JP2016155463A

JP2016155463A - 連結部材

Info

Publication number: JP2016155463A
Application number: JP2015034743A
Authority: JP
Inventors: 新平近田; Shinpei Chikada
Original assignee: Toyoda Iron Works Co Ltd
Current assignee: Toyoda Iron Works Co Ltd
Priority date: 2015-02-25
Filing date: 2015-02-25
Publication date: 2016-09-01
Also published as: US20160244102A1

Abstract

【課題】自動車の骨格部材を互いに連結する分岐部分をより強固に固定できる連結部材を提供すること。【解決手段】連結部材５１の第１及び第２カバー部５３，５５は、カウルサイド１１とロアメンバ１９とが接合される分岐部分において、分岐の内側部分である溝部２３に挿入される凹部５６によって互いに接続されている。凹部５６は、第１カバー部５３における溝部２３側の側縁部５３Ａと、第２カバー部５５の溝部２３側の側縁部５５Ａとを互いに接続する。連結部材５１は、第１及び第２カバー部５３，５５を接続する凹部５６によって、溝部２３の開口を閉塞している。【選択図】図２

Description

本発明は、自動車の骨格に用いられる部材を連結する連結部材に関する。

従来、自動車の車両前部の骨格構造として、カウルサイドとフロントサイドメンバとを連結する技術が開示されている（特許文献１など）。特許文献１に開示された骨格構造では、車体前部の下部において前後方向に延在するフロントサイドメンバと、フロントピラーから前方に向かって突出するカウルサイドとを連結させる板金製結合体が設けられている。この種の自動車の骨格構造では、例えば、車両前部に物が衝突し、その衝撃がフロントサイドメンバに加わった場合に、加えられた衝撃を速やかに他の骨格部材（カウルサイドなど）に伝搬させるために、複数の部材が多様に分岐した構造が採用されている。

例えば、図１１に示すように、カウルサイド１０１は、フロントサイドメンバ２０１の上面２０３，２０５に対して溶接によって接合されている。上面２０５は、上面２０３に対して所定の角度をなして屈曲している。なお、図中の「×」印は、スポット溶接の溶接部位を例示したものである。カウルサイド１０１の先端部分には、フランジ部１０３，１０５が設けられており、このフランジ部１０３，１０５がフロントサイドメンバ２０１の上面２０３，２０５のそれぞれにスポット溶接にて接合されている。カウルサイド１０１は、例えば、金属板材を略コ字状に曲げ加工して成形したものであり、第１側板１０７の先端にフランジ部１０３が形成され、第１側板１０７に対して直交する第２側板１０９の先端にフランジ部１０５が形成されている。フランジ部１０３とフランジ部１０５との間には、切欠き部１１１が形成されている。この切欠き部１１１は、例えば、カウルサイド１０１を曲げ成形して第１側板１０７に対して第２側板１０９を屈曲させた後に、さらにその先端を曲げ成形してフランジ部１０３，１０５を成形する際に、当該フランジ部１０３，１０５の間に変形や亀裂が入るのを防止するなどの成形性を考慮して形成される切り欠き部分である。

特開２０１０−６４６３８号公報

例えば、図中の矢印３０１に示すように、車両の前方から後方に向かった荷重が加わり、フロントサイドメンバ２０１からカウルサイド１０１に衝撃が伝搬する際に、切欠き部１１１の周辺、特に、フランジ部１０３，１０５が交わる切欠き部１１１の付け根部分１１１Ａに集中的に力が加わる。その結果、切欠き部１１１に変形や亀裂が生じ、ひいては、カウルサイド１０１とフロントサイドメンバ２０１とが分離してしまう虞がある。

本願に開示される技術は、上記の課題に鑑み提案されたものである。自動車の骨格部材を互いに連結する分岐部分をより強固に固定できる連結部材を提供することを目的とする。

本発明の一側面に係る連結部材は、第１方向に延在する第１部材と、第１方向とは異なる第２方向に延在する第２部材とを連結する自動車骨格の連結部材であって、第１部材を覆う第１カバー部と、第２部材を覆う第２カバー部と、第１部材と第２部材とが連結される分岐部分において、第１及び第２部材の各々に挟まれた分岐の内側部分に挿入され、第１カバー部に設けられ第１部材の幅方向において分岐の内側となる位置に設けられた第１側縁部と、第２カバー部に設けられ第２部材の幅方向において分岐の内側となる位置に設けられた第２側縁部との２つの側縁部を互いに接続する凹部と、を備えることを特徴とする。

当該連結部材は、第１部材を第１カバー部で覆い、第２部材を第２カバー部で覆った状態で、当該第１及び第２部材を連結する。第１及び第２カバー部は、分岐部分において、分岐の内側部分に挿入される凹部によって接続される。凹部は、第１カバー部における分岐の内側部分となる第１側縁部と、第２カバー部における分岐の内側部分となる第２側縁部とを互いに接続する。このような構成では、まず、第１部材と第２部材とは、連結部材によって連結されるため、従来のような第１及び第２部材のいずれか（例えば、カウルサイド）に切り欠き部が設けられたフランジ部を設ける必要がなくなる。さらに、この連結部材では、分岐の内側部分において第１及び第２カバー部を接続する凹部によって、従来構成の切り欠き部に相当する部分を閉塞等することが可能となる。これにより、例えば、衝撃等により第１カバー部に対し、第２カバー部から離間する方向への荷重が加わっても、第１カバー部の第１側縁部から第２カバー部の第２側縁部に向かって加わった衝撃が凹部を介して伝達等されるため、第１カバー部と第２カバー部とが交わる一点に、加わった荷重が集中して付加されることがない。このため、分岐部分の変形、亀裂、引いては、第１部材と第２部材とが分離してしまう事態を防止することが可能となる。つまり、第１部材と第２部材とを連結部材によって、より強固に固定することが可能となる。

また、本発明の他の側面に係る連結部材は、請求項１に記載の連結部材であって、凹部は、平板状に形成され第１及び第２部材の少なくとも一方に接合される底部を有することを特徴とする。

当該連結部材において、凹部は、第１及び第２部材の少なくとも一方に、底部によって接合される。例えば、平板状の底部に合わせて、第１部材に固定板部を設ければ、第１部材の固定板部と、凹部の底部とを重ね合わせてスポット溶接により接合することが可能となる。これにより、凹部を、第１部材や第２部材に対して接合し易くなる。換言すれば、連結部材によって、第１部材と第２部材とを容易且つ強固に固定すること可能となる。

また、本発明の他の側面に係る連結部材は、請求項１に記載の連結部材であって、凹部は、分岐の根元側から枝側に向かうに従って、分岐の内側部分における深さ方向に向かって徐々に傾斜する傾斜部を有することを特徴とする。

当該連結部材では、プレス加工による成形が容易となる。例えば、傾斜部の形状に合わせた上型を使って、下型の上に載置された金属板材の一部をプレス加工することで、第１カバー部と、第２カバー部とに連続して形成された凹部を容易に成形することが可能となる。これにより、第１部材と第２部材とをより強固に連結できる連結部材を製造するためのコストを抑えることが可能となる。

また、本発明の他の側面に係る連結部材は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の連結部材であって、第１カバー部と接続され、分岐の外側部分において、第１部材の外周部を覆う第１外壁部と、第２カバー部と接続され、分岐の外側部分において、第２部材の外周部を覆う第２外壁部と、を有することを特徴とする。

当該連結部材は、第１及び第２部材の各々の外周部を覆う第１及び第２外壁部が設けられる。このため、例えば、第１及び第２外壁部の各々を外周部に溶接等により接合することで、連結部材を第１及び第２部材に対してより強固に固定することが可能となる。換言すれば、第１及び第２部材は、第１及び第２外壁部によって、より強固に連結される。

また、本発明の他の側面に係る連結部材は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の連結部材であって、１枚の扇形の金属板材に対し、円弧状をなす部分を固定しない状態において、その一部をプレス加工により凹設することによって、第１カバー部と、第２カバー部とを接続する凹部が成形されることを特徴とする。

カウルサイドやフロントサイドメンバのような車両の骨格部材が連結される部分は、分岐部分のなす角度が様々で有り、例えば、鋭角となる場合も少なくない。この場合、鋭角をなす第１部材と第２部材とを連結する連結部材には、分岐部分により深く挿入される凹部を設けようとすると、当該凹部の角度が急峻となる。例えば、連結部材をプレス加工にて成形する際には、金属板材を下型等に固定した状態で、その一部分を伸ばして急峻な凹部を絞り成形等で加工する必要があるが、この成形は容易ではない。そこで、当該連結部材のプレス加工では、１枚の扇形の金属板材に対し、円弧状をなす部分を固定しない状態において、その一部をプレス加工により凹設する。この成形方法では、金属板材は、凹設される部分に向かって引っ張られるようにして移動し、且つ、プレス加工によって凹設される部分が伸びながら所望の深さの凹部が成形される。これにより、急峻な角度の凹部を精度よく製造することが可能となり、例えば、鋭角の分岐部分をなす第１及び第２部材を連結部材によって強固に固定できる。ここで、例えば、溶接等によって凹部を第１及び第２カバー部に接合することも考えられるが、このような構造では、溶接等によって接合された部分の強度が弱くなる傾向がある。これに対し、当該連結部材では、１枚の金属板材によって、第１カバー部、第２カバー部、及び凹部を一体的に成形することが可能となるため、第１及び第２カバー部と凹部とがより強固に接合される。

本願に開示される技術によれば、自動車の骨格部材を互いに連結する分岐部分をより強固に固定できる連結部材を提供することができる。

第１実施形態の連結部材によって骨格部材が連結された車両の車両前部の骨格構造の一部を示す斜視図である。図１における連結部材が設けられた部分を拡大した拡大図である。図２におけるＡ−Ａ線で切断した断面を矢印方向から見た断面図である。第１実施形態の別例における接合の状態を説明するための図３に対応する断面図である。第２実施形態における連結部材が設けられた部分を拡大した拡大図である。図５におけるＢ−Ｂ線で切断した断面を矢印方向から見た断面図である。連結部材の製造方法を説明するための金属板材の平面図である。連結部材の製造方法を説明するためのプレス加工の状態を示す斜視図である。連結部材の製造方法を説明するためのプレス加工の状態を示す斜視図である。連結部材の製造方法を説明するための斜視図である。比較例の車両の骨格部材の接合の状態を説明するための斜視図である。

＜第１実施形態＞
以下、本発明に係る連結部材を適用する自動車の骨格構造の一例として、車両前部の構造に適用した場合について説明する。図１は、第１実施形態に係る車両１０の前部構造における骨格の一部を示している。図中に示す前後方向は車両の進行方向を示している。また、左右方向は、前方に向かって進行する車両１０の車幅方向を示している。従って、図１は、車両前部における車幅方向の左側における骨格の一部を示している。

図１に示すように、車両１０は、カウルサイド１１、フロントサイドメンバ１２等を備えている。カウルサイド１１は、車両１０の前部の上側において、前後方向に向かって延在して設けられている。カウルサイド１１の前端部１１Ａは、車両幅方向（図中では右方向）に湾曲し、その湾曲部分においてアッパフレーム１３と接合されている。アッパフレーム１３は、車両１０の前部の上部において、車両幅方向に向かって延在して設けられている。アッパフレーム１３は、車両幅方向の端部１３Ａがカウルサイド１１の前端部１１Ａと接合されている。

カウルサイド１１の後端部１１Ｂは、フロントピラー１５に接合されている。フロントピラー１５は、ルーフから前下方に延びるフロントピラーアッパー１５Ａと、フロントピラーアッパー１５Ａの前端から下方に延びてサイドシル１７の前端部１７Ａに連なるフロントピラーロア１５Ｂとで構成される。カウルサイド１１の後端部１１Ｂは、フロントピラーアッパー１５Ａの前端であり、フロントピラーロア１５Ｂの上端となる部分に接合されている。従って、カウルサイド１１は、フロントピラー１５の上下方向における中途部分から前方に向かって突出して設けられている。

また、フロントサイドメンバ１２は、車両１０の前部の下側において、前後方向に向かって延在して設けられている。フロントサイドメンバ１２の前端部１２Ａは、ロアメンバ１９に接合されている。ロアメンバ１９は、カウルサイド１１とフロントサイドメンバ１２とを連結する部材である。ロアメンバ１９は、フロントサイドメンバ１２に対して車両幅方向における外側に設けられ、車両１０の上下方向に向かって延在している。フロントサイドメンバ１２の前端部１２Ａは、当該前端部１２Ａに対して車幅方向の外側に位置するロアメンバ１９の下端部１９Ａに接合されている。

また、フロントサイドメンバ１２の後端部１２Ｂは、アウトトリガ２１に接合されている。アウトトリガ２１は、車両下部において車幅方向に向かって延在して設けられ、車幅方向の両端の各々がサイドシル１７の内側部分に接合されている。

ロアメンバ１９の上端部１９Ｂは、車両１０の前後方向に延在するカウルサイド１１の中途部１１Ｃと接合されている。上端部１９Ｂは、中途部１１Ｃの下側部分に連結されている。カウルサイド１１とロアメンバ１９の連結部分には、連結部材５１が設けられている。カウルサイド１１とロアメンバ１９が連結部材５１によって連結されている部分は、車両１０の幅方向の外側から見た場合に、略Ｙ字形状をなしている。

上記したカウルサイド１１等の車両の骨格部材は、例えば、金属板材をプレス加工して成形されており、車両幅方向の内側及び外側の何れか一方の側壁を無くして開口した有底の箱形状をなしている（図３参照）。なお、カウルサイド１１等は、車両上下方向に位置する上壁や下壁を無くして開口した有底の箱形状でもよく、あるいは車両後方側の後壁を省略した形状でもよい。また、カウルサイド１１等は、例えば直方体の四角形の箱形状でもよい。また、カウルサイド１１等は、中空構造でなくともよく、内部が密に形成された部材でもよい。また、カウルサイド１１等は、断面が多角形等の角筒形状でもよく、円形や楕円形等の円筒形状でもでもよい。

ここで、上記した構成の車両１０の骨格構造では、例えば、図１の矢印２４で示すように、車両前方から衝突などによる衝撃が加わった場合に、加わった衝撃を、図１の矢印２５で示すように、カウルサイド１１やフロントサイドメンバ１２等に分散させながら伝達、吸収等する。車両１０は、加えられた衝撃の大きさによっては、フロントピラー１５やサイドシル１７まで衝撃を拡散させて高効率で衝撃を吸収する構造となっている。このため、加えられた衝撃を確実に伝達及び分散するために、連結部材５１のような連結部分を固定する部材が重要となってくる。

次に、連結部材５１の詳細な構造について図２を参照しつつ説明する。図２は、図１における連結部材５１が設けられた部分を拡大して示している。なお、図２中の「×」印は、スポット溶接の溶接部位を例示したものである。なお、カウルサイド１１、ロアメンバ１９、及び連結部材５１の接合は、溶接に限らず、かしめ等によって実施してもよい。

カウルサイド１１は、車幅方向の内側の側壁を無くして開口しており、上下方向において互いに対向する上壁３１及び下壁３３と、車幅方向の外側に設けられた側壁３５とを有する有底の箱形状をなしている。同様に、ロアメンバ１９は、車幅方向の内側の側壁を無くして開口しており、上下方向において互いに対向する上壁４１及び下壁４３と、車幅方向の外側に設けられた側壁４５とを有する有底の箱形状をなしている。

カウルサイド１１とロアメンバ１９との各々で挟まれた略Ｙ字形状の分岐の内側部分は、前方側の分岐が広がった部分から後方側の分岐の交点６０に向かうに従って、カウルサイド１１の下壁３３と、ロアメンバ１９の上壁４１との上下方向における距離が徐々に短くなっていく溝部２３を構成している。ロアメンバ１９の上端部１９Ｂは、車両後方側の後壁が開口しており、幅方向に切断した断面が略コ字状をなす端部４７がカウルサイド１１の下壁３３に接する状態で固定されている。なお、ロアメンバ１９は、上端部１９Ｂの端部４７を、カウルサイド１１の下壁３３に接する状態ではなく、下壁３３との間に所定の間隔を設けて固定される構成でもよい。下壁３３は、交点６０から後方に向かって、上端部１９Ｂの端部４７の形状に沿って下方側に傾斜した形状をなしている。また、下壁３３は、端部４７と連結される部分よりもさらに後方では、上壁３１と略平行となるように車両の後方側に向かって形成されている。従って、カウルサイド１１は、交点６０から端部４７が下壁３３に接している部分において上下方向の幅が大きく、即ち、一部が太くなっている。

連結部材５１は、カウルサイド１１及びロアメンバ１９が略Ｙ字形状に分岐する部分を覆う形状をなしており、分岐部分において、カウルサイド１１の側壁３５を覆う第１カバー部５３と、ロアメンバ１９の側壁４５を覆う第２カバー部５５とが設けられている。第１カバー部５３と第２カバー部５５とは、分岐の内側部分である溝部２３において、凹部５６によって接続されている。凹部５６は、溝部２３の形状に沿って形成されている。連結部材５１は、例えば１枚の金属板材をプレス加工することによって成形されており、第１カバー部５３、第２カバー部５５及び凹部５６が一体的に形成されている。第２カバー部５５は、ロアメンバ１９の端部４７がカウルサイド１１の下壁３３に接する部分において、第１カバー部５３に連なっている。第１カバー部５３は、前後方向における端部部分において、側壁３５に対してスポット溶接にて接合されている。また、第２カバー部５５は、前後方向における前方側の端部において、側壁４５に対してスポット溶接にて接合されている。

凹部５６は、第１内壁部５７と、第２内壁部５９と、底部６１とを備えている。第１内壁部５７は、第１カバー部５３の下端部、換言すれば、カウルサイド１１の幅方向（太さ方向）において分岐の内側部分となる位置に設けられた第１カバー部５３の側縁部５３Ａから連続して形成され、車両幅方向の右側に向かって形成されている。側縁部５３Ａは、カウルサイド１１における側壁３５と下壁３３とで構成される角部に沿って形成されている。第１内壁部５７は、溝部２３におけるカウルサイド１１の下壁３３の全面を覆うように、当該下壁３３に沿って形成されている。

同様に、第２内壁部５９は、第２カバー部５５の上端部、換言すれば、ロアメンバ１９の幅方向（太さ方向）において分岐の内側部分となる位置に設けられた第２カバー部５５の側縁部５５Ａから連続して形成され、車両幅方向の右側に向かって形成されている。側縁部５５Ａは、ロアメンバ１９における側壁４５と上壁４１とで構成される角部に沿って形成されている。第２内壁部５９は、溝部２３におけるロアメンバ１９の上壁４１の全面を覆うように、当該上壁４１に沿って形成されている。

底部６１は、溝部２３における車両幅方向の右側の開口を閉塞するように設けられている。換言すれば、底部６１は、図２における溝部２３の奥側（溝の最も深い位置）に設けられ、第１内壁部５７と第２内壁部５９とを接続している。底部６１は、第１内壁部５７と第２内壁部５９との各々の端部から連続して形成されており、車両幅方向から見た形状が略三角形状をなしている。このように、溝部２３に挿入された凹部５６は、第１内壁部５７、第２内壁部５９及び底部６１によって、第１カバー部５３の側縁部５３Ａと、第２カバー部５５の側縁部５５Ａとを互いに接続するように形成されている。

カウルサイド１１の下壁３３には、底部６１の形状に合わせて固定板部３３Ａが形成されている。固定板部３３Ａは、下壁３３における車両幅方向の右側の端部から下方に向かって屈曲して形成されている。また、ロアメンバ１９の上壁４１には、底部６１の形状に合わせて固定板部４１Ａが形成されている。固定板部４１Ａは、上壁４１における車両幅方向の右側の端部から上方に向かって屈曲して形成されている。固定板部３３Ａと固定板部４１Ａとは、底部６１に重なるようにして設けられており、底部６１に対してスポット溶接にて接合されている。

また、連結部材５１は、カウルサイド１１の上壁３１を覆う第１外壁部６３と、ロアメンバ１９の下壁４３を覆う第２外壁部６５（図３参照）とを有する。図３は、図２におけるＡ−Ａ線で切断した断面を矢印方向から見た状態を示している。図２及び図３に示すように、第１外壁部６３は、第１カバー部５３の上端側となる側縁部５３Ｂから連続して形成され、車両幅方向の右側に向かって形成されている。側縁部５３Ｂは、カウルサイド１１における側壁３５と上壁３１とで構成される角部に沿って形成されている。第１外壁部６３は、カウルサイド１１の上壁３１の全面を覆うように、当該上壁３１に沿って形成されている。

上壁３１には、車両幅方向の右側において、上方に向かって屈曲したフランジ部３１Ａが形成されている。フランジ部３１Ａは、所定の幅で前後方向に向かって形成されている。また、第１外壁部６３には、上壁３１のフランジ部３１Ａの形状に合わせてフランジ部６３Ａが設けられている。図２に示すように、上壁３１のフランジ部３１Ａと、第１外壁部６３のフランジ部６３Ａとは、スポット溶接にて接合されている。

また、第２外壁部６５は、第２カバー部５５の下端側となる側縁部５５Ｂから連続して形成され、車両幅方向の右側に向かって形成されている。側縁部５５Ｂは、ロアメンバ１９における側壁４５と下壁４３とで構成される角部に沿って形成されている。第２外壁部６５は、ロアメンバ１９の下壁４３の全面を覆うように、当該下壁４３に沿って形成されている。

また、下壁４３には、車両幅方向の右側において、下方に向かって屈曲したフランジ部４３Ａが形成されている。フランジ部４３Ａは、所定の幅で前後方向に向かって形成されている。また、第２外壁部６５には、下壁４３のフランジ部４３Ａの形状に合わせてフランジ部６５Ａが設けられている。下壁４３のフランジ部４３Ａと、第２外壁部６５のフランジ部６５Ａとは、スポット溶接にて接合されている。

第１実施形態の連結部材５１は、図３に示すように、分岐部分においてカウルサイド１１及びロアメンバ１９の形状に沿うようにして形成されており、第１カバー部５３、フランジ部６３Ａや底部６１等の各部位がカウルサイド１１及びロアメンバ１９に対して接合されている。接合された連結部材５１は、カウルサイド１１及びロアメンバ１９の外周面（側壁３５等）に密着した状態で固定されている。

因みに、カウルサイド１１は、第１部材の一例である。ロアメンバ１９は、第２部材の一例である。側縁部５３Ａは、第１側縁部の一例である。側縁部５５Ａは、第２側縁部の一例である。

以上、上記した第１実施形態によれば、以下の効果を奏する。
第１及び第２カバー部５３，５５は、カウルサイド１１とロアメンバ１９とが接合される分岐部分において、分岐の内側部分である溝部２３に挿入される凹部５６によって互いに接続されている。凹部５６は、第１カバー部５３における溝部２３側の側縁部５３Ａと、第２カバー部５５の溝部２３側の側縁部５５Ａとを互いに接続する。連結部材５１は、第１及び第２カバー部５３，５５を接続する凹部５６によって、溝部２３の開口を閉塞している。これにより、例えば、衝撃等により第１カバー部５３に対し、第２カバー部５５から離間する方向（例えば車両上方）への荷重が加わっても、第１カバー部５３の側縁部５３Ａから第２カバー部５５の側縁部５５Ａに向かって加わった衝撃が凹部５６を介して伝達されるため、第１及び第２カバー部５３，５５が交わる交点６０に、加わった荷重が集中して付加されることがない。このため、分岐部分の変形、亀裂、引いては、カウルサイド１１とロアメンバ１９とが分離してしまう事態を防止することが可能となる。

また、凹部５６の底部６１は、溝部２３の開口を閉塞する平板状に形成され、第１内壁部５７と第２内壁部５９とを接続している。カウルサイド１１の下壁３３には、底部６１の形状に合わせて固定板部３３Ａが形成されている。また、ロアメンバ１９の上壁４１には、底部６１の形状に合わせて固定板部４１Ａが形成されている。そして、固定板部３３Ａと固定板部４１Ａとは、底部６１に重なるようにしてスポット溶接にて接合されている。このような構成では、平板状の底部６１によって、カウルサイド１１とロアメンバ１９とを容易且つ強固に固定することが可能となる。

また、連結部材５１は、カウルサイド１１の上壁３１を覆う第１外壁部６３と、ロアメンバ１９の下壁４３を覆う第２外壁部６５とを有する。上壁３１のフランジ部３１Ａと、第１外壁部６３のフランジ部６３Ａとは、スポット溶接にて接合されている。また、下壁４３のフランジ部４３Ａと、第２外壁部６５のフランジ部６５Ａとは、スポット溶接にて接合されている。これにより、連結部材５１は、第１及び第２外壁部６３，６５によって、カウルサイド１１とロアメンバ１９とをより強固に固定することが可能となる。

以上、第１実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上述した第１実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。
例えば、上記第１実施形態において、図３に示すように、下壁３３の固定板部３３Ａと、上壁４１の固定板部４１Ａとを、互いに重なるようにして設けたが、これに限らず、例えば、図４に示すように、底部６１は、固定板部３３Ａと、固定板部４１Ａとが別々の位置で接合される構成でもよい。図４に示す構成では、固定板部３３Ａは、ロアメンバ１９側に突出する幅が、第１実施形態のものに比べて小さくなっている。同様に、固定板部４１Ａは、カウルサイド１１側に突出する幅が、第１実施形態のものに比べて短くなっている。固定板部３３Ａと固定板部４１Ａとの間には、隙間が設けられている。このような構成であっても、第１実施形態と同様に、カウルサイド１１とロアメンバ１９をより強固に固定することが可能となる。

＜第２実施形態＞
次に、上記した第１実施形態とは異なる構成の第２実施形態について説明する。第１実施形態では、凹部５６を、第１内壁部５７が下壁３３に沿って形成され、第２内壁部５９が上壁４１に沿って形成された構成としたが、これに限定されない。例えば、図５に示すように、凹部７１を湾曲した形状としてもよい。図５は、第２実施形態における連結部材７０が設けられた部分を拡大した図である。図６は、図５におけるＢ−Ｂ線で切断した断面を矢印方向から見た状態を示している。なお、以下の説明では、第１実施形態と同様の構成については、同様の符号を付し、その説明を適宜省略する。

図５及び図６に示すように、凹部７１は、分岐の根元である交点６０から枝側である車両前方側に向かうに従って、分岐の内側部分である溝部２３の深さ方向に向かって、徐々に傾斜する傾斜部７３が形成されている。ここでいう深さ方向とは、図５に示す場合では、車両幅方向の右側に向かう方向であり、図６に示す場合では、図中の下方に向かう方向である。凹部７１の第１及び第２内壁部５７，５９は、この傾斜部７３を間に挟んで連続して一体的に形成されている。凹部７１は、Ｂ−Ｂ線で切断した断面が略Ｕ字形状をなしている（図６参照）。第１内壁部５７は、第１カバー部５３の側縁部５３Ａから傾斜部７３に向かって傾斜しており、第１実施形態とは異なり、カウルサイド１１の下壁３３とは離間した部分が設けられている。同様に、第２内壁部５９は、第２カバー部５５の側縁部５５Ａから傾斜部７３に向かって傾斜しており、ロアメンバ１９の上壁４１とは離間した部分が設けられている。詳細については後述するが、この連結部材７０では、第１実施形態の連結部材５１に比べてプレス加工が容易となる。

次に、第１実施形態の連結部材５１及び図５に示した第２実施形態の連結部材７０の製造方法の一例について、図７〜図１０を参照して説明する。例えば、図７に示す扇形の金属板材８１に対してプレス加工を施すことによって連結部材７０を成形する製造工程について説明する。図７に示すように、金属板材８１は、平面視における形状が扇形となる扇部８３と、当該扇部８３の内周側に一体的に形成された矩形部８５とを有する。

図８に示すように、金属板材８１を図示しない下型の上に載置した状態で、円弧状をなす扇部８３の一部を、上型８７によってプレス加工する。図８に示す例では、上型８７を、扇部８３の円周の中央部分に押し当てている。上型８７は、図５に示す第２実施形態の連結部材７０の凹部７１の形状に合わせた凸形状をなしている。ここで、金属板材８１を上型８７にてプレス加工する際に、金属板材８１を固定しない方が好ましい場合がある。例えば、第１実施形態のカウルサイド１１とロアメンバ１９との分岐部分である溝部２３は、鋭角をなしており、この溝部２３内により深く挿入させる凹部７１を成形しようとすると、当該凹部７１の角度が急峻となる。そのため、プレス加工の際に、金属板材８１を下型に固定した状態で、凹部７１となる一部分だけを上型８７で伸ばして急峻な凹部７１を成形することは困難となる。そこで、当該製造方法では、金属板材８１の扇部８３を固定しない状態で、その扇部８３の一部を上型８７によりプレス加工する。この成形方法では、金属板材８１は、図８の矢印８８に示すように、扇部８３が上型８７によって凹設される円周の中央部分に向かって引っ張られるように移動する。このため、金属板材８１は、上型８７によって凹設される部分が伸びつつも、扇部８３が上型８７に引っ張られるように移動するため、下型に固定した状態で一部分だけを伸ばす場合に比べて金属板材８１に与える負荷が少なくなる。これにより、急峻な角度の凹部７１を精度よく製造することが可能となる。

図８に示すように、図５に示す第２実施形態の連結部材７０の凹部７１をプレス加工することは、扇部８３を固定しない方法により実現可能となる。しかしながら、第１実施形態の連結部材５１の凹部５６は、第１内壁部５７が下壁３３に沿って形成され、第２内壁部５９が上壁４１に沿って形成されているため、図５に示す連結部材７０の凹部７１に比べてより急峻な第１及び第２内壁部５７，５９を成形する必要が生じる。このため、鋭角の溝部２３のように急峻な凹部５６を製造することが困難な場合には、図９に示すように、一度、傾斜部７３を有する凹部７１を成形した金属板材８１に対して、再度プレス加工を施すことで、第１実施形態の凹部５６を成形することが考えられる。この製造方法では、第１実施形態の凹部５６を成形する場合、図５に示す凹部７１を成形する場合に比べて、プレス加工の工程が一工程分だけ増加する。換言すれば、図５に示す連結部材７０の製造は、連結部材５１の製造に比べてプレス加工の工程を削減でき、容易化が可能となると言える。なお、成形が可能であれば、金属板材８１に対する一度のプレス加工で凹部５６を有する連結部材５１を成形してもよいことは言うまでもない。また、凹部５６や凹部７１を、金属板材８１を下型に固定して行う絞り成形により成形してもよい。

図９に示すように、金属板材８１を図示しない下型の上に載置した状態で、扇部８３の凹部７１が形成された部分を、上型８９によってプレス加工する。上型８９は、第１実施形態の連結部材５１の凹部５６の形状に合わせた凸形状をなしている。このプレス加工においても、金属板材８１の扇部８３を、下型に対して固定しなくともよい。これにより、金属板材８１には、底部６１を有する凹部５６が成形される。そして、図９に示すプレス加工後の金属板材８１に対し、第１外壁部６３やフランジ部６３Ａに対応するプレス加工を施すことによって、図１０に示す連結部材５１を成形することができる。なお、第１外壁部６３やフランジ部６３Ａのプレス加工は、例えば、曲げ成形により行う。このようにして、第１実施形態の連結部材５１を製造することが可能となる。同様に、図８に示す凹部７１が形成された金属板材８１に対し、第１外壁部６３やフランジ部６３Ａに対応するプレス加工を施すことによって連結部材７０を成形することができる。

また、上記第１実施形態では、連結部材５１により連結する第１及び第２部材として、カウルサイド１１及びロアメンバ１９を例に説明したが、本願における連結部材は、他の連結部分にも適用可能である。即ち、車両前部の構造に係わらず、後部の構造など、車両の骨格の様々な分岐部分の連結に連結部材５１を適用することが可能である。
また、上記第１実施形態では、連結部材５１を、分岐部分の溝部２３に挿入する凹部５６を備える構成としたが、これに限らない。例えば、本願における連結部材は、カウルサイド１１とロアメンバ１９との分岐部分の全体を覆うだけの形状でもよい。より具体的には、連結部材５１は、凹部５６、第１外壁部６３、及び第２外壁部６５を設けずに、第１及び第２カバー部５３，５５が一枚の板状に形成された構成でもよい。そして、第１及び第２カバー部５３，５５を、カウルサイド１１の側壁３５やロアメンバ１９の側壁４５に溶接等により接合する。このような構成であっても、図１１に示すような切欠き部１１１を間に設けたフランジ部１０３，１０５を必要とせず、２つの部材を接合することが可能となる。
また、上記第１実施形態において、図１１に示すような切欠き部１１１を間に設けたフランジ部１０３，１０５を用いて２つの部材（カウルサイド１１とロアメンバ１９など）を接合した上に、さらに連結部材５１によって接合してもよい。これにより、切欠き部１１１における亀裂等を連結部材５１によって抑えながら、カウルサイド１１とロアメンバ１９とをより強固に固定することが可能となる。

また、上記各実施形態において、第１及び第２カバー部５３，５５は、凹部５６のみで接続された構成でもよい。より具体的には、上記各実施形態では、第２カバー部５５は、ロアメンバ１９の端部４７がカウルサイド１１の下壁３３に接する部分において、第１カバー部５３に連なって一体的に成形されていたが、この部分が切断された構成でもよい。この場合、例えば、第１及び第２カバー部５３，５５の各々は、車両上下方向においてそれぞれ配置され、上下方向の間に設けた凹部５６によって互いに連結され一体的に成形される。

１０車両
１１カウルサイド（第１部材）
１９ロアメンバ（第２部材）
５１連結部材
５３第１カバー部
５３Ａ側縁部（第１側縁部）
５５第２カバー部
５５Ａ側縁部（第２側縁部）
５６凹部
６１底部
６３第１外壁部
６５第２外壁部
７３傾斜部
８１金属板材

Claims

第１方向に延在する第１部材と、前記第１方向とは異なる第２方向に延在する第２部材とを連結する自動車骨格の連結部材であって、
前記第１部材を覆う第１カバー部と、
前記第２部材を覆う第２カバー部と、
前記第１部材と前記第２部材とが連結される分岐部分において、前記第１及び第２部材の各々に挟まれた分岐の内側部分に挿入され、前記第１カバー部に設けられ前記第１部材の幅方向において前記分岐の内側となる位置に設けられた第１側縁部と、前記第２カバー部に設けられ前記第２部材の幅方向において前記分岐の内側となる位置に設けられた第２側縁部との２つの側縁部を互いに接続する凹部と、を備えることを特徴とする連結部材。
前記凹部は、平板状に形成され前記第１及び第２部材の少なくとも一方に接合される底部を有することを特徴とする請求項１に記載の連結部材。
前記凹部は、分岐の根元側から枝側に向かうに従って、前記分岐の内側部分における深さ方向に向かって徐々に傾斜する傾斜部を有することを特徴とする請求項１に記載の連結部材。
前記第１カバー部と接続され、分岐の外側部分において、前記第１部材の外周部を覆う第１外壁部と、
前記第２カバー部と接続され、分岐の外側部分において、前記第２部材の外周部を覆う第２外壁部と、を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の連結部材。
１枚の扇形の金属板材に対し、円弧状をなす部分を固定しない状態において、その一部をプレス加工により凹設することによって、前記第１カバー部と、前記第２カバー部とを接続する前記凹部が成形されることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の連結部材。