中空部材又は半中空部材の連結構造
【課題】 構成部材の削減及び軽量化が図れると共に、取付を簡単で確実にした中空部材又は半中空部材（中空部材等）の連結構造を提供すること。
【解決手段】 互いに連結される中空部材等である補助サイドメンバ１５とこれが連結される他の部材であるサイドメンバ１１の、両部材を貫通する取付ボルト５１にナット５２を締結して両部材を連結する中空部材等の連結構造において、補助サイドメンバの中空部１５ｂ内に、カラー６０をかしめにより仮止めすることにより、補助サイドメンバ１５とこれが連結されるサイドメンバ１１を固定する。
【解決手段】 互いに連結される中空部材等である補助サイドメンバ１５とこれが連結される他の部材であるサイドメンバ１１の、両部材を貫通する取付ボルト５１にナット５２を締結して両部材を連結する中空部材等の連結構造において、補助サイドメンバの中空部１５ｂ内に、カラー６０をかしめにより仮止めすることにより、補助サイドメンバ１５とこれが連結されるサイドメンバ１１を固定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、中空部材又は半中空部材の連結構造に関するもので、更に詳細には、中空部材又は半中空部材を他の部材に固定するに際し、両部材を貫通するボルトとナットにより連結する中空部材又は半中空部材の連結構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、中空部材ないし半中空部材を他の部材に固定する際に、中空部材又は半中空部材の間隔を有する２辺を貫通するボルトとナットにより他の部材に固定する場合、ボルトとナットの締め付け力により、この２辺間の間隔が変化しないように、両辺間にカラーを挟んで固定することが一般に行われていた。
【０００３】
また、自動車関連の分野において、サスペンションを構成するサスペンションメンバには、サスペンションアームの車体側を支持する支持部材が設けられると共に、エンジンやトランスミッション等が搭載されているが、軽量化の観点よりアルミニウム材料を利用することが有効であると考えられている。
【０００４】
本発明者等はサスペンションメンバのアルミニウム化に際し、複雑な形状を必要とする箇所は鋳造成形し、それ以外をアルミニウム合金製の押出形材を用いることにより、製造が容易になり、アルミニウム合金製押出形材を用いた場合、これを車体前後方向に配設することで、その軸圧壊特性を利用して衝突時等の衝撃エネルギ吸収機能を有効に利用できることを創意したものであるが、この発明は、この場合における中空部材又は半中空部材の他の部材への最適な連結構造を提案するものである。
【０００５】
従来、中空部材を他の部材に連結する際に、中空部材にボルトを貫通し、ボルトの突出部にナットを締結して連結する構造が広く知られている。例えば、中空部材の所定箇所に貫通孔を設け、この貫通孔の位置にカラーを挿入して溶接により固定し、カラーにボルトを挿通して中空部材を他の部材に固定するか、あるいは、カラーを上下方向から挟んで中空部材に跨設される断面略凹形の一対のブラケットを介してボルトを挿通し、ナットを締結して中空部材を固定する構造が知られている。この場合、カラー自体の形状も単に円筒状のものに過ぎず１つのボルトを固定するのみのものであった（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−２３８６５７号公報（特許請求の範囲、段落番号０００３、図４，図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特開２０００−２３８６５７号公報に記載のものにおいては、中空部材あるいは中空部材に跨設されるブラケットにカラーを挿入して溶接するため、カラーの取付に手間を要するという問題があった。また、中空部材を貫通するカラーにボルトを挿通して中空部材を他の部材に連結する構造においては、他の部材に接触する部分がカラーであるため、中空部材を強固に固定するためのもではなかった。また、カラーは単に円筒状のために、１つのボルトに利用できるのみであり、複数のボルトの利用に際しては複数個のカラーの溶接が必要であった。
【０００７】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたのもので、カラーの固定を容易で確実にすると共に、構成部材の削減が図れるようにした中空部材又は半中空部材の連結構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、この発明の中空部材又は半中空部材の連結構造は、間隔を持った２辺を有する中空部材又は半中空部材をこれら２辺を貫通するボルトで他の部材に連結する構造であって、上記２辺間に当接可能な当接面を両端に有し、かつ、上記ボルトが挿通する挿通孔を有するカラーを、上記２辺間に配置すると共に、上記当接面のうち少なくとも一方にはかしめ受部が形成され、上記２辺のうちの少なくとも一方より上記かしめ受部に向けてかしめ部を形成することにより、上記カラーは２辺間にかしめられていることを特徴とする（請求項１）。
【０００９】
このように構成することにより、中空部材又は半中空部材部材にカラーをかしめにより仮止めし、カラーに設けられたボルト挿通孔を中空部材又は半中空部材に設けられたボルト連通孔に連通した状態で、ボルト挿通孔及びボルト連通孔にボルトを挿通し、ナットを締結することで、中空部材又は半中空部材が変形することなく中空部材又は半中空部材を強固に連結することができる。
【００１０】
更に、カラーは事前に中空部材又は半中空部材に固定しておくことができるので、中空部材又は半中空部材にカラーを事前に組み合立てておき、別の箇所で他の部材にボルト締結する場合でも、カラーの設置忘れ等がなく、かしめ部の目視にてカラーが設置されていることが容易に判る。
【００１１】
この発明において、上記カラーに、該カラーの回転を阻止すべく上記２辺を連結する連結辺に接触する回転阻止部を設ける方が好ましい（請求項２）。この場合、連結辺と回転阻止部の接触を、面接触又は２点の接触とする方が好ましい（請求項３）。
【００１２】
このように構成することにより、カラーに設けられた回転阻止部が中空部材又は半中空部材の２辺を連結する連結辺に接触するので、カラーがかしめ部を中心に回転することがなく、ボルト締結に際し、カラーに設けられたボルト挿通孔と中空部材又は半中空部材の２辺に形成されるボルト連通孔の位置ずれを修正する必要がないので、ボルト締結が容易になる。
【００１３】
また、上記カラーをアルミニウム合金製押出形材により形成し、かしめ受部をボルト挿通孔と共に押出成形された貫通孔により形成する方が好ましい（請求項４）。
【００１４】
このように構成することにより、カラーはアルミニウム合金製の押出形材により形成され、ボルト挿通孔と共にかしめ受部も押出し成形に際して同時に形成されるので、かしめ受部の加工が不要となる。
【００１５】
加えて、上記カラーには複数のボルト挿通孔を形成するか（請求項５）、あるいは、複数の長孔状のボルト挿通孔を形成する方が好ましい（請求項６）。この場合、上記複数の長孔状のボルト挿通孔は、該ボルト挿通孔の中心を中空部材又は半中空部材の長手方向及び該長手方向と直交する幅方向にずらして設ける方が好ましい（請求項７）。
【００１６】
このように構成することにより、ボルトの使用本数が複数になった際にも、１つのカラーにて対応できる。また、ボルト挿通孔を長孔にすることにより、カラーの取付位置の誤差や、ボルト挿通孔の位置の誤差への対応が可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によれば、上記のように構成されているので、以下のような優れた効果が得られる。
【００１８】
（１）請求項１記載の発明によれば、間隔を持った２辺を有する中空部材又は半中空部材（以下に単に中空部材等という）をこれら２辺を貫通するボルトで他の部材に連結する連結構造において、該２辺間にカラーを配設するに際して、カラーの２辺への対向面の少なくとも一方の対向面にはかしめ受部を形成し、該２辺のうちの少なくとも一方の辺よりかしめ受部に向けてかしめ部を形成することにより、カラーは仮止めされ、中空部材等 が連結される他の部材がボルトで締結されるので、中空部材等が変形することなく両者を強固に連結できる。
【００１９】
また、この際、カラーは事前に中空部材等に固定しておくことができるので、中空部材等に予めカラーを仮止めすることができる。また、かしめ部は外部より目視することが可能なので、カラーの取付け忘れが生じない。
【００２０】
（２）請求項２記載の発明によれば、カラーには中空部材等の上記２辺を連結する連結辺に接触する回転阻止部が設けられることにより、カラーが自由に回転してカラーに設けられたボルト挿通孔と中空部材等の２辺に形成されるボルト連通孔の位置ずれを生じることがないので、上記（１）に加えて、更に中空部材等の連結作業を容易にすることができる。この場合、連結辺と回転阻止部の接触を、面接触又は２点の接触とすることにより、カラーに設けられたボルト挿通孔と中空部材等の２辺に形成されるボルト連通孔の位置ずれを更に確実に防止することができる（請求項３）。
【００２１】
（３）請求項４記載の発明によれば、カラーをアルミニウム合金製押出形材により形成し、かしめ受部は特段を加工をせずともボルト挿通孔と共に押出し成形により形成されるので、中空部材等の２辺間にカラーを挿入し、貫通孔により形成されるかしめ受部が位置する中空部材等の２辺のうち少なくとも何れか一方を例えばポンチ等の工具を用いてかしめによりかしめ受部側に変形してカラーを仮止めすることができるので、上記（１），（２）に加えて、更にカラーの仮止めを容易かつ確実にすることができる。
【００２２】
また、カラーはアルミニウム合金よりなり押出し成形されることにより、上記（１），（２）に加えて、更にかしめ受部やボルト挿通孔が押出し成形により同時に形成することができるので、これらを別途加工する必要がなく、加工を容易にすることができる。
【００２３】
（４）請求項５，６記載の発明によれば、カラーには複数のボルト挿通孔が形成されるので、ボルトの使用本数が複数になった際にも、１つのカラーにて対応できる。また、請求項６記載の発明によれば、ボルト挿通孔を長孔とすることにより、カラーの取付位置の誤差や、ボルト連通孔の位置への誤差への対応が可能となるので、上記（１）〜（３）に加えて、更に中空部材等の連結を可能にすることができる。この場合、複数の長孔状のボルト挿通孔は、該ボルト挿通孔の中心を中空部材等の長手方向及び該長手方向と直交する幅方向にずらして設けられることにより、対角位置にて中空部材等が複数のボルトにて固定されるので強固に固定されると共に、対角位置にて複数の固定ができるので比較的小さい中空部材等でも複数のボルトによる固定が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に、この発明の最良の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００２５】
図１は、この発明に係る中空部材等の連結構造を適用した自動車のサスペンションメンバを示す平面図、図２は、図１の側面図、図３は、図１の底面図、図４は、この発明に係る中空部材等の連結構造を示す図１を部分拡大して示す部分断面図（ａ）及び（ａ）のＩ−Ｉ線に沿う断面図（ｂ）である。なお、本実施形態においては、中空部材等としては断面四角の閉断面の部材を利用している。
【００２６】
上記サスペンションメンバ１は、図１ないし図４に示すように、車体の前後方向に延在する一対のサイドメンバ１１と、両サイドメンバ１１の中間部を連結するセンタクロスメンバ１２及び両サイドメンバ１１の後端側を連結するリアクロスメンバ１３とを一体に形成したアルミニウム合金製の鋳造品によって形成されるサスペンションメンバ本体１０と、両サイドメンバ１１の車体前方側の先端部に連結されて車体の前後方向に延在する中空部材である補助サイドメンバ１５の先端部に架設されるファーストクロスメンバ１４とで主に構成されている。なお、サスペンションメンバ本体１０において、サイドメンバ１１とセンタクロスメンバ１２及びリアクロスメンバ１３との連結部は応力集中を避けるように円弧状に形成されている。
【００２７】
上記サイドメンバ１１には、車体の前後方向の後端部と中間部よりやや先端側部に、車体のサイドフレーム２への連結部１６，１７（以下に後端連結部１６，中間連結部１７という）が設けられている。また、後端連結部１６には、この後端連結部１６より車体の前方向側部位にサスペンションアームを構成するロアアーム３の後端側アーム片３ａの支持部２１（以下に第１の支持部２１という）が設けられると共に、衝突時に前方からの衝撃力を受けた際に、後端連結部１６と第１の支持部２１間でサスペンションメンバ本体１０が破断されるように破断誘起部２０が設けられている。この破断誘起部２０は、この部分に段差を設ける等により応力集中を生じさせ、一定以上の応力で破断させるものである。また、サイドメンバ１１の中間部には、ロアアーム３の先端側アーム片３ｂの支持部２２（以下に第２の支持部２２という）が設けられている。
【００２８】
また、サイドメンバ１１は、表面部１１ａの両側辺に側壁１１ｂを垂下した断面略逆Ｕ字状に形成されると共に、少なくとも破断誘起部２０の領域を含む前後方向における表面部１１ａの裏面にサイドメンバ１１に沿う補強リブ３０が突設されている。なお、図３に示すように、後端連結部１６及び中間連結部１７を構成する連結孔１６ａ，１７ａを有するボス１６ｂ，１７ｂにはそれぞれ補強リブ３０が連設されて、強度の補強が図られている。また、第１の支持部２１を構成する取付孔２１ａを有する２つのボス２１ｂにもそれぞれ補強リブ３０が連設されて、強度の補強が図られている（図３参照）。
【００２９】
なお、第２の支持部２２は、車体の前後方向に対峙する前方側ブラケット２２ａと後方側ブラケット２２ｂとで構成されている。
【００３０】
更に、サイドメンバ１１は、図２に示すように、車体後方側が低位置となるように車体の前後方向に略クランク状に形成されると共に、低位置側に後端連結部１６及び破断誘起部２０が設けられている。この場合、サイドメンバ１１のクランク状の段差部１１ｃは、曲面状に形成され、また、平面視において、サイドメンバ１１の後端側が互いに近接する方向に傾斜して設けられると共に、後端部から互いに離反する方向に向かって膨隆する後端連結部１６が水平状に突設されている（図１参照）。この後端連結部１６の連結孔１６ａを貫通するボルト，ナット等の固定部材（図示せず）によってサイドフレーム２に連結されている。また、後端連結部１６の前方側近傍位置に第１の支持部２１の取付孔２１ａが設けられ、更に、後端連結部１６と第１の支持部２１との間には上記破断誘起部２０が形成されている。この場合、破断誘起部２０は、サイドメンバ１１のクランク部から後端連結部１６に渡って設けられる補強リブ３０の先端部に設けられる段部や切欠き等によって形成されている。
【００３１】
なお、上記センタクロスメンバ１２の左右両側には、エンジン４を固定するための取付孔１２ａが設けられており、これら取付孔１２ａを貫通する取付ボルト等の締結部材（図示せず）を介してエンジン４の後端部が固定されるようになっている。なお、エンジン４の前方側はサイドフレーム２に固定される。
【００３２】
また、サイドメンバ１１の先端側の対向する内面には、スタビライザ６を取り付けるブラケット１９が突設されている。
【００３３】
一方、上記補助サイドメンバ１５（本発明における中空部材）は、断面略中空矩形状のアルミニウム合金製の押出形材によって形成されている。すなわち、補助サイドメンバ１５は、断面形状において、間隔を持った２辺例えば上辺１５ｃ，下辺１５ｄとこの２辺１５ｃ，１５ｄを連結する一対の連結辺１５ｅ，１５ｅとからなる中空部材である。この補助サイドメンバ１５は、対向する上辺１５ｃと下辺１５ｄの２辺の面を利用して、ボルト５１，ナット５２により、補助サイドメンバ１５が連結される他の部材であるサスペンションメンバ本体１０の両サイドメンバ１１の先端部に固定される（図４参照）。
【００３４】
この補助サイドメンバ１５の連結側の中空部１５ｂ内に仮止めされた後述するカラー６０を介在させた状態で、サスペンションメンバ本体１０の両サイドメンバ１１の先端部に、それぞれアングル状の取付金具４０及び取付ボルト５１，ナット５２をもってサイドメンバ１１，補助サイドメンバ１５の上辺１５ｃ及び下辺１５ｄ，取付金具４０を締め付けて連結されている。なお、補助サイドメンバ１５の２辺１５ｃ，１５ｄには、それぞれ複数例えば２個の長孔状のボルト挿通孔１５ａが設けられている。このボルト挿通孔１５ａは、該ボルト挿通孔１５ａの中心を、補助サイドメンバ１５の長手方向及び長手方向と直交する幅方向にずらした位置に設けられている。
【００３５】
このように２個のボルト５１で固定することにより、補助サイドメンバ１５はサイドメンバ１１に対してボルト部を中心に回転（図４中の矢印Ｃ方向）することなく、また強固に固定される。
【００３６】
また、ボルト挿通孔１５ａの中心位置が補助サイドメンバ１５の長手方向及び長手方向と直交する幅方向にずらした位置に設けられことにより、対角状にボルト５１が配置されることになるの、で比較的狭い部分でも複数のボルト５１とナット５２が干渉することなく強固な連結が行える。
【００３７】
両補助サイドメンバ１５の先端部間にはファーストクロスメンバ１４が連結されている。また、補助サイドメンバ１５の先端部には、車体のサイドフレーム２への先端連結部１８が設けられている。
【００３８】
この場合、カラー６０は、アルミニウム合金製の押出形材を補助サイドメンバ１５の中空部１５ｂの２辺１５ｃ，１５ｄ間の寸法に合わせて切断され、一方の端面に補助サイドメンバ１５の円弧状の内面角部との干渉を避けるために面取り６６を設けた当接面６７を有するブロックにて形成されている。
【００３９】
なお、この面取り６６は必要に応じて設ければよく、補助サイドメンバ１５の内面角部の形状、カラー６０の寸法によっては不要になる。
【００４０】
また、カラー６０は、図４ないし図６に示すように、横断面形状において、２つの楕円形状部６３，６４を互いにずらして連結した形状とすると共に、楕円形状部６３，６４の連結部から外方に向かって略円弧状に突出する膨隆部６５を有し、両楕円形状部６３，６４にそれぞれ長孔状のボルト挿通孔６１が設けられる。また、膨隆部６５にはボルト挿通孔６１と平行に貫通孔６２が設けられている。また、楕円形状部６３，６４の外側に補助サイドメンバ１５の連結辺１５ｅに接触する回転阻止部６８が設けられている。
【００４１】
上記のように形成されるカラー６０は、補助サイドメンバ１５の連結側端部における２辺（上辺１５ｃ，下辺１５ｄ）に設けられた２個の長孔状のボルト連通孔１５ａにボルト挿通孔６１が合う方向で中空部１５ｂ内に挿入される。そして、図６に示すように、貫通孔６２が位置する補助サイドメンバ１５の２辺１５ｃ，１５ｄの一方の面を、例えばポンチ等の工具を用いてかしめ７０により貫通孔６２内に変形することによってかしめ部を形成しカラー６０がかしめられ仮止めされる。仮止めされたカラー６０は、中空部１５ｂ内で上記かしめ部を中心とする回転に対して回転阻止部６８が連結辺１５ｅに接触し回転が阻止されるので、ボルト挿通孔６１とボルト連通孔１５ａの位置がずれない。この際、回転阻止部６８と連結辺１５ｅの接触が一方の連結辺１５ｅと面接触によりかしめ部の前後の箇所Ｄ，Ｄ’（図４（ａ）参照）で接触するか、又は両連結辺１５ｅ，１５ｅの２点Ｅ，Ｅ’（図６参照）での接触となるので、カラー６０がかしめ部を中心に回転することがなくボルト挿通孔６１とボルト連通孔１５ａの位置ずれを確実に防止することができる。
【００４２】
なお、カラー６０がかしめ部を中心に多少回転してもボルト挿通孔６１とボルト連通孔１５ａの位置ずれがボルト５１とナット５２の締結に支障ない程度であれば支障ないので上記面接触ないし、２点の接触は常時接触せずともカラー６０が一定以上回転しない範囲で接触すればよい。
【００４３】
これにより、予め補助サイドメンバ１５にカラー６０を具備することができるので、連結作業時に補助サイドメンバ１５にカラー６０を挿入して位置合せする必要がなく、また、カラー６０の紛失の虞もない。また、カラーの付け忘れもかしめ部の有無で外部より判別できる。
【００４４】
この補助サイドメンバ１５をサスペンションメンバ本体１０に取り付けるには、まず、予めカラー６０を仮止めした補助サイドメンバ１５の端部を、断面略逆Ｕ字状のサイドメンバ１１の先端部内に挿入する。次に、取付金具４０の取付片４１を補助サイドメンバ１５の下面に当接し、下方から取付ボルト５１を取付片４１に設けられた取付孔４１ａ，補助サイドメンバ１５に設けられたボルト連通孔１５ａ，カラー６０に設けられたボルト挿通孔６０ａ及びサイドメンバ１１の表面部１１ａに設けられた透孔１１ｄ内を貫通した状態で、取付ボルト５１の突出部にナット５２を締結する。この際、カラー６０の当接面６７が補助サイドメンバ１５の対向する２辺１５ｃ，１５ｄの内面に当接しているので、締結力によって補助サイドメンバ１５は変形することがなく、サイドメンバ１１の表面部１１ａと取付片４１間に強固に挟持される。そして、取付金具４０の固定片４２に設けられた長孔４２ａを介して固定ボルト５３を上記スタビライザ６を取り付けるブラケット１９に貫通し、その突出部にナット５４を螺合して、補助サイドメンバ１５をサスペンションメンバ本体１０に連結する。
【００４５】
上記のように構成されるサスペンションメンバ１は、先端連結部１８，中間連結部１７及び後端連結部１６に図示しないボルト，ナットをもって車体のサイドフレーム２に固定され、サイドメンバ１１の第１の支持部２１及び第２の支持部２２にサスペンションアームのロアアーム３の後端側アーム片３ａ及び先端側アーム片３ｂが支持される。
【００４６】
上記サスペンションメンバ１によれば、補助サイドメンバ１５は、カラー６０を介してをサスペンションメンバ本体１０に連結されているので、衝突等によって前方から衝撃力を受けると、図７に示すように、補助サイドメンバ１５における連結部以外の先端側が座屈変形してサイドフレーム２と共に衝撃エネルギを吸収することができる。
【００４７】
なお、補助サイドメンバ１５の座屈変形が完了し、それ以上の衝撃エネルギが加わると、破断誘起部２０に応力集中が生じ、破断誘起部２０が破断し、剛性の高いサスペンションメンバ１を介して衝突エネルギが直接車内に伝わらず、サイドフレーム２等の車体にて衝撃が吸収されることになる。
【００４８】
なお、上記実施形態では、カラー６０が２つのボルト挿通孔６１を有する場合について説明したが、ボルト挿通孔６１が１つであってもよい。例えば、図８に示すように、ボルト挿通孔６１を有する断面略円形状の基部６９と、この基部６９の接線方向に沿う回転阻止部６８Ａと、ボルト挿通孔６１と略平行に設けられるかしめ受部を形成する貫通孔６２とを具備するカラー６０Ａを用いることができる。なお、カラー６０Ａの端面には、補助サイドメンバ１５の上下辺１５ｃ，１５ｄに当接可能な当接面６７が形成されている。このように形成されるカラー６０Ａは、上記カラー６０と同様に、補助サイドメンバ１５の中空部１５ｂ内に挿入されて、貫通孔６２が位置する補助サイドメンバ１５の壁面をかしめ変形して仮止めされ、取付ボルト５１及びナット５２を用いて補助サイドメンバ１５とサイドメンバ１１とを連結することができる。
【００４９】
また、上記実施形態では、中空部材である補助サイドメンバ１５をサスペンションメンバ１のサイドメンバ１１に取付金具４０を用いて連結する場合について説明したが、この発明に係る連結構造は必ずしもこの構造に限定されるものではない。
【００５０】
例えば、図９に示すように、上記補助サイドメンバ１５と同様にアルミニウム合金製の断面略矩形状の中空部材１５Ａの連結側端部の中空部１５ｂ内に予めカラー６０Ａを仮止めしておき、この中空部材１５Ａを固定する相手となる他の部材８０の取付面８１に当接し、中空部材１５Ａに設けられたボルト連通孔１５ａ、カラー６０Ａに設けられたボルト挿通孔６１及び他の部材８０に設けられた取付孔８２に取付ボルト５１を挿通し、取付ボルト５１の突出部にナット５２を締結して中空部材１５Ａと他の部材８０とを連結することができる。なお、ここでは、１つのボルト挿通孔６１を有するカラー６０Ａを用いた場合について説明したが、カラー６０Ａに代えて２つのボルト挿通孔６１を有するカラー６０を用いて中空部材１５Ａと他の部材８０を連結することも可能である。
【００５１】
なお、本実施形態にあってはカラー６０Ａには上記実施形態にあった面取り６６は施さず、中空部材１５Ａの連結辺１５ｅと接触しないようにカラー６０Ａの幅を連結辺１５ｅ間の間隔よりわずかに小さくしてある。
【００５２】
次に、上記補助サイドメンバ１５にカラー６０をかしめる方法について、図１１に示す概略分解斜視図を参照して説明する。なお、図１１において、符号９１ａ，９１ｂは位置決めピンであり、図示しない下型上に起立状に設置されている。また、符号９２はポンチであって、図示しない昇降可能な上型の下面に垂下状に固定され、下方に移動することによりかしめ加工を行うようになっている。
【００５３】
上記位置決めピン９１ａは、補助サイドメンバ１５の先端方向Ａに向けて先端が傾斜しており、位置決めピン９１ｂは、後端方向Ｂに向けて先端が傾斜している。また、位置決めピン９１ａはＡ，Ｂ方向に移動自在でＡ方向にばね等の弾性手段（図示せず）にて弾性力が付勢されている。また、位置決めピン９１ａ，９１ｂとポンチ９２との位置関係はカラー６０の長孔状ボルト挿通孔６１のＡ方向端部とボルト挿通孔６１のＢ方向端部並びに貫通孔６２と同じ位置関係にある。
【００５４】
かしめ加工に際しては、補助サイドメンバ１５の端部にカラー６０を差し込み、位置決めピン９１ａ，９１ｂ上に補助サイドメンバ１５を移動させると、位置決めピン９１ａ，９１ｂの上端（先端）に傾斜面が設けられているので、ボルト連通孔１５ａ，１５ａとボルト挿通孔６１，６１は一致した位置に揃って、補助サイドメンバ１５とカラー６０は下型上にセットされる。この状態で、上型を下降すると、ポンチ９２により補助サイドメンバ１５の上辺１５ｃは貫通孔６２に向けて正確にかしめられる。
【００５５】
なお、上記実施形態では、中空部材等として閉断面の矩形状の中空部材を示したが、図１０に示すように、断面略コ字形部材のような半中空部材１５Ｂの２辺１５ｃ，１５ｄをこれが連結される他の部材８０Ａに固定する場合にも利用できる。なお、図１０において、その他の部分は上記実施形態と同じであるので、同一部分には同一符号を付して説明は省略する。
【００５６】
また、上記実施形態では、かしめ受部を貫通孔６２により形成する場合について説明したが、かしめ受部を機械加工により形成した凹部としてもよい。
【００５７】
また、上記実施形態では、この発明に係る連結構造をサスペンションメンバに適用した場合について説明したが、建築・土木等の他の構造材にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】この発明に係る中空部材又は半中空部材の連結構造を適用したサスペンションメンバを示す平面図である。
【図２】上記サスペンションメンバの側面図である。
【図３】上記サスペンションメンバの底面図である。
【図４】この発明に係る中空部材又は半中空部材の連結構造を示す断面図（ａ）及び（ａ）のＩ−Ｉ線に沿う断面図（ｂ）である。
【図５】この発明における補助サイドメンバ、カラー、取付ボルト及びナットを示す分解斜視図である。
【図６】この発明におけるカラーの仮止め状態を示す斜視図（ａ）及び（ａ）のII−II線に沿う断面図（ｂ）である。
【図７】上記補助サイドメンバの衝撃を受けた状態を示す概略断面図である。
【図８】この発明におけるカラーの変形例を示す斜視図である。
【図９】この発明に係る中空部材又は半中空部材の連結構造の第２実施形態を示す斜視図（ａ）及び（ａ）のIII−III線に沿う断面図（ｂ）である。
【図１０】この発明における補助サイドメンバを半中空部材にて形成した場合の連結構造を示す断面図である。
【図１１】この発明における補助サイドメンバとカラーのかしめ加工を示す概略分解斜視図である。
【符号の説明】
【００５９】
１１ サイドメンバ（他の部材）
１１ｄ 透孔
１５ 補助サイドメンバ（中空部材）
１５Ａ 中空部材
１５Ｂ 半中空部材
１５ａ ボルト連通孔
１５ｂ 中空部
１５ｃ 上辺
１５ｄ 下辺
１５ｅ 連結辺
４０ 取付金具
４１ａ 取付孔
６０，６０Ａ カラー
６１ ボルト挿通孔
６２ 貫通孔
６７ 当接面
６８，６８Ａ 回転阻止部
７０ かしめ
８０，８０Ａ 他の部材
８２ 取付孔
【技術分野】
【０００１】
この発明は、中空部材又は半中空部材の連結構造に関するもので、更に詳細には、中空部材又は半中空部材を他の部材に固定するに際し、両部材を貫通するボルトとナットにより連結する中空部材又は半中空部材の連結構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、中空部材ないし半中空部材を他の部材に固定する際に、中空部材又は半中空部材の間隔を有する２辺を貫通するボルトとナットにより他の部材に固定する場合、ボルトとナットの締め付け力により、この２辺間の間隔が変化しないように、両辺間にカラーを挟んで固定することが一般に行われていた。
【０００３】
また、自動車関連の分野において、サスペンションを構成するサスペンションメンバには、サスペンションアームの車体側を支持する支持部材が設けられると共に、エンジンやトランスミッション等が搭載されているが、軽量化の観点よりアルミニウム材料を利用することが有効であると考えられている。
【０００４】
本発明者等はサスペンションメンバのアルミニウム化に際し、複雑な形状を必要とする箇所は鋳造成形し、それ以外をアルミニウム合金製の押出形材を用いることにより、製造が容易になり、アルミニウム合金製押出形材を用いた場合、これを車体前後方向に配設することで、その軸圧壊特性を利用して衝突時等の衝撃エネルギ吸収機能を有効に利用できることを創意したものであるが、この発明は、この場合における中空部材又は半中空部材の他の部材への最適な連結構造を提案するものである。
【０００５】
従来、中空部材を他の部材に連結する際に、中空部材にボルトを貫通し、ボルトの突出部にナットを締結して連結する構造が広く知られている。例えば、中空部材の所定箇所に貫通孔を設け、この貫通孔の位置にカラーを挿入して溶接により固定し、カラーにボルトを挿通して中空部材を他の部材に固定するか、あるいは、カラーを上下方向から挟んで中空部材に跨設される断面略凹形の一対のブラケットを介してボルトを挿通し、ナットを締結して中空部材を固定する構造が知られている。この場合、カラー自体の形状も単に円筒状のものに過ぎず１つのボルトを固定するのみのものであった（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−２３８６５７号公報（特許請求の範囲、段落番号０００３、図４，図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特開２０００−２３８６５７号公報に記載のものにおいては、中空部材あるいは中空部材に跨設されるブラケットにカラーを挿入して溶接するため、カラーの取付に手間を要するという問題があった。また、中空部材を貫通するカラーにボルトを挿通して中空部材を他の部材に連結する構造においては、他の部材に接触する部分がカラーであるため、中空部材を強固に固定するためのもではなかった。また、カラーは単に円筒状のために、１つのボルトに利用できるのみであり、複数のボルトの利用に際しては複数個のカラーの溶接が必要であった。
【０００７】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたのもので、カラーの固定を容易で確実にすると共に、構成部材の削減が図れるようにした中空部材又は半中空部材の連結構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、この発明の中空部材又は半中空部材の連結構造は、間隔を持った２辺を有する中空部材又は半中空部材をこれら２辺を貫通するボルトで他の部材に連結する構造であって、上記２辺間に当接可能な当接面を両端に有し、かつ、上記ボルトが挿通する挿通孔を有するカラーを、上記２辺間に配置すると共に、上記当接面のうち少なくとも一方にはかしめ受部が形成され、上記２辺のうちの少なくとも一方より上記かしめ受部に向けてかしめ部を形成することにより、上記カラーは２辺間にかしめられていることを特徴とする（請求項１）。
【０００９】
このように構成することにより、中空部材又は半中空部材部材にカラーをかしめにより仮止めし、カラーに設けられたボルト挿通孔を中空部材又は半中空部材に設けられたボルト連通孔に連通した状態で、ボルト挿通孔及びボルト連通孔にボルトを挿通し、ナットを締結することで、中空部材又は半中空部材が変形することなく中空部材又は半中空部材を強固に連結することができる。
【００１０】
更に、カラーは事前に中空部材又は半中空部材に固定しておくことができるので、中空部材又は半中空部材にカラーを事前に組み合立てておき、別の箇所で他の部材にボルト締結する場合でも、カラーの設置忘れ等がなく、かしめ部の目視にてカラーが設置されていることが容易に判る。
【００１１】
この発明において、上記カラーに、該カラーの回転を阻止すべく上記２辺を連結する連結辺に接触する回転阻止部を設ける方が好ましい（請求項２）。この場合、連結辺と回転阻止部の接触を、面接触又は２点の接触とする方が好ましい（請求項３）。
【００１２】
このように構成することにより、カラーに設けられた回転阻止部が中空部材又は半中空部材の２辺を連結する連結辺に接触するので、カラーがかしめ部を中心に回転することがなく、ボルト締結に際し、カラーに設けられたボルト挿通孔と中空部材又は半中空部材の２辺に形成されるボルト連通孔の位置ずれを修正する必要がないので、ボルト締結が容易になる。
【００１３】
また、上記カラーをアルミニウム合金製押出形材により形成し、かしめ受部をボルト挿通孔と共に押出成形された貫通孔により形成する方が好ましい（請求項４）。
【００１４】
このように構成することにより、カラーはアルミニウム合金製の押出形材により形成され、ボルト挿通孔と共にかしめ受部も押出し成形に際して同時に形成されるので、かしめ受部の加工が不要となる。
【００１５】
加えて、上記カラーには複数のボルト挿通孔を形成するか（請求項５）、あるいは、複数の長孔状のボルト挿通孔を形成する方が好ましい（請求項６）。この場合、上記複数の長孔状のボルト挿通孔は、該ボルト挿通孔の中心を中空部材又は半中空部材の長手方向及び該長手方向と直交する幅方向にずらして設ける方が好ましい（請求項７）。
【００１６】
このように構成することにより、ボルトの使用本数が複数になった際にも、１つのカラーにて対応できる。また、ボルト挿通孔を長孔にすることにより、カラーの取付位置の誤差や、ボルト挿通孔の位置の誤差への対応が可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によれば、上記のように構成されているので、以下のような優れた効果が得られる。
【００１８】
（１）請求項１記載の発明によれば、間隔を持った２辺を有する中空部材又は半中空部材（以下に単に中空部材等という）をこれら２辺を貫通するボルトで他の部材に連結する連結構造において、該２辺間にカラーを配設するに際して、カラーの２辺への対向面の少なくとも一方の対向面にはかしめ受部を形成し、該２辺のうちの少なくとも一方の辺よりかしめ受部に向けてかしめ部を形成することにより、カラーは仮止めされ、中空部材等 が連結される他の部材がボルトで締結されるので、中空部材等が変形することなく両者を強固に連結できる。
【００１９】
また、この際、カラーは事前に中空部材等に固定しておくことができるので、中空部材等に予めカラーを仮止めすることができる。また、かしめ部は外部より目視することが可能なので、カラーの取付け忘れが生じない。
【００２０】
（２）請求項２記載の発明によれば、カラーには中空部材等の上記２辺を連結する連結辺に接触する回転阻止部が設けられることにより、カラーが自由に回転してカラーに設けられたボルト挿通孔と中空部材等の２辺に形成されるボルト連通孔の位置ずれを生じることがないので、上記（１）に加えて、更に中空部材等の連結作業を容易にすることができる。この場合、連結辺と回転阻止部の接触を、面接触又は２点の接触とすることにより、カラーに設けられたボルト挿通孔と中空部材等の２辺に形成されるボルト連通孔の位置ずれを更に確実に防止することができる（請求項３）。
【００２１】
（３）請求項４記載の発明によれば、カラーをアルミニウム合金製押出形材により形成し、かしめ受部は特段を加工をせずともボルト挿通孔と共に押出し成形により形成されるので、中空部材等の２辺間にカラーを挿入し、貫通孔により形成されるかしめ受部が位置する中空部材等の２辺のうち少なくとも何れか一方を例えばポンチ等の工具を用いてかしめによりかしめ受部側に変形してカラーを仮止めすることができるので、上記（１），（２）に加えて、更にカラーの仮止めを容易かつ確実にすることができる。
【００２２】
また、カラーはアルミニウム合金よりなり押出し成形されることにより、上記（１），（２）に加えて、更にかしめ受部やボルト挿通孔が押出し成形により同時に形成することができるので、これらを別途加工する必要がなく、加工を容易にすることができる。
【００２３】
（４）請求項５，６記載の発明によれば、カラーには複数のボルト挿通孔が形成されるので、ボルトの使用本数が複数になった際にも、１つのカラーにて対応できる。また、請求項６記載の発明によれば、ボルト挿通孔を長孔とすることにより、カラーの取付位置の誤差や、ボルト連通孔の位置への誤差への対応が可能となるので、上記（１）〜（３）に加えて、更に中空部材等の連結を可能にすることができる。この場合、複数の長孔状のボルト挿通孔は、該ボルト挿通孔の中心を中空部材等の長手方向及び該長手方向と直交する幅方向にずらして設けられることにより、対角位置にて中空部材等が複数のボルトにて固定されるので強固に固定されると共に、対角位置にて複数の固定ができるので比較的小さい中空部材等でも複数のボルトによる固定が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に、この発明の最良の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００２５】
図１は、この発明に係る中空部材等の連結構造を適用した自動車のサスペンションメンバを示す平面図、図２は、図１の側面図、図３は、図１の底面図、図４は、この発明に係る中空部材等の連結構造を示す図１を部分拡大して示す部分断面図（ａ）及び（ａ）のＩ−Ｉ線に沿う断面図（ｂ）である。なお、本実施形態においては、中空部材等としては断面四角の閉断面の部材を利用している。
【００２６】
上記サスペンションメンバ１は、図１ないし図４に示すように、車体の前後方向に延在する一対のサイドメンバ１１と、両サイドメンバ１１の中間部を連結するセンタクロスメンバ１２及び両サイドメンバ１１の後端側を連結するリアクロスメンバ１３とを一体に形成したアルミニウム合金製の鋳造品によって形成されるサスペンションメンバ本体１０と、両サイドメンバ１１の車体前方側の先端部に連結されて車体の前後方向に延在する中空部材である補助サイドメンバ１５の先端部に架設されるファーストクロスメンバ１４とで主に構成されている。なお、サスペンションメンバ本体１０において、サイドメンバ１１とセンタクロスメンバ１２及びリアクロスメンバ１３との連結部は応力集中を避けるように円弧状に形成されている。
【００２７】
上記サイドメンバ１１には、車体の前後方向の後端部と中間部よりやや先端側部に、車体のサイドフレーム２への連結部１６，１７（以下に後端連結部１６，中間連結部１７という）が設けられている。また、後端連結部１６には、この後端連結部１６より車体の前方向側部位にサスペンションアームを構成するロアアーム３の後端側アーム片３ａの支持部２１（以下に第１の支持部２１という）が設けられると共に、衝突時に前方からの衝撃力を受けた際に、後端連結部１６と第１の支持部２１間でサスペンションメンバ本体１０が破断されるように破断誘起部２０が設けられている。この破断誘起部２０は、この部分に段差を設ける等により応力集中を生じさせ、一定以上の応力で破断させるものである。また、サイドメンバ１１の中間部には、ロアアーム３の先端側アーム片３ｂの支持部２２（以下に第２の支持部２２という）が設けられている。
【００２８】
また、サイドメンバ１１は、表面部１１ａの両側辺に側壁１１ｂを垂下した断面略逆Ｕ字状に形成されると共に、少なくとも破断誘起部２０の領域を含む前後方向における表面部１１ａの裏面にサイドメンバ１１に沿う補強リブ３０が突設されている。なお、図３に示すように、後端連結部１６及び中間連結部１７を構成する連結孔１６ａ，１７ａを有するボス１６ｂ，１７ｂにはそれぞれ補強リブ３０が連設されて、強度の補強が図られている。また、第１の支持部２１を構成する取付孔２１ａを有する２つのボス２１ｂにもそれぞれ補強リブ３０が連設されて、強度の補強が図られている（図３参照）。
【００２９】
なお、第２の支持部２２は、車体の前後方向に対峙する前方側ブラケット２２ａと後方側ブラケット２２ｂとで構成されている。
【００３０】
更に、サイドメンバ１１は、図２に示すように、車体後方側が低位置となるように車体の前後方向に略クランク状に形成されると共に、低位置側に後端連結部１６及び破断誘起部２０が設けられている。この場合、サイドメンバ１１のクランク状の段差部１１ｃは、曲面状に形成され、また、平面視において、サイドメンバ１１の後端側が互いに近接する方向に傾斜して設けられると共に、後端部から互いに離反する方向に向かって膨隆する後端連結部１６が水平状に突設されている（図１参照）。この後端連結部１６の連結孔１６ａを貫通するボルト，ナット等の固定部材（図示せず）によってサイドフレーム２に連結されている。また、後端連結部１６の前方側近傍位置に第１の支持部２１の取付孔２１ａが設けられ、更に、後端連結部１６と第１の支持部２１との間には上記破断誘起部２０が形成されている。この場合、破断誘起部２０は、サイドメンバ１１のクランク部から後端連結部１６に渡って設けられる補強リブ３０の先端部に設けられる段部や切欠き等によって形成されている。
【００３１】
なお、上記センタクロスメンバ１２の左右両側には、エンジン４を固定するための取付孔１２ａが設けられており、これら取付孔１２ａを貫通する取付ボルト等の締結部材（図示せず）を介してエンジン４の後端部が固定されるようになっている。なお、エンジン４の前方側はサイドフレーム２に固定される。
【００３２】
また、サイドメンバ１１の先端側の対向する内面には、スタビライザ６を取り付けるブラケット１９が突設されている。
【００３３】
一方、上記補助サイドメンバ１５（本発明における中空部材）は、断面略中空矩形状のアルミニウム合金製の押出形材によって形成されている。すなわち、補助サイドメンバ１５は、断面形状において、間隔を持った２辺例えば上辺１５ｃ，下辺１５ｄとこの２辺１５ｃ，１５ｄを連結する一対の連結辺１５ｅ，１５ｅとからなる中空部材である。この補助サイドメンバ１５は、対向する上辺１５ｃと下辺１５ｄの２辺の面を利用して、ボルト５１，ナット５２により、補助サイドメンバ１５が連結される他の部材であるサスペンションメンバ本体１０の両サイドメンバ１１の先端部に固定される（図４参照）。
【００３４】
この補助サイドメンバ１５の連結側の中空部１５ｂ内に仮止めされた後述するカラー６０を介在させた状態で、サスペンションメンバ本体１０の両サイドメンバ１１の先端部に、それぞれアングル状の取付金具４０及び取付ボルト５１，ナット５２をもってサイドメンバ１１，補助サイドメンバ１５の上辺１５ｃ及び下辺１５ｄ，取付金具４０を締め付けて連結されている。なお、補助サイドメンバ１５の２辺１５ｃ，１５ｄには、それぞれ複数例えば２個の長孔状のボルト挿通孔１５ａが設けられている。このボルト挿通孔１５ａは、該ボルト挿通孔１５ａの中心を、補助サイドメンバ１５の長手方向及び長手方向と直交する幅方向にずらした位置に設けられている。
【００３５】
このように２個のボルト５１で固定することにより、補助サイドメンバ１５はサイドメンバ１１に対してボルト部を中心に回転（図４中の矢印Ｃ方向）することなく、また強固に固定される。
【００３６】
また、ボルト挿通孔１５ａの中心位置が補助サイドメンバ１５の長手方向及び長手方向と直交する幅方向にずらした位置に設けられことにより、対角状にボルト５１が配置されることになるの、で比較的狭い部分でも複数のボルト５１とナット５２が干渉することなく強固な連結が行える。
【００３７】
両補助サイドメンバ１５の先端部間にはファーストクロスメンバ１４が連結されている。また、補助サイドメンバ１５の先端部には、車体のサイドフレーム２への先端連結部１８が設けられている。
【００３８】
この場合、カラー６０は、アルミニウム合金製の押出形材を補助サイドメンバ１５の中空部１５ｂの２辺１５ｃ，１５ｄ間の寸法に合わせて切断され、一方の端面に補助サイドメンバ１５の円弧状の内面角部との干渉を避けるために面取り６６を設けた当接面６７を有するブロックにて形成されている。
【００３９】
なお、この面取り６６は必要に応じて設ければよく、補助サイドメンバ１５の内面角部の形状、カラー６０の寸法によっては不要になる。
【００４０】
また、カラー６０は、図４ないし図６に示すように、横断面形状において、２つの楕円形状部６３，６４を互いにずらして連結した形状とすると共に、楕円形状部６３，６４の連結部から外方に向かって略円弧状に突出する膨隆部６５を有し、両楕円形状部６３，６４にそれぞれ長孔状のボルト挿通孔６１が設けられる。また、膨隆部６５にはボルト挿通孔６１と平行に貫通孔６２が設けられている。また、楕円形状部６３，６４の外側に補助サイドメンバ１５の連結辺１５ｅに接触する回転阻止部６８が設けられている。
【００４１】
上記のように形成されるカラー６０は、補助サイドメンバ１５の連結側端部における２辺（上辺１５ｃ，下辺１５ｄ）に設けられた２個の長孔状のボルト連通孔１５ａにボルト挿通孔６１が合う方向で中空部１５ｂ内に挿入される。そして、図６に示すように、貫通孔６２が位置する補助サイドメンバ１５の２辺１５ｃ，１５ｄの一方の面を、例えばポンチ等の工具を用いてかしめ７０により貫通孔６２内に変形することによってかしめ部を形成しカラー６０がかしめられ仮止めされる。仮止めされたカラー６０は、中空部１５ｂ内で上記かしめ部を中心とする回転に対して回転阻止部６８が連結辺１５ｅに接触し回転が阻止されるので、ボルト挿通孔６１とボルト連通孔１５ａの位置がずれない。この際、回転阻止部６８と連結辺１５ｅの接触が一方の連結辺１５ｅと面接触によりかしめ部の前後の箇所Ｄ，Ｄ’（図４（ａ）参照）で接触するか、又は両連結辺１５ｅ，１５ｅの２点Ｅ，Ｅ’（図６参照）での接触となるので、カラー６０がかしめ部を中心に回転することがなくボルト挿通孔６１とボルト連通孔１５ａの位置ずれを確実に防止することができる。
【００４２】
なお、カラー６０がかしめ部を中心に多少回転してもボルト挿通孔６１とボルト連通孔１５ａの位置ずれがボルト５１とナット５２の締結に支障ない程度であれば支障ないので上記面接触ないし、２点の接触は常時接触せずともカラー６０が一定以上回転しない範囲で接触すればよい。
【００４３】
これにより、予め補助サイドメンバ１５にカラー６０を具備することができるので、連結作業時に補助サイドメンバ１５にカラー６０を挿入して位置合せする必要がなく、また、カラー６０の紛失の虞もない。また、カラーの付け忘れもかしめ部の有無で外部より判別できる。
【００４４】
この補助サイドメンバ１５をサスペンションメンバ本体１０に取り付けるには、まず、予めカラー６０を仮止めした補助サイドメンバ１５の端部を、断面略逆Ｕ字状のサイドメンバ１１の先端部内に挿入する。次に、取付金具４０の取付片４１を補助サイドメンバ１５の下面に当接し、下方から取付ボルト５１を取付片４１に設けられた取付孔４１ａ，補助サイドメンバ１５に設けられたボルト連通孔１５ａ，カラー６０に設けられたボルト挿通孔６０ａ及びサイドメンバ１１の表面部１１ａに設けられた透孔１１ｄ内を貫通した状態で、取付ボルト５１の突出部にナット５２を締結する。この際、カラー６０の当接面６７が補助サイドメンバ１５の対向する２辺１５ｃ，１５ｄの内面に当接しているので、締結力によって補助サイドメンバ１５は変形することがなく、サイドメンバ１１の表面部１１ａと取付片４１間に強固に挟持される。そして、取付金具４０の固定片４２に設けられた長孔４２ａを介して固定ボルト５３を上記スタビライザ６を取り付けるブラケット１９に貫通し、その突出部にナット５４を螺合して、補助サイドメンバ１５をサスペンションメンバ本体１０に連結する。
【００４５】
上記のように構成されるサスペンションメンバ１は、先端連結部１８，中間連結部１７及び後端連結部１６に図示しないボルト，ナットをもって車体のサイドフレーム２に固定され、サイドメンバ１１の第１の支持部２１及び第２の支持部２２にサスペンションアームのロアアーム３の後端側アーム片３ａ及び先端側アーム片３ｂが支持される。
【００４６】
上記サスペンションメンバ１によれば、補助サイドメンバ１５は、カラー６０を介してをサスペンションメンバ本体１０に連結されているので、衝突等によって前方から衝撃力を受けると、図７に示すように、補助サイドメンバ１５における連結部以外の先端側が座屈変形してサイドフレーム２と共に衝撃エネルギを吸収することができる。
【００４７】
なお、補助サイドメンバ１５の座屈変形が完了し、それ以上の衝撃エネルギが加わると、破断誘起部２０に応力集中が生じ、破断誘起部２０が破断し、剛性の高いサスペンションメンバ１を介して衝突エネルギが直接車内に伝わらず、サイドフレーム２等の車体にて衝撃が吸収されることになる。
【００４８】
なお、上記実施形態では、カラー６０が２つのボルト挿通孔６１を有する場合について説明したが、ボルト挿通孔６１が１つであってもよい。例えば、図８に示すように、ボルト挿通孔６１を有する断面略円形状の基部６９と、この基部６９の接線方向に沿う回転阻止部６８Ａと、ボルト挿通孔６１と略平行に設けられるかしめ受部を形成する貫通孔６２とを具備するカラー６０Ａを用いることができる。なお、カラー６０Ａの端面には、補助サイドメンバ１５の上下辺１５ｃ，１５ｄに当接可能な当接面６７が形成されている。このように形成されるカラー６０Ａは、上記カラー６０と同様に、補助サイドメンバ１５の中空部１５ｂ内に挿入されて、貫通孔６２が位置する補助サイドメンバ１５の壁面をかしめ変形して仮止めされ、取付ボルト５１及びナット５２を用いて補助サイドメンバ１５とサイドメンバ１１とを連結することができる。
【００４９】
また、上記実施形態では、中空部材である補助サイドメンバ１５をサスペンションメンバ１のサイドメンバ１１に取付金具４０を用いて連結する場合について説明したが、この発明に係る連結構造は必ずしもこの構造に限定されるものではない。
【００５０】
例えば、図９に示すように、上記補助サイドメンバ１５と同様にアルミニウム合金製の断面略矩形状の中空部材１５Ａの連結側端部の中空部１５ｂ内に予めカラー６０Ａを仮止めしておき、この中空部材１５Ａを固定する相手となる他の部材８０の取付面８１に当接し、中空部材１５Ａに設けられたボルト連通孔１５ａ、カラー６０Ａに設けられたボルト挿通孔６１及び他の部材８０に設けられた取付孔８２に取付ボルト５１を挿通し、取付ボルト５１の突出部にナット５２を締結して中空部材１５Ａと他の部材８０とを連結することができる。なお、ここでは、１つのボルト挿通孔６１を有するカラー６０Ａを用いた場合について説明したが、カラー６０Ａに代えて２つのボルト挿通孔６１を有するカラー６０を用いて中空部材１５Ａと他の部材８０を連結することも可能である。
【００５１】
なお、本実施形態にあってはカラー６０Ａには上記実施形態にあった面取り６６は施さず、中空部材１５Ａの連結辺１５ｅと接触しないようにカラー６０Ａの幅を連結辺１５ｅ間の間隔よりわずかに小さくしてある。
【００５２】
次に、上記補助サイドメンバ１５にカラー６０をかしめる方法について、図１１に示す概略分解斜視図を参照して説明する。なお、図１１において、符号９１ａ，９１ｂは位置決めピンであり、図示しない下型上に起立状に設置されている。また、符号９２はポンチであって、図示しない昇降可能な上型の下面に垂下状に固定され、下方に移動することによりかしめ加工を行うようになっている。
【００５３】
上記位置決めピン９１ａは、補助サイドメンバ１５の先端方向Ａに向けて先端が傾斜しており、位置決めピン９１ｂは、後端方向Ｂに向けて先端が傾斜している。また、位置決めピン９１ａはＡ，Ｂ方向に移動自在でＡ方向にばね等の弾性手段（図示せず）にて弾性力が付勢されている。また、位置決めピン９１ａ，９１ｂとポンチ９２との位置関係はカラー６０の長孔状ボルト挿通孔６１のＡ方向端部とボルト挿通孔６１のＢ方向端部並びに貫通孔６２と同じ位置関係にある。
【００５４】
かしめ加工に際しては、補助サイドメンバ１５の端部にカラー６０を差し込み、位置決めピン９１ａ，９１ｂ上に補助サイドメンバ１５を移動させると、位置決めピン９１ａ，９１ｂの上端（先端）に傾斜面が設けられているので、ボルト連通孔１５ａ，１５ａとボルト挿通孔６１，６１は一致した位置に揃って、補助サイドメンバ１５とカラー６０は下型上にセットされる。この状態で、上型を下降すると、ポンチ９２により補助サイドメンバ１５の上辺１５ｃは貫通孔６２に向けて正確にかしめられる。
【００５５】
なお、上記実施形態では、中空部材等として閉断面の矩形状の中空部材を示したが、図１０に示すように、断面略コ字形部材のような半中空部材１５Ｂの２辺１５ｃ，１５ｄをこれが連結される他の部材８０Ａに固定する場合にも利用できる。なお、図１０において、その他の部分は上記実施形態と同じであるので、同一部分には同一符号を付して説明は省略する。
【００５６】
また、上記実施形態では、かしめ受部を貫通孔６２により形成する場合について説明したが、かしめ受部を機械加工により形成した凹部としてもよい。
【００５７】
また、上記実施形態では、この発明に係る連結構造をサスペンションメンバに適用した場合について説明したが、建築・土木等の他の構造材にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】この発明に係る中空部材又は半中空部材の連結構造を適用したサスペンションメンバを示す平面図である。
【図２】上記サスペンションメンバの側面図である。
【図３】上記サスペンションメンバの底面図である。
【図４】この発明に係る中空部材又は半中空部材の連結構造を示す断面図（ａ）及び（ａ）のＩ−Ｉ線に沿う断面図（ｂ）である。
【図５】この発明における補助サイドメンバ、カラー、取付ボルト及びナットを示す分解斜視図である。
【図６】この発明におけるカラーの仮止め状態を示す斜視図（ａ）及び（ａ）のII−II線に沿う断面図（ｂ）である。
【図７】上記補助サイドメンバの衝撃を受けた状態を示す概略断面図である。
【図８】この発明におけるカラーの変形例を示す斜視図である。
【図９】この発明に係る中空部材又は半中空部材の連結構造の第２実施形態を示す斜視図（ａ）及び（ａ）のIII−III線に沿う断面図（ｂ）である。
【図１０】この発明における補助サイドメンバを半中空部材にて形成した場合の連結構造を示す断面図である。
【図１１】この発明における補助サイドメンバとカラーのかしめ加工を示す概略分解斜視図である。
【符号の説明】
【００５９】
１１ サイドメンバ（他の部材）
１１ｄ 透孔
１５ 補助サイドメンバ（中空部材）
１５Ａ 中空部材
１５Ｂ 半中空部材
１５ａ ボルト連通孔
１５ｂ 中空部
１５ｃ 上辺
１５ｄ 下辺
１５ｅ 連結辺
４０ 取付金具
４１ａ 取付孔
６０，６０Ａ カラー
６１ ボルト挿通孔
６２ 貫通孔
６７ 当接面
６８，６８Ａ 回転阻止部
７０ かしめ
８０，８０Ａ 他の部材
８２ 取付孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
間隔を持った２辺を有する中空部材又は半中空部材をこれら２辺を貫通するボルトで他の部材に連結する構造であって、
上記２辺間に当接可能な当接面を両端に有し、かつ、上記ボルトが挿通する挿通孔を有するカラーを、上記２辺間に配置すると共に、上記当接面のうち少なくとも一方にはかしめ受部が形成され、上記２辺のうちの少なくとも一方より上記かしめ受部に向けてかしめ部を形成することにより、上記カラーは２辺間にかしめられていることを特徴とする中空部材又は半中空部材の連結構造。
【請求項２】
請求項１記載の中空部材又は半中空部材の連結構造において、
上記カラーに、該カラーの回転を阻止すべく上記２辺を連結する連結辺に接触する回転阻止部を設けた、ことを特徴とする中空部材又は半中空部材の連結構造。
【請求項３】
請求項２記載の中空部材又は半中空部材の連結構造において、
上記連結辺と回転阻止部の接触が面接触又は２点の接触である、ことを特徴とする中空部材又は半中空部材の連結構造。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の中空部材又は半中空部材の連結構造において、
上記カラーはアルミニウム合金製押出形材により形成され、かしめ受部はボルト挿通孔と共に押出成形された貫通孔により形成されてなる、ことを特徴とする中空部材又は半中空部材の連結構造。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の中空部材又は半中空部材の連結構造において、
上記カラーには複数のボルト挿通孔が形成されてなる、ことを特徴とする中空部材又は半中空部材の連結構造。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の中空部材又は半中空部材の連結構造において、
上記カラーには複数の長孔状のボルト挿通孔が形成されてなる、ことを特徴とする中空部材又は半中空部材の連結構造。
【請求項７】
請求項６記載の中空部材又は半中空部材の連結構造において、
上記複数の長孔状のボルト挿通孔は、該ボルト挿通孔の中心を中空部材又は半中空部材の長手方向及び該長手方向と直交する幅方向にずらして設けられる、ことを特徴とする中空部材又は半中空部材の連結構造。
【請求項１】
間隔を持った２辺を有する中空部材又は半中空部材をこれら２辺を貫通するボルトで他の部材に連結する構造であって、
上記２辺間に当接可能な当接面を両端に有し、かつ、上記ボルトが挿通する挿通孔を有するカラーを、上記２辺間に配置すると共に、上記当接面のうち少なくとも一方にはかしめ受部が形成され、上記２辺のうちの少なくとも一方より上記かしめ受部に向けてかしめ部を形成することにより、上記カラーは２辺間にかしめられていることを特徴とする中空部材又は半中空部材の連結構造。
【請求項２】
請求項１記載の中空部材又は半中空部材の連結構造において、
上記カラーに、該カラーの回転を阻止すべく上記２辺を連結する連結辺に接触する回転阻止部を設けた、ことを特徴とする中空部材又は半中空部材の連結構造。
【請求項３】
請求項２記載の中空部材又は半中空部材の連結構造において、
上記連結辺と回転阻止部の接触が面接触又は２点の接触である、ことを特徴とする中空部材又は半中空部材の連結構造。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の中空部材又は半中空部材の連結構造において、
上記カラーはアルミニウム合金製押出形材により形成され、かしめ受部はボルト挿通孔と共に押出成形された貫通孔により形成されてなる、ことを特徴とする中空部材又は半中空部材の連結構造。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の中空部材又は半中空部材の連結構造において、
上記カラーには複数のボルト挿通孔が形成されてなる、ことを特徴とする中空部材又は半中空部材の連結構造。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の中空部材又は半中空部材の連結構造において、
上記カラーには複数の長孔状のボルト挿通孔が形成されてなる、ことを特徴とする中空部材又は半中空部材の連結構造。
【請求項７】
請求項６記載の中空部材又は半中空部材の連結構造において、
上記複数の長孔状のボルト挿通孔は、該ボルト挿通孔の中心を中空部材又は半中空部材の長手方向及び該長手方向と直交する幅方向にずらして設けられる、ことを特徴とする中空部材又は半中空部材の連結構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００７−２８５７（Ｐ２００７−２８５７Ａ）
【公開日】平成１９年１月１１日（２００７．１．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１８０１２１（Ｐ２００５−１８０１２１）
【出願日】平成１７年６月２１日（２００５．６．２１）
【出願人】（０００００４７４３）日本軽金属株式会社 (627)
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１月１１日（２００７．１．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月２１日（２００５．６．２１）
【出願人】（０００００４７４３）日本軽金属株式会社 (627)
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
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