JP5263001B2 - 骨格構造体 - Google Patents

Description

本発明は、繊維と樹脂との複合材より成る骨格部材を含む骨格構造体に関する。

骨格構造体においては、繊維と樹脂との複合材（例えばＣＦＲＰ）より成る骨格部材を備える構造体が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような構造体で被取付部品を締結する部位には、骨格部材の内部に金属インサートを配設する場合がある。

ところで、このような構造体において、金属インサートと骨格部材との線膨張差による剥離荷重を抑えるために、金属インサートと骨格部材との間の全域に樹脂シートを介在させる構造（例えば、特許文献２参照）が適用されることが考えられる。

特開２００８−２１５４８９公報 特開２００６−２９７９２７公報

しかしながら、この構造では、骨格部材と樹脂シートとの粘度が違うので成形過程において樹脂シートが金属インサートと骨格部材との間から流出してしまう。

本発明は、上記事実を考慮して、成形過程において金属インサートと骨格部材との間から樹脂シートが流出するのを防止又は抑制することができる骨格構造体を得ることが目的である。

請求項１に記載する本発明の骨格構造体は、金属インサートと、前記金属インサートの外側を被覆する熱硬化性の樹脂シートと、繊維と熱硬化性樹脂との複合材より成ると共に前記樹脂シートの外側を被覆する被覆部材と、を備え、前記金属インサート、前記樹脂シート、及び前記被覆部材が一体で加圧及び加熱されることで成形されたインサート体と、長尺状とされて繊維と熱硬化性樹脂との複合材より成り、被取付部品を取り付ける部位の内部に、成形された前記インサート体が埋設された状態で加圧及び加熱されて硬化された骨格部材と、を有する。

請求項１に記載する本発明の骨格構造体によれば、インサート体は、金属インサートと、金属インサートの外側を被覆する熱硬化性の樹脂シートと、繊維と熱硬化性樹脂との複合材より成ると共に樹脂シートの外側を被覆する被覆部材と、を備えており、金属インサート、樹脂シート、及び被覆部材が一体で加圧及び加熱されることで成形されている。これに対して、骨格部材は、長尺状とされて繊維と熱硬化性樹脂との複合材より成り、被取付部品を取り付ける部位の内部に、成形されたインサート体が埋設された状態で加圧及び加熱されて硬化されたものである。

このため、骨格構造体の成形過程においては、まず、金属インサートを被覆する樹脂シートが被覆部材によって被覆された状態で加圧及び加熱されることで、樹脂シート及び被覆部材が硬化されてインサート体が成形される。その後、金属インサート、樹脂シート及び被覆部材を含んで構成されたインサート体が、骨格部材において被取付部品を取り付ける部位の内部に埋設され、この状態で加圧及び加熱されて骨格部材が硬化されることで骨格構造体が成形される。ここで、骨格部材が硬化される際には樹脂シートは既に硬化されているので、樹脂シートの流出が防止又は抑制される。

請求項２に記載する本発明の骨格構造体は、請求項１記載の構成において、前記金属インサートは、前記樹脂シート及び前記被覆部材のいずれによっても被覆されずかつ前記骨格部材の内壁面に対向する対向面を備えている。

請求項２に記載する本発明の骨格構造体によれば、金属インサートの前記対向面は、樹脂シート及び被覆部材のいずれによっても被覆されずかつ骨格部材の内壁面に対向している。このため、骨格構造体の成形過程において、金属インサート、樹脂シート及び被覆部材を含んで構成されるインサート体が形成された段階で、金属インサートの前記対向面の外周側における樹脂シートの厚さが目視によって確認可能となる。すなわち、樹脂シートの成形具合がインサート体の単位で判断できる。

請求項３に記載する本発明の骨格構造体は、請求項１又は請求項２に記載の構成において、前記金属インサートは、前記樹脂シート及び前記被覆部材のいずれによっても被覆されずかつ前記骨格部材の開口部に臨む締結面を備え、前記締結面は、締結具によって前記骨格部材に前記被取付部品を取り付けた状態で締結荷重を受ける面とされている。

請求項３に記載する本発明の骨格構造体によれば、金属インサートの締結面は、樹脂シート及び被覆部材のいずれによっても被覆されずかつ骨格部材の開口部に臨んでおり、締結具によって骨格部材に被取付部品を取り付けた状態で締結荷重を受ける面となっている。このため、被取付部品の取付剛性は、例えば被取付部品が樹脂シート及び被覆部材を介して骨格部材の締結側の面に取り付けられる場合に比べて高くなる。

請求項４に記載する本発明の骨格構造体は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の構成において、前記金属インサートは、前記被取付部品が取り付けられる側へ向けて裾野を広げた形状をなす第一張出部を備えている。

請求項４に記載する本発明の骨格構造体によれば、金属インサートの第一張出部は、被取付部品が取り付けられる側へ向けて裾野を広げた形状をなしている。このため、被取付部品が骨格構造体に取り付けられた状態では、被取付部品側から金属インサート側への荷重が分散すると共に、第一張出部の端部の薄肉化により第一張出部の端部への応力集中が緩和される。

請求項５に記載する本発明の骨格構造体は、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の構成において、前記金属インサートは、前記被取付部品が取り付けられる側へ向けられた面部に対して略直交する壁面の一部が前記骨格部材の内壁面に沿う形状に形成されると共に当該内壁面側へ向けて裾野を広げた形状をなす第二張出部を備えている。

請求項５に記載する本発明の骨格構造体によれば、金属インサートは、被取付部品が取り付けられる側へ向けられた面部に対して略直交する壁面の一部が骨格部材の内壁面に沿う形状に形成されると共に当該内壁面側へ向けて裾野を広げた形状をなす第二張出部を備えている。このため、被取付部品が骨格構造体に取り付けられた状態では、被取付部品側から金属インサート側への斜め方向の荷重が分散すると共に、第二張出部の端部の薄肉化により第二張出部の端部への応力集中が緩和される。

請求項６に記載する本発明の骨格構造体は、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の構成において、前記金属インサートは、前記被取付部品が取り付けられる側へ向けられた面部とは反対側の面部が前記骨格部材の内壁面に直接突き当てられている。

請求項６に記載する本発明の骨格構造体によれば、金属インサートは、被取付部品が取り付けられる側へ向けられた面部とは反対側の面部が骨格部材の内壁面に直接突き当てられている。このため、例えば、被取付部品側から金属インサート側へ荷重が作用し、金属インサートと樹脂シートとが剥離した場合やインサート体と骨格部材とが剥離した場合にも、骨格部材の内部での金属インサートの姿勢が保持される。

請求項７に記載する本発明の骨格構造体は、請求項４記載の構成において、前記金属インサートは、前記第一張出部の張出側の端部が面取りされている。

請求項７に記載する本発明の骨格構造体によれば、金属インサートは、第一張出部の張出側の端部が面取りされているので、被覆部材は当該端部側の形状に沿わせて配置しやすい。このため、インサート体を成形するために被覆部材を配置する際には、第一張出部の張出側の端部や当該端部を被覆する樹脂シートと、被覆部材との間に、被覆部材の短絡（換言すれば、第一張出部の張出側の端部側の形状に沿わずに配置すること）による隙間が発生しにくくなり、ひいては、前記隙間の発生に起因した樹脂シートの流出や金属インサートの移動が抑制される。

請求項８に記載する本発明の骨格構造体は、請求項５記載の構成において、前記金属インサートは、前記第二張出部の張出側の端部が面取りされている。

請求項８に記載する本発明の骨格構造体によれば、金属インサートは、第二張出部の張出側の端部が面取りされているので、被覆部材は当該端部側の形状に沿わせて配置しやすい。このため、インサート体を成形するために被覆部材を配置する際には、第二張出部の張出側の端部や当該端部を被覆する樹脂シートと、被覆部材との間に、被覆部材の短絡（換言すれば、第二張出部の張出側の端部側の形状に沿わずに配置すること）による隙間が発生しにくくなり、ひいては、前記隙間の発生に起因した樹脂シートの流出や金属インサートの移動が抑制される。

請求項９に記載する本発明の骨格構造体は、請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の構成において、前記金属インサートに肉抜き穴が形成されると共に、前記肉抜き穴がパテ埋めされている。

請求項９に記載する本発明の骨格構造体によれば、金属インサートに肉抜き穴が形成されると共に肉抜き穴がパテ埋めされている。このため、金属インサートが軽量化されると共にインサート体の成形時には樹脂シートの肉抜き穴への流出が抑えられる。

以上説明したように、本発明に係る請求項１に記載の骨格構造体によれば、成形過程において金属インサートと骨格部材との間から樹脂シートが流出するのを防止又は抑制することができるという優れた効果を有する。

請求項２に記載の骨格構造体によれば、成形過程において樹脂シートの成形具合をインサート体の単位で判断できるという優れた効果を有する。

請求項３に記載の骨格構造体によれば、締結具によって骨格部材に被取付部品を取り付けた場合に被取付部品の取付剛性を確保できるという優れた効果を有する。

請求項４に記載の骨格構造体によれば、被取付部品側から金属インサート側への荷重を分散することができると共に、第一張出部の端部の薄肉化により第一張出部の端部への応力集中を緩和することができるという優れた効果を有する。

請求項５に記載の骨格構造体によれば、被取付部品側から金属インサート側への斜め方向の荷重を分散することができると共に、第二張出部の端部の薄肉化により第二張出部の端部への応力集中を緩和することができるという優れた効果を有する。

請求項６に記載の骨格構造体によれば、金属インサートと樹脂シートとが剥離した場合や、インサート体と骨格部材とが剥離した場合にも、骨格部材の内部での金属インサートの姿勢を保持することができるという優れた効果を有する。

請求項７に記載の骨格構造体によれば、インサート体を成形する際には、第一張出部の張出側の端部や当該端部を被覆する樹脂シートと、被覆部材との間の隙間の発生を抑えることができ、ひいては、前記隙間の発生に起因した樹脂シートの流出を抑制することができるという優れた効果を有する。

請求項８に記載の骨格構造体によれば、インサート体を成形する際には、第二張出部の張出側の端部や当該端部を被覆する樹脂シートと、被覆部材との間の隙間の発生を抑えることができ、ひいては、前記隙間の発生に起因した樹脂シートの流出を抑制することができるという優れた効果を有する。

請求項９に記載の骨格構造体によれば、金属インサートを軽量化することができると共にインサート体の成形時には樹脂シートの肉抜き穴への流出を抑えることができるという優れた効果を有する。

本発明の第１の実施形態に係る骨格構造体を示す斜視図である。 図１の２−２線に沿った拡大断面図である。 図１の３−３線に沿った拡大断面図である。 本発明の第１の実施形態におけるインサート体を成形するまでの工程を示す斜視図である。図４（Ａ）は金属インサートを示す。図４（Ｂ）は金属インサートに樹脂シートを被覆した状態を示す。図４（Ｃ）はインサート体を示す。 本発明の第１の実施形態における骨格構造体を成形するまでの工程を示す斜視図である。図５（Ａ）は骨格芯材部品を示す斜視図である。図５（Ｂ）は骨格芯材を示す斜視図である。図５（Ｃ）は骨格構造体を示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態において段付きワッシャを骨格部材側に配設するための手順を示す断面図である。図６（Ａ）は座繰り加工前の状態を示す。図６（Ｂ）は座繰り加工後の状態を示す。 本発明の第１、第２の実施形態に係る骨格構造体が適用された車体後部の一部を示す模式的な斜視図である。 図７の８−８線に沿った拡大断面図である。 図７の９−９線に沿った拡大断面図である。

［第１実施形態］
本発明の第１の実施形態に係る骨格構造体２０について図１〜図７を用いて説明する。なお、骨格構造体２０は、車体骨格用とされ、これらの図において適宜示される矢印ＦＲは骨格構造体２０の組付状態における車両前方側を示しており、矢印ＵＰは骨格構造体２０の組付状態における車両上方側を示しており、矢印ＩＮは骨格構造体２０の組付状態における車両幅方向内側を示している。

図７には、骨格構造体２０が適用された車体後部１０の一部（車両右側の一部）が模式的な斜視図にて示されている。図７に示されるように、骨格構造体２０（図中では破断して示す）は、車体後端部において車両幅方向を長手方向として配置されたリヤクロスメンバを構成しており、リヤサイドメンバ（詳細後述する左右一対の車体骨格用の骨格構造体６０）の後端部間に掛け渡されている。この骨格構造体２０の長手方向の両端部には、被取付部品（被締結部品）としてのリアサスペンションメンバ１２の後端部１２Ａが締結により固定されている。なお、リアサスペンションメンバ１２は、比較的重量が大きい重量物であり、リヤサスペンション（図示省略）を支持している。

図１には、骨格構造体２０が斜視図にて示され、図２には、骨格構造体２０の締結部構造（取付部構造）が図１の２−２線に沿った拡大断面図にて示され、図３には、図１の３−３線に沿った拡大断面図が示されている。

図１〜図３に示されるように、骨格構造体２０は、骨格部材２２を備えている。骨格部材２２は、繊維（例えば、炭素繊維）を樹脂で固めて構成された複合材、すなわち、繊維強化樹脂（ＦＲＰ、例えば、炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ））より成るＦＲＰ骨格（例えば、ＣＦＲＰ骨格）とされている。換言すれば、骨格構造体２０は、ＦＲＰ構造体部品（例えば、ＣＦＲＰ構造体部品）となっている。

また、骨格部材２２は、骨格構造体２０の外郭を構成しており、図１及び図２に示されるように、組付状態において車体上下方向に対向配置される上壁２２Ａ及び下壁２２Ｂを備えている。上壁２２Ａの前端寄り部位と下壁２２Ｂの前端とは、前壁２２Ｃによって連結されており、前壁２２Ｃは、上壁２２Ａ側から下壁２２Ｂ側へ向けて組付状態での車両後方側に若干傾斜している。また、上壁２２Ａの後端寄り部位と下壁２２Ｂの後端とは、後壁２２Ｄによって連結されており、後壁２２Ｄは、上壁２２Ａ側から下壁２２Ｂ側へ向けて組付状態での車両前方側に僅かに傾斜している。さらに、図１に示されるように、前壁２２Ｃ、後壁２２Ｄ、及び下壁２２Ｂの側端、並びに上壁２２Ａの側端寄りの部位が側壁２２Ｅ、側壁２２Ｆにて連結されている。これらにより、骨格部材２２は、台形枠状の閉断面構造を形成している。

図２に示されるように、下壁２２Ｂの所定部位には、開口部としての座繰り孔２４Ａ（貫通部）が貫通形成されており、上壁２２Ａには、下壁２２Ｂの座繰り孔２４Ａの対向位置の一部に貫通孔２４Ｂ（貫通部）が貫通形成されている。骨格部材２２における座繰り孔２４Ａ及び貫通孔２４Ｂの形成部位は、被締結部品であるリアサスペンションメンバ１２の後端部１２Ａを締結する部位に対応して設定されている。

骨格部材２２の内部（断面内部）には、発泡ウレタンコアＵ（広義には「発泡コア材」として把握される要素であり、「発泡ウレタンフォーム」ともいう。）が充填されると共に、この発泡ウレタンコアＵに埋設されるように、金属製（本実施形態ではアルミニウム合金製）の金属インサート３０が配置されている。金属インサート３０は、骨格部材２２において座繰り孔２４Ａ及び貫通孔２４Ｂが形成された部位に対応した部分、換言すれば、骨格部材２２においてリアサスペンションメンバ１２の後端部１２Ａを取り付ける部位の内部に配置されており、骨格部材２２の上壁２２Ａと下壁２２Ｂとを繋ぐように配設されている。

図４（Ａ）には、金属インサート３０の外観斜視図が示されている。図４（Ａ）に示されるように、金属インサート３０は、略筒形状を成すインサート本体部３２を備えている。インサート本体部３２は、平面視で金属インサート３０の背面側を構成する縦壁面３０Ａ側から略Ｕ字形状に膨出しており、図３に示されるように、膨出側を成す湾曲部３２Ａが骨格部材２２の前壁２２Ｃ側へ向けられるように配置される。すなわち、図２に示されるように、インサート本体部３２の湾曲部３２Ａは、骨格部材２２の前壁２２Ｃから離れてインサート本体部３２のボルト挿通孔３４にほぼ沿っている。

図４（Ａ）に示されるように、インサート本体部３２のボルト挿通孔３４は、インサート本体部３２の湾曲部３２Ａ寄りにおいて軸心方向に沿って貫通形成されている。このボルト挿通孔３４の内面にはタップにより雌ねじ部（図示省略）が形成されている。図２に示されるように、このボルト挿通孔３４には、リアサスペンションメンバ１２の後端部１２Ａを貫通した締結具としてのボルト１４の軸部１４Ａが挿入されて螺合されるようになっている。

なお、このボルト挿通孔３４の雌ねじ部にボルト１４が螺合されることによって、リアサスペンションメンバ１２の後端部１２Ａは、ボルト１４の頭部１４Ｂと、金属インサート３０側の段付きワッシャ４０（詳細後述）と、の間に挟まれて締結されるようになっている。

インサート本体部３２の軸線方向一端部側からは第一張出部３６が軸線方向に交差する方向にかつ一体に延設されている。この第一張出部３６は、リアサスペンションメンバ１２が取り付けられる側へ向けて湾曲しながら裾野を広げた形状をなしており、図４（Ａ）に示されるように、平面視で略Ｕ字形状をなしている。

図２に示されるように、金属インサート３０の底面３０Ｂは、インサート本体部３２の底面と第一張出部３６の底面とを含んで構成されており、リアサスペンションメンバ１２の後端部１２Ａが取り付けられる側へ向けられた面部とされている。この底面３０Ｂ側には、ボルト挿通孔３４の外周側に凹状の凹座部１３０Ｂが形成されている。この凹座部１３０Ｂには、段付きワッシャ４０のボス部４０Ａが配設されている。

段付きワッシャ４０は、短円筒状に形成されたボス部４０Ａの軸線方向一端側からフランジ４０Ｂが同軸的かつ一体に延設されて構成されている。ボス部４０Ａは、その外径が凹座部１３０Ｂの内径よりも若干小さく設定されると共に、その内径がボルト挿通孔３４の内径（最大径）よりも若干大きく設定されている。また、フランジ４０Ｂの外径は、凹座部１３０Ｂの内径に対し十分に大きく設定されており、骨格部材２２の下壁２２Ｂに接着剤４２で接着されている。

また、金属インサート３０は、底面３０Ｂに対して略直交する壁面の一部としての縦壁面３０Ａが図３に示すように、骨格部材２２の後壁２２Ｄ（外周壁）の内壁面１２２Ｄに沿う形状に形成されており、図３及び図４（Ａ）に示すように、骨格部材２２の後壁２２Ｄ（外周壁）の内壁面１２２Ｄ側（換言すれば、縦壁面３０Ａ側）へ向けて湾曲しながら裾野を広げた形状をなす第二張出部３８を備えている。また、図３の部分拡大図に示されるように、金属インサート３０は、第二張出部３８の張出側の端部が大きく面取りされている（面取り部を符号３８Ａで示す。）。

また、図２及び図３に示されるように、金属インサート３０の所定部位（余肉部）には、重量軽減用の肉抜き穴４４が軸線方向に直交する方向に貫通形成されている。また、肉抜き穴４４を囲い込む樹脂シート４８（詳細後述）が肉抜き穴４４に流れ込まないように、金属インサート３０よりも軽量のパテ４６で肉抜き穴４４が埋められて（パテ埋めされて）いる。パテ４６としては、例えば、セラミックス等を用いることができる。

骨格部材２２の内部には金属インサート３０の外側を被覆する樹脂シート４８が配置されている。このように金属インサート３０を樹脂シート４８で囲むのは、金属インサート３０と骨格部材２２との線膨張差により（例えば、骨格部材２２の成型温度から常温に冷える際に）発生する剥離応力を樹脂シート４８の弾性変形によって吸収するためである。また、樹脂シート４８は、前記剥離応力を吸収するためにある程度の厚みを備えている。

この樹脂シート４８の外側は、被覆部材５０によって包まれるように被覆されている。被覆部材５０は、繊維（例えば、炭素繊維）を樹脂で固めて構成された複合材、すなわち、繊維強化樹脂（ＦＲＰ、例えば、炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ））より成るＦＲＰ層（例えば、ＣＦＲＰ層）とされている。この被覆部材５０は、金属インサート３０及び樹脂シート４８と共に骨格部材２２の内部に埋設されるインサート体５２（繊維強化樹脂インサート、ＣＦＲＰインサート、図４（Ｃ）参照）を構成している。

なお、金属インサート３０の形状は、被覆部材５０の基材を貼り付けやすいようにＲ状の湾曲面を備えた形状とされており、これにより被覆部材５０の基材は容易かつ連続的に金属インサート３０に貼り付けられるようになっている。

図２に示されるように、金属インサート３０は、凹座部１３０Ｂの底面を構成する締結面３１Ｂが樹脂シート４８及び被覆部材５０のいずれによっても被覆されずかつ骨格部材２２の座繰り孔２４Ａに臨んでいる。換言すれば、段付きワッシャ４０が配設される前の状態では締結面３１Ｂは座繰り孔２４Ａから露出している（図６（Ｂ）参照）。金属インサート３０の締結面３１Ｂは、ボルト１４によって骨格部材２２にリアサスペンションメンバ１２の後端部１２Ａを取り付けた状態で段付きワッシャ４０側から締結荷重を受ける面とされている。また、金属インサート３０は、骨格部材２２への対向面としての上面３０Ｃが樹脂シート４８及び被覆部材５０のいずれによっても被覆されずかつ骨格部材２２における上壁２２Ａ（外周壁）の内壁面１２２Ａに対向した状態で内壁面１２２Ａに直接突き当てられている。この上面３０Ｃは、リアサスペンションメンバ１２の後端部１２Ａが取り付けられる側へ向けられた底面３０Ｂとは反対側の面とされている。一方、金属インサート３０の縦壁面３０Ａは、樹脂シート４８及び被覆部材５０を介して骨格部材２２の内壁面に接合されている。

（骨格構造体の成形手順及び作用・効果）
次に、骨格構造体２０の成形手順を説明すると共に、上記実施形態の作用及び効果について説明する。

図１に示される骨格構造体２０の成形過程においては、まず、作業者は、図４（Ａ）に示される金属インサート３０の外側の大部分（上面３０Ｃを除く部分）に、図４（Ｂ）に示されるように、樹脂シート４８を貼り付け、さらにその外側を包むように、図４（Ｃ）に示されるように、被覆部材５０の基材を貼り付ける。

ここで、図３に示されるように、金属インサート３０における第二張出部３８の張出側の端部は、被覆部材５０のみによって被覆されるが、第二張出部３８の張出側の端部は面取りされているので、被覆部材５０の基材は当該端部側の形状に沿わせて配置しやすい。

このため、図４（Ｃ）に示されるインサート体５２を成形するために、被覆部材５０の基材を貼り付ける際には、図３に示される第二張出部３８の張出側の端部や当該端部を被覆する樹脂シート４８と、被覆部材５０の基材との間に、被覆部材５０の基材の短絡（ショート）による隙間（空隙）が発生しにくくなる。なお、図中では面取り部３８Ａがない対比構造における被覆部材の短絡位置を一例として二点鎖線Ｓで示す。また、インサート体５２は、金属インサート３０の外側に樹脂シート４８及び被覆部材５０の基材が被覆された状態で、圧力がかけられて加熱されることによって成形（硬化）されるが、このような成形時には前記隙間の発生に起因した樹脂シート４８の流出や金属インサート３０の移動が抑制される。

また、インサート体５２の単位（小さい部品単位）で成形がなされるので、成形時において型内にセットされる成形対象の向きの自由度が大きい。このため、樹脂シート４８が流出しにくい向きに成形対象をセットすることが容易にできる。

また、図４（Ｃ）に示されるように、インサート体５２は、金属インサート３０の上面３０Ｃが樹脂シート４８及び被覆部材５０のいずれによっても被覆されていない露出面となっている。このため、インサート体５２が形成された段階で、金属インサート３０の上面３０Ｃの外周側における樹脂シート４８の板厚が目視によって確認可能となる。すなわち、樹脂シート４８の成形具合がインサート体５２の単位で判断できる。よって、仮に樹脂シート４８に成形不具合（所定の厚みが確保できないこと等）があっても、インサート体５２の単位で廃棄すればよく、骨格構造体２０（図１参照）全体を廃棄するのに比べてコストメリットが大きい。

その後、インサート体５２と、図５（Ａ）に示される発泡ウレタンコアＵの発泡材とが、型に入れられて成形されることによって、インサート体５２と発泡ウレタンコアＵとがＡＳＳＹ化され、図５（Ａ）に示される骨格芯材部品５４Ａが形成される。骨格芯材部品５４Ａは、図５（Ｂ）に示される骨格芯材５４の長手方向の一方側を構成しており、左右対称品の骨格芯材部品５４Ａ、５４Ｂが接着剤５６によって直列的に接合されることで、骨格芯材５４が形成される。

その後、この骨格芯材５４の外側に図５（Ｃ）に示される骨格部材２２の基材を貼り付けることによって、インサート体５２を骨格部材２２の内部に埋設させ、この状態で加圧及び加熱によって骨格部材２２を硬化させることで、骨格構造体２０が成形される。ここで、図２に示される骨格部材２２が硬化される際には樹脂シート４８は既に（先に）硬化されているので、樹脂シート４８の流出は防止又は抑制される（製造品質の向上）。

その後、図６（Ａ）に示される骨格構造体２０の下部側（二点鎖線Ｂで示される部位）に、座繰り加工（機械加工）を施して座繰り形状を形成する。最後に、図６（Ｂ）に示されるように、座繰り加工を施した部位に、段付きワッシャ４０が下方側から（矢印Ａ方向から）嵌め込まれるように配設されて骨格部材２２の下壁２２Ｂに接着剤４２（図２参照）で接着される。

以上説明したように、本実施形態に係る骨格構造体２０によれば、成形過程において図２に示される金属インサート３０と骨格部材２２との間から樹脂シート４８が流出するのを防止又は抑制することができる。

補足すると、ＣＦＲＰ骨格部材と金属インサートとの間に樹脂シートのみが介在された対比構造では、ＣＦＲＰ骨格部材と樹脂シートとの粘度の違うために、成形過程において樹脂シートが金属インサートと骨格部材との間からフォームコアや金属インサートのねじ穴等に流出してしまい、組付の不具合や見栄えの低下がもたらされる可能性がある。これに対して、本実施形態に係る骨格構造体２０では、樹脂シート４８を先に硬化させてから骨格部材２２を硬化させるため、骨格部材２２を硬化させる際の樹脂シート４８の流出が防止又は抑制される。

また、本実施形態に係る骨格構造体２０では、金属インサート３０の締結面３１Ｂは、樹脂シート４８及び被覆部材５０のいずれによっても被覆されずかつ骨格部材２２の座繰り孔２４Ａに臨むと共に、ボルト１４によって骨格部材２２にリアサスペンションメンバ１２の後端部１２Ａを取り付けた状態で締結荷重を受ける面となっている。このため、リアサスペンションメンバ１２の後端部１２Ａの取付剛性は、リアサスペンションメンバ１２の後端部１２Ａが例えば樹脂シート４８及び被覆部材５０を介して骨格部材２２の締結側の面に取り付けられる場合に比べて高くなる。

なお、金属インサート３０において、縦壁面３０Ａの外側には樹脂シート４８が配設されているので、この樹脂シート４８によって、金属インサート３０と骨格部材２２との線膨張差による接着剥がれが防止される。

また、本実施形態に係る骨格構造体２０では、金属インサート３０の第一張出部３６は、リアサスペンションメンバ１２の後端部１２Ａが取り付けられる側へ向けて湾曲しながら裾野を広げた形状をなしている。これにより、大きな荷重が入力される締結部位の面積が広くなるため、リアサスペンションメンバ１２の後端部１２Ａが骨格構造体２０に取り付けられた状態では、リアサスペンションメンバ１２の後端部１２Ａ側から金属インサート３０側への荷重が分散する。また、第一張出部３６の端部が薄肉化されることで、第一張出部３６の端部への応力集中が緩和され、さらには軽量化を図ることもできる。

また、本実施形態に係る骨格構造体２０では、図３に示されるように、金属インサート３０は、縦壁面３０Ａが骨格部材２２の後壁２２Ｄの内壁面１２２Ｄに沿う形状に形成されると共に、第二張出部３８が骨格部材２２の後壁２２Ｄの内壁面１２２Ｄ側（換言すれば、縦壁面３０Ａ側）へ向けて湾曲しながら裾野を広げた形状をなしている。これにより、縦壁面３０Ａの面積が広くなるため、図２に示されるリアサスペンションメンバ１２の後端部１２Ａが骨格構造体２０に取り付けられた状態では、リアサスペンションメンバ１２の後端部１２Ａ側から金属インサート３０側への斜め方向の荷重が縦壁面３０Ａによって分散する。また、図３に示される第二張出部３８の端部が薄肉化することで、第二張出部３８の端部への応力集中が緩和される。また、湾曲部３２Ａを骨格部材２２の前壁２２Ｃに沿わせずに湾曲させることで大幅な軽量化を図ることができる。

また、本実施形態に係る骨格構造体２０では、図２に示されるように、金属インサート３０は、上面３０Ｃが骨格部材２２の上壁２２Ａの内壁面１２２Ａに直接突き当てられている。このため、例えば、リアサスペンションメンバ１２の後端部１２Ａ側から金属インサート３０側へ荷重が作用し、金属インサート３０と樹脂シート４８とが剥離した場合やインサート体５２（被覆部材５０）と骨格部材２２とが剥離した場合にも、骨格部材２２の内部での金属インサート３０の姿勢が保持される（換言すれば、転びが抑制される）。

また、本実施形態に係る骨格構造体２０では、金属インサート３０に肉抜き穴４４が形成されると共に肉抜き穴４４が金属インサート３０よりも軽量のパテ４６で埋められて（パテ埋めされて）いる。このため、金属インサート３０が軽量化されると共にインサート体５２の成形時には樹脂シート４８の肉抜き穴４４への流出が抑えられる。

補足すると、骨格構造体２０には、リアサスペンションメンバ１２との締結部へ大荷重が入力されるため、この部分に所定値以上の剛性が求められるが、本実施形態に係る骨格構造体２０では、軽量化された金属インサート３０によって高い剛性を確保することができる。このため、骨格構造体２０を車体に適用することでＣＦＲＰボデーの利点（高剛性かつ軽量）を損なわずに済む。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態に係る骨格構造体６０について、図７〜図９を用いて説明する。図８には、骨格構造体６０の締結部構造（取付部構造）が図７の８−８線に沿った拡大断面図にて示され、図９には、骨格構造体６０の締結部構造（取付部構造）が図７の９−９線に沿った拡大断面図にて示されている。

図７に示されるように、骨格構造体６０は、車体後部の両サイドにおいて略車両前後方向を長手方向とするリヤサイドメンバを構成している。なお、図７〜図９において、第１の実施形態と実質的に同様の構成部については、同一符号を付して説明を省略する。

図７に示されるように、骨格構造体６０は、略矩形状の閉断面を備えた長尺状の骨格部材６２を備えている。骨格部材６２は、骨格部材２２と同様に、繊維（例えば、炭素繊維）を樹脂で固めて構成された複合材より成るＦＲＰ骨格（例えば、ＣＦＲＰ骨格）とされている。

骨格部材６２の内部には、その後部側における車体幅方向内側寄りに、インサート体としての第一インサート体６４及び第二インサート体６６が埋設されている。第一インサート体６４は、リアサスペンションメンバ１２の前端側の第一被締結部１２Ｃが締結により固定されている。第一インサート体６４の構造は、第１の実施形態におけるインサート体５２（図２、図３等参照）と実質的に同様であるので、説明を省略する。

第一インサート体６４よりも車両後方側に配置される第二インサート体６６は、被取付部品（被締結部品）としてのアブソーバ５８（図中では模式化した一部を二点鎖線で示す）を締結により固定するための金属インサート７０と、リアサスペンションメンバ１２の第二被締結部１２Ｂを締結により固定するための金属インサート６８と、を備えている。金属インサート６８、７０は比較的近い距離にあるため、まとめて一つの第二インサート体６６の内部に埋設されており、これによって部品点数の削減が図られている。なお、アブソーバ５８は、サスペンションの一構成要素であり、このアブソーバ５８の締結部には大きな荷重が入力されるようになっている。

図９に示されるように、金属インサート６８は、以下に説明する点を除いて、概ね金属インサート３０（図２参照）と同様の構成とされている。よって、金属インサート６８において、金属インサート３０（図２参照）と実質的に同様の構成部については、同一符号を付して説明を省略する。金属インサート６８には、ボルト挿通孔３４（図２参照）に代えてボルト挿通部３４Ａが形成されている。ボルト挿通部３４Ａは、上面３０Ｃ側に貫通していない点を除いてはボルト挿通孔３４（図２参照）と同様の構成とされている。

また、金属インサート６８は、第一張出部３６の張出側の端部が大きく面取りされている（面取り部を３６Ａで示す。）。金属インサート６８における第一張出部３６の張出側の端部に面取り部３６Ａが形成されることによって、作業者は、被覆部材５０の基材を第一張出部３６の張出側の端部側の形状に沿わせて貼り付けやすい。このため、第二インサート体６６を成形するために被覆部材５０の基材を貼り付ける際には、第一張出部３６の張出側の端部や当該端部を被覆する樹脂シート４８と、被覆部材５０の基材との間に、被覆部材５０の基材の短絡（ショート）による隙間（空隙）が発生しにくくなり、ひいては、前記隙間の発生に起因した樹脂シート４８の流出が抑制される。

また、図８に示されるように、アブソーバ５８の被取付部５８Ａを締結により固定するための金属インサート７０は、以下に説明する点を除いて、概ね金属インサート６８（図９参照）と同様の構成とされている。よって、金属インサート７０において、金属インサート６８（図２参照）と実質的に同様の構成部については、同一符号を付して説明を省略する。

金属インサート７０は、インサート本体部３２（図９参照）に相当するインサート本体部７２を備えている。インサート本体部７２は、上部側よりも下部側が縦壁面３０Ａから離間するように突出しており、図８の断面視で段差形状を形成している。インサート本体部７２は、下部側にて車両幅方向外側に配置される部位にボルト挿通部３４Ｂが形成されている。ボルト挿通部３４Ｂは、ボルト挿通部３４Ａ（図９参照）と同様の構成とされている。

また、インサート本体部７２は、縦壁面３０Ａ側も被取付部品を締結可能な部位になっており、縦壁面３０Ａ側からはボルト挿通部３４Ｃが形成されている。ボルト挿通部３４Ｃは、ボルト挿通部３４Ｂの軸線方向に直交する方向を軸線方向としている点を除いて、ボルト挿通部３４Ｂと同様の構成とされている。

また、縦壁面３０Ａ側には、ボルト挿通部３４Ｃの外周側に凹状の凹座部１３０Ａが形成されて段付きワッシャ４０のボス部４０Ａの配設用とされている。この凹座部１３０Ａの底面を構成する締結面３１Ａは、樹脂シート４８及び被覆部材５０のいずれによっても被覆されずかつ骨格部材６２の開口部としての座繰り孔６２Ａに臨んでいる。

以上説明した本実施形態の構成によっても、前述した第１実施形態と同様の作用及び効果が得られる。

［実施形態の補足説明］
なお、上記実施形態では、被取付部品としてのリアサスペンションメンバ１２やアブソーバ５８が締結によって骨格構造体２０、６０に固定されているが、被取付部品は、例えば、骨格構造体に対して係合等により取り付けられた被取付部品であってもよい。

１２ リアサスペンションメンバ（被取付部品）
１４ ボルト（締結具）
２０ 骨格構造体
２２ 骨格部材
２４Ａ 座繰り孔（開口部）
３０ 金属インサート
３０Ｂ 底面（被取付部品が取り付けられる側へ向けられた面部）
３０Ｃ 上面（対向面、反対側の面部）
３１Ａ 締結面
３１Ｂ 締結面
３６ 第一張出部
３８ 第二張出部
４４ 肉抜き穴
４６ パテ
４８ 樹脂シート
５０ 被覆部材
５２ インサート体
５８ アブソーバ（被取付部品）
６０ 骨格構造体
６２ 骨格部材
６２Ａ 座繰り孔（開口部）
６４ 第一インサート体（インサート体）
６６ 第二インサート体（インサート体）
６８ 金属インサート
７０ 金属インサート

Claims (9)

1. 金属インサートと、前記金属インサートの外側を被覆する熱硬化性の樹脂シートと、繊維と熱硬化性樹脂との複合材より成ると共に前記樹脂シートの外側を被覆する被覆部材と、を備え、前記金属インサート、前記樹脂シート、及び前記被覆部材が一体で加圧及び加熱されることで成形されたインサート体と、
   長尺状とされて繊維と熱硬化性樹脂との複合材より成り、被取付部品を取り付ける部位の内部に、成形された前記インサート体が埋設された状態で加圧及び加熱されて硬化された骨格部材と、
   を有する骨格構造体。
2. 前記金属インサートは、前記樹脂シート及び前記被覆部材のいずれによっても被覆されずかつ前記骨格部材の内壁面に対向する対向面を備えている請求項１記載の骨格構造体。
3. 前記金属インサートは、前記樹脂シート及び前記被覆部材のいずれによっても被覆されずかつ前記骨格部材の開口部に臨む締結面を備え、前記締結面は、締結具によって前記骨格部材に前記被取付部品を取り付けた状態で締結荷重を受ける面とされている請求項１又は請求項２に記載の骨格構造体。
4. 前記金属インサートは、前記被取付部品が取り付けられる側へ向けて裾野を広げた形状をなす第一張出部を備えている請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の骨格構造体。
5. 前記金属インサートは、前記被取付部品が取り付けられる側へ向けられた面部に対して略直交する壁面の一部が前記骨格部材の内壁面に沿う形状に形成されると共に当該内壁面側へ向けて裾野を広げた形状をなす第二張出部を備えている請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の骨格構造体。
6. 前記金属インサートは、前記被取付部品が取り付けられる側へ向けられた面部とは反対側の面部が前記骨格部材の内壁面に直接突き当てられている請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の骨格構造体。
7. 前記金属インサートは、前記第一張出部の張出側の端部が面取りされている請求項４記載の骨格構造体。
8. 前記金属インサートは、前記第二張出部の張出側の端部が面取りされている請求項５記載の骨格構造体。
9. 前記金属インサートに肉抜き穴が形成されると共に、前記肉抜き穴がパテ埋めされている請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の骨格構造体。

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