CN101722994B - 用于转向支撑件的加强结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了用于转向支撑件的加强结构，由管件制成并横贯设置在车辆宽度方向上。在该加强结构中，在固定有所述转向支撑件的转向支架的位置处沿着车辆长度方向穿透地设置有销件，所述销件的端部固定到所述管件的外周面。

Description

用于转向支撑件的加强结构

技术领域

本发明涉及用于转向支撑件的加强结构，转向支撑件横贯车辆宽度方向设置在机动车的仪表板中以支撑转向柱。

背景技术

通常，在机动车的仪表板中，用于支撑转向柱的转向支撑件等横贯设置在车辆宽度方向上。

该转向支撑件由金属管件制成，并且由于该转向支撑件的驾驶员座位侧支撑转向柱等，因此要求驾驶员座位侧具有高于乘客座椅侧的刚度。

为了满足该要求，某些通常的机动车配备有横撑板件(转向支撑件)，其中，该横撑板件的驾驶员座位侧具有高于乘员侧的刚度，如JP 9-277961A中所公开的那样。具体地，在这种机动车中，在转向柱侧使用大直径管，而在相对侧则使用小直径管，并且将小直径管一端的直径增大，使大直径管的端部压入小直径管的直径增大部分，从而将大直径管和小直径管连接起来。

不幸的是，用于横撑板件的上述常规加强结构需要大量直径不同的管，并且还需要用于增大管的直径的加工以将这些管连接起来。因此，这种常规的加强结构具有人工和设备成本增加的问题。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而提出的，因此本发明的目的在于提供用于转向支撑件的加强结构，该结构当转向支撑件横贯车辆宽度方向上设置在仪表板中以支撑转向柱时，即使使用在转向支撑件的整个长度上直径恒定的管件的情况下也可以对强度要求比其它位置高的位置例如转向柱的支撑件进行局部加强。

为了解决现有技术中的问题，本发明提供一种用于转向支撑件的加强结构，由管件制成并横贯设置在车辆宽度方向上，其中，销件沿着车辆长度方向穿透布置在固定转向支撑件的转向支架的位置处，并且销件的端部固定到所述管件的外周面。

并且，在本发明中，销件设置在沿着车辆宽度方向延伸的固定件的两端部，转向支架在固定件的两端部处固定至管件，销件形成为一对

另外，成对的销件的轴向被布置成使倾斜角度等于用于将转向轴固定至所述转向支架的固定面的倾斜角度。

再有，在成对的销件的中间位置设置有中间销件，中间销件倾斜关于车辆长度方向的水平方向对称的角度，成对的销件和中间销件被布置成从车辆侧表面观察彼此相交。

如上所述，根据本发明用于转向支撑件的加强结构由管件制成并横贯设置在车辆宽度方向上，并且，销件沿着车辆长度方向穿透布置在固定转向支撑件的转向支架的位置处，销件的端部固定到管件的外周面。因此，即使使用在转向支撑件的整个长度上具有恒定直径的管件的情况下，也可以提高强度要求比其它位置高的位置如转向柱的支撑件的刚度，并可以有效地抑制转向系统的振动，还可以提高运行质量和车厢内的舒适性。

并且，由于通过使用为标准产品的管件和销件来提供根据本发明的加强结构，因而可以降低部件的成本。另外，通过使用销件，可以以最小的安装空间获得极大的加强效果，而且几乎对外围部件的布局不产生影响，从而这种加强结构可应用于各种类型的机动车。

并且，根据本发明的加强结构，销件布置在沿着车辆宽度方向延伸的固定件的两个端部，转向支架在固定件的两个端部处固定至管件，销件形成为一对。因此，转向支架的固定件可以得到有效的加强，并且即使在作为转向支架的固定件的焊接位置出现扭矩等，也可以防止转向支架从转向支撑件脱落。

另外，根据本发明的加强结构，由于成对的销件的轴向被布置成使倾斜角度等于用于将转向轴固定至转向支架的固定面的倾斜角度，因此可以针对由转向轴通过转向支架施加的载荷提供有效的加强。

再者，根据本发明的加强结构，在成对的销件的中间位置设置有中间销件，中间销件倾斜关于车辆长度方向的水平方向对称的角度，成对的销件和中间销件被布置成从车辆侧表面观察彼此相交。因此，转向支撑件还可以承受在车辆长度方向上具有一定宽度的载荷，转向支撑件可以针对来自转向支架的输入载荷获得高的加强效果。

附图说明

图1是汽车仪表板的分解立体图，根据本发明一个实施方式用于转向支撑件的加强结构被应用至该汽车仪表板；

图2是图1所示的转向支撑件及其外围部件的立体图；以及

图3是图1所示的转向支撑件及其外围部件的剖视图。

具体实施方式

现在基于附图所示实施方式对本发明进行详细描述。

图1是汽车仪表板的分解立体图，根据本发明一个实施方式用于转向支撑件的加强结构被应用至该汽车仪表板，图2是图1所示的转向支撑件及其外围部件的立体图，图3是图1所示的转向支撑件及其外围部件的剖视图。

如图1所示，在机动车的车厢中的前侧布置有为大型树脂模制件的仪表板本体1，该仪表板本体1设置有各种设备。在这些设备中，作为储藏部件的手套箱2设置在仪表板本体1的乘员座椅侧，另一方面，仪表3设置在仪表板本体1的驾驶员座椅侧。并且，穿过设置在仪表3下方的开口未示出的转向柱轴插入地布置，在转向柱轴的车厢侧的末端安装有方向盘4。

仪表板本体1由在车辆宽度方向上延伸的转向支撑件5支撑。该转向支撑件5被布置在仪表板本体1内部且被设置成横贯车辆宽度方向上的整个宽度，并且右端和左端通过支架5b固定至未示出的车辆侧壁。

转向支撑件5主要由管件5a和支架5b构成，管件5a在车辆宽度方向上延伸并在整个长度上具有恒定的直径，支架5b设置在管件5a的右端和左端，管件5a和支架5b是转向支撑组合件的主要组成部件。关于这些组合结构，各种支撑支架被设置成从管件5a延伸，使得在仪表板本体1内侧被安装成面向仪表板本体1的设计表面(designsurface)的某些设备如音响系统、空调设备和储藏部件支撑在转向支撑件5上。

类似地，如图1和2所示，用于支撑作为方向盘4转动轴的转向柱轴的转向支架6通过焊接等方式固定至管件5a的、位于转向支撑件5的驾驶员座椅侧的外周面。安装该转向支架6的位置是需要相当高强度的位置，因为转向支架6支撑一直在运行的转向部件且具有大的重量，并且要针对输入载荷确保机动车的稳定运转和转向系统的安全特性。

因此，转向支架6形成为设置有封闭横截面的箱形以在强度方面具有优势，并且转向支架6通过焊接件6b固定至转向支撑件5的管件5a，焊接件6b用于以车辆宽度方向上的一定宽度焊接转向支架6的近端侧。

并且，必须提高转向支架6的强度，同时，转向支撑件5的管件5a作为转向支架6的支撑件，其强度也必须提高。为了维持管件5a的强度，有必要防止管件5a的横截面积因径向收缩等而减小。

因而，在根据本发明实施方式的加强结构中，如图2和3所示，为了防止管件5a的横截面积因固定有转向支架6的位置发生变形而减小，沿着垂直于管件5a的轴向方向的径向方向(车辆的长度方向)穿透地布置有多个销件7(7a，7b)，并且销件7的两端通过焊接等方式固定至管件5a的外周壁面。因此，销件7所具有的构造起到撑住由未示出的转向柱轴所施加的载荷的作用以及能够防止管件5a发生径向变形。

另外，在根据本发明实施方式的加强结构中，为了进一步提高加强效果，对多个销件7(7a，7b)的布置关系进行了一些考虑。具体地，如图2所示，销件7a以预定的间隔沿着车辆宽度方向布置在焊接件(固定件)6b的两端部附近，转向支架6在该两端部附近被焊接至管件5a。这两个销件7a被形成为一对，并且如图3所示，该成对的销件7a的轴线被布置为形成倾斜角度θa，该倾斜角度θa大致等于转向支架6的下表面6a的倾斜角度，下表面6a作为用于固定转向轴(未示出)的表面。

因此，在频繁使用的转向轴的轴向方向上可以获得对输入载荷的高加强效果。而且，通过将销件7a的端部焊接至焊接件6b的两端，焊接件6b的端部得到了加强，并且防止了焊接件6b从管件5a脱落，其中，转向支架6在焊接件6b的两端处被焊接至车辆前侧的管件5a，因振动等引起的应力易于集中于转向支架6的焊接件6b的端部处。

而且，如图2和3所示，在成对销件7a车辆宽度方向的大致中间位置，中间销件7b成角度地布置成从车辆的侧面观察与成对的销件7a相交。由于该中间销件7b的存在，即使当转向轴的角度因高负荷而改变，也可获得作为支撑的作用。如图3所示，中间销件7b的倾斜角度θb是关于水平方向L与成对销件7a的倾斜角度θa对称的角度。通过上述布置，在车辆的长度方向上可以获得高的加强效果。

在将销件7固定至管件5a的方法中，首先，在管件5a的外周壁面中形成一对通孔10(10a，10b)，这一对通孔10(10a，10b)在垂直于管件5a的中轴线的径向方向上彼此面对，然后，在将销件7插穿这些通孔10后，通过焊接将位于车厢侧(车辆后侧)的端部固定。并且，销件7的尺寸被确定为使得位于发动机舱侧(车辆前侧)的端部从管件5a突出以吸收尺寸误差并固定夹具(jig)。

因而，在根据本发明实施方式用于转向支撑件5的加强结构中，销件7在销件5a的径向方向上穿透地布置在这样的区域中，在该区域中，用于支撑未示出的转向柱的转向支架6固定到由具有恒定直径的管件5a形成的转向支撑件，并且销件7的端部通过焊接等方式固定至管件5a的外周面。因此，销件7起到撑住由转向轴施加的载荷的作用，从而可以通过简单的构造获得高的加强效果。仅通过以下过程就可以提供这种加强结构：在市场上可得到的标准产品管件5的外周面中形成通孔10，并将市场上可得到的标准产品销件7插入然后固定。因此，通过简单的加工和少量的部件可以对在驾驶员座椅侧需要刚度的位置给定局部的加强效果。而且，使用销件7的加强结构可以使空间保持最小，从而对其它外围部件的布置的影响可以尽可能地降至最低。

更具体地，通过根据本发明实施方式用于转向支撑件5的加强结构的特征可以实现以下效果。

(1)通过将穿透地布置的销件7焊接至由在车辆宽度方向上延伸的管件5a制成的管形转向支撑件5，可以容易地提高转向支撑件5的刚度。

(2)由于通过项(1)的效果保证了转向安装件的刚度，因此可以抑制转向系统的振动，并可以提高运行质量。

(3)由于通过项(1)和(2)的效果可以减小其它组成部件的板厚，因此可以降低组合件整体的重量。

(4)类似于项(3)，可以省去用于提高组件刚度的加强件。

(5)通过采用销件7，可以以低成本提高性能。

(6)通过上述描述，可以降低组合件整体的成本。

(7)由于可以在无需改变部件构造和布局的情况下实现上述效果，因此可以容易地开展对现存机器类型的发展和为此进行的研究。

(8)可以通过改变销件7的数量和布局，可以针对各种形状和刚度不足采取对策。

以上是对本发明实施方式的描述。本发明不限于上述实施方式，可以基于本发明的技术构想进行各种修改和改变。

例如，在上述实施方式中，销件7b设置在成对销件7a车辆宽度方向上的大致中间位置。然而，根据应用了本发明的车辆类型，可以不需要设置中间销件7b，或者可以设置多个中间销件。

Claims (3)

1.用于转向支撑件的加强结构，由管件制成并横贯设置在车辆宽度方向上，其中，在固定有所述转向支撑件的转向支架的位置处沿着车辆长度方向穿透地设置有销件，所述销件的两端部通过焊接固定到所述管件的外周面，

其中，在成对的销件的中间位置设置有中间销件，所述中间销件倾斜关于车辆长度方向的水平方向对称的角度，所述成对的销件和所述中间销件被布置成从车辆侧表面观察彼此相交，所述销件被设置为沿着与所述转向支撑件的管件的轴向方向垂直的径向方向设置。

2.根据权利要求1所述的用于转向支撑件的加强结构，其中，所述销件设置在沿着车辆宽度方向延伸的固定件的两端部，所述转向支架在所述固定件的两端部处固定至所述管件，所述销件形成为一对。

3.根据权利要求2所述的用于转向支撑件的加强结构，其中，成对的销件的轴向被布置成使倾斜角度等于用于将转向轴固定至所述转向支架的固定面的倾斜角度。

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