結合構造体
【課題】溶接を行うことなく、延在方向が互いに異なる２つの部材同士を結合することができる結合構造体を提供する。
【解決手段】第１フレーム１１は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなり、対向する一対の側壁部１１ａ，１１ｂを有して筒状に成形されて一方向に延在する。側壁部１１ａ，１１ｂには、嵌合孔１６、取付孔１７がそれぞれ形成されている。第２フレーム１３は、第１フレーム１１の延在方向に対して交差する他方向に延在する。ジョイント１４は、側壁部１１ａの外壁面に当接する本体壁部２１と、該本体壁部２１に突設され嵌合孔１６に嵌挿されて取付孔１７の周縁部で側壁部１１ｂの内壁面に当接する突設部２２と、第２フレーム１３の先端部１３ａに対し挿入・被挿入の係合関係で該先端部１３ａと連結する嵌合部２３とを有する。第１ボルト３１は側壁部１１ｂ及び突設部２２を締結し、第２ボルト３２は先端部１３ａ及び嵌合部２３を締結する。
【解決手段】第１フレーム１１は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなり、対向する一対の側壁部１１ａ，１１ｂを有して筒状に成形されて一方向に延在する。側壁部１１ａ，１１ｂには、嵌合孔１６、取付孔１７がそれぞれ形成されている。第２フレーム１３は、第１フレーム１１の延在方向に対して交差する他方向に延在する。ジョイント１４は、側壁部１１ａの外壁面に当接する本体壁部２１と、該本体壁部２１に突設され嵌合孔１６に嵌挿されて取付孔１７の周縁部で側壁部１１ｂの内壁面に当接する突設部２２と、第２フレーム１３の先端部１３ａに対し挿入・被挿入の係合関係で該先端部１３ａと連結する嵌合部２３とを有する。第１ボルト３１は側壁部１１ｂ及び突設部２２を締結し、第２ボルト３２は先端部１３ａ及び嵌合部２３を締結する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、延在方向が互いに異なる２つの部材同士を結合する結合構造体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、こうした結合構造体としては、例えば図８に示されるものが知られている。すなわち、この結合構造体は、一方向に延在するアルミニウム又はアルミニウム合金からなる略四角筒状の第１部材９１と、該第１部材９１の延在方向に略直交する他方向に延在するアルミニウム又はアルミニウム合金からなる略四角柱状の第２部材９２と、これら第１及び第２部材９１，９２のなす略Ｔ字の当接部に重ねられるアルミニウム又はアルミニウム合金からなる対のブラケット９３とを備える。そして、第１及び第２部材９１，９２は、各ブラケット９３にそれぞれアーク溶接にて結合されることで、該ブラケット９３を介して結合されている。
【０００３】
この場合、溶接部の強度不足により、結合構造体の耐久性が悪化する可能性がある。また、溶接時の熱歪みによる結合構造体の品質悪化や、溶接部の熱なまりによる耐力低下を生じる可能性がある。加えて、アルミニウム又はアルミニウム合金同士の溶接が必要になる分、コスト増大することになる。
【０００４】
さらに、溶接時における第１及び第２部材９１，９２の当接部の位置決めについて考慮されておらず、該当接部が位置ずれして結合精度が低下する可能性がある。
そこで、２つの部材同士の結合に際し、例えば特許文献１では、溶接に代えてボルト等による締結を採用している。すなわち、この結合構造体は、一対の壁部（４２Ａ，４２Ｂ）を有する中空部材（４２）と、該中空部材の一方の壁部（４２Ｂ）が当接される第１の被締結面（３４Ａ）及び該第１の被締結面より中空部材側に突出された凸座（３２）を有する被締結部材（３０）とを備える。壁部（４２Ｂ）には凸座が嵌合する切り欠き（４８）が設けられ、中空部材が被締結部材に締結される際、壁部（４２Ｂ）が第１の被締結面に当接すると同時に、凸座は切り欠きに嵌合し、凸座の第２の被締結面（３２Ａ）が壁部（４２Ａ）に内側から当接する。中空部材及び被締結部材は、壁部（４２Ｂ）及び第１の被締結面の当接部においてボルト（２０Ａ）により締結されるとともに、壁部（４２Ａ）及び第２の被締結面の当接部においてボルト（２０Ｂ）により締結されることで結合される。
【０００５】
また、特許文献１では、中空部材及び被締結部材の間に固定手段（５０）を介在させることが併せて提案されている。この場合、中空部材及び被締結部材は、各々が固定手段に締結されることで、該固定手段を介して結合される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２８０００４号公報（第７−８図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献１は、中空部材に対しブロック状の被締結部材を結合する結合構造体であって、中空部材の延在方向とは異なる方向に延在する部材との結合については何ら言及されていない。
【０００８】
本発明の目的は、溶接を行うことなく、延在方向が互いに異なる２つの部材同士を結合することができる結合構造体を提供することにある。
また、本発明の目的は、溶接時の位置ずれを抑制しつつ、延在方向が互いに異なる２つの部材同士を結合することができる結合構造体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなり、対向する一対の壁部を有して筒状に成形されて一方向に延在する第１部材と、前記一対の壁部のいずれか一方に形成された嵌合孔と、前記嵌合孔と同心で前記一対の壁部のいずれか他方に形成された取付孔と、前記第１部材の延在方向に対して交差する他方向に延在する第２部材と、前記嵌合孔の形成された前記壁部の外壁面に当接する本体壁部と、該本体壁部に突設され前記嵌合孔に嵌挿されて前記取付孔の周縁部で該取付孔の形成された前記壁部の内壁面に当接する突設部と、前記第２部材の前記第１部材に臨む先端部に対し挿入・被挿入の係合関係で該先端部と連結する取付部とを有する中継部材と、前記取付孔に挿入されて該取付孔の形成された前記壁部及び前記突設部を締結する第１締結具と、前記先端部及び前記取付部を締結する第２締結具とを備えたことを要旨とする。
【００１０】
同構成によれば、前記第１部材及び前記中継部材は、前記第１締結具が前記取付孔に挿入されて該取付孔の形成された前記壁部及び前記突設部を締結することで結合する。また、前記第２部材及び前記中継部材は、前記第２締結具が前記先端部及び前記取付部を締結することで結合する。以上により、延在方向が互いに異なる前記第１及び第２部材を、溶接を行うことなく、前記中継部材を介して結合することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の結合構造体において、前記中継部材は、前記第２部材の延在方向に沿って前記先端部の外壁面に当接する当接壁部を有することを要旨とする。
【００１２】
同構成によれば、前記第２部材は、前記先端部の外壁面において前記当接壁部に当接することで、前記先端部側を支点に揺動しようとする力のモーメントが作用した際に、前記当接壁部によって支えられる。従って、前記先端部側を支点とする前記第２部材の倒れを抑制することができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の結合構造体において、前記突設部は、前記第２部材の延在方向に突出しており、前記取付部は、前記第２部材の延在方向で該第２部材が前記本体壁部に当接する状態で前記先端部が嵌挿される嵌合部であって、前記第２締結具は、前記第２部材の延在方向に対し交差する方向で前記先端部及び前記嵌合部を締結することを要旨とする。
【００１４】
同構成によれば、前記嵌合部には、前記第２部材の延在方向で該第２部材が前記本体壁部に当接する状態で前記先端部が嵌挿される。従って、前記第１部材に対して加わる、前記突設部の突出方向（第２部材の延在方向）に沿って前記第２部材に向かう荷重を、前記突設部で支えつつ、前記本体壁部及び前記先端部間でより確実に前記第２部材に伝えることができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の結合構造体において、前記中継部材は、前記本体壁部から前記第２部材の延在方向に突出して前記第１部材を挟み込む一対の挟持片を備えたことを要旨とする。
【００１６】
同構成によれば、前記第１部材は、前記中継部材の前記一対の挟持片に挟み込まれることで、前記中継部材に対する位置ずれやがたつきを抑制することができる。
請求項５に記載の発明は、請求項１又は２に記載の結合構造体において、前記一対の壁部は、前記第１部材及び前記第２部材の両延在方向のなす平面に対し交差する方向で対向しており、前記第２部材は、その延在方向で前記第１部材に当接され、前記一対の壁部の対向方向で対向する一対の取付壁部を有して筒状に成形されており、前記嵌合孔の形成された前記壁部側の前記取付壁部に形成された第２の嵌合孔と、前記第２の嵌合孔と同心で前記取付孔の形成された前記壁部側の前記取付壁部に形成された第２の取付孔とを備え、前記本体壁部は、前記第２の嵌合孔の形成された前記取付壁部の外壁面に当接しており、前記取付部は、前記本体壁部に突設され前記第２の嵌合孔に嵌挿されて前記第２の取付孔の周縁部で該第２の取付孔の形成された前記取付壁部の内壁面に当接する第２の突設部であって、前記第２締結具は、前記第２の取付孔に挿入されて該第２の取付孔の形成された前記取付壁部及び前記第２の突設部を締結することを要旨とする。
【００１７】
同構成によれば、筒状に成形された前記第２部材に対し、前記第２の突設部の突出方向に沿って荷重が加わったとする。このとき、前記第２部材に加わった前記荷重は、前記第２の突設部で支えられるため、前記第２部材の変形を抑制することができる。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の結合構造体において、前記取付孔の形成された前記壁部及び前記第２の取付孔の形成された前記取付壁部に重ねられ、前記第１締結具により前記壁部及び前記突設部とともに締結されるとともに、前記第２締結具により前記取付壁部及び前記第２の突設部とともに締結される保持部材を備えたことを要旨とする。
【００１９】
同構成によれば、前記嵌合孔の形成された前記壁部の外壁面及び前記第２の嵌合孔の形成された前記取付壁部の外壁面には、前記第１部材及び前記第２部材が当接する境界位置に跨って前記本体壁部が当接する。一方、前記取付孔の形成された前記壁部の外壁面及び前記第２の取付孔の形成された前記取付壁部の外壁面には、前記第１部材及び前記第２部材が当接する境界位置に跨って前記保持部材が当接する。従って、前記第１部材及び前記第２部材は、前記本体壁部及び前記保持部材により、前記第１部材及び前記第２部材の境界位置に跨って前記両壁部等の対向方向に挟み込まれる。これにより、前記第１部材及び前記第２部材を、前記境界位置においてより堅固に保持することができる。
【００２０】
請求項７に記載の発明は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなり、一方向に延在する筒状の第１部材と、アルミニウム又はアルミニウム合金からなり、前記第１部材の延在方向に対して交差する他方向に延在する筒状の第２部材と、前記第２部材の前記第１部材に臨む先端部に対向して前記第１部材に切欠された嵌合凹部と、前記嵌合凹部及び前記先端部の内壁面にそれぞれ嵌合する外側嵌合部及び内側嵌合部を有するとともに、前記第１部材及び前記第２部材間でこれら第１部材及び第２部材の両延在方向のなす平面に沿って前記第１部材及び前記第２部材と面一となる外壁面を有し、該外壁面と前記第１部材及び前記第２部材との間がそれぞれ溶着する中継部材とを備えたことを要旨とする。
【００２１】
同構成によれば、前記中継部材は、前記外側嵌合部が前記嵌合凹部に嵌合するとともに、前記外壁面と前記第１部材との間が溶着することで、前記第１部材と結合する。また、前記中継部材は、前記内側嵌合部が前記先端部の内壁面に嵌合するとともに、前記外壁面と前記第２部材との間が溶着することで、前記第２部材と結合する。以上により、延在方向が互いに異なる前記第１及び第２部材を、前記中継部材を介して結合することができる。この場合、前記外壁面と前記第１部材及び前記第２部材との間をそれぞれ溶着する溶接時、前記中継部材は、前記外側嵌合部が前記嵌合凹部に嵌合するとともに、前記内側嵌合部が前記先端部の内壁面に嵌合することで、前記第１及び第２部材に対し仮組みされる。これにより、前記中継部材に対する前記第１及び第２部材の溶接時の位置ずれを抑制しつつ、前記第１及び第２部材を結合することができる。
【００２２】
請求項８に記載の発明は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなり、一方向に延在する筒状の第１部材と、アルミニウム又はアルミニウム合金からなり、前記第１部材の延在方向に対して交差する他方向に延在する第２部材と、前記第２部材の前記第１部材に臨む先端部に対向して前記第１部材に切欠された嵌合凹部と、前記先端部に突設され、前記嵌合凹部に嵌合するとともに、前記第１部材及び前記第２部材の両延在方向のなす平面に沿って前記第１部材と面一となる外壁面を形成し、該外壁面と前記第１部材との間が溶着する嵌合片とを備えたことを要旨とする。
【００２３】
同構成によれば、前記第２部材は、前記嵌合片が前記嵌合凹部に嵌合するとともに、前記外壁面と前記第１部材との間が溶着することで、延在方向が異なる前記第１部材と結合することができる。この場合、前記外壁面と前記第１部材との間を溶着する溶接時、前記第２部材は、前記嵌合片が前記嵌合凹部に嵌合することで、前記第１部材に対し仮組みされる。これにより、前記第１部材に対する前記第２部材の溶接時の位置ずれを抑制しつつ、前記第１及び第２部材を結合することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明では、溶接を行うことなく、延在方向が互いに異なる２つの部材同士を結合することができる結合構造体を提供することができる。
本発明では、溶接時の位置ずれを抑制しつつ、延在方向が互いに異なる２つの部材同士を結合することができる結合構造体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す分解斜視図。
【図２】同実施形態を示す縦断面図。
【図３】バッテリフレームを示す斜視図。
【図４】本発明の第２の実施形態を示す分解斜視図。
【図５】同実施形態を示す縦断面図。
【図６】（ａ）（ｂ）は、本発明の第３の実施形態を示す斜視図及び縦断面図。
【図７】（ａ）（ｂ）は、本発明の第４の実施形態を示す斜視図及び縦断面図。
【図８】従来形態を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施形態について図面に従って説明する。
図３は、電気自動車やハイブリッド車などが備える高電圧バッテリを搭載するためのバッテリフレーム１０を概略的に示す斜視図である。同図に示されるように、このバッテリフレーム１０は、互いに平行になるように延在する一対の第１部材としての第１フレーム１１と、これら第１フレーム１１間に橋渡しされて各々の先端に接合される一対のフレーム１２とを備えて略四角枠形状を呈している。なお、各第１フレーム１１は、一方向（図３において右に向かうに従い上側に向かう方向）に延在する。
【００２７】
また、両第１フレーム１１間は、該第１フレーム１１の延在方向に間隔をおいて、複数（２つ）の第２部材としての第２フレーム１３により連絡されている。各第２フレーム１３は、第１フレーム１１の延在方向に対して交差する他方向（両第１フレーム１１に略直交する方向）に延在する。そして、第２フレーム１３は、第１フレーム１１に臨む各先端部１３ａにおいて、中継部材としてのジョイント１４を介して第１フレーム１１と結合する。
【００２８】
次に、ジョイント１４を介した第１及び第２フレーム１１，１３の結合構造体について説明する。
図１及び図２に示されるように、第１フレーム１１は、アルミニウム又はアルミニウム合金の押出材からなる。第１フレーム１１は、第２フレーム１３の延在方向に間隔をおいて対向する一対の壁部としての側壁部１１ａ，１１ｂと、両側壁部１１ａ，１１ｂの一側（図２の上側）の先端間及び他側（図２の下側）の先端間をそれぞれ接続する蓋壁部１１ｃ及び底壁部１１ｄとを有して略四角筒状に成形されている。そして、第２フレーム１３に近い側に配置される一方の側壁部１１ａには、複数（２つ）の円形の嵌合孔１６が形成されている。これら嵌合孔１６は、第２フレーム１３の延在方向に沿う該第２フレーム４２の延長上の位置に対しその両側に配置されるように第１フレーム１１（側壁部１１ａ）の延在方向に並設されている。また、第２フレーム１３から離隔する側に配置される他方の側壁部１１ｂには、嵌合孔１６と同心で複数（２つ）の円形の取付孔１７が形成されている。
【００２９】
第２フレーム１３は、アルミニウム又はアルミニウム合金にて略四角柱状に成形されており、前記先端部１３ａには、その一側面（図２において上側の面）及び他側面（図２において下側の面）面から図２における上下方向（第２フレーム１３の延在方向に対し交差する方向）にそれぞれ穿設された互いに同心の一対の雌ねじ部１３ｂが形成されている。
【００３０】
ジョイント１４は、アルミニウム又はアルミニウム合金の鋳造材からなる。ジョイント１４は、第１フレーム１１の長手方向に沿って延在する略平板状の本体壁部２１を有する。また、ジョイント１４は、嵌合孔１６及び取付孔１７の中心線に沿って本体壁部２１の長手方向両側に突設された複数（２つ）の略円柱状の突設部２２と、第２フレーム１３の先端部１３ａに向かって本体壁部２１の長手方向中央部に突設された略四角筒状の取付部及び当接壁部としての嵌合部２３とを有する。
【００３１】
各突設部２２は、第２フレーム１３の延在方向に突出しており、嵌合孔１６に嵌挿されて取付孔１７の周縁部で側壁部１１ｂの内壁面に当接する。このとき、本体壁部２１が側壁部１１ａの外壁面に当接するように突設部２２の突出長が設定されている。なお、突設部２２には、その先端面から取付孔１７と同心で穿設された雌ねじ部２２ａが形成されている。第１フレーム１１及びジョイント１４は、各取付孔１７に挿通された第１締結具としての第１ボルト３１の雄ねじ部３１ａと雌ねじ部２２ａとの螺合による側壁部１１ｂ及び突設部２２の締結によって結合する。
【００３２】
嵌合部２３は、第２フレーム１３の横断面形状に略合致する略四角形の嵌合穴２４を形成する。この嵌合穴２４には、第２フレーム１３の延在方向で該第２フレーム１３が本体壁部２１に当接する状態で、先端部１３ａが嵌挿される。つまり、嵌合部２３は、先端部１３ａに対し挿入・被挿入の係合関係で該先端部１３ａと連結する。嵌合部２３（嵌合穴２４）が第２フレーム１３の延在方向に沿って先端部１３ａの四周の外壁面に当接することはいうまでもない。また、嵌合部２３の図２における上下方向に対向する一対の嵌合壁部２３ａ，２３ｂには、円形のボルト挿通孔２５がそれぞれ形成されている。各ボルト挿通孔２５は、嵌合穴２４に先端部１３ａが嵌挿された状態で、雌ねじ部１３ｂと同心に配置される。第２フレーム１３及びジョイント１４は、各ボルト挿通孔２５に挿通された第２締結具としての第２ボルト３２の雄ねじ部３２ａと雌ねじ部１３ｂとの螺合による先端部１３ａ及び嵌合壁部２３ａ，２３ｂ（嵌合部２３）の締結によって結合する。
【００３３】
以上により、第１フレーム１１及び第２フレーム１３は、ジョイント１４を介して結合される。
以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
【００３４】
（１）本実施形態では、第１フレーム１１及びジョイント１４は、第１ボルト３１が取付孔１７に挿入されて側壁部１１ｂ及び突設部２２を締結することで結合する。また、第２フレーム１３及びジョイント１４は、第２ボルト３２が先端部１３ａ及び嵌合部２３を締結することで結合する。以上により、延在方向が互いに異なる第１及び第２フレーム１１，１３を、溶接を行うことなく、ジョイント１４を介して結合することができる。
【００３５】
また、第１及び第２フレーム１１，１３をジョイント１４を介して結合するため、例えば第１フレーム１１又は第２フレーム１３の形状が変更されたとしても、ジョイント１４において当該変更を吸収して第１及び第２フレーム１１，１３を結合することができ、設計の自由度を増大することができる。
【００３６】
（２）本実施形態では、嵌合部２３には、第２フレーム１３の延在方向で該第２フレーム１３が本体壁部２１に当接する状態で、先端部１３ａが嵌挿される。従って、第１フレーム１１に対して加わる、突設部２２の突出方向（第２フレーム１３の延在方向）に沿って第２フレーム１３に向かう荷重を、突設部２２で支えつつ、本体壁部２１及び先端部１３ａ間でより確実に第２フレーム１３に伝えることができる。
【００３７】
（３）本実施形態では、第１及び第２フレーム１１，１３を結合するための溶接が不要であるため、溶接部の強度不足による結合構造体の耐久性悪化を回避することができる。また、溶接時の熱歪みによる結合構造体の品質悪化や、溶接部の熱なまりによる耐力低下を回避することができる。加えて、アルミニウム又はアルミニウム合金同士の溶接が不要である分、コストを削減することができる。
【００３８】
（４）本実施形態では、第１フレーム１１をアルミニウム又はアルミニウム合金にて筒状に成形したことで、該第１フレーム１１を軽量化することができる。また、第１フレーム１１に対し、突設部２２の突出方向に沿って加わった荷重は、該突設部２２で支えられるため、第１フレーム１１の変形を抑制することができる。
【００３９】
（５）本実施形態では、第２フレーム１３は、先端部１３ａの外壁面において嵌合部２３に当接することで、先端部１３ａ側を支点に任意の方向に揺動しようとする力のモーメントが作用した際に、嵌合部２３によって支えられる。従って、先端部１３ａ側を支点とする第２フレーム１３の倒れを抑制することができる。
【００４０】
なお、既述のように、特許文献１は、中空部材に対しブロック状の被締結部材を結合するものである。仮に被締結部材に延在方向が存在するとしても、前記した被締結部材の倒れを抑制するための方策が何ら示唆されていないことを考えれば、被締結部材の延在方向は締結用の対のボルトの並設方向、即ち中空部材の延在方向に一致していると推定される。従って、特許文献１によって、本実施形態のように、延在方向が互いに異なる２つの部材（第１及び第２フレーム１１，１３）同士を結合する構成に想到することはない。
【００４１】
（第２の実施形態）
以下、本発明を具体化した第２の実施形態について図面に従って説明する。
図４及び図５に示されるように、第１部材としての第１フレーム４１は、アルミニウム又はアルミニウム合金の押出材からなる。第１フレーム４１は、第２部材としての第２フレーム４２の延在方向に間隔をおいて対向する一対の側壁部４１ａ，４１ｂと、両側壁部４１ａ，１１ｂの一側（図５の上側）の先端間及び他側（図５の下側）の先端間をそれぞれ接続する一対の壁部としての蓋壁部４１ｃ及び底壁部４１ｄとを有して略四角筒状に成形されている。蓋壁部４１ｃ及び底壁部４１ｄは、図５において上下方向（第１及び第２フレーム４１，４２の両延在方向のなす平面に対し略直交する方向）に対向する。そして、図５の上側に配置される蓋壁部４１ｃには、複数（２つ）の円形の嵌合孔としての第１の嵌合孔４３が形成されている。これら第１の嵌合孔４３は、第２フレーム４２の延在方向に沿う該第２フレーム４２の延長上の位置に対しその両側に配置されるように第１フレーム４１（蓋壁部４１ｃ）の延在方向に並設されている。また、図５の下側に配置される底壁部４１ｄには、第１の嵌合孔４３と同心で複数（２つ）の円形の取付孔としての第１の取付孔４４が形成されている。
【００４２】
第２フレーム４２は、アルミニウム又はアルミニウム合金の押出材からなる。第２フレーム４２は、蓋壁部４１ｃ及び底壁部４１ｄとそれぞれ面一になるようにそれらの対向方向に対向する一対の取付壁部４２ａ，４２ｂと、両取付壁部４２ａ，４２ｂの一側（図４の右側）の先端間及び他側（図４の左側）の先端間をそれぞれ接続する一対の側壁部４２ｃ，４２ｄとを有して略四角筒状に成形されている。そして、第２フレーム４２の第１フレーム４１に臨む先端部４６において、蓋壁部４１ｃ側（図５の上側）に配置される一方の取付壁部４２ａには、円形の第２の嵌合孔４７が形成されている。また、底壁部４１ｄ側（図５の下側）に配置される他方の取付壁部４２ｂには、第２の嵌合孔４７と同心で円形の第２の取付孔４８が形成されている。なお、第２フレーム４２は、その延在方向で第１フレーム４１（側壁部４１ａ）に当接されている。
【００４３】
中継部材としてのジョイント５０は、アルミニウム又はアルミニウム合金の鋳造材からなる。ジョイント５０は、第１及び第２フレーム４１，４２の両延在方向のなす平面に沿って広がる略平板状の本体壁部５１を有する。また、ジョイント５０は、第１の嵌合孔４３及び第１の取付孔４４の中心線に沿って本体壁部５１に突設された複数（２つ）の略円柱状の突設部としての第１の突設部５２と、第２の嵌合孔４７及び第２の取付孔４８の中心線に沿って本体壁部５１に突設された略円柱状の取付部としての第２の突設部５３とを有する。
【００４４】
各第１の突設部５２は、第１及び第２フレーム４１，４２の両延在方向のなす平面に対し略直交する方向に突出しており、第１の嵌合孔４３に嵌挿されて第１の取付孔４４の周縁部で底壁部４１ｄの内壁面に当接する。このとき、本体壁部５１が蓋壁部４１ｃの外壁面に当接するように第１の突設部５２の突出長が設定されている。同様に、第２の突設部５３は、第１及び第２フレーム４１，４２の両延在方向のなす平面に対し略直交する方向に突出しており、第２の嵌合孔４７に嵌挿されて第２の取付孔４８の周縁部で取付壁部４２ｂの内壁面に当接する。つまり、第２の突設部５３は、先端部４６（第２の嵌合孔４７）に対し挿入・被挿入の係合関係で該先端部４６と連結する。このとき、本体壁部５１が取付壁部４２ａの外壁面に当接するように第２の突設部５３の突出長が設定されている。従って、本体壁部５１は、第１及び第２フレーム４１，４２が当接する境界位置に跨って、蓋壁部４１ｃの外壁面及び取付壁部４２ａの外壁面に当接する。本体壁部５１は、取付壁部４２ａの外壁面との当接範囲で当接壁部５１ａを構成する。なお、第１の突設部５２には、その先端面から第１の取付孔４４と同心で穿設された雌ねじ部５２ａが形成されている。また、第２の突設部５３には、その先端面から第２の取付孔４８と同心で穿設された雌ねじ部５３ａが形成されている。
【００４５】
底壁部４１ｄ及び取付壁部４２ｂには、第１及び第２フレーム４１，４２の両延在方向のなす平面に沿って広がる、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる略平板状の保持部材５６が重ねられる。この保持部材５６は、第１及び第２フレーム４１，４２が当接する境界位置に跨って、底壁部４１ｄの外壁面及び取付壁部４２ｂの外壁面に当接する。保持部材５６は、取付壁部４２ｂの外壁面との当接範囲で当接壁部５６ａを構成する。
【００４６】
そして、保持部材５６には、各第１の取付孔４４（及び雌ねじ部５２ａ）と同心に配置される円形の第１のボルト挿通孔５７が形成されている。第１フレーム４１及びジョイント５０は、各第１のボルト挿通孔５７及び第１の取付孔４４に挿通された第１締結具としての第１ボルト６１の雄ねじ部６１ａと雌ねじ部５２ａとの螺合による、保持部材５６を含めた底壁部４１ｄ及び第１の突設部５２の締結によって結合する。
【００４７】
また、保持部材５６には、第２の取付孔４８（及び雌ねじ部５３ａ）と同心に配置される円形の第２のボルト挿通孔５８が形成されている。第２フレーム４２及びジョイント５０は、第２のボルト挿通孔５８及び第２の取付孔４８に挿通された第２締結具としての第２ボルト６２の雄ねじ部６２ａと雌ねじ部５３ａとの螺合による、保持部材５６を含めた取付壁部４２ｂ及び第２の突設部５３の締結によって結合する。
【００４８】
以上により、第１フレーム４１及び第２フレーム４２は、ジョイント５０（及び保持部材５６）を介して結合される。
以上詳述したように、本実施形態によれば、前記第１の実施形態における（１）（３）（４）の効果に加えて以下に示す効果が得られるようになる。
【００４９】
（１）本実施形態では、筒状に成形された第２フレーム４２に対し、第２の突設部５３の突出方向に沿って加わった荷重は、第２の突設部５３で支えられるため、第２フレーム４２の変形を抑制することができる。
【００５０】
（２）本実施形態では、蓋壁部４１ｃの外壁面及び取付壁部４２ａの外壁面には、第１フレーム４１及び第２フレーム４２が当接する境界位置に跨って本体壁部５１が当接する。一方、底壁部４１ｄの外壁面及び取付壁部４２ｂの外壁面には、第１フレーム４１及び第２フレーム４２が当接する境界位置に跨って保持部材５６が当接する。従って、第１フレーム４１及び第２フレーム４２は、本体壁部５１及び保持部材５６により、前記境界位置に跨って蓋壁部４１ｃ及び底壁部４１ｄ等の対向方向に挟み込まれる。これにより、第１フレーム４１及び第２フレーム４２を、前記境界位置においてより堅固に保持することができる。
【００５１】
（３）本実施形態では、第２フレーム４２は、先端部４６（取付壁部４２ａ）の外壁面において当接壁部５１ａに当接することで、先端部４６側を支点に本体壁部５１の板厚方向に揺動しようとする力のモーメントが作用した際に、当接壁部５１ａによって支えられる。同様に、第２フレーム４２は、先端部４６（取付壁部４２ｂ）の外壁面において当接壁部５６ａに当接することで、先端部４６側を支点に保持部材５６の板厚方向に揺動しようとする力のモーメントが作用した際に、当接壁部５６ａによって支えられる。従って、先端部４６側を支点とする第２フレーム４２の倒れを抑制することができる。
【００５２】
（第３の実施形態）
以下、本発明を具体化した第３の実施形態について図面に従って説明する。
図６（ａ）（ｂ）に示されるように、第１部材としての第１フレーム７１は、アルミニウム又はアルミニウム合金の押出材からなる。第１フレーム７１は、第２部材としての第２フレーム７２の延在方向に間隔をおいて対向する一対の側壁部７１ａ，７１ｂと、両側壁部７１ａ，７１ｂの一側（図６（ａ）の上側）の先端間及び他側（図６（ａ）の下側）の先端間をそれぞれ接続する蓋壁部７１ｃ及び底壁部７１ｄとを有して略四角筒状に成形されている。そして、側壁部７１ａ及び蓋壁部７１ｃの繋がる角部、並びに側壁部７１ａ及び底壁部７１ｄの繋がる角部には、第２フレーム７２の第１フレーム７１に臨む先端部７３に対向して断面略四角形の嵌合凹部７４がそれぞれ切欠されている。各嵌合凹部７４は、第１フレーム７１の長手方向全長に亘って延在する。
【００５３】
第２フレーム７２は、アルミニウム又はアルミニウム合金の押出材からなる。第２フレーム７２は、第１フレーム７１の蓋壁部７１ｃ及び底壁部７１ｄの対向方向に対向する蓋壁部７２ａ及び底壁部７２ｂと、蓋壁部７２ａ及び底壁部７２ｂの一側（図６（ａ）の左側）の先端間及び他側（図６（ａ）の右側）の先端間をそれぞれ接続する一対の側壁部７２ｃ，７２ｄとを有して略四角筒状に成形されている。なお、蓋壁部７２ａ及び底壁部７２ｂは、蓋壁部７１ｃ及び底壁部７１ｄとそれぞれ面一になるようにその外側面が成形されている。
【００５４】
中継部材としてのジョイント７６は、アルミニウム又はアルミニウム合金の鋳造材からなり、先端部７３（第２フレーム７２）の内壁面と同等の外形を有する略四角柱状の内側嵌合部７７と、該内側嵌合部７７の第１フレーム７１に臨む側の端部から各嵌合凹部７４に向かって延出する一対の外側嵌合部７８とを有する。内側嵌合部７７は、側壁部７１ａの外側面に当接する状態で、先端部７３の内壁面に嵌合する。一方、各外側嵌合部７８は、蓋壁部７２ａ及び底壁部７２ｂ（第２フレーム７２）の先端面に当接する状態で、嵌合凹部７４に嵌合する。そして、外側嵌合部７８（ジョイント７６）は、第１及び第２フレーム７１，７２間で、これらの両延在方向のなす平面に沿って蓋壁部７１ｃ，７２ａ及び底壁部７１ｄ，７２ｂとそれぞれ面一となる外壁面７９を有する。
【００５５】
蓋壁部７１ｃ，７２ａ及び底壁部７１ｄ，７２ｂと、外壁面７９との間は、例えば摩擦攪拌溶接にて溶着されている。図６（ａ）（ｂ）では、便宜的に摩擦攪拌溶接による溶着範囲を×印及び破線にてそれぞれ模式的に描画している。つまり、ジョイント７６は、外側嵌合部７８が嵌合凹部７４に嵌合するとともに、外壁面７９と蓋壁部７１ｃ及び底壁部７１ｄとの間が溶着することで、第１フレーム７１と結合する。また、ジョイント７６は、内側嵌合部７７が先端部７３の内壁面に嵌合するとともに、外壁面７９と蓋壁部７２ａ及び底壁部７２ｂとの間が溶着することで、第２フレーム７２と結合する。以上により、延在方向が互いに異なる第１及び第２フレーム７１，７２がジョイント７６を介して結合される。
【００５６】
この場合、外壁面７９と第１及び第２フレーム７１，７２との間をそれぞれ溶着する溶接時、ジョイント７６は、外側嵌合部７８が嵌合凹部７４に嵌合するとともに、内側嵌合部７７が先端部７３の内壁面に嵌合することで、第１及び第２フレーム７１，７２に対し仮組みされる。これにより、ジョイント７６に対する第１及び第２フレーム７１，７２の溶接時の位置ずれを抑制しつつ、第１及び第２フレーム７１，７２が結合される。
【００５７】
以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）本実施形態では、外壁面７９と第１及び第２フレーム７１，７２との間をそれぞれ溶着する溶接時、ジョイント７６は、外側嵌合部７８が嵌合凹部７４に嵌合するとともに、内側嵌合部７７が先端部７３の内壁面に嵌合することで、第１及び第２フレーム７１，７２に対し仮組みされる。これにより、ジョイント７６に対する第１及び第２フレーム７１，７２の溶接時の位置ずれを抑制しつつ、第１及び第２フレーム７１，７２を結合することができる。そして、ジョイント７６を介した第１及び第２フレーム７１，７２の結合精度を向上することができる。
【００５８】
（２）本実施形態では、ジョイント７６の外側嵌合部７８は、第２フレーム７２の先端面に当接する状態で、嵌合凹部７４に嵌合する。従って、例えば第２フレーム７２の延在方向に沿って第１フレーム７１に加わった荷重を、ジョイント７６（外側嵌合部７８）を介して第２フレーム７２へとより確実に伝えることができる。
【００５９】
（第４の実施形態）
以下、本発明を具体化した第４の実施形態について図面に従って説明する。
図７（ａ）（ｂ）に示されるように、第１部材としての第１フレーム８１は、アルミニウム又はアルミニウム合金の押出材からなる。第１フレーム８１は、第２部材としての第２フレーム８２の延在方向に間隔をおいて対向する一対の側壁部８１ａ，８１ｂと、両側壁部８１ａ，８１ｂの一側（図７（ａ）の上側）の先端間及び他側（図７（ａ）の下側）の先端間をそれぞれ接続する蓋壁部８１ｃ及び底壁部８１ｄと、両側壁部８１ａ，８１ｂ間を二分する中リブ８１ｅとを有して断面略「日」の字の筒状に成形されている。そして、側壁部８１ａ及び蓋壁部８１ｃの繋がる角部、並びに側壁部８１ａ及び底壁部８１ｄの繋がる角部には、第２フレーム８２の第１フレーム８１に臨む先端部８３に対向して断面略四角形の嵌合凹部８４がそれぞれ切欠されている。各嵌合凹部８４は、第１フレーム８１の長手方向全長に亘って延在する。
【００６０】
第２フレーム８２は、例えばアルミニウム又はアルミニウム合金の鋳造材からなり、略四角柱状の本体部８２ａと、該本体部８２ａの第１フレーム８１に臨む開口端を閉塞する閉塞壁部８２ｂとを有する。そして、第２フレーム８２は、閉塞壁部８２ｂの一側（図７（ａ）の上側）の先端及び他側（図７（ａ）の下側）の先端から各嵌合凹部８４に向かって延出する一対の嵌合片８８を有する。各嵌合片８８は、嵌合凹部８４に嵌合する。そして、嵌合片８８は、第１及び第２フレーム８１，８２の両延在方向のなす平面に沿って蓋壁部８１ｃ及び底壁部８１ｄとそれぞれ面一となる外壁面８９を有する。蓋壁部８１ｃ及び底壁部８１ｄと、外壁面８９との間は、例えば摩擦攪拌溶接にて溶着されている。図７（ｂ）では、便宜的に摩擦攪拌溶接による溶着範囲を破線にて模式的に描画している。つまり、第２フレーム８２は、嵌合片８８が嵌合凹部８４に嵌合するとともに、外壁面８９と蓋壁部８１ｃ及び底壁部８１ｄとの間が溶着することで、第１フレーム８１と結合する。以上により、延在方向が互いに異なる第１及び第２フレーム８１，８２が結合される。
【００６１】
この場合、外壁面８９と蓋壁部８１ｃ及び底壁部８１ｄ（第１フレーム８１）との間をそれぞれ溶着する溶接時、第２フレーム８２は、嵌合片８８が嵌合凹部８４に嵌合することで、第１フレーム８１に対し仮組みされる。これにより、第１フレーム８１に対する第２フレーム８２の溶接時の位置ずれを抑制しつつ、第１及び第２フレーム８１，８２が結合される。
【００６２】
以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）本実施形態では、外壁面８９と第１フレーム８１との間を溶着する溶接時、第２フレーム８２は、嵌合片８８が嵌合凹部８４に嵌合することで、第１フレーム８１に対し仮組みされる。これにより、第１フレーム８１に対する第２フレーム８２の溶接時の位置ずれを抑制しつつ、第１及び第２フレーム８１，８２を結合することができる。そして、第１及び第２フレーム８１，８２の結合精度を向上することができる。
【００６３】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・図２に２点鎖線にて併せ描画したように、蓋壁部１１ｃ及び底壁部１１ｄに沿って本体壁部２１から第２フレーム１３の延在方向に一対の挟持片３６を突出させてもよい。この場合、第１フレーム１１は、ジョイント１４の一対の挟持片３６に挟み込まれることで、ジョイント１４に対する位置ずれやがたつきを抑制することができる。
【００６４】
・前記第１の実施形態において、第２フレーム１３は、略四角筒状であってもよい。
・前記第２の実施形態において、第２の突設部５３（及び第２の嵌合孔４７等）の個数は一例である。
【００６５】
・前記第１及び第２の実施形態において、突設部２２，５２（及び嵌合孔１６，４３等）の個数は一例である。
・前記第１及び第２の実施形態において、第１フレーム１１，４１は、対向する一対の壁部を有するのであれば、五角以上の多角筒状や一部が円弧の筒状であってもよい。
【００６６】
・前記各実施形態において、第１フレーム及び第２フレームは、互いに交差するように延在するのであれば、それらの間の傾斜角度は任意である。また、第１フレーム又は第２フレームは、その延在方向に沿って直線状である必要はなく、該延在方向に対し一部又は全部が曲成されていてもよい。
【００６７】
・本発明は、第１フレームとしてのバンパリインホース及び第２フレームとしてのクラッシュボックスで構成される車両用バンパ装置に適用してもよい。この場合、特に前記第１の実施形態の構成を採用した場合、バンパリインホース（第１フレーム１１）に対し突設部２２の突出方向に沿って加わった荷重は、該突設部２２で支えられるため、バンパリインホースの変形を抑制することができる。そして、例えばクラッシュボックスが潰れるまでバンパリインホースの変形を抑えることができる。
【００６８】
・本発明は、その他の車両外装部品や車両用以外の部品に適用してもよい。要は、延在方向が互いに異なる２つの部材同士を結合するものであればよい。
【符号の説明】
【００６９】
１１，４１，７１，８１…第１フレーム（第１部材）、１１ａ，１１ｂ…側壁部（壁部）、１３，４２，７２，８２…第２フレーム（第２部材）、１３ａ，４６，７３，８３…先端部、１４，５０，７６…ジョイント（中継部材）、１６…嵌合孔、１７…取付孔、２１，５１…本体壁部、２２…突設部、２３…嵌合部（取付部、当接壁部）、３１，６１…第１ボルト（第１締結具）、３２，６２…第２ボルト（第２締結具）、３６…挟持片、４１ｃ…蓋壁部（壁部）、４１ｄ…底壁部（壁部）、４２ａ，４２ｂ…取付壁部、４３…第１の嵌合孔（嵌合孔）、４４…第１の取付孔（取付孔）、４７…第２の嵌合孔、４８…第２の取付孔、５１ａ…当接壁部、５２…第１の突設部（突設部）、５３…第２の突設部（取付部）、５６…保持部材、７４，８４…嵌合凹部、７７…内側嵌合部、７８…外側嵌合部、７９，８９…外壁面、８８…嵌合片。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、延在方向が互いに異なる２つの部材同士を結合する結合構造体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、こうした結合構造体としては、例えば図８に示されるものが知られている。すなわち、この結合構造体は、一方向に延在するアルミニウム又はアルミニウム合金からなる略四角筒状の第１部材９１と、該第１部材９１の延在方向に略直交する他方向に延在するアルミニウム又はアルミニウム合金からなる略四角柱状の第２部材９２と、これら第１及び第２部材９１，９２のなす略Ｔ字の当接部に重ねられるアルミニウム又はアルミニウム合金からなる対のブラケット９３とを備える。そして、第１及び第２部材９１，９２は、各ブラケット９３にそれぞれアーク溶接にて結合されることで、該ブラケット９３を介して結合されている。
【０００３】
この場合、溶接部の強度不足により、結合構造体の耐久性が悪化する可能性がある。また、溶接時の熱歪みによる結合構造体の品質悪化や、溶接部の熱なまりによる耐力低下を生じる可能性がある。加えて、アルミニウム又はアルミニウム合金同士の溶接が必要になる分、コスト増大することになる。
【０００４】
さらに、溶接時における第１及び第２部材９１，９２の当接部の位置決めについて考慮されておらず、該当接部が位置ずれして結合精度が低下する可能性がある。
そこで、２つの部材同士の結合に際し、例えば特許文献１では、溶接に代えてボルト等による締結を採用している。すなわち、この結合構造体は、一対の壁部（４２Ａ，４２Ｂ）を有する中空部材（４２）と、該中空部材の一方の壁部（４２Ｂ）が当接される第１の被締結面（３４Ａ）及び該第１の被締結面より中空部材側に突出された凸座（３２）を有する被締結部材（３０）とを備える。壁部（４２Ｂ）には凸座が嵌合する切り欠き（４８）が設けられ、中空部材が被締結部材に締結される際、壁部（４２Ｂ）が第１の被締結面に当接すると同時に、凸座は切り欠きに嵌合し、凸座の第２の被締結面（３２Ａ）が壁部（４２Ａ）に内側から当接する。中空部材及び被締結部材は、壁部（４２Ｂ）及び第１の被締結面の当接部においてボルト（２０Ａ）により締結されるとともに、壁部（４２Ａ）及び第２の被締結面の当接部においてボルト（２０Ｂ）により締結されることで結合される。
【０００５】
また、特許文献１では、中空部材及び被締結部材の間に固定手段（５０）を介在させることが併せて提案されている。この場合、中空部材及び被締結部材は、各々が固定手段に締結されることで、該固定手段を介して結合される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２８０００４号公報（第７−８図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献１は、中空部材に対しブロック状の被締結部材を結合する結合構造体であって、中空部材の延在方向とは異なる方向に延在する部材との結合については何ら言及されていない。
【０００８】
本発明の目的は、溶接を行うことなく、延在方向が互いに異なる２つの部材同士を結合することができる結合構造体を提供することにある。
また、本発明の目的は、溶接時の位置ずれを抑制しつつ、延在方向が互いに異なる２つの部材同士を結合することができる結合構造体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなり、対向する一対の壁部を有して筒状に成形されて一方向に延在する第１部材と、前記一対の壁部のいずれか一方に形成された嵌合孔と、前記嵌合孔と同心で前記一対の壁部のいずれか他方に形成された取付孔と、前記第１部材の延在方向に対して交差する他方向に延在する第２部材と、前記嵌合孔の形成された前記壁部の外壁面に当接する本体壁部と、該本体壁部に突設され前記嵌合孔に嵌挿されて前記取付孔の周縁部で該取付孔の形成された前記壁部の内壁面に当接する突設部と、前記第２部材の前記第１部材に臨む先端部に対し挿入・被挿入の係合関係で該先端部と連結する取付部とを有する中継部材と、前記取付孔に挿入されて該取付孔の形成された前記壁部及び前記突設部を締結する第１締結具と、前記先端部及び前記取付部を締結する第２締結具とを備えたことを要旨とする。
【００１０】
同構成によれば、前記第１部材及び前記中継部材は、前記第１締結具が前記取付孔に挿入されて該取付孔の形成された前記壁部及び前記突設部を締結することで結合する。また、前記第２部材及び前記中継部材は、前記第２締結具が前記先端部及び前記取付部を締結することで結合する。以上により、延在方向が互いに異なる前記第１及び第２部材を、溶接を行うことなく、前記中継部材を介して結合することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の結合構造体において、前記中継部材は、前記第２部材の延在方向に沿って前記先端部の外壁面に当接する当接壁部を有することを要旨とする。
【００１２】
同構成によれば、前記第２部材は、前記先端部の外壁面において前記当接壁部に当接することで、前記先端部側を支点に揺動しようとする力のモーメントが作用した際に、前記当接壁部によって支えられる。従って、前記先端部側を支点とする前記第２部材の倒れを抑制することができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の結合構造体において、前記突設部は、前記第２部材の延在方向に突出しており、前記取付部は、前記第２部材の延在方向で該第２部材が前記本体壁部に当接する状態で前記先端部が嵌挿される嵌合部であって、前記第２締結具は、前記第２部材の延在方向に対し交差する方向で前記先端部及び前記嵌合部を締結することを要旨とする。
【００１４】
同構成によれば、前記嵌合部には、前記第２部材の延在方向で該第２部材が前記本体壁部に当接する状態で前記先端部が嵌挿される。従って、前記第１部材に対して加わる、前記突設部の突出方向（第２部材の延在方向）に沿って前記第２部材に向かう荷重を、前記突設部で支えつつ、前記本体壁部及び前記先端部間でより確実に前記第２部材に伝えることができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の結合構造体において、前記中継部材は、前記本体壁部から前記第２部材の延在方向に突出して前記第１部材を挟み込む一対の挟持片を備えたことを要旨とする。
【００１６】
同構成によれば、前記第１部材は、前記中継部材の前記一対の挟持片に挟み込まれることで、前記中継部材に対する位置ずれやがたつきを抑制することができる。
請求項５に記載の発明は、請求項１又は２に記載の結合構造体において、前記一対の壁部は、前記第１部材及び前記第２部材の両延在方向のなす平面に対し交差する方向で対向しており、前記第２部材は、その延在方向で前記第１部材に当接され、前記一対の壁部の対向方向で対向する一対の取付壁部を有して筒状に成形されており、前記嵌合孔の形成された前記壁部側の前記取付壁部に形成された第２の嵌合孔と、前記第２の嵌合孔と同心で前記取付孔の形成された前記壁部側の前記取付壁部に形成された第２の取付孔とを備え、前記本体壁部は、前記第２の嵌合孔の形成された前記取付壁部の外壁面に当接しており、前記取付部は、前記本体壁部に突設され前記第２の嵌合孔に嵌挿されて前記第２の取付孔の周縁部で該第２の取付孔の形成された前記取付壁部の内壁面に当接する第２の突設部であって、前記第２締結具は、前記第２の取付孔に挿入されて該第２の取付孔の形成された前記取付壁部及び前記第２の突設部を締結することを要旨とする。
【００１７】
同構成によれば、筒状に成形された前記第２部材に対し、前記第２の突設部の突出方向に沿って荷重が加わったとする。このとき、前記第２部材に加わった前記荷重は、前記第２の突設部で支えられるため、前記第２部材の変形を抑制することができる。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の結合構造体において、前記取付孔の形成された前記壁部及び前記第２の取付孔の形成された前記取付壁部に重ねられ、前記第１締結具により前記壁部及び前記突設部とともに締結されるとともに、前記第２締結具により前記取付壁部及び前記第２の突設部とともに締結される保持部材を備えたことを要旨とする。
【００１９】
同構成によれば、前記嵌合孔の形成された前記壁部の外壁面及び前記第２の嵌合孔の形成された前記取付壁部の外壁面には、前記第１部材及び前記第２部材が当接する境界位置に跨って前記本体壁部が当接する。一方、前記取付孔の形成された前記壁部の外壁面及び前記第２の取付孔の形成された前記取付壁部の外壁面には、前記第１部材及び前記第２部材が当接する境界位置に跨って前記保持部材が当接する。従って、前記第１部材及び前記第２部材は、前記本体壁部及び前記保持部材により、前記第１部材及び前記第２部材の境界位置に跨って前記両壁部等の対向方向に挟み込まれる。これにより、前記第１部材及び前記第２部材を、前記境界位置においてより堅固に保持することができる。
【００２０】
請求項７に記載の発明は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなり、一方向に延在する筒状の第１部材と、アルミニウム又はアルミニウム合金からなり、前記第１部材の延在方向に対して交差する他方向に延在する筒状の第２部材と、前記第２部材の前記第１部材に臨む先端部に対向して前記第１部材に切欠された嵌合凹部と、前記嵌合凹部及び前記先端部の内壁面にそれぞれ嵌合する外側嵌合部及び内側嵌合部を有するとともに、前記第１部材及び前記第２部材間でこれら第１部材及び第２部材の両延在方向のなす平面に沿って前記第１部材及び前記第２部材と面一となる外壁面を有し、該外壁面と前記第１部材及び前記第２部材との間がそれぞれ溶着する中継部材とを備えたことを要旨とする。
【００２１】
同構成によれば、前記中継部材は、前記外側嵌合部が前記嵌合凹部に嵌合するとともに、前記外壁面と前記第１部材との間が溶着することで、前記第１部材と結合する。また、前記中継部材は、前記内側嵌合部が前記先端部の内壁面に嵌合するとともに、前記外壁面と前記第２部材との間が溶着することで、前記第２部材と結合する。以上により、延在方向が互いに異なる前記第１及び第２部材を、前記中継部材を介して結合することができる。この場合、前記外壁面と前記第１部材及び前記第２部材との間をそれぞれ溶着する溶接時、前記中継部材は、前記外側嵌合部が前記嵌合凹部に嵌合するとともに、前記内側嵌合部が前記先端部の内壁面に嵌合することで、前記第１及び第２部材に対し仮組みされる。これにより、前記中継部材に対する前記第１及び第２部材の溶接時の位置ずれを抑制しつつ、前記第１及び第２部材を結合することができる。
【００２２】
請求項８に記載の発明は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなり、一方向に延在する筒状の第１部材と、アルミニウム又はアルミニウム合金からなり、前記第１部材の延在方向に対して交差する他方向に延在する第２部材と、前記第２部材の前記第１部材に臨む先端部に対向して前記第１部材に切欠された嵌合凹部と、前記先端部に突設され、前記嵌合凹部に嵌合するとともに、前記第１部材及び前記第２部材の両延在方向のなす平面に沿って前記第１部材と面一となる外壁面を形成し、該外壁面と前記第１部材との間が溶着する嵌合片とを備えたことを要旨とする。
【００２３】
同構成によれば、前記第２部材は、前記嵌合片が前記嵌合凹部に嵌合するとともに、前記外壁面と前記第１部材との間が溶着することで、延在方向が異なる前記第１部材と結合することができる。この場合、前記外壁面と前記第１部材との間を溶着する溶接時、前記第２部材は、前記嵌合片が前記嵌合凹部に嵌合することで、前記第１部材に対し仮組みされる。これにより、前記第１部材に対する前記第２部材の溶接時の位置ずれを抑制しつつ、前記第１及び第２部材を結合することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明では、溶接を行うことなく、延在方向が互いに異なる２つの部材同士を結合することができる結合構造体を提供することができる。
本発明では、溶接時の位置ずれを抑制しつつ、延在方向が互いに異なる２つの部材同士を結合することができる結合構造体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す分解斜視図。
【図２】同実施形態を示す縦断面図。
【図３】バッテリフレームを示す斜視図。
【図４】本発明の第２の実施形態を示す分解斜視図。
【図５】同実施形態を示す縦断面図。
【図６】（ａ）（ｂ）は、本発明の第３の実施形態を示す斜視図及び縦断面図。
【図７】（ａ）（ｂ）は、本発明の第４の実施形態を示す斜視図及び縦断面図。
【図８】従来形態を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施形態について図面に従って説明する。
図３は、電気自動車やハイブリッド車などが備える高電圧バッテリを搭載するためのバッテリフレーム１０を概略的に示す斜視図である。同図に示されるように、このバッテリフレーム１０は、互いに平行になるように延在する一対の第１部材としての第１フレーム１１と、これら第１フレーム１１間に橋渡しされて各々の先端に接合される一対のフレーム１２とを備えて略四角枠形状を呈している。なお、各第１フレーム１１は、一方向（図３において右に向かうに従い上側に向かう方向）に延在する。
【００２７】
また、両第１フレーム１１間は、該第１フレーム１１の延在方向に間隔をおいて、複数（２つ）の第２部材としての第２フレーム１３により連絡されている。各第２フレーム１３は、第１フレーム１１の延在方向に対して交差する他方向（両第１フレーム１１に略直交する方向）に延在する。そして、第２フレーム１３は、第１フレーム１１に臨む各先端部１３ａにおいて、中継部材としてのジョイント１４を介して第１フレーム１１と結合する。
【００２８】
次に、ジョイント１４を介した第１及び第２フレーム１１，１３の結合構造体について説明する。
図１及び図２に示されるように、第１フレーム１１は、アルミニウム又はアルミニウム合金の押出材からなる。第１フレーム１１は、第２フレーム１３の延在方向に間隔をおいて対向する一対の壁部としての側壁部１１ａ，１１ｂと、両側壁部１１ａ，１１ｂの一側（図２の上側）の先端間及び他側（図２の下側）の先端間をそれぞれ接続する蓋壁部１１ｃ及び底壁部１１ｄとを有して略四角筒状に成形されている。そして、第２フレーム１３に近い側に配置される一方の側壁部１１ａには、複数（２つ）の円形の嵌合孔１６が形成されている。これら嵌合孔１６は、第２フレーム１３の延在方向に沿う該第２フレーム４２の延長上の位置に対しその両側に配置されるように第１フレーム１１（側壁部１１ａ）の延在方向に並設されている。また、第２フレーム１３から離隔する側に配置される他方の側壁部１１ｂには、嵌合孔１６と同心で複数（２つ）の円形の取付孔１７が形成されている。
【００２９】
第２フレーム１３は、アルミニウム又はアルミニウム合金にて略四角柱状に成形されており、前記先端部１３ａには、その一側面（図２において上側の面）及び他側面（図２において下側の面）面から図２における上下方向（第２フレーム１３の延在方向に対し交差する方向）にそれぞれ穿設された互いに同心の一対の雌ねじ部１３ｂが形成されている。
【００３０】
ジョイント１４は、アルミニウム又はアルミニウム合金の鋳造材からなる。ジョイント１４は、第１フレーム１１の長手方向に沿って延在する略平板状の本体壁部２１を有する。また、ジョイント１４は、嵌合孔１６及び取付孔１７の中心線に沿って本体壁部２１の長手方向両側に突設された複数（２つ）の略円柱状の突設部２２と、第２フレーム１３の先端部１３ａに向かって本体壁部２１の長手方向中央部に突設された略四角筒状の取付部及び当接壁部としての嵌合部２３とを有する。
【００３１】
各突設部２２は、第２フレーム１３の延在方向に突出しており、嵌合孔１６に嵌挿されて取付孔１７の周縁部で側壁部１１ｂの内壁面に当接する。このとき、本体壁部２１が側壁部１１ａの外壁面に当接するように突設部２２の突出長が設定されている。なお、突設部２２には、その先端面から取付孔１７と同心で穿設された雌ねじ部２２ａが形成されている。第１フレーム１１及びジョイント１４は、各取付孔１７に挿通された第１締結具としての第１ボルト３１の雄ねじ部３１ａと雌ねじ部２２ａとの螺合による側壁部１１ｂ及び突設部２２の締結によって結合する。
【００３２】
嵌合部２３は、第２フレーム１３の横断面形状に略合致する略四角形の嵌合穴２４を形成する。この嵌合穴２４には、第２フレーム１３の延在方向で該第２フレーム１３が本体壁部２１に当接する状態で、先端部１３ａが嵌挿される。つまり、嵌合部２３は、先端部１３ａに対し挿入・被挿入の係合関係で該先端部１３ａと連結する。嵌合部２３（嵌合穴２４）が第２フレーム１３の延在方向に沿って先端部１３ａの四周の外壁面に当接することはいうまでもない。また、嵌合部２３の図２における上下方向に対向する一対の嵌合壁部２３ａ，２３ｂには、円形のボルト挿通孔２５がそれぞれ形成されている。各ボルト挿通孔２５は、嵌合穴２４に先端部１３ａが嵌挿された状態で、雌ねじ部１３ｂと同心に配置される。第２フレーム１３及びジョイント１４は、各ボルト挿通孔２５に挿通された第２締結具としての第２ボルト３２の雄ねじ部３２ａと雌ねじ部１３ｂとの螺合による先端部１３ａ及び嵌合壁部２３ａ，２３ｂ（嵌合部２３）の締結によって結合する。
【００３３】
以上により、第１フレーム１１及び第２フレーム１３は、ジョイント１４を介して結合される。
以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
【００３４】
（１）本実施形態では、第１フレーム１１及びジョイント１４は、第１ボルト３１が取付孔１７に挿入されて側壁部１１ｂ及び突設部２２を締結することで結合する。また、第２フレーム１３及びジョイント１４は、第２ボルト３２が先端部１３ａ及び嵌合部２３を締結することで結合する。以上により、延在方向が互いに異なる第１及び第２フレーム１１，１３を、溶接を行うことなく、ジョイント１４を介して結合することができる。
【００３５】
また、第１及び第２フレーム１１，１３をジョイント１４を介して結合するため、例えば第１フレーム１１又は第２フレーム１３の形状が変更されたとしても、ジョイント１４において当該変更を吸収して第１及び第２フレーム１１，１３を結合することができ、設計の自由度を増大することができる。
【００３６】
（２）本実施形態では、嵌合部２３には、第２フレーム１３の延在方向で該第２フレーム１３が本体壁部２１に当接する状態で、先端部１３ａが嵌挿される。従って、第１フレーム１１に対して加わる、突設部２２の突出方向（第２フレーム１３の延在方向）に沿って第２フレーム１３に向かう荷重を、突設部２２で支えつつ、本体壁部２１及び先端部１３ａ間でより確実に第２フレーム１３に伝えることができる。
【００３７】
（３）本実施形態では、第１及び第２フレーム１１，１３を結合するための溶接が不要であるため、溶接部の強度不足による結合構造体の耐久性悪化を回避することができる。また、溶接時の熱歪みによる結合構造体の品質悪化や、溶接部の熱なまりによる耐力低下を回避することができる。加えて、アルミニウム又はアルミニウム合金同士の溶接が不要である分、コストを削減することができる。
【００３８】
（４）本実施形態では、第１フレーム１１をアルミニウム又はアルミニウム合金にて筒状に成形したことで、該第１フレーム１１を軽量化することができる。また、第１フレーム１１に対し、突設部２２の突出方向に沿って加わった荷重は、該突設部２２で支えられるため、第１フレーム１１の変形を抑制することができる。
【００３９】
（５）本実施形態では、第２フレーム１３は、先端部１３ａの外壁面において嵌合部２３に当接することで、先端部１３ａ側を支点に任意の方向に揺動しようとする力のモーメントが作用した際に、嵌合部２３によって支えられる。従って、先端部１３ａ側を支点とする第２フレーム１３の倒れを抑制することができる。
【００４０】
なお、既述のように、特許文献１は、中空部材に対しブロック状の被締結部材を結合するものである。仮に被締結部材に延在方向が存在するとしても、前記した被締結部材の倒れを抑制するための方策が何ら示唆されていないことを考えれば、被締結部材の延在方向は締結用の対のボルトの並設方向、即ち中空部材の延在方向に一致していると推定される。従って、特許文献１によって、本実施形態のように、延在方向が互いに異なる２つの部材（第１及び第２フレーム１１，１３）同士を結合する構成に想到することはない。
【００４１】
（第２の実施形態）
以下、本発明を具体化した第２の実施形態について図面に従って説明する。
図４及び図５に示されるように、第１部材としての第１フレーム４１は、アルミニウム又はアルミニウム合金の押出材からなる。第１フレーム４１は、第２部材としての第２フレーム４２の延在方向に間隔をおいて対向する一対の側壁部４１ａ，４１ｂと、両側壁部４１ａ，１１ｂの一側（図５の上側）の先端間及び他側（図５の下側）の先端間をそれぞれ接続する一対の壁部としての蓋壁部４１ｃ及び底壁部４１ｄとを有して略四角筒状に成形されている。蓋壁部４１ｃ及び底壁部４１ｄは、図５において上下方向（第１及び第２フレーム４１，４２の両延在方向のなす平面に対し略直交する方向）に対向する。そして、図５の上側に配置される蓋壁部４１ｃには、複数（２つ）の円形の嵌合孔としての第１の嵌合孔４３が形成されている。これら第１の嵌合孔４３は、第２フレーム４２の延在方向に沿う該第２フレーム４２の延長上の位置に対しその両側に配置されるように第１フレーム４１（蓋壁部４１ｃ）の延在方向に並設されている。また、図５の下側に配置される底壁部４１ｄには、第１の嵌合孔４３と同心で複数（２つ）の円形の取付孔としての第１の取付孔４４が形成されている。
【００４２】
第２フレーム４２は、アルミニウム又はアルミニウム合金の押出材からなる。第２フレーム４２は、蓋壁部４１ｃ及び底壁部４１ｄとそれぞれ面一になるようにそれらの対向方向に対向する一対の取付壁部４２ａ，４２ｂと、両取付壁部４２ａ，４２ｂの一側（図４の右側）の先端間及び他側（図４の左側）の先端間をそれぞれ接続する一対の側壁部４２ｃ，４２ｄとを有して略四角筒状に成形されている。そして、第２フレーム４２の第１フレーム４１に臨む先端部４６において、蓋壁部４１ｃ側（図５の上側）に配置される一方の取付壁部４２ａには、円形の第２の嵌合孔４７が形成されている。また、底壁部４１ｄ側（図５の下側）に配置される他方の取付壁部４２ｂには、第２の嵌合孔４７と同心で円形の第２の取付孔４８が形成されている。なお、第２フレーム４２は、その延在方向で第１フレーム４１（側壁部４１ａ）に当接されている。
【００４３】
中継部材としてのジョイント５０は、アルミニウム又はアルミニウム合金の鋳造材からなる。ジョイント５０は、第１及び第２フレーム４１，４２の両延在方向のなす平面に沿って広がる略平板状の本体壁部５１を有する。また、ジョイント５０は、第１の嵌合孔４３及び第１の取付孔４４の中心線に沿って本体壁部５１に突設された複数（２つ）の略円柱状の突設部としての第１の突設部５２と、第２の嵌合孔４７及び第２の取付孔４８の中心線に沿って本体壁部５１に突設された略円柱状の取付部としての第２の突設部５３とを有する。
【００４４】
各第１の突設部５２は、第１及び第２フレーム４１，４２の両延在方向のなす平面に対し略直交する方向に突出しており、第１の嵌合孔４３に嵌挿されて第１の取付孔４４の周縁部で底壁部４１ｄの内壁面に当接する。このとき、本体壁部５１が蓋壁部４１ｃの外壁面に当接するように第１の突設部５２の突出長が設定されている。同様に、第２の突設部５３は、第１及び第２フレーム４１，４２の両延在方向のなす平面に対し略直交する方向に突出しており、第２の嵌合孔４７に嵌挿されて第２の取付孔４８の周縁部で取付壁部４２ｂの内壁面に当接する。つまり、第２の突設部５３は、先端部４６（第２の嵌合孔４７）に対し挿入・被挿入の係合関係で該先端部４６と連結する。このとき、本体壁部５１が取付壁部４２ａの外壁面に当接するように第２の突設部５３の突出長が設定されている。従って、本体壁部５１は、第１及び第２フレーム４１，４２が当接する境界位置に跨って、蓋壁部４１ｃの外壁面及び取付壁部４２ａの外壁面に当接する。本体壁部５１は、取付壁部４２ａの外壁面との当接範囲で当接壁部５１ａを構成する。なお、第１の突設部５２には、その先端面から第１の取付孔４４と同心で穿設された雌ねじ部５２ａが形成されている。また、第２の突設部５３には、その先端面から第２の取付孔４８と同心で穿設された雌ねじ部５３ａが形成されている。
【００４５】
底壁部４１ｄ及び取付壁部４２ｂには、第１及び第２フレーム４１，４２の両延在方向のなす平面に沿って広がる、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる略平板状の保持部材５６が重ねられる。この保持部材５６は、第１及び第２フレーム４１，４２が当接する境界位置に跨って、底壁部４１ｄの外壁面及び取付壁部４２ｂの外壁面に当接する。保持部材５６は、取付壁部４２ｂの外壁面との当接範囲で当接壁部５６ａを構成する。
【００４６】
そして、保持部材５６には、各第１の取付孔４４（及び雌ねじ部５２ａ）と同心に配置される円形の第１のボルト挿通孔５７が形成されている。第１フレーム４１及びジョイント５０は、各第１のボルト挿通孔５７及び第１の取付孔４４に挿通された第１締結具としての第１ボルト６１の雄ねじ部６１ａと雌ねじ部５２ａとの螺合による、保持部材５６を含めた底壁部４１ｄ及び第１の突設部５２の締結によって結合する。
【００４７】
また、保持部材５６には、第２の取付孔４８（及び雌ねじ部５３ａ）と同心に配置される円形の第２のボルト挿通孔５８が形成されている。第２フレーム４２及びジョイント５０は、第２のボルト挿通孔５８及び第２の取付孔４８に挿通された第２締結具としての第２ボルト６２の雄ねじ部６２ａと雌ねじ部５３ａとの螺合による、保持部材５６を含めた取付壁部４２ｂ及び第２の突設部５３の締結によって結合する。
【００４８】
以上により、第１フレーム４１及び第２フレーム４２は、ジョイント５０（及び保持部材５６）を介して結合される。
以上詳述したように、本実施形態によれば、前記第１の実施形態における（１）（３）（４）の効果に加えて以下に示す効果が得られるようになる。
【００４９】
（１）本実施形態では、筒状に成形された第２フレーム４２に対し、第２の突設部５３の突出方向に沿って加わった荷重は、第２の突設部５３で支えられるため、第２フレーム４２の変形を抑制することができる。
【００５０】
（２）本実施形態では、蓋壁部４１ｃの外壁面及び取付壁部４２ａの外壁面には、第１フレーム４１及び第２フレーム４２が当接する境界位置に跨って本体壁部５１が当接する。一方、底壁部４１ｄの外壁面及び取付壁部４２ｂの外壁面には、第１フレーム４１及び第２フレーム４２が当接する境界位置に跨って保持部材５６が当接する。従って、第１フレーム４１及び第２フレーム４２は、本体壁部５１及び保持部材５６により、前記境界位置に跨って蓋壁部４１ｃ及び底壁部４１ｄ等の対向方向に挟み込まれる。これにより、第１フレーム４１及び第２フレーム４２を、前記境界位置においてより堅固に保持することができる。
【００５１】
（３）本実施形態では、第２フレーム４２は、先端部４６（取付壁部４２ａ）の外壁面において当接壁部５１ａに当接することで、先端部４６側を支点に本体壁部５１の板厚方向に揺動しようとする力のモーメントが作用した際に、当接壁部５１ａによって支えられる。同様に、第２フレーム４２は、先端部４６（取付壁部４２ｂ）の外壁面において当接壁部５６ａに当接することで、先端部４６側を支点に保持部材５６の板厚方向に揺動しようとする力のモーメントが作用した際に、当接壁部５６ａによって支えられる。従って、先端部４６側を支点とする第２フレーム４２の倒れを抑制することができる。
【００５２】
（第３の実施形態）
以下、本発明を具体化した第３の実施形態について図面に従って説明する。
図６（ａ）（ｂ）に示されるように、第１部材としての第１フレーム７１は、アルミニウム又はアルミニウム合金の押出材からなる。第１フレーム７１は、第２部材としての第２フレーム７２の延在方向に間隔をおいて対向する一対の側壁部７１ａ，７１ｂと、両側壁部７１ａ，７１ｂの一側（図６（ａ）の上側）の先端間及び他側（図６（ａ）の下側）の先端間をそれぞれ接続する蓋壁部７１ｃ及び底壁部７１ｄとを有して略四角筒状に成形されている。そして、側壁部７１ａ及び蓋壁部７１ｃの繋がる角部、並びに側壁部７１ａ及び底壁部７１ｄの繋がる角部には、第２フレーム７２の第１フレーム７１に臨む先端部７３に対向して断面略四角形の嵌合凹部７４がそれぞれ切欠されている。各嵌合凹部７４は、第１フレーム７１の長手方向全長に亘って延在する。
【００５３】
第２フレーム７２は、アルミニウム又はアルミニウム合金の押出材からなる。第２フレーム７２は、第１フレーム７１の蓋壁部７１ｃ及び底壁部７１ｄの対向方向に対向する蓋壁部７２ａ及び底壁部７２ｂと、蓋壁部７２ａ及び底壁部７２ｂの一側（図６（ａ）の左側）の先端間及び他側（図６（ａ）の右側）の先端間をそれぞれ接続する一対の側壁部７２ｃ，７２ｄとを有して略四角筒状に成形されている。なお、蓋壁部７２ａ及び底壁部７２ｂは、蓋壁部７１ｃ及び底壁部７１ｄとそれぞれ面一になるようにその外側面が成形されている。
【００５４】
中継部材としてのジョイント７６は、アルミニウム又はアルミニウム合金の鋳造材からなり、先端部７３（第２フレーム７２）の内壁面と同等の外形を有する略四角柱状の内側嵌合部７７と、該内側嵌合部７７の第１フレーム７１に臨む側の端部から各嵌合凹部７４に向かって延出する一対の外側嵌合部７８とを有する。内側嵌合部７７は、側壁部７１ａの外側面に当接する状態で、先端部７３の内壁面に嵌合する。一方、各外側嵌合部７８は、蓋壁部７２ａ及び底壁部７２ｂ（第２フレーム７２）の先端面に当接する状態で、嵌合凹部７４に嵌合する。そして、外側嵌合部７８（ジョイント７６）は、第１及び第２フレーム７１，７２間で、これらの両延在方向のなす平面に沿って蓋壁部７１ｃ，７２ａ及び底壁部７１ｄ，７２ｂとそれぞれ面一となる外壁面７９を有する。
【００５５】
蓋壁部７１ｃ，７２ａ及び底壁部７１ｄ，７２ｂと、外壁面７９との間は、例えば摩擦攪拌溶接にて溶着されている。図６（ａ）（ｂ）では、便宜的に摩擦攪拌溶接による溶着範囲を×印及び破線にてそれぞれ模式的に描画している。つまり、ジョイント７６は、外側嵌合部７８が嵌合凹部７４に嵌合するとともに、外壁面７９と蓋壁部７１ｃ及び底壁部７１ｄとの間が溶着することで、第１フレーム７１と結合する。また、ジョイント７６は、内側嵌合部７７が先端部７３の内壁面に嵌合するとともに、外壁面７９と蓋壁部７２ａ及び底壁部７２ｂとの間が溶着することで、第２フレーム７２と結合する。以上により、延在方向が互いに異なる第１及び第２フレーム７１，７２がジョイント７６を介して結合される。
【００５６】
この場合、外壁面７９と第１及び第２フレーム７１，７２との間をそれぞれ溶着する溶接時、ジョイント７６は、外側嵌合部７８が嵌合凹部７４に嵌合するとともに、内側嵌合部７７が先端部７３の内壁面に嵌合することで、第１及び第２フレーム７１，７２に対し仮組みされる。これにより、ジョイント７６に対する第１及び第２フレーム７１，７２の溶接時の位置ずれを抑制しつつ、第１及び第２フレーム７１，７２が結合される。
【００５７】
以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）本実施形態では、外壁面７９と第１及び第２フレーム７１，７２との間をそれぞれ溶着する溶接時、ジョイント７６は、外側嵌合部７８が嵌合凹部７４に嵌合するとともに、内側嵌合部７７が先端部７３の内壁面に嵌合することで、第１及び第２フレーム７１，７２に対し仮組みされる。これにより、ジョイント７６に対する第１及び第２フレーム７１，７２の溶接時の位置ずれを抑制しつつ、第１及び第２フレーム７１，７２を結合することができる。そして、ジョイント７６を介した第１及び第２フレーム７１，７２の結合精度を向上することができる。
【００５８】
（２）本実施形態では、ジョイント７６の外側嵌合部７８は、第２フレーム７２の先端面に当接する状態で、嵌合凹部７４に嵌合する。従って、例えば第２フレーム７２の延在方向に沿って第１フレーム７１に加わった荷重を、ジョイント７６（外側嵌合部７８）を介して第２フレーム７２へとより確実に伝えることができる。
【００５９】
（第４の実施形態）
以下、本発明を具体化した第４の実施形態について図面に従って説明する。
図７（ａ）（ｂ）に示されるように、第１部材としての第１フレーム８１は、アルミニウム又はアルミニウム合金の押出材からなる。第１フレーム８１は、第２部材としての第２フレーム８２の延在方向に間隔をおいて対向する一対の側壁部８１ａ，８１ｂと、両側壁部８１ａ，８１ｂの一側（図７（ａ）の上側）の先端間及び他側（図７（ａ）の下側）の先端間をそれぞれ接続する蓋壁部８１ｃ及び底壁部８１ｄと、両側壁部８１ａ，８１ｂ間を二分する中リブ８１ｅとを有して断面略「日」の字の筒状に成形されている。そして、側壁部８１ａ及び蓋壁部８１ｃの繋がる角部、並びに側壁部８１ａ及び底壁部８１ｄの繋がる角部には、第２フレーム８２の第１フレーム８１に臨む先端部８３に対向して断面略四角形の嵌合凹部８４がそれぞれ切欠されている。各嵌合凹部８４は、第１フレーム８１の長手方向全長に亘って延在する。
【００６０】
第２フレーム８２は、例えばアルミニウム又はアルミニウム合金の鋳造材からなり、略四角柱状の本体部８２ａと、該本体部８２ａの第１フレーム８１に臨む開口端を閉塞する閉塞壁部８２ｂとを有する。そして、第２フレーム８２は、閉塞壁部８２ｂの一側（図７（ａ）の上側）の先端及び他側（図７（ａ）の下側）の先端から各嵌合凹部８４に向かって延出する一対の嵌合片８８を有する。各嵌合片８８は、嵌合凹部８４に嵌合する。そして、嵌合片８８は、第１及び第２フレーム８１，８２の両延在方向のなす平面に沿って蓋壁部８１ｃ及び底壁部８１ｄとそれぞれ面一となる外壁面８９を有する。蓋壁部８１ｃ及び底壁部８１ｄと、外壁面８９との間は、例えば摩擦攪拌溶接にて溶着されている。図７（ｂ）では、便宜的に摩擦攪拌溶接による溶着範囲を破線にて模式的に描画している。つまり、第２フレーム８２は、嵌合片８８が嵌合凹部８４に嵌合するとともに、外壁面８９と蓋壁部８１ｃ及び底壁部８１ｄとの間が溶着することで、第１フレーム８１と結合する。以上により、延在方向が互いに異なる第１及び第２フレーム８１，８２が結合される。
【００６１】
この場合、外壁面８９と蓋壁部８１ｃ及び底壁部８１ｄ（第１フレーム８１）との間をそれぞれ溶着する溶接時、第２フレーム８２は、嵌合片８８が嵌合凹部８４に嵌合することで、第１フレーム８１に対し仮組みされる。これにより、第１フレーム８１に対する第２フレーム８２の溶接時の位置ずれを抑制しつつ、第１及び第２フレーム８１，８２が結合される。
【００６２】
以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）本実施形態では、外壁面８９と第１フレーム８１との間を溶着する溶接時、第２フレーム８２は、嵌合片８８が嵌合凹部８４に嵌合することで、第１フレーム８１に対し仮組みされる。これにより、第１フレーム８１に対する第２フレーム８２の溶接時の位置ずれを抑制しつつ、第１及び第２フレーム８１，８２を結合することができる。そして、第１及び第２フレーム８１，８２の結合精度を向上することができる。
【００６３】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・図２に２点鎖線にて併せ描画したように、蓋壁部１１ｃ及び底壁部１１ｄに沿って本体壁部２１から第２フレーム１３の延在方向に一対の挟持片３６を突出させてもよい。この場合、第１フレーム１１は、ジョイント１４の一対の挟持片３６に挟み込まれることで、ジョイント１４に対する位置ずれやがたつきを抑制することができる。
【００６４】
・前記第１の実施形態において、第２フレーム１３は、略四角筒状であってもよい。
・前記第２の実施形態において、第２の突設部５３（及び第２の嵌合孔４７等）の個数は一例である。
【００６５】
・前記第１及び第２の実施形態において、突設部２２，５２（及び嵌合孔１６，４３等）の個数は一例である。
・前記第１及び第２の実施形態において、第１フレーム１１，４１は、対向する一対の壁部を有するのであれば、五角以上の多角筒状や一部が円弧の筒状であってもよい。
【００６６】
・前記各実施形態において、第１フレーム及び第２フレームは、互いに交差するように延在するのであれば、それらの間の傾斜角度は任意である。また、第１フレーム又は第２フレームは、その延在方向に沿って直線状である必要はなく、該延在方向に対し一部又は全部が曲成されていてもよい。
【００６７】
・本発明は、第１フレームとしてのバンパリインホース及び第２フレームとしてのクラッシュボックスで構成される車両用バンパ装置に適用してもよい。この場合、特に前記第１の実施形態の構成を採用した場合、バンパリインホース（第１フレーム１１）に対し突設部２２の突出方向に沿って加わった荷重は、該突設部２２で支えられるため、バンパリインホースの変形を抑制することができる。そして、例えばクラッシュボックスが潰れるまでバンパリインホースの変形を抑えることができる。
【００６８】
・本発明は、その他の車両外装部品や車両用以外の部品に適用してもよい。要は、延在方向が互いに異なる２つの部材同士を結合するものであればよい。
【符号の説明】
【００６９】
１１，４１，７１，８１…第１フレーム（第１部材）、１１ａ，１１ｂ…側壁部（壁部）、１３，４２，７２，８２…第２フレーム（第２部材）、１３ａ，４６，７３，８３…先端部、１４，５０，７６…ジョイント（中継部材）、１６…嵌合孔、１７…取付孔、２１，５１…本体壁部、２２…突設部、２３…嵌合部（取付部、当接壁部）、３１，６１…第１ボルト（第１締結具）、３２，６２…第２ボルト（第２締結具）、３６…挟持片、４１ｃ…蓋壁部（壁部）、４１ｄ…底壁部（壁部）、４２ａ，４２ｂ…取付壁部、４３…第１の嵌合孔（嵌合孔）、４４…第１の取付孔（取付孔）、４７…第２の嵌合孔、４８…第２の取付孔、５１ａ…当接壁部、５２…第１の突設部（突設部）、５３…第２の突設部（取付部）、５６…保持部材、７４，８４…嵌合凹部、７７…内側嵌合部、７８…外側嵌合部、７９，８９…外壁面、８８…嵌合片。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム又はアルミニウム合金からなり、対向する一対の壁部を有して筒状に成形されて一方向に延在する第１部材と、
前記一対の壁部のいずれか一方に形成された嵌合孔と、
前記嵌合孔と同心で前記一対の壁部のいずれか他方に形成された取付孔と、
前記第１部材の延在方向に対して交差する他方向に延在する第２部材と、
前記嵌合孔の形成された前記壁部の外壁面に当接する本体壁部と、該本体壁部に突設され前記嵌合孔に嵌挿されて前記取付孔の周縁部で該取付孔の形成された前記壁部の内壁面に当接する突設部と、前記第２部材の前記第１部材に臨む先端部に対し挿入・被挿入の係合関係で該先端部と連結する取付部とを有する中継部材と、
前記取付孔に挿入されて該取付孔の形成された前記壁部及び前記突設部を締結する第１締結具と、
前記先端部及び前記取付部を締結する第２締結具とを備えたことを特徴とする結合構造体。
【請求項２】
請求項１に記載の結合構造体において、
前記中継部材は、前記第２部材の延在方向に沿って前記先端部の外壁面に当接する当接壁部を有することを特徴とする結合構造体。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の結合構造体において、
前記突設部は、前記第２部材の延在方向に突出しており、
前記取付部は、前記第２部材の延在方向で該第２部材が前記本体壁部に当接する状態で前記先端部が嵌挿される嵌合部であって、
前記第２締結具は、前記第２部材の延在方向に対し交差する方向で前記先端部及び前記嵌合部を締結することを特徴とする結合構造体。
【請求項４】
請求項３に記載の結合構造体において、
前記中継部材は、前記本体壁部から前記第２部材の延在方向に突出して前記第１部材を挟み込む一対の挟持片を備えたことを特徴とする結合構造体。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の結合構造体において、
前記一対の壁部は、前記第１部材及び前記第２部材の両延在方向のなす平面に対し交差する方向で対向しており、
前記第２部材は、その延在方向で前記第１部材に当接され、前記一対の壁部の対向方向で対向する一対の取付壁部を有して筒状に成形されており、
前記嵌合孔の形成された前記壁部側の前記取付壁部に形成された第２の嵌合孔と、
前記第２の嵌合孔と同心で前記取付孔の形成された前記壁部側の前記取付壁部に形成された第２の取付孔とを備え、
前記本体壁部は、前記第２の嵌合孔の形成された前記取付壁部の外壁面に当接しており、
前記取付部は、前記本体壁部に突設され前記第２の嵌合孔に嵌挿されて前記第２の取付孔の周縁部で該第２の取付孔の形成された前記取付壁部の内壁面に当接する第２の突設部であって、
前記第２締結具は、前記第２の取付孔に挿入されて該第２の取付孔の形成された前記取付壁部及び前記第２の突設部を締結することを特徴とする結合構造体。
【請求項６】
請求項５に記載の結合構造体において、
前記取付孔の形成された前記壁部及び前記第２の取付孔の形成された前記取付壁部に重ねられ、前記第１締結具により前記壁部及び前記突設部とともに締結されるとともに、前記第２締結具により前記取付壁部及び前記第２の突設部とともに締結される保持部材を備えたことを特徴とする結合構造体。
【請求項７】
アルミニウム又はアルミニウム合金からなり、一方向に延在する筒状の第１部材と、
アルミニウム又はアルミニウム合金からなり、前記第１部材の延在方向に対して交差する他方向に延在する筒状の第２部材と、
前記第２部材の前記第１部材に臨む先端部に対向して前記第１部材に切欠された嵌合凹部と、
前記嵌合凹部及び前記先端部の内壁面にそれぞれ嵌合する外側嵌合部及び内側嵌合部を有するとともに、前記第１部材及び前記第２部材間でこれら第１部材及び第２部材の両延在方向のなす平面に沿って前記第１部材及び前記第２部材と面一となる外壁面を有し、該外壁面と前記第１部材及び前記第２部材との間がそれぞれ溶着する中継部材とを備えたことを特徴とする結合構造体。
【請求項８】
アルミニウム又はアルミニウム合金からなり、一方向に延在する筒状の第１部材と、
アルミニウム又はアルミニウム合金からなり、前記第１部材の延在方向に対して交差する他方向に延在する第２部材と、
前記第２部材の前記第１部材に臨む先端部に対向して前記第１部材に切欠された嵌合凹部と、
前記先端部に突設され、前記嵌合凹部に嵌合するとともに、前記第１部材及び前記第２部材の両延在方向のなす平面に沿って前記第１部材と面一となる外壁面を形成し、該外壁面と前記第１部材との間が溶着する嵌合片とを備えたことを特徴とする結合構造体。
【請求項１】
アルミニウム又はアルミニウム合金からなり、対向する一対の壁部を有して筒状に成形されて一方向に延在する第１部材と、
前記一対の壁部のいずれか一方に形成された嵌合孔と、
前記嵌合孔と同心で前記一対の壁部のいずれか他方に形成された取付孔と、
前記第１部材の延在方向に対して交差する他方向に延在する第２部材と、
前記嵌合孔の形成された前記壁部の外壁面に当接する本体壁部と、該本体壁部に突設され前記嵌合孔に嵌挿されて前記取付孔の周縁部で該取付孔の形成された前記壁部の内壁面に当接する突設部と、前記第２部材の前記第１部材に臨む先端部に対し挿入・被挿入の係合関係で該先端部と連結する取付部とを有する中継部材と、
前記取付孔に挿入されて該取付孔の形成された前記壁部及び前記突設部を締結する第１締結具と、
前記先端部及び前記取付部を締結する第２締結具とを備えたことを特徴とする結合構造体。
【請求項２】
請求項１に記載の結合構造体において、
前記中継部材は、前記第２部材の延在方向に沿って前記先端部の外壁面に当接する当接壁部を有することを特徴とする結合構造体。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の結合構造体において、
前記突設部は、前記第２部材の延在方向に突出しており、
前記取付部は、前記第２部材の延在方向で該第２部材が前記本体壁部に当接する状態で前記先端部が嵌挿される嵌合部であって、
前記第２締結具は、前記第２部材の延在方向に対し交差する方向で前記先端部及び前記嵌合部を締結することを特徴とする結合構造体。
【請求項４】
請求項３に記載の結合構造体において、
前記中継部材は、前記本体壁部から前記第２部材の延在方向に突出して前記第１部材を挟み込む一対の挟持片を備えたことを特徴とする結合構造体。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の結合構造体において、
前記一対の壁部は、前記第１部材及び前記第２部材の両延在方向のなす平面に対し交差する方向で対向しており、
前記第２部材は、その延在方向で前記第１部材に当接され、前記一対の壁部の対向方向で対向する一対の取付壁部を有して筒状に成形されており、
前記嵌合孔の形成された前記壁部側の前記取付壁部に形成された第２の嵌合孔と、
前記第２の嵌合孔と同心で前記取付孔の形成された前記壁部側の前記取付壁部に形成された第２の取付孔とを備え、
前記本体壁部は、前記第２の嵌合孔の形成された前記取付壁部の外壁面に当接しており、
前記取付部は、前記本体壁部に突設され前記第２の嵌合孔に嵌挿されて前記第２の取付孔の周縁部で該第２の取付孔の形成された前記取付壁部の内壁面に当接する第２の突設部であって、
前記第２締結具は、前記第２の取付孔に挿入されて該第２の取付孔の形成された前記取付壁部及び前記第２の突設部を締結することを特徴とする結合構造体。
【請求項６】
請求項５に記載の結合構造体において、
前記取付孔の形成された前記壁部及び前記第２の取付孔の形成された前記取付壁部に重ねられ、前記第１締結具により前記壁部及び前記突設部とともに締結されるとともに、前記第２締結具により前記取付壁部及び前記第２の突設部とともに締結される保持部材を備えたことを特徴とする結合構造体。
【請求項７】
アルミニウム又はアルミニウム合金からなり、一方向に延在する筒状の第１部材と、
アルミニウム又はアルミニウム合金からなり、前記第１部材の延在方向に対して交差する他方向に延在する筒状の第２部材と、
前記第２部材の前記第１部材に臨む先端部に対向して前記第１部材に切欠された嵌合凹部と、
前記嵌合凹部及び前記先端部の内壁面にそれぞれ嵌合する外側嵌合部及び内側嵌合部を有するとともに、前記第１部材及び前記第２部材間でこれら第１部材及び第２部材の両延在方向のなす平面に沿って前記第１部材及び前記第２部材と面一となる外壁面を有し、該外壁面と前記第１部材及び前記第２部材との間がそれぞれ溶着する中継部材とを備えたことを特徴とする結合構造体。
【請求項８】
アルミニウム又はアルミニウム合金からなり、一方向に延在する筒状の第１部材と、
アルミニウム又はアルミニウム合金からなり、前記第１部材の延在方向に対して交差する他方向に延在する第２部材と、
前記第２部材の前記第１部材に臨む先端部に対向して前記第１部材に切欠された嵌合凹部と、
前記先端部に突設され、前記嵌合凹部に嵌合するとともに、前記第１部材及び前記第２部材の両延在方向のなす平面に沿って前記第１部材と面一となる外壁面を形成し、該外壁面と前記第１部材との間が溶着する嵌合片とを備えたことを特徴とする結合構造体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１７０６８（Ｐ２０１２−１７０６８Ａ）
【公開日】平成２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５７０４９（Ｐ２０１０−１５７０４９）
【出願日】平成２２年７月９日（２０１０．７．９）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【出願人】（０００１００７９１）アイシン軽金属株式会社 (137)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月９日（２０１０．７．９）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【出願人】（０００１００７９１）アイシン軽金属株式会社 (137)
【Ｆターム（参考）】
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