CN107813874A - 仪表板加强件以及仪表板加强件的制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种仪表板加强件(1),其包括大直径管部分(11);变径管部分(12),其从大直径管部分(11)的一个端部连续且一体地延伸至一个端部侧;以及小直径管部分,其从变径管部分(12)的一个端部连续且一体地延伸至一个端部侧。通过在由减径挤压而使元件管(31)的直径减小的同时执行多次将圆形管状元件管(31)拉伸到一个端部侧的工序来一体地形成大直径管部分(11)、变径管部分(12)以及小直径管部分,从而制造出仪表板加强件(1)。
Description
技术领域
本发明涉及一种仪表板加强件以及一种仪表板加强件的制造方法。
背景技术
通常在车辆的仪表板内设置沿车宽方向延伸的加强件。该仪表板加强件具有加强车身抵抗例如侧面碰撞的功能,并且还具有支承各种车载部件的功能。因此,驾驶员座椅侧的用于支承诸如转向装置之类的相对较重的车载部件的加强件被制得较厚,以确保刚性。同时,前排乘员座椅侧的加强件被制得较薄,以减轻总重量。
作为这样的仪表板加强件,例如日本专利申请公布No.2014-91421(JP 2014-91421 A)公开了一种如下的仪表板加强件,该仪表板加强件在驾驶员座椅侧设置有大直径金属管并且在前排乘员座椅侧设置有小直径金属管。前排乘员座椅侧的金属管配装并且连接至驾驶员座椅侧的金属管的直径减小的一个端部部分。在该仪表板加强件中,辊子压靠在驾驶员座椅侧的金属管和前排乘员座椅侧的金属管的连接部分上,从而形成滚动槽。因此,金属管彼此连结。与通过例如焊接将金属管连结的情况相比,可以抑制材料质量由于受热而产生变化。
发明内容
附带地,近年来,需要使车辆结构更加简单。然而,在上述JP 2014-91421 A中描述的结构中,需要具有不同直径的两个金属管作为构成仪表板加强件的部件。因此,需要创造一种实现更加简化的结构的技术。
本发明的目的是提供具有简单结构的仪表板加强件以及仪表板加强件的制造方法。
用于解决上述问题的仪表板加强件包括:管状大直径管部分;管状变径管部分,其从大直径管部分的一个端部连续且一体地延伸并且具有朝向一个端部侧减小的外径;以及管状小直径管部分,其从变径管部分的一个端部连续且一体地延伸并且具有比大直径管部分的外径更小的外径。
根据上述结构,大直径管部分、变径管部分和小直径管部分一体地形成。因此,与具有不同直径的两个管彼此连接的情况相比,可以减少部件数量,从而简化结构。
在上述仪表板加强件中,小直径管部分的厚度可以设定为小于大径管部分的厚度。根据该结构,可以确保大直径管部分的强度,以便以稳固的方式支承车载部件。同时,小直径管部分的厚度减小,从而实现总重量的进一步降低。
仪表板加强件还可以包括:第二变径管部分,其从小直径管部分的一个端部连续且一体地延伸并且具有朝向一个端部侧增大的外径;以及第二大直径管部分,其从第二变径管部分的一个端部连续且一体地延伸并且具有设定为与大直径管部分的外径相等的外径。
根据上述方面,由于仪表板加强件的两个端部的外径变得彼此相等,因此可以使用通用的支架用于将仪表板加强件附接至车身。解决上述问题的仪表板加强件的制造方法包括通过在由减径挤压而使元件管的直径减小的同时将元件管延伸至元件管的一个端部侧来一体地形成大直径管部分、从大直径管部分的一个端部连续且一体地延伸并且具有朝向一个端部侧减小的外径的变径管部分、以及从变径管部分的一个端部连续且一体地延伸并且具有比大直径管部分的外径更小的外径的小直径管部分。
根据上述结构,通过对元件管进行减径挤压,大直径管部分、变径管部分以及小直径管部一体地形成,从而制造出仪表板加强件。因此,可以容易且精确地定位大直径管部分、变径管部分以及小直径管部分,使得它们是彼此同轴的。
在上述仪表板加强件的制造方法中,元件管的外径可以大于大直径管部分的外径并且可以等于大直径管部分的外径。在元件管的外径等于大直径管部分的外径的方面中,由于元件管的外径等于大直径管部分的外径,所以简化了用于加工大直径管部分的工作,从而容易地制造出仪表板加强件。
根据本发明,可以简化仪表板加强件的结构。
附图说明
下面将参照附图描述本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术和工业意义,其中相同的附图标记表示相同的元件,并且在附图中:
图1是根据第一实施方式的仪表板加强件的立体图,其中,该仪表板加强件处于组装有支架的状态;
图2是根据第一实施方式的仪表板加强件的侧视图;
图3是沿图2中的线III-III截取的根据第一实施方式的仪表板加强件的局部截面图;
图4是大直径支架的立体图;
图5是小直径支架的立体图;
图6是元件管的立体图;
图7A至图7C是仪表板加强件的制造过程的示意图;
图8是根据第二实施方式的仪表板加强件的立体图;并且
图9是根据另一示例的仪表板加强件的局部截面图。
具体实施方式
在下文中,参照附图说明仪表板加强件的第一实施方式以及仪表板加强件的制造方法。
图1所示的仪表板加强件1设置在车辆仪表板的内部。仪表板加强件不仅加强车身以抵抗例如侧面碰撞,而且还支撑诸如转向装置之类的车载部件。在下面的说明中,将图中的右侧视作仪表板加强件1的一个端部侧,并且将图中的左侧视作仪表板加强件1的另一端部侧。
如图1和图2所示,仪表板加强件1由诸如铝合金的金属材料制成,并且形成为整体长而窄的管状。更具体地,仪表板加强件1设置有大直径管部分11、变径管部分12、以及小直径管部分13,变径管部分12从大直径管部分11的一个端部连续且一体地向一个端部侧延伸,并且小直径管部分13从变径管部分12的一个端部连续且一体地延伸至一个端部侧。大直径管部分11形成为呈具有环形截面的管状,并且其外径和内径沿纵向方向在整个区域内大致恒定。变径管部分12形成为呈具有环形截面的短管状并且其还形成为呈渐缩形状,其中,变径管部分12的外径和内径朝向一个端部侧以一定角度线性地减小,换句话说,变径管部分12的外径和内径随着其与大直径管部分11的距离的增大而减小。小直径管部分13形成为呈具有环形截面的管状并且其长于大直径管部分11。小直径管部分13具有沿纵向方向在整个区域内大致恒定的外径和内径。小直径管部分13的外径和内径设定为分别小于大直径管部分11的外径和内径。
如图3所示,在实施方式中,大直径管部分11、变径管部分12以及小直径管部分13的厚度大致相同,并且每一者的厚度设定为沿纵向方向在整个区域内大致恒定。大直径管部分11、变径管部分12以及小直径管部分13形成为无缝的一体部件。
如图1所示,支架14、15配装到仪表板加强件1的两个端部并且各自通过焊接等固定。在仪表板加强件1中,大直径管部分11设置有用于支承诸如转向装置(未示出)的车载部件的支架等,并且小直径管部分13设置有用于支承诸如安全气囊(未示出)的车载部件的支架等。
如图4所示,大直径支架14包括环形的大直径配装部分21以及沿大直径配装部分21径向方向突出的一对凸缘部分22。大直径配装部分21的内径设定为与大直径管部分11的外径大致相等。在每个凸缘部分22中形成有通孔23,通孔23在与大直径配装部分21的轴线正交的方向上贯穿凸缘部分22。
如图5所示,小直径支架15包括环形小直径配装部分24以及沿小直径配装部分24径向方向突出的一对凸缘部分25。小直径配装部分24的内径设定为与小直径管部分13的外径大致相等。在每个凸缘部分25中形成有通孔26,通孔26在与小直径配装部分24的轴线正交的方向上贯穿凸缘部分25。然后,通过使用诸如分别插入支架14、15的通孔23、26的螺栓的紧固构件(未示出)将仪表板加强件1组装到车身上,使得该仪表板加强件1处于大直径管部分11布置在驾驶员座椅侧并且小直径管部分13布置在前排乘员座椅侧的状态。
接下来,说明仪表板加强件的制造方法。仪表板加强件1如下制造。在通过减径挤压(ironing)而使如图6所示的呈圆形管形状的元件管31的直径减少的同时,执行多次朝向一个端部侧拉伸元件管31的工序。因此,大直径管部分11、变径管部分12和小直径管部分13形成为一体,从而制造出仪表板加强件1。根据本实施方式的元件管31的外径设定为与大直径管部分11的外径大致相等。元件管31的长度设定为大于大直径管部分11的总长度,并且元件管31的长度比仪表板加强件1的总长度小给定长度。给定长度是由对元件管31进行减径挤压而使直径减小以形成变径管部分12和小直径管部分13而造成的元件管31伸长的长度。基于实验等提前获得给定长度。
具体地说,如图7A所示,元件管31的另一端部部分固定至加工装置32的柱状支撑部分33并且以给定的转速旋转。接下来,远端端部弯曲成L形的内周侧工具34从一个端部侧插入元件管31的内周,并且同时,从元件管31的外周侧将外周侧工具35压靠在与内周侧工具34的远端端部对应的位置。然后,内周侧工具34和外周侧工具35首先夹着元件管31的对应于变径管部分12的另一端部的位置,并且然后将内周侧工具34和外周侧工具35朝向一个端部侧移动,同时将元件管31的直径减小给定量,其中,不会对元件管31施加过大的应力。
接下来,内周侧工具34和外周侧工具35夹着与前一工序开始的加工位置相比稍微靠近一个端部侧的位置,并且内周侧工具34和外周侧工具35朝向一个端部侧移动,同时以类似的方式减小元件管31的直径。通过重复这种加工,元件管31的直径逐渐减小,如图7B和图7C所示。通过进行该加工直到元件管31的一个端部部分的直径等于小直径管部分13的外径,制造出仪表板加强件1。
如上所述,根据本实施方式,获得了以下效果。由于仪表板加强件1是包括大直径管部分11、变径管部分12和小直径管部分13的无缝的一体部件,因此与具有不同直径的多个管彼此连接的情况相比,可以减少部件数量并且简化结构。
由于仪表板加强件1是通过对元件管31进行减径挤压而一体地形成大直径管部分11、变径管部分12和小直径管部分13来制造的,所以可以容易且准确地使大直径管部分11、变径管部分12和小直径管部13的轴线同轴地定位。此外,与通过焊接等方式使多个管彼此连结的情况相比,可以抑制材料质量发生变化。
由于使用的元件管31具有与大直径管部分11的外径相同的外径,因此能够简化加工大直径管部分11的工作,从而能够容易地制造仪表板加强件1。
接下来,参照附图说明仪表板加强件的第二实施方式以及仪表板加强件的制造方法。为了便于说明,对于相同的部件使用与上述第一实施方式相同的附图标记,并且省略对这些部件的说明。
如图8所示,根据本实施方式的仪表板加强件1包括大直径管部分11、变径管部分12、小直径管部分13A、第二变径管部分41以及第二大直径管部分42,小直径管部分13A比第一实施方式的小直径管部分13短、第二变径管部分41从小直径管部分13A的一个端部连续且一体地延伸,第二大直径管部分42从第二变径管部分41的一个端部连续且一体地延伸。第二变径管部分41形成为呈具有环形截面的短管状,并且还形成为呈渐缩形状,其中,其外径和内径以给定的角度朝向一个端部侧线性增大,换句话说,第二变径管部分41的外径和内径随着其与小直径管部分13A的距离的增大而增大。第二大直径管部分42形成为呈具有环形截面形状的管状,该环形截面形状具有沿纵向方向在整个区域内分别与大直径管部分11的外径和内径相等的外径和内径。
大直径支架14分别配装并固定至仪表板加强件1的两个端部。然后,通过分别插入大直径支架14的通孔23的紧固构件(未示出)来将仪表板加强件1附接到车身上,使得仪表板加强件1处于大直径管部分11布置在驾驶员座椅侧并且小直径管部分13A布置在前排乘员座椅侧的状态。
与上述第一实施方式类似,在仪表板加强件1的制造方法中,在减少元件管31的直径的同时执行多次将元件管31拉伸到一个端部侧的工序。因此,大直径管部分11、变径管部分12、小直径管部分13A、第二变径管部分41以及第二大直径管部分42一体地形成,从而制造出仪表板加强件1。
接下来,对本实施方式的效果进行描述。在本实施方式中,除了上述第一实施方式获得的效果之外,还获得以下效果。仪表板加强件1设置有从小直径管部分13A的一个端部连续且一体地延伸的第二变径管部分41,以及从第二变径管部分41的一个端部连续且一体地延伸的第二大直径管部分42,该第二大直径管部分42具有设定为与大直径管部分11的外径相等的外径。因此,仪表板加强件1的两个端部的外径变得彼此相等,因此可以将具有相同形状的大直径支架14固定至两个端部。因此,可以使用通用的支架将仪表板加强件1配装到车身。
上述实施方式可以在以下方面中进行,其中,对上述实施方式适当地做出改变。在上述第一实施方式中,大直径管部分11、变径管部分12以及小直径管部分13的厚度大致相同。然而,本发明不限于此,并且大直径管部分11、变径管部分12以及小直径管部分13的厚度也可以彼此不同。例如,如图9所示,大直径管部分11和变径管部分12的厚度设定为大致相同,并且小直径管部分13B的厚度可以设定成约为大直径管部分11和变径管部分的12的厚度的一半。因此,可以确保大直径管部分11的强度,并且以稳固的方式支承诸如转向装置的相对较重的车载部件。同时,通过减小小直径管部分13B的厚度,还可以减小整体重量。类似地,在上述第二实施方式中,大直径管部分11、变径管部分12、小直径管部分13A、第二变径管部分41以及第二大直径管部分42的厚度可以彼此不同。例如,小直径管部分13A的厚度可以设定成约为大直径管部分11和变径管部分12的厚度的一半。
在上述第一实施方式中,支架14、15配装到仪表板加强件1的两个端部,并且仪表板加强件1通过支架14、15附接至车身。然而,本发明不限于此,并且例如,仪表板加强件1的两个端部可以通过挤压等形成为呈平板状,并且可以形成通孔。然后,紧固构件可以插入通孔中,从而将仪表板加强件1附接至车身。类似地,在上述第二实施方式中,仪表板加强件1可以在不使用大直径支架14的情况下附接至车身。
在上述各实施方式中,变径管部分12形成为呈渐缩形状,其中,外径和内径以一定角度线性地朝向一个端部侧减小。然而,本发明不限于此,变径管部分12还可以呈例如外径和内径朝向一个端部侧以弯曲的方式减小的渐缩形状。此外,上述第二实施方式的第二变径管部分41可以呈例如外径和内径朝向一个端部侧以弯曲的方式增大的渐缩形状。
在上述实施方式中,作为用作仪表板加强件1的原料的元件管31,使用具有与大直径管部分11的外径相同的外径的管。然而,元件管31不限于此,并且其还可以是具有比大直径管部分11的外径更大的外径的元件管。
Claims (6)
1.一种仪表板加强件(1),其特征在于,包括:
管状的大直径管部分(11);
管状的变径管部分(12),所述变径管部分(12)从所述大直径管部分(11)的一个端部连续且一体地延伸,并且所述变径管部分(12)具有朝向一个端部侧减小的外径;以及
管状的小直径管部分,所述小直径管部分从所述变径管部分(12)的一个端部连续且一体地延伸,并且所述小直径管部分具有比所述大直径管部分(11)的外径更小的外径。
2.根据权利要求1所述的仪表板加强件(1),其特征在于,所述小直径管部分的厚度设定为小于所述大直径管部分(11)的厚度。
3.根据权利要求1或2所述的仪表板加强件(1),其特征在于,还包括:
第二变径管部分(41),所述第二变径管部分(41)从所述小直径管部分的一个端部连续且一体地延伸,并且所述第二变径管部分(41)具有朝向所述一个端部侧增大的外径;以及
第二大直径管部分(42),所述第二大直径管部分(42)从所述第二变径管部分(41)的一个端部连续且一体地延伸,并且所述第二大直径管部分(42)具有设定为与所述大直径管部分(11)的外径相等的外径。
4.一种仪表板加强件(1)的制造方法,所述仪表板加强件(1)包括管状的大直径管部分(11);管状的变径管部分(12),所述变径管部分(12)从所述大直径管部分(11)的一个端部连续且一体地延伸,并且所述变径管部分(12)具有朝向一个端部侧减小的外径;以及管状的小直径管部分,所述小直径管部分从所述变径管部分(12)的一个端部连续且一体地延伸,并且所述小直径管部分具有比所述大直径管部分(11)的外径更小的外径,所述仪表板加强件(1)的所述制造方法的特征在于,包括:
通过在由减径挤压而使元件管(31)的直径减小的同时将所述元件管(31)延伸至所述元件管(31)的一个端部侧来一体地形成所述大直径管部分(11)、所述变径管部分(12)以及所述小直径管部分。
5.根据权利要求4所述的所述仪表板加强件(1)的所述制造方法,其特征在于,所述元件管(31)的外径与所述大直径管部分(11)的外径相等。
6.根据权利要求4所述的所述仪表板加强件(1)的所述制造方法,其特征在于,所述元件管(31)的外径大于所述大直径管部分(11)的外径。
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