JP3586051B2

JP3586051B2 - デッキクロスメンバ

Info

Publication number: JP3586051B2
Application number: JP26393796A
Authority: JP
Inventors: 優一池田; 明信岩男; 孝実酒井
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1996-10-04
Filing date: 1996-10-04
Publication date: 2004-11-10
Anticipated expiration: 2016-10-04
Also published as: JPH10109668A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の車体に車幅方向にわたって補強部材として設けられるデッキクロスメンバに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の運転席前方における車体には、車体のねじり剛性を確保すると共にステアリングコラム等の艤装部品の支持を行なうためのデッキクロスメンバが車幅方向にわたって設けられている。図８に基づいて従来のデッキクロスメンバを説明する。図８には従来のデッキクロスメンバを備えた車体前部の概略構成を示してある。
【０００３】
図に示すように、左右のフロントピラー１には取付具２がそれぞれ固定され、各取付具２にはデッキクロスメンバ３の両端部のブラケット４が取り付けられている。デッキクロスメンバ３は本体５がパイプ状をなして車幅方向に延び、本体５の両端部にブラケット４がそれぞれ溶接によって固定されている。車体に生じるねじり力は、デッキクロスメンバ３のブラケット４から本体５の外周面に伝わってねじり剛性が確保されるようになっている。
【０００４】
また、デッキクロスメンバ３はステアリングコラム等の艤装部品の支持部材として用いられているため、艤装部品の支持剛性が確保できると共にねじり剛性も確保できる形状（径）になっている。ステアリングコラム等が配されることがない助手席側の本体５は艤装部品の支持剛性を確保する必要がないため、本体５の助手席側部５ｂは運転席側部５ａに比べて小径に構成されている。これにより、軽量化を阻害することなく十分な剛性を確保したデッキクロスメンバ３とすることができる。
【０００５】
また、デッキクロスメンバ３の本体５を、艤装部品の支持剛性及びねじり剛性の両方を確保できる構造、例えば上下に分割されたプレス成形品を接合した運転席側部５ａと、ねじり剛性を確保できる構造の助手席側部５ｂとの２部材により構成し、運転席側部５ａと助手席側部５ｂとを溶接により接合する場合もある。この場合、軽量化を阻害することなく十分な剛性が確保できると共に、運転席側部５ａと助手席側部５ｂとを容易に製作することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来のデッキクロスメンバ３は、ブラケット４及び本体５により構成され、ブラケット４と本体５は溶接により接合されている。このため、構成部品が複数になって部品点数が多くなり、接合のためのコストも嵩んでしまう。また、軽量化の阻害を防ぐため、運転席側部５ａと助手席側部５ｂの径を変えているが、パイプ状の本体５を異なる径に製作する加工は容易ではなく、十分な軽量化には至っていないのが現状である。
【０００７】
一方、デッキクロスメンバ３の本体５を運転席側部５ａと助手席側部５ｂとで個別に作製すれば、容易に両者を所望の径に作製することが可能であり、軽量化を阻害することなく十分な剛性を確保することが可能である。しかし、例えば上下に分割したプレス成形品で運転席側部５ａを構成した場合、デッキクロスメンバ３の構成部品が大幅に増加すると共に、プレス成形品同士の接合及び運転席側部５ａと助手席側部５ｂとの接合が必要になり、接合のためのコストや工数が更に嵩んでしまう。
【０００８】
補強部材の部品点数を少なくする技術として、両端に平板状のブラケットを設け、ブラケットの間に管状のビーム部を連続一体的に形成したドア用インパクトビームが公知となっている（特開平4-238725号公報参照）。しかし、公知の補強部材は、ドアの曲げに対する補強部材であり、デッキクロスメンバとして用いた場合、車体のねじり力に対するブラケットの剛性が弱く、ねじり剛性を十分に確保することができないものである。
【０００９】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、少ない部品点数で十分に剛性を確保することができるデッキクロスメンバを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための請求項１に係る本発明の構成は、本体が車両の車幅方向に延びると共に、前記本体の両端部が前記車両の運転席前方の左右の骨格部材に固定されるデッキクロスメンバにおいて、前記デッキクロスメンバは板金部材を一体に成形してなり、前記本体部を管状に成形すると共に、前記両端部に略コ字形に拡開したフランジ部を形成したことを特徴とする。デッキクロスメンバは、本体部とフランジ部が一体に成形されて部品点数が削減され、略コ字形に拡開したフランジ部により端部の剛性が確保され、車両に生じるねじり力は、骨格部材に固定されたフランジ部の拡開縁から一体に成形された管状の本体部に伝わり、ねじり剛性が確保される。
【００１１】
また、請求項１に係る本発明では、前記フランジ部の車幅方向外側における前記両端部に延長面を形成し、前記フランジ部の開口縁部を互いに内側に折り曲げて開口縁を固定すると共に、前記延長面を曲げて前記開口縁が固定された前記フランジ部の端面に固定したことを特徴とする。これにより、デッキクロスメンバのフランジ部が完全に閉状態の箱型になり、フランジ部の剛性が更に高くなると共にねじり剛性が更に向上し、また、延長面が箱型のフランジ部の支えとなる。
【００１２】
上記目的を達成するための請求項２に係る本発明の構成は、本体が車両の車幅方向に延びると共に、前記本体の両端部が前記車両の運転席前方の左右の骨格部材に固定されるデッキクロスメンバにおいて、前記デッキクロスメンバは板金部材を一体に成形してなり、前記本体部を管状に成形すると共に、前記両端部に略コ字形に拡開したフランジ部を形成したことを特徴とする。デッキクロスメンバは、本体部とフランジ部が一体に成形されて部品点数が削減され、略コ字形に拡開したフランジ部により端部の剛性が確保され、車両に生じるねじり力は、骨格部材に固定されたフランジ部の拡開縁から一体に成形された管状の本体部に伝わり、ねじり剛性が確保される。
また、請求項２に係る本発明では、前記フランジ部の車幅方向外側における前記両端部に延長面を形成し、前記延長面を曲げて途中部を前記フランジ部の端面に固定すると共に、前記延長面の先端部を更に車幅方向外側に曲げて該延長面を前記骨格部材への取り付け部とすることができる。これにより、デッキクロスメンバのフランジ部が箱型になり、フランジ部の剛性が高くなると共にねじり剛性が更に向上し、骨格部材へ延長面を直接取り付けることができる。
【００１３】
また、前記フランジ部の車幅方向外側における前記両端部に延長面を形成し、前記延長面を曲げて前記フランジ部の端面に固定することができる。これにより、デッキクロスメンバのフランジ部が箱型になり、フランジ部の剛性が高くなると共にねじり剛性が更に向上する。
【００１４】
更に、デッキクロスメンバの本体部の運転席側の径を、助手席側の径に比べて大きくすることにより、軽量化を阻害することなくねじり剛性を確保することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１には第１実施形態例に係るデッキクロスメンバの斜視状態を示してある。尚、図示のデッキクロスメンバは、図８に示した車両の骨格部材である左右のフロントピラー１の取付具２に両端が固定されるものである。
【００１６】
図示のデッキクロスメンバ１１は、管状の本体部１２と、本体部１２の両端に一体に形成されフロントピラー１（図８参照）の取付具２（図８参照）に固定されるフランジ部１３とからなっている。本体部１２は板金部材が巻かれて縁部同士が溶接によって接合され、フランジ部１３は本体部１２の両端部に略コ字形に拡開して形成されている。また、本体部１２の運転席側と助手席側とは径が異なって形成され、運転席側の本体部１２の径が助手席側の本体部１２の径に比べて大きくなっている。
【００１７】
デッキクロスメンバ１１を作製するに際しては、長尺平板状の板金部材をプレス加工により複数工程で徐々に曲げ加工していくことで管状に形成する。所定の形状に曲げ加工した後、両端部を拡開して平面状の底板部１３ａと底板部１３ａに連続した直角に立ち上がる側板部１３ｂを備えるように略コ字形にプレス加工し、フランジ部１３を形成する。その後、本体部１２の部位を更に曲げ加工し、縁部同士を溶接により接合して本体部１２とフランジ部１３とが一体に成形されたデッキクロスメンバ１１とする。
【００１８】
尚、上記構成のデッキクロスメンバ１１のフランジ部１３は、平面状の底板部１３ａに連続して側板部１３ｂを直角に設けるようにしたが、両端部の剛性を確保できる範囲で側板部１３ｂの角度を変更することができる。また、底板部１３ａの形状は平面状に限らず、側板部１３ｂの方向に反った形状にすることも可能である。また、底板部１３ａにビードや多数の穴を設けて剛性を高めるようにすることも可能である。
【００１９】
上述したデッキクロスメンバ１１は、各フロントピラー１（図８参照）の取付具２（図８参照）にフランジ部１３の底板部１３ａがそれぞれ固定され、車体の車幅方向にわたる補強部材とされる。また、径が助手席側に比べて大きい運転席側の本体部１２にはステアリングコラム等の艤装品が支持され、支持剛性が確保されている。
【００２０】
また上述したデッキクロスメンバ１１は、両端部が略コ字形に拡開して形成されたフランジ部１３となっているため、両端部の剛性が十分に確保された状態になっている。車体に対するねじり力は、フロントピラー１（図８参照）側からフランジ部１３に伝わり、底板部１３ａ及び側板部１３ｂを介して本体１２の外周面に伝わる。このため、本体１２とフランジ部１３とが一体に成形されたデッキクロスメンバ１１によって車体のねじり剛性が十分に確保される。また、本体部１２の運転席側と助手席側との径を異径に形成したので、艤装品に対する支持剛性を確保した状態でねじり力に対する剛性が更に向上されている。
【００２１】
上記構成のデッキクロスメンバ１１によると、本体１２とフランジ部１３とを一体に成形したので、両端部の剛性及びねじり力に対する剛性を十分に確保した状態で構成部品を単品とすることができる。このため、両端部の剛性やねじり力に対する剛性を十分に確保して、デッキクロスメンバ１１の作製コストを少なくすることができると共に全体の重量を低減することができる。
【００２２】
図２に基づいて第２実施形態例を説明する。図２には第２実施形態例に係るデッキクロスメンバの斜視状態を示してある。尚、図示のデッキクロスメンバは、第１実施形態例のデッキクロスメンバ１１と同様に、図８に示した車両の骨格部材である左右のフロントピラー１の取付具２に両端が固定されるものである。
【００２３】
図示のデッキクロスメンバ２１は、管状の本体部２２と、本体部２２の両端に一体に形成されフロントピラー１（図８参照）の取付具２（図８参照）に固定されるフランジ部２３とからなっている。フランジ部２３は、平面状の底板部２３ａと、底板部２３ａに連続して直角に立ち上がる側板部２３ｂと、底板部２３ａに連続して車両方向外側に形成される延長面２３ｃとを備えている。
【００２４】
本体部２２は板金部材が巻かれて縁部同士が溶接によって接合されて管状とされ、フランジ部２３は本体部２２の両端部を略コ字形に拡開した後に延長面２３ｃが曲げられて側板部２３ｂの端面（隅部）に溶接によって接合される。また、本体部２２の運転席側と助手席側とは径が異なって形成され、運転席側の本体部２２の径が助手席側の本体部２２の径に比べて大きくなっている。
【００２５】
デッキクロスメンバ２１を作製するに際しては、図１に示したデッキクロスメンバ１１と同様に本体部２２とフランジ部２３を成形した後、延長面２３ｃを曲げ加工して側板部２３ｂの端面に溶接し、フランジ部２３を、底板部２３ａ、側板部２３ｂ及び延長面２３ｃとで３面が囲まれた箱型にする。
【００２６】
図２に示したデッキクロスメンバ２１は、フランジ部２３が箱型に形成されているので、コストアップを抑えた状態でフランジ部２３の強度が上がり、車体側への結合部の剛性が向上してねじり力に対する剛性が一層向上する。また、車体側からのねじり力は、延長面２３ｃから側板部２３ｂの開口縁部に直接伝わり、更に本体部２２の外周に伝わる。このため、車体側からのねじり力を効果的に分散することができる。
【００２７】
図３、図４に基づいて第３実施形態例を説明する。第３実施形態例が請求項１に係る本発明のデッキクロスメンバに相当する。図３には第３実施形態例に係るデッキクロスメンバの斜視状態、図４には図３中のIV方向矢視を示してある。尚、図示のデッキクロスメンバは、第１、第２実施形態例のデッキクロスメンバ１１、２１と同様に、図８に示した車両の骨格部材である左右のフロントピラー１の取付具２に両端が固定されるものである。
【００２８】
図３に示したデッキクロスメンバ３１は、管状の本体部３２と、本体部３２の両端に一体に形成されフロントピラー１（図８参照）の取付具２（図８参照）に固定されるフランジ部３３とからなっている。フランジ部３３は、平面状の底板部３３ａと、底板部２３ａに連続して直角に立ち上がる側板部３３ｂと、底板部３３ａに連続して車幅方向外側に形成される延長面３３ｃとを備えている。
【００２９】
本体部３２は板金部材が巻かれて縁部同士が溶接によって接合されて管状とされ、フランジ部３３は本体部３２の両端部を略コ字形に拡開されて成形される。フランジ部３３が成形された後、側板部３３ｂは開口縁側がそれぞれ内側に折り曲げられて開口縁が互いに接合され、前面側が底板部３３ａと平行な平面状態にされる。そして、内側に折り曲げられて平面状態にされた側板部３３ｂの部位の端面に、延長面３３ｃが曲げられて溶接によって接合される。また、本体部３２の運転席側と助手席側とは径が異なって形成され、運転席側の本体部３２の径が助手席側の本体部３２の径に比べて大きくなっている。
【００３０】
デッキクロスメンバ３１を作製するに際しては、図１に示したデッキクロスメンバ１１と同様に本体部２２とフランジ部２３を成形した後、側板部３３ｂを内側に折り曲げて開口縁を互いに接合し、延長面２３ｃを曲げ加工して開口縁が接合された側板部２３ｂの端面に溶接し、フランジ部２３を、底板部２３ａ、側板部２３ｂ及び延長面２３ｃとで４面が囲まれた閉状態の箱型にする。
【００３１】
図３に示したデッキクロスメンバ３１は、フランジ部３３が閉状態の箱型に形成されているので、コストアップを抑えた状態でフランジ部３３の強度が大幅に上がり、車体側への結合部の剛性が向上してねじり力に対する剛性が一層向上する。また、車体側からのねじり力は、延長面２３ｃから側板部２３ｂを介して本体部２２の外周に直接伝わる。このため、車体側からのねじり力を効果的に分散することができる。
【００３２】
また、図４に示すように、フランジ部３３は、折り曲げられることにより平面状態にされると共に、開口縁が接合された側板部２３ｂの端面に、延長面２３ｃが接合された状態になっている。このため、フランジ部３３を取付具２に固定する際には、折り曲げられた側板部２３ｂから底板部２３ａにボルト３４を貫通させてボルト３４を取付具２に締めつけるようになっている。この時、延長面２３ｃが側板部２３ｂの端面に接合されているため、延長面２３ｃがスペーサの代わりとなり、ボルト３４を締めつけてもフランジ部３３がつぶれることがない。従って、車体側への取り付け部の変形をなくした状態で剛性を向上させることができる。
【００３３】
図５乃至図７に基づいて第４実施形態例を説明する。第４実施形態例が請求項２に係る本発明のデッキクロスメンバに相当する。図５には第４実施形態例に係るデッキクロスメンバの斜視状態、図６には端部の詳細状況、図７には図６中のVII-VII 線矢視を示してある。尚、図示のデッキクロスメンバは、図８に示した車両の骨格部材である左右のフロントピラー１に両端が直接固定されるものである。
【００３４】
図示のデッキクロスメンバ４１は、管状の本体部４２と、本体部４２の両端に一体に形成されフロントピラー１（図８参照）に直接固定されるフランジ部４３とからなっている。フランジ部４３は、平面状の底板部４３ａと、底板部４３ａに連続して直角に立ち上がる側板部４３ｂと、底板部４３ａに連続して車幅方向外側に形成される延長面４３ｃ（途中部）とを備えている。延長面４３ｃには更に車幅方向外側に延びる先端部４３ｄが形成されている。
【００３５】
本体部４２は板金部材が巻かれて縁部同士が溶接によって接合されて管状とされ、フランジ部４３は本体部４２の両端部を略コ字形に拡開されて成形される。フランジ部４３が成形された後、延長面４３ｃが曲げられて側板部４３ｂの端面（隅部）に溶接によって接合され、先端部４３ｄが車幅方向外側に曲げられる。延長面４３ｃには１個のボルト穴４４が形成され、先端部４３ｄには２個のボルト穴４４が形成されている。また、本体部４２の運転席側と助手席側とは径が異なって形成され、運転席側の本体部４２の径が助手席側の本体部４２の径に比べ大きくなっている。
【００３６】
デッキクロスメンバ４１を作製するに際しては、図１に示したデッキクロスメンバ１１と同様に本体部４２とフランジ部４３を成形した後、延長面４３ｃを曲げ加工して側板部４３ｂの端面に溶接し、フランジ部４３を、底板部４３ａ、側板部４３ｂ及び延長面４３ｃとで３面が囲まれた箱型にする。更に、フロントピラー１（図８参照）の形状に合わせるように先端部４３ｄを車幅方向外側に曲げ加工する。
【００３７】
図５に示したデッキクロスメンバ４１は、フランジ部４３が箱型に形成されているので、コストアップを抑えた状態でフランジ部４３の強度が上がり、車体側への結合部の剛性が向上してねじり力に対する剛性が一層向上する。また、車体側からのねじり力は、延長面４３ｃから側板部４３ｂの開口縁部に直接伝わり、更に本体部２２の外周に伝わる。このため、車体側からのねじり力を効果的に分散することができる。
【００３８】
図６、図７に基づいてデッキクロスメンバ４１のフロントピラー１への取り付け状況を説明する。図７に示すように、フロントピラー１は、フロントピラーアウタ６とフロントピラーインナ７とによって構成され、フロントピラーアウタ６とフロントピラーインナ７の間にはバルクブラケット８が設けられている。バルクブラケット８は、デッキクロスメンバ４１のフランジ部４３が固定される部位におけるフロントピラーインナ７の裏面側に接合されている。
【００３９】
図６に示すように、セットピン９によりフランジ部４３の先端部４３ｄがフロントピラーインナ７の所定位置に仮固定され、仮固定された後、図６、図７に示すように、延長面４３ｃ及び先端部４３ｄがボルト４５によってフロントピラー１に直接固定される。延長面４３ｃ側のボルト４５は、フロントピラーアウタ６に設けられた作業穴４６側から締めつけが行なわれ、作業穴４６はボルト４５を締めつけた後にキャップ４７によって覆われるようになっている。
【００４０】
上記構成のデッキクロスメンバ４１は、フランジ部４３がフロントピラー１に３点締めによって直接固定されるようになっているので、フロントピラーアウタ６を基準にしてセットピン９を挿入することで、フロントピラー１に対して精度良く、しかも、高い結合剛性を保ってデッキクロスメンバ４１を固定することができると共に、バルクブラケット８を小型化することができる。また、フロントピラーインナ７に作業用の穴をあける必要がないので、遮音性を阻害する虞がない。また、フランジ部４３の先端部４３ｄでは、セットピン９の挿入方向とボルト４５の締めつけ方向が同一となっているので、寸法管理がし易く作業性が良好となっている。
【００４１】
従って、デッキクロスメンバ４１を用いることにより、コストアップを抑えた状態でねじり剛性に対処できると同時に、デッキクロスメンバ４１の取り付け位置精度を向上させ、しかも、取付具２（図８参照）を省略して部材点数を減少させることができる。
上述した実施形態例では、フランジ部の車幅方向外側における両端部に延長面を形成し、延長面を曲げてフランジ部の端面に固定したので、両端部が箱型となって剛性が上がり、ねじり剛性が更に向上する。
【００４２】
【発明の効果】
請求項１に係る本発明のデッキクロスメンバは、板金部材を一体に成形してなり、本体部を管状に成形すると共に、両端部に略コ字形に拡開したフランジ部を形成したので、本体部とフランジ部が一体に成形されて部品点数が削減され、略コ字形に拡開したフランジ部により端部の剛性が確保され、車両に生じるねじり力は、骨格部材に固定されたフランジ部の拡開縁から一体に成形された管状の本体部に伝わり、ねじり剛性が確保される。この結果、少ない部品点数で両端部の剛性及び十分なねじり剛性を確保することが可能になる。
【００４３】
また、フランジ部の車幅方向外側における両端部に延長面を形成し、フランジ部の開口縁部を互いに内側に折り曲げて開口縁を固定すると共に、延長面を曲げて開口縁が固定されたフランジ部の端面に固定したので、両端部が箱型となると共に両端部の締めつけの際に延長面によってフランジ部がつぶれることがなく、車体側への取り付け部の変形をなくした状態でねじり剛性を向上させることができる。
【００４４】
請求項２に係る本発明のデッキクロスメンバは、板金部材を一体に成形してなり、本体部を管状に成形すると共に、両端部に略コ字形に拡開したフランジ部を形成したので、本体部とフランジ部が一体に成形されて部品点数が削減され、略コ字形に拡開したフランジ部により端部の剛性が確保され、車両に生じるねじり力は、骨格部材に固定されたフランジ部の拡開縁から一体に成形された管状の本体部に伝わり、ねじり剛性が確保される。この結果、少ない部品点数で両端部の剛性及び十分なねじり剛性を確保することが可能になる。
更に、フランジ部の車幅方向外側における両端部に延長面を形成し、延長面を曲げて途中部をフランジ部の端面に固定すると共に、延長面の先端部を更に車幅方向外側に曲げて延長面を骨格部材への取り付け部としたので、コストアップを抑えた状態でねじり剛性に対処できると同時に、デッキクロスメンバの取り付け位置精度及び取り付け剛性を向上させ、しかも、車体側の取付部材を省略して部材点数を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態例に係るデッキクロスメンバの斜視図。
【図２】第２実施形態例に係るデッキクロスメンバの斜視図。
【図３】第３実施形態例に係るデッキクロスメンバの斜視図。
【図４】図３中IV方向矢視図。
【図５】第４実施形態例に係るデッキクロスメンバの斜視図。
【図６】端部の取り付き状況説明図。
【図７】図６中のVII-VII 線矢視図。
【図８】従来のデッキクロスメンバの斜視図。
【符号の説明】
１フロントピラー
２取付具
１１，２１，３１，４１デッキクロスメンバ
１２，２２，３２，４２本体部
１３，２３，３３，４３フランジ部
１３ａ，２３ａ，３３ａ，４３ａ底板部
１３ｂ，２３ｂ，３３ｂ，４３ｂ側板部
２３ｃ，３３ｃ，４３ｃ延長面
４３ｄ先端部

Claims

本体が車両の車幅方向に延びると共に、前記本体の両端部が前記車両の運転席前方の左右の骨格部材に固定されるデッキクロスメンバにおいて、前記デッキクロスメンバは板金部材を一体に成形してなり、前記本体部を管状に成形すると共に、前記両端部に略コ字形に拡開したフランジ部を形成し、前記フランジ部の車幅方向外側における前記両端部に延長面を形成し、前記フランジ部の開口縁部を互いに内側に折り曲げて開口縁を固定すると共に、前記延長面を曲げて前記開口縁が固定された前記フランジ部の端面に固定したことを特徴とするデッキクロスメンバ。
本体が車両の車幅方向に延びると共に、前記本体の両端部が前記車両の運転席前方の左右の骨格部材に固定されるデッキクロスメンバにおいて、前記デッキクロスメンバは板金部材を一体に成形してなり、前記本体部を管状に成形すると共に、前記両端部に略コ字形に拡開したフランジ部を形成し、前記フランジ部の車幅方向外側における前記両端部に延長面を形成し、前記延長面を曲げて途中部を前記フランジ部の端面に固定すると共に、前記延長面の先端部を更に車幅方向外側に曲げて該延長面を前記骨格部材への取り付け部としたことを特徴とするデッキクロスメンバ。