JP2004231033A

JP2004231033A - 車両用クロスカービームの支持構造

Info

Publication number: JP2004231033A
Application number: JP2003021781A
Authority: JP
Inventors: Akira Matsutani; 陽松谷
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2003-01-30
Filing date: 2003-01-30
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、支持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の支持構造を提供する。
【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クロスカービーム１２を延設し、クロスカービーム１２の運転席側に対応する部位の開口端部に、全周に亘ってリブ２５を形成し、該リブ２５の下部側に支持部材用取付部２６を形成し、この取付部２６に支持スティ１６の一端側を取り付け、他端側をフロアパネルのトンネル部１８の上面１８ａに固定することによって、クロスカービーム１２の車幅方向中央側を支持スティ１６を介して車体に支持している。
【選択図】図２

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の支持構造に関する。
【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するとともに、車幅方向の中央側を支持スティを介して車体側のフロアパネル等に支持している。前記クロスカービームは、インストルメントパネルやステアリングを支持しており、剛性を必要とする。このため、クロスカービームには、鋼（スチール）やマグネシウム等の高剛性の支持部材用取付部が設けられ、この取付部に、支持部材である支持スティの一端側を固定すると共に、他端側を車体のフロアパネルに支持することによって、クロスカービームを車体に支持している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２８４０１８公報
【０００４】
【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クロスカービームの支持構造では、支持部材用取付部を機械的強度の高い材料から形成しており、この材料として、鋼（スチール）を用いた場合は、重量が増加し、マグネシウムを用いた場合は材料コストが高くなるという問題があった。
【０００５】
また、クロスカービーム及び支持部材用取付部を樹脂で成形した場合、クロスカービームの支持剛性が前記鋼やマグネシウムに比較して低下するおそれがあった。
【０００６】
さらに、クロスカービームを第一の筒状体と第二の筒状体からなる二重管構造とすると、外周側に配設された第二の筒状体の端部が開口し、この端部に支持部材用取付部を形成すると支持部材用取付部の強度が必ずしも大きくなかった。
【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、支持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の支持構造を提供する。
【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クロスカービームを延設し、該クロスカービームの運転席側に対応する部位に、支持部材を固定するための支持部材用取付部を設け、この取付部に前記支持部材の一端側を取り付け、他端側を車体のフロアパネルに固定することによって、前記クロスカービームを支持部材を介して車体に支持した車両用クロスカービームの支持構造であって、前記支持部材用取付部を、クロスカービームの外周面の全周に亘って形成したリブに設けたことを特徴としている。
【０００９】
前記請求項２に係る発明は、前記クロスカービームを、運転席側から助手席側にかけて車幅方向に沿って延設した第一筒状体と、該第一筒状体よりも車幅方向で短く形成されて、運転席側に対応する前記第一筒状体の外周側に巻回した第二筒状体とからなる二重管構造とし、この第二筒状体の車幅方向内側の端部全周に亘って前記リブを鉢巻き状に形成したことを特徴としている。
【００１０】
前記請求項３に係る発明は、前記支持部材用の取付部を、クロスカービームの車両下方側のリブに設けたことを特徴としている。
【００１１】
前記請求項４に係る発明は、前記クロスカービームの二重管構造に構成された部分に、ステアリング装置の支持部を設けたことを特徴としている。
【００１２】
【発明の効果】
前記請求項１によれば、クロスカービームの全周に亘って形成したリブに支持部材用取付部を設けているため、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、支持部材用取付部の機械的強度を向上させることができる。これによって、合成樹脂製のクロスカービームであっても、確実に車体側に支持することができる。
【００１３】
前記請求項２によれば、第二筒状体の車幅方向内側の端部に前記リブを形成しているため、開口部となる第二筒状体の端部の強度を大幅に向上させることができる。これにより、剛性が必要とされる運転席側を第一筒状体と第二筒状体との二重管構造にしてクロスカービームの剛性向上を図るとともに、第二筒状体の開口部による強度低下を抑えることができる。
【００１４】
前記請求項３によれば、クロスカービームを下部側から支持するため、クロスカービームの荷重が支持部材に効率的に伝達され、クロスカービームを確実に車体側に保持することができる。
【００１５】
前記請求項４によれば、クロスカービームの部位のうち、二重管構造に構成された剛性の高い部分にステアリング装置を支持しているため、車両走行時の振動に対しても確実にステアリング装置を保持することができる。
【００１６】
【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。
【００１７】
図１は、本実施形態によるクロスカービームの取付構造を適用した車体１０の車両室内を示している。
【００１８】
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が運転席側から助手席側にかけて配設されている。前記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が延設されている。
【００１９】
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、支持部材である支持スティ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。なお、運転席側の車両前方側には、取付ブラケット２１が設けられており、該取付ブラケット２１は、コ字状に形成された支持ブラケット４８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。
【００２０】
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装置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、前述のように、車両前方側にはクロスカービーム１２をダッシュロア１４に固定するための取付ブラケット２１が形成されている。このステアリング支持用ブラケット２０には、後述するように、植込ボルト５２が下方に突出してインサート成形されている。一方、助手席側には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。そして、クロスカービーム１２の車幅方向中央付近の運転席側には、支持スティ１６が接続されるリブ２５が、後述するように形成され、該リブ２５の後方斜め下方側に支持部材用取付部２６が形成されている。
【００２１】
そして、図４は、支持部材用取付部２６がリブ２５の真下側、即ちクロスカービーム１２の軸心の下方に設けられている状態を示すクロスカービームの斜視図である。同図に示すように、車幅方向の中央近傍には、クロスカービーム１２の全周に亘って、いわゆる鉢巻き状のリブ２５が連続して一体成形されている。このリブ２５は、クロスカービーム１２の上部側の高さＨが低く形成されており、下部側は下方に突出した支持部材用取付部２６に形成されている。この取付部２６にはボルト孔２７が穿設されており、該ボルト孔２７には前述した支持スティ１６の上端部がボルトによって締結されるように構成されている。
【００２２】
図５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。
【００２３】
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。
【００２４】
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とからなる。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。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。
【００２５】
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、前述したように、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。
【００２６】
簡単にクロスカービーム１２の成形方法を説明する。
【００２７】
まず、第一筒状体２８を成形する。予め、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。
【００２８】
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６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。
【００２９】
予め成形された第一筒状体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６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を用いることが好ましい。例えば、繊維を混入させた溶融樹脂等を用いることができる。
【００３０】
さらに、上型３５及び下型３６は、図７に示すように、略水平状に配置されたパーティングライン４２を境にして、矢印に示す上下方向に移動することにより、金型３８が開成される。
【００３１】
なお、図８に示すように、ステアリング装置の支持部であるステアリング支持用ブラケット２０は第二筒状体３０の車両後方側のみならず、車両前方側の外周面にも設けることもできる。
【００３２】
第二筒状体３０の車両後方側のステアリング支持用ブラケット２０について説明すると、このステアリング支持用ブラケット２０は、車両後方側の外周面３０ａから車両後方に向けて延びる断面コ字状の本体部５０と、該本体部５０の車両後方側の開口端部を塞ぐ側壁部５１とから構成されており、前記本体部５０は略水平状に配置された底面部５０ａと、該底面部５０ａの左右両端から上方に立設した側面部５０ｂ，５０ｂとから断面コ字状に形成されている。よって、これらの外周面３０ａ、底面部５０ａ、側面部５０ｂ，５０ｂ及び側壁部５１によって、上方側が開口した略蓋状に形成されている。また、前記底面部５０ａには、下方に向けて延びる植込ボルト５２がインサート成形されている。この植込ボルト５２の上面は、底面部５０ａとほぼ面一の高さに設けられている。
【００３３】
前記構成を有するステアリング支持用ブラケット２０の植込ボルト５２に、下方から図示しないステアリング装置を固定することによって、ステアリング装置をステアリング支持用ブラケット２０に取り付けることができる。
【００３４】
前記構成を有する本実施形態によるクロスカービームの支持構造によれば、クロスカービーム１２のうち、ステアリング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部位を第一筒状体２８と第二筒状体３０とで密着状態の二重管構造にすると共に、二重管の外周側に配置される第二筒状体３０の開口端部をリブ２５によって効率的に補強することができる。このリブ２５によって、第二筒状体３０の開口端部における断面係数を向上させることができる。
【００３５】
また、第一筒状体２８を高剛性の溶融樹脂４１で鋳ぐるむことによって、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。
【００３６】
なお、第二筒状体３０の開口端部は、図６に示すように、リブ２５のうち支持部材取付部２６となる部位におけるサイド型３７の抜き勾配がなく、サイド型３７の側面３７ａに平行となり、支持部材取付部２６の支持スティ１６に対する締結強度が向上する。
【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】図３の要部を示す拡大斜視図である。
【図５】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６】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。
【図７】本実施形態によるクロスカービームのパーティングラインを示す斜視図である。
【図８】ステアリング支持用ブラケットを車両前方側と車両後方側の双方に設けたクロスカービームの斜視図である。
【符号の説明】
１２クロスカービーム
１６支持スティ（支持部材）
１８トンネル部（車体部材）
２０ステアリング支持用ブラケット（ステアリング装置の支持部）
２５リブ
２６，５６支持部材用取付部
２８第一筒状体
３０第二筒状体

Claims

車幅方向に沿ってクロスカービーム（１２）を延設し、該クロスカービーム（１２）の車幅方向中央側に支持部材（１６）を固定するための支持部材用取付部（２６）（５６）を設け、該支持部材用取付部（２６）（５６）に、前記支持部材（１６）の一端を取り付けると共に、他端を車体部材に固定することによって、前記クロスカービーム（１２）の中央側を支持部材（１６）を介して車体部材に支持した車両用クロスカービームの支持構造において、
前記クロスカービーム（１２）のうち、運転席側に対応する部位の外周面の全周に亘って連続するリブ（２５）を形成し、該リブ（２５）に前記支持部材用取付部（２６）（５６）を設けたことを特徴とする車両用クロスカービームの支持構造。
前記クロスカービーム（１２）を、運転席側から助手席側にかけて車幅方向に沿って延設した第一筒状体（２８）と、該第一筒状体（２８）より車幅方向で短く形成され、かつ運転席側に対応する前記第一筒状体（２８）の外周側にこの外周面に密接した状態で設けられた第二筒状体（３０）とから二重管構造に構成し、この第二筒状体（３０）の車幅方向内側の端部に前記リブ（２５）を形成し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の支持構造。
前記支持部材用取付部（５６）を、前記リブ（２５）のうち、クロスカービーム（１２）の下部側に設け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の支持構造。
前記二重管構造に構成された部分に、ステアリング装置の支持部（２０）を設け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の支持構造。