JP2004230944A

JP2004230944A - 車両用クロスカービーム

Info

Publication number: JP2004230944A
Application number: JP2003018987A
Authority: JP
Inventors: Akira Matsutani; 陽松谷
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2003-01-28
Filing date: 2003-01-28
Publication date: 2004-08-19

Abstract

【課題】重量の増加や材料コストの上昇を伴うことなく、剛性を向上させることができる車両用クロスカービームを提供する。
【解決手段】車幅方向に沿って運転席側から助手席側にかけて延設した第一筒状体２８と、第一筒状体２８における運転席側の部位の外周側に巻回した第二筒状体３０とを備え、第二筒状体３０の外周面にステアリング支持用ブラケット２０を設け、第一筒状体２８における助手席側の部位にエアバック収容用ケーシング２２を設け、運転席側と助手席側との間に、空調装置に連結される開口部５１を形成した車両用クロスカービームである。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用クロスカービームに関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、クロスカービームはインストルメントパネルの内方に配設され、車幅方向の両端を車体側部のピラー部材やダッシュパネルに固定している。このクロスカービームは、ステアリング装置やインストルメントパネル等を支持しており、剛性を必要とするため、鋼（スチール）やマグネシウム等の高剛性材料によって成形している。
【０００３】
また、前記クロスカービームはステアリング装置等を支持するものであるため、従来から車両室内に温風や冷風を送給する空調装置はクロスカービームとは別に設けられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−３２８４２１公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の技術による車両用クロスカービームは、機械的強度の高い材料を用いて成形され、鋼（スチール）を用いた場合はクロスカービーム自体の重量が増加し、マグネシウムを用いた場合はクロスカービームの材料コストが高くなるという問題があった。
【０００６】
また、クロスカービームを合成樹脂で成形した場合、例えば、運転席側におけるステアリング支持部近傍の剛性が前記鋼やマグネシウムで成形する場合に比較して低下するおそれがあった。
【０００７】
そこで、本発明は、重量の増加や材料コストの上昇を伴うことなく機械的強度を向上させることができ、ステアリング装置等を支持すると共に空調ダクトとしても機能する車両用クロスカービームを提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記請求項１にあっては、車幅方向に沿って運転席側から助手席側にかけて延設した第一筒状体と、該第一筒状体における運転席側の部位の外周側に第一筒状体と密接した状態で巻回して二重管構造を構成する第二筒状体とを備えた車両用クロスカービームであって、前記第一筒状体の車幅方向中央側の部位に空調装置に連結される開口部を形成したことを特徴とする。
【０００９】
前記請求項２に係る発明は、前記請求項１に記載された車両用クロスカービームであって、前記第一筒状体における助手席側の部位に、エアバック装置を配設するエアバック取付部を設けたことを特徴とする。
【００１０】
前記請求項３に係る発明は、前記請求項１又は２に記載された車両用クロスカービームであって、前記第一筒状体における運転席側の部位のうち、ステアリング支持部の近傍を第一筒状体と第二筒状体とからなる二重管構造に構成したことを特徴とする。
【００１１】
前記請求項４に係る発明は、前記請求項１〜３のいずれかに記載された車両用クロスカービームであって、前記第一筒状体及び第二筒状体を共に合成樹脂から成形し、かつ、この第二筒状体の合成樹脂の強度を第一筒状体よりも高く設定したことを特徴とする。
【００１２】
前記請求項５に係る発明は、前記請求項１〜４のいずれかに記載された車両用クロスカービームであって、前記第一筒状体を、車両上方側の半割部材と車両下方側の半割部材との周縁部同士を互いに接合することによって中空部材に構成したことを特徴とする。
【００１３】
【発明の効果】
前記請求項１によれば、運転席側の部位を第一筒状体とこの外周側に密接状態で巻回した第二筒状体とからなる二重管構造に構成しているため、最も強度が必要とされる部位を補強することにより、材料コストの上昇や重量の増加をほとんど伴うことなく、クロスカービーム全体の強度をも効率的に向上させることができる。また、車幅方向の中央側に、空調装置に連結される開口部を形成しているため、クロスカービームを空調装置から送給される温風や冷風を車両室内に吹き込む空調ダクトとして用いることができる。
【００１４】
前記請求項２によれば、助手席側の部位にエアバック取付部を設けているため、別途にエアバック取付部材を配設する必要がない。
【００１５】
前記請求項３によれば、ステアリング支持部の近傍を二重管構造に構成しているため、重量の大きいステアリング装置を安定して支持することができる。
【００１６】
前記請求項４によれば、第二筒状体の合成樹脂の強度を第一筒状体よりも高くしているため、クロスカービーム全体を軽量化させつつ、クロスカービームの運転席側、特にステアリング支持部近傍の強度を大幅に向上させることができる。
【００１７】
前記請求項５によれば、前記第一筒状体を、車両上方側の半割部材と車両下方側の半割部材とから構成しているため、クロスカービームにかかる荷重を効率的に受け止めることができる。通常、クロスカービームには、ステアリング装置やインストルメントパネル等が支持されるが、これらから受ける荷重は車両下方に向けて作用する。ここで、クロスカービームの第一筒状体は、略水平状に配置された接合面を有する上下の半割部材から成形されるため、前記荷重に対する接合面における強度は非常に大きくなる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１は、本実施形態による車両用クロスカービームを配設した車体を示している。
【００２０】
車体１０における車両室内の前部には、車幅方向に沿ってインストルメントパネル１１が配設されている。このインストルメントパネル１１の内方、即ち車両前方側にはクロスカービーム１２が運転席側から助手席側にかけて延設されている。
【００２１】
図２に示すように、クロスカービーム１２の左右両端には取付フランジ１３，１３が形成されている。また、クロスカービーム１２の車両前方側には、ダッシュロアパネル１４が配設されており、該ダッシュロアパネル１４の車幅方向側縁から後方へ折曲したサイドパネル部１５ａ，１５ａの後縁から車外方向に折曲された取付フランジ１５，１５に、前記クロスカービーム１２の取付フランジ１３，１３がボルト４３によって締結されている。さらに、クロスカービーム１２の車幅方向中央側は、支持スティ１６とＬ字型の取付ブラケット１７を介してフロアパネルのトンネル部１８の上面１８ａに支持されている。
【００２２】
また、クロスカービーム１２の運転席側における車両前方側の外周面には取付ブラケット２１が固定されており、該取付ブラケット２１は、側面視コ字状の支持ブラケット５０を介してダッシュロアパネル１４の後面１４ａに取り付けられている。
【００２３】
図３は、本実施形態によるクロスカービーム１２の斜視図である。車幅方向の左右両端には、前述したように、車幅方向の外方に延びる板状の取付フランジ１３，１３が形成されている。該取付フランジ１３には、ボルト４３を挿入するための挿通孔１９が穿設されている。また、クロスカービーム１２の運転席側には、車両後方側の外周面にステアリングホイールを支持するためのステアリング支持用ブラケット２０が設けられており、車両前方側には取付ブラケット２１が形成されている。
【００２４】
一方、助手席側にはエアバック取付部であるエアバック収容用ケーシング２２が設けられており、左右両端部の上面には円筒状のベント吹出口２３，２４が開口している。
【００２５】
図４は、本実施形態によるクロスカービーム１２の分解斜視図である。
【００２６】
クロスカービーム１２は、予め樹脂により成形された第一筒状体２８と、該第一筒状体２８の助手席側（左側）の端部の外周側に樹脂により鋳ぐるみ成形される蓋状部材２９と、第一筒状体２８の運転席側（右側）の外周側に樹脂により鋳ぐるみ成形される第二筒状体３０とから構成されている。
【００２７】
前記第一筒状体２８は、上部側の断面略Ｕ字状の半割部材３１と下部側の断面略Ｕ字状の半割部材３２とからなり、これら半割部材３１，３２の長手方向端部は縦壁３１ａ，３２ａにより塞がれている。そして、上部側の半割部材３１における車幅方向外側部分の上面には、ベント吹出口２３，２４となる開口４４，２４が、上方に延びるフランジ４４ａ，２４ａによって囲まれて一体に形成されている。また、下部側の半割部材３２における車幅方向中央側の下面には、図示しない暖房・換気・空調制御システム（ＨＶＡＣシステム：ＨｅａｔｉｎｇＶｅｎｔｉｌａｔｉｎｇａｎｄＡｉｒ−Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ）に連結される開口部５１が形成されている。この開口部５１の周囲は、下方に延びるフランジ５２によって囲まれている。また、下部側の半割部材３２の助手席側の後面には前述のエアバック収容用ケーシング２２が斜め上後方に向けて開放した有底の箱形状で一体形成されており、その底部分には図示しない円盤状のエアバックインフレータが収まる開口２２ａが設けられている。
【００２８】
一方、第二筒状体３０の車幅方向内側の端部は開口しており、この端部を全周に亘って取り囲むようにリブ２５がクロスカービーム１２の径方向に連続して突出するように一体成形されており、このリブ２５の下部側には支持スティ１６が締結固定されるための支持スティ用取付部２６が更に下方に突出形成されている。この第二筒状体３０の車幅方向外側の端部には略垂直方向に延びる板状の取付フランジ１３が、そしてこの取付フランジ１３の近傍の車幅方向内方の上面には上方に延びるフランジを備えた吹出口４５が、さらに車幅方向内方の後面には上方に向けて開放した有底の箱形状のステアリング支持用ブラケット２０が一対、また前面には取付ブラケット２１が、それぞれ一体で形成されている。なお、図３における前記ベント吹出口２３は、第一筒状体２８の吹出口４４と第二筒状体３０の吹出口４５とから密着状態の二重管構造に構成されている。
【００２９】
簡単にクロスカービーム１２の成形方法を説明する。
【００３０】
まず、第一筒状体２８を成形する。予め、図４に示す上部側の半割部材３１と下部側の半割部材３２とを別々に樹脂により射出成形し、これらの周縁部同士３３，３４を互いに振動溶着させることによって、内部が中空の第一筒状体２８を成形する。
【００３１】
次いで、第一筒状体２８の左右両端部の外周側に、蓋状部材２９及び第二筒状体３０を樹脂により鋳ぐるむ。第二筒状体３０は、図５に示すように、上型３５、下型３６及びサイド型３７から構成された金型３８を用いて鋳ぐるむことができる。
【００３２】
予め成形された前記第一筒状体２８を金型３８内に収容し、上型３５、下型３６及びサイド型３７を移動させて金型３８を閉成すると、図５に示すように、第一筒状体２８と金型３８の内面との間にキャビティ４０が形成される。上型３５に設けられた湯口３９から前記キャビティ４０内に溶融樹脂４１を注入して該溶融樹脂４１をキャビティ４０内に充填させ、この状態で溶融樹脂４１を硬化させることによって、第一筒状体２８の外周側に第二筒状体３０を鋳ぐるむことができる。こののち、矢印に示す方向に上型３５、下型３６及びサイド型３７を移動させることによって金型３８を開くと、本実施形態によるクロスカービーム１２が得られる。ここで、前記溶融樹脂４１は、第一筒状体２８を構成する樹脂よりも高い強度を有するもの、例えば繊維を混入させた溶融樹脂等を用いることが好ましい。
【００３３】
前記本実施形態によれば、クロスカービーム１２のうち、ステアリング装置等を支持するためにより高い剛性が必要とされる運転席側のステアリング支持部近傍を、第一筒状体２８と第二筒状体３０とで密着状態として二重管構造にすることによって効率的に補強することができる。
【００３４】
また、第一筒状体２８を高剛性の溶融樹脂４１で鋳ぐるんで第二筒状体３０で巻回することによって、高い剛性を有するクロスカービーム１２を得ることができる。このため、車幅方向の中央側の下面にＨＶＡＣに連結される開口部５１を形成しても、クロスカービーム１２全体の強度を保持することができる。
【００３５】
さらに、クロスカービーム１２には、例えばステアリング支持用ブラケット２０を介して下方に向けて荷重が入力されるが、この荷重が取付フランジ１３，１３、取付ブラケット２１及び支持スティ用取付部２６に均等に分散される。なお、蓋状部材２９も第一筒状体２８に鋳ぐるむが、第二筒状体３０よりも剛性を必要としないため、鋳ぐるみの範囲が小さくてすむ。さらに、エアバック収容用ケーシング２２を半割部材３２に一体成形しているため、別途の部材を設ける必要がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態によるクロスカービームを配設した車体前部の斜視図である。
【図２】図１のインストルメントパネルを外した、クロスカービームの取付状態を示す斜視図である。
【図３】本実施形態によるクロスカービーム全体を示す斜視図である。
【図４】本実施形態によるクロスカービームの分解斜視図である。
【図５】本実施形態によるクロスカービームを成形する金型の断面図である。
【符号の説明】
１２クロスカービーム
２０ステアリング支持用ブラケット（ステアリング支持部）
２２エアバック収容用ケーシング（エアバック取付部）
２８第一筒状体
３０第二筒状体
３１，３２半割部材
５１開口部

Claims

車幅方向に沿って運転席側から助手席側にかけて第一筒状体（２８）を延設し、該第一筒状体（２８）における運転席側の部位を、その外周側に第一筒状体（２８）と密接状態で第二筒状体（３０）を巻回した二重管構造に構成し、第一筒状体（２８）の車幅方向中央側の部位に空調装置に連結される開口部（５１）を形成したことを特徴とする車両用クロスカービーム。
前記第一筒状体（２８）における助手席側の部位に、エアバック装置を配設するエアバック取付部（２２）を設けたことを特徴とする請求項１に記載の車両用クロスカービーム。
前記第一筒状体（２８）における運転席側の部位のうち、ステアリング装置を支持するステアリング支持部（２０）の近傍を二重管構造に構成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用クロスカービーム。
前記第一筒状体（２８）及び第二筒状体（３０）を共に合成樹脂から成形し、かつ、この第二筒状体（３０）の合成樹脂の強度を第一筒状体（２８）よりも高く設定したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の車両用クロスカービーム。
前記第一筒状体（２８）を、車両上方側の半割部材（３１）と車両下方側の半割部材（３２）とを互いに接合することによって構成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の車両用クロスカービーム。