(57)【要約】【課題】温度変化が大きい場合にも接着面が剥離しにくい閉断面部材の接続構造を提供する。【解決手段】軽金属製のパイプ取付座１２の外周側と内周側とにＣＦＲＰ製のパイプ２０と円筒形状の内側部材３０とが入れ子状に嵌め合わされ、パイプ取付座１２の外周側と内周側の嵌め合わせ面１２ａ，１２ｂがそれぞれパイプ２０と内側部材３０と接着されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
線膨張率が異なる材料で構成された閉断面部材の接続構造であって、
第１材料で構成された第１閉断面部材の外周側と内周側とに前記第１材料よりも線膨張率が小さい第２材料で構成された第２閉断面部材と閉断面形状の内側部材とが入れ子状に嵌め合わされ、
前記第１閉断面部材の外周側と内周側の嵌め合わせ面のいずれか一方又は両方が前記第２閉断面部材又は前記内側部材と接着されていること、
を特徴とする閉断面部材の接続構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、線膨張率が異なる材料で構成された閉断面部材同士の接続構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車は、燃費改善のために軽量化が求められている。このため、アルミニウム、マグネシウムなどの軽金属やカーボンファイバーで補強された樹脂、例えば、ＣＦＲＰ等で多くの部材が構成されており、軽金属製の部品とＣＦＲＰ製の部品とを接着剤で接続して一つの部材とする場合がある。
【０００３】
接着剤として接着安定性に優れる一液性熱硬化型接着剤を用いる場合、アルミニウムとＣＦＲＰとが高温雰囲気中で接着されるため、線膨張率の違いにより硬化後の接着剤に熱応力が残ってしまい、接着力が低下する場合があった。このため、軽金属とＣＦＲＰとの接着面に軽金属の熱膨張率とＣＦＲＰの熱膨張率との中間の熱膨張率の鋼板のカラーを挟んで接着し、接着剤の熱応力を低減して接着力の低下を抑制する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１−９５９８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、自動車は、さまざまな環境条件で使用されるものである。寒冷地などで外気温度が低下した場合、特許文献１に記載されたようにアルミニウムパイプの外周にアルミニウムよりも線膨張率の小さいＣＦＲＰパイプを接着した構造では、内周側のアルミニウムパイプの外径が外周側のＣＦＲＰパイプの内径よりも大きく収縮してしまうため、アルミニウムパイプの外周面とＣＦＲＰパイプの内周面との間に隙間ができ、接着面が剥離してしまう場合がある。
【０００６】
そこで、本発明は、温度変化が大きい場合にも接着面が剥離しにくい閉断面部材の接続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】
【０００７】
本発明の閉断面部材の接続構造は、線膨張率が異なる材料で構成された閉断面部材の接続構造であって、第１材料で構成された第１閉断面部材の外周側と内周側とに前記第１材料よりも線膨張率が小さい第２材料で構成された第２閉断面部材と閉断面形状の内側部材とが入れ子状に嵌め合わされ、前記第１閉断面部材の外周側と内周側の嵌め合わせ面のいずれか一方又は両方が前記第２閉断面部材又は前記内側部材と接着されていること、を特徴とする。
【０００８】
このように、線膨張率が大きい第１閉断面部材の外周側と内周側とに線膨張率が小さい第２閉断面部材と内側部材を嵌め合わせ、嵌め合わせ面を接着しているので、温度上昇により線膨張率が大きい第１閉断面部材が膨張した場合には外側の第２閉断面部材により第１閉断面部材の膨張を抑制し、温度低下により線膨張率が大きい第１閉断面部材が収縮した場合には内側の内側部材により第１閉断面部材の収縮を抑制するので、温度変化による接着面の剥離を抑制することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、温度変化が大きい場合にも接着面が剥離しにくい閉断面部材の接続構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態の接続構造を適用した車両用部品の斜視図である。
【図２】図１に示す車両用部品の分解斜視図である。
【図３】図１のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら実施形態の閉断面部材の接続構造１００について説明する。以下の実施形態では、接続構造１００を車両のステアリングコラムを支持するステアリングコラムサポート１０に適用した場合について説明する。なお、図１〜３において、矢印ＦＲ、矢印ＵＰ、矢印ＲＨは、車両の前方向（進行方向）、上方向、右方向をそれぞれ示している。また、各矢印ＦＲ、ＵＰ、ＲＨの反対方向は、車両後方向、下方向、左方向を示す。以下、単に前後、左右、上下の方向を用いて説明する場合は、特に断りのない限り、車両前後方向の前後、車両左右方向（車両幅方向）の左右、車両上下方向の上下を示すものとする。他の図においても同様である。
【００１２】
図１に示すように、ステアリングコラムサポート１０は、アルミニウム等の軽金属で構成され、ステアリングコラムが取り付けられる本体１１と、本体１１の車両幅方向両側に取り付けられて本体１１と車両側端の構造部材との間を接続する炭素繊維強化プラスチック（以下、ＣＦＲＰという）で構成された円筒形のパイプ２０と、本体１１と車両前方の構造部材とを接続するアーム１３とで構成されている。ここで、本体１１を構成する第１材料である軽金属の線膨張率は、パイプ２０を構成する第２材料であるＣＦＲＰの線膨張率よりも大きい、逆に言うと、パイプ２０を構成する第２材料であるＣＦＲＰの線膨張率は、本体１１を構成する第１材料である軽金属の線膨張率よりも小さい。
【００１３】
本体１１の車両幅方向両側端には、外周面にパイプ２０が取り付けられる円筒形状のパイプ取付座１２が本体１１と一体に設けられている。また、パイプ取付座１２の内周側には、円筒形状の内側部材３０が取り付けられている。ここで、パイプ取付座１２は、第１閉断面部材を構成し、パイプ２０は第２閉断面部材を構成する。
【００１４】
パイプ２０の内径寸法は、パイプ取付座１２の外径寸法よりも僅かに大きく、内側部材３０の外径寸法は、パイプ取付座１２の内径寸法よりも僅かに小さくなっている。そして、図２に示すように、パイプ取付座１２の内周側に内側部材３０が嵌めこまれ、パイプ取付座１２の外周側にパイプ２０の端部が嵌め込まれる。そして、パイプ取付座１２とパイプ２０の嵌め合わせ面１２ａ、及び、パイプ取付座１２と内側部材３０との嵌め合わせ面１２ｂには、接着剤４０（図３参照）が設定される。従って、外周側と内周側の嵌め合わせ面１２ａ，１２ｂはそれぞれ外周側、内周側の接着面となる。
【００１５】
このように、閉断面部材であるパイプ取付座１２とパイプ２０との接続構造１００では、軽金属製のパイプ取付座１２の外周側と内周側とにＣＦＲＰ製のパイプ２０と内側部材３０とが入れ子状に嵌め合わされ、パイプ取付座１２の外周側と内周側の嵌め合わせ面１２ａ，１２ｂの両方がそれぞれ接着剤４０でパイプ２０と内側部材３０と接着されている。
【００１６】
以上説明したように構成された接続構造１００の環境温度が低下した場合には、図３に示すように、線膨張率の大きい軽金属製のパイプ取付座１２の外径寸法は、外周側に取り付けられた線膨張率の小さいＣＦＲＰ製のパイプ２０の内径寸法よりも小さい寸法に縮もうとする。しかし、パイプ取付座１２の内周側に取り付けられているＣＦＲＰ製の内側部材３０は線膨張率が小さく、外径寸法がパイプ取付座１２の内径寸法ほど縮まない。このため、図３に示すように、内側部材３０は、パイプ取付座１２が縮もうとする中心に向かう力Ｆ１に対向する外側に向う力Ｆ２でパイプ取付座１２を外周側に押し返し、パイプ取付座１２が縮むことを抑制する。これにより、パイプ取付座１２の外径寸法が縮んで接着面であるパイプ２０の内周面とパイプ取付座１２の外周面とが剥離することを抑制することができる。
【００１７】
また、反対に周囲温度が上昇した場合には、外周側のパイプ２０がパイプ取付座１２の半径方向の膨張を抑制するので、接着面であるパイプ取付座１２の内周面と内側部材３０の外周面とが剥離することを抑制することができる。
【００１８】
このように、接続構造１００は、温度変化が大きい場合にも接着面が剥離しにくいという効果を奏する。
【００１９】
以上、円筒状のパイプ取付座１２にパイプ２０を接続する場合に接続構造１００を適用した場合について説明したが、これに限らず、接続構造１００は多角筒形状、ハット型断面部材を組み合わせて構成した閉断面部材等、様々な閉断面形状部材の接続に適用することができる。また、例えば、閉断面形状の長手部材同士を接続する場合にも適用することができる。この場合には、一方の閉断面部材の端部の外周側と内周側とに他方の閉断面部材の端部と内側部材３０とを入れ子状に嵌め合わせ、嵌め合わせ面を接着することによって長手部材同士を接続するようにしてもよい。
【００２０】
また、上記の実施形態の接続構造１００では、パイプ取付座１２の外周側と内周側の嵌め合わせ面１２ａ，１２ｂの両方がそれぞれ接着剤４０でパイプ２０と内側部材３０と接着されていることとして説明したが、これに限らず、いずれか一方の面を接着剤４０で接着するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００２１】
１０  ステアリングコラムサポート、１１  本体、１２  パイプ取付座、１２ａ，１２ｂ  嵌め合わせ面、１３  アーム、２０  パイプ、３０  内側部材、４０  接着剤、１００  接続構造。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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