[发明专利]空心型材连接部‑角撑元件

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于连接至少两个空心型材的空心型材连接部(hollow profile connection)，包括角撑部件(gusset part)，其末端件可插入到空心型材中，其中至少被分配到空心型材端部的角撑部件的末端件具有由腹板或肋形成的轮廓，其中角撑部件和空心型材通过摩擦搅拌焊缝相互连接，并且其中通过摩擦搅拌焊接产生的连接部在空心型材和角撑部件之间沿着角撑部件的肋或腹板延伸。

背景技术

金属空心型材借助设置在型材之间的角撑板频繁而有效地连接，并随后通过焊接连接在型材上。出于重量原因，在机动车辆制造中，一般使用由铝构成的空心型材，同样地角撑板由铝制成。

在常规焊缝形成期间，施加高热量，引起组件的变形。对尺寸精度产生不利影响。为了产生平坦和因此稳定的连接部，在板材中必须开孔以形成塞焊缝或槽焊缝(plug or slot welds)。此外，在焊接期间，存在必须以复杂的方式从表面去除的喷溅。

借助摩擦搅拌焊接或间接的摩擦搅拌焊接，由铝构成的板材可以在施加低热量的情况下相互连接。一个板材置于另一个之上，并且摩擦搅拌焊接工具在压力下置于一个板材的上侧并且沿着指定的连接线移动。产生连接部。然而，在空心型材的情况中使用是不可能的。

DE 10 2010 018 504 A1公开了使用摩擦搅拌焊接生产空心型材的方法。由铝合金构成的半成品部件沿着连接线借助由摩擦搅拌焊接形成的焊缝进行焊接。在焊接期间，从下侧支撑焊接区域的后座(counter holder)被引入到型材中。

位于一个平面内的两个板材沿着它们的接触线借助摩擦搅拌焊接进行的焊接在DE 10 2010 003 742 A1中进行了描述。

在JP 2004 261 859 A中示出了在空心型材上一平面内相互靠近的两个板材的连接部。借助工具，板材借助摩擦搅拌焊接沿着边界相互焊接，边界形成为间隙；同时金属带材也置于间隙中。

在JP 2001 233 208 A中示出了通过将两个成型部分结合在一起并且通过沿着结合线借助摩擦搅拌焊接连接成型部分来生产空心型材部分。

在DE 100 11 593 A1中示出了通过搭接焊生产低扭曲框架结构的方法。插入到待连接管端的T形角撑件在此作为三个管的连接元件。与插入的角撑件重叠的管端区域借助旋转工具进行摩擦搅拌焊接，从而在摩擦搅拌焊接的环境下管材料可以连接到角撑件的材料。

JP 11 226 759 A也描述了型材部分借助摩擦搅拌焊接的连接部。相互待连接的部分相对彼此取向，吸收摩擦搅拌焊接期间产生的压缩力的压件同时在各部分的接触区域内焊接。

发明内容

本发明的目的是相对现有类型以一种改进的设计来提出一种空心型材连接部。

根据本发明，为了连接至少两个空心型材，提供角撑部件，角撑部件的末端件可插入到空心型材的端部中，其中分配到空心型材端部的角撑部件的末端件具有由腹板或肋形成的轮廓，并且其中角撑部件和空心型材部件通过摩擦搅拌焊接相互连接。通过摩擦搅拌焊接产生的连接部在空心型材和角撑部件之间沿着肋或腹板延伸，也就是说，各自空心型材在由于角撑部件的腹板或肋以对应的压力密封的方式支撑的准确区域内的长度方向上延伸。通过摩擦搅拌焊接产生的连接部可以设计为点状和/或连续状和/或线状。

进入到空心型材中的角撑部件的异形部分可优选地设计为X形、星形或H形结构，其中其外尺寸与空心型材的内轮廓相匹配。在插入到空心型材中之后，以指定的数量基本径向向外突出的腹板或肋接触空心型材的内侧，并且因此使其可以吸收在借助摩擦搅拌焊接产生连接部期间从外部施加的压力。

特别地，空心型材是正方形、矩形或六角形轮廓或异形条(profile bars)，其分配到角撑部件的端部是开口的。

根据本发明的改进，空心型材通过角撑部件并借助从外部安装的至少一个角撑板相互连接。在与角撑部件的异形端部进入各空心型材的插入深度相交的区域中，角撑板在其外部接触空心型材。因此可以借助沿着异形角撑部件的腹板或肋形成的连接部来相互连接角撑板、空心型材和角撑部件。

借助至少一个摩擦搅拌焊缝，角撑板连接到空心型材和角撑部件的被插入异形端部。摩擦搅拌焊缝沿着在空心型材内部接触空心型材的至少一个肋或腹板延伸。可优选地，沿着在内侧接触空心型材的肋形成多个摩擦搅拌焊缝。