CN107107962B - 仪表板加强件 - Google Patents

Abstract

本发明的一个方面的筒形仪表板加强件具备支撑转向柱的大径部、外径小于大径部且厚度小于大径部的小径部、以及配置在大径部和小径部之间的中间部。中间部与大径部一体形成，并且中间部的外径小于大径部。

Description

仪表板加强件

相关申请的交叉引用

本国际申请要求2014年12月25日在日本专利局提交的日本发明专利申请第2014-262901号的优先权，所述日本发明专利申请的全部内容通过引用而并入本文。

技术领域

本公开涉及车辆用仪表板加强件。

背景技术

以往，已知有在车辆的仪表板内沿着车辆宽度方向而配设的筒形仪表板加强件(参照专利文献1)。仪表板加强件具备配置在驾驶座侧的且支撑转向柱的大径部、以及配置在副驾驶座侧的且支撑空调等的小径部。大径部和小径部一般通过嵌合而连接。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开第2014-210548号公报

发明内容

发明要解决的问题

此外，近年来，日趋要求应对小重叠碰撞测试的对策。具体而言，当进行在驾驶座侧的小重叠碰撞(以下简称为小重叠碰撞)的时候，为了使方向盘的气囊相对于驾驶员向正确的方向动作，而要求减小发生小重叠碰撞时方向盘的位置(以下称为转向位置)在车辆宽度方向上的移动量。

在以往的仪表板加强件中，当发生小重叠碰撞时，驾驶座侧的前柱侵入车辆内侧，载荷被施加到仪表板加强件于驾驶座侧(大径部)的端部。此时，应力集中在大径部与小径部的嵌合部分，从而在该部分产生仪表板加强件的弯折。即，在接近转向位置处产生仪表板加强件的弯折。因此，使仪表板加强件的变形角度(弯折角度)增大，并使转向位置在车辆宽度方向上的移动量也增大。

例如，在上述专利文献1所公开的仪表板加强件中，为了强化应力集中的大径部与小径部的嵌合部分，采取了在该嵌合部分设置有增强部件(增强补片)。然而，却会导致部件数量增加、成本增加、以及工时增加等。

本公开的一个方面提供一种能够提高对抗小重叠碰撞的碰撞性能，并且能够进一步提高刚性的仪表板加强件。

解决问题的技术方案

本公开的一个方面是一种筒形仪表板加强件，其具备：大径部，大径部支撑转向柱；小径部，小径部的外径小于大径部，且小径部的厚度小于大径部；以及中间部，中间部配置在大径部和小径部之间。中间部与大径部一体形成，并且中间部的外径小于大径部。

在上述仪表板加强件中，于大径部和小径部之间设置有比小径部强度高的中间部。因此，当发生小重叠碰撞时，在载荷被施加到仪表板加强件于驾驶座侧(大径部)的端部的情况下，应力会集中于中间部与小径部的连接部分，从而在该部分产生仪表板加强件的弯折。

即，与以往相比能够在远离转向位置处产生仪表板加强件的弯折。由此，仪表板加强件的变形角度(弯折角度)减小，并且转向位置在车辆宽度方向上的移动量也减少。其结果是，能够提高对抗小重叠碰撞的碰撞性能。

此外，通过设置外径小于大径部的中间部，能够抑制质量增加，并能够实现节省空间，与此同时，还能够提高对抗小重叠碰撞的碰撞性能。此外，通过设置比小径部强度高的中间部，能够提高仪表板加强件整体的刚性(例如转向支撑刚性)。此外，由于无需像以往那样设置增强部件(增强补片)，所以与设置增强部件的情况相比，可以获得减少部件数量、降低成本、以及减少工时等效果。

如上所述，根据本公开的一个方面，可以提供一种能够减少发生小重叠碰撞时的转向位置在车辆宽度方向上的移动量，从而能够提高对抗小重叠碰撞的碰撞性能，并能够进一步提高刚性的仪表板加强件。

在上述仪表板加强件中，中间部的厚度可以大于小径部的厚度。此外，中间部的外径可以大于小径部的外径。在此情况下，可减少发生小重叠碰撞时的转向位置在车辆宽度方向上的移动量，从而更充分地获得提高小重叠碰撞性能的效果。此外，能够进一步提高仪表板加强件整体的刚性。

此外，大径部以及中间部可以由卷绕管构成。即，在一体地成形外径不同的大径部以及中间部的情况下，例如，当通过缩管加工而欲成形中间部时，中间部的轴向(车辆宽度方向)长度越长，越易于发生管的裂纹、压曲等，加工时间也会增加。因此，不能充分地确保中间部的轴向长度。

然而，如果大径部以及中间部由通过卷绕管加工而形成的卷绕管构成，则能够充分地确保中间部的轴向长度，也能够自如地调整该轴向长度。因此，可以在考虑到所需的性能及质量等的同时适当且自由地设定中间部的轴向长度。此外，卷绕管是指，将板材卷成筒形且将该板材的一个端缘部与另一个端缘部对接并通过焊接等使其接合而成的部件。

此外，当由卷绕管构成大径部以及中间部时，中间部的轴向长度优选为70mm以上。在此情况下，由于需要充分地确保中间部的轴向长度，所以使得通过缩管加工来成形中间部极为困难。因此，可以有效地利用实施上述卷绕管加工的优点。

附图说明

图1是示出包含实施方式1的仪表板加强件的结构的立体图。

图2是示出包含实施方式1的仪表板加强件的结构的俯视图。

图3A是示出实施方式1的仪表板加强件的构成的俯视图，图3B是图3A的IIIB-IIIB线向视剖视图，图3C是图3A的IIIC-IIIC线向视剖视图，图3D是图3A的IIID-IIID线向视剖视图。

图4是示出发生小重叠碰撞时的转向位置在车辆宽度方向上的移动量的说明图。

附图标记的说明

1…仪表板加强件；

11…大径部；

12…中间部；

13…小径部；

5…转向柱

具体实施方式

以下，参照附图对本公开的实施方式进行说明。

(实施方式1)

如图1、图2所示，实施方式1的仪表板加强件1是在车辆的仪表板(省略图示)内沿着车辆宽度方向而配设的筒形仪表板加强件。

仪表板加强件1具备支撑转向柱5的大径部11、外径小于大径部11且厚度小于大径部11的小径部13、以及配置在大径部11和小径部13之间的中间部12。中间部12与大径部11一体形成，且中间部12的外径小于大径部11。以下，对该仪表板加强件1进行详细说明。

此外，在实施方式1中，于图1、图2中分别用箭头示出车辆的前后方向、左右方向和上下方向。前后方向是指从车辆的前方向后方的方向(从后方向前方的方向)。左右方向是指车辆宽度方向。上下方向是指竖直方向(车辆的高度方向)。后述的图3A、图4的箭头示出的方向也是同样的规定。

如图1、图2所示，仪表板加强件1由例如钢材等制成，并且形成为细长的圆筒状。仪表板加强件1在车辆的仪表板(省略图示)内沿着车辆宽度方向(车辆左右方向)而配设。

仪表板加强件1的左端部(驾驶座侧的端部)101经由安装托架21，并利用紧固部件(省略图示)紧固固定于车体框架(省略图示)。同样地，仪表板加强件1的右端部102经由安装托架22，通过紧固部件(省略图示)紧固固定于车体框架(省略图示)。作为紧固部件可以使用例如螺栓以及螺母等。以下也与之同样的。

在仪表板加强件1的车辆下侧配设有形成为细长的圆筒状的两个地板支柱31、32。由两个地板支柱31、32从车辆下侧对仪表板加强件1进行支撑。

具体而言，地板支柱31的上端部通过紧固部件311固定于仪表板加强件1(大径部11)。此外，地板支柱32的上端部通过紧固部件321紧固固定于仪表板加强件1(中间部12)。此外，各地板支柱31、32的上端部还可以通过焊接等固定于仪表板加强件1。此外，各地板支柱31、32的下端部通过紧固部件(省略图示)紧固固定于车体地板(省略图示)。

在仪表板加强件1(大径部11)的车辆前方侧配设有用于固定后述的支撑部件43的固定用托架41。固定用托架41的后端部412通过焊接等与仪表板加强件1(大径部11)的外周面接合。

通过焊接等使前围板支撑件42与固定用托架41的后端部412接合。除了固定用托架41的后端部412之外，前围板支撑件42还与配设在仪表板内部的部件(省略图示)连接。

此外，在固定用托架41的后端部412固定有用于将转向柱5支撑在仪表板加强件1(大径部11)上的支撑部件43。具体而言，通过紧固部件431将支撑部件43的上端部紧固固定于仪表板加强件1(大径部11)。

转向柱5沿着车辆前后方向而配设，并且与方向盘(省略图示)连接。转向柱5形成将方向盘的转向操作传递给车轮(省略图示)的结构的一部分。此外，方向盘是由驾驶员把持操作的众所周知的部件。

此外，转向柱5经由托架(省略图示)固定于支撑部件43。即，仪表板加强件1(大径部11)经由支撑部件43、固定用托架41等部件而支撑转向柱5。

如图3A、图3B、图3C以及图3D所示，仪表板加强件1具有大径部11、小径部13以及中间部12。中间部12配置在大径部11和小径部13之间。从驾驶座侧(车辆宽度方向左侧)起，依次配置有大径部11、中间部12、小径部13。

大径部11构成包括仪表板加强件1的左端部101在内的驾驶座侧部分。如上所述，大径部11经由支撑部件43、固定用托架41等部件而支撑转向柱5。

小径部13构成包括仪表板加强件1的右端部102在内的与驾驶座相反的一侧(副驾驶座侧)的部分。小径部13的外径D3小于大径部11的外径D1。此外，小径部13的厚度(板厚)T3小于大径部11的厚度T1。

中间部12与大径部11一体形成。在实施方式1中，外径不同的大径部11以及中间部12由通过卷绕管加工而形成的卷绕管构成。其中，卷绕管是指，将板材卷成筒形且将该板材的一个端缘部与另一个端缘部对接并通过焊接等接合而成的部件。在图3B以及图3C中，示出了将卷成筒形的板材的一个端缘部与另一个端缘部对接并实施了焊接而形成的焊接部100。在大径部11的右端部设置有朝向中间部12缩径而成的缩径部111。

中间部12的厚度T2大于小径部13的厚度T3，并且与大径部11的厚度T1相同。中间部12的外径D2小于大径部11的外径D1，并且大于小径部13的外径D3。中间部12的轴向长度L为70mm以上。

小径部13与一体形成的大径部11、中间部12通过焊接等连接。具体而言，将小径部13的左端部的一部分插入中间部12的右端部的内侧。在插入有小径部13的部分通过焊接等接合中间部12和小径部13。

接下来，对实施方式1的仪表板加强件1的功能效果进行说明。

在实施方式1的仪表板加强件1中，于大径部11和小径部13之间设置比小径部13强度高的中间部12。因此，当发生小重叠碰撞时，在载荷被施加到仪表板加强件1于驾驶座侧的端部(左端部101)的情况下，应力会集中在中间部12和小径部13的连接部分，从而在该部分产生仪表板加强件1的弯折。

即，与以往相比能够在远离转向位置处产生仪表板加强件1的弯折。由此，仪表板加强件1的变形角度(弯折角度)会减小，转向位置在车辆宽度方向上的移动量也会减少。其结果是，能够提高对抗小重叠碰撞的碰撞性能。

具体而言，如图4所示，在实施方式1的仪表板加强件1中，当发生小重叠碰撞时，在载荷F被施加到仪表板加强件1于驾驶座侧的端部(左端部101)的情况下，应力会集中在中间部12和小径部13的连接部分A1，从而在该部分产生仪表板加强件1的弯折。此时的仪表板加强件1的变形角度(弯折角度)为B1，转向位置(转向的预定位置)为S1。此外，在图4中示出了仪表板加强件1的原始中心轴190，以及产生弯折之后的中心轴191。

另一方面，以往的仪表板加强件由大径部和小径部构成，没有设置中间部(实施方式1的中间部12的部分也为小径部)，因此，当发生小重叠碰撞时，在载荷F被施加到仪表板加强件于驾驶座侧的端部的情况下，应力会集中在大径部和小径部的连接部分A2，从而在该部分产生仪表板加强件的弯折。此时的仪表板加强件的变形角度(弯折角度)为B2，转向位置为S2。此外，在图4中示出了仪表板加强件产生弯折之后的中心轴192。

由该图可知，实施方式1的仪表板加强件1的弯折位置(连接部分A1)与以往的弯折位置(连接部分A2)相比远离原始的转向位置S0。由此，仪表板加强件1的变形角度(弯折角度)B1与以往的变形角度B2相比变小。此外，转向位置在车辆宽度方向上的移动量C1与以往的移动量C2相比也变小。其结果是，实施方式1的仪表板加强件1的对抗小重叠碰撞的碰撞性能优于以往的结构。

此外，通过设置外径小于大径部11的中间部12能够抑制质量增加，并能够实现节省空间，与此同时，还能够提高对抗小重叠碰撞的碰撞性能。此外，通过设置比小径部13强度高的中间部12，能够提高仪表板加强件1整体的刚性(例如转向支撑刚性)。此外，由于无需像以往那样设置增强部件(增强补片)，所以与设置增强部件的情况相比，可以获得减少部件数量、降低成本、以及减少工时等效果。

此外，在实施方式1中，中间部12的厚度大于小径部13的厚度。此外，中间部12的外径大于小径部13的外径。因此，能够减少发生小重叠碰撞时转向位置在车辆宽度方向上的移动量，从而更充分地获得上述提高小重叠碰撞性能的效果。此外，能够进一步提高仪表板加强件1整体的刚性。

此外，大径部11以及中间部12由通过卷绕管加工而形成的卷绕管构成。因此，与例如通过缩管加工成形中间部12的情况相比，能够充分地确保中间部12的轴向长度L，也能够自如地调整该轴向长度L。因此，可以在考虑所需的性能及质量等的同时适当且自由地设定中间部12的轴向长度L。

此外，中间部12的轴向长度L为70mm以上。即，由于需要充分地确保中间部12的轴向长度L，所以使得利用缩管加工而成形中间部12极为困难。因此，可以有效地利用实施上述卷绕管加工的优点。

如上所述，根据实施方式1，可以提供一种能够减少发生小重叠碰撞时转向位置在车辆宽度方向上的移动量，并且能够提高对抗小重叠碰撞的碰撞性能，而且能够进一步提高刚性的仪表板加强件1。

(其他实施方式)

本公开并不限于上述实施方式，不言而喻，在不脱离本公开的范围内，可以以各种形式来实施。

(1)在上述实施方式1中，中间部的外径大于小径部的外径，不过例如中间部的外径也可以小于小径部的外径。

(2)在上述实施方式1中，中间部的厚度与大径部的厚度相同。在此，厚度相同(相等)是指，例如，包含制造误差的大致相等的厚度。

Claims (5)

1.一种仪表板加强件，为筒形仪表板加强件，其特征在于，具备：

大径部，该大径部支撑转向柱；

小径部，该小径部的外径小于该大径部，且该小径部的厚度小于所述大径部；

中间部，该中间部配置在所述大径部和所述小径部之间，并且该中间部的强度大于所述小径部的强度；以及

地板支柱，并且

该中间部与所述大径部一体形成，并且该中间部的外径小于所述大径部，

所述中间部的厚度大于所述小径部的厚度，

所述中间部为直管状，该大径部的于所述中间部侧的端部具有朝向所述中间部而缩径的缩径部，

所述小径部与所述大径部以及与所述中间部分体构成，并与所述中间部接合，

所述中间部包括：内侧插入有所述小径部的右端部、以及除所述右端部以外的部分，

所述地板支柱紧固固定于所述大径部的右端部、所述缩径部的附近或所述中间部。

2.根据权利要求1所述的仪表板加强件，其特征在于，

所述中间部的外径大于所述小径部的外径。

3.根据权利要求1或2所述的仪表板加强件，其特征在于，

所述大径部以及所述中间部由卷绕管构成。

4.根据权利要求1或2所述的仪表板加强件，其特征在于，

在所述大径部的于所述中间部侧的端部设置有支柱安装部。

5.根据权利要求3所述的仪表板加强件，其特征在于，

在所述大径部的于所述中间部侧的端部设置有支柱安装部。

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