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JP2004168289A - Cross member and its manufacturing method - Google Patents

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JP2004168289A
JP2004168289A JP2003368005A JP2003368005A JP2004168289A JP 2004168289 A JP2004168289 A JP 2004168289A JP 2003368005 A JP2003368005 A JP 2003368005A JP 2003368005 A JP2003368005 A JP 2003368005A JP 2004168289 A JP2004168289 A JP 2004168289A
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JP
Japan
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cross member
manufacturing
base frame
reinforcing
frame
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Application number
JP2003368005A
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Japanese (ja)
Inventor
Tsutomu Matsuzaki
勉 松崎
Takashi Funatsu
貴志 船津
Kazuhiro Saito
和弘 齋藤
Masashi Sanada
誠志 真田
Hideki Yoshida
秀希 吉田
Akira Matsutani
陽 松谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Marelli Corp
Original Assignee
Calsonic Kansei Corp
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Publication date
Application filed by Calsonic Kansei Corp filed Critical Calsonic Kansei Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cross member wherein a part to particularly require strength is constituted in high strength, and excellent recyclability is realized. <P>SOLUTION: This cross member 1 is arranged along a vehicle width direction of a vehicle body and has both ends fixed to a side skeleton structural body of the vehicle body. The member 1 is integrally constituted of a base frame 2 extending in the vehicle width direction and reinforcing frame parts 3 and 4 to cover an outer periphery of the base frame 2 in a partial range of the vehicle width direction of the base frame 2. All of the base frame 2 and the reinforcing frame parts 3 and 4 are formed by each of the same system resin materials. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

本発明は、車体の車幅方向の骨格構造体として配置されるクロスメンバ及びその製造方法に関する。     The present invention relates to a cross member arranged as a frame structure in a vehicle width direction of a vehicle body, and a method of manufacturing the same.

例えば、車体のインストルメントパネルの裏面側で、且つ車幅方向に配置されるクロスメンバは、その両端が車両のサイド骨格構造体に固定され、車幅方向の骨格構造体としての役割と、インストルメントパネルやコラムシャフトやエアバックなどの部品の支持部材としての役割を主に有する。この種の従来のクロスメンバとしては、図5及び図6に示すようなものがある(例えば、特許文献1参照。)。   For example, the cross member arranged on the back side of the instrument panel of the vehicle body and in the vehicle width direction has its both ends fixed to the side frame structure of the vehicle, and functions as a frame structure in the vehicle width direction. It mainly serves as a support member for components such as the instrument panel, column shaft and airbag. Conventional cross members of this type include those shown in FIGS. 5 and 6 (for example, see Patent Document 1).

このクロスメンバ50は、図5及び図6に示すように、車幅方向に延びるメインフレーム51と、このメインフレーム51の両端等の適所に固定されたブラケット52とから一体に構成されている。メインフレーム51は、繊維強化熱硬化性樹脂材料によって、ブラケット52は繊維強化熱可塑性樹脂材料によってそれぞれ構成されている。メインフレーム51は、内部に中空部53を有するフレーム本体51aと、この内面側及び外面側にそれぞれ配置された内皮層51b及び表皮層51cとから構成され、フレーム本体51aが繊維強化熱硬化性樹脂材料によって形成され、内皮層51b及び表皮層51cはブラケット52と同様に繊維強化熱可塑性樹脂材料によって形成されている。つまり、クロスメンバ50を樹脂材料で構成し、且つ、メインフレーム51の中空部53を空調ダクトとすることによって軽量化、部品点数の削減化、低コスト化、取り付け工数の削減化、省スペース化等が図られている。
特開平8−282333号公報、第1頁、図1
As shown in FIGS. 5 and 6, the cross member 50 is integrally formed of a main frame 51 extending in the vehicle width direction and a bracket 52 fixed at an appropriate position such as both ends of the main frame 51. The main frame 51 is made of a fiber reinforced thermosetting resin material, and the bracket 52 is made of a fiber reinforced thermoplastic resin material. The main frame 51 includes a frame main body 51a having a hollow portion 53 therein, and an endothelial layer 51b and a skin layer 51c disposed on the inner surface and the outer surface, respectively. The inner layer 51b and the skin layer 51c are formed of a fiber-reinforced thermoplastic resin material, like the bracket 52. In other words, the cross member 50 is made of a resin material, and the hollow portion 53 of the main frame 51 is made of an air-conditioning duct. And so on.
JP-A-8-282333, page 1, FIG.

しかしながら、上記した従来のクロスメンバ50では、他の部分に較べて特に強度が必要な部分を高強度に構成できないという問題点がある。例えば、車体のインストルメントパネルの裏面側に配置されるクロスメンバ50の場合には、コラムシャフトを支持する部分などは特に高強度に構成する必要がある。   However, the above-described conventional cross member 50 has a problem that a portion that requires particularly high strength cannot be configured with high strength as compared with other portions. For example, in the case of the cross member 50 disposed on the back side of the instrument panel of the vehicle body, the portion supporting the column shaft and the like need to be configured with particularly high strength.

また、メインフレーム51とブラケット52とが異種系統の樹脂材料で形成されているため、リサイクル性が悪いという問題点がある。さらに、メインフレーム51自体が2つの異種系統の樹脂材料で形成されているため、この点でもリサイクル性に問題がある。   Further, since the main frame 51 and the bracket 52 are formed of different types of resin materials, there is a problem that recyclability is poor. Furthermore, since the main frame 51 itself is formed of two different types of resin materials, there is a problem in recyclability also in this regard.

そこで、本発明の目的は、強度が特に必要な部分を高強度に構成でき、且つリサイクル性に優れたクロスメンバ及びその製造方法を提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to provide a cross member that can be configured with high strength in a portion particularly requiring strength, and that is excellent in recyclability and a method for manufacturing the same.

本発明の第1の特徴は、車体の車幅方向に沿って配置され、両端が車体のサイド骨格構造体に固定されるクロスメンバにおいて、車幅方向に延びるベースフレームと、このベースフレームの車幅方向の一部範囲で、且つ、前記ベースフレームの外周を覆う補強フレーム部とから一体に構成され、前記ベースフレームと前記補強フレーム部とが同系統樹脂材料でそれぞれ形成されたことを要旨とする。   A first feature of the present invention is a base member extending along the vehicle width direction in a cross member arranged along the vehicle width direction of the vehicle body and having both ends fixed to a side frame structure of the vehicle body; A gist that a part of the width direction and a reinforcing frame portion that covers the outer periphery of the base frame are integrally formed, and the base frame and the reinforcing frame portion are respectively formed of the same resin material. I do.

本発明の第2の特徴は、車体の車幅方向に沿って配置され、両端が車体のサイド骨格構造体に固定されるクロスメンバの製造方法において、車幅方向に延びるベースフレームを樹脂成形によって成形し、この成形したベースフレームの車幅方向の一部範囲を前記ベースフレームと同系統樹脂材料で鋳包むことによって補強フレーム部を一体に成形したことを要旨とする。   According to a second feature of the present invention, in a method for manufacturing a cross member arranged along a vehicle width direction of a vehicle body and having both ends fixed to a side frame structure of the vehicle body, a base frame extending in the vehicle width direction is formed by resin molding. The gist is that the reinforcing frame portion is integrally formed by molding and enclosing a part of the formed base frame in the vehicle width direction with the same system resin material as the base frame.

第1の特徴に係る本発明によれば、補強フレームで覆った部分がベースフレームと補強フレームの2層構造体になるため、他の部分と比較して高い強度が得られる。また、リサイクルのために解体する場合には、ベースフレームと補強フレーム部とが同系統樹脂であることから共通のリサイクル工程などによって解体可能である。以上より、強度が特に必要な部分を高強度に構成でき、且つ、リサイクル性に優れている。   According to the first aspect of the present invention, since the portion covered with the reinforcing frame becomes a two-layer structure of the base frame and the reinforcing frame, higher strength can be obtained as compared with other portions. In the case of disassembly for recycling, since the base frame and the reinforcing frame portion are made of the same resin, they can be disassembled by a common recycling process or the like. As described above, a portion particularly requiring strength can be configured with high strength, and is excellent in recyclability.

第2の特徴に係る本発明によれば、補強フレームで覆った部分はベースフレームと補強フレームの2層構造体になるため、他の部分と比較して高い強度が得られる。また、リサイクルのために解体する場合には、ベースフレームと補強フレーム部とが同系統樹脂であることから共通のリサイクル工程によって解体可能である。このため、強度が特に必要な部分を高強度に構成でき、且つ、リサイクル性に優れている。   According to the second aspect of the present invention, since the portion covered with the reinforcing frame becomes a two-layer structure of the base frame and the reinforcing frame, higher strength can be obtained as compared with other portions. In the case of disassembly for recycling, since the base frame and the reinforcing frame are made of the same resin, they can be disassembled by a common recycling process. For this reason, a portion particularly requiring strength can be configured with high strength, and is excellent in recyclability.

以下、本発明に係るクロスメンバ及びその製造方法の詳細を図面に示す実施の形態に基づいて説明する。   Hereinafter, a cross member and a method of manufacturing the same according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1〜図4は本発明の実施の形態を示している。図1はクロスメンバ1の斜視図、図2(a)は図1のA−A線断面図、図2(b)は図1のB−B線断面図、図3はクロスメンバ1の製造工程を説明するものであって、ベースフレーム2の斜視図、図4はクロスメンバ1の製造工程を説明するものであって、第1及び第2の補強フレーム部3、4の斜視図である。   1 to 4 show an embodiment of the present invention. 1 is a perspective view of the cross member 1, FIG. 2A is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1, FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 1, and FIG. 4 is a perspective view of the base frame 2, and FIG. 4 is a perspective view of the first and second reinforcing frame portions 3, 4, illustrating a manufacturing process of the cross member 1. .

図1及び図2に示すように、クロスメンバ1は、車体のインストルメントパネル(図示せず)の裏面側で、且つ、車幅方向に配置されるベースフレーム2と、このベースフレーム2の車幅方向の運転席の範囲で、且つ、ベースフレーム2の外周を被うように配置された第1の補強フレーム部3と、これとは反対側のほんの一端部で、且つ、ベースフレーム2の外周を被うように配置された第2の補強フレーム部4とから一体に構成されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, a cross member 1 includes a base frame 2 disposed on a back side of an instrument panel (not shown) of a vehicle body and in a vehicle width direction, and a vehicle of the base frame 2. A first reinforcing frame portion 3 arranged in the range of the driver's seat in the width direction and covering the outer periphery of the base frame 2, and only one end portion on the opposite side to the first reinforcing frame portion 3, and It is constituted integrally with the second reinforcing frame part 4 arranged so as to cover the outer periphery.

ベースフレーム2は、内部に中空部2aを有する円筒形状であり、その両端側の側周面には中空部2aに連通する開口部2bがそれぞれ設けられている。この各開口部2bにダクト用パイプ(図示せず)が接続されることによって中空部2aが空調用ダクトの一部として利用される。また、ベースフレーム2の車幅方向の略中央部には空調ダクト(図示せず)を固定するダクト用ブラケット及び部品取り付け用ブラケット(図示せず)が設けられている。   The base frame 2 has a cylindrical shape having a hollow portion 2a inside, and openings 2b communicating with the hollow portion 2a are provided on the side peripheral surfaces at both ends. A hollow pipe 2a is used as a part of an air conditioning duct by connecting a duct pipe (not shown) to each of the openings 2b. A duct bracket and a component mounting bracket (not shown) for fixing an air conditioning duct (not shown) are provided at a substantially central portion of the base frame 2 in the vehicle width direction.

第1の補強フレーム部3には、サイドブラケット部5、コラムシャフト用ブラケット部6、車体締結用ブラケット部7、支持用ブラケット部8等が一体的に設けられている。サイドブラケット部5は第1の補強フレーム部3の一方端に設けられ、車体の一方のサイド骨格構造体(図示せず)に固定される。コラムシャフト用ブラケット部6には相手側ブラケット10を介してコラムシャフト11が固定される。車体締結用ブラケット部7には車体フレーム(図示せず)等が固定される。支持用ブラケット部8は、第1の補強フレーム部3の他端側に設けられ、支持部材であるインストステー12の上端側が固定される。インストステー12の下端側は車体の構造体に固定され、第1の補強フレーム部3はその両端側で車体に固定される。   The first reinforcing frame portion 3 is integrally provided with a side bracket portion 5, a column shaft bracket portion 6, a vehicle body fastening bracket portion 7, a support bracket portion 8, and the like. The side bracket part 5 is provided at one end of the first reinforcing frame part 3 and is fixed to one side skeleton structure (not shown) of the vehicle body. A column shaft 11 is fixed to the column shaft bracket 6 via a mating bracket 10. A vehicle body frame (not shown) and the like are fixed to the vehicle body fastening bracket 7. The support bracket 8 is provided on the other end of the first reinforcement frame 3, and the upper end of the instrument stay 12 as a support member is fixed. The lower end of the instrument stay 12 is fixed to the structure of the vehicle body, and the first reinforcing frame 3 is fixed to the vehicle body at both ends.

第2の補強フレーム部4には、その一端側にサイドブラケット部9のみが設けられており、このサイドブラケット部9に車体の他方のサイド骨格構造体(図示せず)に固定される。   The second reinforcing frame portion 4 is provided with only a side bracket portion 9 at one end thereof, and is fixed to the other side frame structure (not shown) of the vehicle body with the side bracket portion 9.

以上の構成により、クロスメンバ1は、その両端を車体のサイド骨格構造体(図示せず)に固定されていると共に、センター部分でインストステー12を介して車体に固定されている。   With the configuration described above, both ends of the cross member 1 are fixed to the side frame structure (not shown) of the vehicle body, and are fixed to the vehicle body via the instrument stay 12 at the center portion.

次に、ベースフレーム2と第1及び第2の補強フレーム部3、4の材料について説明する。ベースフレーム2と第1及び第2の補強フレーム部3、4とは、同じ系統の樹脂材料であるエンジニアリング・プラスチック(以下、エンプラという)材料で形成されている。具体的には、ベースフレーム2は、絶対乾燥時に曲げ弾性率10GPa以上で、吸水時に5GPa以上の曲げ弾性率を持つガラスファイバーを15〜50%含有するエンプラ材料で形成されている。このエンプラ材料には、ポリプロピレン(PP)、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン12または芳香族ナイロン、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンオキサイド(変性PPO)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、液晶性ポリエステル(LCP)、ポリイミド(PI)、SMC、ポリエステル系など、又はこれらの混合物が用いられる。強化材(充填材)としては、ガラスファイバー以外に、タルク、カーボンファイバー、ケブラー繊維、セラミック繊維、金属繊維(ステンレスなど)、天然繊維(もみ殻、やし殻、ケナフ)等又はこれらの混合物を用いても良い。   Next, materials of the base frame 2 and the first and second reinforcing frame portions 3 and 4 will be described. The base frame 2 and the first and second reinforcing frame portions 3 and 4 are formed of an engineering plastic (hereinafter, referred to as engineering plastic) material that is a resin material of the same system. Specifically, the base frame 2 is formed of an engineering plastic material containing 15 to 50% of a glass fiber having a flexural modulus of 10 GPa or more when absolutely dried and a flexural modulus of 5 GPa or more when absorbing water. This engineering plastic material includes polypropylene (PP), nylon 6, nylon 66, nylon 12, or aromatic nylon, polybutylene terephthalate, polyphenylene oxide (modified PPO), polyphenylene sulfide (PPS), liquid crystalline polyester (LCP), polyimide ( PI), SMC, polyester, etc., or a mixture thereof is used. As the reinforcing material (filler), besides glass fiber, talc, carbon fiber, Kevlar fiber, ceramic fiber, metal fiber (stainless steel, etc.), natural fiber (rice hull, coconut shell, kenaf) or a mixture thereof is used. May be used.

第1及び第2の補強フレーム部3、4は、絶対乾燥時に曲げ弾性率25GPa以上で、吸水時に10GPa以上の曲げ弾性率を持つカーボンファイバーを30%以上含有するエンプラ材料で形成されており、ベースフレーム2より高剛性材料で構成されている。このエンプラ材料には、上記と同様に、このエンプラ材料には、ポリプロピレン(PP)、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン12または芳香族ナイロン、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンオキサイド(変性PPO)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、液晶性ポリエステル(LCP)、ポリイミド(PI)、SMC、ポリエステル系など、又はこれらの混合物が用いられる。強化材(充填材)としては、ガラスファイバー以外に、タルク、カーボンファイバー、ケブラー繊維、セラミック繊維、金属繊維(ステンレスなど)、天然繊維(もみ殻、やし殻、ケナフ)等又はこれらの混合物を用いても良い。   The first and second reinforcing frame portions 3, 4 are formed of an engineering plastic material containing 30% or more of a carbon fiber having a flexural modulus of 25 GPa or more when absolutely dried and a flexural modulus of 10 GPa or more when absorbing water, The base frame 2 is made of a material having higher rigidity. As described above, the engineering plastic materials include polypropylene (PP), nylon 6, nylon 66, nylon 12, or aromatic nylon, polybutylene terephthalate, polyphenylene oxide (modified PPO), and polyphenylene sulfide (PPS). ), Liquid crystalline polyester (LCP), polyimide (PI), SMC, polyester, etc., or a mixture thereof. As the reinforcing material (filler), besides glass fiber, talc, carbon fiber, Kevlar fiber, ceramic fiber, metal fiber (stainless steel, etc.), natural fiber (rice hull, coconut shell, kenaf) or a mixture thereof is used. May be used.

また、ベースフレーム2と第1及び第2の補強フレーム部3、4との材料としては、双方の間の密着性やリサイクル性の観点から同系統のベースポリマーを用いてもよい。   Further, as a material for the base frame 2 and the first and second reinforcing frame portions 3 and 4, the same type of base polymer may be used from the viewpoint of adhesion between the two and recyclability.

本実施の形態によれば、補強フレーム部3、4の箇所を非常に高強度に構成できる。このため、コラムシャフトを固定する必要がある運転席側に補強フレーム3を形成したことにより、樹脂で成形したクロスメンバ1でありながら、ステアリング支持側部材の高剛性化を達成することができる。加えて、サイドブラケットを高強度に作製できる。また、補強フレーム部3、4の両端を車体の骨格構造体に固定できるため、クロスメンバ1自体の強度が向上すると共に、特に補強フレーム部3、4の車体への固定力が増加し、補強フレーム部3、4を介して支持される車載部品を強固に取り付けできる。   According to the present embodiment, the portions of the reinforcing frame portions 3 and 4 can be configured with very high strength. For this reason, by forming the reinforcing frame 3 on the driver's seat side where the column shaft needs to be fixed, it is possible to increase the rigidity of the steering support side member even though the cross member 1 is formed of resin. In addition, the side bracket can be manufactured with high strength. Further, since both ends of the reinforcing frame portions 3 and 4 can be fixed to the skeletal structure of the vehicle body, the strength of the cross member 1 itself is improved, and in particular, the fixing force of the reinforcing frame portions 3 and 4 to the vehicle body is increased, and the reinforcement is performed. In-vehicle components supported via the frame portions 3 and 4 can be firmly attached.

次に、クロスメンバ1の製造方法を説明する。先ず、図3に示すように、ベースフレーム2を分割射出成形し、例えば振動溶着、超音波溶着にて溶着固定することにより作製する。次に、ベースフレーム2をインサート品として射出成形により第1及び第2の補強フレーム部3、4の部分を成形する。つまり、図4に示すように、射出成形により第1及び第2の補強フレーム部3、4を付加成形することによりクロスメンバ1を作製する。   Next, a method for manufacturing the cross member 1 will be described. First, as shown in FIG. 3, the base frame 2 is manufactured by split injection molding and fixing by welding, for example, by vibration welding or ultrasonic welding. Next, the first and second reinforcing frame portions 3 and 4 are formed by injection molding using the base frame 2 as an insert product. That is, as shown in FIG. 4, the cross member 1 is manufactured by additionally molding the first and second reinforcing frame portions 3 and 4 by injection molding.

以上、上記製造方法により作製されたクロスメンバ1は、第1及び第2の補強フレーム3、4で覆った部分がベースフレーム2と第1及び第2の補強フレーム3、4の2層構造体になるため、他の部分と比較して高い強度が得られる。特に、クロスメンバ1の運転席側が第1の補強フレーム3によって2層構造とされ、この第1の補強フレーム3にコラムシャフト用ブラケット6が設けられているため、コラムシャフト11等に強固に支持されている。また、クロスメンバ1をリサイクルのために解体する場合には、ベースフレーム2と第1及び第2の補強フレーム部3、4とが同系統樹脂であることから共通のリサイクル工程などによって解体可能である。以上より、強度が特に必要な部分を高強度に構成でき、且つ、リサイクル性に優れている。   As described above, the cross member 1 manufactured by the above manufacturing method has a two-layer structure of the base frame 2 and the first and second reinforcing frames 3, 4 covered by the first and second reinforcing frames 3, 4. Therefore, a higher strength can be obtained as compared with other portions. In particular, the driver's seat side of the cross member 1 has a two-layer structure with the first reinforcing frame 3, and the first reinforcing frame 3 is provided with the column shaft bracket 6, so that it is firmly supported by the column shaft 11 and the like. Have been. Further, when disassembling the cross member 1 for recycling, since the base frame 2 and the first and second reinforcing frame portions 3 and 4 are made of the same resin, they can be disassembled by a common recycling process or the like. is there. As described above, a portion particularly requiring strength can be configured with high strength, and is excellent in recyclability.

上記実施形態では、ベースフレーム2の中空部2aを空調用ダクトとして利用するため、空調用ダクトの部品点数の削減、組み付け工数の削減となる。また、ベースフレーム2の中空部2aをワイヤーハーネスの配索空間として利用してもよい。   In the above embodiment, since the hollow portion 2a of the base frame 2 is used as an air conditioning duct, the number of components of the air conditioning duct is reduced and the number of assembly steps is reduced. Further, the hollow portion 2a of the base frame 2 may be used as a wiring harness wiring space.

上記した実施の形態では、第1及び第2の補強フレーム部3、4は、ベースフレーム2より高剛性材料で形成されているので、第1及び第2の補強フレーム部3、4の箇所を非常に高強度に構成できる。従って、コラムシャフト11等を確実に支持できる。   In the above-described embodiment, since the first and second reinforcing frame portions 3 and 4 are formed of a material having higher rigidity than the base frame 2, the first and second reinforcing frame portions 3 and 4 are located at different positions. Can be configured with very high strength. Therefore, the column shaft 11 and the like can be reliably supported.

また、上記した実施の形態では、ベースフレーム2と第1及び第2の補強フレーム部3、4とは、共にエンプラ材料で形成されているが、同じ系統の樹脂材料であればそれ以外の樹脂材料で形成しても良いことはもちろんである。   Further, in the above-described embodiment, the base frame 2 and the first and second reinforcing frame portions 3 and 4 are both formed of an engineering plastic material. Of course, it may be formed of a material.

さらに、上記した実施の形態では、ベースフレーム2の両端側に第1及び第2の補強フレーム部3、4がそれぞれ設けられ、この各補強フレーム部3、4に車体のサイド骨格構造体(図示せず)に固定されるサイドブラケット部5、9が設けられているので、サイドブラケット5、9を高強度に作製でき、車体のサイド骨格構造体(図示せず)との固定を強固にできる。   Further, in the above-described embodiment, the first and second reinforcing frame portions 3 and 4 are provided on both end sides of the base frame 2, respectively, and the reinforcing frame portions 3 and 4 are attached to the side frame structure of the vehicle body (see FIG. (Not shown), the side brackets 5 and 9 are provided, so that the side brackets 5 and 9 can be manufactured with high strength, and can be firmly fixed to the side frame structure (not shown) of the vehicle body. .

また、上記した実施の形態では、第1の補強フレーム部3の他端には、インストステー12を固定する支持用ブラケット部8が設けられているので、第1の補強フレーム部3の両端を車体の骨格構造体(図示せず)に固定できるため、クロスメンバ1自体の強度がアップすると共に、特に第1の補強フレーム部3の車体への固定力がアップし、第1の補強フレーム部3を介して支持される車載部品(例えばコラムシャフト11)を強固に取り付けできる。   In the above-described embodiment, since the support bracket 8 for fixing the instrument stay 12 is provided at the other end of the first reinforcing frame 3, both ends of the first reinforcing frame 3 are connected to each other. Since the cross member 1 itself can be fixed to the skeletal structure (not shown) of the vehicle body, the strength of the cross member 1 itself increases, and in particular, the fixing force of the first reinforcing frame portion 3 to the vehicle body increases, and the first reinforcing frame portion The in-vehicle parts (for example, the column shaft 11) supported via the support 3 can be firmly attached.

さらに、上記した実施の形態では、ベースフレーム2は、分割射出成形により作製したことにより、複雑な形状のベースフレーム2を容易に作製できる。ベースフレーム2は、分割射出成形以外の成形方法、例えば押し出し成形、ブロー成形、ロストコアなどによって作製してもよい。   Furthermore, in the above-described embodiment, the base frame 2 is manufactured by split injection molding, so that the base frame 2 having a complicated shape can be easily manufactured. The base frame 2 may be manufactured by a molding method other than the split injection molding, for example, extrusion molding, blow molding, lost core, or the like.

また、上記した実施の形態では、第1及び第2の補強フレーム部3、4は、ベースフレーム2の一部をインサートし、閉じた金型内に流動状の材料を加圧注入する一般的な射出成形により作製する例を示したが、例えば射出成形の一種である、わずかに開いた金型内に材料を射出した後に圧縮を加える射出圧縮成形、射出プレス成形等により成形することにより、ベースフレーム2に大きな射出圧力を作用させることなく第1及び第2の補強フレーム部3,4を射出鋳込みを行うことができる。   In the above-described embodiment, the first and second reinforcing frame portions 3 and 4 generally insert a part of the base frame 2 and press-inject a fluid material into a closed mold. Although the example of manufacturing by injection molding was shown, for example, by a type of injection molding, injection compression molding to apply compression after injecting the material into a slightly open mold, molding by injection press molding, etc. The first and second reinforcing frame portions 3, 4 can be injection-cast without applying a large injection pressure to the base frame 2.

なお、上記した実施の形態によれば、クロスメンバ1は、車体のインストルメントパネル(図示せず)の裏面側で、且つ、車幅方向に配置されるものについて説明したが、上記以外の場所に設置され、且つ、一部範囲を高強度に構成したいものであれば本発明が適用可能である。   According to the above-described embodiment, the cross member 1 is arranged on the back side of the instrument panel (not shown) of the vehicle body and in the vehicle width direction. The present invention is applicable as long as it is installed at a location and it is desired to configure a partial range with high strength.

特に、上記した実施の形態では、複雑な形状のベースフレームを容易に作製できる。また、インサートされるベースフレームに大きな射出圧を作用させることなく補強フレーム部を射出鋳包むことができ、補強フレーム部の箇所を非常に高強度に構成できる。   In particular, in the above-described embodiment, a base frame having a complicated shape can be easily manufactured. In addition, the reinforcing frame portion can be injection-molded without applying a large injection pressure to the base frame to be inserted, and the portion of the reinforcing frame portion can be configured with extremely high strength.

以上、実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、構成の要旨に付随する各種の設計変更が可能である。   Although the embodiment has been described above, the present invention is not limited to this, and various design changes accompanying the gist of the configuration are possible.

本発明に係るクロスメンバの実施の形態を示す斜視図である。It is a perspective view showing an embodiment of a cross member concerning the present invention. 本発明の実施の形態を示し、(a)は図1のA−A線断面図、(b)は図1のB−B線断面図である。1 shows an embodiment of the present invention, in which (a) is a sectional view taken along line AA of FIG. 1 and (b) is a sectional view taken along line BB of FIG. 1. 本発明の実施の形態を示すクロスメンバの製造工程を説明するものであって、ベースフレームの斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of a base frame for explaining a manufacturing process of the cross member according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態を示し、クロスメンバの製造工程を説明するものであって、第1及び第2の補強フレーム部の斜視図である。FIG. 7 shows the embodiment of the present invention and is a perspective view of the first and second reinforcing frame portions, for explaining a manufacturing process of the cross member. 従来例を示し、クロスメンバの斜視図である。It is a perspective view of a cross member showing a conventional example. 図5のC部の拡大図である。It is an enlarged view of the C section of FIG.

符号の説明Explanation of reference numerals

1 クロスメンバ
2 ベースフレーム
2a 中空部
2b 開口部
3 第1の補強フレーム部
4 第2の補強フレーム部
5、9 サイドブラケット部
6 コラムシャフト用ブラケット部
7 車体締結用ブラケット部
8 支持用ブラケット部
11 コラムシャフト
12 インストステー(支持部材)
REFERENCE SIGNS LIST 1 cross member 2 base frame 2a hollow portion 2b opening 3 first reinforcing frame portion 4 second reinforcing frame portion 5, 9 side bracket portion 6 column shaft bracket portion 7 vehicle body fastening bracket portion 8 support bracket portion 11 Column shaft 12 Instrument stay (support member)

Claims (24)

車体の車幅方向に沿って配置され、両端が車体のサイド骨格構造体に固定されるクロスメンバ(1)において、
車幅方向に延びるベースフレーム(2)と、このベースフレーム(2)の車幅方向の一部範囲で、且つ前記ベースフレーム(2)の外周を覆う補強フレーム部(3)、(4)とから一体に構成され、前記ベースフレーム(2)と前記補強フレーム部(3)、(4)とが同系統樹脂材料でそれぞれ形成されたことを特徴とするクロスメンバ(1)。
In a cross member (1) arranged along the vehicle width direction of the vehicle body and having both ends fixed to the side frame structure of the vehicle body,
A base frame (2) extending in the vehicle width direction, and reinforcing frame portions (3) and (4) covering a part of the base frame (2) in the vehicle width direction and covering the outer periphery of the base frame (2). A cross member (1), wherein the base frame (2) and the reinforcing frame portions (3), (4) are each formed of the same resin material.
請求項1記載のクロスメンバ(1)であって、
前記補強フレーム部(3)、(4)は、前記ベースフレーム(2)より高剛性材料で形成されたことを特徴とするクロスメンバ(1)。
The cross member (1) according to claim 1, wherein
The cross member (1), wherein the reinforcing frame portions (3) and (4) are formed of a material having higher rigidity than the base frame (2).
請求項1又は請求項2記載のクロスメンバ(1)であって、
前記ベースフレーム(2)と前記補強フレーム部(3)、(4)とは、共にエンプラ材料で形成されたことを特徴とするクロスメンバ(1)。
The cross member (1) according to claim 1 or 2, wherein
The cross member (1), wherein the base frame (2) and the reinforcing frame portions (3), (4) are both formed of an engineering plastic material.
請求項1記載のクロスメンバ(1)であって、
前記ベースフレーム(2)は、強化材を含有する樹脂材料で形成されたことを特徴とするクロスメンバ(1)。
The cross member (1) according to claim 1, wherein
The cross member (1), wherein the base frame (2) is formed of a resin material containing a reinforcing material.
請求項1記載のクロスメンバ(1)であって、
前記補強フレーム部(3)、(4)は、強化材を含有する樹脂材料で形成されたことを特徴とするクロスメンバ(1)。
The cross member (1) according to claim 1, wherein
The cross member (1), wherein the reinforcing frame portions (3) and (4) are formed of a resin material containing a reinforcing material.
請求項2乃至請求項5のいずれか一項に記載されたクロスメンバ(1)であって、
前記ベースフレーム(2)の両端側に前記補強フレーム部(3)、(4)がそれぞれ設けられ、この各補強フレーム部(3)、(4)には、車体のサイド骨格構造体に固定されるサイドブラケット部(5)、(9)が設けられたことを特徴とするクロスメンバ(1)。
A cross member (1) according to any one of claims 2 to 5, wherein
The reinforcing frame portions (3) and (4) are provided on both end sides of the base frame (2), respectively, and the reinforcing frame portions (3) and (4) are fixed to a side frame structure of a vehicle body. A cross member (1) characterized in that side members (5) and (9) are provided.
請求項6に記載のクロスメンバ(1)であって、
前記補強フレーム部(3)には、ブラケット部(6)、(7)、(8)が設けられたことを特徴とするクロスメンバ(1)。
Cross member (1) according to claim 6, wherein:
A cross member (1), wherein the reinforcing frame (3) is provided with brackets (6), (7) and (8).
請求項1記載のクロスメンバ(1)であって、
前記ベースフレーム(2)は、内部に中空部を有し、空調ダクトの一部として機能することを特徴とするクロスメンバ(1)。
The cross member (1) according to claim 1, wherein
The cross member (1), wherein the base frame (2) has a hollow portion therein and functions as a part of an air conditioning duct.
請求項4又は請求項5記載のクロスメンバ(1)であって、
前記強化材は、ガラスファイバー、タルク、カーボンファイバー、ケブラー繊維、セラミック繊維、金属繊維、天然繊維のうち少なくとも一つを含有することを特徴とするクロスメンバ(1)。
The cross member (1) according to claim 4 or claim 5, wherein
The cross member (1), wherein the reinforcing material contains at least one of glass fiber, talc, carbon fiber, Kevlar fiber, ceramic fiber, metal fiber, and natural fiber.
請求項4記載のクロスメンバ(1)であって、
前記強化材は、絶対乾燥時における曲げ弾性率が10GPa以上で、吸水時における曲げ弾性率が5GPa以上のガラスファイバーを15〜50%含有することを特徴とするクロスメンバ(1)。
The cross member (1) according to claim 4, wherein
A cross member (1), wherein the reinforcing material contains 15 to 50% of a glass fiber having a flexural modulus of 10 GPa or more when absolutely dried and a flexural modulus of 5 GPa or more when absorbing water.
請求項5記載のクロスメンバ(1)であって、
前記強化材は、絶対乾燥時における曲げ弾性率が25GPa以上で、吸水時における曲げ弾性率が10GPa以上のカーボンファイバーを30%以上含有することを特徴とするクロスメンバ(1)。
The cross member (1) according to claim 5, wherein
A cross member (1), wherein the reinforcing material contains 30% or more of a carbon fiber having a flexural modulus of 25 GPa or more when absolutely dried and a flexural modulus of 10 GPa or more when absorbing water.
請求項7記載のクロスメンバ(1)であって、
前記ブラケット部は、支持部材(12)を固定する支持用ブラケット部(8)を含むことを特徴とするクロスメンバ(1)。
The cross member (1) according to claim 7, wherein:
The cross member (1), wherein the bracket part includes a support bracket part (8) for fixing a support member (12).
車体の車幅方向に沿って配置され、両端が車体のサイド骨格構造体に固定されるクロスメンバ(1)の製造方法において、
車幅方向に延びるベースフレーム(2)を樹脂成形によって成形し、この成形したベースフレーム(2)の車幅方向の一部範囲を前記ベースフレーム(2)と同系統樹脂材料で鋳包むことによって補強フレーム部(3)、(4)を一体に成形することを特徴とするクロスメンバ(1)の製造方法。
In a method for manufacturing a cross member (1) arranged along the vehicle width direction of a vehicle body and having both ends fixed to a side frame structure of the vehicle body,
A base frame (2) extending in the vehicle width direction is formed by resin molding, and a part of the formed base frame (2) in the vehicle width direction is cast-in with a resin material of the same system as the base frame (2). A method of manufacturing a cross member (1), wherein the reinforcing frame portions (3) and (4) are integrally formed.
請求項13記載のクロスメンバ(1)の製造方法であって、
前記ベースフレーム(2)は、射出成形により作製したことを特徴とするクロスメンバ(1)の製造方法。
The method for manufacturing a cross member (1) according to claim 13,
The method for manufacturing a cross member (1), wherein the base frame (2) is manufactured by injection molding.
請求項13又は請求項14記載のクロスメンバ(1)の製造方法であって、
前記補強フレーム部(3)、(4)は、前記ベースフレーム(2)の一部をインサート成形により作製したことを特徴とするクロスメンバ(1)の製造方法。
A method for manufacturing a cross member (1) according to claim 13 or claim 14, wherein
The method for manufacturing a cross member (1), wherein the reinforcing frame portions (3) and (4) are manufactured by insert molding a part of the base frame (2).
請求項13乃至請求項15のいずれか一項に記載されたクロスメンバ(1)の製造方法であって、
前記補強フレーム部(3)、(4)は、前記ベースフレーム(2)より高剛性材料で形成されたことを特徴とするクロスメンバ(1)の製造方法。
A method for manufacturing a cross member (1) according to any one of claims 13 to 15, wherein:
The method for manufacturing a cross member (1), wherein the reinforcing frame portions (3) and (4) are formed of a material having higher rigidity than the base frame (2).
請求項13乃至請求項16のいずれか一項に記載されたクロスメンバ(1)の製造方法であって、
前記ベースフレーム(2)と前記補強フレーム部(3)、(4)とは、共にエンプラ材料で形成することを特徴とするクロスメンバ(1)の製造方法。
A method for manufacturing a cross member (1) according to any one of claims 13 to 16, wherein:
The method for manufacturing a cross member (1), wherein the base frame (2) and the reinforcing frame portions (3) and (4) are both formed of an engineering plastic material.
請求項13乃至請求項16のいずれか一項に記載されたクロスメンバ(1)の製造方法であって、
前記ベースフレーム(2)は、強化材を含有する樹脂材料で形成することを特徴とするクロスメンバ(1)の製造方法。
A method for manufacturing a cross member (1) according to any one of claims 13 to 16, wherein:
The method for manufacturing a cross member (1), wherein the base frame (2) is formed of a resin material containing a reinforcing material.
請求項13乃至請求項16のいずれか一項に記載されたクロスメンバ(1)の製造方法であって、
前記補強フレーム部(3)、(4)は、強化材を含有する樹脂材料で形成することを特徴とするクロスメンバ(1)の製造方法。
A method for manufacturing a cross member (1) according to any one of claims 13 to 16, wherein:
The method for manufacturing a cross member (1), wherein the reinforcing frame portions (3) and (4) are formed of a resin material containing a reinforcing material.
請求項13乃至請求項16のいずれか一項に記載されたクロスメンバ(1)の製造方法であって、
前記ベースフレーム(2)は、内部に中空部を有し、空調ダクトの一部として機能することを特徴とするクロスメンバ(1)の製造方法。
A method for manufacturing a cross member (1) according to any one of claims 13 to 16, wherein:
The method for manufacturing a cross member (1), wherein the base frame (2) has a hollow portion therein and functions as a part of an air conditioning duct.
請求項18又は請求項19に記載されたクロスメンバ(1)の製造方法であって、
前記強化材は、ガラスファイバー、タルク、カーボンファイバー、ケブラー繊維、セラミック繊維、金属繊維、天然繊維のうち少なくとも一つを含有することを特徴とするクロスメンバ(1)の製造方法。
A method for manufacturing a cross member (1) according to claim 18 or claim 19,
The method for manufacturing a cross member (1), wherein the reinforcing material contains at least one of glass fiber, talc, carbon fiber, Kevlar fiber, ceramic fiber, metal fiber, and natural fiber.
請求項18記載のクロスメンバ(1)の製造方法であって、
前記強化材は、絶対乾燥時における曲げ弾性率が10GPa以上で、吸水時における曲げ弾性率が5GPa以上のガラスファイバーを15〜50%含有することを特徴とするクロスメンバ(1)の製造方法。
The method for manufacturing a cross member (1) according to claim 18, wherein
The method for producing a cross member (1), wherein the reinforcing material contains 15 to 50% of a glass fiber having a flexural modulus of 10 GPa or more when absolutely dried and a flexural modulus of 5 GPa or more when absorbing water.
請求項19記載のクロスメンバ(1)の製造方法であって、
前記強化材は、絶対乾燥時における曲げ弾性率が25GPa以上で、吸水時における曲げ弾性率が10GPa以上のカーボンファイバーを30%以上含有することを特徴とするクロスメンバ(1)の製造方法。
20. The method for manufacturing a cross member (1) according to claim 19,
The method for manufacturing a cross member (1), wherein the reinforcing material contains 30% or more of a carbon fiber having a flexural modulus of 25 GPa or more when absolutely dried and a flexural modulus of 10 GPa or more when absorbing water.
請求項14に記載されたクロスメンバ(1)の製造方法であって、
前記補強フレーム部は、前記ベースフレームの一部をインサートし、射出成形により作製することを特徴とするクロスメンバ(1)の製造方法。
A method of manufacturing a cross member (1) according to claim 14,
The method for manufacturing a cross member (1), wherein the reinforcing frame portion is manufactured by injection molding by inserting a part of the base frame.
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