JP6000932B2

JP6000932B2 - 構造体の連結部材の製造方法

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Description

本発明は、自動車や建築物などの骨格構造を有する構造体において部材同士を連結する連結部材の製造方法に関する。

自動車や建築物などの骨格構造を有する構造体は、サイドフレームなどの複数の強度部材を組み立てることにより構成されている。このような構造体において部材と部材とを一定の間隔を保って配置したり、構造体の強度を高めたりするために、部材同士を連結する連結部材が知られている（例えば、特許文献１の図２のリンホースストラットタワー２１、特許文献２の図２、３の傾斜ロアメンバー１８参照）。

上述のような連結部材は、金属板をプレス加工することにより成形された複数の部材同士を組み合わせ、溶接又はボルト等の機械的な締結手段により締結して形成することが一般的である。ここで、部材同士の締結に溶接を用いた場合、溶接の熱により歪みが生じることがある。したがって、熱歪みを生じることなく精度よく部材同士を締結すべく、特許文献３に開示されているような、部材同士を電磁成形によりかしめ締結する技術を用いることが考えられる。すなわち、引用文献３においては、２つのパイプ状形材の一方を他方の内部に嵌合させ、２つのパイプ状形材の重なり合った部分の周囲に電磁形成器の磁束集中器を配置して磁界を発生させる。これにより、パイプ状形材に対して誘導電流による電磁力が働き、パイプ状形材が縮管することで両部材がかしめ締結される。

特開２００４−１０６７０４号公報特開２００９−１８４４２４号公報特開２０００−２６４２４６号公報

しかしながら、例えばアルミニウム等の非磁性体材料からなる２つのパイプ状形材を電磁成形によりかしめ締結すると、内側の部材にも外側の部材と同様に誘導電流が生じるために、外側の部材と内側の部材とが共に縮径方向に変形する。よって、十分なかしめ力が得られず、構造体の強度部材同士を連結する連結部材として十分な強度を得られない虞がある。

また、近年デザイン性の要求が高くなり、連結部材によって連結される被連結部材の間に他の部材が配置されることが多くなっている。このような場合には、連結部材は被連結部材の間に配置される部材と干渉しないような形状とする必要がある。上述のように、連結部材を構成する部材をプレス加工により成形すると、要求されている形状に成形することが困難となることがある。

そこで、本発明の目的は、構造体の設計の自由度を高めると共に、精度よく製造でき且つ強度の高い構造体の連結部材の製造方法を提供することにある。

本発明にかかる構造体の連結部材の製造方法は、板材の一方向に関する一端側の一部を前記一方向に延びる筒状に形成することにより、前記板材の前記一方向の一端側に設けられて前記一方向全長に亘って延びるスリットを有する筒状部、及び前記板材の前記一方向に関する他端側に設けられた板状部が一体成形されたブラケット部材を形成し、非磁性体からなる筒状の本体部材の両端部の少なくとも一方の内側に前記ブラケット部材の前記筒状部を挿入し、前記筒状部と前記本体部材とを電磁縮管によりかしめ締結する。

この構造体の連結部材の製造方法では、板材から筒状部及び板状部が一体成形されたブラケット部材を成形するので、筒状部及び板状部の大きさや形状を様々に設定することができる。よって、構造体の設計の自由度を高めることができる。また、本体部材とブラケット部材とを電磁縮管によりかしめ締結しているので、ブラケット部材を一定位置で固定したままで両者を締結固定でき、且つ、溶接により締結する場合のように熱歪みも生じないので、精度よく連結部材を製造することができる。さらに、一方向に延びる筒状部に一方向全長に亘って延びるスリットが形成されているので、本体部材内に筒状部を挿入して筒状部と本体部材とを電磁縮管によりかしめ締結する際に、筒状部においては誘導電流がスリットで途切れる。よって、外側に配置された非磁性体の本体部材が縮管する一方で、内側に位置するブラケット部材の筒状部は縮管がほとんど生じないので、十分なかしめ力で両者を締結することができる。これにより、連結部材の強度を高めることができる。

また、本発明にかかる構造体の連結部材の製造方法は、前記筒状部に内側に突出する凹みが形成されていてもよい。

この構造体の連結部材の製造方法では、筒状部と本体部材とを電磁縮管によりかしめ締結する際に、外側に配置されており縮管する本体部材が、内側に配置された筒状部の凹みに入り込む。したがって、締結後に筒状部と本体部材とがずれ動くのを防ぐことができる。

さらに、本発明にかかる構造体の連結部材の製造方法は、前記ブラケット部材における前記筒状部と前記板状部との板厚が異なっていてもよい。

この構造体の連結部材の製造方法では、筒状部と板状部との板厚を別々に設定することで、様々な構造体に対応して強度を変化させることができる。

別の観点によると、本発明にかかる構造体の連結部材の製造方法は、板材の表面に１または複数の補強リブ部材を接合してブラケット部材を形成し、非磁性体からなる筒状の本体部材の両端部の少なくとも一方の内側に、前記ブラケット部材の前記補強リブ部材が接合された部分を、前記補強リブ部材の延伸方向が前記本体部材の延伸方向に沿うように、挿入し、前記ブラケット部材の前記本体部材内に挿入された部分と前記本体部材とを電磁縮管によりかしめ締結する。

この構造体の連結部材の製造方法では、板材に補強リブ部材を接合してブラケット部材を成形するので、ブラケット部材の大きさや形状を様々に設定することができる。よって、構造体の設計の自由度を高めることができる。また、本体部材とブラケット部材とを電磁縮管によりかしめ締結しているので、ブラケット部材を一定位置で固定したままで両者を締結固定でき、且つ、溶接により締結する場合のように熱歪みも生じないので、精度よく連結部材を製造することができる。さらに、ブラケット部材における本体部材内に挿入される部分は補強リブ部材が接合されており高い剛性を有するので、ブラケット部材と本体部材とを電磁縮管によりかしめ締結する際に、ブラケット部材表面に誘導電流が生じてもほとんど変形が生じず、外側に配置された非磁性体の本体部材のみが縮管する。よって、十分なかしめ力でブラケット部材と本体部材とを締結することができる。これにより、連結部材の強度を高めることができる。また、縮管する本体部材は、縮管前と同一形状で変形するのではなく、ブラケット部材の補強リブ部材が接合された部分の形状に沿って凹凸を有する断面形状に変形するので、ブラケット部材と本体部材との回転方向の強度（回転方向の耐荷重）を強くすることができる。さらに、補強リブ部材によりブラケット部材の曲げ荷重を大幅に高めることができる。

また、本発明にかかる構造体の連結部材の製造方法では、前記補強リブ部材を、押出成形により形成してもよい。

この構造体の連結部材の製造方法では、多数の補強リブ部材を連続的に形成できる。また、部分的に押出方向に凹凸を設けることができるので、ブラケット部材と本体部材とがより抜けにくくなる。

さらに、本発明にかかる構造体の連結部材の製造方法では、前記補強リブ部材を、押出断面に中空部分を有するように押出成形してもよい。

この構造体の連結部材の製造方法では、補強リブ部材を軽量化できる。

加えて、本発明にかかる構造体の連結部材の製造方法では、前記板材を、前記補強リブ部材が接合される部分の一部に前記補強リブ部材の延伸方向と交わる方向に延びる折曲線が形成されるように曲げ加工し、前記補強リブ部材を、曲げ加工された前記板材の形状に沿う形状で形成してもよい。

この構造体の連結部材の製造方法では、ブラケット部材に曲げ部を形成することができる。よって、被連結部材の間に干渉物があった場合でも、干渉物を避けて連結部材を配置することができる。これにより、構造体の設計の自由度をさらに高めることができる。

また、本発明にかかる構造体の連結部材の製造方法は、前記板材と前記補強リブ部材とを、接着、溶融溶接法または摩擦撹拌接合法により接合してもよい。

この構造体の連結部材の製造方法では、板材と補強リブ部材とを容易に接合することができる。

加えて、本発明にかかる構造体の連結部材の製造方法は、前記ブラケット部材が磁性体からなっていてもよい。

この構造体の連結部材の製造方法では、ブラケット部材と本体部材とを電磁縮管によりかしめ締結する際に、ブラケット部材に誘導電流が生じてもほとんど変形しない。よって、両者を締結するかしめ力をさらに高めることができる。

また、本発明にかかる構造体の連結部材の製造方法は、前記本体部材が曲げ加工されていてもよい。

さらに、本発明にかかる構造体の連結部材の製造方法は、前記本体部材の少なくとも一部が扁平加工されていてもよい。

これらの構造体の連結部材の製造方法では、本体部材に曲げ加工や扁平加工を施すことで、被連結部材の間に干渉物があった場合でも、干渉物を避けて連結部材を配置することができる。よって、構造体の設計の自由度をさらに高めることができる。

構造体の設計の自由度を高めると共に、精度よく製造でき且つ強度を高くできる。

本発明の構造体の連結部材が適用される自動車の車体前部構造を示す側面図である。本発明の第１実施形態にかかる連結部材を示す正面図である。図２のブラケット部材の本体部材に接合される前の状態を示す正面図である。図３のブラケット部材を成形する前のブランク材の斜視図である。図４Ａのブランク材からブラケット部材を成形した後の斜視図である。図２に示す連結部材の製造工程を工程順に示す図であり、本体部材の両端にブラケット部材の筒状部を挿入する様子を示す図である。図２に示す連結部材の製造工程を工程順に示す図であり、筒状部と本体部材とを締結する様子を示す図である。図２に示す連結部材の製造工程を工程順に示す図であり、完成した連結部材を示す図である。第１実施形態の第１の変形例のブランク材の斜視図である。図６Ａのブランク材のVIb−VIb線に沿う断面図である。図６Ａに示すブランク材から成形されたブラケット部材の斜視図である。第１実施形態の第２の変形例のブランク材の斜視図である。図７Ａのブランク材のVIIb−VIIb線に沿う断面図である。図７Ａに示すブランク材から成形されたブラケット部材の斜視図である。第１実施形態の第３の変形例を説明するための図である。図８Ａに示す連結部材の上面図である。第１実施形態の第４の変形例にかかる連結部材の上面図である。第１実施形態の第５の変形例のブランク材の斜視図である。図９Ａに示すブランク材から成形されたブラケット部材の斜視図である。本発明の第２実施形態にかかる連結部材の斜視図である。図１０のブラケット部材の側面図である。図１０のブランク材と補強リブ部材との接合を説明するための図である。図１０のXII-XII線に沿う断面図である。第２実施形態の変形例にかかるブラケット部材を示す斜視図である。図１４Ａのブラケット部材の側面図である。図１４Ａの補強リブ部材の製造方法を説明する図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の好適な実施の形態について説明する。
本実施形態においては、本発明の構造体の連結部材１を自動車の車体前部構造９０に適用する場合について説明する。なお、以下の説明において、自動車の前進方向を「前方」、後退方向を「後方」、水平且つ前後方向と直交する方向を「左右方向」とする。

図１に示すように、自動車の車体前部に位置するエンジンルームを構成する車体前部構造９０は、車体前部の左右両側に設けられたフロントサイドフレーム９１と、左右のフロントサイドフレーム（図１の紙面奥側のフロントサイドフレームは図示せず）９１の前端部に架け渡されたフロントバンパビーム９３と、左右のフロントサイドフレーム９１の外側にそれぞれ設けられたアッパサイドフレーム９４とを備えている。

フロントサイドフレーム９１は、車体前後方向に延びる部材であり、その後端が車室の下方において車体前後方向に延びるフロントフロアフレーム９５に連結されている。アッパサイドフレーム９４は、車室のドア開口部の前端を構成するフロントピラー９６から車体前方向に向かって延びる部材である。本実施形態の連結部材１は、フロントサイドフレーム９１とアッパサイドフレーム９４とを連結している。

＜第１実施形態＞
次に、図２を参照しつつ、本発明の第１実施形態にかかる連結部材１の構成について説明する。連結部材１は、円筒状の本体部材１０と、本体部材１０の両端にそれぞれ接合されたブラケット部材２０とで構成されている。本体部材１０の両端には縮管部１１が設けられており、後で詳述するように、本体部材１０とブラケット部材２０とは電磁縮管によりかしめ締結されている。本実施形態においては、本体部材１０はアルミニウム合金材からなり、ブラケット部材２０は軟鋼からなる。すなわち、本体部材１０は非磁性体であり、ブラケット部材２０は磁性体である。ブラケット部材２０には、被連結部材（本実施形態においては、フロントサイドフレーム９１またはアッパサイドフレーム９４）に取り付けるためのボルトを挿通するボルト孔２４が形成されている。本実施形態においては、各ブラケット部材２０に４つのボルト孔２４が形成されている。

ここで、図３、４をさらに参照しつつ、ブラケット部材２０について詳細に説明する。ブラケット部材２０は、筒状部２１と板状部２２とからなる。筒状部２１は、円筒状の本体部材１０の内側に挿入される部分である。筒状部２１は、その一端部において板状部２２に連設されている。板状部２２は、被連結部材に取り付けられる部分であり、上述のボルト孔２４が形成されている。

ブラケット部材２０は、板状のブランク材１０２０に曲げ加工を施すことによって形成されており、筒状部２１と板状部２２とは一体成形される。ブランク材１０２０は、図４Ａに示すように、一方向（紙面の右下方から左上方に向かう方向）一端側に位置する狭幅部１０２１（右下部分）と、他端側に位置しており狭幅部１０２１に比べて幅（一方向と直交する方向の長さ）が広い広幅部１０２２（左上部分）とからなる。狭幅部１０２１は、ブラケット部材２０の完成時に筒状部２１となる部分である。広幅部１０２２は、ブラケット部材２０の完成時に板状部２２となる部分であり、板状部２２のボルト孔２４となる孔１０２４が形成されている。本実施形態においては、ブランク材１０２０は均一厚さの板部材である。

図４Ａに示すようなブランク材１０２０に対して、例えば、狭幅部１０２１の幅方向中心部分を一方向に延びる棒状の治具に押し当てる等により、狭幅部１０２１を一方向に延びる円筒状に成形する折り曲げ加工を施し、図４Ｂに示すようなブラケット部材２０を形成する。狭幅部１０２１の幅方向両端は、筒状に成形された際に僅かな隙間を隔てて離隔する。すなわち、ブラケット部材２０の筒状部２１には、一方向に延びるスリット２３が全長に亘って形成されている。

次に、図５Ａ、５Ｂ、５Ｃを参照しつつ、本体部材１０にブラケット部材２０を電磁縮管によりかしめ締結し、連結部材１を製造する手順について説明する。まず、図５Ａに示すように、本体部材１０の両端に、ブラケット部材２０の筒状部２１をそれぞれ挿入する。

そして、図５Ｂに示すように、筒状部２１と本体部材１０とが重なり合っている部分の外側に、電磁成形器７を配置する。電磁成形器７は、図示しない電源に接続されたコイル７ａと、コイル７ａの内側に設けられておりコイル７ａから発生される磁束を集中させる磁束集中器７ｂとで構成されている。すなわち、磁束集中器７ｂが本体部材１０における筒状部２１と重なり合っている部分の外周面に対向している。

コイル７ａに電源から瞬間大電流が流れると、コイル７ａから発生した磁束が磁束集中器７ｂの本体部材１０における筒状部２１との重なり部分の外周面との対向面に集中する。このとき、非磁性体である本体部材１０に誘導電流が発生し、この誘導電流と電磁場との相互作用によって、本体部材１０における筒状部２１との重なり部分の外周面と磁束集中器７ｂとの間隔を拡げるような力、すなわち、本体部材１０と筒状部２１との重なり部分において本体部材１０を縮管するような力（電磁力）が本体部材１０に作用する。

一方、ブラケット部材２０は磁性体であるので、筒状部２１にはほとんど誘導電流が発生しない。加えて、筒状部２１においては、スリット２３により誘導電流が途切れる。したがって、筒状部２１を縮管するような力は筒状部２１にはほとんど作用しない。すなわち、外側に配置された本体部材１０が縮管する一方で、内側に位置するブラケット部材２０の筒状部２１は縮管がほとんど生じない。よって、本体部材１０と筒状部２１との重なり部分が本体部材１０の電磁縮管によりかしめ締結される。このとき、ブラケット部材２０の筒状部２１は内側金型の役割をなし、外側から縮管成形される本体部材１０と良好にかしめられる。

なお、電磁成形は、図５Ｂに示すように、本体部材１０の両端に挿入されたブラケット部材２０の板状部２２を治具８にそれぞれ接触させて、ブラケット部材２０を一定位置に固定した状態で行う。

上述のように、本体部材１０の両端に挿入されたブラケット部材２０の筒状部２１と本体部材１０とを電磁縮管によりかしめ締結することで、図５Ｃに示すような連結部材１が完成する。

以上に述べたように、本実施形態にかかる連結部材１によれば、ブラケット部材２０は、板状のブランク材１０２０の一方向に関する一端側の一部を一方向に延びる筒状に形成することにより、ブランク材１０２０の一方向の一端側に設けられて一方向全長に亘って延びるスリット２３を有する筒状部２１、及びブランク材１０２０の一方向に関する他端側に設けられた板状部２２が一体成形されている。そして、アルミニウム合金材からなる筒状の本体部材１０内にブラケット部材２０の筒状部２１が挿入されており、本体部材１０と筒状部２１とが電磁縮管によりかしめ締結されている。
したがって、ブランク材１０２０から筒状部２１及び板状部２２が一体成形されたブラケット部材２０を成形するので、筒状部２１及び板状部２２の大きさや形状を様々に設定することができる。よって、この連結部材１が適用される構造体の設計の自由度を高めることができる。また、本体部材１０とブラケット部材２０とを電磁縮管によりかしめ締結しているので、ブラケット部材２０を一定位置で固定したままで両者を締結固定でき、且つ、溶接により締結する場合のように熱歪みも生じないので、精度よく連結部材１を製造することができる。さらに、一方向に延びる筒状部２１に一方向全長に亘って延びるスリット２３が形成されているので、本体部材１０内に筒状部２１を挿入して本体部材１０と筒状部２１とを電磁縮管によりかしめ締結する際に、筒状部２１においては誘導電流がスリット２３で途切れる。よって、外側に配置された非磁性体の本体部材１０が縮管する一方で、内側に位置するブラケット部材２０の筒状部２１は縮管がほとんど生じないので、十分なかしめ力で両者を締結することができる。これにより、連結部材１の強度を高めることができる。

また、本実施形態の連結部材１では、ブラケット部材２０は軟鋼からなる磁性体である。したがって、ブラケット部材２０の筒状部２１と本体部材１０とを電磁縮管によりかしめ締結する際に、筒状部２１には誘導電流がほとんど生じず縮管しない。よって、両者を締結するかしめ力をさらに高めることができる。

さらに、本実施形態の連結部材１では、非磁性体からなる本体部材１０の内側にブラケット部材２０の筒状部２１を配置し、本体部材１０の外側に配置されたコイル７ａに電流を流して本体部材１０を縮管させることで両者を締結しているので、本体部材１０とブラケット部材２０との締結部分が大型化することがない。すなわち仮に、非磁性体からなる本体部材１０の外側にブラケット部材２０の筒状部２１を配置する場合には、本体部材１０を電磁成形により拡管させる必要があり、本体部材１０の内側にコイルを配置しなければならない。また。電磁成形のコイルはコイル径が小さいと十分な拡管力が得られないので、小型化することができない。したがって、本体部材１０とブラケット部材２０との締結部分が大型化する。

（第１実施形態の変形例）
次に、上述の第１実施形態の第１及び第２の変形例について、図６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、７Ａ、７Ｂ、７Ｃを参照しつつ説明する。第１及び第２の変形例にかかる連結部材は、いずれも上述の第１実施形態のブラケット部材２０に相当するブラケット部材１２０の形状のみが第１実施形態と異なっている。その他の構成については、第１実施形態とほぼ同様であるので、同一の符号を付けて説明を省略する。

図６Ａ、６Ｂに示すように、第１の変形例にかかるブラケット部材１２０を成形するブランク材１１２０には、狭幅部１１２１に幅方向に延びており幅方向全長に亘って形成された凹溝１１２５が形成されている。このようなブランク材１１２０に曲げ加工を施して、筒状部１２１及び板状部１２２を一体成形することで、図６Ｃに示すようなブラケット部材１２０が完成する。このとき、ブランク材１１２０に形成された凹溝１１２５により、筒状部１２１において内側に突出する凹みであるビード１２５が、筒状部１２１の周方向全周に亘って形成される。

また、図７Ａ、図７Ｂに示すように、第２の変形例にかかるブラケット部材２２０を成形するブランク材１２２０には、狭幅部１２２１に平面視で円形形状の凹部１２２５が複数（本変形例においては４つ）形成されている。このようなブランク材１２２０に曲げ加工を施して、筒状部２２１及び板状部２２２を一体成形することで、図７Ｃに示すようなブラケット部材２２０が完成する。このとき、ブランク材１２２０に形成された凹部１２２５は、筒状部２２１において内側に突出する凹みであるディンプル２２５となる。

なお、上述の第１及び第２の変形例にかかるブラケット部材１２０、２２０においてビード１２５やディンプル２２５となる凹溝１１２５や凹部１２２５は、プレス成形や圧延成形により設けることができ、ボルト孔１２４、２２４となる孔１１２４、１２２４と同時に形成することもできる。

上述の第１及び第２の変形例によると、筒状部１２１（２２１）と本体部材１０とを電磁縮管によりかしめ締結する際に、外側に配置されており縮管する本体部材１０が、内側に配置された筒状部１２１（２２１）のビード１２５やディンプル２２５に入り込む。したがって、締結後に筒状部１２１（２２１）と本体部材１０とがずれ動くのを防ぐことができる。すなわち、第１の変形例においては、筒状部１２１の周方向全周に亘って形成されたビード１２５により、筒状部１２１が本体部材１０から抜けるのを防ぐことができる。第２の変形性においては、ディンプル２２５により、筒状部２２１が本体部材１０から抜けたり、筒状部２２１が本体部材１０内で回転したりするのを防ぐことができる。

続いて、上述の第１実施形態の第３及び第４の変形例について、図８Ａ、８Ｂ、８Ｃを参照しつつ説明する。第３及び第４の変形例にかかる連結部材は、いずれも上述の第１実施形態の本体部材１０に相当する本体部材３１０の形状のみが第１実施形態と異なっている。その他の構成については、第１実施形態とほぼ同様であるので、同一の符号を付けて説明を省略する。

図８Ａ、８Ｂに示すように、第３の変形例にかかる本体部材３１０には曲げ加工が施されている。すなわち本体部材３１０は、略中央部分に曲げ部３１２が設けられた筒状部材である。このように本体部材３１０を曲げることで、図８Ａに示すように、本連結部材３０１により互いに連結される被連結部材２、３の間に干渉物４がある場合でも、連結部材３０１を配置することができる。なお、本変形例においては、曲げ部３１２は１か所のみに設けているが、干渉物４の大きさや形状に応じて複数個所に曲げ部３１２を設けてもよい。

また、図８Ｃに示すように、第４の変形例にかかる本体部材４１０には中央部分に扁平加工が施されている。すなわち本体部材４１０は、中央部分に扁平部４１２が設けられた筒状部材である。このように本体部材４１０を扁平にすることで、上述の第３の変形例と同様に、被連結部材２、３の間の干渉物４を避けることができる。扁平部４１２の大きさや設ける位置は、干渉物４の大きさや形状に応じて適宜設定可能であり、例えば、本体部材４１０の全体に扁平加工が施されていてもよい。

さらに、上述の第１実施形態の第５の変形例について、図９Ａ、９Ｂを参照しつつ説明する。第５の変形例にかかる連結部材は、上述の第１実施形態のブラケット部材２０に相当するブラケット部材５２０の形状のみが第１実施形態と異なっている。その他の構成については、第１実施形態とほぼ同様であるので、同一の符号を付けて説明を省略する。

図９Ａ、９Ｂに示すように、第５の変形例にかかるブラケット部材５２０を成形するブランク材１５２０は、いわゆるテーラードブランクであり、狭幅部１５２１の板厚が広幅部１５２２の板厚よりも薄くなっている。すなわち、上述のようなブランク材１５２０から成形されるブラケット部材５２０においては、筒状部５２１の板厚が板状部５２２の板厚よりも薄くなっている。このように、筒状部５２１と板状部５２２との板厚を別々に設定することで、様々な構造体に対応して強度を変化させることができる。なお、本変形例においては、筒状部５２１の板厚が板状部５２２の板厚よりも薄くなっている場合について説明したが、筒状部５２１の板厚を板状部５２２の板厚よりも厚くしてもよい。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態にかかる連結部材６０１の構成について説明する。第２実施形態の連結部材６０１は、ブラケット部材６２０の構成のみが上述の第１実施形態の連結部材１と異なっている。その他の構成については、第１実施形態とほぼ同様であるので、同一の符号を付けて説明を省略する。

図１０、１１に示すように、本実施形態のブラケット部材６２０は、板状のブランク材６２５と、ブランク材６２５の一方の表面に接合された補強リブ部材６２６とで構成されている。ブランク材６２５は、第１実施形態のブランク材１０２０と同様に、一方向（図１０の左下方から右上方に向かう方向）一端側に位置する狭幅部６２１と、他端側に位置しており狭幅部６２１に比べて幅（一方向と直交する方向の長さ）が広い広幅部６２２とからなる。広幅部６２２には、ボルト孔２４が形成されている。

補強リブ部材６２６は、ブランク材６２５の幅方向略中央部分において、一方向（ブランク材６２５の狭幅部６２１と広幅部６２２との配列方向）に沿って延びるように配置されている。補強リブ部材６２６の長さは、ブランク材６２５の一方向に沿う長さよりも短い。補強リブ部材６２６の一端は、ブランク材６２５の一方向に関して狭幅部６２１が形成されている側の端と一致しており、他端はブランク材６２５の広幅部６２２に位置している。なお、補強リブ部材６２６の一端は、ブランク材６２５の一方向に関して狭幅部６２１が形成されている端と一致していなくてもよく、ブランク材６２５の狭幅部６２１に位置していればよい。

本実施形態においては、ブランク材６２５と補強リブ部材６２６とが金属材である場合は摩擦攪拌接合法により接合することができる。この場合、図１２に示すようにブランク材６２５の一方の面（図中下方の面）に補強リブ部材６２６を当接させた状態で、ブランク材６２５の他方の面（図中上方の面）側から円筒状の回転ツール９０１を回転させながら押し当て、その先端に設けられたプローブ９０２をブランク材６２５と補強リブ部材６２６とに差し込む。このとき、回転ツール９０１のプローブ９０２とブランク材６２５及び補強リブ部材６２６との間に生じる摩擦熱により、ブランク材６２５と補強リブ部材６２６との当接部分が塑性流動し、その後冷却固化することでブランク材６２５と補強リブ部材６２６とが接合される。

図１０に戻って、ブラケット部材６２０は、ブランク材６２５における補強リブ部材６２６が接合された狭幅部６２１が円筒状の本体部材１０の両端にそれぞれ挿入されている。本実施形態においては、本体部材１０内に挿入された補強リブ部材６２６の延伸方向は、本体部材１０の延伸方向と平行となっている。補強リブ部材６２６の延伸方向は、本体部材１０の延伸方向に沿っていればよく、本体部材１０の延伸方向と完全に平行な位置からわずかにずれていてもよい。第１実施形態と同様に、本体部材１０の両端には縮管部１１が設けられており、本体部材１０とブラケット部材６２０とは電磁縮管によりかしめ締結されている。

ここで、縮管部１１における連結部材６０１の断面図である図１３に示すように、ブラケット部材６２０の本体部材１０内に挿入されている部分の挿入方向に直交する断面はＴ字形状を有している（図１３では上下逆さまのＴ字となっている）。縮管された本体部材１０は、内側に配置されたブラケット部材６２０の形状に沿って凹凸変形し、部分的に内側に張り出した形状となる。

以上に述べたように、本実施形態にかかる連結部材６０１によれば、ブラケット部材６２０は、板状のブランク材６２５の表面に補強リブ部材６２６を接合して形成されている。そして、補強リブ部材６２６の延伸方向が筒状の本体部材１０の延伸方向と略平行となるように、本体部材１０内にブラケット部材６２０の補強リブ部材６２６が接合された部分が挿入されており、ブラケット部材６２０の本体部材１０内に挿入された部分と本体部材１０とが電磁縮管によりかしめ締結されている。
したがって、第１実施形態と同様に、本体部材１０とブラケット部材６２０とを電磁縮管によりかしめ締結しているので、精度よく連結部材６０１を製造することができる。また、板状のブランク材６２５に補強リブ部材６２６を接合してブラケット部材６２０を成形するので、ブラケット部材６２０の大きさや形状を様々に設定することができる。よって、この連結部材６０１が適用される構造体の設計の自由度を高めることができる。さらに、ブラケット部材６２０における本体部材１０内に挿入される部分は補強リブ部材６２６が接合されており高い剛性を有するので、ブラケット部材６２０と本体部材１０とを電磁縮管によりかしめ締結する際に、ブラケット部材６２０表面に誘導電流が生じてもほとんど変形が生じず、外側に配置された非磁性体の本体部材１０のみが縮管する。よって、十分なかしめ力でブラケット部材６２０と本体部材１０とを締結することができる。これにより、連結部材６０１の強度を高めることができる。また、縮管する本体部材１０は、縮管前と同一形状で変形するのではなく、ブラケット部材６２０の補強リブ部材６２６が接合された部分の形状に沿って凹凸を有する形状に変形するので、ブラケット部材６２０と本体部材１０との回転方向の強度（回転方向の耐荷重）を強くすることができる。さらに、補強リブ部材６２６によりブラケット部材６２０の曲げ荷重を大幅に高めることができる。

さらに、本実施形態の連結部材６０１では、ブランク材６２５と補強リブ部材６２６とを摩擦攪拌接合法により接合することで、溶融溶接法より被接合部材に対する熱ひずみの影響が少なくすることができ、ブラケット部材６２０を精度よく作製できる。

（第２実施形態の変形例）
次に、上述の第２実施形態の変形例について、図１４Ａ、１４Ｂ、１５を参照しつつ説明する。本変形例にかかる連結部材は、第２実施形態のブラケット部材６２０に相当するブラケット部材７２０の形状のみが第２実施形態と異なっている。その他の構成については、第２実施形態とほぼ同様であるので、同一の符号を付けて説明を省略する。

図１４Ａに示すように、本変形例にかかるブラケット部材７２０のブランク材７２５には、狭幅部７２１と広幅部７２２と境界部に、ブランク材７２５の表面に平行であり且つ一方向（ブランク材７２５の狭幅部７２１と広幅部７２２との配列方向であり、補強リブ部材７２６の延伸方向）と直交する方向に延びる折曲線７２５ａが形成されるように曲げ加工が施されている。また、ブランク材７２５に接合される補強リブ部材７２６は、曲げ加工されたブランク材７２５の形状に沿う形状で形成されている。すなわち、図１４Ｂに示すように、ブラケット部材７２０は、一方向と直交する方向からの側面視で鈍角をなす形状を有している。

さらに、補強リブ部材７２６は後述するように押出成形により中空状に形成されている。より詳細には、補強リブ部材７２６の延伸方向に沿う側面におけるブランク材７２５の狭幅部７２１に接合される部分と広幅部７２２に接合される部分とには、それぞれ中空部分７２７が形成されている。また、狭幅部７２１に接合される部分の表面には、補強リブ部材７２６の延伸方向と直交する方向に延びる凹部７２８が形成されている。これにより、ブラケット部材７２０と本体部材１０とを電磁縮管によりかしめ締結する際に、外側に配置されており縮管する本体部材１０が、内側に配置されたブラケット部材７２０の補強リブ部材７２６に形成された凹部７２８に入り込む。したがって、締結後にブラケット部材７２０と本体部材１０とがずれ動くのを防ぐことができる。

ここで、補強リブ部材７２６の製造方法について説明する。補強リブ部材７２６を製造する際には、まず図１５に示すように、押出成形により押出方向に延びる折曲線が形成された板状の成形物１７２６を形成する。このとき同時に押出断面に２つの中空部分１７２７が形成されるよう成形される。また、成形物１７２６の表面に押出方向に延びる凹部１７２８も同時に形成されるようにする。この成形物１７２６を押出方向と直交する方向に沿って切断することで、多数の補強リブ部材７２６が連続的に製造される。

本変形例においては、ブラケット部材７２０に曲げ部を形成することができる。よって、被連結部材の間に干渉物があった場合でも、干渉物を避けて連結部材を配置することができる。よって、構造体の設計の自由度をさらに高めることができる。また、補強リブ部材７２６を押出成形により押出後に所定の幅で切断することで、多数の補強リブ部材７２６を連続的に形成でき、押出方向に沿って凹凸を有する形状のブラケット部材を簡単に作成することができる。さらに、補強リブ部材７２６は中空状に形成することで、連結部材を軽量化することができる。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施形態や実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能なものである。

第１及び第２実施形態の本体部材１０及び第１実施形態のブラケット部材２０の筒状部２１は円筒形状であることに限定されず、例えば断面が楕円形状や四角形状を有する筒形状であってもよい。

第１及び第２実施形態においては、本体部材１０の両端部にブラケット部材２０、６２０が取り付けられる場合について説明しているが、これには限定されない。すなわち、ブラケット部材２０、６２０は、本体部材１０の両端部の少なくとも一方に取り付けられていればよい。

ブラケット部材２０、６２０を構成する材料は軟鋼には限定されず、溶接が難しい高張力鋼を用いてもよい。また、ブラケット部材２０、６２０の材料として非磁性体を採用することもできる。したがって、例えば導電率の低い高強度アルミニウム（２０００系、７０００系）や絶縁性の高い樹脂をブラケット部材２０、６２０の材料として用いてもよい。

第２実施形態においては、ブラケット部材６２０のブランク材６２５と補強リブ部材６２６とを摩擦攪拌接合法により接合する場合について説明したが、ブランク材６２５と補強リブ部材６２６との接合方法はこれに限定されるものではない。すなわち例えば、レーザ溶接、電子ビーム溶接、ＭＩＧ溶接（metal inert gas welding）等の溶融溶接法で接合してもよく、またボルトで接合してもよく、これらを組み合わせてもよい。更にブランク材６２５と補強リブ部材６２６がＣＦＲＰ（carbon-fiber-reinforced plastic）等の樹脂である場合は接着により接合してもよい。

第２実施形態において、ブランク材６２５の一方の表面に１つの補強リブ部材６２６が接合されている場合について説明したが、これには限定されない。すなわち、例えばブランク材６２５の一方の表面に２つ以上の補強リブ部材が接合されていてもよい。また、ブランク材６２５の両方の表面にそれぞれ補強リブ部材が接合されていてもよい。

１０本体部材
２０、６２０ブラケット部材
２１筒状部
２２板状部
２３スリット
１２５ビード
２２５ディンプル
６２６補強リブ部材
７２７中空部分
６２５、１０２０ブランク材（板材）

Claims

板材の一方向に関する一端側の一部を前記一方向に延びる筒状に形成することにより、前記板材の前記一方向の一端側に設けられて前記一方向全長に亘って延びるスリットを有する筒状部、及び前記板材の前記一方向に関する他端側に設けられた板状部が一体成形されたブラケット部材を形成し、
非磁性体からなる筒状の本体部材の両端部の少なくとも一方の内側に前記ブラケット部材の前記筒状部を挿入し、
前記筒状部と前記本体部材とを電磁縮管によりかしめ締結することを特徴とする構造体の連結部材の製造方法。
前記筒状部に内側に突出する凹みが形成されていることを特徴とする請求項１に記載の構造体の連結部材の製造方法。
前記ブラケット部材における前記筒状部と前記板状部との板厚が異なることを特徴とする請求項１又は２に記載の構造体の連結部材の製造方法。
板材の表面に１または複数の補強リブ部材を接合してブラケット部材を形成し、
非磁性体からなる筒状の本体部材の両端部の少なくとも一方の内側に、前記ブラケット部材の前記補強リブ部材が接合された部分を、前記補強リブ部材の延伸方向が前記本体部材の延伸方向に沿うように、挿入し、
前記ブラケット部材の前記本体部材内に挿入された部分と前記本体部材とを電磁縮管によりかしめ締結することを特徴とする構造体の連結部材の製造方法。
前記補強リブ部材を、押出成形により形成することを特徴とする請求項４に記載の構造体の連結部材の製造方法。
前記補強リブ部材を、押出断面に中空部分を有するように押出成形することを特徴とする請求項５に記載の構造体の連結部材の製造方法。
前記板材を、前記補強リブ部材が接合される部分の一部に前記補強リブ部材の延伸方向と交わる方向に延びる折曲線が形成されるように曲げ加工し、
前記補強リブ部材を、曲げ加工された前記板材の形状に沿う形状で形成することを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項に記載の構造体の連結部材の製造方法。
前記板材と前記補強リブ部材とを、接着、溶融溶接法または摩擦撹拌接合法により接合することを特徴とする請求項４〜７のいずれか一項に記載の構造体の連結部材の製造方法。
前記ブラケット部材が磁性体からなることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の構造体の連結部材の製造方法。
前記本体部材が曲げ加工されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の構造体の連結部材の製造方法。
前記本体部材の少なくとも一部が扁平加工されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の構造体の連結部材の製造方法。