JP6625031B2

JP6625031B2 - 部材の接合方法

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Publication number: JP6625031B2
Application number: JP2016190068A
Authority: JP
Inventors: 康裕前田; 徹橋村; 渡辺　憲一; 憲一渡辺
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2016-09-28
Filing date: 2016-09-28
Publication date: 2019-12-25
Anticipated expiration: 2036-09-28
Also published as: WO2018061684A1; US20190193135A1; JP2018051588A; US10843251B2

Description

本発明は、部材の接合方法に関する。

自動車の軽量化や安全性向上のために、ハイテンション鋼と呼ばれる低比重かつ高強度の金属が使用されている。ハイテンション鋼は軽量化や安全性向上に有効であるが、アルミなどの低比重材料と比較すると重い。また、ハイテンション鋼を使用すると、高強度ゆえに、成形性の低下、成形荷重の上昇、および寸法精度の低下などの問題が生じる。これらの問題を解決するために、近年、鋼よりも低比重のアルミを用いた押し出し成形品、鋳造品、およびプレス成形品を、鋼製部品と合わせて活用するマルチマテリアル化が行われている。

マルチマテリアル化で問題となるのは鋼製部品とアルミ製部品のような異種金属の接合である。例えば特許文献１には、弾性体を利用することによりマルチマテリアル化における異種金属の接合を可能にする部材の接合方法が開示されている。特許文献１の部材の接合方法では、アルミパイプ（第２部材）を鋼製部品（第１部材）の穴部に挿入し、アルミパイプの内側に弾性体を挿入し、弾性体を加圧することでアルミパイプを拡管して、鋼製部品とアルミパイプをかしめ接合している。

特開２０１６−１４７３０９号公報

特許文献１に開示された部材の接合方法は、複数の車体の骨格部材の接合について適用できることについて詳細に言及されていない。近年の車体では、マルチマテリアル化に伴い、複数の異なる種類の金属部材が接合されている。異なる種類の金属部材を車体の骨格として接合する方法には、電磁成形による接合やセルフピアスリベット接合などの接合方法があるが、いずれも工数が多く複雑で高コストである。

本発明は、複数の車体の骨格部材を簡易に接合できる部材の接合方法を提供することを課題とする。

本発明の部材の接合方法は、車体の骨格部材である第１部材、第２部材、および第３部材であって、管状部および前記管状部から延びた延出部を有する前記第１部材と、第１孔部を有する前記第２部材と、支持部を有する前記第３部材と、さらに弾性体とを準備し、
前記第２部材の前記第１孔部に前記第１部材の前記管状部を挿通し、前記第１部材の前記管状部の内部に前記弾性体を挿入し、前記弾性体を前記第１部材の前記管状部の軸線方向に加圧して前記軸線の径方向外側に向けて膨張させ、それによって前記第１部材の前記管状部を拡大変形させて前記第２部材の前記第１孔部にかしめ接合し、前記第１部材の前記延出部と、前記第３部材の前記支持部とを前記かしめ接合とは異なる方法で接合することを含む。

この方法によれば、弾性体により第１部材の管状部を均等に拡大変形させるため、第１部材に対する局所的な負荷を軽減でき、局所的な変形を防止できる。従って、第１部材と第２部材の嵌合精度が向上し、接合強度を向上できる。また、弾性体によるかしめ接合は異種材料接合に使用される電磁成形やその他の加工を施す接合方法と比べて簡易であるため、特に第１部材と第２部材が異種材料である場合にこの接合方法は有効である。また、第１部材が延出部を備え、第３部材が支持部を備えているため、延出部と支持部を弾性体によるかしめ接合以外の接合方法により接合できる。そのため、第１部材と第２部材のみをかしめ接合する場合に比べて、複雑な接合体を構成できる。換言すると、車体の骨格では複数の部材が様々な態様で接合されるため、管状部を有する部分には簡易かつ適用材料を選ばない弾性体を利用したかしめ接合を適用し、それ以外の部分には上記かしめ接合以外の既存の接合方法を適用することで、複数の車体の骨格部材を簡易に接合できる。特に、車体の骨格部材に上記かしめ接合を適用する場合、車体の衝突時の衝撃に耐え得る接合強度が必要となる。これに対し、この方法では、第１部材と第３部材とを接合し、第３部材によって第１部材を支持することで、車体の衝突時の衝撃に耐え得るように接合体の接合強度を向上させている。

前記部材の接合方法では、前記第１部材の前記管状部の前記軸線方向の断面は多角形状であり、前記断面における前記第１部材の多角形の各辺長が以下の式を満たしてもよい。

ｄ：第１部材の管状部の各辺長
ｔ：第１部材の管状部の板厚
Ｅ：第１部材の管状部のヤング率
σ_ｙ：第１部材の管状部の降伏応力

第１部材の管状部の断面形状が著しく大きい場合、引き抜き力が加えられた際にこの断面が変形し、接合が解かれるおそれがある。しかし、この方法では、式（１）に示すように第１部材の管状部の各辺長を所定の大きさ以下に規定し、即ち断面形状が著しく大きくならないように規定している。式（１）は、部材の大きさと変形の関係を規定した有効幅理論に基づいている。従って、式（１）を利用したこの方法では、第１部材の断面形状における辺長を所定の有効幅以下に設定しているため、引き抜き力が加えられた際にも第１部材が変形し難く、接合強度を確保できる。ここで、式（１）中の辺長ｄは、管状部の角部がＲ部を有する場合、各辺長のうちＲ部を含まない部分の長さを表す。

前記部材の接合方法は、車体の骨格部材であり、挿通孔が設けられた管状の第４部材をさらに準備し、前記第２部材は、前記第１孔部とは異なる第２孔部を有しており、前記第４部材を前記第２部材の前記第２孔部に挿通し、前記第２部材の前記第１孔部と前記第４部材の前記挿通孔とを位置合わせし、位置合わせされた前記第２部材の前記第１孔部と前記第４部材の前記挿通孔とに前記第１部材を挿通し、前記弾性体によって前記第１部材を拡大変形させる際、前記第２部材だけでなく前記第４部材ともかしめ接合することを含んでもよい。

この方法によれば、３つの部材だけでなく４つの部材を車体の骨格として接合できる。特に、第１部材と、第２部材と、第４部材とは、弾性体を利用してかしめ接合されるため、異種材料であっても容易に接合可能である。また、第１部材に加わる引抜力や曲げ力が、第２部材と第４部材の両方に伝達されるので、引抜力や曲げ力が集中せず、接合部の接合強度が向上する。

前記部材の接合方法は、車体の骨格部材である管状の第４部材と、追加弾性体とをさらに準備し、前記第２部材は、前記第１孔部とは異なる第２孔部をさらに有し、前記第１部材の前記管状部には、挿通孔が設けられており、前記第２部材の前記第１孔部に前記第１部材の前記管状部を挿通した後、前記第２部材の前記第２孔部と前記第１部材の前記挿通孔とを位置合わせし、前記第１部材および前記第２部材を前記弾性体によってかしめ接合した後、位置合わせされた前記第２部材の前記第１孔部と前記第１部材の前記挿通孔とに前記第４部材を挿通し、前記第４部材の内部に前記追加弾性体を挿入し、前記追加弾性体を前記第４部材の軸線方向に加圧して前記軸線の径方向外側に向けて膨張させ、それによって前記第４部材を拡大変形させて前記第１部材と前記第２部材とにかしめ接合することを含んでもよい。

この方法によれば、３つの部材だけでなく４つの部材を車体の骨格として接合できる。特に、第１部材と、第２部材と、第４部材とは、弾性体を利用してかしめ接合されるため、異種材料であっても容易に接合可能である。また、第１部材を第２部材にかしめ接合すると共に、第４部材を第１部材と第２部材の両方にかしめ接合するため、複数箇所でかしめ接合でき、接合強度を向上できる。

前記部材の接合方法では、前記第１部材の前記管状部は、前記第２部材と同種材料であり、前記第１部材の前記延出部は、前記第３部材と同種材料であってもよい。

この方法によれば、第１部材と第２部材の接合が、同種金属間で行われるため、異種金属間で発生する電食を防止できる。

前記部材の接合方法では、前記第１部材は、車体の側部中央の窓柱であるＢピラーであり、前記第２部材は、車体の側部下縁に沿って前後方向に延びるロッカーであり、前記第３部材は、車体の側部を構成するサイドパネルであってもよい。

この方法によれば、車体の骨格部材であるＢピラーとロッカーが弾性体を利用してかしめ接合されるため、Ｂピラーとロッカーに異種金属を採用しても簡易に接合できる。さらに、Ｂピラーとロッカーとサイドパネルとが高い接合強度で接合されるため、車体の側部を高強度化できる。従って、車体の側面衝突時の変形量が小さくなり、乗車時にユーザが位置するキャビンを堅固に保護できる。

本発明によれば、部材の接合方法において、弾性体を利用したかしめ接合を行うため、複数の車体の骨格部材を簡易に接合できる。

第１実施形態に係る部材の接合方法を適用するＢピラーとロッカーパネルとサイドパネルとを示す斜視図。車体の骨格を示す斜視図。第１実施形態に係る部材の接合方法の第１工程の接合部近傍の断面図。第１実施形態に係る部材の接合方法の第２工程の接合部近傍の断面図。第１実施形態に係る部材の接合方法の第３工程の接合部近傍の断面図。第１実施形態に係る部材の接合方法の第４工程の接合部近傍の断面図。第１実施形態に係る部材の接合方法の第５工程の部分的な斜視図。第１実施形態の変形例を示す斜視図。第１実施形態に係る部材の接合方法を適用するＢピラーとロッカーパネルとを示す斜視図。図５のＢピラーの断面図。第３実施形態に係る部材の接合方法を適用する前のＢピラーとロッカーパネルとフロアクロスメンバとを示す斜視図。第３実施形態に係る部材の接合方法を適用した後のＢピラーとロッカーパネルとフロアクロスメンバとを示す断面図。第３実施形態の変形例を示す接合前の斜視図。第３実施形態の変形例を示す接合後の断面図。第４実施形態に係る部材の接合方法を適用するＢピラーとロッカーパネルとサイドパネルとを示す斜視図。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。

（第１実施形態）
図１に示すように、本実施形態の部材の接合方法は、車体の骨格部材のうち、Ｂピラー（第１部材）１０と、ロッカー（第２部材）２０と、サイドパネル（第３部材）３０とを接合するものである。Ｂピラー１０と、ロッカー２０と、サイドパネル３０とは、図２に示す車体の骨格のうち、破線で示す円で囲まれている車体の側部下方で接合されている部材である。ただし、本実施形態の部材の接合方法は、これらの部材に限らず、任意の車体の骨格部材に適用できる。これは、以降の実施形態でも同様である。また、図１のＢピラー１０と、ロッカー２０と、サイドパネル３０とは、図示を明瞭にするため、その一部がそれぞれ示されている。即ち、各部材１０，２０，３０は、本来図１に示すように切断されておらず、切断面からさらに延びている。

図１に示すように、本実施形態の部材の接合方法では、まず、Ｂピラー１０と、ロッカー２０と、サイドパネル３０と、これらをかしめ接合する際に使用する弾性体４０（図３Ｂ参照）とを準備する。

Ｂピラー１０は、車体の側部中央の窓柱であり（図２参照）、本実施形態ではハイテンション鋼製である。Ｂピラー１０は、管状部１１と、管状部１１から延びた延出部１２とを備える。本実施形態の管状部１１は、軸線Ｌ１方向に延びる四角管状である。延出部１２は、管状部１１を構成する４つの壁のうちの３つの壁が軸線Ｌ１方向に延びて形成された凹部１３と、凹部１３の両端部から外側へ延びた２つの板状のフランジ部１４とを備える。即ち、延出部１２の軸線Ｌ１方向における断面形状は、凹部１３とフランジ部１４とによってハット型に形成されている。なお、図２に示すように、車体の骨格部材では、通常、車体の側部前方の窓柱３をＡピラーと称し、車体の側部中央の窓柱１０をＢピラーと称し、車体の側部後方の窓柱４をＣピラーと称する。

図１および図２に示すように、ロッカー２０は、車体の側部下縁に沿って前後方向（軸線Ｌ１と直交する軸線Ｌ２方向）に延びる車体の骨格部材であり、本実施形態ではアルミニウム合金製である。ロッカー２０は、外壁として、上壁２１と、下壁２２と、これらを接続する２つの側壁２３とを有する概ね断面矩形の管状である。また、ロッカー２０は、下壁２２と平行に内部を仕切る仕切壁２４と、上壁２１から突出した突出部２５とを有する。また、ロッカー２０には、軸線Ｌ１方向に上壁２１と仕切壁２４とを貫通する矩形の孔部（第１孔部）２６が設けられている。孔部２６は、Ｂピラー１０の管状部１１を挿通できる程度の大きさである。なお、ロッカー２０の下壁２２は貫通されていない（図３Ａ参照）。

サイドパネル３０は、車体の側部を構成する車体の骨格部材であり（図２参照）、本実施形態ではハイテンション鋼製である。サイドパネル３０は、軸線Ｌ１および軸線Ｌ２方向に延びる概ねＴ字型のパネル部材である。サイドパネル３０は、軸線Ｌ１方向の断面形状および軸線Ｌ２方向の断面形状が共にハット型となるようにプレス成形されている。特に、軸線Ｌ１方向の断面形状は、Ｂピラー１０の延出部１２の断面形状と相似形であり、Ｂピラー１０の延出部１２の形状に比べてわずかに大きい。そのため、図１に示すように、サイドパネル３０とＢピラー１０とを重ねて配置できる。本実施形態では、サイドパネル３０のうちＢピラー１０の延出部１２と重ね合わせられた部分が本発明の支持部３１を構成する。

弾性体４０（図３Ｂ参照）は、Ｂピラー１０の管状部１１に挿入可能な大きさの直方体状のゴムである。弾性体４０の長さは、接合部近傍において管状部１１を変形できる程度の長さであればよい。弾性体４０の材質は、例えば、ウレタンゴム、クロロプレンゴム、ＣＮＲゴム（クロロプレンゴム＋ニトリルゴム）、またはシリコンゴム等である。

図３Ａ〜３Ｅを参照して、本実施形態の部材の接合方法を第１工程から第５工程に分けて説明する。ここで、図３Ａ〜３Ｄは、図１における孔部２６の軸線Ｌ２方向の断面を示している。なお、図３Ａ〜３Ｄでは、Ｂピラー１０の管状部１１と、ロッカー２０とを図示しており、図３Ｅでは、Ｂピラー１０の延出部１２と、サイドパネル３０の支持部３１とを図示し、その他の部材の図示は省略されている。

図３Ａに示すように、第１工程として、ロッカー２０の孔部２６にＢピラー１０の管状部１１を挿通する。挿通された状態では、Ｂピラー１０は、ロッカー２０の上壁２１と仕切壁２４とを貫通し、ロッカー２０の下壁２２に載置されている。

図３Ｂに示すように、第２工程として、Ｂピラー１０の管状部１１の内部に弾性体４０を挿入する。これに代えて、Ｂピラー１０は、管状部１１の内部に弾性体４０を挿入された状態でロッカー２０の孔部２６に挿通されてもよい。即ち、第１工程と第２工程の順序は逆であってもよい。

図３Ｃに示すように、第３工程として、Ｂピラー１０とロッカー２０と弾性体４０とを組み合わせた状態で加圧装置６０にセットする。加圧装置６０は、弾性体４０を軸線Ｌ１方向に圧縮可能な装置であって、例えば本実施形態のようにプレス装置であってもよいし、これに代えて油圧シリンダー等であってもよい。プレス装置としての加圧装置６０は、圧子６１と受座６２とを備える。圧子６１は、Ｂピラー１０の管状部１１に挿入可能な大きさの直方体状であり、軸線Ｌ１方向から見た外形は弾性体４０の外形と概ね同じ大きさである。圧子６１の押圧面（図において下面）は、弾性体４０を均等に押圧するために軸線Ｌ１に対して垂直な平坦面である。受座６２は、ロッカー２０の下壁２２を載置するための台である。受座６２の載置面（図において上面）は、平坦面であり、圧子６１の押圧面と平行に配置されている。本工程では、加圧装置６０の圧子６１と受座６２とによって直接的にないし間接的に弾性体４０を挟み込み、軸線Ｌ１方向に加圧する。弾性体４０は軸線Ｌ１方向の寸法が小さくなるにつれて、径方向の寸法が拡大する。従って、Ｂピラー１０の管状部１１は、径方向に寸法が拡大される弾性体４０から力を受け、径方向外側に拡大変形される。拡大変形されたＢピラー１０の管状部１１はロッカー２０の孔部２６とかしめ接合され、即ち上壁２１と仕切壁２４とにかしめ接合され、従ってＢピラー１０とロッカー２０とを接合した接合体１が形成される。

図３Ｄに示すように、第４工程として、接合体１と弾性体４０を加圧装置６０（図３Ｃ参照）から取り外す。圧縮力が除去された弾性体４０は、自身の弾性力により元の形状に復元する。従って、弾性体４０を接合体１から容易に取り除くことができる。

図３Ｅに示すように、第５工程として、接合体１を形成しているＢピラー１０のフランジ部１４と、サイドパネル３０の支持部３１とをセルフピアスリベット接合する。セルフピアスリベット接合により、接合体１とサイドパネル３０とをさらに接合し、Ｂピラー１０とロッカー２０とサイドパネル３０とを接合した接合体２を形成する。このとき、ロッカー２０の突出部２５と、サイドパネル３０のフランジ部１４とをさらにセルフピアスリベット接合してもよい。また、本実施形態では、Ｂピラー１０とサイドパネル３０の接合方法として、異種金属接合で代表的に使用されるセルフピアスリベット接合を例示したが、これに限定されず、例えばクリンチング接合を使用してもよい。

以上の第１工程から第５工程で説明した本実施形態の部材の接合方法によれば、弾性体４０によりＢピラー１０の管状部１１を均等に拡大変形させるため、Ｂピラー１０に対する局所的な負荷を軽減でき、局所的な変形を防止できる。従って、Ｂピラー１０とロッカー２０の嵌合精度が向上し、接合強度を向上できる。また、弾性体４０によるかしめ接合は異種材料接合に使用される電磁成形やその他の加工を施す接合方法と比べて簡易であるため、特にＢピラー１０とロッカー２０が異種材料である本実施形態のような場合にこの接合方法は有効である。また、Ｂピラー１０が延出部１２を備え、サイドパネル３０が支持部３１を備えているため、延出部１２と支持部３１を弾性体４０によるかしめ接合以外の接合方法により接合できる。そのため、Ｂピラー１０とロッカー２０のみをかしめ接合する場合に比べて、複雑な接合体２を構成できる。換言すると、車体の骨格では複数の部材が様々な態様で接合されるため、管状部１１を有する部分には簡易かつ適用材料を選ばない弾性体４０を利用したかしめ接合を適用し、それ以外の部分には上記かしめ接合以外の既存の接合方法を適用することで、複数の車体の骨格部材を簡易に接合できる。特に、車体の骨格部材に上記かしめ接合を適用する場合、車体の衝突時の衝撃に耐え得る接合強度が必要となる。これに対し、この方法では、Ｂピラー１０とサイドパネル３０とを接合し、サイドパネル３０によってＢピラー１０を支持することで、車体の衝突時の衝撃に耐え得るように接合体２の接合強度を向上させている。

また、車体の骨格部材であるＢピラー１０とロッカー２０とサイドパネル３０とが高い接合強度で接合されるため、車体の側部を高強度化できる。従って、車体の側面衝突時の変形量が小さくなり、乗車時にユーザが位置するキャビンを堅固に保護できる。

（第１実施形態の変形例）
図４に示すように、本変形例では、ロッカー２０に孔部２６が設けられておらず、Ｂピラー１０に孔部１５が設けられており、ロッカー２０がＢピラーの孔部１５に挿通され、前述の第１から第５工程と同様にしてかしめ接合される。本変形例の場合、ロッカー２０が本発明の第１部材に相当し、Ｂピラー１０が第２部材に相当する。より詳細には、ロッカー２０の上壁２１と下壁２２と２つの側壁２３とが本発明の管状部を構成し、ロッカー２０の突出部２５が本発明の延出部を構成する。また、本変形例のように、Ｂピラー１０は、軸線Ｌ１方向の全体にわたって閉断面で形成されており、図１に示すような開断面となる部分を有していなくてもよい。

本変形例によれば、ロッカー２０をＢピラー１０の孔部１５に挿通しているため、Ｂピラー１０をロッカー２０から抜け難くできる。

（第２実施形態）
図５は、第２実施形態の部材の接合方法について示している。本実施形態では、Ｂピラー１０の形状以外は、実質的に第１実施形態と同じである。従って、第１実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付し、各工程の説明も省略する。なお、図示を明瞭にするために、サイドパネル３０の図示は省略されている。

図５に示すように、本実施形態では、２つのＢピラー１０と、ロッカー２０とをそれぞれかしめ接合する。Ｂピラー１０は、軸線Ｌ１方向の全体にわたって概ね矩形の閉断面で形成されており、図１に示すような開断面となる部分を有していない。即ち、Ｂピラー１０は、第１実施形態と異なり軸線Ｌ１方向の全体にわたって延びる管状部１１と、管状部１１から側方に突出した板状の延出部１２とを備える。このように、管状部１１および延出部１２の形状は、特に限定されず、任意の形状であってよい。

また、図６に示すように、Ｂピラー１０の管状部１１の軸線Ｌ１方向における断面では、Ｂピラー１０の各辺長ｄ１，ｄ２（＝ｄ）がそれぞれ以下の式（２）を満たしている。換言すると、Ｂピラー１０の管状部１１の断面形状は矩形であるため、４つの辺長が全て以下の式（２）を満たしている。以下の式（２）は、部材の大きさと変形の関係を規定した有効幅理論に基づいて定義されており、式（２）を満たすとき、Ｂピラー１０の管状部１１の変形は抑制されることが知られている。

ｄ：Ｂピラー１０の管状部１１の各辺長
ｔ：Ｂピラー１０の管状部１１の板厚
Ｅ：Ｂピラー１０の管状部１１のヤング率
σ_ｙ：Ｂピラー１０の管状部１１の降伏応力

本実施形態によれば、２つのＢピラー１０を設けているため２箇所でかしめ接合でき、１つのＢピラー１０を設けた場合に比べて接合強度を向上できる。また、各Ｂピラー１０をより小径に形成でき、管状部１１の変形を抑制できる。仮に、Ｂピラー１０の管状部１１の断面形状が著しく大きい場合、引き抜き力が加えられた際にこの断面が変形し、接合が解かれるおそれがある。しかし、式（２）を利用した本実施形態では、Ｂピラー１０の断面形状における辺長ｄ１，ｄ２（＝ｄ）を所定の有効幅以下に設定しているため、引き抜き力が加えられた際にもＢピラー１０が変形し難く、接合強度を確保できる。ここで、式（２）中の辺長ｄは、管状部１１の角部がＲ部を有する場合、各辺長のうちＲ部を含まない部分の長さを表す。

（第３実施形態）
図７および図８は、第３実施形態の部材の接合方法について示している。本実施形態では、フロアクロスメンバ５０に関する以外は、実質的に第１実施形態と同じである。従って、第１実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付し、各工程の詳細な説明も省略する。なお、図示を明瞭にするために、サイドパネル３０の図示は省略されている。

本実施形態では、ロッカー２０は、第１実施形態と異なり仕切壁２４（図１参照）を有していない。また、上壁２１には矩形の第１孔部２６が設けられており、２つの側壁２３のうち一方の側壁２３には矩形の第２孔部２７が設けられている。

また、本実施形態では、第１実施形態のＢピラー１０と、ロッカー２０と、サイドパネル３０とは異なる車体の構造部材であるフロアクロスメンバ５０（図２を併せて参照）をさらに準備する。

フロアクロスメンバ５０は、軸線Ｌ１および軸線Ｌ２に直交する軸線Ｌ３方向に延びる四角管状であり、軸線Ｌ１方向に貫通する挿通孔５１が設けられている。フロアクロスメンバ５０の挿通孔５１は、ロッカー２０の第１孔部２６と概ね同じ形状および大きさであり、これらは相似形であることが好ましい。

本実施形態では、第１実施形態の第１工程（図３Ａ参照）に対応する工程の前に、フロアクロスメンバ５０をロッカー２０の第２孔部２７に挿通する。次いで、ロッカー２０の第１孔部２６とフロアクロスメンバ５０の挿通孔５１とを位置合わせする。そして、第１実施形態の第１工程（図３Ａ参照）のように、位置合わせされたロッカー２０の第１孔部２６とフロアクロスメンバ５０の挿通孔５１とにＢピラー１０の管状部１１を挿通する。

また、本実施形態では、第１実施形態の第３工程（図３Ｃ参照）に対応する工程では、弾性体４０によってＢピラー１０の管状部１１を拡大変形させる際、図８に示すように、ロッカー２０だけでなくフロアクロスメンバ５０ともかしめ接合する。

本実施形態によれば、３つの部材だけでなく４つの部材を車体の骨格として接合できる。特に、Ｂピラー１０と、ロッカー２０と、フロアクロスメンバ５０とは、弾性体４０を利用してかしめ接合されるため、異種材料であっても容易に接合可能である。また、Ｂピラー１０に加わる引抜力や曲げ力が、ロッカー２０とフロアクロスメンバ５０の両方に伝達されるので、引抜力や曲げ力が集中せず、接合部の接合強度が向上する。

（第３実施形態の変形例）
図９および図１０に示すように、本変形例では、フロアクロスメンバ５０には挿通孔５１が設けられておらず、Ｂピラー１０の管状部１１に挿通孔１６が設けられている。さらに、弾性体４０だけでなく、追加弾性体４１（図９参照）を準備している。

本変形例では、第１実施形態の第１工程（図３Ａ参照）に対応する工程において、ロッカー２０の第１孔部２６にＢピラー１０の管状部１１を挿通した後、ロッカー２０の第２孔部２７とＢピラー１０の挿通孔１６とを位置合わせする。次いで、第１実施形態の第３工程（図３Ｃ参照）に対応する工程において、ロッカー２０とＢピラー１０とを弾性体４０によってかしめ接合した後、位置合わせされたロッカー２０の第１孔部２６とＢピラー１０の挿通孔１６とにフロアクロスメンバ５０を挿通する。そして、フロアクロスメンバ５０の内部に追加弾性体４１を挿入する。そして、図１０に示すように、追加弾性体４１をフロアクロスメンバ５０の軸線Ｌ３方向に加圧して軸線Ｌ３の径方向外側に向けて膨張させ、それによってフロアクロスメンバ５０を拡大変形させてＢピラー１０とロッカー２０とにかしめ接合する。

本変形例によれば、Ｂピラー１０をロッカー２０にかしめ接合すると共に、フロアクロスメンバ５０をＢピラー１０とロッカー２０の両方にかしめ接合するため、複数箇所でかしめ接合でき、接合強度を向上できる。

（第４実施形態）
図１０は、第４実施形態の部材の接合方法について示している。本実施形態では、Ｂピラー１０に関する以外は、実質的に第１実施形態と同じである。従って、第１実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付し、各工程の説明も省略する。なお、図示を明瞭にするために、サイドパネル３０の図示は省略されている。

本実施形態では、Ｂピラー１０において、管状部１１と延出部１２とが別体で形成されている。管状部１１は、ロッカー２０と同種金属であるアルミニウム合金製であり、延出部１２はハイテンション鋼製である。管状部１１と延出部１２とは、セルフピアスリベット接合されており、互いに固定されてＢピラー１０の一部をそれぞれ構成している。

本実施形態によれば、Ｂピラー１０とロッカー２０の接合が、同種金属間で行われるため、異種金属間で発生する電食を防止できる。

以上より、本発明の具体的な実施形態やその変形例について説明したが、本発明は上記形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。例えば、個々の実施形態の内容を適宜組み合わせたものを、この発明の一実施形態としてもよい。

１，２接合体
３Ａピラー（窓柱）
４Ｃピラー（窓柱）
１０Ｂピラー（第１部材）（窓柱）
１１管状部
１２延出部
１３凹部
１４フランジ部
１５孔部（第１孔部）
１６挿通孔
２０ロッカー（第２部材）
２１上壁
２２下壁
２３側壁
２４仕切壁
２５突出部
２６孔部（第１孔部）
２７第２孔部
３０サイドパネル（第３部材）
３１支持部
４０弾性体
４１追加弾性体
５０フロアクロスメンバ（第４部材）
５１挿通孔
６０加圧装置
６１圧子
６２受座

Claims

車体の骨格部材である第１部材、第２部材、および第３部材であって、管状部および前記管状部から延びた延出部を有する前記第１部材と、第１孔部を有する前記第２部材と、支持部を有する前記第３部材と、さらに弾性体とを準備し、
前記第２部材の前記第１孔部に前記第１部材の前記管状部を挿通し、
前記第１部材の前記管状部の内部に前記弾性体を挿入し、
前記弾性体を前記第１部材の前記管状部の軸線方向に加圧して前記軸線の径方向外側に向けて膨張させ、それによって前記第１部材の前記管状部を拡大変形させて前記第２部材の前記第１孔部にかしめ接合し、
前記第１部材の前記延出部と、前記第３部材の前記支持部とを前記かしめ接合とは異なる方法で接合する
ことを含む、部材の接合方法。
前記第１部材の前記管状部の前記軸線方向の断面は、多角形状であり、
前記断面における前記第１部材の多角形の各辺長が以下の式を満たす、請求項１に記載の部材の接合方法。

ｄ：第１部材の管状部の各辺長
ｔ：第１部材の管状部の板厚
Ｅ：第１部材の管状部のヤング率
σ_ｙ：第１部材の管状部の降伏応力
車体の骨格部材であり、挿通孔が設けられた管状の第４部材をさらに準備し、
前記第２部材は、前記第１孔部とは異なる第２孔部を有しており、
前記第４部材を前記第２部材の前記第２孔部に挿通し、
前記第２部材の前記第１孔部と前記第４部材の前記挿通孔とを位置合わせし、
位置合わせされた前記第２部材の前記第１孔部と前記第４部材の前記挿通孔とに前記第１部材を挿通し、
前記弾性体によって前記第１部材を拡大変形させる際、前記第２部材だけでなく前記第４部材ともかしめ接合する
ことを含む、請求項１または請求項２に記載の部材の接合方法。
車体の骨格部材である管状の第４部材と、追加弾性体とをさらに準備し、
前記第２部材は、前記第１孔部とは異なる第２孔部をさらに有し、
前記第１部材の前記管状部には、挿通孔が設けられており、
前記第２部材の前記第１孔部に前記第１部材の前記管状部を挿通した後、前記第２部材の前記第２孔部と前記第１部材の前記挿通孔とを位置合わせし、
前記第１部材および前記第２部材を前記弾性体によってかしめ接合した後、位置合わせされた前記第２部材の前記第１孔部と前記第１部材の前記挿通孔とに前記第４部材を挿通し、
前記第４部材の内部に前記追加弾性体を挿入し、
前記追加弾性体を前記第４部材の軸線方向に加圧して前記軸線の径方向外側に向けて膨張させ、それによって前記第４部材を拡大変形させて前記第１部材と前記第２部材とにかしめ接合する
ことを含む、請求項１または請求項２に記載の部材の接合方法。
前記第１部材の前記管状部は、前記第２部材と同種材料であり、
前記第１部材の前記延出部は、前記第３部材と同種材料である、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の部材の接合方法。
前記第１部材は、車体の側部中央の窓柱であるＢピラーであり、
前記第２部材は、車体の側部下縁に沿って前後方向に延びるロッカーであり、
前記第３部材は、車体の側部を構成するサイドパネルである、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の部材の接合方法。
前記第１部材の前記延出部は、非管状である、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の部材の接合方法。