ又は１３Ｂの開口２９に挿入され、他端部２７が横材１１の押出形材１７の開口２１に挿入される。これら第１接合継手１５Ａ及び第２接合継手１５Ｂは、Ｚ方向を押出方向Ｅｄｉとするアルミニウム展伸材の中空押出材であるほか、中実のブロック体であってもよい。
第１接合継手１５Ａ，第２接合継手１５Ｂは、それぞれが同一の形状であるため、図３に共通に示して説明する。第１接合継手１５Ａと第２接合継手１５Ｂの外形状は、縦材１３Ａ，１３Ｂの断面形状に応じた矩形状にされている。また、第１接合継手１５Ａと第２接合継手１５Ｂは、その一端部２５が縦材１３Ａ又は１３Ｂの開口２９に挿入され、他端部２７が横材１１の押出形材１７の開口２１に挿入される。これら第１接合継手１５Ａ及び第２接合継手１５Ｂは、Ｚ方向を押出方向Ｅｄｉとするアルミニウム展伸材の中空押出材であるほか、中実のブロック体であってもよい。
【0019】
第１接合継手１５Ａ及び第２接合継手１５Ｂは、一端部２５と他端部２７との中間位置に、横材１１との交差方向、つまり横材１１の長手方向（Ｘ方向）の両脇から、外側（＋Ｘ方向と－Ｘ方向）に突出する一対のフランジ３１を有する。一対のフランジ３１は、第１接合継手１５Ａ及び第２接合継手１５Ｂの縦壁に沿って（Ｚ方向）、それぞれ連続して形成される。
【0020】
図４は、縦材１３Ａ，１３Ｂの分解斜視図である。
第１接合継手１５Ａの一端部２５は、縦材１３Ａの開口２９に挿入され、第２接合継手１５Ｂの一端部２５は、縦材１３Ｂの開口２９に挿入される。
第１接合継手１５Ａを縦材１３Ａに挿入すると、縦材１３Ａの一端面（以下、端面という。）３３がフランジ３１に突き当たる。端面３３は、縦材１３Ａの長手方向（Ｙ方向）に直交する平坦面からなり、フランジ３１と端面３３とが面接触することで、第１接合継手１５Ａと縦材１３Ａとが互いに位置決めされる。同様に、第２接合継手１５Ｂを縦材１３Ｂに挿入すると、縦材１３Ｂの端面３３と第２接合継手１５Ｂのフランジ３１とが突き当たり、互いに面接触して位置決めされる。
第１接合継手１５Ａの一端部２５は、縦材１３Ａの開口２９に挿入され、第２接合継手１５Ｂの一端部２５は、縦材１３Ｂの開口２９に挿入される。
第１接合継手１５Ａを縦材１３Ａに挿入すると、縦材１３Ａの一端面（以下、端面という。）３３がフランジ３１に突き当たる。端面３３は、縦材１３Ａの長手方向（Ｙ方向）に直交する平坦面からなり、フランジ３１と端面３３とが面接触することで、第１接合継手１５Ａと縦材１３Ａとが互いに位置決めされる。同様に、第２接合継手１５Ｂを縦材１３Ｂに挿入すると、縦材１３Ｂの端面３３と第２接合継手１５Ｂのフランジ３１とが突き当たり、互いに面接触して位置決めされる。
【0021】
また、図２に示すように、縦材１３Ａの開口２９に挿入された第１接合継手１５Ａの他端部２７を、押出形材１７の開口２１に挿入すると、押出形材１７の縦壁の端面（横材の側面）３５がフランジ３１に突き当たる。この端面３５は、押出形材１７の押出方向（Ｙ方向）に直交する平坦面からなり、フランジ３１と端面３５とが面接触することで、第１接合継手１５Ａと押出形材１７とが互いに位置決めされる。同様に、縦材１３Ｂの開口２９に挿入された第２接合継手１５Ｂの他端部２７を押出形材１７の開口２１に挿入すると、第２接合継手１５Ｂと押出形材１７とが位置決めされる。
【0022】
図５は、横材１１と縦材１３Ａとを組み合わせた様子を示す一部拡大斜視図である。
横材１１の押出形材１７と縦材１３Ａとは、第１接合継手１５Ａのフランジ３１のＹ方向の表裏面、すなわち、図３に示す互いに平行な平坦面３１ａ，３１ｂにそれぞれ面接触して位置決めされる。これにより、横材１１と縦材１３Ａとを高い直交精度で位置決めできる。
横材１１の押出形材１７と縦材１３Ａとは、第１接合継手１５Ａのフランジ３１のＹ方向の表裏面、すなわち、図３に示す互いに平行な平坦面３１ａ，３１ｂにそれぞれ面接触して位置決めされる。これにより、横材１１と縦材１３Ａとを高い直交精度で位置決めできる。
【0023】
この位置決めされた状態で、第１接合継手１５Ａのフランジ３１に沿った横材１１と縦材１３Ａとの間、及びフランジ３１が形成されない辺（図５の上下の辺）で対面する横材１１と縦材１３Ａとの間をそれぞれ溶接する。
【0024】
図６は、図５に示すVI－VI線に沿った断面図である。図７は、図５に示すVII－VII線に沿った断面図である。
図６に示すように、フランジ３１の平坦面３１ａが突き当たる縦材１３Ａの端面３３と、フランジ３１の平坦面３１ｂが突き当たる押出形材１７の端面３５とを含む領域Ｗ１を、フランジ３１の長手方向（Ｚ方向）に沿って溶接する。また、図７に示すように、フランジ３１の厚さ分の隙間を有して対面する縦材１３Ａと押出形材１７との間の領域Ｗ２を、押出形材１７の長手方向（Ｘ方向）に沿って溶接する。これにより、フランジ３１、縦材１３Ａ及び押出形材１７が一体となり、横材１１と縦材１３Ａとが直交して接合される。また、縦材１３Ｂについても同様に溶接することで、縦材１３Ｂと横材１１とが直交して接合される。
図６に示すように、フランジ３１の平坦面３１ａが突き当たる縦材１３Ａの端面３３と、フランジ３１の平坦面３１ｂが突き当たる押出形材１７の端面３５とを含む領域Ｗ１を、フランジ３１の長手方向（Ｚ方向）に沿って溶接する。また、図７に示すように、フランジ３１の厚さ分の隙間を有して対面する縦材１３Ａと押出形材１７との間の領域Ｗ２を、押出形材１７の長手方向（Ｘ方向）に沿って溶接する。これにより、フランジ３１、縦材１３Ａ及び押出形材１７が一体となり、横材１１と縦材１３Ａとが直交して接合される。また、縦材１３Ｂについても同様に溶接することで、縦材１３Ｂと横材１１とが直交して接合される。
【0025】
このようにして、縦材１３Ａ，１３Ｂと横材１１とが高い直交精度で接合された交差接続構造体１００が得られる。また、Ｚ方向に関して、縦材１３Ａ，１３Ｂの高さと、押出形材１７の開口２１の高さに差があっても、第１接合継手１５Ａ及び第２接合継手１５Ｂの各フランジ３１が、縦材１３Ａ，１３Ｂと押出形材１７とに面接触して接合されるため、互いの直交精度が低下することがない。
【0026】
＜第２構成例＞
次に、交差接続構造体の第２構成例を説明する。以降の説明では、同一の部材又は同一の箇所について、同一の符号を付与することで、その説明を省略又は簡単にする。
図８は、第２構成例の第１接合継手（接合継手）４１Ａ，第２接合継手（接合継手）４１Ｂの斜視図である。
第１接合継手４１Ａ、第２接合継手４１Ｂは、Ｙ方向に連通する開口４２を有し、外周面の全周にわたって環状のフランジ３１Ａが形成されている。フランジ３１Ａは、前述したフランジ３１と同様にＹ方向の表裏面が互いに平行な平坦面３１ａ，３１ｂで形成されている。
次に、交差接続構造体の第２構成例を説明する。以降の説明では、同一の部材又は同一の箇所について、同一の符号を付与することで、その説明を省略又は簡単にする。
図８は、第２構成例の第１接合継手（接合継手）４１Ａ，第２接合継手（接合継手）４１Ｂの斜視図である。
第１接合継手４１Ａ、第２接合継手４１Ｂは、Ｙ方向に連通する開口４２を有し、外周面の全周にわたって環状のフランジ３１Ａが形成されている。フランジ３１Ａは、前述したフランジ３１と同様にＹ方向の表裏面が互いに平行な平坦面３１ａ，３１ｂで形成されている。
【0027】
この場合の第１接合継手４１Ａ，第２接合継手４１Ｂは、アルミニウム合金のダイカスト成形によって、フランジ３１Ａと一体に成形される。
【0028】
図９は、第２構成例の縦材４３Ａ，４３Ｂ、及び第１接合継手４１Ａ，第２接合継手４１Ｂの分解斜視図である。図１０は、横材１１である押出形材１７と縦材４３Ａとを第１接合継手４１Ａを介して組み合わせた様子を示す一部拡大斜視図である。
図９に示すように、本構成の第１接合継手４１Ａは縦材４３Ａに挿入され、第２接合継手４１Ｂは縦材４３Ｂに挿入される。このとき、フランジ３１Ａは、その全周にわたって縦材４３Ａ，４３Ｂの端面３３に面接触して、第１接合継手４１Ａ，第２接合継手４１Ｂと、縦材４３Ａ，４３Ｂとが互いに位置決めされる。
図９に示すように、本構成の第１接合継手４１Ａは縦材４３Ａに挿入され、第２接合継手４１Ｂは縦材４３Ｂに挿入される。このとき、フランジ３１Ａは、その全周にわたって縦材４３Ａ，４３Ｂの端面３３に面接触して、第１接合継手４１Ａ，第２接合継手４１Ｂと、縦材４３Ａ，４３Ｂとが互いに位置決めされる。
【0029】
そして、図１０に示すように、縦材４３Ａの開口２９に一端部２５が挿入された第１接合継手４１Ａは、押出形材１７の開口２１（図２）に他端部が挿入されると、フランジ３１Ａが、押出形材１７の開口２１における端面３５の全周にわたり、面接触する。これにより、横材１１と縦材４３Ａとを、より高い直交精度で位置決めできる。また、図示はしないが、縦材４３Ｂについても同様に、高い直交精度で押出形材１７に位置決めできる。
【0030】
本構成によれば、フランジ３１Ａが全周にわたって横材１１と縦材４３Ａ，４３Ｂとに面接触するため、直交精度が高められる。また、横材１１と縦材４３Ａ，４３Ｂとを安定した姿勢で溶接できるため、溶接の施工性を高められる。
【0031】
＜第３構成例＞
次に、交差接続構造体の第３構成例を説明する。
図１１は、第３構成例の第１接合継手５１Ａ，第２接合継手５１Ｂの斜視図である。図１２は、図１１のXII－XII線に沿った断面図である。
図１１，図１２に示すように、第１接合継手（接合継手）５１Ａ、第２接合継手（接合継手）５１Ｂには、外周面から突出する環状のフランジ３１Ｂが形成される。このフランジ３１Ｂは、インサート板５５の外縁部で構成されている。つまり、平板状のアルミニウム展伸材であるインサート板５５を、アルミニウム合金によりインサート成形することで、第１接合継手５１Ａ、第２接合継手５１Ｂを形成し、その外周面からインサート板５５の外縁部を突出させてフランジ３１Ｂを形成している。
次に、交差接続構造体の第３構成例を説明する。
図１１は、第３構成例の第１接合継手５１Ａ，第２接合継手５１Ｂの斜視図である。図１２は、図１１のXII－XII線に沿った断面図である。
図１１，図１２に示すように、第１接合継手（接合継手）５１Ａ、第２接合継手（接合継手）５１Ｂには、外周面から突出する環状のフランジ３１Ｂが形成される。このフランジ３１Ｂは、インサート板５５の外縁部で構成されている。つまり、平板状のアルミニウム展伸材であるインサート板５５を、アルミニウム合金によりインサート成形することで、第１接合継手５１Ａ、第２接合継手５１Ｂを形成し、その外周面からインサート板５５の外縁部を突出させてフランジ３１Ｂを形成している。
【0032】
本構成によれば、アルミニウム展伸材同士の溶接により、横材と縦材とを接合するため、溶接品質が向上して高い接合強度が得られる。
【0033】
＜第４構成例＞
次に、交差接続構造体の第４構成例を説明する。
図１３は、第４構成例の第１接合継手６１Ａ，第２接合継手６１Ｂの斜視図である。図１４は、図１３のXIV－XIV線に沿った断面図である。
図１３，図１４に示すように、第１接合継手（接合継手）６１Ａ、第２接合継手（接合継手）６１Ｂは、図１１に示す第３構成例のインサート板５５と同様にインサート成形されたインサート板６５を備える。このインサート板６５の中央部には、板厚方向に貫通する円形の開口孔６５ａが形成されている。その他の構成は第３構成例と同様である。
次に、交差接続構造体の第４構成例を説明する。
図１３は、第４構成例の第１接合継手６１Ａ，第２接合継手６１Ｂの斜視図である。図１４は、図１３のXIV－XIV線に沿った断面図である。
図１３，図１４に示すように、第１接合継手（接合継手）６１Ａ、第２接合継手（接合継手）６１Ｂは、図１１に示す第３構成例のインサート板５５と同様にインサート成形されたインサート板６５を備える。このインサート板６５の中央部には、板厚方向に貫通する円形の開口孔６５ａが形成されている。その他の構成は第３構成例と同様である。
【0034】
本構成によれば、開口孔６５ａを設けることにより、軽量化が図れ、材料コストを低減できる。また、インサート成形時のアルミニウム合金材の流動が良好となり、巣等の欠陥の発生が抑制されて、高品質に成形できる。
【0035】
＜フレーム構造体＞
次に、上記した交差接続構造体を用いて構成されたフレーム構造体の一例を説明する。
図１５は、交差接続構造体１００を用いて構成されたフレーム構造体２００の斜視図である。
フレーム構造体２００は、矩形状の底板８１と、底板８１に沿って配置された複数の縦材８５及び横材８７と、縦材８５と横材との交差部にそれぞれ配置される交差接続構造体１００と、を備える。
次に、上記した交差接続構造体を用いて構成されたフレーム構造体の一例を説明する。
図１５は、交差接続構造体１００を用いて構成されたフレーム構造体２００の斜視図である。
フレーム構造体２００は、矩形状の底板８１と、底板８１に沿って配置された複数の縦材８５及び横材８７と、縦材８５と横材との交差部にそれぞれ配置される交差接続構造体１００と、を備える。
【0036】
交差接続構造体１００は、縦材８５と横材８７とを直交交差させて接続し、前述した第１～第４構成例における、第１接合継手１５Ａ，４１Ａ，５１Ａ，６１Ａ及び第２接合継手１５Ｂ，４１Ｂ，５１Ｂ，６１Ｂと、横材１１である押出形材１７及び押出角パイプ１９Ａ，１９Ｂと、縦材１３Ａ，１３Ｂとのいずれかの組合せを含んで構成される。
【0037】
本構成のフレーム構造体２００によれば、高い剛性を維持しつつ、縦材８５と横材８７との高い直交精度が得られる。したがって、フレーム構造体２００を例えば車体の骨格の一部、又は車体に設けられる各種の収容部に適用する際に、剛性を高めつつ、歪みの少ない高い寸法精度で車体に組み付けできる。このようなフレーム構造体２００は、例えば、自動車のバンパシステム、ドアビーム、車体骨格材等の構造用部材として好適に用いることができる。
【0038】
上記した溶接については、溶け込みの深いＭＩＧ溶接、又はＴＩＧ溶接、或いはレーザ溶接、摩擦攪拌接合等の各種溶融溶接法により行うことができる。さらには、ブレージング、はんだ付け等も適用可能である。溶接の場合は、溶加材を供給しながら行うのが好ましい。この溶加材は、４０００系アルミニウム溶加材である４０４３又は４０４７、或いは５０００系アルミニウム溶加材である５３５６又は５１８３（ＪＩＳ Ｚ ３２３２）、Ｚｎ－Ａｌ系の溶加材等を用いることができる。Ｓｉが２～４質量％で残部が実質的にアルミニウム合金からなる皮材のＦＣＷ（フラックスコアードワイヤ）を用いることが更に好ましい。また、ブレージングの場合は、アルミろう材を用いてディップブレージング等を行うことができる。更に、上記の溶加材に代えて、はんだを用いることもできる。
【0039】
また、アルミニウム展伸材としては、アルミニウム又はアルミニウム合金を含み、合金の材質としては、ＡＡ又はＪＩＳ６０００系合金、５０００系合金、７０００系合金、３０００系合金、２０００系合金等の各種合金材を使用できる。
アルミニウム合金鋳物としては、ＡＣ４Ｃ、ＡＣ４ＣＨ、ＡＣ２Ｂ（ＪＩＳ Ｈ ５２０２）又はＡＤＣ１２（ＪＩＳ Ｈ ５３０２）を用いることができる。
アルミニウム合金鋳物としては、ＡＣ４Ｃ、ＡＣ４ＣＨ、ＡＣ２Ｂ（ＪＩＳ Ｈ ５２０２）又はＡＤＣ１２（ＪＩＳ Ｈ ５３０２）を用いることができる。
【0040】
このように、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、実施形態の各構成を相互に組み合わせることや、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。
【0041】
例えば、上記の実施形態では、接合継手によって横材と一対の縦材とを十字形に接続しているが、横材と一つの縦材とをＴ字形に接続する構成であってもよい。また、横材の長手方向（Ｘ方向）と直交する方向（Ｙ方向）に縦材を接続し、更にその接続位置からずれた位置で、横材の長手方向及び縦材の長手方向とに直交する方向（Ｚ方向）に他の縦材を接続することで、横材と縦材とを３軸方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ方向）に接続する構成としてもよい。
【0042】
以上の通り、本明細書には次の事項が開示されている。
（１） アルミニウム展伸材からなる中空押出材により形成された横材と、
前記横材の長手方向に直交して配置され、アルミニウム展伸材の中空押出材により形成された縦材と、
前記縦材の開口に一端部が挿入され、他端部が前記横材の一方の開口に挿入された接合継手と、
を備え、
前記接合継手は、前記一端部と前記他端部との間に、前記横材の長手方向の両側から、該長手方向に沿った外側へそれぞれ突出するフランジを有し、
前記フランジは、前記縦材の長手方向の一端面に突き当てて溶接され、
前記縦材の一端面のうち前記横材に沿った端面と、該端面に対面する前記横材の側面とが溶接され、
前記横材と前記縦材とが、前記接合継手を介して互いに直交して接合されている、
交差接続構造体。
この交差接続構造体によれば、縦材に接合継手が挿入される。縦材と接合継手は、横材の開口に挿入される。そして、接合継手のフランジと、縦材の長手方向一端面とが突き当てられて溶接され、縦材の一端面のうち横材に沿った端面と、その端面に対面する横材の側面とが溶接される。これにより、横材と縦材とが、接合継手を介して互いに高い直交精度で接合された構造にできる。
（１） アルミニウム展伸材からなる中空押出材により形成された横材と、
前記横材の長手方向に直交して配置され、アルミニウム展伸材の中空押出材により形成された縦材と、
前記縦材の開口に一端部が挿入され、他端部が前記横材の一方の開口に挿入された接合継手と、
を備え、
前記接合継手は、前記一端部と前記他端部との間に、前記横材の長手方向の両側から、該長手方向に沿った外側へそれぞれ突出するフランジを有し、
前記フランジは、前記縦材の長手方向の一端面に突き当てて溶接され、
前記縦材の一端面のうち前記横材に沿った端面と、該端面に対面する前記横材の側面とが溶接され、
前記横材と前記縦材とが、前記接合継手を介して互いに直交して接合されている、
交差接続構造体。
この交差接続構造体によれば、縦材に接合継手が挿入される。縦材と接合継手は、横材の開口に挿入される。そして、接合継手のフランジと、縦材の長手方向一端面とが突き当てられて溶接され、縦材の一端面のうち横材に沿った端面と、その端面に対面する横材の側面とが溶接される。これにより、横材と縦材とが、接合継手を介して互いに高い直交精度で接合された構造にできる。
【0043】
（２） 前記フランジは、前記縦材の長手方向の一端面に面接触する平坦面を有する、（１）に記載の交差接続構造体。
この交差接続構造体によれば、フランジの平坦面が縦材の一端面に面接触することで、縦材と、接合継手とが高精度に位置決めされる。
この交差接続構造体によれば、フランジの平坦面が縦材の一端面に面接触することで、縦材と、接合継手とが高精度に位置決めされる。
【0044】
（３） 前記フランジは、前記接合継手の外周面の全周にわたって環状に形成され、前記縦材の長手方向の一端面に面接触する環状の平坦面を有する、（１）に記載の交差接続構造体。
この交差接続構造体によれば、フランジの環状の平坦面が縦材の一端面に面接触することで、縦材と、接合継手とを高精度に位置決めできる。また、各部材を安定して固定できるため、良好な溶接が行える。
この交差接続構造体によれば、フランジの環状の平坦面が縦材の一端面に面接触することで、縦材と、接合継手とを高精度に位置決めできる。また、各部材を安定して固定できるため、良好な溶接が行える。
【0045】
（４） 前記接合継手は、アルミニウム合金により形成され、
前記フランジは、アルミニウム展伸材のインサート板を前記アルミニウム合金によりインサート成形して設けられている、（１）～（３）のいずれか１つに記載の交差接続構造体。
この交差接続構造体によれば、アルミニウム展伸材同士を溶接することになり、高精度で高強度な構造体が得られる。
前記フランジは、アルミニウム展伸材のインサート板を前記アルミニウム合金によりインサート成形して設けられている、（１）～（３）のいずれか１つに記載の交差接続構造体。
この交差接続構造体によれば、アルミニウム展伸材同士を溶接することになり、高精度で高強度な構造体が得られる。
【0046】
（５） 前記インサート板は、板厚方向に貫通する開口孔が形成されている、（４）に記載の交差接続構造体。
この交差接続構造体によれば、インサート板材に開口孔を形成することで、軽量化が図れ、材料コストを低減できる。また、インサート成形時のアルミニウム合金材の流動が良好となり、巣等の欠陥の発生が抑制されて、高品質に成形できる。
この交差接続構造体によれば、インサート板材に開口孔を形成することで、軽量化が図れ、材料コストを低減できる。また、インサート成形時のアルミニウム合金材の流動が良好となり、巣等の欠陥の発生が抑制されて、高品質に成形できる。
【0047】
（６） （１）～（５）のいずれか１つに記載の交差接続構造体に用いられる接合継手。
この接続継手によれば、煩雑な加工を要することなく、縦材と横材とを高精度に直交させて接合できる。
この接続継手によれば、煩雑な加工を要することなく、縦材と横材とを高精度に直交させて接合できる。
【0048】
（７） （１）～（５）のいずれか１つに記載の交差接続構造体を備えるフレーム構造体。
このフレーム構造体によれば、高い剛性を維持しつつ、縦材と横材との高い直交精度が得られる。
このフレーム構造体によれば、高い剛性を維持しつつ、縦材と横材との高い直交精度が得られる。
【符号の説明】
【0049】
１１，８７ 横材
１３Ａ，１３Ｂ，４３Ａ，４３Ｂ，８５ 縦材
１５Ａ，４１Ａ，５１Ａ，６１Ａ 第１接合継手（接合継手）
１５Ｂ，４１Ｂ，５１Ｂ，６１Ｂ 第２接合継手（接合継手）
１７ 押出形材
１９Ａ，１９Ｂ 押出角パイプ
２１ 開口
２３ 端部
２５ 一端部
２７ 他端部
２９ 開口
３１，３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄ フランジ
３１ａ，３１ｂ 平坦面
３３ 端面（縦材の一端面）
３５ 端面（横材の側面）
４２，５２ 開口
５５，６５ インサート板
６５ａ 開口孔
８１ 底板
１００ 交差接続構造体
２００ フレーム構造体
１３Ａ，１３Ｂ，４３Ａ，４３Ｂ，８５ 縦材
１５Ａ，４１Ａ，５１Ａ，６１Ａ 第１接合継手（接合継手）
１５Ｂ，４１Ｂ，５１Ｂ，６１Ｂ 第２接合継手（接合継手）
１７ 押出形材
１９Ａ，１９Ｂ 押出角パイプ
２１ 開口
２３ 端部
２５ 一端部
２７ 他端部
２９ 開口
３１，３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄ フランジ
３１ａ，３１ｂ 平坦面
３３ 端面（縦材の一端面）
３５ 端面（横材の側面）
４２，５２ 開口
５５，６５ インサート板
６５ａ 開口孔
８１ 底板
１００ 交差接続構造体
２００ フレーム構造体
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】