JP2016199213A - ステアリングサポートメンバーの構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車両前方側の車体とステアリングサポートメンバーとを連結する連結部材の先端側に別体のブラケットを配置することにより、連結部材の形状を変更することなく、設計変更が容易なブラケットで車両前方側の車体などに発生する寸法のばらつきに合わせて対応することができ、完成時の部品位置精度を向上させて隙間の発生を防ぐことにより、剛性を高めることにある。
【解決手段】車両幅方向に沿って架設され、かつ車両前後方向へ延在する連結部材４を介して車両前方側の車体３に連結されるステアリングサポートメンバー１の構造において、連結部材４の先端側には、連結部材４とは別体に形成され、かつ車両上下方向へ延びる垂直面５ａを有するブラケット５が配置され、ブラケット５は、車両前方側の車体３を構成する車体前部部材３３に接続されており、連結部材４と車体前部部材３３とが、ブラケット５を介して接合されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の室内側に搭載され、ステアリングコラム、インストルメントパネル等を支持するステアリングサポートメンバーの構造に関する。

従来から、車両の室内側には、ステアリングコラム、インストルメントパネル等を支持する車体強度部材のステアリングサポートメンバーが車両幅方向に沿って架設されて搭載されており、該ステアリングサポートメンバーは、車両幅方向の左右両端が車体側部に取付けられている。
このようなステアリングサポートメンバーの構造では、ステアリングコラムの振動を抑えるために、当該ステアリングサポートメンバーと車両前方側の車体との間に連結部材（スティフナー）が配設され、該連結部材を介してステアリングサポートメンバーと車両前方側の車体とが連結されている（例えば、特許文献１、２参照）。

特開２０１４−１２５１４０号公報 特許第５０７１５８３号公報

しかしながら、上述した従来のステアリングサポートメンバーの構造にあっては、ステアリングサポートメンバーと車両前方側の車体とを連結する連結部材が車両前方側の車体に直接的に連結されているので、車両前方側の車体の精度と連結部材の精度を考慮すると、組付け時の干渉を避ける必要から連結部材と車両前方側の車体との間に隙間を設けなければならなかった。これにより、車体の精度が量産前まで安定せず、連結部材と車両前方側の車体との間に設ける隙間の大きさが安定しないという問題を有していた。
そのため、このような隙間の大きさがばらつくことなく安定したことが分かってから、当該隙間の大きさに対応して連結部材の形状を変更しなければならず、連結部材の形状変更による対応期間が短くなるので、連結部材の形状変更が量産に間に合わないおそれがあった。

本発明はこのような実状に鑑みてなされたものであって、その目的は、車両前方側の車体とステアリングサポートメンバーとを連結する連結部材の先端側に別体のブラケットを配置することにより、連結部材の形状を変更することなく、設計変更が容易なブラケットで車両前方側の車体などに発生する寸法のばらつきに合わせて対応することができ、完成時の部品位置精度を向上させて隙間の発生を防ぐことにより、剛性を高めることが可能なステアリングサポートメンバーの構造を提供することにある。

上記従来技術の有する課題を解決するために、本発明は、車両幅方向に沿って架設され、かつ車両前後方向へ延在する連結部材を介して車両前方側の車体に連結されるステアリングサポートメンバーの構造において、前記連結部材の先端側には、前記連結部材とは別体に形成され、かつ車両上下方向へ延びる垂直な面を有するブラケットが配置され、前記ブラケットは、前記車両前方側の車体を構成する車体前部部材に接続されており、前記連結部材と前記車体前部部材とが、前記ブラケットを介して接合されている。

また、本発明において、前記ブラケットは、前記連結部材の先端を覆うキャップ状に形成され、前記ブラケットの開口部の壁面部と前記連結部材の外側面部とが接合されている。

さらに、本発明において、前記連結部材は、上下に２分割され、車両上側に配置される第１のリーンフォースメントと、車両下側に配置される第２のリーンフォースメントとによって構成されており、前記ブラケットの板厚ｂ、前記第１のリーンフォースメントの板厚ｃ及び前記第２のリーンフォースメントの板厚ｄが、ｂ＞ｃ≧ｄの関係となるように設定されている。
そして、本発明において、前記車体前部部材の板厚ａ、前記ブラケットの板厚ｂが、ａ≧ｂの関係となるように設定されている。

上述の如く、本発明に係るステアリングサポートメンバーの構造は、車両幅方向に沿って架設され、かつ車両前後方向へ延在する連結部材を介して車両前方側の車体に連結されるステアリングサポートメンバーであり、前記連結部材の先端側には、前記連結部材とは別体に形成され、かつ車両上下方向へ延びる垂直な面を有するブラケットが配置され、前記ブラケットは、前記車両前方側の車体を構成する車体前部部材に接続されており、前記連結部材と前記車体前部部材とが、前記ブラケットを介して接合されているので、形状、大きさ、板厚等の設計変更が容易な別部品のブラケットを選択及び変更したりすることにより、連結部材の形状を変更することなく、車両前方側の車体などに発生する寸法のばらつきに合わせて容易に対応でき、完成時の部品位置精度を上げることが可能となり、隙間などの発生を防ぐことにより、連結部材と車体前部部材との接続部分の接合強度を高め、ステアリングサポートメンバーの支持剛性及び組付け性の向上を図ることができる。したがって、本発明の構造によれば、ステアリングコラムの振動軽減など、ステアリングサポートメンバーの本来の性能を確実に達成することができる。また、連結部材、車体前部部材及びブラケットの最終的な形状を比較的容易に合わせて形成できることから、製品コストの低減を実現することができる。
しかも、連結部材の先端側がブラケットによって垂直になっているので、衝突時に入力した車両前方からの衝撃荷重によって車体前部部材が車両後方へ移動する際に、入力した衝撃荷重を連結部材に円滑に導くことができ、当該連結部材の変形を確実に発生させることが可能となり、衝撃荷重のエネルギーを効果的に吸収できるとともに、ステアリングサポートメンバーなどへの衝突の影響を抑制することができる。

また、本発明の構造において、前記ブラケットは、前記連結部材の先端を覆うキャップ状に形成され、前記ブラケットの開口部の壁面部と前記連結部材の外側面部とが接合されているので、連結部材の先端部の強度及び剛性を向上させることが可能となり、ステアリングコラムなどの振動をより一層効果的に抑えることができる。しかも、ダッシュパネルなどの車体前部部材がずれて変形した場合でも、当該車体前部部材の変形が連結部材へ伝わり、当該連結部材を確実に変形させ、衝撃荷重の吸収性能を維持することができる。

さらに、本発明の構造において、前記連結部材は、上下に２分割され、車両上側に配置される第１のリーンフォースメントと、車両下側に配置される第２のリーンフォースメントとによって構成されており、前記ブラケットの板厚ｂ、前記第１のリーンフォースメントの板厚ｃ及び前記第２のリーンフォースメントの板厚ｄが、ｂ＞ｃ≧ｄの関係となるように設定されている。そして、本発明の構造において、前記車体前部部材の板厚ａ、前記ブラケットの板厚ｂが、ａ≧ｂの関係となるように設定されている。
したがって、本発明の構造によれば、各部材の板厚を選択することにより各部材の強度の最適化を最小の重量で行うことができ、重量の軽減化を実現できる。また、他の部材よりも第１及び第２のリーンフォースメントの方を薄くして変形を生じ易くすることにより、衝突時における車体前部部材の変形を抑え、衝突時の衝撃荷重を連結部材で効果的に吸収させることができる。しかも、別体のブラケットが配置される車体前部部材と連結部材との接続部分を変形しないようにすることによって、衝突時の衝撃荷重の吸収をより確実に行い、当該衝撃荷重を第１及び第２のリーンフォースメントのそれぞれに分散させることができる。それに加えて、車体前部部材と連結部材との接続部分の剛性を相対的に上げることによって、ステアリングコラム等の振動の発生を効果的に抑えることができる。

本発明の実施形態に係る構造のステアリングサポートメンバー、連結部材及び車体前部部材の接続部分を車両後方から見た斜視図である。 本発明の実施形態に係る構造のステアリングサポートメンバー、連結部材及び車体前部部材の接続部分を示す側面図である。 図２における連結部材及び車体前部部材の接続部分を接合前の状態で拡大して示す側面図である。 本発明の実施形態に係る構造のステアリングサポートメンバー、連結部材及び車体前部部材の接続部分を示す断面図である。 図４における連結部材及び車体前部部材の接続部分を接合前の状態で拡大して示す断面図である。

以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１〜図５は本発明の実施形態に係るステアリングサポートメンバーの構造を示すものである。また、図１〜図５において、矢印Ｆｒ方向は車両前方を示している。

車両の車室内の前方側上部には、図１に示すように、車両幅方向に沿って延在する車体強度部材のステアリングサポートメンバー１が架設されており、該ステアリングサポートメンバー１は、車両幅方向の左右両端が端部結合ブラケット２１などを介して車体側部２に取付けられている。ステアリングサポートメンバー１は、各種の艤装品を設置する大型樹脂成形部品のインストルメントパネル（図示せず）の内部に配置されており、当該インストルメントパネルを支持するとともに、運転席側では、図示しないステアリングコラムやステアリングホイールなどを支持している。
本実施形態のステアリングサポートメンバー１は、図１及び図４に示すように、車両前後方向で一定の間隔を空けて平行に並んで配置される２本のパイプ材からなる長短の第１及び第２のサポートメンバー１１，１２によって構成されており、第１のサポートメンバー１１は、車両幅方向の全体にわたって配置され、第２のサポートメンバー１２は、運転席側の前方位置の対応箇所の領域に配置されている。これら第１及び第２のサポートメンバー１１，１２のうち、第１のサポートメンバー１１が車両前方側に配置され、第２のサポートメンバー１２が車両後方側に配置されている。

また、本実施形態のステアリングサポートメンバー１は、ステアリングコラム等を支持する剛性を確保するため、車両前方側に位置する車体（車体前壁）３に連結されて取付けられる構造となっている。そのため、ステアリングサポートメンバー１と車体３との間には、図１、図２及び図４に示すように、車両前後方向へ延在する連結部材４が設けられており、ステアリングサポートメンバー１は、当該連結部材４を介して車体３に連結されている。
車両前方側の車体３は、上下に配置され、重ね合わせ部分が接合されるカウルパネル３１及びダッシュパネル３２と、これらカウルパネル３１及びダッシュパネル３２の車両後方側（車室内側）に配置され、当該カウルパネル３１及びダッシュパネル３２との重ね合わせ部分が接合される車体前部部材（ダッシュパネルリンフォースメント）３３によって構成されている。

本実施形態のステアリングサポートメンバー１の構造において、連結部材４の先端側（車両前方側）には、図１〜図５に示すように、当該連結部材４とは別体に形成され、かつ車両上下方向へ延びる垂直面５ａを有するブラケット５が配置されている。このブラケット５は、ボルト６及び溶接ナット７を用いて、車両前方側の車体３を構成する車体前部部材３３に接続されるようになっており、連結部材４と車体前部部材３３とは、当該ブラケット５を介して接合されている。

本実施形態のブラケット５は、連結部材４の先端部を覆うキャップ状に形成されており、車体前部部材３３への接続面になる四角形の垂直面５ａと、該垂直面５ａの周辺から車両後方へ延びて開口部を形成する壁面部５ｂとから構成されている。そして、垂直面５ａには、ボルト６の軸部を挿通するボルト孔５１が穿設されているとともに、開口部側の内面には、ボルト６と螺合する溶接ナット７が当該ボルト孔５１と対応して固着されている。これに伴い、車体前部部材３３には、取付孔３３ａがブラケット５のボルト孔５１と対応して穿設されている。さらに、ブラケット５と連結部材４とは、開口部の壁面部５ｂを先端側の外側面部４ａに覆い被せ、壁面部５ｂと外側面部４ａとの重ね合わせ部分を溶接などで固着することによって、互いに接合されている。
これによって、連結部材４の先端部の強度及び剛性が向上し、ステアリングコラムなどの振動が効果的に抑えられるようになっている。また、車両前方から衝撃荷重が加わったときに、車体前部部材３３などがずれて変形した場合でも、当該車体前部部材３３の変形がブラケット５の垂直面５ａを経て円滑に連結部材４へ伝わり、当該連結部材４が変形して衝撃荷重の吸収性能が維持されることになる。

また、本実施形態の連結部材４は、ステアリングサポートメンバー１の支持剛性及び振動抑制性能を高めるために、上部側が車両前後方向へ直線的に延びて配置されている。しかも、連結部材４は、上下に２分割され、上下２部品のリーンフォースメントを用いて構成されており、衝突荷重のエネルギー吸収性能及び信頼性の向上を図ることが可能な構造となっている。すなわち、本実施形態の連結部材４は、車両上側に配置され、車体３側から車両前後方向へ直線的に延びてステアリングサポートメンバー１を構成する第２のサポートメンバー１２に連結される第１のリーンフォースメント４１と、車両下側に配置され、車体３側から車両前後方向へ延びてステアリングサポートメンバー１を構成する第１のサポートメンバー１１に支持部材１３を介して連結され、かつ第１のリーンフォースメント４１の側部に車両前後の位置で溶接接合されて固定される第２のリーンフォースメント４２とを車両上方視で上下に重なるように配置することにより構成されている。そして、第１のリーンフォースメント４１及び第２のリーンフォースメント４２は、平板の本体部４１ａ，４２ａの左右両側にフランジ部４１ｂ，４２ｂを起立させたような形状にそれぞれ形成されており、第２のリーンフォースメント４２は、直線状に延びる第１のリーンフォースメント４１よりも車両後方側の長さが短く、第１のリーンフォースメント４１の領域内に収まるようになっている。

本実施形態のステアリングサポートメンバー１の構造では、図５に示すように、ブラケット５の板厚が連結部材４の本体の板厚よりも厚く形成されている。また、車体前部部材３３の板厚ａ、ブラケット５の板厚ｂ、第１のリーンフォースメント４１の板厚ｃ及び第２のリーンフォースメント４２の板厚ｄは、ａ≧ｂ＞ｃ≧ｄの関係となるように設定されている。すなわち、車体前部部材３３、ブラケット５、連結部材４を構成する第１のリーンフォースメント４１及び第２のリーンフォースメント４２がそれぞれ別部品で構成されており、これら各部材の板厚を変えることが可能となるため、当該各部材の板厚を選択することにより各部材の強度の最適化が最小の重量で行えるようになっている。

また、他の部材である車体前部部材３３及びブラケット５の板厚ａ，ｂよりも第１及び第２のリーンフォースメント４１，４２の方の板厚ｃ，ｄが薄く設定されているため、第１及び第２のリーンフォースメント４１，４２の変形が発生し易くなり、衝突時における車体前部部材３３の変形が抑えられ、衝突時の衝撃荷重が連結部材４によって効果的に吸収されるようになっている。さらに、別体のブラケット５が配置される車体前部部材３３と連結部材４との接続部分が変形しないように板厚を選択することによって、衝突時の衝撃荷重の吸収と、当該衝撃荷重の第１及び第２のリーンフォースメント４１，４２への分散が確実に行われるようになっている。しかも、車体前部部材３３と連結部材４との接続部分の剛性を相対的に上げることによって、ステアリングコラム等に起因する振動が最小限に抑えられるようになっている。

このように本発明の実施形態に係るステアリングサポートメンバー１の構造では、車両前後方向へ延在し、ステアリングサポートメンバー１を車両前方側の車体３に連結する連結部材４の先端側に、連結部材４とは別体に形成され、かつ車両上下方向へ延びる垂直面５ａを有するブラケット５が配置され、ブラケット５が、車両前方側の車体３を構成する車体前部部材３３に接続されており、これら連結部材４と車体前部部材３３とが、ブラケット５を介して接合されているので、形状、大きさ、板厚等の設計変更が容易な別部品のブラケット５を適用する連結部材４や車体前部部材３３に応じて選択及び変更することにより、連結部材４の形状、大きさ、板厚などを変更せず、車両前方側の車体３などに発生する寸法のばらつきに合わせて簡単に変えることができ、連結部材４の位置調節を容易に行うことができるとともに、車体前部部材３３との隙間を適切な範囲に設定できる。これによって、組付け完成時の部品位置精度を上げ、連結部材４と車体前部部材３３との隙間の発生を防ぐことが可能となり、連結部材４と車体前部部材３３との接続部分の接合強度を高め、ステアリングサポートメンバー１の支持剛性及び組付け性を向上させることができるとともに、支持するステアリングコラムの振動を確実に抑えることができる。しかも、連結部材４、車体前部部材３３及びブラケット５が別部品であるので、これら部材を最終的な形状に合わせてそれぞれ形成することが容易であり、製品のコストダウンを図ることができる。

また、本実施形態の構造では、連結部材４の先端側がブラケット５の垂直面５ａによって垂直になっているので、前突時の衝撃荷重を受けて車体前部部材３３が車両後方へ移動する際に、入力した衝撃荷重がブラケット５を介して直接的に連結部材４に導かれることになり、当該連結部材４を確実に変形させることができる。したがって、本実施形態の構造によれば、衝撃荷重のエネルギーを効果的に吸収できるとともに、ステアリングサポートメンバー１などへの衝突の影響を小さく抑えることができる。

以上、本発明の実施の形態につき述べたが、本発明は既述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。

例えば、既述の実施の形態において、別体のブラケット５は、車両前方側の車体３を構成する車体前部部材（ダッシュパネルリンフォースメント）３３に接続されているが、車両前方側の車体３を構成するものであれば、ブラケット５は、カウルパネル３１やダッシュパネル３２などに接続されていても良い。
また、連結部材４を構成する第１のリーンフォースメント４１及び第２のリーンフォースメント４２が平板の本体部４１ａ，４２ａの左右両側にフランジ部４１ｂ，４２ｂを起立させたような形状に形成されているが、第１のリーンフォースメント４１及び第２のリーンフォースメント４２がそれぞれパイプ状の部材などを用いて形成されていても良い。

さらに、既述の実施の形態において、ブラケット５は、四角形の垂直面５ａを有しているが、垂直面５ａは、連結部材４の先端部形状に対応して、円形、多角形等の形状に形成されていても良い。
また、既述の実施の形態において、ステアリングサポートメンバー１は、第１及び第２のサポートメンバー１１，１２によって構成されているが、第１のサポートメンバー１１のみによって構成されていても良い。

１ ステアリングサポートメンバー
２ 車体側部
３ 車両前方側の車体
４ 連結部材
５ ブラケット
５ａ 垂直面
５ｂ 壁面部
６ ボルト
７ 溶接ナット
１１ 第１のサポートメンバー
１２ 第２のサポートメンバー
１３ 支持部材
２１ 端部結合ブラケット
３１ カウルパネル
３２ ダッシュパネル
３３ 車体前部部材
３３ａ 取付孔
４１ 第１のリーンフォースメント
４２ 第２のリーンフォースメント
５１ ボルト孔

Claims (4)

1. 車両幅方向に沿って架設され、かつ車両前後方向へ延在する連結部材を介して車両前方側の車体に連結されるステアリングサポートメンバーの構造において、
   前記連結部材の先端側には、前記連結部材とは別体に形成され、かつ車両上下方向へ延びる垂直な面を有するブラケットが配置され、前記ブラケットは、前記車両前方側の車体を構成する車体前部部材に接続されており、
   前記連結部材と前記車体前部部材とが、前記ブラケットを介して接合されていることを特徴とするステアリングサポートメンバーの構造。
2. 前記ブラケットは、前記連結部材の先端を覆うキャップ状に形成され、前記ブラケットの開口部の壁面部と前記連結部材の外側面部とが接合されていることを特徴とする請求項１に記載のステアリングサポートメンバーの構造。
3. 前記連結部材は、上下に２分割され、車両上側に配置される第１のリーンフォースメントと、車両下側に配置される第２のリーンフォースメントとによって構成されており、前記ブラケットの板厚ｂ、前記第１のリーンフォースメントの板厚ｃ及び前記第２のリーンフォースメントの板厚ｄが、ｂ＞ｃ≧ｄの関係となるように設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載のステアリングサポートメンバーの構造。
4. 前記車体前部部材の板厚ａ、前記ブラケットの板厚ｂが、ａ≧ｂの関係となるように設定されていることを特徴とする請求項３に記載のステアリングサポートメンバーの構造。

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