JPWO2019004035A1 - 中空構造体 - Google Patents

Abstract

中空構造体であって、内周面を有する本体部と、前記本体部の外周に突出して互いに対向配置される第一張出部及び第二張出部を有するフランジ部とを含み、前記第一張出部の第一表面と前記第二張出部の第二表面は前記内周面に連なり、前記フランジ部は、前記第一表面と前記第二表面とが接合された接合部を有し、前記本体部と前記フランジ部は軽金属を主体とする金属材料で構成され、前記フランジ部の幅をＷ１、前記接合部の幅をＡとするとき、１／５＜Ａ／Ｗ１を満たす中空構造体。

Description

本発明は、中空構造体に関する。
本出願は、２０１７年６月２６日出願の日本出願第２０１７−１２４６３９号、２０１７年１１月２２日出願の日本出願第２０１７−２２４５０８号に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。

中空閉断面部を有する中空構造体として、特許文献１の自動車の操縦室支持構造が知られている。この支持構造は、押出成形された２つのチューブ状異形材（中空閉断面部）を有するクロスメンバを備える。２つのチューブ状異形材は、その軸方向に沿って並列して互いに溶接されている。

特開２０１３−２８３３７号公報

本開示に係る中空構造体は、
内周面を有する本体部と
前記本体部の外周に突出して互いに対向配置される第一張出部及び第二張出部を有するフランジ部とを含み、
前記第一張出部の第一表面と前記第二張出部の第二表面は前記内周面に連なり、
前記フランジ部は、前記第一表面と前記第二表面とが接合された接合部を有し、
前記本体部と前記フランジ部は軽金属を主体とする金属材料で構成され、
前記フランジ部の幅をＷ１、前記接合部の幅をＡとするとき、１／５＜Ａ／Ｗ１を満たす。

図１は、実施形態１に係る中空構造体の概略を示す斜視図である。 図２は、図１に示す中空構造体の（ＩＩ）−（ＩＩ）切断線で切断した状態を示す断面図である。 図３は、実施形態１に係る中空構造体に備わるフランジ部を拡大した断面図である。 図４は、変形例１に係る中空構造体の概略を示す断面図である。 図５は、変形例２に係る中空構造体の概略を示す断面図である。 図６は、変形例３に係る中空構造体の概略を示す断面図である。 図７は、変形例４に係る中空構造体の概略を示す断面図である。 図８は、変形例５に係る中空構造体の概略を示す断面図である。 図９は、変形例６に係る中空構造体の概略を示す断面図である。 図１０は、変形例７に係る中空構造体の概略を示す斜視図である。 図１１は、変形例８に係る中空構造体の概略を示す斜視図である。 図１２は、図１１に示す中空構造体の（ＸＩＩ）−（ＸＩＩ）切断線で切断した状態を示す断面図である。 図１３は、図１１に示す中空構造体の（ＸＩＩＩ）−（ＸＩＩＩ）切断線で切断した状態を示す断面図である。 図１４は、変形例９に係る中空構造体の概略を示す斜視図である。 図１５は、図１４に示す中空構造体の（ＸＶ）−（ＸＶ）切断線で切断した状態を示す断面図である。 図１６は、図１４に示す中空構造体の（ＸＶＩ）−（ＸＶＩ）切断線で切断した状態を示す断面図である。 図１７は、変形例１０に係る中空構造体の概略を示す断面図である。 図１８は、変形例１１に係る中空構造体の概略を示す断面図である。 図１９は、変形例１２に係る中空構造体の概略を示す斜視図である。 図２０は、図１９に示す中空構造体の（ＸＸ）−（ＸＸ）切断線で切断した状態を示す断面図である。 図２１は、変形例１３に係る中空構造体の概略を示す斜視図である。 図２２は、図２１に示す中空構造体の（ＸＸＩＩ）−（ＸＸＩＩ）切断線で切断した状態を示す断面図である。 図２３は、変形例１４に係る中空構造体の概略を示す断面図である。 図２４は、変形例１５に係る中空構造体の概略を示す断面図である。 図２５は、変形例１６に係る中空構造体の概略を示す断面図である。

《発明が解決しようとする課題》
上記特許文献１に開示された中空構造体のように、その長手方向を分断する位置に溶接部が形成されると、その溶接部が機械的弱点と成り得る。そのため、中空構造体の曲げ剛性が低い虞がある。

そこで、曲げ剛性に優れる中空構造体を提供することを目的の一つとする。

《発明の効果》
本開示の中空構造体は、曲げ剛性に優れる。

《本発明の実施形態の説明》
最初に本発明の実施態様の内容を列記して説明する。

（１）本発明の一態様に係る中空構造体は、 内周面を有する本体部と
前記本体部の外周に突出して互いに対向配置される第一張出部及び第二張出部を有するフランジ部とを含み、
前記第一張出部の第一表面と前記第二張出部の第二表面は前記内周面に連なり、
前記フランジ部は、前記第一表面と前記第二表面とが接合された接合部を有し、
前記本体部と前記フランジ部は軽金属を主体とする金属材料で構成され、
前記フランジ部の幅をＷ１、前記接合部の幅をＡとするとき、１／５＜Ａ／Ｗ１を満たす。

上記の構成によれば、曲げ剛性に優れる。上記幅の比Ａ／Ｗ１が上記範囲を満たすことで、フランジ部に占める接合部の割合を高められるので、第一張出部と第二張出部とを強固に接合でき、フランジ部の機械的強度を高められるからである。第一張出部と第二張出部とを強固に接合できるため、外力の付加により第一張出部と第二張出部とが開き難い。

（２）上記中空構造体の一形態として、
前記フランジ部は、前記第一張出部と前記第二張出部とが接合されず接触する接触部を有し、
前記接合部の幅Ａと前記接触部の幅の合計幅をＷ２とするとき、１／４＜Ａ／Ｗ２を満たすことが挙げられる。

上記の構成によれば、接合部の幅が大きく第一張出部と第二張出部とをより強固に接合できるため、より一層曲げ剛性に優れる。

（３）上記接触部を有する上記中空構造体の一形態として、
前記接触部は、前記接合部よりも前記本体部側に形成される内側接触部を有し、
前記内側接触部の幅をＢとするとき、Ｂ／Ｗ２＜３／５を満たすことが挙げられる。

上記の構成によれば、接触部の幅が小さく、フランジ部に占める接合部の割合を高められるため、より一層曲げ剛性に優れる。

（４）上記中空構造体の一形態として、前記接合部の長さは、前記フランジ部の全長の３０％以上の長さであることが挙げられる。

上記の構成によれば、接合部の長さが長いため、フランジ部の長手方向の広範囲に亘って第一張出部と第二張出部とをより一層強固に接合できる。

（５）上記中空構造体の一形態として、前記接合部は、前記第一張出部と前記第二張出部とが摩擦撹拌接合された摩擦撹拌接合部を有することが挙げられる。

上記の構成によれば、摩擦撹拌接合部は第一張出部と第二張出部とを強固に接合できるため曲げ剛性に優れる。

（６）上記中空構造体の一形態として、局所的に前記内周面が形成する空間の断面積の大きな拡大部、及び局所的に前記内周面が形成する空間の断面積の小さな縮小部の少なくとも一方を備えることが挙げられる。

拡大部を備えれば、局所的に機械的強度を高め易い上に、拡大部を利用して周辺部材を中空構造体に連結し易い。縮小部を備えれば、縮小部に周辺部材を配置できるため、周辺部材と干渉し難くできて省スペース化を図り易い。

（７）上記中空構造体の一形態として、前記フランジ部は、局所的に前記フランジ部の幅の広い幅広部を有することが挙げられる。

上記の構成によれば、局所的にフランジ部の機械的強度を高め易い。

（８）上記中空構造体の一形態として、前記フランジ部は、切欠部を有することが挙げられる。

上記の構成によれば、切欠部に周辺部材を配置できるため、周辺部材と干渉し難くできて省スペース化を図り易い。

（９）上記中空構造体の一形態として、前記軽金属が、マグネシウム又はアルミニウムであることが挙げられる。

軽金属が、マグネシウムであれば、軽くて曲げ剛性に優れる上に、耐衝撃性に優れる。
軽金属が、アルミニウムであれば、軽くて機械的強度に優れる上に、形状自由度を高め易い。

（１０）上記中空構造体の一形態として、前記軽金属が、ＡＺ９１合金であることが挙げられる。

軽金属が、マグネシウムを主成分とするＭｇ基材料であるＭｇ合金であれば、比強度が高く、耐食性、機械的特性に優れて好ましい軽くて曲げ剛性に優れる上に、耐衝撃性に優れる。

《本発明の実施形態の詳細》
本発明の実施形態の詳細を、以下に図面を参照しつつ説明する。図中の同一符号は同一名称物を示す。

《実施形態１》
〔中空構造体〕
図１〜図３を参照して、実施形態１に係る中空構造体１を説明する。実施形態１に係る中空構造体１は、中空閉断面部２を有する。この中空構造体１の特徴の一つは、中空閉断面部２がその外側に突出する第一張出部４１及び第二張出部４２を有するフランジ部４を備え、フランジ部４が第一張出部４１と第二張出部４２とを接合する特定の幅の接合部５を有する点にある。以下、詳細を説明する。

［中空閉断面部］
中空閉断面部２は、内部に中空空間を形成する。中空閉断面部２は、その断面において内部を閉鎖している。その内部空間は、中空閉断面部２の内周面によって形成された空間である。中空閉断面部２の形状は、用途に応じて適宜選択でき、本例では長尺筒状体（図１）としているが、後述する環状体（図１９）や箱状体（図２１）などでもよい。長尺筒状体は、本例のような長手方向に沿う直線状の他、円弧状や蛇行状、長手方向に屈曲する屈曲部を有するＬ字状やＵ字状などが挙げられる。環状体は、環状体の軸方向からみた投影形状が、円環状や楕円環状、矩形などの多角形環状が挙げられる。箱状体は、円柱状や角柱状が挙げられる。中空閉断面部２は、本体部３とフランジ部４とを備える。

（本体部）
本体部３は、中空閉断面部２のうちフランジ部４を除く領域で、実質的に中空閉断面部２の内部空間を形成する。本体部３の内部空間は、本体部３の内周面により形成される空間である。この本体部３の内部空間の断面形状は、本例のような円環状（円形状（図２））の他、半円環状（半円状（図５））、楕円環状（楕円形状（図示略））、矩形環状（矩形状（図４））などの多角環状（多角形状）などが挙げられる。本体部３の断面形状は、本例のように中空閉断面部２の軸方向に亘って一様な形状としてもよいし、複数の異なる形状を有していてもよい。例えば、本体部３は、その断面形状が円環状の部分と矩形環状の部分とを有していてもよい。本体部３の内部空間の断面形状の大きさは、軸方向に沿って一様な大きさでもよいし、部分的に異なる大きさの部分を有していてもよい。例えば、本体部３は、局所的に内部空間の断面積の大きい拡大部２０（図１４）、及び局所的に内部空間の断面積の小さい縮小部（図示略）の少なくとも一方を有していてもよい。

（フランジ部）
フランジ部４は、中空閉断面部２のうちその外側に突出する部分であり、中空閉断面部２の曲げ剛性を高める。フランジ部４は、第一張出部４１と第二張出部４２とを有する。
このフランジ部４は、接合部５を有する（図２，図３）。フランジ部４は更に接触部６を有していてもよい（図３）。

フランジ部４の断面形状は、代表的には矩形状が挙げられ、フランジ部４を平面視したときの形状は、代表的には矩形状が挙げられる。フランジ部４の大きさ（長さ、幅Ｗ１、厚さ）は、適宜選択できる。

中空閉断面部２の軸方向に沿ったフランジ部４の長さは、長いほど、中空閉断面部２の曲げ剛性を高め易い。中空閉断面部２の軸方向に沿ったフランジ部４の形成領域（長さ）は、本例ではその軸方向の全長に亘る領域（長さ）としているが（図１）、その軸方向の少なくとも一部の領域（長さ）としてもよい。フランジ部４の形成領域を中空閉断面部２の軸方向の一部の領域とする場合、例えば、フランジ部４は中空閉断面部２の軸方向に沿って複数に分割して設けてもよい。その場合、フランジ部４同士の間に、フランジ部４が形成されず、本体部３のみの領域が存在する。

フランジ部４の幅Ｗ１（図３）は、本例ではフランジ部４の長手方向に沿って一様な幅としているが、異なる幅を有していてもよい。フランジ部４が異なる幅を有する場合、例えば、フランジ部４は、局所的に幅の狭い幅狭部（切欠部４５（図１０））、及び局所的に幅Ｗ１の広い幅広部４６（図１１）の少なくとも一方を有することが挙げられる。フランジ部４の幅Ｗ１とは、以下の二つの幅α、βのうち短い方の長さとする。幅αと幅βとが同じ長さの場合、フランジ部４の幅Ｗ１は、幅αと幅βのどちらでもよい。幅αは、第一張出部４１の表面に沿った仮想線Ｌ１と第一張出部４１の厚さの二等分線Ｌ２との交点と、第一張出部４１の側面との間であって、第一張出部４１の表面に平行な長さをいう（図３）。幅βは、第二張出部４２の表面に沿った仮想線Ｌ１と第二張出部４２の厚さの二等分線Ｌ２との交点と、第二張出部４２の側面との間であって、第二張出部４２の表面に平行な長さをいう（図３）。本例の幅αと幅βは、図３に示すように、同じ長さである。

フランジ部４の厚さは、本例ではその長手方向に沿って一様な厚さとしているが、異なる厚さを有していてもよい。

フランジ部４の数は、本例では２つ（複数）としているが、３つ以上（図１７では４つ）でもよいし、勿論１つ（図１８）でもよい。

フランジ部４の数を複数とする場合、中空閉断面部２の周方向に沿ったフランジ部４の形成箇所は、本例のように２つのフランジ部４間における時計回りの周方向の距離と反時計回り方向の距離とが等間隔（図２）となる位置としてもよいし、その距離が不等間隔（図６）となる位置としてもよい。本例では、両フランジ部４は同一平面上に位置している。

フランジ部４の数を複数とする場合、第一張出部４１と第二張出部４２とは、互いに独立する部材で構成することが挙げられる。即ち、中空閉断面部２は、フランジ部４の数と同数の分割片（後述）を組み合わせて構成することが挙げられる。

一方、フランジ部４の数を１つとする場合（図１８）、第一張出部４１と第二張出部４２とは、中空閉断面部２の本体部３を形成する周壁部３１を介した一連の部材で構成することが挙げられる。即ち、中空閉断面部２は１枚の板材で構成することが挙げられる。詳しくは、後述する変形例１１で説明する。

ここでは、中空閉断面部２は、本体部３と２つのフランジ部４とを備え、同一形状かつ同一サイズからなる２枚の板状の分割片（第一分割片Ｐ１と第二分割片Ｐ２）を組み合わせて構成される。第一分割片Ｐ１は、断面が半円弧状の周壁部３１と、周壁部３１の両端から径方向外方へ突出する断面矩形状の一対の第一張出部４１とで構成される。周壁部３１は、内周面３９１を有し、第一張出部４１は内周面３９１に連なる第一表面４７１を有する。第二分割片Ｐ２は、第一分割片Ｐ１と同様の周壁部３２と一対の第二張出部４２とで構成される。周壁部３２は、内周面３９２を有し、第二張出部４２は内周面３９２に連なる第二表面４７２を有する。中空閉断面部２は、第一分割片Ｐ１及び第二分割片Ｐ２の側面が揃うように、一方の第一張出部４１及び第二張出部４２が互いに対向配置され、他方の第一張出部４１及び第二張出部４２が互いに対向配置されている。即ち、中空閉断面部２の本体部３は、両周壁部３１，３２で構成され、一方のフランジ部４は、一方の第一張出部４１と一方の第二張出部４２とを備え、他方のフランジ部４は、他方の第一張出部４１と他方の第二張出部４２とを備える。この両フランジ部４のそれぞれが、接合部５を備える。

〈接合部〉
接合部５は、第一張出部４１の第一表面４７１と第二張出部４２の第二表面４７２とが接合されてなる。この接合部５は、本例では第一張出部４１と第二張出部４２の各構成材料が摩擦撹拌接合されてなる摩擦撹拌接合部５０を有する。この摩擦撹拌接合部５０は、第一張出部４１と第二張出部４２とを重ねた状態で、摩擦撹拌接合することで形成できる。その他、接合部５は、例えば、レーザー溶接で接合することで形成されるレーザー接合部を有していてもよい。本例の接合部５は、摩擦撹拌接合部５０で構成されている。接合部５の形成領域が大きいほど第一張出部４１と第二張出部４２との接合強度を高められ、中空閉断面部２の曲げ剛性を高められる。

接合部５の幅Ａは、フランジ部４の幅Ｗ１に対して、１／５＜Ａ／Ｗ１を満たす。そうすれば、フランジ部４に占める接合部５の割合を高められ、第一張出部４１と第二張出部４２とを強固に接合できる。そのため、フランジ部４の機械的強度を高められるので、中空閉断面部２の曲げ剛性を高められる。接合部５の幅Ａ（図３）は、第一張出部４１と第二張出部４２の対向面（裏面）同士の間（界面）におけるフランジ部４の幅Ｗ１に平行な長さをいう。上記幅の比Ａ／Ｗ１は、更に１／４≦Ａ／Ｗ１を満たすことが好ましく、特に１／３≦Ａ／Ｗ１を満たすことが好ましい。

また、接合部５の幅Ａと後述する接触部６の幅の合計幅をＷ２とするとき、接合部５の幅Ａは、１／４＜Ａ／Ｗ２を満たすことが好ましい。そうすれば、中空閉断面部２の曲げ剛性をより一層高められる。接触部６の幅は、第一張出部４１と第二張出部４２とが接合（ここでは摩擦撹拌接合）されず接触する幅をいう。上記幅の比Ａ／Ｗ２は、更に１／３≦Ａ／Ｗ２を満たすことが好ましく、特に２／５≦Ａ／Ｗ２を満たすことが好ましい。

接合部５の長さは、フランジ部４の長さの３０％以上の長さとすることが好ましい。そうすれば、中空閉断面部２の曲げ剛性をより一層高められる。接合部５及びフランジ部４の長さはそれぞれ、中空閉断面部２の軸方向に沿った長さをいう。接合部５の長さは、長いほど中空閉断面部２の曲げ剛性を高められるため、更にフランジ部４の長さの４０％以上の長さが好ましく、特にフランジ部４の長さの５０％以上の長さが好ましい。接合部５は、フランジ部４の長手方向に沿って一連に形成されていてもよいし、断続的に形成されていてもよい。接合部５が断続的に形成されている場合、接合部５の長さとは合計長さをいう。

〈接触部〉
接触部６は、第一張出部４１と第二張出部４２とが接合（ここでは摩擦撹拌接合）されず接触する部分である。この接触部６は、接合部５よりも内側（本体部側）に形成される内側接触部６１を有する。この内側接触部６１の幅Ｂは、Ｂ／Ｗ２＜３／５を満たすことが好ましい。そうすれば、フランジ部４に占める接合部５の割合を高められるため、中空閉断面部２の曲げ剛性を高められる。上記幅の比Ｂ／Ｗ２は、更にＢ／Ｗ２≦１／２を満たすことが好ましく、特にＢ／Ｗ２≦２／５を満たすことが好ましい。上記幅の比Ｂ／Ｗ２の下限は、１／１０程度である。接触部６は、接合部５よりも外側に形成される外側接触部６２を有することを許容する。

中空閉断面部２の構成材料は、軽金属を主成分とする金属材料が挙げられる。具体的な金属材料は、マグネシウム（Ｍｇ）を主成分とするＭｇ基材料、アルミニウム（Ａｌ）を主成分とするＡｌ基材料が挙げられる。Ｍｇ基材料とは、純ＭｇやＭｇ合金が挙げられ、Ａｌ基材料は、純ＡｌやＡｌ合金が挙げられる。Ｍｇ基材料は、軽くて曲げ剛性に優れる上に、耐衝撃性に優れる。Ａｌ基材料は、軽くて機械的強度に優れる上に、形状自由度を高め易い。

Ｍｇ合金には、Ｍｇに添加元素を含有した種々の組成のもの(残部:Ｍｇ及び不可避的不純物)が挙げられる。特に、添加元素に少なくともＡｌを含有するＭｇ−Ａｌ系合金とすることが好ましい。Ａｌの含有量が多いほど、耐食性に優れる上に、強度、耐塑性変形性といった機械的特性にも優れる傾向にある。従って、本発明では、Ａｌを３質量％以上含有することがより好ましく、特に、７．３質量％以上、更には、８質量％以上含有すると一層好ましい。但し、Ａｌの含有量が１２質量％を超えると塑性加工性の低下を招くことから、上限は１２質量％とする。Ａｌの含有量は、特に１１質量％以下、更に、８．３質量％以上９．５質量％以下が好ましい。

Ａｌ以外の添加元素には、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｓｉ、Ｂｅ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｙ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｌｉ、Ｚｒ、Ｃｅ及び希土類元素（Ｙ、Ｃｅを除く）から選択された１種以上の元素が挙げられる。このような元素を含む場合、その含有量は、合計で０．０１質量％以上１０質量％以下、好ましくは０．１質量％以上５質量％以下が挙げられる。これら添加元素のうち、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｙ、Ｃｅ、Ｃａ、及び希土類元素（Ｙ、Ｃｅを除く）から選択される少なくとも１種の元素を合計０．００１質量％以上、好ましくは合計０．１質量％以上５質量％以下含有すると、耐熱性、難燃性に優れる。希土類元素を含有する場合、その合計含有量は０．１質量％以上が好ましく、特に、Ｙを含有する場合、その含有量は０．５質量％以上が好ましい。不純物は、例えば、Ｆｅなどが挙げられる。

Ｍｇ−Ａｌ系合金のより具体的な組成は、例えば、ＡＳＴＭ規格におけるＡＺ系合金（Ｍｇ−Ａｌ−Ｚｎ系合金、Ｚｎ：０．２質量％以上１．５質量％以下）、ＡＭ系合金（Ｍｇ−Ａｌ−Ｍｎ系合金、Ｍｎ：０．０５質量％以上０．５質量％以下）、ＡＳ系合金（Ｍｇ−Ａｌ−Ｓｉ系合金、Ｓｉ：０．３質量％以上４．０質量％以下）、Ｍｇ−Ａｌ−ＲＥ（希土類元素）系合金、ＡＸ系合金（Ｍｇ−Ａｌ−Ｃａ系合金、Ｃａ：０．２質量％以上６．０質量％以下）、ＡＺＸ系合金（Ｍｇ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｃａ系合金、Ｚｎ：０．２質量％以上１．５質量％以下、Ｃａ：０．１質量％以上４．０質量％以下）、ＡＪ系合金（Ｍｇ−Ａｌ−Ｓｒ系合金、Ｓｒ：０．２質量％以上７．０質量％以下）などが挙げられる。
中でもＡＺ系合金である、ＡＺ１０，ＡＺ３１，ＡＺ６１，ＡＺ６３，ＡＺ８０，ＡＺ８１，ＡＺ９１が好ましく、特に、ＡＺ９１合金（Ａｌを８．３質量％以上９．５質量％以下、Ｚｎを０．５質量％以上１．５質量％以下含有するＭｇ−Ａｌ系合金）は、他のＡＺ系合金に比べても、比強度が高く、耐食性、機械的特性に優れて好ましい。

Ａｌ合金は、例えば、Ａ５０５２合金（５０００系合金）などが挙げられる。

本例のように２つ（複数）の分割片Ｐ１，Ｐ２を組み合わせて中空閉断面部２を構成する場合、２つ（全て）の分割片Ｐ１，Ｐ２を同じ材質で構成してもよいし、一方（少なくとも一つ）の分割片Ｐ１の構成材料と他方（その他）の分割片Ｐ２の構成材料とを異なる材料としてもよい。例えば、一方の分割片Ｐ１をＭｇ基材料で構成し、他方の分割片Ｐ２をＡｌ基材料で構成することもできる。

２つ（全て）の分割片Ｐ１，Ｐ２は板材で構成してもよいし、一方（少なくとも一つ）の分割片Ｐ１は板材で構成し、他方（一つ）の分割片Ｐ２はブロック材で構成してもよい（図９）。板材は、所定の形状のダイカスト材を用いてもよいし、平板状の鋳造材や圧延材に所定の形状となるようにプレス成形などを施したプレス材を用いてもよい。ブロック材は、ダイカスト材が挙げられる。

中空構造体１の製造は、第一分割片Ｐ１と第二分割片Ｐ２とを準備する準備工程と、第一分割片Ｐ１と第二分割片Ｐ２の張出部４１，４２同士を対向配置させて張出部４１，４２同士を接合する接合工程とを備える中空構造体の製造方法により行える。準備工程では、ダイカストにより所定の形状の各分割片Ｐ１，Ｐ２を作製してもよいし、板材に対して所定の形状となるようにプレス成形することで各分割片Ｐ１，Ｐ２を作製してもよい。接合工程では、第一張出部４１及び第二張出部４２の側面が揃うように対向配置させる。そして、本例ではショルダとプローブとを有する摩擦撹拌接合用のツール（図示略）を回転させ、第一張出部４１の表面を加圧しながら第一張出部４１の長手方向に移動させることで張出部４１，４２同士を摩擦撹拌接合する。

〔用途〕
実施形態に係る中空構造体１は、自動車の剛性を要するビーム材に好適に利用できる。

〔作用効果〕
実施形態１に係る中空構造体１は、曲げ剛性に優れる。また、板材同士を組み合わせて中空閉断面部２を構成しているため、押出材で中空閉断面部を形成する場合に比較して形状自由度が高い。

《変形例》
以下、実施形態１に係る中空構造体１の変形例１〜変形例１６を説明する。各変形例の中空構造体１は、中空閉断面部２が本体部３とフランジ部４とを備え、フランジ部４が摩擦撹拌接合部５０（接合部５）を有する点は実施形態１の中空構造体１と同様である。各変形例では、実施形態１との相違点を中心に説明し、同様の構成は説明を省略する。

〔変形例１〕
図４に示すように、変形例１の中空構造体１は、本体部３の内部空間の断面形状が矩形環状（矩形状）である点が、実施形態１の中空構造体１と相違する。図４は、図２に示す断面図と同様の位置で中空構造体１を切断した状態を示す断面図である。この点は、図５〜図９，図１７，図１８，図２３〜図２５でも同様である。第一分割片Ｐ１及び第二分割片Ｐ２の周壁部３１，３２の断面形状は、Ｖ字状としているが、３辺で囲まれた樋状としてもよい。

〔変形例２〕
図５に示すように、変形例２の中空構造体１は、本体部３の内部空間の断面形状が半円環状（半円形状）である点が、実施形態１の中空構造体１と相違する。第一分割片Ｐ１は、実施形態１の第一分割片Ｐ１と同様である。一方、第二分割片Ｐ２の形状は、周壁部３２と一対の第二張出部４２とが同一平面上に位置する断面矩形の平板状である。

その他、本体部３の内部空間の断面形状は三角環状（三角形状）や矩形環状（矩形状）とすることができる。即ち、第一分割片Ｐ１の周壁部３１の断面形状を変形例１のようなＶ字状や３辺で囲まれた樋状とし、第二分割片Ｐ２を本例のような板状とすることが挙げられる。

〔変形例３〕
図６に示すように、変形例３の中空構造体１は、２つのフランジ部４間における時計回りの周方向の距離と反時計回り方向の距離とが不等間隔である点が、実施形態１の中空構造体１と相違する。両フランジ部４は、同一平面上に位置せず、一方のフランジ部４に備わる第一張出部４１と第二張出部４２との界面の延長面と、他方のフランジ部４に備わる第一張出部４１と第二張出部４２との界面の延長面とが交差する位置にある。本体部３の断面形状は円環状（円形状）であり、第一分割片Ｐ１の周壁部３１の断面形状は、半円弧よりも円弧長の短い円弧状とし、第二分割片Ｐ２の周壁部３２の断面形状は、半円弧よりも円弧長の長い円弧状としている。

〔変形例４〕
図７に示すように、変形例４の中空構造体１は、２つのフランジ部４が同一平面上に位置しない点が、実施形態１の中空構造体１と相違する。両フランジ部４は、一方のフランジ部４に備わる第一張出部４１と第二張出部４２との界面の延長面と、他方のフランジ部４に備わる第一張出部４１と第二張出部４２との界面の延長面とが略平行となる位置にある。本体部３の断面形状は円環状（円形状）であり、両分割片Ｐ１，Ｐ２の周壁部３１、３２の断面形状は半円弧状である。第一分割片Ｐ１の一方の第一張出部４１（図７左側）は、周壁部３１の一端部から、その一端部の接線に沿うように直線状に形成され、他方の第一張出部４１（図７右側）は、周壁部３１の他端部に交差するように形成されている。
一方、第二分割片Ｐ２の一方の第二張出部４２（図７左側）は、周壁部３２の一端部に交差するように形成され、他方の第二張出部４２（図７右側）は、周壁部３２の他端部から、その他端部の接線に沿うように直線状に形成されている。

〔変形例５〕
図８に示すように、変形例５の中空構造体１は、第一分割片Ｐ１と第二分割片Ｐ２とがフランジ部４の幅方向に沿って相対的にずれている点が実施形態１の中空構造体１と相違する。両分割片Ｐ１，Ｐ２は、同一形状かつ同一サイズである。第一張出部４１と第二張出部４２の側面が揃っておらず、各フランジ部４は、第一張出部４１と第二張出部４２とで形成される段差部を有する。フランジ部の幅Ｗ１は、実施形態１で説明した通りである。接合部５の幅Ａと接触部６の幅の合計幅Ｗ２は、第一張出部４１と第二張出部４２の重複領域をいう。即ち、図８紙面左側のフランジ部４では、第二張出部４２の第一張出部４１の側面から突出した部分は含まない。同図紙面右側のフランジ部４でも同様である。

〔変形例６〕
図９に示すように、変形例６の中空構造体１は、第二分割片Ｐ２を第一分割片Ｐ１よりも厚さの厚い矩形のブロック材で構成する点が実施形態１の中空構造体１と相違する。このブロック材は、ダイカスト材で構成できる。この第二分割片Ｐ２の周壁部３２の内面には凹部３２０が形成されているが、この凹部３２０は形成されていなくてもよいし、凹部の断面形状が矩形以外の形状であってもよい。

〔変形例７〕
図１０に示すように、変形例７の中空構造体１は、両フランジ部４のそれぞれが切欠部４５を備える点が実施形態１の中空構造体１と相違する。切欠部４５の形状、サイズ、数、形成箇所は、特に限定されず、例えば、中空構造体１の周辺部材に干渉しないように適宜選択することが挙げられる。切欠部４５の形状は、本例では矩形状としているが、その他、三角形状、台形状、半円状などが挙げられる。切欠部４５の数は、本例では各フランジ部４に１つずつの同数としているが、各フランジ部４に複数としたり、両フランジ部４で異なる数としてもよい。切欠部４５は、一方のフランジ部４に設けず、他方のフランジ部４にのみ設けてもよい。切欠部４５の形成箇所は、本例では一方のフランジ部４と他方のフランジ部４とでその長手方向の一端側と他端側とのように互いに異なる端部側としているが、両フランジ部４の長手方向の中央や同一端側としてもよい。この切欠部４５を備える中空構造体１は、切欠部のない図１の中空構造体１を作製したあと、フランジ部４の一部を打ち抜くことで製造することが好適である。

〔変形例８〕
図１１〜図１３に示すように、変形例８の中空構造体１は、両フランジ部４が局所的にその幅の広い幅広部４６を有する点が実施形態１の中空構造体１と相違する。本体部３の内部空間の断面形状は、その長手方向に亘って一様である。幅広部４６の形状、サイズ、数、形成箇所は、特に限定されない。幅広部４６の形状は、本例では半円形状としているが、その他、三角形状や矩形状、台形状などが挙げられる。幅広部４６の数は、本例では各フランジ部に１つずつの同数としているが、各フランジ部４に複数としたり、両フランジ部４で異なる数としてもよい。幅広部４６は、一方のフランジ部４に設けず、他方のフランジ部４にのみ設けてもよい。幅広部４６の形成箇所は、本例では各フランジ部４における長手方向の中央としているが、一方のフランジ部４と他方のフランジ部４とでその長手方向の異なる端部側としてもよいし、同一端部側としてもよい。フランジ部４の幅広部４６における接合部５は、それ以外の箇所の接合部５と同様、上述の幅比Ａ／Ｗ１の範囲を満たすため、それ以外の箇所の接合部５に比べて幅が広い（図１２、図１３）。この幅広部４６は、摩擦撹拌接合用のツールの進行を並列させて接合部５を広く形成することが好ましい。そうすれば、幅広部４６の接合強度を高められる。

〔変形例９〕
図１４〜図１６に示すように、変形例９の中空構造体１は、中空閉断面部２が局所的に本体部３の内部空間の断面積の大きな拡大部２０を備える点が、実施形態１の中空構造体１と相違する。拡大部２０の形状は、球帯状である。拡大部２０における本体部３の断面形状は、拡大部２０の周辺の本体部３の断面形状と同じ円環状であるが、拡大部２０における本体部３の断面積は、拡大部２０の周辺の本体部３に比較して大きい。即ち、本体部３の断面形状はその長手方向に沿って一様な円環状であるが、本体部３の断面積はその長手方向に沿って一様ではない。また、拡大部２０におけるフランジ部４の断面形状及び断面積は、拡大部２０の周辺のフランジ部４の断面形状と同じ矩形状で同じ断面積である。即ち、フランジ部４の断面形状はその長手方向に沿って一様な矩形状であり、フランジ部４の断面積はその長手方向に沿って一様な大きさである。

〔変形例１０〕
図１７に示すように、変形例１０の中空構造体１は、フランジ部４の数が３つ以上（本例では４つ）である点が、実施形態１の中空構造体１と相違する。隣り合うフランジ部４間の周方向の距離は全て均一である。本体部３の断面形状は、実施形態１の本体部３と同様、円環状である。この中空構造体１は、同一形状・同一サイズの４つの分割片（第一分割片Ｐ１〜第四分割片Ｐ４）を組み合わせて構成している。各分割片Ｐ１〜Ｐ４の周壁部３１〜３４の断面形状は、略１／４円弧状である。第一分割片Ｐ１の一方の第一張出部４１と第二分割片Ｐ２の一方の第二張出部４２、第二分割片Ｐ２の他方の第二張出部４２と第三分割片Ｐ３の一方の第三張出部４３、第三分割片Ｐ３の他方の第三張出部４３と第四分割片Ｐ４の一方の第四張出部４４、第四分割片Ｐ４の他方の第四張出部４４と第一分割片Ｐ１の他方の第一張出部４１をそれぞれ対向配置させている。

〔変形例１１〕
図１８に示すように、変形例１１の中空構造体１は、フランジ部４の数が１つである点が、実施形態１の中空構造体１と相違する。この中空構造体１は、１枚の板材で構成され、中空閉断面部２の本体部３を形成するＣ字状の周壁部３１と、その周壁部３１の両端部に一連に形成されてフランジ部４を形成する第一張出部４１及び第二張出部４２とを備える。即ち、第一張出部４１と第二張出部４２とは、周壁部３１を介して一連の部材で構成されている。

〔変形例１２〕
図１９，図２０に示すように、変形例１２の中空構造体１は、中空閉断面部２の形状が環状体である点が実施形態１の中空構造体１と相違する。この中空構造体１は、環状体の軸方向からみた投影形状が、本例では矩形環状であるが、円環状や楕円環状、三角環状などの矩形環状以外の多角環状でもよい。即ち、中空構造体１の中央には、貫通孔が形成されている。中空閉断面部２は、矩形環状の本体部３と、本体部３の内周からその内側に向かって突出する内側フランジ部４ｉと、本体部３の外周からその外側に向かって突出する外側フランジ部４ｏとを備える。本体部３の内部空間の断面形状は、その長手方向に一様であり、ここでは矩形環状（矩形状）としている。この中空構造体１の第一分割片Ｐ１は、矩形環状の底部３５１と、底部３５１の内周縁から立設する内周壁部３６１と、底部３５１の外周縁から立設する外周壁部３７１と、内周壁部３６１の端面からその内側に向かって突出する第一内側張出部４１ｉと、外周壁部３７１の端面からその外側に向かって突出する第一外側張出部４１ｏとを備える。第一内側張出部４１ｉは、内周壁部３６１の端面の全域に亘って形成され、第一外側張出部４１ｏは、外周壁部３７１の端面の全域に亘って形成されている。第二分割片Ｐ２は、第一分割片Ｐ１と同様の底部３５２と内周壁部３６２と外周壁部３７２と第二内側張出部４２ｉと第二外側張出部４２ｏとを備える。第一外側張出部４１ｏは内周面３９１に連なる外側第一表面４７１ｏを有する。第一内側張出部４１ｉは内周面３９１に連なる内側第一表面４７１ｉを有する。第二外側張出部４２ｏは内周面３９１に連なる外側第二表面４７２ｏを有する。第二内側張出部４２ｉは内周面３９１に連なる内側第二表面４７２ｉを有する。

〔変形例１３〕
図２１、図２２に示すように、変形例１３の中空構造体１は、中空閉断面部２の形状が箱状体である点が実施形態１の中空構造体１と相違する。中空閉断面部２の形状は、本例では、四角柱状体としているが、その他の角柱状体や円柱状体などとしてもよい。中空閉断面部２は、矩形容器状の本体部３と、本体部３の外周からその外側に向かって突出するフランジ部４とを備える。本体部３の内部空間の形状は、中空閉断面部２の形状と同じ四角柱状体である。この中空構造体１の第一分割片Ｐ１は、矩形状の底部３５１と、底部３５１の外周縁から立設する側壁部３８１と、側壁部３８１の端面から径方向外側へ突出する第一張出部４１とを備える。第一張出部４１は、側壁部３８１の端面の全周に亘って形成されている。第二分割片Ｐ２は、第一分割片Ｐ１と同様の底部３５２と側壁部３８２と第二張出部４２とを備える。

〔変形例１４〕
図２３に示すように、変形例１４の中空構造体１は、主として、本体部３の内部空間の断面形状が矩形環状（矩形状）である点と、２つのフランジ部４が同一平面上に存在せず同一方向側に突出する点とが、実施形態１の中空構造体１と相違する。

第一分割片Ｐ１と第二分割片Ｐ２とは、類似形状であり、いずれも３つの平面で囲まれた樋状の板材で構成されている。第一分割片Ｐ１の断面形状の大きさは、第二分割片Ｐ２の断面形状の大きさよりも大きい。第一分割片Ｐ１は、３つの平面で囲まれた樋状の周壁部３１と、周壁部３１の両端から直線状に延びる一対の第一張出部４１とを備える。周壁部３１の屈曲部の数は２つであり、周壁部３１は、２つの平行な平面と、その２つの平面に直交し、２つの平行な平面の一端同士を繋ぐ平面とを有する。一対の第一張出部４１は、互いに平行である。第二分割片Ｐ２は、周壁部３２と、周壁部３２の両端から周壁部３２に対して交差（本例では直交）するように径方向外側へ突出する一対の第二張出部４２とを備える。一対の第二張出部４２は、互いに平行であり、一対の第一張出部４１とも互いに平行である。両張出部４１，４２が共に平板状で平行に配置されることで、両者を面接触でき、接合部５の幅Ａを広くとり易い。なお、２つのフランジ部４は、互いに非平行であってもよい。

この第一分割片Ｐ１と第二分割片Ｐ２とは、互いの開口部が同一側に向いていて、一対の第一張出部４１の内側に一対の第二張出部４２が配置されるように組み合わされている。即ち、本体部３を形成する断面矩形の４辺のうち、３辺が第一分割片Ｐ１の周壁部３１で構成され、残りの１辺が第二分割片Ｐ２の周壁部３２で構成されている。一方の第一張出部４１と第二張出部４２とは互いに対向配置され、他方の第一張出部４１と第二張出部４２とは互いに対向配置されている。２つのフランジ部４の間隔及び各フランジ部４の幅Ｗ１は、摩擦撹拌接合用のツールやフランジ部４を挟んで上記ツールに対向する支持部材を、他方のフランジ部４に干渉することなく一方のフランジ部４に配置できるサイズとすることが好ましい。両フランジ部４が中空構造体１の同一方向に突出していることで、同一方向から各フランジ部４の接合作業を行うことができる。この点は、後述する変形例１５、１６でも同様である。本例では、第一分割片Ｐ１と第二分割片Ｐ２の側面同士は揃っているが、フランジ部４の幅方向に沿って相対的にずれていてもよい。

〔変形例１５〕
図２４に示すように変形例１５の中空構造体１は、本体部３内部空間の断面形状が六角環状（六角形状）である点と、２つのフランジ部４が同一平面上に存在せず同一方向側に突出する点とが、実施形態１の中空構造体１と相違する。

第一分割片Ｐ１と第二分割片Ｐ２とは、互いに異なる形状である。第二分割片Ｐ２は、変形例１４の第二分割片Ｐ２と同じである。即ち、第二分割片Ｐ２は、３つの平面で囲まれた樋状の板材で構成され、周壁部３２と、周壁部３２の両端から周壁部３２に対して交差（本例では直交）するように径方向外側へ突出する断面矩形状の一対の第二張出部４２とを備える。第一分割片Ｐ１は、複数の屈曲部を有する断面Ｃ字状の周壁部３１と、径方向外側へ突出する断面矩形状の一対の第一張出部４１とを備える。本例の第一分割片Ｐ１の周壁部３１における屈曲部の数は、変形例１４における第一分割片Ｐ１の周壁部３１の２つに対して、４つである。この一対の第一張出部４１は、互いに平行であり、一対の第二張出部４２とも互いに平行である。なお、２つのフランジ部４は互いに非平行であってもよい。

この第一分割片Ｐ１と第二分割片Ｐ２とは、変形例１４と同様、互いの開口部が同一側に向いていて、一対の第一張出部４１の内側に一対の第二張出部４２が配置されるように組み合わされている。本例では、本体部３を形成する断面六角形の６辺のうち、５辺が第一分割片Ｐ１の周壁部３１で構成され、残りの１辺が第二分割片Ｐ２の周壁部３２で構成されている。一方の第一張出部４１と第二張出部４２とは互いに対向配置され、他方の第一張出部４１と第二張出部４２とは互いに対向配置されている。本例では、第一分割片Ｐ１と第二分割片Ｐ２の側面同士は揃っているが、フランジ部４の幅方向に沿って相対的にずれていてもよい。本例の幅βは、幅αよりも短い。即ち、本例のフランジ部４の幅Ｗ１は、幅βである。

その他、図示は省略しているが、本体部３の内部空間の断面形状は、上記矩形環状（矩形状）や六角環状（六角形状）の他の多角環状（多角形状）とすることが挙げられる。多角環状（多角形状）には、例えば、三角環状（三角形状）、五角環状（五角形）、八角環状（八角形状）などが挙げられる。本体部３の断面形状は、第一分割片Ｐ１の周壁部３１における屈曲部の数を上記矩形環状の２つ（上記六角環状の４つ）に対して１つとすれば三角環状（周壁部３１の形状がＶ字状）となり、３つとすれば五角環状、６つとすれば八角環状（いずれも周壁部３１の形状がＣ字状）とすることができる。

〔変形例１６〕
図２５に示すように変形例１６の中空構造体１は、本体部３の内部空間の断面形状が弦と弧とで構成される弓形環状（弓形形状）である点と、２つのフランジ部４が同一平面上に存在せず同一方向側に突出する点とが、実施形態１の中空構造体１と相違する。

第一分割片Ｐ１と第二分割片Ｐ２とは、互いに異なる形状である。第二分割片Ｐ２は、変形例１４の第二分割片Ｐ２と同じである。即ち、第二分割片Ｐ２は、３つの平面で囲まれた樋状の板材で構成され、断面矩形状の周壁部３２と、周壁部３２の両端から周壁部３２に対して交差（本例では直交）するように径方向外側へ突出する断面矩形状の一対の第二張出部４２とを備える。第一分割片Ｐ１は、半円弧よりも円弧長の長い断面円弧状（屈曲部のない断面Ｃ字状）の周壁部３１と、周壁部３１の両端から径方向外側へ突出する断面矩形状の一対の第一張出部４１とを備える。この一対の第一張出部４１は、互いに平行であり、一対の第二張出部４２とも互いに平行である。２つのフランジ部４は互いに非平行であってもよい。

この第一分割片Ｐ１と第二分割片Ｐ２とは、変形例１４，１５と同様、互いの開口部が同一側に向いていて、一対の第一張出部４１の内側に一対の第二張出部４２が配置されるように組み合わされている。本例では、本体部３を形成する断面弓形の弦と弧のうち、弦が第二分割片Ｐ２の周壁部３２で構成され、弧が第一分割片Ｐ１の周壁部３１で構成されている。一方の第一張出部４１と第二張出部４２とは互いに対向配置され、他方の第一張出部４１と第二張出部４２とは互いに対向配置されている。本例では、第一分割片Ｐ１と第二分割片Ｐ２の側面同士は揃っているが、フランジ部４の幅方向に沿って相対的にずれていてもよい。本例の幅βは、幅αよりも短い。即ち、本例のフランジ部４の幅Ｗ１は、幅βである。

その他、本体部３の内部空間の断面形状は、半円環状（半円形状）などが挙げられる。第一分割片Ｐ１の形状を半円弧状とすれば、本体部３の断面形状を半円環状とすることができる。

《試験例》
図１〜図３を参照して説明した中空構造体を作製し、曲げ剛性を評価した。

試料Ｎｏ．１−１〜Ｎｏ．１−３，Ｎｏ．１−１０１〜Ｎｏ．１−１０３は、同一形状・同一サイズからなる第一分割片及び第二分割片を準備した。各分割片は、断面半円弧状の周壁部と、断面矩形状の一対の張出部とを備える（適宜図１,図２参照）。各分割片の材質は、表１に示す通りとした。

図２に示すように、この両分割片の張出部同士をその側面が揃うように対向配置させた状態で摩擦撹拌接合により接合した。そうして、中空閉断面部が両周壁部で形成される本体部と両分割片の各張出部同士で形成される一対のフランジ部とで構成される中空構造体を作製した。本体部の断面形状は、円環状である。中空閉断面部における本体部の外径（ｍｍ）、フランジ部の幅Ｗ１（ｍｍ）、フランジ部の厚さ（ｍｍ）、接合部の幅Ａ（ｍｍ）、接合部の長さ（ｍｍ）、内側接触部の幅Ｂ（ｍｍ）は、それぞれ表１に示す通りである（各幅は図３参照）。

〔曲げ剛性の評価〕
各試料の曲げ剛性の評価は、３点曲げ試験を行ない、フランジ部の第一張出部と第二張出部との接合状態を確認することで行った。荷重は、本体部における長手方向の中央に、その長手方向及びフランジ部の幅方向の両方向に直交する方向に沿って付加した。荷重は２０００Ｎ、試験速度は６ｍｍ／ｍｉｎ、支点間距離は３５０ｍｍとした。その結果を表１に示す。表中の「Ｇｏｏｄ」は、フランジ部の幅Ｗ１の全長が完全に接合されているとみなした場合の剛性の計算値における５０％以上の剛性であることを意味し、「Ｂａｄ」は、同様の計算値における５０％未満の剛性であることを意味する。

表１に示すように、試料Ｎｏ．１−１〜Ｎｏ．１−３の中空構造体は、試料Ｎｏ．１−１０１〜Ｎｏ．１−１０３の中空構造体に比べて、曲げ剛性に優れることが分かった。

本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 中空構造体
２ 中空閉断面部
２０ 拡大部
３ 本体部
３１、３２、３３、３４ 周壁部
３２０ 凹部
３５１、３５２ 底部
３６１、３６２ 内周壁部
３７１、３７２ 外周壁部
３８１、３８２ 側壁部
３９１、３９２ 内周面
４ フランジ部
４ｉ 内側フランジ部
４ｏ 外側フランジ部
４１ 第一張出部
４１ｉ 第一内側張出部
４１ｏ 第一外側張出部
４２ 第二張出部
４２ｉ 第二内側張出部
４２ｏ 第二外側張出部
４３ 第三張出部
４４ 第四張出部
４５ 切欠部
４６ 幅広部
４７１ 第一表面
４７１ｉ 内側第一表面
４７１ｏ 外側第一表面
４７２ 第二表面
４７２ｉ 内側第二表面
４７２ｏ 外側第二表面
４７３ 第三表面
４７４ 第四表面
５ 接合部
５０ 摩擦撹拌接合部
６ 接触部
６１ 内側接触部
６２ 外側接触部
Ｐ１ 第一分割片
Ｐ２ 第二分割片
Ｐ３ 第三分割片
Ｐ４ 第四分割片

Claims (10)

1. 中空構造体であって、
   内周面を有する本体部と、
   前記本体部の外周に突出して互いに対向配置される第一張出部及び第二張出部を有するフランジ部とを含み、
   前記第一張出部の第一表面と前記第二張出部の第二表面は前記内周面に連なり、
   前記フランジ部は、前記第一表面と前記第二表面とが接合された接合部を有し、
   前記本体部と前記フランジ部は軽金属を主体とする金属材料で構成され、
   前記フランジ部の幅をＷ１、前記接合部の幅をＡとするとき、１／５＜Ａ／Ｗ１を満たす中空構造体。
2. 前記フランジ部は、前記第一張出部と前記第二張出部とが接合されず接触する接触部を有し、
   前記接合部の幅Ａと前記接触部の幅の合計幅をＷ２とするとき、１／４＜Ａ／Ｗ２を満たす請求項１に記載の中空構造体。
3. 前記接触部は、前記接合部よりも前記本体部側に形成される内側接触部を有し、
   前記内側接触部の幅をＢとするとき、Ｂ／Ｗ２＜３／５を満たす請求項２に記載の中空構造体。
4. 前記接合部の長さは、前記フランジ部の全長の３０％以上の長さである請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の中空構造体。
5. 前記接合部は、前記第一張出部と前記第二張出部とが摩擦撹拌接合された摩擦撹拌接合部を有する請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の中空構造体。
6. 前記内周面が形成する空間の断面積の大きな拡大部、及び局所的に前記内周面が形成する空間の断面積の小さな縮小部の少なくとも一方を備える請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の中空構造体。
7. 前記フランジ部は、局所的に前記フランジ部の幅の広い幅広部を有する請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の中空構造体。
8. 前記フランジ部は、切欠部を有する請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の中空構造体。
9. 前記軽金属が、マグネシウム又はアルミニウムである請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の中空構造体。
10. 前記軽金属が、ＡＺ９１合金である請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の中空構造体。

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