JP6193838B2 - 閉断面部材 - Google Patents

Description

本発明は、閉断面部材に関する。

自動車のシートフレーム部材などの構造部材においては、エネルギー消費低減の観点から軽量化が進められており、鋼製部材に変えてアルミニウム材やマグネシウム材などの比重の小さい金属材料や炭素繊維強化プラスチック（carbon fiber reinforced plastic：ＣＦＲＰ）などの樹脂材料の適用が検討されている。一方、これらの材料は鋼材に比べて高価であるため、製造コストなどの観点から、一部のみを軽量材に置き換えた異種材料の接合構造体についても検討が進められている。

また、一般に、異種の金属材料を用いて異材接合構造体を製造する場合、溶融溶接や摩擦撹拌接合などの接合方法が用いられているが、構造体を構成する金属材料間に電位差がある場合は、各部材が接触する部分に電食（電気化学的腐食）が発生しやすい。そこで、従来、電食を防止し、耐食性を向上するために、異なる種類の金属材料が接する部分には、樹脂などの絶縁材料からなるシール材が塗布されている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０１２−１２１０２７号公報

しかしながら、前述した従来の異材接合体の製造方法は、先ず、開断面部材を形成し、その接合部及びその周辺にシール材を塗布した後で接合を行うという工程が採られており、手間がかかるという問題がある。

そこで、本発明は、簡便な方法で製造可能であり、かつ接合強度に優れた閉断面部材を提供することを主目的とする。

本発明に係る閉断面部材は、２以上の開断面部材を組み合わせて形成された閉断面部材であって、少なくとも一の開断面部材は金属材料からなり、前記一の開断面部材と他の開断面部材との継ぎ目部には樹脂が充填されており、前記継ぎ目部に充填された樹脂の一部が内面側又は外面側に押し出されて第１の係止部を形成し、前記他の開断面部材も金属材料で形成され、前記一の開断面部材との継ぎ目部を部分的に溶接すると共に、前記継ぎ目部の溶接されていない箇所には隙間を形成し、少なくとも前記隙間に樹脂が充填されているものである。
この閉断面部材において、前記第１の係止部は、前記継ぎ目部を覆うように形成することができる。
また、本発明の閉断面部材は、長手方向の一部又は全部において、内面及び外面の少なくとも一方が全周に亘って前記樹脂で被覆されていてもよい。
一方、前記開断面部材に１又は複数の貫通孔を形成し、前記貫通孔から前記樹脂が内面側又は外面側に押し出されて、第２の係止部を形成することもできる。
その場合、前記第２の係止部は、前記貫通孔を覆うように形成することができる。
更に、前記一の開断面部材と前記他の開断面部材は、相互に異なる金属材料により形成されていてもよい。
又は、前記他の開断面部材が繊維強化プラスチックにより形成されていてもよい。
本発明の閉断面部材は、長手方向の一部又は全部において、外面が全周に亘って前記樹脂で被覆されており、前記樹脂で被覆されている部分にブラケットがかしめ締結されていてもよい。
その場合、前記ブラケットは、筒状部と、前記筒状部の外周面又は端面に設けられたリブ部と、を有する構成とすることができる。
また、前記樹脂の表面には、少なくとも前記ブラケットと接する領域に突起又は凹凸が形成されていてもよい。

本発明によれば、簡便な方法で、接合強度に優れた閉断面部材を製造することが可能となる。

本発明の第１の実施形態に係る閉断面部材に用いる開断面部材の構成例を模式的に示す斜視図である。 Ａ及びＢは図１に示す開断面部材を用いた閉断面部材の構成例を示す図であり、図１に示すＡ−Ａ線による断面図に相当する。 図２Ｂに示す閉断面部材の接合部の拡大断面図である。 継ぎ目部が部分的に溶接された開断面部材の構成例を示す斜視図である。 Ａ〜Ｄは本発明の第１の実施形態の閉断面部材の製造方法をその工程順に示す断面模式図である。 Ａ及びＢは本発明の第２の実施形態に係る閉断面部材を模式的に示す斜視図である。 Ａ及びＢは図６Ａ，Ｂに示す閉断面部材の孔部を示す拡大断面図である。 Ａ〜Ｄは図６Ａに示す閉断面部材の製造方法をその工程順に示す断面模式図である。 Ａ及びＢは本発明の第３の実施形態に係る閉断面部材の構成例を示す断面図である。 Ａ〜Ｄは図９Ａ，Ｂに示す閉断面部材の製造方法をその工程順に示す断面模式図である。 本発明の第４の実施形態に係る閉断面部材を模式的に示す断面図である。 Ａ〜Ｄは図１１に示す閉断面部材の製造方法をその工程順に示す断面模式図である。 本発明の第５の実施形態に係る閉断面部材を模式的に示す斜視図である。 Ａ及びＢは図１３に示す閉断面部材に用いるブラケットの構成例を示す斜視図である。

以下、本発明を実施するための形態について、詳細に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。

（第１の実施形態）
先ず、本発明の第１の実施形態に係る閉断面部材について説明する。図１は本実施形態の閉断面部材に用いる開断面部材の構成例を模式的に示す斜視図であり、図２Ａ，Ｂは図１に示す開断面部材を用いた閉断面部材の構成例を示す図であり、図１に示すＡ−Ａ線による断面図に相当する。また、図３は図２Ｂに示す閉断面部材の接合部の拡大断面図である。

図１〜３に示すように、本実施形態の閉断面部材１０，１１は、２以上の開断面部材１，２を組み合わせて構成されており、開断面部材１と開断面部材２との継ぎ目部には、樹脂４によって係止部３が形成されている。

［開断面部材１，２］
開断面部材１，２の少なくとも一方は金属材料からなり、プレス成形などの成形方法により、所定の形状に成形されている。開断面部材１，２の両方が金属材料により形成されている場合、開断面部材１，２は同種の金属により形成されていてもよいが、相互に異なる種類の金属材料で形成されていてもよい。

ここで、開断面部材１，２を構成する金属材料としては、アルミニウム又はアルミニウム合金材、マグネシウム又はマグネシウム合金材、チタン又はチタン合金材、高張力鋼やステンレスなどの各種鋼材などが挙げられる。例えば、自動車用構造部材の場合は、軽量化の観点から、鋼材とアルミニウム又はアルミニウム合金材との組み合わせが好適である。

また、開断面部材１，２の一方を、ガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）、ボロン繊維強化プラスチック（ＢＦＲＰ）、アラミド繊維強化プラスチック（ＡＦＲＰ）及びポリエチレン繊維強化プラスチック(ＤＦＲＰ)などの繊維強化樹脂（ＦＲＰ）により形成することもできる。

［係止部３］
図３に示すように、係止部３は、開断面部材１と開断面部材２との継ぎ目部に内面側から充填された樹脂４の一部が外面側に押し出されることにより形成されている。ここで、係止部３を形成する樹脂４は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂及び繊維強化樹脂などの各種樹脂材料を使用することができる。これらの樹脂材料の中でも特に、製造工程の簡素化の観点から、ポリプロピレン樹脂、ナイロンなどのポリアミド系樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ）及びアクリル系樹脂などの熱可塑性樹脂が好ましい。また、樹脂４には、タルクなどの充填材や各種添加材が配合されていてもよい。

係止部３は、開断面部材１と開断面部材２との継ぎ目部を覆うように形成されていることが好ましい。これにより、開断面部材１と開断面部材２とが強固に固着して剥離しにくくなり、更に、開断面部材１と開断面部材２とが係止部３により完全に絶縁されるため、閉断面部材１０，１１の接合強度が高まり、開断面部材１，２に電位差がある材料を使用した場合は電食防止効果も向上する。

また、開断面部材１，２の係止部３が形成される部分には、接着性向上のため、プライマー処理などの下地処理やエッチングなどの表面処理が施されていてもよい。なお、これらの下地処理や表面処理を行う部分は係止部３が形成される部分に限定されるものではなく、その他の部分にも下地処理や表面処理を施すことができ、開断面部材１，２の全面が処理されていてもよい。

係止部３を形成する樹脂４は、図２Ａに示す閉断面部材１０のように少なくとも開断面部材１と開断面部材２との継ぎ目部に充填されていればよいが、図２Ｂに示す閉断面部材１１のように、内面全周が樹脂４で被覆されていてもよい。閉断面部材１１のように内面全周を樹脂４で被覆すると、樹脂４により筒状の構造部材が形成されるため、閉断面部材１０に比べて全体の剛性が向上する。

更に、開断面部材１，２がいずれも金属材料で形成されている場合は、これらの継ぎ目部が部分的に溶接されていてもよい。図４は継ぎ目部が部分的に溶接された開断面部材の構成例を示す斜視図である。この場合、図４に示すように、溶接金属部５は、継ぎ目部に、相互に間隔を空けて複数箇所設けられ、溶接金属部５が設けられていない隙間に樹脂が充填される。なお、耐食性の観点から、溶接金属部５も樹脂で被覆されていることが好ましい。

このように、開断面部材１と開断面部材２の継ぎ目部を、部分的に溶接することにより、閉断面部材全体の強度を更に向上させることができる。また、溶接金属部５により、開断面部材１，２の間隔を一定に保持することができるため、継ぎ目部に樹脂を充填する際に、金型内への開断面部材１，２の設置が容易になる。

なお、継ぎ目部の溶接方法は、特に限定されるものではないが、例えば開断面部材１，２が、アルミニウム（合金）材と鋼材などのように、相互に異なる金属材料により形成されている場合は、溶加材を加えつつ融点が低い方の材料のみを溶融する所謂ブレージング（ろう付け）溶接法により溶接することが好ましい。ブレージング溶接方法としては、例えばＭＩＧブレージング、ＴＩＧブレージング及びレーザブレージングなどがあり、これらの溶接方法を適用することにより、熱歪を抑制することができる。

［製造方法］
次に、本実施形態の閉断面部材の製造方法について説明する。図５Ａ〜Ｄは図２Ｂに示す閉断面部１１の製造方法をその工程順に示す断面模式図である。本実施形態の閉断面部材１１を製造する際は、先ず、図５Ａに示すように、金属材料からなり、必要に応じて所定形状に成形された２以上の開断面部材１，２を、例えば重ね合わせるなどの方法で組み合わせる。その際、開断面部材１と開断面部材２との継ぎ目部に隙間を設ける。また、開断面部材１，２がいずれも金属材料で形成されている場合は、これらの継ぎ目部を部分的に溶接することもできる。

次に、図５Ｂ〜Ｄに示すように、組み合わされた開断面部材１，２を金型（図示せず）内に配置し、その一方の端部側から内側に向けて樹脂４を射出して、少なくともこれらの開断面部材１，２の継ぎ目部にその一部が外面側に押し出されるまで樹脂４を充填して、係止部３を形成する。なお、図４に示すように、継ぎ目部が部分的に溶接されている場合は、樹脂４は、溶接金属部５間の隙間から外面側に押し出される。これにより、開断面部材１と開断面部材２とが接合されて、閉断面部材１１が製造される。

その際、例えば、組み合わされた開断面部材１，２の内部に、外径が組み合わされた開断面部材１，２の内径よりも小径のマンドレルを、開断面部材１，２の内面と一定の間隔を空けて配置し、その状態で樹脂４を射出して、組み合わされた開断面部材１，２の内面全周に亘って樹脂４を被覆してもよい。これにより、内面全周が樹脂４で被覆された閉断面部材１１を製造することができる。なお、内面全周に亘って樹脂４を被覆する部分は、閉断面部材１１の長手方向全体に形成してもよいが、長手方向の一部にのみ形成してもよい。

なお、この組み合わされた開断面部材１，２の内面に樹脂４を被覆する工程と、係止部３を形成する工程は、一の工程で行うことができる。即ち、組み合わされた開断面部材１，２の内面に樹脂４を被覆しつつ、これらの継ぎ目部に樹脂４を充填して、係止部３を形成してもよい。これにより、製造工程を更に簡素化することができる。

本実施形態の閉断面部材１０，１１は、開断面部材１，２の継ぎ目部に内面側から充填された樹脂４の一部が外面側に押し出されて係止部３が形成されているため、接合強度に優れ、更に、開断面部材１，２に電位差がある材料を使用した場合は、電食も防止することができる。また、これら閉断面部材１０，１１は、継ぎ目部を全長に亘って溶接する必要がなく、簡便な方法で製造することができる。

なお、図１〜５には、２つの開断面部材１，２を組み合わせて構成される閉断面部材１０，１１を示しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、３以上の開断面部材を組み合わせて閉断面部材を構成してもよい。その場合は、各開断面部材の継ぎ目部に前述した係止部が形成されていることが好ましい。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る閉断面部材について説明する。図６Ａ及び図６Ｂは本実施形態の閉断面部材を模式的に示す斜視図であり、図７Ａ及び図７Ｂはその孔部を示す拡大断面図である。なお、図６，７においては、前述した第１の実施形態の閉断面部材の構成要素と同じものには同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。

［全体構成］
図６及び図７に示すように、本実施形態の閉断面部材２０ａ，２０ｂは、開断面部材２１，２２に、１又は複数の貫通孔２１ａ，２２ａが形成されており、各貫通孔２１ａ，２２ａから樹脂４が外面側に押し出されて、係止部２３が形成されている。また、図６Ｂに示す閉断面部材２０ｂでは、複数の貫通孔２１ａから外面側に押し出された樹脂４が連続した係止部２３が形成されている。
このように、開断面部材２１，２２の継ぎ目部の係止部３に加えて、継ぎ目部以外の部分にも係止部２３を設けることにより、開断面部材２１，２２と樹脂４との剥離を防止すると共に、樹脂４が閉断面部材２０の長手方向にずれることを防止できる。その結果、本実施形態の閉断面部材２０は、前述した閉断面部材１０，１１に比べて、閉断面部材の剛性を更に高めることができる。

貫通孔２１ａ，２２ａの位置、数及び大きさは、特に限定されるものではなく、閉断面部材２０の形状や用途に応じて適宜設定することができるが、開断面部材２１，２２の頂部に設けると、開断面部材２１，２２をプレス成形する際に、同時に穴あけができるため、生産性の観点から好ましい。

一方、図７Ａに示すように、貫通孔２１ａ，２２ａを覆うように係止部２３を形成すると、この係止部２３により開断面部材２１，２２が外側に膨れるように変形することを抑えることができるため、閉断面部材２０全体の剛性を高めることができる。また、図７Ｂに示すように、貫通孔２１ａ，２２ａをテーパ状に形成することで、樹脂４を抜けにくくすることができる。
なお、図６及び図７では、貫通孔２２ａが示されていないが、開断面部材２２にも開断面部材２１の貫通孔２１ａと同様に、貫通孔２２ａが設けられており（後述する図８参照）、この貫通孔２２ａにも係止部２３が形成されている。

［製造方法］
次に、本実施形態の閉断面部材２０の製造方法について説明する。図８Ａ〜Ｄは図６Ａに示す閉断面部材２０ａの製造方法をその工程順に示す断面模式図である。閉断面部材２０ａを製造する際は、先ず、図８Ａに示すように、金属材料からなる２以上の開断面部材２１，２２を、継ぎ目部に隙間を設けて組み合わせる。その際、前述した第１の実施形態と同様に、開断面部材２１，２２がいずれも金属材料で形成されている場合は、これらの継ぎ目部を、ブレージング溶接法などの方法で部分的に溶接してもよい。

次に、図８Ｂ〜Ｄに示すように、組み合わされた開断面部材２１，２２を金型（図示せず）内に配置すると共に、その内部に、外径が組み合わされた開断面部材２１，２２の内径よりも小径のマンドレルを配置する。そして、その状態で樹脂４を射出して、組み合わされた開断面部材２１，２２の内面に樹脂４を被覆する。これにより、開断面部材２１，２２の継ぎ目部に樹脂４を充填して係止部３を形成すると共に、貫通孔２１ａ，２２ａから樹脂４が外面側に押し出されて、係止部２３が形成される。

本実施形態の閉断面部材２０ａ，２０ｂは、開断面部材２１，２２の継ぎ目部に係止部３が形成されると共に、開断面部材２１，２２に設けられた貫通孔２１ａ、２２ａに係止部２３が形成されているため、接合強度が更に向上する。また、この閉断面部材２０も、継ぎ目部を全長に亘って溶接する必要がなく、簡便な方法で製造することができる。なお、本実施形態の閉断面部材２０ａ，２０ｂにおける上記以外の構成及び効果は、前述した第１の実施形態と同様である。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態に係る閉断面部材について説明する。前述した第１，２の実施形態の閉断面部材１０，１１，２０ａ，２０ｂでは、樹脂４が、開断面部材１，２１と開断面部材２，２２との継ぎ目部に内面側から充填されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、樹脂を継ぎ目部の外面側から充填することもできる。図９Ａ，Ｂは本実施形態の閉断面部材の構成例を示す断面図である。なお、図９Ａ，Ｂにおいては、前述した第１の実施形態の閉断面部材の構成要素と同じものには同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。

［全体構成］
図９Ａ，Ｂに示すように、本実施形態の閉断面部材３０，３１は、２以上の開断面部材１，２を組み合わせて構成されており、開断面部材１と開断面部材２との継ぎ目部には、樹脂４によって係止部３３が形成されている。

［係止部３３］
係止部３３は、開断面部材１と開断面部材２との継ぎ目部に外面側から充填された樹脂４の一部が内面側に押し出されることにより形成されている。なお、開断面部材１，２のいずれも金属材料で形成されている場合は、これらの継ぎ目部が部分的に溶接されていてもよい。その場合、継ぎ目部の溶接されていない箇所に形成された隙間から樹脂４が内面側に押し出されて、係止部３３が形成される。ここで、係止部３３を形成する樹脂４は、前述した第１の実施形態の閉断面部材と同様のものを使用することができる。

係止部３３も、開断面部材１と開断面部材２との継ぎ目部を覆うように形成されていることが好ましい。これにより、開断面部材１と開断面部材２とが強固に固着して剥離しにくくなり、更に、開断面部材１と開断面部材２とが係止部３３により完全に絶縁されるため、閉断面部材３０，３１の接合強度が高まると共に、開断面部材１，２に電位差がある材料を使用した場合は電食防止効果も向上する。

係止部３３を形成する樹脂４は、図９Ａに示す閉断面部材３０のように少なくとも開断面部材１と開断面部材２との継ぎ目部に充填されていればよいが、図９Ｂに示すように、閉断面部材３１の長手方向における一部又は全部が、外面全周に亘って樹脂４で被覆されていてもよい。これにより、閉断面部材３１の剛性を向上させることができ、特に、閉断面部材３１のように外面全周に亘って樹脂４で被覆されている部分を形成すると、筒状に形成された樹脂４が構造部材として機能するため、閉断面部材３０に比べて全体の剛性を高めることができる。

更に、開断面部材１，２の継ぎ目部が部分的に溶接されている場合は、各溶接金属部が樹脂４で覆われていることが好ましい。これにより、耐食性を向上させることができる。

［製造方法］
次に、本実施形態の閉断面部材３０，３１の製造方法について説明する。図１０Ａ〜Ｄは図９Ｂに示す閉断面部材３１の製造方法をその工程順に示す断面模式図である。本実施形態の閉断面部材３０，３１を製造する際は、先ず、図１０Ａに示すように、金属材料からなり、必要に応じて所定形状に成形された２以上の開断面部材１，２を、例えば重ね合わせるなどの方法で組み合わせる。その際、開断面部材１と開断面部材２との継ぎ目部に隙間を設ける。また、開断面部材１，２がいずれも金属材料で形成されている場合は、これらの継ぎ目部をブレージング溶接法などの方法で部分的に溶接することもできる。

次に、組み合わされた開断面部材１，２の内部に、外径が組み合わされた開断面部材１，２の内径よりも小径で、係止部３３の形状に整合する凹部を備えるマンドレル（図示せず）を、開断面部材１，２の内面と一定の間隔を空けて配置する。そして、その状態で、開断面部材１，２の外面側から継ぎ目部に、その一部が内面側に押し出されるまで樹脂４を充填して、係止部３３を形成する。これにより、開断面部材１と開断面部材２とが接合されて、図９Ａに示す閉断面部材３０が製造される。

その際、図１０Ｂ〜Ｄに示すように、組み合わされた開断面部材１，２を金型（図示せず）内に配置し、金型と閉断面部材１，２の間に樹脂４を射出して、組み合わされた開断面部材１，２の外面に樹脂４を被覆してもよい。これにより、外面の一部又は全部が樹脂４で被覆され、例えば図９Ｂに示すような閉断面部材３１を製造することができる。

なお、この組み合わされた開断面部材の外面に樹脂４を被覆する工程と、係止部３３を形成する工程は、一の工程で行うことができる。即ち、組み合わされた開断面部材１，２の外面の少なくとも一部に樹脂４を被覆しつつ、これらの継ぎ目部に樹脂４を充填して、係止部３３を形成してもよい。これにより、製造工程を更に簡素化することができる。

本実施形態の閉断面部材３０，３１は、開断面部材１，２の継ぎ目部に外面側から充填された樹脂の一部が内面側に押し出されて係止部３３が形成されているため、接合強度に優れ、更に、開断面部材１，２に電位差がある材料を使用した場合は、電食も防止することができる。また、この閉断面部材３０，３１は、継ぎ目部を全長に亘って溶接する必要がなく、簡便な方法で製造することができる。

なお、図９，１０には、２つの開断面部材を組み合わせて構成される閉断面部材を示しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、３以上の開断面部材を組み合わせて閉断面部材を構成してもよい。その場合は、各開断面部材の継ぎ目部に前述した係止部が形成されていることが好ましい。

また、本実施形態の閉断面部材においても、前述した第２の実施形態のように、開断面部材に貫通孔を設け、この貫通孔から内面側に樹脂を押し出して、第２の係止部を形成することもできる。これにより、接合強度を更に向上させることができる。

（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態に係る閉断面部材について説明する。図１１は本実施形態の閉断面部材の構成例を示す断面図である。なお、図１１においては、前述した第１〜３の実施形態の閉断面部材の構成要素と同じものには同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。

［全体構成］
図１１に示すように、本実施形態の閉断面部材４０は、２以上の開断面部材１，２を組み合わせて構成されており、開断面部材１と開断面部材２との継ぎ目部には、樹脂によって係止部４３が形成されている。この係止部４３は、開断面部材１と開断面部材２との継ぎ目部を覆うように、樹脂４により形成されている。なお、係止部４３を形成する樹脂４は、前述した第１の実施形態の閉断面部材と同様のものを使用することができる。

本実施形態の閉断面部材４０は、その長手方向における一部又は全部が、内面全周及び外面全周に亘って樹脂４で被覆されている。なお、閉断面部材４０の長手方向における一部が樹脂４で被覆されている場合、内面全周が樹脂４で被覆されている部分と、外面全周が樹脂４で被覆されている部分の位置が、閉断面部材４０の長手方向において相互に異なっていてもよい。

また、例えば外面は長手方向全体が全周に亘って樹脂４で被覆され、内面は長手方向における一部が全周に亘って樹脂４で被覆されていてもよく、逆に、内面は長手方向全体が全周に亘って樹脂４で被覆され、外面は長手方向における一部が全周に亘って樹脂４で被覆されていてもよい。ただし、本実施形態の閉断面部材４０は、外面全周又は内面全周が樹脂４で被覆されていない部分においても、継ぎ目部には樹脂４が充填され、係止部４３が形成されている。

本実施形態の閉断面部材４０のように、内面全周、外面全周及び継ぎ目部を、樹脂４で覆うことにより、閉断面部材４０の接合強度及び閉断面部材４０全体の剛性が高まると共に、開断面部材１，２に電位差がある材料を使用した場合は、電食防止効果が更に向上する。

更に、本実施形態の閉断面部材４０においても、開断面部材１，２のいずれも金属材料で形成されている場合は、これらの継ぎ目部が部分的に溶接されていてもよい。その場合、継ぎ目部の溶接されていない箇所には隙間が形成されており、この隙間に樹脂４が充填される。

［製造方法］
次に、本実施形態の閉断面部材４０の製造方法について説明する。図１２Ａ〜Ｄは図１１に示す閉断面部材４０の製造方法をその工程順に示す断面模式図である。
開断面部材１，２の外面側からそれらの継ぎ目部に樹脂４を充填する場合は、図１２Ａ、図１２Ｂ、図１２Ｄの工程順に、また、開断面部材１，２の内面側からそれらの継ぎ目部に樹脂４を充填する場合は、図１２Ａ、図１２Ｃ、図１２Ｄの工程順に、閉断面部材４０が製造される。

本実施形態の閉断面部材４０を製造する際は、先ず、図１２Ａに示すように、金属材料からなり、必要に応じて所定形状に成形された２以上の開断面部材１，２を、例えば重ね合わせるなどの方法で組み合わせる。その際、開断面部材１と開断面部材２との継ぎ目部に隙間を設ける。また、開断面部材１，２がいずれも金属材料で形成されている場合は、これらの継ぎ目部をブレージング溶接法などの方法で部分的に溶接してもよい。

次に、組み合わされた開断面部材１，２を金型（図示せず）内に配置すると共に、その内部に、外径が組み合わされた開断面部材１，２の内径よりも小径で、係止部４３の形状に整合する凹部を備えるマンドレルを、開断面部材１，２の内面と一定の間隔を空けて配置する。その状態で、図１２Ｂに示すように開断面部材１，２の外面側から、若しくは図１２Ｃに示すように開断面部材１，２の内面側から、又はその両方から継ぎ目部に樹脂４を充填して、係止部４３を形成する。そして、開断面部材１，２の内面の少なくとも一部、外面の少なくとも一部又はその両方を樹脂４で被覆する。

これにより、図１２Ｄに示すように、開断面部材１と開断面部材２とが接合されると共に、内面及び外面の少なくとも一部が樹脂４で被覆され、図１１に示す閉断面部材４０が製造される。本実施形態の閉断面部材４０は、開断面部材１，２の継ぎ目部に係止部４３が形成されているため、接合強度に優れ、更に、開断面部材１，２に電位差がある材料を使用した場合は、電食も防止することができる。また、この閉断面部材４０は、継ぎ目部を全長に亘って溶接する必要がなく、簡便な方法で製造することができる。

なお、図１１，１２には、２つの開断面部材を組み合わせて構成される閉断面部材を示しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、３以上の開断面部材を組み合わせて閉断面部材を構成してもよい。その場合は、各開断面部材の継ぎ目部に前述した係止部が形成されていることが好ましい。

また、本実施形態の閉断面部材においても、前述した第２の実施形態のように、開断面部材に貫通孔を設け、この貫通孔から内面側に樹脂を押し出して、第２の係止部を形成することもできる。これにより、接合強度を更に向上させることができる。

（第５の実施形態）
次に、本発明の第５の実施形態に係る閉断面部材について説明する。図１３は本実施形態の閉断面部材を模式的に示す斜視図である。なお、図１３においては、前述した第１〜４の実施形態の閉断面部材の構成要素と同じものには同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。

［全体構成］
図１３に示すように、本実施形態の閉断面部材５０は、前述した第４の実施形態の閉断面部材に、更に、ブラケット６を取り付けたものである。このブラケット６は、外面が全周に亘って樹脂４で被覆されている部分にかしめ締結されている。なお、図１３には、内面及び外面の両方が全周に亘って樹脂４で被覆されている閉断面部材にブラケット６を取り付けた構成を示しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、ブラケット６は、図９Ｂに示すような外面のみが全周に亘って樹脂４で被覆された閉断面部材に取り付けることもできる。

［ブラケット６］
図１４Ａ，Ｂはブラケット６の構成例を示す斜視図である。本実施形態の閉断面部材５０に取り付けられるブラケット６の構成は、特に限定されるものではないが、図１４Ａに示す筒状部６ａの外周面に１又は２以上のリブ部６ｂが設けられた構成や、図１４Ｂに示す筒状部６ａの端面に１又は２以上のリブ部６ｂが設けられた構成のものを使用することができる。また、ブラケット６は、樹脂に熱影響を与えないように、かしめ成形により取り付けられ、より好適には電磁成形によりかしめ締結される。なお、閉断面部材５０の外面の樹脂４で被覆されている部分及びブラケット６のうちのいずれか一方又は両方におけるかしめ締結される部分には、接着剤のプライマー層を有していてもよい。

［樹脂４］
本実施形態の閉断面部材５０は、樹脂４の表面の少なくともブラケット６と接する領域に、突起又は凹凸が形成されていることが好ましい。また、本実施形態の閉断面部材５０は、少なくともブラケット６と接する領域において、閉断面部材５０の軸直角方向における被覆した樹脂４の断面形状が矩形状又は多角形状であることも好ましい。
これにより、ブラケット６と接する領域において、樹脂４の表面の突起や凹凸、並びに閉断面部材５０の軸直角方向における断面形状が矩形状又は多角形状である樹脂４が、ブラケット６に対する回り止めとして作用し、ブラケット６が周方向にずれることを防止することができる。

本実施形態の閉断面部材５０は、樹脂４を介してブラケット６が取り付けられているため、開断面部材２１，２２と、ブラケット６との電食を防止することができる。即ち、本実施形態の閉断面部材５０では、簡単な工程で、異材部材の電食を防止することができる。

［製造方法］
本実施形態の閉断面部材５０を製造する際は、まず、ブラケット６を取り付ける前までは、前述した製造方法と同様の手法にて、少なくともブラケット６が取り付けられる部分の閉断面部材の外面を樹脂で被覆する。即ち、まず、組み合わされた開断面部材２１，２２の一方の端部側から樹脂を射出して、組み合わされた開断面部材２１，２２の長手方向における一部又は全部について、外面の全周に亘って樹脂４を被覆する。そして、外面における樹脂で被覆されている部分にブラケット６をかしめ締結することで、閉断面部材５０を製造することができる。
組み合わされた開断面部材２１，２２の外面の全周に亘って樹脂を被覆する際には、少なくともブラケット６と接する領域における樹脂４の表面に、突起若しくは凹凸を形成すること、又は閉断面部材５０の軸直角方向における被覆した樹脂４の断面形状を矩形状若しくは多角形状とすることが好ましい。また、ブラケット６の取り付け方法は樹脂に熱影響を与えないかしめ成形が採用され、特に電磁成形によるかしめ締結が好適に採用できる。なお、閉断面部材５０の外面の樹脂４で被覆されている部分及びブラケット６のうちのいずれか一方又は両方におけるかしめ締結される部分に、接着剤のプライマー層を設けてもよい。

本実施形態の閉断面部材５０における上記以外の構成及び効果は、前述した第１〜４の実施形態と同様である。

１、２、２１、２２ 開断面部材
３、２３、３３、４３ 係止部
４ 樹脂
５ 溶接金属部
６ ブラケット
６ａ 筒状部
６ｂ リブ部
１０、１１、２０ａ、２０ｂ、３０、３１、４０、５０ 閉断面部材
２１ａ、２２ａ 貫通孔

Claims (16)

1. ２以上の開断面部材を組み合わせて形成された閉断面部材であって、
   少なくとも一の開断面部材は金属材料からなり、
   前記一の開断面部材と他の開断面部材との継ぎ目部には樹脂が充填されており、前記継ぎ目部に充填された樹脂の一部が内面側又は外面側に押し出されて第１の係止部を形成し、
   前記他の開断面部材も金属材料からなり、
   前記一の開断面部材との継ぎ目部は部分的に溶接されており、前記継ぎ目部の溶接されていない箇所には隙間が形成され、少なくとも前記隙間には樹脂が充填されている閉断面部材。
2. 前記第１の係止部は、前記継ぎ目部を覆うように形成されている請求項１に記載の閉断面部材。
3. 長手方向の一部又は全部において、内面及び外面の少なくとも一方が全周に亘って前記樹脂で被覆されている請求項１又は２に記載の閉断面部材。
4. 前記開断面部材には、１又は複数の貫通孔が形成されており、
   前記貫通孔から前記樹脂が内面側又は外面側に押し出されて、第２の係止部を形成している請求項３に記載の閉断面部材。
5. 前記第２の係止部は、前記貫通孔を覆うように形成されている請求項４に記載の閉断面部材。
6. 前記一の開断面部材と前記他の開断面部材は、相互に異なる金属材料により形成されている請求項１〜５のいずれか１項に記載の閉断面部材。
7. 長手方向の一部又は全部において、外面が全周に亘って前記樹脂で被覆されており、前記樹脂で被覆されている部分にブラケットがかしめ締結されている請求項１〜６のいずれか１項に記載の閉断面部材。
8. 前記ブラケットは、筒状部と、前記筒状部の外周面又は端面に設けられたリブ部と、を有する請求項７に記載の閉断面部材。
9. 前記樹脂の表面は、少なくとも前記ブラケットと接する領域に突起又は凹凸が形成されている請求項７又は８に記載の閉断面部材。
10. ２以上の開断面部材を組み合わせて形成された閉断面部材であって、
    少なくとも一の開断面部材は金属材料からなり、
    前記一の開断面部材と他の開断面部材との継ぎ目部には樹脂が充填されており、前記継ぎ目部に充填された樹脂の一部が内面側又は外面側に押し出されて第１の係止部が形成され、
    前記他の開断面部材は、繊維強化プラスチックにより形成され、
    長手方向の一部又は全部において、外面が全周に亘って前記樹脂で被覆されており、前記樹脂で被覆されている部分にブラケットがかしめ締結されている閉断面部材。
11. 前記第１の係止部は、前記継ぎ目部を覆うように形成されている請求項１０に記載の閉断面部材。
12. 長手方向の一部又は全部において、内面及び外面の少なくとも一方が全周に亘って前記樹脂で被覆されている請求項１０又は１１に記載の閉断面部材。
13. 前記開断面部材には、１又は複数の貫通孔が形成されており、
    前記貫通孔から前記樹脂が内面側又は外面側に押し出されて、第２の係止部を形成している請求項１２に記載の閉断面部材。
14. 前記第２の係止部は、前記貫通孔を覆うように形成されている請求項１３に記載の閉断面部材。
15. 前記ブラケットは、筒状部と、前記筒状部の外周面又は端面に設けられたリブ部と、を有する請求項１０〜１４のいずれか１項に記載の閉断面部材。
16. 前記樹脂の表面は、少なくとも前記ブラケットと接する領域に突起又は凹凸が形成されている請求項１０〜１５のいずれか１項に記載の閉断面部材。

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