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JP2012025179A - Instrument panel beam and method of manufacturing the same - Google Patents

Instrument panel beam and method of manufacturing the same Download PDF

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JP2012025179A
JP2012025179A JP2010162493A JP2010162493A JP2012025179A JP 2012025179 A JP2012025179 A JP 2012025179A JP 2010162493 A JP2010162493 A JP 2010162493A JP 2010162493 A JP2010162493 A JP 2010162493A JP 2012025179 A JP2012025179 A JP 2012025179A
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功史 岡田
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Abstract

【課題】十分な軽量性と高い剛性とを有すると共に、インストルメントパネルの内側に大きな空間を確保することができ、しかも全長寸法の精度出しが容易なインパネビームを提供すること、及びそのようなインパネビームを有利に製造可能な方法を提供すること。
【解決手段】運転席側と助手席側とに跨って車幅方向に延びるように配置されて、車幅方向の両側に位置する車体部材間に架設されるインパネビーム10であって、助手席側に配置される部分がアルミニウムパイプ14からなる一方、運転席側に配置される部分が鋼パイプ12にて構成されており、該アルミニウムパイプ14が鋼製の連結板16の一方の面に摩擦圧接されると共に、該鋼パイプ12が該連結板16の他方の面に摩擦圧接されることによって、それらアルミニウムパイプ14と鋼パイプ12とが該連結板16を介して一体的に連結されてなるように構成した。
【選択図】図1
Provided is an instrument panel beam that has sufficient lightness and high rigidity, can secure a large space inside an instrument panel, and can easily obtain the accuracy of the overall length, and such To provide a method capable of advantageously manufacturing an instrument panel beam.
An instrument panel beam disposed between a vehicle body member positioned on both sides in a vehicle width direction, extending in a vehicle width direction across a driver seat side and a passenger seat side, the passenger seat The portion arranged on the side is made of an aluminum pipe 14, while the portion arranged on the driver's seat side is composed of a steel pipe 12, and the aluminum pipe 14 is rubbed against one surface of the steel connecting plate 16. The aluminum pipe 14 and the steel pipe 12 are integrally connected to each other through the connecting plate 16 by being pressure-welded and friction-welding the steel pipe 12 to the other surface of the connecting plate 16. It was configured as follows.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、インパネビームとその製造方法とに係り、特に、自動車のインストルメントパネルの内側に配設されるインパネビームの改良と、そのようなインパネビームを有利に製造する方法に関する。   The present invention relates to an instrument panel beam and a manufacturing method thereof, and more particularly, to an improvement of an instrument panel beam disposed inside an instrument panel of an automobile and a method of advantageously manufacturing such an instrument panel beam.

一般に、自動車のインストルメントパネルの内側には、インパネビーム(ステアリングハンガービーム、クロスカービーム等とも称される)が、運転席側と助手席側とに跨って車幅方向に延びるように配置されて、車幅方向の両側に位置する車体部材間に架設されている。そして、このインパネビームにおいては、助手席側に配置される部分に、空調ユニットやエアバック等を取り付けるための取付ブラケット等が固定されるようになっており、また、運転席側に配置された部分には、ステアリングコラムが取り付けられるようになっている。   In general, an instrument panel beam (also referred to as a steering hanger beam, a cross car beam, etc.) is arranged inside the instrument panel of an automobile so as to extend in the vehicle width direction across the driver seat side and the passenger seat side. Thus, it is installed between vehicle body members located on both sides in the vehicle width direction. In this instrument panel beam, a mounting bracket or the like for mounting an air conditioning unit, an air bag, or the like is fixed to a portion disposed on the passenger seat side, and is disposed on the driver seat side. A steering column is attached to the part.

ところで、そのようなインパネビームには、以下のような性能が要求される。即ち、(ア)自動車の軽量化による燃費の向上等に寄与し得る軽量性と、(イ)アイドリング時の入力振動に対してステアリングを共振させない剛性と、(ウ)車幅方向両側に位置する特定の車体部材(例えば、Aピラー等)に対して確実に取付可能な全長を確保できる高い寸法精度と、(エ)インストルメントパネルの内側に可及的に大きな空間を確保して、ダクトやハーネス、オーディオシステム、空調ユニット、エアバック等の様々な部材や部品の効率的な収納を可能とする設計自由度が、インパネビームにおいて必要とされているのである。   By the way, the following performance is required for such an instrument panel beam. That is, (a) light weight that can contribute to improvement of fuel consumption by reducing the weight of the automobile, (b) rigidity that does not resonate the steering with respect to input vibration during idling, and (c) located on both sides in the vehicle width direction. High dimensional accuracy that can ensure the total length that can be securely attached to a specific vehicle body member (for example, an A pillar), and (d) a space as large as possible inside the instrument panel, In the instrument panel beam, design freedom is required that enables efficient storage of various members and parts such as harnesses, audio systems, air conditioning units, and airbags.

そこで、近年では、上記の要求性能を満たすべく、様々な構造のインパネビームが提案されている。例えば、特開2001−253368号公報(特許文献1)や特開2001−63628号公報(特許文献2)には、助手席側に配置される部分が小径のアルミニウム合金製押出形材からなる一方、運転席側に配置される部分が大径のアルミニウム合金製押出形材にて構成され、そして、そのような異径の押出形材の間に連結具を介在させて、それらをねじ止め等の機械的手段にて固定してなるインパネビーム(インパネリインフォースメント)が、提案されている。また、助手席側の押出形材と運転席側の押出形材とを偏心状態で連結してなるインパネビームも開示されている。   Therefore, in recent years, instrument panel beams having various structures have been proposed in order to satisfy the above required performance. For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-253368 (Patent Document 1) and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-63628 (Patent Document 2), a portion disposed on the passenger seat side is made of an extruded shape made of an aluminum alloy having a small diameter. The part arranged on the driver's seat side is composed of a large-diameter aluminum alloy extruded shape, and a connector is interposed between such different-diameter extruded shapes, and they are screwed, etc. An instrument panel beam (instrument reinforcement) is proposed that is fixed by mechanical means. An instrument panel beam is also disclosed which is formed by connecting an extruded profile on the passenger seat side and an extruded profile on the driver seat side in an eccentric state.

そして、それらの公報には、そこに開示のインパネビームが、以下の如き特徴を有していることが、明らかにされている。 (i)インパネビーム全体がアルミニウム合金にて形成されるため、十分な軽量化が図られ得る。(ii)インパネビームの運転席側部分が大径とされていることで、ステアリングコラムが取り付けられる運転席側部分の剛性が確保され得る。 (iii)インパネビームの助手席側部分が小径とされているために、インストルメントパネルの内側の助手席側の空間を比較的大きく確保することができる。(iv)運転席側部分と助手席側部分とを偏心状態で連結することによって、運転席側部分と助手席側部分とが同軸的に連結される場合に比して、インストルメントパネルの内側部分の空間を有効活用できる。   In these publications, it is made clear that the instrument panel beam disclosed therein has the following characteristics. (I) Since the entire instrument panel beam is formed of an aluminum alloy, a sufficient weight reduction can be achieved. (Ii) Since the driver seat side portion of the instrument panel beam has a large diameter, the rigidity of the driver seat side portion to which the steering column is attached can be ensured. (Iii) Since the passenger seat side portion of the instrument panel beam has a small diameter, a relatively large space on the passenger seat side inside the instrument panel can be secured. (Iv) By connecting the driver seat side portion and the passenger seat side portion in an eccentric state, the driver seat side portion and the passenger seat side portion are connected to the inner side of the instrument panel as compared with the case where the driver seat side portion and the passenger seat side portion are connected coaxially. The space of the part can be used effectively.

ところが、よく知られているように、アルミニウム合金のヤング率は、鋼の約1/3程度である。そのために、助手席側部分よりも運転席側部分を大径化してインパネビームをオールアルミ化する場合には、運転席側部分の外径が極端に大きくなってしまうこととなる。そうすると、オールアルミ化による軽量化のメリットが大きく損なわれるだけでなく、インストルメントパネルの内側の運転席側部分に大きな空間を確保することが困難となるのである。しかも、インパネビームの運転席側部分と助手席側部分とを、連結具を介して、ねじ止め等の機械的手段で連結する場合には、異材質接合対策として、防錆処理が必要となるところから、余分な作業を行わなければならなかったのである。その上、インパネビーム全体の長さを所望の長さとするために、インパネビームの運転席側部分及び助手席側部分と連結具のそれぞれに対して、ねじの挿通孔や雌ねじ孔等を正確な位置に寸法精度良く設ける必要があり、それは容易ではなかったのである。   However, as is well known, the Young's modulus of an aluminum alloy is about 1/3 that of steel. Therefore, when the diameter of the driver seat side portion is made larger than that of the passenger seat side portion and the instrument panel beam is made of all aluminum, the outer diameter of the driver seat side portion becomes extremely large. In this case, not only the advantage of weight reduction due to all-aluminum is greatly impaired, but also it becomes difficult to secure a large space in the driver's seat side portion inside the instrument panel. In addition, when the driver's seat side portion and passenger's seat side portion of the instrument panel beam are connected by a mechanical means such as screwing via a connector, a rust prevention treatment is required as a measure for joining different materials. From then on, extra work had to be done. In addition, in order to make the entire length of the instrument panel beam a desired length, screw insertion holes, female screw holes, etc. are accurately formed on the driver seat side portion and passenger seat side portion of the instrument panel beam and each of the connectors. It is necessary to provide the position with dimensional accuracy, which is not easy.

特開2001−253368号公報JP 2001-253368 A 特開2001−63628号公報JP 2001-63628 A

ここにおいて、本発明は、上述せる如き事情を背景にして為されたものであって、その解決課題とするところは、十分な軽量性と高い剛性とを有すると共に、インストルメントパネルの内側に大きな空間を確保することができ、しかも全長寸法の精度出しが容易なインパネビームを提供することにある。また、本発明は、そのようなインパネビームを有利に製造可能な方法を提供することをも、その解決課題とするものである。   Here, the present invention has been made in the background as described above, and the problem to be solved is that it has sufficient light weight and high rigidity, and is large inside the instrument panel. It is an object of the present invention to provide an instrument panel beam that can secure a space and can easily obtain the accuracy of the overall length. Another object of the present invention is to provide a method capable of advantageously manufacturing such an instrument panel beam.

そして、本発明にあっては、インパネビームに係る課題の解決のために、自動車のインストルメントパネルの内側に、運転席側と助手席側とに跨って車幅方向に延びるように配置されて、車幅方向の両側に位置する車体部材間に架設されるインパネビームであって、助手席側に配置される部分がアルミニウムパイプからなる一方、運転席側に配置される部分が鋼パイプにて構成されており、該アルミニウムパイプが鋼製の連結板の一方の面に摩擦圧接されると共に、該鋼パイプが該連結板の他方の面に摩擦圧接されることによって、それらアルミニウムパイプと鋼パイプとが該連結板を介して一体的に連結されてなることを特徴とするインパネビームを、その要旨とするものである。なお、ここで言うアルミニウムパイプは、純アルミニウムからなるアルミニウムパイプとアルミニウム合金からなるアルミニウムパイプの両方を含んだものとして、用いられている。以下、同一の意味において使用するものである。   And in this invention, in order to solve the problem concerning the instrument panel beam, it is arranged inside the instrument panel of the automobile so as to extend in the vehicle width direction across the driver seat side and the passenger seat side. An instrument panel beam installed between vehicle body members located on both sides in the vehicle width direction, the portion arranged on the passenger seat side is made of an aluminum pipe, while the portion arranged on the driver seat side is a steel pipe The aluminum pipe is friction-welded to one surface of the steel connecting plate and the steel pipe is friction-welded to the other surface of the connecting plate, so that the aluminum pipe and the steel pipe The gist of the instrument panel beam is characterized in that they are integrally connected via the connecting plate. In addition, the aluminum pipe said here is used as what includes both the aluminum pipe which consists of pure aluminum, and the aluminum pipe which consists of aluminum alloys. Hereinafter, they are used in the same meaning.

本発明の好ましい態様の一つによれば、前記鋼パイプが、前記アルミニウムパイプよりも大きな径を有して構成される。   According to one of the preferable aspects of the present invention, the steel pipe is configured to have a larger diameter than the aluminum pipe.

本発明の望ましい態様の一つによれば、前記アルミニウムパイプと前記鋼パイプとが、互いに非同軸的に位置した状態で、前記連結板を介して一体的に連結される。   According to one of desirable aspects of the present invention, the aluminum pipe and the steel pipe are integrally connected via the connecting plate in a state where they are located non-coaxially with each other.

また、本発明の有利な態様の一つによれば、前記連結板の一方の面に対する前記アルミニウムパイプの摩擦圧接により、該アルミニウムパイプの該連結板との当接側端部に生ずるバリを、該当接側端部の外径を大ならしめる厚肉部として形成すると共に、該連結板の一方の面に接合せしめることとなる。   Further, according to one of the advantageous aspects of the present invention, the burr generated at the end of the aluminum pipe in contact with the connecting plate due to the friction welding of the aluminum pipe to one surface of the connecting plate, While forming as the thick part which enlarges the outer diameter of this contact side edge part, it will join to one side of this connection board.

そして、本発明にあっては、インパネビームの製造方法に係る課題の解決のために、自動車のインストルメントパネルの内側に、運転席側と助手席側とに跨って車幅方向に延びるように配置されて、車幅方向の両側に位置する車体部材間に架設されるインパネビームを製造する方法であって、(a)アルミニウムパイプと鋼パイプと、該アルミニウムパイプの外径及び該鋼パイプの外径よりも大きな板面を備えた鋼製の連結板とを準備する工程と、(b)前記連結板の一方の面に対する前記アルミニウムパイプの摩擦圧接操作と、該連結板の他方の面に対する前記鋼パイプの摩擦圧接操作とを同時に実施して、該アルミニウムパイプと該鋼パイプとを該連結板を介して一体的に連結する工程とを含むことを特徴とするインパネビームの製造方法をも、また、その要旨とするものである。   And in this invention, in order to solve the problem concerning the manufacturing method of the instrument panel beam, it extends inside the instrument panel of the automobile and extends in the vehicle width direction across the driver seat side and the passenger seat side. A method of manufacturing an instrument panel beam disposed between vehicle body members disposed on both sides in a vehicle width direction, comprising: (a) an aluminum pipe, a steel pipe, an outer diameter of the aluminum pipe, and the steel pipe; A step of preparing a steel connecting plate having a plate surface larger than the outer diameter, (b) a friction welding operation of the aluminum pipe with respect to one surface of the connecting plate, and with respect to the other surface of the connecting plate The method of manufacturing an instrument panel beam, comprising: simultaneously performing the friction welding operation of the steel pipe and integrally connecting the aluminum pipe and the steel pipe via the connecting plate. Also, also, to its gist.

なお、前記連結板は、前記アルミニウムパイプの外径よりも10mm以上大きく、且つ前記鋼パイプのの外径よりも10mm以上大きな直径の円を描き得る大きさの板面を有していることが、好ましい。   The connecting plate has a plate surface having a size that can draw a circle having a diameter that is 10 mm or more larger than the outer diameter of the aluminum pipe and 10 mm or more larger than the outer diameter of the steel pipe. ,preferable.

また、かかる本発明の望ましい態様の一つによれば、前記鋼パイプの外径よりも大きな板面を備えた前記連結板を変位不能で且つ回転不能に保持すると共に、該連結板の一方の面に第一の裏当て部材を当接配置する一方、該連結板の他方の面に第二の裏当て部材を当接配置することにより、該連結板の両面の互いに異なる位置に対して、厚さ方向への押圧力が同時に作用したときの該連結板の変形を阻止せしめた状態で、該連結板の一方の面に対して該アルミニウムパイプを摩擦圧接する一方、該連結板の他方の面に対して、該鋼パイプを、該アルミニウムパイプとは非同軸的となる位置において摩擦圧接するようにされる。   Further, according to one of the desirable aspects of the present invention, the connecting plate having a plate surface larger than the outer diameter of the steel pipe is held unmovable and non-rotatable, and one of the connecting plates While placing the first backing member in contact with the surface, and placing the second backing member in contact with the other surface of the connecting plate, with respect to different positions on both sides of the connecting plate, The aluminum pipe is friction-welded to one surface of the connecting plate while the deformation of the connecting plate is prevented when the pressing force in the thickness direction is simultaneously applied, while the other of the connecting plate is The steel pipe is friction-welded to the surface at a position that is non-coaxial with the aluminum pipe.

さらに、本発明の好適な態様の一つによれば、前記連結板の一方の面に対する前記アルミニウムパイプの摩擦圧接操作の実施に際して、該アルミニウムパイプの該連結板との当接側端部の外周面と離間して位置する囲繞面を備えた囲繞部材にて、該アルミニウムパイプの該当接側端部を囲繞して、該当接側端部の外周面と、該連結板の一方の面と、該囲繞部材の囲繞面との間で閉鎖空間を形成し、該連結板に対する該アルミニウムパイプの摩擦圧接操作の実施により該アルミニウムの該当接側端部に生ずるバリを、該閉鎖空間内に閉じ込めて、該連結板の一方の面に接触させることによって、該バリを該連結板の一方の面に接合するようにされる。   Furthermore, according to one of the preferred embodiments of the present invention, when the friction welding operation of the aluminum pipe with respect to one surface of the connection plate is performed, the outer periphery of the end portion on the contact side of the aluminum pipe with the connection plate An enclosure member having an enclosure surface positioned away from the surface, surrounding the corresponding contact end portion of the aluminum pipe, the outer peripheral surface of the contact end portion, and one surface of the connecting plate; A closed space is formed with the surrounding surface of the surrounding member, and burrs generated at the corresponding contact end portion of the aluminum by performing the friction welding operation of the aluminum pipe to the connecting plate are confined in the closed space. The burr is joined to one surface of the connecting plate by bringing it into contact with one surface of the connecting plate.

更にまた、本発明の有利な態様の一つによれば、前記囲繞部材が、前記連結板を挟持する複数のクランプ部材にて構成されると共に、それら複数のクランプ部材に、前記囲繞面を複数に分割した分割囲繞面がそれぞれ設けられ、該複数のクランプ部材が該連結板を挟持したときに、該複数の分割囲繞面が組み合わされて、該囲繞面が形成されると共に、該アルミニウムパイプの該連結板との前記当接側端部が、該囲繞面にて囲繞されるように構成される。   Furthermore, according to one of the advantageous aspects of the present invention, the surrounding member is composed of a plurality of clamping members that sandwich the connecting plate, and the plurality of surrounding surfaces are provided on the plurality of clamping members. A plurality of divided surrounding surfaces are provided, and when the plurality of clamp members sandwich the connecting plate, the plurality of divided surrounding surfaces are combined to form the surrounding surface, and the aluminum pipe The abutting side end with the connecting plate is configured to be surrounded by the surrounding surface.

また、本発明の別の好ましい態様の一つによれば、前記囲繞部材の囲繞面が、前記連結板の一方の面に当接した前記アルミニウムパイプの当接側端部を囲繞した状態において、該当接側端部の先端に向かって次第に大径化するテーパ面形状を有するように構成されることとなる。   According to another preferred aspect of the present invention, the surrounding surface of the surrounding member surrounds the contact-side end portion of the aluminum pipe that is in contact with one surface of the connecting plate. It will be comprised so that it may have a taper surface shape which becomes large diameter gradually toward the front-end | tip of this contact side edge part.

すなわち、本発明に従うインパネビームにあっては、助手席側部分がアルミニウムパイプにて構成されているため、インパネビーム全体が鋼パイプからなるものに比して、十分な軽量性が有利に確保され得るのである。また、かかるインパネビームでは、運転席側部分に必要とされる程の剛性が助手席側部分に要求されないため、そのような助手席側部分を構成するアルミニウムパイプを小径とすることができる。これによって、かかる小径のアルミニウムパイプが配設されるインストルメントパネルの内側の助手席側部分に、十分に大きな空間が効果的に確保され得ることとなる。更に、運転席側部分が鋼パイプからなるところから、インパネビーム全体がアルミニウムパイプからなるものとは異なって、運転席側部分の外径を極端に大きくすることなく、運転席側部分の剛性が有利に高められ得るのである。そして、そのように、運転席側部分の外径が極端に大きくされるものでないため、インストルメントパネルの内側の運転席側部分の空間も、インパネビームの配設によって著しく狭くなってしまうようなことが、有利に回避され得ることとなる。しかも、鋼パイプの外径をアルミニウムパイプの外径よりもある程度大きくして、鋼パイプの剛性向上を図る場合には、鋼パイプの外径を大きくした分だけ、薄肉化を実現できる。そして、それによって、鋼パイプ、ひいてはインパネビーム全体の軽量化が期待され得ることとなる。   That is, in the instrument panel beam according to the present invention, since the passenger seat side portion is composed of an aluminum pipe, sufficient lightness is advantageously ensured as compared to the instrument panel beam consisting entirely of steel pipes. To get. Further, in such an instrument panel beam, the rigidity required for the driver's seat side portion is not required for the passenger seat side portion, so that the aluminum pipe constituting such a passenger seat side portion can be made small in diameter. As a result, a sufficiently large space can be effectively secured in the passenger seat side portion inside the instrument panel where the small-diameter aluminum pipe is disposed. Furthermore, since the driver's seat side part is made of steel pipe, the rigidity of the driver's seat side part is increased without extremely increasing the outer diameter of the driver's seat side part, unlike the case where the entire instrument panel beam is made of aluminum pipe. It can be advantageously increased. And, since the outer diameter of the driver's seat side portion is not extremely increased as such, the space of the driver's seat side portion inside the instrument panel is also remarkably narrowed by the arrangement of the instrument panel beam. Can be advantageously avoided. In addition, when the outer diameter of the steel pipe is made somewhat larger than the outer diameter of the aluminum pipe to improve the rigidity of the steel pipe, the thickness can be reduced by increasing the outer diameter of the steel pipe. As a result, weight reduction of the steel pipe, and thus the entire instrument panel beam, can be expected.

また、本発明に係るインパネビームにおいては、運転席側部分を構成する鋼パイプと、助手席側部分を構成するアルミニウムパイプとが、鋼製の連結板の両面に摩擦圧接されて、かかる連結板を介して一体的に連結されている。このため、それら鋼パイプとアルミニウムパイプの連結板に対する摩擦圧接時に、例えば、鋼パイプとアルミニウムパイプの連結板に対する加圧力や回転数を予め設定された値に調節することによって、摩擦圧接後の各パイプの長さ、ひいてはインパネビーム全体の長さを、容易に且つ寸法精度良く、所望の長さと為すことが出来る。しかも、鋼パイプとアルミニウムパイプとが連結板の両面にそれぞれ圧接されているため、それら各パイプの内外径や板厚を、それぞれ独立して、適宜に設定することが出来る。更に、連結板に対する各パイプの摩擦圧接箇所を適宜に変更するだけで、鋼パイプとアルミニウムパイプとを同軸的に位置させたり、互いに非同軸として、偏心状態で位置させたりすることが出来る。また、連結板の大きさを変えることによって、鋼パイプとアルミニウムパイプの偏心量を容易に変更することが出来る。その上、特別な防錆処理を行う必要もない。   Further, in the instrument panel beam according to the present invention, the steel pipe constituting the driver's seat side portion and the aluminum pipe constituting the passenger seat side portion are friction-welded to both surfaces of the steel connecting plate, and the connecting plate It is connected integrally through. For this reason, at the time of friction welding to the connection plate of the steel pipe and the aluminum pipe, for example, by adjusting the pressure and the number of rotations to the connection plate of the steel pipe and the aluminum pipe to a preset value, The length of the pipe, and thus the length of the entire instrument panel beam, can be easily set to a desired length with high dimensional accuracy. And since the steel pipe and the aluminum pipe are each press-contacted to both surfaces of the connection board, the inner and outer diameters and plate thickness of each of these pipes can be set independently and appropriately. Further, the steel pipe and the aluminum pipe can be positioned coaxially or non-coaxially and positioned in an eccentric state simply by appropriately changing the friction welding location of each pipe with respect to the connecting plate. Moreover, the eccentric amount of a steel pipe and an aluminum pipe can be easily changed by changing the magnitude | size of a connection plate. In addition, no special rust prevention treatment is required.

従って、かくの如き本発明に従うインパネビームにあっては、十分な軽量化と、剛性が必要とされる部分の高剛性化とが有利に実現され得る。また、インストルメントパネルの内側に、十分に大きな空間を確保することが可能となる。しかも、全長寸法の精度出しが容易となって、車体への取付精度の向上が効果的に図られ得ることとなるのである。   Therefore, in the instrument panel beam according to the present invention as described above, it is possible to advantageously realize a sufficient weight reduction and a high rigidity of a portion where rigidity is required. In addition, a sufficiently large space can be secured inside the instrument panel. In addition, the accuracy of the overall length dimension can be easily obtained, and the mounting accuracy to the vehicle body can be effectively improved.

そして、本発明に従うインパネビームの製造方法にあっては、小径のアルミニウムパイプと大径の鋼パイプの連結板の両面への摩擦圧接操作が同時に実施されるところから、上記の如き優れた特徴を有するインパネビームを、極めて容易に且つ迅速に製造することが出来る。   And in the instrument panel beam manufacturing method according to the present invention, the friction welding operation is simultaneously performed on both surfaces of the connecting plate of the small-diameter aluminum pipe and the large-diameter steel pipe. The instrument panel beam can be manufactured very easily and quickly.

本発明に従う構造を有するインパネビームの一実施形態を示す一部切欠正面説明図である。It is a partially notched front explanatory view showing an embodiment of an instrument panel beam having a structure according to the present invention. 図1におけるII−II断面拡大説明図である。It is II-II cross-section expansion explanatory drawing in FIG. 図1に示されたインパネビームを製造する際に実施される一工程例を示す説明図であって、連結板をクランプ部材にて保持した状態を示している。It is explanatory drawing which shows the example of 1 process implemented when manufacturing the instrument panel beam shown by FIG. 1, Comprising: The state which hold | maintained the connection board with the clamp member is shown. 図3に示されたクランプ部材の詳細説明図である。FIG. 4 is a detailed explanatory view of the clamp member shown in FIG. 3. 図4におけるV矢視説明図である。It is V arrow explanatory drawing in FIG. 図3におけるVI−VI面説明図である。It is VI-VI surface explanatory drawing in FIG. 図3に示される工程に引き続いて実施される工程例を示す説明図であって、連結板の両面に対して、アルミニウムパイプと鋼パイプとを同時に摩擦圧接している状態を示している。It is explanatory drawing which shows the example of a process implemented following the process shown by FIG. 3, Comprising: The aluminum pipe and the steel pipe are simultaneously friction-welded with respect to both surfaces of a connection board, and are shown. 本発明に従う構造を有するインパネビームの別の実施形態を示す、図1に対応する図である。FIG. 3 is a view corresponding to FIG. 1 showing another embodiment of an instrument panel beam having a structure according to the present invention. 図8におけるIX−IX断面拡大説明図である。It is IX-IX cross-section expansion explanatory drawing in FIG. 図8に示されたインパネビームを製造する際に実施される一工程例を示す説明図であって、連結板をクランプ部材にて保持した状態を示している。It is explanatory drawing which shows the example of 1 process implemented when manufacturing the instrument panel beam shown by FIG. 8, Comprising: The state which hold | maintained the connection board with the clamp member is shown. 図10に示された上側クランプ部材の詳細説明図である。It is detail explanatory drawing of the upper side clamp member shown by FIG. 図11におけるXII矢視説明図である。It is XII arrow explanatory drawing in FIG. 図10に示された下側クランプ部材の詳細説明図である。It is detail explanatory drawing of the lower side clamp member shown by FIG. 図13におけるXIV矢視説明図である。It is XIV arrow explanatory drawing in FIG. 図10におけるXV−XV断面説明図である。It is XV-XV cross-sectional explanatory drawing in FIG. 図10に示される工程に引き続いて実施される工程例を示す説明図であって、連結板の両面に対して、アルミニウムパイプと鋼パイプとを同時に摩擦圧接している状態を示している。It is explanatory drawing which shows the example of a process implemented following the process shown by FIG. 10, Comprising: The aluminum pipe and the steel pipe are shown in the state simultaneously friction-welded with respect to both surfaces of a connection board.

以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の構成について、図面を参照しつつ、詳細に説明することとする。   Hereinafter, in order to clarify the present invention more specifically, the configuration of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

先ず、図1には、本発明に従う構造を有するインパネビームの一実施形態が、一部切欠図を含んだ正面形態において示されている。かかる図1から明らかなように、本実施形態のインパネビーム10は、大径の第一パイプ12と小径の第二パイプ14とが、連結板16に対して、互いに同軸上に位置した状態で、摩擦圧接により一体的に連結されて、1本の長尺なパイプ部材として構成されている。   First, FIG. 1 shows an embodiment of an instrument panel beam having a structure according to the present invention in a front view including a partially cutaway view. As can be seen from FIG. 1, the instrument panel beam 10 of the present embodiment is such that the large-diameter first pipe 12 and the small-diameter second pipe 14 are located coaxially with respect to the connecting plate 16. These are integrally connected by friction welding and configured as one long pipe member.

より具体的には、第一パイプ12は、図示しないインストルメントパネルの内側にインパネビーム10が配置された状態下で、運転席側に配置される部分を構成するものであって、インパネビーム10が取り付けられるべき自動車の車幅寸法の略半分の長さを有している。このような第一パイプ12には、インストルメントパネル内側への配置状態下で、ステアリングコラムが取り付けられることとなる。このため、第一パイプ12には、アイドリング時の振動によってステアリングを共振させないだけの剛性が必要となる。それ故に、第一パイプ12は、その形成材料として、高い剛性を有する鋼材が用いられている。即ち、ここでは、第一パイプ12が、鋼パイプにて構成されているのである。なお、この第一パイプ12を構成する鋼パイプの種類(材質)は、特に限定されるものではないものの、一般には、自動車構造用鋼管を用いて、第一パイプ12が形成されることとなる。   More specifically, the first pipe 12 constitutes a portion arranged on the driver's seat side in a state where the instrument panel beam 10 is arranged inside an instrument panel (not shown). Has a length approximately half of the vehicle width dimension of the automobile to be mounted. A steering column is attached to the first pipe 12 in such a state that the first pipe 12 is disposed inside the instrument panel. For this reason, the first pipe 12 needs to have rigidity sufficient not to resonate the steering due to vibration during idling. Therefore, the first pipe 12 is made of a steel material having high rigidity as a forming material. That is, here, the first pipe 12 is formed of a steel pipe. In addition, although the kind (material) of the steel pipe which comprises this 1st pipe 12 is not specifically limited, Generally, the 1st pipe 12 will be formed using the steel pipe for automotive structures. .

また、第二パイプ14は、図示しないインストルメントパネルの内側にインパネビーム10が配置された状態下で、助手席側に配置される部分を構成するものであって、インパネビーム10が取り付けられるべき自動車の車幅寸法の略半分の長さを有している。このような第二パイプ14には、インストルメントパネル内側への配置状態下で、ワイヤーハーネス等の軽量物が取り付けられることとなる。このため、第二パイプ14には、第一パイプ12に要求される程の剛性が必要とされず、それよりも軽量性が優先される。それ故、第二パイプ14は、その形成材料として、第一パイプ12の形成材料たる鋼材よりも剛性は低いものの、軽量性に優れた純アルミニウム又はアルミニウム合金(以下、それらを総称して、単にアルミニウムという)が用いられている。即ち、ここでは、第二パイプ14が、アルミニウムパイプ(純アルミニウム製のパイプとアルミニウム合金製のパイプとを含む。以下、同一の意味において使用する)にて構成されているのである。なお、この第二パイプ14を構成するアルミニウムパイプの種類(材質)は、特に限定されるものではないものの、JIS呼称の3000系、5000系、6000系、7000系のアルミニウム合金が、好適に用いられる。   Further, the second pipe 14 constitutes a portion arranged on the passenger seat side in a state where the instrument panel beam 10 is arranged inside an instrument panel (not shown), and the instrument panel beam 10 should be attached to the second pipe 14. It has a length approximately half of the vehicle width dimension of an automobile. A lightweight object such as a wire harness is attached to the second pipe 14 under the arrangement state inside the instrument panel. For this reason, the second pipe 14 does not need the rigidity required for the first pipe 12, and weight is given priority over that. Therefore, although the second pipe 14 has a lower rigidity than the steel material that forms the first pipe 12 as its forming material, it is pure aluminum or aluminum alloy (hereinafter collectively referred to simply as “lightweight”). (Referred to as aluminum). In other words, here, the second pipe 14 is composed of an aluminum pipe (including a pure aluminum pipe and an aluminum alloy pipe; hereinafter, they are used in the same meaning). In addition, although the kind (material) of the aluminum pipe which comprises this 2nd pipe 14 is not specifically limited, 3000 series, 5000 series, 6000 series, and 7000 series aluminum alloys of JIS name are used suitably. It is done.

さらに、そのようなアルミニウムパイプからなる第二パイプ14は、軽量性の更なる向上と、インストルメントパネルの内側に配置されたときのインストルメントパネル内側の空間を大きく確保するために、小径とされている。これに対して、第一パイプ12は、上記のように十分な剛性を得ることを目的として大径とされ、本実施形態では、第二パイプ14よりも大径とされている。このように、第一パイプ12は、大径とされているところから、剛性の向上のために必要以上に肉厚が大きくされることがない。これによって、第一パイプ12の重量が、可及的に小さくされているのである。なお、第一パイプ12は、第二パイプ14の剛性よりも大きな剛性を確保可能であれば、必ずしも、第二パイプ14よりも大径とされている必要はない。   Furthermore, the second pipe 14 made of such an aluminum pipe has a small diameter in order to further improve the light weight and to secure a large space inside the instrument panel when arranged inside the instrument panel. ing. On the other hand, the first pipe 12 has a large diameter for the purpose of obtaining sufficient rigidity as described above, and has a larger diameter than the second pipe 14 in the present embodiment. Thus, since the first pipe 12 has a large diameter, the wall thickness is not increased more than necessary to improve the rigidity. Thereby, the weight of the first pipe 12 is made as small as possible. Note that the first pipe 12 does not necessarily have a larger diameter than the second pipe 14 as long as the first pipe 12 can ensure rigidity larger than that of the second pipe 14.

第一パイプ12と第二パイプ14の径(外径)や肉厚寸法は、特に限定されるものではなく、インパネビーム10に必要とされる剛性や軽量性等に応じて、適宜に決定されるものであるが、好適には、以下の寸法とされる。即ち、鋼パイプからなる第一パイプ12の外径は、好ましくは40〜70mmの範囲内の値とされる。また、その肉厚は、一般には1.8〜3.2mmの範囲内の値とされる。何故なら、第一パイプ12の外径が40mmを下回る場合や肉厚が1.8mm未満である場合には、第一パイプ12に要求される所望の剛性を確保することが困難となる恐れがあるからである。また、第一パイプ12の外径が70mmを上回る場合や肉厚が3.2mmを超える場合には、第一パイプ12が大型化し、それにより、インストルメントパネルの内側空間が第一パイプ12にて取られ過ぎたり、或いはインパネビーム10全体の重量が過大となって、インパネビーム10が装着される自動車の燃費効率が低下したりする可能性が大きくなるからである。   The diameters (outer diameters) and wall thickness dimensions of the first pipe 12 and the second pipe 14 are not particularly limited, and are appropriately determined according to the rigidity and light weight required for the instrument panel beam 10. Preferably, the dimensions are as follows. That is, the outer diameter of the first pipe 12 made of a steel pipe is preferably set to a value in the range of 40 to 70 mm. The wall thickness is generally a value in the range of 1.8 to 3.2 mm. This is because, when the outer diameter of the first pipe 12 is less than 40 mm or the wall thickness is less than 1.8 mm, it may be difficult to ensure the desired rigidity required for the first pipe 12. Because there is. In addition, when the outer diameter of the first pipe 12 exceeds 70 mm or when the wall thickness exceeds 3.2 mm, the first pipe 12 is enlarged, so that the inner space of the instrument panel becomes the first pipe 12. This is because there is a high possibility that the fuel consumption efficiency of the automobile to which the instrument panel beam 10 is mounted will be reduced due to excessive removal of the instrument panel beam 10 or excessive weight of the instrument panel beam 10 as a whole.

また、アルミニウムパイプからなる第二パイプ14の外径は、好ましくは25〜55mmの範囲内とされる。そして、その肉厚は、一般には1.8〜4.0mmの範囲内の値とされる。何故なら、第二パイプ14の外径が25mmを下回る場合や肉厚が1.8mm未満である場合には、第二パイプ14の強度が著しく低いものとなる恐れがあるからである。一方、第二パイプ14の外径が55mmを上回る場合や肉厚が4.0mmを超える場合には、第二パイプ14が大型化し、それにより、インストルメントパネルの内側空間が第二パイプ14にて取られ過ぎたり、或いはインパネビーム10全体の重量が過大となって、インパネビーム10が装着される自動車の燃費効率が低下したりする可能性が大きくなるからである。   The outer diameter of the second pipe 14 made of an aluminum pipe is preferably in the range of 25 to 55 mm. The wall thickness is generally a value in the range of 1.8 to 4.0 mm. This is because when the outer diameter of the second pipe 14 is less than 25 mm or when the wall thickness is less than 1.8 mm, the strength of the second pipe 14 may be extremely low. On the other hand, when the outer diameter of the second pipe 14 exceeds 55 mm or when the wall thickness exceeds 4.0 mm, the second pipe 14 is enlarged, so that the inner space of the instrument panel becomes the second pipe 14. This is because there is a high possibility that the fuel consumption efficiency of the automobile to which the instrument panel beam 10 is mounted will be reduced due to excessive removal of the instrument panel beam 10 or excessive weight of the instrument panel beam 10 as a whole.

なお、インパネビーム10に求められる剛性乃至は強度、或いは軽量性は、インパネビーム10が装着される自動車の種類によって、種々変更される場合がある。それ故、上記した第一パイプ12と第二パイプ14の外径と肉厚の好適範囲、更には後述する連結板16の肉厚の好適範囲も、インパネビーム10が装着される自動車の種類によって、適宜に変更されることもある。   Note that the rigidity, strength, or lightness required for the instrument panel beam 10 may be variously changed depending on the type of automobile on which the instrument panel beam 10 is mounted. Therefore, the preferable range of the outer diameter and thickness of the first pipe 12 and the second pipe 14 as described above, and the preferable range of the thickness of the connecting plate 16 to be described later also depend on the type of the vehicle on which the instrument panel beam 10 is mounted. It may be changed as appropriate.

一方、図1及び図2に示されるように、連結板16は、全体として、第一パイプ12の端部外径よりも一周り大きな外径を有する略円形の平板形状を有している。また、連結板16の外周面のうちで、直径方向の両側に位置する部分には、第一及び第二平坦面17a,17bが、互いに平行に延びるように、それぞれ設けられている。そして、この連結板16の一方の面に、鋼パイプからなる第一パイプ12が、また、その他方の面に、アルミニウムパイプからなる第二パイプ14が、それぞれ摩擦圧接されているのである。   On the other hand, as shown in FIGS. 1 and 2, the connecting plate 16 as a whole has a substantially circular flat plate shape having an outer diameter that is slightly larger than the outer diameter of the end of the first pipe 12. Moreover, the 1st and 2nd flat surfaces 17a and 17b are each provided in the part located in the both sides of a diameter direction among the outer peripheral surfaces of the connection board 16 so that it may mutually extend in parallel. The first pipe 12 made of a steel pipe is friction-welded to one surface of the connecting plate 16, and the second pipe 14 made of an aluminum pipe is friction-welded to the other surface.

このような連結板16は、第一パイプ12や第二パイプ14との接合性を考慮すると、第一パイプ12と同材質の鋼製か、若しくは第二パイプ14と同材質の純アルミニウム製又はアルミニウム合金製であることが望ましい。しかしながら、連結板16をアルミニウム製とした場合、連結板16よりも高硬度の鋼パイプからなる第一パイプ12の摩擦圧接時の加圧力により、第一パイプ12の端部が連結板16に食い込んでしまい、そのために、十分な接合ができなくなってしまう可能性が高い。このため、本発明では、連結板16が、鋼材にて構成されているのである。この連結板16の形成材料に用いられる鋼材の種類は、特に限定されるものではないが、好適には、第一パイプ12を形成している鋼材と同一種類のものが使用される。それによって、より十分な接合性乃至は接合強度が確保され得る。   Such a connecting plate 16 is made of steel of the same material as that of the first pipe 12 or pure aluminum of the same material as that of the second pipe 14 in consideration of the joining property with the first pipe 12 and the second pipe 14. It is desirable that it is made of an aluminum alloy. However, when the connecting plate 16 is made of aluminum, the end of the first pipe 12 bites into the connecting plate 16 due to the applied pressure during friction welding of the first pipe 12 made of a steel pipe having a hardness higher than that of the connecting plate 16. Therefore, there is a high possibility that sufficient bonding cannot be performed. For this reason, in this invention, the connection plate 16 is comprised with the steel material. Although the kind of steel material used for the forming material of this connection board 16 is not specifically limited, The thing of the same kind as the steel material which forms the 1st pipe 12 is used suitably. Thereby, more sufficient bondability or bonding strength can be ensured.

なお、連結板16は、同軸上に位置する第一パイプ12と第二パイプ14とが両方の面に対してそれぞれ確実に摩擦圧接され得るように、第一パイプ12の外径と第二パイプ14の外径のうちの大きなもの(ここでは、第一パイプ12の外径)よりも更に大きな板面を有しておれば、その具体的な大きさや形状は、何等特定されるものではない。しかしながら、連結板16、ひいてはインパネビーム10全体の重量の増大を防止する上で、可及的に小さく、且つ第一及び第二パイプ12,14のうちの外径の大きなものの横断面形状に近い形状であることが望ましい。また、その一方で、連結板16に対する第一パイプ12と第二パイプ14の摩擦圧接時に、連結板16を確実に保持して、摩擦圧接操作をスムーズに実施するために、連結板16の板面が、第一パイプ12の外径と第二パイプ14の外径のうちの大きなものよりも、例えば10mm以上大きな直径の円を描き得る大きさを有していることが好ましい。従って、本実施形態では、図2から明らかなように、連結板16が、第一パイプ12の外径:rよりも10mm以上大きな直径:Rの円(図2に二点鎖線で示す)を描き得る大きさの板面を備えた略円板形状とされているのである。   The connecting plate 16 has an outer diameter of the first pipe 12 and the second pipe so that the first pipe 12 and the second pipe 14 located on the same axis can be reliably friction-welded to both surfaces. As long as it has a larger plate surface than the larger one of the outer diameters of 14 (here, the outer diameter of the first pipe 12), the specific size and shape are not specified at all. . However, in order to prevent an increase in the weight of the connecting plate 16 and thus the entire instrument panel beam 10, it is as small as possible and is close to the cross-sectional shape of the first and second pipes 12, 14 having a large outer diameter. The shape is desirable. On the other hand, when the first pipe 12 and the second pipe 14 are friction-welded to the connecting plate 16, the connecting plate 16 is securely held so that the friction welding operation can be performed smoothly. It is preferable that the surface has a size capable of drawing a circle having a diameter 10 mm or more larger than the larger one of the outer diameter of the first pipe 12 and the outer diameter of the second pipe 14. Accordingly, in the present embodiment, as is apparent from FIG. 2, the connecting plate 16 is a circle having a diameter R which is 10 mm or more larger than the outer diameter r of the first pipe 12 (indicated by a two-dot chain line in FIG. 2). It has a substantially disk shape with a plate surface that can be drawn.

そして、そのような連結板16の肉厚(板厚)も、特に限定されるものではないものの、好適には5〜15mmとされる。何故なら、連結板16の肉厚が5mm未満であると、余りに薄いために、剛性乃至は強度が不十分となり、そのために、鋼パイプからなる第一パイプ12の摩擦圧接時の加圧力により変形する等して、十分な接合ができなくなってしまう恐れがあるからである。また、連結板16の肉厚が15mmを超える場合には、厚過ぎて、連結板16の重量が過大となり、インパネビーム10全体の重量を著しく増大させてしまう可能性が高くなるからである。   The thickness (plate thickness) of the connecting plate 16 is not particularly limited, but is preferably 5 to 15 mm. This is because if the thickness of the connecting plate 16 is less than 5 mm, it is too thin and the rigidity or strength is insufficient. Therefore, the first pipe 12 made of steel pipe is deformed by the applied pressure during friction welding. This is because there is a risk that sufficient bonding cannot be performed. Further, when the thickness of the connecting plate 16 exceeds 15 mm, the connecting plate 16 is too thick and the weight of the connecting plate 16 becomes excessive, and the possibility that the weight of the entire instrument panel beam 10 is significantly increased is increased.

このような連結板16の第二パイプ14との接合面には、第二パイプ14の接合側端部に形成されたバリ18が、テーパ状の外周面を与える厚肉部を形成して、接合されている。即ち、アルミニウムパイプからなる第二パイプ14は、鋼材からなる連結板16よりも硬度が低いため、連結板16に対する摩擦圧接時に、連結板16との当接側(接合側)の端部に対して、その全周にわたって周方向に連続して延びるバリ18が、不可避的に生ずる。本実施形態では、このバリ18が、第二パイプ14の当接端部を大径化するように形成されると共に、連結板16に接合されているのである。また、かかるバリ18の外周面の形状は、ここでは、第二パイプ14の当接端部の外径よりも大なる形態において、連結板16側に向かって次第に大径化するテーパ面形状となるように、制御されている。このようなバリ18の連結板16への接合によって、第二パイプ14の連結板16に対する接合強度が、より効果的に高められている。また、インパネビーム10をインストルメントパネルの内側の限られたスペース内に設置する際に、第二パイプ14に取り付けられるワイヤハーネスなどの部品や部材がバリ18と干渉して、それらの部品や部材の設置が困難となったり、或いはそれらの部品や部材が、例えば尖ったバリ18部分との接触によって損傷したりすることが、バリ18の外周面形状がテーパ面形状に制御されていることによって、有利に防止され得るようになっている。   On the joint surface of the connecting plate 16 with the second pipe 14, a burr 18 formed at the joint side end of the second pipe 14 forms a thick portion that gives a tapered outer peripheral surface, It is joined. That is, since the second pipe 14 made of an aluminum pipe has a lower hardness than the connection plate 16 made of steel, the second pipe 14 is in contact with the end of the contact side (joining side) with the connection plate 16 at the time of friction welding to the connection plate 16. As a result, burrs 18 continuously extending in the circumferential direction over the entire circumference are inevitably generated. In this embodiment, the burr 18 is formed so as to increase the diameter of the contact end portion of the second pipe 14 and is joined to the connecting plate 16. In addition, the shape of the outer peripheral surface of the burr 18 is a tapered surface shape that gradually increases in diameter toward the connecting plate 16 side in a form larger than the outer diameter of the contact end portion of the second pipe 14. It is controlled to be. The bonding strength of the second pipe 14 to the connecting plate 16 is more effectively enhanced by the bonding of the burr 18 to the connecting plate 16. Further, when the instrument panel beam 10 is installed in a limited space inside the instrument panel, parts and members such as a wire harness attached to the second pipe 14 interfere with the burr 18, and these parts and members It is difficult to install the burrs, or those parts and members may be damaged due to contact with, for example, the pointed burr 18 part, because the outer peripheral surface shape of the burr 18 is controlled to be a tapered surface shape. Can be advantageously prevented.

なお、図示されてはいないものの、上記のような構造を有するインパネビーム10は、従来と同様に、インストルメントパネルの内側において、第一パイプ12を運転席側に位置させる一方、第二パイプ14を助手席側に位置させて、それら運転席側と助手席側とに跨って車幅方向に延びるように配置されることとなる。そして、そのような配置状態下で、車幅方向の両側に位置する、例えば、Aピラー(フロントピラー)等の車体部材間に架設されるようになっているのである。   Although not shown, the instrument panel beam 10 having the above-described structure places the first pipe 12 on the driver's seat side inside the instrument panel as in the conventional case, while the second pipe 14 Is positioned on the passenger seat side, and is arranged to extend in the vehicle width direction across the driver seat side and the passenger seat side. And under such an arrangement state, it is constructed between vehicle body members, such as an A pillar (front pillar), located on both sides in the vehicle width direction.

ここにおいて、上記のような構造のインパネビーム10は、例えば、以下のようにして製造されることとなる。   Here, the instrument panel beam 10 having the above-described structure is manufactured as follows, for example.

すなわち、先ず、図3に示されるように、連結板16を、上側クランプ部材20と下側クランプ部材22との間で、上下方向において挟持する。上側クランプ部材20と下側クランプ部材22は、互いに同一の構造を有しており、何れも、図示しない油圧シリンダ等のアクチュエータの作動により、上下方向(図3における白抜きの矢印方向)に移動可能とされている。   That is, first, as shown in FIG. 3, the connecting plate 16 is sandwiched between the upper clamp member 20 and the lower clamp member 22 in the vertical direction. The upper clamp member 20 and the lower clamp member 22 have the same structure, and both move in the vertical direction (the direction of the white arrow in FIG. 3) by the operation of an actuator such as a hydraulic cylinder (not shown). It is possible.

より詳細には、図4及び図5に示されるように、上側クランプ部材20は、金属製のクランプ部24と、このクランプ部24を図示しないアクチュエータに連結する連結ロッド26とを有している。かかるクランプ部24は、全体として、略逆L字状を有している。そして、水平方向に延びる厚肉平板状を呈し、上面において、連結ロッド26に接続される基板部28と、この基板部28の延出方向(図4の左右方向)の一端部から鉛直下方に向かって突出する、厚肉平板状の当接部30とを、一体的に有している。   More specifically, as shown in FIGS. 4 and 5, the upper clamp member 20 includes a metal clamp portion 24 and a connecting rod 26 that connects the clamp portion 24 to an actuator (not shown). . The clamp portion 24 has a substantially inverted L shape as a whole. And it exhibits a thick flat plate shape extending in the horizontal direction, and on the upper surface, vertically downward from one end portion of the substrate portion 28 connected to the connecting rod 26 and the extending direction of the substrate portion 28 (left-right direction in FIG. 4). It has a thick flat plate-like contact portion 30 that protrudes toward it.

そのようなクランプ部24の基板部28における下面の延出方向中間部には、凹部32が形成されている。そして、この凹部32の底面が、前記連結板16の第一平坦面17aと、それを間に挟んで周方向両側に位置する外周面部分とに対応した形状を有するクランプ面34とされている。   A concave portion 32 is formed in the intermediate portion of the lower surface of the substrate portion 28 of the clamp portion 24 in the extending direction. And the bottom surface of this recessed part 32 is made into the clamp surface 34 which has a shape corresponding to the 1st flat surface 17a of the said connection board 16, and the outer peripheral surface part located in the circumferential direction both sides on both sides of it .

また、当接部30の下面の中央部には、横断面略半円形状を呈する溝部40が形成されている。この溝部40は、図4の右側(基板部28の当接部30が形成される端部とは反対の端部側)に向かって開口する開口部側の内周面部分が、分割囲繞面42とされている一方、図4の左側(基板部28の当接部30が形成される端部側)に向かって開口する開口部側の内周面部分が、分割ガイド面44とされている。   Further, a groove portion 40 having a substantially semicircular cross section is formed at the center of the lower surface of the contact portion 30. This groove portion 40 has an inner peripheral surface portion on the opening side that opens toward the right side in FIG. 4 (the end portion opposite to the end portion where the contact portion 30 of the substrate portion 28 is formed). On the other hand, the inner peripheral surface portion on the opening side that opens toward the left side in FIG. 4 (the end portion side where the contact portion 30 of the substrate portion 28 is formed) is defined as a divided guide surface 44. Yes.

さらに、分割囲繞面42は、図4の右側に向かって次第に大径化する半割テーパ面形状を有している。また、この分割囲繞面42の最小半径が、第二パイプ14の外周面の半径(外径の1/2)と同じか、又はそれよりも僅かに大きな寸法とされている。分割ガイド面44は、図4の左側に向かって次第に大径化する半割テーパ面形状を有している。このガイド面44の最小半径も、第二パイプ14の外周面の半径(外径の1/2)と同じか、又はそれよりも僅かに大きな寸法とされている。なお、分割囲繞面42は、半割テーパ面形状のテーパ角度が、分割ガイド面44よりも大きく設定されている。   Furthermore, the divided surrounding surface 42 has a half-tapered surface shape that gradually increases in diameter toward the right side of FIG. Further, the minimum radius of the divided surrounding surface 42 is the same as or slightly larger than the radius of the outer peripheral surface of the second pipe 14 (1/2 of the outer diameter). The divided guide surface 44 has a half-tapered surface shape that gradually increases in diameter toward the left side of FIG. The minimum radius of the guide surface 44 is also the same as or slightly larger than the radius of the outer peripheral surface of the second pipe 14 (1/2 of the outer diameter). The divided surrounding surface 42 is set so that the taper angle of the half tapered surface shape is larger than that of the divided guide surface 44.

一方、下側クランプ部材22も、金属製のクランプ部24と、このクランプ部24を図示しないアクチュエータに連結する連結ロッド26とを有している。この下側クランプ部材22は、上側クランプ部材20を上下反転して位置させただけで、上側クランプ部材20と全く同一の構造を有している。それ故、ここでは、下側クランプ部材22のクランプ部24の説明を省略する。   On the other hand, the lower clamp member 22 also has a metal clamp portion 24 and a connecting rod 26 that connects the clamp portion 24 to an actuator (not shown). The lower clamp member 22 has exactly the same structure as the upper clamp member 20 just by turning the upper clamp member 20 upside down. Therefore, the description of the clamp portion 24 of the lower clamp member 22 is omitted here.

そして、図3及び図6に示されるように、連結板16が、第一及び第二平坦面17a,17bをそれぞれ上下に位置させるように配された状態で、それを間に挟んで上側と下側にそれぞれ配置された上側クランプ部材20と下側クランプ部材22とが、図示しないアクチュエータにより下方又は上方に移動させられる。これにより、連結板16の第一平坦面17aを含む上端側部分と第二平坦面17bを含む下端側部分とが、上側及び下側クランプ部材20,22の各クランプ部24,24(基板部28,28)に設けられた凹部32,32内に、それぞれ収容、保持されることとなる。   3 and 6, the connecting plate 16 is disposed so that the first and second flat surfaces 17a and 17b are positioned above and below, respectively, and the upper and The upper clamp member 20 and the lower clamp member 22 respectively disposed on the lower side are moved downward or upward by an actuator (not shown). Thus, the upper end side portion including the first flat surface 17a and the lower end side portion including the second flat surface 17b of the connecting plate 16 are connected to the clamp portions 24 and 24 (substrate portions) of the upper and lower clamp members 20 and 22, respectively. 28 and 28) are respectively housed and held in the recesses 32 and 32 provided in the space.

そして、図示しないアクチュエータの作動に基づいて、上側及び下側クランプ部材20,22の各凹部32,32の各クランプ面34,34が、連結板16に対して、それぞれ加圧される。これによって、連結板16が、上側クランプ部材20と下側クランプ部材22との間で挟持される。そして、連結板16が、変位不能とされ、且つ各平坦面17a,17bの各クランプ面34,34に対する当接、係合により回転不能とされる。   Based on the operation of an actuator (not shown), the clamp surfaces 34 and 34 of the recesses 32 and 32 of the upper and lower clamp members 20 and 22 are pressed against the connecting plate 16, respectively. As a result, the connecting plate 16 is sandwiched between the upper clamp member 20 and the lower clamp member 22. The connecting plate 16 cannot be displaced, and cannot be rotated by contact and engagement of the flat surfaces 17a and 17b with the clamp surfaces 34 and 34.

また、そのような上側及び下側クランプ部材20,22による連結板16の挟持状態下では、上側及び下側クランプ部材20,22の各当接部30,30の先端面同士が圧接される。これにより、それらの先端面同士の間に、各当接部30,30に設けられた各溝部40,40にて、挿通孔45が形成される。   Further, in such a state that the connecting plate 16 is clamped by the upper and lower clamp members 20 and 22, the tip surfaces of the contact portions 30 and 30 of the upper and lower clamp members 20 and 22 are brought into pressure contact with each other. Thereby, the insertion hole 45 is formed in each groove part 40 and 40 provided in each contact part 30 and 30 between those front end surfaces.

そして、挿通孔45の一方の開口部(図3の右側への開口部)側の内周面部分が、各分割囲繞面42,42からなる囲繞面46とされている。また、挿通孔45の他方の開口部(図3の左側への開口部)側の内周面部分が、各分割ガイド面44,44からなるガイド面48とされている。囲繞面46は、挿通孔45の一方の開口側に向かって次第に大径化するテーパ面形状とされている。また、ガイド面48は、挿通孔45の他方の開口側に向かって次第に大径化するテーパ面形状とされている。更に、それらテーパ面形状を呈する囲繞面46とガイド面48は、それぞれの最小径が、第二パイプ14の外径と同じか又はそれよりも僅かに大きな寸法とされている。   An inner peripheral surface portion on one opening portion (opening portion on the right side in FIG. 3) side of the insertion hole 45 is an surrounding surface 46 including the divided surrounding surfaces 42 and 42. Further, an inner peripheral surface portion on the other opening portion (opening portion on the left side in FIG. 3) side of the insertion hole 45 is a guide surface 48 including the respective divided guide surfaces 44 and 44. The surrounding surface 46 has a tapered surface shape that gradually increases in diameter toward one opening side of the insertion hole 45. The guide surface 48 has a tapered surface shape that gradually increases in diameter toward the other opening side of the insertion hole 45. Further, the surrounding surface 46 and the guide surface 48 exhibiting the tapered surface shape have a minimum diameter that is the same as or slightly larger than the outer diameter of the second pipe 14.

かくして、上側及び下側クランプ部材20,22にて挟持された連結板16が、厚さ方向一方の面と他方の面のそれぞれの外周部を除く部分において、外部に露出されている。   Thus, the connecting plate 16 sandwiched between the upper and lower clamp members 20 and 22 is exposed to the outside at portions other than the outer peripheral portions of one surface and the other surface in the thickness direction.

そして、連結板16が、上記の如き保持状態となるように、上側及び下側クランプ部材20,22にて挟持されたら、図7に示されるように、第一パイプ12を、その軸方向一方側の先端面において、連結板16の一方の面の外部への露出部分の中心部に当接、位置させる。また、それと共に、第二パイプ14の軸方向一端部を、ガイド面48にて案内させつつ、挿通孔45内に挿通させて、その先端面において、連結板16の他方の面の中心部に当接、位置させる。   When the connecting plate 16 is sandwiched between the upper and lower clamp members 20 and 22 so as to be in the holding state as described above, as shown in FIG. At the front end surface on the side, it is brought into contact with and positioned at the center of the exposed portion of one surface of the connecting plate 16 to the outside. At the same time, one end of the second pipe 14 in the axial direction is guided by the guide surface 48 and is inserted into the insertion hole 45, and at the tip end surface, the central portion of the other surface of the connecting plate 16 is inserted. Abut and position.

これによって、第一パイプ12と第二パイプ14とが、連結板16を介して、同軸的に位置させられるのである。また、このとき、第一及び第二クランプ部材20,22の各当接部30,30間に形成される囲繞面46が、第二パイプ14の連結板16への当接側端部を、それと径方向に離間した位置で囲繞する。そうして、第二パイプ14の連結板16への当接側端部の外周面と、連結板16の第二パイプ14の当接側端部との当接面と、囲繞面46との間に、閉鎖空間50を形成する。このことから明らかなように、本実施形態では、分割囲繞面42をそれぞれ有する上側クランプ部材20と下側クランプ部材22とにて、囲繞部材が構成されている。   Thus, the first pipe 12 and the second pipe 14 are positioned coaxially via the connecting plate 16. Moreover, at this time, the surrounding surface 46 formed between each contact part 30 and 30 of the 1st and 2nd clamp members 20 and 22 is the contact side edge part to the connection plate 16 of the 2nd pipe 14, Enclose it at a position spaced apart in the radial direction. Then, the outer peripheral surface of the contact side end of the second pipe 14 to the connecting plate 16, the contact surface of the connecting plate 16 with the contact end of the second pipe 14, and the surrounding surface 46 A closed space 50 is formed therebetween. As is clear from this, in this embodiment, the upper clamp member 20 and the lower clamp member 22 each having the divided surrounding surface 42 constitute an enclosing member.

その後、図示しない加圧装置と回転装置にて、第一パイプ12と第二パイプ14とを、同時に、連結板16の両面に押し付けながら、軸心回りに回転させる。これによって、連結板16の一方の面に対する第一パイプ12の摩擦圧接操作と、連結板16の他方の面に対する第二パイプ14の摩擦圧接操作とを、同時に実施するのである。このとき、図7に二点鎖線で示されるように、アルミニウムパイプからなる第二パイプ14の当接側端部に、バリ18が不可避的に発生する。このバリ18は、前記閉鎖空間50内に閉じ込められて、充填される。そして、そのようなバリ18が、第二パイプ14の連結板16への当接側端面と共に、回転しながら連結板16に押し付けられる。これによって、バリ18が、連結板16に接合されると共に、閉鎖空間50に対応した形状に成形されて、その外周面が、囲繞面46に対応したテーパ面形状に形成されることとなる。そして、第一パイプ12の摩擦圧接操作と第二パイプ14の摩擦圧接操作とが、同時に或いは時間差をおいて終了することによって、図1に示されるような構造を備えた、目的とするインパネビーム10を得るのである。   Thereafter, the first pipe 12 and the second pipe 14 are rotated around the axis while being pressed against both surfaces of the connecting plate 16 by a pressurizing device and a rotating device (not shown). Thus, the friction welding operation of the first pipe 12 with respect to one surface of the connecting plate 16 and the friction welding operation of the second pipe 14 with respect to the other surface of the connecting plate 16 are simultaneously performed. At this time, as shown by a two-dot chain line in FIG. 7, burrs 18 are inevitably generated at the abutting side end of the second pipe 14 made of an aluminum pipe. The burr 18 is confined and filled in the closed space 50. Then, such a burr 18 is pressed against the connecting plate 16 while rotating together with the end surface of the second pipe 14 in contact with the connecting plate 16. As a result, the burr 18 is joined to the connecting plate 16 and formed into a shape corresponding to the closed space 50, and its outer peripheral surface is formed into a tapered surface shape corresponding to the surrounding surface 46. Then, the friction welding operation of the first pipe 12 and the friction welding operation of the second pipe 14 are completed at the same time or with a time difference, so that the target instrument panel beam having the structure shown in FIG. 10 is obtained.

なお、第一パイプ12と第二パイプ14の連結部16に対する摩擦圧接操作の実施条件は、特に限定されるものではないが、それらの摩擦圧接操作の実施に際して、第一パイプ12や第二パイプ14の連結部16に対する加圧力が80〜150MPaとされていることが好ましく、また、それら第一パイプ12や第二パイプ14の回転数が600〜1200rpmとされていることが望ましい。何故なら、各パイプ12,14の加圧力が80MPa未満とされる場合や回転数が600rpm未満とされる場合には、各パイプ12,14の連結板16に対する接合強度が不充分となる恐れがあるからである。また、各パイプ12,14の加圧力が150MPaを超える大きな値となると、アルミニウムパイプからなる第二パイプ14が、摩擦圧接操作の途中で変形してしまう可能性があるからである。更に、各パイプ12,14を1200rpmを超える回転数で回転させても、接合強度等の接合継手の性能向上が然程望めるものではなく、却って、摩擦圧接に要するコストの増大を招く結果となるからである。しかも、アルミニウムパイプからなる第二パイプ14を1200rpmを超える回転数で回転させた場合には、第二パイプ14の連結板16との接続部の温度が高くなり過ぎて、接合が困難となる恐れさえもあるからである。そして、第一パイプ12と第二パイプ14の連結部16に対する摩擦圧接操作の実施に際しては、例えば、摩擦圧接操作による各パイプ12,14の長さの減少量が予め設定された値となって、インパネビーム10全体の長さが所望の長さとなるように、加圧力や回転数等の実施条件が、適宜に設定されるのである。   In addition, although the implementation conditions of the friction welding operation with respect to the connection part 16 of the 1st pipe 12 and the 2nd pipe 14 are not specifically limited, in implementing these friction welding operations, the 1st pipe 12 and the 2nd pipe 14 is preferably set to 80 to 150 MPa, and the number of rotations of the first pipe 12 and the second pipe 14 is preferably set to 600 to 1200 rpm. This is because when the pressure applied to each pipe 12, 14 is less than 80 MPa or when the rotational speed is less than 600 rpm, the joining strength of each pipe 12, 14 to the connecting plate 16 may be insufficient. Because there is. Moreover, it is because the 2nd pipe 14 which consists of an aluminum pipe may deform | transform in the middle of friction welding operation, if the applied pressure of each pipe 12 and 14 becomes a big value exceeding 150 MPa. Furthermore, even if the pipes 12 and 14 are rotated at a rotational speed exceeding 1200 rpm, the performance of the joint joint such as the joint strength is not expected to be improved so much, but on the contrary, the cost required for the friction welding is increased. Because. In addition, when the second pipe 14 made of an aluminum pipe is rotated at a rotational speed exceeding 1200 rpm, the temperature of the connection portion between the second pipe 14 and the connecting plate 16 becomes too high, which may make joining difficult. Even there. When the friction welding operation is performed on the connecting portion 16 of the first pipe 12 and the second pipe 14, for example, the amount of decrease in the length of each pipe 12, 14 due to the friction welding operation becomes a preset value. The execution conditions such as the applied pressure and the number of rotations are appropriately set so that the entire length of the instrument panel beam 10 becomes a desired length.

このように、本実施形態のインパネビーム10にあっては、インストルメントパネルの内側の運転席側部分に配置されて、ステアリングコラムが取り付けられる第一パイプ12が大径の鋼パイプからなる一方、助手席側部分に配置される第二パイプ14が小径のアルミニウムパイプにて構成されている。それ故、インパネビーム10全体の軽量性を十分に確保しつつ、高剛性化が有利に図られて、アイドリング時等の入力振動によるステアリングの共振を効果的に防止出来るのである。また、インストルメントパネルの内側の空間を可及的に大なる大きさにおいて確保することも可能となる。更に、鋼パイプからなる第一パイプ12の径が大きくされている分だけ、第一パイプ12の薄肉化が実現できる。これによっても、第一パイプ12、ひいてはインパネビーム10全体の軽量化が期待され得ることとなる。   Thus, in the instrument panel beam 10 of the present embodiment, the first pipe 12 that is disposed on the driver's seat side portion inside the instrument panel and to which the steering column is attached is made of a large-diameter steel pipe, The 2nd pipe 14 arrange | positioned at a passenger seat side part is comprised with the small diameter aluminum pipe. Therefore, the rigidity of the instrument panel beam 10 as a whole can be sufficiently increased while the rigidity of the instrument panel beam 10 is sufficiently ensured, and steering resonance due to input vibration during idling or the like can be effectively prevented. It is also possible to secure the space inside the instrument panel in as large a size as possible. Furthermore, the thickness of the first pipe 12 can be reduced as much as the diameter of the first pipe 12 made of a steel pipe is increased. Also by this, the weight reduction of the 1st pipe 12 and by extension, the instrument panel beam 10 whole can be anticipated.

しかも、第一パイプ12と第二パイプ14の連結板16両面への摩擦圧接する際の加圧力や回転数等の条件を任意に設定するだけで、インパネビーム10全体の長さを、所望の長さに、簡単に且つ高精度に仕上げることが出来る。その結果、インパネビーム10の車体への取付精度を有利に高めることが可能となる。   Moreover, the length of the entire instrument panel beam 10 can be set to a desired length only by arbitrarily setting conditions such as the pressure and the number of revolutions when the friction welding is performed on both surfaces of the connecting plate 16 of the first pipe 12 and the second pipe 14. The length can be easily and accurately finished. As a result, it is possible to advantageously improve the accuracy of mounting the instrument panel beam 10 to the vehicle body.

そして、本実施形態のインパネビーム10を、上記の如き手法にて製造することによって、インパネビーム10の製造工程の短縮化及び効率化が有利に図られ得るのである。   By manufacturing the instrument panel beam 10 of the present embodiment by the above-described method, the manufacturing process of the instrument panel beam 10 can be advantageously shortened and made efficient.

次に、図8には、本発明に従う構造を有するインパネビームの別の実施形態が示されている。なお、本実施形態のインパネビーム52とその製造方法に関しては、前記第一の実施形態に係るインパネビーム10と同様な構造を有する部材及び部位について、更には、そのようなインパネビーム10の製造に用いられる部材と同様な構造を有する部材について、図1乃至図7と同一の符号を付すことにより、その詳細な説明を省略する。   Next, FIG. 8 shows another embodiment of an instrument panel beam having a structure according to the present invention. In addition, regarding the instrument panel beam 52 and the manufacturing method thereof according to the present embodiment, members and parts having the same structure as the instrument panel beam 10 according to the first embodiment will be further described. About the member which has the same structure as the member used, the detailed description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the code | symbol same as FIG. 1 thru | or FIG.

すなわち、図8から明らかなように、本実施形態のインパネビーム52も、インストルメントパネルの内側の運転席側に配置される鋼パイプからなる大径の第一パイプ12と、助手席側に配置されるアルミニウムパイプからなる小径の第二パイプ14とが、鋼製の連結板54に対して摩擦圧接されることで、1本の長手のパイプ部材として形成されている。そして、ここでは、それら第一パイプ12と第二パイプ14とが、互いに非同軸的に配置されている。   That is, as apparent from FIG. 8, the instrument panel beam 52 of the present embodiment is also arranged on the passenger seat side and the large-diameter first pipe 12 made of a steel pipe arranged on the driver seat side inside the instrument panel. A small-diameter second pipe 14 made of an aluminum pipe is friction-welded to a steel connecting plate 54 to form a single longitudinal pipe member. Here, the first pipe 12 and the second pipe 14 are arranged non-coaxially with each other.

また、連結板54は、図9に示されるように、全体として、略長円形状を有している。そして、かかる連結板54の一方の面において、その長軸方向の中心から一方側に偏倚した位置に、鋼パイプからなる第一パイプ12が摩擦圧接されている。また、その他方の面において、その長さ方向の中心から、第一パイプ12が接合される側とは反対側に偏倚した位置に、アルミニウムパイプからなる第二パイプ14が、摩擦圧接されている。この連結板54の外周面のうちで、長軸方向の両端に位置する部分には、第一及び第二平坦面17a,17bが、互いに平行に延びるように、それぞれ設けられている。なお、このような連結板54は、その短軸長さが、大径の第一パイプ12の外径よりも大きな寸法(例えば、10mm以上大きな寸法)とされていると共に、第一平坦面17aから第二パイプ14の外周面までの距離と、第二平坦面17bから第一パイプ12の外周面までの距離とが、それぞれ所定量以上大きな寸法(例えば、5mm以上大きな寸法)とされている。   Further, as shown in FIG. 9, the connecting plate 54 has a substantially oval shape as a whole. The first pipe 12 made of a steel pipe is friction-welded at a position deviated from the center in the long axis direction to one side on one surface of the connecting plate 54. On the other side, the second pipe 14 made of an aluminum pipe is friction-welded at a position deviated from the center in the length direction to the side opposite to the side to which the first pipe 12 is joined. . The first and second flat surfaces 17a and 17b are provided on the outer peripheral surface of the connecting plate 54 at both ends in the major axis direction so as to extend in parallel with each other. The connecting plate 54 has a minor axis length that is larger than the outer diameter of the large-diameter first pipe 12 (for example, a dimension that is 10 mm or more larger), and the first flat surface 17a. The distance from the outer peripheral surface of the second pipe 14 to the outer peripheral surface of the second pipe 14 and the distance from the second flat surface 17b to the outer peripheral surface of the first pipe 12 are each larger than a predetermined amount (for example, larger than 5 mm). .

このようなインパネビーム52にあっても、第二パイプ14の連結板54との当接側端部の外周面に形成されたバリ18が、連結板54に接合されている。また、そのようなバリ18の外周面が、連結板54側に向かって大径となるテーパ面形状とされて、第二パイプ14の当接側端部の厚肉部として形成されている。   Even in such an instrument panel beam 52, the burrs 18 formed on the outer peripheral surface of the end of the second pipe 14 in contact with the connecting plate 54 are joined to the connecting plate 54. Moreover, the outer peripheral surface of such a burr | flash 18 is made into the taper surface shape which becomes large diameter toward the connection board 54 side, and is formed as a thick part of the contact side edge part of the 2nd pipe 14. As shown in FIG.

そして、このようなインパネビーム52は、例えば、以下のようにして製造されることとなるのである。   And such an instrument panel beam 52 is manufactured as follows, for example.

すなわち、先ず、図10に示されるように、連結板54を、上側クランプ部材56と下側クランプ部材58との間で、上下方向において挟持する。上側及び下側クランプ部材56,58は、何れも、水平方向に延びる基板部28と、この基板部28の延出方向一端部に、一体的に突設された当接部30とを、それぞれ有している。それら上側及び下側クランプ部材56,58の基板部28と当接部30は、前記第一の実施形態に係るインパネビーム10の製造時に用いられる上側及び下側クランプ部材20,22の基板部28と当接部30と同一の構造を有している。即ち、各基板部28には、クランプ面34を有する凹部32が設けられている。また、各当接部30には、分割囲繞面42と分割ガイド面44とを有する溝部40が設けられている。   That is, first, as shown in FIG. 10, the connecting plate 54 is sandwiched in the vertical direction between the upper clamp member 56 and the lower clamp member 58. Each of the upper and lower clamp members 56 and 58 includes a substrate portion 28 extending in the horizontal direction and a contact portion 30 integrally projecting from one end portion in the extending direction of the substrate portion 28. Have. The substrate portions 28 and the abutting portions 30 of the upper and lower clamp members 56 and 58 are the substrate portions 28 of the upper and lower clamp members 20 and 22 used when the instrument panel beam 10 according to the first embodiment is manufactured. And the contact portion 30 has the same structure. That is, each substrate portion 28 is provided with a recess 32 having a clamp surface 34. Each contact portion 30 is provided with a groove portion 40 having a divided surrounding surface 42 and a divided guide surface 44.

そして、図11及び図12に示されるように、上側クランプ部材56の基板部28における当接部30形成側とは反対側の端部には、裏当て部60が、当接部30と対向する状態で、下方に向かって一体的に突設されている。この裏当て部60は、厚肉の平板形状を呈し、当接部30との対向面が、当接部30と平行に延びる平坦な裏当て面62とされている。   11 and 12, the backing portion 60 is opposed to the contact portion 30 at the end of the upper clamp member 56 opposite to the contact portion 30 formation side in the substrate portion 28. In such a state, it projects integrally downward. The backing portion 60 has a thick flat plate shape, and a surface facing the contact portion 30 is a flat backing surface 62 extending in parallel with the contact portion 30.

一方、図13及び図14に示されるように、下側クランプ部材58は、当接部30が、上側クランプ部材56の当接部30よりも十分に長い突出長さを有している。そして、この当接部30の長さ方向中間部が裏当て部60とされており、また、かかる裏当て部60の厚さ方向一方側(基板部28の当接部30が形成される端部とは反対の端部側)の面が、裏当て面62とされている。   On the other hand, as shown in FIG. 13 and FIG. 14, the lower clamp member 58 has a protruding portion whose contact portion 30 is sufficiently longer than the contact portion 30 of the upper clamp member 56. The intermediate portion in the length direction of the contact portion 30 is a backing portion 60, and one side in the thickness direction of the backing portion 60 (the end where the contact portion 30 of the substrate portion 28 is formed). The surface on the side opposite to the part) is the backing surface 62.

そして、図10及び図15に示されるように、連結板54の第一平坦面17aを含む上端側部分が、上側クランプ部材56の凹部32内に突入し、且つ第二平坦面17bを含む下端部分が、下側クランプ部材58の凹部32内に突入した状態で、連結板16が、上側クランプ部材56のクランプ面34と下側クランプ部材58のクランプ面34との間で挟持されている。これによって、前記第一の実施形態のインパネビーム10の製造時と同様に、連結板54が、上側クランプ部材56と下側クランプ部材58との間での挟持状態下で、変位不能で且つ回転不能とされている。   10 and 15, the upper end side portion including the first flat surface 17a of the connecting plate 54 enters the recess 32 of the upper clamp member 56, and the lower end including the second flat surface 17b. With the portion protruding into the recess 32 of the lower clamp member 58, the connecting plate 16 is sandwiched between the clamp surface 34 of the upper clamp member 56 and the clamp surface 34 of the lower clamp member 58. As a result, similarly to the manufacture of the instrument panel beam 10 of the first embodiment, the connecting plate 54 is not displaceable and rotates under the clamping state between the upper clamp member 56 and the lower clamp member 58. It is considered impossible.

また、そのような上側及び下側クランプ部材56,58による連結板54の挟持状態下では、上側及び下側クランプ部材56,58の各当接部30,30の先端面同士の間に、挿通孔45が、各溝部40,40にて形成される。そして、そのような挿通孔45の裏当て面62での開口側の内周面部分が、各分割囲繞面42,42からなる囲繞面46とされている一方、裏当て面62とは反対側の面において開口する開口部側の内周面部分が、各分割ガイド面44,44からなるガイド面48とされている。これによって、上側クランプ部材56の当接部30に対する連結板54の当接面の上側部分の中心部が、挿通孔45を通じて外部に露出している。また、かかる連結板54の当接面とは反対側の面の下側部分が、外部に露出している。   Further, when the connecting plate 54 is sandwiched between the upper and lower clamp members 56 and 58, it is inserted between the tip surfaces of the contact portions 30 and 30 of the upper and lower clamp members 56 and 58. A hole 45 is formed in each groove 40, 40. And the inner peripheral surface part of the opening side in the backing surface 62 of such an insertion hole 45 is made into the surrounding surface 46 which consists of each division | segmentation surrounding surface 42 and 42, On the other hand, it is the opposite side to the backing surface 62 An inner peripheral surface portion on the opening side that opens on this surface is a guide surface 48 made up of the divided guide surfaces 44, 44. Accordingly, the central portion of the upper portion of the contact surface of the connecting plate 54 with respect to the contact portion 30 of the upper clamp member 56 is exposed to the outside through the insertion hole 45. Further, the lower part of the surface opposite to the contact surface of the connecting plate 54 is exposed to the outside.

そして、ここでは、連結板54の挿通孔45を通じての外部への露出部位に対して、厚さ方向反対側の面において対応する部分が、上側クランプ部材56の裏当て部60の裏当て面62に当接して、裏当て部60にてバックアップされている。また、連結板54の下側部分の外部への露出部位に対して、厚さ方向反対側の面において対応する部分が、下側クランプ部材58の裏当て部60の裏当て面62に当接して、裏当て部60にてバックアップされている。このことから明らかなように、本実施形態では、裏当て部60をそれぞれ有する上側クランプ部材56と下側クランプ部材58とにて、第一の裏当て部材と第二の裏当て部材とが、それぞれ構成されている。   Here, the portion corresponding to the surface exposed to the outside through the insertion hole 45 of the connecting plate 54 on the surface opposite to the thickness direction is the backing surface 62 of the backing portion 60 of the upper clamp member 56. Is backed up by the backing unit 60. In addition, the portion corresponding to the surface exposed on the opposite side in the thickness direction with respect to the exposed portion of the lower portion of the connecting plate 54 contacts the backing surface 62 of the backing portion 60 of the lower clamp member 58. And backed up by the backing unit 60. As is clear from this, in the present embodiment, the first backing member and the second backing member are composed of the upper clamp member 56 and the lower clamp member 58 each having the backing portion 60. Each is composed.

そして、連結板54が、上記の如き状態となるように、上側及び下側クランプ部材56,58にて挟持されたら、図16に示されるように、第一パイプ12を、その軸方向一方側の先端面において、連結板54の一方の面の外部に露出した下側部分の幅方向中心部に当接位置させる。また、それと共に、第二パイプ14の軸方向一端部を、ガイド面48にて案内させつつ、挿通孔45内に挿通させて、その先端面において、連結板54の他方の面の外部に露出した上側部分の幅方向中心部に当接、位置させる。   Then, when the connecting plate 54 is sandwiched between the upper and lower clamp members 56 and 58 so as to be in the above-described state, as shown in FIG. The front end surface of the connecting plate 54 is brought into contact with the central portion in the width direction of the lower portion exposed to the outside of one surface of the connecting plate 54. At the same time, one end of the second pipe 14 in the axial direction is guided by the guide surface 48 while being inserted into the insertion hole 45 and exposed to the outside of the other surface of the connecting plate 54 at the tip end surface. The upper part is in contact with and positioned at the center in the width direction.

これによって、第一パイプ12と第二パイプ14とを、連結板54を介して、非同軸的に、換言すれば偏心させて、位置させる。また、このとき、上側及び下側クランプ部材56,58の各当接部30,30間に形成される囲繞面46が、第二パイプ14の連結板54への当接側端部を、それと径方向に離間した位置で囲繞する。そうして、第二パイプ14の連結板54への当接側端部の外周面と、連結板54の第二パイプ14の当接側端部との当接面と、囲繞面46との間に、閉鎖空間50を形成する。このことから明らかなように、本実施形態にあっても、分割囲繞面42をそれぞれ有する上側クランプ部材56と下側クランプ部材58とにて、囲繞部材が構成されている。   As a result, the first pipe 12 and the second pipe 14 are positioned non-coaxially, in other words, eccentrically, via the connecting plate 54. Further, at this time, the surrounding surface 46 formed between the contact portions 30 and 30 of the upper and lower clamp members 56 and 58 has an end portion on the contact side of the second pipe 14 with respect to the connecting plate 54. Enclose at a radially spaced position. Then, the outer peripheral surface of the contact side end of the second pipe 14 to the connection plate 54, the contact surface of the connection plate 54 with the contact side end of the second pipe 14, and the surrounding surface 46 A closed space 50 is formed therebetween. As is clear from this, even in the present embodiment, the surrounding member is constituted by the upper clamping member 56 and the lower clamping member 58 each having the divided surrounding surface 42.

その後、図示しない加圧装置と回転装置を用いて、第一パイプ12と第二パイプ14とを、同時に、連結板54の両面に押し付けながら、軸心回りに回転させる。これによって、連結板54の一方の面に対する第一パイプ12の摩擦圧接操作と、連結板54の他方の面に対する第二パイプ14の摩擦圧接操作とを、同時に実施する。このとき、図16に二点鎖線で示される如く、前記第一の実施形態と同様に、アルミニウムパイプからなる第二パイプ14の当接側端部に発生するバリ18が、閉鎖空間50内に閉じ込められて、連結板54に接合されると共に、閉鎖空間50に対応した形状に成形されて、その外周面が、囲繞面46に対応したテーパ面形状とされる。そして、第一パイプ12の摩擦圧接操作と第二パイプ14の摩擦圧接操作とが、同時に或いは時間差をおいて終了することによって、図8に示されるような構造を備えた、目的とするインパネビーム52を得るのである。なお、第一パイプ12と第二パイプ14の連結板54に対する摩擦圧接操作の好適な実施条件も、前記第一の実施形態と同様とされる。   Thereafter, the first pipe 12 and the second pipe 14 are rotated around the axial center while simultaneously pressing the first pipe 12 and the second pipe 14 against both surfaces of the connecting plate 54 by using a pressurizing device and a rotating device (not shown). Thus, the friction welding operation of the first pipe 12 with respect to one surface of the connecting plate 54 and the friction welding operation of the second pipe 14 with respect to the other surface of the connecting plate 54 are simultaneously performed. At this time, as indicated by a two-dot chain line in FIG. 16, the burr 18 generated at the abutting side end of the second pipe 14 made of an aluminum pipe is formed in the closed space 50 as in the first embodiment. It is confined and joined to the connecting plate 54, and is shaped into a shape corresponding to the closed space 50, and its outer peripheral surface has a tapered surface shape corresponding to the surrounding surface 46. Then, when the friction welding operation of the first pipe 12 and the friction welding operation of the second pipe 14 are finished at the same time or after a time difference, the target instrument panel beam having the structure as shown in FIG. 52 is obtained. In addition, the suitable implementation conditions of the friction welding operation with respect to the connection plate 54 of the 1st pipe 12 and the 2nd pipe 14 are also the same as that of said 1st embodiment.

このように、インパネビーム52にあっても、インストルメントパネルの内側の運転席側部分に配置されて、ステアリングコラムが取り付けられる第一パイプ12が大径の鋼パイプからなる一方、助手席側部分に配置される第二パイプ14が小径のアルミニウムパイプにて構成されている。また、それら第一パイプ12と第二パイプ14とが鋼製の連結板54の両面に摩擦圧接されている。従って、本実施形態においても、前記第一の実施形態において奏される作用・効果と同一の作用・効果が、有効に享受され得る。   As described above, even in the instrument panel beam 52, the first pipe 12 disposed on the driver's seat side portion inside the instrument panel and to which the steering column is attached is made of a large-diameter steel pipe, while the passenger seat side portion. The 2nd pipe 14 arrange | positioned by is comprised with the small diameter aluminum pipe. The first pipe 12 and the second pipe 14 are friction-welded to both surfaces of the steel connecting plate 54. Therefore, also in the present embodiment, the same actions and effects as those obtained in the first embodiment can be enjoyed effectively.

そして、本実施形態のインパネビーム52にあっては、特に、第一パイプ12と第二パイプ14とが非同軸的に又は偏心して位置する状態で連結されている。それ故、第一パイプ12と第二パイプ14との位置を適宜に変更することで、インパネビーム52が設置されたインストルメントパネルの内側空間を、より自由に且つ効率的に利用することが可能となる。   And in the instrument panel beam 52 of this embodiment, the 1st pipe 12 and the 2nd pipe 14 are especially connected in the state located non-coaxially or eccentrically. Therefore, by appropriately changing the positions of the first pipe 12 and the second pipe 14, the inner space of the instrument panel in which the instrument panel beam 52 is installed can be used more freely and efficiently. It becomes.

また、本実施形態のインパネビーム52においては、第一パイプ12と第二パイプ14の摩擦圧接時に、連結板54における第一パイプ12の当接部位の反対側と第二パイプ14の当接部位の反対側とに、上側クランプ部材56の裏当て部60と下側クランプ部材58の裏当て部60とがそれぞれ当接されて、バックアップされた状態で、摩擦圧接操作が進行するようになっている。それ故、第一パイプ12と第二パイプ14とから、連結板54に加えられる反対方向の加圧力によって、連結板54が変形するようなことが、効果的に防止され得ることとなる。これによって、インパネビーム52の品質の安定化が、更に効果的に実現され得るのである。   In the instrument panel beam 52 of the present embodiment, when the first pipe 12 and the second pipe 14 are friction welded, the opposite side of the connecting plate 54 to the first pipe 12 and the second pipe 14 are in contact. On the opposite side, the backing portion 60 of the upper clamp member 56 and the backing portion 60 of the lower clamp member 58 are in contact with each other, and the friction welding operation proceeds in a backed up state. Yes. Therefore, it is possible to effectively prevent the connecting plate 54 from being deformed by the opposite pressure applied to the connecting plate 54 from the first pipe 12 and the second pipe 14. Thereby, stabilization of the quality of the instrument panel beam 52 can be realized more effectively.

さらに、本実施形態では、裏当て部60をそれぞれ有する上側及び下側クランプ部材56,58が囲繞部材としての機能をも有している。これによって、インパネビーム52の製造装置の低コスト化と製造作業の簡略化とが、共に有利に図られ得ることとなる。   Further, in the present embodiment, the upper and lower clamp members 56 and 58 each having the backing portion 60 also have a function as a surrounding member. As a result, both the cost reduction of the manufacturing apparatus for the instrument panel beam 52 and the simplification of the manufacturing work can be advantageously achieved.

以上、本発明の具体的な構成について、代表的な実施形態に基づき詳述してきたが、これはあくまでも例示に過ぎないのであって、本発明は、上記の記載によって、何等の制約をも受けるものではない。   The specific configuration of the present invention has been described in detail based on the representative embodiments. However, this is merely an example, and the present invention is not limited by the above description. It is not a thing.

例えば、連結板16,54の大きさや形状は、何等限定されるものではなく、接合される第一パイプ12と第二パイプ14の外径やそれらの配置位置等に応じて、適宜の大きさや形状に設定され得るものである。   For example, the size and shape of the connecting plates 16 and 54 are not limited in any way, depending on the outer diameter of the first pipe 12 and the second pipe 14 to be joined, their arrangement positions, etc. It can be set to a shape.

また、連結板16,54の第一パイプ12や第二パイプ14との当接部位に、突出部を設けることも可能である。具体的には、それぞれのパイプ12,14の配置位置と同軸的な位置に、それぞれのパイプ12,14の内径と略同じか、又は僅かに小さい外径を持つ突出部を設けるようにするのである。このような突出部は、第一パイプ12と第二パイプ14とを、当接されるべき位置に案内する為の、ガイドとなり得る他、バリ18の成形を有効に行い、効果的な厚肉部を形成することができる。   Moreover, it is also possible to provide a protrusion at a contact portion of the connecting plates 16 and 54 with the first pipe 12 and the second pipe 14. Specifically, a protrusion having an outer diameter that is substantially the same as or slightly smaller than the inner diameter of each pipe 12, 14 is provided at a position coaxial with the arrangement position of each pipe 12, 14. is there. Such a protruding portion can be a guide for guiding the first pipe 12 and the second pipe 14 to a position where they should be brought into contact with each other, and can effectively form the burr 18 to effectively increase the thickness. The part can be formed.

さらに、連結板16,54の第一パイプ12と第二パイプ14との当接部位に、円環状の溝部を設けることもできる。具体的には、それぞれのパイプ12,14の配置位置と同軸的な位置に、それぞれのパイプ12,14の肉厚と略同じか、又はそれらの肉厚より僅かに大きな溝幅を有する円環状の溝部を設けるものであって、これにより、第一パイプ12や第二パイプ14の摩擦圧接操作を行う際に、円環状溝部の両側面が、それぞれ第一パイプ12や第二パイプ14の外周面及び内周面と接触し、接合されることとなる。その結果、接合面積が拡大されて、第一及び第二パイプ12,14と連結板16,54との間の接合強度が、有利に高められ得る。   Furthermore, an annular groove portion can be provided at the contact portion between the first pipe 12 and the second pipe 14 of the connecting plates 16 and 54. Specifically, an annular shape having a groove width that is substantially the same as or slightly larger than the thickness of the pipes 12 and 14 at a position coaxial with the arrangement position of the pipes 12 and 14. Thus, when the friction welding operation of the first pipe 12 and the second pipe 14 is performed, both side surfaces of the annular groove portion are the outer circumferences of the first pipe 12 and the second pipe 14, respectively. The surface and the inner peripheral surface are contacted and joined. As a result, the joining area is expanded, and the joining strength between the first and second pipes 12 and 14 and the connecting plates 16 and 54 can be advantageously increased.

更にまた、上側クランプ部材20,56や下側クランプ部材22,58の具体的構造も、前記第一及び第二の実施形態に示されるものに、特に限定されるものではない。例えば、前記第一及び第二の実施形態における上側クランプ部材20,56と下側クランプ部材22,58を、上下反転させて配置して、それら上側クランプ部材20,56を下側クランプ部材として用い、また下側クランプ部材22,58を上側クランプ部材として用いることも出来る。   Furthermore, the specific structures of the upper clamp members 20 and 56 and the lower clamp members 22 and 58 are not particularly limited to those shown in the first and second embodiments. For example, the upper clamp members 20 and 56 and the lower clamp members 22 and 58 in the first and second embodiments are arranged upside down, and the upper clamp members 20 and 56 are used as the lower clamp members. The lower clamp members 22 and 58 can also be used as upper clamp members.

また、囲繞面46の形状も、前記第一及び第二の実施形態に示されるものに、特に限定されるものではない。例えば、囲繞面46のテーパ面を、挿通孔45の軸中心方向に向かって膨らませた曲面とすることもできる。これによって、バリ18を、連結板16,54や第二パイプ14と、より滑らかに接合することができる。   Further, the shape of the surrounding surface 46 is not particularly limited to that shown in the first and second embodiments. For example, the tapered surface of the surrounding surface 46 may be a curved surface that is expanded toward the axial center direction of the insertion hole 45. As a result, the burr 18 can be more smoothly joined to the connecting plates 16 and 54 and the second pipe 14.

さらに、上側クランプ部材20,56及び下側クランプ部材22,58において、第一パイプ12を案内するためのガイド面を設けることもできる。このガイド面は、上側クランプ部材20,56及び下側クランプ部材22,58の各基板部28,28における当接部30,30の形成側とは反対側の端部に設けられる。また、かかるガイド面は、例えば、上側クランプ部材20,56及び下側クランプ部材22,58の、連結板16,54と当接する面とは反対面の開口側に向かって次第に大径化するテーパ面形状とされて、それぞれの最小径が、第一パイプ12の外径と同じか又はそれよりも僅かに大きな寸法とされる。   Furthermore, a guide surface for guiding the first pipe 12 may be provided in the upper clamp members 20 and 56 and the lower clamp members 22 and 58. The guide surface is provided at the end of the upper clamp members 20 and 56 and the lower clamp members 22 and 58 on the side opposite to the side where the contact portions 30 and 30 are formed. The guide surface is a taper that gradually increases in diameter toward, for example, the opening side of the upper clamp member 20, 56 and the lower clamp member 22, 58 that is opposite to the surface in contact with the connection plates 16, 54. The surface shape is set so that each minimum diameter is the same as or slightly larger than the outer diameter of the first pipe 12.

加えて、前記幾つかの実施形態では、第一パイプ12と第二パイプ14とを連結板16,54に摩擦圧接する際に、第一パイプ12と第二パイプ14とを同一方向に回転させていたが、それら第一パイプ12と第二パイプ14とを互いに逆の方向に回転させても、何等差し支えない。   In addition, in the some embodiments, when the first pipe 12 and the second pipe 14 are friction-welded to the connecting plates 16 and 54, the first pipe 12 and the second pipe 14 are rotated in the same direction. However, there is no problem even if the first pipe 12 and the second pipe 14 are rotated in opposite directions.

その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもないところである。   In addition, although not enumerated one by one, the present invention can be carried out in a mode to which various changes, modifications, improvements, etc. are added based on the knowledge of those skilled in the art. It goes without saying that all are included in the scope of the present invention without departing from the spirit of the present invention.

10,52 インパネビーム 12 第一パイプ
14 第二パイプ 16,54 連結板
18 バリ 20,56 上側クランプ部材
22,58 下側クランプ部材 24 クランプ部
26 連結ロッド 28 基板部
30 当接部 32 凹部
34 クランプ面 40 溝部
42 分割囲繞面 44 分割ガイド面
45 挿通孔 46 囲繞面
48 ガイド面 50 閉鎖空間
60 裏当て部 62 裏当て面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,52 Instrument panel beam 12 1st pipe 14 2nd pipe 16,54 Connecting plate 18 Burr 20, 56 Upper clamp member 22,58 Lower clamp member 24 Clamp part 26 Connecting rod 28 Substrate part 30 Contact part 32 Concave part 34 Clamp Surface 40 Groove portion 42 Divided surrounding surface 44 Divided guide surface 45 Insertion hole 46 Surrounding surface 48 Guide surface 50 Closed space 60 Backing portion 62 Backing surface

Claims (9)

自動車のインストルメントパネルの内側に、運転席側と助手席側とに跨って車幅方向に延びるように配置されて、車幅方向の両側に位置する車体部材間に架設されるインパネビームであって、
助手席側に配置される部分がアルミニウムパイプからなる一方、運転席側に配置される部分が鋼パイプにて構成されており、該アルミニウムパイプが鋼製の連結板の一方の面に摩擦圧接されると共に、該鋼パイプが該連結板の他方の面に摩擦圧接されることによって、それらアルミニウムパイプと鋼パイプとが該連結板を介して一体的に連結されてなることを特徴とするインパネビーム。
It is an instrument panel beam that is arranged inside the instrument panel of an automobile so as to extend in the vehicle width direction across the driver's seat side and the passenger's seat side, and is installed between vehicle body members located on both sides in the vehicle width direction. And
The portion arranged on the passenger seat side is made of an aluminum pipe, while the portion arranged on the driver seat side is made of a steel pipe, and the aluminum pipe is friction-welded to one surface of the steel connecting plate. And the aluminum pipe and the steel pipe are integrally connected via the connecting plate by friction welding the steel pipe to the other surface of the connecting plate. .
前記鋼パイプが、前記アルミニウムパイプよりも大きな径を有している請求項1に記載のインパネビーム。   The instrument panel beam according to claim 1, wherein the steel pipe has a larger diameter than the aluminum pipe. 前記アルミニウムパイプと前記鋼パイプとが、互いに非同軸的に位置した状態で、前記連結板を介して一体的に連結されている請求項1又は請求項2に記載のインパネビーム。   The instrument panel beam according to claim 1 or 2, wherein the aluminum pipe and the steel pipe are integrally connected via the connecting plate in a state where they are located non-coaxially with each other. 前記連結板の一方の面に対する前記アルミニウムパイプの摩擦圧接により、該アルミニウムパイプの該連結板との当接側端部に生ずるバリを、該当接側端部の外径を大ならしめる厚肉部として形成すると共に、該連結板の一方の面に接合せしめた請求項1乃至請求項3のうちの何れか1項に記載のインパネビーム。   A thick part that enlarges the outer diameter of the contact side end of the burr generated at the contact end of the aluminum pipe with the connection plate due to friction welding of the aluminum pipe to one surface of the connection plate The instrument panel beam according to any one of claims 1 to 3, wherein the instrument panel beam is joined to one surface of the connecting plate. 自動車のインストルメントパネルの内側に、運転席側と助手席側とに跨って車幅方向に延びるように配置されて、車幅方向の両側に位置する車体部材間に架設されるインパネビームを製造する方法であって、
アルミニウムパイプと鋼パイプと、該アルミニウムパイプの外径及び該鋼パイプの外径よりも大きな板面を備えた鋼製の連結板とを準備する工程と、
前記連結板の一方の面に対する前記アルミニウムパイプの摩擦圧接操作と、該連結板の他方の面に対する前記鋼パイプの摩擦圧接操作とを同時に実施して、該アルミニウムパイプと該鋼パイプとを該連結板を介して一体的に連結する工程と、
を含むことを特徴とするインパネビームの製造方法。
Manufactures an instrument panel beam that is placed inside the instrument panel of an automobile so as to extend in the vehicle width direction across the driver's seat and passenger's side, and is installed between body members located on both sides in the vehicle width direction A way to
Preparing an aluminum pipe and a steel pipe, and an outer diameter of the aluminum pipe and a steel connecting plate having a plate surface larger than the outer diameter of the steel pipe;
Friction welding operation of the aluminum pipe to one surface of the connecting plate and friction welding operation of the steel pipe to the other surface of the connecting plate are simultaneously performed to connect the aluminum pipe and the steel pipe to each other. A step of integrally connecting through a plate;
An instrument panel beam manufacturing method comprising:
前記鋼パイプの外径よりも大きな板面を備えた前記連結板を変位不能で且つ回転不能に保持すると共に、該連結板の一方の面に第一の裏当て部材を当接配置する一方、該連結板の他方の面に第二の裏当て部材を当接配置することにより、該連結板の両面の互いに異なる位置に対して、厚さ方向への押圧力が同時に作用したときの該連結板の変形を阻止せしめた状態で、該連結板の一方の面に対して該アルミニウムパイプを摩擦圧接する一方、該連結板の他方の面に対して、該鋼パイプを、該アルミニウムパイプとは非同軸的となる位置において摩擦圧接するようにした請求項5に記載のインパネビームの製造方法。   While holding the connecting plate having a plate surface larger than the outer diameter of the steel pipe indisplaceable and non-rotatable, and placing the first backing member in contact with one surface of the connecting plate, By placing the second backing member in contact with the other surface of the connecting plate, the connection when the pressing force in the thickness direction is simultaneously applied to different positions on both surfaces of the connecting plate. In a state where the deformation of the plate is prevented, the aluminum pipe is friction-welded to one surface of the connecting plate, while the steel pipe is connected to the other surface of the connecting plate. 6. The method of manufacturing an instrument panel beam according to claim 5, wherein friction welding is performed at a position that is non-coaxial. 前記連結板の一方の面に対する前記アルミニウムパイプの摩擦圧接操作の実施に際して、該アルミニウムパイプの該連結板との当接側端部の外周面と離間して位置する囲繞面を備えた囲繞部材にて、該アルミニウムパイプの該当接側端部を囲繞して、該当接側端部の外周面と、該連結板の一方の面と、該囲繞部材の囲繞面との間で閉鎖空間を形成し、該連結板に対する該アルミニウムパイプの摩擦圧接操作の実施により該アルミニウムの該当接側端部に生ずるバリを、該閉鎖空間内に閉じ込めて、該連結板の一方の面に接触させることにより、該バリを該連結板の一方の面に接合するようにした請求項5又は請求項6に記載のインパネビームの製造方法。   When the friction welding operation of the aluminum pipe with respect to one surface of the connecting plate is performed, the surrounding member is provided with an surrounding surface that is positioned away from the outer peripheral surface of the end portion on the contact side of the aluminum pipe with the connecting plate. Surrounding the corresponding contact end of the aluminum pipe, and forming a closed space between the outer peripheral surface of the corresponding contact end, one surface of the connecting plate, and the surrounding surface of the surrounding member. The burr generated at the corresponding contact end of the aluminum by performing the friction welding operation of the aluminum pipe to the connecting plate is confined in the closed space and brought into contact with one surface of the connecting plate, The method of manufacturing an instrument panel beam according to claim 5 or 6, wherein a burr is joined to one surface of the connecting plate. 前記囲繞部材が、前記連結板を挟持する複数のクランプ部材にて構成されると共に、それら複数のクランプ部材に、前記囲繞面を複数に分割した分割囲繞面がそれぞれ設けられ、該複数のクランプ部材が該連結板を挟持したときに、該複数の分割囲繞面が組み合わされて、該囲繞面が形成されると共に、該アルミニウムパイプの該連結板との前記当接側端部が、該囲繞面にて囲繞されるようになっている請求項7に記載のインパネビームの製造方法。   The surrounding member is composed of a plurality of clamp members that sandwich the connecting plate, and the plurality of clamp members are each provided with a divided surrounding surface obtained by dividing the surrounding surface into a plurality of clamp members. When the connecting plate is sandwiched, the plurality of divided surrounding surfaces are combined to form the surrounding surface, and the abutting side end of the aluminum pipe with the connecting plate is the surrounding surface. The instrument panel beam manufacturing method according to claim 7, wherein the instrument panel beam is surrounded by 前記囲繞部材の囲繞面が、前記連結板の一方の面に当接した前記アルミニウムパイプの当接側端部を囲繞した状態において、該当接側端部の先端に向かって次第に大径化するテーパ面形状を有している請求項7又は請求項8に記載のインパネビームの製造方法。
In the state where the surrounding surface of the surrounding member surrounds the abutting side end of the aluminum pipe abutting against one surface of the connecting plate, the taper gradually increases in diameter toward the tip of the corresponding side end. The method of manufacturing an instrument panel beam according to claim 7 or 8, wherein the instrument panel beam has a surface shape.
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