(57)【要約】【課題】素材としてどのような材質の金属管を用いても接合が可能であり、しかも熱を受けることなく接合することにより熱による材質変化がなく、接合部の安定した品質を発揮し得るンストルメントパネルレインフォースメントを低コストで提供する。【解決手段】運転席側に位置する大径の金属管の縮径加工が施された一端に助手席側に位置する小径の金属管の一端が挿入嵌合され、当該挿入嵌合部において両金属管が固着されたインストルメントパネルレインフォースメントであって、前記挿入嵌合部の両金属管の重なった部分の固着が金属管の凹凸溝の形成によりなされているインストルメントパネルレインフォースメント。【選択図】図２
2014091421.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転席側に位置する大径の金属管の縮径加工が施された一端に助手席側に位置する小径の金属管の一端が挿入嵌合され、当該挿入嵌合部において両金属管が固着されたインストルメントパネルレインフォースメントであって、前記挿入嵌合部の両金属管の重なった部分の固着が金属管の凹凸溝の形成によりなされていることを特徴とするインストルメントパネルレインフォースメント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外径のサイズが異なった複数の金属管が長手方向に結合されることにより製造されたインストルメントパネルレインフォースメントに関する。
【背景技術】
【０００２】
インストルメントパネルレインフォースメントは乗用車の骨格部分であり、衝突時の衝撃吸収やアイドリング時の振動抑制の作用を担っている。また、ステアリングの懸架、電気配線の保持などの機能も有している。
このインストルメントパネルレインフォースメントとしては、助手席側に小径薄肉の、運転席側に大径厚肉の金属管を配し、両者を長手方向に接合した構造を有したものが一般的である。
【０００３】
このような異径金属管としては、通常、大径部と小径部及びそれらを連結するテーパ部をそれぞれ個別に作製し、その後これらの部材を組み合わせて溶接接合していた。あるいは、図１に見られるように、大径部を縮径加工し、その縮径部に小径部を挿入した後、挿入・嵌合部を外側から溶接接合していた。例えば特許文献１に見られる通りである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４８２１３２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、溶接法を採用すると、熱による部分的な材質変化が起き、溶接軟化やこれに伴って衝撃特性が低下するなどの性能不良が発生する恐れがある。また助手席側金属管として高強度鋼を使用した場合に、高炭素化等により溶接そのものがやり難くなり、接合不良が発生し易くなる。さらに素材金属管としてアルミニウム合金等の非鉄金属の使用もされるようになっているが、アルミニウム合金と鋼材との溶接が困難であるため、異種金属管の混合使用はあり得ないのが現状である。溶接工程は運転席側の縮径加工を行った後、全く別工程での作業になり横持ちを伴うため、作業コストが高くなりがちである。
【０００６】
本発明は、このような問題点を解消するために案出されたものであり、素材としてどのような材質の金属管を用いても接合が可能であり、しかも熱を受けることなく接合することにより熱による材質変化がなく、接合部の安定した品質を発揮し得るインストルメントパネルレインフォースメントを低コストで提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のインストルメントパネルレインフォースメントは、その目的を達成するため、運転席側に位置する大径の金属管の縮径加工が施された一端に助手席側に位置する小径の金属管の一端が挿入嵌合され、当該挿入嵌合部において両金属管が固着されたインストルメントパネルレインフォースメントであって、前記挿入嵌合部の両金属管の重なった部分の固着が金属管の凹凸溝の形成によりなされていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明で提供されるインストルメントパネルレインフォースメントは、大径の金属管の縮径加工が施された一端に小径の金属管の一端が挿入嵌合され、当該挿入嵌合部において、両金属管の重なった部分の凹凸溝の形成により両金属管が連結されている構造を有している。両金属管の連結が、溶接等の熱によるものではなく、機械的なものであるため、熱による材質の変化がない。このため、接合部の品質低下が抑えられ、品質の安定的したインストルメントパネルレインフォースメントが低コストで提供できる。
さらに、両金属管の連結が、溶接等の熱によるものではなく、機械的なものであるため、結合する金属管として、例えば鋼管とアルミニウム合金管等、異種の金属管を用いることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】インストルメントパネルレインフォースメントの従来の製造方法を示す図
【図２】本発明のインストルメントパネルレインフォースメントを製造する方法を示す図
【図３】実施例で用いた強度試験方法を示す図
【図４】実施例での試験結果を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
従来のインストルメントパネルレインフォースメントは、例えば図１に見られるような態様で製造されている。すなわち、運転席側に配置される大径厚肉の金属管と助手席側に配置される小径薄肉の金属管が準備され、運転席側に配置される大径厚肉の金属管の一端に縮径加工が施された後、大径厚肉の金属管の縮径加工が施された一端に助手席側に配置される小径薄肉の金属管の一端が挿入嵌合され、その後に挿入嵌合部において外側から溶接されて両金属管が長手方向に結合された構造を形作っている。
【００１１】
このような製造形態を採用すると、前記したような問題点があり、本発明はその問題点を解消するべく、熱を利用しない接合方法を採用したものである。
以下に、図２を用いてその詳細を説明する。
運転席側に配置される大径厚肉の金属管と助手席側に配置される小径薄肉の金属管とを準備し、運転席側に配置される大径の金属管の一端に縮径加工を施した後、大径の金属管の縮径加工が施された一端に助手席側に配置される小径の金属管の一端を挿入嵌合するまでは、従来の製造形態と同じである。挿入嵌合部における固着形態が、従来法では溶接が採用されているのに対して、本発明では転造溝形成という塑性加工による締結を採用した。
【００１２】
すなわち、図２に示すように、挿入嵌合部の外側からローラを押し当てて転造溝を形成して両金属管を機械的に結合することにした。
転造溝は、平行に複数形成してもよいし、挿入嵌合部の外周をらせん状に回るように形成してもよい。或いは互いに角度を変えて形成してもよい。
このように、形成する転造溝の設置形状や深さ、本数、設置位置等に制限はない。
なお、素管の板厚は、必ずしも上記のような関係に限定されるものではない。大径管と小径管の肉厚が同等であってもよいし、逆転していてもよい。
【００１３】
大径管と小径管の接合が機械的になされ、熱を利用していないために、双方の金属管が熱履歴を受けず、材質変化を起こすことがない。このため、接合部の品質が変化することがなく、品質が安定したインストルメントパネルレインフォースメントが提供される。また、熱を利用せずに接合できるため、鋼管とアルミニウム合金管等、異種金属管の接合が可能となる。
しかも、機械的な接合が、二つの金属管の挿入嵌合部に外側からローラを押し当てることによる転造溝の形成で行われるため、インストルメントパネルレインフォースメントを低コストで製造できる。
【実施例】
【００１４】
被加工用の素管として、表１に示す機械的特性を有する機械構造用炭素鋼鋼管を用いた。
運転席側には、外径φ50.8mm、板厚ｔ1.0mm、長さL1000mmの鋼管を、助手席側には、外径φ35.0mm、板厚ｔ1.0mm、長さL1000mmの鋼管を用いた。
運転席側の大径鋼管の一端を内径φ35.4mm×長さ50mmへ縮径し、その縮径部開口に助手席側の小径鋼管の一端を挿入し、長さ50mmの挿入嵌合部を形成した。
その後、挿入嵌合部に外周から幅5mm×深さ2.2mmの平行な転造溝を長さ方向に2本形成した。
なお、転造溝の形成は、ロール支軸に管同士を接続した管をのせ、先端を丸くさせたローラを挿入嵌合部に押し当てて、管軸中心を回転軸として円周方向に管を回転させながら溝加工を行う方法で行った。
また比較のため、素材の鋼種・寸法、挿入嵌合部などは同じ条件、接合手段のみレーザ溶接したものも作製した。
【００１５】
【表１】
2014091421.tif 000003
【００１６】
これらの試験片について、図３に示すように、両端を固定して助手席側の素管に荷重を負荷するタイプA、助手席と運転席の素管の接合部に荷重を負荷するタイプB、運転席側の素管に荷重を負荷するタイプCの3種類の強度試験を実施した。負荷の変位はいずれの試験も50mmとし、レーザ溶接品と本発明の転造溝形成品とで荷重を比較した。
その結果、いずれの負荷条件においても変形初期は両タイプとも同等の強度・変形状態を呈していたが、レーザ溶接タイプは溶接部で破断が生じ、急激な荷重低下が発生した。一方転造溝タイプは接合部での破断は発生せず、変位50mmまで一定の強度を保ち、優れた強度特性を有していた。
【図１】
2014091421.tif 000004
【図２】
2014091421.tif 000005
【図３】
2014091421.tif 000006
【図４】
2014091421.tif 000007