JPH09277959A - 押出材の結合構造 - Google Patents

押出材の結合構造

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JPH09277959A
JPH09277959A JP8094381A JP9438196A JPH09277959A JP H09277959 A JPH09277959 A JP H09277959A JP 8094381 A JP8094381 A JP 8094381A JP 9438196 A JP9438196 A JP 9438196A JP H09277959 A JPH09277959 A JP H09277959A
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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 (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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。
  2. 【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。
  3. 【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。
  4. 【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。
  5. 【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。
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