JP4157773B2

JP4157773B2 - 車両用クロスカービームの取付構造

Info

Publication number: JP4157773B2
Application number: JP2003021940A
Authority: JP
Inventors: 陽松谷
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Calsonic Kansei Corp
Priority date: 2003-01-30
Filing date: 2003-01-30
Publication date: 2008-10-01
Anticipated expiration: 2023-01-30
Also published as: JP2004231039A

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取付構造に関する。
【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、車幅方向の左右両端に設けられた取付面が車体側部のピラー部材やダッシュパネルにボルトを介して締結されている。ここで、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装置を支持するために剛性を必要とするので、鋼（スチール）等の高剛性の材料を用いて成形されている。また、クロスカービームを合成樹脂から成形する場合は、前記取付面にリブを追設したり取付面の板厚を厚くすることによって取付面の強度を保持している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２１１４４１公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の技術では、クロスカービームをスチール等から成形した場合、クロスカービームの重量が大きくなるという問題があった。一方、前記合成樹脂から成形した場合は、重量は軽減されるものの、板厚を大きくしたりリブを形成する分だけ材料の使用量が増大し、材料コストが上昇するという問題があった。
【０００５】
さらに、クロスカービームの左右両端にベント吹出口を開口すると、該ベント吹出口近傍の強度が低下するおそれがあった。
【０００６】
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、取付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取付構造を提供する。
【０００７】
【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、車幅方向に沿ってクロスカービームを延設し、該クロスカービームの左右両端に取付部を設け、該取付部の取付面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を車体側に取り付けた車両用クロスカービームの取付構造において、前記取付部をハニカム構造体から構成すると共に、前記クロスカービームを、左右両端の前記取付部が固定される車体部材間の幅よりも短く形成された樹脂製の内側筒状部材と、該内側筒状部材よりも高い剛性の樹脂であって該内側筒状部材の端末近傍の外周部分を包んで端末に前記取付部を備える外皮部材と、で構成し、前記取付部の車幅方向内側に隣接して配置されるベント吹出口を、前記内側筒状部材の吹出口と外皮部材の吹出口とから密着状態の二重管構造に形成し、前記取付部のハニカム構造体は、クロスカービームの軸心から径方向に向けて放射状に延びる複数の板状リブを備えると共に、前記軸心はハニカム構造体の中心部に配置され、前記板状リブは、車両前方に延びるリブと、前方斜め上方に延びるリブと、前方斜め下方に延びるリブと、車両後方に延びるリブと、後方斜め上方に延びるリブと、後方斜め下方に延びるリブと、から断面が略対称な形状から構成されていることを特徴とする。
【０００９】
前記請求項２に係る発明においては、前記クロスカービームを、内部が中空の筒状体から構成する一方、前記取付部の近傍のクロスカービームの外周面にクロスカービーム内部に連通するベント吹出口を開口したことを特徴とする。
【００１０】
前記請求項３に係る発明においては、前記取付部の近傍部に、ステアリング装置を支持するステアリング支持部を設けたことを特徴とする。
【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左右両端の取付部をハニカム構造体に形成しているため、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、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、確実に車体側に取り付けることができる。また、中空の第一筒状体である内側筒状部材を短く形成してクロスカービーム全体の剛性の低下を抑えつつ、取付部においては、第二筒状体である外皮部材によって高い剛性を維持することができる。
【００１３】
前記請求項１によれば、複数の板状リブによって取付部をハニカム構造体に形成しているため、クロスカービームに入力されるねじれトルクを板状リブに効率的に分散させてかつ車体側に効率的に伝達することができる。
【００１４】
前記請求項２によれば、クロスカービームの取付部の剛性が向上しているため、この取付部近傍におけるベント吹出口の開口による強度低下を抑えることができる。
【００１５】
前記請求項３によれば、クロスカービームの取付部の剛性が向上しているため、クロスカービームの取付部近傍に形成したステアリング支持部の剛性も向上する。従って、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。
【００１７】
【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。
【００１８】
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。
【００１９】
車両室内の前部には、インストルメントパネル１１が配設されており、該インストルメントパネル１１の内方、即ち車両前方側には、運転席側から助手席側にかけてクロスカービーム１２が延設されている。
【００２０】
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部１３，１３が設けられ、該取付部１３には取付面５１が形成されており、この取付面５１には、ボルト孔５２が穿設されている。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の取付部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。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。
【００２１】
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。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ステアリング支持用ブラケット（ステアリング支持部）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、植込ボルト４９が下方に突出してインサート成形されている。一方、助手席側の後面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が形成され、該リブ２５の下方側に支持スティ用取付部２６が形成されている。
【００２２】
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。
【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。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。
【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】
また、クロスカービーム１２の左右両端部は、ダッシュロアパネル１４に取り付けられる取付部１３に形成されている。図５はこれらのうち運転席側（車両右側）の端部に形成された取付部１３を示す斜視図、図６は図５を右側方から見た側面図である。
【００２７】
これらの図に示すように、取付部１３はハニカム構造体に形成されている。即ち、取付部１３は、外側略八角形に形成された外周面５８で囲われた車幅外方向に開放した凹部の中に、後述する複数のリブ等（５１，５３，５４，５５，５６，５７）を立設することにより凹部の内部を更に多角形に区画することで構成されている。詳述すると、取付部１３の車両前後方向の中央部には、軸心方向でかつ車両上下方向に延びる取付面５１が凹部から車幅方向外方へ突出するように凹部内から延設して形成されている。該取付面５１の車両後方側の上部と下部には、車両後方に延びる補強リブ５３，５４が形成されており、この補強リブ５３，５４も凹部内から延設して形成されており、凹部から飛び出た部分の車幅方向外方の端縁は斜め後方側がカットされた形状とされて、その後方端末が外周面５８に繋がっている。また、取付面５１の車両前方側の凹部内には、前記補強リブ５３，５４と同じ高さ位置に形成され、それぞれ車両前方に延びる支持リブ５５，５６が設けられている。即ち、凹部から車幅方向外方へ突出した取付面５１の車両前方側は、取付フランジ５１に重合するため、リブなどは形成されない面一な部分とされている。取付面５１は、ボルト孔５２の形成された部分はその肉厚が大きく、補強リブ５３，５４間の部分は薄く形成されている。
【００２８】
さらに、図６に示すように、取付面５１の凹部内の径方向中央部（軸心）５１ａから放射状に複数の固定リブ５７が延設されている。即ち、これらの各リブは、取付部１３の径方向に延びて外周面５８の内面に固定されている。なお、本実施形態での各リブ等（５１，５３，５４，５５，５６，５７）の先端は、略八角形とされた外周面５８の平面部分に繋がっている。また、取付部１３のすぐ車幅方向中央側は、ベント吹出口２３の外側部となる吹出口４５にも繋がって、この部分を補強するようにしている。
【００２９】
なお、本実施形態では、図６に示すように、取付部１３の外形は略八角形に形成したが、これに限定されず、種々の多角形、円形及び楕円形でも良い。また、前記リブ５３〜５７は、板状リブに形成されている。
【００３０】
なお、図５におけるＡ−Ａ線断面図である図７に示すように、前記取付部１３は第二筒状体３０の一部であり、該第二筒状体３０は、第一筒状体２８の外周側に高剛性樹脂によって鋳ぐるみ成形される。
【００３１】
簡単にクロスカービーム１２の成形方法を説明する。
【００３２】
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（図４参照）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。
【００３３】
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を樹脂によって鋳ぐるむ。第二筒状体３０は、上型、下型及びサイド型から構成される簡単な構造を有する金型（図示せず）を用いて鋳ぐるむことができる。
【００３４】
予め成形された第一筒状体２８を金型内に収容し、上型、下型及びサイド型を移動させて金型を閉成し、該金型内部に溶融樹脂を注入して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、図５の矢印に示す略水平方向にサイド型を移動させる。ここで、前記溶融樹脂は、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く、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。
【００３５】
本実施形態によるクロスカービームの取付構造によれば、クロスカービーム１２の部位のうち、車体側のダッシュロアパネル１４に取り付けるためにより高い剛性が必要とされる左右両端の取付部１３，１３をハニカム構造体に構成したため、クロスカービーム１２を確実に車体側に締結することができる。また、図５に示すように、ベント吹出口２３が開口していても、前記ハニカム構造によってベント吹出口２３近傍の強度も保持される。
【００３６】
さらに、従来は、ベント吹出口２３と取付面５１との間はデッドスペースとなっていたが、本実施形態によれば、ハニカム構造を有する高剛性の取付部１３として有効に利用することができる。また、取付部１３を複数のリブによってハニカム状に形成しているため、クロスカービーム１２に入力されるねじれトルクをリブ５３〜５７（図６参照）に効率的に分散させて車体側に効率的に伝達することができる。
【００３７】
なお、前記ベント吹出口２３は、内周側と外周側の吹出口４４，４５を一体に成形するため、ベント吹出口２３の開口の強度が更に向上する。
【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両室内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を示す分解斜視図である。
【図５】本実施形態によるクロスカービームの運転席側の取付部を示す斜視図である。
【図６】図５の取付部を右側方から見た側面図である。
【図７】図５のＡ−Ａ線による断面図である。
【符号の説明】
１２クロスカービーム
１３取付部
１４ダッシュロアパネル（車体部材）
２０ステアリング支持用ブラケット（ステアリング支持部）
２３，２４ベント吹出口
２８第一筒状体（内側筒状部材）
２９蓋状部材（外皮部材）
３０第二筒状体（外皮部材）
５１ａ径方向中央部（軸心）
５７固定リブ（板状リブ）

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）の左右両端に取付部（１３）を設け、該取付部（１３）の取付面（５１）を車体部材（１４）に固定することによって、前記クロスカービーム（１２）を車体側に取り付けた車両用クロスカービームの取付構造において、
前記取付部（１３）をハニカム構造体から構成すると共に、
前記クロスカービーム（１２）を、左右両端の前記取付部（１３）が固定される車体部材（１４，１４）間の幅よりも短く形成された樹脂製の内側筒状部材（２８）と、該内側筒状部材（２８）よりも高い剛性の樹脂であって該内側筒状部材（２８）の端末近傍の外周部分を包んで端末に前記取付部（１３）を備える外皮部材（３０）と、で構成し、
前記取付部（１３）の車幅方向内側に隣接して配置されるベント吹出口（２３）を、前記内側筒状部材（２８）の吹出口（４４）と外皮部材（３０）の吹出口（４５）とから密着状態の二重管構造に形成し、
前記取付部（１３）のハニカム構造体は、クロスカービーム（１２）の軸心（５１ａ）から径方向に向けて放射状に延びる複数の板状リブ（５７）を備えると共に、
前記軸心（５１ａ）はハニカム構造体の中心部に配置され、前記板状リブ（５７）は、車両前方に延びるリブ（５７）と、前方斜め上方に延びるリブ（５７）と、前方斜め下方に延びるリブ（５７）と、車両後方に延びるリブ（５７）と、後方斜め上方に延びるリブ（５７）と、後方斜め下方に延びるリブ（５７）と、から断面が略対称な形状から構成されていることを特徴とする車両用クロスカービームの取付構造。
前記クロスカービーム（１２）を、内部が中空の筒状体から構成し、前記取付部（１３）の近傍のクロスカービーム（１２）の外周面に内部に連通するベント吹出口（２３）（２４）を開口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取付構造。
前記取付部（１３）の近傍部に、ステアリング装置を支持するステアリング支持部（２０）を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取付構造。