(57)【要約】【課題】ＣＣＢ等の自動車用強度部材の加工及び該強度部材への各種部材の組み付け工数を削減することができる自動車用強度部材構造を提供する。【解決手段】自動車用構造部材であるクロスカービーム（ＣＣＢ）１が押し出し成形されたアルミニウムブロック材よりなり、このＣＣＢ１に組み付けされる各種ブラケット類を含む各種部材２，５，６，７が、ＣＣＢに対して嵌合によって結合される。各種部材も金属又は樹脂等の材料によって押し出し成形される。嵌合結合は、一方の部材側が雄型形状部１００を有し、他方の部材側が雌型形状部２００を有しており、これらの雌雄嵌合により結合される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車内のインストルメントパネルの裏側に配置され、左右のフロントピラー間に横架されるクロスカービーム等の自動車用強度部材が、押し出し成形されたアルミニウムブロック材より構成されていて、前記自動車用強度部材に取り付けられる各種部材が、嵌合によって前記自動車用強度部材に結合されることを特徴とする自動車用強度部材構造。
【請求項２】
前記自動車用強度部材がクロスカービームであり、前記各種部材が各種ブラケット類であることを特徴とする請求項１に記載の自動車用強度部材構造。
【請求項３】
前記各種部材が、金属又は成形可能な材質から形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の自動車用強度部材構造。
【請求項４】
前記自動車用強度部材が、複数のアルミニウムブロック材を嵌合結合することによって形成されていることを特徴とする請求項１，２又は３に記載の自動車用強度部材構造。
【請求項５】
前記自動車用強度部材の中空部分に、電子制御ユニットボード等の別部品を搭載することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の自動車用強度部材構造。
【請求項６】
前記自動車用強度部材が、強度が特に必要な部分のブロックが強化されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の自動車用強度部材構造。
【請求項７】
前記自動車用強度部材の中空部分を、車両用空調装置の空調通路として利用することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の自動車用強度部材構造。
【請求項８】
前記自動車用強度部材と前記各種部材のどちらか一方が、雄型形状部を、他方が雌型形状部を有していて、両者は雌雄嵌合により結合され、両者の結合を強化するため、前記雄型形状部には爪部が形成され、前記雌型形状部には爪受入部が形成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の自動車用強度部材構造。
【請求項９】
前記自動車用強度部材と前記各種部材との結合位置を合わせるために、前記雄型形状部を有する側の部材には凸部が形成され、前記雌型形状部を有する側の部材には凹部が形成され、両者が凹凸嵌合することによって両者が位置決めされることを特徴とする請求項８に記載の自動車用強度部材構造。
【請求項１０】
前記雄型形状部と前記雌型形状部の両者の嵌合面には、その嵌合方向に沿って多数の溝が平行に形成され、両者の嵌合面が噛み合うことを特徴とする請求項８又は９に記載の自動車用強度部材構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車内のインストルメントパネル内のクロスカービーム（ＣＣＢ）等の構造部材に適用される自動車用強度部材構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車内のインストルメントパネルの裏側には、図９（ａ）に示すように両側端にサイドラケット２を有するクロスカービーム（ＣＣＢ）１が構造部材として左右のフロントピラー間に横架されている。このＣＣＢ１には、ステアリングホイール３１を備えたステアリングシャフト３やエアバッグ４が、それぞれステアリングサポートブラケット５やエアバッグ用ブラケット６によって固定されている。
【０００３】
このようなＣＣＢ１は、従来は一般的には一本の大きな径の丸パイプが使用されていて、車両の床に立設されたセンタブレス７によって支持されている。このセンタブレス７もＣＣＢ１にブラケットによって固定されている。もしくは、直接溶接されているのが、一般的である。従来においては、図９（ｂ）に示すようにＣＣＢ１へのサイドブラケット２、ステアリングサポートブラケット５、Ａ／Ｂブラケット６及びセンタブレス７等の組み付け（取り付け）は、ネジ止め（ボルト締め）や溶接によって行われている。そのため、ボルト締め、溶接等の作業工数を必要とし、その組付性が良くなかった。また、ブラケット類は、プレス加工より加工する必要があり、パイプよりなるＣＣＢと加工方法が異なっていて、その加工効率が悪いという問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＣＣＢ等の自動車用強度部材の加工及び組み付け工数を削減することができる自動車用強度部材構造を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項に記載された自動車用強度部材構造を提供する。
請求項１に記載の自動車用強度部材構造は、自動車用強度部材が押し出し成形されたアルミニウムブロック材より構成され、この自動車用強度部材に各種部材が嵌合によって結合されるようにしたものであり、これにより、強度部材の加工及び組み付けにかかる工数を削減することができる。
請求項２の自動車用強度部材構造は、自動車用強度部材がクロスカービームであり、この自動車用強度部材に取り付けられる各種部材が各種ブラケット類であることを規定したものである。
【０００６】
請求項３の自動車用強度部材構造は、自動車用強度部材に取り付けられる各種部材が、金属又は成形可能な材質から形成されているものである。本発明では、両部材の組付構造を嵌合結合としているので、異種の材質からなる各種部材でも容易に自動車用強度部材に取り付けることができる。
請求項４の自動車用強度部材構造は、自動車用強度部材が複数のアルミニウムブロック材を嵌合結合することによって形成されているものであり、これにより、ストレート形状だけでなく、各車両への搭載状況に合わせたクロスカービームの形状に対応できる。
【０００７】
請求項５の自動車用強度部材構造は、自動車用強度部材の中空部分に電子制御ユニットボード等の別部品を搭載したものであり、これにより、ブロックの中空部分の空間を有効に利用することができる。
請求項６の自動車用強度部材構造は、自動車用強度部材の強度が必要な部位の強化を図ったものである。自動車用強度部材がブロック形状の組み合わせから構成されているので、例えば、ステアリング取り付け部等のように強度が必要な部分の強度アップを図るときは、その部分のブロックの板厚や形状を変更するだけで、容易に強化を図ることができる。
【０００８】
請求項７の自動車用強度部材構造は、自動車用強度部材の中空部分を車両用空調装置の空調通路として利用するようにしたものであり、これにより、空調ダクト部分の省略を図ることができる。
請求項８の自動車用強度部材構造は、自動車用強度部材と各種部材のどちらか一方が、雄型形状部を、他方が雌型形状部を有していて、両者は雌雄嵌合により結合され、両者の結合を強化するために、この雄型形状部には爪部が形成され、また雌型形状部には爪受入部が形成されているものである。これにより、自動車用強度部材と各種部材とはしっかりと結合される。
【０００９】
請求項９の自動車用強度部材構造は、自動車用強度部材と各種部材との結合位置を合わせるために、雄型形状部を有する側の部材には凸部が形成され、雌型形状部を有する側の部材には凹部が形成され、両者が凹凸嵌合されるようにしたものであり、これにより、両者の結合位置がずれることなく、正確に位置付けできる。
請求項１０の自動車用強度部材構造は、雄型形状部と雌型形状部の両者の嵌合面に、その嵌合方向に沿って多数の溝を平行に形成し、両者の嵌合面を噛合させたものであり、これにより、両者の結合力の増加及び摩擦抵抗により、両者の組み付け不良をなくすことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に従って本発明の実施の形態の自動車用強度部材構造について説明する。図１は、自動車用強度部材としてのクロスカービーム（ＣＣＢ）１に各種部材が嵌合により結合された実施例を示している。ＣＣＢ１は、車内のインストルメントパネルの裏側に配置され、左右のフロントピラー間に横架される強度部材である。本発明においては、このＣＣＢ１は、押し出し成形されたアルミニウムブロック材から構成されており、一般にこのブロック材は上側板部１１、下側板部１２及びこれらを結合する隔壁部１３とが一体に押し出し成形されたものである。
【００１１】
ＣＣＢ１には、図１にＡ部で示すエアバッグ４を取り付けるエアバッグ用ブラケット６や、Ｂ部で示すセンタブレス７や、Ｃ部で示すステアリングシャフト３を取り付けるステアリングサポートブラケット５や、Ｄ部で示す左右のサイドブラケット２等の各種部材が嵌合によって結合されている。サイドブラケット２は、図示しないフロントピラーにＣＣＢ１を固定するための部材であり、センタブレス７は車両の床に立設され、ＣＣＢ１を支持する部材である。
【００１２】
図２は、図１のＡ〜Ｄ部のそれぞれの嵌合構造を拡大して示す斜視図である。図２（ａ）は、図１のＡ部のエアバッグ用ブラケット６のＣＣＢ１への嵌合構造を示している。この場合、エアバッグ用ブラケット６に雄型形状部１００が形成され、ＣＣＢ１に雌型形状部２００が形成されており、このブラケット６を図中に矢印で示すように押し込むことにより、ブラケット６とＣＣＢ１とは雌雄嵌合される。なお、ＣＣＢ１には、雌型形状部２００を形成するために上側板部１１が部分的に取り除かれて、中間板部１４が設けられている。
図２（ｂ）は、図１のＢ部のセンタブレス７のＣＣＢ１への嵌合構造を示している。この場合、センタブレス７に雄型形状部１００が形成され、ＣＣＢ１に雌型形状部２００が形成されており、センタブレス７を図中に矢印で示すように押し込むことにより、センタブレス７とＣＣＢ１とは雌雄嵌合される。なお、ＣＣＢ１には、雌型形状部２００を形成するために下側板部１２が部分的に取り除かれて、中間板部１４が設けられている。
【００１３】
図２（ｃ）は、図１のＣ部のステアリングサポートブラケット５のＣＣＢ１への嵌合構造を示している。この場合も、ステアリングサポートブラケット５に雄型形状部１００が形成され、ＣＣＢ１に雌型形状部２００が形成されており、図中に矢印で示すように押し込むことにより、ステアリングサポート５とＣＣＢ１とは雌雄嵌合される。
図２（ｄ）は、図１のＤ部のサイドブラケット２のＣＣＢ１への嵌合構造を示している。この場合でも、サイドブラケット２に雄型形状部１００が形成され、ＣＣＢ１に雌型形状部２００が形成されており、図中に矢印で示すように押し込むことによってサイドブラケット２とＣＣＢ１とは雌雄嵌合される。
【００１４】
図３は、雄型形状部１００と雌型形状部２００の雌雄嵌合構造を示す拡大図である。雄型形状部１００は、間隔をあけて平行に延出した２つの突出部１１０を有し、これらの突出部１１０の先端近辺に外方に突出する爪部１２０が形成されている。雌型形状部２００は、２つの突出部１１０よりもやや広い間隔で平行に延出した延出部２１０を有し、これらの延出部２１０の基部近くに突出部１１０の爪部１２０を受け入れるための爪受入部２２０が形成されている。従って、雄型形状部１００を雌型形状部２００に押し込むと、突出部１１０が延出部２１０内に押し入り、爪部１２０が爪受入部２２０内に入り込むことによって、両者はしっかりと雌雄嵌合される。
なお、雄型形状部１００側に爪受入部２２０を形成し、雌型形状部２００側に爪部１２０を形成するようにしてもよい。
【００１５】
図４は、雌雄嵌合構造の変形例を示している。図２及び図３に示す雌雄嵌合構造においては、両部材が互いに位置がずれて嵌合される恐れがある。例えば、図３において、雄型形状部１００と雌型形状部２００との一方が紙面の表裏方向にスライドして、両部材がずれて嵌合される恐れがある。そのため、図４の変形例においては、雄型形状部１００に凸部１３０を設けると共に、雌形形状部２００に凹部２３０が形成されている。これにより、雌雄嵌合時に、凸部１３０が凹部２３０に凹凸嵌合することによって、雄型形状部１００と雌型形状部２００とは、互いにずれることなく正確に位置決めされて嵌合される。なお、この凸部１３０及び凹部２３０は、両部材が、押出成形又は成形加工後に加工されるものである。
【００１６】
図５は、雌雄嵌合構造の別の変形例を示している。本変形例においては、雄型形状部１００の突出部１１０と雌型形状部２００の延出部２１０とのそれぞれの嵌合面に、嵌合方向と平行に多数の溝１４０，２４０が形成されている。従って、雄型形状部１００と雌型形状部２００とが嵌合したとき、突出部１１０と延出部２１０との嵌合面は、図５に拡大断面で示すように噛合状態で結合される。これらの溝１４０，２４０の深さ及び形状は、各条件に合わせて任意に決めることができる。このようにして、溝による嵌合力又は摩擦抵抗により、組み付けが良好に行える。
【００１７】
図６は、本発明の実施形態自動車用強度部材構造の強度部材と各種部材との３つの組み合わせを例示したものである。図６（ａ）は、ＣＣＢ１と車両用空調装置の吹出口８１を有する空調通路８とが上下方向に組み合わされた場合を示している。この場合、下方に配置されたＣＣＢ１に対してセンタブレス７及びステアリングサポートブラケット５が下方向から押し込まれるような嵌合構造となっている。また、サイドブラケット２の雄型形状部１００の２つの突出部１１０は横方向に平行に設けられている。
図６（ｂ）は、ＣＣＢ１と吹出口８１を有する空調通路８とが横方向（左右方向）に組み合わされた場合を示している。この場合、ＣＣＢ１に対してセンタブレス７及びステアリングサポートブラケット５が横方向から押し込まれる嵌合構造となっている。また、サイドブラケット２の雄型形状部１００の２つの突出部１１０は、縦方向に平行に設けられている。
図６（ｃ）は、ＣＣＢ１の内部に空調通路８が組み合わされた場合を示している。この場合、ＣＣＢ１は、断面矩形状の筒体として押し出し成形された強度部材を使用し、ＣＣＢ１には吹出口８１が開口されている。センタブレス７は雌雄嵌合によって、ＣＣＢ１に取り付けられ、ステアリングサポートブラケット５は下から押し込まれる嵌合構造となっている。また、サイドブラケット２の雄型形状部１００は、ＣＣＢ１を４隅で包み込むような形状となっている。
【００１８】
図７は、本発明の自動車用強度部材構造の別の実施例を示している。本実施例では、押し出し成形されたアルミニウムブロック材よりなるＣＣＢ１の隔壁部１３間の中空部分に電子制御ユニットボード（ＥＣＵボード）９を組み込んでいる。即ち、図６のＥ部分の拡大図で示すように、ＥＣＵボード９が隔壁部１３間に挟持されている。このようにして、強度部材の中空部分の有効利用が図れる。
【００１９】
図８は、本発明の自動車用強度部材構造の更に別の実施例を示している。本実施例では、ＣＣＢ１が押し出し成形された複数のアルミニウムブロック材１Ａ，１Ｂ，１Ｃの組み合わせによって構成されている。当然、これらのブロック材（１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）同志も嵌合結合されるものである。本実施例では、ＣＣＢ１の中央のブロック材１Ａの中空部分を空調通路８の一部であるフェースダクト通路８ａとして使用するために、他のブロック材１Ｂ，１Ｃとは異なる形状に形成されている。図７のＦ部分の分解図で示すように、中央のブロック材１Ａのフェースダクト通路８ａには断熱材１５が内張り等されると共に、フェースダクト通路８ａの一方には車両用空調装置のケーシング部８２が接続され、他方には、フェース吹出用のグリル８３が設けられている。また、ＣＣＢ１の中央のブロック材１Ａには、センタブレス７が下方から嵌合結合され、ブロック材１Ｂにはエアバッグ用ブラケット６が上方から嵌合結合されている。ブロック材１Ｃには、サイドブラケット２が側方から嵌合されている。更にＣＣＢ１の上部に吹出口８１を有した空調通路８が配置され、車両用空調装置のケーシング部８２に接続している。
【００２０】
本発明では、自動車用強度部材であるＣＣＢ１と、このＣＣＢ１に取り付けられる各種ブラケット類を含む各種部材とは、共に基本的にはアルミニウムの押し出し成形品を使用してそれを組み合わせる構造が好ましいが、各種部材を樹脂のような成形可能な材質の成形品を使って、異種材質の部品を組み合わせることも可能である。
【００２１】
また、ＣＣＢ１を複数のブロック材の組み合わせにより構成する場合には、例えばステアリング取付け部等のように部分的に強度部材の強度を上げたいときには、その部分に相当するブロック材の板厚や形状を変更するだけで、容易に部分的な強度アップを図ることもできる。
更に、各種車両に応じてＣＣＢ１の形状や部品の搭載姿勢が一様でない場合においても、ＣＣＢの形状や各種部材の取付構造を図６や図８に示すように容易に変えられるので、各車両に合わせることができる。
【００２２】
このように本発明においては、従来ではブラケット類の加工をプレス加工で行っていたものを、強度部材であるＣＣＢや付属の各ブラケット類を含む各種部材を押し出し成形により容易に加工できるのみならず、ＣＣＢへの各種部材の組み付けも、ネジ止めや溶接が不要のため、その組み付け工数を削減することもできる。なお、各ブロック材を組み付け後に、溶接等により別部品を追加し、その強度アップを図ることも出来る。また、嵌合部に強度アップのために溶接などを追加して施してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の自動車用強度部材構造であるクロスカービーム（ＣＣＢ）と各種部材との組み合わせ構造を説明する図である。
【図２】図１のＣＣＢと各種部材との嵌合構造であるＡ〜Ｄ部のそれぞれの拡大斜視図（ａ）〜（ｄ）である。
【図３】本発明の嵌合構造を説明する図である。
【図４】本発明の嵌合構造の変形例を示す図である。
【図５】本発明の嵌合構造の別の変形例を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態の自動車用強度部材構造のＣＣＢと各種部材との（ａ）〜（ｃ）の３つの組み合わせを例示した図である。
【図７】本発明の自動車用強度部材構造の別の実施例を示した図である。
【図８】本発明の自動車用強度部材構造の更に別の実施例を示した図である。
【図９】従来の自動車用強度部材であるＣＣＢの配置図（ａ）と各種部材との組み合わせ構造を説明する図（ｂ）である。
【符号の説明】
１…クロスカービーム（ＣＣＢ）
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…ブロック材
１１…上側板部
１２…下側板部
１３…隔壁部
１４…中間板部
１５…断熱材
２…サイドブラケット
５…ステアリングサポートブラケット
６…エアバッグ用ブラケット
７…センタブレス
１００…雄型形状部
１１０…突出部
１２０…爪部
１３０…凸部
１４０，２４０…溝
２００…雌型形状部
２１０…延出部
２２０…爪受入部
２３０…凹部
【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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