JP2007203325A - 接合構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】金属製部材の板状壁に穴を形成し、その穴に筒状体をはめ入れ、筒状体を電磁成形により拡管して金属製部材と接合した接合構造体において、接合強度と金属製部材の強度を低下させることなく、両者の接合を行う。
【解決手段】 前後に配置された板状壁４，５を有するアルミ合金押出材からなる第１部材１と、一端が閉じ他端が開放した有底筒状のアルミニウム合金製の第２部材２からなる接合構造体。第１部材の後方側の板状壁５に穴１１が形成され、穴１１を第２部材の胴部８が貫通し、前方側の板状壁４には穴が形成されず、第２部材の底９が当接し、板状壁５の後方に第２部材の胴部８が突出している。第２部材の胴部８が電磁成形により拡管し、板状壁５に形成された穴１１の内周面に密着し、かつ穴１１の前後で外径方向に拡がり、張出部８ａ，８ｂが形成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、金属製部材に形成した穴に筒状体を通し、筒状体を電磁成形により拡管して両者を接合した接合構造体、又は２つの金属製部材に形成した穴に筒状体を通し、筒状体を電磁成形により拡管して両金属製部材を接合した接合構造体の改良に関する。

特許文献１には、前後の板状壁とそれらを前後方向に接続する板状の接続壁からなる断面四角形の金属製部材（バンパーリインフォース）の後側の板状壁にのみ穴を形成し、又は前後の板状壁に穴を形成し、その穴にアルミニウム合金からなる筒状体（バンパーステイ）を通し、筒状体を電磁成形により拡管して両者を接合した接合構造体が記載されている。
特許文献２には、２つの板状壁とそれらを接続する板状の接続壁からなるＣチャンネル形金属製部材の両板状壁に穴を形成し、その穴にアルミニウム合金からなる筒状体を通し、筒状体を電磁成形により拡管して両者を接合し、これにより金属製部材を筒状体で補強した接合構造体が記載されている。
特許文献３には、２つのＣチャンネル形金属製部材の板状壁に穴を形成し、穴が直線上に並ぶように２つの金属製部材を組み合わせ、穴にアルミニウム合金からなる筒状体を通し、筒状体を電磁成形により拡管し、これにより２つの金属製部材を筒状体で接合した接合構造体が記載されている。

特開２００４−２３７８１８号公報 特開２００２−１６００３２号公報 特開２００２−８６２２８号公報

しかし、前記特許文献１において、金属製部材の後側の板状壁にのみ穴を形成し、この穴に筒状体を通し、電磁成形して接合する場合、接合強度が弱いという問題がある。一方、筒状体を金属製部材の前後の板状壁に接合する場合、筒状体の先端（フランジ）が金属製部材の前側の板状壁から前方に突出し、これにより前記板状壁の前面が平面でなくなるため、そこに他部材を密着配置しにくく、また前方の板状壁にも大きい穴を形成することに伴い、金属製部材の強度が低下するという問題がある。特許文献２，３でも、筒状体を金属製部材の両板状壁に接合するから、特許文献１と同様の問題がある。

本発明は、板状壁を有する金属製部材と筒状体を電磁成形を利用して接合した接合構造体、又は板状壁を有する金属製部材を２個、電磁成形を利用して筒状体で接合した接合構造体において、接合強度及び金属製部材の強度を低下させず、かつ少なくとも金属製部材の一方の面を平面に保ち、必要に応じて他部材を密着配置できるようにすることを目的とする。

本発明に係る接合構造体（請求項１）は、前後に所定の間隔を置いて配置された複数個の板状壁を有する金属製の第１部材、及び一端が閉じ他端が開放した有底筒状のアルミニウム合金製の第２部材からなり、第１部材の後方側の１又は２以上の板状壁に第２部材の胴部が貫入する穴が形成され、それより前方側の板状壁には前記穴は形成されず、前記穴の全てに第２部材の胴部が貫入し、かつ前記穴が形成されていない板状壁に第２部材の底が後方側から当接し、さらに第２部材の胴部が電磁成形により拡管され、板状壁に形成された前記穴の内周面に密着していることを特徴とする。なお、本発明において、前方側とは第２部材の底が向く方向、後方側とは第２部材の開放側が向く方向を意味する。

この接合構造体では、第２部材の胴部が第１部材の穴が形成された板状壁に固定され、かつ第２部材の底が第１部材の穴が形成されていない板状壁に当接し、これにより、第１部材と第２部材が強固に接合される。また、第１部材の前方側の板状壁に前記穴が形成されていないことで、第１部材の強度低下が防止される。
上記接合構造体において、第１〜第３部材は例えば次のような構成をとることができる。
（１）第１部材が複数個の板状壁とこれを前後方向に接続する板状の接続壁を有する形材からなる。形材とは長さ方向に実質的に同一の断面を有し、押出成形、圧延加工、板材の曲げ成形などにより製造される。
（２）第２部材は、鍛造、深絞り加工等により成形した一体物、押出パイプの端部に底を溶接接合したもの、押出パイプの端部にカップ状の部材を被せたものなどが利用できる。
（３）第１部材の最も前方側の板状壁にのみ前記穴（第２部材の胴部が貫入する穴）が形成されてなく、他の板状壁には全て前記穴が形成されている。この場合、第２部材の底が第１部材の最も前方側の板状壁に当接するので、両部材の接合が最も安定する。

（４）前記電磁成形により拡管された第２部材の胴部が、第２部材の板状壁に形成された前記穴（又は前記穴が形成された板状壁）の前後において前記穴より外径方向に拡がっている。外径方向に拡がっている部分は穴の近傍のみでもよいし、胴部の長さ方向に沿ってより広い領域であってもよい（例えば隣接する板状壁の間が全体的に張り出していてもよい）。胴部がこのように外径方向に拡がることにより、胴部と穴の内周面の密着がより強化されると同時に、第２部材の長さ方向への動きが確実に拘束される。
（５）上記（４）の場合において、第１部材の最も後方側の板状壁の後方に第２部材の胴部の開放端が突出し、突出部分が前記電磁成形により拡管されて、前記胴部の開放端に前記板状壁に後方側から当接するフランジが形成されている。
（６）上記（４）の場合において、第１部材の最も後方側の板状壁の後方に第２部材の胴部が突出し、突出部分が前記電磁成形により拡管されて、前記胴部の開放端に他部材への接合用フランジが形成されている。第１部材が自動車のバンパーリインフォースであり、第２部材がバンパーステイであれば、この接合用フランジは、サイドメンバーへの接合用として用いられる。
（７）第２部材の底と、それが当接する第１部材の板状壁が互いに接合されている。例えばボルト接合などの機械的接合、溶接接合、接着剤による接合などが利用できる。これにより第１部材と第２部材の接合がより強固となる。

本発明に係る接合構造体（請求項８）は、前後に所定の間隔を置いて配置された複数個の板状壁を有する金属製の第１部材、一端が閉じ他端が開放した有底筒状のアルミニウム合金製の第２部材、及び１個又は前後に所定の間隔を置いて配置された複数個の板状壁を有する金属製の第３部材からなり、第１部材の後方側の１又は２以上の板状壁に第２部材の胴部が貫入する穴が形成され、それより前方側の板状壁には前記穴は形成されず、第３部材の全部の板状壁に第２部材の胴部が貫入する穴が形成され、第３部材の板状壁は少なくとも１個が第１部材の前記穴が形成された板状壁に当接し、かつ全てが第１部材の前記穴が形成されていない板状壁の後方側に所定間隔を置いて位置し、第１部材及び第３部材の前記穴の全てに第２部材の胴部が貫入し、かつ第１部材の前記穴が形成されていない板状壁に第２部材の底が後方側から当接し、さらに第２部材の胴部が電磁成形により拡管され、第１部材と第３部材の板状壁に形成された前記穴の内周面に密着していることを特徴とする。

この接合構造体において、第３部材の板状壁のうち少なくとも１個を第１部材の前記穴が形成された板状壁に当接させるのは、両部材の板状壁を面接触させることにより、両部材の接合を安定化するためである。なお、第３部材の板状壁はどれもが第１部材の前記穴が形成されていない板状壁に当接せず、該板状壁の後方側に所定間隔を置いて位置している。
この接合構造体では、第２部材の胴部が第１部材及び第３部材の前記穴が形成された板状壁に固定され、その際に第２部材と第３部材の前記穴が形成された板状壁の少なくとも１個ずつが面接触で当接した状態で第２部材により固定され、かつ第２部材の底が第１部材の穴が形成されていない板状壁に当接しているので、第１部材と第３部材が強固に接合される。
上記接合構造体において、第１〜第３部材は前記（１）〜（３），（７）に記載した構成のほか、例えば下記構成をとることができる。
（８）第３部材が複数個の板状壁とこれを前後方向に接続する板状の接続壁を有する形材からなる。
（９）第３部材が複数個の板状壁を有し、第１部材の前記穴が形成された２個の板状壁の間に配置され、その板状壁に第３部材の最も前方側と最も後方側の板状壁がそれぞれ当接している。この場合、第１部材と第３部材の接合がより安定化する。
（１０）前記電磁成形により拡管された第２部材の胴部が、第１部材と第３部材の板状壁に形成された前記穴（又は前記穴が形成された板状壁）の前後において前記穴より外径方向に拡がっている。
（１１）前記（１０）の場合において、第１部材及び第３部材の板状壁のうち最も後方側の板状壁の後方に第２部材の胴部の開放端が突出し、突出部分が前記電磁成形により拡管されて、前記胴部の開放端に前記板状壁に後方側から当接するフランジが形成されている。
（１２）前記（１０）の場合において、第１部材及び第３部材の板状壁のうち最も後方側の板状壁の後方に第２部材の胴部が突出し、突出部分が前記電磁成形により拡管されて、前記胴部の開放端に他部材への接合用フランジが形成されている。

本発明に係る接合構造体（請求項１６）は、前後に所定の間隔を置いて配置された複数個の板状壁を有する金属製の第１部材、一端が閉じ他端が開放した有底筒状のアルミニウム合金製の第２部材、及び前後に所定の間隔を置いて配置された複数個の板状壁を有する金属製の第３部材からなり、第１部材の後方側の１又は２以上の板状壁に第２部材の胴部が貫入する穴が形成され、それより前方側の板状壁には前記穴は形成されず、第３部材の最も前方側の板状壁を除く全部の板状壁に第２部材の胴部が貫入する穴が形成され、第３部材の最も前方側の板状壁が第１部材の前記穴が形成されていない板状壁に後方側から当接し、第１部材及び第３部材の前記穴の全てに第２部材の胴部が貫入し、かつ第３部材の最も前方側の板状壁に第２部材の底が後方側から当接し、さらに第２部材の胴部が電磁成形により拡管され、第１部材と第３部材の板状壁に形成された前記穴の内周面に密着していることを特徴とする。

この接合構造体では、第２部材の胴部が第１部材及び第３部材の穴が形成された板状壁に固定され、かつ第２部材の底が面接触で当接した第３部材と第１部材の穴が形成されていない板状壁に当接し、これにより、第１部材と第３部材が強固に接合される。第３部材の最も前方側の板状壁に前記穴を形成しないことにより、第３部材の強度低下が防止され、またその板状壁を第１部材の穴が形成されていない板状壁に当接させることにより、第１部材と第３部材の接合が安定化する。
上記接合構造体において、第１〜第３部材は前記（１）〜（３）、（８）、（１０）〜（１２）に記載した構成のほか、例えば下記構成をとることができる。
（１３）第３部材の前記穴が形成された板状壁の少なくとも１個が、第１部材の前記穴が形成された板状壁に当接している。この場合、第１部材と第３部材の接合がより安定化する。
（１４）前記（１３）の場合に、第３部材が第１部材の前記穴が形成されていない板状壁と前記穴が形成された板状壁の間に配置され、前記穴が形成された板状壁に第３部材の板状壁が当接している。
（１５）第２部材の底と、それが当接する第３部材の板状壁及び該板状壁が当接する第１部材の板状壁が互いに接合されている。

本発明によれば、板状壁を有する金属製部材と筒状体を電磁成形を利用して接合した接合構造体、又は板状壁を有する金属製部材を２個、電磁成形を利用して筒状体で接合した接合構造体において、少なくとも最も前方側の板状壁に第２部材が貫通する穴が形成されていないため、第１部材の強度を余り低下させず、かつ少なくとも金属製部材の一方の面を平面に保つことができ、必要に応じてここに他部材を密着配置できる。
また、第１部材（又は第１部材と第３部材）の板状壁に形成した穴に有底筒状の第２部材を挿入し、第２部材の胴部を電磁成形により拡管して前記板状壁に固定するとともに、第２部材の底を前記穴が形成されていない板状壁に当接させているので、これにより接合強度を低下させることなく、第１部材と第２部材（又は第１部材と第２部材と第３部材）からなる接合構造体を得ることができる。

以下、本発明に係る接合構造体について、図１〜図１２を参照して具体的に説明する。
図１，２に示す接合構造体は、断面矩形のアルミニウム合金押出材からなる第１部材１と、有底筒状のアルミニウム合金からなる第２部材２を接合したものであり、第１部材１が例えばバンパーリインフォースであれば、第２部材２はバンパーステイである。 第１部材１は、前後の板状壁４，５とそれらを接続する板状の接続壁６，７からなり、後方側の板状壁５に第２部材２の胴部８が貫入する円形の穴１１が形成されている。
第２部材２は、図３（ａ）に示す筒状素材１２の胴部１３が電磁成形により拡管されたものである。筒状素材１２は、例えばインパクト鍛造により一体成形されたもので、均一な径の胴部１３と閉じた底１４からなり、胴部１３の外径は前記穴１１の内径より若干小径であり、胴部１３の長さは板状壁４，５間の距離より長い。従って、筒状素材１２を第１部材１の穴１１を通し、底１４を前方側の板状壁４の内面に当接させたとき、胴部１３は板状壁５から後方側にかなりの長さで突出している。

筒状素材１２を第１部材１の穴１１に通し、底１４を前方側の板状壁４の内面に当接させ、以後は定法に従い、胴部１３の一部周囲を金型１５で包囲し、筒状素材１２の内部にコイル体１６を挿入し、コイル体１６に瞬間大電流を流し、筒状素材１２を拡管する。これにより得られた第２部材２は、底９が前方側の板状壁４の内面に当接し、胴部８が板状壁５に形成された穴１１に貫入しかつその内周面に密着し、板状壁５（穴１１）の前後において外径方向に拡がり（板状壁５の前後に張出部８ａ，８ｂが形成されている）、さらに開放端が拡開して、フランジ８ｃが形成されている。フランジ８ｃは他部材（第２部材２がバンパーステイであればサイドメンバ）への接合用フランジとして利用される。

第２部材２の胴部８は拡径して穴１１の内周面に密着していることにより板状壁５に固定され、同時にその前後において外径方向に拡がって軸方向への動きも封じられ、板状壁５に対し強固に固定される。このように、第２部材２は、胴部８が第１部材１の後方側の板状壁５に穴１１の部分で固定され、かつ底９が前方側の板状壁４に面接触で当接しているため、第１部材１と第２部材２の接合は強固で安定したものとなる。
必要があれば、さらに第１部材１の板状壁４と第２部材２の底９にボルト穴を開け、両者をボルト接合する（接合箇所をＡで示す）ことにより、接合がより強固となる。ボルト接合の際、板状壁５の前面に他部材を同時にボルト接合することも可能である。板状壁５と底９に開けるボルト穴は、電磁成形前でも、電磁成形後でもよい。なお、第１部材１の板状壁５と第２部材の底９の接合方法はボルト接合に限定されない。

図４に示す接合構造体は、第１部材１が略日形断面を有し、前後の板状壁１７〜１９とそれらを接続する板状の接続壁２１，２２からなる。最も後方側の板状壁１９に第２部材２の胴部８が貫入する穴２０が形成され、その前方の板状壁１８と最も前方の板状壁１７には穴が形成されていない。その他の点は図１に示す接合構造体と同じであり、同じ部位には図１と同じ番号を付与している。
図４に示す接合構造体において、第２部材２の底９は板状壁１８に面接触で当接している。しかし、設計上の必要があれば、板状壁１８にも第２部材２の胴部８が貫入する穴を形成し、第２部材２の底９を最も前方側の板状壁１７に当接させることもできる。また、設計上の必要があれば、さらに板状壁の多い例えば略目形断面の第１部材を用いることもできる。

図５に示す接合構造体は、第１部材１がＣチャンネル形であり、前後の板状壁２３，２４とそれらを接合する板状の接続壁２５からなる。その他の点は図１に示す接合構造体と同じであり、同じ部位には図１と同じ番号を付与している。本発明は、このように中空断面を有しない第１部材に対しても適用できる。

なお、図３（ｂ），（ｃ）は、本発明に利用できる筒状素材の他の例である。図３（ｂ）に示す筒状素材２６は、押出パイプからなる胴部２７の端部に円形の板を溶接接合して底２８を形成したものであり、図３（ｃ）に示す筒状素材２９は、押出パイプからなる胴部３１の端部に鍛造又は絞り成形した浅いカップ状の部材３３を被せて底３１を形成したものである。筒状素材２９は、胴部３１の先端がカップ状の部材３３の底に当たっている必要がある。カップ状の部材３３は筒状素材２９の胴部３１の一部をなし、かつ底３１を構成する。

図６に示す接合構造体は、第１部材１が略日形断面を有し、前後の板状壁３４〜３６とそれらを接続する板状の接続壁３７，３８からなる。最も後方側の板状壁３６とその前方側の板状壁３５に第２部材２の胴部８が貫入する穴３９が形成され、最も前方側の板状壁３４には穴が形成されていない。第２部材２は、図３（ｃ）に示す筒状素材２９の胴部３１が電磁成形により拡管されたものであり、カップ状の部材３３も一緒に拡管されている。板状壁３４，３５に形成された穴３９は同径とされ、筒状素材２９の一部であるカップ状の部材３３の外径は、穴３９より若干小径とされている。また、カップ状の部材３３の長さは、板状壁３４，３５の間隔よりやや大きく形成されている。

筒状素材２９を第１部材１の穴３９に通し、底３２を最も前方側の板状壁３４の内面に当接させ、以後は定法に従い、胴部３１の一部周囲を金型４１で包囲し、筒状素材２６の内部にコイル体４２を挿入し、コイル体４２に瞬間大電流を流し、筒状素材２９を拡管する。これにより得られた第２部材２は、底４４が最も前方側の板状壁３４の内面に面接触で当接し、胴部４３が板状壁３５，３６に形成された穴３９に貫入しかつその内周面に密着し、板状壁３５，３６（穴３９，３９）の前後で外径方向に拡がり（ただし、板状壁３４，３５の間及び板状壁３５，３６の間では胴部４３が全体的に外径方向に張り出している点で、図１に記載した第２部材の形態と異なる）、さらに開放端が拡開して、フランジ４３ａが形成されている。
なお、この電磁成形により、カップ状の部材３３（図３（ｃ）参照）が板状壁３５に形成された穴３９の内周面に密着し、かつ押出パイプ３１（図３（ｃ）参照）がカップ状の部材３３の内周面に密着し、さらに押出パイプ３１とカップ状の部材３３が同時に板状壁３５の前後で外径方向に張り出すので、筒状素材２９を構成していたカップ状の部材３３と押出パイプ３１も強固に接合される。
必要があれば、さらに第１部材１の板状壁３４と第２部材２の底４４をボルト接合することもできる。この例では、仮想線で示す別の部材４０を板状壁３４の前面側に密着して配置し、一緒にボルト接合をしている。

図７に示す接合構造体は、第１部材１がＣチャンネル形であり、前後の板状壁４５，４６とそれらを接合する板状の接続壁４７からなり、後方側の板状壁４６に第２部材２の胴部４８が貫入する円形の穴５１が長さ方向に適宜間隔で形成されている。第２部材２は、図３（ａ）に示す筒状素材１２の胴部１３が電磁成形により拡管されたものである。ただし、この接合構造体の製造に用いる筒状素材１２は、胴部１３の長さが板状壁４５，４６間の距離より若干長いだけであり、筒状素材１２を第１部材１の穴５１を通し、底１４を前方側の板状壁４５の内面に当接させたとき、胴部１３は後方側の板状壁４６から後方側にわずか突出しているに過ぎない。

この筒状素材１２を第１部材１の各穴５１に通し、底１４を前方側の板状壁４５の内面に当接させ、以後は定法に従い、筒状素材１２の内部にコイル体５２を挿入し、コイル体５２に瞬間大電流を流し、筒状素材１２を拡管する。これにより得られた第２部材２は、底４９が前方側の板状壁４５の内面に面接触で当接し、胴部４８が板状壁４６に形成された穴５１に貫入しかつその内周面に密着し、板状壁４６（穴５１）の前後で外径方向拡がり（ただし、前後の板状壁４５，４６の間では胴部４８が全体的に外径方向に張り出し（張出部４８ａ）、板状壁４６の後方側では胴部４８の開放側の端部が拡開して、フランジ４８ａが形成されている点で、図１に記載した第２部材の形態と異なる）、かつフランジ４８ａは後方側の板状壁４６に後方側から当接する。張出部４８ａとフランジ４８ａは、図１の第２部材の張出部８ａ，８ｂと同様に、第２部材１の胴部４８と板状壁４６の接合を強化する。

なお、この接合構造体では、第２部材２の胴部４８が板状壁４５，４６の間において全体的に外径方向に張り出しているが、図１に示す接合構造体における第２部材の張出部８ａのように、板状壁４６の近傍のみが張り出していてもよい。
図７に示す接合構造体は、第１部材１を第２部材２により補強したもので、第２部材２は、胴部４８が第１部材１の後方側の板状壁４６に穴５１の部分で固定され、かつ底４９が前方側の板状壁４５に当接しているため、第１部材１と第２部材２の接合は強固で安定している。

図８に示す接合構造体は、変形Ｃチャンネル形のアルミニウム合金押出材からなる第１部材１と、日形断面を有するアルミニウム合金押出材からなる第３部材３を、有底筒状のアルミニウム合金からなる第２部材２で接合したものである。
第１部材１は、前後の板状壁５３〜５５とそれらを接続する板状の接続壁５６，５７からなり、最も後方側の板状壁５５と中間の板状壁５４に第２部材２の胴部５８が貫入する円形の穴６１が形成されている。第３部材３は、前後の板状壁６２〜６４とそれらを接続する板状の接続壁６５，６６からなり、全ての板状壁６２〜６４に前記穴６１と同径の穴６７が形成されている。穴６１と６７は前後方向に整合している。第３部材３は、前後方向の長さが第１部材の板状壁５４，５５の間隔とほぼ同じに設定され、板状壁５４，５５の隙間に収容され、第１部材１の板状壁５４（穴６１が開けられた最も前方側の板状壁）と第３部材の板状壁６２（穴６７が開けられた最も前方側の板状壁）が面接触で当接し、かつ第１部材１の板状壁５５（穴６１が開けられた最も後方側の板状壁）と第３部材の板状壁６４（穴６７が開けられた最も後方側の板状壁）が面接触で当接している。次に説明するように、板状壁６２と板状壁５４及び板状壁６４と板状壁５５は、電磁成形により拡管した第２部材２によって互いに接合されている。

第２部材２は、図３（ａ）に示す筒状素材１２の胴部１３が電磁成形により拡管されたものである。ここで、筒状素材１２は、胴部１３の長さが板状壁５３，５５間の距離より若干長く、第１部材１の穴６１及び第３部材の穴６７に通し、底１４を第１部材１の最も前方側の板状壁５３の内面に当接させたとき、胴部１３は最も後方側の板状壁５５から後方側にわずか突出している。
筒状素材１２を第１部材１の穴６１及び第３部材の穴６７に通し、底１４を前方側の板状壁５３の内面に当接させ、以後は定法に従い、筒状素材１２の内部に図示しないコイル体を挿入し、コイル体に瞬間大電流を流し、筒状素材１２を拡管する。これにより得られた第２部材２は、底５９が第１部材１の前方側の板状壁５３の内面に面接触で当接し、胴部５８が板状壁５４，５５に形成された穴６１及び板状壁６２〜６４に形成された穴６７に貫入しかつその内周面に密着し、板状壁５４と６２（穴６１と６７），６３（穴６７），６４と５５（穴６１と６７）の前後において外径方向に拡がり（板状壁５３と５４の間、板状壁６２と６３の間及び板状壁６３と６４の間で胴部５８が全体的に外径方向に張り出し、開放端が拡開してフランジ５８ａが形成されている）、かつフランジ５８ａは第１部材１の最も後方側の板状壁５５（第１部材１と第３部材３の板状壁のうち最も後方側の板状壁）に後方側から当接する。

図９に示す接合構造体は、第１部材１が略口形断面を有し、前後の板状壁６８，６９とそれらを接続する板状の接続壁７１，７２からなる点で、図８に示す接合構造体と異なり、他の点はほぼ同じである。
第１部材１は、後方側の板状壁６９に第２部材２の胴部７３が貫通する穴７５が形成され、前方の板状壁６８には穴が形成されていない。第３部材３は、図８に示す第３部材と同じで、第１部材１の板状壁６９と第３部材の板状壁６２が面接触で当接し、電磁成形により拡管した第２部材２によって互いに接合されている。

第２部材２は、図３（ａ）に示す筒状素材１２の胴部１３が電磁成形により拡管されたものである。ここで、筒状素材１２は、胴部１３の長さが板状壁６８，６４間の距離より若干長く、第３部材３の穴６７及び第１部材の穴７５を通し、底７４を第１部材１の前方側の板状壁６８の内面に当接させたとき、胴部１３は第３部材３の最も後方側の板状壁６４から後方側にわずか突出している。
筒状素材１２を電磁成形により拡管して得られた第２部材２は、底７４が第１部材の前方側の板状壁６８の内面に面接触で当接し、胴部７３が板状壁６２〜６４に形成された穴６７及び板状壁６９に形成された穴７５に貫入しかつその内周面に密着し、板状壁６９と６２（穴７５と６７），６３（穴６７），６４（穴６７）の前後において外径方向に拡がり（板状壁６８と６９の間、板状壁６２と６３の間及び板状壁６３と６４の間で胴部７３が全体的に外径方向に張り出り、開放端が拡開してフランジ７３ａが形成されている）、かつフランジ７３ａは第３部材３の最も後方側の板状壁６４（第１部材１と第３部材３の板状壁のうち最も後方側の板状壁）に後方側から当接する。

図１０に示す接合構造体は、変形Ｃチャンネル形の第１部材１と、口形断面を有する第３部材３を、有底筒状の第２部材２で接合したものである。
第１部材１は、前後の板状壁７６〜７８とそれらを接続する板状の接続壁７９，８１からなり、最も後方側の板状壁７８と中間の板状壁７９に第２部材２の胴部８２が貫入する円形の穴８４が形成され、最も前方側の板状壁７６には穴が形成されていない。第３部材３は、前後の板状壁８５，８６とそれらを接続する板状の接続壁８７，８８からなり、両板状壁８５，８６に前記穴８４と同径の穴８９が形成されている。穴８４と８９は前後方向に整合している。図８に記載された接合構造体と同じく、第１部材１の板状壁７７と第３部材の板状壁８５が面接触で当接し、かつ第１部材１の板状壁７８と第３部材の板状壁８６が面接触で当接し、板状壁７７と板状壁８５及び板状壁７８と板状壁８６は、電磁成形により拡管した第２部材２によって互いに接合されている。

第２部材２は、図３（ｃ）に示す筒状素材２９の胴部３１が電磁成形により拡管されたものであり、カップ状の部材３３も一緒に拡管されている。筒状素材２９の一部であるカップ状の部材３３の外径は、穴８４，８９より若干小径とされ、カップ状の部材３３の長さは、板状壁７６，７７の間隔よりやや大きく形成されている。
筒状素材２９を電磁成形により拡管して得られた第２部材２は、底８３が第１部材１の最も前方側の板状壁７６の内面に面接触で当接し、胴部８２が板状壁７７，７８に形成された穴８４及び板状壁８５，８６に形成された穴８９に貫入しかつその内周面に密着し、板状壁７７と８５（穴８４と８９）及び７８と８６（穴８４と８９）の前後において外径方向に拡がり（板状壁７６と７７の間及び板状壁８５と８６の間で胴部８２が全体的に外径方向に張り出り、開放端が拡開してフランジ８２ａが形成されている）、かつフランジ８２ａは第１部材１の最も後方側の板状壁７８に後方側から当接する。

なお、この電磁成形により、カップ状の部材３３（図３（ｃ）参照）が板状壁７７に形成された穴８４と板状壁８５に形成された穴８９の内周面に密着し、かつ押出パイプ３１（図３（ｃ）参照）がカップ状の部材３３の内周面に密着し、さらに押出パイプ３１とカップ状の部材３３が同時に板状壁７７，８５の前後で外径方向に張り出すので、筒状素材２６を構成していたカップ状の部材３３と押出パイプ３１も強固に接合される。

図１１に示す接合構造体は、変形Ｃチャンネル形のアルミニウム合金押出材からなる第１部材１と、板状の第３部材３を、有底筒状の第２部材２で接合したものである。
第１部材１は、前後の板状壁９１，９２とそれらを接続する板状の接続壁９３、及び接続壁９３に形成された高さの低い突条９４からなり、後方側の板状壁９２に第２部材２の胴部９５が貫入する円形の穴９７が形成され、前方側の板状壁９１には穴が形成されていない。第３部材３は１個の板状壁９８からなり、該板状壁９８に前記穴９７と同径の穴９９が形成され、第１部材１の後方側の板状壁９２と面接触で当接し、板状壁９２と板状壁９８は、電磁成形により拡管した第２部材２によって互いに接合されている。

第２部材２は、図３（ａ）に示す筒状素材１２の胴部１３が電磁成形により拡管されたものである。筒状素材１２を電磁成形により拡管して得られた第２部材２は、底９６が前方側の板状壁９１の内面に面接触で当接し、胴部９５が第１部材１の板状壁９２に形成された穴９７と第２部材２の板状壁９８に形成された穴９９に貫入し、かつその内周面に密着し、板状壁９２と９８（穴９７と９９）の前後で外径方向に拡がり（板状壁９１と９８の間では胴部９５が全体的に外径方向に張り出し、開放側の端部が拡開して、フランジ９５ａが形成されている）、かつフランジ９５ａは第１部材１の後方側の板状壁９２に後方側から当接する。
なお、図１１に示す接合構造体では、板状壁９８の端部が板状壁９２と突条９４の間に嵌入し、これにより第１部材１と第３部材３の接合を補助している。

図１２に示す接合構造体は、いずれもＣチャンネル形のアルミニウム合金押出材からなる第１部材１と第３部材を、有底筒状のアルミニウム合金からなる第２部材２で接合したものである。
第１部材１は、前後の板状壁１０１，１０２とそれらを接続する板状の接続壁１０３からなり、後方側の板状壁１０２に第２部材２の胴部１０４が貫入する円形の穴１０６が形成されている。第３部材３は、前後の板状壁１０７，１０８とそれらを接続する板状の接続壁１０９からなり、後方側の板状壁１０８に前記穴１０６と同径の穴１１１が形成され、前方側の板状壁１０７には穴が形成されていない。第３部材３は、前後方向の幅が第１部材１の板状壁１０１，１０２の間隔とほぼ同じに設定され、板状壁１０１，１０２の隙間に収容され、第３部材３の板状壁１０７が第１部材１の前方側の板状壁１０１に、面接触で当接し、さらに第３部材の板状壁１０８が第１部材１の後方側の板状壁１０２に面接触で当接している。次に説明するように、板状壁１０２と板状壁１０８は、電磁成形により拡管した第２部材２によって互いに接合されている。

第２部材２は、図３（ａ）に示す筒状素材１２の胴部１３が電磁成形により拡管されたものである。ここで、筒状素材１２の胴部１３の外径は前記穴１０６，１１１の内径より若干小径であり、胴部１３の長さは板状壁１０１，１０２間の距離より長い。従って、筒状素材１２を第１部材１の穴１０６及び第３部材の穴１１１に通し、底１４を第３部材の前方側の板状壁１０７の内面に当接させたとき、胴部１３は第１部材の後方側の板状壁１０２から後方側にかなりの長さで突出している。

筒状素材１２を電磁成形により拡管して得られた第２部材２は、底１０５が第３部材３の前方側の板状壁１０７の内面に面接触で当接し、胴部１０４が板状壁１０２に形成された穴１０６及び板状壁１０８に形成された穴１１１に貫入しかつその内周面に密着し、板状壁１０８と１０２（穴１１１と１０６）の前後において外径方向に拡がり（張出部１０４ａ，１０４ｂが形成されている）、さらに開放側の端部が拡開して、フランジ１０４ｃが形成されている。フランジ１０４ｃは他部材への接合用フランジとして利用される。
図１２に示す接合構造体では、第１部材１の前方側の板状壁１０１に第３部材３の前方側の板状壁１０７が当接し、さらに第２部材２の底１０５が板状壁１０７に後方側から当接し、一方、板状壁１０２と板状壁１０８が第２部材２によって互いに接合されるため、第１部材１と第３部材３は強固に接合される。必要があれば、第１部材１の板状壁１０１と第３部材２の板状壁１０７及び第２部材の底１０５をボルト締めすることができる。

本発明に係る接合構造体の断面図である。 その接合構造体の９０度異なる断面での断面図である。 本発明に用いられる筒状素材の断面図である。 本発明に係る別の接合構造体の断面図である。 本発明に係る別の接合構造体の断面図である。 本発明に係る別の接合構造体の断面図である。 本発明に係る別の接合構造体の断面図である。 本発明に係る別の接合構造体の断面図である。 本発明に係る別の接合構造体の断面図である。 本発明に係る別の接合構造体の断面図である。 本発明に係る別の接合構造体の断面図である。 本発明に係る別の接合構造体の断面図である。

符号の説明

１ 第１部材
２ 第２部材
３ 第３部材
４，５，１７〜１９，２３，２４，３４〜３６，４５，４６，５３，５４，６８，６９，７６〜７８，９１，９２，１０１，１０２ 第１部材の板状壁
８，４３，５８，７３，８２，９５，１０４ 第２部材の胴部
９，４４，５９，７４，８３，９６，１０５ 第２部材の底
１１，２０，３９，５１，６１，７５，８４，９７，１０６ 第１部材に形成された穴
６７，８９，９９，１１１ 第２部材に形成された穴
６２〜６４，８５，８６，９８，１０７，１０８ 第３部材の板状壁

Claims (24)

1. 前後に所定の間隔を置いて配置された複数個の板状壁を有する金属製の第１部材、及び一端が閉じ他端が開放した有底筒状のアルミニウム合金製の第２部材からなり、第１部材の後方側の１又は２以上の板状壁に第２部材の胴部が貫入する穴が形成され、それより前方側の板状壁には前記穴は形成されず、前記穴の全てに第２部材の胴部が貫入し、かつ前記穴が形成されていない板状壁に第２部材の底が後方側から当接し、さらに第２部材の胴部が電磁成形により拡管され、板状壁に形成された前記穴の内周面に密着していることを特徴とする接合構造体。
2. 第１部材が複数個の板状壁とこれを前後方向に接続する板状の接続壁を有する形材からなることを特徴とする請求項１に記載された接合構造体。
3. 第１部材の最も前方側の板状壁にのみ前記穴が形成されていないことを特徴とする請求項１又は２に記載された接合構造体。
4. 前記電磁成形により拡管された第２部材の胴部が、前記穴の前後において前記穴より外径方向に拡がっていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載された接合構造体。
5. 第１部材の最も後方側の板状壁の後方に第２部材の胴部の開放端が突出し、突出部分が前記電磁成形により拡管されて、前記胴部の開放端に前記板状壁に後方側から当接するフランジが形成されていることを特徴とする請求項４に記載された接合構造体。
6. 第１部材の最も後方側の板状壁の後方に第２部材の胴部が突出し、突出部分が前記電磁成形により拡管されて、前記胴部の開放端に他部材への接合用フランジが形成されていることを特徴とする請求項４に記載された接合構造体。
7. 第２部材の底と、それが当接する板状壁が互いに接合されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載された接合構造体。
8. 前後に所定の間隔を置いて配置された複数個の板状壁を有する金属製の第１部材、一端が閉じ他端が開放した有底筒状のアルミニウム合金製の第２部材、及び１個又は前後に所定の間隔を置いて配置された複数個の板状壁を有する金属製の第３部材からなり、第１部材の後方側の１又は２以上の板状壁に第２部材の胴部が貫入する穴が形成され、それより前方側の板状壁には前記穴は形成されず、第３部材の全部の板状壁に第２部材の胴部が貫入する穴が形成され、第３部材の板状壁は少なくとも１個が第１部材の前記穴が形成された板状壁に当接し、第１部材及び第３部材の前記穴の全てに第２部材の胴部が貫入し、かつ第１部材の前記穴が形成されていない板状壁に第２部材の底が後方側から当接し、さらに第２部材の胴部が電磁成形により拡管され、第１部材と第３部材の板状壁に形成された前記穴の内周面に密着していることを特徴とする接合構造体。
9. 第１部材と第３部材が複数個の板状壁とこれを前後方向に接続する板状の接続壁を有する形材からなることを特徴とする請求項８に記載された接合構造体。
10. 第１部材の最も前方側の板状壁にのみ前記穴が形成されていないことを特徴とする請求項８又は９に記載された接合構造体。
11. 第３部材が複数個の板状壁を有し、第１部材の前記穴が形成された２個の板状壁の間に配置され、その板状壁に第３部材の最も前方側と最も後方側の板状壁がそれぞれ当接していることを特徴とする請求項８〜１０のいずれかに記載された接合構造体。
12. 前記電磁成形により拡管された第２部材の胴部が、前記穴の前後において前記穴より外径方向に拡がっていることを特徴とする請求項８〜１１のいずれかに記載された接合構造体。
13. 第１部材及び第３部材の最も後方側の板状壁の後方に第２部材の胴部の開放端が突出し、突出部分が前記電磁成形により拡管されて、前記胴部の開放端に前記板状壁に後方側から当接するフランジが形成されていることを特徴とする請求項１２に記載された接合構造体。
14. 第１部材及び第３部材の最も後方側の板状壁の後方に第２部材の胴部が突出し、突出部分が前記電磁成形により拡管されて、前記胴部の開放端に他部材への接合用フランジが形成されていることを特徴とする請求項１２に記載された接合構造体。
15. 第２部材の底と、それが当接する板状壁が互いに接合されていることを特徴とする請求項８〜１４のいずれかに記載された接合構造体。
16. 前後に所定の間隔を置いて配置された複数個の板状壁を有する金属製の第１部材、一端が閉じ他端が開放した有底筒状のアルミニウム合金製の第２部材、及び前後に所定の間隔を置いて配置された複数個の板状壁を有する金属製の第３部材からなり、第１部材の後方側の１又は２以上の板状壁に第２部材の胴部が貫入する穴が形成され、それより前方側の板状壁には前記穴は形成されず、第３部材の最も前方側の板状壁を除く全部の板状壁に第２部材の胴部が貫入する穴が形成され、第３部材の最も前方側の板状壁が第１部材の前記穴が形成されていない板状壁に後方側から当接し、第１部材及び第３部材の前記穴の全てに第２部材の胴部が貫入し、かつ第３部材の最も前方側の板状壁に第２部材の底が後方側から当接し、さらに第２部材の胴部が電磁成形により拡管され、第１部材と第３部材の板状壁に形成された前記穴の内周面に密着していることを特徴とする接合構造体。
17. 第１部材と第３部材が複数個の板状壁とこれを前後方向に接続する板状の接続壁を有する形材からなることを特徴とする請求項１６に記載された接合構造体。
18. 第１部材の最も前方側の板状壁にのみ前記穴が形成されていないことを特徴とする請求項１６又は１７に記載された接合構造体。
19. 第３部材の前記穴が形成された板状壁の少なくとも１個が、第１部材の前記穴が形成された板状壁に当接していることを特徴とする請求項１６〜１８のいずれかに記載された接合構造体。
20. 第３部材が第１部材の前記穴が形成されていない板状壁と前記穴が形成された板状壁の間に配置され、前記穴が形成された板状壁に第３部材の板状壁が当接していることを特徴とする請求項１９に記載された接合構造体。
21. 前記電磁成形により拡管された第２部材の胴部が、前記穴の前後において前記穴より外径方向に拡がっていることを特徴とする請求項１６〜２０のいずれかに記載された接合構造体。
22. 第１部材及び第３部材の最も後方側の板状壁の後方に第２部材の胴部の開放端が突出し、突出部分が前記電磁成形により拡管されて、前記胴部の開放端に前記板状壁に後方側から当接するフランジが形成されていることを特徴とする請求項２１に記載された接合構造体。
23. 第１部材及び第３部材の最も後方側の板状壁の後方に第２部材の胴部が突出し、突出部分が前記電磁成形により拡管されて、前記胴部の開放端に他部材への接合用フランジが形成されていることを特徴とする請求項２１に記載された接合構造体。
24. 第２部材の底と、それが当接する第３部材の板状壁及び該板状壁が当接する第１部材の板状壁が互いに接合されていることを特徴とする請求項１６〜２３のいずれかに記載された接合構造体。

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