JPH09277959A

JPH09277959A - 押出材の結合構造

Info

Publication number: JPH09277959A
Application number: JP8094381A
Authority: JP
Inventors: Toru Akiba; 亨穐場
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1996-04-16
Filing date: 1996-04-16
Publication date: 1997-10-28
Anticipated expiration: 2016-04-16
Also published as: JP3293459B2

Abstract

(57)【要約】【課題】適正強度を有する２本の押出材を結合する構
造でありながら、その結合部分において十分な強度を確
保することができる押出材の結合構造を提供する。【解決手段】第１押出材１と第２押出材２の対応端部
４、５同士を中間部材３にて結合するものであって、該
中間部材３が、第１押出材１の対応端部４に内接嵌合可
能な閉断面形状の第１端部１０から、第２押出材２の対
応端部５に内接嵌合可能な閉断面形状の第２端部１１に
かけて徐変する全体形状を有し、且つ各対応端部４、５
に中間部材３のフランジ３ａ、３ｂを挿入する切欠部
６、７、８、９がそれぞれ形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は押出材の結合構造
に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近では、自動車の軽量化を目的とし
て、骨格部材に軽合金製の押出材を使用した車体構造が
提案されている（類似技術として、特開平７−８０５７
０号公報参照）。例えば、車体骨格中におけるフロント
ピラーとサイドルーフレールは、互いに閉断面形状で且
つ車体前後方向に沿って連続的に配される骨格部材であ
るため、このフロントピラーとサイドルーフレールを、
長手方向に沿って同一断面を有する１本の軽合金製押出
材により形成するようにした車体構造がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに車体構造における２つの骨格部材を、１本の押出材
で形成しようとすると、その１本の押出材により、両方
の骨格部材における強度的性能を満足させるために、該
押出材の強度を、高い強度が要求される方の骨格部材に
合わせて設計する必要がある。従って、強度がそれほど
要求されない方の骨格部材にとっては強度過剰となり、
更なる軽量化のために断面小サイズ化や断面薄肉化の余
地が生じることとなるが、１本物の押出材であるが故
に、それを実行することができず、押出材を採用した本
来の目的である車体軽量化の面で不十分さが残ることと
なる。

【０００４】そこで、十分な軽量化を図るために、２つ
の骨格部材にそれぞれ求められる適正強度を有した２本
の押出材を用意し、それらの対応端部同士を付き合わせ
て結合した構造にすることも考えられる。しかしなが
ら、このような結合構造にすると、十分な軽量化が図れ
るものの、２つの押出材の結合部分において強度が急変
するため、曲げ方向或いはねじり方向での荷重が加わっ
た場合にこの結合部分で変形し易くなるという別の課題
が生じる。

【０００５】この発明はこのような従来の技術に着目し
てなされたものであり、適正強度を有する２本の押出材
を結合する構造でありながら、その結合部分において十
分な強度を確保することができる押出材の結合構造を提
供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
それぞれフランジ付きの異なった閉断面形状を有する第
１押出材と第２押出材の対応端部同士を、同じくフラン
ジ付きの閉断面形状を有する中間部材にて結合する押出
材の結合構造であって、前記中間部材は、第１押出材の
対応端部に内接嵌合可能な閉断面形状の第１端部から、
第２押出材の対応端部に内接嵌合可能な閉断面形状の第
２端部にかけて徐変する全体形状を有し、且つ第１押出
材及び第２押出材の各対応端部に中間部材のフランジを
挿入する切欠部がそれぞれ形成されている。

【０００７】請求項１記載の発明によれば、中間部材の
第１端部と第２端部を、それぞれ第１押出材及び第２押
出材の各対応端部内に内接嵌合すると共に、中間部材が
第１端部から第２端部にかけて徐変する全体形状である
ため、さまざまな曲げ方向の荷重を受けても、局所的な
荷重の集中を起こすことがなくなり、結合部において高
い強度を確保できるようになる。また、第１押出材及び
第２押出材の各対応端部には、中間部材のフランジを挿
入する切欠部がそれぞれ形成されているため、中間部材
がフランジを有した閉断面形状であっても、第１押出材
及び第２押出材に対する確実な内接嵌合状態が得られ
る。

【０００８】請求項２記載の発明は、それぞれフランジ
付きの異なった閉断面形状を有する第１押出材と第２押
出材の対応端部同士を、同じくフランジ付きの閉断面形
状を有する中間部材にて結合する押出材の結合構造であ
って、前記中間部材は、第１押出材の対応端部に外接嵌
合可能な閉断面形状の第１端部から、第２押出材の対応
端部に外接嵌合可能な閉断面形状の第２端部にかけて徐
変する全体形状を有し、且つ第１端部及び第２端部に第
１押出材及び第２押出材の各フランジを挿入する切欠部
がそれぞれ形成されている。

【０００９】請求項２記載の発明によれば、中間部材の
第１端部と第２端部を、それぞれ第１押出材及び第２押
出材の各対応端部に対して外接嵌合させても、前記と同
様の効果が得られる。

【００１０】請求項３記載の発明は、中間部材のフラン
ジと、第１押出材及び第２押出材のフランジとが面接触
している。

【００１１】請求項３記載の発明によれば、中間部材の
フランジと、第１押出材及び第２押出材のフランジとが
面接触しており、互いに面接触したフランジにより、断
面中心まわりのねじり入力を確実に伝達することができ
るため、該ねじり入力に対しても高い強度を確保するこ
とができる。

【００１２】請求項４記載の発明は、中間部材と、第１
押出材及び第２押出材が、互いに複数づつのフランジを
有しており、中間部材のフランジのうちの少なくとも１
つが、他のフランジとは異なる回転方向性で、第１押出
材及び第２押出材のフランジに対して面接触している。

【００１３】請求項４記載の発明によれば、複数のフラ
ンジが互いに異なる回転方向性で面接触するため、どの
ような回転方向のねじり入力に対しても高い強度を確保
することができる。

【００１４】請求項５記載の発明は、中間部材がバルジ
成形されたものである。

【００１５】請求項５記載の発明によれば、断面形状が
変化する中間部材であっても、バルジ成形を採用すれば
容易且つ確実に形成することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施形態
を図面に基づいて説明する。尚、図中、Ｘが車内側、Ｙ
が前方、Ｚが上方を示している。

【００１７】図１〜図６はこの発明の第１の実施形態を
示す図である。１は「第１押出材」としてのフロントピ
ラーで、２は「第２押出材」としてのサイドルーフレー
ルで、３は中間部材を示している。全てアルミ合金製で
あり、フロントピラー１及びサイドルーフレール２は押
出材をそのまま使用しており、中間部材３は押出材をバ
ルジ成形したものである。

【００１８】フロントピラー１は断面変則六角形状を有
しており、図示せぬパネルを接合するために、下方フラ
ンジ１ａと側方フランジ１ｂを一体的に備えている。サ
イドルーフレール２は断面変則五角形状を有しており、
同様に下方フランジ２ａと側方フランジ２ｂを一体的に
備えている。フロントピラー１及びサイドルーフレール
２において、各下方フランジ１ａ、２ａの方が側方フラ
ンジ１ｂ、２ｂよりも断面中心Ｓから遠い。

【００１９】更に、フロントピラー１及びサイドルーフ
レール２の各対応端部４、５には、各下方フランジ１
ａ、２ａの反時計方向Ｂの隣接位置にそれぞれ切欠部
６、７が形成され、また各側方フランジ１ｂ、２ｂの時
計方向Ａの隣接位置に別の切欠部８、９がそれぞれ形成
されている。

【００２０】中間部材３は、下方フランジ３ａ及び側方
フランジ３ｂを有した閉断面形状で、且つその両端に、
フロントピラー１に対応する第１端部１０と、サイドル
ーフレール２に対応する第２端部１１とを有している。
第１端部１０は、フロントピラー１と略同様の断面形状
をしていると共に、フロントピラー１の対応端部４内へ
内接嵌合すべく、該対応端部４よりも板厚分だけ小サイ
ズになっている。第２端部１１は、サイドルーフレール
２と略同様の断面形状をしており、この第２端部１１も
サイドルーフレール２の対応端部５内へ内接嵌合すべ
く、該対応端部５よりも板厚分だけ小サイズになってい
る。

【００２１】また、中間部材３の下方フランジ３ａは、
フロントピラー１及びサイドルーフレール２の切欠部
６、７に対応する位置に形成されており、側方フランジ
３ｂは切欠部８、９に対応する位置に形成されている。

【００２２】そして、この中間部材３はその第１端部１
０から第２端部１１へかけて断面形状が徐々に変化する
全体形状となっている。この形状変化はバルジ成形によ
り得られるものであり、急な断面変化が生じないように
なっている。

【００２３】従って、この中間部材３の第１端部１０を
フロントピラー１の対応端部４内に挿入して内接嵌合さ
せ、第２端部１１をサイドルーフレール２の対応端部５
内に挿入して内接嵌合させれば、該中間部材３によるフ
ロントピラー１とサイドルーフレール２との結合が行え
る。結合後には必要な箇所が溶接され、完全な結合状態
が確保される。

【００２４】結合した状態で、中間部材３の下方フラン
ジ３ａ及び側方フランジ３ｂはそれぞれ対応する切欠部
６、７、８、９内に挿入される。尚、この切欠部６、
７、８、９の存在により、中間部材３の第１端部１０及
び第２端部１１を、対応端部４、５へ挿入する際におけ
る自由度が高まり、挿入作業性が向上する。また、切欠
部６、７、８、９内に挿入された中間部材３の下方フラ
ンジ３ａ及び側方フランジ３ｂは、それぞれ対応する下
方フランジ１ａ、２ａ及び側方フランジ１ｂ、２ｂに対
して面接触する。

【００２５】この結合構造によれば、中間部材３の第１
端部１０と第２端部１１が、それぞれ対応するフロント
ピラー１及びサイドルーフレール２の各対応端部４、５
内に内接嵌合した状態になると共に、中間部材３自体が
第１端部１０から第２端部１１にかけて徐変する全体形
状を有しているため、さまざまな曲げ方向の荷重を受け
ても、局所的な荷重の集中を起こすことがなくなり、結
合部において高い強度を確保できるようになる。

【００２６】また、各下方フランジ１ａ、２ａ、３ａ同
士及び側方フランジ１ｂ、２ｂ、３ｂ同士が面接触して
いるため、断面中心Ｓまわりに加わるねじり入力に対す
る強度も向上する。例えば、図５に示すように、フロン
トピラー１に反時計方向Ｂでのねじり入力が加わった場
合には、もちろん第１端部１０自体から対応端部４に対
してねじり入力が伝達されるが、それ以外にも、ねじり
入力は互いに面接触した下方フランジ１ａから中間部材
３の下方フランジ３ａに伝達される。

【００２７】また、中間部材３の側方フランジ３ｂには
その逆側からフロントピラー１の側方フランジ１ｂが面
接触しているため、中間部材３の反時計方向Ｂへのねじ
れ変形がこの側方フランジ１ｂにより抑制されることと
なる。このように下方フランジ１ａ、３ａによりねじり
入力の確実に伝達を行うと共に、側方フランジ１ｂ、３
ｂにより中間部材３のねじれ変形を抑制するため、ねじ
り入力に対しても高い強度を確保できることとなる。特
に、ねじり入力の伝達を断面中心Ｓから遠い方の下方フ
ランジ１ａ、３ａを介して行うため、ねじり入力に対す
る強度が更に高まる。尚、サイドルーフレール２に同様
のねじり入力が加わっても同等の効果が得られ、フロン
トピラー１及びサイドルーフレール２において、逆の時
計方向Ａ（図２参照）にねじり入力が加わっても、前記
反時計方向Ｂへのねじり入力の場合と同等の効果が得ら
れる。

【００２８】最後にこの実施形態によれば、互いに異な
る断面形状を有するフロントピラー１とサイドルーフレ
ール２とを中間部材３により高い強度で結合することが
できるため、フロントピラー１及びサイドルーフレール
２を、それぞれ最適強度及び最適形状で形成することが
できる。すなわち、フロントピラー１及びサイドルーフ
レール２をそれぞれの最適強度で形成することができる
ため、押出材を採用した本来の目的である車体の軽量化
を最大限実行することができるし、また形状的制限も受
けないため、視覚的要件やデザイン的要件において最適
の形状を選択することができる。

【００２９】図７及び図８はこの発明の第２の実施形態
を示す図である。この実施形態では、中間部材１２の第
１端部１３及び第２端部１４を、フロントピラー１及び
サイドルーフレール２の各対応端部４、５に対して「外
接嵌合」させたものである。従って、この実施形態の場
合は、中間部材１２の第１端部１３及び第２端部１４に
は、下方の切欠部１５、１６と、側方の切欠部１７、１
８とが形成されている。更に、フロントピラー１及びサ
イドルーフレール２の下方フランジ１ａ、２ａは、先の
実施形態とは逆に、中間部材１２の下方フランジ１２ａ
に対して時計方向Ａで面接触し、また側方フランジ１
ｂ、２ｂは中間部材１２の側方フランジ１２ｂに対して
反時計方向Ｂで面接触するようになっている。この実施
形態の場合は、断面中心Ｓから遠い下方フランジ１ａ、
２ａが中間部材１２の下方フランジ１２ａに対して時計
方向Ａで面接触しているため、特に、フロントピラー１
（又はサイドルーフレール２）に時計方向Ａのねじり入
力が加わった場合における強度が高くなる。それ以外の
構成及び作用効果は先の実施形態と同様である。

【００３０】尚、以上の各実施形態では、フロントピラ
ー１、サイドルーフレール２、中間部材３、１２に、そ
れぞれ下方フランジ１ａ、２ａ、３ａ、１２ａと側方フ
ランジ１ｂ、２ｂ、３ｂ、１２ｂの２枚づつの「フラン
ジ」を形成したが、これに限定されるものではなく、１
枚でも３枚以上でも良い。

【００３１】更に、「第１押出材」或いは「第２押出
材」として適用可能な骨格部材としては、フロントピラ
ー１やサイドルーフレール２に限定されず、その他のサ
イドメンバやクロスメンバ等であっても良い。加えて、
中間部材３はバルジ成形以外の製法により形成しても良
い。

【００３２】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、中間部材
の第１端部と第２端部を、それぞれ第１押出材及び第２
押出材の各対応端部内に内接嵌合すると共に、中間部材
が第１端部から第２端部にかけて徐変する全体形状であ
るため、さまざまな曲げ方向の荷重を受けても、局所的
な荷重の集中を起こすことがなくなり、結合部において
高い強度を確保できるようになる。また、第１押出材及
び第２押出材の各対応端部には、中間部材のフランジを
挿入する切欠部がそれぞれ形成されているため、中間部
材がフランジを有した閉断面形状であっても、第１押出
材及び第２押出材に対する確実な内接嵌合状態が得られ
る。

【００３３】請求項２記載の発明によれば、中間部材の
第１端部と第２端部を、それぞれ第１押出材及び第２押
出材の各対応端部に対して外接嵌合させても、前記と同
様の効果が得られる。

【００３４】請求項３記載の発明によれば、中間部材の
フランジと、第１押出材及び第２押出材のフランジとが
面接触しており、互いに面接触したフランジにより、断
面中心まわりのねじり入力を確実に伝達することができ
るため、該ねじり入力に対しても高い強度を確保するこ
とができる。

【００３５】請求項４記載の発明によれば、複数のフラ
ンジが互いに異なる回転方向性で面接触するため、どの
ような回転方向のねじり入力に対しても高い強度を確保
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態に係る第１押出材、第２押出
材、中間部材の結合前の状態を示す図

【図２】フロントピラーの断面形状を示す図。

【図３】サイドルーフレールの断面形状を示す図。

【図４】第１押出材、第２押出材、中間部材の結合状態
を示す図

【図５】図４中矢示ＳＡ−ＳＡ線に沿う断面図。

【図６】図４中矢示ＳＢ−ＳＢ線に沿う断面図。

【図７】第２実施形態を示す図５相当の断面図。

【図８】第２実施形態を示す図６相当の断面図。

【符号の説明】

１フロントピラー（第１押出材）１ａ、２ａ、３ａ、１２ａ下方フランジ１ｂ、２ｂ、３ｂ、１２ｂ側方フランジ２サイドルーフレール（第２押出材）３、１２中間部材４、５対応端部６〜９、１５〜１８切欠部１０、１３第１端部１１、１４第２端部Ｓ断面中心

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】それぞれフランジ付きの異なった閉断面
形状を有する第１押出材と第２押出材の対応端部同士
を、同じくフランジ付きの閉断面形状を有する中間部材
にて結合する押出材の結合構造であって、前記中間部材は、第１押出材の対応端部に内接嵌合可能
な閉断面形状の第１端部から、第２押出材の対応端部に
内接嵌合可能な閉断面形状の第２端部にかけて徐変する
全体形状を有し、且つ第１押出材及び第２押出材の各対
応端部に中間部材のフランジを挿入する切欠部がそれぞ
れ形成されていることを特徴とする押出材の結合構造。
【請求項２】それぞれフランジ付きの異なった閉断面
形状を有する第１押出材と第２押出材の対応端部同士
を、同じくフランジ付きの閉断面形状を有する中間部材
にて結合する押出材の結合構造であって、前記中間部材は、第１押出材の対応端部に外接嵌合可能
な閉断面形状の第１端部から、第２押出材の対応端部に
外接嵌合可能な閉断面形状の第２端部にかけて徐変する
全体形状を有し、且つ第１端部及び第２端部に第１押出
材及び第２押出材の各フランジを挿入する切欠部がそれ
ぞれ形成されていることを特徴とする押出材の結合構
造。
【請求項３】中間部材のフランジと、第１押出材及び
第２押出材のフランジとが面接触している請求項１又は
請求項２記載の押出材の結合構造。
【請求項４】中間部材と、第１押出材及び第２押出材
が、互いに複数づつのフランジを有しており、中間部材
のフランジのうちの少なくとも１つが、他のフランジと
は異なる回転方向性で、第１押出材及び第２押出材のフ
ランジに対して面接触している請求項３記載の押出材の
結合構造。
【請求項５】中間部材がバルジ成形されたものである
請求項１〜４のいずれか１項に記載の押出材の結合構
造。