JP2019018624A - ステアリング支持構造体 - Google Patents
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Abstract
Description
軸方向にわたって延びる平面部を有するクロスカービーム;
前記クロスカービームに支持されつつ、ステアリング装置を支持するステアリング支持部材;および
前記クロスカービームを支持するセンタステイ
を含むステアリング支持構造体であって、
前記クロスカービームの平面部を覆い、前記ステアリング支持部材と締結されている補強部材をさらに含む、ステアリング支持構造体に関する。
本発明のステアリング支持構造体はまた、より一層の軽量化を達成することができる。
本発明のステアリング支持構造体は、車両のステアリング装置を支持するための構造体である。本明細書中、車両は、自動車、バス、トラック、電車(鉄道車両)等の車両だけでなく、ステアリング装置を備えたあらゆる乗り物(運搬装置)を含む概念で用いるものとし、例えば、上記した車両だけでなく、航空機、および船舶等を包含する。
「ステアリング振動性能」とは、ステアリング支持構造体に入力された振動が車両内のステアリング装置に伝導されるのを防止し、振動に基づく運転者および同乗者等の乗員への不快感を軽減する性能のことである。ステアリング装置は操舵装置であって、例えば、自動車におけるハンドルのことである。
クロスカービーム1は軸方向にわたって延びる平面部を有する。このため、ステアリング支持構造体の衝突性能が向上する。クロスカービーム1の軸方向に対して垂直な断面視形状は、クロスカービーム1が平面部を有する限り特に限定されず、例えば、半円形状または扇形形状であってもよいし、または矩形状等を含む多角形状であってもよい。クロスカービーム1の断面視形状は、衝突性能およびステアリング振動性能のさらなる向上の観点から、矩形状であることが好ましい。矩形状は正方形状および長方形状を含む概念で用いるものとし、上記の観点から、正方形状が好ましい。クロスカービーム1の断面視形状が矩形状のとき、当該クロスカービーム1は全体として角柱形状を有する。なお角柱形状は、クロスカービーム1がその断面視形状として矩形状を有し、かつ後述の中空体である場合も包含する。
ステアリング支持部材2は、クロスカービーム1に支持されつつ、ステアリング装置を支持する機能を有する。ステアリング支持部材2は通常、その前端部21で、いわゆるカウル(車体前部)(図示せず)からの前方−後方方向(F−R方向)の力を受けるようになっている。このため、衝突時においてクロスカービームの前進が防止される。ステアリング支持部材2は、ステアリング振動性能のさらなる向上の観点から、その前端部21がカウルまたは当該カウルと接続されたカウルブラケットに固定されていることが好ましい。ステアリング支持部材2の前端部21は、ステアリング支持部材2において車両前方方向F側の端部のことである。カウルは通常、車幅方向に延在する衝突性能向上のための部材であり、例えば自動車においては、ボンネットの最後方部分に配置されている。カウルとステアリング支持部材との固定は、直接的に達成されてもよいし、または棒状のカウルブラケットを介して間接的に達成されてもよい。
上側部材2aおよび下側部材2bそれぞれにおいて、相互に接触する部分(22a〜24aおよび22b〜24b)およびクロスカービーム1と接触する部分(25a〜27aおよび25b〜27b)が面材から構成され、かつ当該面材部の外縁に立設される外縁リブ(201aおよび201b)および当該外縁リブの内側で面材部上に立設される内側リブ(202a、203a、202b、203b)を有するステアリング支持部材リブ構造(図6Aおよび図6D等)。
外縁リブおよび内側リブの立設方向は、これらの図に示すように、上側部材2aにおいてはルーフ方向Hrであり、下側部材2bにおいてはフロア方向Hfである。本明細書中、面材とは特記しない限り平面材のことである。
センタステイ3はフロアパネル(図示せず)からクロスカービーム1をその中央部で支持する機能を有する部材である。中央部とは、クロスカービーム1における両端の間という意味であり、通常はクロスカービーム1の軸方向における運転席と助手席との間である。センタステイ3は通常、クロスカービーム1を覆いつつ固定する固定部30および当該固定部30を支持する本体部300を有する。
面材部31、当該面材部の外縁に立設される外縁リブ301および当該外縁リブの内側で面材部上に立設される内側リブ302を有するセンタステイリブ構造。
例えば、図7B、図7C、図8および図9に示すように、センタステイ3は面材部31における後述の突出部35間に締結用ホールR1を有し、当該締結用ホールR1において、センタ側補強部材5bとセンタステイ3との締結を、
センタ側補強部材5bとセンタステイ3との2部品共締め(2B')
により達成してもよい。
サイドブラケット4は、クロスカービーム1をその両端部分で支持しつつ、筐体に固定するための固定部材である。サイドブラケット4は、図2A、図2B、図2Cおよび図2Dに示すように、クロスカービーム1の端部外周を包囲してクロスカービーム1とサイドブラケット4との締結を達成するための取り付け部41、およびサイドブラケット4を筐体に固定するためのフランジ部42を含む。
補強部材5は、クロスカービーム1の平面部を覆いつつ、ステアリング支持部材2と締結されている部材であり、ステアリング支持構造体10に入力された力に起因するクロスカービーム1の変形について変形モードを変える機能を有する。詳しくは、補強部材5は、ステアリング支持構造体10に入力された力に起因するクロスカービームの変形モードを「捻れ変形モード」から「撓み変形モード」に変える変形モード変換部材であり、結果として、ステアリング支持構造体10に入力された捻れ応力を十分に撓み応力に変換する。このため、上記したように、ステアリング支持構造体10に入力された走行時の走行振動およびエンジン駆動時のエンジン振動等のような振動の乗員への伝導が十分に防止され、ステアリング振動性能が十分に向上する。補強部材5がステアリング支持部材2と締結されていないと、ステアリング支持構造体10に入力された捻れ応力を十分に撓み応力に変換することができない。このため、振動が十分に低減されずに、車両内に伝導されるため、乗員に不快感を与える。
面材部50、当該面材部の外縁に立設される外縁リブ501および当該外縁リブの内側で面材部上に立設される内側リブ502を有する補強部材リブ構造。
なお、補強部材5は面材部50を必ずしも有さなくてもよいが、ステアリング振動性能のさらなる向上の観点から、面材部50を有することが好ましい。
サイド側補強部材5aとステアリング支持部材2との2部品共締め(1A)
により達成する。このような締結用ホールP1、P2を用いた、締結用縁部51aと、上側部材2aおよび下側部材2bの双方との締結により、サイド側補強部材とステアリング支持部材との2部品共締め(1A)は達成されてもよい。サイド側補強部材5aとステアリング支持部材2との間で達成される締結の数は通常は1つ以上、好ましくは2つ以上であり、特に自動車用途においてより好ましくは2つ〜4つである。
サイド側補強部材5aとサイドブラケット4とクロスカービーム1との3部品共締め(1B)
により達成する。3部品共締め(1B)は、サイド側補強部材5aの面材部50におけるサイドブラケット側端部(締結用ホールP3、P4)およびその延設部57にある締結用縁部52a(締結用ホールM1、M2)と、サイドブラケット4の取り付け部41(当該取り付け部にある締結用ホール)と、クロスカービーム1との重複部分において達成される。サイド側補強部材5aとサイドブラケット4との間で達成される締結の数は通常は1つ以上、好ましくは2つ以上であり、特に自動車用途においてより好ましくは4つ〜6つである。
サイド側補強部材5aとサイドブラケット4とクロスカービーム1との3部品共締め(1B)(締結用ホールM1、M2、P3、P4);および
サイド側補強部材5aとクロスカービーム1との2部品共締め(1C)(締結用ホールM3、M4、P5〜P8)
により達成する。サイド側補強部材5aとクロスカービーム1との間で達成される締結の数は通常は1つ以上、好ましくは2つ以上であり、特に自動車用途においてより好ましくは6つ〜12である。
センタ側補強部材5bとステアリング支持部材2との2部品共締め(2A)
により達成する。このような締結用ホールQ1、Q2を用いた、締結用縁部51bと、上側部材2aおよび下側部材2bの双方との締結により、センタ側補強部材とステアリング支持部材との2部品共締め(2A)は達成されてもよい。センタ側補強部材5bとステアリング支持部材2との間で達成される締結の数は通常は1つ以上、好ましくは2つ以上であり、特に自動車用途においてより好ましくは2つ〜4つである。
センタ側補強部材5bとセンタステイ3とクロスカービーム1との3部品共締め(2B)(締結用ホールN1、N2、Q5、Q6);および
センタ側補強部材5bとセンタステイ3との2部品共締め(2B')(締結用ホールQ7)
により達成する。3部品共締め(2B)は、センタ側補強部材5bの面材部50におけるセンタステイ側端部(締結用ホールQ5、Q6)と、センタステイ3の固定部30(当該固定部にある締結用ホール)と、クロスカービーム1との重複部分において達成される。センタ側補強部材5bとセンタステイ3との間で達成される締結の数は通常は1つ以上、好ましくは2つ以上であり、特に自動車用途においてより好ましくは4つ〜6つである。
センタ側補強部材5bとセンタステイ3とクロスカービーム1との3部品共締め(2B)(締結用ホールN1、N2、Q5、Q6);および
センタ側補強部材5bとクロスカービーム1との2部品共締め(2C)(締結用ホーN3、N4、Q3、Q4)
により達成する。センタ側補強部材5bとクロスカービーム1との間で達成される締結の数は通常は1つ以上、好ましくは2つ以上であり、特に自動車用途においてより好ましくは6つ〜12である。
・補強部材5aとステアリング支持部材2との締結を少なくとも締結用縁部51aの締結用ホールP1、P2でボルトにより達成する(図2A);かつ/または
・補強部材5bとステアリング支持部材2との締結を少なくとも締結用縁部51bの締結用ホールQ1、Q2でボルトにより達成する(図2B、図10A)。
・補強部材5bとセンタステイ3との締結を少なくとも締結用縁部54bの締結用ホールQ7でボルトにより達成する(図10A)。
1a:前面
1b:後面
1c:上面
1d:下面
2:ステアリング支持部材
2a:上側部材
2b:下側部材
3:センタステイ
4:サイドブラケット
5:補強部材
5a:サイド側補強部材
5b:センタ側補強部材
10:ステアリング支持構造体
21:ステアリング支持部材の前端部
29:ステアリング支持部材の後端部
30:センタステイの固定部
31:面材部
35:突出部
50:面材部
51a:51b:52a:52b:53a:53b:締結用縁部
57:延設部
55:凹壁部
55a:55b:55c:壁面部
300:センタステイの本体部
Claims (23)
- 軸方向にわたって延びる平面部を有するクロスカービーム;
前記クロスカービームに支持されつつ、ステアリング装置を支持するステアリング支持部材;および
前記クロスカービームを支持するセンタステイ
を含むステアリング支持構造体であって、
前記クロスカービームの前記平面部を覆い、前記ステアリング支持部材と締結されている補強部材をさらに含む、ステアリング支持構造体。 - 前記補強部材は、前記ステアリング支持構造体に入力された力に起因する前記クロスカービームの変形について変形モードを変える部材である、請求項1に記載のステアリング支持構造体。
- 前記クロスカービームは角柱形状を有する、請求項1または2に記載のステアリング支持構造体。
- 前記補強部材が覆う前記クロスカービームの前記平面部は、前記クロスカービームの後面に相当する、請求項1〜3のいずれかに記載のステアリング支持構造体。
- 前記補強部材は、面材部、該面材部の外縁に立設する外縁リブおよび該外縁リブの内側で前記面材部に立設する内側リブを有するリブ構造を有し、
前記補強部材は、前記面材部を前記平面部に面接触させて配置されている、請求項1〜4のいずれかに記載のステアリング支持構造体。 - 前記内側リブは、前記面材部上、前記クロスカービームの軸方向に対して垂直方向に沿って延在する縦リブを含む、請求項5に記載のステアリング支持構造体。
- 前記補強部材は、前記クロスカービームにおける前記センタステイよりも前記ステアリング支持部材側に位置する前記平面部を覆う、請求項1〜6のいずれかに記載のステアリング支持構造体。
- 前記ステアリング支持構造体は、前記クロスカービームをその両端部分で支持しつつ、筐体に固定するサイドブラケットをさらに含み、
前記補強部材は前記サイドブラケットまたは前記センタステイの少なくとも一方、およびステアリング支持部材と締結されている、請求項1〜7のいずれかに記載のステアリング支持構造体。 - 前記ステアリング支持構造体は、前記クロスカービームをその両端部分で支持しつつ、筐体に固定するサイドブラケットをさらに含み、
前記補強部材は、
前記サイドブラケットと前記ステアリング支持部材との間に位置する前記平面部を覆うサイド側補強部材
を含む、請求項1〜8のいずれかに記載のステアリング支持構造体。 - 前記サイド側補強部材は、少なくとも前記ステアリング支持部材と締結されており、
前記サイド側補強部材と前記ステアリング支持部材との締結は、
前記サイド側補強部材と前記ステアリング支持部材との2部品共締め(1A)
により達成されている、請求項9に記載のステアリング支持構造体。 - 前記サイド側補強部材は前記ステアリング支持部材側に締結用縁部を有し、
前記ステアリング支持部材は上側部材および下側部材を含み、
前記サイド側補強部材と前記ステアリング支持部材との2部品共締め(1A)は、前記締結用縁部と、前記上側部材および前記下側部材の双方との締結により達成されている、請求項10に記載のステアリング支持構造体。 - 前記サイド側補強部材は前記サイドブラケットとさらに締結されており、
前記サイド側補強部材と前記サイドブラケットとの締結は、
前記サイド側補強部材と前記サイドブラケットと前記クロスカービームとの3部品共締め(1B)
により達成されている、請求項10または11に記載のステアリング支持構造体。 - 前記サイド側補強部材は前記クロスカービームとさらに締結されており、
前記サイド側補強部材と前記クロスカービームとの締結は、
前記サイド側補強部材と前記サイドブラケットと前記クロスカービームとの3部品共締め(1B);および/または
前記サイド側補強部材と前記クロスカービームとの2部品共締め(1C)
により達成されている、請求項10〜12のいずれかに記載のステアリング支持構造体。 - 前記サイド側補強部材は、前記クロスカービームの上面および下面に向けて延設部を有し、前記クロスカービームの後面に相当する前記平面部だけでなく、前記クロスカービームの上面の一部および下面の一部も覆うコの字状包囲部を形成する、請求項9〜13のいずれかに記載のステアリング支持構造体。
- 前記補強部材は、
前記センタステイと前記ステアリング支持部材との間に位置する前記平面部を覆うセンタ側補強部材
を含む、請求項1〜14のいずれかに記載のステアリング支持構造体。 - 前記センタ側補強部材は少なくとも前記ステアリング支持部材と締結されており、
前記センタ側補強部材と前記ステアリング支持部材との締結は、
前記センタ側補強部材と前記ステアリング支持部材との2部品共締め(2A)
により達成されている、請求項15に記載のステアリング支持構造体。 - 前記センタ側補強部材は前記ステアリング支持部材側に締結用縁部を有し、
前記ステアリング支持部材は上側部材および下側部材を含み、
前記センタ側補強部材と前記ステアリング支持部材との2部品共締め(2A)は、前記締結用縁部と、前記上側部材および前記下側部材の双方との締結により達成される、請求項16に記載のステアリング支持構造体。 - 前記センタ側補強部材は前記センタステイとさらに締結されており、
前記センタ側補強部材と前記センタステイとの締結は、
前記センタ側補強部材と前記センタステイと前記クロスカービームとの3部品共締め(2B);および/または
前記センタ側補強部材と前記センタステイとの2部品共締め(2B')
により達成されている、請求項16または17に記載のステアリング支持構造体。 - 前記センタ側補強部材は前記クロスカービームとさらに締結されており、
前記センタ側補強部材と前記クロスカービームとの締結は、
前記センタ側補強部材と前記センタステイと前記クロスカービームとの3部品共締め(2B);および/または
前記センタ側補強部材と前記クロスカービームとの2部品共締め(2C)
により達成されている、請求項16〜18のいずれかに記載のステアリング支持構造体。 - 前記センタ側補強部材は、前記クロスカービームの上面および下面に向けて延設部を有し、前記クロスカービームの後面に相当する平面部だけでなく、前記クロスカービームの上面の一部および下面の一部も覆うコの字状包囲部を形成する、請求項16〜19のいずれかに記載のステアリング支持構造体。
- 前記ステアリング支持部材はその前端部でカウルに固定されている、請求項1〜20のいずれかに記載のステアリング支持構造体。
- 前記クロスカービームは繊維強化樹脂中空体である、請求項1〜21のいずれかに記載のステアリング支持構造体。
- 前記クロスカービームは引抜成形体である、請求項1〜22のいずれかに記載のステアリング支持構造体。
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