JP2006021760A - 暖房、換気、または空調設備の選択的な空気分配モジュールを受容するように構成された車両の車室の補強ビーム - Google Patents

Abstract

【課題】車室補強用の機械特性をビーム構造の単純性と空気流の選択的搬送部材としてのビーム構成と配分部材の簡易組立を提供するビーム性能との間で妥協策を見つける事。
【解決手段】このビーム（１）は、暖房、換気、または空調設備から送られる空気の循環部材を構成し、このため、少なくとも一つの吸気口と、吸気を排出する複数の排気口とを含む。ビーム（１）は、一定の方向に沿って長手方向に延びるモノブロック本体からなり、その端に、吸気をビーム（１）の内部に選択的に分配する部品の長手方向挿入窓（８）（９）を有し、また、その端に、車両の車室にビーム（１）を固定する補強用の端部品（１２）（１３）を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、特に車両の車室用の、暖房、換気、または空調設備の分野にある。本発明は、このような設備から送られる空気の循環と選択的な分配とを可能にするように構成された、車両の車室の補強ビームに関する。

公知の暖房、換気、または空調設備は、設備から供給される空気を搬送するために車室の補強ビームの存在を利用している。これらのビームは、設備からの管路を収容するか、またはそれ自体が空気分配管路を構成するように組織されている。たとえば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５を参照されたい。

ここで提起される問題は、ビームの全体構成にあり、空気搬送分配部材としてのビームの構成によって、第１の機能である機械抵抗が劣化しないようにしなければならない。一般に、この妥協案を見つけようとすると、機械的な弱点となる開口部の存在、または、特にプラスチック材料等の強度のない材料を使うことが、あまりに多くの部分で必要であるため、あるいはまた、構造的な弱点となるビームの構成エレメント間の不連続な組立方式を理由として、ビームの構造性能が落ちる傾向がある。

また、このようなビームは、配分器等の選択的な空気分配を行う付属部材と協働し、さらには、この部材を収容するように配置されるので、こうした付属部材の組立を可能にするためのビーム構成が、いっそう複雑化する傾向がある。

以上により、解決すべき一般的な問題は、車室の補強用の所望の機械特性を、その構造上、本質的に提供することが好ましいビーム構造の単純性と、暖房、換気、または空調設備から送られる空気流の選択的な搬送部材としてのビームの構成と、吸い込まれる空気の各種の配分部材、分配部材の簡易組立を提供するビーム性能との間で、妥協策を見つけることにある。

国際公開第０１６８３９１号パンフレット（ＭＡＧＮＡ ＩＮＴＥＲＩＯＲ ＳＹＳ ＩＮＣ） 国際公開第０９８４９０２４号パンフレット（ＶＯＬＶＯ ＰＥＲＳＯＮＶＡＧＮＡＲ ＡＢ） 欧州特許第０９８９００４号明細書（ＤＥＬＰＨＩ ＴＥＣＨ ＩＮＣ） 独国特許第４２３９１７１号明細書（ＤＡＩＭＬＥＲ ＢＥＮＺ ＡＧ） 仏国特許第２７９９４１３号明細書（ＶＡＬＥＯ ＣＬＩＭＡＴＩＳＡＴＩＯＮ）

本発明の目的は、上記の妥協案に対応して、暖房、換気、または空調設備から送られる空気を選択的に搬送する部材をなす、車両の車室の補強ビームを提案することにある。

本発明は、一定の方向に沿って長手方向に延びたモノブロックエレメントとしてビームを構成し、ビームがその端に窓を有し、この窓が、吸気を選択的にビーム内部に分配する部材の長手方向の挿入路となっている構成を提案するものである。

窓は、端と端の間で一定であるビームの一般的な伸張軸に沿って、上記の挿入路を配向させるように、ビーム端に設けられている。こうした構成は、ほぼ一定の方向に沿って、車両の車室に対して横に延びるビームが、それ自体、頑強な簡易構造であって、所望の機械抵抗特性を本質的に提供し、かつ、選択的な空気分配部材を、装置の端から容易に組付可能であるようなものとする。本体が、車両の車室にビームを固定する補強端部品を端に備えるのが好ましい。

本体のモノブロック構造とは、通常は断面が閉じた堅牢なエレメントを本体が構成する構造を意味し、モノブロック本体は、堅固に相互組立されるシェル、好適にはさらに、特に溶接または同等手段により適切な剛性を本体に与える結合により、不可逆的に相互組立されるシェルから構成可能である。

モノブロック本体が、特に溶接または同等手段により互いに結合される少なくとも２個の長手方向エレメントからなっているのが好ましい。この本体に適切な剛性を与えるために、これらのエレメントを、その接点面の少なくとも８０％に沿って結合する。

本発明が特に対象としているのは、それぞれ右と左に仕切られた長手方向のケーソンに分割される選択的な空気分配モジュールを、ビーム内部に長手方向に挿入可能にすることにある。このようなケーソンは、ほぼビームの内部断面に対応する外部断面を備えている。このケーソンは、特に、ビーム内部に様々な空気循環路を備えており、少なくとも１つの吸気口を介して、ビームの内部に吸い込まれた空気を、ビームの壁を介して、対応して設けられている様々な対応排気口に向かって配向させるために、配分器またはバルブを備えている。

選択的な空気分配部材、すなわち配分器または同等手段は、設備から送られる空気の全体吸気口を介して、ビーム内部に挿入可能であり、その寸法は、ビームが含む様々な排気口の累積寸法に対応するように十分大きく、この累積寸法は、割り当てられた車室の通風エリアに応じて、それぞれ十分な空気流量を供給するように決定される。

目安として、このようなビームの壁の厚さは、約２ｍｍ〜３．５ｍｍであり、第１の最低固有周波数１３０Ｈｚを提供し、破壊抵抗が大きく、これらは、この分野の要求事項を満たしている。ビームの構成材料は、鋼、アルミニウム、または合金であっても、複合材料であっても、さらには合材であってもよい。

ビームのこのような特徴は、スタンドまたはフロントバルクヘッドとの結合手段等の付加的な補強部品が全くなくても、ビームを端で固定するだけで、車両にビームを設置できる。

さらに、ビームのモノブロック構造を、端部品により端で補強することにより、長手方向および横方向の位置決め公差を大きく、かつ、ビームが有する様々な出口を配置できるので、車両構造の全体配置を変える必要がなく、車両の任意の１つの車室に対して、ビームを適応させやすくなる。

本発明のビームは、車両の車室用の中空の補強ビームである。このビームは、さらに、暖房、換気、または空調設備から送られる空気の循環部材を構成し、このために、少なくとも１つの吸気口と、吸気を排出する複数の排気口とを有している。

本発明によれば、このよう長手方向ビームは、主に、一定の方向に沿って長手方向に延びるモノブロック本体からなることを特徴としている。この本体は、その端に、吸い込んだ空気をビームの内部に選択的に分配する部材の、長手方向の挿入窓を含んでいる。本体は、さらに、その端に、車両の車室にビームを固定する補強用の端部品を備えている。

モノブロック本体は、溶接により相互結合された少なくとも２個の長手方向のエレメントからなっている。この溶接は、たとえば、レーザビーム、電子ビーム、またはコンデンサの放電、あるいは他の同等の方法により実施される。

構造上の理由から、端部品は、側面の排気口を覆って、ビームの長手方向に延長されている。端部品は、ビームの側面排気口の正面に開口部を有する。端部品は、たとえば、係合フランジとして構成されている。

好適な実施形態によれば、各端部品は、自由縁で互いに結合される１組のＬ形鋼からなり、ビームの端の閉鎖プレートを備えている。このプレートは、ビームの端へのセンタリング部材と、車室の支持構造への端部品の固定部材とを備えていると有利である。

ビームは、多角形の断面、とりわけ矩形の断面を有する。この断面は、ステアリングコラムまたはエアバッグ等の車両の部材を通過させる縮管加工部を設けるために、ビームの長さに沿って変えられる。

端部品が、１つの出口を有するビームの一エリアを被覆する場合、端部品には、空気を通過可能にするために、この出口の正面に配置された少なくとも１つの窓が設けられる。

本発明は、添付図面を参照しながら、好適な実施形態についての以下の説明を読めば、よりよく理解されると思う。

図１では、車両の車室の補強ビーム１は、暖房、換気、または空調設備から送られる空気をこの補強ビームを介して循環させるように構成されている。ビーム１は、選択的な空気分配モジュールをなす少なくとも１つのケーソン２、３、さらには、結合プレート６、７を介して、ビームが受容するバルブまたは同等物等の配分器４、５を、収容するように構成されている。

ビーム１は、一定方向に沿って長手方向に延び、窓８，９を設けるように端があいており、この窓より、ビーム１の内部にケーソン２、３を挿入して組み立てられる。

ビーム１の一般的な伸張軸Ａに対する窓８、９の向きは、ビーム１のこの伸張軸Ａに沿って、窓８、９を介してケーソン２、３が通過できるようなものとする。また、ビーム１の端からのケーソン２、３の挿入は、ビーム１の端と端の間の伸張を一定にすることにより、対応して長手方向に延びるケーソン２、３に対して可能になる。

図示の好適な実施形態では、ビーム１の断面は、ほぼ矩形である。ビーム１の断面は、全体伸張方向を変えなくても、形状と寸法とを変えることができ、車両のステアリングコラムまたはエアバッグを通す縮管加工部１０、１１を形成する。

さらに、図２を参照すると、ビーム１の端には、車両の車室の支持構造、特に車室が含む直立材に、ビーム１を固定する補強用の端部品１２、１３がある。端部品１２、１３は、それぞれ、自由縁により互いに結合される１組のＬ形鋼１４、１５から形成されている。ビーム１の端を閉じるプレート１６が、各端部品１２、１３のＬ形鋼１４、１５の端に配置されており、ビーム１の外面へのセンタリング部材１７を有する。

車室の支持構造に端部品１２、１３を固定する翼１８が、プレート１６の背面に設けられている。

端部品１２、１３を構成するＬ形鋼１４、１５は、ビーム１が含む出口２３、２４を覆うことができ、端部品１２、１３には、前記出口２３、２４の正面に配置されるように、窓１９、２０が設けられ、ビーム１の外に空気を排出可能にしている。

図３〜図５では、ビーム１の面に、様々な出口が設けられている。本発明が提案するビーム１の構造により、ビームの面に沿って、これらの出口を比較的自由に配置できるので、車両構造を著しく変えたり、所望の機械抵抗の本質的な品質を損なったりすることなく、任意の車両にビームを適合させることができる。

図３では、吸気口２１が、ビーム１の下面２２のほぼ中央エリアに設けられている。吸気口２１の寸法は、目安として、面積１．２ｄｍ²〜２．２ｄｍ²である。このような面積は、空気流量が約５００ｋｇ／時〜７００ｋｇ／時の場合、この分野では一般的な値である。

このような寸法を利用して、特に空気分配モジュールを構成するケーソン２、３を挿入後、少なくとも１つの配分器４、５を挿入する。この段階で、個々に考慮された、ビームが含む排気口の面積が、吸気口２１の面積の０．１７〜０．１５倍であることが分かる。

ビームは、個々に考慮された、排気口２３、２４、２６の面積が、吸気口２１の面積の０．１７〜０．２５倍であることを特徴としている。

それぞれ右と左にある後方通風用の排気口２３は、ビーム１の下面２２の対応端に設けられている。

さらに図４を参照すると、それぞれ右と左にある側面通風用の排気口２４が、ビーム１の正面２５の対応端に設けられている。

中央通風用の排気口２６は、ビーム１の正面２５の中央エリアに設けられている。

図５を参照すると、それぞれ右と左にある曇り取り用の排気口２７が、ビーム１の上面２８の対応端に設けられている。これらの各排気口２７の面積は、霜取りまたは緩やかな送風用２９と、曇り取り用２７との、排気口２７、２９の累積面積の０．０５〜０．２倍である。

霜取りまたは緩やかな送風用の排気口２９が、ビーム１の背面３０の中央エリアに設けられている。これらの排気口２９の面積は、霜取りまたはゆるやかな送風用（２９）と曇り取り用（２７）との、排気口２７、２９の累積面積の０．８〜０．９５倍である。

目安となる好適な実施形態によれば、ビーム１は、面の厚さ約３ｍｍに対して、約１．８１ｄｍ²の外部断面と、約１．６４ｄｍ²の最大内部断面とを有する。ビーム１が、前方通風のためだけに空気を分配する場合、この通風の最小内部断面は、約１ｄｍ²である。

排気口２３、２４、２６、２７、２９の累積面積は、後方通風口２３に対して約０．９６２ｄｍ²、側面通風口２４に対して約０．９５６ｄｍ²、中央通風口２６に対して約０．８１４ｄｍ²、曇り取り口２７に対して約０．３１８ｄｍ²、霜取りまたは緩やかな送風口２９に対して約１．４３８ｄｍ²というように、それぞれ一定配分され、これらの面積に対して、約６．３ｄｍ²である。

上記の出口の全面積に対するビーム面に設けられた出口の累積面積は、ビームの下面で約４４％、正面で約２８％、上面で約５％、背面で約２３％である。

縮管加工部１０、１１に面するビーム１の内部断面は、特に、吸気口の面積の０．２５〜０．７倍である。より詳しくは、側面通風口２４が１個だけ存在する場合、縮管加工部１０、１１に面するビーム１の断面は、吸気口２１の面積の約０．２５倍であるが、側面通風口２４が、背面通風口２３や側面曇り取り口２７といった他の排気口に付加される場合、ビーム１のこの断面は、吸気口の面積の約０．７倍である。

ビームのこのような断面寸法は、目安として挙げられたものであり、場合によっては、ビーム内部に配置された空気分配ケーソン、または同等物の外形寸法を考慮に入れなければならない。

曇り取り用および霜取り用の排気口２７、２９の面積の和は、０．７ｄｍ²〜１．６ｄｍ²である。これらの寸法については、約３２０ｋｇ／時〜５００ｋｇ／時の、この分野の通常の空気流量の観点から考慮しなければならない。

図示の実施形態では、選択的な空気分配モジュールは、２個のケーソン２、３から構成されている。第１のケーソンは、それ自体が３個のエレメント３１、３２、３３からなり、そのうちの２個が、長手方向のエレメント３１、３２であり、１個が内部仕切りエレメント３３である。第２のケーソン３は、モノブロックエレメントからなっている。

ビームと、選択的な空気分配部材との組立方法は、
−ビーム１の構成エレメントを、溶接により互いに結合して、モノブロック本体を形成するステップと、
−各端の窓８、９を介して、ビーム１の長手方向内部に、１つまたは複数の選択的な空気分配部材２、３を挿入するステップと、
−選択的な空気分配部材２、３を、ねじ締めによりビーム１に固定するステップと（場合によっては、ケーソン２を構成するエレメント３１、３２、３３等の、選択的な空気分配部材の構成エレメントを相互組立するために、この作業を利用する）、
−吸気口２１を介して、ビーム１の内部に、１つまたは複数の配分器４、５を挿入固定するステップとを連続して実施することからなる。

この配分器は、ケーソンに割り当てられた固定配分器（図示せず）と、吸気口２１に割り当てられて、特に結合プレート６、７を介してビーム１に直接固定される配分器とを含むことがある。

図示の実施形態において、特に、図示したような選択的な空気分配部材と、本発明のビームとの組立方法は、
−対応端を介して、ビームの内部にケーソンの第一の長手方向のエレメント３１を長手方向に挿入するステップと（このエレメント３１は、特にステアリングコラム等の車両の部材を通す縮管加工部を場合によっては含む）、
−第１の長手方向のエレメント３１に、第２の長手方向のエレメント３２を摺動させながら通し、ビーム内部に、第２のエレメントを挿入するステップと、
−第１および第２の長手方向のエレメント３１、３２の先端に、仕切エレメント３３を配置するステップと、
−ビーム１が有する孔を介して、ねじ締めまたは同等手段により、長手方向のエレメント３１、３２をビーム１の外部から固定し、これらの長手方向のエレメント３１、３２を、互いに組み立ててビーム１に結合し、組み立てられたこれらの各エレメント３１、３２を、シールするステップと、
−前と反対の端から、ビームの内部に第２のケーソンを挿入して固定するステップと、
−場合によっては、吸気口２１を介して、少なくとも１つのケーソンの内部に配分器を挿入して固定するステップと、
−吸気口２１を介して、ビーム１の内部に中央配分器４、５を挿入するステップとからなる、連続ステップを含んでいる。

これらの中央配分器４、５は、結合プレート６、７を介して、ビームに固定されていると有利である。

収容される分配付属品に囲まれた本発明の補強ビームを示す分解斜視図である。 図１に示したビームの端部品の斜視図である。 図１に示したビームの正面および下面を示す斜視図である。 図１に示したビームの正面および上面を示す斜視図である。 図１に示したビームの背面および上面を示す斜視図である。

符号の説明

１ ビーム
８、９ 窓
１０、１１ 縮管加工部
１２、１３ 端部品
１４、１５ Ｌ形鋼
１６ 閉鎖プレート
１７ センタリング部材
１８ 固定部材
１９、２０ 窓
２１ 吸気口
２２ ビーム下面
２３、２４、２６、２７、２９ 排気口
２８ ビーム上面
３０ ビーム背面

Claims (19)

1. ビーム（１）が、暖房、換気、または空調設備から送られる空気の循環部材を構成し、少なくとも１つの吸気口（２１）と、吸気を排出する複数の排気口（２３）（２４）（２６）（２７）（２９）とを含む、車両の車室用の中空の補強ビーム（１）であって、一定の方向に沿って長手方向に延びるモノブロック本体からなり、その端に、吸気をビーム（１）の内部に選択的に分配する部品の長手方向挿入窓（８）（９）を有し、また、その端に、車両の車室にビーム（１）を固定する補強用の端部品（１２）（１３）を備えていることを特徴とするビーム。
2. モノブロック本体が、互いに結合される少なくとも１つの長手方向エレメントからなることを特徴とする請求項１に記載のビーム。
3. 本体を構成するエレメントが、接触面の少なくとも８０％に沿って、互いに結合されていることを特徴とする請求項２に記載のビーム。
4. 本体を構成するエレメントが、溶接により結合されていることを特徴とする請求項２または３に記載のビーム。
5. 選択的な空気分配部材が、設備から送られる空気の全体吸気口を介して、ビームの内部に挿入されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のビーム。
6. 端部品（１２）（１３）が、係合フランジから構成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のビーム。
7. ビーム（１）の一エリアを覆う端部品（１２）（１３）が、１つの排気口（２３）（２４）を有し、かつ端部品は、空気を通過可能にするために、前記排気口（２３）（２４）の正面に配置されている少なくとも１つの窓（１９）（２０）を備えていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のビーム。
8. 端部品（１２）（１３）の各々が、自由縁で互いに結合された１組のＬ形鋼（１４）（１５）からなることを特徴とする請求項６または７に記載のビーム。
9. 端部品（１２）（１３）が、ビーム（１）の端の閉鎖プレート（１６）を有し、前記プレートは、ビーム（１）へのセンタリング部材（１７）と、車室の支持構造への端部品（１２）（１３）の固定部材（１８）とを備えていることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のビーム。
10. 断面が多角形であることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のビーム。
11. 車両の部材を通す縮管加工部（１０）（１１）を設けるために、断面が、その長さに沿って可変であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載のビーム。
12. 吸気口（２１）の面積が、１．２ｄｍ²から２．２ｄｍ²であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載のビーム。
13. 吸気口（２１）が、ビーム（１）の下面（２２）の中央エリアに設けられていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載のビーム。
14. 個々に測定される排気口（２３）（２４）（２６）の面積は、吸気口（２１）の面積の０．１７〜０．２５倍であることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載のビーム。
15. 縮管加工部（１０）（１１）に面するビーム（１）の内部区間が、吸気口の面積の０．２５〜０．７倍であることを特徴とする請求項１１に記載のビーム。
16. 曇り取り、および霜取り用の排気口（２７）（２９）の面積の和は、０．７ｄｍ²〜１．６ｄｍ²であることを特徴とする請求項１４に記載のビーム。
17. それぞれ右と左の曇り取り用の排気口（２７）が、ビーム（１）の上面（２８）の対応端に設けられており、各面積は、霜取りまたは緩やかな送風用（２９）と曇り取り用（２７）との排気口（２７、２９）の累積面積の０．０５〜０．２倍であることを特徴とする請求項１６に記載のビーム。
18. 霜取りまたは緩やかな送風用の排気口（２９）が、ビーム（１）の背面（３０）の中央エリアに設けられており、その面積は、霜取りまたは緩やかな送風用（２９）と、曇り取り用（２７）との排気口（２７）（２９）の累積面積の０．８〜０．９５倍であることを特徴とする請求項１６に記載のビーム。
19. −モノブロック本体を形成するためにビーム（１）の構成エレメントを互いに結合するステップと、
    −各端の窓（８）（９）を介して、ビーム（１）の内部に長手方向に一つまたは複数の選択的な空気分配部材（２）（３）を挿入するステップと、
    −選択的な空気分配部材（２）（３）をねじ締めによりビーム（１）に固定するステップと、
    −吸気口（２１）を介して、ビーム（１）の内部に配分器（４）（５）を挿入固定するステップ
    との連続ステップを実施することからなることを特徴とする請求項２〜１８のいずれかに記載の選択的な空気分配部材とビームとの組立方法。

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