JP7193490B2 - ２本の溝形板の接合構造 - Google Patents

Description

本明細書が開示する技術は、２本の溝形板の端部同士を接合する接合構造に関する。溝形板は、細長の主板と、主板の両縁から同じ側に設けられている上フランジと下フランジを有する梁である。溝形板は、別言すれば、角ばったＵ形状の梁である。なお、上フランジの「上」と下フランジの「下」は、２個のフランジを区別する便宜上の呼び名であり、上フランジが必ずしも下フランジの上に位置していなくともよい。上フランジと下フランジは同じ高さに位置していてもよい。

サイドメンバ、クロスメンバ、ロッカ（サイドシル）など、自動車のフレームは、角筒で作られていることが多い（例えば、特許文献１、２）。角筒は、２個の溝形板を対向させて接合して作られる（例えば、特許文献２）。

特開２０１２－０９６７１８号公報 特開平８－２６８３４０号公報

２本の溝形板の端部同士を接合したい場合がある。本明細書は、２本の溝形板の端部同士の接合部位に高い強度を与えることができる技術を提供する。

本明細書は、２本の溝形板（第１溝形板と第２溝形板）の端部同士を接合する接合構造を開示する。以下では、溝形板の主板の長手方向を単純に長手方向と称する。第１溝形板は第１主板と第１上フランジと第１下フランジを備えている。第２溝形板は、第２主板と第２上フランジと第２下フランジを備えている。

第１溝形板の一端は、第１下フランジから第１主板の下半分までが長手方向に延長されている第１延長部を備えている。第２溝形板の一端は、第２上フランジから第２主板の上半分までが長手方向に延長されている第２延長部を備えている。第１溝形板の一端と第２溝形板の一端が、第１延長部が第２溝形板の外側に位置するとともに、第２延長部が第１溝形板の外側に位置するように、組み合わされて接合されている。そして、第１主板と第２主板に補強板が接合されている。

上記の接合構造は、第１溝形板の第１延長部と第２溝形板の第２延長部が上下方向に隣り合い、そこに補強部材が接合される。それゆえ、第１溝形板と第２溝形板の接合箇所に高い強度を与えることができる。

本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。

第１溝形板と第２溝形板と補強板の分解斜視図である。 第１溝形板と第２溝形板と補強板の分解斜視図である（別の視点からみた斜視図）。 第１溝形を第２溝形板に組み合わせた状態の斜視図である。 第１溝形を第２溝形板に組み合わせた状態の斜視図である（別の視点からみた斜視図）。 第１溝形と第２溝形板に補強板を接合した斜視図である。 第１溝形と第２溝形板に補強板を接合した平面図である。 第１溝形と第２溝形板を上下方向に分解した図である。 実施例の接合構造が適用されている車両フレームの斜視図である。 変形例の第１溝形板と第２溝形板の分解斜視図である。

図面を参照して実施例の接合構造２を説明する。接合構造２は、２個の溝形板（第１溝形板１０と第２溝形板２０）の接合構造である。溝形板とは、細長い主板の短手方向の両縁にフランジが設けられている梁である。一対のフランジは、対向するように、主板の同じ側に設けられている。説明の便宜上、一対のフランジの一方を上フランジと称し、他方を下フランジと称する。図１では、第１溝形板１０の一端と第２溝形板２０の一端の近傍のみを示してあり、第１溝形板１０の他端側と第２溝形板２０の他端側の図示は省略してある。

図中の座標系のＸ方向が主板１１、２１の長手方向に相当する。座標系の＋Ｚ方向が上に相当する。先に述べたが、「上」とは説明の便宜上の定義であり、＋Ｚ方向が下であってもよいし横であってもよい。

接合構造２は、第１溝形板１０と第２溝形板２０に加えて、補強板３０を用いる。図１に、第１溝形板１０と第２溝形板２０と補強板３０の分解図を示す。図２に、別の角度からみた分解図を示す。

第１溝形板１０は、細長い第１主板１１と、第１上フランジ１２と、第１下フランジ１３を備えている。第１上フランジ１２と第１下フランジ１３は、第１主板１１の短手方向の両縁のそれぞれに設けられている。第１上フランジ１２と第１下フランジ１３は、第１主板１１の同じ側に設けられている。第１下フランジ１３は、第１上フランジ１２よりも高さが高い（第１主板からフランジ先端までの距離が長い）。しかし、フランジの高さは、本明細書が開示する技術に関係しない。

第２溝形板２０は、細長い第２主板２１と、第２上フランジ２２と、第２下フランジ２３を備えており、第１溝形板１０と同じ構造を有している。

図２は、主板の背面方向からみた斜視図である。主板の背面方向とは、フランジが設けられた側の反対側を意味する。

補強板３０も、溝形板であり、主板３１、上フランジ３２、下フランジ３３を備えている。理解を助けるため、第１溝形板１０を薄いグレーで示し、補強板３０は濃いグレーで示す。

第１溝形板１０の一端は、第１下フランジ１３から第１主板１１の下半分にかけて第１主板１１の長手方向（Ｘ方向）に延長されている第１延長部１４を備えている。第２溝形板２０の第１溝形板１０の端部に対向する一端は、第２上フランジ２２から第２主板２１の上半分にかけて長手方向（Ｘ方向）に延長されている第２延長部２４を備えている。図における一点鎖線は、延長部の境界を示す線である。

図３に、第１溝形板１０と第２溝形板２０を組み合わせた状態の斜視図を示す。図４は、図３を別の角度から見た斜視図である。図４は、主板の背面方向からみた斜視図である。図３、図４では、第１溝形板１０において第２溝形板２０で隠れた部分は白で表してある。

図３、図４に示すように、第１溝形板１０の一端と第２溝形板２０の一端は、第１延長部１４が第２溝形板２０の外側に位置するとともに、第２延長部２４が第１溝形板１０の外側に位置するように組み合わされている。ここで、溝形板の外側とは、主板の背面側、すなわち、フランジが設けられていない側を意味する。

第１延長部１４と第２延長部２４で囲まれた範囲には孔３が形成される。

図５に、補強板３０を取り付けた斜視図を示す。補強板３０は、第１溝形板１０と第２溝形板２０の内側（すなわち、一対のフランジの間）に配置される。補強板３０は、第１延長部１４と第２延長部で囲まれた孔３のほとんどを覆う。

図６に、接合構造の平面図（第１溝形板１０と第２溝形板２０に補強板３０の平面図）を示す。符号１９、２９が示す箇所が、溶接個所を示している。補強板３０は、第１溝形板１０の第１主板１１に接合される（溶接スポット１９）。補強板３０は、第２溝形板２０の第２延長部２４の主板部分に接合される（溶接スポット２９）。

上記の接合構造２は、第１溝形板１０と第２溝形板２０がそれぞれ第１延長部１４、第２延長部２４を有しており、それら延長部１４、２４が組み合わされるとともに補強板３０で補強される。それゆえ、強度の高い接合構造が実現される。特に、第１延長部１４が第２溝形板２０の外側に位置するとともに第２延長部２４が第１溝形板１０の外側に位置するように組み合わされることで、高い強度が得られる。

実施例の接合構造のもう一つの利点を説明する。図７に、第１溝形板１０と第２溝形板２０の分解斜視図を示す。ただし、図７は、第２上フランジ２２を含む第２延長部２４を有する第２溝形板２０を、第１溝形板１０の上方に移動させた図である。第２上フランジ２２を含む第２延長部２４を有する第２溝形板２０は、第１下フランジ１３を含む第１延長部１４を有する第１溝形板１０に対して上方（＋Ｚ方向）から組み付けることができる。別言すれば、第２溝形板２０は、上フランジと下フランジの並び方向に沿って移動させて第１溝形板１０に組み付けることができる。

上記の利点は、自動車のフレームに適用することでさらなる利点が得られる。例えば、図８に示すように、第１下フランジ１３を含む第１延長部１４を有する第１溝形板１０を、自動車のフレーム４０のロッカインナパネル４１に採用し、第２上フランジ２２を含む第２延長部２４を有する第２溝形板２０を自動車のフレーム４０のリアサイドメンバ４２に採用する。そうするとロッカインナパネル４１を含む車両下部フレームに対してリアサイドメンバ４２を含む車両後部フレームを上から組み付けることができるようになる。

実施例で説明した技術に関する留意点を述べる。実施例で採用した第１溝形板１０、第２溝形板２０は、上フランジよりも高い下フランジを備えている。上フランジと下フランジは同じ高さを有していてもよいし、異なる高さを有していてもよい。

図９に、変形例の第１溝形板１０ａと第２溝形板２０ａの分解図を示す。第１溝形板１０ａは、第１上フランジ１２の先端に上方へ延びるリブ１６を備えており、第１下フランジ１３の先端に下方へ延びるリブ１７を備えている。ロッカインナパネルなどは、リブ１６、１７を備えている。図示は省略するが、ロッカアウタパネルも同様に溝形板であり、上フランジの先端と下フランジの先端にそれぞれリブが設けられている。ロッカインナパネルのリブとロッカアウタパネルのリブが接合され、矩形筒状のロッカが得らえる。第２溝形板２０ａも同様に、第２上フランジ２２の先端に上方へ延びるリブ２６を備えており、第２下フランジ２３の先端に下方へ延びるリブ２７を備えている。図９に示す形状でも、実施例の接合構造２を適用することができる。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

２：接合構造 ３：孔 １０、１０ａ、２０、２０ａ：溝形板 １１、２１、３１：主板 １２、２２、３２：上フランジ １３、２３、３３：下フランジ １４、２４：延長部 １６、１７、２６、２７：リブ １９、２９：溶接スポット ３０：補強板 ４０：フレーム ４１：ロッカインナパネル ４２：リアサイドメンバ

Claims (6)

1. 細長の第１主板と、前記第１主板の短手方向における両縁に設けられているとともに互いに対向している第１上フランジと第１下フランジを備えている第１溝形板と、
   細長の第２主板と、前記第２主板の短手方向における両縁に設けられているとともに互いに対向している第２上フランジと第２下フランジを備えている第２溝形板と、
   補強板と、
   を備えており、
   前記第１溝形板の一端は、前記第１下フランジから前記第１主板の下半分にかけて前記第１主板の長手方向に延長されている第１延長部を備えており、
   前記第２溝形板の一端は、前記第２上フランジから前記第２主板の上半分にかけて前記長手方向に延長されている第２延長部を備えており、
   前記第１溝形板の一端と前記第２溝形板の一端が、前記第１延長部が前記第２溝形板の外側に位置するとともに、前記第２延長部が前記第１溝形板の外側に位置するように、組み合わされて接合されており、
   前記第１主板と前記第２主板の両方に前記補強板が接合されている、接合構造。
2. 前記補強板は、前記第１延長部と前記第２延長部で囲まれる孔を塞いでいる、請求項１に記載の接合構造。
3. 前記補強板は前記第２延長部に溶接されている、請求項１または２に記載の接合構造。
4. 前記補強板は、中央板の両縁に上フランジと下フランジを有する溝形状を有している、請求項１から３のいずれか１項に記載の接合構造。
5. 前記第１溝形板は、車両の前後方向に延びる第１部材であり、前記第２溝形板は、前記第１部材の後端に接合される第２部材である、請求項１から４のいずれか１項に記載の接合構造。
6. 前記第１部材は、車両のロッカであり、前記第２部材は、前記ロッカの後端に接合されるリアサイドメンバである、請求項５に記載の接合構造。

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