JP2004181719A

JP2004181719A - 軽量構成要素

Info

Publication number: JP2004181719A
Application number: JP2002349845A
Authority: JP
Inventors: Masami Tamura; 正美田村; Norihisa Sasano; 教久笹野; Yuhei Kunikata; 裕平國方
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-12-02
Filing date: 2002-12-02
Publication date: 2004-07-02

Abstract

【課題】金属部材に穴を設ける事無く樹脂部材との結合を可能とし、金属部材自身の強度向上を可能とする軽量構成要素を提供する。
【解決手段】断面がコの字状を成して延びる金属部材１１０の表面に、射出成形により樹脂部材１２０が設けられる軽量構成要素において、金属部材１１０の表面には、コの字状の外側あるいは内側に突出する凸状部１１４、１１５が形成され、樹脂部材１２０は、その一部が凸状部１１４、１１５に係合することによって、金属部材１１０のコの字状開口方向および長手方向に対して共に係止されるようにする。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば車両用フロントエンドモジュールのフロントエンドパネルに用いて好適な軽量構成要素に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の軽量構成要素に関する技術として、特許文献１に示すように、断面コの字状を成す金属部材の内側に射出成形によって樹脂製の補強リブが設けられたものが知られている。金属部材には補強リブとの連結点において穴が設けられており、補強リブはこの穴を通り反対側の表面を越えて延びることで金属部材に結合されるようにしている。これにより、軽量構成要素を簡単に製造でき、且つ良好な強度特性および剛性特性を有するものとしている。
【０００３】
【特許文献１】
特許第２９３１６０５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、金属部材に補強リブが通る穴を設けているので、その部位における金属部材自身の強度が低下することになる。
【０００５】
本発明の目的は、上記問題に鑑み、金属部材に穴を設ける事無く樹脂部材との結合を可能とし、金属部材自身の強度向上を可能とする軽量構成要素を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。
【０００７】
請求項１に記載の発明では、断面がコの字状を成して延びる金属部材（１１０）の表面に、射出成形により樹脂部材（１２０）が設けられる軽量構成要素において、金属部材（１１０）の表面には、コの字状の外側あるいは内側に突出する凸状部（１１４、１１５）が形成され、樹脂部材（１２０）は、その一部が凸状部（１１４、１１５）に係合することによって、金属部材（１１０）のコの字状開口方向および長手方向に対して共に係止されることを特徴としている。
【０００８】
これにより、従来技術のように金属部材（１１０）に穴をあける事無く、樹脂部材（１２０）との結合を可能とし、金属部材（１１０）自身の強度を向上することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明では、凸状部（１１４、１１５）は、金属部材（１１０）のコの字状開口方向に沿う側壁（１１１）において、金属部材（１１０）の長手方向に連続的に延びるように形成された第１の凸状部（１１４）と、金属部材（１１０）のコの字状の角部（１１３）において、金属部材（１１０）の長手方向に離散的に形成された第２の凸状部（１１５）とから成ることを特徴としている。
【００１０】
これにより、この金属部材（１１０）の形状に見合った効果的な剛性アップを図りつつ、樹脂部材（１２０）の係止が可能となる。
【００１１】
請求項３に記載の発明では、樹脂部材（１２０）は、金属部材（１１０）のコの字状開口方向に沿う側壁（１１１）間を繋ぐ補強リブ（１２０）として形成されたことを特徴としている。
【００１２】
これにより、金属部材（１１０）の効果的な補強が可能となり、軽量構成要素（１００）としての強度を更に向上させることができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明では、補強リブ（１２２）の側壁（１１１）に対する起点部（１２１）あるいは側壁（１１１）間の中間部（１２２）の少なくとも一方は、凸状部（１１４、１１５）の位置に対応して形成されたことを特徴としている。
【００１４】
これにより、不要に補強リブ（１２０）の材料を増やす事無く、補強リブ（１２０）をより強固に金属部材（１１０）に結合できるので、軽量で高強度の軽量構成要素（１００）とすることができる。
【００１５】
そして、この軽量構成要素（１００）は、請求項５に記載の発明のように、フロントエンドモジュールを構成するフロントエンドパネル（１００）の少なくとも支持部（１０１ａ）に適用して好適である。
【００１６】
尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態を図１〜図５に示す。第１実施形態は、本発明の軽量構成要素をフロントエンドモジュールのフロントエンドパネル１００に適用したものとしている。
【００１８】
フロントエンドモジュールは、周知のようにラジエータやエアコン用のコンデンサ、更には送風機等がフロントエンドパネル１００に一体化されたものであり、車両の前方に装着される。フロントエンドパネル１００は、図１に示すように、矩形状の枠体１０１に車両への取付け部１０２、１０３が設けられたものであり、枠体１０１は上記ラジエータ、コンデンサ、送風機等を支持するための支持部となっており、また取付け部１０２、１０３はフロントエンドモジュール自身を車両に支持するための支持部となっている。
【００１９】
枠体１０１および取付け部１０２、１０３には車両から受ける振動負荷に耐え得る強度が要求され、ここでは、枠体１０１のうち横方向に延びる上側梁部１０１ａ、下側梁部１０１ｂおよび取付け部１０２に本発明を適用しており、以下、上側梁部１０１ａを代表部位としてその詳細について図２〜図５を用いて説明する。尚、図２はフロントエンドパネル１００を構成する金属部材１１０の単体状態を示す斜視図、図３はフロントエンドパネル１００の正面図、図４、図５は図３における各部位（Ａ、Ｂ）の断面図である。
【００２０】
フロントエンドパネル１００（上側梁部１０１ａ）は、金属部材１１０と樹脂部材１２０とから成る。
【００２１】
金属部材１１０は、図２に示すように、一方向に延びて断面がコの字状を成しており、平板部材からプレス加工によって形成されている。コの字状の各面は、開口方向に沿う２つの側壁１１１および底壁１１２から成り、側壁１１１にはコの字状の外側に向けて突出し（内側面においては凹状と成る）、この金属部材１１０の長手方向に連続的に延びる凸状部（第１の凸状部）１１４が形成されている。
【００２２】
また、側壁１１１と底壁１１２とが繋がる角部１１３には、コの字状の内側に向けて突出する凸状部（第２の凸状部）１１５が、この金属部材１１０の長手方向に所定間隔で（離散的に）複数形成されている。
【００２３】
一方、樹脂部材１２０は、ガラス繊維あるいは炭素繊維等にて機械的強度が向上された樹脂材から成り、図３〜図５に示すように、射出成形によって金属部材１１０のコの字状の内側に設けられている。ここでは樹脂部材１２０は、側壁１１１間を繋ぐ補強リブ１２０としている。この補強リブ１２０は、具体的には側壁１１１を起点部１２１として、対向する側の側壁１１１の起点部１２１との中間部１２２で、隣接する補強リブ１２０が交差するような斜め格子状のものとしている。また、補強リブ１２０の肉部（実態部分）としては、金属部材１１０の底壁１１２からコの字状開口側端部まで設けられている。
【００２４】
そして、補強リブ１２０の起点部１２１が凸状部１１５の位置に対応するようにしており、起点部１２１は凸状部１１５に係合し（起点部１２１の樹脂材に凸状部１１５が食い込む）、また、金属部材１１０のコの字状開口方向に延びる途中部位においては、凸状部１１４と係合している（凸状部１１４のへこみ側に起点部１２１の樹脂材が廻り込む）。
【００２５】
以上のように構成されるフロントエンドパネル１００（上側梁部１０１ａ）において、補強リブ１２０は、凸状部１１４との係合によって金属部材１１０のコの字状開口方向に対して係止され、且つ、凸状部１１５との係合によって金属部材１１０の長手方向に対して係止される。
【００２６】
よって、特許文献１で示した従来技術のように、金属部材１１０に穴を設ける事無く、金属部材１１０と補強リブ１２０との結合を可能とし、金属部材１１０自身の強度を向上することができる。
【００２７】
ここでは、補強リブ１２０と係合するための金属部材１１０側の凸状部として、側壁１１１の長手方向に沿う凸状部１１４と角部１１３に離散的に配置される凸状部１１５とを設けているので、断面がコの字状を成して延びる金属部材１１０に見合った効果的な剛性アップを図りつつ、補強リブ１２０の係止を可能としている。
【００２８】
また、樹脂部材として補強リブ１２０の形で対応することで、金属部材１１０に対する効果的な補強を可能とすると共に、補強リブ１２０の起点部１２１を凸状部１１４、１１５の位置に対応するようにしているので、不要に補強リブ１２０の材料を増やす事無く、補強リブ１２０をより強固に金属部材１１０に結合でき、軽量で高強度のフロントエンドモジュール１００とすることができる。
【００２９】
（その他の実施形態）
上記第１実施形態に対する変形例１を図６〜図９に示し、変形例２を図１０〜図１３に示す。
【００３０】
変形例１は、上記第１実施形態における凸状部１１５を底壁１１２に設けた底壁凸状部１１５ａに変更し、補強リブ１２０の中間部１２２の位置を底壁凸状部１１５ａに合わせたものとしている。
【００３１】
また、変形例２は、変形例１における凸状部１１４を長手方向に離散的に設けられた側壁凸状部１１４ａに変更し、補強リブ１２０の起点部１２１の位置を側壁凸状部１１４ａに合わせたものとしている。
【００３２】
この変形例１、変形例２によれば、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００３３】
尚、凸状部１１４、１１５、１１４ａ、１１５ａは、上記実施形態で示したものに対して、その突出方向を逆にしても良い。
【００３４】
また、補強リブ１２０は斜め格子状のものに限らず、縦横の格子状のものや縦方向のみのもの等としても良い。更に、補強リブ１２０に対して単に樹脂部材として金属部材１１０の外側あるいは内側の表面に沿うような断面コの字状のものとしても良い。
【００３５】
更に、本発明の軽量構成要素をフロントエンドパネル１００に適用したものとして説明したが、これに限らず、熱交換器や送風機等の支持部や車両バンパーの支持部等に広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態におけるフロントエンドパネル全体の外観を示す正面図である。
【図２】第１実施形態における金属部材の外観を示す斜視図である。
【図３】第１実施形態におけるフロントエンドパネルを部分的に示す正面図である。
【図４】図３におけるＡ−Ａ部を示す断面図である。
【図５】図３におけるＢ−Ｂ部を示す断面図である。
【図６】変形例１における金属部材の外観を示す斜視図である。
【図７】変形例１におけるフロントエンドパネルを部分的に示す正面図である。
【図８】図７におけるＣ−Ｃ部を示す断面図である。
【図９】図７におけるＤ−Ｄ部を示す断面図である。
【図１０】変形例２における金属部材の外観を示す斜視図である。
【図１１】変形例２におけるフロントエンドパネルを部分的に示す正面図である。
【図１２】図１１におけるＥ−Ｅ部を示す断面図である。
【図１３】図１１におけるＦ−Ｆ部を示す断面図である。
【符号の説明】
１００フロントエンドパネル（軽量構成要素）
１０１ａ上側梁部（支持部）
１１０金属部材
１１１側壁
１１３角部
１１４凸状部（第１の凸状部）
１１５凸状部（第２の凸状部）
１２０補強リブ（樹脂部材）
１２１起点部
１２２中間部

Claims

断面がコの字状を成して延びる金属部材（１１０）の表面に、射出成形により樹脂部材（１２０）が設けられる軽量構成要素において、
前記金属部材（１１０）の表面には、前記コの字状の外側あるいは内側に突出する凸状部（１１４、１１５）が形成され、
前記樹脂部材（１２０）は、その一部が前記凸状部（１１４、１１５）に係合することによって、前記金属部材（１１０）のコの字状開口方向および長手方向に対して共に係止されることを特徴とする軽量構成要素。
前記凸状部（１１４、１１５）は、前記金属部材（１１０）のコの字状開口方向に沿う側壁（１１１）において、前記金属部材（１１０）の長手方向に連続的に延びるように形成された第１の凸状部（１１４）と、
前記金属部材（１１０）のコの字状の角部（１１３）において、前記金属部材（１１０）の長手方向に離散的に形成された第２の凸状部（１１５）とから成ることを特徴とする請求項１に記載の軽量構成要素。
前記樹脂部材（１２０）は、前記金属部材（１１０）のコの字状開口方向に沿う側壁（１１１）間を繋ぐ補強リブ（１２０）として形成されたことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の軽量構成要素。
前記補強リブ（１２２）の前記側壁（１１１）に対する起点部（１２１）あるいは前記側壁（１１１）間の中間部（１２２）の少なくとも一方は、前記凸状部（１１４、１１５）の位置に対応して形成されたことを特徴とする請求項３に記載の軽量構成要素。
前記樹脂部材（１２０）は、フロントエンドモジュールを構成するフロントエンドパネル（１００）の少なくとも支持部（１０１ａ）であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の軽量構成要素。