JP2019089541A - 接合体および自動車用シートフレーム - Google Patents

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Abstract

【課題】板状の部材とパイプ状の部材とを簡易かつ強固に接合するとともに、軽量化することができる接合体および自動車用シートフレームを提供すること。【解決手段】外周に沿って複数の貫通孔が形成される薄板と、一部が薄板に接する基部と、基部の表面であって薄板と接する側の表面に対して突出し、貫通孔に挿通されている突出部とを有する第1部材と、薄板を介して基部と反対側に配置され、第1部材と同じ系統の材料からなる第2部材と、を備え、薄板は、第1部材および第2部材を構成する材料よりも比重の小さい材料からなり、第2部材と、突出部の基部に連なる側と反対側の端部とは、各々の一部が溶融固化して接合されており、第2部材と突出部との接合界面を中心とし、該接合界面に対して直交する方向の30%の範囲における接合後硬度差が、接合前硬度差に対して90%以下となっている。【選択図】図3

Description

本発明は、接合体および自動車用シートフレームに関するものである。
近年、自動車用途において各種部品の軽量化を目的として、鉄系材料のアルミニウム系材料への置き換えが検討されている。アルミニウム系材料は、軽量化に適する一方、すべてをアルミニウム系材料とすると、十分な製品強度を得ることは難しい。そこで、鉄系材料の一部をアルミニウム系材料へ置き換えることが検討されている。鉄系材料をアルミニウム系材料に置き換える際、鉄系材料とアルミニウム系材料との接合が必要となる。
鉄系材料とアルミニウム系材料とを溶接して接合する際、接合強度の低下を引き起こす金属間化合物の生成を抑制する技術が種々提案されている(例えば、特許文献1、2を参照)。特許文献1では、リベットをアルミニウム系材料にプレスすることによって、このリベットの一部をアルミニウム系材料に貫通させた後、このリベットと鉄系材料とをスポット溶接している。特許文献2では、長尺の部材(ファスナ)に対して複数箇所凹ませることによって突起部を形成し、この突起部を、互いに材料が異なる二つの部材のうちの一方の部材に形成された穴に挿通し、他方の部材の基部に接触させた状態で溶接している。
特表2017−510464号公報 特開2017−64726号公報
ところで、自動車用のシートフレームでは、アルミニウム系材料からなる板状のパネルに、鉄系材料からなるパイプ部材を接合してシートフレームの強度を確保する技術が採用される。しかしながら、特許文献1が開示する接合技術は、リベットをアルミニウム系材料に貫通させる際、アルミニウム系材料に溶接のための電流が導通して分流が生じるため、十分な接合強度を得るためには大電流が必要となる。さらに、アルミニウム系材料に絶縁性の被膜等が施されている場合には、貫通時に絶縁性の被膜が剥離し、リベットとアルミニウム系材料との間で電蝕が生じるため、結果として接合部の強度が低下する。また、特許文献1は、リベットをアルミニウム系材料に貫通させる工程が必要となり作業工数が増加するという課題があった。したがって、特許文献1が開示する接合技術は、板状の部材と、パイプ状の部材とを接合するには不向きであった。
また、特許文献2は、一方の部材に形成された穴の間隔に合わせて、ファスナに突起部を形成させる必要があり、突起部の形成において高い加工精度が求められる。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、板状の部材とパイプ状の部材とを簡易かつ強固に接合するとともに、軽量化することができる接合体および自動用シートフレームを提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる接合体は、外周に沿って複数の貫通孔が形成される薄板と、一部が前記薄板に接する基部と、前記基部の表面であって前記薄板と接する側の表面に対して突出し、前記貫通孔に挿通されている突出部とを有する第1部材と、前記薄板を介して前記基部と反対側に配置され、前記第1部材と同じ系統の材料からなる第2部材と、を備え、前記薄板は、前記第1部材および前記第2部材を構成する材料よりも比重の小さい材料からなり、前記第2部材と、前記突出部の前記基部に連なる側と反対側の端部とは、各々の一部が溶融固化して接合されており、前記第2部材と前記突出部との接合界面を中心とし、該接合界面に対して直交する方向の30%の範囲における硬度の最大値と最小値との差である接合後硬度差が、接合前の前記第1部材の硬度と、接合前の前記第2部材の硬度との差である接合前硬度差に対して90%以下となっていることを特徴とする。
また、本発明にかかる接合体は、上記の発明において、前記接合後硬度差が、前記接合前硬度差に対して80%以下となっていることを特徴とする。
また、本発明にかかる自動車用シートフレームは、上記の発明にかかる接合体を備えることを特徴とする。
本発明によれば、板状の部材とパイプ状の部材とを簡易かつ強固に接合するとともに、軽量化することができるという効果を奏する。
図1は、本発明の一実施の形態にかかる自動車用シートフレームの正面図である。 図2は、図1の自動車用シートフレームの裏面図である。 図3は、図2のA−A線の一部拡大断面図である。 図4は、本発明の一実施の形態にかかる自動車用シートフレームのバックパネルの構成を示す裏面図である。 図5は、本発明の一実施の形態にかかる自動車用シートフレームの締結ピンの構成を示す断面図である。 図6Aは、本発明の一実施の形態にかかる自動車用シートフレームの接合方法(その1)を説明する図である。 図6Bは、本発明の一実施の形態にかかる自動車用シートフレームの接合方法(その2)を説明する図である。 図6Cは、本発明の一実施の形態にかかる自動車用シートフレームの接合方法(その3)を説明する図である。 図7は、本発明の一実施の形態にかかる自動車用シートフレームに加わる荷重を説明するための図である。 図8は、本発明の一実施の形態にかかる自動車用シートフレームに加わる荷重を説明するための図である。 図9は、本発明の実施の形態の変形例にかかる自動車用シートフレームの一部拡大断面図である。 図10は、本発明の実施の形態の変形例にかかる自動車用シートフレームの締結ピンの構成を説明する図である。 図11は、本発明の実施の形態の変形例にかかる自動車用シートフレームの接合方法を説明する図である。
以下、本発明を実施するための形態を図面と共に詳細に説明する。なお、以下の実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、以下の説明において参照する各図は、本発明の内容を理解し得る程度に形状、大きさ、および位置関係を概略的に示してあるに過ぎない。すなわち、本発明は各図で例示された形状、大きさ、および位置関係のみに限定されるものではない。
(実施の形態)
まず、本発明の一実施の形態にかかる自動車用シートフレームについて、図面を参照して詳細に説明する。図1は、本発明の一実施の形態にかかる自動車用シートフレームの正面図である。図2は、図1の自動車用シートフレームの裏面図である。図3は、図2のA−A線の一部拡大断面図である。
自動車用シートフレーム1は、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなるバックパネル2と、鉄または鉄系合金からなるフレーム管3と、バックパネル2とフレーム管3とを締結する締結ピン4と、を備える。自動車用シートフレーム1は、締結ピン4がバックパネル2を貫通した状態で、締結ピン4とフレーム管3とを接合することによって、フレーム管3がバックパネル2に固定される。
図4は、本発明の一実施の形態にかかる自動車用シートフレームのバックパネルの構成を示す裏面図である。バックパネル2は、アルミニウムまたはアルミニウム合金の薄板であり、プレス加工等により成形される。アルミニウム合金としては、強度の高いものが好ましいが、プレス加工のしやすさ等の観点から、5000系(Al−Mg系)、6000系(Al−Mg−Si系)、7000系(Al−Zn−Mg系)を使用することが好ましい。
バックパネル2には、板厚方向に貫通する複数の貫通孔20が、バックパネル2の外周に沿って形成されている。貫通孔20は、バックパネル2の外形を形成するプレス加工の際に同時に形成されることが、製造工程の簡略化の点で好ましい。
フレーム管3は、断面形状が円形の鉄または鉄系合金からなるパイプである。鉄系合金としては、980MPa以上1600MPa以下の引張強度を有する鋼材、具体的には炭素鋼、高張力鋼、超高張力鋼、ステンレス鋼等を使用することができる。自動車用シートフレーム1の強度向上の点から、フレーム管3は高張力鋼から形成されることが好ましい。フレーム管3は、断面形状が楕円形状や矩形状や多角形状をなしていてもよい。なお、フレーム管3は、中実または板状のフレームであってもよい。
図5は、本発明の一実施の形態にかかる自動車用シートフレームの締結ピンの構成を示す断面図である。図5はフレーム管3に締結する前の締結ピン4を示している。締結ピン4は、円板状をなす基部41と、基部41の内周に設けられ、該基部41に対して一方に突出する突出部42と、を有する。突出部42は、基部41のバックパネル2と接する接触面P1に設けられ、該接触面P1に対して半球状に突出した形状をなしている。締結ピン4は、フレーム管3と同じ系統の材料、例えば、上述した鉄または鉄系合金からなる部材により形成される。なお、溶接性と接合後の焼入れ性との観点から、締結ピン4は、炭素を0.1%以上0.5%以下の範囲で含んでいることがより好ましい。
締結ピン4の基部41の最大厚さTAは、バックパネル2の厚さTBとの比(TA/TB)が、1≦TA/TB≦1.50であることが好ましい(図3参照)。
本実施の形態において、バックパネル2の貫通孔20の径をDA、締結ピン4の基部41における、締結ピン4の軸Nと垂直な方向の径をDB、締結ピン4の突出部42における軸Nと垂直な方向の径をDC、フレーム管3の径をDDとしたとき、径DA〜DDは、DC<DA<DB、DA<DDの関係を有している。例えば、径DAと径DBとは、1.5≦DB/DA≦2.5の関係を有している。フレーム管3と締結ピン4とが接合されている状態において、突出部42と貫通孔20の内壁とは離間している(図3参照)。また、バックパネル2と基部41とは接している。なお、本実施の形態において、径DDは、フレーム間3の外周のなす径に対応する。
フレーム管3と締結ピン4との接合部分(図3参照)では、接合界面を中心として厚さ方向(例えば軸N方向)の30%の範囲における硬度の最大値と最小値との差(接合後硬度差)が、接合前のフレーム管3の硬度と、接合前の締結ピン4の硬度との差(接合前硬度差)の90%以下、好ましくは80%以下となっている。ここで、接合界面を中心に厚さ方向の30%の範囲とは、接合界面から全体の厚さの15%の位置を端点とする範囲である。また、接合界面は、接合前にフレーム管3と締結ピン4との境界であったと仮定される仮想の面であり、接合前のフレーム管3の肉厚をta、接合前の締結ピン4の高さをtb、接合後の厚さをtcとしたとき、締結ピン4(突出部42)のフレーム管3に接合されていない側の表面からの位置として、tc×tb/(ta+tb)で定義される位置とする。なお、上述した肉厚ta、高さtb、厚さtcは、接合前と接合後において、対応する位置を通過する同一軸上のものである。図3において、フレーム管3と締結ピン4との接合部分に示す破線は、接合前のフレーム管3の外縁であり、接合界面とは異なる。
次に、締結ピン4とフレーム管3との接合方法について、図6A〜図6Cを参照して説明する。図6A〜図6Cは、本発明の一実施の形態にかかる自動車用シートフレームの接合方法を説明する図である。まず、図6Aに示すように、予め貫通孔20が形成されたバックパネル2に対し、この貫通孔20に合わせてフレーム管3を配置する。
バックパネル2にフレーム管3を配置した後、図6Bに示すように、締結ピン4の突出部42を貫通孔20に挿通してフレーム管3に当接させる(当接ステップ)。図6Aおよび図6Bの状態では、図示しない治具を用いることによって、バックパネル2に対するフレーム管3および締結ピン4の位置が固定されている。なお、フレーム管3の配置より前に、締結ピン4を貫通孔20に挿通させてもよい。
その後、フレーム管3の径方向において、二つの電極によりフレーム管3と締結ピン4とを挟み込んで、導通させることによって、抵抗スポット溶接が施され(図6C参照:接合ステップ)、フレーム管3と締結ピン4とが当接する境界部分を溶融固化させる。これにより、図3に示すような接合体を得ることができる。また、同じ材料からなるフレーム管3と締結ピン4とを抵抗スポット溶接することにより、金属間化合物の生成を抑制した接合を行うことができる。
本実施の形態のような、上面が平面をなす締結ピン4を用いることによって、例えば上面が曲面をなす締結ピンと比して、太い径の電極を使用することが可能となる。これにより、電極の連続使用耐久性が向上する。
図7および図8は、本発明の一実施の形態にかかる自動車用シートフレームに加わる荷重を説明するための図である。上述したようにして接合される自動車用シートフレーム1は、バックパネル2の板厚方向の荷重(剥離方向の荷重F1:図7参照)に対する耐久強度と、バックパネル2の板面と平行な方向の荷重(せん断方向の荷重F2:図8参照)に対する耐久強度と、を併せ持つ。
以上説明した実施の形態では、バックパネル2の貫通孔20に締結ピン4の突出部42を挿通し、突出部42がフレーム管3と当接した状態で、抵抗スポット溶接を行うことによって、フレーム管3と基部41とでバックパネル2を挟み込んで機械的に締結した自動車用シートフレーム1を作製する。この際、自動車用シートフレーム1では、フレーム管3と締結ピン4との接合部分において、接合界面を中心に厚さ方向の30%の範囲における硬度差が、接合前のフレーム管3の硬度と、接合前の締結ピン4の硬度との差の90%以下となっている。本実施の形態によれば、抵抗スポット溶接によって金属間化合物の生成を抑制して接合強度を確保することによって、板状の部材とパイプ状の部材とを簡易かつ強固に接合するとともに、軽量化することができる。
従来、溶接や、MIG(Metal Inert Gas)ブレージング、レーザーブレージングのほか、リベットによる固定方法も知られている。例えば、本実施の形態にかかるバックパネル2とフレーム管3とを、リベットを用いて固定しようとする場合は、貫通孔20が形成されていないバックパネルに対し、リベットにより貫通孔を形成した後、抵抗スポット溶接などによって接合することになる。この際、リベットによる穿孔によって、該リベットの軸部がバックパネルと密着するように接するため、抵抗スポット溶接時に電流が分流してしまい、適切に接合できないおそれがある。
なお、上述した実施の形態では、突出部42と貫通孔20の内壁とは離間しているものとして説明したが、突出部42の一部と貫通孔20の内壁の一部とが接していてもよい。
また、上述した実施の形態において、バックパネル2の表面に絶縁性の被膜を形成してもよいし、自動車用シートフレーム1の外表面に絶縁性の被膜を形成してもよい。
(実施の形態の変形例)
図9は、本発明の実施の形態の変形例にかかる自動車用シートフレームの一部拡大断面図である。本実施の形態の変形例にかかる自動車用シートフレームは、上述したバックパネル2、フレーム管3と、バックパネル2とフレーム管3とを締結する締結ピン4Aと、を備える。以下、上述した実施の形態と同様の構成(バックパネル2およびフレーム管3)については説明を省略する。
締結ピン4Aは、フレーム管3と同じ系統の材料、例えば、上述した鉄または鉄系合金を用いて、プレス加工により形成される。締結ピン4Aは、バックパネル2と接する基部41Aと、該基部41Aに対して一方に突出する突出部42Aと、を有する。基部41Aは、突出部42Aの外周から放射状に延びる円環状をなしている。突出部42Aは、基部41Aの内周に連なり、基部41Aのバックパネル2と接する接触面P2に設けられ、該接触面P2に対して突出した形状をなしている。突出部42Aは、基部41Aとはオフセットした位置に設けられる平板状の平板部42aと、基部41Aと平板部42aとに連なる錐状部42bとを有する。
図10は、本発明の実施の形態の変形例にかかる自動車用シートフレームの締結ピンの構成を説明する図である。図10の(a)は、締結ピン4Aを突出部42A側から軸N方向にみた際の平面図である。図10の(b)は、図10の(a)に示すB−B線断面図である。締結ピン4Aは、均一な厚さを有している。締結ピン4Aの厚さTCは、バックパネル2の厚さTBとの比(TC/TB)が、1≦TC/TB≦1.50であることが好ましい。
締結ピン4Aは、突出部42Aが、フレーム管3に溶接されて接合している。この際の溶接は、上述した抵抗スポット溶接である。
ここで、バックパネル2の貫通孔20の径をDA、締結ピン4Aの基部41Aにおける、締結ピン4Aの軸Nと垂直な方向の径をDE、締結ピン4Aの突出部42Aにおける軸Nと垂直な方向の径をDF、フレーム管3の径をDDとしたとき、径DA、DD〜DFは、DF<DA<DE、DA<DDの関係を有している。フレーム管3と締結ピン4Aとが接合されている状態において、突出部42Aと貫通孔20の内壁とは離間している(図9参照)。また、バックパネル2と基部41Aとは接している。
次に、締結ピン4Aとフレーム管3との接合方法について、図6Aや図11を参照して説明する。図11は、本発明の実施の形態の変形例にかかる自動車用シートフレームの接合方法を説明する図である。
まず、予め貫通孔20が形成されたバックパネル2に対し、この貫通孔20に合わせてフレーム管3を配置する(図6A参照)。バックパネル2にフレーム管3を配置した後、締結ピン4Aの突出部42Aを貫通孔20に挿通してフレーム管3に当接させる(当接ステップ)。この状態では、図示しない治具を用いることによって、バックパネル2に対するフレーム管3および締結ピン4Aの位置が固定されている。なお、フレーム管3の配置より前に、締結ピン4Aを貫通孔20に挿通させてもよい。
その後、図11に示すように、フレーム管3の径方向において、二つの電極(図11では一方の電極100のみ図示)によりフレーム管3と締結ピン4Aとを挟み込んで、導通させることによって、抵抗スポット溶接が施され(接合ステップ)、フレーム管3と締結ピン4Aとが当接する境界部分を溶融固化させる。これにより、図9に示すような接合体を得ることができる。また、同じ材料からなるフレーム管3と締結ピン4Aとを抵抗スポット溶接することにより、金属間化合物の生成を抑制した接合を行うことができる。
本変形例においても、フレーム管3と締結ピン4Aとの接合部分(図9参照)では、接合界面を中心として厚さ方向(例えば軸N方向)の30%の範囲における硬度の最大値と最小値との差(接合後硬度差)が、接合前のフレーム管3の硬度と、接合前の締結ピン4Aの硬度との差(接合前硬度差)の90%以下、好ましくは80%以下となっている。なお、本変形例における接合界面は、接合前のフレーム管3の肉厚をta、接合前の締結ピン4Aの平板部42aの板厚をtd、接合後の厚さをteとしたとき、締結ピン4A(平板部42a)のフレーム管3に接合されていない側の表面からの位置として、te×td/(ta+td)で定義される位置とする。
フレーム管3と締結ピン4Aとを溶接する抵抗スポット溶接に用いる電極100は、先端が平面を有し、かつ側面が錐状をなしており、この錐状の側面の長手方向の中心軸に対する傾斜角度θ1は、締結ピン4Aの軸Nに対する錐状部42bの傾斜角度θ2以下である。これにより、電極100の先端平面と平板部42aとが対向し、フレーム管3と平板部42aとの間に対して、効率的に電流を流すことができる。
以上説明した変形例では、バックパネル2の貫通孔20に締結ピン4Aの突出部42Aを挿通し、突出部42Aの基部41A側と反対側の端部がフレーム管3と当接した状態で、抵抗スポット溶接を行うことによって、フレーム管3と基部41Aとでバックパネル2を挟み込んで機械的に締結した自動車用シートフレームを作製することができる。本変形例によれば、抵抗スポット溶接によって金属間化合物を抑制して接合強度を確保することによって、板状の部材とパイプ状の部材とを強固に接合することができ、かつ軽量化することができる。
また、上述した本変形例によれば、上述した実施の形態に係る締結ピン4と比して軽量化が可能であり、プレスにより容易に成形可能な形状であるため締結ピン4Aを安価に作製することができる。
一方、上述した実施の形態にかかる締結ピン4は、電極の先端面を、締結ピン4Aの部(突出部42A)を狙う必要がないため、高度な位置決め精度が要求されない。このため、締結ピン4は、締結ピン4Aと比して、生産性が高いといえる。
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含みうるものであり、特許請求の範囲により特定される技術的思想を逸脱しない範囲内において種々の設計変更等を施すことが可能である。本明細書では、自動車用シートフレームの例を用いて説明したが、例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる薄板と、鉄または鉄合金からなる中空管と、基部および突出部を有する締結ピンとを用いて、中空管と締結ピンとを抵抗スポット溶接することにより作製した接合体を、自動車用シートフレーム以外の製品に適用してもよい。また、薄板と、中空管および締結ピンとは、アルミニウムと鉄との組合せに限らず、中空管および締結ピンを構成する材料よりも比重が小さい材料であれば、薄板として適用可能である。例えば中空管および締結ピンを構成する材料が鉄の場合、薄板として、ポリプロピレン、炭素繊維強化プラスチック(CFRP)、ガラス繊維強化プラスチック(GFRP)などの樹脂、チタンを主成分とする合金、マグネシウムを主成分とする合金等が適用できる。
以下、本発明にかかる自動車用シートフレームの実施例について説明する。なお、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
(実施例1)
アルミニウム合金(A5182)からなり、貫通孔(貫通孔20に対応)が形成され、さらに表面がカチオン塗装されているアルミニウムパネル(バックパネル2に対応)と、肉厚が1.6mm、引張り強さが1470MPa程度、ビッカース硬さがHV478であるフレーム管(STAM(自動車構造用電気抵抗溶接炭素鋼鋼管):フレーム管3に対応)と、板厚が0.8mmの板材を用いて形成され、ビッカース硬さがHV92である締結ピン(締結ピン4Aに対応)とを用いて、電流値を5.0kA、通電時間を100ミリ秒、フレーム管に対する締結ピンの加圧力を0.5kNとする抵抗スポット溶接により、図9に示すような接合体を試験片として作製した。なお、締結ピンの突出部の径は、アルミニウムパネルの貫通孔の径よりも小さい。実施例1において、接合前の硬度差は386である。
(実施例2)
実施例2の試験片は、肉厚が1.0mm、引張り強さが980MPa程度、ビッカース硬さがHV352であるフレーム管とし、接合時の電流値を4.0kAとした以外は実施例1と同じである。実施例2において、接合前の硬度差は260である。
(実施例3)
実施例3の試験片は、肉厚が1.0mm、引張り強さが980MPa程度、ビッカース硬さがHV352であるフレーム管とし、接合時の電流値を4.0kA、通電時間を140ミリ秒とした以外は実施例1と同じである。実施例3において、接合前の硬度差は260である。
(実施例4)
実施例4の試験片は、カチオン塗装されていないアルミニウムパネルとした以外は実施例1と同じである。実施例4において、接合前の硬度差は386である。
(実施例5)
実施例5の試験片は、肉厚が1.0mm、引張り強さが980MPa程度、ビッカース硬さがHV352であるフレーム管とし、接合時の電流値を4.5kAとした以外は実施例1と同じである。実施例5において、接合前の硬度差は260である。
(比較例1)
比較例1の試験片は、板厚が0.4mmである締結ピンとし、接合時の電流値を7.0kA、加圧力を2.5kNとした以外は実施例1と同じである。比較例1において、接合前の硬度差は386である。
(比較例2)
比較例2の試験片は、肉厚が1.0mm、引張り強さが980MPa程度、ビッカース硬さがHV352であるフレーム管とし、接合時の電流値を7.0kA、加圧力を1.0kNとした以外は実施例1と同じである。比較例2において、接合前の硬度差は260である。
実施例1〜5および比較例1、2にかかる各接合体について、剥離試験を行った。剥離試験では、図7に示す剥離荷重F1を徐々に大きくし、破断した際の剥離耐荷重を測定して、所定の剥離耐荷重を満たしているか否かを評価した。剥離試験では、所定の耐荷重を満たしていれば○、満たしていなければ×とした。剥離試験結果を、接合前のフレーム管3の肉厚ta、接合前の締結ピンの平板部(締結ピン4Aの平板部42aに対応)の板厚td、接合後の厚さte(図9、10参照)とともに表1に示す。表1に示すように、実施例1〜5にかかる接合体は良好な結果が得られたのに対し、比較例1、2にかかる接合体は良好な結果が得られなかった。
また、実施例1〜5および比較例1、2にかかる各接合体について、接合後のビッカース硬さを測定した。具体的に、各接合体について、締結ピンの中心を通過し、厚さ方向に延びる軸に沿って、締結ピンの表面から0.1mmごとにビッカース硬さを測定した。測定結果を表2に示す。
接合界面を中心とする30%の範囲(表1中ハッチングで示す範囲)におけるビッカース硬さの硬度差(最大値と最小値との差:接合後硬度差)の、接合前のフレーム管の硬度と、接合前の締結ピンの硬度との差(接合前硬度差)に対する比率は、以下の通りである。
実施例1:(479.4−347.9)/386≒0.341
実施例2:(409.4−219.4)/260≒0.731
実施例3:(391.7−194.5)/260≒0.758
実施例4:(461.4−303.9)/386≒0.408
実施例5:(424.4−267.7)/260≒0.603
比較例1:(470.3−102.4)/386≒0.953
比較例2:(428.3−186.4)/260≒0.930
実施例1〜5にかかる接合体は、接合前硬度差に対する接合後硬度差の比率が90%(0.900)以下となっている。これに対し、比較例1、2にかかる接合体は、接合前硬度差に対する接合後硬度差の比率が90%(0.900)より大きくなっている。
上述した実施例では、図9に示すような接合体について説明したが、図3に示す接合体においても同様の硬度差を有すると考えられる。
以上説明したように、本発明に係る接合体および自動車用シートフレームは、板状の部材とパイプ状の部材とを簡易かつ強固に接合するとともに、軽量化するのに好適である。
1 自動車用シートフレーム
2 バックパネル
3 フレーム管
4 締結ピン
20 貫通孔
41、41A 基部
42、42A 突出部
42a 平板部
42b 錐状部

Claims (3)

  1. 外周に沿って複数の貫通孔が形成される薄板と、
    一部が前記薄板に接する基部と、前記基部の表面であって前記薄板と接する側の表面に対して突出し、前記貫通孔に挿通されている突出部とを有する第1部材と、
    前記薄板を介して前記基部と反対側に配置され、前記第1部材と同じ系統の材料からなる第2部材と、
    を備え、
    前記薄板は、前記第1部材および前記第2部材を構成する材料よりも比重の小さい材料からなり、
    前記第2部材と、前記突出部の前記基部に連なる側と反対側の端部とは、各々の一部が溶融固化して接合されており、
    前記第2部材と前記突出部との接合界面を中心とし、該接合界面に対して直交する方向の30%の範囲における硬度の最大値と最小値との差である接合後硬度差が、接合前の前記第1部材の硬度と、接合前の前記第2部材の硬度との差である接合前硬度差に対して90%以下となっている
    ことを特徴とする接合体。
  2. 前記接合後硬度差が、前記接合前硬度差に対して80%以下となっている
    ことを特徴とする請求項1に記載の接合体。
  3. 請求項1または2に記載の接合体を備えることを特徴とする自動車用シートフレーム。
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