説明

被覆を有する一体型連結器を含む車両フレーム・アセンブリーを製造する方法

【課題】表面上に施された材料の被覆を有する一体型連結器を含む車両フレーム・アセンブリーを製造する方法を提供すること。
【解決手段】本方法は、一体型連結器を含む車両フレーム・アセンブリーを設ける最初のステップを含む。第1の材料の被覆が一体型連結器に施される。一体型連結器に施された第1の材料の被覆は脱水され、第2の材料の被覆が、一体型連結器に施された第1の材料の被覆に重ねて施される。最後に、一体型連結器に施された第1の材料の被覆および第2の材料の被覆が硬化される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は一般に、車両フレーム・アセンブリーを製造する方法に関する。特に本発明は、表面上に施された材料の被覆(coating)を有する一体型連結器(integrated hitch)を含む車両フレーム・アセンブリー(frame assembly)を製造する改良された方法に関する。
【背景技術】
【0002】
自動車、バン、およびトラックのような一般的に使用されている多くの陸上用の乗り物は、弾性懸架システムによって複数の地面係合輪の上に支持されるフレーム・アセンブリーを含む。大半の車両フレーム・アセンブリーの構造は、2つの一般的な範疇、すなわち、別体構造型(separate)および単体構造型(unitized)に類別可能である。典型的な別体構造型フレーム・アセンブリーでは、車両の本体部分およびフレーム部分の構造的構成要素が、別体構造型であり相互に独立している。この組立体のフレーム部分は、組み立てられるときに、懸架システムによって車輪の上に弾性的に支持されて、組立体の本体部分および車両の他の構成要素が搭載されうる台としての役目をする。この一般的な類別の別体構造型フレーム・アセンブリーが大半のより古い車両に見いだされるが、今日でも大型バン、スポーツ用多目的車、およびトラックのような多くの相対的に大型であるかまたは特化された用途の現代車両に依然として一般的によく使用されている。典型的な単体構造型フレーム・アセンブリーでは、本体部分およびフレーム部分の構造的構成要素が組み合わされて、懸架システムによって車輪の上に弾性的に支持される一体型ユニットを設ける。この一般的な類別の単体構造型フレーム・アセンブリーは、自動車およびミニバンのような多くの相対的に小型の現代車両に見いだされる。
【0003】
これらのまたは他の類別のフレーム・アセンブリーを有する車両では、この車両によるトレーラまたは他の付属物の牽引を容易化するために、連結器を車両フレーム・アセンブリーに設けることがしばしば望ましい。このようなトレーラおよび他の付属物は典型的には相対的に重量があるので、連結器は通常、このような牽引中に発生する負荷が直接的に車両フレーム・アセンブリーに伝達されるように、車両フレーム・アセンブリー上に直接的に支持されることが望ましい。これまでは、連結器は通常、フレーム・アセンブリーおよび車両の残部が完全に製造された後で、車両フレーム・アセンブリーの一部に機械的に連結される後付け装置として設けられた。しかし連結器は、より最近では、車両フレーム・アセンブリーの製造時点で、その一体型構造的構成要素として形成されている。どちらの場合も、トレーラまたは他の付属物によって係合される連結器の一部が、通常では車両フレーム・アセンブリーおよび車両の残部の後端部を越えて短い距離だけ延びる。これは、連結器の当該部分が、それに対するトレーラまたは他の付属物の連結を容易化するとともに、依然として車両フレーム・アセンブリーに直接的に連結する(したがって、牽引負荷を直接的に伝達する)ように適宜に配置されることを可能にする。
【0004】
車両フレーム・アセンブリーの構造的構成要素は、本来的に腐食を受けやすい金属材料(例えば、鋼鉄のような)から典型的に形成される。さらには、車両の運行中に、車両フレーム・アセンブリーのこのような構造的構成要素は、水分(雨、雪、および湿気から来る)、熱、および腐食性化学物質(雪および氷の融解用に使用される食塩のような)を含めて、腐食の発生を助長しかつ腐食の速度を加速する環境条件に頻繁に曝される。明白なことであるが、車両フレーム・アセンブリーのいずれの部分であっても、その腐食は望ましくない。したがって、腐食の発生および速度を抑制するために、製造時に車両フレーム・アセンブリーの構造的構成要素表面の一部または全部に耐腐食性材料の被覆を塗布することが知られている。この耐腐食性被覆は、車両フレーム・アセンブリーの構造的構成要素を上述の有害な環境条件の一部から遮蔽し、それによって腐食過程に耐えるように、それらの表面を被覆する。
【0005】
車両フレーム・アセンブリーが、一体型連結器(すなわち、上で論じられたように、車両フレーム・アセンブリーの製造時点で、その一体型構造的構成要素として形成された連結器)を含むとき、この連結器は通常、車両フレーム・アセンブリーの他の構造的構成要素と一緒に耐腐食性材料で被覆されることになる。しかし、上述のように、一体型連結器の一部は、車両フレーム・アセンブリーおよび車両の残部の後端部を越えて短い距離だけ延びる。その結果として、一体型連結器の当該部分は太陽光に曝される。一体型連結器の露出部分に施された耐腐食性材料の被覆は、太陽光に含まれる紫外線に持続的に暴露される結果として、望ましくない白色のまたは白亜色の外観(chalky appearance)を来たしうることが分かっている。一体型連結器の当該露出部分は通常、よく目に付くように配置されるので、この一体型連結器の露出部分は見た目に美しい外観を有することが望ましい。
【発明の概要】
【0006】
この白色のまたは白亜色の外観の発生は、車両フレーム・アセンブリーの残部が耐腐食性材料で被覆されるときに、マスキングによるなどして、一体型連結器の露出部分が耐腐食性材料で被覆されるのを防止することによって回避可能であろう。しかし、実際的な問題として、このマスキングまたは他の非被覆処理は、実現するのが極めて困難であることが分かっている。この白色のまたは白亜色の外観の発生は、太陽光に含まれる紫外線の一部または全部が透過して耐腐食性材料の被覆に達するのを遮断する第2の材料で、一体型連結器の露出部分を被覆することによって最小化または防止されうることも知られている。しかし、この第2の被覆を一体型連結器の露出部分に塗布する知られた製造方法は、相対的に時間および費用が掛かることが判明している。したがって、望ましいのは、実施するのにより迅速でかつより経済的である、表面上に施された材料の被覆を有する一体型連結器を含む車両フレーム・アセンブリーを製造する改良された方法を提供することであろう。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、実施するのに相対的に迅速かつ経済的である、表面上に施された材料の被覆を有する一体型連結器を含む車両フレーム・アセンブリーを製造する改良された方法に関する。最初に、一体型連結器を含む車両フレーム・アセンブリーが設けられる。第1の材料の被覆が一体型連結器に施される。一体型連結器に施された第1の材料の被覆が脱水されて、第2の材料の被覆が、一体型連結器に施された第1の材料の被覆に重ねて施される。最後に、一体型連結器に施された第1および第2の材料の被覆が硬化される。
【0008】
本発明の様々な態様が、添付の図面に照らして読まれるとき、推奨される実施形態の以下の詳細な説明から当業者には明白となろう。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】表面上に施された材料の被覆を有する一体型連結器を含む車両フレーム・アセンブリーを製造する、本発明に従う方法の流れ図である。
【図2】表面上に施された材料の被覆を有する一体型連結器を含む車両フレーム・アセンブリーを製造する、従来技術による方法の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
ここで図面を参照すると、表面上に施された材料の被覆を有する一体型連結器を含む車両フレーム・アセンブリーを製造する、本発明に従う方法の流れ図が、全体として10で示されて図1に例示してある。本発明が、一体型連結器を含む車両フレーム・アセンブリーの文脈で説明されかつ例示されるけれども、本発明は、以下に説明される様態で任意所望の環境において実施可能であることが理解されよう。
【0011】
本発明に係る方法10の第1のステップ11では、一体型連結器を含む車両フレーム・アセンブリーが設けられる。これは任意所望の様態で実現可能である。典型的には、最初に複数の構造的構成要素が設けられ、このような構造的構成要素の少なくとも1つが、連結器であるかまたは連結器を含む。これらの構造的構成要素は、所望に応じて、単一の材料からまたは複数の材料から形成可能である。典型的には、構造的構成要素は鋼鉄のような1つまたは複数の金属材料から形成されるが、ただし、このようなことが必要条件ではない。一体型連結器を含む構造的構成要素は、完成された車両フレーム・アセンブリーを形成するために、任意所望の工程または複数の工程(溶接、機械的固締具、および同様物)の組合せを利用して組み立てられかつ一体に固定される。完成された車両フレーム・アセンブリーは、上で説明された別体構造型フレーム・アセンブリー、同様に上で説明された単体構造型フレーム・アセンブリー、または他の任意の類別の車両フレーム・アセンブリーでよい。
【0012】
本発明に係る方法10の第2のステップ12では、車両フレーム・アセンブリー(一体型連結器を含む)の構造的構成要素の一部または全部に、第1の材料の被覆が施される。第1の被覆材料は、車両フレーム・アセンブリーの一体型連結器および他の任意所望部分に塗布されることが所望される任意の材料として具現化されてよい。例えば、第1の被覆材料は、上述のように、自然の力および他の相対的に厳しい環境に曝される車両フレーム・アセンブリーの一体型連結器ならびに他の構造的構成要素を保護するように適合される耐腐食性材料でよい。しかし、第1の被覆材料は、車両フレーム・アセンブリーの一体型連結器および他の任意所望部分に塗布されることが所望される他の任意の材料として具現化されてよい。
【0013】
第1の材料の被覆は、任意所望の処理を利用して、車両フレーム・アセンブリーの一体型連結器および他の構造的構成要素に施されうる。例えば、車両フレーム・アセンブリーの一体型連結器および他の構造的構成要素に、従来の電着塗装処理を利用して第1の材料の被覆が施されうる。これを行うために、車両フレーム・アセンブリーの一体型連結器および他の構造的構成要素は、最初に、流体の形態にある一定量の第1の被覆材料を収容する槽の中に浸漬される。車両フレーム・アセンブリーが槽中に浸漬されている間に、電流が第1の被覆材料および車両フレーム・アセンブリーに導通される。電流が導通されると、一体型連結器を含む車両フレーム・アセンブリーの金属製の構造的構成要素に第1の被覆材料を付着させる。その後で、車両フレーム・アセンブリーは槽から取り出されて、1つまたは複数の(典型的には2つの)事後洗浄槽に通される。これらの事後洗浄槽は当業で通常のものであり、車両フレーム・アセンブリーの一体型連結器および他の構造的構成要素から過剰量の耐腐食性被覆材料を除去するために設けられる。しかし、他の任意所望の処理を利用して、車両フレーム・アセンブリーの一体型連結器および他の構造的構成要素に第1の材料の被覆が施されうる。
【0014】
本発明に係る方法10の第3のステップ13では、車両フレーム・アセンブリーの一体型連結器および他の構造的構成要素に施された第1の材料の未硬化被覆が脱水される。この脱水ステップ13は、車両フレーム・アセンブリーの一体型連結器および他の構造的構成要素に施された第1の材料の未硬化被覆から、水分の一部または全部を除去するために実施される。この脱水処理は、任意所望の様態で実施可能である。例えば、第1の材料の未硬化被覆の脱水は、清浄な暖かいまたは熱い高速の空気流を車両フレーム・アセンブリーの一体型連結器および他の構造的構成要素の1つまたは複数の被覆部分に当てることによって実施されうる。例えば、この暖かいまたは熱い空気流の温度は、任意の温度が利用可能であるけれども、例えば、約華氏120度(摂氏49度)から約華氏140度(摂氏60度)の範囲にわたりうる。別法として、第1の材料の被覆の脱水は、従来の赤外線加熱器のような放射加熱器を使用して実施可能である。
【0015】
本発明に係る方法10の第4のステップ14では、一体型連結器の露出部分に塗布された第1の材料の被覆部分に重ねて、第2の材料の被覆が施される。所望であれば、第2の材料の被覆はまた、車両フレーム・アセンブリーの一体型連結器および他の構造的構成要素に塗布された第1の材料の被覆の他の任意所望部分に重ねて施されうる。この第2の被覆材料は、第1の材料の被覆に重ねて塗布されることが望ましい任意の材料として具現化されてよい。好ましくは、第2の被覆材料は、車両フレーム・アセンブリーの一体型連結器および他の構造的構成要素の露出部分に施された第1の材料の被覆を保護的に被覆することができる材料である。例えば、第2の被覆材料は、別様であれば透過して耐腐食性材料の第1の被覆に達することになる太陽光に含まれる紫外線の一部または全部を遮断する従来の材料として具現化されてよい。その結果として、第2の被覆材料は、上で説明されたように、太陽光に含まれる紫外線の第1の被覆材料に対する望ましくない影響を最小化する。別法として、この第2の被覆材料は、石のような小物体による衝突に起因しうる耐腐食性材料の第1の被覆の剥離を受けにくいように適合される強化または強化可能な材料として具現化されてもよい。しかし、第2の被覆材料は、車両フレーム・アセンブリーの一体型連結器および他の任意所望部分に施された第1の材料の被覆に重ねて塗布されることが望ましい任意の材料として具現化されてよい。
【0016】
第2の材料の被覆は、任意所望の処理を利用して、車両フレーム・アセンブリーの一体型連結器および他の任意所望部分に施された第1の材料の被覆に重ねて施されうる。例えば、第2の材料の被覆は、車両フレーム・アセンブリーの一体型連結器および他の任意所望部分に、従来のロボットを使って噴霧されるかまたは別様に塗布される粉体の形態で塗布されうる。しかし、第2の材料の被覆は、他の任意所望の形態で塗布可能でありかつ他の任意所望の処理を利用して塗布可能である。
【0017】
本発明に係る方法10の第5のステップ15では、車両フレーム・アセンブリーに施された第1の材料の被覆と、車両フレーム・アセンブリーの一体型連結器および他の任意所望部分に施された第2の材料の被覆とが硬化される。第1および第2の材料の被覆のこの硬化は、任意所望の様態で実現可能である。例えば、この硬化は、車両フレーム・アセンブリー全体をオーブンの中に配置して、それを(第1および第2の材料の被覆と一緒に)所定の時間の間、所定の温度まで加熱することによって実施されうる。そのように硬化されるとき、耐腐食性の被覆材料は、強化された保護被覆を車両フレーム・アセンブリーの構造的構成要素に設ける。
【0018】
図2は、表面上に施された材料の被覆を有する一体型連結器を含む車両フレーム・アセンブリーを製造する、全体として20で示した従来技術による方法の流れ図である。従来技術による方法20の第1のステップ21では、最初に連結器半組立体が設けられる。この連結器半組立体は、車両フレーム・アセンブリーの1つの構造的構成要素、または最初に組み立てられかつ連結器と一体に固定されるような相対的に少数の構造的構成要素を含む。連結器半組立体を形成するために使用された材料およびそれが組み立てられる様態は、一般的に本発明に係る方法10の第1のステップ11に関連して上で説明されたものと同じでありうる。
【0019】
従来技術による方法20の第2のステップ22では、連結器半組立体の一部に第1の材料の被覆が施される。第1の被覆材料は、本発明に係る方法10の第2のステップ12に関連して上で説明された同じ耐腐食性材料でよく、第1の被覆材料は、上で説明された同じ電着塗装処理を利用して連結器半組立体に塗布されうる。しかし、従来技術による方法20のこの第2のステップ22では、連結器半組立体のある一定部分は、それに塗布された第1の被覆材料を有することが妨げられる。これは、第1の被覆材料を塗布する前に、連結器半組立体のそれらの部分をマスキングすることによって実現されうる。連結器半組立体のこれらの未被覆部分は、以下でさらに説明されるように、連結器半組立体を残りの構造的構成要素に連結して車両フレーム・アセンブリーを形成するために使用されることになる。
【0020】
従来技術による方法20の第3のステップ23では、連結器半組立体の一部に塗布された第1の被覆材料が硬化される。第1の被覆材料のこの硬化は、本発明に係る方法10の第5のステップ15に関連して上で説明されたように、連結器半組立体をオーブンの中に配置して、それを所定の時間の間、所定の温度まで加熱することによって実施されうる。
【0021】
従来技術による方法20の第4のステップ24では、連結器半組立体の上に設けられた連結器の露出部分に第2の材料の被覆が施される。第2の被覆材料は、本発明に係る方法10の第4のステップ14に関連して上で説明された同じ紫外光遮断材料の被覆でよく、この第2の被覆材料は、上で説明された同じ粉体被覆処理を利用して、連結器半組立体の上に設けられた連結器の露出部分に塗布されうる。
【0022】
従来技術による方法20の第5のステップ25では、連結器半組立体の上に設けられた連結器の露出部分に塗布された第2の被覆材料が硬化される。第2の被覆材料のこの硬化は、本発明に係る方法10の第5のステップ15に関連して上で説明されたように、連結器半組立体をオーブンの中に配置して、それを所定の時間の間、所定の温度まで加熱することによって実施されうる。
【0023】
従来技術による方法20の第6のステップ26では、連結器半組立体が、車両フレーム・アセンブリーを形成するために残りの構造的構成要素に固定される。これは、第1の被覆材料が施されなかった連結器半組立体の当該部分に、残りの構造的構成要素を連結することによって実現可能である。残りの構造的構成要素を形成するために使用された材料、およびこれらを連結器半組立体に組み付ける様態は、本発明に係る方法10の第1のステップ11に関連して上で説明されたものと同じでありうる。
【0024】
従来技術による方法20の第7のステップ27では、車両フレーム・アセンブリー全体(先に被覆された連結器半組立体を含む)に第1の耐腐食性材料の被覆が施される。第1の被覆材料は、上で説明された同じ電着塗装処理を利用して車両フレーム・アセンブリーに塗布されうる。しかし、連結器半組立体は、上で説明されたように先に被覆されかつ硬化されたので、第1の耐腐食性材料のこの第2の塗布は、連結器半組立体の先に被覆された部分には付着しない。さらに精確に言えば、第1の耐腐食性材料の第2の塗布は、車両フレーム・アセンブリーを形成するために連結器半組立体に固定された残りの構造的構成要素の未被覆部分のみに付着する。
【0025】
従来技術による方法20の第8のかつ最終のステップ28では、車両フレーム・アセンブリーの残りの構造的構成要素に塗布された第1の被覆材料が硬化される。第1の被覆材料のこの硬化は、本発明に係る方法10の第5のステップ15に関連して上で説明されたように、車両フレーム・アセンブリー全体をオーブンの中に配置して、それを所定の時間の間、所定の温度まで加熱することによって実施されうる。
【0026】
本発明の動作原理および様式が、その好ましい実施形態で説明されかつ例示された。しかし本発明は、その趣旨または範囲から逸脱することなく、特に説明されかつ例示されたものとは別様に実施されてよいことが理解されなければならない。
【符号の説明】
【0027】
10 本発明に係る方法
11 第1のステップ
12 第2のステップ
13 第3のステップ
14 第4のステップ
15 第5のステップ
20 従来技術による方法
21 第1のステップ
22 第2のステップ
23 第3のステップ
24 第4のステップ
25 第5のステップ
26 第6のステップ
27 第7のステップ
28 第8のステップ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
表面上に施された材料の被覆を有する一体型連結器を含む車両フレーム・アセンブリーを製造する方法であって、
(a)一体型連結器を含む車両フレーム・アセンブリーを設けるステップと、
(b)第1の材料の被覆を前記一体型連結器に施すステップと、
(c)前記一体型連結器に施された前記第1の材料の前記被覆を脱水するステップと、
(d)前記一体型連結器に施された前記第1の材料の前記被覆に重ねて第2の材料の被覆を施すステップと、
(e)前記一体型連結器に施された前記第1の材料の前記被覆および前記第2の材料の前記被覆を硬化させるステップと
を含む方法。
【請求項2】
ステップ(b)は、前記一体型連結器を含む前記車両フレーム・アセンブリーに前記第1の材料の前記被覆を施すことによって実施される、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
ステップ(b)は、耐腐食性材料の被覆を前記一体型連結器に施すことによって実施される、請求項1に記載の方法。
【請求項4】
ステップ(b)は、前記一体型連結器を含む前記車両フレーム・アセンブリーに前記第1の材料の前記被覆を施すことによって実施され、ステップ(c)は、前記一体型連結器のみに施された前記第1の材料の前記被覆を脱水することによって実施される、請求項1に記載の方法。
【請求項5】
ステップ(c)は、高速の空気流を前記一体型連結器に当てることによって実施される、請求項1に記載の方法。
【請求項6】
ステップ(c)は放射加熱器によって実施される、請求項1に記載の方法。
【請求項7】
ステップ(c)は赤外線加熱器によって実施される、請求項6に記載の方法。
【請求項8】
ステップ(b)は、前記一体型連結器を含む前記車両フレーム・アセンブリーに前記第1の材料の前記被覆を施すことによって実施され、ステップ(c)は、前記一体型連結器のみに施された前記第1の材料の前記被覆を脱水することによって実施され、ステップ(d)は、前記一体型連結器のみに施された前記第1の材料の前記被覆に重ねて前記第2の材料の前記被覆を施すことによって実施される、請求項1に記載の方法。
【請求項9】
ステップ(d)は、紫外線を遮断する材料の被覆によって実施される、請求項1に記載の方法。
【請求項10】
ステップ(e)は、前記車両フレーム・アセンブリーをオーブンの中に配置して、前記組立体を所定の時間の間、所定の温度まで加熱することによって実施される、請求項1に記載の方法。
【請求項11】
表面上に施された材料の被覆を有する部分を含む組立体を製造する方法であって、
(a)部分を含む組立体を設けるステップと、
(b)第1の材料の被覆を前記組立体の前記部分に施すステップと、
(c)前記組立体の前記部分に施された前記第1の材料の前記被覆を脱水するステップと、
(d)前記組立体の前記部分に施された前記第1の材料の前記被覆に重ねて第2の材料の被覆を施すステップと、
(e)前記組立体の前記部分に施された前記第1の材料の前記被覆および前記第2の材料の前記被覆を硬化させるステップと
を含む方法。
【請求項12】
ステップ(b)は、前記組立体の前記部分を含む前記組立体に前記第1の材料の前記被覆を施すことによって実施される、請求項11に記載の方法。
【請求項13】
ステップ(b)は、耐腐食性材料の被覆を前記組立体の前記部分に施すことによって実施される、請求項11に記載の方法。
【請求項14】
ステップ(b)は、前記組立体の前記部分を含む前記組立体に前記第1の材料の前記被覆を施すことによって実施され、ステップ(c)は、前記組立体の前記部分のみに施された前記第1の材料の前記被覆を脱水することによって実施される、請求項11に記載の方法。
【請求項15】
ステップ(c)は、高速の空気流を前記組立体の前記部分に当てることによって実施される、請求項11に記載の方法。
【請求項16】
ステップ(c)は放射加熱器によって実施される、請求項11に記載の方法。
【請求項17】
ステップ(c)は赤外線加熱器によって実施される、請求項16に記載の方法。
【請求項18】
ステップ(b)は、前記組立体の前記部分を含む前記組立体に前記第1の材料の前記被覆を施すことによって実施され、ステップ(c)は、前記組立体の前記部分のみに施された前記第1の材料の前記被覆を脱水することによって実施され、ステップ(d)は、前記組立体の前記部分のみに施された前記第1の材料の前記被覆に重ねて前記第2の材料の前記被覆を施すことによって実施される、請求項11に記載の方法。
【請求項19】
ステップ(d)は、紫外線を遮断する材料の被覆によって実施される、請求項11に記載の方法。
【請求項20】
ステップ(e)は、前記組立体をオーブンの中に配置して、前記組立体を所定の時間の間、所定の温度まで加熱することによって実施される、請求項11に記載の方法。

【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2009−292469(P2009−292469A)
【公開日】平成21年12月17日(2009.12.17)
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願2009−134795(P2009−134795)
【出願日】平成21年6月4日(2009.6.4)
【出願人】(508151105)デーナ、オータモウティヴ、システィムズ、グループ、エルエルシー (4)
【Fターム(参考)】