JP6734232B2 - 部材の接合方法および接合体 - Google Patents

Description

本発明は、部材の接合方法および接合体に関する。

自動車の軽量化や安全性向上のために、ハイテンション鋼と呼ばれる低比重かつ高強度の金属が使用されている。ハイテンション鋼は、軽量化や安全性向上に有効であるが、アルミニウム合金などのさらなる低比重材料と比較すると重い。また、ハイテンション鋼を使用すると、高強度ゆえに、成形性の低下、成形荷重の上昇、および寸法精度の低下などの問題が生じる。これらの問題を解決するために、近年、鋼よりも低比重であるアルミニウム合金の押出材、鋳造品、およびプレス成形品が車両部品に用いられている。このアルミニウム合金は、低比重であるので、軽量化には有効であるが、低強度である。そのため、ハイテンション鋼などの鋼製部品とアルミニウム合金部品と合わせて活用するマルチマテリアル化が行われている。

マルチマテリアル化で問題となるのは鋼製部品とアルミニウム合金部品のような異種金属の接合である。例えば、特許文献１では、弾性体を利用することによりマルチマテリアル化における異種金属の接合を可能にする部材の接合方法が開示されている。詳細には、特許文献１の部材の接合方法では、鋼製部品の穴部にアルミパイプを挿通し、アルミパイプの内側にゴム（弾性体）を挿入し、ゴムを加圧することで変形させ、それによってアルミパイプを拡大変形させ、鋼製部品とアルミパイプとをかしめ接合している。

特開２０１６−１４７３０９号公報

しかし、特許文献１の部材の接合方法では、アルミパイプの中心軸方向に力が加えられた際、鋼製部品とアルミパイプとの接合が解かれ、アルミパイプが鋼製部品を突き抜けるおそれがある。例えば、車両のバンパーに特許文献１の発明を適用すると、車両前方から強い衝突力が加えられた際、この突き抜けが顕著に起こる可能性がある。

本発明は、第１部材と第２部材とを接合する部材の接合方法またはこれらの接合体において、第１部材の長手方向に荷重が加えられた際に、第１部材が第２部材を突き抜けることを防止することを課題とする。

本発明の部材の接合方法は、同方向に延びる一体化された二つ以上の管部を備え、隣接する前記管部の間には前記管部の端面から前記管部の長手方向に延びる凹部が設けられており、前記凹部の一部が係止部となっている第１部材と、前記第１部材の前記管部をそれぞれ挿入可能な二つ以上の孔部が形成された係止壁を有する第２部材とを準備し、前記第２部材の前記孔部に前記第１部材の前記管部を、前記係止部が前記係止壁と当接するまで挿入し、前記第１部材の前記管部のうち前記第２部材への挿入部を拡管することによって前記第２部材にかしめ接合することを含む。

この方法によれば、第１部材において管部の端部に凹部が設けられ、凹部の一部が係止部となっている。即ち、係止部は、第１部材の管部の端面と面一ではなく、端面から一段下がった位置に設けられている。そのため、第１部材の管部を第２部材の孔部に挿入した際、係止部は端面とともに挿入されず、第２部材の外側にて第２部材の係止壁と当接できる。従って、第１部材の長手方向に力が加えられた際、接合部だけでなくこの当接した部分でも力を受けることができる。このように接合部以外にも力を分散できるため、接合が解かれることを防止でき、第１部材が第２部材を突き抜けることを防止できる。また、第１部材の長手方向以外に力が加えられた場合でも、この当接した部分にて第１部材が第２部材に支持されているため、接合が解かれて第１部材が倒れることを防止できる。従って、第１部材の長手方向以外の耐荷重も向上させることができる。

前記部材の接合方法では、前記第１部材は、前記第２部材を貫通していてもよい。

この方法によれば、第２部材に孔部を形成する際に、貫通孔を形成できる。貫通孔は、中途止め（半貫通）の穴に比べて、加工の観点から形成しやすい。また、第１部材が第２部材を貫通しているため、第１部材の管の端部の両側から拡管加工を行うことができる。

前記部材の接合方法は、前記第１部材の前記管部内に挿入可能な弾性体をさらに準備し、前記第１部材の前記管部内に前記弾性体を挿入し、前記弾性体を前記第１部材の前記管部の長手方向に圧縮して前記管部の径方向外側に向けて膨張させ、それによって前記第１部材を拡管することを含んでもよい。ここでの径方向外側という用語は、管部の長手方向に直交する方向を意味し、即ち管部の形状は円管に限らない。

この方法によれば、弾性体の等方変形性のため、第１部材の管部を均等に拡管できる。そのため、局所的な負荷を軽減でき、局所的な変形を防止できる。従って、その他の接合方法に比べて、第１部材と第２部材とを高精度に嵌合でき、即ち接合強度を向上できる。

前記部材の接合方法では、前記第２部材は、管状であり、内部を仕切る仕切壁を有し、前記第１部材の前記管部は、前記仕切壁を前記凹部内に配置するように、前記第２部材の前記孔部に挿入されてもよい。

この方法によれば、仕切壁によって第２部材の剛性を向上できる。また、第２部材の内部にて第１部材の管部を拡管した際、管部は仕切壁にも当接し得る。そのため、接合部分が増えるために接合強度を向上できるとともに、仕切壁によって第１部材を支持できるために前述のように第１部材が倒れることも一層防止できる。また、仮に仕切壁にも孔部を設ける加工が必要となる場合、そのような複雑な加工は通常困難である。しかし、上記方法では、仕切壁を凹部内に配置するように、即ち凹部によって仕切壁を咥えこむように第１部材の管部を第２部材の孔部に挿入するため、仕切壁を避けて第１部材の管部を第２部材の孔部に挿入できる。従って、仕切壁には、孔部を設ける複雑な加工を施す必要がなく、加工性の観点から上記方法は有効である。

前記部材の接合方法では、前記凹部は、前記第１部材の隣接する二つの前記管部の端部と、前記第１部材の隣接する二つの前記管部を接続し、前記係止壁と直交する二つの接続壁とから構成され、前記係止部は、前記接続壁の一部であってもよい。

この方法によれば、接合状態において、二つの接続壁の一部である係止部が係止壁と当接するため、第１部材は接合部以外に二箇所で第２部材によって支持される。そのため、接合部以外に１箇所で支持する場合と比べると、前述の第１部材の突き抜けおよび倒れを効果的に防止できる。

前記部材の接合方法では、前記凹部は、前記第１部材の隣接する二つの前記管部の端部と、前記第１部材の隣接する二つの前記管部を接続し、前記係止壁と直交する一つの接続壁とから構成され、前記係止部は、前記接続壁の一部であってもよい。

この方法によれば、接続壁を一つのみ設けているため、容易に接続壁を形成でき、第１部材の突き抜けおよび倒れを簡易に防止できる。

前記部材の接合方法では、前記凹部は、前記第１部材の二つ以上の前記管部のうちの一つの端部が切り欠かれた切欠部から構成され、前記係止部は、前記切欠部の一部であってもよい。

この方法によれば、凹部および係止部を形成する際、前述のような接続壁を設ける必要なく、切削加工等によって切欠部を形成することで凹部および係止部を容易に形成できる。また、第１部材として例えば既存の二連管等を利用して凹部および係止部を後から形成することもできる。

前記部材の接合方法では、前記第１部材は車両のバンパーステイであり、前記第２部材は車両のバンパービームであってもよい。

この方法によれば、車両に前方からの衝突力が加えられた際、前述のようにバンパーステイがバンパービームを突き抜けることを防止できるため、衝突の際にバンパーステイが圧潰する。バンパーステイが圧潰すると、衝突のエネルギーが吸収されるため、キャビンに到達する前に衝突力を分散し、運転手を安全に保護できる。また、車両の側方から衝突力が加えられた際、前述のようにバンパーステイが倒れる（横倒れする）ことを防止できるため、バンパーステイがバンパービームから抜けることを防止できる。従って、バンパーの信頼性を向上できる。

前記部材の接合方法では、前記第２部材の前記孔部は、バーリング加工されていてもよい。

この方法によれば、バーリング加工により第１部材と第２部材との接合面積を増大できるため、接合強度を向上できる。

本発明の接合体は、同方向に延びる一体化された二つ以上の管部を備え、隣接する前記管部の間において前記管部の端面から前記管部の長手方向に延びる凹部を有し、前記凹部の一部が係止部となっている第１部材と、前記第１部材の前記管部をそれぞれ挿入可能な二つ以上の孔部が形成された係止壁を有する第２部材とが接合された接合体であって、前記第１部材の前記管部は、前記第２部材の前記孔部に挿入されており、かつ、前記係止部が前記第２部材の前記係止壁と当接しており、前記第２部材への挿入部が拡管された状態で前記第２部材と接合されている。

この構成によれば、前述のように、第１部材が第２部材を突き抜けることを防止できるとともに、第１部材の倒れを防止できるため、接合体としての信頼性を向上できる。

本発明によれば、第１部材と第２部材とを接合する部材の接合方法またはこれらの接合体において、第１部材の長手方向に力が加えられた際に、接合部以外（係止部）に力を分散できるため、接合が解かれて第１部材が第２部材を突き抜けることを防止できる。

本発明の第１実施形態に係る部材の接合方法の第１工程の上方断面図。 図１のII-II線に沿った側方断面図。 図２のIII−III線に沿った後方断面図。 第１実施形態部材の接合方法によって接合されるバンパーステイの一部を示す斜視図。 本発明の第１実施形態に係る部材の接合方法の第２工程の上方断面図。 本発明の第１実施形態に係る部材の接合方法の第３工程の上方断面図。 第１実施形態に係る部材の接合方法の第１変形例の側方断面図。 図７のVIII−VIII線に沿った後方断面図。 第１変形例の部材の接合方法によって接合されるバンパーステイの一部を示す斜視図。 第１実施形態に係る部材の接合方法の第２変形例の側方断面図。 図１０のXI−XI線に沿った後方断面図。 第２変形例の部材の接合方法によって接合されるバンパーステイの一部を示す斜視図。 本発明の第２実施形態に係る部材の接合方法の第１工程の上方断面図。 本発明の第２実施形態に係る部材の接合方法の第２工程の上方断面図。 本発明の第２実施形態に係る部材の接合方法の第３工程の上方断面図。 本発明の第３実施形態に係る部材の接合方法で使用されるバンパーステイの斜視図。 本発明の第３実施形態に係る部材の接合方法で使用される車体プレートの斜視図。 本発明の第３実施形態に係る部材の接合方法の第１工程の上方断面図。 本発明の第３実施形態に係る部材の接合方法の第２工程の上方断面図。 本発明の第３実施形態に係る部材の接合方法の第３工程の上方断面図。 本発明の第３実施形態に係る部材の接合方法の第４工程の上方断面図。 本発明の第３実施形態に係る部材の接合方法の第５工程の上方断面図。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。本実施形態は、バンパーステイ（第１部材）１０とバンパービーム（第２部材）２０とを、ゴム（弾性体）３０を使用して接合する部材の接合方法に関する。以下で説明する各実施形態では、バンパーステイ１０およびバンパービーム２０の材料は特に限定されず、それぞれ任意の材料に対して本発明の各実施形態に係る部材の接合方法は適用され得る。

（第１実施形態）
図１から図３を参照して、本実施形態の接合方法に使用される各構成部品の構造について説明する。

バンパーステイ１０は、後述するバンパービーム２０と図示しない車両骨格とを接続する部材である。図１に示すように、一つのバンパービーム２０は、二つのバンパーステイ１０によって車両骨格と接続される。バンパーステイ１０において、車両骨格と接続される一端（図１において下端）は管部１１の長手方向に対して垂直な平坦面を有しているが、バンパービーム２０と接続される他端（図１において上端）はバンパービーム２０の傾斜に合わせて切断されている。図２に示すように、バンパーステイ１０は、同一方向に延びる同じ形状の二つの管部１１が側面にて接続壁１２によって接続されることで形成されている二連管である。接続壁１２は、バンパーステイ１０の長手方向において一端から他端に向けて延びている。ただし、接続壁１２は、バンパーステイ１０の二つの管部１１の端面（図２において左端）までは延びておらず、接合状態においてバンパーステイ１０の管部１１がバンパービーム２０に挿入される部分（挿入部）を除いた部分まで延びている。この接続壁１２と二つの管部１１の端部とによって、二つの管部１１の間に管部１１の端面から管部１１の長手方向に延びる凹部１３が形成されている。また、凹部１３を構成する接続壁１２の一部が後述するように係止部１２ａとなっている。図３に示すように、管部１１の長手方向に垂直な断面において、バンパーステイ１０の形状は、概ね矩形である。また、本実施形態では、二つの同じ形状の接続壁１２が設けられている。また、ここで説明したバンパーステイ１０の形状をより明確にするため、図４にバンパーステイ１０の一部の斜視図を示している。図４に示すように、凹部１３は、二つの管部１１の揃えられた端面と面一であり、二つの管部１１の間に設けられた開口１３ａを有している。係止部１２ａは、この開口１３ａから管部１１の長手方向に一段下がったところに位置している。このようなバンパーステイ１０は、例えばアルミニウム合金からなる押し出し材であってもよい。

バンパービーム２０は、車両の前方に取り付けられ、衝撃から車両骨格（図示せず）を保護するためのものである。図１に示すように、バンパービーム２０は、水平方向に延びる車両に取り付けた際の前方側の前壁２１と、前壁２１と平行に配置された後方側の後壁２２と、前壁２１の両端部から傾斜して延びる二つの前方傾斜壁２３と、前方傾斜壁２３と平行に配置されており後壁２２の両端部から延びる二つの後方傾斜壁（係止壁）２４と、これらを上下において接続する水平な上壁２５および下壁２６とを備える。即ち、本実施形態のバンパービーム２０は、両端部が傾斜した管状である。二つの後方傾斜壁２４は、バンパーステイ１０の二つの管部１１がそれぞれ挿入される二つの孔部２４ａをそれぞれ有している（図３参照）。孔部２４ａは、バンパーステイ１０の管部１１の外形と概ね相似形の矩形状であり、バンパーステイ１０の外形に比べてわずかに大きく形成されている。また、バンパービーム２０は、内部空間を仕切る仕切壁２７を備える（図２参照）。仕切壁２７は、上壁２５および下壁２６と平行に配置され、前壁２１と後壁２２とを、かつ、前方傾斜壁２３と後方傾斜壁２４とを接続している。このようなバンパービーム２０は、例えばアルミニウム合金からなる押し出し材からなってもよい。

ゴム３０は、管部１１の長手方向に延びる四角柱状である（図３参照）。ゴム３０の外形は、バンパーステイ１０に挿入できる程度にバンパーステイ１０の内形よりもわずかに小さく形成されている。ゴム３０の一端はゴム３０の長手方向に対して垂直な平坦面を有するが、他端はバンパービーム２０の形状に対応してゴム３０の長手方向に対して傾斜した平坦面を有する（図１参照）。これは前述のバンパーステイ１０と同様である。ゴム３０の材質は、例えば、ウレタンゴム、クロロプレンゴム、ＣＮＲゴム（クロロプレンゴム＋ニトリルゴム）、又はシリコンゴムのいずれかを用いることが好ましい。また、ゴム３０の硬度はショアＡで３０以上であることが好ましい。

図１に示すように、押子３１は、図示しないプレス装置等に取り付けられており、このプレス装置によって駆動されることでゴム３０を管部１１の長手方向に圧縮できる。押子３１は凸部３１ａを有している。凸部３１ａはゴム３０を押圧する部分である。凸部３１ａの端面である押圧面３１ｂは、凸方向に対して垂直な平坦面を有している。

バンパーステイ１０と、バンパービーム２０とのかしめ接合は、以下の手順で実行される。

まず、図１に示すように、前述のような構造を有する、バンパーステイ１０と、バンパービーム２０と、ゴム３０とを準備する。次いで、図２に示すように、バンパービーム２０の孔部２４ａにバンパーステイ１０を、接続壁１２が後方傾斜壁２４と当接するまで挿入する。このとき、接続壁１２は、後方傾斜壁２４に直交する向きに配置されているため、後方傾斜壁２４と点で当接するのではなく辺で当接する。また、このとき、バンパーステイ１０の管部１１は、仕切壁２７を凹部１３内に配置するように、バンパービーム２０の孔部２４ａに挿入されている。そして、バンパーステイ１０内にゴム３０を挿入する。

ゴム３０の挿入後、図５に示すように、押子３１の凸部３１ａをバンパーステイ１０内に挿入し、ゴム３０をバンパーステイ１０の管部１１の長手方向に圧縮して圧縮方向に直交する方向に膨張させ、それによってバンパーステイ１０を拡管する。バンパーステイ１０は、拡管により、バンパービーム２０とかしめ接合される。

かしめ接合後、図６に示すように、押子３１による圧縮を解除する。圧縮力が除去されたゴム３０は、自身の弾性力により元の形状に復元する。そのため、容易にバンパーステイ１０からゴム３０を取り除くことができる。

本実施形態の部材の接合方法による効果を説明する。

本実施形態によれば、バンパーステイ１０において管部１１の端部に凹部１３が設けられ、凹部１３の一部が係止部１２ａとなっている（図２，４参照）。即ち、係止部１２ａは、バンパーステイ１０の管部１１の端面と面一ではなく、バンパーステイ１０の管部１１の端面から一段下がった位置に設けられている。そのため、バンパーステイ１０の管部１１をバンパービーム２０の孔部２４ａに挿入した際、係止部１２ａはともに挿入されず、バンパービーム２０の外側にて後方傾斜壁２４と当接できる。従って、バンパーステイ１０の長手方向（車両の前後方向）に力が加えられた際、接合部だけでなくこの当接した部分でも力を受けることができる。このように接合部以外にも力を分散できるため、接合が解かれることを防止でき、バンパーステイ１０がバンパービーム２０を突き抜けることを防止できる。また、バンパーステイ１０の長手方向以外に例えばバンパービーム２０の長手方向（車両の幅方向）に力が加えられた場合でも、この当接した部分にてバンパーステイ１０がバンパービーム２０に支持されているため、接合が解かれてバンパーステイ１０が横倒れすることを防止できる。

また、本実施形態によれば、ゴム３０の等方変形性のため、バンパーステイ１０の管部１１を均等に拡管できる。そのため、バンパーステイ１０に対する局所的な負荷を軽減でき、バンパーステイ１０の局所的な変形を防止できる。従って、その他の接合方法に比べて、バンパーステイ１０とバンパービーム２０とを高精度に嵌合でき、即ち接合強度を向上できる。

また、本実施形態によれば、仕切壁２７によってバンパービーム２０の剛性を向上させている。また、バンパービーム２０の内部にてバンパーステイ１０を拡管した際、バンパーステイ１０の管部１１は仕切壁２７に対しても当接する。そのため、接合部分が増えるために接合強度を向上できるとともに、仕切壁２７によってバンパーステイ１０を支持できるために前述のようにバンパーステイ１０が倒れることを一層防止できる。また、仮に仕切壁２７にも孔部２４ａを設ける加工が必要となる場合、そのような複雑な加工は通常困難である。しかし、上記方法では、仕切壁２７を凹部１３内に配置するように、即ち凹部１３によって仕切壁２７を咥えこむようにバンパーステイ１０の管部１１をバンパービーム２０の孔部２４ａに挿入するため、仕切壁２７を避けてバンパーステイ１０の管部１１をバンパービーム２０の孔部２４ａに挿入できる。従って、仕切壁２７には、孔部２４ａを設ける複雑な加工を施す必要がなく、加工性の観点から上記方法は有効である。なお、バンパービーム２０の仕切壁２７は設けられていることが好ましいが、本発明に必須ではない。

また、本実施形態によれば、接合状態において、二つの接続壁１２の一部である係止部１２ａが後方傾斜壁２４と当接するため、バンパーステイ１０は接合部以外に二箇所でバンパービーム２０によって支持される。そのため、接合部以外に１箇所で支持する場合と比べると、前述のバンパーステイ１０の突き抜けおよび倒れを効果的に防止できる。

また、本実施形態によれば、車両に前方からの衝突力が加えられた際、前述のようにバンパーステイ１０がバンパービーム２０を突き抜けることを防止できるため、衝突の際にバンパーステイ１０が圧潰する。バンパーステイ１０が圧潰すると、衝突のエネルギーが吸収されるため、キャビンに到達する前に衝突力を分散し、運転手を安全に保護できる。また、車両の側方から衝突力が加えられた際、前述のようにバンパーステイ１０が倒れる（横倒れする）ことを防止できるため、バンパーステイ１０がバンパービーム２０から抜けることを防止できる。従って、バンパーの信頼性を向上できる。なお、本発明の適用対象としてバンパー（接合体）を上記のように例示したがバンパー以外にも拡管接合を伴う接合体であれば本発明は適用可能である。

図７から図９に示すのは、本実施形態の第１変形例である。本変形例のように、バンパーステイ１０の接続壁１２は一つであってもよい。

本変形例によれば、接続壁１２が一つのみであるため、容易に接続壁１２を形成でき、バンパーステイ１０の突き抜けおよび倒れを簡易に防止できる。

図１０から図１２に示すのは本実施形態の第２変形例である。本変形では、バンパーステイ１０に接続壁１２（図４，１０参照）が設けられておらず、バンパーステイ１０の二つの管部１１のうちの一つが切り欠かれて切欠部（凹部）１４が形成されている。本変形例では、バンパーステイ１０を構成する二つの管部１１は一方が相対的に他方よりも大きく、本変形例の切欠部１４は相対的に大きな管部１１の側端部を矩形に切り欠いて形成されている。また、切欠部１４の一部が、バンパービーム２０の後方傾斜壁２４と当接する部分である係止部１４ａとなっている。

本変形例によれば、切欠部１４を形成する際、前述のような接続壁１２を設ける必要なく、切削加工等によって切欠部１４を容易に形成できる。また、バンパーステイ１０として例えば既存の二連管等を利用して切欠部１４を後から形成することもできる。

また、バンパービーム２０の孔部２４ａは、バーリング加工されていてもよい。バーリング加工によりバンパーステイ１０とバンパービーム２０との接合面積を増大できるため、接合強度を向上できる。

（第２実施形態）
図１３から図１５に示す第２実施形態の部材の接合方法では、バンパーステイ１０がバンパービーム２０を完全に貫通している。これに関すること以外は、図１から図６の第１実施形態の部材の接合方法と同様である。従って、図１から図６に示した部分と同様の部分については同様の符号を付して説明を省略する。

図１３に示すように、本実施形態では、バンパーステイ１０がバンパービーム２０を貫通している。バンパーステイ１０およびゴム３０の両端の形状は、管部１１およびゴム３０の長手方向に対して垂直な平坦面をそれぞれ有している。バンパービーム２０の前方傾斜壁２３には、後方傾斜壁２４と同心に同形状の孔部２３ａが設けられている。押子３１は、一つのバンパーステイ１０の両端部に対して配置されており、即ち二つ配置されており、バンパーステイ１０の両端部から押子３１を挿入する。

図１４に示すように、かしめ接合する際、本実施形態では、一方の押子３１を固定して配置し、他方の押子３１をバンパーステイ１０の端部から挿入する。そして、押子３１によって、ゴム３０をバンパーステイ１０の管部１１の長手方向に圧縮して圧縮方向と直交する方向に膨張させ、それによってバンパーステイ１０の管部１１を拡管する。バンパーステイ１０の管部１１は、拡管により、バンパービーム２０の二つの孔部２３ａ，２４ａとかしめ接合される。即ち、本実施形態では、一つのバンパーステイ１０が少なくとも２箇所（二つの孔部２３ａ，２４ａ）でバンパービーム２０とかしめ接合される。

図１５に示すように、かしめ接合後、押子３１による圧縮を解除し、圧縮力が除去されたゴム３０は、自身の弾性力により元の形状に復元する。そのため、容易にバンパーステイ１０からゴム３０を取り除くことができる。

本実施形態によれば、バンパービーム２０に孔部２３ａ，２４ａを形成する際に、貫通孔を形成できる。貫通孔は、中途止め（半貫通）の穴に比べて、加工の観点から形成しやすい。また、バンパーステイ１０がバンパービーム２０を貫通しているため、バンパーステイ１０の管の両端部のいずれからもゴム３０を挿入できるため、第１実施形態に比べて利便性が向上している。また、２箇所でかしめ接合しているためによる第１実施形態に比べて接合強度が向上している。

（第３実施形態）
図１６から図２２に示す第３実施形態の部材の接合方法では、第２実施形態の部材の接合方法を、車体プレート４０とバンパーステイ１０との接合に適用している。即ち部材の接合方法自体は第２実施形態と同じであるが適用箇所が異なる。従って、これまでに説明したものと同様の部分については同様の符号を付して説明を省略する。

図１６に示すように、本実施形態では、バンパーステイ１０の両端部が、第１実施形態で説明したように、二つの管部１１と、それらの間に形成される凹部１３と、凹部１３の入口端部となる開口１３ａと、凹部１３の終端部となる係止部１２ａとを備える。本実施形態では、バンパーステイ１０の両端部のうち、一端部がバンパービーム２０に接合され、他端部が車体プレート４０に接合される。

図１７に示すように、車体プレート４０は、二つの板状の部材であり、バンパーステイ１０が貫通する孔部４１がそれぞれ設けられている。本実施形態では、二つのバンパーステイ１０が二つの車体プレート４０をそれぞれ貫通するため、即ち四つの管部１１が二つの車体プレート４０を貫通するため、管部１１の形状に対応した孔部４１が四つ設けられている。車体プレート４０の材質は特に限定されないが、例えば高強度のハイテンション鋼材であってもよい。

図１８に示すように、車体プレート４０は、車両の前方に設けられ、前述のバンパーシステムＳ（バンパーステイ１０とバンパービーム２０との組立体）と、破線で仮想的に図示された車両本体５０とを接続する部材である。本実施形態では、第２実施形態の部材の接合方法によって接合された状態のバンパーシステムＳをさらに車体プレート４０に取り付ける。

まずは、第２実施形態の部材の接合方法によって接合された状態のバンパーシステムＳと、車体プレート４０とを準備する。そして、バンパーシステムＳのバンパーステイ１０を車体プレート４０の孔部４１に通す（図１８参照）。

次いで、図１９に示すように、ゴム３２をバンパーステイ１０内に挿入し、接合する位置にゴム３２を配置するとともに押子３１をゴム３２に隣接して配置する。ここで使用するゴム３２は、第１及び第２実施形態で使用されたゴム３０と大きさが異なるのみで実質的に同じものである。さらに、図２０に示すように、ゴム３２を押子３１と押子３３とで挟むように、押子３３をバンパーステイ１０内に挿入する。押子３３は、図示しないプレス装置等に取り付けられており、このプレス装置によって駆動されることでゴム３２を管部１１の長手方向に圧縮できる。より詳細には、押子３３は、押子３１と比べて長い凸形状を有する凸部３３ａを有している。凸部３３ａはゴム３２を押圧する部分である。凸部３３ａの端面である押圧面３３ｂは、凸方向に対して垂直な平坦面を有している。

図２１に示すように、かしめ接合する際、本実施形態では、一方の押子３１を固定し、他方の押子３３を移動させる。これにより、押圧面３１ｂと押圧面３３ｂとによって、ゴム３０をバンパーステイ１０の管部１１の長手方向に圧縮して圧縮方向と直交する方向に膨張させ、それによってバンパーステイ１０の管部１１を拡管する。結果として、バンパーステイ１０の管部１１は、拡管により、車体プレート４０の孔部４１とかしめ接合される。

図２２に示すように、かしめ接合後、押子３３による圧縮を解除し、圧縮力が除去されたゴム３２は、自身の弾性力により元の形状に復元する。そのため、容易にバンパーステイ１０からゴム３２を取り除くことができる。

本実施形態によれば、第１実施形態および第２実施形態と同様に、簡易に部材を接合でき、接合された部材も横倒れおよび突き抜けなどが防止される。さらに言えば、本実施形態では、バンパーステイ１０と、バンパービーム２０と、車体プレート４０とを溶接を行うことなく、一体的に接合できる。従って、溶接のように細かな寸法精度を要せず、かつ、部材が溶接の際の熱によって損傷することもない。また、部材の材質を選ぶことなく接合可能であるため、汎用性が高い。例えば、車両のように様々な材料が使用される場合、即ち、ハイテンション鋼などの高強度部材と、アルミニウム合金などの軽量部材とを合わせて用いる場合などに本技術は特に有用である。

以上より、本発明の具体的な実施形態やその変形例について説明したが、本発明は上記形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。例えば、個々の実施形態の内容を適宜組み合わせたものを、この発明の一実施形態としてもよい。また、バンパーステイ１０は、三つ以上の管部１１が接続されて形成されてもよい。また、拡管加工は全ての管部１１に対して施されず、一部の管部１１のみが拡管されてかしめ接合されてもよい。また、拡管加工もゴム３０を使用したものに限定されず、電磁成形や機械加工等であってもよい。

１０ バンパーステイ（第１部材）
１１ 管部
１２ 接続壁
１２ａ 係止部
１３ 凹部
１３ａ 開口
１４ 切欠部（凹部）
１４ａ 係止部
２０ バンパービーム（第２部材）
２１ 前壁
２２ 後壁
２３ 前方傾斜壁
２３ａ 孔部
２４ 後方傾斜壁（係止壁）
２４ａ 孔部
２５ 上壁
２６ 下壁
２７ 仕切壁
３０，３２ ゴム（弾性体）
３１，３３ 押子
３１ａ，３３ａ 凸部
３１ｂ，３３ｂ 押圧面
４０ 車体プレート
４１ 孔部
５０ 車両本体

Claims (11)

1. 同方向に延びる一体化された二つ以上の管部を備え、隣接する前記管部の間には前記管部の端面から前記管部の長手方向に延びる凹部が設けられており、前記凹部の一部が係止部となっている第１部材と、前記第１部材の前記管部をそれぞれ挿入可能な二つ以上の孔部が形成された係止壁を有する第２部材とを準備し、
   前記第２部材の前記孔部に前記第１部材の前記管部を、前記係止部が前記係止壁と当接するまで挿入し、
   前記第１部材の前記管部のうち前記第２部材への挿入部を拡管することによって前記第２部材にかしめ接合する
   ことを含む、部材の接合方法。
2. 前記第１部材は、前記第２部材を貫通している、請求項１に記載の部材の接合方法。
3. 前記第１部材の前記管部内に挿入可能な弾性体をさらに準備し、
   前記第１部材の前記管部内に前記弾性体を挿入し、
   前記弾性体を前記第１部材の前記管部の長手方向に圧縮して前記管部の径方向外側に向けて膨張させ、それによって前記第１部材を拡管する
   ことを含む、請求項１または請求項２に記載の部材の接合方法。
4. 前記第２部材は、管状であり、内部を仕切る仕切壁を有し、
   前記第１部材の前記管部は、前記仕切壁を前記凹部内に配置するように、前記第２部材の前記孔部に挿入される、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の部材の接合方法。
5. 前記凹部は、前記第１部材の隣接する二つの前記管部の端部と、前記第１部材の隣接する二つの前記管部を接続し、前記係止壁と直交する二つの接続壁とから構成され、
   前記係止部は、前記接続壁の一部である、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の部材の接合方法。
6. 前記凹部は、前記第１部材の隣接する二つの前記管部の端部と、前記第１部材の隣接する二つの前記管部を接続し、前記係止壁と直交する一つの接続壁とから構成され、
   前記係止部は、前記接続壁の一部である、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の部材の接合方法。
7. 前記凹部は、前記第１部材の二つ以上の前記管部のうちの一つの端部が切り欠かれた切欠部から構成され、
   前記係止部は、前記切欠部の一部である、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の部材の接合方法。
8. 前記第２部材の前記孔部は、バーリング加工されている、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の部材の接合方法。
9. 前記第１部材は車両のバンパーステイであり、前記第２部材は車両のバンパービームである、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の部材の接合方法。
10. 前記第１部材は車両のバンパーステイであり、前記第２部材は車両の車体プレートである、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の部材の接合方法。
11. 同方向に延びる一体化された二つ以上の管部を備え、隣接する前記管部の間において前記管部の端面から前記管部の長手方向に延びる凹部を有し、前記凹部の一部が係止部となっている第１部材と、前記第１部材の前記管部をそれぞれ挿入可能な二つ以上の孔部が形成された係止壁を有する第２部材とが接合された接合体であって、
    前記第１部材の前記管部は、前記第２部材の前記孔部に挿入されており、かつ、前記係止部が前記第２部材の前記係止壁と当接しており、前記第２部材への挿入部が拡管された状態で前記第２部材と接合されている、接合体。

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