異材継手構造及び異材継手構造の製造方法
【課題】アンカ部の径を大きく設定する場合にも、アンカ孔のアンカ孔間破断の破断荷重の低下を防止することを可能にするとともに、総合的に、アルミニウム等の軽金属のダイキャスト部品とスチール（鉄部材）の継手部品との強度のバランスを確保することを可能にする。
【解決手段】鉄部材２３を軽合金により鋳包む異材継手構造４０において、鉄部材２３にアンカ孔４１を設け、このアンカ孔４１をバーリング孔に形成し、バーリング孔（アンカ孔）４１を、千鳥状に配置する。
【解決手段】鉄部材２３を軽合金により鋳包む異材継手構造４０において、鉄部材２３にアンカ孔４１を設け、このアンカ孔４１をバーリング孔に形成し、バーリング孔（アンカ孔）４１を、千鳥状に配置する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用部品の成形時に継手部品を一体的に形成する異材継手構造及び異材継手構造の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
異材継手構造として、異種金属同士で形成された一方側部品と他方側部品とを接合するために、一方側部品の材質と同じ材質で形成された継手部品を他方側部品の成形時に一体的に鋳ぐるむものが知られている。
この種の異材継手構造は、異種金属同士で形成された部品同士の接合強度を向上させるものであった。このような、異材継手構造として、アルミニウムダイキャスト部品の成形時にスチール製の継手部品を一体的に形成するものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
図１３に示されたように、特許文献１の異材継手構造２００（符号は振り替えた）は、アルミニウム等の軽金属のダイキャスト部品２０１とスチールの継手部品２０３とにおける結合力を、これらのダイキャスト部品２０１及び継手部品２０３の界面に発生する接合力に頼らなくても確保できるように、スチールの継手部品２０３側に複数のアンカ孔２１１を開け、ダイキャストの成形時に、複数のアンカ孔２１１にダイキャスト部品２０１側の溶湯が回りこみ、ダイキャスト部品２０１側にアンカ部２１２が形成されることによる機械的締結構造である。
【０００４】
さらに、図１４に、特許文献１の異材継手構造２００と同様な具体例として異材継手構造２２０が示される。異材継手構造２２０は、アルミニウム等の軽金属のダイキャスト部品であるダンパハウジングの本体２２１側に、スチールの継手部品２２３をダイキャストの成形時に、一体的に成形したものである。異材継手構造２２０では、継手部品２２３にアンカ孔２３１が形成され、ダンパハウジングの本体２２１にアンカ部２３２が形成される。
【０００５】
図１５（ａ），（ｂ）は、上記の異材継手構造２００，２２０（図１３及び図１４参照）のアンカ孔２１１，２３１及びアンカ部２１２，２３２を有する継手部分を短冊形状に切り出して模擬的に図示した構造例を、異材継手構造１００として説明する。
【０００６】
なお、（ａ）は異材継手構造１００の側面図であり、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ断面図である。また、図１５（ａ），（ｂ）では、アルミニウム等の軽金属のダイキャスト部品を「母材（ダイキャスト部品）１０１」、スチールの継手部品を「鉄部材１０３」として説明する。
【０００７】
図１５（ａ），（ｂ）に示されたように、鉄部材１０３には、予め複数のアンカ孔１１１が形成され、母材１０１には、成形時に複数のアンカ孔１１１にそれぞれアンカ部１１２が形成される。
なお、複数のアンカ孔１１１は単純孔（ピアス）である。
【０００８】
母材１０１及び鉄部材１０３のそれぞれの上端と下端とに、破断荷重Ｐ１，Ｐ１を作用させるときに、母材１０１及び鉄部材１０３では、「母材１０１での母材破断Ａ１」、「アンカ部１１２でのせん断破断Ａ２」、「鉄部材１０３の本体部１０４での本体部破断Ａ３」、「鉄部材１０３の端部破断Ａ４」、「アンカ孔１１１のアンカ孔間破断Ａ５」が考えられる。上記の破断Ａ１〜Ａ５は破断形態（破断位置も含む）を示す。
【０００９】
一般的に、アルミニウム等の軽金属のダイキャスト部品である母材１０１の強度ばらつきは、鉄部材１０３の強度ばらつきに比較して大きい。従って、アンカ部１１２の安全率を見込んでアンカ部１１２の径を大きく設定する。
【００１０】
しかし、アンカ部１１２の径を大きくすると鉄部材１０３の引張強さが低下する。ここで破断する引張り強さの順位は、「母材１０１での母材破断Ａ１」＞「鉄部材１０３の本体部１０４での本体部破断Ａ３」、「アンカ部１１２でのせん断破断Ａ２」＞「鉄部材１０３の本体部１０４での本体部破断Ａ３」と考えられる。また、「鉄部材１０３の本体部１０４での本体部破断Ａ３」＞「鉄部材１０３の端部破断Ａ４」＞「アンカ孔１１１のアンカ孔間破断Ａ５」と考えられる。すなわち、「アンカ孔１１１のアンカ孔間破断Ａ５」が最も劣ると考えられる。
そこで、アンカ部１１２の径を大きく設定する場合にも、「アンカ孔１１１のアンカ孔間破断Ａ５」の破断荷重の低下を防止できることが好ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００６−３１２１９２公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、アンカ部の径を大きく設定する場合にも、アンカ孔のアンカ孔間破断の破断荷重の低下を防止することができ、総合的に、アルミニウム等の軽金属のダイキャスト部品とスチール（鉄部材）の継手部品との強度のバランスを確保することができる異材継手構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１に係る異材継手構造の発明は、鉄部材を軽合金により鋳包む異材継手構造において、鉄部材にアンカ孔を穿設し、このアンカ孔をバーリング孔に形成することを特徴とする。
【００１４】
請求項２に係る異材継手構造の発明は、バーリング孔を、千鳥状に配置することを特徴とする。
【００１５】
請求項３に係る異材継手構造の発明は、バーリング孔を、複数列整列して配置することを特徴とする。
【００１６】
請求項４に係る異材継手構造の製造方法の発明は、鉄部材を軽合金により鋳包む異材継手構造の製造方法であり、鉄部材にアンカ孔を設け、このアンカ孔をバーリング孔に形成するときに、このバーリング孔の径を、アンカ孔の軽合金の注入部分の引張り強さが単純孔の場合と略同一引張り強さになるまで小さく設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は以下の効果を奏する。
請求項１に係る発明では、鉄部材を軽合金により鋳包む。鉄部材にアンカ孔を設け、このアンカ孔をバーリング孔に形成したので、鉄部材（スチール）側の隣接するアンカ孔間の断面積が増加することにより引張り強さを増大することができる。さらに、鉄部材（スチール）の応力集中を防止し、鉄部材側における最も弱いと予想されるアンカ孔の廻りを補強することができる。これにより、鉄部材の破断予想箇所を強化することができる。
この結果、アンカ孔に形成されるアルミニウム等の軽合金のアンカ部の径を大きく設定する場合にも、アンカ孔のアンカ孔間破断の破断荷重の低下を防止することができ、総合的に、鉄部材を鋳包む軽合金のダイキャスト部品と鉄部材（継手部品）との強度のバランスを確保することができる。
【００１８】
請求項２に係る発明では、バーリング孔を、千鳥状に配置したので、鉄部材と軽合金との引張り強さを、さらに増加させることができる。
【００１９】
請求項３に係る発明では、バーリング孔を、複数列整列して配置したので、鉄部材と軽合金との引張り強さを、さらに増加させることができる。
【００２０】
請求項４に係る発明では、鉄部材を軽合金により鋳包む異材継手構造を製造する。鉄部材にアンカ孔を設け、このアンカ孔をバーリング孔に形成する。このときに、バーリング孔の径を、アンカ孔への軽合金の注入部分の引張り強さが単純孔の場合と略同一引張り強さになるまで小さく設定していくので、径を小さくした分だけ、鉄部材側における最も弱いと予想されるアンカ孔間の間隔を長く設定することができる。これにより、アンカ孔廻りの引張り強さを増加させることができる。この結果、全体として、異材継手構造の強度を一層増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る異材継手構造を採用したダンパハウジングの斜視図である。
【図２】図１に示された異材継手構造の鉄部材の斜視図である。
【図３】図１に示された異材継手構造の鉄部材の正面図である。
【図４】図１に示された異材継手構造の別実施例の鉄部材の正面図である。
【図５】図１に示された異材継手構造の短冊形状に切り出された正面図である。
【図６】図５の６−６線断面図である。
【図７】図１に示された異材継手構造の比較検討図である。
【図８】図１に示された異材継手構造の作用説明図である。
【図９】図１に示された異材継手構造の比較作用説明図である。
【図１０】図１に示された異材継手構造において引張り強さの増加を示す比較検討図である。
【図１１】図１に示された異材継手構造においてバーリング径を小さくする場合の比較作用説明図である。
【図１２】図１に示された異材継手構造においてバーリング径を小さくする場合の引張り強さの増加を示す比較検討図である。
【図１３】特許文献１の異材継手構造の正面図である。
【図１４】従来の異材継手構造を示す断面図である。
【図１５】特許文献１若しくは従来の異材継手構造を模式的に表した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
【実施例１】
【００２３】
図１に示されたように、ダンパハウジング１６は、左上部がアッパメンバ１３及びロアメンバ１４に接続され、右下部がフロントサイドフレーム１２に接続される。車体フレーム１０は、アッパメンバ１３、ロアメンバ１４、ダンパハウジング１６、フロントサイドフレーム１２を車体前部の主要構成とする。さらに、車体フレーム１０は、ダンパハウジング１６のハウジング本体（ダイキャスト部品）２１を除き、他の各部材が鉄鋼等の鋼材によって構成されている。詳しくは、フロントサイドフレーム１２とアッパメンバ１３とロアメンバ１４は、全て正面視略矩形状断面の閉断面体である。例えば、フロントサイドフレーム１２は鋼板製のプレス成形品である。アッパメンバ１３及びロアメンバ１４は角パイプ（鋼管）からなる。
【００２４】
これらのアッパメンバ１３及びロアメンバ１４は、車体１０の一部をなす鋼材製の車体骨格部材である。
【００２５】
フロントサイドフレーム１２は、車体前部の左右両側において前後に延びている。フロントサイドフレーム１２は後端から後方へ延びる延長部（不図示）を有している。この延長部は、図示せぬフロアフレームに繋がる。このフロントサイドフレーム１２は、アウタメンバ１７とインナメンバ１８とを接合する構造であり、上部にダンパハウジング１６が接合されるフランジ部１９が形成される。
【００２６】
アッパメンバ１３は、フロントサイドフレーム１２の上部に且つ車幅方向外側に位置しており、車体前部の左右両側において前後に延びている。アッパメンバ１３の後端は、フロントピラー（不図示）の前端部に溶接によって結合される。
【００２７】
ロアメンバ１４は、アッパメンバ１３の真下に位置しており、車体前部の左右両側において前後に延びている。ロアメンバ１４の前端部は、ダンパハウジング１６の位置においてアッパメンバ１３の下面に、溶接によって一体的に結合されている。ロアメンバ１４の後端部は、フロントピラー（不図示）の前下端部に溶接によって結合される。
【００２８】
ダンパハウジング１６は、図示せぬフロントサスペンションのダンパを収納し且つダンパの上端部を固定するものである。このダンパハウジング１６は、上端部がアッパメンバ１３及び左のロアメンバ１４に結合されるとともに、下端部が一体的に形成された下部結合部（鉄部材）２３を介してフロントサイドフレーム１２に結合されている。なお、ダンパハウジング１６は、左のダンパハウジングを示すものであり、右のダンパハウジング（不図示）は、左のダンパハウジング１６と同様の構成である。
【００２９】
ダンパハウジング１６は、アルミニウム等の軽合金を主体とする鋳造品（ダイキャスト部品など）である。軽合金としては、例えばアルミニウム合金（アルミニウムを含む）を採用する。このダンパハウジング１６は、ハウジング本体（ダイキャスト部品）２１と下部結合部２３とからなる、一体成形品である。ハウジング本体２１は、上部結合部２２と天板２４と周壁部２５とからなる。
【００３０】
天板２４は、平面視略矩形状を呈した概ね平板状の部分であって、ダンパの上端部を取付けるための孔２４ａと、複数のダンパ用フランジ取付孔２４ｂとを有する。
【００３１】
周壁部２５は、アッパメンバ１３及びロアメンバ１４に接する上部結合部２２からフロントサイドフレーム１２に接合する下部結合部２３に向けて略コ字状に延ばされた縦壁である。この周壁部２５は、前方に形成された前壁２７と、後方に形成された後壁２８と、側方に形成される側壁２９と、これらの側壁２９と前壁２７とを繋ぐ前コーナ壁３１と、側壁２９と後壁２８とを繋ぐ後コーナ壁３２とから構成される。詳細には、下部結合部２３は、側壁２９の下端にハウジング本体２１に、一体的に鋳込まれた部分である。
【００３２】
ハウジング本体２１に前後のコーナ壁３１，３２を形成することによって、ハウジング本体２１の角部における応力の集中を緩和することができる。この結果、ダンパハウジング１６の剛性を高めることができる。
【００３３】
上部結合部２２は、アッパメンバ１３及びロアメンバ１４を鋳ぐるむことにより保持する部分であって、ダンパハウジング１６の上部側部に有している。
【００３４】
下部結合部（鉄部材）２３は、フロントサイドフレーム１２と同一の材料で形成されている。すなわち、下部結合部２３は、鉄鋼等の鋼材によって構成され、フロントサイドフレーム１２に複数の溶接箇所で溶接される。さらに、図２に示すように、下部結合部２３には、ダイキャスト成形時に溶融した軽金属が注湯されるときに、ハウジング本体２１側にアンカ部４２が形成されるアンカ孔がバーリング孔４１にて形成されている。アンカ部４２及びバーリング孔４１は複数個設けられる。下部結合部２３は、ダイキャスト部品２１に一体的に形成される継手部品である。
【００３５】
異材継手構造４０は、先に説明したハウジング本体２１、下部結合部２３、アンカ部４２及びバーリング孔４１から構成される構造である。以下、ハウジング本体２１を「ダイキャスト部品２１」、下部結合部２３を「鉄部材２３」と記載する。
【００３６】
図３に示されたように、異材継手構造４０では、鉄部材２３のバーリング孔４１が、千鳥状に配置される。これにより、鉄部材２３と軽合金のダイキャスト部品２１との引張り強さを、さらに増加させることができる。
【００３７】
図４に示されるように、別実施例の鉄部材（下部結合部）４８では、バーリング孔４９が、複数列整列して配置される。これにより、鉄部材４８と軽合金のダイキャスト部品２１との引張り強さを、さらに増加させることができる。
【００３８】
図５及び図６に示されるように、異材継手構造４０では、鉄部材２３を軽合金のダイキャスト部品２１により鋳包む。鉄部材２３にアンカ孔４１を設け、このアンカ孔４１をバーリング孔に形成したので、鉄部材（スチール）２３側の隣接するアンカ孔４１間の断面積が増加することにより引張り強さを増大することができる。さらに、鉄部材（スチール）２３の応力集中を防止し、鉄部材２３側における最も弱いと予想されるアンカ孔４１の廻りを補強することができる。これにより、鉄部材２３の破断予想箇所を強化することができる。
【００３９】
この結果、アンカ孔４１に形成されるアルミニウム等の軽合金（ダイキャスト部品２１）のアンカ部４２の径を大きく設定する場合にも、アンカ孔４１のアンカ孔間破断の破断荷重の低下を防止することができ、総合的に、鉄部材２３を鋳包む軽合金のダイキャスト部品２１と鉄部材（継手部品）２３との強度のバランスを確保することができる。
【００４０】
図７（ａ）には、比較例の異材継手構造１００の鉄部材１０３が示される。なお、比較例の異材継手構造１００は、図１５（ａ），（ｂ）に示された異材継手構造１００を比較例として記載したものである。
鉄部材１０３側のアンカ孔１１１は、径ｄの単純孔（ピアス）で形成されている。比較例の鉄部材１０３では、単純孔（ピアス）１１１の抜き方向の高さはｈ１である。
【００４１】
図７（ｂ）には、実施例の異材継手構造４０の鉄部材２３が示される。鉄部材２３側のアンカ孔４１は、径ｄのバーリング孔（バーリング）で形成されている。実施例の鉄部材２３ではバーリング孔（バーリング）４１の抜き方向の高さはｈ２である。
【００４２】
図７（ｃ），（ｄ）には、比較例の異材継手構造１００の鉄部材１０３の隣接する単純孔１１１,１１１の内壁間の断面積Ｓ１、実施例の鉄部材２３の隣接するバーリング孔４１，４１の内壁間の断面積Ｓ２が示される。
単純孔内壁間の断面積Ｓ１はＬｘｈ１にて表され、バーリング孔内壁間の断面積Ｓ２はＬｘｈ１＋２ｈ１（ｈ２−ｈ１）に近似される。ｈ２＞ｈ１なので、バーリング孔４１，４１の内壁間の断面積Ｓ２は、単純孔１１１,１１１の内壁間の断面積Ｓ１よりも大きい（Ｓ２＞Ｓ１）。
【００４３】
これにより、バーリング孔化することで、鉄部材２３のバーリング孔４１，４１の内壁間の断面積Ｓ２を、鉄部材１０３の隣接する単純孔１１１,１１１の内壁間の断面積Ｓ１よりも増加することができる。
【００４４】
すなわち、鉄部材２３自体の引張り強さを向上させ、鉄部材２３の破断防止を高めることができる。この結果、図１５（ｂ）に示された、鉄部材１０３の端部破断Ａ４、アンカ孔１１１のアンカ孔間破断Ａ５の破断までの引張り強さを高めることができる。
なお、上記に説明した「鉄部材２３の隣接するバーリング孔４１，４１の内壁間の断面積の増加（Ｓ２−Ｓ１）による引張り強さの増加」を第１の効果と記す。
【００４５】
図８（ａ），（ｂ）には、バーリング孔４１の抜き方向に直交する方向にダイキャスト部品２１及び鉄部材２３に白抜き矢印Ｂ１，Ｂ１の如く引張り荷重を作用させたときの異材継手構造４０が示される。なお、（ａ）は異材継手構造４０が斜視図であり、（ｂ）は異材継手構造４０断面図である。
【００４６】
バーリング孔４１の抜き方向に直交する方向にダイキャスト部品２１及び鉄部材２３に白抜き矢印Ｂ１，Ｂ１の如く引張り荷重を作用させると、図８（ｂ）に示すように、鉄部材２３のバーリング孔４１の縦壁４１ａには図面左側に位置し界面で接するダイキャスト部品２１の内部２１ａを押圧する押圧力Ｎ１が発生し、ダイキャスト部品２１の内部２１ａはバーリング孔４１を押し返す反力Ｎ２が発生する。なお、図８（ｂ）に示されたように、バーリング孔４１の下面には折れ曲がり部４３形成される。
【００４７】
異材継手構造４０では、比較例の異材継手構造１００（図７（ａ）参照）に比べて押圧力Ｎ１及び反力Ｎ２を大きく稼ぐことができるので、鉄部材２３側の破断までの引張り強さを向上させることができる。この結果、図１５（ｂ）に示された、鉄部材１０３の端部破断Ａ４、アンカ孔１１１のアンカ孔間破断Ａ５の破断までの引張り強さを高めることができる。なお、上記に説明した「鉄部材２３側のバーリング孔４１の縦壁４１ａによる引張り強さの増加」を第２の効果と記す。
【００４８】
図９（ａ）には、比較例の異材継手構造が示され、図９（ｂ）には、実施例の異材継手構造が示される。
比較例の異材継手構造１００では、単純孔１１１の抜き方向に直交する方向にダイキャスト部材（母材）１０１及び鉄部材１０３に引張り荷重を作用させたときに、ダイキャスト部品１０１のアンカ部１１２の上面ではせん断荷重ｆ１が発生し、ダイキャスト部品１０１のアンカ部１１２の下面ではせん断荷重ｆ１に等しいせん断荷重ｆ２が発生し、せん断荷重ｆ１，ｆ２の逆方向に、せん断荷重ｆ１＋ｆ２につり合う反力ｆ３が発生する。
【００４９】
実施例の異材継手構造４０では、バーリング孔４１の抜き方向に直交する方向にダイキャスト部品２１及び鉄部材２３に引張り荷重を作用させたときに、ダイキャスト部品２１のアンカ部４２の上面ではせん断荷重ｆ４が発生し、ダイキャスト部品２１のアンカ部４２の下面ではせん断荷重ｆ５が発生し、せん断荷重ｆ４，ｆ５の逆方向に、せん断荷重ｆ４＋ｆ５につり合う反力ｆ６が発生する。
【００５０】
比較例の異材継手構造１００と実施例の異材継手構造４０とを比較すると、せん断荷重ｆ１＝せん断荷重ｆ４である。実施例の異材継手構造４０では、バーリング孔４１の下面に折れ曲がり部４３がある分、下面でのせん断荷重ｆ５はせん断荷重ｆ２よりも大きい（ｆ５＞ｆ２）。
【００５１】
すなわち、実施例の異材継手構造４０では、バーリング孔４１の折れ曲がり部４３によるせん断面積の増大により、下面でのせん断荷重ｆ５を稼ぐことができる。すなわち、ダイキャスト部品２１のアンカ部４１の引張り強さの向上を図ることができる。これにより、図１５（ｂ）に示されたアンカ部１１１でのせん断破断Ａ２の破断までの引張り強さを高めることができる。なお、上記に説明した「ダイキャスト部品２１側のアンカ部４２の折れ曲がり部４３によるせん断面積増加に伴う引張り強さの増加」を第３の効果と記す。
【００５２】
図１０（ａ）には、比較例の異材継手構造１００のアンカ部１１２でのせん断破断Ａ２、鉄部材１０３の端部破断Ａ４、アンカ孔１１１のアンカ孔間破断Ａ５が示される。なお、図１０（ａ）は縦軸は引張り強さである。
アンカ部１１２でのせん断破断Ａ２での引張り強さａ２、鉄部材１０３の端部破断Ａ４での引張り強さａ４、アンカ孔１１１のアンカ孔間破断Ａ５での引張り強さａ５で表される。
【００５３】
図１０（ｂ）には、実施例の異材継手構造４０のアンカ部４２でのせん断破断Ｂ２、鉄部材２３の端部破断Ｂ４、アンカ孔４１のアンカ孔間破断Ｂ５が示される。なお、図１０（ｂ）は縦軸は引張り強さである。
アンカ部４２でのせん断破断Ｂ２での引張り強さｂ２、鉄部材２３の端部破断Ｂ４での引張り強さｂ４、アンカ孔４１のアンカ孔間破断Ｂ５での引張り強さｂ５で表される。なお、破断Ｂ２，Ｂ４，Ｂ５は、図１５（ａ）に示される破断Ａ２，Ａ４，Ａ５と同様の破断形態（破断位置も含む）である。
図１０（ｂ）に示されたように、実施例の異材継手構造４０（図５参照）では、引張り強さｂ２はａ２＋α２で表され、アンカ部１１２でのせん断破断Ａ２（図１０ａ参照）に対して引っ張り強さα２だけ向上する。
引張り強さｂ４はａ４＋α４で表され、鉄部材１０３の端部破断Ａ４（図１０ａ参照）に対して引っ張り強さα４だけ向上する。
引張り強さｂ５はａ５＋α５で表され、アンカ孔１１１のアンカ孔間破断Ａ５（図１０（ａ）参照）に対して引っ張り強さα５だけ向上する。
【００５４】
すなわち、異材継手構造４０（図５参照）では、アンカ孔４１をバーリング孔とした。 従って、比較例の異材継手構造１００のアンカ部１１２でのせん断破断荷重Ａ２（図１０（ａ）参照）を、先に説明した効果３により引っ張り強さα２だけ増加することができる。鉄部材１０３の端部破断Ａ４を、先に説明した効果１，２により引っ張り強さα４だけ増加することができる。アンカ孔１１１のアンカ孔間破断Ａ５を、先に説明した効果１，２により引っ張り強さα５だけ増加することができる。
【実施例２】
【００５５】
図１１（ａ）〜（ｄ）、図１２において、実施例２の異材継手構造５０を説明する。異材継手構造５０は、バーリング孔６１の径ｄ２及びアンカ部６２の径ｄ２を除いて、異材継手構造４０と同一構造である。すなわち、図１１（ａ）に示されたように、異材継手構造５０は、バーリング孔６１の径を縮小する考え方を示したものである。なお、縦軸は引張り強さである。
アンカ部６２でのせん断破断Ｃ２での引張り強さｃ２、アンカ孔（バーリング孔）６１のアンカ孔間破断Ｃ５での引張り強さｃ５で表される。なお、破断Ｃ２，Ｃ５は、図１５（ａ）に示される破断Ａ２，Ａ５と同様の破断形態（破断位置も含む）である。
【００５６】
また、図１１（ｂ）には、比較例の異材継手構造１００が示される。図１１（ｃ）には、実施例の異材継手構造４０が示される。図１１（ｄ）には、実施例２の異材継手構造５０が示される。
実施例２の異材継手構造５０では、異材継手構造４０のバーリング孔４１の径ｄから径ｄ２に縮小した（ｄ２＜ｄ）。
【００５７】
例えば、実施例の異材継手構造４０の狙いは、比較例の異材継手構造１００において最も弱いアンカ孔１１１のアンカ孔間破断Ａ５の引張り強さａ５を、向上させることにあった。このためには、実施例の異材継手構造４０において、バーリング孔４１の径ｄを縮小してアンカ部１１２でのせん断破断Ａ２の引張り強さａ５を向上する手法が考えられる。
ところで、実施例２の異材継手構造５０では、バーリング孔６１を径ｄ２に縮小した。従って、バーリング孔６１を径ｄ２に縮小したので、アンカ部６２のせん断破断Ｃ２の引張り強さｃ２は、実施例の異材継手構造４０のアンカ部４２でのせん断破断Ｂ２での引張り強さｂ２よりも低下する。
【００５８】
しかし、アンカ部６２のせん断破断Ｃ２の引張り強さｃ２が、比較例の異材継手構造１００のアンカ部１１２でのせん断破断Ａ２の引張り強さａ２と同等となるようにすれば、アンカ部６２のせん断破断Ｃ２の引張り強さｃ２は、アンカ孔１１１のアンカ孔間破断Ａ５よりも十分高い。すなわち、アンカ部１１２でのせん断破断Ａ２の引張り強さａ２を維持できれば、異材継手構造（継手）として問題ない。
【００５９】
実施例２の異材継手構造５０では、アンカ孔６１間の距離を稼ぐことができ、アンカ孔（バーリング孔）６１のアンカ孔間破断Ｃ５での引張り強さｃ５を、比較例の異材継手構造１００のアンカ孔１１１のアンカ孔間破断Ａ５の破断までの引張り強さａ５に比べ、引張り強さｃ５をα６分だけ向上させることができる。なお、上記に説明した「アンカ孔６１間破断の引張り強さの増加」を第４の効果と記す。
【００６０】
このように、バーリング孔６１のように径ｄ２を縮小する考え方では、実施例の異材継手構造４０のように、アンカ部４１でのせん断破断Ｂ２がバーリング孔４１により向上した分、アンカ部６２のアンカ径（バーリング孔６１の径ｄ２と同一）を小さくすることが可能となる。そこで、鉄部材５３のバーリング孔６１の径を、比較例の異材継手構造１００の単純孔１１１のアンカ部１１２の引張り強さを維持できるレベルまで縮小することができる。
【００６１】
これにより、鉄部材５１側のアンカ孔（バーリング孔）６１のアンカ孔間破断Ｃ５での引張り強さｃ５を向上することができ、総合的に、鉄部材５１の引張り強さを向上することができる。なお、アンカ孔（バーリング孔）６１のアンカ孔間破断Ｃ５には、後述するように第１及び第２の効果も加わる。
【００６２】
図１２に示されたように、実施例２の異材継手構造５０では、アンカ部６２のせん断破断Ｃ２では、その引張り強さｃ２は、比較例の異材継手構造１００（図１０（ａ）参照）の引張り強さａ２を保つ。鉄部材５３の端部破断Ｃ４では、第１及び第２の効果が加わり、引張り強さｃ４の向上が図ることができる。アンカ孔（バーリング孔）６１のアンカ孔間破断Ｃ５では、先に説明した第４の効果の他に第１、第２の効果が加わり、引張り強さｃ５の向上が図ることができる。
なお、図１２において、縦軸は引張り強さである。また、鉄部材５３の端部破断Ｃ４は、図１５（ａ）に示される破断Ａ４と同様の破断形態（破断位置も含む）である。
【００６３】
実施例２の異材継手構造５０は、異材継手構造の製造方法を説明したものである。すなわち、異材継手構造の製造方法では、鉄部材５３を軽合金により鋳包み異材継手構造５０を製造する。鉄部材５３にアンカ孔６１を設け、このアンカ孔６１をバーリング孔に形成する。このときに、バーリング孔６１の径を、アンカ孔（バーリング孔）６１への軽合金の注入部分の引張り強さが単純孔１１１の場合と略同一引張り強さになるまで小さく設定していくので、径ｄ２を小さくした分だけ、鉄部材５３側における最も弱いと予想されるアンカ孔６１間の間隔を長く設定することができる、これにより、アンカ孔６１廻りの引張り強さを増加させることができる。この結果、全体として、異材継手構造５０の強さを一層増加させることができる。
【００６４】
尚、本発明に係る異材継手構造は、図１に示すように、ハウジング本体（ダイキャスト部品）２１と下部結合部材（鉄部材）２３とから構成されたが、これに限るものではない。
【００６５】
本発明に係る異材継手構造は、図１に示すように、ダイキャスト部品２１はアルミニウミに限らず、マグネシウム等の他の軽金属であってもよい。
また、ダイキャスト部品２１に鋳包まれる側の部材は、鉄部材に限らず、アルミニウム等の他の金属であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明に係る異材継手構造は、セダンやワゴンなどの乗用車に採用するのに好適である。
【符号の説明】
【００６７】
２１，５１…ダイキャスト部品、２３，５３…鉄部材、４０，５０…異材継手構造、４１，６１…アンカ孔（バーリング孔）、４２，６２…アンカ部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用部品の成形時に継手部品を一体的に形成する異材継手構造及び異材継手構造の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
異材継手構造として、異種金属同士で形成された一方側部品と他方側部品とを接合するために、一方側部品の材質と同じ材質で形成された継手部品を他方側部品の成形時に一体的に鋳ぐるむものが知られている。
この種の異材継手構造は、異種金属同士で形成された部品同士の接合強度を向上させるものであった。このような、異材継手構造として、アルミニウムダイキャスト部品の成形時にスチール製の継手部品を一体的に形成するものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
図１３に示されたように、特許文献１の異材継手構造２００（符号は振り替えた）は、アルミニウム等の軽金属のダイキャスト部品２０１とスチールの継手部品２０３とにおける結合力を、これらのダイキャスト部品２０１及び継手部品２０３の界面に発生する接合力に頼らなくても確保できるように、スチールの継手部品２０３側に複数のアンカ孔２１１を開け、ダイキャストの成形時に、複数のアンカ孔２１１にダイキャスト部品２０１側の溶湯が回りこみ、ダイキャスト部品２０１側にアンカ部２１２が形成されることによる機械的締結構造である。
【０００４】
さらに、図１４に、特許文献１の異材継手構造２００と同様な具体例として異材継手構造２２０が示される。異材継手構造２２０は、アルミニウム等の軽金属のダイキャスト部品であるダンパハウジングの本体２２１側に、スチールの継手部品２２３をダイキャストの成形時に、一体的に成形したものである。異材継手構造２２０では、継手部品２２３にアンカ孔２３１が形成され、ダンパハウジングの本体２２１にアンカ部２３２が形成される。
【０００５】
図１５（ａ），（ｂ）は、上記の異材継手構造２００，２２０（図１３及び図１４参照）のアンカ孔２１１，２３１及びアンカ部２１２，２３２を有する継手部分を短冊形状に切り出して模擬的に図示した構造例を、異材継手構造１００として説明する。
【０００６】
なお、（ａ）は異材継手構造１００の側面図であり、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ断面図である。また、図１５（ａ），（ｂ）では、アルミニウム等の軽金属のダイキャスト部品を「母材（ダイキャスト部品）１０１」、スチールの継手部品を「鉄部材１０３」として説明する。
【０００７】
図１５（ａ），（ｂ）に示されたように、鉄部材１０３には、予め複数のアンカ孔１１１が形成され、母材１０１には、成形時に複数のアンカ孔１１１にそれぞれアンカ部１１２が形成される。
なお、複数のアンカ孔１１１は単純孔（ピアス）である。
【０００８】
母材１０１及び鉄部材１０３のそれぞれの上端と下端とに、破断荷重Ｐ１，Ｐ１を作用させるときに、母材１０１及び鉄部材１０３では、「母材１０１での母材破断Ａ１」、「アンカ部１１２でのせん断破断Ａ２」、「鉄部材１０３の本体部１０４での本体部破断Ａ３」、「鉄部材１０３の端部破断Ａ４」、「アンカ孔１１１のアンカ孔間破断Ａ５」が考えられる。上記の破断Ａ１〜Ａ５は破断形態（破断位置も含む）を示す。
【０００９】
一般的に、アルミニウム等の軽金属のダイキャスト部品である母材１０１の強度ばらつきは、鉄部材１０３の強度ばらつきに比較して大きい。従って、アンカ部１１２の安全率を見込んでアンカ部１１２の径を大きく設定する。
【００１０】
しかし、アンカ部１１２の径を大きくすると鉄部材１０３の引張強さが低下する。ここで破断する引張り強さの順位は、「母材１０１での母材破断Ａ１」＞「鉄部材１０３の本体部１０４での本体部破断Ａ３」、「アンカ部１１２でのせん断破断Ａ２」＞「鉄部材１０３の本体部１０４での本体部破断Ａ３」と考えられる。また、「鉄部材１０３の本体部１０４での本体部破断Ａ３」＞「鉄部材１０３の端部破断Ａ４」＞「アンカ孔１１１のアンカ孔間破断Ａ５」と考えられる。すなわち、「アンカ孔１１１のアンカ孔間破断Ａ５」が最も劣ると考えられる。
そこで、アンカ部１１２の径を大きく設定する場合にも、「アンカ孔１１１のアンカ孔間破断Ａ５」の破断荷重の低下を防止できることが好ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００６−３１２１９２公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、アンカ部の径を大きく設定する場合にも、アンカ孔のアンカ孔間破断の破断荷重の低下を防止することができ、総合的に、アルミニウム等の軽金属のダイキャスト部品とスチール（鉄部材）の継手部品との強度のバランスを確保することができる異材継手構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１に係る異材継手構造の発明は、鉄部材を軽合金により鋳包む異材継手構造において、鉄部材にアンカ孔を穿設し、このアンカ孔をバーリング孔に形成することを特徴とする。
【００１４】
請求項２に係る異材継手構造の発明は、バーリング孔を、千鳥状に配置することを特徴とする。
【００１５】
請求項３に係る異材継手構造の発明は、バーリング孔を、複数列整列して配置することを特徴とする。
【００１６】
請求項４に係る異材継手構造の製造方法の発明は、鉄部材を軽合金により鋳包む異材継手構造の製造方法であり、鉄部材にアンカ孔を設け、このアンカ孔をバーリング孔に形成するときに、このバーリング孔の径を、アンカ孔の軽合金の注入部分の引張り強さが単純孔の場合と略同一引張り強さになるまで小さく設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は以下の効果を奏する。
請求項１に係る発明では、鉄部材を軽合金により鋳包む。鉄部材にアンカ孔を設け、このアンカ孔をバーリング孔に形成したので、鉄部材（スチール）側の隣接するアンカ孔間の断面積が増加することにより引張り強さを増大することができる。さらに、鉄部材（スチール）の応力集中を防止し、鉄部材側における最も弱いと予想されるアンカ孔の廻りを補強することができる。これにより、鉄部材の破断予想箇所を強化することができる。
この結果、アンカ孔に形成されるアルミニウム等の軽合金のアンカ部の径を大きく設定する場合にも、アンカ孔のアンカ孔間破断の破断荷重の低下を防止することができ、総合的に、鉄部材を鋳包む軽合金のダイキャスト部品と鉄部材（継手部品）との強度のバランスを確保することができる。
【００１８】
請求項２に係る発明では、バーリング孔を、千鳥状に配置したので、鉄部材と軽合金との引張り強さを、さらに増加させることができる。
【００１９】
請求項３に係る発明では、バーリング孔を、複数列整列して配置したので、鉄部材と軽合金との引張り強さを、さらに増加させることができる。
【００２０】
請求項４に係る発明では、鉄部材を軽合金により鋳包む異材継手構造を製造する。鉄部材にアンカ孔を設け、このアンカ孔をバーリング孔に形成する。このときに、バーリング孔の径を、アンカ孔への軽合金の注入部分の引張り強さが単純孔の場合と略同一引張り強さになるまで小さく設定していくので、径を小さくした分だけ、鉄部材側における最も弱いと予想されるアンカ孔間の間隔を長く設定することができる。これにより、アンカ孔廻りの引張り強さを増加させることができる。この結果、全体として、異材継手構造の強度を一層増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る異材継手構造を採用したダンパハウジングの斜視図である。
【図２】図１に示された異材継手構造の鉄部材の斜視図である。
【図３】図１に示された異材継手構造の鉄部材の正面図である。
【図４】図１に示された異材継手構造の別実施例の鉄部材の正面図である。
【図５】図１に示された異材継手構造の短冊形状に切り出された正面図である。
【図６】図５の６−６線断面図である。
【図７】図１に示された異材継手構造の比較検討図である。
【図８】図１に示された異材継手構造の作用説明図である。
【図９】図１に示された異材継手構造の比較作用説明図である。
【図１０】図１に示された異材継手構造において引張り強さの増加を示す比較検討図である。
【図１１】図１に示された異材継手構造においてバーリング径を小さくする場合の比較作用説明図である。
【図１２】図１に示された異材継手構造においてバーリング径を小さくする場合の引張り強さの増加を示す比較検討図である。
【図１３】特許文献１の異材継手構造の正面図である。
【図１４】従来の異材継手構造を示す断面図である。
【図１５】特許文献１若しくは従来の異材継手構造を模式的に表した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
【実施例１】
【００２３】
図１に示されたように、ダンパハウジング１６は、左上部がアッパメンバ１３及びロアメンバ１４に接続され、右下部がフロントサイドフレーム１２に接続される。車体フレーム１０は、アッパメンバ１３、ロアメンバ１４、ダンパハウジング１６、フロントサイドフレーム１２を車体前部の主要構成とする。さらに、車体フレーム１０は、ダンパハウジング１６のハウジング本体（ダイキャスト部品）２１を除き、他の各部材が鉄鋼等の鋼材によって構成されている。詳しくは、フロントサイドフレーム１２とアッパメンバ１３とロアメンバ１４は、全て正面視略矩形状断面の閉断面体である。例えば、フロントサイドフレーム１２は鋼板製のプレス成形品である。アッパメンバ１３及びロアメンバ１４は角パイプ（鋼管）からなる。
【００２４】
これらのアッパメンバ１３及びロアメンバ１４は、車体１０の一部をなす鋼材製の車体骨格部材である。
【００２５】
フロントサイドフレーム１２は、車体前部の左右両側において前後に延びている。フロントサイドフレーム１２は後端から後方へ延びる延長部（不図示）を有している。この延長部は、図示せぬフロアフレームに繋がる。このフロントサイドフレーム１２は、アウタメンバ１７とインナメンバ１８とを接合する構造であり、上部にダンパハウジング１６が接合されるフランジ部１９が形成される。
【００２６】
アッパメンバ１３は、フロントサイドフレーム１２の上部に且つ車幅方向外側に位置しており、車体前部の左右両側において前後に延びている。アッパメンバ１３の後端は、フロントピラー（不図示）の前端部に溶接によって結合される。
【００２７】
ロアメンバ１４は、アッパメンバ１３の真下に位置しており、車体前部の左右両側において前後に延びている。ロアメンバ１４の前端部は、ダンパハウジング１６の位置においてアッパメンバ１３の下面に、溶接によって一体的に結合されている。ロアメンバ１４の後端部は、フロントピラー（不図示）の前下端部に溶接によって結合される。
【００２８】
ダンパハウジング１６は、図示せぬフロントサスペンションのダンパを収納し且つダンパの上端部を固定するものである。このダンパハウジング１６は、上端部がアッパメンバ１３及び左のロアメンバ１４に結合されるとともに、下端部が一体的に形成された下部結合部（鉄部材）２３を介してフロントサイドフレーム１２に結合されている。なお、ダンパハウジング１６は、左のダンパハウジングを示すものであり、右のダンパハウジング（不図示）は、左のダンパハウジング１６と同様の構成である。
【００２９】
ダンパハウジング１６は、アルミニウム等の軽合金を主体とする鋳造品（ダイキャスト部品など）である。軽合金としては、例えばアルミニウム合金（アルミニウムを含む）を採用する。このダンパハウジング１６は、ハウジング本体（ダイキャスト部品）２１と下部結合部２３とからなる、一体成形品である。ハウジング本体２１は、上部結合部２２と天板２４と周壁部２５とからなる。
【００３０】
天板２４は、平面視略矩形状を呈した概ね平板状の部分であって、ダンパの上端部を取付けるための孔２４ａと、複数のダンパ用フランジ取付孔２４ｂとを有する。
【００３１】
周壁部２５は、アッパメンバ１３及びロアメンバ１４に接する上部結合部２２からフロントサイドフレーム１２に接合する下部結合部２３に向けて略コ字状に延ばされた縦壁である。この周壁部２５は、前方に形成された前壁２７と、後方に形成された後壁２８と、側方に形成される側壁２９と、これらの側壁２９と前壁２７とを繋ぐ前コーナ壁３１と、側壁２９と後壁２８とを繋ぐ後コーナ壁３２とから構成される。詳細には、下部結合部２３は、側壁２９の下端にハウジング本体２１に、一体的に鋳込まれた部分である。
【００３２】
ハウジング本体２１に前後のコーナ壁３１，３２を形成することによって、ハウジング本体２１の角部における応力の集中を緩和することができる。この結果、ダンパハウジング１６の剛性を高めることができる。
【００３３】
上部結合部２２は、アッパメンバ１３及びロアメンバ１４を鋳ぐるむことにより保持する部分であって、ダンパハウジング１６の上部側部に有している。
【００３４】
下部結合部（鉄部材）２３は、フロントサイドフレーム１２と同一の材料で形成されている。すなわち、下部結合部２３は、鉄鋼等の鋼材によって構成され、フロントサイドフレーム１２に複数の溶接箇所で溶接される。さらに、図２に示すように、下部結合部２３には、ダイキャスト成形時に溶融した軽金属が注湯されるときに、ハウジング本体２１側にアンカ部４２が形成されるアンカ孔がバーリング孔４１にて形成されている。アンカ部４２及びバーリング孔４１は複数個設けられる。下部結合部２３は、ダイキャスト部品２１に一体的に形成される継手部品である。
【００３５】
異材継手構造４０は、先に説明したハウジング本体２１、下部結合部２３、アンカ部４２及びバーリング孔４１から構成される構造である。以下、ハウジング本体２１を「ダイキャスト部品２１」、下部結合部２３を「鉄部材２３」と記載する。
【００３６】
図３に示されたように、異材継手構造４０では、鉄部材２３のバーリング孔４１が、千鳥状に配置される。これにより、鉄部材２３と軽合金のダイキャスト部品２１との引張り強さを、さらに増加させることができる。
【００３７】
図４に示されるように、別実施例の鉄部材（下部結合部）４８では、バーリング孔４９が、複数列整列して配置される。これにより、鉄部材４８と軽合金のダイキャスト部品２１との引張り強さを、さらに増加させることができる。
【００３８】
図５及び図６に示されるように、異材継手構造４０では、鉄部材２３を軽合金のダイキャスト部品２１により鋳包む。鉄部材２３にアンカ孔４１を設け、このアンカ孔４１をバーリング孔に形成したので、鉄部材（スチール）２３側の隣接するアンカ孔４１間の断面積が増加することにより引張り強さを増大することができる。さらに、鉄部材（スチール）２３の応力集中を防止し、鉄部材２３側における最も弱いと予想されるアンカ孔４１の廻りを補強することができる。これにより、鉄部材２３の破断予想箇所を強化することができる。
【００３９】
この結果、アンカ孔４１に形成されるアルミニウム等の軽合金（ダイキャスト部品２１）のアンカ部４２の径を大きく設定する場合にも、アンカ孔４１のアンカ孔間破断の破断荷重の低下を防止することができ、総合的に、鉄部材２３を鋳包む軽合金のダイキャスト部品２１と鉄部材（継手部品）２３との強度のバランスを確保することができる。
【００４０】
図７（ａ）には、比較例の異材継手構造１００の鉄部材１０３が示される。なお、比較例の異材継手構造１００は、図１５（ａ），（ｂ）に示された異材継手構造１００を比較例として記載したものである。
鉄部材１０３側のアンカ孔１１１は、径ｄの単純孔（ピアス）で形成されている。比較例の鉄部材１０３では、単純孔（ピアス）１１１の抜き方向の高さはｈ１である。
【００４１】
図７（ｂ）には、実施例の異材継手構造４０の鉄部材２３が示される。鉄部材２３側のアンカ孔４１は、径ｄのバーリング孔（バーリング）で形成されている。実施例の鉄部材２３ではバーリング孔（バーリング）４１の抜き方向の高さはｈ２である。
【００４２】
図７（ｃ），（ｄ）には、比較例の異材継手構造１００の鉄部材１０３の隣接する単純孔１１１,１１１の内壁間の断面積Ｓ１、実施例の鉄部材２３の隣接するバーリング孔４１，４１の内壁間の断面積Ｓ２が示される。
単純孔内壁間の断面積Ｓ１はＬｘｈ１にて表され、バーリング孔内壁間の断面積Ｓ２はＬｘｈ１＋２ｈ１（ｈ２−ｈ１）に近似される。ｈ２＞ｈ１なので、バーリング孔４１，４１の内壁間の断面積Ｓ２は、単純孔１１１,１１１の内壁間の断面積Ｓ１よりも大きい（Ｓ２＞Ｓ１）。
【００４３】
これにより、バーリング孔化することで、鉄部材２３のバーリング孔４１，４１の内壁間の断面積Ｓ２を、鉄部材１０３の隣接する単純孔１１１,１１１の内壁間の断面積Ｓ１よりも増加することができる。
【００４４】
すなわち、鉄部材２３自体の引張り強さを向上させ、鉄部材２３の破断防止を高めることができる。この結果、図１５（ｂ）に示された、鉄部材１０３の端部破断Ａ４、アンカ孔１１１のアンカ孔間破断Ａ５の破断までの引張り強さを高めることができる。
なお、上記に説明した「鉄部材２３の隣接するバーリング孔４１，４１の内壁間の断面積の増加（Ｓ２−Ｓ１）による引張り強さの増加」を第１の効果と記す。
【００４５】
図８（ａ），（ｂ）には、バーリング孔４１の抜き方向に直交する方向にダイキャスト部品２１及び鉄部材２３に白抜き矢印Ｂ１，Ｂ１の如く引張り荷重を作用させたときの異材継手構造４０が示される。なお、（ａ）は異材継手構造４０が斜視図であり、（ｂ）は異材継手構造４０断面図である。
【００４６】
バーリング孔４１の抜き方向に直交する方向にダイキャスト部品２１及び鉄部材２３に白抜き矢印Ｂ１，Ｂ１の如く引張り荷重を作用させると、図８（ｂ）に示すように、鉄部材２３のバーリング孔４１の縦壁４１ａには図面左側に位置し界面で接するダイキャスト部品２１の内部２１ａを押圧する押圧力Ｎ１が発生し、ダイキャスト部品２１の内部２１ａはバーリング孔４１を押し返す反力Ｎ２が発生する。なお、図８（ｂ）に示されたように、バーリング孔４１の下面には折れ曲がり部４３形成される。
【００４７】
異材継手構造４０では、比較例の異材継手構造１００（図７（ａ）参照）に比べて押圧力Ｎ１及び反力Ｎ２を大きく稼ぐことができるので、鉄部材２３側の破断までの引張り強さを向上させることができる。この結果、図１５（ｂ）に示された、鉄部材１０３の端部破断Ａ４、アンカ孔１１１のアンカ孔間破断Ａ５の破断までの引張り強さを高めることができる。なお、上記に説明した「鉄部材２３側のバーリング孔４１の縦壁４１ａによる引張り強さの増加」を第２の効果と記す。
【００４８】
図９（ａ）には、比較例の異材継手構造が示され、図９（ｂ）には、実施例の異材継手構造が示される。
比較例の異材継手構造１００では、単純孔１１１の抜き方向に直交する方向にダイキャスト部材（母材）１０１及び鉄部材１０３に引張り荷重を作用させたときに、ダイキャスト部品１０１のアンカ部１１２の上面ではせん断荷重ｆ１が発生し、ダイキャスト部品１０１のアンカ部１１２の下面ではせん断荷重ｆ１に等しいせん断荷重ｆ２が発生し、せん断荷重ｆ１，ｆ２の逆方向に、せん断荷重ｆ１＋ｆ２につり合う反力ｆ３が発生する。
【００４９】
実施例の異材継手構造４０では、バーリング孔４１の抜き方向に直交する方向にダイキャスト部品２１及び鉄部材２３に引張り荷重を作用させたときに、ダイキャスト部品２１のアンカ部４２の上面ではせん断荷重ｆ４が発生し、ダイキャスト部品２１のアンカ部４２の下面ではせん断荷重ｆ５が発生し、せん断荷重ｆ４，ｆ５の逆方向に、せん断荷重ｆ４＋ｆ５につり合う反力ｆ６が発生する。
【００５０】
比較例の異材継手構造１００と実施例の異材継手構造４０とを比較すると、せん断荷重ｆ１＝せん断荷重ｆ４である。実施例の異材継手構造４０では、バーリング孔４１の下面に折れ曲がり部４３がある分、下面でのせん断荷重ｆ５はせん断荷重ｆ２よりも大きい（ｆ５＞ｆ２）。
【００５１】
すなわち、実施例の異材継手構造４０では、バーリング孔４１の折れ曲がり部４３によるせん断面積の増大により、下面でのせん断荷重ｆ５を稼ぐことができる。すなわち、ダイキャスト部品２１のアンカ部４１の引張り強さの向上を図ることができる。これにより、図１５（ｂ）に示されたアンカ部１１１でのせん断破断Ａ２の破断までの引張り強さを高めることができる。なお、上記に説明した「ダイキャスト部品２１側のアンカ部４２の折れ曲がり部４３によるせん断面積増加に伴う引張り強さの増加」を第３の効果と記す。
【００５２】
図１０（ａ）には、比較例の異材継手構造１００のアンカ部１１２でのせん断破断Ａ２、鉄部材１０３の端部破断Ａ４、アンカ孔１１１のアンカ孔間破断Ａ５が示される。なお、図１０（ａ）は縦軸は引張り強さである。
アンカ部１１２でのせん断破断Ａ２での引張り強さａ２、鉄部材１０３の端部破断Ａ４での引張り強さａ４、アンカ孔１１１のアンカ孔間破断Ａ５での引張り強さａ５で表される。
【００５３】
図１０（ｂ）には、実施例の異材継手構造４０のアンカ部４２でのせん断破断Ｂ２、鉄部材２３の端部破断Ｂ４、アンカ孔４１のアンカ孔間破断Ｂ５が示される。なお、図１０（ｂ）は縦軸は引張り強さである。
アンカ部４２でのせん断破断Ｂ２での引張り強さｂ２、鉄部材２３の端部破断Ｂ４での引張り強さｂ４、アンカ孔４１のアンカ孔間破断Ｂ５での引張り強さｂ５で表される。なお、破断Ｂ２，Ｂ４，Ｂ５は、図１５（ａ）に示される破断Ａ２，Ａ４，Ａ５と同様の破断形態（破断位置も含む）である。
図１０（ｂ）に示されたように、実施例の異材継手構造４０（図５参照）では、引張り強さｂ２はａ２＋α２で表され、アンカ部１１２でのせん断破断Ａ２（図１０ａ参照）に対して引っ張り強さα２だけ向上する。
引張り強さｂ４はａ４＋α４で表され、鉄部材１０３の端部破断Ａ４（図１０ａ参照）に対して引っ張り強さα４だけ向上する。
引張り強さｂ５はａ５＋α５で表され、アンカ孔１１１のアンカ孔間破断Ａ５（図１０（ａ）参照）に対して引っ張り強さα５だけ向上する。
【００５４】
すなわち、異材継手構造４０（図５参照）では、アンカ孔４１をバーリング孔とした。 従って、比較例の異材継手構造１００のアンカ部１１２でのせん断破断荷重Ａ２（図１０（ａ）参照）を、先に説明した効果３により引っ張り強さα２だけ増加することができる。鉄部材１０３の端部破断Ａ４を、先に説明した効果１，２により引っ張り強さα４だけ増加することができる。アンカ孔１１１のアンカ孔間破断Ａ５を、先に説明した効果１，２により引っ張り強さα５だけ増加することができる。
【実施例２】
【００５５】
図１１（ａ）〜（ｄ）、図１２において、実施例２の異材継手構造５０を説明する。異材継手構造５０は、バーリング孔６１の径ｄ２及びアンカ部６２の径ｄ２を除いて、異材継手構造４０と同一構造である。すなわち、図１１（ａ）に示されたように、異材継手構造５０は、バーリング孔６１の径を縮小する考え方を示したものである。なお、縦軸は引張り強さである。
アンカ部６２でのせん断破断Ｃ２での引張り強さｃ２、アンカ孔（バーリング孔）６１のアンカ孔間破断Ｃ５での引張り強さｃ５で表される。なお、破断Ｃ２，Ｃ５は、図１５（ａ）に示される破断Ａ２，Ａ５と同様の破断形態（破断位置も含む）である。
【００５６】
また、図１１（ｂ）には、比較例の異材継手構造１００が示される。図１１（ｃ）には、実施例の異材継手構造４０が示される。図１１（ｄ）には、実施例２の異材継手構造５０が示される。
実施例２の異材継手構造５０では、異材継手構造４０のバーリング孔４１の径ｄから径ｄ２に縮小した（ｄ２＜ｄ）。
【００５７】
例えば、実施例の異材継手構造４０の狙いは、比較例の異材継手構造１００において最も弱いアンカ孔１１１のアンカ孔間破断Ａ５の引張り強さａ５を、向上させることにあった。このためには、実施例の異材継手構造４０において、バーリング孔４１の径ｄを縮小してアンカ部１１２でのせん断破断Ａ２の引張り強さａ５を向上する手法が考えられる。
ところで、実施例２の異材継手構造５０では、バーリング孔６１を径ｄ２に縮小した。従って、バーリング孔６１を径ｄ２に縮小したので、アンカ部６２のせん断破断Ｃ２の引張り強さｃ２は、実施例の異材継手構造４０のアンカ部４２でのせん断破断Ｂ２での引張り強さｂ２よりも低下する。
【００５８】
しかし、アンカ部６２のせん断破断Ｃ２の引張り強さｃ２が、比較例の異材継手構造１００のアンカ部１１２でのせん断破断Ａ２の引張り強さａ２と同等となるようにすれば、アンカ部６２のせん断破断Ｃ２の引張り強さｃ２は、アンカ孔１１１のアンカ孔間破断Ａ５よりも十分高い。すなわち、アンカ部１１２でのせん断破断Ａ２の引張り強さａ２を維持できれば、異材継手構造（継手）として問題ない。
【００５９】
実施例２の異材継手構造５０では、アンカ孔６１間の距離を稼ぐことができ、アンカ孔（バーリング孔）６１のアンカ孔間破断Ｃ５での引張り強さｃ５を、比較例の異材継手構造１００のアンカ孔１１１のアンカ孔間破断Ａ５の破断までの引張り強さａ５に比べ、引張り強さｃ５をα６分だけ向上させることができる。なお、上記に説明した「アンカ孔６１間破断の引張り強さの増加」を第４の効果と記す。
【００６０】
このように、バーリング孔６１のように径ｄ２を縮小する考え方では、実施例の異材継手構造４０のように、アンカ部４１でのせん断破断Ｂ２がバーリング孔４１により向上した分、アンカ部６２のアンカ径（バーリング孔６１の径ｄ２と同一）を小さくすることが可能となる。そこで、鉄部材５３のバーリング孔６１の径を、比較例の異材継手構造１００の単純孔１１１のアンカ部１１２の引張り強さを維持できるレベルまで縮小することができる。
【００６１】
これにより、鉄部材５１側のアンカ孔（バーリング孔）６１のアンカ孔間破断Ｃ５での引張り強さｃ５を向上することができ、総合的に、鉄部材５１の引張り強さを向上することができる。なお、アンカ孔（バーリング孔）６１のアンカ孔間破断Ｃ５には、後述するように第１及び第２の効果も加わる。
【００６２】
図１２に示されたように、実施例２の異材継手構造５０では、アンカ部６２のせん断破断Ｃ２では、その引張り強さｃ２は、比較例の異材継手構造１００（図１０（ａ）参照）の引張り強さａ２を保つ。鉄部材５３の端部破断Ｃ４では、第１及び第２の効果が加わり、引張り強さｃ４の向上が図ることができる。アンカ孔（バーリング孔）６１のアンカ孔間破断Ｃ５では、先に説明した第４の効果の他に第１、第２の効果が加わり、引張り強さｃ５の向上が図ることができる。
なお、図１２において、縦軸は引張り強さである。また、鉄部材５３の端部破断Ｃ４は、図１５（ａ）に示される破断Ａ４と同様の破断形態（破断位置も含む）である。
【００６３】
実施例２の異材継手構造５０は、異材継手構造の製造方法を説明したものである。すなわち、異材継手構造の製造方法では、鉄部材５３を軽合金により鋳包み異材継手構造５０を製造する。鉄部材５３にアンカ孔６１を設け、このアンカ孔６１をバーリング孔に形成する。このときに、バーリング孔６１の径を、アンカ孔（バーリング孔）６１への軽合金の注入部分の引張り強さが単純孔１１１の場合と略同一引張り強さになるまで小さく設定していくので、径ｄ２を小さくした分だけ、鉄部材５３側における最も弱いと予想されるアンカ孔６１間の間隔を長く設定することができる、これにより、アンカ孔６１廻りの引張り強さを増加させることができる。この結果、全体として、異材継手構造５０の強さを一層増加させることができる。
【００６４】
尚、本発明に係る異材継手構造は、図１に示すように、ハウジング本体（ダイキャスト部品）２１と下部結合部材（鉄部材）２３とから構成されたが、これに限るものではない。
【００６５】
本発明に係る異材継手構造は、図１に示すように、ダイキャスト部品２１はアルミニウミに限らず、マグネシウム等の他の軽金属であってもよい。
また、ダイキャスト部品２１に鋳包まれる側の部材は、鉄部材に限らず、アルミニウム等の他の金属であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明に係る異材継手構造は、セダンやワゴンなどの乗用車に採用するのに好適である。
【符号の説明】
【００６７】
２１，５１…ダイキャスト部品、２３，５３…鉄部材、４０，５０…異材継手構造、４１，６１…アンカ孔（バーリング孔）、４２，６２…アンカ部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄部材を軽合金により鋳包む異材継手構造において、
前記鉄部材にアンカ孔を設け、このアンカ孔をバーリング孔に形成することを特徴とする異材継手構造。
【請求項２】
前記バーリング孔を、千鳥状に配置することを特徴とする請求項１記載の異材継手構造。
【請求項３】
前記バーリング孔を、複数列整列して配置することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の異材継手構造。
【請求項４】
鉄部材を軽合金により鋳包む異材継手構造の製造方法であり、
前記鉄部材にアンカ孔を設け、このアンカ孔をバーリング孔に形成するときに、このバーリング孔の径を、前記アンカ孔の前記軽合金の注入部分の引張り強さが単純孔の場合と略同一引張り強さになるまで小さく設定することを特徴とする異材継手構造の製造方法。
【請求項１】
鉄部材を軽合金により鋳包む異材継手構造において、
前記鉄部材にアンカ孔を設け、このアンカ孔をバーリング孔に形成することを特徴とする異材継手構造。
【請求項２】
前記バーリング孔を、千鳥状に配置することを特徴とする請求項１記載の異材継手構造。
【請求項３】
前記バーリング孔を、複数列整列して配置することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の異材継手構造。
【請求項４】
鉄部材を軽合金により鋳包む異材継手構造の製造方法であり、
前記鉄部材にアンカ孔を設け、このアンカ孔をバーリング孔に形成するときに、このバーリング孔の径を、前記アンカ孔の前記軽合金の注入部分の引張り強さが単純孔の場合と略同一引張り強さになるまで小さく設定することを特徴とする異材継手構造の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１０−２１４４５４（Ｐ２０１０−２１４４５４Ａ）
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−６６４２３（Ｐ２００９−６６４２３）
【出願日】平成２１年３月１８日（２００９．３．１８）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１８日（２００９．３．１８）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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