专利名称：仪表板加强件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种加强件，其连接着车身的左右侧前立柱，以加强仪表板和车身，具体地讲，涉及一种能够有效地使用空间的加强件。
发明的
背景技术：
通常，用于连接左右侧前立柱并且在侧向碰撞时降低车身损伤的加强件被广泛采用。这种加强件希望具有容纳电线束或其他部件的功能。因此，作为示例，在日本专利申请公开文献No.HEI11-115550中公开的一种加强件具有一个用于确保强度的矩形封闭横断面部分和一个用于容纳电线束的开口横断面部分。
然而，由于上述加强件上设有封闭横断面部分和开口横断面部分，因此加强件存在一个问题，即总体尺寸增大(外径增大)。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而研制的。其特征在于，一个仪表板加强件连接着车身的左右侧前立柱，加强件的至少一部分的横断面具有大致字母H的形状(大致字母H形)。因此，加强件具有一个开口部分，以使各种部件和元件，例如车辆功能元件安装件、车辆功能元件、中央撑条和类似物，能够布置和铺设在开口部分中。所以，加强件(其外形)占据的空间可以被有效地使用。此外，由于加强件的横断面是大致字母H形的，因此加强件可以确保获得所需的抗扭刚度，同时又能减小板厚。
在这种情况下，如果加强件与一个用于安装转向柱(总成)、乘客座椅气囊(总成)和诸如此类车辆功能性元件的安装件、一个手套箱闩和诸如此类的车辆功能性元件和一个中央撑条中的至少一个成型为一体，则元件的数量可以减少。与此同时，由于这些元件不需要通过焊接或类似方法单独紧固在加强件上，因此总体制造成本可以降低。此外，如果将车辆电线束铺设在由加强件的横断面确定出的加强件外轮廓内，则加强件占据的空间可以被有效地使用，而且电线束的路径被确定，因此可以获得稳定保护电线束的优点。
附图简述
图1是本发明的加强件的第一个实施例的透视图。
图2是图1所示加强件的II-II剖视图。
图3是本发明的加强件的第二个实施例的透视图。
图4是图3所示加强件的透视图，其中铺设了一股电线束。
图5A是图3所示加强件的VA-VA剖视图；图5B是图3所示加强件的VB-VB剖视图。
优选实施例详细描述下面参照图1和图2描述本发明的第一个实施例。图1所示的仪表板加强件10是这样一个加强部件，其用于在车辆受到侧向碰撞或类似情况下减轻车身受到的损伤(车身前立柱塌落)。加强件10在其长度方向(相对于车身的左右方向)的两个端部处具有连接部分11、12，每个连接部分分别带有多个螺栓孔。连接部分11和连接部分12分别借助于螺栓并通过未在图中示出的托架连接和紧固在左侧前立柱和以虚线表示的右侧前立柱FP上。或者，加强件可以通过其他途径如焊接、嵌塞、铆接或类似方法而紧固在前立柱上。加强件10因此而连接着左右侧立柱。
加强件10在垂直于加强件10长度方向上的横断面(沿图1中的II-II所取横断面)具有大致字母H形状，如图2所示。也就是说，加强件10具有如下形成的结构，即两个形状大致相同的薄板10c、10d(为了便于描述，以下薄板10c称作“上薄板10c”，薄板10d称作“上薄板10d”)基本上彼此平行着布置，并且将上述薄板在它们的中心轴线处沿着板材长度方向用一薄板10e连接起来。在加强件10紧固在左右侧前立柱上的状态下，加强件10确定出一对开口部分10f、10g，它们分别相对于车辆向前和向后敞开。
一个从下薄板10d向下延伸的中央撑条13在加强件10的长度方向的大致中央部位处与下薄板10d成型为一体。中央撑条13的下端被这样成型，即能够被栓接在形成于前侧地板中的地板孔道部分FT的侧表面上。
对于加强件10而言，第一和第二转向柱支承14和15、一个气囊组件紧固件16和诸如此类的用于紧固转向柱总成31、乘客座椅气囊总成32和类似车辆功能性元件的安装件与加强件10成型为一体。
具体地讲，如图2所示，第一转向柱支承14在其下表面侧直接(或通过另一部件间接)支承着转向柱总成31的分离式托架31a，其被这样成型，即第一转向柱支承14叠加着下薄板10d，而且第一转向柱支承14的上端安置在连接薄板10e的大致中部，从而不会封闭开口部分10g。此外，第二转向柱支承15在其下表面侧通过另一部件间接支承着转向柱总成31的下托架31b，该第二转向柱支承从上薄板10c、下薄板10d和连接薄板10e所有这些开始相对于车辆向前延伸。
乘客座椅气囊总成32的安装件16是一个用于容纳和紧固乘客座椅气囊总成32的部件。安装件16具有大致矩形的平行六面体形状，其上侧是敞开的。安装件16在与乘客座椅相对应的位置上形成在上薄板10c的上表面上。一个作为车辆功能性元件的手套箱闩17(这样一个部件其在远端具有一个正方的U形件，用以咬合一个未在图中示出的手套箱钩子)从下薄板10d上的一个与乘客座椅位置相对应的部位上相对于车辆向后和向下伸出。
一股车辆电线束33铺设在仪表板中，并且连接着例如各种仪表、空调设备和类似物，或是连接着中央集成面板(开关和类似物，显示器等等)。在这个实施例中，电线束33在加强件10的开口部分10g中(在加强件10的横断面中，即在由该横断面确定出的外轮廓中)沿着加强件33的长度方向紧固和铺设。或者，第二转向柱支承15可以设有一个孔或切口(未示出)，其穿通第二转向柱支承15的主板，以使电线束或空气导管或类似物能够安置在第二开口部分10f中。
上面描述的加强件10(包括端部11、12)是由铝、镁合金或类似材料制成的。加强件10通过压铸方法而与中央撑条13、第一和第二转向柱支承14和15、安装件16和手套箱闩17成型为一体。
在上述描述的第一个实施例中，加强件10连接在左右侧前立柱之间，从而加强车身结构。此外，由于加强件10的横断面形状为字母H形状，因此可以确保抗扭刚度，而又不需要显著提高加强件10的厚度。所以，车身中产生的振动和噪声可以降低，与此同时，驾驶舒适性可以提高。
此外，由于加强件10的横断面形状设置为字母H形状，因此加强件10所占据的空间(占地)可以被有效地使用。也就是说，在前述实施例中，由于第一和第二转向柱支承14、15局部或完全安置在由上薄板10c、下薄板10d和连接薄板10e确定出的开口部分10f、10g中，因此开口部分10g的占地，即加强件10的外形占据的空间，可以被有效地使用。
与此类似，电线束33可以铺设在由加强件10的横断面确定出的外轮廓中。这样也能够有效地使用加强件10占据的空间。此外，由于电线束33在加强件10中延伸和紧固，以使电线束33的路径成为笔直的，因此可以避免电线束33中出现不必要的弯曲应力，并且可以避免电线束33与安装在仪表板中的其他组成元件发生干涉。
此外，在第一个实施例中，用于紧固转向柱总成31、乘客座椅气囊总成32和诸如此类车辆功能性元件的安装件，手套箱闩17和诸如此类的车辆功能性元件，以及中央撑条13，通过压铸方法与加强件成型为一体。因此，元件的数量可以减少。另外，由于这些元件不需要通过焊接或类似方法单独紧固在加强件上，因此总体制造成本可以降低。
接下来参照图3至图5描述本发明的第二个实施例。第二个实施例中的仪表板加强件20的结构与加强件10的结构略有不同。也就是说，加强件20在其长度方向的两个端部处具有连接部分21、22，每个连接部分分别带有多个螺栓孔。连接部分21和连接部分22分别借助于螺栓连接和紧固在左侧前立柱上和右侧前立柱上，以使加强件20连接在左右侧前立柱上，如加强件10那样。替他替代性紧固方法和措施也可以采用，如第一个实施例中所描述。
然而，尽管加强件20在任何位置上沿垂直于其长度方向的横断面形状均为大致字母H形状的，但加强件20上的位于连接部分21与中央撑条23之间的第一部分的横断面形状与位于中央撑条23与连接部分22之间的第二部分的横断面形状略有不同。也就是说，第一部分的横断面(沿图3中的VA-VA所取的横断面)具有与加强件10相同的字母H形状，如图5A所示。另一方面，第二部分的横断面(沿图3中的VB-VB所取的横断面)具有大致字母H形状，如图5B所示，其中上下薄板20c、20i向图中左侧(相对于车辆向前)进一步延伸而超过第一部分中的那些部位，而且一个连接薄板20e向图中下方(相对于车辆向下)进一步延伸而超过第一部分中的相应部位，因此第二部分的宽度和高度同第一部分相比增大了。
与加强件10一样，加强件20与中央撑条23、第一和第二转向柱支承24和25等成型为一体。然而，如图5B中所示，第一转向柱支承24形成在下薄板20i中的上方位置上，并且是如此形成的，即转向柱24的上端表面与上薄板20c的下表面之间的距离L1基本上等于下薄板20d的上表面与上薄板20c的下表面之间的距离L2。
此外，多个大致矩形的切口26(相对于车辆向后敞开)形成在加强件20的上薄板20c和下薄板20d中。如图4所示，在电线束33被铺设在加强件20的开口部分20g中时，切口26是用于被电线束33的主线和支线穿过的部位。切口26的功能是使主线和支线沿正确的方向定向。在第一个实施例中也可以设有类似的切口。
上面描述的加强件20(包括端部21、22)是由铝、镁合金或类似材料制成的，与第一个实施例一样。加强件20通过压铸方法而与中央撑条23、第一和第二转向柱支承24和25和类似物成型为一体。
第二个实施例可以获得第一个实施例中的优点。此外，同主要目的在于加强车身结构的加强件20第一部分的刚度相比，第二部分的刚度增大了，所述第二部分还用于降低转向柱振动。因此，可以实现更高效的重量分布，而且可以降低总体重量。另外，位于第二部分中的第一转向柱支承24被成型得不会封闭开口部分20g，因此可以确保电线束的布置路径。此外，由于第一转向柱24的上端表面与第一部分中的下薄板20d的上表面基本上等高，因此电线束33能够基本上笔直铺设通过加强件20的全长，从而可以获得不向电线束33施加不必要应力的优点和减小电线束33的长度的优点。如第一个实施例中所描述，第二转向柱锁25上也可以设有一个穿通其主板的孔或切口，从而不会封闭第二开口部分20f。
如前所述，在本发明的第一和第二个实施例中，加强件的横断面形状均为大致字母H形状，因此加强件具有这样的结构，即其他元件或类似物可以布置在由加强件的横断面确定出的外轮廓中(位于一个横断面内)，从而可以有效地使用空间，而且不需要显著增大板厚就能够确保所需的抗扭刚度。
尽管在前面的实施例中加强件10、20是由压铸方法制成的，但加强件也可以由挤压成型方法、将一组正方的U形横断面钢制件粘结在一起的方法等等制成，以具有字母H形横断面。此外，尽管在这些实施例中加强件10、20紧固在前立柱上，以使加强件10、20的开口部分10f、10g、20f、20g相对于车辆面向前方和后方，但这种结构不是限定性的，相反，加强件也可以这样紧固，即开口部分相对于车辆面向上下方或沿对角线方向。此外，尽管在这些实施例中是将电线束铺设在加强件的横断面内，但空调导管也可以取代电线束或与电线束一起设在横断面内。
此外，尽管在第一和第二个实施例中加强件10、20是在安装电线束33和类似物之前安装到车身上的，但本发明不受这些实施例的限制。本发明也可以应用在这样的情况下，即电线束33、气囊、转向柱、仪表板和类似物安装在加强件10、20上，以形成一个组件(仪表板模块)，再将组件安装到车身上。
加强件10连接在左右侧前立柱之间，并且加强仪表板。加强件10的横断面具有字母H形状。因此，可以确保加强件所需的抗扭刚度，而且电线束33、第一转向柱支承14或类似物可以布置在由字母H形状构成的空间内，从而有效地使用空间。此外，加强件10通过压铸方法而与中央撑条13、第一和第二转向柱支承14和15、乘客座椅侧气囊安装件16、手套箱闩17和类似物成型为一体，因此元件的数量和制造成本可以减少。
应当指出，本发明并不局限于上述实施例和改型，而是只由附属权利要求书中的范围限定。
权利要求
1.一种仪表板加强件，其连接着车身的左右侧前立柱，其特征在于，加强件的至少一部分的横断面具有大致字母H形状。
2.根据权利要求1所述的加强件，其特征在于，其与一个车辆功能元件安装件、一个车辆功能元件和一个中央撑条中的至少一个成型为一体。
3.根据权利要求1或2所述的加强件，其特征在于，一股车辆电线束布置在由加强件的横断面确定出的加强件外轮廓内。
4.根据权利要求1至3中任一所述的加强件，其特征在于，加强件由铝或镁合金制成，并且由压铸方法成型出来。
5.根据权利要求1所述的加强件，其特征在于，加强件沿着加强件长度方向具有第一部分和第二部分，其中第一部分的横断面至少在宽度和高度之一上与第二部分的横断面不同。
6.根据权利要求5所述的加强件，其特征在于，第一部分和第二部分在刚度上彼此不同。
全文摘要
一种加强件(10)连接在车身的左右侧前立柱之间并且加强仪表板。加强件(10)的横断面具有大致字母H形状。因此,可以确保加强件所需的抗扭刚度,而且电线束(33)、第一转向柱支承(14)或类似物可以布置在由字母H形状构成的空间内,从而有效地使用空间。此外,加强件(10)通过压铸方法而与中央撑条(13)、第一和第二转向柱支承(14,15)、乘客座椅侧气囊紧固件(16)、手套箱闩(17)和类似物成型为一体,因此元件的数量和制造成本可以减少。
文档编号B62D25/08GK1374913SQ00812413
公开日2002年10月16日 申请日期2000年8月30日 优先权日1999年9月3日
发明者嶋濑清, 森本训史 申请人:丰田自动车株式会社