CN102224060B - 车体用高强度部件结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车体用高强度部件结构，能够有效提高车体用高强度部件本体的强度以及刚性。该车体用高强度部件结构具备：车体用高强度部件本体(37)，设置在车辆的车厢(31)的前方并大致朝向车宽度方向延伸；高刚性结构部分(64)，设置在所述车体用高强度部件本体(37)的至少中间部，在所述车辆的前后方向具有数个封闭截面部；支承杆(42)，安装在所述高刚性结构部分(64)上，沿上下方向支承所述车体用高强度部件本体(37)；支柱支架(44)，安装在所述高刚性结构部分(64)上，沿车辆前后方向支承所述车体用高强度部件本体(37)；膝部保护装置(47)，安装在所述高刚性结构部分(64)，当在车辆前后方向的紧急输入负荷产生了作用的情况下，可承受乘员的膝部以吸收膝部输入负荷。

Description

车体用高强度部件结构

技术领域

本发明涉及车体用高强度部件结构。

背景技术

在汽车等车辆中，在车厢内的前方部分设置有树脂制的仪表板。在该仪表板的内部设置有金属制的车体用高强度部件(例如，参考专利文献1、专利文献2)。

一般来说，如图31所示，车厢的前方部分(车厢前部FR1)具备车厢前壁FR2、车厢地板部FR3和车厢侧壁FR4。

而且，如图3所示，设置在这样的车厢的前方部分的车体用高强度部件1具备大致沿车宽度方向2延伸的车体用高强度部件本体3。在图3中，车体用高强度部件本体3由截面是圆形的导管部件构成。该导管部件具有中间部(向前方)伸出的形状。该车体用高强度部件本体3，在它的两端部具有用于安装在左、右的车体面板(侧面板的图示省略)上的侧支架4。

这种车体用高强度部件本体3设计成主要用来支承转向柱(未图示)。为此，在车体用高强度部件本体3中，在车宽度方向2的中间部(驾驶员座侧部分)配备有用来安装转向柱的立柱支架5。一般来说，立柱支架5相对车体用高强度部件本体3前后分开地设置(省略图示)。

此外，车体用高强度部件本体3在车宽度方向2的中间部的中央部分具备支承杆8，该支承杆8将车体用高强度部件本体3的下部相对于车厢地板部6(地板，参考图5)进行固定，沿上下方向7支承车体用高强度部件本体3。在图3中支承杆8设置有左、右两根。在该支承杆8中，设置有车载用音响装置(图示省略)、或者可以安装用于控制空调装置的控制箱(图示省略)等的安装用支架(图示省略)等。此外，为了将如车载用音响装置、控制箱等设置在规定的位置，支承杆8设定成位于仪表板9(参考图5)的车厢内侧。在图5中，支承杆8大致沿上下方向7延伸，并且，以侧视观察，其上端侧呈朝向车辆前方侧弯曲的形状。由此，支承杆8的上端部与下端部的位置，沿前后方向大幅偏离。

而且，车体用高强度部件本体3，在车宽度方向2的中间部的驾驶员座侧部分配备有支柱支架13，该支柱支架13用于使车体用高强度部件本体3的车辆前方侧部分相对固定于车厢前壁部11(前围板，参考图5)，并主要沿车辆前后方向12支承车体用高强度部件本体3。在图3中，支柱支架13沿车辆前后方向12延伸，且具有上方敞开的大致U字截面形状。该支柱支架13具有如下某种程度的强度，即：如图6所示，对于从车辆前方传来的紧急输入负荷15(例如，车厢前壁部11向车辆后方的移动)，如虚线所示弯曲变形(损毁)，并且，对于从车辆后方传来的乘员的膝部输入负荷16、17(参考图5)，也弯曲变形。为了达到这样的强度，而在支柱支架13中形成切口部或者其它的脆弱部18(参考图6)等，从而特意减弱支柱支架13的强度。

更进一步地，如图4所示，车体用高强度部件本体3根据需要，在车宽度方向2的中间部的驾驶员座侧部分或者副手座侧部分配备膝部保护装置21，该膝部保护装置21在紧急时承受乘员的膝部而可以吸收膝部输入负荷16、17(参考图5)。该膝部保护装置21例如配备有：膝部保护装置用支架22，从车体用高强度部件本体3的下部向下方延伸，侧视观察呈大致L字状或者大致V字状；膝部承受部件23，直接承受乘员的膝部。在这种情况下，膝部保护装置用支架22与乘员的两膝相对应而设置成左右一对。此外，膝部承受部件23架设在左右一对的膝部保护装置用支架22的车厢内侧端部之间。

此外，在膝部保护装置21中，除上述之外，如图5所示还以分开的方式配备上部膝部保护装置用支架24和下部膝部保护装置用支架25，所述上部膝部保护装置用支架24承受体格平均的乘员的膝部以可吸收所述收膝部输入负荷16，所述下部膝部保护装置用支架25主要承受身材矮小的乘员的膝部以可吸收所述收膝部输入负荷17。由此，存在甚至能够对应于乘员的体格的膝部保护装置等。另外，图4的膝部保护装置21不具备对应于上述体格的功能。

如上所述，车体用高强度部件本体3，通过在其两端部设置的侧支架4而安装在未图示的左、右的车体面板(侧面板)上。

而且，基本而言，车体用高强度部件本体3以经立柱支架5而支承转向柱的方式来发挥功能。

此外，配备在车体用高强度部件本体3的车宽度方向2的中间部的支承杆8，将车体用高强度部件本体3的下部相对固定于车厢地板部6(地板)，主要沿上下方向7支承车体用高强度部件本体3。利用该支承杆8，可以抑制转向柱和车体用高强度部件本体3的上下方向7的振动等。

配备在车体用高强度部件本体3的车宽度方向2的中间部的支柱支架13，按照如下方式发挥作用，即：将车体用高强度部件本体3的车辆前方侧部分相对固定于车厢前壁部11(前围板)，并主要沿车辆前后方向12支承车体用高强度部件本体3。此外，相对于从车辆前方传来的紧急输入负荷15，如图6所示，在车体用高强度部件本体3变形前，支柱支架13弯曲变形(损毁)，从而可以防止车体用高强度部件本体3向车辆后方侧的移动和弯折等。而且，相对于从车厢内侧传来的乘员的膝部输入负荷16、17，在车体用高强度部件本体3变形前，支柱支架13弯曲变形(损毁)，从而可以防止车体用高强度部件本体3向车辆前方侧的移动和弯折等。

此外，配备在车体用高强度部件本体3的车宽度方向2的中间部的膝部保护装置21，通过在紧急时膝部部件23承受乘员的膝部，膝部保护装置用支架22弯曲变形(损毁)，从而起到吸收膝部输入负荷16、17的作用。

而且，在图5的结构中，根据相对膝部部件23的膝部接触高度的不同，在乘员体格平均的情况下，主要通过上部膝部保护装置用支架24弯曲变形(损毁)，从而吸收其膝部输入负荷16，在乘员体格较小的情况下，主要通过下部膝部保护装置用支架25弯曲变形(损毁)，从而起到吸收其膝部输入负荷17的作用。

通过以上的结构，例如在车辆输入有紧急输入负荷时，可以防止乘员向车外飞出等。

此外，在仪表板的内部设置有具有其它结构的金属制的车体用高强度部件(例如参考专利文献1)。

如图22以及图23所示，设置在车厢201内的前方部分的车体用高强度部件202，具备大致朝向车宽度方向203延伸的车体用高强度部件本体204。

该车体用高强度部件本体204通常由截面为圆形的导管部件构成。该导管部件构成方式为：驾驶员座侧加粗(大径导管部205)、副手座侧变细(小径导管部206)。而且，锥形连接部207介于在大径导管部205和小径导管部206之间，该锥形连接部207用于一边吸收两者的直径差一边能够连续性连接。大径导管部205和锥形连接部207之间、以及锥形连接部207和小径导管部206之间，均一体地进行焊接固定(整周焊接)。另外，在图22中，表示的是左侧方向盘用的车体用高强度部件202。

而且，该车体用高强度部件本体204，在它的两端部备有可以相对安装于左、右的车体面板(侧面板，图示省略)的侧支架209。该侧支架209一体地焊接固定于车体用高强度部件本体204。

此外，车体用高强度部件本体204，在车宽度方向203的中间部备有支承杆212，该支承杆212使车体用高强度部件本体204相对固定于车厢地板部(地板)，支承车体用高强度部件本体204。该支承杆212大致沿上下方向213延伸。该支承杆212的上端部一体地焊接固定于车体用高强度部件本体204。

而且，车体用高强度部件本体204，在车宽度方向203的中间部的驾驶员座一侧备有立柱支架215、216，所述立柱支架215、216可以使支承转向柱214(参考图23)相对于车体用高强度部件本体204的下部进行安装。该立柱支架215、216通常设置在车体用高强度部件本体204的前、后方。此外，立柱支架215、216通常是在左、右侧各设置一对。所述立柱支架215、216一体地焊接固定于车体用高强度部件本体204。

此外，车体用高强度部件本体204具备可以支承车体用高强度部件本体204的车辆前方侧部分的支柱支架217。

该支柱支架217如图23所示，本体支承部221，安装于车厢前壁部218(前围板)与车体用高强度部件本体204的车辆前方侧部分之间；立柱支承部222，安装于车厢前壁部218(前围板)与车辆前方侧的立柱支架215之间，在侧视观察下大致具备双分叉的形状。

该支柱支架217构成一张纵面部223。在该纵面部223的上端部(本体支承部221的上边缘部)设置有由弯曲加工而成的横向凸缘部224。该横向凸缘部224的横宽较窄且大致均等。

而且，在呈双分叉的形状的支柱支架217的中间部、即在本体支承部221的前端部与立柱支承部222的前端部的汇合部分，设置有可以相对安装于车厢前壁部218的前壁安装部225。该前壁安装部225如图24所示，具有可以抵接于车厢前壁部218的抵接面226和设置在该抵接面226中的螺纹孔等紧固部227。

此外，在支柱支架217(的本体支承部221等)上适当设置有切口等脆弱部(紧急时变形用脆弱部，省略图示)，所述脆弱部用于在通常时不变形、在紧急时(例如在从前方传来的紧急输入负荷时)能够变形。

而且，如图23所示，支柱支架217的本体支承部221的车厢内侧端部，可以一体地焊接固定在车体用高强度部件本体204上(焊接部231)。此外，支柱支架217的立柱支承部222的车厢内侧端部，可以一体地焊接固定在立柱支架215的车辆前方侧端部上(焊接部232)。

如上所述，车体用高强度部件本体204通过设置在其两端部的侧支架209而安装在左、右的车体面板(侧面板)上。

而且，基本而言，车体用高强度部件本体204以经过立柱支架215、216来支承转向柱214的方式发挥作用。

此外，配备在车体用高强度部件本体204的车宽度方向203的中间部的支承杆212可发挥如下的作用，即：将车体用高强度部件本体204的下部相对固定于未图示的车厢地板部(地板)，主要沿上下方向213支承车体用高强度部件本体204。利用该支承杆212，可以抑制支承转向柱214和车体用高强度部件本体204沿上下方向213的振动等。

此外，配备在车体用高强度部件本体204的车宽度方向203的中间部的支柱支架217按照如下方式发挥作用，即：支柱支架217的本体支承部221将车体用高强度部件本体204的车辆前方侧部分相对固定于车厢前壁部218(前围板)，并主要沿车辆前后方向233支承车体用高强度部件本体204。

此外，支柱支架217按照方式发挥作用，即：支柱支架217的立柱支承部222，经过车辆前方侧的立柱支架215，相对于车辆前后方向233以及上下方向213以及车体用高强度部件本体204的周向(旋转方向)支承转向柱214。

而且，还可发挥如下作用，即：如图24所示，相对于从车辆前后方向233传来的紧急输入负荷234，在车体用高强度部件本体204变形之前，支柱支架217的承部221弯曲变形(损坏)，从而防止车体用高强度部件本体204向车厢内侧的移动和折曲等。

如上所述，支柱支架217(的本体支承部221等)需要具有通常时不变形、在紧急时能够变形的功能。为了能够满足该功能，而在支柱支架217(的本体支承部221等)中适当设置切口等脆弱部(紧急时变形用脆弱部、图示省略)，从而可以实现在紧急时支柱支架217(的本体支承部221等)的强度降低。

此外，在面板内部设置有具有其它结构的金属制的车体用高强度部件(例如，参考专利文献2、专利文献3)。

如图32所示，配置在车厢前部FR1(参考图31)的车体用高强度部件305，具备大致朝向车宽度方向306延伸的车体用高强度部件本体307。车体用高强度部件305具备侧支架308，该侧支架308用于将车体用高强度部件本体307的两端部安装在左、右的车厢侧壁FR4(参考图31)。此外，车体用高强度部件305具备可以将车体用高强度部件本体307支承于车厢地板部FR3(参考图31)的支承杆309。而且，车体用高强度部件305具备可以将车体用高强度部件本体307支承于车厢前壁FR2的支柱支架311。

该车体用高强度部件本体307具备可以保持转向柱的立柱支架313。

此外，车体用高强度部件305如图33所示具备空调设备安装部315，该空调设备安装部315用于将空调设备314固定于车体用高强度部件本体307或者支承杆309上。

而且，如图35所示，在车体用高强度部件本体307上安装有膝部保护装置318，该膝部保护装置318在紧急时(例如，从前方传来紧急输入负荷时)承受乘员的膝部，而且，可以吸收膝部输入负荷316U、316D。

在此处，上述车体用高强度部件本体307如图31、图32所示，通常由金属制的、截面为圆形的导管构成。此外，在车体用高强度部件本体307中，根据要求的强度的不同，在驾驶员座一侧设置粗径导管321；在副手座一侧设置细径导管322。而且，粗径导管321和细径导管322经过连接部件324而成为一体。连接部件324是锥形短管部件等。粗径导管321与连接部件324之间、以及连接部件324与细径导管322之间由焊接固定(整周焊接)。

上述支承杆309通常为金属制。该支承杆309安装在车体用高强度部件本体307的车宽度306的中间部的大致中央部。该支承杆309通常是一根或者两根。而且，支承杆309沿大致上下方向325延伸设置。支承杆309的上端部被焊接固定或者螺栓固定在车体用高强度部件本体307的下部(在图31的情况，沿车宽度方向306用螺栓固定)。这种情况下的螺栓固定是紧固固定以至于在紧急时不脱离。此外，支承杆309的下端部用螺栓固定于车厢地板部FR3(在图31的情况，沿车宽度方向306用螺栓固定)。

上述支柱支架311通常是金属制。该支柱支架311安装在车体用高强度部件本体307的驾驶室座侧的部分(粗径导管321)。该支柱支架311大致沿车辆前后方向326延伸设置。而且，的前端部固定在车厢前壁FR2上。此外，支柱支架311的后端部直接地、或者经立柱支架313而间接固定在车体用高强度部件本体307的车辆前方侧部分。支柱支架311的后端部与车体用高强度部件本体307或立柱支架313之间，由焊接固定。另外，如图34所示，支柱支架311按照如下方式来构成，即：在紧急时，可以利用被损毁来降低车体用高强度部件本体307向后方的移动量，或者是，也可以吸收紧急输入负荷327。为此，在支柱支架311中设置有脆弱部328。

上述立柱支架313通常是金属制。该立柱支架313安装在车体用高强度部件本体307的驾驶员座侧的部分(粗径导管321)。为了能够固定转向柱的前后两部位的部分，而将立柱支架313设置在用高强度部件本体307的前后(未图示)。而且，立柱支架313焊接固定于车体用高强度部件本体307。

所述空调设备安装部315安装在车体用高强度部件本体307的车宽度306的中间部的大致中央部即、支承杆309等上。空调设备314的大部分通常是树脂制。

上述膝部保护装置318安装在车体用高强度部件本体307的驾驶员座侧的部分(粗径导管321)、或是副手座侧的部分(细径导管322)。图35的情况是，膝部保护装置318分别配备与平均体格的乘员对应的上位支架318a和与身材矮小的乘员的膝部相对应的低位支架318b。而且，上位支架318a和低位支架318b由膝部承受部件318c连接。

根据这样的结构，若在紧急时从前方传来的紧急输入负荷327作用于车辆(车体)，则车厢前壁FR2或者左、右的车厢侧壁FR4向车辆后方移动，车体用高强度部件本体307随之经支柱支架311和侧支架308等向车辆后方移动。此时，如图34所示，支柱支架311发挥出如下作用，即：利用脆弱部328损毁，降低车体用高强度部件本体307向车辆后方的移动量，或者吸收紧急输入负荷327。

此外，若在紧急时车厢前壁FR2向车辆后方移动，则受车厢前壁FR2的作用，大部分树脂制的空调设备314被损毁。由此，可以降低车体用高强度部件本体307和支承杆309的朝后方的移动量，或者也可以吸收紧急输入负荷327。

而且，如图35所示，利用配备在车体用高强度部件本体307的膝部保护装置318，可以发挥如下功能，即：在紧急时膝部承受部件318c承受乘员的膝部，并且通过上位支架318a和低位支架318b弯曲变形吸收膝部输入负荷316U、316D。

另外，其功能按如下方式进行：在乘员是平均体格的情况下，主要通过上位支架318a弯曲变形(损毁)吸收上述膝部输入负荷316U(图35中上侧的负荷)；在乘员体格较小的情况下，主要通过低位支架318b弯曲变形(损毁)吸收上述膝部输入负荷316D(图35中下侧的负荷)。由此，可防止例如乘员向车外飞出。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平07-267026号

专利文献2：日本特开2002-274433号

专利文献3：日本特开2005-112078号

发明内容

发明预解决的问题

但是，在上述车体用高强度部件结构中存在以下这样的问题。

也就是说，构成图4的膝部保护装置21的膝部保护装置用支架22，如图5所示以从车体用高强度部件本体3向下方延伸的方式构成(臂长L)，因而，在紧急时膝部保护装置21承受乘员的膝部而吸收膝部输入负荷16、17的情况，扭转方向的力矩M、指向前方的负荷F1或者指向上方的负荷F2等将作用于车体用高强度部件本体3(图35也可以说是同样的内容)。

因而，为了预测膝部保护装置21针对乘员的膝部输入负荷16、17的工作状态(损毁样态等)，并使膝部保护装置21能够正确按预测那样工作，而需要尽可能减少由上述扭转方向的力矩M或者负荷F1、F2等引起的车体用高强度部件本体3的变形。

为了减少该车体用高强度部件本体3的变形，一般认为可以采取如下解决方案等，即：方案1：提高车体用高强度部件本体3的强度；方案2：提高支柱支架13或者支承杆8的强度，由此可以抑制车体用高强度部件本体3的变形。

在采用作为间接方案的方案2的情况下，为了防止车体用高强度部件本体3的移动或者弯折等，如上所述，该支柱支架13要具有如下某种程度的强度，即：对于从车辆前方传来的紧急输入负荷15进行弯曲变形，并且，对于从车辆后方传来的乘员的膝部输入负荷16、17也进行弯曲变形，因而，也就是说特意使支柱支架13强度减弱。这样就很难利用支柱支架13抑制车体用高强度部件本体3的变形。

同样可认为，支承杆8为了配置车载用音响装置或者控制箱等，而位于仪表板9的内部，在侧视观察下，它的上端侧具有向车辆前方侧弯曲的形状，因而，支承杆8没有具备以强度的保证为最优先考量的结构，从而很难利用支承杆8抑制车体用高强度部件本体3的变形。

因而，采用作为直接方案的方案1是效果最高并富有现实性。但是，由于仪表板9的内部存在许多部件，空间不充裕，因而难以加大车体用高强度部件本体3的截面系数，提高车体用高强度部件本体3的强度。如果取代加大车体用高强度部件本体3的截面系数，而使用高张力钢等高强度(高价)材料的话，则车体用高强度部件本体3的强度可以提高，但其问题是在这种情况下浪费成本不具现实性。

此外，除了上述情况之外，一般认为，考虑到车体用高强度部件本体3的变形而设计膝部保护装置21等。但是，由于乘员的膝部的输入方向(膝部输入负荷16、17的方向)因个人差异或者状况而存在某种偏差等，因而难以准确地进行性能预测。此外，尽管许多复杂的工程需要进行将车体用高强度部件本体3的变形考虑在内的设计等，不过要进行预测，难以说是现实的手段。

此外，表示在图23中的支柱支架217，对于从车辆前后方向233的前方传来的紧急输入负荷234，如图24中虚线所示，产生出既定的变形行程a那样大的变形，从而可以良好吸收紧急输入负荷234。但是，在紧急输入负荷234的方向出现了偏离的情况下，难以保证充分的变形行程a。

例如，如图25所示，当紧急输入负荷234沿车宽度方向203出现了偏离的情况下，(斜向负荷235)，支柱支架217的变形行程b有可能变小(a＞b)；此外，如图23所示，当紧急输入负荷234沿上下方向213出现了偏离的情况下(上下负荷236)，支柱支架217的变形有可能变得较难。

也就是说，通过在紧急时支柱支架13、217、311损毁，从而可降低车体用高强度部件本体3、204、307向后方的移动量，或者吸收紧急输入负荷15、234、327，然而，进行上述工作主要利用支柱支架13、217、311，这并不利于结构。

此外，近年来由于燃料费改进的需要等，而要求汽车等车辆的轻量化，空调设备314也产生了实现小型化和轻量化的需求。为此，空调设备314的内部紧密，紧急时的损毁费用被降低，但难以使空调设备314具有如下功能，即：降低车体用高强度部件本体307和支承杆309向后方的移动量，或者吸收紧急输入负荷327。

另外，除了上述内容以外，也要将到本发明为止的过程中产生新问题或是其它问题等因素考虑在内。关于上述新问题和其它问题等，在本发明的实施例中说明以替代在本栏进行描述。但是，当有必要在本栏中描述的情况，还可以在本栏中追加实施例中的所述描述。此外，在上述情况下，作为本栏的描述，可以修改成适当的表达。

用于解决问题的技术手段

本发明的车体用高强度部件结构，其中：车体用高强度部件本体，设置在车辆的车厢内的前方并大致沿车宽度方向延伸；高刚性结构部分，设置在所述车体用高强度部件本体的至少中间部，在所述车辆的前后方向具有数个封闭截面部；支承杆，安装在所述高刚性结构部分上，沿车辆前后方向支承所述车体用高强度部件本体；支柱支架，安装在所述高刚性结构部分上，沿车辆前后方向支承所述车体用高强度部件本体；膝部保护装置，安装在所述高刚性结构部分上，当车辆前后方向的紧急输入负荷产生了作用的情况下，可承受乘员的膝部而吸收膝部输入负荷。

优选地，其特征在于，在所述支承杆的上端侧设置下端侧的水平方向截面较大的截面扩大部，该截面扩大部安装在所述高刚性结构部分的下表面。

优选地，其特征在于，所述支柱支架是具有下列强度的强化型支柱支架，相对从车辆前后方向的前方传来的紧急输入负荷，所述支柱支架比所述车体用高强度部件本体先弯曲变形；另外，相对从车辆前后方向的后方传来的乘员的所述膝部输入负荷，所述支柱支架不比所述车体用高强度部件本体先弯曲变形。

优选地，其特征在于，具备安装在所述高刚性结构部分而用于安装所述车辆的转向柱的立柱支架，所述支柱支架具有本体支承部和立柱支承部，该本体支承部介于所述车辆的车厢前壁部和所述高刚性结构部分的车辆前方侧部分之间，该立柱支承部介于所述车厢前壁部和所述立柱支架之间，所述支柱支架具备双分叉形的形状。

优选地，其特征在于，将能够相对于所述高刚性结构部分的车辆前方侧上表面以及所述立柱支架的上表面从上方抵接配置的基座支架，架设连接在所述支柱支架的所述本体支承部的车辆后方侧端部和所述立柱支承部的下端部之间，从而构成在侧视观察下大致呈三角形状的强化支柱支架，在所述基座支架和所述高刚性结构部分的车辆前方侧上表面之间，设置将所述基座支架安装于所述高刚性结构部分的车体用高强度部件安装部，而且，在所述基座支架和所述立柱支架的上表面之间，设置将所述基座支架安装于所述立柱支架的立柱支架安装部。

优选地，其特征在于，在所述高刚性结构部分及所述立柱支架、与所述强化支柱支架体之间设置有紧急时可分离退避结构部，该紧急时可分离退避结构部受来自前方的紧急输入负荷作用，能够能够使所述强化支柱支架体与所述高刚性结构部分及所述立柱支架相分离以及退避，该紧急时可分离退避结构部具备：滑动用面部，设置在所述基座支架的下表面；引导面部，设置在所述高刚性结构部分的车辆前方侧上表面以及所述立柱支架的上表面，可以引导所述滑动用面部向车辆后方且朝向上方的滑动；负荷吸收安装部件，设置在所述车体用高强度部件安装部以及所述立柱支架安装部，可以由于受车辆前方的紧急输入负荷作用而断裂，以吸收紧急输入负荷；负荷吸收量调整部件，以可选择地设置在所述滑动用面部和所述引导面部之间的方式设置，可以由于受来自车辆前方的紧急输入负荷作用而断裂，以吸收紧急输入负荷，而且，还可以设定以及调整紧急输入负荷的吸收量。

优选地，其特征在于，所述支柱支架具有留有间隔而平行配置的至少两张纵面部，而且，所述的两张纵面部由所述基座支架连接。

优选地，其特征在于，在所述高刚性结构部分和所述支承杆之间，设置有将所述支承杆安装于所述高刚性结构部分的安装结构部，所述安装结构部是受紧急输入负荷作用而可使所述高刚性结构部分与所述支承杆分离的紧急时可分离安装结构部。

优选地，其特征在于，所述安装结构部具备设置在所述高刚性结构部分上的安装面部、设置在所述支承杆上的安装面部和将两安装面部之间加以固定的固定部，所述紧急时可分离安装结构部具有可使所述两安装面部大致向车辆前后方向移动的紧急时可前后移动部，而且还具有所述固定部受紧急输入负荷作用而可将所述高刚性结构部分和所述支承杆之间的固定状态解除的紧急时可解除固定部。

优选地，其特征在于，所述可紧急时解除固定部具备负荷吸收部，该负荷吸收部在所述高刚性结构部分和所述支承杆之间的固定状态被解除时，可吸收紧急输入负荷。

另外，上述结构分别是用来发挥所需作用效果的必要最低限度的结构，关于上述结构的详细内容和没有描述的结构，不用说均具有自由度。而且，能够根据上述结构的描述获取的事项，即使是在没有特殊具体描述的情况，不用说也包含在本范围之内。此外，在追加上述以外的其它结构的情况下，不用说由追加的结构带来的效果也被附加。

发明效果

本发明的车体用高强度部件结构，其中：车体用高强度部件本体，设置在车辆的车厢内的前方并大体沿车宽度方向延伸；高刚性结构部分，设置在所述车体用高强度部件本体的至少中间部，在所述车辆的前后方向具有数个封闭截面部；支承杆，安装在所述高刚性结构部分上，沿车辆前后方向支承所述车体用高强度部件本体；支柱支架，安装在所述高刚性结构部分上，沿车辆前后方向支承所述车体用高强度部件本体；膝部保护装置，安装在所述高刚性结构部分上，当车辆前后方向的紧急输入负荷产生了作用的情况下，可承受乘员的膝部而吸收膝部输入负荷。

根据该结构可以获得以下这样的作用效果。也就是说，通过在车体用高强度部件本体的至少中间部设置具有数个封闭截面部的高刚性结构部分，从而可以提高车体用高强度部件本体的至少中间部的强度、刚性。由此，可以减少车体用高强度部件本体的挠曲和(周方向的)扭曲，可以防止车体用高强度部件本体的移动和弯折等。而且，通过将支承杆、支柱支架和膝部保护装置相对安装于这种高刚性结构部分，从而可以提高它们的安装刚性，实现它们每一者性能的提高。尤其是可以降低膝部保护装置对车体用高强度部件本体的依存度。

优选地，其特征在于，在所述支承杆的上端侧设置水平方向的截面大于下端侧的截面扩大部，该截面扩大部安装在所述高刚性结构部分的下表面。

根据该结构可以获得以下这样的作用效果。也就是说，设置在支承杆的上端侧部分的截面扩大部，由于截面系数高而可以减小支承杆自身的变形。为此，通过将截面扩大部连接在高刚性结构部分的下表面上，从而可以有效地利用支承杆来抑制车体用高强度部件本体(高刚性结构部分等)的在车辆前后方向或是上下方向的移动。例如，可以利用支承杆，抑制车体用高强度部件本体为应对从前方传来的紧急输入负荷而向车辆后方移动。此外，例如，可以利用支承杆，抑制车体用高强度部件本体由于受到对膝部保护装置的膝部输入负荷的作用向上方或者车辆前方移动。此外，通过将截面扩大部连接在高刚性结构部分的下表面上，从而可以有效利用支承杆抑制车体用高强度部件本体(高刚性结构部分等)的扭曲。例如，受到施加给膝部保护装置的膝部输入负荷的作用而在车体用高强度部件本体中产生力矩，支承杆产生用以应对上述力矩的反力，由此可以抑制车体用高强度部件本体的扭曲。因而，可以利用具有截面扩大部的支承杆，来减低为满足膝部保护装置的性能所需的车体用高强度部件本体的强度；而且，利用具有截面扩大部的支承杆，可以进一步减小膝部保护装置对车体用高强度部件本体的依存度。

优选地，其特征在于，所述支柱支架是具有下列强度的强化型支柱支架，即：相对从车辆前后方向的前方传来的紧急输入负荷，所述支柱支架比所述车体用高强度部件本体先弯曲变形；另外，相对从车辆前后方向的后方传来的乘员的所述膝部输入负荷，所述支柱支架不比所述车体用高强度部件本体先弯曲变形。

根据该结构可以获得以下这样的作用效果。也就是说，由于利用高刚性结构部分将车体用高强度部件本体的刚性和强度提高的效果、以及利用支承杆对车体用高强度部件本体的移动和扭曲进行抑制的效果，车体用高强度部件本体变得难以弯折或者扭曲，因而，能够仅由车体用高强度部件本体承受施加给膝部保护装置的膝部输入负荷。由此，无需在车体用高强度部件本体弯折前使支柱支架弯曲变形以吸收膝部输入负荷，所以可以提高支柱支架的强度。而且，通过为提高支柱支架的强度而构成强化型支柱支架，从而，针对从车辆前后方向的车辆前方传来的紧急输入负荷，强化型支柱支架弯曲变形进行负荷吸收，并且，针对从车辆前后方向的后方传来的乘员的膝部输入负荷，强化型支柱支架不弯曲变形，强化型支柱支架和车体用高强度部件本体起共同分担膝部输入负荷的作用。因而，可以获得一种能够同时抑制、防止由从前方传来的紧急输入负荷引起的车体用高强度部件本体向车辆后方的移动、以及由膝部输入负荷引起的车体用高强度部件本体向车辆前方的移动和扭曲这样两者的结构。因而，可以利用强化型支柱支架，使为满足膝部保护装置的性能所需的车体用高强度部件本体的强度降低，而且还可以进一步利用强化型支柱支架使膝部保护装置对车体用高强度部件本体的依存度减小。此外，通过把支柱支架作成强化型支柱支架，也可提高转向柱的支承刚性，因而，相应地材料的选定自由度上升等，可以实现车体用高强度部件本体的其它部位的轻量化。

优选地，其特征在于，还具备安装在所述高刚性结构部分而用于安装所述车辆的转向柱的立柱支架，所述支柱支架具有本体支承部和立柱支承部，该本体支承部介于所述车辆的车厢前壁部和所述高刚性结构部分的车辆前方侧部分之间，该立柱支承部介于所述车厢前壁部和所述立柱支架之间，所述支柱支架具备双分叉形的形状。

优选地，其特征在于，将相对于所述高刚性结构部分的车辆前方侧上表面以及所述立柱支架的上表面从上方抵接配置的基座支架，架设连接在所述支柱支架的所述本体支承部的车辆后方侧端部和所述立柱支承部的下端部之间，从而构成在侧视观察下大致呈三角形状的强化支柱支架体，在所述基座支架和所述高刚性结构部分的车辆前方侧上表面之间，设置将所述基座支架安装于所述高刚性结构部分的车体用高强度部件安装部，而且，在所述基座支架和所述立柱支架的上表面之间，设置将所述基座支架安装于所述立柱支架的立柱支架安装部。

根据该结构可以获得以下这样的作用效果。也就是说，利用呈双分叉形状的支柱支架和基座支架构成侧视观察呈大致三角形状的强化型支柱支架体，从而可以使强化型支柱支架体成为高刚性的构件。由此，可以实现支柱支架或者强化型支柱支架体的轻量化。而且，将强化型支柱支架体的基座支架从上方抵接并配置于车体用高强度部件本体的车辆前方侧上部以及立柱支架的上表面，基座支架与车体用高强度部件本体的车辆前方侧上部之间、以及基座支架与立柱支架的上表面之间还分别使用车体用高强度部件安装部和立柱支架安装部来安装。由此，与将支柱支架直接焊接固定于车体用高强度部件本体以及立柱支架的情况相比，可以降低由焊接引起的应变的影响，提高强化型支柱支架体的安装精度。

优选地，其特征在于，在所述高刚性结构部分及所述立柱支架与所述强化支柱支架体之间设置有紧急时可分离退避结构部，该紧急时可分离退避结构部受来自前方的紧急输入负荷的作用，能够使所述强化支柱支架体与所述高刚性结构部分及所述立柱支架相分离以及退避，该紧急时可分离退避结构部具备：滑动用面部，设置在所述基座支架的下表面；引导面部，设置在所述高刚性结构部分的车辆前方侧上表面以及所述立柱支架的上表面，可以引导所述滑动用面部向车辆后方且朝向上方的滑动；负荷吸收安装部件，设置在所述车体用高强度部件安装部以及所述立柱支架安装部，可以由于受来自车辆前方的紧急输入负荷作用而断裂，从而吸收紧急输入负荷；负荷吸收量调整部件，以可选择地设置在所述滑动用面部和所述引导面部之间的方式设置，可以由于受来自车辆前方的紧急输入负荷作用而断裂，以吸收紧急输入负荷，而且，还可以设定以及调整紧急输入负荷的吸收量。

根据该结构可以获得以下这样的作用效果。也就是说，当有从前方传来的紧急输入负荷出现的情况，在柱支架或者强化型支柱支架体损毁后，负荷吸收部件以及负荷吸收量调整部件受紧急输入负荷影响而断裂，从而，可以吸收紧急输入负荷。此时，通过对可选择地设置的负荷吸收量调整部件的设置位置和设置个数进行调整，从而可以设定、调整对紧急输入负荷的吸收量。而且，如果由于负荷吸收部件以及负荷吸收量调整部件的断裂等，使强化型支柱支架体与车体用高强度部件本体以及立柱支架分离的话，则利用滑动用面部沿着引导面部向车辆的后方且上方滑动，可使强化型支柱支架体稳定可靠地朝车辆后方避让，而不给车体用高强度部件本体施加移动或者弯曲变形等影响。

优选地，其特征在于，所述支柱支架具有留有间隔而平行配置的至少两张纵面部，而且，所述的两张纵面部由所述基座支架连接。

根据该结构可以获得以下这样的作用效果。也就是说，支柱支架具有留有间隔而平行配置的至少两张纵面部，而且，两张纵面部由基座支架连接，从而，与仅具有一张纵面部的通常的支柱支架相比，在结构上可以有利于对负荷进行吸收。也就是说，通过两张纵面部外伸负担负荷和振动，可以保证通常时(非变形时)所需的车辆前后方向的刚性，或者是，还可保证用于抑制车宽度方向的振动的横向刚性。此外，通过对于紧急输入负荷，两张平行的纵面部的本体支承部分别损毁(弯曲变形、塑性变形)，从而，可以取得在紧急时(变形时)所需的、对于从车辆前方传来的紧急输入负荷的变形能(形状)。此外，即使紧急输入负荷的输入方向发生了偏移的情况，通过两张平行的纵面部的本体支承部横向歪倒变形，可以稳定保证在紧急时(变形时)所需的变形能(形状)。也就是说，即使对于斜横方向的负荷输入，也可以获得良好对应的(稳定的变形行程)。因而，无需作为整体提高支柱支架的板厚，或者设置切口等脆弱部而特意使支柱支架强度降低。

优选地，其特征在于，在所述高刚性结构部分和所述支承杆之间，设置有将所述支承杆安装于所述高刚性结构部分的安装结构部，所述安装结构部是在紧急输入负荷作用下可使所述高刚性结构部分与所述支承杆分离的紧急时可分离安装结构部。

根据该结构可以获得以下这样的作用效果。也就是说，作为分开部件而构成的车体用高强度部件本体(高刚性结构部分)和支承杆，由安装结构部安装而成为一体化。而且，车体用高强度部件配置在车厢内的前方。在配置在车厢内的前方的车体用高强度部件中，车体用高强度部件本体大致沿车宽度方向延伸设置。此外，车体用高强度部件本体(高刚性结构部分)利用支承杆而被支承于车厢地板部。此外，车体用高强度部件本体(高刚性结构部分)由支柱支架支承于车厢前壁上。而且，在紧急输入负荷产生了作用的情况下，利用在将车体用高强度部件本体(高刚性结构部分)和支承杆结合在一起的安装结构部中设置的紧急时可分离安装结构部，从而可以使车体用高强度部件本体(高刚性结构部分)和支承杆分离。像这样在紧急时使车体用高强度部件本体(高刚性结构部分)和支承杆分离，并分别仅移动必要量那样大，从而可以降低车体用高强度部件本体或是支承杆的变形。此外，根据需要也可以实现车体用高强度部件本体或者支承杆的强度提升等。

优选地，其特征在于，所述安装结构部具备设置在所述高刚性结构部分上的安装面部、设置在所述支承杆上的安装面部、和将两安装面部之间加以固定的固定部，所述紧急时可分离安装结构部具有可使所述两安装面部大致向车辆前后方向移动的紧急时可前后移动部，而且还具有所述固定部受紧急输入负荷作用而可解除所述高刚性结构部分和所述支承杆之间的固定状态的紧急时可解除固定部。

根据该结构可以获得以下这样的作用效果。也就是说，将车体用高强度部件本体(高刚性结构部分)的下部和支承杆的上端部结合在一起的安装结构部(紧急时可分离安装结构部)是通过如下方式安装的，即：安装面部(紧急时可前后移动部)彼此对准，并由固定部(紧急时可解除固定部)进行固定而被安装。而且，当紧急输入负荷作用于支承杆等的情况下，紧急时可分离安装结构部的紧急时可解除固定部会将车体用高强度部件本体(高刚性结构部分)和支承杆之间的固定状态解除。接下来，紧急时可前后移动部进行引导，使车体用高强度部件本体(高刚性结构部分)和支承杆大致朝向车辆前后方向相对滑动，从而发挥功能。

优选地，其特征在于，所述紧急时可解除固定部具备负荷吸收部，该负荷吸收部在所述高刚性结构部分和所述支承杆之间的固定状态被解除时，可吸收紧急输入负荷。

根据该结构可以获得以下这样的作用效果。也就是说，在当车体用高强度部件本体(高刚性结构部分)和支承杆分离时，通过配备在紧急时可解除固定部上的负荷吸收部，从而可以吸收紧急输入负荷或者力矩等负荷。由此，不用提高车体用高强度部件本体或支柱的强度，即可有效防止由吸收紧急输入负荷或者力矩等引起的车体用高强度部件本体或支承杆的变形等。此外，还可以降低车体用高强度部件本体或支承杆的移动量等。

附图说明

图1是表示本发明实施例1中涉及的车体用高强度部件结构的立体图。

图2是图1的车体用高强度部件结构的侧视图。

图3是在以往例中涉及的车体用高强度部件结构的立体图。

图4是表示以往例中涉及的膝部保护装置的立体图。

图5是用于说明以往例的问题点的侧视图。

图6是用于说明以往例的问题点的俯视图。

图7是本发明的实施例2中涉及的车体用高强度部件结构的立体图。

图8是图7的车体用高强度部件结构的侧视图。

图9是图7的支柱支架部分的放大立体图。

图10是图9的支柱支架部分的侧视图。

图11是与图9同样的支柱支架部分的放大立体图。

图12是支柱支架的安装图。

图13是继图12之后的支柱支架的安装图。

图14是表示支柱支架的安装状态的放大立体图。

图15是表示紧急时的支柱支架的工作状态的侧视图。

图16是表示负荷吸收量调整部件的安装位置的局部侧视图。

图17是表示负荷吸收量调整部件的其它的安装位置的局部侧视图。

图18是支柱支架的两张纵面部的立体图。

图19是表示支柱支架的变形行程与负荷的关系的图形。

图20是表示支柱支架的变形的状况的局部俯视图。

图21是表示在负荷输入方向倾斜了的情况下，支柱支架的变形的状况的局部俯视图。

图22是以往例所涉及的车体用高强度部件结构的立体图。

图23是图22的车体用高强度部件结构的侧视图。

图24是表示在以往例中的支柱支架的变形的状况的俯视图。

图25是表示在以往例中，在负荷输入方向倾斜了的情况下，支柱支架的变形的状况的俯视图。

图26是实施例3中涉及的车体用高强度部件的立体图。

图27是图26的支承杆部分的侧视图。

图28是图27的支承杆安装部分的仰视图。

图29是表示支承杆安装部分的其它示例的图。

图30是与图27同样的部分在紧急输入负荷作用时的工作图。

图31是在以往例中涉及的车厢前方部分的立体图。

图32是在其它以往例中涉及的车体用高强度部件的立体图。

图33是在以往例中涉及的车体用高强度部件的支承杆部分的侧视图。

图34是在以往例中涉及的车体用高强度部件的支柱支架部分的俯视图。

图35是在以往例中涉及的车体用高强度部件的膝部保护装置部分的侧视图。

具体实施方式

本发明目的是：主要用来有效地提高车体用高强度部件本体的强度、刚性。

下面，结合附图对于使本发明实现具体化的实施例进行说明。

另外，下述实施例与上述背景技术和发明所要解决的问题等存在密切关系，因而，在出现必要的情况，可以是描述的内容被相互借用，或者也可以伴以必要的修改来相互借用。

实施例1

在图1、图2中表示有本实施例的机构图。

首先，对基本结构进行说明。

在汽车等车辆中，在车厢31内的前方设置有树脂制的仪表板32(参考图2)。在该仪表板32的内部设置有金属制的车体用高强度部件33。

在此处，附图标记34是车宽度方向、35是车辆前后方向、36是上下方向。这种车体用高强度部件33具备大致沿车宽度方向34延伸的车体用高强度部件本体37。

设置在该车厢31内的前方的车体用高强度部件本体37，在它的两端部配备有用于安装在左、右的车体面板(侧面板，图示省略)的侧支架38。该侧支架38金属制并被焊接固定于车体用高强度部件本体37。

而且，该车体用高强度部件本体37主要是为了支承转向柱(省略图示)而设置的。为此，在车体用高强度部件本体37中，在车宽度方向34的中间部配备有用于安装转向柱的立柱支架39。该立柱支架39是用于转向柱的车辆前方侧部分的部件。该立柱支架39是金属制，并被固定在车体用高强度部件本体37(后述的高刚性结构部件64)上。

此外，车体用高强度部件本体37在车宽度方向34的中间部具备支承杆42，该支承杆42使车体用高强度部件本体37的下部相对于车厢地板部41(地板，参考图2)而进行固定，沿上下方向36支承车体用高强度部件本体37。该支承杆42是金属制。

而且，车体用高强度部件本体37在车宽度方向34的中间部配备有支柱支架44，该支柱支架44用于使车体用高强度部件本体37的车辆前方侧部分相对固定于车厢前壁部43(前围板，参考图2)，沿车辆前后方向35支承车体用高强度部件本体37。该支柱支架44是金属制并被固定于车体用高强度部件本体37(后述的后述的高刚性结构部分64)。

进一步，根据需要，车体用高强度部件本体37在车宽度方向34的中间部还配备有膝部保护装置47，该膝部保护装置47在紧急时承受乘员的膝部而可以吸收膝部输入负荷45、46。该膝部保护装置47具备安装在车体用高强度部件本体37(后述的高刚性结构部分64)的下部的膝部保护装置用支架48、和直接承受乘员膝部的膝部承受部件49。膝部保护装置用支架48是金属制，此外，膝部承受部件49也是金属制。

在该情况下，膝部保护装置用支架48划分为上下并具备：上部膝部保护装置用支架51，主要承受体格平均的乘员的膝部而可吸收其膝部输入负荷45；下部膝部保护装置用支架52，主要承受身材矮小的乘员的膝部而可以吸收其膝部输入负荷46，从而以能够对应于乘员的体格的方式构成。

在此处，在侧视观察下，上部膝部保护装置用支架51具有大致横向放倒的“J”字形状；此外，在侧视观察下，下部膝部保护装置用支架52具有大致“V”字形状。上部膝部保护装置用支架51如图所示，被焊接固定在下部膝部保护装置用支架52的纵方向延伸设置部分的中途；另外，下部膝部保护装置用支架52的纵方向延伸设置部分的上端部固定在车体用高强度部件本体37(后述的高刚性结构部分64)上。

而且，膝部保护装置用支架48设置为左、右一对，而与乘员的两膝大致对应，膝部承受部件49架设在左、右一对的膝部保护装置用支架48的前端部(上部膝部保护装置用支架51以及下部膝部保护装置用支架52的车厢内侧端面)之间。膝部承受部件49被配置在仪表板32的内部。

相对于以上这种的基本结构，本实施例的车体用高强度部件结构具备以下这样的结构。

(a)在车体用高强度部件本体37的至少中间部设置具有数个封闭截面部61～63的高刚性结构部分64。而且，相对于高刚性结构部分64，支承杆42、支柱支架44和膝部保护装置47(集中)安装在一起。

(b)在支承杆42的上端侧部分65设置截面大于下端侧部分66的截面扩大部67。该截面扩大部67与高刚性结构部分64的下表面相对连接(连接部68)。

(c)支柱支架44是具有如下强度的强化型支柱支架73，即：相对从车辆前后方向35的前方传来的紧急输入负荷71，该支柱支架44比车体用高强度部件本体37先弯曲变形；另外，相对从车辆前后方向35的后方传来的乘员的膝部输入负荷45、46，该支柱支架44不比车体用高强度部件37本体先弯曲变形。

上述情况之更加详细的结构如下所述。

具有数个封闭截面部61～63的高刚性结构部分64相对于高强度部件结构本体37而言，可以整体设置，也可以局部设置。在图1中，高刚性结构部分64是局部设置的。也就是说，在图1中，在将车体用高强度部件本体37分为驾驶员座侧部分、副手座侧部分和中央部分三个范围的情况下，高刚性结构部分64局部地设置在对应于驾驶员座侧部分的内侧半部的位置。而且，驾驶员座侧部分的外侧半部与、副手座侧部分和中央部分各自分别由具有相同直径尺寸的、各自截面为圆形的导管部件75、76构成。而且，导管部件75、76(的内端部)分别相对于高刚性结构部分64，利用压入等固定。此外，所述侧支架38分别安装在导管部件75、76的外端部。在图1中，车体用高强度部件本体37用于右侧方向盘车。

而且，数个封闭截面部61～63中的任一截面部，都是截面的大小和形状保持恒定、并沿车宽度方向34延伸的筒形状。在本实施例中，高刚性结构部分64具有呈筒形状的3个封闭截面部61～63沿车辆前后方向35彼此邻接的3连筒形状。就数个封闭截面部61～63的个数而言，其只要在2个以上，有多少个都可以。但是，从结构、功能角度考虑，选择3个最佳。此外，就数个封闭截面部61～63的配置而言，以沿车辆前后方向35彼此邻接的方式构成是最优选的，从而可提高车辆前后方向35的强度。由此，高刚性结构部分64与通常情况相比，沿车辆前后方向35长度较长。但是，数个封闭截面部61～63的配置并不限定于此。

数个封闭截面部61～63按大小各异构成，车辆前方侧的(封闭截面部61)较大，中间的(封闭截面部62)与其相比小一些，车辆后方侧的(封闭截面部63)最小。由此，在侧视观察下，高刚性结构部分64呈楔形状。车辆前方侧的封闭截面部61具有可压入导管部件75、76的大小(内径尺寸)以及形状(圆形形状)，并作为导管部件连接部。

像这样的高刚性结构部分64例如可以通过对轻合金进行挤压成型来制成。

立柱支架39安装在高刚性结构部分64的车宽度方向34的大致中央部的车辆前方侧下部。此外，支承杆42安装在高刚性结构部分64的车厢内侧下表面。支柱支架44安装在高刚性结构部分64的车宽度方向34的大致中央部的车辆前方侧下部的、且立柱支架39的上侧。膝部保护装置47的一对膝部保护装置用支架48分别安装在高刚性结构部分64的车宽度方向34的两端部附近的下表面。

也就是说，高刚性结构部分64，在它的车辆前方下部具有可以安装立柱支架39的朝下的立柱支架安装面，在它的车辆前方上部具有可以安装支柱支架44的朝上的支柱支架安装面，在它的下表面的大致整个面具有可用于安装支承杆42和膝部保护装置用支架48的水平安装面。而且，在水平安装面的车厢内侧设置有用于直接安装转向柱的车厢内侧部分的立柱安装面。在该立柱安装面上形成有用于立柱安装的螺纹孔部。

支承杆42被配置在高刚性结构部分64的(上下方向36的)正下方。该支承杆42在车宽度方向34具有“コ”字状的截面形状，由大致沿上下方向延伸的金属板材构成。在支承杆42的上端侧部分65和下端侧部分66，可根据需要设置利用锤压凸出加工形成的加强形状部等。

支承杆42的上端侧部分65的截面扩大部67，呈车辆前方侧部分越向上方越不断扩展的渐扩形状。截面扩大部67的上端部面对车辆前后方向35，为了能够抵接并固定在高刚性结构部分64的整个下表面上，而具有与水平安装面以及立柱安装面大致相等的沿车辆前后方向35上的长度、以及与它们相同的(凹凸)形状。

截面扩大部67与高刚性结构部分64的下表面的连接部68若材质相同，则可以由焊接接合。此外，若材质不相同的话，则可以机械接合、或者利用粘结剂粘结等。此外，连接部68可以是整面接合(整面连接部)，也可以是局部接合(局部连接部)。

支柱支架44例如可以通过增加板厚、或者变更成高强度的材质而成为强化型支柱支架73。在本实施例中，通过将支柱支架44作成在侧视观察下呈三角形状(封闭环状)的独立的强化结构体，从而成为结构上得以强化的强化型支柱支架73。在这种情况下，在侧视观察下呈三角形状的强化型支柱支架73，被抵接配置在立柱支架39的上表面与设置在高刚性结构部分64的车辆前方侧上部的朝上的支柱支架安装面，并且使用固定部件加以固定。

下面对于本实施例的作用进行说明。

基本而言，车体用高强度部件本体37起经过立柱支架39而支承转向柱(省略图示)的作用。

此外，配置在车体用高强度部件本体37(高刚性结构部件64)的车辆宽度34的中间部的支承杆42发挥如下作用，即：将车体用高强度部件本体37(高刚性结构部分64)的下部相对于车厢地板部41(地板)进行固定，并主要沿上下方向36支承车体用高强度部件本体37。通过该支承杆42，可以抑制转向柱和车体用高强度部件本体37的沿上下方向36的振动等。

此外，配置在车体用高强度部件本体37(高刚性结构部件64)的车辆宽度34的中间部的支柱支架44发挥如下作用，即：将车体用高强度部件本体37(高刚性结构部件64)的车辆前方部分相对于车厢前壁部43(前围板)进行固定，并主要沿车辆前后方向35支承车体用高强度部件本体37。

此外，配置在车体用高强度部件本体37(高刚性结构部件64)的车辆宽度34的中间部的膝部保护装置47可以发挥如下作用，即：在紧急时通过膝部承受部件49承受乘员的膝部，膝部保护装置用支架48弯曲变形(损毁)，从而吸收膝部输入负荷45、46。

尤其是，在成员体格平均的情况下，通过上部膝部保护装置用支架51的弯曲变形(损毁)，从而吸收其膝部输入负荷45；在成员体型较小的情况下，主要通过下部膝部保护装置用支架52的弯曲变形(损毁)，从而吸收其膝部输入负荷46，由此发挥作用。

从而可以防止例如成员向车外飞出。

根据本实施例可以获得如下这样的作用效果。

(a)通过构成为如下结构，即：包括：车体用高强度部件本体37，设置在车辆的车厢31内的前方并朝向车宽度方向延伸；高刚性结构部分64，设置在车体用高强度部件本体37的至少中间部，在车辆的前后方向具有数个封闭截面部61～63；支承杆42，安装在高刚性结构部分64上，沿前后方向支承车体用高强度部件本体37；支柱支架44，安装在高刚性结构部分64上，沿车辆前后方向支承车体用高强度部件本体37；膝部保护装置47，安装在高刚性结构部分64，当在车辆前后方向的紧急输入负荷产生了作用的情况下，可承受乘员的膝部以吸收膝部输入负荷，从而，可以获得以下这样的作用效果。

也就是说，如上所述，基本而言，高强度部件结构本体37具有能够支承转向柱的刚性。而且，通过配备在高强度部件结构本体37(高刚性结构部件64)的车辆宽度34的中间部的支承杆42，可以沿上下方向36支承高强度部件结构本体37的下部。此外，通过配备在高强度部件结构本体37(高刚性结构部件64)的车辆宽度34的中间部的支柱支架44，从而可以沿车辆前后方向35支承高强度部件结构本体37的车辆前侧部分。而且，通过配备在高强度部件结构本体37(高刚性结构部件64)的车辆宽度34的中间部的膝部保护装置47，从而可以承受并吸收再紧急时乘员的膝部输入负荷45、46。

而且，在通过在车体用高强度部件本体37的至少中间部设置具有数个封闭截面部61～63的高刚性结构部分64，从而可以提高车体用高强度部件本体37的至少中间部的刚度、强度。由此，可以减少车体用高强度部件本体37的挠曲和(周方向的)扭曲，可以防止车体用高强度部件本体37的移动和弯折等。

通过相对于像这样的高刚性结构部件64，安装支承杆42、支柱支架44和膝部保护装置47，从而可以提高对于它们进行安装的刚性，能够实现它们中每一者的性能的提高。尤其是，可以降低膝部保护装置47对车体用高强度部件本体37的依存度。

(b)而且，在支承杆42的上端侧部分65设置截面大于下端侧部分66的截面扩大部67，且截面扩大部67安装在高刚性结构部件64的下表面，从而可以获得以下这样的作用效果。

也就是说，设置在支承杆42的上端侧部分65的截面扩大部67，由于截面系数较高，因而可以降低支承杆42自身的变形。

为此，通过使截面扩大部67与高刚性结构部件64的下表面连接，从而能够利用支承杆42，有效抑制车体用高强度部件本体37(高刚性结构部件64等)在车辆前后方向35或者上下方向36的移动。

例如，能够利用支承杆42，抑制车体用高强度部件本体37相对于从车辆前方的紧急输入负荷71朝向后方移动。此外，例如，能够利用支承杆42，抑制车体用高强度部件本体37因受施加给膝部保护装置47的膝部输入负荷45、46的影响而向上方和车辆前方移动(负荷F1、F2，参考图2)。

通过将截面扩大部67连接到高刚性结构部件64的下表面，从而借助可以支承杆42有效抑制车体用高强度部件本体37(高刚性结构部件64)的扭曲。例如，受到施加给膝部保护装置47的膝部输入负荷45、46的作用而在车体用高强度部件本体37中产生力矩M，于是，支承杆42产生反力以应对上述力矩M，由此可以抑制车体用高强度部件本体37(高刚性结构部件64)的扭曲。

因而，可以利用形成截面扩大部67的支承杆42，来降低为满足膝部保护装置47的性能所需的车体用高强度部件本体37的强度，而且还可以利用具有截面扩大部67的支承杆42，进一步减小膝部保护装置47对车体用高强度部件本体37的依存度。

(c)而且，支柱支架44是一种强化型支柱支架73，进而可以获得以下所述作用效果，其中，所述强化型支柱支架73具有的强度是这样的：相对从车辆前后方向35的前方传来的紧急输入负荷71，比车体用高强度部件本体37先弯曲变形，而且，相对从车辆前后方向35的后方传来的乘员的膝部输入负荷45、46，不比车体用高强度部件本体37先弯曲变形。

也就是说，由于利用高刚性结构部分64将车体用高强度部件本体37的刚性和强度提高的效果、以及利用支承杆42对车体用高强度部件本体37的移动和扭曲进行抑制的效果，使车体用高强度部件本体37变得难以弯折或者扭曲，因而，能够仅由车体用高强度部件本体37承受施加给膝部保护装置47的膝部输入负荷45、46。由此，无需在车体用高强度部件本体37弯折前使支柱支架44弯曲变形以吸收膝部输入负荷45、46，所以可以提高支柱支架的强度44。

而且，通过提高支柱支架44的强度而成为强化型支柱支架73，相对于从车辆前后方向35的前方传来的紧急输入负荷71，强化型支柱支架73弯曲变形而进行负荷的吸收，同时，相对于从车辆前后方向35的后方传来的乘员的膝部输入负荷45、46，强化型支柱支架73不弯曲变形，从而构成以强化型支柱支架73和车体用高强度部件本体37共同分担膝部输入负荷45、46的方式发挥作用。

由此，可以获得一种控防结构，其能够同时抑制、防止由从前方传来的紧急输入负荷71引起的车体用高强度部件本体37向车辆后方的移动、以及由膝部输入负荷45、46引起的车体用高强度部件本体37向车辆前方的移动和扭曲这样两者。

因而，能够利用强化型支柱支架73，降低为满足膝部保护装置47的性能所需的车体用高强度部件本体37的强度，而且，还能够利用强化型支柱支架73更进一步地减轻膝部保护装置47对车体用高强度部件本体37的依存度。

此外，通过形成强化型支柱支架73，转向柱的支承刚性也可以提高，所以相应地材料选定的自由度也被提高等，从而可以实现车体用高强度部件本体37的其他部位的轻量化。

实施例2

本实施例的目的是：主要在于实现支柱支架的整体性能的提高，并且，即使在紧急输入负荷的输入方向产生了偏离的情况，也可确保变形行程。

下面，结合附图对于使本发明实现具体化的实施例进行说明。

另外，下述实施例与上述背景技术和发明所要解决的问题等存在密切关系，因而，在出现必要的情况，描述的内容可以被相互借用，或者也可以伴以必要的修改来相互借用。

图7～图21表示本实施例以及其变形例。

首先对基本机构进行说明。

图中，附图标记241是车宽度方向、242是车辆前后方向、243是上下方向。

如图7、图8所示，在汽车等车辆中，在车厢244内的前方设置有树脂制的仪表板245(参考图8)。在该仪表板245的内部设置有金属制的车体用高强度部件246。

设置在该车厢244内的前方的车体用高强度部件246，大致具备朝向车宽幅方向241延伸的车体用高强度部件本体247。

该车体用高强度部件本体247在它的两端部具备侧支架248，该侧支架248能够相对安装于左右的车体面板(侧面板省略)。该侧支架248一体地固定(焊接、压入、粘结、螺旋夹等)于车体用高强度部件本体247。

此外，关于车体用高强度部件本体247，在其沿车宽度方向241的中间部具备支承杆251，该支承杆251将车体用高强度部件本体247的下部相对固定于车厢地板部249(地板，参考图2)，并沿上下方向243支承车体用高强度部件本体247。该支承杆251大致沿上下方向243延伸。而且，该支承杆251的上端部相对固定(焊接、压入、粘结、螺旋夹等)于车体用高强度部件本体247(后述的高刚性结构部分268)。

此外，车体用高强度部件本体247，在其沿车宽度方向241的中间部的驾驶员座侧至少具备立柱支架253，该立柱支架253能够将转向柱(图示省略)相对于车体用高强度部件本体247的下部进行安装。在本实施例中，立柱支架253是用来安装转向柱的车辆前方侧部分的部件。

此外，车体用高强度部件本体247具备能够支承车体用高强度部件本体247的车辆前方侧部分的支柱支架254。

该支柱支架254如图8所示，具有：本体支承部256，安装于车厢前壁部255(前围板)与车体用高强度部件本体247(后述的高刚性结构部分268)的车辆前方侧部分之间；立柱支承部257，安装于车厢前壁部255(前围板)与车辆前方侧的立柱支架253(的前端部)之间，在侧视观察下大致具备双分叉形的形状。

而且，在呈双分叉形状形成的支柱支架254的中间部、即本体支承部256的前端部与立柱支承部257的前端部的汇合部分，设置有可相对安装于车厢前壁部255的前壁安装部258。该前壁安装部258如图9所示，具有可相对抵接于车厢前壁部255的抵接面部261和设置在该抵接面部261中的螺纹孔等车体紧固部262。

除此之外，上述车体用高强度部件本体247至少在中间部具有高刚性结构部分268，该高刚性结构部分268具有如图10所示的数个封闭截面部265～267。在本实施例中，高刚性结构部分268局部设置在对应于驾驶员座侧的内侧半部的位置。而且，如图7所示，通过压入等方式，分别将两根截面为圆形的导管部件271、272相对固定在高刚性结构部分268的两端部。这种高刚性结构部分268可以例如由对轻合金进行挤压成型来作成。

而且，所述的支承杆251、支柱支架254和膝部保护装置273集中安装于该高刚性结构部分268。膝部保护装置273是用于紧急时承受成员的膝部以吸收膝部输入负荷274、275(参考图8)的部件，在本实施例中，具备左、右为一对的膝部保护装置用支架276和架设在这对膝部保护装置用支架276之间的膝部承受部件277。而且，各膝部保护装置用支架276还以分开成上部膝部保护装置用支架278和下部膝部保护装置用支架279的方式来设置，所述上部膝部保护装置用支架278主要用于吸收体格平均的乘员的膝部输入负荷274，所述下部膝部保护装置用支架279主要用于吸收身材矮小的乘员的膝部输入负荷275。膝部承受部件277设置在仪表板245的内部，而不直接安装在仪表板245上。

也就是说，高刚性结构部分268如图10所示，在它的车辆前方侧下部281具有可以安装立柱支架253的向下倾斜面状的立柱支架安装面282；在它的车辆前方侧上部283具有可以安装支柱支架254的向上倾斜面状的支柱支架安装面284；在它的下表面的大致整个面具有可以安装支承杆251和膝部保护装置用支架276的共用的水平安装平面285。而且，在水平安装平面285的车厢内侧设置有用于直接安装转向柱的车厢内侧部分的立柱安装面286。该立柱安装面286构成为，它的中间部比高刚性结构部分268的其它部分壁厚一些，而且，在立柱安装面286的厚壁的部分形成有立柱安装用螺纹孔287。

高刚性结构部分268沿车辆前后方向242具有比通常的截面为圆形的导管更长的形状，以便提高车辆前后方向242的强度。上述支承杆251的上侧部分与其相对，并且，相对于车辆前后方向242，以具有高刚性结构部分268的水平安装面285与立柱安装面286合在一起的长度的方式形成渐扩形状(渐扩形状部288)。此外，支承杆251的上端部具有可以抵接在水平安装面285以及安装面286两者上的弯曲形状。

本实施例的车体用高强度部件结构相对于以上那样的基本结构具备以下这样的结构。

(a)如图11、图12、图13所示，相对于车体用高强度部件本体247的车辆前方侧上部283以及立柱支架253的上表面291，设置可以从上方与它们抵接配置的基座支架292。而且，以呈一体的方式将基座支架292架设并且连接在分叉状形成的支柱支架254的本体支承部256的车辆后方侧端部与立柱支承部257的下端面之间，从而，构成有别于车体用高强度部件本体247而另成一体的、侧视观察形成三角形状的(封闭环结构的)强化型支柱支架体293。如图14所示，在构成该强化型支柱支架体293的基座支架292与高刚性结构部分268的车辆前方侧上部283之间，设置将基座支架292安装于车辆前方侧上部283的车体用高强度部件安装部294。同样地，在基座支架292与立柱支架253的上表面291之间，设置将基座支架292安装于立柱支架253的立柱支架安装部295。

在支柱支架254的本体支承部256的车辆后方侧端部与基座支架292的车辆后方侧端部之间、以及立柱支承部257的下端部与基座支架292的车辆前方侧端部之间，分别经焊接固定在一起(焊接部)。车体用高强度部件安装部294和立柱支架安装部295均是安装用孔部等。该安装用孔部是圆孔或者长孔等。在本实施例中，只有立柱支架安装部295的基座支架292侧的安装用孔部是沿车辆前后方向242延伸直达基座支架292的车辆前方侧端部的长孔，其它都是圆孔。

(b)如图15所示，在高刚性结构部分268及立柱支架253与强化型支柱支架体293之间设置有紧急时可分离退避结构部2102，该紧急时可分离退避结构部2102在从前方传来的紧急输入负荷2102的作用下(参考图8)，使强化型支柱支架体293与车体用高强度部件本体247以及立柱支架253相分离以及退避。

该紧急时能分离退避结构部2102具备：滑动用面部2103，设置在基座支架292的下表面；引导面部2104，设置在立柱支架253的上表面291以及高刚性结构部分268的车辆前方侧的上部283，可以引导滑动用面部2103向车辆后方且朝向上方的滑动。

此外，如图10所示，该紧急时能分离退避结构部2102具备：负荷吸收安装部件2105，设置在车体用高强度部件安装部294以及立柱支架安装部295，可以通过受从车辆前方传来的紧急输入负荷2101作用发生断裂，以吸收紧急输入负荷2101；负荷吸收量调整部件2106，以可选择地设置在滑动用面部2103和引导面部2104之间的方式设置，因为受前方传来的紧急输入负荷2101作用而断裂，从而可以设定、调整紧急输入负荷2101的吸收量。

在此处，滑动用面部2103以及引导面部2104，例如可以是向下凸出的圆弧状，或者是近似于这样的圆弧的多边形状等。此外，可以将铆钉等用于负荷吸收部件2105以及负荷吸收量调整部件2106。

而且，负荷吸收量调整部件2106，例如如图16所示，能够并排设置在滑动用面部2103以及引导面部2104的宽度中心线2107上。或者是，如图17所示，为了使其不易在车宽度方向241上变形，而沿宽度中心线2107并排设置在宽度中心线2107的两侧。

(c)如图18所示，支柱支架254具有留有间隔2108而平行配置的至少两张纵面部2109，而且，所述的两张纵面部2109由基座支架292连接。

在此处，纵面部2109中的每一者均具有上述支承部256和立柱支承部257，侧视观察具有大致分叉的形状。纵面部2109相对车宽度方向241，大致指向直行的方向。此外，这两张纵面部2109由前壁安装部258相互连接起来。此外，如图9所示，也可以在立柱支承部257之间相互连接(前部连接面部2111)。在图9中，在前部连接面部2111上形成有开口的冲孔部2112。

下面就本实施例的作用进行说明。

车体用高强度部件本体247，通过设置在其两端部的侧支架248而被安装在左、右的车体面板(侧面板)上。

而且，车体用高强度部件本体247基本上以经立柱支架253而支承转向柱的方式来发挥功能。

此外，配备在车体用高强度部件本体247的车宽度方向241的中间部的支承杆251，将车体用高强度部件本体247(高刚性结构部分268)相对固定于车厢地板部249(地板，参考图8)，主要沿上下方向243支承车体用高强度部件本体247。利用该支承杆251，可以抑制转向柱和车体用高强度部件本体247的上下方向243的振动等。

此外，配备在车体用高强度部件本体247的车宽度方向241的中间部的支柱支架254发挥如下作用，即：其本体支承部256将车体用高强度部件本体247(高刚性结构部分268)的车辆前方侧部分相对固定于车厢前壁部255(前围板，参考图8)，并主要沿车辆前后方向242支承车体用高强度部件本体247。

此外，支柱支架254发挥如下作用，即：立柱支承部257经车辆前方侧的立柱支架253，相对于车辆前后方向242和上下方向243以及车体用高强度部件本体247的周向(旋转方向)支承转向柱。

而且，当有从车辆前方传来的紧急输入负荷2101(参考图8)出现的情况下，如图19所示，首先，支柱支架254(强化型支柱支架体293)损毁以对其吸收(图19的变形吸收区域A、也参考图20)，接下来，负荷吸收部件2105以及负荷吸收量调整部件2106断裂，支柱支架254与车体用高强度部件本体247等相对分离和移动，从而对其吸收(图19的分离吸收区域B、也参考图15)。另外，在图19中，根据支柱支架254的损毁手段的方式，在变形吸收区域A中分两阶段(具有两个波峰)进行负荷吸收，但并不限定于此。

根据本实施例可以获得以下这样的作用效果。

(a)由形成双分叉形形状的支柱支架254和基座支架292构成侧视观察呈大致三角形状的强化型支柱支架体293，从而可以使强化型支柱支架体293成为高刚性的构件。由此，可以实现支柱支架254或者强化型支柱支架体293的轻量化。

而且，从上方将强化型支柱支架体293的基座支架292抵接并配置于车体用高强度部件本体247的车辆前方侧上部283以及立柱支架253的上表面291，基座支架292与车体用高强度部件本体247的车辆前方侧上部283之间、以及基座支架292与立柱支架253的上表面291之间分别使用车体用高强度部件安装部294和立柱支架安装部295来安装。由此，与将支柱支架254直接焊接固定于车体用高强度部件本体247以及立柱支架253的情况相比，可以降低由焊接引起的应变的影响，提高强化型支柱支架体293的安装精度。

(b)当有从前方传来的紧急输入负荷2101出现的情况，在柱支架254或者强化型支柱支架体293损毁后，负荷吸收部件2105以及负荷吸收量调整部件2106受紧急输入负荷2101影响而断裂，从而，在图19中如分离吸收区域B所示，可以吸收紧急输入负荷2101。此时，通过对可选择地设置的负荷吸收量调整部件2106的设置位置和设置个数进行调整，从而可以设定、调整对紧急输入负荷2101的吸收量。

而且，如果由于负荷吸收部件2105以及负荷吸收量调整部件2106的断裂等，使强化型支柱支架体293与车体用高强度部件本体247以及立柱支架253分离的话，则利用滑动用面部2103沿着引导面部2104向车辆的后方且上方滑动，可使强化型支柱支架体293稳定可靠地朝车辆后方避让，而不给车体用高强度部件本体247施加移动或者弯曲变形等影响。

(c)支柱支架254具有留有间隔2108而平行配置的至少两张纵面部2109，而且，所述的两张纵面部2109由基座支架292连接，从而，与仅具有一张纵面部2109的通常的支柱支架254相比，在结构上可以有利于对负荷进行吸收。

也就是说，通过两张纵面部2109外伸负担负荷和振动，可以保证通常时(非变形时)所需的车辆前后方向242的刚性，或者是，还可保证用于抑制车宽度方向241的振动的横向刚性。

此外，如图20所示，通过对于紧急输入负荷2101，两张平行的纵面部2109的本体支承部256分别损毁(弯曲变形、塑性变形)，从而，可以取得在紧急时(变形时)所需的、对于从车辆前方传来的紧急输入负荷2101的变形能(形状)。

此外，如图21所示，即使紧急输入负荷2101的输入方向发生了偏移的情况(倾斜输入2115)，通过两张平行的纵面部2109的本体支承部256横向歪倒变形，可以稳定保证在紧急时(变形时)所需的变形能(形状)。

也就是说，即使对于斜横方向的负荷输入(倾斜输入2115)，也可以获得良好对应的(稳定的变形行程a)。

因而，无需作为整体上提高支柱支架254的板厚、或者设置切口等脆弱部而特意使支柱支架254强度降低。

实施例3

本实施例的目的是：主要在于提高在紧急输入负荷作用时车体用高强度部件本体的强度、刚性。

下面结合附图对于使本发明实现具体化的实施例进行说明。

另外，下述实施例与上述背景技术和发明所要解决的问题等存在密切关系，因而，在出现必要的情况，描述的内容可以被相互借用，或者也可以伴以必要的修改来相互借用。

图26～图30表示本实施例以及其变形例。

首先对基本机构进行说明。

另外，在附图中，附图标记331是车宽度方向、附图标记332是车辆前后方向、附图标记333是上下方向。

在汽车等车辆中，在车厢内的前方设置有树脂制的仪表板。在该仪表板的内部设置有金属制的车体用高强度部件。

如图27所示，所述车厢的前方(车厢前部334)具备车厢前壁335、车厢地板部336和车厢侧壁337。

如图26所示，配置在所述车厢前部334的车体用高强度部件341，具备大致沿车宽度方向331延伸的车体用高强度部件本体342。车体用高强度部件341具备侧支架343，该侧支架343用于将车体用高强度部件本体342的两端部安装于左、右的车厢侧壁337。此外，车体用高强度部件341还具备支承杆344，该支承杆344用于将车体用高强度部件本体342(后述的高刚性结构部分381)固定于车厢地板部336，并支承车体用高强度部件本体342。而且，车体用高强度部件341还具备支柱支架345，该支柱支架345用于将车体用高强度部件本体342(后述的高刚性结构部分381)固定于车厢前壁335，并支承车体用高强度部件本体342。

针对以上这样的基本结构，本实施例的车体用高强度部件结构具备以下这样的结构。

(a)首先，车体用高强度部件本体342和支承杆344以分开的部件的方式构成。在车体用高强度部件本体342和支承杆344之间，设置可以将两者安装在一起的安装结构部346。而且，所述安装结构部346更被视为是受紧急输入负荷3F作用，可使车体用高强度部件本体342和支承杆344分离的紧急时可分离安装结构部347。

(b)安装结构部346如图27所示，具备设置在车体用高强度部件本体342(后述的高刚性结构部分381)上的安装面部348、和设置在支承杆344上的安装面部349。此外，安装结构部346如图28所示，还具备用于固定两安装面部348、349的固定部351。而且，紧急时可分离安装结构部347具有可以使图27的安装面部348、349分别向车辆前后方向332移动的紧急时可前后移动部352、353。此外，紧急时可分离安装结构部347具有使图28的固定部351受紧急输入负荷3F(参考图30)的作用而将车体用高强度部件本体342(高刚性结构部分381)和支承杆344之间的固定状态解除的紧急时可解除固定部354。

在此处，安装面部348、349或者紧急时可前后移动部352、353，大致水平且平坦，而且，均成为可滑动接触的面(水平面部、滑动接触面部)。但是，安装面部348、349或者紧急时可前后移动部352、353也可以设置止动部350，可以用于限制朝向车体用高强度部件本体342以及支承杆344中的其中之一、朝向车辆前后方向332的任一方向的移动。后面对该止动部350进行描述。

如图28所示，固定部351例如可以做成使用了螺钉355和螺纹孔356的紧固固定部357。而且，为了让固定部351成为紧急时可解除固定部354，通过例如将上述螺纹孔356做成沿车辆前后方向332延伸的长孔358等，从而可以成为可移动紧固固定部359。

此外，固定部351尽管特别没有图示，但例如可以是使用铆钉等的铆钉固定部。通过将该铆钉的强度设定得最适合，即可将该铆钉一直作为紧急时可解除固定部354来利用(可断裂铆钉固定部)。

或者是，如图29所示，固定部351例如可以作成具有钩部365和卡钩孔部(图示省略)的卡止固定部367。通过将该钩部365的强度设定得最适合，即可将钩部365一直作为紧急时可解除固定部354来利用(可变形卡止固定部368)。在这种情况，钩部365和卡钩孔部可分别设置于车体用高强度部件本体342(高刚性结构部分381)和支承杆344的其中之一。

(c)紧急时可解除固定部354具备在车体用高强度部件本体342(高刚性结构部分381)和支承杆344分离时，可以吸收负荷的负荷吸收部371。

在此处，在负荷吸收部371吸收的紧急输入负荷3F(参考图30)中，例如有从车辆前方传来的负荷(一次负荷3Fa)和从车辆后方传来的负荷(二次负荷3Fb)等(参考图26)。其中，在从车辆后方的紧急输入负荷3F中，例如有来自乘员的膝部输入负荷等。

另外，作为紧急时可解除固定部354的可移动紧固固定部359中的长孔358，除用于通过螺钉355的中央部外，具有比螺钉355的直径更细(宽度窄小)的细槽部372，因此，在产生紧急输入负荷时螺钉355扩张细槽部372，从而负荷可被吸收。也就是说，紧急时可解除固定部354可以用作负荷吸收部371。

此外，作为紧急时可解除固定部354的如铆钉等的可断裂铆钉固定部，可以具备负荷吸收部371，该负荷吸收部371被设定成最适于负荷的吸收以对其断裂负荷进行吸收。

或者是，作为紧急时可解除固定部354的卡止固定部367，也可以具备负荷吸收部371，该负荷吸收部371被设定成最适于负荷的吸收以对其钩部365的变形负荷进行吸收。

(d)在此处，上述车体用高强度部件本体342如图26所示至少具备高刚性结构部分381。高刚性结构部分381可以整体相对设置于车体用高强度部件本体342。然而，在本实施例中，局部地设置在车体用高强度部件本体342的最需要强度以及刚性的部位。在图26中，高刚性结构部分381设置在车体用高强度部件本体342的驾驶员座侧的中部核心部分。

高刚性结构部分381具有数个封闭截面部382(参考图27)。在本实施例中，高刚性结构部分381的三个大致沿车宽度方向331延伸的封闭截面部382，大致沿车辆前后方向332连接成一体。三个封闭截面部382构成为：在前后方向332上，靠车辆前方侧的封闭截面部适度变大，靠车辆后方侧的封闭截面部适度变小。

另外，封闭截面部382的个数以及配置像上述那样最为简单且合理，但是并不限定于此。高刚性结构部分381例如是轻金属制或者轻合金制。像这样的轻金属制或者轻合金的高刚性结构部分381可以由挤压加工来制造。利用挤压加工得到的高刚性结构部分381面对车宽度方向331具有均等的截面。

在车体用高强度部件本体342的高刚性结构部分381的两侧，设置有金属制的导管状部件384。金属制的导管状部件384在本实施例中直径相同。金属制的导管状部件384被嵌合固定在高刚性结构部分381的封闭截面部382(在该情况下，位于车辆最前方侧的最大的封闭截面部382)中。

在该情况下，高刚性结构部分381构成为：如上所述，数个封闭截面部382大致沿车辆前后方向332连接成一体，沿车辆前后方向332的尺寸比较大(长)，沿上下方向323的尺寸比较小(厚度薄)。由此，高刚性结构部分318具有应对车辆前后方向332的紧急输入负荷3F的高强度以及高刚性。

而且，高刚性结构部分381的下表面侧的大致整个面或者大部分取为水平的平坦面，从而形成所述的安装面部348、349、或者紧急时可前后移动部352、353。

在高刚性结构部分381的下表面侧的车辆后方侧部分，形成有向上方倾斜的倾斜部385(参考图28)。该倾斜部385构成为：由于转向柱(图示省略)从车辆前方朝后方而向上方倾斜，所以，该倾斜部385具有大致与转向柱对应的倾斜度，并可以作为安装转向柱(的车辆后方侧固定部)的立柱后部安装部来使用。

此外，上述倾斜部385，可以作为能够对支承杆344相对车体用高强度部件本体342(高刚性结构部分381)的朝车辆前方的相对移动进行限制的、所述止动部350的止动面387来使用。而且，在支承杆344的上端部的车辆后方侧设置有作为止动部350的、与所述止动面387对应的止动面388。

另外，在有必要例如对支承杆344相对车体用高强度部件本体342(高刚性结构部分381)的朝车辆后方的相对移动进行限制的情况下，上述止动部350可以设置在高刚性结构部分381的下表面侧的车辆前方侧部分。

(e)上述支承杆344是金属制。该支承杆344是通过对一张金属板材进行弯曲加工等处理使其在俯视观察下具有大致“コ”字状的截面而形成的。该支承杆344安装在高刚性结构部分381上并位于车体用高强度部件本体342的大致中间部。在本实施例中，支承杆344为一根。而且，支承杆344大致沿上下方向333延伸设置。支承杆344的上端部固定在车体用高强度部件本体342(高刚性结构部分381)的下部(下表面部分)。在该支承杆的上端部一体形成有所述安装面部349(紧急时可前后移动部353)。此外，支承杆344的下端部由螺栓固定在车厢地板部336上(在本实施例中，沿车宽度方向331进行螺栓固定)。

支承杆344按照如下方式构成，即：相比它的下端侧部分，它的上端侧部分在水平方向上的截面更大。为此，在支承杆344的上端侧部分，具有越向上方前进而水平方向的截面越扩大的截面扩大部391。该截面扩大部391的上端部构成为，与高刚性结构部分381的车辆前后方向332的长度尺寸大致相等。这种情况下，支承杆344的车辆后方侧缘部大致沿上下方向直线延伸；并且，支承杆344的车辆前方侧缘部，从下端部起到中间部为止大致沿上下方向333直线延伸，并从中间部以向车辆前方倾斜的方式延伸。

(f)上述支柱支架345是金属制。该支柱支架345侧视观察大致呈三角形状。该支柱支架345在结构上具有不受紧急输入负荷3F作用而损毁的强度。

此外，上述车体用高强度部件341具有立柱支架395，该立柱支架395可以用于将转向柱(的车辆前方侧固定部)安装在车体用高强度部件本体342的高刚性结构部分381上。而且，该立柱支架395固定在高刚性结构部分381的车辆前方侧部分。

而且，相对安装于高刚性结构部分381以及立柱支架395的所述支柱支架345，具备与车体用高强度部件本体342(的高刚性结构部分381)和支承杆344之间的关系相等同的安装结构。

简单来说，(1)高刚性结构部分381以及立柱支架395和支柱支架345以分开部件的方式来构成，而且，在两者之间的安装结构部中设置有紧急时可分离安装结构部。(2)紧急时可分离安装结构部具有紧急时可解除固定部。(3)紧急时可解除固定部具备负荷吸收部371。另外，有关其详细情况(结构以及作用效果)，通过将支承杆344与支柱支架345互换即可获悉。但是，与高刚性结构部分381以及立柱支架395相比，上述支柱支架345可以朝向车辆后方而沿斜上方移动。也就是说，在构成上，特意使其不与支承杆344移动方向完全一致。

(g)或者如图27所示，在车体用高强度部件341中的车体用高强度部件本体342的大致下方，在支承杆344的大致车辆前方侧的位置配置有空调设备397。该空调设备397的大部分是树脂制。

(h)进一步而言，如图26所示，在车体用高强度部件341的车体用高强度部件本体342(高刚性结构部分381)上安装有膝部保护装置398，该膝部保护装置398在紧急时承受乘员的膝部，并可以吸收紧急输入负荷3F(乘员的膝部输入负荷等二次负荷3Fb)。关于该膝部保护装置398，与图35的有关装置相同，在此处省略详情。但是，在需要的情况下，可以借用图35以及与之有关的描述内容。

下面对于本实施例的作用进行说明。

在紧急时，如图30所示若来自前方的紧急输入负荷3F(一次负荷3Fa)作用于车辆(车体)，则车厢前壁335或者左、右的车厢侧壁337朝后方移动。随之，车体用高强度部件本体342经支柱支架345或者侧支架343等而承受指向车辆后方的作用力。此时，尽管没有特殊图示，支柱支架345与车体用高强度部件本体342(高刚性结构部分381)以及立柱支架395相对分离，并朝向车辆前后方向332的后方而向斜上方移动，由此，其作用是降低车体用高强度部件本体342的向车辆后方的移动量、或者吸收紧急输入负荷3F。

此外，若在紧急时车厢前壁335向车辆后方移动，则大部分树脂制的空调设备397受车厢前壁335影响而向车辆后方移动。此时，支承杆344与车体用高强度部件本体342(高刚性结构部分381)相对分离，并向车辆前后方向332的后方移动，由此，其作用是降低车体用高强度部件本体342的向后方的移动量、或者吸收紧急输入负荷3F。

而且，配备在车体用高强度部件本体342上的膝部保护装置398可以发挥如下作用，即：在紧急时吸收紧急输入负荷3F(乘员的膝部输入负荷等二次负荷3Fb)。由此可以防止例如乘员向车外飞出等。

像这样，根据本实施例可以获得以下这样的作用效果。

(a)作为分开部件而构成的车体用高强度部件本体342(高刚性结构部分381)和支承杆344，由安装结构部346安装而成为一体。而且，车体用高强度部件341配置在车厢前部334。在配置在车厢前部334的车体用高强度部件341中，车体用高强度部件本体342大致沿车宽度方向331延伸设置。此外，车体用高强度部件本体342利用支承杆344而被支承于车厢地板部336。此外，车体用高强度部件本体342由支柱支架345支承于车厢前壁335上。

在紧急输入负荷3F产生作用的情况下，利用已在将车体用高强度部件本体342和支承杆344结合在一起的安装结构部346中设置的紧急时可分离安装结构部347，可以使车体用高强度部件本体342(高刚性结构部分381)和支承杆344分离。

由此，例如在指向车辆后方的紧急输入负荷3F(3Fa)作用于车体用高强度部件本体342的情况下，仅使车体用高强度部件本体342向车辆后方移动即可而不使支承杆344移动；反之，在指向车辆前方的紧急输入负荷3F(3Fb)作用于车体用高强度部件本体342的情况下，仅使车体用高强度部件本体342向车辆前方移动即可而不使支承杆344移动。因而，可以降低支承杆344受到的、来自作用于车体用高强度部件本体342的紧急输入负荷3F带来的影响。由此，支承杆344在紧急时也可继续其功能并持续发挥。另外，支承杆344具有例如用于支承车载用音响装置和控制箱等、或者用于安装仪表板等功能。

或者是，在指向车辆后方的紧急输入负荷3F(3Fa)作用于支承杆344的情况下，仅使支承杆344向车辆后方移动即可而不使车体用高强度部件本体342移动；反之，在指向车辆前方的紧急输入负荷3F(3Fb)作用于支承杆344的情况下，仅使支承杆344向车辆前方移动即可而不使车体用高强度部件本体342移动。因而，可以降低车体用高强度部件本体342受到的、来自作用于支承杆344的紧急输入负荷3F带来的影响。由此，车体用高强度部件本体342在紧急时也可继续其功能并持续发挥。另外，车体用高强度部件本体342具有用于支承转向柱等功能。

在紧急时，指向车辆后方的紧急输入负荷3F(3Fa)，受到车厢前壁335的后退等影响，经安装在车体用高强度部件本体342上的支柱支架345、侧支架343或者空调装置等，而间接地作用于车体用高强度部件本体342或者支承杆344。

此外，指向车辆前方的紧急输入负荷3F(3Fb)，受到乘客对安装在车体用高强度部件本体342上的膝部保护装置398所施加的膝部输入等影响，间接地作用于车体用高强度部件本体342或者支承杆344。

在本实施例中，在紧急时，利用设置在将车体用高强度部件本体342和支承杆344结合在一起的安装结构部346中的紧急时可分离安装结构部347，使车体用高强度部件本体342和支承杆344分离，从而，能够使作用于车体用高强度部件本体342和支承杆344中的一方的力矩等的影响，不易传递给另外一方。

像这样，在紧急时车体用高强度部件本体342和支承杆344被分离，分别仅移动必要量那样大，从而可以降低车体用高强度部件本体342或是支承杆344的变形。此外，根据需要，也可以寻求车体用高强度部件本体342或者支承杆344的强度提升等。

(b)将车体用高强度部件本体342(高刚性结构部分381)的下部和支承杆344的上端部结合在一起的安装结构部346(紧急时可分离安装结构部347)，与安装面部348、349(紧急时可前后移动部352、353)对准，并由固定部351(紧急时可解除固定部354)进行固定，从而被安装。

而且，当紧急输入负荷3F作用于支承杆344等情况下，紧急时可分离安装结构部347的紧急时可解除固定部354可将车体用高强度部件本体342(高刚性结构部分381)和支承杆344之间的固定状态解除。接下来，紧急时可前后移动部352、353进行引导，使车体用高强度部件本体342和支承杆344大致朝向车辆前后方向332相对滑动。

另外，通过在安装面部348、349或者紧急时可前后移动部352、353上设置止动部350，从而可以限制车体用高强度部件本体342以及支承杆344中的其中之一朝向车辆前后方向332的任一方向的移动。在本实施例中，限制支承杆344相对于车体用高强度部件本体342的朝向车辆前方的移动。

此外，紧急时可解除固定部354可以认为是具有螺钉355和沿车辆前后方向332延伸的长孔358的可移动紧固固定部359；也可以认为是铆钉等铆钉固定部(可断裂铆钉固定部)；还可以认为是具有钩部365和卡钩孔部的卡止固定部367(可变形卡止固定部368)等。

(c)当车体用高强度部件本体342和支承杆344分离时，利用配备在紧急时可解除固定部354上的负荷吸收部371，可以吸收紧急输入负荷3F或者力矩等负荷。

由此，不用提高车体用高强度部件本体342或支承杆344的强度，即可有效防止由紧急输入负荷3F或者力矩等引起的车体用高强度部件本体342或支承杆344的变形等。此外，还可以降低车体用高强度部件本体342或支承杆344的移动量等。

另外，作为紧急时可解除固定部354的可移动紧固固定部359，它的长孔358具有比螺钉355的直径更细的细槽部372，在出现紧急时，螺钉355扩张细槽部372，从而可以用作负荷吸收部371；此外，作为紧急时可解除固定部354的如铆钉等可断裂铆钉固定部，被设定成最适于负荷的吸收以对断裂负荷进行吸收，从而可以用作负荷吸收部371；或者是，作为紧急时可解除固定部354的卡止固定部367，被设定成最适于负荷的吸收以对其钩部365的变形负荷进行吸收，从而可以用作负荷吸收部371。

以上根据附图就本发明的实施例进行了详细说明，但是，实施例只不过是本发明的例示而已，本发明并不限定于实施例的结构，只要是范围不脱离本发明的主旨的设计变更等，可以说均包含在本发明内。此外，例如当在各实施例中包括多种结构的情况，只要没有特殊描述，当然也包含这些结构的可能组合。此外，当表示出多个实施例或者变形例的情况，只要没有特殊描述，当然也包含分属于多个实施例或者变形例之中的结构的任意可能组合。此外，关于在附图中描绘的结构，只要没有特殊的描述也包括在内。而且，在使用有“等”这样的用词的情况，按照包含同等内容的含义进行使用。此外，在使用有“大致”、“大约”、“程度”等用词的情况，按照将人们依常识性理解的范围以及精度包括在内的含义来使用。

产业上的利用可能性

能够适用于在紧急输入负荷时有必要对强度部件本体的强度、刚性进行提高的部位。

(对关联申请的相互参考)

本申请基于在2008年11月21日向日本专利局提交的特愿2008-297592、在2008年12月5日向日本专利局提交的特愿2008-311408、在2009年2月3日向日本专利局提交的特愿2009-022080而要求优先权，其全部公开的内容经参考而完全纳进本说明书中。

Claims (7)

1.一种车体用高强度部件结构，其中，包括：

车体用高强度部件本体，设置在车辆的车厢内的前方并大致沿车宽度方向延伸；

高刚性结构部分，设置在所述车体用高强度部件本体的至少中间部，在所述车辆的前后方向具有数个封闭截面部，所述数个封闭截面部为沿车宽度方向延伸的筒形状，并沿车辆前后方向彼此邻接；

支承杆，安装在所述高刚性结构部分上，沿上下方向支承所述车体用高强度部件本体；

支柱支架，安装在所述高刚性结构部分上，沿车辆前后方向支承所述车体用高强度部件本体；

膝部保护装置，安装在所述高刚性结构部分上，当车辆前后方向的紧急输入负荷产生了作用的情况下，可承受乘员的膝部而吸收膝部输入负荷；

在所述支承杆的上端侧设置水平方向的截面大于下端侧的截面扩大部，该截面扩大部安装在所述高刚性结构部分的下表面；

具备安装在所述高刚性结构部分而用于安装所述车辆的转向柱的立柱支架，

所述支柱支架具有本体支承部和立柱支承部，该本体支承部介于所述车辆的车厢前壁部和所述高刚性结构部分的车辆前方侧部分之间，该立柱支承部介于所述车厢前壁部和所述立柱支架之间，

所述支柱支架具备双分叉形的形状；

将能够相对于所述高刚性结构部分的车辆前方侧上表面以及所述立柱支架的上表面从上方抵接配置的基座支架，架设连接在所述支柱支架的所述本体支承部的车辆后方侧端部和所述立柱支承部的下端部之间，从而构成在侧视观察下大致呈三角形状的强化支柱支架体，

在所述基座支架和所述高刚性结构部分的车辆前方侧上表面之间，设置将所述基座支架安装于所述高刚性结构部分的车体用高强度部件安装部，而且，

在所述基座支架和所述立柱支架的上表面之间，设置将所述基座支架安装于所述立柱支架的立柱支架安装部。

2.根据权利要求1所述的车体用高强度部件结构，其特征在于，

所述强化支柱支架体具有下列强度，即：相对从车辆前后方向的前方传来的紧急输入负荷，所述支柱支架比所述车体用高强度部件本体先弯曲变形；另外，相对从车辆前后方向的后方传来的乘员的所述膝部输入负荷，所述支柱支架不比所述车体用高强度部件本体先弯曲变形。

3.根据权利要求1所述的车体用高强度部件结构，其特征在于，

在所述高刚性结构部分及所述立柱支架与所述强化支柱支架体之间设置有紧急时可分离退避结构部，该紧急时可分离退避结构部受从前方传来的紧急输入负荷作用，能够使所述强化支柱支架体与所述高刚性结构部分及所述立柱支架相分离以及退避，

该紧急时可分离退避结构部具备：

滑动用面部，设置在所述基座支架的下表面；

引导面部，设置在所述高刚性结构部分的车辆前方侧上表面以及所述立柱支架的上表面，能够引导所述滑动用面部向车辆后方且朝向上方的滑动；

负荷吸收安装部件，设置在所述车体用高强度部件安装部以及所述立柱支架安装部，能够由于受从车辆前方传来的紧急输入负荷作用而断裂，以吸收紧急输入负荷；

负荷吸收量调整部件，以可选择地设置在所述滑动用面部和所述引导面部之间的方式设置，能够由于受从车辆前方传来的紧急输入负荷作用而断裂，以吸收紧急输入负荷，而且，还能够设定以及调整紧急输入负荷的吸收量。

4.根据权利要求1所述的车体用高强度部件结构，其特征在于，

所述支柱支架具有留有间隔而平行配置的至少两张纵面部，而且所述的两张纵面部由基座支架连接。

5.根据权利要求1所述的车体用高强度部件结构，其特征在于，在所述高刚性结构部分和所述支承杆之间，设置有将所述支承杆安装于所述高刚性结构部分的安装结构部，

所述安装结构部是受紧急输入负荷作用而可使所述高刚性结构部分与所述支承杆分离的紧急时可分离安装结构部。

6.根据权利要求5所述的车体用高强度部件结构，其特征在于，

所述安装结构部具备设置在所述高刚性结构部分上的安装面部、设置在所述支承杆上的安装面部、和将两安装面部之间加以固定的固定部，

所述紧急时可分离安装结构部具有可使所述两安装面部大致向车辆前后方向移动的紧急时可前后移动部，而且还具有所述固定部受紧急输入负荷作用而可将所述高刚性结构部分和所述支承杆之间的固定状态解除的紧急时可解除固定部。

7.根据权利要求6所述的车体用高强度部件结构，其特征在于，所述紧急时可解除固定部具备负荷吸收部，该负荷吸收部在所述高刚性结构部分和所述支承杆之间的固定状态被解除时，可吸收紧急输入负荷。