JP4448293B2

JP4448293B2 - カラー・フレーム結合体及びその組立方法

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Publication number: JP4448293B2
Application number: JP2003169670A
Authority: JP
Inventors: 八洲人伊地知
Original assignee: FTECH CO., LTD.
Current assignee: FTECH CO., LTD.
Priority date: 2003-06-13
Filing date: 2003-06-13
Publication date: 2010-04-07
Anticipated expiration: 2023-06-13
Also published as: JP2005001603A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、相対向する一対の扁平壁部を有する中空閉断面構造の金属フレームと、その両扁平壁部に各々形成したボルト孔に対応する所定の取付位置に配設されて該フレームの中空部を横切るカラーとから成り、そのカラー及び両ボルト孔を貫通するボルトと、該ボルトに螺合されるナットとを少なくとも用いて支持部材に締結可能であるカラー・フレーム結合体、およびその組立方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記支持部材としての自動車のメインフレームに、上記金属フレームとしてのサブフレームを、上記カラーに挿通したボルトおよび該ボルトに螺合したナットを用いて締結するようにしたボルト締結構造は従来より知られており、このような構造では、カラーによりボルトの締結軸力を十分に確保し得て、ボルト結合強度を高め、その緩み防止に有効である等の利点がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが従来の上記ボルト締結構造では、図１０に例示したように基端に外向きフランジ部ｆを有するカラーＣ′を、サブフレーム（例えば縦フレーム１）の一方の扁平壁部Ｗｄのボルト孔ｈより該フレーム１内に差し入れ、カラーＣ′先端を他方の扁平壁部Ｗｕの内面に突き合わせて、該フランジ部ｆを該フレーム１（即ち扁平壁部Ｗｄ）に溶接するようにしていた。そのため、フランジ部ｆの特設によりカラー自体の構造が複雑且つ大型化し重量増となるばかりか、サブフレームの溶接部周辺が焼きなましされて強度が低下してクラックを生じ易くなるなど、サブフレームを高張力材料で形成する特性効果が期待できない問題があり、更にカラーに対する溶接工程を必須とすることから、それだけ生産効率が低下し、コストが嵩む等の問題もあった。
【０００４】
尚、上記溶接に伴う強度低下の問題を回避するために、サブフレームの板厚を特別に厚くするか補強材を特設した場合には、それだけコスト・重量増となるといった別の問題が生じる。
【０００５】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、溶接手段を用いずともカラーを閉断面金属フレームに強固に、且つ効率よく低コストで固着できるようにした、構造簡単なカラー・フレーム結合体及びその組立方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、相対向する一対の扁平壁部を有する中空閉断面構造の金属フレームと、前記一対の扁平壁部に各々形成したボルト孔に対応する所定の取付位置に配設されて前記金属フレームの中空部を横切るカラーとから成り、前記カラー及び前記ボルト孔を貫通するボルトと、前記ボルトに螺合されるナットとを少なくとも用いて支持部材に締結可能であるカラー・フレーム結合体において、前記カラーは、前記取付位置で、前記一対の扁平壁部の相対向する面間に挟持され、前記カラーの上下両端の外周縁に形成された面取りとともに、前記金属フレームは、前記金属フレームの開口端の内周縁において前記一対の扁平壁部の端縁部分に形成された面取りを有して、前記金属フレームの前記開口端より前記カラーを前記取付位置まで進入し得る形態に形成され、前記一対の両扁平壁部の少なくとも一方の扁平壁部の前記ボルト孔の開口縁部には、前記取付位置にある前記カラーの開口縁に係合して前記カラーを前記金属フレームに固定する係合爪部が、前記少なくとも一方の扁平壁部に対するバーリング加工により一体に形成されていることを特徴とする。
【０００７】
請求項１の上記特徴によれば、カラーは、その取付位置では両扁平壁部の相対向面間に挟持され（即ちカラーの軸方向両端面が両扁平壁部の相対向する内面にそれぞれ密接状態におかれ）ていて、その挟持作用により該カラーの軸方向の動きが規制されており、その上、バーリング成形された上記係合爪部が該カラーの開口縁に係合することで、カラーの横方向の動きが規制されるため、カラーは、その取付位置において全方向の妄動が確実に規制される。従って、溶接手段を用いずともカラーを閉断面金属フレームに強固に且つ効率よく低コストで固着できるようになり、また該フレームに溶接による入熱がないため、その入熱に因る問題（溶接部周辺の焼きなましによる強度低下）が回避される。またカラー自体の構造もフランジ部無しの単純円筒形状のものが使用できるため、カラーの軽量化やコスト節減も図られる。
【０００８】
また請求項２の発明は、前記請求項１の発明の特徴に加えて、前記カラーの前記開口縁には、前記カラーの端面より凹んだ環状段部が形成され、前記環状段部内に前記係合爪部の少なくとも一部が収納されることを特徴とする。
【０００９】
請求項２の上記特徴によれば、その係合爪部がカラー内周面から張出すことが回避されるので、該係合爪部の特設によるもカラーとボルト間の嵌合ガタを極力小さくできる。
【００１０】
また請求項３の発明は、前記請求項１又は２の発明の特徴に加えて、前記カラーの前記開口縁には、前記カラーの端面より凹んだ環状段部が形成され、前記環状段部内に前記係合爪部の少なくとも一部が収納されることを特徴とする。
【００１１】
請求項３の上記特徴によれば、サブフレームの縦フレームを高張力鋼板としたことと、前述のようにカラーを溶接無しで該縦フレームに固着可能として溶接の入熱に因る強度低下を回避し得ることとが相俟って、サブフレームの剛性強度およびサブフレームのメインフレームへの結合強度が効果的に高められる。
【００１２】
また請求項４の発明は、請求項１〜３の何れかに記載の前記カラー・フレーム結合体の組立方法において、カラー載置面と、前記カラー載置面から一段下がったフレーム載置面とを並設したワーク支持台を使用し、
前記ワーク支持台の前記フレーム載置面上に、前記一対の扁平壁部を上下に配した前記金属フレームを、前記金属フレームの前記開口端が前記カラー載置面側に開口し且つ前記金属フレームの下側の扁平壁部の内面が前記カラー載置面と面一に連続するように載置させるとともに、前記カラー載置面上に前記カラーを起立姿勢で載置させ、
前記ワーク支持台に設けられ、進退駆動自在なカラー押し込み手段により起立姿勢の前記カラーの外周部を抱持して、前記面取りが形成された前記カラーを前記カラー載置面上で摺接させつつ前記金属フレーム内に前記金属フレームの前記面取りが形成された前記開口端より押し込むとともに、前記取付位置で停止させ、次いで前記ワーク支持台に設けられ、昇降駆動自在な位置決めピンを、前記フレーム載置面の下方より前記カラー内に前記下側の扁平壁部のボルト孔を通して突入させて、前記カラーを前記取付位置に正規の位置決め状態とし、前記位置決め状態で、昇降駆動自在な昇降支持体と、前記昇降支持体に固設されて前記カラー内に進入可能な成形パンチと、前記昇降支持体に弾性体を介して支持されて前記成形パンチを摺動可能に囲繞するホルダと、を備えた可動型を下降させて、前記可動型の前記弾性体を圧縮変形させつつその反力でホルダを前記金属フレームの上側の扁平壁部に圧着させてクランプ状態とし、前記クランプ状態のまま前記カラー内に突入する前記可動型の前記成形パンチにより、前記上側の扁平壁部Ｗｕのボルト孔の周縁部を、前記カラー内に押し込むようにして曲げ変形させて、前記上側の扁平壁部に対するバーリング加工を行って、前記上側の扁平壁部のボルト孔の開口縁部に、前記カラーの前記開口縁に係合する係合爪部を一体に形成することを特徴とする。
【００１３】
請求項４の上記特徴によれば、ワーク支持台のフレーム載置面上に金属フレームを載置させると共にカラー載置面上にカラーを起立姿勢で載置させた後、カラー押し込み手段により起立姿勢のカラーの外周部を抱持して、同カラーをカラー載置面上で摺接させつつ金属フレーム内にその開口端より押し込んで前記取付位置で停止させ、次いでワーク支持台の先細り状位置決めピンによりカラーを前記取付位置に正しく位置決めしてから、上側の扁平壁部に対するバーリング加工をフレーム上方より行って、上側の扁平壁部のボルト孔開口縁部に、カラーの開口縁に係合する係合爪部を一体に形成するだけで、カラーを金属フレームに簡単且つ迅速に組付、固定することが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、添付図面に例示した本発明の実施例に基づいて以下に具体的に説明する。
【００１５】
添付図面において、図１〜図８は、本発明の第１実施例を示すものであって、図１は、自動車のサブフレームを示す平面図、図２は、図１の２−２線拡大断面図、図３は、図１の３−３線拡大断面図とその一部拡大図、図４は、組立装置の一例を示す全体縦断面図、図５は、図４の５−５線断面図、図６は、図４の６−６線断面図、図７は、カラーの組付工程前半を説明するための、図４に対応した工程説明図、図８は、カラーの組付工程後半を説明するための、図４に対応した工程説明図である。また図９は、第２実施例を示す図２対応断面図である。
【００１６】
先ず、図１〜図３を参照して、本発明の第１実施例を説明する。自動車の車体フレームは、その主要骨格部分を構成するメインフレームＭＦと、このメインフレームＭＦにエンジン（図示せず）等の重量部品を搭載するために用いられるサブフレームＳＦとを備える。
【００１７】
そのサブフレームＳＦは、左右一対の高張力鋼板製の縦フレーム１と、その左，右縦フレーム１間を一体的に結合する前後一対の高張力鋼板製の横フレーム２とを井桁状に枠組みして構成され、各縦フレーム１の前後端寄りの中間部には、該縦フレーム１をメインフレームＭＦにボルト結合する際に用いられるカラーＣが一体的に結合される。而してメインフレームＭＦが本発明の支持部材を、また縦フレーム１が本発明の金属フレームを、更にカラーＣと縦フレーム１との結合体Ｊが本発明のカラー・フレーム結合体をそれぞれ構成する。
【００１８】
次に、上記結合体Ｊの構造を説明する。
【００１９】
左右の各縦フレーム１は、中空閉断面構造（図示例では横断面が概ね矩形をなすパイプ状）に形成されていて前後端が開口しており、その前後の開口端Ｏから少なくともカラー取付位置Ｘｃまでの間の所定区間（図示例では略全区間）において、互いに平行な上下一対の扁平壁部Ｗｕ，Ｗｄを有している。その上下の扁平壁部Ｗｕ，Ｗｄには、前記取付位置Ｘｃに在って縦フレーム１の中空部を上下方向に横切るカラーＣに対応してこれと同一軸線上に並ぶ上下一対のボルト孔ｈ，ｈがそれぞれ形成される。
【００２０】
而してメインフレームＭＦにサブフレームＳＦを結合するに際しては、そのサブフレームＳＦの縦フレーム１のボルト孔ｈ及びカラーＣにボルトＢを挿通させ、該ボルトＢを、これに螺合させるナットＮに締め付けるようにする。尚、図２，３において、ｗはワッシャである。
【００２１】
次に、主として図２，図３を参照して、カラーＣの縦フレーム１への結合構造を具体的に説明する。
【００２２】
カラーＣは、前記取付位置Ｘｃで起立姿勢にあり、縦フレーム１の上下一対の扁平壁部Ｗｕ，Ｗｄの相対向する内面に上下両端面がそれぞれ密接していて、その扁平壁部Ｗｕ，Ｗｄの相対向面間に挟持されている。
【００２３】
その縦フレーム１は、その前後の開口端ＯよりカラーＣを起立姿勢のまま（即ちカラーＣの上下両端面を上下一対の扁平壁部Ｗｕ，Ｗｄの相対向する内面に摺接させながら）前記取付位置Ｘｃまで進入し得る形態に形成される。例えば、図示例では、縦フレーム１が前後の開口端Ｏから比較的近い位置にカラーＣの取付位置Ｘｃが設定され、しかもその開口端Ｏと取付位置Ｘｃとの間の区間は略直線状に形成されている。
【００２４】
上下少なくとも一方（図示例では上方）の扁平壁部Ｗｕのボルト孔ｈ開口縁部には、前記取付位置ＸｃにあるカラーＣの上部開口縁に係合して同カラーＣを縦フレーム１に固定する係合爪部３が一体に形成される。この係合爪部３は、図示例では扁平壁部Ｗｕのボルト孔ｈ周縁部に対するバーリング加工により、環状の下向きフランジ状に成形される。
【００２５】
カラーＣの上部開口縁には、該カラーＣの上端面より一段凹んだ環状段部Ｃｓが形成され、その環状段部Ｃｓ内に前記係合爪部３の少なくとも一部（図示例では全部）が収納される。このような環状段部Ｃｓの特設によれば、係合爪部３がカラーＣの内周面から張出すことが回避され、該係合爪部３の存在によってもカラーＣとボルトＢ間の嵌合ガタを極力小さくできる利点がある。
【００２６】
尚、カラーＣの上下両端の外周縁には、図３に拡大して例示したように面取りＣｒが形成され、また縦フレーム１の前後の開口端Ｏの内周縁にも、少なくとも上下扁平壁部Ｗｕ、Ｗｄの端縁部分において面取り１ｒが形成されている。
【００２７】
次に、図４〜図６を参照して、カラー・フレーム結合体Ｊの組立装置の一例を説明する。
【００２８】
この装置は、図示しない固定ベース上に設置されたワーク支持台Ｓを有しており、このワーク支持台Ｓの上面には、水平なカラー載置面Ｓｃと、そのカラー載置面Ｓｃから一段下がった同じくフレーム載置面Ｓｆとが並設され、その両載置面Ｓｃ，Ｓｆ間の段差Ｓｔは、縦フレーム１の下部扁平壁部Ｗｄの板厚と略同一に設定される。
【００２９】
そのワーク支持台Ｓには、フレーム載置面Ｓｆの左右両側に立設されて縦フレーム１を相互間に嵌合させる左右一対の支持壁Ｓｓが立設され、さらにフレーム載置面Ｓｆより突出する作動位置と同面Ｓｆより没入する待機位置との間を昇降可能な上向きに先細り状の位置決めピンＰｄと、それの昇降駆動手段４とが設けられる。
【００３０】
またワーク支持台Ｓの、カラー載置面Ｓｃ側の一側には、そのカラー載置面Ｓｃ上に起立姿勢で載置したカラーＣを抱持してフレーム載置面Ｓｆ上の縦フレーム１内にその開口端Ｏより押し込むためのカラー押し込み手段Ｄが設けられる。この押し込み手段Ｄは、カラーＣの外周面を抱持し得る平断面半円弧状の係合凹部５ａを有する保持部材５と、これをフレーム載置面Ｓｆ上の縦フレーム１に対して進退駆動し得る進退駆動手段６とより構成される。
【００３１】
更にワーク支持台Ｓの上方には、バーリング加工用の可動型Ａが、前記位置決めピンＰｄに対応して配設される。この可動型Ａは、図示しない固定ベースにより支持されて昇降駆動可能な昇降支持体７と、この昇降支持体７に固設されてカラーＣ内に進入可能な、下向きの段付きピン状の成形パンチ８と、昇降支持体７に円筒状の弾性体９を介して支持されて成形パンチ８を摺動可能に囲繞するリング状のホルダ１０とを備え、このホルダ１０の下面は、フレーム載置面Ｓｆ上の縦フレーム１（上部扁平壁部Ｗｕ）上面に接離可能である。
【００３２】
次に図７，図８を参照して、前記組立装置を用いてカラーＣを縦フレーム１に組み付ける手順を説明する。
【００３３】
先ず、図７（Ａ）に示すように、縦フレーム１の下部扁平壁部Ｗｄをワーク支持台Ｓのフレーム載置面Ｓｆ上に載置させる一方、カラー載置面Ｓｃ上に起立姿勢のカラーＣを、手動で又は図示しないセット装置により自動で載置させて、カラー押し込み手段Ｄの保持部材５に抱持させる。この場合、セット後の縦フレーム１は、その開口端Ｏの下端縁が、カラー載置面Ｓｃ及びフレーム載置面Ｓｆ間の段差Ｓｔに衝合し、またその下部扁平壁部Ｗｄの内面がカラー載置面Ｓｃと面一に連続している。
【００３４】
尚、上記のようにしてセットされるカラーＣの上，下扁平壁部Ｗｕ，Ｗｄには、前記取付位置Ｘｃに対応する位置にボルト孔ｈ，ｈが予め穿設されているが、特に上部扁平壁部Ｗｕのボルト孔ｈは、後述する係合爪部３のバーリング成形分を見越して、ボルト孔ｈの正規の内径（即ち下部扁平壁部Ｗｄのボルト孔ｈの内径）よりも小径に形成される。またそのカラーＣの上部開口縁には、該カラーＣの上端面より一段凹んだ環状段部Ｃｓが予め機械加工等により形成される。
【００３５】
次に図７（Ｂ）に示すように、カラー押し込み手段Ｄの保持部材５を前進させて、これに抱持される起立姿勢のカラーＣをカラー載置面Ｓｃ上で摺接させつつ縦フレーム１内にその開口端Ｏより押し込むようにし、その押し込み動作は、カラーＣが前記取付位置Ｘｃに達するのに応じて停止される。尚、この押し込みに際しては、カラーＣの上下両端の外周縁に形成される面取りＣｒと、縦フレーム１の開口端Ｏの開口縁に形成される面取り１ｒとにより、カラーＣの上下扁平壁部Ｗｕ、Ｗｄ間への進入が無理なくスムーズになされ、またその進入後は、カラーＣが、その起立姿勢を維持し且つその上下両端を上下扁平壁部Ｗｕ、Ｗｄの内面にそれぞれ摺接させながら、取付位置Ｘｃまで移動する。
【００３６】
次いで図７（Ｃ）に示すように、ワーク支持台Ｓに設けた位置決めピンＰｄを、フレーム載置面Ｓｆの下方よりカラーＣ内に下側の扁平壁部Ｗｄのボルト孔ｈを通して突入させて、該カラーＣを前記取付位置Ｘｃに正しく位置決めする。
【００３７】
しかる後、図７（Ｄ）に示すように、カラーＣの前記位置決め状態で、可動型Ａを下降させて、該可動型Ａの弾性体９を圧縮変形させつつその反力でホルダ１０を縦フレーム１の上部扁平壁部Ｗｕに圧着させてクランプし、このクランプ状態のままカラーＣ内に突入する可動型Ａの段付き成形パンチ７により、該扁平壁部Ｗｕのボルト孔ｈ周縁部を、その直下のカラーＣ内に押し込むようにして全周に亘り曲げ変形させる。このような扁平壁部Ｗｕのボルト孔ｈ周縁部に対するバーリング成形（カシメ加工）によれば、該扁平壁部Ｗｕのボルト孔ｈ開口縁部には、カラーＣの開口縁に係合する環状の下向きフランジ状係合爪部３が一体に形成され、カラーＣの縦フレーム１への結合作業が完了する。
【００３８】
而して、縦フレーム１への結合作業が完了したカラーＣは、その取付位置Ｘｃでは上下両扁平壁部Ｗｕ，Ｗｄの相対向面間に挟持され（即ちカラーＣの軸方向両端面が両扁平壁部Ｗｕ，Ｗｄの相対向する内面にそれぞれ密接状態におかれ）ていて、その挟持作用により該カラーＣの軸方向の動きが規制されており、その上、バーリング成形された上記係合爪部３が該カラーＣの開口縁に係合することで、カラーＣの横方向の動きが規制されるため、カラーＣは、その取付位置Ｘｃにおいて全方向の動きが確実に規制されて縦フレーム１に強固に固着される。
【００３９】
従って、従来のように溶接手段を用いずともカラーＣを縦フレーム１に強固に且つ効率よく低コストで固着できるようになり、また該フレーム１に溶接による入熱がないため、その入熱に因る問題（溶接部周辺の焼きなましによる強度低下）が回避される。またカラーＣ自体の構造もフランジ部無しの単純円筒形状のものが使用できるため、カラーＣの軽量化やコスト節減を図る上で有利である。
【００４０】
図９には、本発明の第２実施例が示される。この実施例では、カラーＣの上部開口縁に、先の実施例のような係合爪部収容用の環状段部Ｃｓが形成されず、カラーＣは、その内径が全長に亘り等径である。従って、この実施例では、カラーＣの構造が一層単純化され、コスト節減が図られる。
【００４１】
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明はその実施例に限定されることなく、本発明の範囲内で種々の実施例が可能である。例えば前記実施例では、支持部材として自動車のメインフレームＭＦを、中空閉断面構造の金属フレームとしてサブフレームＳＦの縦フレーム１を示したが、本発明は、実施例以外の種々の中空閉断面構造の、カラー付き金属パイプフレームと、これをボルト結合する支持部材との間の結合構造に適用可能である。
【００４２】
また前記実施例では、カラーＣを固定するための係合爪部３を、上部扁平壁部Ｗｕのボルト孔ｈ周縁部において環状の下向きフランジ状にバーリング成形したものを示したが、本発明では、この係合爪部３に加えて、或いは代えて、下部扁平壁部Ｗｄのボルト孔ｈ周縁部において環状の上向きフランジ状係合爪部をバーリング成形してもよい。更にそれら係合爪部を環状ではなく、ボルト孔の周方向に間隔をおいて並ぶ複数の係合爪片より構成するようにしてもよい。
【００４３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、中空閉断面構造をなす金属フレームの一対の扁平壁部の相対向面間にカラーをその軸方向に挟持し、更にその少なくとも一方の扁平壁部をバーリング加工して成形した係合爪部をカラー開口縁に係合させるようにしたので、カラーは、その取付位置において全方向の妄動が確実に規制でき、従って、溶接手段を用いずともカラーを金属フレームに強固に且つ効率よく低コストで固着できるようになり、また該フレームに溶接による入熱がないことから、入熱に因る問題（溶接部周辺の焼きなましによる強度低下）が回避される。またカラー自体も単純円筒形状のものが使用できるため、カラーの軽量化やコスト節減にも寄与することができる。
【００４４】
また特に請求項２の発明によれば、カラーの前記開口縁には、該カラーの端面より凹んだ環状段部が形成され、その環状段部内に前記係合爪部の少なくとも一部が収納されるので、その係合爪部がカラー内周面から張出すことが回避され、該係合爪部の特設によるもカラーとボルト間の嵌合ガタを極力小さくできる。
【００４５】
また特に請求項３の発明によれば、前記金属フレームとしてのサブフレームの縦フレームを高張力鋼板としたことと、カラーを溶接無しで該縦フレームに固着可能として溶接の入熱に因る強度低下を回避し得ることとが相俟って、サブフレームの剛性強度およびサブフレームのメインフレームへの結合強度を効果的に高めることができる。
【００４６】
また特に請求項４の発明によれば、ワーク支持台のフレーム載置面上に金属フレームを載置させると共にカラー載置面上にカラーを起立姿勢で載置させた後、カラー押し込み手段により起立姿勢のカラーの外周部を抱持して、同カラーをカラー載置面上で摺接させつつ金属フレーム内にその開口端より押し込んで前記取付位置で停止させ、次いでワーク支持台の先細り状位置決めピンによりカラーを前記取付位置に正しく位置決めしてから、上側の扁平壁部に対するバーリング加工をフレーム上方より行って、上側の扁平壁部のボルト孔開口縁部に、カラーの開口縁に係合する係合爪部を一体に形成するだけで、カラーを金属フレームに簡単且つ迅速に組付、固定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る自動車のサブフレームを示す平面図
【図２】図１の２−２線拡大断面図
【図３】図１の３−３線拡大断面図とその一部拡大図
【図４】組立装置の一例を示す全体縦断面図
【図５】図４の５−５線断面図
【図６】図４の６−６線断面図
【図７】カラーの組付工程前半を説明するための、図４に対応した工程説明図
【図８】カラーの組付工程後半を説明するための、図４に対応した工程説明図
【図９】第２実施例を示す図２対応断面図
【図１０】従来例を示す図２対応断面図
【符号の説明】
Ｂ・・・・ボルト
Ｃ・・・・カラー
Ｃｓ・・・環状段部
Ｄ・・・・カラー押し込み手段
ｈ・・・・ボルト孔
Ｊ・・・・カラー・フレーム結合体
ＭＦ・・・メインフレーム（支持部材）
Ｎ・・・・ナット
Ｏ・・・・開口端
Ｐｄ・・・位置決めピン
ＳＦ・・・サブフレーム
Ｓ・・・・ワーク支持台
Ｓｃ・・・カラー載置面
Ｓｆ・・・フレーム載置面
Ｗｄ・・・扁平壁部
Ｗｕ・・・扁平壁部
Ｘｃ・・・取付位置
１・・・・サブフレームの縦フレーム（金属フレーム）
３・・・・係合爪部

Claims

相対向する一対の扁平壁部（Ｗｕ，Ｗｄ）を有する中空閉断面構造の金属フレーム（１）と、前記一対の扁平壁部（Ｗｕ，Ｗｄ）に各々形成したボルト孔（ｈ，ｈ）に対応する所定の取付位置（Ｘｃ）に配設されて前記金属フレーム（１）の中空部を横切るカラー（Ｃ）とから成り、
前記カラー（Ｃ）及び前記ボルト孔（ｈ，ｈ）を貫通するボルト（Ｂ）と、前記ボルト（Ｂ）に螺合されるナット（Ｎ）とを少なくとも用いて支持部材（ＭＦ）に締結可能であるカラー・フレーム結合体において、
前記カラー（Ｃ）は、前記取付位置（Ｘｃ）で、前記一対の扁平壁部（Ｗｕ，Ｗｄ）の相対向する面間に挟持され、
前記カラー（Ｃ）の上下両端の外周縁に形成された面取り（Ｃｒ）とともに、前記金属フレーム（１）は、前記金属フレーム（１）の開口端（Ｏ）の内周縁において前記一対の扁平壁部（Ｗｕ、Ｗｄ）の端縁部分に形成された面取り（１ｒ）を有して、前記金属フレーム（１）の前記開口端（Ｏ）より前記カラー（Ｃ）を前記取付位置（Ｘｃ）まで進入し得る形態に形成され、
前記一対の両扁平壁部（Ｗｕ，Ｗｄ）の少なくとも一方の扁平壁部（Ｗｕ）の前記ボルト孔（ｈ）の開口縁部には、前記取付位置（Ｘｃ）にある前記カラー（Ｃ）の開口縁に係合して前記カラー（Ｃ）を前記金属フレーム（１）に固定する係合爪部（３）が、前記少なくとも一方の扁平壁部（Ｗｕ）に対するバーリング加工により一体に形成されていることを特徴とする、カラー・フレーム結合体。
前記カラー（Ｃ）の前記開口縁には、前記カラー（Ｃ）の端面より凹んだ環状段部（Ｃｓ）が形成され、前記環状段部（Ｃｓ）内に前記係合爪部（３）の少なくとも一部が収納されることを特徴とする、請求項１に記載のカラー・フレーム結合体。
前記支持部材（ＭＦ）は自動車のメインフレームであり、前記金属フレーム（１）は、前記自動車のサブフレーム（ＳＦ）の、高張力鋼板よりなる縦フレームであることを特徴とする、請求項１又は２に記載のカラー・フレーム結合体。
請求項１〜３の何れかに記載の前記カラー・フレーム結合体の組立方法において、
カラー載置面（Ｓｃ）と、前記カラー載置面（Ｓｃ）から一段下がったフレーム載置面（Ｓｆ）とを並設したワーク支持台（Ｓ）を使用し、
前記ワーク支持台（Ｓ）の前記フレーム載置面（Ｓｆ）上に、前記一対の扁平壁部（Ｗｕ，Ｗｄ）を上下に配した前記金属フレーム（１）を、前記金属フレーム（１）の前記開口端（Ｏ）が前記カラー載置面（Ｓｃ）側に開口し且つ前記金属フレーム（１）の下側の扁平壁部（Ｗｄ）の内面が前記カラー載置面（Ｓｃ）と面一に連続するように載置させるとともに、前記カラー載置面（Ｓｃ）上に前記カラー（Ｃ）を起立姿勢で載置させ、
前記ワーク支持台（Ｓ）に設けられ、進退駆動自在なカラー押し込み手段（Ｄ）により起立姿勢の前記カラー（Ｃ）の外周部を抱持して、前記面取り（Ｃｒ）が形成された前記カラー（Ｃ）を前記カラー載置面（Ｓｃ）上で摺接させつつ前記金属フレーム（１）内に前記金属フレーム（１）の前記面取り（１ｒ）が形成された前記開口端（Ｏ）より押し込むとともに、前記取付位置（Ｘｃ）で停止させ、
次いで前記ワーク支持台（Ｓ）に設けられ、昇降駆動自在な位置決めピン（Ｐｄ）を、前記フレーム載置面（Ｓｆ）の下方より前記カラー（Ｃ）内に前記下側の扁平壁部（Ｗｄ）のボルト孔（ｈ）を通して突入させて、前記カラー（Ｃ）を前記取付位置（Ｘｃ）に正規の位置決め状態とし、
前記位置決め状態で、昇降駆動自在な昇降支持体（７）と、前記昇降支持体（７）に固設されて前記カラー（Ｃ）内に進入可能な成形パンチ（８）と、前記昇降支持体（７）に弾性体（９）を介して支持されて前記成形パンチ（８）を摺動可能に囲繞するホルダ（１０）と、を備えた可動型（Ａ）を下降させて、前記可動型（Ａ）の前記弾性体（９）を圧縮変形させつつその反力でホルダ（１０）を前記金属フレーム（１）の上側の扁平壁部（Ｗｕ）に圧着させてクランプ状態とし、前記クランプ状態のまま前記カラー（Ｃ）内に突入する前記可動型（Ａ）の前記成形パンチ（７）により、前記上側の扁平壁部Ｗｕのボルト孔（ｈ）の周縁部を、前記カラー（Ｃ）内に押し込むようにして曲げ変形させて、前記上側の扁平壁部（Ｗｕ）に対するバーリング加工を行って、前記上側の扁平壁部（Ｗｕ）のボルト孔（ｈ）の開口縁部に、前記カラー（Ｃ）の前記開口縁に係合する係合爪部（３）を一体に形成することを特徴とする、カラー・フレーム結合体の組立方法。