(57)【要約】【課題】カラー９０の材料を自由に選定することが可能であり、車体取付け時にスペーサを必要としないサブフレームを提供する。【解決手段】複数のフレーム部材６５と、複数のフレーム部材６５に接合されて枠状サブフレームを形成するジョイント部材７０と、ジョイント部材の貫通孔８０に挿入されたカラー９０とを備え、カラー９０の取付け孔９２に挿入したボルトにより車体に締結されるサブフレームであって、フレーム部材６５とジョイント部材７０とは摩擦撹拌溶接により接合され、カラー９０の大径部９６の直径φＣ２は、摩擦撹拌溶接に伴う温度上昇により拡大した貫通孔８０の小径部８５の直径φＨ１´より、小さく形成されていることを特徴とする。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のフレーム部材と、前記複数のフレーム部材を接合して枠状サブフレームを形成するジョイント部材と、前記ジョイント部材または前記フレーム部材の貫通孔に挿入されたカラーとを備え、前記カラーに挿入されたボルトにより車体に締結されるサブフレームの製造方法であって、
前記フレーム部材と前記ジョイント部材とを摩擦撹拌溶接により接合し、
前記摩擦撹拌溶接に伴う温度上昇により拡大した前記貫通孔に、前記カラーを挿入することを特徴とするサブフレームの製造方法。
【請求項２】
複数のフレーム部材と、前記複数のフレーム部材に接合されて枠状サブフレームを形成するジョイント部材と、前記ジョイント部材または前記フレーム部材の貫通孔に挿入されたカラーとを備え、前記カラーに挿入したボルトにより車体に締結されるサブフレームであって、
前記フレーム部材と前記ジョイント部材とは摩擦撹拌溶接により接合され、
前記カラーの直径は、前記摩擦撹拌溶接に伴う温度上昇により拡大した前記貫通孔の直径より、小さく形成されていることを特徴とするサブフレーム。
【請求項３】
前記カラーの軸方向の一方端部に、フランジ部が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のサブフレーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サブフレームの製造方法およびサブフレームに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両には、車体骨格部材を構成する左右一対のサイドフレームが、車体前部から車体後部に亘って設けられている。サイドフレームにはサブフレームが接続され、そのサブフレーム上に車両の各種機器が搭載されている。そのサブフレームは、複数のフレーム部材を溶接等により接合して形成されている。
【０００３】
近時、押出し成形されたフレーム部材を接合して、サブフレームを形成する技術が提案されている。
特許文献１には、前後方向に沿って連続する前側サイドメンバと後側サイドメンバの各対応端部、及び車幅方向に沿うクロスメンバの対応端部を、結合ブラケットにより結合する自動車のメンバ結合構造が記載されている。これら各メンバは、閉断面形状のアルミ合金製押出材で形成されている。また結合ブラケットは、上下方向で同一断面を有するアルミ合金製の押出材を切断して形成したものである。この結合ブラケットの中央には四角筒状の枠体が形成され、枠体の内部には円筒状のナット部（部材締結部）が設けられている。また結合ブラケットは、各メンバの対応端部内に挿入される一対の縦フランジを３組有している。
【特許文献１】特開平９−３０１２１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された技術では、ナット部を含む結合ブラケットが押出材で一体成形されているので、結合ブラケットよりも硬い異種材料でナット部（カラー）を構成することができない。
また、結合ブラケットの縦フランジを各メンバの端部に挿入して結合するので、ナット部の端面が各メンバの外面より凹んで配置される。そのため、ナット部に挿入したボルトによりサブフレームを車体に締結する際に、ナット部の端面にスペーサを配置する必要がある。
そこで本発明は、カラーの材料を自由に選定することが可能であり、車体取付け時にスペーサを必要としないサブフレームおよびその製造方法の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、複数のフレーム部材（例えば、実施形態におけるフレーム部材６５）と、前記複数のフレーム部材を接合して枠状サブフレーム（例えば、実施形態におけるサブフレーム４０）を形成するジョイント部材（例えば、実施形態におけるジョイント部材７０）と、前記ジョイント部材または前記フレーム部材の貫通孔（例えば、実施形態における貫通孔８０）に挿入されたカラー（例えば、実施形態におけるカラー９０）とを備え、前記カラーに挿入されたボルトにより車体に締結されるサブフレームの製造方法であって、前記フレーム部材と前記ジョイント部材とを摩擦撹拌溶接により接合し、前記摩擦撹拌溶接に伴う温度上昇により拡大した前記貫通孔に、前記カラーを挿入することを特徴とする。
【０００６】
請求項２に係る発明は、複数のフレーム部材と、前記複数のフレーム部材に接合されて枠状サブフレームを形成するジョイント部材と、前記ジョイント部材または前記フレーム部材の貫通孔に挿入されたカラーとを備え、前記カラーに挿入したボルトにより車体に締結されるサブフレームであって、前記フレーム部材と前記ジョイント部材とは摩擦撹拌溶接により接合され、前記カラーの直径は、前記摩擦撹拌溶接に伴う温度上昇により拡大した前記貫通孔の直径より、小さく形成されていることを特徴とする。
【０００７】
請求項３に係る発明は、前記カラーの軸方向の一方端部に、フランジ部（例えば、実施形態におけるフランジ部９４）が形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に係る発明によれば、摩擦撹拌溶接に伴う温度上昇により拡大した貫通孔にカラーを挿入するので、カラーを簡単かつ確実に挿入することが可能になる。また溶接後の温度低下により貫通孔が縮小してカラーが固定されるので、カラーを簡単かつ確実に固定することが可能になる。このように、カラーの挿入および固定を簡単かつ確実に行うことができるので、ジョイント部材またはフレーム部材とは別体のカラーを採用することが可能になり、カラーの材料を自由に選定することができる。
【０００９】
請求項２に係る発明によれば、カラーの直径が、摩擦撹拌溶接に伴う温度上昇により拡大した貫通孔の直径より小さく形成されているので、摩擦撹拌溶接に伴う温度上昇により拡大した貫通孔に、カラーを挿入することが可能になる。したがって、ジョイント部材またはフレーム部材とは別体のカラーを採用することが可能になり、カラーの材料を自由に選定することができる。
【００１０】
請求項３に係る発明によれば、フランジ部の厚さおよび面積を適宜設定して、カラーを貫通孔に挿入することにより、フランジ部をスペーサとして機能させることが可能になる。したがって、サブフレームの車体取付け時にスペーサを必要としない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態につき図面を参照して説明する。本実施形態では、燃料電池自動車において燃料電池を搭載するサブフレームについて、本発明に係るサブフレームを適用した場合を例にして説明する。
（第１実施形態）
図１は車両側面の説明図であり、図２は図１のＡ−Ａ線における断面図である。図１および図２に示すように、燃料電池自動車は、水素と酸素との電気化学反応によって発電を行う燃料電池スタック１２を車体のフロア下に搭載するもので、該燃料電池により生じた電力で駆動モータを駆動して走行する。燃料電池スタック１２は、例えば単位電池（単位燃料電池）を多数積層してなる周知の固体高分子膜型燃料電池（ＰＥＭＦＣ）であり、そのアノード側に燃料ガスとして水素ガスを供給し、カソード側に酸化剤ガスとして酸素を含む空気を供給することで、電気化学反応により電力を生成すると共に水を生成する。
【００１２】
図１に示すように、燃料電池自動車には、車体前部から車体後部に亘り、フロアパネル１下に車体骨格部材を形成する左右一対のサイドフレーム２が設けられている。図２に示すように、左右のサイドフレーム２の外側壁３には、アウトリガー４を介してサイドシル５が接合されている。サイドフレーム２には、車幅方向に車体骨格部材であるクロスメンバ（不図示）が接続されている。
【００１３】
図１に示すように、車体前部のモータルーム１０には、サイドフレーム２に対して下側からフロントサブフレーム１１が取り付けられている。このフロントサブフレーム１１には、燃料電池スタック１２に空気を送給するコンプレッサ１３や、走行用の駆動モータ１４からなるポンプモータユニット１５等が搭載されている。
車体後部には、サイドフレーム２に対して下側からリヤサブフレーム１６が取り付けられている。このリヤサブフレーム１６には、車輪及びサスペンションに加えて、燃料電池スタック１２の燃料である水素を貯留する水素タンク１７や蓄電池１８等が搭載されている。
【００１４】
サイドフレーム２上には、フロアパネル１が接合されている。フロアパネル１の前端部は前側に立ち上がりダッシュロア１ａへと連なり、フロアパネル１の後端部は前記リヤサブフレーム１６の水素タンク１７上部を覆う位置まで延出している。
フロアパネル１には、ダッシュロア１ａの下端部から車体後部に向かって、左右のフロントシート２０およびリヤシート２１間に、上方に膨出するフロアトンネル２２が形成されている。このフロアトンネル２２が左右のフロントシート２０，２０間において更に上方に膨出し、センターコンソール２３が形成されている。
【００１５】
図２に示すように、フロアトンネル２２の左右の立ち上がり部２４から、センターコンソール２３の側壁２５に至る下面部位には、三角形状の断面を形成するレインフォース２６が接合され、フロアトンネル２２及びセンターコンソール２３を補強している。レインフォース２６の下面には、車体前後方向に沿って閉断面構造のセンターフレーム２７が接合されている。またサイドフレーム２の内側壁とフロアパネル１とのコーナー部分には、車体前後方向に沿って閉断面構造の補強フレーム２８が接合されている。
【００１６】
これらセンターフレーム２７と補強フレーム２８との下面には、サブフレーム４０が取り付けられている。図１に示すように、サブフレーム４０には、燃料電池スタック１２やその補機類１９などが搭載されている。これら燃料電池１２及び補機類１９は、センターコンソール２３内、つまり車室外側であるフロアパネル１下に配置されている。これにより、燃料電池が乗員の居住空間とフロアパネル１（センターコンソール２３）によって隔絶されている。
【００１７】
（サブフレーム）
図３は、サブフレームの斜視図である。サブフレーム４０は、車両前後方向に伸びる一対のサブセンターフレーム４４，４４を備えている。このサブセンターフレーム４４，４４は、上述したセンターフレームの下側に接続される。一対のサブセンターフレーム４４，４４は、車幅方向に配置された前サブクロスフレーム４１および後サブクロスフレーム４２によって連結されている。これにより、サブフレーム４０が枠状骨格に構成されている。なお後サブクロスフレーム４２よりも後方に延出したサブセンターフレーム４４，４４の後端部は、車幅方向に配置されたエンドフレーム４５によって連結されている。
前後サブクロスフレーム４１，４２の中間において、サブセンターフレーム４４，４４から車幅方向外側に向かって、中間フレーム４７，４７が延設されている。中間フレーム４７，４７の先端部は、上述した補強フレームの下側に接続される。
【００１８】
サブフレーム４０を構成する各種フレームは、フレーム部材６５と、複数のフレーム部材６５の交差部に配置されたジョイント部材７０とで構成されている。なお以下には、Ｐ部におけるフレーム部材６５およびジョイント部材７０を例にして説明するが、他の部分においても同様に構成されている。
図４は、図３のＰ部の拡大分解図である。図４に示すように、フレーム部材６５は、アルミニウム等の金属材料を押出し成形することにより、矩形状の閉断面構造に形成されている。このフレーム部材６５は、端部に開口６６を有する中空構造になっている。
【００１９】
ジョイント部材７０は、マグネシウム合金等の金属材料により中実構造に成形されている。ジョイント部材７０は、直方体状の本体部７１を備えている。本体部７１の側面には、フレーム部材６５の開口６６と嵌合する嵌合部７６が突出形成されている。そして、ジョイント部材７０の嵌合部７６が、フレーム部材６５の開口６６に挿入されて、サブフレームが組み立てられている。さらに、ジョイント部材７０の嵌合部７６とフレーム部材６５との嵌合部分６９が、摩擦撹拌溶接（Friction Stir Welding；以下「ＦＳＷ」という。）によって接合されている。
【００２０】
ＦＳＷにつき、図６（ｂ）を用いて説明する。ＦＳＷには、中心に突起１０１を備えた円柱状の撹拌ロッド１００を使用する。そして、ジョイント部材７０の嵌合部７６とフレーム部材６５との嵌合部分６９に向かって、撹拌ロッド１００を押圧しつつ、中心軸の周りに回転させる。これにより、嵌合部分６９に摩擦熱を与え、材料に可塑化・粘性化した層を作る。その撹拌ロッド１００を嵌合部分６９に沿って進行させると、嵌合部分６９に順次可塑化が起こる。ここで可塑化した材料が固化することにより、嵌合部分６９にＦＳＷ接合部１１０が形成される。
なお、図３に破線１１０で示すように、サブフレームを構成するフレーム部材およびジョイント部材は、ＦＳＷにより接合されている。
【００２１】
（カラー）
図４に戻り、ジョイント部材７０の本体部７１には貫通孔（不図示）が上下方向に貫通形成され、その貫通孔にカラー９０が挿入されている。そのカラー９０の中心軸に沿って、取付け孔９２が形成されている。この取付け孔９２に下方からボルトを通すことにより、図２に示すようにサブフレーム４０がセンターフレーム２７および補強フレーム２８に対して締結されるようになっている。
【００２２】
図５（ａ）は、第１実施形態に係るカラーの断面図である。カラー９０は、ジョイント部材より硬い（座屈強度の高い）アルミニウム等の金属材料により、筒状に一体成型されている。カラー９０の外周面には、凸部および／または凹部が形成されている。具体的には、カラー９０の軸方向中央部に直径がφＣ２の大径部９６が形成され、カラー９０の軸方向両端部付近に直径がφＣ１（＜Ｃ２）の小径部９５，９７が形成されている。これにより、カラー９０の軸方向に沿って小径部９５、大径部９６および小径部９５が順に配置され、カラー９０の外周面に大径部９６を頂部とする凸部が形成されている。さらに、一方の小径部９５の軸方向外側に、直径がφＣ０（＞Ｃ１）のフランジ部９４が形成されている。これにより、カラー９０の軸方向に沿って大径部９６、一方の小径部９５およびフランジ部９４が順に配置され、カラー９０の外周面に一方の小径部９５を底部とする凹部が形成されている。
【００２３】
図５（ｂ）は、第１実施形態の変形例に係るカラーの断面図である。この変形例では、カラー９１の軸方向の一方端部に直径がφＣ２の大径部９６が形成され、他方端部付近に直径がφＣ１（＜Ｃ２）の小径部９５が形成されている。その小径部９５の外側には、直径がφＣ０（＞Ｃ１）のフランジ部９４が形成されている。この変形例でも、カラー９０の軸方向に沿って大径部９６、小径部９５およびフランジ部９４が順に配置され、カラー９０の外周面に小径部９５を底部とする凹部が形成されている。
【００２４】
図６は、図４のＢ−Ｂ線における断面図である。図６（ａ）に示すように、ジョイント部材７０には、第１実施形態に係るカラーを挿入する貫通孔８０が上下方向に形成されている。貫通孔８０の内周面には、カラーの外周面に形成された凸部および／または凹部に対応して、凹部および／または凸部が形成されている。具体的には、貫通孔８０の軸方向中央部に直径がφＨ２（≒Ｃ２）の大径部８６が形成され、貫通孔８０の軸方向両端部に直径がφＨ１（≒Ｃ１）の小径部８５が形成されている。これにより、貫通孔８０の軸方向に沿って小径部８５、大径部８６および小径部８５が順に配置され、貫通孔８０の内周面に大径部８６を底部とする凹部が形成されている。
【００２５】
ところで、図６（ｂ）に示すように、ジョイント部材７０とフレーム部材６５との嵌合部分６９にＦＳＷを実施すると、ジョイント部材７０の温度が上昇する。これにより、ジョイント部材７０が熱膨張して、貫通孔８０の小径部８５の直径φＨ１が拡大する。例えば、室温における貫通孔８０の小径部８５の直径φＨ１を３６ｍｍ、ジョイント部材７０を構成するマグネシウム合金の線膨張係数αを２．７×１０−５／℃、ジョイント部材７０の温度変化量ΔＴを１８０℃（２００℃−２０℃）とすれば、温度上昇後における貫通孔８０の小径部の直径φＨ１´は次式で表される。
Ｈ１´＝Ｈ１＋Ｈ１・α・ΔＴ＝３６．１７５
【００２６】
そこで本実施形態では、カラー９０の大径部９６の直径φＣ２を、温度上昇後における貫通孔８０の小径部８５の直径φＨ１´より小さく設定する。しかも、カラー９０の大径部９６の直径φＣ２を、室温における貫通孔８０の小径部８５の直径φＨ１より大きく設定する。例えば、室温における貫通孔８０の小径部８５の直径φＨ１が３６ｍｍであって、温度上昇後における貫通孔８０の小径部８５の直径φＨ１´が３６．１７５ｍｍの場合には、カラー９０の大径部９６の直径φＣ２を３６．１７０ｍｍ程度に設定すればよい。
【００２７】
（サブフレームの製造方法）
次に、本実施形態に係るサブフレームの製造方法につき、図６を用いて説明する。図６は、第１実施形態に係るサブフレームの製造方法の工程図であり、図４のＢ−Ｂ線における断面図である。
まず図６（ａ）に示すように、ジョイント部材７０の嵌合部７６を、フレーム部材６５に挿入する。
次に図６（ｂ）に示すように、ジョイント部材７０とフレーム部材６５との嵌合部分６９にＦＳＷを実施する。ＦＳＷの実施中における溶接部の温度は、４００〜５００℃程度に上昇する。なお、撹拌ロッド１００の先端から５０ｍｍ離れた位置の温度は、５０〜１００℃程度に上昇する。そのため、ジョイント部材７０における貫通孔８０周辺の温度は、室温（２０℃程度）から２００℃程度に上昇する。これにより、貫通孔８０の小径部８５の直径がφＨ１からφＨ１´に拡大する。
【００２８】
本実施形態では、温度上昇後における貫通孔８０の小径部８５の直径φＨ１´より、カラー９０の大径部９６の直径φＣ２が小さく設定されている。そのため、ジョイント部材７０の温度上昇後には、カラー９０の大径部９６であっても、貫通孔８０の小径部８５を通過することが可能になる。そこで、ＦＳＷの実施によりジョイント部材７０の温度が十分に上昇した後に、カラー９０を貫通孔８０に挿入する。なお挿入前のカラー９０は、室温に保持しておくか、または冷却しておくことが望ましい。
【００２９】
図６（ｃ）に示すように、カラー９０を貫通孔８０に挿入して、カラー９０のフランジ部９４の下面を、ジョイント部材７０の上面に当接させる。
カラー９０の挿入後、ジョイント部材７０を室温まで冷却する。本実施形態では、カラー９０の大径部９６の直径φＣ２が、室温における貫通孔８０の小径部８５の直径φＨ１より大きく設定されている。そのため室温において、カラー９０の大径部９６が貫通孔８０の小径部８５を通過することは不可能である。また、カラー９０の外周面には大径部９６を頂部とする凸部が形成され、貫通孔８０の内周面にはこれに対応した凹部が形成されているので、カラー９０が軸方向両側に抜け出るのを防止することができる。
【００３０】
以上に述べたように、本実施形態によれば、ＦＳＷに伴う温度上昇により拡大した貫通孔８０にカラー９０を挿入するので、圧入工程等を設けなくても、カラーを簡単かつ確実に挿入することが可能になる。また溶接後の温度低下により貫通孔８０が縮小してカラー９０が固定されるので、別途溶接工程等を設けなくても、カラーを簡単かつ確実に固定することが可能になる。例えば、マグネシウム合金のジョイント部材７０にアルミニウムのカラー９０を固定する場合には、通常のＴＩＧ溶接等を使用することができないが、本実施形態によれば、電気やガスを使った溶接を必要とすることなくカラー９０をジョイント部材７０に固定することができる。
【００３１】
このように、カラーの挿入および固定を簡単かつ確実に行うことができるので、ジョイント部材７０とは別体のカラー９０を採用することが可能になる。したがって、カラー９０の材料を自由に選定することができる。例えば、カラー９０の構成材料としてジョイント部材７０の構成材料より硬い（座屈強度の高い）材料を選定すれば、カラー９０の取付け孔９２に挿入されるボルト等の緩みを防止することができる。
【００３２】
また本実施形態によれば、ＦＳＷの実施に伴う熱を利用するので、カラー９０の挿入のためジョイント部材７０を別途加熱する必要がなく、製造コストの増加を抑制することができる。なお、ジョイント部材７０を別途加熱するため炎であぶる必要もなく、経験がなくてもカラー９０を挿入することが可能である。また、ＦＳＷの実施時には安定的に発熱するため、一度作業条件（ＦＳＷ開始からカラー挿入までの時間や、撹拌ロッドの回転速度、移動速度等）を設定すれば、安定した挿入作業が可能である。また、カラー９０および貫通孔８０の寸法は、ＦＳＷによるジョイント部材７０の温度変化量や構成材料の線膨張係数を用いて概算することが可能である。
【００３３】
また本実施形態では、カラー９０の軸方向の一方端部にフランジ部９４を形成した。このフランジ部９４の厚さおよび面積を適宜設定して、カラー９０を貫通孔８０に挿入することにより、フランジ部９４をスペーサとして機能させることが可能になる。したがって、サブフレームの車体取付け時にスペーサを必要としない。
【００３４】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態につき、図７を用いて説明する。
図７は、第２実施形態に係るサブフレームの製造方法の工程図であり、図４のＢ−Ｂ線に相当する位置における断面図である。第１実施形態では、中実構造のジョイント部材の貫通孔にカラーを挿入したが、図７に示す第２実施形態では、中空構造のフレーム部材６５の貫通孔８０にカラー９３を挿入する点で異なっている。なお第１実施形態と同様の構成となる部分については、その詳細な説明を省略する。
【００３５】
図７（ａ）に示すように、フレーム部材６５は、閉断面の中空構造に形成されている。そのフレーム部材６５を構成する壁面のうち、上下方向に対向配置された一対の壁面に、それぞれ貫通孔８０，８０が形成されている。貫通孔８０，８０は、平面視において略同じ位置に、略同じ直径φＨ１で形成されている。
【００３６】
図７（ｂ）に示すように、カラー９３は、アルミニウム等の金属材料により筒状に一体成型されている。カラー９３の軸方向中央部には、直径がφＣ２の大径部９６が形成されている。大径部９６の軸方向の幅は、フレーム部材６５において貫通孔８０，８０が形成された一対の壁面の間隔と同等に形成されている。その大径部９６の軸方向両外側には、直径がφＣ１（≒Ｈ１＜Ｃ２）の小径部９５が形成されている。小径部９５の軸方向の幅は、フレーム部材６５において貫通孔８０，８０が形成された壁面の厚さと同等に形成されている。カラー９３の上方に配置された一方の小径部９５の軸方向外側には、直径がφＣ０（＞Ｃ１）のフランジ部９４が形成されている。またカラー９３の下方に配置された他方の小径部９５の軸方向外側には、直径がφＣ２の大径部９６が形成されている。
【００３７】
ところで、ジョイント部材７０とフレーム部材６５との嵌合部分６９にＦＳＷを実施すると、ジョイント部材７０だけでなくフレーム部材６５の温度も上昇する。これにより、フレーム部材６５が熱膨張して、貫通孔８０の直径φＨ１が拡大する。例えば、室温における貫通孔８０の直径φＨ１を２０ｍｍ、フレーム部材６５を構成するアルミニウムの線膨張係数αを２．３×１０−５／℃、フレーム部材６５の温度変化量ΔＴを７５℃（１００℃−２５℃）とすれば、温度上昇後における貫通孔８０の直径φＨ１´は次式で表される。
Ｈ１´＝Ｈ１＋Ｈ１・α・ΔＴ＝２０．０３５
【００３８】
そこで本実施形態では、カラー９３の大径部９６の直径φＣ２を、温度上昇後における貫通孔８０の直径φＨ１´より小さく設定する。しかも、カラー９３の大径部９６の直径φＣ２を、室温における貫通孔８０の直径φＨ１より大きく設定する。例えば、室温における貫通孔８０の直径φＨ１が２０ｍｍであって、温度上昇後における貫通孔８０の直径φＨ１´が２０．０３５ｍｍの場合には、カラー９３の大径部９６の直径φＣ２を２０．０３０ｍｍ程度に設定すればよい。
【００３９】
（サブフレームの製造方法）
次に、本実施形態に係るサブフレームの製造方法につき、図７を用いて説明する。図７は、第１実施形態に係るサブフレームの製造方法の工程図であり、図４のＢ−Ｂ線における断面図である。
まず図７（ａ）に示すように、ジョイント部材７０の嵌合部７６を、フレーム部材６５に挿入する。
【００４０】
次に図７（ｂ）に示すように、ジョイント部材７０とフレーム部材６５との嵌合部分６９にＦＳＷを実施する。これにより、フレーム部材６５における貫通孔８０周辺の温度は、室温（２５℃程度）から１００℃程度に上昇する。これにより、貫通孔８０の直径がφＨ１からφＨ１´に拡大する。
本実施形態では、温度上昇後における貫通孔８０の直径φＨ１´より、カラー９３の大径部９６の直径φＣ２が小さく設定されている。そこで、ＦＳＷの実施によりフレーム部材６５の温度が十分に上昇した後に、カラー９３を貫通孔８０に挿入する。
【００４１】
図７（ｃ）に示すように、カラー９３を貫通孔８０に挿入して、カラー９３のフランジ部９４の下面を、フレーム部材６５の上面に当接させる。
カラー９３の挿入後、フレーム部材６５を室温まで冷却すると、貫通孔８０，８０の直径がφＨ１´からφＨ１に縮小する。これにより、フレーム部材６５の貫通孔８０，８０がカラー９３の小径部９５，９５に嵌合する。またフレーム部材６５において貫通孔８０，８０が形成された一対の壁面の間に、カラー９３の大径部９６が配置される。本実施形態では、カラー９３の大径部９６の直径φＣ２が、室温における貫通孔８０の直径φＨ１より大きく設定されている。そのため室温において、カラー９３の大径部９６が貫通孔８０を通過することは不可能である。したがって、カラー９３が軸方向両側に抜け出るのを防止することができる。
【００４２】
以上に述べた第２実施形態でも、第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。すなわち、フレーム部材６５に対するカラー９３の挿入および固定を、簡単かつ確実に行うことができる。したがって、カラー９３の構成材料を自由に選定することができる。
また、中空構造のフレーム部材６５にカラー９３を装着することで、フレーム部材６５に車体取付け部を配置することができる。
【００４３】
なお、この発明は上述した実施形態に限られるものではない。
例えば、実施形態では車両中央において燃料電池を搭載するサブフレームを例にして説明したが、車両前方または後方において燃料電池以外の機器を搭載するサブフレームに本発明を適用することも可能である。また、サブフレームの形状は上記実施形態の形状に限定されず、適宜変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】車両側面の説明図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線における断面図である。
【図３】サブフレームの斜視図である。
【図４】図３のＰ部の拡大分解図である。
【図５】（ａ）は第１実施形態に係るカラーの断面図であり、（ｂ）は第１実施形態の変形例に係るカラーの断面図である。
【図６】第１実施形態に係るサブフレームの製造方法の工程図であり、図４のＢ−Ｂ線における断面図である。
【図７】第２実施形態に係るサブフレームの製造方法の工程図であり、図４のＢ−Ｂ線に相当する部分における断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
４０…サブフレーム  ６５…フレーム部材  ７０…ジョイント部材  ８０…貫通孔  ８５…小径部  ９０…カラー  ９４…フランジ部  ９６…大径部
【図１】
2008105528.tif 000003
【図２】
2008105528.tif 000004
【図３】
2008105528.tif 000005
【図４】
2008105528.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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