(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二種金属コンポーネントであって、
第１の材料で作られた鋳造部材と、
第２の材料で作られた管状スタブ連結部材とを有し、前記管状スタブ連結部材は、開口した第１の端部及び前記第１の端部と反対側の開口した第２の端部を有し、前記鋳造部材は、前記第２の端部の周りに鋳造され、前記第１の端部は、前記鋳造部材から延び、前記スタブ連結部材は、前記第２の端部周りにおける前記鋳造部材の鋳造中、溶融状態の第１の材料が前記スタブ連結部材の前記第２の端部と前記第１の端部との間で前記スタブ連結部材を通って流れるのを阻止するための取り外し可能なコア部材を密封的に受け入れるよう構成された内面を有する、二種金属コンポーネント。
【請求項２】
前記第１の材料は、アルミニウム合金であり、前記第２の材料は、鋼である、請求項１記載の二種金属コンポーネント。
【請求項３】
前記第１の材料は、前記第２の材料の融解温度以下の融解温度を有する、請求項１又は２記載の二種金属コンポーネント。
【請求項４】
前記スタブ連結部材の前記内面は、前記取り外し可能コア部材が前記スタブ連結部材内に密封的に受け入れられると、前記取り外し可能コア部材のコア関連密封肩に係合するよう構成されたスタブ関連密封肩を有する、請求項１〜３のうちいずれか一に記載の二種金属コンポーネント。
【請求項５】
前記スタブ連結部材の前記内面は、前記スタブ部材と前記取り外し可能コア部材との間に隙間を定める滑り嵌め公差のある状態で前記取り外し可能コア部材を受け入れるよう寸法決めされ、前記スタブ連結部材の前記第２の端部は、前記スタブ連結部材の前記第２の端部が前記第２の端部周りへの前記鋳造部材の形成中、金型内に保持されると、変形するのに十分延性であり、その結果、前記金型の第１の領域内で前記隙間の幅が減少し、溶融状態の第１の材料が前記第１の領域の一方の側に位置する第２の領域と前記一方の側の反対側の前記第１の領域の側に位置する第３の領域との間で流れるのを阻止するようになっている、請求項１〜３のうちいずれか一に記載の二種金属コンポーネント。
【請求項６】
前記第２の端部に固定されていて、前記開口状態の第２の端部を密封する端キャップを有し、前記端キャップ及び前記管状スタブ連結部材の前記第２の端部のうちの少なくとも一方は、前記鋳造部材の鋳造中、前記溶融状態の第１の材料により及ぼされる力に耐えるには不十分な強度を有する、請求項１〜５のうちいずれか一に記載の二種金属コンポーネント。
【請求項７】
前記スタブ連結部材は、円以外の断面形状を有する、請求項１〜６のうちいずれか一に記載の二種金属コンポーネント。
【請求項８】
前記二種金属コンポーネントは、車両フレーム用のクレードルに用いられるクレードル半部であり、前記鋳造部材は、鋳造端部材であり、前記管状スタブ連結部材は、第１の横部材スタブ連結部材である、請求項１〜７のうちいずれか一に記載の二種金属コンポーネント。
【請求項９】
前記二種金属コンポーネントは、トーションビームアクスル組立体であり、前記鋳造部材は、鋳造トレーリングアームであり、前記管状スタブ連結部材は、トーションビームスタブ連結部材である、請求項１〜７のうちいずれか一に記載の二種金属コンポーネント。
【請求項１０】
前記二種金属コンポーネントは、コントロールアームであり、前記鋳造部材は、鋳造カップリング部材であり、前記管状スタブ連結部材は、鋼部材スタブ連結部材である、請求項１〜７のうちいずれか一に記載の二種金属コンポーネント。
【請求項１１】
前記二種金属コンポーネントは、インストルメントパネル支持体及びバンパ組立体のうちの一方である、請求項１〜７のうちいずれか一に記載の二種金属コンポーネント。
【請求項１２】
二種金属コンポーネントを製造する方法であって、
ａ）第１の材料を用意するステップを有し、
ｂ）第２の材料で作られた管状スタブ連結部材を用意するステップを有し、
ｃ）金型内に前記管状スタブ連結部材の一部分を位置決めするステップを有し、
ｄ）取り外し可能なコアを前記管状連結スタブ部材中に挿入するステップを有し、
ｅ）前記第１の材料を溶融形態で前記管状スタブ連結部材周りに前記金型内に導入するステップを有し、
ｆ）前記取り外し可能なコアを前記管状スタブ連結部材内に前記第１の材料が前記管状スタブ連結部材を充填するのを阻止するのに十分な力で保持するステップを有し、
ｇ）前記第１の材料を凝固させて前記金型内で前記管状スタブ連結部材の一部分周りに鋳造部材を形成するステップを有し、前記凝固鋳造部材と前記管状スタブ連結部材は一緒になって、前記二種金属コンポーネントを形成し、
ｈ）前記取り外し可能なコアを、前記管状スタブ連結部材から取り外すステップを有し、
ｉ）前記金型を開いて前記二種金属コンポーネントを放出するステップを有する、方法。
【請求項１３】
前記第１の材料は、アルミニウム合金であり、前記第２の材料は、鋼である、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記第１の材料は、前記第２の材料の融解温度以下の融解温度を有する、請求項１２又は１３記載の方法。
【請求項１５】
前記管状スタブ連結部材の端部は、前記ステップｄ）の実施中、前記金型内に位置決めされ、前記取り外し可能なコアは、前記管状スタブ連結部材の前記端部を越えて前記金型内に延びる、請求項１２〜１４のうちいずれか一に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、自動車用途に用いられるコンポーネント、例えば自動車エンジンクレードル、フレーム及びサスペンション又は非自動車用途に用いられるコンポーネントに関し、特に、互いに異なる材料、例えば鋼及びアルミニウムで作られた少なくとも２つの部品を互いに接合することによって形成された二種金属コンポーネントに関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、１つの部品を別の部品の一部分の周りに鋳造するプロセスを用いて自動車用途及び非自動車用途用の多種多様なコンポーネントが製作されている。幾つかの場合において、コンポーネントの互いに異なる部品は、完成状態のコンポーネントに所望の重量及び／又は強度特性を与えるために互いに異なる材料を用いて製作される。ほんの僅かな特定の且つ非限定的な例を挙げると、例えば米国特許第７，８３７，２３０号明細書及び米国特許出願第１２／９１１，９３０号明細書に記載されているように、エンジンクレードルは、アルミニウム製の端部材（エンドメンバ）を中空の鋼製の横部材（クロスメンバ）の端部の周りに鋳造することによって形成され、或いは、トーションビームアクスル（車軸）組立体がアルミニウム製トレーリングアームを鋼製トーションビームの端部分の周りに鋳造することによって形成されている。
【０００３】
エンジンクレードルを製造する典型的なプロセスは、中空鋼製横部材の各々の開口端部を端キャップで覆うステップを有する。次に、鋼製横部材の被覆端部を所定形状の金型（モールド）内に導入し、定位置に保持する。溶融状態のアルミニウムを比較的高い圧力で金型内に導入して冷却し、それにより横部材の各々の端部の周りに端部材を鋳造する。端キャップの目的は、主として、溶融アルミニウムが鋳造プロセス中、横部材に入ってこれを充填するのを阻止することにある。溶融アルミニウムが鋳造プロセス中、中空横部材に入らないようにするためには、典型的には、端キャップと横部材との間の合わせシーム長さ全体を溶接する。鋳造ステップがいったん行われると、鋳造物のＸ線走査を実施し、その目的は、鋳造物中に欠陥があるかどうかを確かめることにある。
【０００４】
当然のことながら、横部材の端部を覆うために用いられる端キャップは、クレードルに重量を追加し、その結果、単価が高くなると共に完成状態の自動車の燃料効率が低下する。さらに、端キャップは、鋳造プロセス中に加わる高い圧力の影響を受けて変形することがある。さらに又、端キャップが存在することにより、イーコーティング（e-coating）の実施中、空気ポケットが生じる場合があり、又、横部材から過剰のイーコート（e-coat）を排出するのが比較的困難な場合がある。というのは、横部材の端部は、必ずしも穴を備えているとは限らないからである。
【０００５】
このプロセスの別の欠点は、横部材の端部が典型的には、円筒形の形状に形成され、これら端部は、金型内の溶融アルミニウムにより加わる圧力に耐えることができる圧力容器を形成するために円形の端キャップを用いて覆われることにある。当然のことながら、円筒形の形状は、使用中における荷重を支持する上で必ずしも最適な形状とは言えない。
【０００６】
加うるに、完成状態のクレードルの輸送、取り扱い及び保管は、完成状態のクレードルの重量に鑑みて、更にそのサイズに鑑みて厄介な場合がある。完成状態のクレードルの取り扱い及び輸送の際、専用機器が必要になる場合が多い。さらに、完成状態のクレードルは、各クレードルがこれと関連した広い空きスペースを取る場合であっても、比較的広いスペースを占める。当然のことながら、Ｘ線走査結果により完成状態のクレードル中の２つの鋳造物のうちの一方に欠陥が見つかった場合、クレードルの他方の鋳造物に欠陥がない場合であってもクレードル全体をスクラップにする必要がある。この結果、場合によっては１０％という高いクレードルのスクラップ率が生じる可能性がある。
【０００７】
他のコンポーネント、例えばトーションビームアクスル組立体、コントロールアーム（サスペンションアームとも言う）等を同様な仕方で製造することができる。例えば、鋼製トーションビームの各端部を上述したように端キャップで覆い、トーションビームの各端部を金型内に導入する。溶融状態のアルミニウムを比較的高い圧力で各金型内に導入して冷却し、その結果、トレーリングアームがトーションビームの各端部の周りに鋳造されるようにする。このようにして形成されるトーションビーム又はコントロールアームにも又、上述の欠点がある。
【０００８】
国際公開第２００８／００４７１５号パンフレットでは、出願人であるＫｏは、トーションビームアクスルのための別の構成を提案している。具体的に説明すると、トーションビームアクスルは、トーションビーム、トーションビームの材料とは異なる材料で作られた複数本のトレーリングアーム及びトーションビームとの溶接性に関してトレーリングアームの材料よりも良好な材料で作られた連結管を有し、連結管は、トレーリングアームの一端に一体的に結合されている。残念ながら、出願人であるコは、完成状態のトーションビームアクスル組立体の略図を断面で提供しているに過ぎず、図中、トレーリングアームの材料は、連結管の一端部を包囲し、連結管の一端部のところに設けられた固定又は繋留用スロットを貫通している。このかなり空想的な開示において、出願人であるコは、完成状態のトーションビームアクスルを製作する適当なプロセスを示唆しているわけでもなく、中空連結管の一端部周りへのトレーリングアームの鋳造を関連した問題を想定しているようにも思われない。したがって、出願人であるコは、トーションビームアクスル組立体を形成する適当なプロセスの案出することを全く読者に委ねているように思われる。かかるプロセスは、トレーリングアームを形成するために用いられる溶融状態の材料が中空連結管を経て金型から圧力下で放出されるのを阻止しなければならない。加うるに、かかるプロセスは又、完成状態の製品中への凝固トレーリングアーム材料による連結管の充填を阻止しなければならない。当然のことながら、これにより、複雑な技術的問題並びに安全上の問題、製造プロセス上の問題、経済的問題の同時考慮を必要とする重要な課題を解決することが読者に委ねられている。
【０００９】
したがって、上述の欠点のうちの少なくとも幾つかを解決する二種金属コンポーネント、例えばエンジンクレードル、トーションビームアクスル組立体又はコントロールアーム並びにその製造方法を提供することが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許第７，８３７，２３０号明細書
【特許文献２】米国特許出願第１２／９１１，９３０号明細書
【特許文献３】国際公開第２００８／００４７１５号パンフレット
【発明の概要】
【００１１】
一観点では、本発明は、第１の部材及び第２の部材で構成された二種金属継手に関する。第１の部材は、第２の部材の少なくとも一部分の周りに鋳造される。第１の部材は、第１の材料、例えばアルミニウム、マグネシウム、亜鉛等又はその合金で作られる。第２の部材は、第２の材料、例えば鋼、アルミニウム、銅、ステンレス鋼等又はその合金で作られる。第１の材料の融解温度は、第２の材料の融解温度未満であり又は場合によってはこれにほぼ等しく、それにより第１の部材を第２の部材の周りに鋳造することができる。
【００１２】
二種金属継手を形成するため、第２の部材の一部分（例えば、端部）を金型内に位置決めして定位置に保持する。溶融状態の第１の材料を金型内に導入し、金型内の第２の部材の上述の部分周りで凝固させる。第２の部材が管状である実施形態では、金型内に位置する第２の部材の端部のところに端キャップを設けて溶融状態の第１の材料が第２の部材の端部を通って金型から逃げ出るのを阻止するのが良い。端キャップが設けられる幾つかの実施形態では、金型内に位置する第２の部材の部分及び端キャップは、金型内の溶融状態の第１の材料の圧力に耐えるよう構成されるのが良い。変形例として、端キャップ及び金型内の第２の材料の部分は、これら自体、金型内の圧力に耐えるよう構成していなくても良い。その代わりに、取り外し可能なコア部材を第２の部材の内部中に挿入して端キャップに当接させ、その結果、コアが第２の部材及び端キャップを支持することができるようにする。このように、コアは、第２の部材及び端キャップの変形を阻止し又は第２の部材及び端キャップの著しい変形を少なくとも阻止する。幾つかの実施形態では、端キャップは、全く省かれ、コアが第２の部材を支持すると共に第２の部材の端部を通る金型からの溶融状態の第１の材料の逃げ出しを止めるよう密封するよう第２の部材の内部中に挿入される。コアは、オプションとして、金型内に第２の部材よりも遠くまで延び、又は第２の部材と端部と面一をなし、或いは、第２の部材は、金型内にコアよりも遠くまで延びる。
【００１３】
第２の部材は、別の部材に連結されるようになったスタブ部材であるのが良い。例えば、クレードルは、鋳造端部材中に部分的に埋め込まれたスタブ（図２に示されている）である１つ又は２つ以上の第２の部材を備えるのが良い。次に、スタブと適合性のある材料で作られた横部材をスタブに溶接するのが良い。より確実にするために、鋳造状態の第１の部材中に複数個の第２の部材が部分的に埋め込まれる実施形態では、第２の部材全てを同一の材料で作る必要はない。
【００１４】
好ましくは、継手の使用中、第１の部材と第２の部材の相互の滑りを阻止する特徴部が第２の部材に設けられる。例えば、第２の部材は、第２の部材の長さに沿う軸線回りの第１の部材と第２の部材の相互の回転を阻止するよう断面形状が全体として長方形であるのが良い（図２に示されている）。変形例として、第２の部材は、第２の部材の長さに沿う軸線回りの第１の部材と第２の部材の相互の回転を阻止するよう断面が六角形、八角形、Ｌ字形等の閉じられた輪郭形状を有しても良い。別の例として、第１及び第２の部材が二種金属継手に作用する力によって引き離されるのを阻止すると共に第１の部材と第２の部材の相互の回転を阻止するようフランジ部分が第２の部材に設けられるのが良い。変形例として、第２の部材は、金型内に位置決めされた第２の部材の端部の近くに形成される第２の材料の吊り下げ用フラップを備えた状態で又は備えていない状態でスロット又は穴を有しても良い。溶融状態の第１の材料は、スロット又は穴を通って流れ、それにより第１の材料が冷えて凝固したときに固定又は繋留且つ回転防止特徴部が形成される。
【００１５】
二種金属継手は、多くの用途、例えばトレーリングアームが第１の材料、例えば鋳造アルミニウムであり、トーションビームが第２の材料、例えば鋼であるトーションビームアクスル組立体又は端部材が鋳造アルミニウムで作られ、任意のクロスビームが第１の材料、例えば鋼で作られるクレードル、例えばリヤサスペンションクレードル又はエンジンクレードルに使用可能である。他の用途としては、インストルメントパネル支持構造体、バンパ組立体及びコントロールアーム中への二種金属継手の使用が挙げられる。
【００１６】
本発明の実施形態の観点によれば、二種金属コンポーネントであって、第１の材料で作られた鋳造部材と、第２の材料で作られた管状スタブ部材とを有し、管状スタブ部材は、開口した第１の端部及び第１の端部と反対側の開口した第２の端部を有し、鋳造部材は、第２の端部の周りに鋳造され、第１の端部は、鋳造部材から延び、スタブ部材は、第２の端部周りにおける鋳造部材の鋳造中、溶融状態の第１の材料がスタブ部材の第２の端部と第１の端部との間でスタブ部材を通って流れるのを阻止するための取り外し可能なコア部材を密封的に受け入れるよう構成された内面を有することを特徴とする二種金属コンポーネントが提供される。
【００１７】
本発明の別の実施形態の観点によれば、車両フレーム内のクレードルに用いられるクレードル半部であって、第１の材料で作られた鋳造端部材と、各々が第２の材料で作られた第１及び第２の管状横部材スタブとを有し、各管状横部材スタブは、第１の端部及び第１の端部と反対側の第２の端部を有し、鋳造端部材は、第１及び第２の管状横部材スタブの各々の第２の端部の周りに鋳造され、第１及び第２の管状横部材スタブの各々の第１の端部は、鋳造端部材から延び、第１及び第２の管状横部材スタブの各々は、鋳造端部材の鋳造中、溶融状態の第１の材料が第１及び第２の管状横部材スタブのうちのいずれか一方の第２の端部と第１の端部との間で第１及び第２の管状横部材スタブのうちのいずれか一方を通って流れるのを阻止するための取り外し可能なコア部材を密封的に受け入れるよう構成された内面を有することを特徴とするクレードル半部が提供される。
【００１８】
本発明の別の実施形態の観点によれば、トーションビームアクスル組立体であって、第１の材料で作られた鋳造トレーリングアームと、第２の材料で作られたトーションビームスタブとを有し、トーションビームスタブは、第１の端部及び第１の端部と反対側の第２の端部を有し、鋳造トレーリングアームは、トーションビームスタブの第２の端部の周りに鋳造され、トーションビームスタブの第１の端部は、鋳造部材から延び、トーションビームスタブは、第２の端部周りへの鋳造トレーリングアームの鋳造中、溶融状態の第１の材料がトーションビームスタブの第２の端部と第１の端部との間でトーションビームスタブを通って流れるのを阻止するための取り出し可能なコア部材を密封的に受け入れるよう構成された内面を有することを特徴とするトーションアームビームアクスル組立体が提供される。
【００１９】
本発明の別の実施形態の観点によれば、コントロールアームであって、第１の材料で作られた鋳造カップリング部材と、第２の材料で作られた管状スタブ部材とを有し、管状スタブ部材は、第１の端部及び第１の端部と反対側の第２の端部を有し、鋳造カップリング部材は、管状スタブ部材の第２の端部の周りに鋳造され、管状スタブ部材の第１の端部は、鋳造カップリング部材から延び、管状スタブ部材は、第２の端部周りへの鋳造カップリング部材の鋳造中、溶融状態の第１の材料が管状スタブ部材の第２の端部と第１の端部との間で管状スタブ部材を通って流れるのを阻止するための取り出し可能なコア部材を密封的に受け入れるよう構成された内面を有することを特徴とするコントロールアームが提供される。
【００２０】
本発明の別の実施形態の観点によれば、車両フレーム用のクレードル全体であって、
第１及び第２のクレードル半部を有し、第１及び第２のクレードル半部の各々は、第１の材料で作られた鋳造端部材と、第２の材料で作られた第１及び第２の管状横部材スタブとを有し、第１及び第２の管状横部材スタブの各々は、開口した第１の端部及び第１の端部と反対側の開口した第２の端部を有し、鋳造端部材は、第１及び第２の管状横部材スタブの各々の第２の端部の周りに鋳造され、第１及び第２の管状横部材スタブの各々の第１の端部は、鋳造端部材から延び、第１及び第２の管状横部材スタブの各々は、第１及び第２の管状横部材スタブの各々の第２の端部周りへの鋳造端部材の鋳造中、溶融状態の第１の材料が第１及び第２の管状横部材スタブのうちのいずれか一方の第２の端部と第１の端部との間で第１及び第２の管状横部材スタブのうちのいずれか一方を通って流れるのを阻止するための取り外し可能なコア部材を密封的に受け入れるよう構成された内面を有し、車両フレーム用のクレードル全体は、第１及び第２のクレードル半部の第１の管状横部材スタブ相互間に連結された第１の横部材及び第１及び第２のクレードル半部の第２の管状横部材スタブ相互間に連結された第２の横部材を更に有し、第１及び第２の横部材は、第２の材料に溶接可能な材料で作られていることを特徴とするクレードル全体が提供される。
【００２１】
本発明の別の実施形態の観点によれば、ａ）第１の材料を用意するステップを有し、ｂ）第２の材料で作られた管状スタブ部材を用意するステップを有し、ｃ）金型内に管状スタブ部材の一部分を位置決めするステップを有し、ｄ）コアを管状スタブ部材中に取り外し可能に挿入するステップを有し、ｅ）第１の材料を溶融形態で管状スタブ部材周りに金型内に導入するステップを有し、ｆ）コアを管状スタブ部材内に第１の材料が管状スタブ部材を充填するのを阻止するのに十分な力で保持するステップを有し、ｇ）第１の材料を凝固させて金型内で管状スタブ部材の一部分周りに鋳造部材を形成するステップを有し、凝固鋳造部材と管状スタブ部材は一緒になって、二種金属コンポーネントを形成し、ｈ）金型を開いて二種金属コンポーネントを放出するステップを有することを特徴とする方法が提供される。
【００２２】
本発明の別の実施形態の観点によれば、車両フレームのクレードル用のクレードル半部を製造する方法であって、ａ）第１の材料を用意するステップを有し、ｂ）第２の材料で作られた第１及び第２の管状横部材スタブを用意するステップを有し、ｃ）第１及び第２の管状横部材スタブの各々の一部分を金型内に位置決めするステップを有し、ｄ）第１及び第２のコアを第１及び第２の管状横部材スタブ内にそれぞれ取り外し可能に挿入するステップを有し、ｅ）第１の材料を溶融形態で第１及び第２の管状横部材スタブ周りに金型中に導入するステップを有し、ｆ）第１及び第２のコアを第１及び第２の管状横部材スタブ内に第１の材料が第１及び第２の管状横部材スタブを充填するのを阻止するのに十分な力で保持するステップを有し、ｇ）第１の材料を凝固させて金型内で第１及び第２の管状横部材スタブの各々の一部分周りに端部材を形成するステップを有し、凝固端部材と第１及び第２の管状横部材スタブは一緒になって、クレードル半部を形成し、ｈ）金型を開いてクレードル半部を放出するステップを有することを特徴とする方法が提供される。
【００２３】
本発明の別の実施形態の観点によれば、車両フレーム用のクレードル全体を製造する方法であって、ａ）上記段落に記載された方法に従って第１のクレードル半部を製作するステップと、ｂ）上記段落に記載された方法に従って第２のクレードル半部を製作するステップと、ｃ）第１の横部材を第１及び第２のクレードル半部の各々の第１の管状横部材スタブに連結するステップと、ｄ）第２の横部材を第１及び第２のクレードル半部の各々の第２の管状横部材スタブに連結するステップとを有することを特徴とする方法が提供される。
【００２４】
本発明の別の実施形態の観点によれば、二種金属継手を製造する方法であって、ａ）第１の金属を用意するステップを有し、ｂ）第２の金属で作られた第２の部材を用意するステップを有し、第２の部材は、その端部のところに端孔を有し、ｃ）端孔を端キャップで密封するステップを有し、ｄ）コアを端部及び端キャップと当接した状態で第２の部材中に挿入するステップを有し、ｅ）第２の部材の端部を金型内に位置決めするステップを有し、ｆ）第１の金属を溶融形態で第２の部材の端部及び端キャップ周りに金型中に導入するステップを有し、ｇ）第１の金属を凝固させて金型内で第２の部材の端部及び端キャップ周りに第１の部材を形成するステップを有し、ｈ）コアを第２の部材から取り出すステップを有し、端キャップ及び第２の部材の端部は、ステップｆ）及びステップｇ）の実施中、金型内の圧力に耐えるのに十分強固ではなく、コアは、ステップｆ）及びステップｇ）の実施中、端部及び端キャップと当接状態のままであり、ステップｆ）及びステップｇ）の実施中、端部か端キャップかのいずれかの実質的な変形を阻止することを特徴とする方法が提供される。
【００２５】
本発明の別の実施形態の観点によれば、二種金属継手を製造する方法であって、ａ）第１の金属を用意するステップを有し、ｂ）第２の金属で作られた第２の部材を用意するステップを有し、第２の部材は、その端部のところに端孔を有し、ｃ）第２の部材の開口した第１の端部を通してコアを第２の部材中に取り外し可能に挿入するステップを有し、コアは、成形プロセス中、コアの外面とコアの外面に向いた第２の部材の内面との間にシールを実質的に形成するよう構成されており、ｄ）第２の部材の開口した第２の端部を金型内に位置決めするステップを有し、開口した第２の端部は、開口した第１の端部と反対側に位置し、ｅ）第１の金属を溶融形態で第２の部材の開口した第２の端部周りに金型中に導入するステップを有し、ｆ）第１の金属を凝固させて金型内で第２の部材の開口した第２の端部周りに第１の部材を形成するステップを有し、ｇ）コアを第２の部材から取り出すステップを有することを特徴とする方法が提供される。
【００２６】
次に、添付の図面を参照して本発明を説明するが、これは例示に過ぎず、幾つかの図全体にわたり、同一の参照符号は、同一の要素を示している。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態としての車両フレーム用クレードルの斜視図である。
【図２】図１に示されたクレードルに用いられるクレードル半部の斜視図である。
【図３ａ】２つの横部材スタブ周りへの端部材の鋳造の仕方を示す断面図であり、横部材スタブの各々がコアの受け入れに先立って一端部を金型内に保持された状態で示されている図である。
【図３ｂ】２つの横部材スタブ周りへの端部材の鋳造の仕方を示す断面図であり、横部材スタブの各々が一方の端部を金型内に保持され、コアを密封的に受け入れた状態で示されている図である。
【図３ｃ】２つの横部材スタブ周りへの端部材の鋳造の仕方を示す断面図であり、横部材スタブの各々が一端部を金型内に保持され、コアを密封的に受け入れた状態で示されると共に金型キャビティが溶融形態の端部材の材料で満たされている状態を示す図である。
【図３ｄ】コア関連及びスタブ関連密封肩を備えた実施形態において金型を閉じる前のコアの外面と横部材スタブの内面との間の滑り嵌め隙間“ｄ”を示す拡大断面図である。
【図３ｅ】コア関連及びスタブ関連密封肩を備えた実施形態において金型を閉じた後のコアの外面と横部材スタブの内面との間の摩擦嵌めを示す拡大断面図である。
【図３ｆ】コア関連及びスタブ関連密封肩を備えていない実施形態において金型を閉じる前のコアの外面と横部材スタブの内面との間の滑り嵌め隙間“ｄ”を示す拡大断面図である。
【図３ｇ】コア関連及びスタブ関連密封肩を備えていない実施形態において金型を閉じた後のコアの外面と横部材スタブの内面との間の摩擦嵌めを示す拡大断面図である。
【図４ａ】横部材スタブの一端部のところに設けられたオプションとしての端特徴部を示す断面図である。
【図４ｂ】横部材スタブの一端部のところに設けられた別のオプションとしての端特徴部を示す断面図である。
【図４ｃ】横部材スタブの一端部のところに設けられた別のオプションとしての端特徴部を示す断面図である。
【図４ｄ】横部材スタブの一端部のところに設けられた別のオプションとしての端特徴部を示す断面図である。
【図５】図１に示されたクレードルの分解組立て斜視図である。
【図６】本発明の実施形態としてのトーションビームアクスル組立体の斜視図である。
【図７】本発明の実施形態としてのコントロールアームの斜視図である。
【図８】本発明の一観点による二種金属継手を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下の説明は、当業者が本発明を構成して利用することができるようにするために与えられていると共に特定の用途及びその要件との関連で提供されている。開示した実施形態の種々の改造例は、当業者には容易に明らかであり、本明細書において説明する一般原理は、本発明の範囲から逸脱することなく他の実施形態及び用途に利用できる。かくして、本発明は、開示した実施形態には限定されず、本明細書において開示する原理及び特徴と一致した最も広い発明範囲を提供するものである。本明細書における金属に関する記載は、純粋金属と金属の合金の両方を含むものであると理解されよう。例えば、アルミニウムと言った場合、これは、純粋アルミニウムとアルミニウム合金の両方を含むものである。
【００２９】
本発明の実施形態としての車両フレーム用クレードル１０を示す図１を参照する。クレードル１０は、それぞれ個々に１２ａ，１２ｂで示された第１及び第２のクレードル半部（ハーフクレードル）及びそれぞれ個々に１４ａ，１４ｂで示された第１及び第２の横部材（クロスメンバ）を有する。クレードル１０は、下側補強バー（図示せず）を更に有するのが良い。
【００３０】
次に図２を参照すると、図１のクレードル１０のクレードル半部のうちの一方１２ａが示されている。クレードル半部１２ａは、第１の材料、例えばアルミニウム又はアルミニウム合金で作られた端部材（エンドメンバ）１８及びそれぞれ個々に２０ａ，２０ｂで示された第１及び第２の横部材スタブを有している。第１及び第２の横部材スタブ２０ａ，２０ｂは、第１の材料の融解温度よりも高い又はこれにほぼ等しい融解温度を有する第２の材料、例えば鋼で作られている。スタブ２０ａ，２０ｂの各々は、管状であり、それぞれ内面２１ａ，２１ｂを備えている。この実施形態に従って示されているように、スタブ２０ａは、長方形断面のものであり、スタブ２０ｂは、円形断面のものである。変形例として、他の断面形状、例えば正方形、長円形六角形、八角形、他の多角形、Ｌ字形等を採用しても良い。スタブ２０ａ，２０ｂは、図１の横部材１４ａ，１４ｂを互いに連結する（例えば、機械的継手、化学的継手又は融接継手によって、かかる継手としては、溶接、リベット止め、ボルト止め等が挙げられる）連結面又は連結縁部を提供する。連結が溶接によって達成される場合、横部材１４ａ，１４ｂは、適合性のある材料（例えば、第２の材料に溶接可能な材料）で作られる。一実施形態では、横部材１４ａ，１４ｂは、スタブ２０ａ，２０ｂを作るために用いられるのと同一の材料、例えば鋼で作られる。
【００３１】
クレードル半部１２ａ及び同様にクレードル半部１２ｂは、横部材スタブ２０ａ，２０ｂに端キャップを設ける必要なく製造できる。クレードル半部１２ａ及び同様にクレードル半部１２ｂを製造するためには、端部材スタブ２０ａ，２０ｂを図３ａに詳細が示されているように金型又はモールド２２内に導入し、スタブ２０ａ，２０ｂのそれぞれの第１の端部２４ａ，２４ｂが金型２２の金型キャビティ２６内に延びるようにする。具体的に説明すると、金型２２が開いているとき、スタブ２０ａ，２０ｂを金型プレートのうちの一方の上に載せる。次に、金型２２を閉じ、スタブ２０ａ，２０ｂをこれらのそれぞれの第１の端部２４ａ，２４ｂが金型キャビティ２６内に延びた状態で定位置に保持する。
【００３２】
図３ｂも又参照すると、第１のコア２８ａを第１のスタブ２０ａ中に挿入し、第２のコア２８ｂを第２のスタブ２０ｂ中に挿入し、コア２８ａ，２８ｂの外面に沿って形成された密封肩（コア関連密封肩、例えば挿絵中に示されている部分３０ｂ）が第１及び第２のスタブ２０ａ，２０ｂの内面に沿って形成された密封肩（スタブ関連密封肩、例えば挿絵中に示された部分３２ｂ）に密着するようにする。
【００３３】
次に図３ｂ及び図３ｃを参照すると、第１及び第２のコア２８ａ，２８ｂが定位置に位置した状態で、溶融状態の第１の材料３３（例えば、溶融アルミニウム又はアルミニウム合金）を金型キャビティ２６内に導入する。半自動化又は全自動化用途の場合、例えばコア２８ａ，２８ｂをそれぞれ第１及び第２のスタブ２０ａ，２０ｂの密封肩に押し付ける図示していない油圧ラムを用いることによって力が提供される。この力がコア２８ａ，２８ｂに加えられている間、溶融状態の第１の材料３３は、コア２８ａ及びコア２８ｂと第１及び第２のスタブ２０ａ，２０ｂとの間の空間を通って逃げ出るのが阻止される。変形例として、手動用途では、コア２８ａ，２８ｂ並びに第１及び第２のスタブ２０ａ，２０ｂは、金型２２と関連した支持部分によって定位置に保持される。換言すると、第１の材料３３を圧力下で金型キャビティ２６内に導入すると、コア２８ａ，２８ｂ並びに第１及び第２のスタブ２０ａ，２０ｂは、支持部分に圧接され、その結果、これらは、実質的に動くのが阻止される。注目されるように、金型キャビティ２６内の第１の材料３３の流体圧力は、金型キャビティ２６を完全に充填するために比較的高いのが良いが、コア２８ａ，２８ｂが設けられていることにより、スタブ２０ａ，２０ｂの端部２４ａ，２４ｂは、潰れるのが阻止される。コア２８ａ，２８ｂは、これら自体、少なくとも端部２４ａ，２４ｂを支持するその一部分内では中実である（即ち、中空ではない）のが良く、それにより、スタブ２０ａ，２０ｂのそれぞれの端部２４ａ，２４ｂを潰れないよう支持するのに役立つ。
【００３４】
図３ｂ及び図３ｃに示されているように、コア２８ａ，２８ｂは、それぞれ端部３４ａ，３４ｂの近くに、溶融状態の第１の材料３３のうちの幾分かがそれぞれスタブ２０ａ，２０ｂの内側を支持することができるようにする特徴部を有する。このように、第１の材料３３は、スタブ２０ａ，２０ｂのそれぞれの端部２４ａ，２４ｂの内面及び外面周りに鋳造される。
【００３５】
次に図３ｄを参照すると、金型２２の上側ダイ２２ａと下側ダイ２２ｂとの間に位置した横部材スタブ２０ａを示す拡大断面図が示されており、コア２８ａは、横部材スタブ２０ａ内の定位置に挿入されている。挿絵に示されているように金型２２を閉じる前においてはコア２８ａの外面と横部材スタブ２０ａの内面との間には滑り嵌め隙間“ｄ”が存在する。滑り嵌め隙間“ｄ”は、横部材スタブ２０ａ中へのコア２８ａの挿入を可能にする。コア２８ａを横部材スタブ２０ａ内に配置するための周方向フランジ３８がコア２８ａの一端部周りに設けられている。さらに、この特定の且つ非限定的な例では、下側ダイ２２ｂは、溶融状態の第１の材料が圧力下で金型内に導入されたときにコア２８ａ及び横部材スタブ２０ａを保持する支持部分を有する。同様に、横部材スタブ２０ｂは、コア２８ｂを横部材スタブ２０ｂ内に配置するための周方向フランジを有する。また、同様に、コア２８ｂ及び横部材スタブ２０ｂは、金型２２から突き出たコア２８ｂ及び横部材スタブ２０ｂの端部の近くに配置された下側ダイ２２ｂの支持部分の存在により、鋳造プロセス中、保持される。
【００３６】
次に図３ｅを参照すると、金型２２を閉じると、横部材スタブ２０ａを形成するために用いられている材料の延性により、端部２４ａは、僅かに変形し、その結果、横部材スタブ２０ａの端部２４ａとコア２８ａとの間に締まり嵌め関係が作られるようになる。結果的に得られた締まり嵌めは、溶融状態の第１の材料３３がコア２８ａの外面と横部材スタブ２０ａの内面との間の空間を通って金型キャビティ２６から放出されるのを実質的に阻止する。当然のことながら、実質的に同じ仕方で横部材スタブ２０ｂとコア２８ｂとの間に締まり嵌め関係が作られる。コア２８ａの端部３４ａの近くに設けられた特徴部により、溶融状態の第１の材料は、横部材スタブ２０ａの内側を支持することができ、その結果、完成状態の二種金属継手では、第１の材料は、オプションとしてのフランジ特徴部３６を含めて横部材スタブ２０ａの端部２４ａを包囲するようになる。スロット又は穴が横部材スタブ２０ａの端部２４ａの近くに位置する壁材料を貫通して設けられると、コア２８ａの端部３４ａの近くに設けられた特徴部により、溶融状態の第１の材料は、横部材スタブ２０ａの端部２４ａの内面及び外面周りに流れ、そして内面と外面との間に設けられたスロット又は穴を通って流れることができる。
【００３７】
次に図３ｆを参照すると、金型２２の上側ダイ２２ａと下側ダイ２２ｂとの間に配置された横部材スタブ２０ａを示す拡大断面図が示されており、コア２８ａは、横部材スタブ２０ａ内の定位置に挿入されている。図３ｆは、コア関連及びスタブ関連密封肩が設けられていないオプションとしての実施形態を示している。金型２２を閉じる前においてはコア２８ａの外面と横部材スタブ２０ａの内面との間には滑り嵌め隙間“ｄ”が存在する。滑り嵌め隙間“ｄ”は、横部材スタブ２０ａ中へのコア２８ａの挿入を可能にする。コア２８ａを横部材スタブ２０ａ内に配置するための周方向フランジ３８がコア２８ａの一端部周りに設けられている。さらに、この特定の且つ非限定的な例では、下側ダイ２２ｂは、溶融状態の第１の材料が圧力下で金型内に導入されたときにコア２８ａ及び横部材スタブ２０ａを保持する支持部分を有する。同様に、横部材スタブ２０ｂは、コア２８ｂを横部材スタブ２０ｂ内に配置するための周方向フランジを有する。また、同様に、コア２８ｂ及び横部材スタブ２０ｂは、金型２２から突き出たコア２８ｂ及び横部材スタブ２０ｂの端部の近くに配置された下側ダイ２２ｂの支持部分の存在により、鋳造プロセス中、保持される。
【００３８】
次に図３ｇを参照すると、金型２２を閉じると、横部材スタブ２０ａを形成するために用いられている材料の延性により、横部材スタブ２０ａの端部は、僅かに変形し、その結果、横部材スタブ２０ａの端部とコア２８ａとの間に締まり嵌め関係が作られるようになる。結果的に得られた締まり嵌めは、たとえコア関連及びスタブ関連密封肩が設けられていなくても、溶融状態の第１の材料３３がコアの外面と横部材スタブの内面との間の空間を通って金型キャビティ２６から放出されるのを実質的に阻止する。当然のことながら、実質的に同じ仕方で横部材スタブ２０ｂとコア２８ｂとの間に締まり嵌め関係が作られる。コア２８ａの端部３４ａの近くに設けられた特徴部により、溶融状態の第１の材料は、横部材スタブ２０ａの内側を支持することができ、その結果、完成状態の二種金属継手では、第１の材料は、オプションとしてのフランジ特徴部３６を含めて横部材スタブ２０ａの端部２４ａを包囲するようになる。スロット又は穴が横部材スタブ２０ａの端部２４ａの近くに位置する壁材料を貫通して設けられると、コア２８ａの端部３４ａの近くに設けられた特徴部により、溶融状態の第１の材料は、横部材スタブ２０ａの端部２４ａの内面及び外面周りに流れ、そして内面と外面との間に設けられたスロット又は穴を通って流れることができる。
【００３９】
再び図３ｃを参照すると、金型キャビティ２６に第１の材料を十分に充填した後、金型キャビティ２６を冷却して第１の材料を凝固させ、それによりスタブ２０ａ，２０ｂのそれぞれの端部２４ａ，２４ｂの周りに端部材１８を形成するようにする。端部材１８がいったん凝固すると、コア２８ａ，２８ｂをスタブ２０ａ，２０ｂから取り出し、金型２２を開き、それによりクレードル半部１２ａを放出する。オプションとして、コア２８ａ，２８ｂを凝固状態の第１の材料からのこれらの取り出しを容易にする適当な被膜で被覆する。
【００４０】
図３ｃに示されているように、コア２８ａ，２８ｂは、オプションとしてスタブ２０ａ，２０ｂのそれぞれの端部２４ａ，２４ｂを越えて金型キャビティ２６内に延びるのが良い端部３４ａ，３４ｂをそれぞれ備えている。その結果、コア２８ａ，２８ｂは、端部材１８に設けられた中空部分を形成し、かかる中空部分は、もし上述したように構成されていなければ第１の材料３３で満たされることになり、この構成により、もしそうでなければスタブ２０ａ，２０ｂの端部を越えて金型キャビティ内には延びていないコアを備えた状態で作られるクレードル半部よりも軽量のクレードル半部１２ａが得られる。
【００４１】
コア２８ａ，２８ｂがそれぞれスタブ２０ａ，２０ｂの内容積部を占めているので、スタブ２０ａ，２０ｂは、金型キャビティ２６内の溶融状態の第１の材料３３の圧力の影響を受けて内方に潰れるのが阻止される。その結果、スタブ２０ａ，２０ｂは、潰れを阻止するのに特に適した形状を有する必要はなく、その代わりに、二輪車中でのその使用中に受ける応力に抵抗するのに適した形状を有するのが良い。好ましくは、スタブ２０ａは、スタブ２０ａがその幅よりも大きい高さを有する長方形の形をしているのが良い。変形例として、スタブ２０ａ及び／又は２０ｂは、異なる断面形状、例えば六角形、八角形、別の多角形、長円形又はＬ字形等の形状のものであっても良い。その結果、この例では、スタブ２０ａは、同様に長方形の形をしていて、又、幅よりも大きい高さを有する横部材１４ａに接合可能である。スタブ２０ａ及び横部材１４ａ（幅よりも大きな高さを有する）の形状により、これらは、比較的軽量を維持した状態で垂直に差し向けられた荷重に耐えるのに特に適したものになる。これとは対照的に、先行技術のクレードルに用いられる端部材の端部は、典型的には、これら端部材が製造中における潰れに対して耐性を示すよう円筒形であり、これにより、不都合にも、任意者におけるこれらの使用中に受ける応力に耐えるよう横部材を構成する可能性が制限される。この欠点を解決するための先行技術のやり方では、厚い壁厚を持ち又はよりコスト高の材料を用いることであった。変形例として、重い重量及び／又は高いコストが許容できない場合、先行技術のやり方では、高い応力が生じかねず、これは、クレードルの性能及び／又は動作寿命にマイナスの影響を及ぼす場合がある。
【００４２】
上述のプロセスは、追加のクレードル半部１２ａを製造するよう所望に応じて繰り返し実施されるのが良い。当然のことながら、図３ａ〜図３ｃは、第１のクレードル半部１２ａについてのみ、その製造法を記載している。注目されるべきこととして、実質的に同一のプロセスを用いると、第２のクレードル半部１２ｂが製造される。
【００４３】
次に図４ａ及び図４ｂを参照すると、スタブ２０ａ，２０ｂの端部２４ａ，２４ｂのところにオプションとして端特徴部３６が設けられており、これらスタブ端部の周りには端部材１８が鋳造されている。例えば、図４ａで示された端特徴部３６は、スタブ２０ａ，２０ｂが壁から半径方向外方に延びるフランジである。別の例として、図４ｂに示された端特徴部３６は、「アンカ」であり、この場合、スタブ２０ａ，２０ｂの直径は、縮径し、次に接合部のところの９０°フランジのところで拡径している。
【００４４】
図４ｃを参照すると、スタブ２０ａ，２０ｂのそれぞれの端部２４ａ，２４ｂのところにオプションとしてスロット又は穴４０が設けられており、これらスタブ端部周りには端部材１８が鋳造されている。スロット又は穴４０がスタブ２０ａ，２０ｂのそれぞれの端部２４ａ，２４ｂの近くで壁材料を貫通して設けられる場合、溶融状態の第１の材料は、端部２４ａ，２４ｂの内面及び外面周りに流れ、そしてスロット又は穴４０を通って流れることができ、それにより端部材１８と一体の「ピン」構造体が形成される。形成された「ピン」構造体は、スタブ２０ａ，２０ｂに対する鋳造端部材１８の長手方向運動と回転運動の両方を阻止する。
【００４５】
図４ｄを参照すると、オプションとして、スタブ２０ａ，２０ｂのそれぞれの端部２４ａ，２４ｂのところには吊り下げ用スラグ４４を備えたスロット又は穴４２が設けられており、これらスタブ端部周りには端部材１８が鋳造されている。吊り下げ用スラグ４４を備えたスロット又は穴４０がスタブ２０ａ，２０ｂのそれぞれの端部２４ａ，２４ｂの近くで壁材料を貫通して設けられる場合、溶融状態の第１の材料は、端部２４ａ，２４ｂの内面及び外面周りに流れ、そしてスロット又は穴４０を通って流れることができ、それにより端部材１８と一体の「ピン」構造体が形成される。形成された「ピン」構造体は、スタブ２０ａ，２０ｂに対する鋳造端部材１８の長手方向運動と回転運動の両方を阻止する。加うるに、吊り下げ用スラグ４４は、追加の回転防止特徴部となり、それにより二種金属継手を一段と補強する。
【００４６】
次に、図１のクレードル１０の分解組立て斜視図である図５を参照する。横部材１４ａ，１４ｂは、任意適当な仕方で形成可能である。例えば、横部材１４ａ，１４ｂのうちの一方又は両方は、複数個の横部材部品で作られる。図５に示された実施形態では、第１の横部材１４ａは、第１及び第２の横部材部品３６ａ，３６ｂで作られ、第２の横部材１４ｂは、第１及び第２の横部材部品３８ａ，３８ｂで作られている。横部材部品３６ａ，３６ｂは、互いに接合されるのが良く（例えば、融接、機械的又は化学的接合、例えば溶接、ボルト止め、リベット止め、接着剤の使用等のうちの１つによって）且つクレードル半部１２ａのスタブ２０ａ及びクレードル半部１２ｂのスタブ２０ａに接合されるのが良い（例えば、融接、機械的又は化学的接合、例えば溶接、ボルト止め、リベット止め、接着剤の使用等のうちの１つによって）。同様に、横部材部品３８ａ，３８ｂは、互いに接合されるのが良く（例えば、融接、機械的又は化学的接合、例えば溶接、ボルト止め、リベット止め、接着剤の使用等のうちの１つによって）且つクレードル半部１２ａのスタブ２０ｂ及びクレードル半部１２ｂのスタブ２０ｂに接合されるのが良い（例えば、融接、機械的又は化学的接合、例えば溶接、ボルト止め、リベット止め、接着剤の使用等のうちの１つによって）。横部材部品３６ａ，３６ｂ及び横部材部品３８ａ，３８ｂは、任意適当な手段によって、例えば、打ち抜き加工又はロール成形によって製作可能である。横部材を板金から打ち抜くことは、幾つかの理由で、横部材を管状ブランクから製造するよりも好ましい場合があり、かかる理由としては、例えば、製造費が安いこと、設計上の融通性が高いこと等が挙げられる。オプションとして、横部材１４ａ及び／又は１４ｂは、伝統的なハイドロフォーミング法を用いて形成される。
【００４７】
コア２８ａ，２８ｂが鋳造プロセス中、溶融状態の第１の材料３３の漏れを止めるために用いられているので、横部材１４ａ，１４ｂは、連続溶接部を用いてスタブ２０に溶接される必要はない。換言すると、溶接部自体は漏れを止めるのに必要ではない。
【００４８】
注目されるように端キャップが先行技術のクレードルに設けられた状態で端部材を横部材の周りに鋳造する場合、金型キャビティ２６内の溶融状態の第１の材料３３と横部材の内部との間の圧力不均衡により、この横部材を圧力不均衡に抗して定位置にロックする形状をもし備えることができていなかったとすれば、横部材は、外方に動くよう強いられる。もしそうでなければ、横部材を圧力不均衡に抗して定位置に保持するには専用ロック機構体が必要である。かかる機構体は、横部材の中で役に立たない形状を備えた横部材を圧力不均衡に抗して容易に保持することは困難である。スタブ２０ａ，２０ｂにそれぞれ密封肩３２ａ，３２ｂを設けることにより、コア３８ａ，３８ｂは、スタブ２０ａ，２０ｂをそれぞれ圧力不均衡に抗して定位置に保持することができ、それにより上述の専用ロック機構体が不要になる。密封肩が設けられていない場合、コア３８ａ，３８ｂとスタブ２０ａ，２０ｂとの間の締まり嵌めにより、それぞれ、スタブ２０ａ，２０ｂが定位置に保持される。
【００４９】
第１及び第２のクレードル半部１２ａ，１２ｂを形成した後、これらクレードル半部は、鋳造端部材１８の健全性を検査するためにＸ線走査ステーションに送られるのが良い。Ｘ線走査結果によりクレードル半部のうちの一方の端部材１８に欠陥（例えば、大きな空所）が存在することが分かった場合、このクレードル半部をスクラップにするのが良く、他方のクレードル半部を依然として用いることができる。これは、伝統的に製造されたクレードル全体がＸ線検査され、端部材のうちの一方に欠陥が発見された場合、クレードル一式全体（以下、クレードル全体という）をスクラップにする状況とは対照的である。クレードル半部１２ａ，１２ｂに横部材１４ａ，１４ｂへの連結のための場所を提供するスタブ２０ａ，２０ｂを設けることによって、各端部材１８を個々に走査し、これに欠陥があることが判明した場合、個々にスクラップにすることができる。
【００５０】
さらに、存在する部品数が少ないのでクレードル半部を個々にＸ線検査することが容易である。かくして、横部材及び／又は第２の端部材がＸ線走査機械を妨害してＸ線検査中の鋳造端部材を良く見えないようにする恐れが低い。
【００５１】
クレードル半部１２ａ，１２ｂは又、製造プロセス中、例えばクリーニング及びエージング／熱処理等の作業のために他のステーションに運搬可能である。加うるに、クレードル半部１２ａ，１２ｂを製造プロセス中、互いに異なる処理ステップ相互間でバッファゾーンに移送してこの中に保管することができる。クレードル半部１２ａ，１２ｂの輸送及び取り扱いは、クレードル全体と比較して、これらが相対的に軽量なので、比較的容易である（特に、これらクレードル半部が作業者により手作業で取り扱われる状況では）。加うるに、クレードル半部１２ａ，１２ｂの保管は、クレードル全体の保管よりも占めるスペースが少ない。というのは、クレードル半部のフットプリントには開放スペースが比較的僅かであり、これに対し、クレードル全体のフットプリントには相当な広さの開放スペース（例えば、端部材及び横部材により形成された長方形内の開放スペース）が存在するからである。
【００５２】
スタブ２０ａ，２０ｂを用いてクレードル半部１２ａ，１２ｂを製造することは、両方の端部材が同時に形成される場合、クレードル全体の製造時に可能なプレスよりも小形のプレスを用いて実施できる。さらに、小形プレスは、ワンショット先端部を用い、かかる小形プレスは、クレードル全体を製造するために用いられるプレスと比較して、金型キャビティへの単純かされた金属送り込み手段（坩堝と呼ばれる場合がある）を有する。さらに、小形プレスと関連したロボット及び金型プレートは、クレードル全体向きの大形プレスで可能な速さよりも速く運動を行うことができる。
【００５３】
加うるに、クレードル半部１２ａ，１２ｂは、スタブ２０ａ，２０ｂと端部材１８との間の接合部のところに隙間を生じさせないでＴ６処理を受けることができる。Ｔ６処理では、クレードル半部を溶体化熱処理し、次にこれを人工的にエージングしてアルミニウムの性質を改変する。他方、伝統的に製造されたクレードル全体の中には、Ｔ６処理の結果として、横部材と端部材との間にルーズな接合部が生じるものがある。クレードル半部１２ａ，１２ｂの接合部健全性の向上の見込みは、少なくとも一部が先行技術のクレードル全体の製造に用いられる端キャップをなくすことによって提供されるということが推定される。
【００５４】
機械加工ステップを実施するステーションでは、状況によっては、横部材１４ａ，１４ｂをクレードル半部１２ａ，１２ｂに接合する前にクレードル半部１２ａ，１２ｂに対して機械加工行うことが可能である場合がある。かかる状況では、機械的加工を実施する機械は、クレードル半部１２ａ，１２ｂを取り扱う上で、もしそうでない場合にクレードル全体を取り扱うために必要な機械の大きさよりも小形であって良い。
【００５５】
クレードル半部１２ａ，１２ｂへの連結に先立って、横部材１４ａ，１４ｂには本発明の幾つかの実施形態では、イーコーティングが施され、この場合、横部材をコーティングの入った容器内に浸漬し、そしてこれに通電してこれら横部材の表面に対するコーティングの付着性を促進する。コーティングの入った容器からの取り出し後、横部材１４ａ，１４ｂから内部に取り込まれたままの状態の過剰のコーティングを除去してこれら横部材を空にする。端キャップが２つの端部のところに設けられた先行技術の横部材では、端キャップは、イーコーティングプロセスを幾つかの仕方で邪魔する場合のある孔のない端区分を作る。孔なし端区分が存在していることに関する一問題は、横部材がある特定の向きでコーティング中に浸漬された場合、端区分のうちの１つのところに空気ポケットが捕捉された状態で終わりになる可能性があり、空気ポケットは、端区分がコーティングされるのを阻止する場合があるということである。端区分に関するもう１つの問題は、端部材をコーティングの入っている容器から取り出すと、横部材の端区分から過剰のコーティングを排出することが困難な場合があるということである。
【００５６】
横部材１４ａ，１４ｂを端部材なしで提供することにより、上述の問題が軽減される。開口（即ち、キャップが施されていない）端部を横部材１４ａ，１４ｂの各端部のところに設けることにより、空気ポケットが端部のうちの１つのところに捕捉状態になる恐れが実質的に排除される。加うるに、開口端部は、過剰コーティングの排出を容易にする。
【００５７】
先行技術のクレードル及び本発明の実施形態に従って構成されたクレードルの端部材並びに先行技術のクレードル及び本発明の実施形態に従って構成されたクレードルの横部材に関する有限要素分析法の実施結果の示すところによれば、クレードル１０は、応力分析において応力プロフィールを比較する対象である先行技術のクレードルよりも低い応力プロフィールを有する。さらに、先行技術のクレードルに対してクレードル１０について重量の節約が達成された。
【００５８】
図１〜図５に示されているクレードル１０は、リヤクレードルであるが、クレードル半部にスタブを設けるが端キャップを設けない（又は、比較的薄い端キャップを設ける）という技術的思想は、車両のフロントクレードルにも利用できることは理解されよう。
【００５９】
車両用のクレードルに用いられる二種金属継手の例について上述した。理解されるように、本願において想定されている二種金属継手は、他の多くの用途、例えば車両のフレームに、車両用のツイストアクスルに、コントロールアームを形成し、車体ドアピラー（例えば、Ａピラー又はＢピラー）を形成し、インストルメントパネル支持体を形成し、バンパ組立体を形成するために、そして種々の非自動車及び種々の車両用途に利用できる。
【００６０】
次に図６を参照すると、本発明の実施形態としての例示のトーションビームアクスル組立体２００が示されている。組立体２００は、それぞれ個々に２０８ａ，２０８ｂとして示された第１及び第２の端組立体並びにツイストビーム２０６を含む。端組立体２０８ａは、トレーリングアーム２０２ａをツイストビームスタブ２０４ａの一端部周りに鋳造することにより形成された二種金属継手２１０ａを含む。同様に、端組立体２０８ｂは、トレーリングアーム２０２ｂをツイストビームスタブ２０４ｂの一端部周りに鋳造することにより形成された二種金属継手２１０ｂを含む。図３ａ〜図３ｃを参照して上述したプロセスとほぼ同じプロセスでは、ツイストビームスタブ２０４ａの一端部をトレーリングアーム２０２ａを形成するために形作られたキャビティを有する図示していない金型内に保持し、ツイストビームスタブ２０４ｂの一端部をトレーリングアーム２０２ｂを形成するために形作られたキャビティを備えた図示していない金型内に保持する。図示していないコアをツイストビームスタブ２０４ａ，２０４ｂ内に密封的に納め、溶融状態の鋳造材料を図示していない金型内に導入することによってトレーリングアーム２０２ａ，２０２ｂをそれぞれツイストビームスタブ２０４ａ，２０４ｂの端部周りに鋳造する。溶融材料が冷えて硬化した後、図示していない金型を開き、端組立体２０８ａ，２０８ｂを放出する。次いで、ツイストビーム２０６の反対側の端部をツイストビームスタブ２０４ａ，２０４ｂ中に挿入し、ツイストビーム２０６をツイストビームスタブ２０４ａ，２０４ｂに接合する（例えば、例えば、融接、機械的又は化学的接合、例えば溶接、ボルト止め、リベット止め、接着剤の使用等のうちの１つによって）。
【００６１】
次に図７を参照すると、本発明の実施形態としての例示のコントロールアーム３００が示されている。コントロールロームアーム３００は、第１及び第２の管状コネクタ部材３０２，３０４並びに鋳造部材３０６，３０８，３１０を有している。鋳造部材３０６は、スタブ部材３１２の一端部周りに鋳造され、鋳造部材３０８は、スタブ部材３１４，３１６の各々の一端部周りに鋳造され、鋳造部材３１０は、スタブ部材３１８の一端部周りに鋳造されている。特に、取り外し可能なコアが鋳造部材３０６をスタブ部材３１２の一端部周りに鋳造するときにスタブ部材３１２内に密封的に受け入れられ、取り外し可能なコアが鋳造部材３１０をスタブ部材３１４，３１６の各々の一端部周りに鋳造するときにスタブ部材３１４，３１６の各々内に密封的に受け入れられ、取り外し可能なコアが鋳造部材３１０をスタブ部材３１８の一端部周りに鋳造するときにスタブ部材３１８内に密封的に受け入れられる。管状コネクタ部材３０２の互いに反対側の端部をスタブ部材３１２，３１４中に挿入し、管状コネクタ部材３０２をスタブ部材３１２，３１４に接合する（例えば、例えば、融接、機械的又は化学的接合、例えば溶接、ボルト止め、リベット止め、接着剤の使用等のうちの１つによって）。同様に、管状コネクタ部材３０４の互いに反対側の端部をスタブ部材３１６，３１８中に挿入し、管状コネクタ部材３０４をスタブ部材３１６，３１８に接合する（例えば、例えば、融接、機械的又は化学的接合、例えば溶接、ボルト止め、リベット止め、接着剤の使用等のうちの１つによって）。
【００６２】
本発明の広い観点としての二種金属継手を説明するため、次に、第１の部材８０２と第２の部材８０４の間に位置する二種金属継手８００を示している図８を参照する。第１の部材８０２は、第２の部材８０４の少なくとも一部分周りに鋳造されている。第１の部材８０２は、第１の材料、例えばアルミニウム又はその合金、マグネシウム又はその合金、亜鉛又はその合金若しくは他の類似の材料で作られている。第２の部材８０４は、第２の材料、例えば鋼、アルミニウム又はその合金、銅又はその合金、ステンレス鋼等で作られている。特に、第１の材料の融解温度は、第２の材料の融解温度よりも低く又はほぼこれに等しく、それにより第１の部材８０２を第２の部材８０４周りに鋳造することができる。
【００６３】
継手８００を形成するため、第２の部材８０４の一部分（例えば、端部８１２）を金型８０６内に位置決めする。溶融状態の第１の材料を金型キャビティ８０８内に導入し、これを本発明の上述の実施形態を参照して上述したように、金型キャビティ内で第２の部材８０４のこの部分周りに凝固させる。第２の部材８０４が管状であり、端部８１２のところに端孔８１０を備えている実施形態では、第２の部材８０４は、溶融状態の第１の材料が端部８１２を通って金型から逃げ出るのを阻止するよう溶接部８１６により端部８１２に固定された端キャップ８１４を備えるのが良い。端キャップ８１４が設けられる幾つかの実施形態では、金型キャビティ８０８内の第２の部材８０４の部分及び端キャップ８１４は、金型内における溶融状態の第１の材料の圧力に耐えるよう構成されるのが良い。端キャップ８１４及び金型内の第２の部材の部分がこれら自体、金型内の圧力に耐えることができるほど十分強固ではない本発明の他の実施形態によれば、コア（図８には示されていない）を第２の部材８０４の内部中に挿入して端キャップ８１４に当接させる。このようにすると、コアは、第２の部材８０４及び端キャップ８１４が変形しないで又はそれほど変形しないで金型内の圧力に耐えることができるよう第２の部材８０４及び端キャップ８１４を支持する。幾つかの実施形態では、端キャップ８１４は、全く省かれ、コアは、金型内の圧力に耐えるよう第２の部材８０４を支持すると共に端部８１２を通る金型からの溶融状態の第１の材料の逃げ出しを止めるよう密封するよう第２の部材８０４の内部中に挿入される。コアは、オプションとして、金型内に第２の部材８０４よりも遠くまで延び、又は第２の部材８０４と端部と面一をなし、或いは、第２の部材８０４は、金型内にコアよりも遠くまで延びる。コアが第２の部材よりも金型内に遠くまで延びる実施形態によれば、より軽量の二種金属継手を形成することができる。というのは、二種金属継手を形成するのに必要な第１の材料が少量だからである。
【００６４】
第２の部材８０４は、例えば、別の部材に連結可能なスタブ部材である。例えば、クレードルが鋳造端部材中に部分的に埋め込まれたスタブ（図２に示されている）である１つ又は２つ以上の第２の部材を備えるのが良い。次に、スタブと適合性のある材料で作られた横部材をスタブに溶接するのが良い。より確実にするために、鋳造状態の第１の部材中に複数個の第２の部材が部分的に埋め込まれる実施形態では、第２の部材全てを同一の材料で作る必要はない。
【００６５】
一実施形態では、継手の使用中、第１の部材と第２の部材の相互の滑り及び／又は回転を阻止する特徴部が第２の部材に設けられる。例えば、第２の部材８０４は、第２の部材の長さに沿う軸線回りの第１の部材と第２の部材の相互の回転を阻止するよう断面形状が全体として長方形であるのが良い（図２に示されている）。別の例として、第１及び第２の部材が二種金属継手に作用する力によって引き離されるのを阻止すると共に第１の部材と第２の部材の相互の回転を阻止するようフランジ部分が第２の部材に設けられるのが良い。アンカ及び／又は回転防止特徴部、例えばフランジ、スロット、穴又は第２の材料から打ち抜かれた吊り下げ用フラップを備えたスロット／穴が第１の部材がオプションとして端部８１２の近くに設けられ、第１の部材８０２は、この端部８１２周りに鋳造される。端キャップ８１４が端部８１２のところに設けられる場合、オプションとして、端キャップは、第１の部材８０２と第２の部材８０４の相対回転を阻止するよう多角形、例えば六角形又は八角形である。
【００６６】
当然のことながら、二種金属継手は、多くの用途、例えば、トレーリングアーム及びツイストビームを含み、トレーリングアームが第１の材料、例えば鋳造アルミニウムであり、ツイストビームが第２の材料、例えば鋼であるツイストビームアクスル組立体に又は端部材が鋳造アルミニウムで作られ、横部材がどれも第１の材料、例えば鋼で作られたクレードル、例えばリヤサスペンションクレードル若しくはエンジンクレードルに利用できる。かかる二種金属継手の他の用途としては、インストルメントパネル支持構造体、自動車フレーム、自動車サブフレーム、クロスメンバレール、ドアビーム又はバッファ組立体が挙げられる。
【００６７】
二種金属継手を形成した後、横部材（図示せず）を第２の部材８０４に容易に接合することができる。横部材は、種々の輪郭形状の管、打ち抜き加工品及び／又はロール型であるのが良い。有利には、横部材は、互いに締結されるシェル部材半部から設計されても良い。本発明の別の有利な実施形態によれば、第２の部材８０４への横部材の溶接は、重密封溶接である必要はない。
【００６８】
上記説明は、本発明の複数の実施形態に関するが、本発明は、添付の特許請求の範囲に記載された本発明の公正な意味又は範囲から逸脱しないで、別の改造及び変更が可能であることは理解されよう。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図３ｄ】
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【図３ｅ】
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【図３ｆ】
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【図３ｇ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図４ｄ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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