JP5825262B2 - ステアリングサポートメンバー - Google Patents

Description

本発明は、運転席側のメンバー部分の径が助手席側のメンバー部分の径よりも大きく設定されているステアリングサポートメンバーに関する。

ステアリングサポートメンバーの運転席側のメンバー部分は、助手席側のメンバー部分よりもステアリングの近くに位置してステアリングを直接支持する。従って、運転席側のメンバー部分には高い強度を備えさせて、運転席側のメンバー部分がステアリングを安定支持できるようにする必要がある。
一方、助手席側のメンバー部分は車幅方向でステアリングから離れており、ステアリングを直接支持してはいないので、助手席側のメンバー部分に運転席側のメンバー部分ほどの強度を備えさせなくてもよい。
そこで、運転席側のメンバー部分の径を助手席側のメンバー部分の径よりも大きく設定して運転席側のメンバー部分の強度を高くしている。また、助手席側のメンバー部分の径を小さく設定することで軽量化を図っている（特許文献１、特許文献２参照）。
しかしながら、この構造では、両メンバー部分の接続部で径が変化しているために、車両の衝突時に両メンバー部分の接続部に応力が集中しやすくて、ステアリングサポートメンバーが前記接続部から変形しやすいという問題がある。
この問題を解消するために、従来、両メンバー部分の接続部（ステアリングサポートメンバーの径の変化部）を連結材でフロア等に繋いで前記接続部を補強していた（特許文献３参照）。

実開平０１−７０６８８号公報 特開２００１−３４１６６９号公報 特開２００７−２４５７８１号公報

上記従来の技術によれば、運転席側のメンバー部分と助手席側のメンバー部分との径の変化部を連結材でフロア等に繋いでいたために、インストルメントパネルの下方に連結材が突出し、足元のスペースや、車載機器、センターコンソールなどを設けるスペースが狭くなる虞があった。
本発明は上記実状に鑑みて成されたもので、その目的は、運転席側のメンバー部分と助手席側のメンバー部分との接続部を補強できる構造でありながら、周りのスペースが狭くなることを抑制することができるステアリングサポートメンバーを提供する点にある。

本発明の特徴は、
運転席側のメンバー部分の径が助手席側のメンバー部分の径よりも大きく設定されているステアリングサポートメンバーであって、
前記運転席側のメンバー部分と助手席側のメンバー部分との接続部にリンフォースが接合され、
両メンバー部分の径方向における前記リンフォースの頂面は、前記助手席側のメンバー部分の前記接続部とは反対の端部側ほど両メンバー部分の軸芯側に位置するように傾斜している点にある。

この構成によれば、運転席側のメンバー部分と助手席側のメンバー部分との接続部にリンフォースが接合されているから、前記接続部をリンフォースで補強することができ、車両の衝突の際などに前記接続部に応力が集中するのを防ぐことができる。
そして、車両の衝突の際にはステアリングやペダル類などの自動車の操作に重要な部品が支持されている個所から助手席側に離れた個所で助手席側のメンバー部分を変形させることができて、衝突時の変形による車両の操作系への影響を極力少なくすることができる。
しかも、リンフォースと前記接続部の接合構造をコンパクトに纏めることができて、ステアリングサポートメンバーの周りのスペースが狭くなることを抑制することができる。
また、両メンバー部分の径方向における前記リンフォースの頂面は、前記助手席側のメンバー部分の前記接続部とは反対の端部側ほど両メンバー部分の軸芯側に位置するように傾斜しているから、両メンバー部分の外周面からのリンフォースの突出長さを緩やかに変化させて、前記助手席側のメンバー部分の前記接続部とは反対の端部側ほど前記突出長さを短くすることができる。
その結果、前記助手席側のメンバー部分の前記接続部とは反対の端部に近い側のリンフォースの端部と助手席側のメンバー部分との接合部に応力が集中するのを抑制することができる。
さらに、リンフォースで前記接続部を補強したことで、助手席側のメンバー部分に求められる剛性が従来よりも小さくても済み、助手席側のメンバー部分を軽量化することができる。また、ステアリングへの振動の伝達を抑えることができる。そして、ステアリングの後退量を抑えることができる。

本発明において、
前記リンフォースは断面コの字状に形成され、
前記リンフォースの互いに対向する一対の側壁の開放端部が前記接続部の外周面に接合されていると、次の作用を奏することができる。

前記リンフォースは断面コの字状に形成されているから、ステアリングサポートメンバーがパイプ材などの断面円形の部材で構成されていても、リンフォースの互いに対向する一対の側壁の開放端部を前記接続部のメンバー部分に当接させて接合することにより、リンフォースを安定して前記接続部に接合することができる。
その結果、リンフォースのメンバー部分への接合時にリンフォースが前記接続部に対して位置ずれすることを防ぐことができて、リンフォースの前記接続部への接合の位置精度を高くすることができる。
また、リンフォースの互いに対向する一対の側壁の幅（前記側壁の開放端からリンフォースの背壁までの長さ）を抑えつつ、リンフォースの断面積を大きく確保でき、インストルメントパネル内のリンフォースが占める面積を極力小さくすることができて、インストルメントパネルの他の内蔵部品にリンフォースが干渉することを避けることができる。

本発明において、
前記一対の側壁の開放端部は前記接続部の車両前方側の面に接合されて、前記リンフォースが縦断面において前記接続部から車両前方側に突出していると、次の作用を奏することができる。

前記一対の側壁の開放端部は前記接続部の車両前方側の面に接合されて、前記リンフォースが縦断面において前記接続部から車両前方側に突出しているから、車両前後方向の力に対して強い構造に構成することができ、車両の衝突に対して有利な構造にすることができる。

本発明において、
両メンバー部分の軸芯方向における前記リンフォースと前記助手席側のメンバー部分との接合部の長さが、前記軸芯方向における前記リンフォースと前記運転席側のメンバー部分との接合部の長さよりも長く設定されていると、次の作用を奏することができる。

ステアリングサポートメンバーの折れ点（変形する点）を車幅方向で運転席側から助手席側に遠ざけることができ、車両の衝突時にステアリングサポートメンバーが前記折れ点で変形しても、ステアリングやペダルなどの操作系への影響を減らすことができ、ステアリングの後退量を小さい量に抑えることができる。

本発明によれば、
運転席側のメンバー部分と助手席側のメンバー部分との接続部を補強できる構造でありながら、周りのスペースが狭くなることを抑制することができるステアリングサポートメンバーを提供することができた。

ステアリングサポートメンバーとインストルメントパネルの分解斜視図である。 ステアリングサポートメンバーを介してインストルメントパネルを車体に取り付ける様子を示す斜視図（インストルメントパネル本体の側壁は一部分を切り欠いてある）である。 ステアリングサポートメンバーを上方から見た図である。 ステアリングサポートメンバーの接続部の縦断面図である。 リンフォースとステアリングサポートメンバーの接続部との接合構造の斜視図である。

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
図１，図２に自動車のインストルメントパネル１と、ステアリング３（図３参照）を支持するステアリングサポートメンバー２とを示してある。インストルメントパネル１は、車室内の車体前部及び側部に取り付けられる合成樹脂製の一体成形品であり、運転席及び助手席（図示せず）の車両前方側Ｆｒに配置されている。

インストルメントパネル本体４は、車室内のほぼ全幅にわたる長さに設定され、上壁５と、運転席及び助手席に対向する車室内側の前壁６と、左右一対の側壁７とを備えている。そして、前壁６の車幅方向の中央部にカーステレオ（オーディオ類）・エアコン（空調機器）などの操作系パネル８が集約して設けられ、助手席と対向する前壁６の下半部に、揺動開閉するグローブボックス９が設けられている。

また、インストルメントパネル１の車両前方側Ｆｒに、ステアリング３を支持する丸パイプ状の金属製のステアリングサポートメンバー２が車幅方向に沿って配置されている。そして、ステアリングサポートメンバー２の左端部に左側のサイドブラケット１０Ｌが溶接固着され、ステアリングサポートメンバー２の右端部に右側のサイドブラケット１０Ｒが溶接固着されている。図２に示すように、左側のサイドブラケット１０Ｌは車体側の左ダッシュサイドパネル１１Ｌに固定され、右側のサイドブラケット１０Ｒは車体側の右ダッシュサイドパネル１１Ｒに固定されている。

ステアリングサポートメンバー２の長手方向（車幅方向）中間部には、複数の帯板状のブラケット１２の上端部が溶接固着されて、複数のブラケット１２が、ステアリングサポートメンバー２から下方に延びている。複数のブラケット１２は、インストルメントパネル１に連結される。

［ステアリングサポートメンバー２の構造］
ステアリングサポートメンバー２の運転席側のメンバー部分２０は、助手席側のメンバー部分３０よりもステアリング３の近くに位置してステアリング３を直接支持する。従って、運転席側のメンバー部分２０には高い強度を備えさせて、運転席側のメンバー部分２０がステアリング３を安定支持できるようにする必要がある。一方、助手席側のメンバー部分３０は、車幅方向でステアリング３から離れており、ステアリング３を直接支持してはいないので、助手席側のメンバー部分３０に運転席側のメンバー部分２０ほどの強度を備えさせなくてもよい。
そこで、図３，図５に示すように、運転席側のメンバー部分２０の径を助手席側のメンバー部分３０の径よりも大きく設定し、運転席側のメンバー部分２０の強度を高くしている。また、助手席側のメンバー部分３０の径を小さく設定することで軽量化を図っている。

運転席側のメンバー部分２０の車幅方向中央側の端部（助手席側のメンバー部分３０に接続する端部）は助手席側のメンバー部分３０側に向かって窄まるテーパー筒部２１に構成されている。上記のように、運転席側のメンバー部分２０の径を助手席側のメンバー部分３０の径よりも大きく設定すると、車両の衝突時に両メンバー部分２０，３０の接続部４０（ステアリングサポートメンバー２の径の変化部）に応力が集中しやすくて、ステアリングサポートメンバー２が接続部４０から変形しやすいことから、運転席側のメンバー部分２０と助手席側のメンバー部分３０との接続部４０にリンフォース５０が溶接接合されている。

リンフォース５０は、一枚の金属板を断面コの字状に折曲して形成されている。リンフォース５０の互いに対向する一対の側壁５１の開放端部５１Ａが、前記接続部４０の車両前方側Ｆｒの外周面に溶接接合され、縦断面において前記接続部４０からリンフォース５０が車両前方側Ｆｒに突出している。このリンフォース５０は、ステアリングサポートメンバー２の長手方向に細長く形成されている。リンフォース５０の背壁５２には、背壁５２の内面側に凸の断面円弧状のビード５７（図５参照）が背壁５２の長手方向に沿うように形成されている。これにより、リンフォース５０の強度・剛性を向上させることができる。

リンフォース５０の互いに対向する一対の側壁５１の開放端部５１Ａは、リンフォース５０の幅方向から見て略山形に形成されて、前記一対の側壁５１が、それぞれ、略三角形状に形成され、前記山形の開放端部５１Ａが、助手席側のメンバー部分３０の外周面と前記テーパー筒部２１の外周面とに嵌め込まれて溶接接合されている。

図３に示すように、助手席側のメンバー部分３０に溶接固着された前記側壁５１の開放端部５１Ａ１の端面とリンフォース５０の背壁５２の壁面とが成す角度（以下、第１角度と称する）は、運転席側のメンバー部分２０のテーパー筒部２１に溶接固着された前記側壁５１の開放端部５１Ａ２の端面とリンフォース５０の背壁５２の壁面とが成す角度（以下、第２角度と称する）よりも小さく設定されている。そして、助手席側のメンバー部分３０に溶接固着された前記側壁５１の開放端部５１Ａ１の端面と、運転席側のメンバー部分２０のテーパー筒部２１に溶接固着された前記側壁５１の開放端部５１Ａ２の端面とが成す角度は、前記第１角度と第２角度よりも大きく設定されている。

両メンバー部分２０，３０の径方向におけるリンフォース５０の頂面５０Ｔ（背壁５２の外壁面）が、助手席側のメンバー部分３０の接続部４０とは反対の端部３０Ａ側ほど両メンバー部分２０，３０の軸芯Ｏ側に位置するように傾斜している。
これにより、助手席側のメンバー部分３０に溶接接合されたリンフォース５０の側壁５１の幅（助手席側のメンバー部分３０の外周面からのリンフォース５０の車両前方側Ｆｒへの突出長さ）は、助手席側のメンバー部分３０の接続部４０とは反対の端部３０Ａ側ほど短くなっている。

また、両メンバー部分２０，３０の軸芯方向Ｊにおける前記リンフォース５０と前記助手席側のメンバー部分３０との接合部の長さが、前記軸芯方向Ｊにおける前記リンフォース５０と前記運転席側のメンバー部分２０との接合部の長さよりも長く設定されている。

運転席側のメンバー部分２０のテーパー筒部２１に溶接固着された前記一対の側壁５１の開放端部５１Ａは、前記テーパー筒部２１を乗り越えて運転席側のメンバー部分２０のストレート筒部２２側に延出し、その延出端部５１Ｓが運転席側のメンバー部分２０のストレート筒部２２の一部分に重なって溶接接合されている。

上記の構成によれば、運転席側のメンバー部分２０と助手席側のメンバー部分３０との接続部４０にリンフォース５０が接合されているから、前記接続部４０をリンフォース５０で補強することができ、車両の衝突の際などに前記接続部４０に応力が集中するのを防ぐことができる。
そして、車両の衝突の際にはステアリング３やペダル類などの自動車の操作に重要な部品が支持されている個所から助手席側に離れた個所で助手席側のメンバー部分３０を変形させることができて、衝突時の変形による車両の操作系への影響を極力少なくすることができる。
しかも、リンフォース５０と接続部４０の接合構造をコンパクトに纏めることができて、ステアリングサポートメンバー２の周りのスペースが狭くなることを抑制することができる。
また、両メンバー部分２０，３０の径方向におけるリンフォース５０の頂面５０Ｔは、助手席側のメンバー部分３０の接続部４０とは反対の端部３０Ａ側ほど両メンバー部分２０，３０の軸芯Ｏ側に位置するように傾斜しているから、助手席側のメンバー部分３０の外周面からのリンフォース５０の車両前方側Ｆｒへの突出長さを緩やかに変化させることができる。
その結果、前記助手席側のメンバー部分３０の前記接続部４０とは反対の端部３０Ａに近い側のリンフォース５０の端部と助手席側のメンバー部分３０との接合部に応力が集中するのを抑制することができる。
さらに、リンフォース５０で前記接続部４０を補強したことで、助手席側のメンバー部分３０に求められる剛性が従来よりも小さくても済み、助手席側のメンバー部分３０を軽量化することができる。

前記リンフォース５０は断面コの字状に形成されているから、ステアリングサポートメンバー２がパイプ材などの断面円形の部材で構成されていても、リンフォース５０の互いに対向する一対の側壁５１の開放端部５１Ａを前記接続部４０のメンバー部分に当接させて接合することにより、リンフォース５０を安定して前記接続部４０に接合することができる。
その結果、リンフォース５０のメンバー部分２０，３０への接合時にリンフォース５０が前記接続部４０に対して位置ずれすることを防ぐことができて、リンフォース５０の前記接続部４０への接合の位置精度を高くすることができる。
また、リンフォース５０の互いに対向する一対の側壁５１の幅（前記側壁５１の開放端からリンフォース５０の背壁５２までの長さ）を抑えつつ、リンフォース５０の断面積を大きく確保でき、インストルメントパネル１内のリンフォース５０が占める面積を極力小さくすることができて、インストルメントパネル１の他の内蔵部品にリンフォース５０が干渉することを避けることができる。

前記一対の側壁５１の開放端部５１Ａは前記接続部４０の車両前方側Ｆｒの面に接合されて、リンフォース５０が縦断面において前記接続部４０から車両前方側Ｆｒに突出しているから、車両前後方向の力に対して強い構造に構成することができ、車両の衝突に対して有利な構造にすることができる。

両メンバー部分２０，３０の軸芯方向Ｊにおける前記リンフォース５０と前記助手席側のメンバー部分３０との接合部の長さが、前記軸芯方向Ｊにおける前記リンフォース５０と前記運転席側のメンバー部分２０との接合部の長さよりも長く設定されているから、ステアリングサポートメンバー２の折れ点（変形する点）を車幅方向で運転席側から助手席側に遠ざけることができ、車両の衝突時にステアリングサポートメンバー２が前記折れ点で変形しても、ステアリング３やペダルなどの操作系への影響を減らすことができ、ステアリング３の後退量を小さい量に抑えることができる。

［別実施形態］
前記リンフォースは断面コの字状以外の形状であってもよい。

２０ 運転席側のメンバー部分
３０ 助手席側のメンバー部分
３０Ａ 助手席側のメンバー部分の接続部とは反対の端部
４０ 接続部
５０ リンフォース
５０Ｔ 頂面
５１ 側壁
５１Ａ 側壁の開放端部
Ｆｒ 車両前方側
Ｊ 軸芯方向
Ｏ 軸芯
Ｒｒ 車両後方側

Claims (3)

1. 運転席側のメンバー部分の径が助手席側のメンバー部分の径よりも大きく設定されているステアリングサポートメンバーであって、
   前記運転席側のメンバー部分と助手席側のメンバー部分との接続部にリンフォースが接合され、
   前記運転席側のメンバー部分の、前記助手席側のメンバー部分に接続する車幅方向中央側の端部は、前記助手席側のメンバー部分の側に向かって窄まるテーパー筒部で構成され、
   前記リンフォースは断面コの字状に形成され、前記リンフォースの互いに対向する一対の側壁の開放端部が前記接続部の外周面に接合され、
   両メンバー部分の径方向における前記リンフォースの頂面は、前記助手席側のメンバー部分の前記接続部とは反対の端部側ほど両メンバー部分の軸芯側に位置するように傾斜し、
   前記リンフォースの前記開放端部は、前記リンフォースの幅方向から見て山形に形成され、前記助手席側のメンバー部分の外周面と前記テーパー筒部の外周面に嵌め込まれ、接合されている、
   ステアリングサポートメンバー。
2. 前記一対の側壁の前記開放端部は前記接続部の車両前方側の面に接合されて、前記リンフォースが縦断面において前記接続部から車両前方側に突出している、請求項１に記載のステアリングサポートメンバー。
3. 両メンバー部分の軸芯方向における前記リンフォースと前記助手席側のメンバー部分との接合部の長さが、前記軸芯方向における前記リンフォースと前記運転席側のメンバー部分との接合部の長さよりも長く設定されている、請求項１又は２のいずれかに記載のステアリングサポートメンバー。

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