(57)【要約】【課題】耐久性が高く、低コストで製造できる中空部材同士の接合構造体を提供する。【解決手段】第１中空部材１０の互いに対向する一対の対向壁部１１、１１のうち少なくとも一方の壁部１１に、挿通孔１２が設けられている。挿通孔１２の周縁部１２ａが第２中空部材２０の外周面に食い込むのを防止するスリーブ３０が、挿通孔１２内に挿通された状態で第１中空部材１０に固定されている。スリーブ３０内に第２中空部材２０が挿通された状態で、該第２中空部材２０のスリーブ３０内への挿通部分の周壁部２２がエキスパンド加工されて、第２中空部材２０の挿通部分の周壁部２２がスリーブ３０の内周面に圧接固定されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１中空部材と第２中空部材との接合構造体であって、
前記第１中空部材の互いに対向する一対の対向壁部のうち少なくとも一方の壁部に、挿通孔が設けられており、
前記挿通孔の周縁部が前記第２中空部材の外周面に食い込むのを防止するスリーブが、前記挿通孔内に挿通された状態で前記第１中空部材に固定され、
前記スリーブ内に前記第２中空部材が挿通された状態で、該第２中空部材の前記スリーブ内への挿通部分の周壁部がエキスパンド加工されて、該第２中空部材の挿通部分の周壁部が前記スリーブの内周面に圧接固定されていることを特徴とする中空部材同士の接合構造体。
【請求項２】
前記スリーブの内周面に、凹部が設けられており、
前記第２中空部材の挿通部分の周壁部が前記スリーブの内周面に前記凹部と係合した状態で圧接固定されている請求項１記載の中空部材同士の接合構造体。
【請求項３】
複数個の前記凹部が前記スリーブの内周面に周方向に並んで設けられており、
前記第２中空部材の挿通部分の周壁部が前記スリーブの内周面に前記凹部と周方向に係合した状態で圧接固定されている請求項２記載の中空部材同士の接合構造体。
【請求項４】
複数個の前記凹部が前記スリーブの内周面に軸方向に並んで設けられており、
前記第２中空部材の挿通部分の周壁部が前記スリーブの内周面に前記凹部と軸方向に係合した状態で圧接固定されている請求項２又は３記載の中空部材同士の接合構造体。
【請求項５】
前記スリーブの端部に径方向外側に突出したフランジ部が一体に設けられており、
前記スリーブが前記挿通孔内に挿通され且つ前記フランジ部が前記第１中空部材の挿通孔近傍の外面又は内面に当接した状態で、前記スリーブが前記第１中空部材に固定されている請求項１〜４のいずれかに記載の中空部材同士の接合構造体。
【請求項６】
前記挿通孔は、前記第１中空部材の互いに対向する一対の対向壁部にそれぞれ設けられており、
前記スリーブが前記両挿通孔内に挿通された状態で前記第１中空部材に固定されている請求項１〜５のいずれかに記載の中空部材同士の接合構造体。
【請求項７】
前記第１中空部材及び前記第２中空部材は、それぞれ、自動車のフレームを構成する第１フレーム構成部材及び第２フレーム構成部材である請求項１〜６のいずれかに記載の中空部材同士の接合構造体。
【請求項８】
前記第１中空部材及び前記第２中空部材は、それぞれ、自動車のバンパーを構成するパンバーリインフォースメント及びパンバーステイである請求項１〜６のいずれかに記載の中空部材同士の接合構造体。
【請求項９】
第１中空部材と第２中空部材との接合方法であって、
前記第１中空部材の互いに対向する一対の対向壁部のうち少なくとも一方の壁部に、挿通孔が設けられており、
前記挿通孔の周縁部が前記第２中空部材の外周面に食い込むのを防止するスリーブを、前記挿通孔内に挿通した状態で前記第１中空部材に固定するスリーブ固定工程と、
前記スリーブ内に前記第２中空部材を挿通した後に、前記第２中空部材の前記スリーブ内への挿通部分の周壁部をエキスパンド加工することにより、該第２中空部材の挿通部分の周壁部を前記スリーブの内周面に圧接固定するエキスパンド加工工程と、
を含むことを特徴とする中空部材同士の接合方法。
【請求項１０】
前記スリーブの内周面に、凹部が設けられており、
前記エキスパンド加工工程では、前記第２中空部材の挿通部分の周壁部をエキスパンド加工することにより、該第２中空部材の挿通部分の周壁部を前記スリーブの内周面に前記凹部と係合させた状態で圧接固定する請求項９記載の中空部材同士の接合方法。
【請求項１１】
複数個の前記凹部が前記スリーブの内周面に周方向に並んで設けられており、
前記エキスパンド加工工程では、前記第２中空部材の挿通部分の周壁部をエキスパンド加工することにより、該第２中空部材の挿通部分の周壁部を前記スリーブの内周面に前記凹部と周方向に係合させた状態で圧接固定する請求項１０記載の中空部材同士の接合方法。
【請求項１２】
複数個の前記凹部が前記スリーブの内周面に軸方向に並んで設けられており、
前記エキスパンド加工工程では、前記第２中空部材の挿通部分の周壁部をエキスパンド加工することにより、該第２中空部材の挿通部分の周壁部を前記スリーブの内周面に前記凹部と軸方向に係合させた状態で圧接固定する請求項１０又は１１記載の中空部材同士の接合方法。
【請求項１３】
前記スリーブの端部に径方向外側に突出したフランジ部が一体に設けられており、
前記スリーブ固定工程では、前記スリーブを前記挿入孔内に挿通し且つ前記フランジ部を前記第１中空部材の挿通孔近傍の外面又は内面に当接させた状態で、前記スリーブを前記第１中空部材に固定する請求項９〜１２のいずれかに記載の中空部材同士の接合方法。
【請求項１４】
前記挿通孔は、前記第１中空部材の互いに対向する一対の対向壁部にそれぞれ設けられており、
前記スリーブ固定工程では、前記スリーブを前記両挿通孔内に挿通した状態で前記第１中空部材に固定する請求項９〜１３のいずれかに記載の中空部材同士の接合方法。
【請求項１５】
前記エキスパンド加工工程では、前記第２中空部材の挿通部分の周壁部を、電磁成形法、液圧バルジ加工法又はゴムバルジ加工法によりエキスパンド加工する請求項９〜１４のいずれかに記載の中空部材同士の接合方法。
【請求項１６】
前記エキスパンド加工工程では、前記第２中空部材の挿通部分の周壁部を、該周壁部の内側に挿入される複数個の開き爪と該複数個の開き爪を開くためのマンドレルとを用いたエキスパンド加工法によりエキスパンド加工する請求項９〜１４のいずれかに記載の中空部材同士の接合方法。
【請求項１７】
前記第１中空部材及び前記第２中空部材は、それぞれ、自動車のフレームを構成する第１フレーム構成部材及び第２フレーム構成部材である請求項９〜１６のいずれかに記載の中空部材同士の接合方法。
【請求項１８】
前記第１中空部材及び前記第２中空部材は、それぞれ、自動車のバンパーを構成するパンバーリインフォースメント及びパンバーステイである請求項９〜１６のいずれかに記載の中空部材同士の接合方法。
【請求項１９】
中空材からなる第１フレーム構成部材と、中空材からなる第２フレーム構成部材とが互いに接合された自動車のフレームにおいて、
前記第１フレーム構成部材と前記第２フレーム構成部材が、前記第１フレーム構成部材を第１中空部材、前記第２フレーム構成部材を第２中空部材として請求項９〜１６のいずれかに記載の中空部材同士の接合方法により互いに接合されていることを特徴とする自動車のフレーム。
【請求項２０】
中空材からなるバンパーリインフォースメントと、中空材からなるバンパーステイとが互いに接合された自動車のバンパーにおいて、
前記バンパーリインフォースメントと前記バンパーステイが、前記バンパーリインフォースメントを第１中空部材、前記バンパーステイを第２中空部材として請求項９〜１６のいずれかに記載の中空部材同士の接合方法により互いに接合されていることを特徴とする自動車のバンパー。
【請求項２１】
中空材からなる第１フレーム構成部材と、中空材からなる第２フレーム構成部材とを互いに接合する自動車のフレームの製造方法において、
前記第１フレーム構成部材と前記第２フレーム構成部材を、前記第１フレーム構成部材を第１中空部材、前記第２フレーム構成部材を第２中空部材として請求項９〜１６のいずれかに記載の中空部材同士の接合方法により互いに接合することを特徴とする自動車のフレームの製造方法。
【請求項２２】
中空材からなるパンパーリインフォースメントと、中空材からなるバンパーステイとを互いに接合する自動車のバンパーの製造方法において、
前記バンパーリインフォースメントと前記バンパーステイを、前記バンパーリインフォースメントを第１中空部材、前記バンパーステイを第２中空部材として請求項９〜１６のいずれかに記載の中空部材同士の接合方法により互いに接合することを特徴とする自動車のバンパーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、自動車のフレームやバンパー等に用いられる中空部材同士の接合構造体及び中空部材同士の接合方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、２個の中空部材同士を接合する方法として様々な方法が知られている（例えば、特許文献１−６参照）。その一つに図２６に示した方法がある（特許文献１参照）。この方法を説明すると次のとおりである。断面四角形状の金属製第１中空部材（１００）の互いに対向する一対の対向壁部（１１１）（１１１）には、それぞれ挿通孔（１１２）が設けられている。そして、これら両挿通孔（１１２）（１１２）内に断面円形状の金属製第２中空部材（１２０）を挿通した状態で、該第１中空部材（１２０）の周壁部（１２２）を電磁成形法によってエキスパンド加工することにより、第１中空部材（１１０）と第２中空部材（１２０）とを互いに接合している。（Ｂ３）は、この方法により製作された接合構造体である。
【０００３】
なお、図２６において、Ｌ1は、第１中空部材（１１０）の両対向壁部（１１１）（１１１）間における第２中空部材（１２０）の成形域である。Ｌ2は、第１中空部材（１１０）の一方の対向壁部（１１１）の外側における第２中空部材（１２０）の成形域である。（１４４）は、電磁成形装置の電磁コイルである。
【特許文献１】特開平９−１６６１１１号公報（図１）
【特許文献２】特開平７−１１６７５１号公報
【特許文献３】特開２００４−２３７８１８号公報（図１、図４、図５）
【特許文献４】特開２００５−２６２２６１号公報（図５、図９、図２０）
【特許文献５】特開２００５−１５２９２０号公報（図１、図５、図９）
【特許文献６】特開２００２−８６２２８号公報（図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
而して、従来のこの方法には次の欠点があった。すなわち、例えば、成形域Ｌ1がＬ2よりも大きい場合において、Ｌ2での変形量を適量にするためにこれを増加すると、第２中空部材（１２０）が破裂する虞があった。そこで、この破裂を防止するため、従来の方法では、第１中空部材（１１０）の内部に拘束金型（図示せず）を配置する必要があった。そのため、拘束金型の購入費用がかかる上、拘束金型の配置作業と、電磁成形後に拘束金型の取出し作業とを行う必要があり、作業性が悪かった。
【０００５】
さらに、図２７に示すように、第１中空部材（１１０）の挿通孔（１１２）の周縁部（１１２ａ）が第２中空部材（１２０）の外周面に食い込むため、この食込み部分（１２２ａ）に応力集中が生じ易い。そのため、耐久性が悪いという難点があった。
【０００６】
さらに、第１中空部材（１１０）と第２中空部材（１２０）との接触面積が小さいため、抜け荷重が小さいという難点があった。
【０００７】
本発明は、上述した技術背景に鑑みてなされたもので、その目的は、耐久性が高く、低コストで製造できる中空部材同士の接合構造体、中空部材同士の接合方法、前記接合構造体を備えた自動車のフレーム及びその製造方法、並びに、自動車のバンパー及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は以下の手段を提供する。
【０００９】
［１］  第１中空部材と第２中空部材との接合構造体であって、
前記第１中空部材の互いに対向する一対の対向壁部のうち少なくとも一方の壁部に、挿通孔が設けられており、
前記挿通孔の周縁部が前記第２中空部材の外周面に食い込むのを防止するスリーブが、前記挿通孔内に挿通された状態で前記第１中空部材に固定され、
前記スリーブ内に前記第２中空部材が挿通された状態で、該第２中空部材の前記スリーブ内への挿通部分の周壁部がエキスパンド加工されて、該第２中空部材の挿通部分の周壁部が前記スリーブの内周面に圧接固定されていることを特徴とする中空部材同士の接合構造体。
【００１０】
［２］  前記スリーブの内周面に、凹部が設けられており、
前記第２中空部材の挿通部分の周壁部が前記スリーブの内周面に前記凹部と係合した状態で圧接固定されている前項１記載の中空部材同士の接合構造体。
【００１１】
［３］  複数個の前記凹部が前記スリーブの内周面に周方向に並んで設けられており、
前記第２中空部材の挿通部分の周壁部が前記スリーブの内周面に前記凹部と周方向に係合した状態で圧接固定されている前項２記載の中空部材同士の接合構造体。
【００１２】
［４］  複数個の前記凹部が前記スリーブの内周面に軸方向に並んで設けられており、
前記第２中空部材の挿通部分の周壁部が前記スリーブの内周面に前記凹部と軸方向に係合した状態で圧接固定されている前項２又は３記載の中空部材同士の接合構造体。
【００１３】
［５］  前記スリーブの端部に径方向外側に突出したフランジ部が一体に設けられており、
前記スリーブが前記挿通孔内に挿通され且つ前記フランジ部が前記第１中空部材の挿通孔近傍の外面又は内面に当接した状態で、前記スリーブが前記第１中空部材に固定されている前項１〜４のいずれかに記載の中空部材同士の接合構造体。
【００１４】
［６］  前記挿通孔は、前記第１中空部材の互いに対向する一対の対向壁部にそれぞれ設けられており、
前記スリーブが前記両挿通孔内に挿通された状態で前記第１中空部材に固定されている前項１〜５のいずれかに記載の中空部材同士の接合構造体。
【００１５】
［７］  前記第１中空部材及び前記第２中空部材は、それぞれ、自動車のフレームを構成する第１フレーム構成部材及び第２フレーム構成部材である前項１〜６のいずれかに記載の中空部材同士の接合構造体。
【００１６】
［８］  前記第１中空部材及び前記第２中空部材は、それぞれ、自動車のバンパーを構成するパンバーリインフォースメント及びパンバーステイである前項１〜６のいずれかに記載の中空部材同士の接合構造体。
【００１７】
［９］  第１中空部材と第２中空部材との接合方法であって、
前記第１中空部材の互いに対向する一対の対向壁部のうち少なくとも一方の壁部に、挿通孔が設けられており、
前記挿通孔の周縁部が前記第２中空部材の外周面に食い込むのを防止するスリーブを、前記挿通孔内に挿通した状態で前記第１中空部材に固定するスリーブ固定工程と、
前記スリーブ内に前記第２中空部材を挿通した後に、前記第２中空部材の前記スリーブ内への挿通部分の周壁部をエキスパンド加工することにより、該第２中空部材の挿通部分の周壁部を前記スリーブの内周面に圧接固定するエキスパンド加工工程と、
を含むことを特徴とする中空部材同士の接合方法。
【００１８】
［１０］  前記スリーブの内周面に、凹部が設けられており、
前記エキスパンド加工工程では、前記第２中空部材の挿通部分の周壁部をエキスパンド加工することにより、該第２中空部材の挿通部分の周壁部を前記スリーブの内周面に前記凹部と係合させた状態で圧接固定する前項９記載の中空部材同士の接合方法。
【００１９】
［１１］  複数個の前記凹部が前記スリーブの内周面に周方向に並んで設けられており、
前記エキスパンド加工工程では、前記第２中空部材の挿通部分の周壁部をエキスパンド加工することにより、該第２中空部材の挿通部分の周壁部を前記スリーブの内周面に前記凹部と周方向に係合させた状態で圧接固定する前項１０記載の中空部材同士の接合方法。
【００２０】
［１２］  複数個の前記凹部が前記スリーブの内周面に軸方向に並んで設けられており、
前記エキスパンド加工工程では、前記第２中空部材の挿通部分の周壁部をエキスパンド加工することにより、該第２中空部材の挿通部分の周壁部を前記スリーブの内周面に前記凹部と軸方向に係合させた状態で圧接固定する前項１０又は１１記載の中空部材同士の接合方法。
【００２１】
［１３］  前記スリーブの端部に径方向外側に突出したフランジ部が一体に設けられており、
前記スリーブ固定工程では、前記スリーブを前記挿入孔内に挿通し且つ前記フランジ部を前記第１中空部材の挿通孔近傍の外面又は内面に当接させた状態で、前記スリーブを前記第１中空部材に固定する前項９〜１２のいずれかに記載の中空部材同士の接合方法。
【００２２】
［１４］  前記挿通孔は、前記第１中空部材の互いに対向する一対の対向壁部にそれぞれ設けられており、
前記スリーブ固定工程では、前記スリーブを前記両挿通孔内に挿通した状態で前記第１中空部材に固定する前項９〜１３のいずれかに記載の中空部材同士の接合方法。
【００２３】
［１５］  前記エキスパンド加工工程では、前記第２中空部材の挿通部分の周壁部を、電磁成形法、液圧バルジ加工法又はゴムバルジ加工法によりエキスパンド加工する前項９〜１４のいずれかに記載の中空部材同士の接合方法。
【００２４】
［１６］  前記エキスパンド加工工程では、前記第２中空部材の挿通部分の周壁部を、該周壁部の内側に挿入される複数個の開き爪と該複数個の開き爪を開くためのマンドレルとを用いたエキスパンド加工法によりエキスパンド加工する前項９〜１４のいずれかに記載の中空部材同士の接合方法。
【００２５】
［１７］  前記第１中空部材及び前記第２中空部材は、それぞれ、自動車のフレームを構成する第１フレーム構成部材及び第２フレーム構成部材である前項９〜１６のいずれかに記載の中空部材同士の接合方法。
【００２６】
［１８］  前記第１中空部材及び前記第２中空部材は、それぞれ、自動車のバンパーを構成するパンバーリインフォースメント及びパンバーステイである前項９〜１６のいずれかに記載の中空部材同士の接合方法。
【００２７】
［１９］  中空材からなる第１フレーム構成部材と、中空材からなる第２フレーム構成部材とが互いに接合された自動車のフレームにおいて、
前記第１フレーム構成部材と前記第２フレーム構成部材が、前記第１フレーム構成部材を第１中空部材、前記第２フレーム構成部材を第２中空部材として前項９〜１６のいずれかに記載の中空部材同士の接合方法により互いに接合されていることを特徴とする自動車のフレーム。
【００２８】
［２０］  中空材からなるバンパーリインフォースメントと、中空材からなるバンパーステイとが互いに接合された自動車のバンパーにおいて、
前記バンパーリインフォースメントと前記バンパーステイが、前記バンパーリインフォースメントを第１中空部材、前記バンパーステイを第２中空部材として前項９〜１６のいずれかに記載の中空部材同士の接合方法により互いに接合されていることを特徴とする自動車のバンパー。
【００２９】
［２１］  中空材からなる第１フレーム構成部材と、中空材からなる第２フレーム構成部材とを互いに接合する自動車のフレームの製造方法において、
前記第１フレーム構成部材と前記第２フレーム構成部材を、前記第１フレーム構成部材を第１中空部材、前記第２フレーム構成部材を第２中空部材として前項９〜１６のいずれかに記載の中空部材同士の接合方法により互いに接合することを特徴とする自動車のフレームの製造方法。
【００３０】
［２２］  中空材からなるパンパーリインフォースメントと、中空材からなるバンパーステイとを互いに接合する自動車のバンパーの製造方法において、
前記バンパーリインフォースメントと前記バンパーステイを、前記バンパーリインフォースメントを第１中空部材、前記バンパーステイを第２中空部材として前項９〜１６のいずれかに記載の中空部材同士の接合方法により互いに接合することを特徴とする自動車のバンパーの製造方法。
【発明の効果】
【００３１】
本発明は以下の効果を奏する。
【００３２】
［１］の発明では、スリーブ内に第２中空部材が挿通された状態で、該第２中空部材のスリーブ内への挿通部分の周壁部がエキスパンド加工されているので、第１中空部材の挿通孔の周縁部が第２中空部材の外周面に食い込むのをスリーブによって防止することができる。そのため、接合構造体の耐久性を向上させることができる。さらに、エキスパンド加工時に生じることのある第２中空部材の破裂をスリーブによって防止できる。
【００３３】
さらに、エキスパンド加工時において破裂を防止する拘束金型を別途使用する必要がないので、接合構造体を低コストで製造できるし、作業性が良い。
【００３４】
さらに、スリーブの内周面に第２中空部材の挿通部分の周壁部が圧接固定されることにより、スリーブと第２中空部材との接触面積を大きくすることができる。これにより、抜け荷重を増大させることができる。
【００３５】
［２］の発明では、第２中空部材の挿通部分の周壁部がスリーブの内周面に凹部と係合した状態で圧接固定されているので、抜け荷重を更に増大させることができる。
【００３６】
［３］の発明では、第２中空部材の挿通部分の周壁部がスリーブの内周面に凹部と周方向に係合した状態で圧接固定されているので、抜け荷重を更に増大させることができる上、更に、第２中空部材がスリーブ内で回転するのを確実に防止できる。
【００３７】
［４］の発明では、第２中空部材の挿通部分の周壁部がスリーブの内周面に凹部と軸方向に係合した状態で圧接固定されているので、抜け荷重を更に一層増大させることができる。
【００３８】
［５］の発明では、第１中空部材の挿通孔内に挿通されたスリーブの位置決めを容易に行うことができるし、スリーブの挿通孔内からの抜出を確実に防止できる。
【００３９】
［６］の発明では、抜け荷重を更に増大させることができる。
【００４０】
［７］の発明は、自動車のフレームについて、上記［１］〜［６］のいずれかの発明の効果を奏する。
【００４１】
［８］の発明は、自動車のバンパーについて、上記［１］〜［６］のいずれかの発明の効果を奏する。
【００４２】
［９］〜［１８］の発明は、上記［１］〜［６］のいずれかの発明の効果と同じ効果を奏する。
【００４３】
［１９］の発明は、自動車のフレームについて、上記［１］〜［６］のいずれかの発明の効果と同じ効果を奏する。
【００４４】
［２０］の発明は、自動車のバンパーについて、上記［１］〜［６］のいずれかの発明の効果と同じ効果を奏する。
【００４５】
［２１］の発明は、自動車のフレームを製造する場合に、上記［１］〜［６］のいずれかの発明の効果と同じ効果を奏する。
【００４６】
［２２］の発明は、自動車のバンパーを製造する場合に、上記［１］〜［６］のいずれかの発明の効果と同じ効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
次に、本発明の幾つかの実施形態について図面を参照して以下に説明する。
【００４８】
図１〜図５は、本発明の第１実施形態を説明するための図である。図１において、（１）は、本第１実施形態に係る中空部材同士の接合構造体（Ａ１）としての、トラック等の自動車のラダーフレームである。このラダーフレーム（１）は、左右一対のサイドメンバ（１ａ）（１ａ）と、該両サイドメンバ（１ａ）（１ａ）間に配置され該両サイドメンバ（１ａ）（１ａ）を連結した複数個（本実施形態では３個）のクロスメンバ（１ｂ）（１ｂ）（１ｂ）とを備えている。
【００４９】
各サイドメンバ（１ａ）及び各クロスメンバ（１ｂ）はいずれも中空材（中空部材）からなる。サイドメンバ（１ａ）は、ラダーフレーム（１）を構成する複数個のフレーム構成部材のうちの一個である第１フレーム構成部材に対応している。クロスメンバ（１ｂ）は、ラダーフレーム（１）を構成する複数個のフレーム構成部材のうちのもう一個である第２フレーム構成部材に対応している。
【００５０】
本第１実施形態では、このラダーフレーム（１）のサイドメンバ（１ａ）を第１中空部材（１０）、クロスメンバ（１ｂ）を第２中空部材（２０）として、両中空部材（１０）（２０）を互いに直角状に接合する場合を例にとって以下に説明する。
【００５１】
第１中空部材（１０）の断面形状は多角形状であり、詳述すると四角形状である。また、この第１中空部材（１０）は、塑性変形可能な材料からなり、具体的にはアルミニウム又はアルミニウム合金等の金属製である。
【００５２】
第２中空部材（２０）の断面形状は多角形状であり、詳述すると四角形状であり、更に詳述すると正方形状である。また、この第２中空部材（２０）は、塑性変形可能な材料からなり、具体的にはアルミニウム又はアルミニウム合金等の金属製である。
【００５３】
なお本発明では、第１中空部材（１０）及び第２中空部材（２０）の材料として、アルミニウム又はアルミニウム合金をはじめ、その他に、鋼材、マグネシウム合金、ＦＲＰ樹脂等が用いられる。特に、第１中空部材（１０）及び第２中空部材（２０）は、アルミニウム又はアルミニウム合金やマグネシウム合金の押出材からなることが望ましい。また、第１中空部材（１０）の材料と第２中空部材（２０）の材料とは、互いに同種であっても良いし、異種であっても良い。ただし本発明では、各中空部材（１０）（２０）の材料が上述した材料であることに限定されるものではない。
【００５４】
図３に示すように、第１中空部材（１０）の互いに対向する一対の対向壁部（１１）（１１）には、それぞれ、挿通孔（１２）（１２）が設けられている。これら両挿通孔（１２）（１２）内には、後述するスリーブ（３０）が適合状態に挿通される。各挿通孔（１２）の断面形状は略四角形状（四角形状）であり（図３（Ｂ）参照）、また両挿通孔（１２）（１２）の断面形状は互いに同じ形状である。
【００５５】
（３０）は筒状スリーブである。このスリーブ（３０）は、第１中空部材（１０）の各挿通孔（１２）の周縁部（１２ａ）が第２中空部材（２０）の外周面に食い込むのを防止するためのものである。このスリーブ（３０）は、剛性を有するものであり、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金等の金属製である。
【００５６】
なお本発明では、スリーブ（３０）の材料として、アルミニウム又はアルミニウム合金をはじめ、その他に、鋼材、マグネシウム合金等が用いられる。ただし本発明は、スリーブ（３０）の材料が上述した材料であることに限定されるものではない。
【００５７】
このスリーブ（３０）の外周面の断面形状は、挿通孔（１２）の断面形状に対応した形状であり、詳述すると挿通孔（１２）の断面形状と同じ形状である。
【００５８】
図５に示すように、スリーブ（３０）の肉厚ｔ1は、第２中空部材（２０）の肉厚ｔ2と同じか又は大きく設定されていること、すなわちｔ1≧ｔ2であることが望ましい。
【００５９】
また、スリーブ（３０）の一端部には、全周に亘って径方向外側に突出したフランジ部（３１）が一体形成されている。
【００６０】
このスリーブ（３０）の内周面の断面形状（即ち、スリーブ（３０）の中空部の断面形状）は、図３（Ｂ）に示すように、基本的には第２中空部材（２０）を適合状態に挿通可能な形状であり、即ち正方形状である。さらに、図３（Ａ）、図３（Ｂ）及び図４に示すように、このスリーブ（３０）の内周面には、複数個（本第１実施形態では８個）の凹部（３３）が、周方向に互いに離間して並び且つ軸方向に互いに離間して並んで設けられている。詳述すると、このスリーブ（３０）の内周面の軸方向一端部には、複数個（８個）の凹部のうちの４個の凹部（３３）が周方向に互いに離間して並んで設けられるとともに（図３（Ｂ）参照）、更に、このスリーブ（３０）の内周面の軸方向他端部には、複数個（８個）の凹部のうちの残りの４個の凹部（３３）が周方向に互いに離間して並んで設けられている。一方、このスリーブ（３０）の内周面の軸方向中間部には、このような凹部（３３）は設けられていない。したがって、このスリーブ（３０）の内周面の軸方向中間部の断面形状が第２中空部材（２０）の断面形状と同じ形状である。そのため、第２中空部材（２０）はスリーブ（３０）内の軸方向中間部に適合状態に挿通される。各凹部（３３）の断面形状は、スリーブ（３０）の縦断方向において略Ｌ字状であり、スリーブ（３０）の横断方向において略円弧状である。
【００６１】
なお本発明では、凹部（３３）の個数は８個であることに限定されるものではなく、その他に、例えば、１個であっても良いし、２個〜７個であっても良いし、９個以上であっても良い。
【００６２】
次に、第１中空部材（１０）と第２中空部材（２０）との接合方法を以下に説明する。
【００６３】
まず、図４に示すように、スリーブ（３０）を第１中空部材（１０）の両挿通孔（１２）（１２）内に、該両挿通孔（１２）（１２）を連通した状態に且つ適合状態に挿通配置するとともに、フランジ部（３１）を第１中空部材（１０）の両挿通孔（１２）（１２）のうちの一方の挿通孔（１２）近傍の外面に面接触状態に当接させる。そして、この状態で、スリーブ（３０）の他端部を挿通孔（１２）の周縁部（１２ａ）に全周に亘って溶接（その溶接部Ｗ）し、これにより、スリーブ（３０）が挿通孔（１２）内で軸方向に動かないように且つ回転しないように、スリーブ（３０）を第１中空部材（１０）に固定する［スリーブ固定工程］。
【００６４】
なお本発明では、スリーブ（３０）を第１中空部材（１０）に固定する手段としては、ＭＩＧ溶接、ＴＩＧ溶接、レーザビーム溶接等の溶接をはじめ、その他に、後述するように摩擦撹拌接合（図１５参照）等が用いられる。この固定手段として溶接を用いる場合は、例えば、自動ＭＩＧ溶接によって１箇所１パスのビードで溶接を行うことが望ましい。ただし本発明は、この固定手段が溶接及び摩擦撹拌接合であることに限定されるものではなく、その他の固定手段であっても良い。
【００６５】
次いで、図５に示すように、第２中空部材（２０）の端部をスリーブ（３０）内に該スリーブ（３０）の軸方向全域に亘って挿通する。この状態において、第２中空部材（２０）はスリーブ（３０）内の軸方向中間部に適合状態に挿通されている。したがって、第２中空部材（２０）はスリーブ（３０）内で回転することはない。次いで、この状態で、第２中空部材（２０）のスリーブ（３０）内への挿入部分の周壁部（２２）をエキスパンド加工（拡管）する［エキスパンド加工工程］。
【００６６】
本発明では、このエキスパンド加工方法として、第２中空部材（２０）の周壁部（２２）にその内側から圧力を加えて該周壁部（２２）をエキスパンドする様々な公知の方法を用いることができ、具体的には、電磁成形法、液圧バルジ加工法、ゴムバルジ加工法等が用いられる。
【００６７】
本第１実施形態では、エキスパンド加工方法として電磁成形法が用いられている。この電磁成形法に用いられる電磁成形装置（４０）は、広く市販されている公知の装置であり、即ち、電磁コイル（４１）、電源（４２）等を有している。
【００６８】
この電磁成形装置（４０）を用いてエキスパンド加工を行う方法について以下に説明する。
【００６９】
まず、第２中空部材（２０）のスリーブ（３０）内への挿入部分の周壁部（２２）の内側に、第２中空部材（２０）の端部側の開口から電磁成形装置（４０）の電磁コイル（４１）を挿入する。そして、図５に示すように、このコイル（４１）の先端がスリーブ（３０）の他端位置に到達したとき、コイル（４１）の挿入を止める。次いで、このコイル（４１）に電源（４２）により電流を供給することにより、コイル（４１）から発生する電磁力によって該周壁部（２２）をエキスパンド加工する。すると、該周壁部（２２）が塑性変形されながら、該周壁部（２２）の一部がスリーブ（３０）の各凹部（３３）内に向かって膨出して凹部（３３）と周方向及び軸方向に係合し、この状態で、該周壁部（２２）がスリーブ（３０）の内周面に圧接固定される。この状態において、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、該周壁部（２２）は、スリーブ（３０）の内周面に面接触状態に密着しており、詳述するとスリーブ（３０）の内周面の全面に亘って面接触状態に密着している。なお図３（Ｂ）において、（３６）は、第２中空部材（２０）の周壁部（２２）における、エキスパンド加工されずに残存した角部である。
【００７０】
ここで、スリーブ（３０）の凹部（３３）の形状の例を具体的に説明する。
【００７１】
図４に示す方向の断面、即ちスリーブ（３０）の縦断面において、凹部（３３）の深さｄは、第２中空部材（２０）の肉厚ｔ2の０．１倍以上（より好ましくは０．５倍以上）であることが望ましい。また、凹部（３３）の長さＬ（凹部（３３）が軸方向に複数個並んで配置されている場合はそれらの合計の長さ）は、スリーブ（３０）全体の長さの１０％以上であることが望ましい。
【００７２】
また、凹部（３３）において、凹部（３３）でない部分とのつながり部（３３ａ）、又は周方向に隣接する凹部（３３）とのつながり部は、その深さが徐々に小さくなっていることが望ましい。
【００７３】
また、図３（Ｂ）に示す方向の断面において、第２中空部材（２０）の一辺に対向するスリーブ（３０）側の一辺に凹部（３３）が設けられる範囲（即ち凹部（３３）の幅）Ｈは、第２中空部材（２０）の一辺の長さをＨ0（なお角部がＲを有する場合、その基点は各辺を延長した交点とする）とし、第２中空部材（２０）の外郭形状角部３６の曲率半径をＲとした場合、Ｈ≦Ｈ0−２Ｒ（単位：ｍｍ）の条件を満たすことが望ましい。
【００７４】
なお、本第１実施形態では、第２中空部材（２０）のスリーブ（３０）内から軸方向に突出した部分の周壁部、すなわち図３（Ａ）において第２中空部材（２０）のスリーブ（３０）よりも左側の部分の周壁部は、スリーブ（３０）の左端部の内径よりも大きくなるようにはエキスパンド加工されていない。これにより、当該周壁部の外周面にスリーブ（３０）の左端縁が食い込むのを防止している。
【００７５】
なお本発明では、エキスパンド加工方法として、電磁成形法をはじめ、その他に、例えば、液圧バルジ加工法又はゴムバルジ加工法を用いても良いし、あるいは、後述するように、複数個の開き爪と該複数個の開き爪を開くためのマンドレルとを用いたエキスパンド加工法（図２０〜図２２参照）を用いても良い。
【００７６】
以上の手順により、第２中空部材（２０）がスリーブ（３０）を介して第１中空部材（１０）と接合一体化されて接合構造体（Ａ１）が製作される。
【００７７】
而して、こうして得られた接合構造体（Ａ１）には次の利点がある。
【００７８】
すなわち、スリーブ（３０）内に第２中空部材（２０）が挿通された状態で、該第２中空部材（２０）のスリーブ（３０）内への挿通部分の周壁部（２２）がエキスパンド加工されているので、第１中空部材（１０）の挿通孔（１２）の周縁部（１２ａ）が第２中空部材（２０）の外周面に食い込むのをスリーブ（３０）によって防止することができる。そのため、接合構造体（Ａ１）（即ち、ラダーフレーム（１））の耐久性を向上させることができる。
【００７９】
さらに、エキスパンド加工時において破裂を防止する拘束金型を別途使用する必要がないので、接合構造体（Ａ１）を低コストで製造できるし、作業性が良い。
【００８０】
さらに、第２中空部材（２０）の周壁部（２２）がエキスパンド加工されることにより、該周壁部（２２）がスリーブ（３０）の内周面に圧接固定されているので、スリーブ（３０）と第２中空部材（２０）（詳述すると第２中空部材（２０）の周壁部（２２））との接触面積は大きい。そのため、抜け荷重を増大させることができる。その理由について図６を参照して以下に説明する。
【００８１】
図６は、第２中空部材を抜く方向の一般的な抜け荷重線図である。同図において、横軸はストローク、縦軸は荷重Ｆである。また、Ｆ1は比例限荷重（比例限界荷重）であり、Ｆ2は最大荷重である。比例限荷重Ｆ1は、第２中空部材が軸方向に動き始める又は滑り始める荷重である。
【００８２】
Ｆ1は次式（ｉ）で与えられる。
【００８３】
Ｆ1＝μ×Ａ×Ｐ  …（i）
ここで、μは摩擦係数、Ａは接触面積、Ｐはエキスパンド加工後の残留面圧である。
【００８４】
同図に示すように、ストロークが０に近い場合の荷重は、Ｆ1により支配される。したがって、図３（Ａ）に示した本第１実施形態の接合構造体（Ａ１）におけるμ及びＰが、図２６に示した従来の接合構造体（Ｂ３）におけるμ及びＰとそれぞれ同じであると仮定した場合、Ｆ1を増大させるためには、接触面積Ａを大きくすれば良い。しかるに、従来の接合構造体（Ｂ３）では、第１中空部材（１０）の挿通孔（１２）の周縁部（１２ａ）だけが第２中空部材（２０）の外周面に接触しているので、接触面積Ａは小さく、したがってＦ1は小さい。一方、本第１実施形態の接合構造体（Ａ１）では、スリーブ（３０）の内周面に第２中空部材（２０）の周壁部（２２）が面接触状態に当接しているので、接触面積Ａは大きく、したがってＦ1は大きい。そのため、本第１実施形態の接合構造体（Ａ１）は、従来の接合構造体（Ｂ３）よりも抜け荷重が大きい。なお、Ｆ1からＦ2までの間の荷重は、第２中空部材（２０）の膨出部（即ちエキスパンド加工部）を押し潰すために必要な荷重であり、第２接合部材（２０）の材料強度と膨出量に依存する。しかし、これは第２中空部材（２０）が抜け始めてからの荷重であり、あまり重要ではない。
【００８５】
さらに、本第１実施形態では、エキスパンド加工時に生じることのある第２中空部材（２０）の破裂をスリーブ（３０）によって防止できる。
【００８６】
また、第２中空部材（２０）の周壁部（２２）がスリーブ（３０）の内周面に凹部（３３）と周方向に係合した状態で圧接固定されているので、抜け荷重を更に増大させることができる上、更に、第２中空部材（２０）がスリーブ（３０）内で回転するのを確実に防止できる。しかも、第２中空部材（２０）の周壁部（２２）がスリーブ（３０）の内周面に凹部（３３）と軸方向に係合した状態で圧接固定されているので、抜け荷重を更に一層増大させることができる。
【００８７】
また、スリーブ（３０）の端部にフランジ部（３１）が一体形成されているので、挿通孔（１２）内に挿通されたスリーブ（３０）についてその軸方向における位置決めを容易に行うことができるし、スリーブ（３０）の挿通孔（１２）内からの抜出を確実に防止できる。
【００８８】
その上、挿通孔（１２）は、第１中空部材（１０）の互いに対向する一対の対向壁部（１１）（１１）にそれぞれ設けられるとともに、スリーブ（３０）が両挿通孔（１２）（１２）内に挿通された状態で第１中空部材（１０）に固定されているので、抜け荷重を更に増大させることができる。
【００８９】
図７〜図２２は、本発明の実施形態に係る幾つかの接合構造体を説明する図である。これらの図には、上記第１実施形態の接合構造体（Ａ１）と同一の要素には同一の符号が付されている。
【００９０】
図７に示した本発明の第２実施形態に係る接合構造体（Ａ２）では、各挿通孔（１２）の断面形状は四角形状であり、詳述すると長方形状である。また、第２中空部材（２０）の断面形状は四角形状であり、詳述すると長方形状である。
【００９１】
スリーブ（３０）は四角筒状である。スリーブ（３０）の内周面の軸方向一端部には、上記第１実施形態の接合構造体（Ａ１）と同じく、４個の凹部（３３）が周方向に互いに離間して並んで設けられるとともに、更に、このスリーブ（３０）の内周面の軸方向他端部には、４個の凹部（３３）が周方向に互いに離間して並んで設けられている。一方、このスリーブ（３０）の内周面の軸方向中間部には、このような凹部（３３）は設けられていない。
【００９２】
そして、このスリーブ（３０）内に第２中空部材（２０）が挿通された状態で、該第２中空部材（２０）のスリーブ（３０）内への挿通部分の周壁部（２２）がエキスパンド加工されて、該周壁部（２２）がスリーブ（３０）の内周面に凹部（３３）と周方向及び軸方向に係合した状態で圧接固定されている。
【００９３】
図８に示した本発明の第３実施形態に係る接合構造体（Ａ３）では、各挿通孔（１２）の断面形状は円形状である。第２中空部材（２０）の断面形状は円形状である。
【００９４】
スリーブ（３０）は円筒状である。スリーブ（３０）の内周面には、周方向の全周に亘って延びた２個の凹部（３３）（３３）が、軸方向に互いに離間して並んで設けられている。各凹部（３３）の断面形状は円弧状である。詳述すると、スリーブ（３０）の内周面の軸方向一端部には、周方向の全周に亘って延びた１個の断面円弧状の凹部（３３）が設けられるとともに、スリーブ（３０）の内周面の軸方向他端部には、周方向の全周に亘って延びた１個の断面円形状の凹部（３３）が設けられている。
【００９５】
そして、このスリーブ（３０）内に第２中空部材（２０）が挿通された状態で、該第２中空部材（２０）のスリーブ（３０）内への挿通部分の周壁部（２２）がエキスパンド加工されて、該周壁部（２２）がスリーブ（３０）の内周面に凹部（３３）と軸方向に係合した状態で圧接固定されている。
【００９６】
図９に示した本発明の第４実施形態に係る接合構造体（Ａ４）では、各挿通孔（１２）の断面形状は円形状である。第２中空部材（２０）の断面形状は円形状である。
【００９７】
スリーブ（３０）は円筒状である。さらに、このスリーブ（３０）の内周面の軸方向中間部から一端部までの領域と軸方向中間部から他端部までの領域は、それぞれ、テーパ状に形成されている。これにより、スリーブ（３０）の内周面の軸方向中間部から一端部までの領域には、軸方向中間部から一端部に進むにつれて深さが徐々に増加するテーパ形状の凹部（３３）が、周方向の全周に亘って延びて設けられるとともに、スリーブ（３０）の内周面の軸方向中間部から他端部までの領域には、軸方向中間部から他端部に進むにつれて深さが徐々に増加するテーパ形状の凹部（３３）が、周方向の全周に亘って延びて設けられている。
【００９８】
そして、このスリーブ（３０）内に第２中空部材（２０）が挿通された状態で、該第２中空部材（２０）のスリーブ（３０）内への挿通部分の周壁部（２２）がエキスパンド加工されて、該周壁部（２２）がスリーブ（３０）の内周面に凹部（３３）と軸方向に係合した状態で圧接固定されている。
【００９９】
図１０に示した本発明の第５実施形態に係る接合構造体（Ａ５）では、各挿通孔（１２）の断面形状は円形状である。第２中空部材（２０）の断面形状は円形状である。
【０１００】
スリーブ（３０）は円筒状である。さらに、このスリーブ（３０）の内周面の軸方向中間部には、周方向の全周に亘って延びた１個の凹部（３３）が設けられている。凹部（３３）の断面形状はＶ字状である。
【０１０１】
そして、このスリーブ（３０）内に第２中空部材（２０）が挿通された状態で、該第２中空部材（２０）のスリーブ（３０）内への挿通部分の周壁部（２２）がエキスパンド加工されて、該周壁部（２２）がスリーブ（３０）の内周面に凹部（３３）と軸方向に係合した状態で圧接固定されている。
【０１０２】
図１１に示した本発明の第６実施形態に係る接合構造体（Ａ６）では、各挿通孔（１２）の断面形状は円形状である。第２中空部材（２０）の断面形状は円形状である。
【０１０３】
スリーブ（３０）は円筒状である。このスリーブ（３０）の内周面には凹部は設けられておらず、すなわちスリーブ（３０）の内径は軸方向において一定である。スリーブ（３０）の内周面の断面形状（即ち該スリーブ（３０）の中空部の断面形状）は円形状である。また、スリーブ（３０）の内径は、第２中空部材（２０）の外径よりも大きく設定されている。したがって、エキスパンド加工前の状態では第２中空部材（２０）はスリーブ（３０）内に遊挿状態に挿通されることになる。
【０１０４】
そして、このスリーブ（３０）内に第２中空部材（２０）が挿通された状態で、該第２中空部材（２０）のスリーブ（３０）内への挿通部分の周壁部（２２）がエキスパンド加工されて、該周壁部（２２）がスリーブ（３０）の内周面に圧接固定されている。
【０１０５】
図１２に示した本発明の第７実施形態に係る接合構造体（Ａ７）では、各挿通孔（１２）の断面形状は円形状である。第２中空部材（２０）の断面形状は円形状である。
【０１０６】
スリーブ（３０）は円筒状である。このスリーブ（３０）の内周面には凹部は設けられておらず、すなわちスリーブ（３０）の内径は軸方向において一定である。スリーブ（３０）の内周面の断面形状（即ち該スリーブ（３０）の中空部の断面形状）は円形状である。また、スリーブ（３０）の内径は、第２中空部材（２０）の外径よりも大きく設定されている。したがって、エキスパンド加工前の状態では第２中空部材（２０）はスリーブ（３０）内に遊挿状態に挿通されることになる。さらに、スリーブ（３０）はフランジ部を有していない。
【０１０７】
そして、このスリーブ（３０）が第１中空部材（１０）の両挿通孔（１２）（１２）内に挿通された状態で、スリーブ（３０）の両端部がそれぞれ各挿通孔（１２）の周縁部（１２ａ）に全周に亘って溶接されており、これにより、スリーブ（３０）が第１中空部材（１０）に固定されている。そして、このスリーブ（３０）内に第２中空部材（２０）が挿通された状態で、該第２中空部材（２０）のスリーブ（３０）内への挿通部分の周壁部（２２）がエキスパンド加工されて、該周壁部（２２）がスリーブ（３０）の内周面に圧接固定されている。
【０１０８】
図１３に示した本発明の第８実施形態に係る接合構造体（Ａ８）では、各挿通孔（１２）の断面形状は四角形状であり、詳述すると正方形状である。第２中空部材（２０）の断面形状は四角形状であり、詳述すると正方形状である。
【０１０９】
スリーブ（３０）は四角筒状である。また、このスリーブ（３０）の内周面には凹部は設けられておらず、すなわちスリーブ（３０）の内径は軸方向において一定である。スリーブ（３０）の内径は、第２中空部材（２０）の外径よりも大きく設定されている。したがって、エキスパンド加工前の状態では第２中空部材（２０）はスリーブ（３０）内に遊挿状態に挿通されることになる。
【０１１０】
そして、このスリーブ（３０）内に第２中空部材（２０）が挿通された状態で、該第２中空部材（２０）のスリーブ（３０）内への挿通部分の周壁部（２２）がエキスパンド加工されて、該周壁部（２２）がスリーブ（３０）の内周面に圧接固定されている。
【０１１１】
図１４に示した本発明の第９実施形態に係る接合構造体（Ａ９）では、各挿通孔（１２）の断面形状は四角形状であり、詳述すると正方形状である。第２中空部材（２０）の断面形状は四角形状であり、詳述すると正方形状である。
【０１１２】
スリーブ（３０）は四角筒状である。また、このスリーブ（３０）の内周面には凹部は設けられておらず、すなわちスリーブ（３０）の内径は軸方向において一定である。スリーブ（３０）の内径は、第２中空部材（２０）の外径よりも大きく設定されている。したがって、エキスパンド加工前の状態では第２中空部材（２０）はスリーブ（３０）内に遊挿状態に挿通されることになる。さらに、スリーブ（３０）はフランジ部を有していない。
【０１１３】
そして、このスリーブ（３０）が第１中空部材（１０）の両挿通孔（１２）（１２）内に挿通された状態で、スリーブ（３０）の両端部がそれぞれ各挿通孔（１２）の周縁部（１２ａ）に全周に亘って溶接されており、これにより、スリーブ（３０）が第１中空部材（１０）に固定されている。そして、このスリーブ（３０）内に第２中空部材（２０）が挿通された状態で、該第２中空部材（２０）のスリーブ（３０）内への挿通部分の周壁部（２２）がエキスパンド加工されて、該周壁部（２２）がスリーブ（３０）の内周面に圧接固定されている。
【０１１４】
図１５に示した本発明の第１０実施形態に係る接合構造体（Ａ１０）は、第１中空部材（１０）とスリーブ（３０）との固定手段が溶接ではなく摩擦撹拌接合であることを除いて、図１１に示した第６実施形態の接合構造体（Ａ６）と同じ構造である。すなわち、スリーブ（３０）は第１中空部材（１０）の両挿通孔（１２）（１２）内に挿通された状態で、スリーブ（３０）の端部が挿通孔（１２）の周縁部（１２ａ）に全周に亘って摩擦撹拌接合によって接合（その接合部Ｗ）されており、これにより、スリーブ（３０）が第１中空部材（１０）に固定されている。この接合構造体（Ａ１０）の他の構造は、第６実施形態の接合構造体（Ａ６）と同じである。
【０１１５】
図１６に示した本発明の第１１実施形態に係る接合構造体（Ａ１１）では、第１中空部材（１０）の互いに対向する一対の対向壁部（１１）（１１）のうち一方の壁部（１１）だけに挿通孔（１２）が設けられている。挿通孔（１２）の断面形状は円形状である。第２中空部材（２０）の断面形状は円形状である。
【０１１６】
スリーブ（３０）は円筒状である。また、このスリーブ（３０）の内周面には凹部は設けられておらず、すなわちスリーブ（３０）の内径は軸方向において一定である。スリーブ（３０）の内径は、第２中空部材（２０）の外径よりも大きく設定されている。したがって、エキスパンド加工前の状態では第２中空部材（２０）はスリーブ（３０）内に遊挿状態に挿通されることになる。また、スリーブ（３０）の軸方向中間部には径方向外側に突出したフランジ部（３１）が一体形成されている。
【０１１７】
そして、このスリーブ（３０）が挿通孔（１２）内に挿通されるとともに、フランジ部（３１）が第１中空部材（１０）の該挿通孔（１２）近傍の内面に面接触状態に当接している。そして、この状態で、スリーブ（３０）の端部が挿通孔（１２）の周縁部（１２ａ）に全周に亘って溶接されており、これにより、スリーブ（３０）が第１中空部材（１０）に固定されている。そして、このスリーブ（３０）内に第２中空部材（２０）が挿通された状態で、該第２中空部材（２０）のスリーブ（３０）内への挿通部分の周壁部（２２）がエキスパンド加工されて、該周壁部（２２）がスリーブ（３０）の内周面に圧接固定されている。なお、（１４）は、スリーブ（３０）を挿通孔（１２）内に挿通する際にスリーブ（３０）を第１中空部材（１０）の内部に入れるための開孔である。
【０１１８】
図１７に示した本発明の第１２実施形態に係る接合構造体（Ａ１２）では、第１中空部材（１０）は、２個の断面コ字状の部材（１０ａ）（１０ａ）が互いにその開口同士を向き合わせた状態で接合一体化されることにより、製作されたものである。（Ｗ1）は、両部材（１０ａ）（１０ａ）の側縁部同士を溶接した溶接部である。一方の部材（１０ａ）の各側縁部には、その一部が屈曲されて生じて断面半円状の凹所が形成されており、他方の部材（１０ａ）の各側縁部には、その一部が屈曲されて生じた断面半円状の凹所が形成されている。そして、これら両凹所が互いに合わされることによって断面円形状の挿通孔（１２）が形成されている。
【０１１９】
スリーブ（３０）は円筒状である。このスリーブ（３０）の内周面には凹部は設けられておらず、すなわちスリーブ（３０）の内径は軸方向において一定である。スリーブ（３０）の内径は、第２中空部材（２０）の外径よりも大きく設定されている。したがって、エキスパンド加工前の状態では第２中空部材（２０）はスリーブ（３０）内に遊挿状態に挿通されることになる。さらに、スリーブ（３０）はフランジ部を有していない。
【０１２０】
そして、このスリーブ（３０）が第１中空部材（１０）の両挿通孔（１２）（１２）内に挿通された状態で、スリーブ（３０）の両端部がそれぞれ各挿通孔（１２）の周縁部（１２ａ）に全周に亘って隅肉溶接されており、これにより、スリーブ（３０）が第１中空部材（１０）に固定されている。そして、このスリーブ（３０）内に第２中空部材（２０）が挿通された状態で、該第２中空部材（２０）のスリーブ（３０）内への挿通部分の周壁部（２２）がエキスパンド加工されて、該周壁部（２２）がスリーブ（３０）の内周面に圧接固定されている。
【０１２１】
図１８に示した本発明の第１３実施形態に係る接合構造体（Ａ１３）の構造は、上記第１２実施形態の接合構造体（Ａ１２）と基本的には同じ構造であるが、接合状態が異なっている。すなわち、スリーブ（３０）の両端部がそれぞれ各挿通孔（１２）の周縁部（１２ａ）に全周に亘って重ね溶接されている。ここで、この接合構造体（Ａ１３）では、溶接部（Ｗ）は、挿通孔（１２）の周縁部（１２ａ）の表面から該周縁部（１２ａ）の肉厚を超えてスリーブ（３０）の厚さ方向の一部までの領域に亘って形成されている。この接合構造体（Ａ１３）の他の構造は、上記第１２実施形態の接合構造体（Ａ１２）と同じである。
【０１２２】
図１９は、本発明の第１４実施形態を説明するための図である。同図において、（２）は、本第１４実施形態に係る中空部材同士の接合構造体（Ａ１４）としての、自動車のフロントバンパー又はリヤバンパーである。このバンパー（２）は、バンパーリインフォースメント（２ａ）と、２個のパンバーステイ（２ｂ）（２ｂ）とを備えている。バンパーリインフォースメント（２ａ）及び各バンパーステイ（２ｂ）はいずれも中空材からなる。
【０１２３】
本第１４実施形態では、パンパーリインフォースメント（２ａ）としての第１中空部材（１０）と、バンパーステイ（２ｂ）としての第２中空部材（２０）とは、上記第１実施形態で説明した中空部材同士の接合方法と同じ方法により互いに接合されている。したがって、この接合構造体（Ａ１４）（即ちバンパー（２））の接合構造は、上記第１実施形態の接合構造体（Ａ１）の接合構造と同じである。
【０１２４】
而して、上記第１〜第１４実施形態では、第２中空部材（２０）の周壁部（２２）をエキスパンド加工する方法として、電磁成形法が用いられているが、本発明では、その他に、例えば、図２０〜図２２に示した本発明の第１５実施形態におけるエキスパンド加工法を用いても良い。この加工法を説明すると、次のとおりである。
【０１２５】
このエキスパンド加工法は、いわゆる割型タイプのエキスパンドポンチを用いた方法である。この方法に用いられるエキスパンド加工装置（４５）は、図２１及び図２２に示すように、４個の金属製開き爪（４６）（４６）（４６）（４６）と、これらの開き爪を開くためのマンドレル（４７）とを有している。マンドレル（４７）の先端部には、径方向外側にテーパ状に膨出した膨出部（４７ａ）が設けられている。
【０１２６】
このエキスパンド加工法では、図２０に示すように、まず、第２中空部材（２０）のスリーブ（３０）内への挿通部分の周壁部（２２）の内側に、４個の開き爪（４６）（４６）（４６）（４６）を互いに組み合せた状態で挿入配置する。次いで、これら開き爪の中心部のテーパ孔（４６ａ）内にマンドレル（４７）の先端部の膨出部（４７ａ）を押し込むことにより、これら開き爪（４６）（４６）（４６）（４６）を外側へ移動させ、これにより、第２中空部材（２０）の周壁部（２２）をエキスパンド加工する。こうすることにより、該周壁部（２２）をスリーブ（３０）の内周面に圧接固定する。
【０１２７】
本発明では、このエキスパンド加工方法は、上記第１〜第１４実施形態の接合構造体（Ａ１〜Ａ１４）を製作する際に用いても良い。
【０１２８】
以上で本発明の幾つかの実施形態を説明したが、本発明は、上記実施形態に示したものに限定されるものではなく、様々に設定変更可能である。
【０１２９】
例えば、本発明に係る中空部材同士の接合構造体の接合構造は、上記第１〜第１５実施形態の接合構造体（Ａ１〜Ａ１５）の接合構造のうち２つ以上を組み合わせた接合構造であっても良い。
【０１３０】
また本発明では、第１中空部材（１０）の断面形状は、四角形状をはじめ、その他に、例えば、円形状であっても良いし、楕円形状であっても良し、多角形状であっても良い。
【０１３１】
また本発明では、第２中空部材（２０）の断面形状は、四角形状や円形状をはじめ、その他に、例えば、楕円形状であっても良いし、多角形状であっても良い。
【０１３２】
また、本発明に係る中空部材同士の接合方法は、自動車のラダーフレーム（１）やバンパー（２）を製作する際に用いられることに限定されるものではなく、その他に、例えば、自動車のメインフレーム、サブフレーム、シートフレーム、ステアリングサポートビーム、マフラー、プロペラシャフト等を製作する際に用いられても良いし、その他の自動車の部品を製作する際に用いられても良いし、自動車以外の製品を製作する際に用いられても良い。
【実施例】
【０１３３】
次に、本発明の実施例及び比較例を以下に説明する。ただし本発明は、実施例に示したものに限定されるものではない。
【０１３４】
図２３〜図２５に示した３個の接合構造体（Ａ１６）（Ｂ１）（Ｂ２）について、静破壊試験及び耐久試験を行った。その結果を表１に示す。なお、この表１において、Ｆ1は比例限荷重、Ｆ2は最大荷重である（図６参照）。
【０１３５】
【表１】
2007222877.tif 000003
【０１３６】
各接合構造体の接合構造は以下のとおりである。
【０１３７】
実施例１：図２３に示した接合構造体（Ａ１６）
比較例１：図２４に示した接合構造体（Ｂ１）
比較例２：図２５に示した接合構造体（Ｂ２）
【０１３８】
実施例１の接合構造体（Ａ１６）では、挿通孔（１２）の断面形状は円形状である。第１中空部材（１０）の断面形状は四角形状である。第２中空部材（２０）の断面形状は円形状である。スリーブ（３０）は円筒状である。このスリーブ（３０）の内周面の軸方向中間部に、周方向の全周に亘って延びた１個の凹部（３３）が設けられている。凹部（３３）の断面形状は円弧状である。また、スリーブ（３０）はフランジ部を有していない。そして、このスリーブ（３０）が第１中空部材（１０）の両挿通孔（１２）（１２）内に挿通された状態で、スリーブ（３０）の両端部がそれぞれ各挿通孔（１２）の周縁部（１２ａ）に全周に亘って溶接されており、これにより、スリーブ（３０）が第１中空部材（１０）に固定されている。さらに、このスリーブ（３０）内に第２中空部材（２０）が挿通された状態で、該第２中空部材（２０）のスリーブ（３０）内への挿通部分の周壁部（２２）が電磁成形法によってエキスパンド加工されて、該周壁部（２２）がスリーブ（３０）の内周面に凹部（３０）と軸方向に係合した状態で圧接固定されている。なお、電磁成形は、Ｅ＝７ｋＪの条件で行った。
【０１３９】
比較例１の接合構造体（Ｂ１）は、図２６に示した従来の接合構造体（Ｂ３）と同じである。なお、電磁成形は、Ｅ＝７ｋＪの条件で行った。
【０１４０】
比較例２の接合構造体（Ｂ２）では、第１中空部材（１１０）の両挿通孔（１１２）（１１２）内に、スリーブが介在しないで第２中空部材（１２０）が挿通されている。そして、この状態で、第２中空部材（１２０）が各挿通孔（１１２）の周縁部（１１２ａ）に全周に亘って溶接されており、これにより、第２中空部材（１２０）が第１中空部材（１１０）に直接、接合されている。
【０１４１】
各接合構造体において、第１中空部材（１０）（１１０）及び第２中空部材（２０）（１２０）の材質及び断面寸法は、以下のとおりである。
【０１４２】
第１中空部材（１０）（１１０）の材質：Ａ６０６１−Ｔ６
第２中空部材（２０）（１２０）の材質：Ａ６０６１−Ｔ６
第１中空部材（１０）（１１０）の断面寸法：１００×１００×肉厚２ｍｍ
第２中空部材（２０）（１２０）の断面寸法：φ５０×肉厚２ｍｍ
【０１４３】
表１に示すように、実施例１では、比例限荷重Ｆ1及び最大荷重Ｆ2が、比較例１及び２よりも大きく、したがって抜け荷重が大きい。さらに、実施例１では、耐久回数が比較例１及び２よりも多く、したがって耐久性に優れている。
【０１４４】
比較例１では、耐久回数４．７×１０5回で亀裂が発生した。
【０１４５】
比較例２では、耐久回数３．２×１０5回で亀裂が発生した。さらに、第２中空部材（１２０）が各挿通孔（１１２）の周縁部（１１２ａ）に直接溶接されているため、第２中空部材（１２０）において熱歪みや熱影響による強度低下を生じる虞があるという難点がある。
【産業上の利用可能性】
【０１４６】
本発明は、例えば、自動車のメインフレーム、サブフレーム、ラダーフレーム、シートフレーム、ステアリングサポートビーム、バンパー、マフラー、プロペラシャフト等の様々なフレームに用いられる中空部材同士の接合構造体、中空部材同士の接合方法に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１４７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る中空部材同士の接合構造体としての自動車のラダーフレームの平面図である。
【図２】図１中のＸ−Ｘ線断面図である。
【図３】（Ａ）は図２の拡大図、（Ｂ）は側面図である。
【図４】同接合構造体において第１中空部材とスリーブを接合した状態の断面図である。
【図５】エキスパンド加工前の断面図である。
【図６】抜け荷重線図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る中空部材同士の接合構造体を説明する図で、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は側面図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係る中空部材同士の接合構造体の断面図である。
【図９】本発明の第４実施形態に係る中空部材同士の接合構造体の断面図である。
【図１０】本発明の第５実施形態に係る中空部材同士の接合構造体の断面図である。
【図１１】本発明の第６実施形態に係る中空部材同士の接合構造体を説明する図で、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は側面図である。
【図１２】本発明の第７実施形態に係る中空部材同士の接合構造体を説明する図で、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は側面図である。
【図１３】本発明の第８実施形態に係る中空部材同士の接合構造体を説明する図で、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は側面図である。
【図１４】本発明の第９実施形態に係る中空部材同士の接合構造体を説明する図で、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は側面図である。
【図１５】本発明の第１０実施形態に係る中空部材同士の接合構造体を説明する図で、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は側面図である。
【図１６】本発明の第１１実施形態に係る中空部材同士の接合構造体を説明する図で、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は側面図である。
【図１７】本発明の第１２実施形態に係る中空部材同士の接合構造体を説明する図で、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は側面図である。
【図１８】本発明の第１３実施形態に係る中空部材同士の接合構造体を説明する図で、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は側面図である。
【図１９】本発明の第１４実施形態に係る中空部材同士の接合構造体としての自動車のバンパーの一部切欠き平面図である。
【図２０】複数個の開き爪とマンドレルとを用いたエキスパンド加工法によりエキスパンド加工する前の断面図である。
【図２１】（Ａ）は開き爪の正面図、（Ｂ）はその一部切欠き側面図である。
【図２２】（Ａ）はマンドレルの正面図、（Ｂ）はその側面図である。
【図２３】実施例１の接合構造体の断面図である。
【図２４】比較例１の接合構造体の断面図である。
【図２５】比較例２の接合構造体の断面図である。
【図２６】従来の接合構造体の断面図である。
【図２７】図２６中のＺ部分の拡大図である。
【符号の説明】
【０１４８】
Ａ１〜Ａ１６…接合構造体
１…ラダーフレーム（自動車のフレーム）
１ａ…サイドメンバ
１ｂ…クロスメンバ
２…バンパー
２ａ…バンパーリインフォースメント
２ｂ…バンパーステイ
１０…第１中空部材（サイドメンバ、バンパーリインフォースメント）
１１…対向壁部
１２…挿通孔
１２ａ…周縁部
２０…第２中空部材（クロスメンバ、パンバーステイ）
２２…周壁部
３０…スリーブ
３１…フランジ部
３３…凹部
４０…電磁成形装置（エキスパンド加工装置）
４１…コイル
４５…エキスパンド加工装置
４６…開き爪
４７…マンドレル
Ｗ…溶接部
【図１】
2007222877.tif 000004
【図２】
2007222877.tif 000005
【図３】
2007222877.tif 000006
【図４】
2007222877.tif 000007
【図５】
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【図６】
2007222877.tif 000009
【図７】
2007222877.tif 000010
【図８】
2007222877.tif 000011
【図９】
2007222877.tif 000012
【図１０】
2007222877.tif 000013
【図１１】
2007222877.tif 000014
【図１２】
2007222877.tif 000015
【図１３】
2007222877.tif 000016
【図１４】
2007222877.tif 000017
【図１５】
2007222877.tif 000018
【図１６】
2007222877.tif 000019
【図１７】
2007222877.tif 000020
【図１８】
2007222877.tif 000021
【図１９】
2007222877.tif 000022
【図２０】
2007222877.tif 000023
【図２１】
2007222877.tif 000024
【図２２】
2007222877.tif 000025
【図２３】
2007222877.tif 000026
【図２４】
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【図２５】
2007222877.tif 000028
【図２６】
2007222877.tif 000029
【図２７】
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