JP4668707B2 - デッキクロスメンバ、デッキクロスメンバの製作方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば自動車に用いられるデッキクロスメンバに関する。さらに、例えば自動車に用いられるデッキクロスメンバの製作方法に関する。

自動車では、車幅方向両側に設けられるフロントピラー間に、デッキクロスメンバが渡されている。デッキクロスメンバは、ステアリング装置のシャフト部分を支持する。それゆえ、シャフトの支持剛性を高めるためには、デッキクロスメンバの剛性を向上することが考えられる。

デッキクロスメンバの剛性を向上する手段としては、デッキクロスメンバの断面を大きくすることが考えられる。

しかし、デッキクロスメンバは、通常パイプ部材から構成される。このパイプ部材は、押出成形で形成される。押出成形で形成されるパイプでは、通常、軸方向を垂直に横切る断面は、軸方向に一定になる。

それゆえ、ステアリング装置のシャフトの支持剛性を考慮した断面を有するパイプによって形成されたデッキクロスメンバの断面は、大きくなる傾向にある。

このように形成されたデッキクロスメンバであれば、ステアリングの支持剛性は向上するが、デッキクロスメンバ自体の重量も増加する。デッキクロスメンバの重量の増加に伴ってデッキクロスメンバのコストも増加する。それゆえ、デッキクロスメンバの重量増加は、好ましくない。

このため、ステアリング装置のシャフトの支持剛性を向上するとともに、重量の増加が抑えられたデッキクロスメンバが提案されている。

具体的には、デッキクロスメンバにおいて運転席側は、断面が大きいパイプで構成される。デッキクロスメンバにおいて助手席側は断面が小さいパイプで構成される。このようなデッキクロスメンバが提案されている。

この種のデッキクロスメンバでは、ステアリングが支持される運転席側が、ステアリングの支持剛性を考慮した断面、つまり大きな断面を有するパイプで構成されることによって、ステアリングの支持剛性は、向上する。さらに、ステアリングの支持剛性に比較的影響を与えない助手席側を断面の小さなパイプで構成することによって、デッキクロスメンバは、軽量化される（例えば、特許文献１参照。）。

この種のデッキクロスメンバでは、運転席側または助手席側のどちらか一方のパイプを拡径し、または縮径することによって、２つのパイプは、互いに嵌合する。そして、２つのパイプを嵌合することによって、これら２つのパイプは、連結される。
特開平９―２７７９６１号公報

しかし、特許文献１で開示されているデッキクロスメンバでは、パイプは、拡径もしくは縮径される。このため、デッキクロスメンバには、拡径、縮径に耐えうる例えば鉄製のパイプが用いられる。

一方、デッキクロスメンバの軽量化を考慮した場合、デッキクロスメンバを鉄製のパイプよりも軽い、例えばアルミ製のパイプを用いることが好ましい。

しかし、アルミ製のパイプを拡径、縮径することは、難しい。それゆえ、特許文献１に開示されているデッキクロスメンバにアルミ製のパイプを用いることは、難しいと考えられる。

つまり、特許文献１で開示されているデッキクロスメンバでは、デッククロスメンバを形成するパイプに用いられる材料は、限定されてしまう。

デッキクロスメンバを形成するパイプの材質が限定されることは、デッキクロスメンバの製作にとって、軽量化などの自由度が狭まることになるので、好ましくない。

したがって、本発明の目的は、効果的に軽量化することができるデッキクロスメンバを提供することにある。

本発明の他の目的は、断面の大きさが異なる２つのパイプを接続して構成されるデッキクロスメンバの製作方法を提供することにある。

請求項１に記載の発明のデッキクロスメンバは、ステアリング装置を支持する第１のパイプであって、軸方向を垂直に横切る断面が前記軸方向に一定である第１のパイプと、前記第１のパイプ内に挿入されて内側に収容部が設けられるジョイント部材と、前記ジョイント部材の前記収容部内に挿入されて軸方向を垂直に横切る断面が前記軸方向に一定である第２のパイプとを備える。前記第１のパイプには、前記第１のパイプの内周部と外周部に連通するとともに前記第１のパイプの軸方向に延びる長孔形状の貫通孔が設けられる。前記ジョイント部材は、前記貫通孔の縁部に溶接されて前記第１のパイプの前記軸方向に延びる溶接部を形成して前記第１のパイプに固定される。前記ジョイント部材は前記第２のパイプに溶接されて溶接部を形成して前記第２のパイプに固定される。前記ジョイント部材と前記第２のパイプとの前記溶接部は、第２のパイプの軸の周方向に延びる。

このような構成によれば、第１のパイプと第２のパイプとは、互いに向かい合う端部の形状を変形することなく連結される。具体的には、第１のパイプの端部を縮径したり、または第２のパイプの端部を拡径したりすることがない。

それゆえ、上記のような変形にたえられなかった材料を第１，２のパイプの材料に用いることができる。例えば、比較的軽いアルミ製のパイプを用いることができる。

つまり、第１，２のパイプに用いられる材料の制限がなくなるので、第１，２のパイプの軽量化の自由度は、拡がる。

請求項２に記載の発明のデッキクロスメンバは、請求項１の記載において、前記第１のパイプの内周部には、前記第１のパイプの軸方向に沿うとともに前記第１のパイプの内側に面する複数の内面が設けられる。本発明の請求項３に記載のデッキクロスメンバは、請求項２の記載において、前記第１のパイプの前記内面は、平面である。請求項４に記載の発明のデッキクロスメンバは、請求項１の記載において、前記第２のパイプの外周部には、前記第２のパイプの軸方向に沿うとともに前記第２のパイプの外側に面する複数の外面が設けられる。前記ジョイント部材が前記第２のパイプの前記外面に溶接されて前記ジョイント部材と前記第２のパイプとの前記溶接部が形成される。前記第１のパイプの端部と前記ジョイント部材とが溶接されて溶接部が形成される。前記第１のパイプの前記端部と前記ジョイント部材との前記溶接部と、前記第２のパイプと前記ジョイント部材との前記溶接部とは、前記ジョイント部材の周方向に交互に設けられる。

請求項５に記載の発明のデッキクロスメンバは、請求項４の記載において、前記第１のパイプの前記端部と前記ジョイント部材との前記溶接部は、複数形成される。前記第２のパイプと前記ジョイント部材との前記溶接部は、複数形成される。前記第１のパイプの前記端部と前記ジョイント部材との複数の前記溶接部と、前記第２のパイプと前記ジョイント部材との複数の前記溶接部とは、前記ジョイント部材の周方向に１つずつ交互に配置される。請求項６の記載の発明のデッキクロスメンバは、請求項４または請求項５の記載において、前記第１のパイプの前記端部と前記ジョイント部材との前記溶接部と、前記第２のパイプと前記ジョイント部材との前記溶接部とは、前記ジョイント部材の周方向に環状に配置される。

請求項７に記載の発明のデッキクロスメンバは、請求項１の記載において、前記第１,２のパイプの少なくとも一方は、アルミ製である。請求項８に記載の発明のデッキクロスメンバは、ステアリング装置を支持する第１のパイプであって、軸方向を垂直に横切る断面が前記軸方向に一定である第１のパイプと、前記第１のパイプ内に挿入されて内側に収容部が設けられるジョイント部材と、前記ジョイント部材の前記収容部内に挿入されて軸方向を垂直に横切る断面が前記軸方向に一定である第２のパイプとを備える。前記第１のパイプには、前記第１のパイプの内周部と外周部に連通するとともに前記第１のパイプの軸方向に延びる長孔形状の貫通孔が設けられる。前記ジョイント部材は、前記貫通孔の縁部に溶接されて前記第１のパイプの前記軸方向に延びる溶接部を形成して前記第１のパイプに固定される。前記第１のパイプは、複数の内面を有し、この複数の内面は前記第１のパイプの前記軸方向に延びるとともに前記第１のパイプの内側に位置する平面である。前記第１のパイプの端部は、前記ジョイント部材に溶接されて溶接部を形成する。前記第１のパイプの端部と前記ジョイント部材との前記溶接部は、前記第１のパイプの周方向に延びる。前記ジョイント部材は前記第２のパイプに溶接されて溶接部を形成して前記第２のパイプに固定される。前記ジョイント部材と前記第２のパイプとの前記溶接部は、前記第２のパイプの軸の周方向に延びる。前記第１のパイプの端部と前記ジョイント部材との前記溶接部と、前記第２のパイプと前記ジョイント部材との前記溶接部とが前記ジョイント部材の周方向に交互に配置される。

請求項９に記載の発明のデッキクロスメンバの製作方法は、ステアリング装置を支持する第１のパイプであって、軸方向を垂直に横切る断面が前記軸方向に一定である第１のパイプと、前記第１のパイプ内に挿入されて前記第１のパイプに固定されるジョイント部材であって、内側に収容部が設けられるジョイント部材と、前記ジョイント部材の前記収容部内に挿入されて前記ジョイント部材に固定される第２のパイプであって、軸方向を垂直に横切る断面が前記軸方向に一定である第２のパイプとを具備するデッキクロスメンバの製作方法である。前記デッキクロスメンバの製作方法は、前記第１のパイプと前記第２のパイプとを、押出成形によって形成し、前記第１のパイプに、前記第１のパイプの内周部と外周部に連通するとともに前記第１のパイプの軸方向に延びる長孔形状の貫通孔を形成し、前記第１のパイプ内に前記ジョイント部材を収容して、前記貫通孔の縁部を前記ジョイント部材に溶接して前記第１のパイプの軸方向に延びる溶接部を形成して第１のパイプと前記ジョイント部材とを固定し、前記ジョイント部材の前記収容部内に前記第２のパイプを挿入して前記第２のパイプと前記ジョイント部材とを溶接して前記第２のパイプの軸の周方向に延びる溶接部を形成することによって前記第２のパイプと前記ジョイント部材とを固定する。

このような前記デッキクロスメンバの製作方法では、前記第１のパイプと前記第２のパイプとは、押出成形によって形成されるとともに、前記ジョイント部材の前記収容部内に前記第２のパイプを挿入して前記第２のパイプと前記ジョイント部材とを固定し、かつ前記第１のパイプ内に前記ジョイント部材を収容して前記第１のパイプと前記ジョイント部材とを固定することによってデッキクロスメンバを形成する。

本発明によれば、第１のパイプと第２のパイプとの材料は、限定されない。それゆえ、第１，２のパイプに軽い材料を用いることができるので、デッキクロスメンバは、効果的に軽量化される。

本発明の第１の実施形態に係るデッキクロスメンバを、図１から図９を参照して説明する。

図１は、本発明のデッキクロスメンバ１０を備える自動車の車体２２の前部２１を示す斜視図である。図１に示すように、車体２２の前部２１には、一対のフロントピラー２３が設けられている。各フロントピラー２３は、車幅方向両側に1つずつ配置されている。

フロントピラー２３間には、インストルメントパネル２４（図中２点鎖線で一部示される）が設けられている。インストルメントパネル２４の中には、デッキクロスメンバ１０が設けられている。デッキクロスメンバ１０は、インストルメントパネル２４を保持するとともに、車体２２を補強する。

デッキクロスメンバ１０は、各フロントピラー２３間に配置されており、一方のフロントピラー２３から他方のフロントピラー２３まで延びている。デッキクロスメンバ１０の両端は、フロントピラー２３に支持されている。

車体２２において運転席に対応する部位２５には、ステアリング装置２６が設けられている。ステアリング装置２６は、ステアリングホイール２６ａと、ステアリングシャフト２６ｂと、などを備えている。

ステアリングホイール２６ａは、ステアリングシャフト２６ｂに連結されている。図に示すように、ステアリングシャフト２６ｂは、デッキクロスメンバ１０に支持されている。

図２は、デッキクロスメンバ１０を示す斜視図である。上記したように、デッキクロスメンバ１０は、インストルメントパネル２４内に収容されている。インストルメントパネル２４内には、図示しない空調装置など、他の部品も収容されている。

それゆえ、デッキクロスメンバ１０は、インストルメントパネル２４内に収容される他の部品との干渉を考慮して形成されている。

図３は、デッキクロスメンバ１０が分解された状態を示している。図２と図３とに示すように、デッキクロスメンバ１０は、第１のパイプ３０と、第２のパイプ４０と、ジョイント部材６０と、を備えている。

デッキクロスメンバ１０は、第１のパイプ３０と第２のパイプ４０とが、ジョイント部材６０によって連結されることによって、形成される。図１に示すように、デッキクロスメンバ１０は、第１のパイプ３０が運転席側（ステアリング装置２６側）に位置し、第２のパイプ４０が助手席側（図中、運転席の反対側）に位置するように、設置される。

図４は、第１のパイプ３０と第２のパイプ４０とがジョイント部材６０によって連結された状態において、ジョイント部材６０の近傍を示している。

第１のパイプ３０は、押出成形によって形成される。それゆえ、図３に示すように、第１のパイプ３０の軸方向Ａを垂直に横切る第１のパイプ３０の断面３１は、軸方向Ａに一定である。断面３１は、本発明で言う、第１の断面である。第１のパイプ３０は、アルミ製である。

図１に示すように、第１のパイプ３０は、デッキクロスメンバ１０において運転席側を構成する。それゆえ、第１のパイプ３０には、ステアリングシャフト２６ｂが固定される。第１のパイプ３０には、支持部３２が設けられている。ステアリングシャフト２６ｂは、例えば図示しない支持部材を介して支持部３２に固定される。

一方、ステアリング装置２６では、安全性の面から、ステアリングシャフト２６ｂの支持剛性は、高いほうがよい。ステアリングシャフト２６ｂの支持剛性は、デッキクロスメンバ１０の剛性が高いほど、高くなる。

したがって、デッキクロスメンバ１０においてステアリングシャフト２６ｂが支持される部位の剛性は、高いことが望ましい。

それゆえ、第１のパイプ３０の断面３１は、ステアリングシャフト２６ｂの支持剛性を考慮した大きさを有している。さらに、第１のパイプ３０は、インストルメントパネル２４内に収容される部品（図示せず）との干渉を考慮して形成されている。

本実施形態では、図３に示すように、第１のパイプ３０の断面３１は、他の部品との干渉を避けるために略五角形に形成されている。

第１のパイプ３０は、第１の壁部３３と、第２の壁部３４と、第３の壁部３５と、第４の壁部３６と、第５の壁部３７と、を有している。第１〜５の壁部３３，３４，３５，３６，３７は、第１の壁部３３から図中時計回り方向に互いに隣接している。

第１の壁部３３の内面３３ａは、軸方向Ａに沿う平面である。第２の壁部３４の内面３４ａは、軸方向Ａに沿う平面である。第３の壁部３５の内面３５ａは、軸方向Ａに沿う平面である。第４の壁部３６の内面３６ａは、軸方向Ａに沿う平面である。第５の壁部３７の内面３７ａは、軸方向Ａに沿う平面である。

図１に示すように、第２のパイプ４０は、デッキクロスメンバ１０において助手席側を形成する。第２のパイプ４０は、押出成形によって形成される。それゆえ、図３に示すように、第２のパイプ４０の軸方向Ｂを横切る断面４１は、軸方向Ｂに一定である。第２のパイプ４０は、アルミ製である。断面４１は、本発明で言う、第２の断面である。

デッキクロスメンバ１０において助手席側の剛性は、ステアリングシャフト２６ｂの支持剛性に、比較的影響を及ぼさない。それゆえ、第２のパイプ４０の断面４１は、第１のパイプ３０の断面３１ほど大きくなくてよい。

上記したように、第２のパイプ４０の断面４１は、インストルメントパネル２４内に収容される部品との干渉を考慮して形成されている。本実施形態では、図３に示すように、第２のパイプ４０の断面４１は、他の部品との干渉を避けるために、略六角形に形成されている。

第２のパイプ４０の断面４１は、第１〜６の角部４２，４３，４４，４５，４６，４７を有している。また、第２のパイプ４０は、第６の壁部４８と、第７の壁部４９と、第８の壁部５０と、第９の壁部５１と、第１０の壁部５２と、第１１の壁部５３と、を有している。

第６の壁部４８は、第１の角部４２と第２の角部４３とをなだらかにつないでいる。第６の壁部４８の外面４８ａは、軸方向Ｂに沿っている。第７の壁部４９は、第２の角部４３と第３の角部４４とをなだらかにつないでいる。第７の壁部４９の外面４９ａは、軸方向Ｂに沿っている。

第８の壁部５０は、第３の角部４４と第４の角部４５とをなだらかにつないでいる。第８の壁部５０の外面５０ａは、軸方向Ｂに沿っている。第９の壁部５１は、第４の角部４５と第５の角部４６とをなだらかにつないでいる。第９の壁部５１の外面５１ａは、軸方向Ｂに沿っている。

第１０の壁部５２は、第５の角部４６と第６の角部４７とをなだらかにつないでいる。第１０の壁部５２の外面５２ａは、軸方向Ｂに沿っている。第１１の壁部５３は、第６の角部４７と第１の角部４２とをなだらかにつないでいる。第１１の壁部５３の外面５３ａは、軸方向Ｂに沿っている。

図４に示すように、ジョイント部材６０は、第１のパイプ３０内に挿入されるとともに、内側に第２のパイプ４０を収容する。そして、ジョイント部材６０の外周面は、第１のパイプ３０の内周面に固定される。第２のパイプ４０は、ジョイント部材６０の内側に固定される。この結果、第１のパイプ３０と第２のパイプ４０とは、ジョイント部材６０を介して互いに連結される。

図３に示すように、ジョイント部材６０は、第１の被固定部６１と、第２の被固定部６２と、第３の被固定部６３と、第４の被固定部６４と、第１の連結部６５と、第２の連結部６６と、第３の連結部６７と、第４の連結部６８と、を有している。

図５は、図４に示されたデッキクロスメンバ１０を、後に説明されるジョイント部材６０の軸方向Ｘに沿って見た正面図である。図３〜図５に示すように、第１〜４の被固定部６１，６２，６３，６４は、第１のパイプ３０の内周面に固定されるように、それぞれの面が外側を向くとともに略環状に配置されている。

ジョイント部材６０は、第１〜４の被固定部６１，６２，６３，６４が第１〜４の連結部６５，６６，６７，６８によって連結されることによって形成される。

ジョイント部材６０の形状を具体的に説明する。第１の被固定部６１は、第１のパイプ３０の第１の壁部３３の内面３３ａに固定されるように配置される。第２の被固定部６２は、第１のパイプ３０の第２の壁部３４の内面３４ａに固定されるように配置される。第３の被固定部６３は、第１のパイプ３０の第４の壁部３６の内面３６ａに固定されるように配置される。第４の被固定部６４は、第１のパイプ３０の第５の壁部３７の内面３７ａに固定されるように配置される。

第１の連結部６５は、第１の被固定部６１と第２の被固定部６２とを連結している。第２の連結部６６は、第２の被固定部６２と第３の被固定部６３とを連結している。第３の連結部６７は、第３の被固定部６３と第４の被固定部６４とを連結している。第４の連結部６８は、第４の被固定部６４と第１の被固定部６１とを連結している。

また、第１〜４の連結部６５，６６，６７，６８によって、第２のパイプ４０を収容する収容部７０が形成されている。

収容部７０について具体的に説明する。第1の連結部６５は、第１の被固定部６１の一端から内側に向かって延びている。そして、内側に所定距離延びた後に、屈曲部６５ａで曲がって第２の被固定部６２に向かって延びて、第２の被固定部６２の第１の被固定部６１側につながっている。

第３の連結部６７は、第３の被固定部６３の第４の被固定部側端から内側に向かって延びている。そして、内側に所定距離延びた後に、屈曲部６７ａで曲がって第４の被固定部６４に向かって延びて、第４の被固定部６４の第３の被固定部６３側につながっている。

第４の連結部６８は、第４の被固定部６４の第１の被固定部６１側から内側に向かって延びている。そして、内側に所定距離延びた後、屈曲部６８ａで曲がって第１の被固定部６１に向かって延びて、第１の被固定部６１の第４の被固定部６４側につながっている。

屈曲部６５ａは、第２のパイプ４０の第１の角部４２の近傍を支持できるように、第１の角部４２の近傍に沿った形状に形成される。第２の連結部６６は、第２のパイプ４０の第２の角部４３ら第３の角部４４までの範囲を支持するように、第２の角部４３から第３の角部４４までの範囲に沿った形状に形成される。屈曲部６７ａは、第５の角部４６の近傍を支持するように、第５の角部４６の近傍に沿った形状に形成される。屈曲部６８ａは、第６の角部４７の近傍を支持できるように、第６の角部４７の近傍に沿った形状に形成される。

第１〜３の屈曲部６５ａ，６７ａ，６８ａと第２の連結部６６とが上記のように形成されることによって、第１〜３の屈曲部６５ａ，６７ａ，６８ａと第２の連結部６６とによって、収容部７０が形成される。

また、屈曲部６５ａは、第１の被固定部６１と第２の被固定部６２との間に配置される。第２の連結部６６は、第２の被固定部６２と第３の被固定部６３との間に配置される。屈曲部６７ａは、第３の被固定部６３と第４の被固定部６４との間に配置される。屈曲部６８ａは、第４の被固定部６４と第１の被固定部６１との間に配置される。

このように形成されるジョイント部材６０は、軸方向Ｘを垂直に横切る断面が軸方向Ｘに一定な形状であって、例えば押出成形によって形成され、またダイカストや鋳造部材でも良い
つぎに、第１のパイプ３０とジョイント部材６０との固定構造と、第２のパイプ４０とジョイント部材６０との固定構造と、を説明する。

図６は、図５に示されたＦ６−Ｆ６線に沿う断面図である。図６は、第１のパイプ３０と第２のパイプ４０とがジョイント部材６０を介して連結された状態を示している。図６に示すように、ジョイント部材６０は、長さＬ１程第１のパイプ３０から出るように、第１のパイプ３０内に挿入される。Ｌ１の一例としては、略１０ｍｍである。

第１のパイプ３０とジョイント部材６０とは、互いに溶接されることによって、互いに固定される。図６は、第１の壁部３３と第１の被固定部６１とが溶接され、第４の壁部３６と第３の被固定部６３とが互いに溶接されている状態を示している。

図６に示すように、第１のパイプ３０の先端縁３３ｂは、ジョイント部材６０に固定される。例えば、第１の壁部３３の先端縁３３ｂは、第１の被固定部６１に溶接される。それゆえ、溶接部１００が形成される。溶接部１００は、本発明で言う、接合部の一例である。第１の壁部３３においてジョイント部材６０の第１の被固定部６１と重なる範囲の少なくとも一部には、貫通孔８０が形成されている。第１の壁部３３と第１の被固定部６１とは、貫通孔８０を通しても溶接される。それゆえ、溶接部１０１が形成される。溶接部１０１は、本発明で言う、接合部の一例である。この溶接部１０１は、第1のパイプ３０の軸方向に沿って設けられており、溶接部分の距離を長くとることができる。なお、溶接部１０１は、図９に示すように第1のパイプ３０の周方向に沿って設けられても良い。また、この溶接部１０１は、第1のパイプ３０の軸方向と、周方向と両方を組み合わせても良い。なお、溶接方法は、ＭＩＧ溶接、ＴＩＧ溶接、レーザ溶接などが好ましい。

第２の壁部３４と第２の被固定部６２との溶接構造と、第４の壁部３６と第３の被固定部６３との溶接構造と、第５の壁部３７と第４の被固定部６４との溶接構造とは、第１の壁部３３と第１の被固定部６１との溶接構造と同様であってよい。それゆえ、説明は、省略する。

なお、第１のパイプ３０と第２のパイプ４０との連結部の強度を確保するために、ジョイント部材６０において第１のパイプ３０内に挿入される長さは、所定の長さ、例えば５０〜１００ｍｍほどの長さを有することが好ましい。

また、上記したように、ジョイント部材６０は、溶接の関係上、第１のパイプ３０から例えば１０ｍｍ程出ることが好ましい。それゆえ、ジョイント部材６０は、軸方向Ａに例えば６０〜１１０ｍｍ程の長さを有することが好ましい。

図７は、第１のパイプ３０と第２のパイプ４０とが、ジョイント部材６０を介して連結された状態において、ジョイント部材６０の近傍を第４の被固定部６４側から見た斜視図である。

図８は、図５に示されたＦ８−Ｆ８線に沿う断面図である。図８は、第２のパイプ４０とジョイント部材６０とが互いに溶接されている状態を示している。

図８に示すように、第２のパイプ４０は、ジョイント部材６０から長さＬ１出るように、収容部７０内に挿入される。そして、第２のパイプ４０とジョイント部材６０とは、互いに溶接されることによって、互いに固定される。

ジョイント部材６０軸方向両端縁６５ｂと第２のパイプ４０とが互いに溶接される。それゆえ、屈曲部６５ａの軸方向両端縁６５ｂと第１の角部４２の近傍とが互いに溶接される。それゆえ、溶接部１０２が形成される。溶接部１０２は、本発明で言う、接合部の一例である。同様に、屈曲部６７ａの軸方向両端縁６５ｂと第５の角部４６の近傍とが互いに溶接される。それゆえ、溶接部１０２が形成される。

なお、第２の連結部６６と第７の壁部４９との溶接構造と、屈曲部６８ａと第６の角部４７の近傍との溶接構造は、屈曲部６５ａと第１の角部４２の近傍との溶接構造と同じであってよい。それゆえ、説明は省略する
図４と図５と図７とに示すように、第１のパイプ３０とジョイント部材６０との溶接部１００と、第２のパイプ４０とジョイント部材６０との溶接部１０２とは、ジョイント部材６０の周方向Ｅに交互に配置される。

この点について、具体的に説明する。図５を時計方向Ｄに見ると、第１の壁部３３と第１の被固定部６１との溶接部１００から時計方向Ｄに進むと、屈曲部６５ａと第１の角部４２との溶接部１０２がある。さらに時計方向Ｄに進むと、第２の壁部３４と第２の被固定部６２との溶接部１００がある。さらに時計方向Ｄに進むと、第２の連結部６６と第７の壁部４９との溶接部１０２がある。さらに時計方向Ｄに進むと、第４の壁部３６と第３の被固定部６３との溶接部１０２がある。さらに時計方向Ｄに進むと、屈曲部６７ａと第５の角部４６の近傍との溶接部１０２がある。さらに時計方向Ｄに進むと、第５の壁部３７と第４の被固定部６４との溶接部１００がある。さらに時計方向Ｄに進むと、第６の角部４７の近傍と屈曲部６８ａとの溶接部１０２がある。

つぎに、上記のように形成されるデッキクロスメンバ１０の製作方法を説明する。

まず、図３に示すように、第１のパイプ３０と第２のパイプ４０とジョイント部材６０とを、位置決めする。

ついで、ジョイント部材６０の収容部７０内に、略１０ｍｍほど出るように第２のパイプ４０を挿入して、ジョイント部材６０と第２のパイプ４０とを溶接する。具体的には、第１の角部４２の近傍と屈曲部６５ａとが溶接される。第２の連結部６６と第７の壁部４９とが溶接される。第５の角部４６の近傍と屈曲部６７ａとが溶接される。第６の角部４７の近傍と屈曲部６８ａとが溶接される。

ついで、図６と図８とに示すように、第１のパイプ３０内に、略１０ｍｍほど外に出るようにジョイント部材６０を挿入して、第１のパイプ３０とジョイント部材６０とを溶接する。

具体的には、第１の壁部３３と第１の被固定部６１とが溶接される。第２の壁部３４と第２の被固定部６２とが溶接される。第４の壁部３６と第３の被固定部６３とが溶接される。第５の壁部３７と第４の被固定部６４とが溶接される。

上記のように第２のパイプ４０とジョイント部材６０とが互いに溶接され、かつ第１のパイプ３０とジョイント部材６０とが互いに溶接されることによって、デッキクロスメンバ１０が形成される。

このように形成されるデッキクロスメンバ１０では、第１のパイプ３０と第２のパイプ４０とは、ジョイント部材６０を介して、互いに連結される。それゆえ、第１のパイプ３０の開口端の形状を、第２のパイプ４０と嵌合するように変形させたり、または第２のパイプ４０の開口端の形状を第１のパイプ３０と嵌合するように変形させたりする必要がない。

つまり、上記のように第１のパイプ３０または第２のパイプ４０を変形させる場合では、第１，２のパイプ３０，４０には変形に耐えるだけの延性が求められる。それゆえ、第１，２のパイプ３０，４０の材料は限定されてしまう。

しかし、本発明では、ジョイント部材６０を用いることによって、第１，２のパイプ３０，４０には、変形が施されない。それゆえ、比較的延びが悪いが軽いアルミ製の第１，２のパイプ３０，４０を用いることができる。

このように、第１，２のパイプ３０，４０の材料として軽い材料を用いることができるので、デッキクロスメンバ１０は、軽量化される。つまり、第１，２のパイプ３０，４０の材料の選定の自由度があるので、効果的に第１，２のパイプ３０，４０を軽量化することができる。

また、第１，２のパイプ３０，４０は、それぞれ複数の面を有している。それゆれ、第１のパイプ３０とジョイント部材６０とを溶接する場合、面が複数あることによって、第１のパイプ３０とジョイント部材６０との溶接箇所を増やすことができる。同様に、第２のパイプ４０とジョイント部材６０との溶接箇所を増やすことができる。

また、第１のパイプ３０とジョイント部材６０との溶接箇所と、第２のパイプ４０とジョイント部材６０との溶接箇所とが、ジョイント部材６０の周方向Ｅに交互に設けられることによって、溶接箇所を抑えて第１のパイプ３０と第２のパイプ４０とが剛性が高く溶接される。

さらに、図５に示すように、ジョイント部材６０の軸方向Ｘに第１のパイプ３０とジョイント部材６０との溶接箇所と第２のパイプ４０とジョイント部材６０との溶接箇所を見た場合、これら溶接箇所は、略環状に配置される。それゆえ、第１のパイプ３０と第２のパイプ４０との連結がより強固になる。

また、第１，２のパイプ３０，４０とジョイント部材６０とは、押出成形によって形成されるアルミ製のパイプである。そして、デッキクロスメンバ１０は、ジョイント部材６０の収容部７０内に第２のパイプを挿入して互いに溶接し、第１のパイプ３０内にジョイント部材６０を挿入して互いに溶接することによって、形成される。

つまり、第１，２のパイプ３０，４０とジョイント部材６０とが押出成形によって形成されるアルミ製のパイプであることによって、これら第１，２のパイプ３０，４０と、ジョイント部材６０の製作コストを安くすることができるとともに、部品精度を向上することができる。

つまり、デッキクロスメンバ１０は、コストが抑えられるとともに製品精度が向上される。

つぎに、本発明の第２の実施形態に係るデッキクロスメンバ１０を、図１０を参照して説明する。なお、第１の実施形態と同様な機能を有する構成は、同一の符号を付して説明を省略する。

本実施形態では、ジョイント部材６０の形状が第１の実施形態と異なる。他の構造は、第１の実施形態と同様であってよい。

この点について、具体的に説明する。図１０は、本実施形態のジョイント部材６０の斜視図である。図１０に示すように、本実施形態のジョイント部材６０では、第１〜４の被固定部６１，６２，６３，６４は、隣り合うどうしなだらかに接続されている。

このような形状のジョイント部材６０は、押出成形によって形成されてもよい。または、別部材を用いて隣り合う被固定部どうしを接続してもよい。

本実施形態では、第１の実施形態の効果に加えて、ジョイント部材６０の角部を少なくすることができるので、作業の安全性が向上する。

また、上記の実施形態では、第１のパイプ３０を５角形、第２のパイプ４０を６角形として説明したが、これに限定されることなく多角形であればよい。

本発明の第１の実施形態に係るデッキクロスメンバを備える自動車の車体の前部の斜視図。 図１に示されたデッキクロスメンバの斜視図。 図１に示されたデッキクロスメンバの分解斜視図。 図１に示されたデッキクロスメンバのジョイント部材の近傍を示す斜視図。 図４に示されたデッキクロスメンバの正面図。 図５に示されたＦ６−Ｆ６線に沿うデッキクロスメンバの断面図。 図１に示されたジョイント部材の近傍を第４の被固定部側から見た斜視図。 図５に示されたＦ８−Ｆ８線に沿うデッキクロスメンバの断面図。 図１に示されたジョイント部材の接合部の別の形態を第4の被固定部側から見た斜視図。 本発明の第２の実施形態に係るデッキクロスメンバのジョイント部材の斜視図。

符号の説明

１０…デッキクロスメンバ、２６…ステアリング装置、３０…第１のパイプ、３１…断面、３３ａ…内面、３４ａ…内面、３５ａ…内面、３６ａ…内面、３７ａ…内面、４０…第２のパイプ、４１…断面、４８ａ…外面、４９ａ…外面、５０ａ…外面、５１ａ…外面、５２ａ…外面、５３ａ…外面、６０…ジョイント部材、７０…収容部、８０…貫通孔、１００…溶接部、１０１…溶接部、１０２…溶接部。

Claims (9)

1. ステアリング装置を支持する第１のパイプであって、軸方向を垂直に横切る断面が前記軸方向に一定である第１のパイプと、
   前記第１のパイプ内に挿入されて内側に収容部が設けられるジョイント部材と、
   前記ジョイント部材の前記収容部内に挿入されて軸方向を垂直に横切る断面が前記軸方向に一定である第２のパイプと
   を具備し、
   前記第１のパイプには、前記第１のパイプの内周部と外周部に連通するとともに前記第１のパイプの軸方向に延びる長孔形状の貫通孔が設けられ、
   前記ジョイント部材は、前記貫通孔の縁部に溶接されて前記第１のパイプの前記軸方向に延びる溶接部を形成して前記第１のパイプに固定され、
   前記ジョイント部材は前記第２のパイプに溶接されて溶接部を形成して前記第２のパイプに固定され、
   前記ジョイント部材と前記第２のパイプとの前記溶接部は、第２のパイプの軸の周方向に延びる
   ことを特徴とするデッキクロスメンバ。
2. 前記第１のパイプの内周部には、前記第１のパイプの軸方向に沿うとともに前記第１のパイプの内側に面する複数の内面が設けられる
   ことを特徴とする請求項１に記載のデッキクロスメンバ。
3. 前記第１のパイプの前記内面は、平面である
   ことを特徴とする請求項２に記載のデッキクロスメンバ。
4. 前記第２のパイプの外周部には、前記第２のパイプの軸方向に沿うとともに前記第２のパイプの外側に面する複数の外面が設けられ、
   前記ジョイント部材は、前記第２のパイプの前記外面に溶接されて前記ジョイント部材と前記第２のパイプとの前記溶接部を形成し、
   前記第１のパイプの端部と前記ジョイント部材とは溶接されて溶接部を形成し、
   前記第１のパイプの前記端部と前記ジョイント部材との前記溶接部と、前記第２のパイプと前記ジョイント部材との前記溶接部とは、前記ジョイント部材の周方向に交互に設けられる
   ことを特徴とする請求項１に記載のデッキクロスメンバ。
5. 前記第１のパイプの前記端部と前記ジョイント部材との前記溶接部は、複数形成され、
   前記第２のパイプと前記ジョイント部材との前記溶接部は、複数形成され、
   前記第１のパイプの前記端部と前記ジョイント部材との複数の前記溶接部と、前記第２のパイプと前記ジョイント部材との複数の前記溶接部とは、前記ジョイント部材の周方向に１つずつ交互に配置される
   ことを特徴とする請求項４に記載のデッキクロスメンバ。
6. 前記第１のパイプの前記端部と前記ジョイント部材との前記溶接部と、前記第２のパイプと前記ジョイント部材との前記溶接部とは、前記ジョイント部材の周方向に環状に配置される
   ことを特徴とする請求項４または請求項５に記載のデッキクロスメンバ。
7. 前記第１,２のパイプの少なくとも一方は、アルミ製である
   ことを特徴とする請求項１に記載のデッキクロスメンバ。
8. ステアリング装置を支持する第１のパイプであって、軸方向を垂直に横切る断面が前記軸方向に一定である第１のパイプと、
   前記第１のパイプ内に挿入されて内側に収容部が設けられるジョイント部材と、
   前記ジョイント部材の前記収容部内に挿入されて軸方向を垂直に横切る断面が前記軸方向に一定である第２のパイプと
   を具備し、
   前記第１のパイプには、前記第１のパイプの内周部と外周部に連通するとともに前記第１のパイプの軸方向に延びる長孔形状の貫通孔が設けられ、
   前記ジョイント部材は、前記貫通孔の縁部に溶接されて前記第１のパイプの前記軸方向に延びる溶接部を形成して前記第１のパイプに固定され、
   前記第１のパイプは、複数の内面を有し、この複数の内面は前記第１のパイプの前記軸方向に延びるとともに前記第１のパイプの内側に位置する平面であり、
   前記第１のパイプの端部は、前記ジョイント部材に溶接されて溶接部を形成し、
   前記第１のパイプの端部と前記ジョイント部材との前記溶接部は、前記第１のパイプの周方向に延び、
   前記ジョイント部材は前記第２のパイプに溶接されて溶接部を形成して前記第２のパイプに固定され、
   前記ジョイント部材と前記第２のパイプとの前記溶接部は、前記第２のパイプの軸の周方向に延び、
   前記第１のパイプの端部と前記ジョイント部材との前記溶接部と、前記第２のパイプと前記ジョイント部材との前記溶接部とが前記ジョイント部材の周方向に交互に配置される
   ことを特徴とするデッキクロスメンバ。
9. ステアリング装置を支持する第１のパイプであって、軸方向を垂直に横切る断面が前記軸方向に一定である第１のパイプと、
   前記第１のパイプ内に挿入されて前記第１のパイプに固定されるジョイント部材であって、内側に収容部が設けられるジョイント部材と、
   前記ジョイント部材の前記収容部内に挿入されて前記ジョイント部材に固定される第２のパイプであって、軸方向を垂直に横切る断面が前記軸方向に一定である第２のパイプと
   を具備するデッキクロスメンバの製作方法であって、
   前記第１のパイプと前記第２のパイプとを、押出成形によって形成し、
   前記第１のパイプに、前記第１のパイプの内周部と外周部に連通するとともに前記第１のパイプの軸方向に延びる長孔形状の貫通孔を形成し、
   前記第１のパイプ内に前記ジョイント部材を収容して、前記貫通孔の縁部を前記ジョイント部材に溶接して前記第１のパイプの軸方向に延びる溶接部を形成して第１のパイプと前記ジョイント部材とを固定し、
   前記ジョイント部材の前記収容部内に前記第２のパイプを挿入して前記第２のパイプと前記ジョイント部材とを溶接して前記第２のパイプの軸の周方向に延びる溶接部を形成することによって前記第２のパイプと前記ジョイント部材とを固定する
   ことを特徴とするデッキクロスメンバの製作方法。

Images