(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
管状のピラー部材と、アウタパネルとインナパネルによって形成される閉断面形状のレール部材とを結合する車体部材の結合構造において、
上記ピラー部材は、
管状のピラー本体と、
該管状のピラー部材の一部に連続形成された互いに重なる外側面部と内側面部及びこれら外側面部と内側面部の端縁を連結する折曲部とを有する板状で、上記外側面部及び内側面部のいずれか一方に切欠部が形成された取付部とを備え、
該取付部をアウタパネルとインナパネルによって挟持すると共に上記切欠部を介して重合する上記アウタパネルと、取付部と、インナパネルとの各部分を共にスポット溶接したことを特徴とする車体部材の結合構造。
【請求項２】
上記切欠部は、
上記折曲部を避けて設けられたことを特徴とする請求項１に記載の車体部材の結合構造。
【請求項３】
上記ピラー部材は、
管状のピラー本体と、
該管状のピラー本体の端部に連続形成されて互いに重なる外側面部と内側面部及びこれら外側面部と内側面部の各前縁を連結する前側折曲部と各後縁を連結する後側折曲部を有する板状で、上記外側面部に切欠部が形成された取付部とを備え、
上記アウタパネルに上記切欠部に嵌入する嵌入部が形成され、
上記取付部をアウタパネルとインナパネルによって挟持し、かつ上記切欠部に嵌入部を嵌入すると共に、互いに重なる嵌合部と内側面部とインナパネルとを共にスポット溶接したことを特徴とする請求項１または２に記載の車体部材の結合構造。
【請求項４】
上記ピラー部材は、
管状のピラー本体と、
該管状のピラー本体の端部に連続形成されて互いに重なる外側面部と内側面部及びこれら外側面部と内側面部の各前縁を連結する前側折曲部と各後縁を連結する後側折曲部を有する板状で、上記内側面部に切欠部が形成された取付部とを備え、
上記インナパネルに上記切欠部に嵌入する嵌入部が形成され、
上記取付部をアウタパネルとインナパネルによって挟持し、かつ上記切欠部に嵌入部を嵌入すると共に、互いに重なる嵌合部と外側面部とアウタパネルとを共にスポット溶接したことを特徴とする請求項１または２に記載の車体部材の結合構造。
【請求項５】
上記ピラー部材は、
管状のピラー本体と、
該管状のピラー本体の前面部に連続形成されて互いに重なる外側面部と内側面部とこれら外側面部と内側面部の各前縁を連結する前側折曲部とを有する板状で、上記外側面部に前部切欠部が形成された前側取付部と、
上記管状のピラー本体の後面部に連続形成されて互いに重なる外側面部と内側面部とこれら外側面部と内側面部の各後縁を連結する後側折曲部とを有する板状で、上記外側面部に後部切欠部が形成された後側取付部とを備え、
上記アウタパネルに上記前部切欠部及び後部切欠部に各々嵌入する前部嵌入部及び後部嵌入部が形成され、
上記ピラー本体、前側取付部及び後側取付部をアウタパネルとインナパネルによって挟持し、かつ上記前部切欠部及び後部切欠部に各々前部嵌入部及び後部嵌入部を嵌入すると共に、互いに重なる前部嵌合部と内側面部とインナパネルとを共にスポット溶接し、かつ互いに重なる後部嵌入部と内側面部とインナパネルとを共にポット溶接したことを特徴とする請求項１または２に記載の車体部材の結合構造。
【請求項６】
上記ピラー部材は、
管状のピラー本体と、
該管状のピラー本体の前面部に連続形成されて互いに重なる外側面部と内側面部とこれら外側面部と内側面部の各前縁を連結する前側折曲部とを有する板状で、上記内側面部に前部切欠部が形成された前側取付部と、
上記管状のピラー本体の後面部に連続形成されて互いに重なる外側面部と内側面部とこれら外側面部及びの内側面部の各後縁を連結する後側折曲部とを有する板状で、上記内側面部に後部切欠部が形成された後側取付部とを備え、
上記インナパネルに上記前部切欠部及び後部切欠部に各々嵌入する前部嵌入部及び後部嵌入部が形成され、
上記ピラー本体、前側取付部及び後側取付部をアウタパネルとインナパネルによって挟持し、かつ上記前部切欠部及び後部切欠部に各々前部嵌入部及び後部嵌入部を嵌合すると共に、互いに重なる前部嵌合部と外側面部とアウタパネルとを共にスポット溶接し、かつ互いに重なる後部嵌入部と外側面部とアウタパネルとを共にポット溶接したことを特徴とする請求項１または２に記載の車体部材の結合構造。
【請求項７】
管状のピラー部材と、アウタパネルとインナパネルによって形成される閉断面形状のレール部材とを結合する車体部材の結合方法において、
外側面部形成部と内側面部形成部とが対向形成された管状のピラー中間成型品の上記外側面部形成部と内側面部形成部とのいずれか一方に切欠部形成部を切り欠き、プレス成形によって外側面形成部と内側面部形成部を当接せしめて互いに重なる外側面部と内側面部及び外側面部及び内側面部のいずれか一方に切欠部が形成された取付部を備えた管状のピラー部材を成形し、
該取付部をアウタパネルとインナパネルによって挟持すると共に上記切欠部を介して重合する上記アウタパネルと、取付部と、インナパネルとの各部分を共にスポット溶接することを特徴とする車体部材の結合方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車体部材の結合構造及び結合方法に関し、特にアウタパネルとインナパネルとからなる閉断面形状のレール部材と管状のピラー部材とを結合する車体部材の結合構造及び結合方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車の車体は、プレス加工によって成形されたパネルをスポット溶接して閉断面形状に形成された部材を、互いにスポット溶接により結合することによって組み立てられていた。
【０００３】
一方、例えば特開平１０−１０６８号公報に開示されるように、薄肉化による軽量化や、部品一体化による強度向上及び組み立て効率化を図るため管状の中空部材を車体の主要骨格部材に用いたフレーム車体構造がある。
【０００４】
図１４はその一例であり、管状の中空部材からなるセンターピラー１０１と、プレス成形されたアウタパネル１０３とインナパネル１０４からなる閉断面形状のサイドレール１０２との結合部の斜視図である。
【０００５】
この結合部構造を詳細に図１５に示す分解斜視図によって説明すると、センタピラー１０１は上下方向に延在する断面略矩形の中空部材であって、例えば管状のセンターピラー素材の両端部を蓋体等によって密閉して、センターピラーの外形形状に倣った成形面を備えた液圧成形装置の型体内にセットし、蓋体に連結されたポンプ等によってセンターピラー素材内に液圧を供給して成形するパイプハイドロフォーミング方法によって製造される。
【０００６】
一方、アウタパネル１０３は、側面１０３Ａ、上面１０３Ｂ、下面１０３Ｃを有して前後方向に延在する断面略コ字状乃至Ｃ字状であって、下面１０３Ｃにピラー嵌合凹部１０３Ｄが形成されると共に、上面１０３Ｂの上縁に沿って上部フランジ１０３ａが折曲形成されると共に、下面１０３Ｃの下縁及びピラー嵌合凹部１０３Ｄの端縁に沿って互いに連続する下部フランジ１０３ｂ及びピラー結合フランジ１０３ｃが形成されている。
【０００７】
インナパネル１０４は、側面１０４Ａ、上面１０４Ｂ、下面１０４Ｃを有して前後方向に延在する断面略コ字状乃至Ｃ字状であって、下面１０４Ｃにピラー嵌合凹部１０４Ｄが形成されると共に、上面１０４Ｂの上縁に沿って上部フランジ１０４ａが折曲形成され、かつ下面１０４Ｃの下縁及びピラー嵌合凹部１０４Ｄの端縁に沿って互いに連続する下部フランジ１０４ｂ及びピラー結合フランジ１０４ｃが形成されている。
【０００８】
このように形成されたアウタパネル１０３のピラー嵌合凹部１０３Ｄをセンタピラー１０１の上部に外側より嵌合する一方、インナパネル１０４のピラー嵌合凹部１０４Ｄを内側から嵌合し、しかる後、図１４に示すように互いに重なり合うアウタパネル１０３及びインナパネル１０４の上部フランジ１０３ａと１０４ａ、下部フランジ１０３ｂと１０４ｂを各々スポット溶接して前後方向に延在する閉断面形状のサイドレール１０２を形成すると共に、アウタパネル１０３のピラー結合フランジ１０３ｃ及びインナパネル１０４のピラー結合フランジ１０４ｃの下縁をセンターピラー１０１の外周に沿ってアーク溶接或いはレーザ溶接によって結合することによってセンターピラー１０１とサイドレール１０２とを結合している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記図１４及び図１５に示すセンターピラー１０１とサイドレール１０２との結合構造によると、管状の中空部材からなるセンターピラー１０１と、プレス加工されたアウタパネル１０３及びインナパネル１０４からなる閉断面形状のサイドレール１０２を結合することによって比較的軽量でしかも強度的に優れた車体構造が得られる。
【００１０】
しかし、センターピラー１０１とサイドレール１０２の結合にあたり、センターピラー１０１の外周に沿ってアウターパネル１０３のピラー結合フランジ１０３ｃ及びインナパネル１０４のピラー結合フランジ１０４ｃをアーク溶接或いはレーザ溶接によってセンターピラー１０１に結合する作業は厄介でかつ、溶接歪みの発生が比較的多くその修正が余儀なくされ、その結果、多くの作業工数を要すると共に、溶接設備に多くの設備費が必要になり製造コストの増大を招くことが懸念される。
【００１１】
従って、かかる点に鑑みなされた本発明の目的は、管状のピラー部材と、アウタパネルとインナパネルによって形成される閉断面形状のレール部材とを結合する車体部材における組立作業の簡素化及び製造コストの低減が得られる生産性に優れた車体部材の結合構造及び結合方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する請求項１に記載の車体部材の結合構造は、管状のピラー部材と、アウタパネルとインナパネルによって形成される閉断面形状のレール部材とを結合する車体部材の結合構造において、上記ピラー部材は、管状のピラー本体と、該管状のピラー部材の一部に連続形成された互いに重なる外側面部と内側面部及びこれら外側面部と内側面部の端縁を連結する折曲部とを有する板状で、上記外側面部及び内側面部のいずれか一方に切欠部が形成された取付部とを備え、該取付部をアウタパネルとインナパネルによって挟持すると共に上記切欠部を介して重合する上記アウタパネルと、取付部と、インナパネルとの各部分を共にスポット溶接したことを特徴とする。
【００１３】
請求項１の発明によると、ピラー部材と、アウタパネルと、インナパネルとの結合部が、板状に形成された取付部の外側面部或いは内側面部の一方に切欠部を形成することによって、溶接部が外側面部或いは内側面部のいずれか一方と、アウターパネルと、インナパネルの３枚重ねに構成され、スポット溶接の電極による加圧力及び電流密度が確保されて各部材間の十分な結合強度がもたらされ、これらの結合がアーク溶接やレーザ溶接によらず、スポット溶接によって各部材が結合されることから、作業性に優れ、かつ溶接歪みの発生が少なく設備が比較的簡単で設備費の低減が得られ、製造コストの大幅な削減がもたらされる。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１の車体部材の結合構造において、上記切欠部は、上記折曲部を避けて設けられたことを特徴とする。
【００１５】
請求項２の発明によると、比較的高剛性に形成される折曲部が切欠部によって切断されることなく外側面部と内側面部との縁部に連続形成されて、取付部の強度が確保され、強固な結合構造が得られる。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２の車体部材の結合構造において、上記ピラー部材は、管状のピラー本体と、該管状のピラー本体の端部に連続形成されて互いに重なる外側面部と内側面部及びこれら外側面部と内側面部の各前縁を連結する前側折曲部と各後縁を連結する後側折曲部を有する板状で、上記外側面部に切欠部が形成された取付部とを備え、上記アウタパネルに上記切欠部に嵌入する嵌入部が形成され、上記取付部をアウタパネルとインナパネルによって挟持し、かつ上記切欠部に嵌入部を嵌入すると共に、互いに重なる嵌合部と内側面部とインナパネルとを共にスポット溶接したことを特徴とする。
【００１７】
請求項３の発明は、請求項１または２の発明を具体化したものであって、ピラー本体の端部に互いに重なる外側面部と内側面部及びこれらを連結する前側折曲部と後側折曲部を有して剛性が確保され、かつ外側面部に切欠部が形成された取付部を備える一方、アウタパネルに切欠部に嵌入する嵌入部を形成し、取付部をアウタパネルとインナパネルによって挟持すると共に、切欠部に嵌入部を嵌入して互いに重なる嵌合部と内側面部とインナパネルとをスポット溶接することによって、上記目的を容易に達成することができる。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、請求項１または２の車体部材の結合構造において、上記ピラー部材は、管状のピラー本体と、該管状のピラー本体の端部に連続形成されて互いに重なる外側面部と内側面部及びこれら外側面部と内側面部の各前縁を連結する前側折曲部と各後縁を連結する後側折曲部を有する板状で、上記内側面部に切欠部が形成された取付部とを備え、上記インナパネルに上記切欠部に嵌入する嵌入部が形成され、上記取付部をアウタパネルとインナパネルによって挟持し、かつ上記切欠部に嵌入部を嵌入すると共に、互いに重なる嵌合部と外側面部とアウタパネルとを共にスポット溶接したことを特徴とする。
【００１９】
請求項４の発明は、請求項１または２の発明を具体化したものであって、ピラー本体の端部に互いに重なる外側面部と内側面部及びこれらを連結する前側折曲部と後側折曲部を有する板状で、かつ内側面部に切欠部が形成された取付部を備え、インナパネルに上記切欠部に嵌入する嵌入部を形成し、取付部をアウタパネルとインナパネルによって挟持すると共に、切欠部に嵌入部を嵌入して互いに重なる嵌合部と内側面部とアウタパネルとをスポット溶接することによって、上記目的を容易に達成することができる。
【００２０】
請求項５に記載の発明は、請求項１または２の車体部材の結合構造において、上記ピラー部材は、管状のピラー本体と、該管状のピラー本体の前面部に連続形成されて互いに重なる外側面部と内側面部とこれら外側面部と内側面部の各前縁を連結する前側折曲部とを有する板状で、上記外側面部に前部切欠部が形成された前側取付部と、上記管状のピラー本体の後面部に連続形成されて互いに重なる外側面部と内側面部とこれら外側面部と内側面部の各後縁を連結する後側折曲部とを有する板状で、上記外側面部に後部切欠部が形成された後側取付部とを備え、上記アウタパネルに上記前部切欠部及び後部切欠部に各々嵌入する前部嵌入部及び後部嵌入部が形成され、上記ピラー本体、前側取付部及び後側取付部をアウタパネルとインナパネルによって挟持し、かつ上記前部切欠部及び後部切欠部に各々前部嵌入部及び後部嵌入部を嵌入すると共に、互いに重なる前部嵌合部と内側面部とインナパネルとを共にスポット溶接し、かつ互いに重なる後部嵌入部と内側面部とインナパネルとを共にポット溶接したことを特徴とする。
【００２１】
請求項５の発明は、請求項１または２の発明を具体化したものであって、ピラー本体の前面部及び後面部に各々板状で外側面部及び内側面部を備えた前側取付部及び後側取付部を突設し、各々の外側面部に前側切欠部、後側切欠部を形成し、アウターパネルに各々の切欠部に嵌入する前部嵌入部及び後部嵌入部を形成して前側切欠部及び後側切欠部に各々前部嵌入部及び後部嵌入部を嵌合して互いに重合する前部嵌合部と内側面部とインナパネルと、及び後部嵌入部と内側面部とインナパネルとを共に各々スポット溶接することによって上記目的を達成できると共に、ピラー部材の端部まで管状のピラー本体が延在することからピラー部材の剛性がより確保される。
【００２２】
請求項６に記載の発明は、請求項１または２の車体部材の結合構造において、上記ピラー部材は、管状のピラー本体と、該管状のピラー本体の前面部に連続形成されて互いに重なる外側面部と内側面部とこれら外側面部と内側面部の各前縁を連結する前側折曲部とを有する板状で、上記内側面部に前部切欠部が形成された前側取付部と、上記管状のピラー本体の後面部に連続形成されて互いに重なる外側面部と内側面部とこれら外側面部及びの内側面部の各後縁を連結する後側折曲部とを有する板状で、上記内側面部に後部切欠部が形成された後側取付部とを備え、上記インナパネルに上記前部切欠部及び後部切欠部に各々嵌入する前部嵌入部及び後部嵌入部が形成され、上記ピラー本体、前側取付部及び後側取付部をアウタパネルとインナパネルによって挟持し、かつ上記前部切欠部及び後部切欠部に各々前部嵌入部及び後部嵌入部を嵌合すると共に、互いに重なる前部嵌合部と外側面部とアウタパネルとを共にスポット溶接し、かつ互いに重なる後部嵌入部と外側面部とアウタパネルとを共にポット溶接したことを特徴とする。
【００２３】
請求項６の発明は、請求項１または２の発明を具体化したものであって、ピラー本体の前面部及び後面部に各々板状で外側面部及び内側面部を備えた前側取付部及び後側取付部を突設し、各内側面部に前側切欠部、後側切欠部を形成し、インナパネルに各切欠部に嵌入する前部嵌入部及び後部嵌入部を形成して前側切欠部及び後側切欠部に各々前部嵌入部及び後部嵌入部を嵌合して互いに重合する前部嵌合部と外側面部とアウタパネル、及び後部嵌入部と側側面部とアウタパネルを共に各々スポット溶接することによって上記目的を達成できると共に、ピラー部材の端部まで管状のピラー本体が延在することからピラー部材の剛性がより確保される。
【００２４】
請求項７に記載の車体部材の結合方法は、管状のピラー部材と、アウタパネルとインナパネルによって形成される閉断面形状のレール部材とを結合する車体部材の結合方法において、外側面部形成部と内側面部形成部とが対向形成された管状のピラー中間成型品の上記外側面部形成部と内側面部形成部とのいずれか一方に切欠部形成部を切り欠き、プレス成形によって外側面形成部と内側面部形成部を当接せしめて互いに重なる外側面部と内側面部及び外側面部及び内側面部のいずれか一方に切欠部が形成された取付部を備えた管状のピラー部材を成形し、該取付部をアウタパネルとインナパネルによって挟持すると共に上記切欠部を介して重合する上記アウタパネルと、取付部と、インナパネルとの各部分を共にスポット溶接することを特徴とする。
【００２５】
請求項７の発明によると、外側面部形成部と内側面部形成部とが対向形成された管状のピラー中間成型品の外側面部形成部或いは内側面部形成部の一方に切欠部形成部を切り欠き、プレス成形によって外側面形成部と内側面部形成部を当接せしめることによって、互いに重なる外側面部と内側面部及びこれら外側面部或いは内側面部の一方に切欠部が形成された取付部を備えた管状のピラー部材が容易に得られ、外側面部或いは内側面部の一方と、アウターパネルと、インナパネルをスポット溶接することのよって、効率的にピラー部材とレール部材を結合することができる。
【００２６】
【実施の形態】
以下本発明による車体部材の結合構造及び結合方法の実施の形態を、管状の中空部材によって形成されるピラー部材となるセンターピラーとアウタパネル及びインナパネルによって形成されるレール部材となるサイドレールを結合する場合を例に説明する。
【００２７】
（第１実施の形態）
本発明による車体部材の結合部構造及び結合方法の第１実施の形態を図１乃至図６によって説明する。
【００２８】
図１は、センターピラー１０とサイドレール２０との結合部を示す斜視図であり、図２は該部の分解斜視図である。なお、矢印Ｆは車体前方を示し、矢印ＩＮは車室内方を、矢印ＯＵＴは外方を示している。
【００２９】
センターピラ１０は、図３に示すように管状の中空部材によって形成されて上下方向に延在するピラー本体１１と、ピラー本体１１の上端に連続形成された取付部１２を備えている。
【００３０】
ピラー本体１１は、外側面部１１ａ、内側面部１１ｂ、外側面部１１ａ及び内側面部１１ｂの前縁及び後縁間に架設された前面部１１ｃ及び後面部１１ｄを有して上下方向に延在する断面略矩形に形成されている。
【００３１】
一方、取付部１２は内面が互いに重合されてピラー本体１１の前後の幅ａより大なる幅ｂを有して前後方向に延在する外側面部１２ａと内側面部１２ｂを有すると共に、外側面部１２ａ及び内側面部１２ｂの各前縁及び各後縁は各々前側折曲部１２ｃ及び後側折曲部１２ｄによって連続形成された平板状に形成されている。
【００３２】
ピラー本体１１と取付部１２との連続部分におけるピラー本体１１の上部は、外側面部１１ａと内側面部１１ｂが上方に移行するに従って互いに接近し外側面部１１ａの上端が取付部１２の外側面部１２ａに滑らかに移行し、内側面部１１ｂの上端が内側面部１２ｂに滑らかに移行する一方、取付部１２の前側折曲部１２ｃはピラー本体１１の前面部１１ｃにフランジ状に連続形成されると共に、後側折曲部１２ｄはピラー本体１１の後面部１１ｄにフランジ状に連続形成されている。
【００３３】
更に、取付部１２の外側面部１２ａの上縁中央部には第１切欠部１４が凹状に切り欠き形成され、第１切欠部１４と前側折曲部１２ｃの間に第２切欠部１５が穿設され、かつ第１切欠部１４と後側折曲部１２ｄとの間に第３切欠部１６が穿設されている。
【００３４】
この第２切欠部１５及び第３切欠部１６は、各々前側折曲部１２ｃ及び後側折曲部１２ｄとは当接を回避するように離間して設定され、前側折曲部１２ｃ及び後側折曲部１２ｄは第２切欠部１５及び第３切欠部１６によって影響されることなく取付部１２の前縁及び後縁の全長に亘って各々連続形成される結果、取付部１２の剛性強度及びピラー本体１１と取付部１２との移行部分の剛性強度が確保される。
【００３５】
ここで、このように形成されるセンターピラー１１の製造方法について、図４によって簡単に説明する。
【００３６】
まず、例えば管状のセンターピラー素材を準備し、このセンターピラー素材の両端部を蓋体等によって密閉する一方、センターピラーの外形形状に略倣った成形面を備えた液圧成形装置の型体内にセットし、蓋体に連結されたポンプ等によってセンターピラー素材内に液圧を供給して略センターピラー１０の形状に倣ったセンターピラー中間成型品１０Ａをパイプハイドロフォーミング方法によって製造する。
【００３７】
このセンターピラー中間成形品１０Ａは、略センターピラー１０に倣った形状であるが、取付部１２が形成される上端部は、図４の（ａ）に示すように相対向する平板状の外側面部形成部１２Ａと内側面部形成部１２Ｂを有して両端が略円弧状乃至コ字状の断面形状の前側折曲部形成部１２Ｃ及び後側折曲部形成部１２Ｄによって連結された拡径の長孔形状に形成される。
【００３８】
このセンターピラー中間成形品１０Ａの外側面部形成部１２Ａに、その外側面部形成部１２Ａの上縁に沿って凹状に第１切欠部形成部１４Ａを切り欠き形成すると共に、第１切欠部形成部１４Ａと前側折曲部形成部１２Ｃの間に第２切欠部形成部１５Ａを穿孔し、かつ第１切欠部形成部１４Ａと後側折曲部形成部１２Ｄとの間に第３切欠部形成部１６Ａを穿孔する。
【００３９】
これらの第１切欠部形成部１４Ａの切り欠き、第２切欠部形成部１５Ａと第３切欠部形成部１６Ａの穿孔は、熱的影響が少なく高速度でかつ、精密切断が可能なレーザー切断等によることが好ましい。
【００４０】
しかる後、外側面部形成部１２Ａと内側面部形成部１２Ｂが当接乃至圧接するようにプレス加工することによって、前部折曲部形成部１２Ｃ及び後部折曲部形成部１２Ｄが押し潰されて、外側面部形成部１２Ａと内側面形成部１２Ｂが当接乃至圧接して図４（ｃ）に示すような取付部１２及びピラー本体１１の上部が成形されてセンターピラー１０となる。
【００４１】
一方、サイドレール２０は、プレス成形されたアウタパネル２１とインナパネル２５によって形成される前後方向に延在する閉断面形状であって、アウタパネル２１は、図２に示すように、側面２１Ａ、上面２１Ｂ、下面２１Ｃを有して前後方向に延在する断面略コ字状乃至Ｃ字状であって、下面２１Ｃにセンターピラー１０の取付部１２に外方から嵌合可能なピラー嵌合凹部２１Ｄが凹設されると共に、上面２１Ｂの上縁に沿って上部フランジ２１ａが折曲形成され、下面２１Ｃの下縁及びピラー嵌合凹部２１Ｄの端縁に沿って互いに連続する下部フランジ２１ｂ及びピラー結合フランジ２１ｃが形成されている。
【００４２】
ピラー結合フランジ２１ｃには、上記センターピラー１０の取付部２１に形成された第１切欠部１４、第２切欠部１５、第３切欠部１６に外方から嵌入可能な第１嵌入部２２、第２嵌入部２３、第３嵌入部２４が凹設され、第１嵌入部２２、第２嵌入部２３、第３嵌入部２４は各々第１切欠部１４、第２切欠部１５、第３切欠部１６に嵌入した際、各頂部２２ａ、２３ａ、２４ａが取付部１２の内側面部１２ｂに当接するように設定されている。
【００４３】
インナパネル２５は、側面２５Ａ、上面２５Ｂ、下面２５Ｃを有する前後方向に延在する断面略コ字状乃至Ｃ字状であって、下面２５Ｃにピラー嵌合凹部２５Ｄが凹設されると共に、上面２５Ｂの上縁に沿って上部フランジ２５ａが折曲形成され、下面２５Ｃの下縁及びピラー嵌合凹部２５Ｄの端縁に沿って互いに連続する下部フランジ２５ｂ及びピラー結合フランジ２５ｃが形成されている。
【００４４】
次に、このように形成されたセンターピラー１０、アウターパネル２１、インナパネル２５の結合について図１及び図２によって説明する。
【００４５】
まず、インナパネル２５のピラー嵌合凹部２５Ｄをセンターピラー１０の取付部１２に内方から嵌合してピラー結合フランジ２５ｃを取付部１２の内側面部１２ｂに重合して位置決めする一方、アウタパネル２１のピラー嵌合凹部２１Ｄをセンターピラー１０の取付部１２に外方から嵌合して第１嵌入部２２、第２嵌入部２３、第３嵌入部２４を各々取付部１２の外側面部１２ａに形成された第１切欠部１４、第２切欠部１５、第３切欠部１６に嵌入してピラー結合フランジ２１ｃを外側面部１２ａに重ねると共に、アウタパネル２１及びインナパネル２５の各上部フランジ２１ａと２５ａ、下部フランジ２１ｂと２５ｂを各々重合する。
【００４６】
この状態において、第１切欠部１４、第２切欠部１５、第３切欠部１６に各々嵌入した第１嵌入部２２及び第２嵌入部２３及び第３嵌入部２４の各頂部２２ａ、２３ａ、２４ａは内側面部１２ｂに当接せしめられている。
【００４７】
しかる後、図１に示すように互いに重なり合うアウタパネル２１及びインナパネル２５の上部フランジ２１ａと２５ａ、下部フランジ２１ｂと２５ｂを各々スポット溶接して前後方向に延在する閉断面形状のサイドレール２０を形成する。
【００４８】
一方、図５に図１のＩ−Ｉ線断面図を示すように互いに重合するアウタパネル２１のピラー結合フランジ２１ｃに形成された第１嵌入部２２の頂部２２ａと、センターピラー１０の取付部１２の内側面部１２ｂと、インナパネル２５のピラー結合フランジ２５ｃとを共にスポット溶接し、かつ図１のＩＩ−ＩＩ線断面図を図６に示すように第２嵌入部２３の頂部２３ａと、内側面部１２ｂと、インナパネル２５のピラー結合フランジ２５ｃとを共にスポット溶接する。
【００４９】
同様に第３嵌入部２４の頂部２４ａと、内側面部１２ｂと、インナパネル２５のピラー結合フランジ２５ｃとを共にスポット溶接することによって、センターピラー１０の上部とサイドレール２０とを結合する。
【００５０】
この結合にあたり、アウタパネル２１及びインナパネル２５の上部フランジ２１ａと２５ａ、下部フランジ２１ｂと２５ｂのスポット溶接は勿論、第１嵌入部２２の頂部２２ａと内側面部１２ｂとピラー結合フランジ２５ｃとの溶接部、第２嵌入部２３の頂部２３ａと内側面部１２ｂとピラー結合フランジ２５ｃとの溶接部、及び第３嵌入部２４の頂部２４ａと内側面部１２ｂとピラー結合フランジ２５ｃとの溶接部において、互いに重ねられて溶接される部材は３枚以下であり、スポット溶接の際の電極による加圧力が確保されて部材間の接触面積が適度に確保され、かつ電流密度の低下が防止されて各部材間の結合強度が確保される。
【００５１】
また、サイドレール２０を形成するアウタパネル２１とインナパネル２５との結合、及びセンターピラー１０とサイドレール２０との結合が、アーク溶接やレーザ溶接によらず、スポット溶接によって各部材が結合されることから、作業性に優れ、かつ溶接歪みの発生少なく設備が比較的簡単で設備費の低減が得られ、製造コストの大幅な削減がもたらされる。
【００５２】
なお、本実施の形態では、取付部１２の外側面部１２ａに代えて内側面部１２ｂに第１切欠部１４、第２切欠部１５、第３切欠部１６を形成し、インナパネル２５のピラー結合部フランジ２５ｃに第１嵌入部２２、第２嵌入部２３、第３嵌入部２４を形成することも可能であり、この場合は、取付部１２をアウタパネル２１のピラー結合部フランジ２１ｃとインナパネル２５のピラー結合部フランジ２５ｃによって挟持すると共に、第１切欠部１４、第２切欠部１５、第３切欠部１６に各々第１嵌入部２２、第２嵌入部２３、第３嵌入部２４を嵌合して第１嵌入部２２、第２嵌入部２３、第３嵌入部２４と、外側面部１２ａとアウタパネル２１のピラー結合部フランジ２１ｃとをスポット溶接する。また、嵌合部及び嵌入部は要求結合剛性等によって、他の複数個に増減することができる。
【００５３】
（第２実施の形態）
次に、本発明による車体部材の結合部構造及び結合方法の第２実施の形態を図７乃至図１０によって説明する。なお、図７乃至図１０において図１乃至図６と対応する部分に同一符号を付することで該部の詳細な説明を省略し、異なる部分を主に説明する。
【００５４】
図７は、センターピラー１０とサイドレール２０との結合部を示す斜視図であり、図８はセンタピーラー１０の要部斜視図である。
【００５５】
センターピラ１０は、図８に示すように管状の中空部材によって形成されて上下方向に延在するピラー本体１１と、ピラー本体１１の上端に連続形成された取付部１２を備え、取付部１２は内面が互いに重合されてピラー本体１１の前後の幅より大なる幅を有して前後方向に延在する外側面部１２ａと内側面部１２ｂを有し、外側面部１２ａ及び内側面部１２ｂの各前縁及び各後縁が各々前側折曲部１２ｃ及び後側折曲部１２ｄによって連続形成された平板状に形成されている。
【００５６】
取付部１２の外側面部１２ａの上縁中央部に取付部１２ａの略全幅に亘る切欠部３１が凹状に切り欠き形成され、この切欠部３１の両端は、各々前側折曲部１２ｃ及び後側折曲部１２ｄとは離間して設定され、前部折曲部１２ｃ及び後側折曲部１２ｄは切欠部１７に影響されることなく取付部１２の前縁及び後縁の全長に亘って各々連続形成され、取付部１２及びピラー本体１１と取付部１２との移行部分の剛性強度が確保している。
【００５７】
このように形成されるセンターピラー１１の製造方法について、図９によって簡単に説明する。
【００５８】
まず、例えば、センターピラー１０の外形形状に略倣った成形面を備えた液圧成形装置の型体内にパイプ状のセンターピラー素材をセットし、センターピラー素材内に液圧を供給して略センターピラー１０の倣ったセンターピラー中間成型品１０Ａを製造する。
【００５９】
このセンターピラー中間成形品１０Ａの取付部１２が形成される上端部は、図９（ａ）に示すように相対向する平板状の外側面部形成部１２Ａと内側面部形成部１２Ｂを有して両端が前側折曲部形成部１２Ｃ及び後側折曲部形成部１２Ｄによって連結されて拡径した長孔形状に形成される。このセンターピラー中間成形品１０Ａの外側面部形成部１２Ａに、図９（ｂ）に示すように凹状に切欠部形成部３１Ａをレーザー切断等によって切り欠く。
【００６０】
しかる後、外側面部形成部１２Ａと内側面形成部１２Ｂは当接乃至圧接するようにプレス加工することによって、前側折曲部形成部１２Ｃ及び後側折曲部形成部１２Ｄが押し潰されて図９（ｃ）に示すセンターピラー１０となる。
【００６１】
一方、アウタパネル２１は、側面２１Ａ、上面２１Ｂ、下面２１Ｃを有し、下面２１Ｃにセンターピラー１０の取付部１２に外方から嵌合可能なピラー嵌合凹部２１Ｄが凹設されると共に、上面２１Ｂに上部フランジ２１ａが折曲形成され、下面２１Ｃの下縁及びピラー嵌合凹部２１Ｄの端縁に沿って下部フランジ２１ｂ及びピラー結合フランジ２１ｃが連続形成されている。
【００６２】
ピラー結合フランジ２１ｃには、上記センターピラー１０の切欠部３１に外方から嵌入可能な嵌入部３２が凹設され、嵌入部３２は頂部３２ａが取付部１２の内側面部１２ｂに当接するように設定されている。
【００６３】
インナパネル２５は、側面２５Ａ、上面２５Ｂ、下面２５Ｃを有し、下面２５Ｃにピラー嵌合凹部（図示せず）が凹設されると共に、上面２５Ｂに上部フランジ２５ａが、下面２５Ｃ及びピラー嵌合凹部の端縁に下部フランジ２５ｂ及びピラー結合フランジ２５ｃが形成されている。
【００６４】
次に、このように形成されたセンターピラー１０、アウターパネル２１、インナパネル２５の結合について説明する。
【００６５】
まず、インナパネル２５のピラー嵌合凹部をセンターピラー１０の取付部１２に内方から嵌合する一方、アウタパネル２１のピラー嵌合凹部２１Ｄをセンターピラー１０の取付部１２に外方から嵌合して嵌入部３２を切欠部３１に嵌入してピラー結合フランジ２１ｃを外側面部１２ａに重合すると共に、アウタパネル２１及びインナパネル２５の各上部フランジ２１ａと２５ａ、下部フランジ２１ｂと２５ｂを各々重合する。
【００６６】
しかる後、図７に示すように互いに重なり合うアウタパネル２１及びインナパネル２５の上部フランジ２１ａと２５ａ、下部フランジ２１ｂと２５ｂを各々スポット溶接して閉断面形状のサイドレール２０を形成する一方、図１０に図７のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図を示すように互いに重合するアウタパネル２１のピラー結合フランジ２１ｃに形成された嵌入部３２の頂部３２ａと、取付部１２の内側面部１２ｂと、インナパネル２５のピラー結合フランジ２５ｃとを共にスポット溶接することによって、センターピラー１０の上部とサイドレール２０とを結合する。
【００６７】
この結合にあたり、アウタパネル２１及びインナパネル２５の上部フランジ２１ａと２５ａ、下部フランジ２１ｂと２５ｂのスポット溶接は勿論、嵌入部３２の頂部３２ａと内側面部１２ｂとピラー結合フランジ２５ｃとの溶接部は、重合されて溶接される部材が３枚以下であり、スポット溶接による各部材間の結合強度が確保される。
【００６８】
従って、本実施の形態によると、第１実施の形態に加え、センターピラー１０の取付部１１に形成される切欠部及びアウタパネル２１のピラー結合フランジ２１ｃに形成される嵌入部が各々１個であることから、センターピラー１０の取付部１１及びアウタパネル２１の形状の簡素化がもたらされる。
【００６９】
なお、本実施の形態では、取付部１２の外側面部１２ａに切欠部３１を形成し、アウタパネル２１に嵌合部３２を形成したが、内側面部１２ｂに切欠部３１を形成し、インナパネルに２５のピラー結合部フランジ２５ｃに嵌合部３２を形成することも可能であり、この場合は、取付部１２をアウタパネル２１のピラー結合部フランジ２１ｃとインナパネル２５のピラー結合部フランジ２５ｃによって挟持すると共に、切欠部３１に嵌入部３２を嵌合して嵌入部３２と、外側面部１２ａとアウタパネル２１のピラー結合部フランジ２１ｃとをスポット溶接する。
【００７０】
（第３実施の形態）
本発明による車体部材の結合部構造及び結合方法の第３実施の形態を図１１乃至図１３によって説明する。なお、図１１乃至図１３において図１乃至図６と対応する部分に同一符号を付することで該部の詳細な説明を省略し、異なる部分を主に説明する。
【００７１】
図１１は、センターピラー１０とサイドレール２０との結合部を示す斜視図であり、図１２はセンタピラー１０の要部を示す斜視図、図１３は図１２のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【００７２】
センターピラ１０は、図１２に示すように管状の中空部材によって形成された上下方向に延在するピラー本体１１と、ピラー本体１１の上部に形成された前側取付部３５と後側取付部３６を備えている。
【００７３】
ピラー本体１１は、外側面部１１ａ、内側面部１１ｂ、前面部１１ｃ及び後面部１１ｄを有して上下方向に延在して上方が開放された断面略矩形の筒状に形成されている。
【００７４】
ピラー本体１１の前面部１１ｃ及び後面部１１ｄの上端近傍から前後方向に各々舌片状の前側取付部３５及び後側取付部３６が突設されている。
【００７５】
前側取付部３５は内面が互いに重合されて前面部１１ｃから前方向に突出する外側面部３５ａと内側面部３５ｂを有すると共に、外側面部３５ａ及び内側面部３５ｂの前縁が前側折曲部３５ｃによって連続形成された平板状で、外側面部３５ａには前側折曲３５ｃから離間して前側切欠部３７が穿設されている。
【００７６】
同様に、後側取付部３６は、内面が互いに重合されて後面部１１ｄから後方向に突出する外側面部３６ａと内側面部３６ｂを有すると共に、外側面部３６ａ及び内側面部３６ｂの後縁が後側折曲部３６ｃによって連続形成された平板状で、外側面部３６ａには後側折曲３６ｃから離間して後側切欠部３８が穿設されている。
【００７７】
このように形成されるセンターピラー１１の製造方法は、センターピラーの外形形状に略倣った成形面を備えた液圧成形装置の型体内にパイプ状のセンターピラー素材をセットし、センターピラー素材内に液圧を供給して略センターピラー１０に倣った形状で、かつ上端近傍の前側及び後側に各々袋状の前側取付部形成部及び後側取付部形成部が膨出形成されたセンターピラー中間成形品を形成する。
【００７８】
この前側取付部形成部の前縁に形成された前側折曲部形成部を除いた外側面部形成部に切欠部形成部をレーザー切断等によって穿孔すると共に、後側取付部形成部の後縁に形成された後側折曲部形成部を除いた外側面部形成部に切欠部形成部をレーザー切断等によて穿孔し、しかる後、前側取付部形成部及び後側取付部形成部の各外側面部形成部と内側面形成部を当接乃至圧接するようにプレス加工することによって、図１２に示すようなセンターピラー１０が形成される。
【００７９】
一方、アウタパネル２１は、図１１に示すように側面２１Ａ、上面２１Ｂ、下面２１Ｃを有し、下面２１Ｃにセンターピラー１０の前側取付部３５、センターピラー本体１１、後側取付部３６に外方から嵌合可能なピラー嵌合凹部２１Ｄが凹設され、上面２１Ｂに上部フランジ２１ａが折曲形成されると共に、下面２１Ｃの下縁及びピラー嵌合凹部２１Ｄの端縁に沿って互いに連続する下部フランジ２１ｂ及びピラー結合フランジ２１ｃが形成されている。
【００８０】
ピラー結合フランジ２１ｃには、前側取付部３５及び後側取付部６に穿設された前側切欠部３７及び後側切欠部３８に外方から各々嵌入可能な前部嵌入部４１及び後部嵌入部４２が凹設され、前側切欠部３７及び後側切欠部３８に嵌入した際、各頂部４１ａ及び４２ａが各々前側取付部３５の内側面部３５ｂ及び後側取付部３６の内側面部３６ｂに当接するように設定されている。
【００８１】
インナパネル２５は、側面２５Ａ、上面２５Ｂ、下面２５Ｃを有し、下面２５Ｃにピラー嵌合凹部（図示せず）が凹設されると共に、上面２５Ｂに上部フランジ２５ａが折曲形成され、下面２５Ｃの下縁及びピラー嵌合凹部の端縁に沿って互いに連続する下部フランジ２５ｂ及びピラー結合フランジ（図示せず）が形成されている。
【００８２】
次に、このように形成されたセンターピラー１０、アウターパネル２１、インナパネル２５の結合について図１１及び図１２によって説明する。
【００８３】
まず、インナパネル２５のピラー嵌合凹部をセンターピラー１０の前側取付部３５及び後側取付部３６及びピラー本体１１に内方から嵌合する一方、アウタパネル２１のピラー嵌合凹部２１Ｄをセンターピラー１０の前側取付部３５、後側取付部３６及ピラー本体１１に外方から嵌合して、前部嵌入部４１を前側切欠部３７に嵌入しすると共に後部嵌入部４２を後側切欠部３８に挿入する。
【００８４】
しかる後、図１１に示すように互いに重なり合うアウタパネル２１及びインナパネル２５の上部フランジ２１ａと２５ａ、下部フランジ２１ｂと２５ｂを各々スポット溶接して閉断面形状のサイドレール２０を形成する一方、互いに重合するアウタパネル２１のピラー結合フランジ２１ｃに形成された前部嵌入部４１の頂部４１ａと、前側取付部３５の内側面部３５ｂと、インナパネル２５のピラー結合フランジとを共にスポット溶接する一方、後部嵌入部４２の頂部４２ａと、後側取付部３６の内側面部３６ｂと、インナパネル２５のピラー結合フランジとを共にスポット溶接することによって、センターピラー１０の上部とサイドレール２０とを結合する。
【００８５】
この結合にあたり、アウタパネル２１及びインナパネル２５の上部フランジ２１ａと２５ａ、下部フランジ２１ｂと２５ｂのスポット溶接は勿論、前部嵌入部４１の頂部４１ａと内側面部３５ｂとインナパネル２２のピラー結合フランジとの溶接部、及び後部嵌入部４２の頂４２ａと内側面部３５ｂとインナパネル２２のピラー結合フランジとの溶接部は、重合されて溶接される部材が３枚以下であり、スポット溶接による各部材間の結合強度が確保される。
【００８６】
従って、本実施の形態によると、第１実施の形態に加え、センターピラー１０が上下方向に連続する矩形断面形状に形成されることから、センタピラー１０の剛性強度を向上させることができる。
【００８７】
また、本実施の形態では、前側取付部３５の外側面部３５ａに前側切欠部３７を形成し、かつ後側取付部３６の外側面部３６ａに後側切欠部３８を形成し、アウタパネル２１に前部嵌合部４１、後部嵌入部４２を形成したが、前側取付部３５の内側面部３５ｂ及び後側取付部３６の内側面部３６ｂに、各々前側切欠部３７、後側切欠部３８を形成し、インナパネル２１に前部嵌合部４１、後部嵌入部４２を形成することも可能であり、この場合互いに重合する前部嵌合部４１と、外側面部３５ａと、アウタパネル２１のピラー結合部フランジ２１ｃ及び、後部嵌入部３２と外側面部３６ａと、アウタパネル２１のピラー結合部フランジ２１ｃとを各々スポット溶接する。
【００８８】
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されることなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、上記各実施の形態では、センターピラーとサイドレールとの結合部について説明したが、フロントピラーとサイドレール、リヤピラーとサイドレール、センターピラーとブレース等の、管状のピラー部材と、アウタパネルとインナパネルとによって形成された閉断面形状のレール部材との結合部に適宜適用することができる。
【００８９】
【発明の効果】
以上説明した本発明による車体部材の結合構造によると、管状のピラー部材と、アウタパネルとインナパネルによって形成される閉断面形状のレール部材とを結合する車体部材の結合構造において、ピラー部材と、アウタパネルと、インナパネルと結合部が、板状に形成された取付部の外側面部或いは内側面部一方に切欠部を形成することによって、外側面部或いは内側面部のいずれか一方と、アウターパネルと、インナパネルの３枚重ねに構成され、スポット溶接による各部材間の十分な結合強度がもたらされる。この結果、アーク溶接やレーザ溶接によらず、作業性に優れたスポット溶接によって各部材を結合することが可能になり、製造コストの大幅な削減がもたらされる。
【００９０】
また、本発明の車体部材の結合方法によると、管状のピラー部材と、アウタパネルとインナパネルによって形成される閉断面形状のレール部材とを結合する車体部材の結合方法において、外側面部形成部と内側面部形成部とが対向形成された管状のピラー中間成型品の外側面部形成部或いは内側面部形成部の一方に切欠部形成部を切り欠き、プレス成形によって外側面形成部と内側面部形成部を当接せしめることによって、互いに重なる外側面部と内側面部及びこれら外側面部或いは内側面部の一方に切欠部が形成された取付部を備えた管状のピラー部材が容易に得られ、外側面部或いは内側面部の一方と、アウターパネルと、インナパネルをスポット溶接することによって、効率的にピラー部材とレール部材を結合することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による車体部材の結合部構造及び結合方法の第１実施の形態の概要を示す車体の要部斜視図である。
【図２】図１の分解斜視図である。
【図３】センターピラーの概要を示すセンターピラーの要部斜視図である。
【図４】センターピラーの製造方法の概略説明図であり、（ａ）はセンターピラー中間成形品の上部斜視図、（ｂ）は切欠部を切除したセンターピラー中間成形品の上部斜視図、（ｃ）はセンターピラー中間成形品をプレス加工して得られたセンターピラーの上部斜視図である。
【図５】図１のＩ−Ｉ線断面図である。
【図６】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図７】本発明による車体部材の結合部構造及び結合方法の第２実施の形態の概要を示す車体の要部斜視図である。
【図８】センターピラーの概要を示すセンターピラーの要部斜視図である。
【図９】センターピラーの製造方法の概略説明図であり、（ａ）はセンターピラー中間成形品の上部斜視図、（ｂ）は切欠部を切除したセンターピラー中間成形品の上部斜視図、（ｃ）はセンターピラー中間成形品をプレス加工して得られたセンターピラーの上部斜視図である。
【図１０】図７のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図１１】本発明による車体部材の結合部構造及び結合方法の第３実施の形態の概要を示す車体の要部斜視図である。
【図１２】センターピラーの概要を示すセンターピラーの要部斜視図である。
【図１３】図１２のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図１４】従来のセンターピラーとサイドレールとの結合状態の概要を示す要部斜視図である。
【図１５】図１４の分解斜視図である。
【符号の説明】
１０      センターピラー
２０      サイドレール
１１      ピラー本体
１２      取付部
１２ｃ    前側折曲部（折曲部）
１２ｄ    後側折曲部（折曲部）
１４      第１切欠部（切欠部）
１５      第２切欠部（切欠部）
１６      第３切欠部（切欠部）
１０Ａ    センターピラー素材
１２Ａ    内側面部形成部
１２Ｂ    内側面部形成部
１２Ｃ    前部折曲部形成部
１２Ｄ    後部折曲部形成部
１４Ａ    第１切欠部形成部（切欠部形成部）
１５Ａ    第２切欠部形成部（切欠部形成部）
１６Ａ    第３切欠部形成部（切欠部形成部）
２０      サイドレール（レール部材）
２１      アウタパネル
２２      第１嵌入部（嵌入部）
２３      第２嵌入部（嵌入部）
２４      第３嵌入部（嵌入部）
２５      インナパネル
３１      切欠部
３２      嵌入部
３５      前側取付部
３５ａ    外側面部
３５ｂ    内側面部
３５ｃ    前側折曲部
３６      後側取付部
３６ａ    外側面部
３６ｂ    内側面部
３６ｃ    後側折曲部
３７      前側切欠部（切欠部）
３８      後側切欠部（切欠部）
４１      前部嵌入部（嵌入部）
４２      後部嵌入部（嵌入部）
【図１】
0004368022.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0004368022.tif 000009
【図９】
0004368022.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0004368022.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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