JP2015188914A - 部材接合構造 - Google Patents

Abstract

【課題】部材の変形を許容しつつ確実な接合状態が維持できる部材接合構造を提供する。
【解決手段】衝撃吸収部材１０は貫通孔１３を有し、連結部材２０は、衝撃吸収材１０の内周面１１及び外周面１２を挟持する第１保持部２１及び第２保持部３１を有し、前記第１保持部２１及び第２保持部３１に貫通孔１３に嵌挿して接合部３０ｂ、３２ｂが接合する結合突部３０、３２が形成される。第１保持部２１及び第２保持部３１の基端縁に第１支持部及び第２支持部を介して取付部２４に連続する。第１保持部２１及び第２保持部３１の外周縁が拘束されることなく変形可能に構成されて、衝撃吸収部材１０の変形が連結部材２０によって拘束されることなく変形による機能が確保できる。
【選択図】図３

Description

本発明は、部材接合構造に関し、特に部材を連結部材によって接合する部材接合構造に関する。

例えば、鉄系金属板とアルミニウム合金板や樹脂材等の異材をスポット溶接する場合には、両者の電気伝導度、熱伝導度、融点等の違いから十分な接合を得ることが困難である。

この対策として、特許文献１の異材接合方法は、２枚の鉄系金属板、即ち鋼板の間にアルミニウム合金板を挟み込んで３層に重ね、この重ね部をスポット溶接装置の一対の電極で挟持してスポット溶接を行う。

このスポット溶接は、重ね部を上下一対の電極で所定の加圧力で挟持して電極間に大電流を流し、中間層のアルミニウム合金板を急速に溶解させて電極によるスポット溶接域からアルミニウム合金板の溶融部を排除し、２枚の鋼板を直接溶接する。

しかして、２枚の鋼板が直接スポット溶接されることから、その接合が十分となり、２枚の鋼板に対するアルミニウム合金板の結合も強固となる。

特開２００３−２３６６７３号公報

上記特許文献１の異材接合方法によると、２枚の鋼板との間にアルミニウム合金板を挟み込んで３層に重ねて、上下一対の電極で挟持してスポット溶接を行うことで、中間層のアルミニウム合金板を溶解させてスポット溶接域から溶融部を排除して２枚の鋼板が直接溶接されることから、２枚の鋼材の十分な接合が得られ、更に鋼板に対するアルミ板の強固な結合が得られる。

一方、変形が要求される部材、例えば、変形によって衝撃荷重を吸収する衝撃吸収部材等を車体部材に取り付ける際には、衝撃吸収部材の変形を許容しつつ衝撃吸収部材と車体部材との確実な連結維持が要求される。また、他の車体部材間の接合においても負荷が作用した際に、部材の変形を許容しつつ確実な連結維持が要求される構造物が多々存在する。

このような変形が要求される部材を強固に接合すると、この接合部において部材の変形が拘束されて部材全体に亘る変形が困難になり、部材変形による機能が十分に得られないことがある。例えば衝撃吸収部材にあっては接合部において変形が拘束されて衝撃吸収部材全体の変形による衝撃吸収機能が達成できないおそれがある。また、強固に接合されることで、衝撃が作用した際に接合部乃至接合部周辺部分に荷重応力が集中して破損等を誘発することが懸念される。

従って、かかる点に鑑みなされた本発明の目的は、部材の変形を許容しつつ確実な接合状態が維持できる部材接合構造を提供することにある。

上記目的を達成する請求項１に記載の部材接合構造は、連結部材を介在して第１部材と第２部材とを接合する部材接合構造において、前記第１部材は貫通孔を有し、前記連結部材は、対向して前記第１部材を挟持する、基端縁から先端縁に連続すると共に側端縁を有する板状の第１保持部及び第２保持部と、前記第１保持部及び第２保持部の少なくとも一方に前記各端縁から離れて設けられて前記貫通孔に嵌挿して他方の保持部に接合する結合突部と、前記第２部材に取り付け可能な取付部と、前記第１保持部の基端縁と前記取付部とを連結する第１支持部と、前記第２保持部の基端縁と前記取付部とを連結すると第２支持部とを備えた、ことを特徴とすることを特徴とする。

これによると、第１部材が、その貫通孔に結合突部が挿入されかつ第１保持部と第２保持部の間で挟持されて第１部材と連結部材が強固に接合される一方、第１保持部及び第２保持部の外周縁となる対向する各基端縁、側端縁、先端縁は互いに離反する方向に変形可能に構成されて第１部材の貫通孔周辺部分の変形が連結部材によって拘束されることなく第１部材の変形による機能が確保できる。

また、第１部材の貫通孔周辺部分の変形が許容されることで、該部に荷重応力が局部的に集中することなく第１部材の破損等が回避される。

請求項２に記載の発明は、請求項１の部材接合構造において、前記連結部材は、前記対向して少なくとも一方に前記結合突起が形成された第１保持部及び第２保持部と、該第１保持部の基端縁に延設する第１支持部と、該第１支持部に折曲部を介在して延設された前記取付部と、前記第２保持部の基端縁に延設されて折曲部を介在して前記取付部に連結される第２支持部とを備えたことを特徴とする。

これは、連結部材の具体的構成であって、第１保持部の基端縁に第１支持部及び折曲部を介在し取付部が延設され、第２保持部の基端縁が第２支持部及び折曲部を介在して取付部に連結されることから、第１保持部及び第２保持部の入力される荷重で折曲部が容易に撓み折曲して第１保持部及び第２保持部の各基端縁、側端縁、先端縁は互いに離反する方向に変形可能に構成されて第１部材の貫通孔周辺部分の変形が連結部材によって拘束されることなく第１部材の変形による機能が確保できる。

請求項３に記載の発明は、請求項１に部材接合構造において、前記連結部材は、前記対向して少なくとも一方に前記結合突起が形成された第１保持部及び第２保持部と、該第１保持部の基端縁に延設する前記第１支持部と、該第１支持部に折曲部を介して前記第２保持部と離反する方向に延設された前記取付部と、該取付部に連続形成された折返部から前記取付部の両側に沿って延設する一対の側部延在部と、該両側部延在部にそれぞれ折曲部を介して延設されて前記第２保持部の基端縁に連続する一対の第２支持部とを備えたことを特徴とする。

これは、連結部材の具体的構成であって、第１保持部の基端縁に第１支持部及び折曲部を介在して取付部が延設し、取付部に連続形成された折返部から取付部の両側に沿って延設する一対の側部延在部に折曲部を介在して第２保持部の基端縁に連続する一対の第２支持部を備えることで、連結部材の第１保持部、第２保持部、第１支持部、取付部、側部延在部及び第２支持部が一体に連続形成される。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の部材接合構造において、前記各側部延在部が該延在方向において湾曲形成されたことを特徴とする。

これによると、湾曲形成された各側部延在部が湾曲変形する脆弱部として機能して、第１保持部と第２保持部との変形がより容易になり、第１部材の貫通孔周辺部分の変形がより許容されて第１部材の変形による機能が確保できる。

請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の部材接合構造において、前記連結部材は、前記対向して少なくとも一方に前記結合突起が形成された第１保持部及び第２保持部と、該第１保持部の基端縁両端にそれぞれ階段状に延設された一対の前記第１支持部と、該各第１支持部と折曲部を介して前記第２保持部と離反する方向に延設された一対の側部延在部と、該両側部延在部に連続形成された折返部から前記両側部延在部に沿って延在する前記取付部と、該取付部と折曲部を介して階段状に延設されて前記第２保持部の基端縁に連続する前記第２支持部とを備えたことを特徴とする。

これによると、第１支持部及び第２支持部を階段状に形成することで、各折曲部及び第１支持部及び第２支持部の変形がより容易になり、第１部材の貫通孔周辺部分の変形が許容されて第１部材の変形による機能が確保できる。

請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の部材接合構造において、前記連結部材は、前記対向して少なくとも一方に前記結合突起が形成された第１保持部及び第２保持部と、該第１保持部両側端縁にそれぞれ沿って形成された側部スリットによって分断されて前記両側端縁に沿って延在すると共に基端縁より突出する一対の第１支持部と、該各第１支持部に折曲部を介して前記第２保持部と離反する方向に延設された一対の側部延在部と、該両側部延在部に連続形成された折返部から前記両側部延在部に沿って延在する前記取付部と該取付部に延設されて前記第２保持部の基端縁に連続する前記第２支持部とを備えたことを特徴とする。

これによると、第１保持部両側端縁にそれぞれ側部スリットによって分断されて形成された第１支持部は比較的長尺で容易に撓み変形が許容され、第１保持部と第２保持部との変形及び各側部スリットによって分断された中央範囲が湾曲変形して第１部材の貫通孔周辺部分の変形が許容されて第１部材の変形による機能が確保できる。

請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の部材接合構造において、前記第１保持部は、基端縁及び前端縁の少なくとも一方に沿って延在するスリットを備えたことを特徴とする。

これによると、基端縁や前端縁に沿って延在するスリットが形成されることで、スリットによって分断されて保持部の先端縁側或いは基端縁側の変形が容易になり、第１部材の貫通孔周辺部分の変形が許容されて第１部材の変形による機能が確保できる。

本発明によると、第１部材が、その貫通孔に結合突部が挿入されかつ第１保持部と第２保持部の間で挟持されて第１部材と連結部材が強固に接合され、第１部材と第２部材が接合される一方、第１保持部及び第２保持部の外周となる対向する各端縁が互いに拘束されることなく変形可能に構成され、第１部材の変形が連結部材によって拘束されることなく第１部材の変形による機能が確保できる。

実施の形態に係る部材接合構造が用いられる適用部分の例を示す車両の斜視図である。 本実施の形態に係る部材接合構造の概要を示す要部分解斜視図である。 （ａ）は本実施の形態における取付部材の概要を示す斜視図、（ｂ）は取付部材の展開図である。 取付部材及び衝撃吸収部材の結合工程説明図であり、(ａ)は連結部材装着工程、（ｂ）は連結部材固定工程、（ｃ）は取付工程である。 同じく取付部材及び衝撃吸収部材の結合工程説明図であり、(ａ)は連結部材装着工程、（ｂ）は連結部材固定工程、（ｃ）は取付工程である。 作用説明図である。 取付部材の変形例を示す概略斜視図である。 取付部材の別の変形例を示す概略斜視図である。 取付部材の別の変形例を示す概略斜視図である。 取付部材の別の変形例を示す概略斜視図である ルーフブレースとサイドレールとの接合の概要を示す図である。

本発明に係る部材接合構造の一実施の形態について、図を参照して説明する。

本発明に係る部材接合構造は、例えば車両の部材接合部に適用することができる。本発明の部材接合構造の一実施の形態の適用部の一例として、図１に車両の概要斜視図を示す。

図１に示すように、車両の前方に車幅方向に延在するバンパ１が配置され、車室の下部において前後方向に延在するサイドシル２、サイドシル２の前端、中央部及び後端から上方に延在するＡピラー３、Ｂピラー４、Ｃピラー５を有し、Ａピラー３、Ｂピラー４及びＣピラー５の上端が前後方向に延在するサイドレール６によって連結され、左右のサイドレール６にルーフパネル７が掛け渡される。

ルーフパネル７の下面に沿って車幅方向に延在する板状のルーフブレース８の各端部が左右のサイドレール６に接合される。このルーフブレース８とサイドレール６との接合構造については後述する。

車両前部で車幅方向に延在するバンパ１は、車幅方向に延在する鉄系金属材、すなわち鋼材からなるバンパビームと、バンパビームの前面に配置される発泡樹脂等の衝撃吸収体及び衝撃吸収体の前面を覆うバンパフェイス１ａ等によって構成され、バンパビームの両端近傍が第１部材である衝撃吸収部材１０等を介在して車体骨格部材である左右のサイドメンバの前端に結合される。

図２は、衝撃吸収部材１０を用いたバンパ１とサイドメンバ９との結合部の概要分解斜視図である。衝撃吸収部材１０は、例えば軽量で高い強度を併せ持つ炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）製で、内周面１１及び外周面１２を有して前後方向に延在する円筒状に形成される。衝撃吸収部材１０の一端となる前端縁１０ａに沿って等間隔で複数、本実施の形態で４個の貫通孔１３が穿孔される。同様に後端縁１０ｂに沿って４個の貫通孔１３が穿孔される。これら貫通状１３は内周面１１側から外周面１２側に連続する断面円形に形成される。なお、説明の便宜上貫通孔１３と前端縁１０ａとの間の領域を端部１４及び貫通孔１３の近傍範囲を貫通孔周辺部分１５と称する。

この衝撃吸収部材１０の前端部が溶接可能な鉄系金属材、すなわち鋼材からなる４個の連結部材２０を介在して鋼材からなる第２部材である取付プレート１７が結合され、衝撃吸収部材１０の後端部が４個の連結部材２０を介在して取付プレート１７に結合される。

この前側の取付プレート１７がバンパ１のバンパビームに例えばボルト結合し、後側の取付プレート１７がサイドメンバ９の前端に形成された取付フランンジ９ａにボルト結合することで、バンパ１が衝撃吸収部材１０を介在してサイドメンバ９の前端に取付支持される。

次に衝撃吸収部材１０を取付プレート１７に連結する連結部材２０について、図３乃至図６を参照して説明する。

図３の（ａ）は連結部材２０の斜視図であり、（ｂ）は連結部材２０の展開斜視図である。

連結部材２０は、互いに衝撃吸収部材１０の厚さｔに相応する間隙をもって対向して衝撃吸収部材１０の外周面１２及び内周面１１にそれぞれ重合、即ち積層可能な第１保持部２１及び第２保持部３１を有する。第１保持部２１は基端縁２１ａと先端縁２１ｂと、基端縁２１ａの両端から先端縁２１ｂの両端に連続する側端縁２１ｃ、２１ｄとを有する矩形板状に形成される。同様に第２保持部３１は基端縁３１ａから先端縁３１ｂに連続する側端縁３１ｃ、３１ｄを有する矩形板状に形成される。

第１保持部２１の基端縁２１ａの幅方向中央部から第１保持部２１の幅Ｗより小幅Ｗａで連続する平板状の第１支持部２２と、該第１支持部２２と同幅で第２保持部３１側から離反する方向に折曲部２３を介在して延在する矩形板状の取付部２４が連続形成される。

取付部２４の先端に連続形成された折返部２５を介して第１保持部２１及び第２保持部３１の幅Ｗと同一幅を有して前記取付部２４に沿って延在する延在部２６が形成される。

延在部２６には取付部２４の嵌挿を可能にする取付部２４の幅Ｗａより若干大幅の矩形状の開口部２６ａを有し、開口部２６ａの両側に沿って一対の側部延在部２７a、２７ｂが形成される。側部延在部２７a、２７ｂの先端からそれぞれ折曲部２８a、２８ｂを介して第２保持部３１の基端縁３１aの両端に連続する平面状の第２支持部２９ａ、２９ｂが形成される。これら第１保持部２１、第２保持部３１、第１支持部２２、取付部２４、折返部２５、側部延在部２７ａ、２７ｂ、及び第２支持部２９ａ、２９ｂが一体連続形成される。側部延在部２７a、２７b、及び折曲部２３、２８a、２８b、は通常状態ではその形状を維持しかつ所定値以上の荷重が入力された際には、側部延在部２７a、２７bが撓むと共に、折曲部２３は第１支持部２２が第２保持部３１から離れる方向に、折曲部２８a、２８bは第２支持部２９ａ、２９ｂが第１保持部２１側から離れる方向に潰れ変形する。

第１保持部２１に、その基端縁２１ａ、先端縁２１ｂ、及び側端縁２１ｃ、２１ｄの各端縁から離れた中央部に有底円筒状の第１結合突部３０が形成される。同様に第２保持部３１に第１結合突部３０と対向して基端縁３１ａ、先端縁３１ｂ、側端縁３１ｃ、３１ｄの各端縁から離れた中央部に有底円筒状の第２結合突部３２が形成される。

第１結合突部３０は、衝撃吸収部材１０に形成された貫通孔１３に嵌入可能な外周面３０ａ及び頂部の接合部３０ｂを有し、同様に第２結合突部３２は衝撃吸収部材１０の貫通孔１３に嵌入可能な外周面３２ａ及び接合部３０ｂに当接可能な接合部３２ｂを有する。

また、第１保持部２１及び第２保持部３１の先端縁２１ｂ、３１ｂは折曲部２１ｅ、３１ｅによって互いに離反するように形成される。

このように構成される連結部材２０は、同図（ｂ）に展開図を示すような平板状素材をプレス加工により折り曲げることで簡単に製造できる。

即ち、第１結合突部３０が形成された第１保持部２１、第１支持部２２、取付部２４、開口部２６ａが形成された延在部２６、第２結合突部３２が形成された第２保持部３１が連続形成された板状の素材を、折曲部２３、折曲部２８a、２８ｂ、２１ｅ、３１ｅを折曲すると共に、折返部２５で折返すように折曲加工することで容易に成形できる。

次に、図４及び図５を参照して連結部材２０による衝撃吸収部材１０と取付プレート１７との結合工程を説明する。

先ず、連結部材装着工程において、図４（ａ）及び図５（ａ）に示すように、衝撃吸収部材１０の前端縁１０ａに連結部材２０の第１保持部２１及び第２保持部３１の先端縁２１ｂ、３１ｂを対向させて位置決めする。この位置決めされた状態で、第１保持部２１と第２保持部３１との間に衝撃吸収部材１０の前端縁１０ａ側から挿入して第１保持部２１に形成された第１結合突部３０を外周面１２側から貫通孔１３に挿入して第１保持部２１を外周面１２に重ね、かつ第２保持部３１に形成された第２結合突部３２を内周面１１側から貫通孔１３に挿入して第２保持部３１を内周面１１に重ねて第１保持部２１と第２保持部３１により外周面１２及び内周面１１側から挟持することで確実に連結部材２０が衝撃吸収部材１０の前端部に取り付けられる。

この連結部材２０の装着作業は、第１保持部２１が折返部２５に延設された比較的小幅の取付部２４及び第１支持部２２に連結され、第１保持部２１に対向する第２保持部３１が折返部２５に延設された比較的小幅の側部延在部２７a、２７ｂ及び第２支持部２９ａ、２９ｂに連結されることで、比較的小さな操作力で容易に第１保持部２１と第２保持部３１が互いに離反及び接近する、いわゆる口開きが可能であり、容易に衝撃吸収部材１０に装着できる。

続いて、連結部材固定工程において、図４（ｂ）及び図５（ｂ）に示すように、衝撃吸収部材１０の貫通孔１３に嵌挿して互いに当接する第１結合突部３０の接合部３０ｂと第２結合突部３２の接合部３２ｂを、スポット溶接装置の一対の電極１０１、１０２により所定の加圧力で挟持し、通電して溶接する。

このスポット溶接は、２枚の鋼板が直接スポット溶接されることから、その接合は確実であり、かつ貫通孔１３に挿入して互いに接合された第１結合突部３０及び第２結合突部３２が設けられた第１保持部２１と第２保持部３１によって衝撃吸収部材１０が外周面１２及び内周面１１側から強固に挟持されて連結部材２０と衝撃吸収部材１０との結合が強固になる。

各貫通孔１３に対応して連結部材２０が取り付けられた衝撃吸収部材１０は、次の取付工程において、図４（ｃ）及び図５（ｃ）に示すように、衝撃吸収部材１０の端部に設けられた各連結部材２０の取付部２４を取付プレート１７に重ね、取付プレート１７と取付部２４をスポット溶接装置の一対の電極１０１、１０２により所定の加圧力で挟持し、通電して溶接する。

このスポット溶接は、鋼板製の取付部プレート１７と鋼板製の連結部材２０の取付部２４が直接スポット溶接されることから、その接合は確実になり、衝撃吸収部材１０が連結部材２０を介在して取付プレート１７に強固に結合される。

このように構成された連結部材２０は、衝撃吸収部材１０の貫通孔１３に挿入される第１結合突部３０及び第２結合突部３２が強固に接合されて衝撃吸収部材１０と強固に連結される。一方、外周縁となり対向する基端縁２１ａと３１ａ、先端縁２１ｂと３１ｂ、側端縁２１ｃと３１ｃ、２１ｄと３１ｄは互いに連結されることなく比較的小さな負荷により互いに離反する方向に変形可能に構成されて、衝撃吸収部材１０の貫通孔周辺部分１５の変形拘束されることなく変形が許容される。

このように、両端に連結部材２０を介在して取付プレート１７が取り付けられた衝撃吸収部材１０は、図２に示すように前側の取付プレート１７がバンパ１のバンパビームに例えばボルト結合され、後側の取付プレート１７がサイドメンバ９の取付フランジ９ａにボルト結合することで、バンパ１とサイドメンバ９の前端との間に配置される。

このように配置された衝撃吸収部材１０は、例えば衝突等によってバンパ１に所定以上の衝撃荷重Ｐが入力されたときには、バンパ１の相対的な後退に伴って取付プレート１７から各連結部材２０を介して入力される入力荷重と、サイドメンバ９の前端に設けられた取付プレート１７に支持された各連結部材２０からの反力荷重によって潰れ乃至圧縮変形して衝撃を吸収する。

このように構成された連結部材２０の作用を模式的に示す図６を参照して説明する。通常状態で、図６（ａ）に示すように、取付プレート１７に溶接接合された取付部２４に延設されて対向する第１保持部２１の第１結合突部３０と第２保持部３１の第２結合突部３２とが、衝撃吸収部材１０の貫通孔１３に嵌挿されて互いの接合部３０ｂ、３２ｂが溶接接合され、かつ第１保持部２１と第２保持部３１によって内周面１１及び外周面１２側から挟持されて衝撃吸収部材１０が取付プレート１７に強固に取付支持される。

一方、図６（ｂ）のように、バンパ１側となる取付プレート１７に所定値を超える衝撃荷重Ｐが入力されたときには、取付プレート１７、より詳細には側部延在部２７ａ、２７ｂと貫通孔１３に挿通する第１結合突部３０及び第２結合突部３２との間で貫通孔１３と前端縁１０ａとの間の端部１４が押し潰される。ここで、取付プレート１７に取り付けられた取付部２４と第１保持部２１及び第２保持部３１との間に配置されて対向する折曲部２３及び折曲部２８ａ、２８ｂが互いに離反して口開きするように潰れ変形して第１支持部２２と第２支持部２９ａ、２９ｂが傾倒して第１保持部２１の基端縁２１ａ及び第２保持部３１の基端縁３１ａ側が互いに離反し、端部１４の変形が拘束されることなく十分に潰れ変形する。

また、第１結合突部３０及び第２結合突部３２に押圧される貫通孔１３の周辺範囲、すなわち貫通孔周辺部分１５が押し潰される。ここで、第１保持部２１及び第３保持部３１は、各基端縁２１ａと３１ａ、各側端縁２１ｃと３１ｃ、２１ｄと３１ｄから先端縁２１ｂ、３１ｂに亘って開放されることから、第１保持部２１及び第２保持部３１の先端縁２１ｂ、３１ｂ、側端縁２１ｃと３１ｃ、２１ｄと３１ｄ側が容易に離反方向に変形し、貫通孔周辺部分１５の変形が拘束されることなく十分に潰れ変形する。この状態においても、衝撃吸収部材１０の貫通孔１３内で互いに接合された第１結合突部３０及び第２結合突部３２が接合状態に保持されて、衝撃吸収部材１０と連結部材２０及び取付プレート７の接合は確実に保持される。

また、これら衝撃吸収部材１０の変形が許容されることで、衝撃荷重Ｐが作用した際に、第１結合突部３０及び第２結合突部３２が挿入される貫通孔１３の周辺部分１５や第１保持部２１及び第２保持部３１によって挟持される取付範囲に応力が局部的に集中することなく衝撃吸収部材１０の破損等が回避される。

これにより、通常時には衝撃吸収部材１０が連結部材２０等を介して安定的に保持される一方、衝撃荷重等が入力されたときには、衝撃吸収部材１０の変形が連結部材２０によって局部的に拘束されることなくなり衝撃吸収部材１０の全体に亘る変形による十分な衝撃吸収機能が確保できる。また、側部延在部２７ａ２７ｂを取付プレート１７にスポット溶接して連結部材２０を更に取付プレート１７に強固に接合することもできる。

ここで、本発明に係る連結部材２０の変形例を図７乃至図１０を参照して説明する。なお、説明の便宜上図示が省略されている部位においても上記図１乃至図６と同一の符号を付して説明する。

図７に示す連結部材４０は、上記図３（ａ）に示す連結部材２０と側部延在部２７ａ、２７ｂの構成が異なり、他の構成は同一である。

本連結部材４０は折返部２５と第２支持部２９ａ及び２９ｂが連続する折曲部２８a、２８ｂとの間に架け渡される側部延在部２７ａ、２７ｂが、その長さ方向中央部において緩やかに隆起する湾曲状に形成される。この湾曲形成された側部延在部２７ａ、２７ｂは通常状態ではその形状を維持し、かつ所定値以上の荷重が入力された際には更に湾曲変形し、或いは伸張して折返部２５と折曲部２８a、２８ｂとの間で伸縮する脆弱部として機能する。

このように構成された連結部材４０は、通常状態では、第１保持部２１の第１結合突部３０及び第２保持部３１の第２結合突部３２が衝撃吸収部材１０の貫通孔１３に嵌挿されて互いの接合部３０ｂと３２ｂが溶接接合され、かつ第１保持部２１と第２保持部３１によって内周面１１及び外周面１２側から挟持されて衝撃吸収部材１０が取付プレート１７に強固に取付支持される。

一方、衝撃荷重が入力されたときには、取付プレート１７、側部延在部２７ａ、２７ｂと貫通孔１３に挿通する第１結合突部３０及び第２結合突部３２との間で端部１４が押し潰される。ここで、折り曲げ形成された取付部２３と第１支持部２２との間の折曲部２３及び側部延在部２７ａ、２７ｂと第２支持部２９ａ、２９ｂとの間の折曲部２８ａ、２８ｂが互いに離反するよう潰れ変形して第１支持部２２及び第２支持部２９ａ、２９ｂが互いに離反すると共に、各湾曲形成された側部延在部２７ａ、２７ｂが伸張変形して第１保持部２１の基端縁２１ａ及び第２保持部３１の基端縁３１ａ側が互いに離反して端部１４の変形が拘束されることなく十分な変形が確保される。

また、第１結合突部３０及び第２結合突部３２に押圧される先端縁２１ｂ、３１ｂ側となる貫通孔１３の周辺部分１５が押し潰される。ここで、第１保持部２１及び第２保持部３１の側端縁２１ｃと３１ｃ、２１ｄと３１ｄから先端縁２１ｂ、３１ｂに亘って開放されることから、容易に離反して貫通孔周辺部分１５の変形が許容される。すなわち、衝撃吸収部材１０は、その変形が連結部材２０によって局部的に拘束されることなく、衝撃吸収部材１０の全体に亘る変形により十分な衝撃吸収機能が確保できる。

図８に示す連結部材４１は、上記図３（ａ）に示す連結部材２０と第１保持部２１及び第２保持部３１に幅方向に延在するスリットが形成される点で異なり、他の構成は同一である。

本連結部材４１は，第１保持部２１の第１結合突部３０と基端縁２１ａとの間に基端縁２１ａと略平行に幅方向に延在する基端側スリット４２ａが開口し、かつ第１結合突部３０と先端縁２１ｂとの間に先端縁２１ｂと略平行に幅方向に延在する先端側スリット４２ｂが開口する。同様に、第２保持部３１の第２結合突部３２と基端縁３１ａとの間に幅方向に延在する図示しない基端側スリット４３ａが開口し、かつ第２結合突部３２と先端縁３１ｂとの間に幅方向に延在する図示しない先端側スリット４３ｂが開口する。

この第１保持部２１及び第２保持部３１は、通常状態ではその形状を維持し、かつ第１保持部２１と第２保持部３１との間、すなわち、内方から所定値以上の荷重が入力された際には、基端側スリット４２ａ、４３ａによって分断された第１保持部２１及び第２保持部３１の基端縁２１ａ、３１ａ側が互いに離反する方向に変形可能であり、かつ同様に先端側スリット４２ｂ、４３ｂによって分断された第１保持部２１及び第２保持部３１の先端縁２１ｂ、３１ｂ側が互いに離反する方向に変形可能に構成される。

このように構成された連結部材４１は、通常状態では、第１保持部２１の第１結合突部３０及び第２保持部３１の第２結合突部３２が衝撃吸収部材１０の貫通孔１３に嵌挿されて互いの接合部３０ｂ、３２ｂが溶接されかつ第１保持部２１と第２保持部３１によって内周面１１及び外周面１２側から挟持されて衝撃吸収部材１０が取付プレート１７に強固に取付支持される。

一方、衝撃荷重が入力されたときには、取付プレート１７、側部延在部２７ａ、２７ｂと貫通孔１３に挿通する第１結合突部３０及び第２結合突部３２との間で端部１４が押し潰され、かつ取付孔１３の周辺部分１５が押し潰される際には、取付部２３と第１支持部２２との間の折曲部２３及び側部延在部２７ａ、２７ｂと第２支持部２９ａ、２９ｂとの間の折曲部２８ａ、２８ｂが互いに離反するように潰れ変形すると共に、基端側スリット４２ａ、４３ａ及び先端側スリット４２ｂ、４３ｂによって長尺に形成された第１保持部２１及び第２保持部３１の基端縁２１ａ、３１ａ側及び先端縁２１ｂ、３１ｂ側が容易に開放されて、周囲部分１５の変形が許容される。すなわち、衝撃吸収部材１０の変形が連結部材４１によって局部的に拘束されることなく、衝撃吸収部材１０の全体に亘る変形により十分な衝撃吸収機能が確保できる。

なお、基端側スリット４２ａ、４３ａ或いは先端側スリット４２ｂ、４３ｂの一部を適宜省略することもできる。

図９に示す連結部材４５は、上記図３（ａ）に示す連結部材２０と同様に、第１結合突部３０が形成された第１保持部２１及び第２結合突部３３が形成された第２保持部３１を備える。

第１保持部２１の基端縁２１ａの両端にそれぞれ階段状に折曲形成された第１支持部４６ａ、４６ｂが延設され、各第１支持部４６ａ、４６ｂは折曲部２３ａ、２３ｂ及び長形の側部延在部２７ａ、２７ｂを介在して折返部２５に連続する。

第２保持部３１は、基端縁３１ａの中央部に階段状に折曲形成された第２支持部４７が延設され、第２支持部４７は長形の取付部２４を介在して折返部２５の中央部に連続する。

これら第１支持部４６ａ、４６ｂ及び第２支持部４７は通常状態ではその形状を維持しかつ所定値以上の荷重が入力された際には第１支持部２１及び第２支持部３１の基端縁２１ａ、３１ａ側が互いに離反する方に変形し、かつ階段状に屈曲形成された第１支持部４６ａ、４６ｂ及び第２支持部４７の座屈方向に変形、即ち第１保持部２１及び第２保持部３１の面方向の移動が容易になる、

また、第１結合突部３０及び第２結合突部３２に押圧される先端縁２１ｂ、３１ｂ側となる貫通孔周辺部分１５が押し潰される。ここで、第１保持部２１及び第３保持部３１の側端縁２１ｃと３１ｃ、２１ｄと３1ｄから先端縁２１ｂ、３１ｂに亘って開放される。

このように構成された連結部材４１は、通常状態では、第１保持部２１の第１結合突部３０及び第２保持部３１の第２結合突部３２が衝撃吸収部材１０の貫通孔１３に嵌挿されて互いの接合部３０ｂ、３２ｂが溶接されかつ第１保持部２１と第２保持部３１によって内周面１１及び外周面１２側から挟持されて衝撃吸収部材１０が取付プレート１７に強固に取付支持される。

一方、衝撃荷重が入力されたときには、取付プレート１７、延在部２７ａ、２７ｂと貫通孔１３に挿通する第１結合突部３０及び第２結合突部３２との間で貫通孔１３と端縁１０ａの端部１４が押し潰され、かつ第１結合突部３０及び第２結合突部３２に押圧される貫通孔周辺範囲１５が押し潰される。ここで、第１保持部２１及び第３保持部３１の側端縁２１ｃと３１ｃ、２１ｄと３1ｄから先端縁２１ｂ、３１ｂに亘って開放されることから、容易に離反して貫通孔周辺部分１５の変形が許容される。

図１０に示す連結部材５０は、上記図３（ａ）に示す連結部材２０と同様に、第１結合突部３０が形成された第１保持部２１及び第２結合突部３３が形成された第２保持部３１を備える。

第１保持部２１の第１取付突部３０を隔てた両側に、この第１取付突部３０の近傍から側端縁２１ｃ、２１ｄに沿って延在して基端縁２１ａに達する側部スリット５１ａ、５１ｂが開口し、側端縁２１ｃと側部スリット５１ａと間に延在して基端縁２１ａより突出する長尺の第１支持部５２ａが形成され、側縁２１ｄと側部スリット５１ｂとの間に延在して基端縁２１ａから突出する長尺の第１支持部５２ｂが形成される。この第１支持部５２ａ、５２ｂは折曲部２３ａ、２３ｂ及び側部延在部２７ａ、２７ｂを介在して折返部２５に連続する。

一方、第２保持部３１の基端縁３１ａの中央には、断面円弧状に湾曲して第１保持部３１から離反する方向に膨出する第２支持部５３を備え、第２支持部５３は長形の取付部２４を介在して折返部２５の中央部に連続する。

これら第１支持部５２ａ、５２ｂ及び第２支持部５３は、通常状態ではその形状を維持し、所定値以上の荷重が入力された際には、第２支持部５３及び折曲部２３ａ、２３ｂが互いに離反するよう潰れ変形すると共に第１支持部５２ａ、５２ｂ及び第２支持部５３はその軸方向に撓み変形可能である。また、側部スリット５１ａ、５１ｂによって分断された第１結合突部３０と基端縁２１ａによって区分された中央範囲２１Ａが容易に第２支持部３１側から離反するように湾曲変形する。

このように構成された連結部材４１は、通常状態では、第１保持部２１の第１結合突部３２及び第２保持部３１の第２結合突部３２が衝撃吸収部材１０の貫通孔１３に嵌挿されて互いの頂部となる接合部３０ｂ、３２ｂが溶接されかつ第１保持部２１と第２保持部３１によって内周面１１及び外周面１２側から挟持されて衝撃吸収部材１０が取付プレート１７の強固に取付支持される。

一方、衝撃荷重が入力されたときには、取付部２４と貫通孔１３に挿通する第１結合突部３０及び第２結合突部３２との間で貫通孔１３と端縁１０ａの端部１４が押し潰され、かつ第１結合突部３０及び第２結合突部３２に押圧される先端縁２１ｂ、３１ｂ側となる貫通孔周辺範囲１５が押し潰される。ここで、第２支持部５３及び折曲部２３ａ、２３ｂが互いに離反するよう潰れ変形すると共に、第１支持部５２ａ、５２ｂが第２支持部３１側から離反するように撓み変形すると共に、第１保持部２１及び第２保持部３１の側端縁２１ｃと３１ｃ、２１ｄと３1ｄから先端縁２１ｂ、３１ｂに亘って開放され、中央範囲２１Ａが容易に第２支持部３１側から離反するように湾曲変形して貫通孔周辺部分１５の変形が許容される。

次に、第１部材となるＣＦＲＰ製のルーフブレース８を第２部材となるサイドレール６に結合する例を図１１を参照して説明する。なお、連結部材は、上記各連結部材と実質同一である連結部材を使用することができるが、上記連結部材２０に相当する連結部材を例に説明する。

本実施の形態における連結部材は、上記連結部材２０と取付部２４にサイドレールに取り付けるためのボルト孔２４ａが穿設される以外、実質的構成が同一であり、詳細な説明は省略する。また、ルーフブレース８の側端縁８ａに沿って連結部材２０の第１取付突部３０及び第２取付突部３３が嵌入する一対の貫通孔１３が穿設される。

先ず、連結部材装着工程において、図１１（ａ）に示すように、ルーフブレース８の端縁８ａと連結部材２０の第１保持部２１及び第２保持部３１の先端縁２１ｂ、３１ｂを対向させて位置決め、第１保持部２１と第２保持部３１との間にルーフブレース８の端縁８ａ側から挿入して第１保持部２１に形成された第１結合突部３０を貫通孔１３に挿入して第１保持部２１をルーフブレース７に下面に重ね、かつ第２保持部３１に形成された第２結合突部３２を貫通孔１３に挿入して第２保持部３１を上面に重ねて第１保持部２１と第２保持部３１によりルーフブレース８が両面から挟持されて確実に連結部材２０がルーフブレース８に取り付けられる。

続いて、連結部材固定工程において、図１１（ｂ）に示すように、ルーフブレース８に装着されて貫通孔１３に嵌挿されて当接する第１結合突部３０の接合部３０ｂと第２結合突部３２の接合部３２ｂをスポット溶接装置の上下一対の電極１０１、１０２により所定の加圧力で挟持し、通電して溶接する。

このスポット溶接は、２枚の鋼板が直接スポット溶接されることから、その接合は確実になり、貫通孔１３に互いに結合された第１結合突部３０及び第２結合突部３２が嵌入して第１保持部２１と第２保持部３１に挟持されるルーフブレース８の結合も強固になる。

各貫通孔１３に対応して連結部材２０が取り付けられたルーフブレース８は、次の取付工程において、図１１（ｃ）に示すように、ルーフブレース８の端部に設けられた各連結部材２０の取付部２４をサイドレール６上に重ね、取付部２４のボルト孔２４ａボルト６１を挿入してサイドレール８の予め設けられたナットに螺合することで取り付けられる。

このような構成において、ルーフブレース８に所定値を超える衝撃荷重が入力されたときには、側部延在部２７ａ、２７ｂと貫通孔１３に挿通する第１結合突部３０及び第２結合突部３２との間で貫通孔１３と端縁１０ａの端部１４が押し潰される。ここで、折曲部２２及び折曲部２８ａ、２８ｂが互いに離反するよう湾曲変形すると共に、第１支持部２２及び第２支持部２９ａ、２９ｂが互いに離反して膨出変形して第１保持部２１の基端縁２１ａ及び第２保持部３１の基端縁３１ａ側が離反して端部１４の変形が許容される。

また、第１結合突部３０及び第２結合突部３２に押圧される先端縁２１ｂ、３１ｂ側となる貫通孔１３の周辺部分１５が押し潰される。ここで、第１保持部２１及び第２保持部３１の側縁から先端縁２１ｂ、３１ｂに亘って開放されることから、容易に離反して貫通孔周辺部分１５の変形が許容される。

また、衝撃荷重が作用した際に、第１結合突部３０及び第２結合突部３２が挿入される貫通孔１３の近傍や第１保持部２１及び第２保持部３１によって挟持される取付範囲に応力が集中することなくルーフブレース８の破損等が回避される。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、上記実施の形態では、ＣＦＲＰ製の衝撃吸収材１０及びルールブレース８を鉄系金属、すなわち鋼材によって形成された取付部材２０等を用いて連結する例を説明したが、衝撃吸収材１０及びルーフブレース８は、ＣＦＲＰ製に限らず他の材料、例えば鋼材やアルミニウム系合金等の金属材料や、合成樹脂材等適宜変更することができる。

また、上記実施の形態では、第１支持部２１の第１取付突部３０の接合部３０ｂと第２支持部３１の第２取付突部３２の接合部３２ｂとをスポット溶接により接合したが、スポット溶接に代えて第１取付突部３０の接合部３０ｂと第２取付突部３２の接合部３２ｂとをボルト結合することもできる。更に第１支持部材２１の第１取付突部３０或いは第２支持部３１の第２取付突部３２の一方を省略して第１支持部２１或いは第２支持部３１を平坦にすることで構成の簡素化を図ることができる。

また、上記実施の形態では、取付部プレート１７と取付部２４をスポット溶接により接合したが、取付部２４ではなく、側部延在部２７a、２７bをスポット溶接により接合することもできる。また、取付部２４、側部延在部２７a、２７bをそれぞれスポット溶接により接合することもできる。

また、図７、図９、図１０等に示す連結部材においても第１支持部２１及び第２支持部３１に基端側スリットや先端側スリットを配設することができる。

更に、上記衝撃部材及びルーフブレースの接合に限らず、他の部材の接合に適用することができる。

６ サイドレール（第２部材）
８ ルーフブレース（第１部材）
１０ 衝撃吸収部材（第１部材）
１３ 貫通孔
１５ 貫通孔周辺部分
１７ 取付プレート（第２部材）
２０ 連結部材
２１ 第１保持部
２１ａ 基端縁
２１ｂ 先端縁
２１ｃ、２１ｄ 側端縁
２２ 第１支持部
２３ａ、２３ｂ 折曲部
２４ 取付部
２５ 折返部
２７ａ、２７ｂ 側部延在部
２８ａ、２８ｂ 折曲部
２９ａ、２９ｂ 第２支持部
３０ 第１結合突部
３１ 第２保持部
３１ａ 基端縁
３１ｂ 先端縁
３１ｃ、３１ｄ 側端縁
３２ 第２結合突部
４０、４１、４５、５０ 連結部材
４２ａ、４３ａ 基端側スリット
４２ｂ、４３ｂ 先端側スリット
４６ａ、４６ｂ 第１支持部
４７ 第２支持部
５１ａ、５１ｂ 側部スリット
５２ａ、５２ｂ 第１支持部
５３ 第１支持部

Claims (7)

1. 連結部材を介在して第１部材と第２部材とを接合する部材接合構造において、
   前記第１部材は貫通孔を有し、
   前記連結部材は、
   対向して前記第１部材を挟持する、基端縁から先端縁に連続すると共に側端縁を有する板状の第１保持部及び第２保持部と、
   前記第１保持部及び第２保持部の少なくとも一方に前記各端縁から離れて設けられて前記貫通孔に嵌挿して他方の保持部に接合する結合突部と、
   前記第２部材に取り付け可能な取付部と、
   前記第１保持部の基端縁と前記取付部とを連結する第１支持部と、
   前記第２保持部の基端縁と前記取付部とを連結すると第２支持部とを備えた、ことを特徴とすることを特徴とする部材接合構造。
2. 前記連結部材は、
   前記対向して少なくとも一方に前記結合突起が形成された第１保持部及び第２保持部と、
   該第１保持部の基端縁に延設する第１支持部と、
   該第１支持部に折曲部を介在して延設された前記取付部と、
   前記第２保持部の基端縁に延設されて折曲部を介在して前記取付部に連結される第２支持部とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の部材接合構造。
3. 前記連結部材は、
   前記対向して少なくとも一方に前記結合突起が形成された第１保持部及び第２保持部と、
   該第１保持部の基端縁に延設する前記第１支持部と、
   該第１支持部に折曲部を介して前記第２保持部と離反する方向に延設された前記取付部と、
   該取付部に連続形成された折返部から前記取付部の両側に沿って延設する一対の側部延在部と、
   該両側部延在部にそれぞれ折曲部を介して延設されて前記第２保持部の基端縁に連続する一対の第２支持部とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の部材接合構造。
4. 前記各側部延在部が該延在方向において湾曲形成されたことを特徴とする請求項３に記載の部材接合構造。
5. 前記連結部材は、
   前記対向して少なくとも一方に前記結合突起が形成された第１保持部及び第２保持部と、
   該第１保持部の基端縁両端にそれぞれ階段状に延設された一対の前記第１支持部と、
   該各第１支持部と折曲部を介して前記第２保持部と離反する方向に延設された一対の側部延在部と、
   該両側部延在部に連続形成された折返部から前記両側部延在部に沿って延在する前記取付部と
   該取付部と折曲部を介して階段状に延設されて前記第２保持部の基端縁に連続する前記第２支持部とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の部材接合構造。
6. 前記連結部材は、
   前記対向して少なくとも一方に前記結合突起が形成された第１保持部及び第２保持部と、
   該第１保持部両側端縁にそれぞれ沿って形成された側部スリットによって分断されて前記両側端縁に沿って延在すると共に基端縁より突出する一対の第１支持部と、
   該各第１支持部に折曲部を介して前記第２保持部と離反する方向に延設された一対の側部延在部と、
   該両側部延在部に連続形成された折返部から前記両側部延在部に沿って延在する前記取付部と
   該取付部に延設されて前記第２保持部の基端縁に連続する前記第２支持部とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の部材接合構造。
7. 前記第１保持部は、基端縁及び前端縁の少なくとも一方に沿って延在するスリットを備えたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の部材接合構造。

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