JP2013028337A - 自動車の操縦室支持構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 自動車の操縦室支持構造を提供する。
【解決手段】 クロスメンバ（１１）を有し、自動車の車体構造に当該クロスメンバ（１１）を接続するためのブラケット（１３、１４、１５、１６、１７）を有し、および当該クロスメンバ（１１）に機能部品を接続するためのブラケット（１８、１９、２０）を有する自動車の操縦室支持構造であって、当該クロスメンバ（１１）およびブラケット（１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０）が全てマグネシウム合金材料製である、操縦室支持構造。
【選択図】 図１

Description

本発明は、請求項１の前段による自動車の操縦室（ｃｏｃｋｐｉｔ）の支持構造に関する。

（特許文献１）には、クロスメンバと複数のブラケットとを有する自動車の操縦室構造が開示されている。この従来技術から公知の前記操縦室支持構造のクロスメンバは２つの異形材部分を含み、それら異形材部分は、その長手方向にみたとき、互いに対して位置を変えることができる。クロスメンバには複数のブラケットが接続されている。これらブラケットは、具体的には、クロスメンバを車体構造のフロントピラーに接続可能にするサイドブラケット、クロスメンバを車体構造のトンネル部に接続可能にする中央ブラケット、乗員用エアバッグを締結するためのブラケット、および自動車のステアリング装置の各部分を締結するためのブラケットである。（特許文献１）では、操縦室支持構造の個々の組立体は、金属材料、例えばアルミニウムなどの軽金属から作られる。

欧州特許第０ ９９０ ５７８Ｂ１号明細書

以上を出発点として、本発明の目的は、自動車の新規の操縦室支持構造を提供することにある。

前記目的は、請求項１による操縦室支持構造によって達成される。本発明によれば、クロスメンバおよびブラケットは全て、マグネシウム合金材料製である。本発明によれば、操縦室支持構造の構成部品の全て、具体的にはクロスメンバおよびブラケットは、マグネシウム合金材料製である。こうすることで、本発明による操縦室支持構造の重量を、従来公知の操縦室支持構造よりも、減少させることができる。

本発明の有利な一改良形態では、クロスメンバは少なくとも２つのチューブ状異形材を有し、それらチューブ状異形材は、互いに入れ子式にはめ込まれるか、または互いに対して入れ子式に位置を変えることができる。前記チューブ状異形材は、第１のマグネシウム合金材料から押し出し異形材として形成される。ここで、クロスメンバを車体構造に接続する各ブラケットは、第２のマグネシウム合金材料から鋳造部品として形成される。また、クロスメンバを乗員用エアバッグに、および／またはグローブボックスに、および／または計器盤のカバーに接続する各ブラケットは、第３のマグネシウム合金材料からシートメタル部品として形成される。

上述のように、本発明による操縦室支持構造の構成部品を、押し出し異形材、鋳造部品およびシートメタル部品として形成することは、特に好ましい。なぜなら、第１に、重量を最小限にすることが可能になるからであり、第２に、そうすることで、操縦室支持構造の個々の構成部品を、それら構成部品が果たすべき役割に最適に適合させることが可能となるからである。クロスメンバを自動車の車体構造に接続する役目を果たす操縦室支持構造の構成部品は、このようにマグネシウム合金鋳造部品として形成され、それにより、軽量でありながら、接続および一体化に必要な箇所を備える。乗員用エアバッグおよび／またはグローブボックスおよび／または計器盤のカバーを接続する役目を果たす操縦室支持構造の構成部品は、マグネシウム合金シートメタル部品として形成され、それにより、それら構成部品を、締結すべき機能部品に簡単に適応できるようにする。

クロスメンバの異形材は好ましくは、それらの相対的位置を固定するために、互いに溶接される。ここで、ブラケットは、常温接合（cold joining）によってクロスメンバに接続される。入れ子式の相対的位置を固定するためにクロスメンバの異形材を溶接することは、強度の点からも好ましい。常温接合でクロスメンバへブラケットを接続することによって、熱間接合（hot joining）の場合に生じ得る操縦室支持構造のいずれの歪みも、絶対最小値まで低減させることができる。昇温接合（warm joining）もまた可能であることは自明である。

本発明の好ましい改良形態は、下位請求項および以下の説明から明らかとなる。本発明の例示的な実施形態を、図面に基づいてより詳細に説明するが、本発明は前記例示的な実施形態に限定されない。図面においては以下の通りである。

図１は、自動車の操縦室支持構造の概略図を示す。

本発明は、自動車の操縦室支持構造に関する。

図１は、本発明による操縦室支持構造１０を概略的に示す斜視図である。

本発明による操縦室支持構造１０はクロスメンバ１１を有し、ここでこのクロスメンバ１１は、異形材１２ａ、１２ｂによって形成されており、これら異形材は入れ子式に互いにはめ込まれる。図示の例示的な実施形態では、クロスメンバ１１は、上述の２つのチューブ状の異形材１２ａおよび１２ｂを含む。これら異形材は互いにはめ込まれ、かつ、自動車に操縦室支持構造を組み立てる前に、これら異形材を、それらの軸方向に入れ子式に位置を変えることにより、幅の異なる自動車に操縦室支持構造を適合させることが可能である。このチューブ状異形材１２ｂは、他方のチューブ状異形材１２ａにはめ込むためより小さな口径を有しており、好ましくは操縦室支持構造の助手席側に割り当てられる。チューブ状異形材１２ａ、１２ｂが互いにはめ込まれる部分では、運転席側の異形材１２ａの内径は、助手席側の異形材１２ｂの外径に一致する。

操縦室支持構造１０は、クロスメンバ１１に加えて、ブラケット１３、１４、１５および１６を有し、このブラケットは、クロスメンバ１１を自動車の車体構造に接続する役目を果たす。２つの側方ブラケット１３および１４は、操縦室支持構造１０のクロスメンバ１１を車体構造のフロントピラーに接続する役目を果たす。中央ブラケット１５および１６は、クロスメンバ１１を車体構造のトンネル部に接続する役目を果たす。

図１に示すように、操縦室支持構造は、ブラケット１３、１４、１５および１６に加えて、さらに別のブラケット１７を含む。このブラケット１７により、クロスメンバ１１を、同様に自動車の車体構造に、特にフロントガラスのカウルにまたは車体構造のバルクヘッドに接続できる。ここで前記ブラケット１７はさらに、自動車のステアリングコラム装置をクロスメンバ１１に接続する役目も果たす。

操縦室支持構造１０のクロスメンバ１１を自動車の車体構造に接続できるようにする前記ブラケット１３、１４、１５、１６および１７に加えて、操縦室支持構造１０は、さらに別のブラケット１８、１９および２０を含む。ここで、これらブラケット１８、１９および２０は、クロスメンバ１１に機能部品を接続する役目を果たす。ブラケット１８は、クロスメンバ１１に車両の操縦室の計器盤のカバーを接続する役目を果たす。ブラケット１９は、クロスメンバ１１にグローブボックスを接続する役目を果たす。ブラケット２０によって、操縦室支持構造１０のクロスメンバ１１に乗員用エアバッグを接続できる。

本発明による操縦室支持構造１０の組立体の全て、すなわちクロスメンバ１１およびブラケット１３〜２０が、マグネシウム合金材料製である。そうすることで、操縦室支持構造を軽量にできる。

クロスメンバ１１、具体的にはその２つのチューブ状異形材１２ａ、１２ｂは、第１のマグネシウム合金材料から押し出し異形材として作製される。押し出し異形材用の、従ってクロスメンバ１１のチューブ状異形材１２ａ、１２ｂ用の第１のマグネシウム合金材料として、特にマグネシウム合金材料ＡＺ３１すなわちＭｇＡｌ３Ｚｎ１が使用される。

クロスメンバ１１を自動車の車体構造に接続できるようにするブラケット１３、１４、１５、１６および１７は、好ましくは第２のマグネシウム合金材料から鋳造品として作製される。ここで、鋳造部品用の第２のマグネシウム合金材料として、特にマグネシウム合金材料ＡＭ５０すなわちＭｇＡｌ５Ｍｎが使用される。

乗員用エアバッグおよび／またはグローブボックスおよび／または計器盤のカバーなどの機能部品を接続する役目を果たすブラケット１８、１９および２０は、好ましくは第３のマグネシウム合金材料からシートメタル部品として作製される。ここで、シートメタル部品用の第３のマグネシウム合金材料として、好ましくはマグネシウム合金材料ＡＺ３１ＢすなわちＭｇＡｌ３Ｚｎ１が使用される。

従って、操縦室支持構造の構成部品の全てがマグネシウム合金材料から作製される。クロスメンバ１１のチューブ状異形材は、好ましくは第１のマグネシウム合金材料から押し出し異形材として作製される。クロスメンバ１１を車体構造に接続し、かつ適切な場合にはクロスメンバ１１に別の構成部品を接続する役目を果たすブラケットの全てが、第２のマグネシウム合金材料から鋳造部品として作製される。機能部品をクロスメンバ１１に接続する役目のみを果たすブラケット１８、１９および２０は、第３のマグネシウム合金材料からシートメタル部品として作製される。

従って、本発明による操縦室支持構造はモジュール形式の設計構造であり、操縦室支持構造のモジュールまたは組立体の全てがマグネシウム合金材料から作製される。

本発明による操縦室支持構造１０を自動車に組み立てるために、前記操縦室支持構造１０は、クロスメンバ１１のチューブ状異形材１２ａおよび１２ｂを互いにはめ込んで、軸方向に入れ子式に位置を変えることによって、自動車の幅に適合させることができる。ここで、クロスメンバ１１のチューブ状異形材１２ａおよび１２ｂが所望の相対的位置にあるとき、２つの異形材１２ａおよび１２ｂを、好ましくは溶接によって互いに接続する。

クロスメンバ１１を車体に接続させる役目を果たすブラケット１３、１４、１５、１６および１７は、クロスメンバ１１上に係合する端部において、好ましくは常温接合によって、特に接着接合および追加的な機械的な固定手法によって、クロスメンバ１１に接続される。追加的な機械的な固定は、例えばリベット締めによって実現され得る。

車体に接続される前記ブラケット１３、１４、１５、１６および１７の対向側の端部では、前記ブラケットは、好ましくは車体構造の各部分にねじで固定される。

ブラケット１８、１９および２０もまた、好ましくは同様に、クロスメンバ１１に対して、およびクロスメンバ１１と接続される各機能部品に対して、具体的には、クロスメンバ１１の側では常温接合、特に接着接合および追加的な機械的な固定によって、および各機能部品の側ではねじによって、接続される。

クロスメンバ１１のチューブ状異形材１２ａおよび１２ｂのみが溶接によって接続され、操縦室支持構造１０のブラケット１３〜２０の全てが常温接合によってクロスメンバ１１に接続される場合、熱間接合、特に溶接の場合にクロスメンバ１１に生じ得る歪みを、絶対最小値まで低減させることが可能となる。

本発明による操縦室支持構造は軽量であり、かつ異なるタイプの自動車に容易に適合させることができる。

従って、本発明による操縦室支持構造は、クロスメンバ１１のチューブ状異形材１２ａおよび１２ｂを軸方向に変位させることによって、幅の異なる自動車に適合させることができる。クロスメンバ１１へのブラケット、特にブラケット１７の接続位置を変えることによって、本発明による操縦室支持構造１０を、左ハンドルの自動車および右ハンドルの自動車に容易に適合させることが可能となる。

操縦室支持構造の個々の構成部品またはモジュールを、押し出し異形材、鋳造部品またはシートメタル部品として相応させて形成することによって、操縦室支持構造１０の個々のモジュールを、それらモジュールが果たすべき役割に個別に適合させることが可能となる。このようにすることで、操縦室支持構造を可能な限り軽量のまま維持し、かつ同数の接続のための箇所および一体化のための箇所を備えつつ、操縦室支持構造の十分な安定性を確保することが可能となる。

１０ 操縦室支持構造
１１ クロスメンバ
１２ａ、１２ｂ チューブ状異形材
１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０ ブラケット

Claims (10)

1. クロスメンバ（１１）を有し、自動車の車体構造に前記クロスメンバ（１１）を接続するためのブラケット（１３、１４、１５、１６、１７）を有し、および前記クロスメンバ（１１）に機能部品を接続するためのブラケット（１８、１９、２０）を有する操縦室支持構造において、前記クロスメンバ（１１）および前記ブラケット（１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０）が全て、マグネシウム合金材料製であることを特徴とする操縦室支持構造。
2. 請求項１に記載の操縦室支持構造において、前記クロスメンバ（１１）が少なくとも２つのチューブ状異形材（１２ａ、１２ｂ）を有し、それらチューブ状異形材を入れ子式に互いにはめ込むことを特徴とする操縦室支持構造。
3. 請求項２に記載の操縦室支持構造において、前記クロスメンバ（１１）の前記異形材（１２ａ、１２ｂ）が、マグネシウム合金材料から押し出し異形材として形成されることを特徴とする操縦室支持構造。
4. 請求項２または３に記載の操縦室支持構造において、前記クロスメンバ（１１）の前記異形材（１２ａ、１２ｂ）が、それらの相対的位置を固定するために、互いに溶接されることを特徴とする操縦室支持構造。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の操縦室支持構造において、前記ブラケットの内で、前記クロスメンバ（１１）を前記車体構造のフロントピラーに、および前記車体構造のトンネル部に、接続するためのブラケット（１３、１４、１５、１６）が、マグネシウム合金材料から鋳造部品として形成されることを特徴とする操縦室支持構造。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の操縦室支持構造において、前記ブラケットの内で、前記クロスメンバ（１１）を前記車体構造に、および前記自動車のステアリングコラム装置に、接続するためのブラケット（１７）が、マグネシウム合金材料から鋳造部品として形成されることを特徴とする操縦室支持構造。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の操縦室支持構造において、前記ブラケットの内で、前記クロスメンバ（１１）を乗員用エアバッグに、および／またはグローブボックスに、および／または計器盤のカバーに、接続するためのブラケット（１８、１９、２０）が、マグネシウム合金材料からシートメタル部品として形成されることを特徴とする操縦室支持構造。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の操縦室支持構造において、前記ブラケット（１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０）が、常温接合によって前記クロスメンバ（１１）に接続されることを特徴とする操縦室支持構造。
9. 請求項８に記載の操縦室支持構造において、前記ブラケット（１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０）が、前記クロスメンバ（１１）に接着接合され、かつ追加的に機械的に固定されることを特徴とする操縦室支持構造。
10. 請求項１〜９のいずれか一項に記載の操縦室支持構造において、前記ブラケット（１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０）が、前記自動車の前記車体構造に、および前記乗員用エアバッグに、および／または前記グローブボックスに、および／または前記計器盤のカバーに、ねじで固定されることを特徴とする操縦室支持構造。

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