(57)【要約】【課題】締結部での剛性を確保しつつ、軽量化を図ることのできるインストルメントパネルリィンフォースメント及びインストルメントパネルリィンフォースメントの製造方法を提供する。【解決手段】インパネＲ／Ｆの締結部３Ａは、大径パイプ部１１の他端から一体で連続する接続部２１と、接続部２１の他端から一体で連続する偏平筒部２２と、偏平筒部２２の他端から一端側に折り返されて重ね合わされた重ね合わせ部２３とを備える。接続部２１は、その断面が他端側に向かうにつれて徐々に平坦な形状に近づく楕円環状に形成される。偏平筒部２２は、一対の平板部２４を有しており、一対の平板部２４は長手方向及び板厚方向と直交する直交方向両端部分で互いに連結される。重ね合わせ部２３は、互いに接触する一対の平板部２５を有しており、一対の平板部２５は直交方向両端部分で互いに連結される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管状のパイプ部と、
前記パイプ部の両端に設けられた締結部とを備え、
前記締結部の少なくとも一方は、
前記パイプ部と一体で設けられるとともに平板部を有する偏平筒部と、
前記偏平筒部に対して前記平板部の板厚方向に重ね合わされた重ね合わせ部とを備えたインストルメントパネルリィンフォースメント。
【請求項２】
請求項１に記載のインストルメントパネルリィンフォースメントにおいて、
前記重ね合わせ部は、前記偏平筒部と一体で設けられたインストルメントパネルリィンフォースメント。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のインストルメントパネルリィンフォースメントにおいて、
前記重ね合わせ部は、前記偏平筒部の内周側に配置されたインストルメントパネルリィンフォースメント。
【請求項４】
管状のパイプ部を有する素管の端部を、該素管の内周側又は外周側に折り返す折り返し工程と、
前記素管の折り返された部分をプレスすることにより、前記パイプ部と一体で設けられるとともに平板部を有する偏平筒部と、前記偏平筒部に対して前記平板部の板厚方向に重ね合わされる重ね合わせ部とを一体成形するプレス工程とを含むインストルメントパネルリィンフォースメントの製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載のインストルメントパネルリィンフォースメントの製造方法において、
前記折り返し工程の前に、前記素管における折り返される部分を拡径する拡径工程を含むインストルメントパネルリィンフォースメントの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インストルメントパネルリィンフォースメント及びインストルメントパネルリィンフォースメントの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両のインストルメントパネル内部には、車両幅方向に延びるリィンフォースメントが設けられている。このインストルメントパネルリィンフォースメント（以下、「インパネＲ／Ｆ」と記すこともある）は、例えば側面衝突に対して車体を補強する機能のほか、ステアリング装置等の各種の車載部品を支持する機能を有している。
【０００３】
こうしたインパネＲ／Ｆは、その両端に設けられた締結部がボルト等の締結部材によって左右のフロントピラーに締結されることにより車体に取り付けられるようになっている。締結部の構造として、例えば特許文献１には、管状に形成されたインパネＲ／Ｆの端部を平坦な形状に押し潰すとともに略直角に屈曲させたものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２５５０５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年では、自動車の燃費向上等の観点から、各部品の軽量化の要求が強まっている。ところが、上記特許文献１では、締結部がパイプを平坦な形状にプレスすることにより２枚の金属板が重なった構造となっている。そのため、インパネＲ／Ｆの軽量化のためにその肉厚を薄くすると、締結部での剛性が低下してしまうことから、インパネＲ／Ｆの軽量化が困難であった。
【０００６】
本発明の目的は、締結部での剛性を確保しつつ、軽量化を図ることのできるインストルメントパネルリィンフォースメント及びインストルメントパネルリィンフォースメントの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するインストルメントパネルリィンフォースメントは、管状のパイプ部と、前記パイプ部の両端に設けられた締結部とを備え、前記締結部の少なくとも一方は、前記パイプ部と一体で設けられるとともに平板部を有する偏平筒部と、前記偏平筒部に対して前記平板部の板厚方向に重ね合わされた重ね合わせ部とを備える。
【０００８】
上記構成によれば、重ね合わせ部が偏平筒部に重ね合わされることで、締結部の剛性が高くなる。そのため、インパネＲ／Ｆ全体（パイプ部）の肉厚を薄くしても、締結部の剛性を確保できる。
【０００９】
上記インストルメントパネルリィンフォースメントにおいて、前記重ね合わせ部は、前記偏平筒部と一体で設けられることが好ましい。
上記構成によれば、重ね合わせ部を別部材とする場合に比べ、部品点数の増加を抑制できる。
【００１０】
上記インストルメントパネルリィンフォースメントにおいて、前記重ね合わせ部は、前記偏平筒部の内周側に配置されることが好ましい。
上記構成によれば、重ね合わせ部が偏平筒部の内周側に配置されるため、重ね合わせ部を偏平筒部の外周側に配置する場合に比べ、偏平筒部とパイプ部との接続部分が、平板部の板厚方向に細くなることを抑制できる。これにより、接続部分の剛性を高くすることができる。
【００１１】
上記課題を解決するインストルメントパネルリィンフォースメントの製造方法は、管状のパイプ部を有する素管の端部を、該素管の内周側又は外周側に折り返す折り返し工程と、前記素管の折り返された部分をプレスすることにより、前記パイプ部と一体で設けられるとともに平板部を有する偏平筒部と、前記偏平筒部に対して前記平板部の板厚方向に重ね合わされる重ね合わせ部とを一体成形するプレス工程とを含む。
【００１２】
上記構成によれば、素管の端部を折り返してからプレスすることで、偏平筒部と、該偏平筒部に重ね合わされる重ね合わせ部とを容易に一体成形できる。
上記インストルメントパネルリィンフォースメントの製造方法において、前記折り返し工程の前に、前記素管における折り返される部分を拡径する拡径工程を含むことが好ましい。
【００１３】
上記構成によれば、パイプ部（素管全体）を大径化することなく、締結部の面積を増加させることができ、締結部の剛性をより高くすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、締結部での剛性を確保しつつ、軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】一実施形態のインパネＲ／Ｆの斜視図。
【図２】一実施形態のインパネＲ／Ｆの側面図。
【図３】一実施形態のインパネＲ／Ｆにおける締結部の長手方向に沿った断面図（ＩＩＩ−ＩＩＩ断面図）。
【図４】一実施形態のインパネＲ／Ｆにおける締結部の直交方向に沿った断面図（ＩＶ−ＩＶ断面図）。
【図５】素管の斜視図。
【図６】（ａ），（ｂ）はインパネＲ／Ｆの製造工程のうち拡径工程を示す模式図。
【図７】（ａ）〜（ｃ）はインパネＲ／Ｆの製造工程のうち折り返し工程を示す模式図。
【図８】（ａ），（ｂ）はインパネＲ／Ｆの製造工程のうちプレス工程を示す模式図。
【図９】別例のインパネＲ／Ｆの斜視図。
【図１０】参考例のインパネＲ／Ｆの斜視図。
【図１１】参考例のインパネＲ／Ｆにおける締結部の直交方向に沿った断面図（ＸＩ−ＸＩ断面図）。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、インストルメントパネルリィンフォースメント及びインストルメントパネルリィンフォースメントの製造方法の一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すインパネＲ／Ｆ１は、車両のインストルメントパネル内部に設けられ、例えば側面衝突に対して車体を補強するほか、ステアリング装置等の車載部品を支持するものである。なお、以下の説明では、図中の右側をインパネＲ／Ｆ１の一端側とし、左側をインパネＲ／Ｆ１の他端側とする。
【００１７】
図１及び図２に示すように、インパネＲ／Ｆ１は、アルミ合金等の金属材料により構成されており、全体として細長い管状に形成されている。詳しくは、インパネＲ／Ｆ１は、パイプ部２と、パイプ部２の両端に設けられた締結部３Ａ，３Ｂとを備えている。
【００１８】
パイプ部２は、大径パイプ部１１と、大径パイプ部１１の一端から一体で連続して一端側に延びる径変パイプ部１２と、径変パイプ部１２の一端から一体で連続して一端側に延びる小径パイプ部１３とを備えている。大径パイプ部１１は、断面円環をなす管状に形成されており、その長手方向全域に亘って略一定の外径及び内径を有している。径変パイプ部１２は、断面円環をなす短い管状に形成されており、一端側に向かうにつれて、すなわち大径パイプ部１１から離間するにつれて、外径及び内径が一定角度で直線的に小さくなるテーパ状に形成されている。小径パイプ部１３は、断面円環をなすとともに大径パイプ部１１よりも長尺の管状に形成されており、その長手方向全域に亘って略一定の外径及び内径を有している。小径パイプ部１３の外径及び内径は、それぞれ大径パイプ部１１の外径及び内径よりも小さく設定されている。
【００１９】
なお、大径パイプ部１１、径変パイプ部１２及び小径パイプ部１３は略同一の肉厚を有しており、それぞれの肉厚は長手方向の全域に亘って略一定に設定されている。そして、大径パイプ部１１、径変パイプ部１２及び小径パイプ部１３は、繋ぎ目のない一体品として形成されている。
【００２０】
次に締結部の構造について説明する。なお、大径パイプ部１１側に設けられた締結部３Ａと、小径パイプ部１３側に設けられた締結部３Ｂとは、パイプ部２との接続部分の太さが異なる以外は同様の構成を有しているため、締結部３Ａについて説明し、締結部３Ｂの説明を省略する。
【００２１】
図３及び図４に示すように、締結部３Ａは、大径パイプ部１１の他端から一体で連続する接続部２１と、接続部２１の他端から一体で連続する偏平筒部２２と、偏平筒部２２の他端から一端側に折り返されて重ね合わされた重ね合わせ部２３とを備えている。接続部２１は、その断面が他端側に向かうにつれて徐々に平坦な形状に近づく楕円環状に形成されている。偏平筒部２２は、一対の平板状の平板部２４を有しており、一対の平板部２４は、長手方向及び板厚方向と直交する直交方向（図４中、上下方向）両端部分で互いに連結されている。重ね合わせ部２３は、互いに接触する一対の平板部２５を有しており、一対の平板部２５は、直交方向両端部分で互いに連結されている。そして、締結部３Ａには、偏平筒部２２（平板部２４）及び重ね合わせ部２３（平板部２５）の双方を貫通する複数（本実施形態では、２つ）の貫通孔２６が直交方向に間隔を空けて形成されている。
【００２２】
これにより、インパネＲ／Ｆ１は、大径パイプ部１１が運転席側、小径パイプ部１３が助手席側に配置された状態で、貫通孔２６に挿通されるボルト等の締結部材（図示略）によって車体に取り付けられる。なお、インパネＲ／Ｆ１には、図示しないステアリング装置等の車載部品を支持するためのブラケット等が大径パイプ部１１に設けられるとともに、エアバッグ等の車載部品を支持するためのブラケット等が小径パイプ部１３に設けられるようになっている。
【００２３】
次に、インストルメントパネルリィンフォースメントの製造方法について説明する。なお、締結部３Ａ，３Ｂは、同様の工程で成形されるため、締結部３Ａ側を中心にして説明する。
【００２４】
先ず、図５に示すようなパイプ部２（大径パイプ部１１、径変パイプ部１２及び小径パイプ部１３）を有する円管状の素管３１に対して、その両端部分を拡径する拡径工程を行う。続いて、素管３１の両端における拡径した部分を、該素管３１の内周側折り返す折り返し工程を行い、折り返された部分を板状にプレスするプレス工程を行うことで、偏平筒部２２及び重ね合わせ部２３が一体成形される。そして、切削加工により偏平筒部２２及び重ね合わせ部２３に貫通孔２６を空けることで、インパネＲ／Ｆ１が製造される。なお、素管３１は、インパネＲ／Ｆ１のパイプ部２よりも締結部３Ａ，３Ｂに相当する分だけ長い形状を有しており、例えば外径が一定の金属管に対してしごき加工等を行うことにより製造される。
【００２５】
詳しくは、図６（ａ），（ｂ）に示すように、拡径工程では、素管３１をその軸周りに回転させた状態で、拡径治具３２を素管３１の他端部（大径パイプ部１１）に挿入することで、素管３１の他端を拡径する。拡径治具３２は、先端にテーパ部３３が設けられた円柱状に形成されており、テーパ部３３の先端（外径の最も小さい位置）での外径が大径パイプ部１１の内径よりも僅かに小さく設定されるとともに、テーパ部３３の基端（外径の最も大きい位置）での外径が大径パイプ部１１の内径よりも大きく設定されている。なお、拡径工程では、素管３１の一端部（小径パイプ部１３）も、他端部側と同じ外径となるように拡径する。
【００２６】
図７（ａ）に示すように、折り返し工程では、折り返し治具３４に素管３１の端部を押し付けることにより行う。折り返し治具３４は、有底円筒状に形成されており、その底部内面の中央には、円柱状の突起部３５が形成されている。折り返し治具３４の開口端の内径は、拡径工程を経た後の大径パイプ部１１（小径パイプ部１３）の外径と略等しく設定されており、突起部３５の外径は、拡径工程を経た後の大径パイプ部１１の内径よりも該大径パイプ部１１の肉厚分以上は少なくとも小さく設定されている。そして、折り返し治具３４の内周面と突起部３５の外周面とは、底部側において断面円弧状の滑らかな湾曲面で接続されている。これにより、素管３１の他端部を折り返し治具３４に押し付けることで、図７（ｂ），（ｃ）に示すように、素管３１の他端部が内周側に折り返される。
【００２７】
図８（ａ），（ｂ）に示すように、プレス工程では、素管３１の端部における折り返した部分をパンチ３６により平板状にプレスすることで、偏平筒部２２及び重ね合わせ部２３が成形される。そして、切削加工により貫通孔２６を空けることで、締結部３Ａが成形される。
【００２８】
以上記述したように、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
（１）インパネＲ／Ｆ１の両端に設けられた各締結部３Ａ，３Ｂは、偏平筒部２２に対して平板部２４の板厚方向に重ね合わされた重ね合わせ部２３を備えるため、締結部３Ａ，３Ｂの剛性が高くなる。そのため、インパネＲ／Ｆ１全体（パイプ部２）の肉厚を薄くしても、締結部３Ａ，３Ｂの剛性を確保できる。
【００２９】
（２）重ね合わせ部２３を偏平筒部２２と一体で設けたため、重ね合わせ部２３を別部材とする場合に比べ、部品点数の増加を抑制できる。
（３）重ね合わせ部２３を偏平筒部２２の内周側に配置し、一対の平板部２４間に挟み込んだため、重ね合わせ部２３を偏平筒部２２の外周側に配置して一対の平板部２４同士を接触させる場合に比べ、接続部２１が、平板部２４の板厚方向に細くなることを抑制できる。これにより、接続部２１の剛性を高くすることができる。
【００３０】
（４）管状のパイプ部２を有する素管３１の両端部を、素管３１の内周側に折り返す折り返し工程を行った後に、素管３１の折り返された部分をプレスするプレス工程を行うようにしたため、偏平筒部２２と、偏平筒部２２に重ね合わされる重ね合わせ部２３とを容易に一体成形できる。
【００３１】
（５）折り返し工程の前に、素管３１における折り返される部分を拡径する拡径工程を行ったため、パイプ部２（素管３１全体）を大径化することなく、締結部３Ａ，３Ｂ（平板部２４，２５）の面積を増加させることができ、締結部３Ａ，３Ｂの剛性をより高くすることができる。
【００３２】
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の態様にて実施することもできる。
・上記実施形態では、重ね合わせ部２３を偏平筒部２２の内周側に設けたが、これに限らず、例えば図９に示すように、締結部３Ｃにおいて、重ね合わせ部２３Ｃを偏平筒部２２Ｃの外周側に設けてもよい。なお、偏平筒部２２Ｃは、一対の平板状の平板部２４Ｃが互いに接触する点以外は上記実施形態の偏平筒部２２と同様に構成され、重ね合わせ部２３Ｃは、一対の平板状の平板部２５Ｃが互いに接触しない点以外は上記実施形態の重ね合わせ部２３と同様に構成されている。この形態の締結部３Ｃは、折り返し工程において、素管３１の端部を外周側に折り返すことにより製造される。なお、この場合には、接続部２１Ｃが上記実施形態の接続部２１に比べ、板厚方向に細くなるものの、上記実施形態の（１），（２），（４），（５）と同様の作用効果を奏する。
【００３３】
・上記実施形態では、重ね合わせ部２３の一対の平板部２５は、直交方向両端部分で互いに連結されていたが、これに限らず、一対の平板部２５は、直交方向両端部分で切り離されていてもよい。また、重ね合わせ部２３が一枚の平板部２５のみを有するように、他の部位を切り落とし、一枚の平板部２５のみからなる重ね合わせ部２３が偏平筒部２２に重ね合わされてもよい。
【００３４】
・上記実施形態では、偏平筒部２２と重ね合わせ部２３とを一体で形成したが、これに限らず、例えば別部材からなる平板状の重ね合わせ部２３を偏平筒部２２の内周側に挟み込んでもよい。
【００３５】
・上記実施形態では、パイプ部２を、大径パイプ部１１、径変パイプ部１２及び小径パイプ部１３が繋ぎ目のない一体品として形成したが、これに限らず、例えば大径パイプ部１１と径変パイプ部１２とを一体品とするとともに小径パイプ部１３を別部材とし、小径パイプ部１３を径変パイプ部１２に対して溶接等により接合してもよい。
【００３６】
・上記実施形態において、インパネＲ／Ｆ１のいずれか一方の端部に締結部を形成せず、車体に取り付けるためのブラケットを設けてもよい。
・上記実施形態では、拡径工程において、素管３１の両端部の外径が等しくなるように拡径したが、これに限らず、例えば素管３１の一端部（小径パイプ部１３）の外径を他端部（大径パイプ部１１）の外径より小さくてもよい。
【００３７】
・上記実施形態では、折り返し工程を行う前に拡径工程を行ったが、これに限らず、素管３１の両端部に拡径工程を行わずに折り返し工程を行ってもよい。
（参考例）
次に、インストルメントパネルリィンフォースメントの参考例を図面に従って説明する。なお、説明の便宜上、同一の構成については上記実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。また、大径パイプ部１１側に設けられた締結部５０と、小径パイプ部１３側に設けられた締結部（図示略）とは、パイプ部２との接続部分の太さが異なるのみで、同様の構成を有しているため、締結部５０について説明し、小径パイプ部１３側に設けられた締結部の説明を省略する。
【００３８】
図１０及び図１１に示すように、締結部５０は、大径パイプ部１１の他端から一体で連続する断面略環状の接続部５１と、接続部５１と一体で連続する平板状の平板部５２と、接続部５１と一体で連続するとともに平板部５２に対して板厚方向に対向する湾曲板部５３とを有している。湾曲板部５３は、直交方向の略中央から平板部５２の板厚方向に突出した凸部５４と、凸部５４の両端から直交方向に沿って延びる平板状のベース部５５を有している。平板部５２とベース部５５とは、直交方向両端部で互いに一体的に連結されている。そして、締結部５０には、平板部５２及びベース部５５の双方を貫通する複数（本参考例では、２つ）の貫通孔５６が直交方向に間隔を空けて形成されている。なお、図に示す例では、凸部５４はＶ字状に形成されているが、他の形状でもよく、また、湾曲板部５３は複数の凸部５４を有していてもよい。
【００３９】
なお、インパネＲ／Ｆ１の製造方法は、湾曲板部５３に対応した金型を有するパンチと平坦な形状のパンチとを用いて、素管３１の両端部をそれぞれプレス加工することにより製造される。
【００４０】
この参考例によれば、締結部５０は、平板部５２と、平板部５２の板厚方向に突出する凸部５４を有する湾曲板部５３を備えるため、締結部５０の剛性が高くなる。そのため、インパネＲ／Ｆ１全体（パイプ部２）の肉厚を薄くしても、締結部５０の剛性を確保できる。
【００４１】
次に、上記参考例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
（イ）管状のパイプ部と、前記パイプ部の両端に設けられた締結部とを備え、前記締結部の少なくとも一方は、前記パイプ部と一体で設けられる平板部及び湾曲板部を備え、前記湾曲板部は、前記平板部に対して板厚方向に対向するとともに該平板部の板厚方向に突出した凸部を有するインストルメントパネルリィンフォースメント。上記構成によれば、締結部は、平板部と該平板部の板厚方向に突出する凸部を有する湾曲板部を備えるため、締結部の剛性が高くなる。そのため、インパネＲ／Ｆ全体（パイプ部）の肉厚を薄くしても、締結部の剛性を確保できる。
【符号の説明】
【００４２】
１…インストルメントパネルリィンフォースメント（インパネＲ／Ｆ）、２…パイプ部、３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，５０…締結部、２１，５１…接続部、２２…偏平筒部、２３…重ね合わせ部、２４，２５，５２…平板部、２６，５６…貫通孔、３１…素管、５３…湾曲板部、５４…凸部、５５…ベース部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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