JP5049252B2 - 車体強度部材構造 - Google Patents

Description

この発明は、車体強度部材構造に関するものである。

自動車などの車両には、車室内の前部に樹脂製のインストルメントパネル（車室前部内装パネル）が設けられている。このインストルメントパネルの内部には、金属製の車体強度部材が設けられている（例えば、特許文献１参照）。

図３に示すように、このような車室内の前部に設けられる車体強度部材１は、ほぼ車幅方向２へ延びる車体強度部材本体３を備えている。この場合、車体強度部材本体３は、丸パイプによって構成されている。この丸パイプは、中間部が（前方などに）迂回する形状を有している。この車体強度部材本体３は、両端部に、図示しない左右の車体パネル（サイドパネル）に取付けるためのサイドブラケット４を備えている。

そして、車体強度部材本体３は、主に、図示しないステアリングコラムを支持するためのものとして構成されている。そのために、車体強度部材本体３には、車幅方向２の中間部（運転席側部分）に、ステアリングコラムを取付けるためのコラムブラケット５が備えられている。コラムブラケット５は、通常、車体強度部材本体３に対し、前後に分けて設けられる（特に図示せず）。

また、車体強度部材本体３は、車幅方向２の中間部（中央部分）に、車体強度部材本体３の下部を車室床部６（フロアパネル、図５参照）に対して上下方向７に支持可能なステー８を備えている。この場合、ステー８は、左右２本設けられている。このステー８には、図示しない、車載用オーディオ装置や、空調装置を制御するための制御ボックスなどを取付可能な図示しない取付用ブラケットなどが設けられている。また、車載用オーディオ装置や制御ボックスなどを所定の位置に設置するために、ステー８は、インストルメントパネル９（図５参照）の後面部の近くに位置するように、後方に取り回されている。この場合には、ステー８は、ほぼ上下方向７へ延びると共に、側面視ほぼ「く」字状の後方取回形状を呈している。これにより、ステー８は、上端部と下端部との位置が、前後に大きくズレている。

そして、車体強度部材本体３は、車幅方向２の中間部（運転席側部分）に、車体強度部材本体３の前部を車室前壁部１１（ダッシュパネル、図５参照）に対して車両前後方向１２に支持可能なポストブラケット１３を備えている。この場合、ポストブラケット１３は、車両前後方向１２へ延びると共に、上方に開いたほぼＵ字断面形状のものとされている。このポストブラケット１３は、図６に示すように、前方からの緊急入力荷重１５（例えば、車室前壁部１１の後退動）に対して仮想線で示すように屈曲変形する（潰れる）と共に、後方からの乗員の膝入力荷重１６，１７（図５参照）に対しても屈曲変形する程度の強度を有するように構成されている。このような強度とするために、ポストブラケット１３には、切欠部やその他の脆弱部１８（図６参照）などが形成されることにより、意図的に強度が弱められている。

更に、必要に応じて、図４に示すように、車体強度部材本体３は、車幅方向２の中間部（運転席側部分または助手席側部分）に、緊急時に乗員の膝を受けて膝入力荷重１６，１７（図５参照）を吸収可能なニープロテクタ２１を備えている。このニープロテクタ２１は、例えば、車体強度部材本体３の下部から下方へ延びる側面視ほぼＬ字状またはほぼレ字状のニープロテクト用ブラケット２２と、乗員の膝を直接受ける膝受部材２３とを備えている。この場合、ニープロテクト用ブラケット２２は、乗員の両膝にほぼ対応させて左右一対設けられており、膝受部材２３は、左右一対のニープロテクト用ブラケット２２の上方へ向けて曲げ形成された先端部（後端部または下端部）間に架設、連結されている。

また、ニープロテクタ２１には、上記の他にも、図５に示すように、主に平均的体格の乗員の膝を受けてその膝入力荷重１６を吸収可能な上部ニープロテクト用ブラケット２４と、主に小柄な乗員の膝を受けてその膝入力荷重１７を吸収可能な下部ニープロテクト用ブラケット２５とを、分けて備えることにより、乗員の体格に対応させ得るようにしたものなども存在している。なお、図４のニープロテクタ２１は、このような体格に対応する機能を有していないものである。

このような構成によれば、車体強度部材本体３は、その両端部に設けられたサイドブラケット４によって、図示しない左右の車体パネル（サイドパネル）に取付けられている。

この車体強度部材本体３は、基本的に、図示しないステアリングコラムを、コラムブラケット５を介して支持するように機能する。

また、車体強度部材本体３の車幅方向２の中間部に備えられたステー８は、車体強度部材本体３の下部を、車室床部６（フロアパネル）に対して主に上下方向７に支持するように機能する。このステー８により、ステアリングコラムや車体強度部材本体３の上下方向７の振動などを抑制することができる。

そして、車体強度部材本体３の車幅方向２の中間部に備えられたポストブラケット１３は、車体強度部材本体３の前部を、車室前壁部１１（ダッシュパネル）に対して主に車両前後方向１２に支持するように機能する。また、前方からの緊急入力荷重１５に対しては、図６に示すように、車体強度部材本体３が変形する前にポストブラケット１３が屈曲変形する（潰れる）ことにより、車体強度部材本体３の後方への移動や折曲がりなどを防止するように機能する。更に、後方からの乗員の膝入力荷重１６，１７に対しては、車体強度部材本体３が変形する前にポストブラケット１３が屈曲変形する（潰れる）ことにより、車体強度部材本体３の前方への移動や折曲がりなどを防止するように機能する。

更に、車体強度部材本体３の車幅方向２の中間部に備えられたニープロテクタ２１は、緊急時に、膝受部材２３が乗員の膝を受けて、ニープロテクト用ブラケット２２が屈曲変形する（潰れる）ことにより、膝入力荷重１６，１７を吸収するように機能する。

また、図５では、膝受部材２３に対する膝当り高さの違いによって、平均的体格の乗員の場合には、主に上部ニープロテクト用ブラケット２４が屈曲変形する（潰れる）ことにより、その膝入力荷重１６を吸収し、小柄な乗員の場合には、主に下部ニープロテクト用ブラケット２５が屈曲変形する（潰れる）ことにより、その膝入力荷重１７を吸収するように機能する。

これにより、例えば、乗員が車外へ飛出すことなどを防止することができる。
特開平０５−１４２３５４号

しかしながら、上記車体強度部材構造には、以下のような問題があった。

即ち、ニープロテクタ２１を構成するニープロテクト用ブラケット２２は、図５に示すように、車体強度部材本体３から下方へ延びるように構成されているため（アーム長Ｌ）、緊急時にニープロテクタ２１が乗員の膝を受けて膝入力荷重１６，１７を吸収する際に、車体強度部材本体３には、捩れ方向のモーメントＭや、前方へ向かう荷重Ｆ１や、上方へ向かう荷重Ｆ２などが作用されることになる。

そして、乗員からの膝入力荷重１６，１７に対するニープロテクタ２１の作動状態（潰れ方など）を予測して、予測通りに正確に作動させ得るようにするためには、上記したモーメントＭや荷重Ｆ１，Ｆ２などによる車体強度部材本体３の変形をできるだけ小さくする必要がある。

この車体強度部材本体３の変形を小さくするためには、
１．車体強度部材本体３の強度を高くする、
２．ポストブラケット１３やステー８の強度を高くして、これらによって車体強度部材本体３の変形を抑止させるようにする、
などの手段が考えられるが、
２の（間接的な）手段を採用する場合、ポストブラケット１３は、上記したように、車体強度部材本体３の移動や折曲がりなどを防止するために、前方からの緊急入力荷重１５に対して屈曲変形すると共に、後方からの乗員の膝入力荷重１６，１７に対しても屈曲変形する程度の強度を有するように構成されているので、即ち、ポストブラケット１３は意図的に強度を弱められているので、ポストブラケット１３よって車体強度部材本体３の変形を抑止させるようにするのは難しい。

同様に、ステー８は、車載用オーディオ装置や制御ボックスなどを配置するために、インストルメントパネル９の後面部の近くに位置するように、後方に取り回された側面視ほぼ「く」字状の後方取回形状を有しているので、即ち、ステー８は、強度確保を最優先にした構成を備えていないので、ステー８によって車体強度部材本体３の変形を抑止させるようにするのは難しい。

よって、１の（直接的な）手段を採用するのが最も効果が高くしかも現実性があるということになる。しかし、インストルメントパネル９の内部は混み合っていてスペースに余裕がないため、車体強度部材本体３の断面係数を大きくして車体強度部材本体３の強度を高くするのは難しい。また、車体強度部材本体３の断面係数を大きくする代りに高張力鋼などの高強度の（高価な）材料を使用するのはコストがかかるので難しいという問題がある。

また、上記以外にも、ニープロテクタ２１を、車体強度部材本体３の変形を考慮した設計とすることなども考えられるが、乗員の膝の入力方向（膝入力荷重１６，１７の方向）には個人差や状況によるバラ付きなどがあるため、性能予測を正確に行うことが難しく、また、車体強度部材本体３の変形を考慮した設計をするには、多くの複雑な工程が必要になることなどが予測されることから、余り現実的な手段であるとは言えなかった。

なお、上記した以外にも、本発明に至る過程で新たな問題やその他の問題などが発生することも考えられるが、そのようなものについては、本発明の実施例の中で説明することによって、この欄での記載に代えることができるものとする。但し、必要な場合には、この欄に流用することができる。

上記課題を解決するために、請求項１に記載された発明は、車室内の前部に、車体強度部材が設けられ、該車体強度部材が、ほぼ車幅方向へ延びる車体強度部材本体を備えると共に、該車体強度部材本体が、車幅方向の中間部に、少なくとも、車体強度部材本体の下部を上下方向に支持可能なステーと、車体強度部材本体の前部を車両前後方向に支持可能なポストブラケットと、緊急時に乗員の膝を受けて膝入力荷重を吸収可能なニープロテクタとを備えた車体強度部材構造において、車体強度部材本体の少なくとも中間部に、複数の閉断面部を有する高剛性構造部分を設けると共に、該高剛性構造部分に対して、前記ステーと、ポストブラケットと、ニープロテクタとを取付けたことを特徴としている。

請求項２に記載された発明は、上記において、前記ステーの上端側部分に、下端側部分よりも断面が大きくなる断面拡大部を設け、該断面拡大部を、高剛性構造部分の下面に対して接続したことを特徴としている。

請求項３に記載された発明は、上記において、前記ポストブラケットを、車両前後方向の前方からの緊急入力荷重に対して車体強度部材本体よりも先に屈曲変形すると共に、車両前後方向後方からの乗員の膝入力荷重に対して車体強度部材本体よりも先には屈曲変形しない強度を有する強化型ポストブラケットとしたことを特徴としている。

なお、上記は、それぞれ、所要の作用効果を発揮するための必要最小限の構成であり、上記構成の詳細や、上記されていない構成については、それぞれ自由度を有しているのは勿論である。そして、上記構成の記載から読取ることが可能な事項については、特に具体的に記載されていない場合であっても、その範囲内に含まれるのは勿論である。また、上記以外の構成を追加した場合には、追加した構成による作用効果が加わることになるのは勿論である。

請求項１の発明によれば、上記構成によって、以下のような作用効果を得ることができる。即ち、車体強度部材本体の少なくとも中間部に、複数の閉断面部を有する高剛性構造部分を設けることにより、車体強度部材本体の少なくとも中間部の強度、剛性を向上させることができる。これによって、車体強度部材本体の撓みや（周方向の）捩れを少なくし、車体強度部材本体の移動や折曲がりなどを防止することができる。そして、このような高剛性構造部分に対して、ステーと、ポストブラケットと、ニープロテクタとを取付けることにより、これらに対する取付剛性を向上し、これらの個々の機能向上を図ることが可能となる。特に、ニープロテクタの車体強度部材本体への依存度を小さくすることができる。

請求項２の発明によれば、上記構成によって、以下のような作用効果を得ることができる。即ち、ステーの上端側部分に設けた断面拡大部は、断面係数が高いため、ステー自体の変形を小さくすることができる。そのため、断面拡大部を高剛性構造部分の下面に接続することにより、ステーによって、車体強度部材本体（高剛性構造部分など）の車両前後方向や上下方向の移動を効果的に抑制することが可能となる。例えば、前方からの緊急入力荷重に対して、車体強度部材本体が後方へ移動するのを、ステーによって抑制することが可能となる。また、例えば、ニープロテクタへの膝入力荷重によって、車体強度部材本体が上方や前方へ移動するのを、ステーによって抑制することが可能となる。また、断面拡大部を高剛性構造部分の下面に接続することにより、ステーによって、車体強度部材本体（高剛性構造部分など）の捩れを効果的に抑制することが可能となる。例えば、ニープロテクタへの膝入力荷重によって、車体強度部材本体に発生するモーメントに対し、ステーが反力を発生することで、車体強度部材本体の捩れを抑制することが可能となる。以て、ニープロテクタの性能を満足させるために必要な車体強度部材本体の強度を、断面拡大部を有するステーによって小さくすることができると共に、断面拡大部を有するステーによって、ニープロテクタの車体強度部材本体への依存度をより小さくすることができる。

請求項３の発明によれば、上記構成によって、以下のような作用効果を得ることができる。即ち、高剛性構造部分による車体強度部材本体の剛性、強度向上効果と、ステーによる車体強度部材本体の移動や捩れの抑制効果とにより、車体強度部材本体が折曲がったり、捩れたりし難くなっていることから、ニープロテクタへの膝入力荷重を車体強度部材本体のみによって受けさせることも可能となる。これにより、車体強度部材本体が折曲がる前にポストブラケットを屈曲変形させて膝入力荷重を吸収させるようにする必要がなくなるので、ポストブラケットの強度を上げることが可能となる。そして、ポストブラケットの強度を上げて強化型ポストブラケットとすることにより、車両前後方向の前方からの緊急入力荷重に対しては強化型ポストブラケットが屈曲変形して荷重吸収を行うと共に、車両前後方向後方からの乗員の膝入力荷重に対しては強化型ポストブラケットが屈曲変形しないで耐えることにより膝入力荷重を車体強度部材本体と共に分担するように機能することになる。よって、前方からの緊急入力荷重による車体強度部材本体の後方への移動と、膝入力荷重による車体強度部材本体の前方への移動や捩れとの両者を、共に抑制、防止し得る構造を得ることができる。以て、ニープロテクタの性能を満足させるために必要な車体強度部材本体の強度を、強化型ポストブラケットによって小さくすることができると共に、強化型ポストブラケットによって、ニープロテクタの車体強度部材本体への依存度をより一層小さくすることができる。また、強化型ポストブラケットとしたことにより、ステアリング支持剛性についても高くすることができるので、その分、材料選定の自由度を上げるなどして、車体強度部材本体の他部位の軽量化を図ることが可能となる。

本発明は、主に、車体強度部材本体の強度、剛性を効果的に向上させ得るようにすることを目的としている。

以下、本発明を具体化した実施例について、図示例と共に説明する。

なお、以下の実施例は、上記した背景技術や発明が解決しようとする課題などと密接な関係があるので、必要が生じた場合には、互いに、記載を流用したり、必要な修正を伴って流用したりすることができるものとする。

図１、図２は、この発明の実施例を示すものである。

＜基本部分の説明＞まず、基本部分について説明する。

自動車などの車両には、車室３１内の前部に樹脂製のインストルメントパネル３２（車室前部内装パネル、図２参照）が設けられている。このインストルメントパネル３２の内部には、金属製の車体強度部材３３が設けられている。

ここで、符号３４は車幅方向、３５は車両前後方向、３６は上下方向である。 このような車体強度部材３３は、ほぼ車幅方向３４へ延びる車体強度部材本体３７を備えている。

この車室３１内の前部に設けられる車体強度部材本体３７は、両端部に、図示しない左右の車体パネル（サイドパネル）に取付けるためのサイドブラケット３８を備えている。このサイドブラケット３８は、金属製とされ、車体強度部材本体３７に溶接固定されている。

そして、車体強度部材本体３７は、主に、図示しないステアリングコラムを支持するためのものとして構成されている。そのために、車体強度部材本体３７には、車幅方向３４の中間部に、ステアリングコラムを取付けるためのコラムブラケット３９が備えられている。このコラムブラケット３９は、ステアリングコラムの前部を取付けるためのものとされている。このコラムブラケット３９は、金属製とされて、車体強度部材本体３７に固定されている。

また、車体強度部材本体３７は、車幅方向３４の中間部に、車体強度部材本体３７の下部を車室床部４１（フロアパネル、図２参照）に対して上下方向３６に支持可能なステー４２を備えている。このステー４２は、金属製とされている。

そして、車体強度部材本体３７は、車幅方向３４の中間部に、車体強度部材本体３７の前部を車室前壁部４３（ダッシュパネル、図２参照）に対して車両前後方向３５に支持可能なポストブラケット４４を備えている。このポストブラケット４４は、金属製とされて、車体強度部材本体３７に固定されている。

更に、必要に応じて、車体強度部材本体３７は、車幅方向３４の中間部に、緊急時に乗員の膝を受けて膝入力荷重４５，４６を吸収可能なニープロテクタ４７を備えている。このニープロテクタ４７は、車体強度部材本体３７の下部に取付けられたニープロテクト用ブラケット４８と、乗員の膝を直接受ける膝受部材４９とを備えている。ニープロテクト用ブラケット４８は、金属製とされている。また、膝受部材４９とは、金属製とされている。

この場合、ニープロテクト用ブラケット４８は、主に平均的体格の乗員の膝を受けてその膝入力荷重４５を吸収可能な上部ニープロテクト用ブラケット５１と、主に小柄な乗員の膝を受けてその膝入力荷重４６を吸収可能な下部ニープロテクト用ブラケット５２とを、分けて上下に備えることにより、乗員の体格に対応させ得るように構成されている。

ここで、上部ニープロテクト用ブラケット５１は、側面視ほぼ「つ」字状を有していると共に、下部ニープロテクト用ブラケット５２は、側面視ほぼ「レ」字状を有している。上部ニープロテクト用ブラケット５１は、図示するように、下部ニープロテクト用ブラケット５２の縦方向延設部分の途中に取付けられている（溶接固定）。また、下部ニープロテクト用ブラケット５２は、縦方向延設部分の上端部が車体強度部材本体３７に固定されている。

そして、ニープロテクト用ブラケット４８は、乗員の両膝にほぼ対応させて左右一対設けられており、膝受部材４９は、左右一対のニープロテクト用ブラケット４８の先端部（上部ニープロテクト用ブラケット５１および下部ニープロテクト用ブラケット５２の後端部または下端部）間に架設、連結されている。膝受部材４９は、インストルメントパネル３２の内部に配設されている。

＜構成＞そして、以上のような基本部分に対し、この実施例のものでは、以下のように構成されている。

（ａ）車体強度部材本体３７の少なくとも中間部に、複数の閉断面部６１〜６３を有する高剛性構造部分６４を設ける。そして、高剛性構造部分６４に対して、ステー４２と、ポストブラケット４４と、ニープロテクタ４７とを（集中させて）取付けるようにする。

（ｂ）上記において、ステー４２の上端側部分６５に、下端側部分６６よりも断面が大きくなる断面拡大部６７を設ける。この断面拡大部６７を、高剛性構造部分６４の下面に対して接続する（接続部６８）。

（ｃ）上記において、ポストブラケット４４を、車両前後方向３５の前方からの緊急入力荷重７１に対して車体強度部材本体３７よりも先に屈曲変形すると共に、車両前後方向３５後方からの乗員の膝入力荷重４５，４６に対して車体強度部材本体３７よりも先には屈曲変形しない強度を有する強化型ポストブラケット７３とする。

（ｄ）そして、上記のより詳細な構成は、以下の通りである。

複数の閉断面部６１〜６３を有する高剛性構造部分６４は、車体強度部材本体３７に対して、全体に設けても、部分的に設けても良い。この場合には、高剛性構造部分６４は、部分的なものとされている。即ち、部分的な高剛性構造部分６４は、車体強度部材本体３７を、運転席側部分と、助手席側部分と、中央部分との３つの範囲に分けた場合に、運転席側部分の内側半部と対応する位置に設けられている。そして、運転席側部分の外側半部と、助手席側部分および中央部分の部分とは、それぞれ、同一の径寸法を有する別々の丸パイプ部材７５，７６にて構成されている。そして、丸パイプ部材７５，７６（の内端部）は、それぞれ高剛性構造部分６４に対して圧入などによって固定されている。また、上記したサイドブラケット３８は、丸パイプ部材７５，７６の外端部に、それぞれ取付けられている。この場合、車体強度部材本体３７は、右ハンドル車用のものとされている。

そして、複数の閉断面部６１〜６３は、それぞれ、断面の大きさや形状が一定で車幅方向３４へ延びる筒形状のものとされている。この場合、高剛性構造部分６４は、３個の筒形状をした閉断面部６１〜６３を、車両前後方向３５に隣接して成る３連筒形状を備えている。複数の閉断面部６１〜６３の個数については、２個以上であれば、何個でも良いが、３個とするのが構造的、機能的には最適である。また、複数の閉断面部６１〜６３の配置については、車両前後方向３５に隣接するように構成するのが、車両前後方向３５の強度を上げるためには最適である。これにより、高剛性構造部分６４は、通常よりも、車両前後方向３５に長いものになる。但し、複数の閉断面部６１〜６３の配置については、これに限るものではない。

複数の閉断面部６１〜６３は、前側のもの（閉断面部６１）が大きく、中間のもの（閉断面部６２）がそれよりも小さく、後側のもの（閉断面部６３）が最も小さくなるように大きさを異ならせて構成されている。これにより、高剛性構造部分６４は、側面視、後細り形状を有している。そして、前側の閉断面部６１は、丸パイプ部材７５，７６を圧入可能な大きさ（内径寸法）および形状（円形形状）を有することにより、丸パイプ接続部とされている。

このような、高剛性構造部分６４は、例えば、軽合金を押出成形することによって作成することができる。

そして、コラムブラケット３９は、高剛性構造部分６４の車幅方向３４ほぼ中央部の前側下部に取付けられる。また、ステー４２は、高剛性構造部分６４の内端部下面に取付けられる。ポストブラケット４４は、高剛性構造部分６４の車幅方向３４ほぼ中央部の前側上部で、しかも、コラムブラケット３９の上側に取付けられる。ニープロテクタ４７の一対のニープロテクト用ブラケット４８は、高剛性構造部分６４の両端部近傍の下面にそれぞれ取付けられる。

そのために、高剛性構造部分６４は、その前面下部に、コラムブラケット３９を取付可能な下向きのコラムブラケット取付面を有し、その前面上部に、ポストブラケット４４を取付可能な上向きのポストブラケット取付面を有し、その下面のほぼ全面にステー４２と、ニープロテクタ４７とを取付可能な水平取付面を有している。更に、水平取付面の後部には、ステアリングコラムの後部を直接取付けるための後上がりのコラム取付面が設けられている。このコラム取付面には、コラム取付用ネジ孔部が一体に形成されている。

そして、ステー４２は、高剛性構造部分６４の（上下方向３６の）真下の位置に存するように配置されている。このステー４２は、コ字状の断面形状を有して、ほぼ上下方向へ延びるように形成された金属板材によって構成されている。ステー４２の上端側部分６５や、下端側部分６６には、必要に応じて、エンボス加工による補強形状部などが設けられる。

ステー４２の上端側部分６５の断面拡大部６７は、前側部分が前方へ拡がる漸拡形状を呈している。断面拡大部６７の上端部は、車両前後方向３５に対し、高剛性構造部分６４の下面全体に当接固定し得るようにするために、水平取付面およびコラム取付面とほぼ同じ車両前後方向３５の長さおよび同じ（凹凸）形状を有している。

断面拡大部６７と、高剛性構造部分６４の下面との接続部６８は、同材質であれば、溶接によって接合することができる。また、異材質であれば、機械接合や、接着剤による接着などとすることができる。また、接続部６８は、全面的なもの（全面接続部）としても、部分的なもの（部分接続部）としても良い。

ポストブラケット４４は、例えば、板厚を増加したり、高強度の材質に変更したりすることによって強化型ポストブラケット７３とすることが可能である。この場合には、ポストブラケット４４を側面視三角形状（閉ループ状）の独立した強化構造体とすることにより、構造的に強化された強化型ポストブラケット７３とされている。この場合、側面視三角形状の強化型ポストブラケット７３は、コラムブラケット３９の上面と、高剛性構造部分６４の前面上部に設けられた上向きのポストブラケット取付面との上部に跨がった状態で、当接配置されると共に、固定部材を用いて固定されている。

＜作用＞次に、この実施例の作用について説明する。

車体強度部材本体３７は、基本的に、図示しないステアリングコラムを、コラムブラケット３９を介して支持するように機能する。

また、車体強度部材本体３７の車幅方向３４の中間部に備えられたステー４２は、車体強度部材本体３７の下部を、車室床部４１（フロアパネル）に対して主に上下方向３６に支持するように機能する。このステー４２により、ステアリングコラムや車体強度部材本体３７の上下方向３６の振動などを抑制することができる。

そして、車体強度部材本体３７の車幅方向３４の中間部に備えられたポストブラケット４４は、車体強度部材本体３７の前部を、車室前壁部４３（ダッシュパネル）に対して主に車両前後方向３５に支持するように機能する。

更に、車体強度部材本体３７の車幅方向３４の中間部に備えられたニープロテクタ４７は、緊急時に、膝受部材４９が乗員の膝を受けて、ニープロテクト用ブラケット４８が屈曲変形する（潰れる）ことにより、膝入力荷重４５，４６を吸収するように機能する。

特に、膝受部材４９に対する膝当り高さの違いによって、平均的体格の乗員の場合には、主に上部ニープロテクト用ブラケット５１が屈曲変形する（潰れる）ことにより、その膝入力荷重４５，４６を吸収し、小柄な乗員の場合には、主に下部ニープロテクト用ブラケット５２が屈曲変形する（潰れる）ことにより、その膝入力荷重４５，４６を吸収するように機能する。

これにより、例えば、乗員が車外へ飛出すことなどを防止することができる。

そして、この実施例によれば、以下のような作用効果を得ることができる。

（ａ）車室３１内の前部に、車体強度部材３３が設けられ、車体強度部材３３が、ほぼ車幅方向３４へ延びる車体強度部材本体３７を備えると共に、車体強度部材本体３７が、車幅方向３４の中間部に、少なくとも、車体強度部材本体３７の下部を上下方向３６に支持可能なステー４２と、車体強度部材本体３７の前部を車両前後方向３５に支持可能なポストブラケット４４と、緊急時に乗員の膝を受けて膝入力荷重４５，４６を吸収可能なニープロテクタ４７とを備えた車体強度部材３３構造において、車体強度部材本体３７の少なくとも中間部に、複数の閉断面部６１〜６３を有する高剛性構造部分６４を設けると共に、高剛性構造部分６４に対して、ステー４２と、ポストブラケット４４と、ニープロテクタ４７とを取付けたことによって、以下のような作用効果を得ることができる。

即ち、上記したように、車体強度部材本体３７は、基本的に、図示しないステアリングコラムを支持可能な剛性を備えている。そして、車体強度部材本体３７の車幅方向３４の中間部に備えたステー４２により、車体強度部材本体３７の下部を上下方向３６に支持することができる。また、車体強度部材本体３７の車幅方向３４の中間部に備えたポストブラケット４４により、車体強度部材本体３７の前部を車両前後方向３５に支持することができる。更に、車体強度部材本体３７の車幅方向３４の中間部に備えたニープロテクタ４７により、緊急時の乗員の膝入力荷重４５，４６を受けて吸収することができる。

そして、車体強度部材本体３７の少なくとも中間部に、複数の閉断面部６１〜６３を有する高剛性構造部分６４を設けることにより、車体強度部材本体３７の少なくとも中間部の強度、剛性を向上させることができる。これによって、車体強度部材本体３７の撓みや（周方向の）捩れを少なくし、車体強度部材本体３７の移動や折曲がりなどを防止することができる。

そして、このような高剛性構造部分６４に対して、ステー４２と、ポストブラケット４４と、ニープロテクタ４７とを取付けることにより、これらに対する取付剛性を向上し、これらの個々の機能向上を図ることが可能となる。特に、ニープロテクタ４７の車体強度部材本体３７への依存度を小さくすることができる。

（ｂ）上記において、ステー４２の上端側部分６５に、下端側部分６６よりも断面が大きくなる断面拡大部６７を設け、断面拡大部６７を、高剛性構造部分６４の下面に対して接続したことによって、以下のような作用効果を得ることができる。

即ち、ステー４２の上端側部分６５に設けた断面拡大部６７は、断面係数が高いため、ステー４２自体の変形を小さくすることができる。

そのため、断面拡大部６７を高剛性構造部分６４の下面に接続することにより、ステー４２によって、車体強度部材本体３７（高剛性構造部分６４など）の車両前後方向３５や上下方向３６の移動を効果的に抑制することが可能となる。

例えば、前方からの緊急入力荷重７１に対して、車体強度部材本体３７が後方へ移動するのを、ステー４２によって抑制することが可能となる。また、例えば、ニープロテクタ４７への膝入力荷重４５，４６によって、車体強度部材本体３７が上方や前方へ移動する（荷重Ｆ１，Ｆ２、図２参照）のを、ステー４２によって抑制することが可能となる。

また、断面拡大部６７を高剛性構造部分６４の下面に接続することにより、ステー４２によって、車体強度部材本体３７（高剛性構造部分６４など）の捩れを効果的に抑制することが可能となる。例えば、ニープロテクタ４７への膝入力荷重４５，４６によって、車体強度部材本体３７に発生するモーメントＭに対し、ステー４２が反力を発生することで、車体強度部材本体３７の捩れを抑制することが可能となる。

以て、ニープロテクタ４７の性能を満足させるために必要な車体強度部材本体３７の強度を、断面拡大部６７を有するステー４２によって小さくすることができると共に、断面拡大部６７を有するステー４２によって、ニープロテクタ４７の車体強度部材本体３７への依存度をより小さくすることができる。

（ｃ）上記において、ポストブラケット４４を、車両前後方向３５の前方からの緊急入力荷重７１に対して車体強度部材本体３７よりも先に屈曲変形すると共に、車両前後方向３５後方からの乗員の膝入力荷重４５，４６に対して車体強度部材本体３７よりも先には屈曲変形しない強度を有する強化型ポストブラケット７３としたことによって、以下のような作用効果を得ることができる。

即ち、高剛性構造部分６４による車体強度部材本体３７の剛性、強度向上効果と、ステー４２による車体強度部材本体３７の移動や捩れの抑制効果とにより、車体強度部材本体３７が折曲がったり、捩れたりし難くなっていることから、ニープロテクタ４７への膝入力荷重４５，４６を車体強度部材本体３７のみによって受けさせることも可能となる。これにより、車体強度部材本体３７が折曲がる前にポストブラケット４４を屈曲変形させて膝入力荷重４５，４６を吸収させるようにする必要がなくなるので、ポストブラケット４４の強度を上げることが可能となる。

そして、ポストブラケット４４の強度を上げて強化型ポストブラケット７３とすることにより、車両前後方向３５の前方からの緊急入力荷重７１に対しては強化型ポストブラケット７３が屈曲変形して荷重吸収を行うと共に、車両前後方向３５後方からの乗員の膝入力荷重４５，４６に対しては強化型ポストブラケット７３が屈曲変形しないで耐えることにより膝入力荷重４５，４６を車体強度部材本体３７と共に分担するように機能することになる。

よって、前方からの緊急入力荷重７１による車体強度部材本体３７の後方への移動と、膝入力荷重４５，４６による車体強度部材本体３７の前方への移動や捩れとの両者を、共に抑制、防止し得る構造を得ることができる。

以て、ニープロテクタ４７の性能を満足させるために必要な車体強度部材本体３７の強度を、強化型ポストブラケット７３によって小さくすることができると共に、強化型ポストブラケット７３によって、ニープロテクタ４７の車体強度部材本体３７への依存度をより一層小さくすることができる。

また、強化型ポストブラケット７３としたことにより、ステアリング支持剛性についても高くすることができるので、その分、材料選定の自由度を上げるなどして、車体強度部材本体３７の他部位の軽量化を図ることが可能となる。

以上、この発明の実施例を図面により詳述してきたが、実施例はこの発明の例示にしか過ぎないものであるため、この発明は実施例の構成にのみ限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれることは勿論である。また、例えば、各実施例に複数の構成が含まれている場合には、特に記載がなくとも、これらの構成の可能な組合せが含まれることは勿論である。また、複数の実施例や変形例が示されている場合には、特に記載がなくとも、これらに跨がった構成の組合せのうちの可能なものが含まれることは勿論である。また、図面に描かれている構成については、特に記載がなくとも、含まれることは勿論である。更に、「等」の用語がある場合には、同等のものを含むという意味で用いられている。また、「ほぼ」「約」「程度」などの用語がある場合には、常識的に認められる範囲や精度のものを含むという意味で用いられている。

本発明の実施例にかかる車体強度部材構造の斜視図である。 図１の側面図である。 従来例にかかる車体強度部材構造の斜視図である。 従来例にかかるニープロテクタを示す斜視図である。 従来例の問題点を説明するための側面図である。 従来例の別の問題点を説明するための平面図である。

符号の説明

３１ 車室
３３ 車体強度部材
３４ 車幅方向
３５ 車両前後方向
３６ 上下方向
３７ 車体強度部材本体
４２ ステー
４４ ポストブラケット
４５ 膝入力荷重
４６ 膝入力荷重
４７ ニープロテクタ
６１ 閉断面部
６２ 閉断面部
６３ 閉断面部
６４ 高剛性構造部分
６５ 上端側部分
６６ 下端側部分
６７ 断面拡大部
７１ 緊急入力荷重
７３ 強化型ポストブラケット

Claims (3)

1. 車室内の前部に、車体強度部材が設けられ、
   該車体強度部材が、ほぼ車幅方向へ延びる車体強度部材本体を備えると共に、
   該車体強度部材本体が、車幅方向の中間部に、少なくとも、
   車体強度部材本体の下部を上下方向に支持可能なステーと、
   車体強度部材本体の前部を車両前後方向に支持可能なポストブラケットと、
   緊急時に乗員の膝を受けて膝入力荷重を吸収可能なニープロテクタとを備えた車体強度部材構造において、
   車体強度部材本体の少なくとも中間部に、複数の閉断面部を有する高剛性構造部分を設けると共に、
   該高剛性構造部分に対して、前記ステーと、ポストブラケットと、ニープロテクタとを取付けたことを特徴とする車体強度部材構造。
2. 前記ステーの上端側部分に、下端側部分よりも断面が大きくなる断面拡大部を設け、
   該断面拡大部を、高剛性構造部分の下面に対して接続したことを特徴とする請求項１記載の車体強度部材構造。
3. 前記ポストブラケットを、
   車両前後方向の前方からの緊急入力荷重に対して車体強度部材本体よりも先に屈曲変形すると共に、
   車両前後方向後方からの乗員の膝入力荷重に対して車体強度部材本体よりも先には屈曲変形しない強度を有する強化型ポストブラケットとしたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の車体強度部材構造。
   

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