CN110937026B - 转向支承结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种转向支承结构。加强板(50)为与仪表板加强件(10)以及地板托架(40)接合的斜撑部件。仪表板加强件(10)具备驾驶员座梁后部(60),所述驾驶员座梁后部(60)从与地板托架(40)的接合部起沿着转向管柱(91)的支承部而被延伸设置。驾驶员座梁后部(60)具备截面呈向下方被开放的帽子形状的驾驶员座梁上部(63)。加强板(50)具备加强件接合部(51),所述加强件接合部(51)通过与驾驶员座梁上部(63)接合从而构成封闭截面。

Description

转向支承结构
本申请要求于2018年9月21日提交的日本专利申请号2018-177181的优先权,其全文以引用方式并入本文中。
技术领域
本公开内容涉及一种被搭载于车辆上的转向支承结构。
背景技术
作为车辆的转向支承结构而在车辆上设置有仪表面板加强件(以下,适当地记载为仪表板加强件)。例如,在图22所例示、且日本特开2012-46002号公报所公开的仪表板加强件200中,经由转向托架204等保持部件而安装有转向管柱206。在转向管柱206的车辆前后方向后端上设置有转向盘208。
仪表板加强件200为,在车辆宽度方向上被延伸设置的管部件,其车辆宽度方向两端被固定在前柱202、202等的框架部件上。通过这样的结构,仪表板加强件200主要在车辆宽度方向上对转向盘208进行支承(顶撑)。
而且,在仪表板加强件200上安装有地板托架210以及前围上盖板托架212。前围上盖板托架212为在车辆前后方向上延伸设置的加强部件,其前端被固定在车辆的未图示的前围板面板上,后端被固定在仪表板加强件200上。通过这样的结构,从而前围上盖板托架212(经由仪表板加强件200)主要在车辆前后方向上对转向盘208进行支承。
另外,地板托架210为在车辆上下方向上被延伸设置的加强部件,其上端被固定在仪表板加强件200上,且下端被固定在地板通道214上。通过这样的结构,从而地板托架210(经由仪表板加强件200)主要在车辆上下方向上对转向盘208进行支承。
发明内容
发明所要解决的课题
可是,在车辆的转向过程中,有时会从转向盘208向仪表板加强件200而输入有车辆上下方向上的载荷。例如在恶劣道路行驶时,驾驶员握住转向盘208而承受车辆上下方向的振动(上下振动)的情况等就相当于此。
此时,载荷从转向盘208经由转向管柱206而被输入至仪表板加强件200上。具体而言,如图23所例示的那样,当下方向的载荷从转向盘208被输入时,如图23的单点划线所示,仪表板加强件200以前柱202以及地板托架210为支点而向下方弯曲变形。
仪表板加强件200的弯曲变形量越少,则所谓的转向支承刚性越高。根据这一点,仪表板加强件的弯曲变形的容许量根据车型而被管理。例如越为高级车型,则上述容许量越小。
但是,当根据仪表板加强件的弯曲变形的容许量来制造针对每个车型而弯曲刚性不同的、具体而言壁厚或直径不同的仪表板加强件时,成为推高成本的原因。
因此,本公开内容的目的在于,提供一种跨及仪表板加强件的上下方向上的弯曲变形的容许量不同的多个车型而能够尽量使部件共通化的转向支承结构。
用于解决课题的方法
本公开内容涉及一种转向支承结构。该结构具备仪表板加强件、地板托架以及加强板。仪表板加强件对转向管柱进行支承的同时在车辆宽度方向上被延伸设置,并且车辆宽度方向两端被固定在车辆的框架部件上。地板托架在车辆上下方向上被延伸设置,并且上端与仪表板加强件接合,下端与地板部件接合。加强板为与仪表板加强件以及地板托架接合的斜撑部件。仪表板加强件具备驾驶员座梁后部,所述驾驶员座梁后部从与地板托架的接合部起而被延伸设置在转向管柱的支承部上。驾驶员座梁后部具备截面呈向下方被开放的帽子形状的驾驶员座梁上部。加强板具备加强件接合部,所述加强件接合部通过与驾驶员座梁上部接合从而构成封闭截面。
根据上述结构,对应于由加强板的加强件接合部和仪表板加强件的驾驶员座梁上部而构成的封闭截面结构的变化,从而仪表板加强件的、从转向管柱起到地板托架为止的区域内的弯曲刚性将发生变化。即,该弯曲刚性根据上述封闭截面结构的截面二次矩而被规定。相对于上下方向上的载荷的截面二次矩能够根据上述封闭截面结构的车辆上下方向高度而进行调节。即,通过仅对上述封闭截面结构的、加强板的加强件接合部所对应的部分的车辆上下方向高度进行变更,也就是说能够在不对其他的部件施加变更的条件下,对上述封闭截面结构的截面二次矩、进而对上下方向上的弯曲刚性进行变更。
另外,在上述公开内容中也可以设为,加强板具备托架接合部以及中间部。托架接合部在车辆上下方向上被延伸设置,并与地板托架接合。中间部对加强件接合部与托架接合部进行连接,并向车辆宽度方向且车辆上下方向倾斜。在该结构中,中间部与托架接合部的连结部也可以为弯曲形状。
根据该结构,通过将向车辆宽度方向且车辆上下方向倾斜的中间部与在车辆上下方向上被延伸设置的托架接合部的连结部设为弓形的弯曲形状、换言之设为圆角形状,从而与两者直线性地交叉的情况相比,能够避免应力集中。
另外,在上述公开内容中也可以设为,加强件接合部的截面呈向上方被开放的帽子形状。
根据该结构,通过仅对作为加强件接合部的帽子形状截面的帽子高度的车辆上下方向高度进行变更、也就是说能够在不对其他的部件施加变更的条件下,对上述封闭截面结构的截面二次矩、进而对上下方向的弯曲刚性进行变更。
发明效果
根据本发明,能够跨及仪表板加强件的上下方向的弯曲变形的容许量不同的多个车型而尽量使转向支承结构的结构部件共通化。
附图说明
基于以下的附图而对本发明的代表性实施例进行详细描述,其中:
图1为对本实施方式所涉及的转向支承结构进行例示的立体图。
图2为对本实施方式所涉及的转向支承结构进行例示的俯视图。
图3为对本实施方式所涉及的转向支承结构中的、仪表板加强件的副驾驶座梁以及前围上盖板托架进行例示的分解立体图。
图4为图2、图3的G-G剖视图。
图5为图2的H-H剖视图。
图6为对在本实施方式中仪表板加强件中的、构成驾驶员座梁的各部件以及转向托架进行例示的分解立体图。
图7为图2的A-A剖视图。
图8为图2的B-B剖视图。
图9为图2的C-C剖视图。
图10为图2的D-D剖视图。
图11为图2的E-E剖视图。
图12为对本实施方式所涉及的转向支承结构中的、第二驾驶员座梁后部、地板托架以及加强板的接合部进行例示的放大立体图。
图13为对本实施方式所涉及的转向支承结构的、地板托架以及加强板进行例示的分解立体图。
图14为对加强板进行例示的单体立体图,且为使图13所图示的加强板的角度以UP轴为旋转轴而进行反转时的图。
图15为图2、图12的F-F剖视图。
图16为图12的I-I剖视图。
图17为图12的J-J剖视图。
图18为对中空长方形的截面二次矩进行说明的图。
图19为对第二驾驶员座梁后部、地板托架以及加强板的接合部进行例示的后视图。
图20为表示本实施方式所涉及的转向支承结构的其他示例的立体图。
图21为图20所示的其他示例的俯视图。
图22为对现有的转向支承结构进行例示的后视图。
图23为对在现有的转向支承结构中被输入了上下方向上的载荷时的状况进行例示的后视图。
具体实施方式
在图1中例示了本实施方式所涉及的转向支承结构构。并且,在图1至图21中,利用由记号FR所示的轴来表示车辆前后方向,利用由记号RW所示的轴来表示车辆宽度方向,利用由记号UP表示的轴来表示铅直方向。记号FR为Front(前方)的简写,车辆前后轴FR将车辆前方方向设为正方向。记号RW为Right Width(右侧宽度)的简写,车辆宽度轴RW将右宽度方向设为正方向。另外,车辆上下轴UP将上方向设为正方向。如图1所示,这些车辆前后轴(FR轴)、车辆宽度轴(RW轴)、车辆上下轴(UP轴)相互正交。
在图1中,例示了左侧驾驶汽车的转向支承结构的立体图,在图2中,例示了该俯视图。另外,对转向盘90和转向支承结构隔开的仪表板(仪表面板)省略了图示。
本实施方式所涉及的转向支承结构被构成为,包括仪表板加强件10(仪表面板加强件)、转向托架80、前围上盖板托架30以及地板托架40。
本实施方式所涉及的仪表板加强件10对转向管柱91进行支承,并且在车辆宽度方向上延伸设置,且其两端被固定于车辆的框架部件上。例如,仪表板加强件10的车辆宽度方向两端经由前柱托架102A、102B而被结合于作为框架部件的前柱下部100A、100B上。通过使仪表板加强件10的车辆宽度方向两端被固定于框架部件上,从而仪表板加强件10主要在车辆宽度方向上对转向管柱91进行支承。
另外,仪表板加强件10与地板托架40以及前围上盖板托架30接合。如后文所述,仪表板加强件10通过地板托架40而在车辆上下方向上被支承。另外,仪表板加强件10通过前围上盖板托架30而在车辆前后方向上被支承。
本实施方式所涉及的仪表板加强件10与现有的圆筒管那样的单一部件有所不同,而是由多个部件(部件)构成。具体而言,仪表板加强件10被构成为,包括副驾驶座梁20、驾驶员座梁后部60、驾驶员座梁前部70、以及加强板50。
参照图1、图2,在本实施方式所涉及的仪表板加强件10中,驾驶员座梁后部60和副驾驶座梁20夹着地板托架40而在车辆宽度方向上延伸设置。在驾驶员座梁后部60上支承有转向管柱91。
在作为沿着车辆宽度方向而延伸设置的梁部件(横梁)的仪表板加强件10的驾驶员座梁后部60、和作为沿着车辆上下方向而延伸设置的梁部件(纵梁)的地板托架40上,接合有作为斜撑部件的加强板50。如后述的图12、图15那样,驾驶员座梁后部60的驾驶员座梁上部63的延长部63E的截面呈向下方被开放的帽子形状。另外,加强板50的加强件接合部51的截面呈向上方被开放的帽子形状。两者被接合从而构成封闭截面。
在本实施方式所涉及的转向支承结构中,根据上述的封闭截面结构而规定了驾驶员座梁后部60的弯曲刚性。如后文所述,尤其是关于相对于上下方向上的载荷的弯曲刚性,能够通过仅对加强板50的加强件接合部51的车辆上下方向高度进行调节,从而调节驾驶员座梁后部60的弯曲刚性。
这样,在本实施方式所涉及的转向支承结构中,通过仅对加强板50的加强件接合部51的车辆上下方向高度进行调节,换言之,能够在不对例如驾驶员座梁上部63等的仪表板加强件10的结构部件施加变更的条件下,对驾驶员座梁后部60的弯曲刚性进行调节。因此,即使仪表板加强件10的、从转向管柱91起到地板托架40为止的区域内的弯曲变形的容许量跨及多个车型而不同,也能够使加强板50以外的、转向支承结构的结构部件跨及多个车型而共通化。
<副驾驶座周边的结构>
利用图3~图5,对仪表板加强件10的副驾驶座(P座)周边的结构进行说明。仪表板加强件10作为副驾驶座周边的部件而具备副驾驶座梁20。另外,在副驾驶座梁20上固定有前围上盖板托架30。
参照图1、图2、图3、图4,前围上盖板托架30为在车辆前后方向上被延伸设置的加强部件(托架),并且主要接受(顶撑)载荷的棱线在大致车辆前后方向上被延伸设置。前围上盖板托架30的前端被固定在作为车辆的面板部件的前围板面板104(参照图1)上,且后端被固定在副驾驶座梁20上。
在图4中例示了图2的G-G截面。前围上盖板托架30为截面呈车辆上下方向下方被开口的Π形状的部件,且在其前端处形成有与车辆前后方向相面对的前方凸缘31(参照图3)。另外,在后端处形成有在车辆上下方向上相面对的后方凸缘32、32。前方凸缘31和前围板面板104(参照图1)通过螺栓和螺母等的结合单元而被结合。另外,后方凸缘32、32通过焊接等而被接合在副驾驶座梁20的上壁部27上。
参照图3,副驾驶座梁20在大致车辆宽度方向上被延伸设置,并且主要接受(顶撑)载荷的棱线在大致车辆宽度方向上被延伸设置。在图5中例示了图3的H-H截面。副驾驶座梁20为截面呈车辆前后方向前方被开口的大致Π形状的部件,并且在车辆上下方向上方具备在车辆前后方向上被延伸设置的上壁部27,且在车辆上下方向下方具备同样地在车辆前后方向上被延伸设置的下壁部28。而且,具备对上壁部27以及下壁部28进行连结并在车辆上下方向上被延伸设置的侧壁部29。参照图3,在侧壁部29上,跨及车辆宽度方向的几乎整个宽度而形成有突条25。
参照图3,在副驾驶座梁20的侧壁部29的车辆宽度方向内侧端部处,形成有在车辆宽度方向上相面对的内侧凸缘21。内侧凸缘21通过焊接等而被接合在地板托架40的底壁部41(参照图13)上。
参照图3,在副驾驶座梁20的上壁部27以及下壁部28的、车辆宽度方向外侧端部处,形成有在车辆前后方向上相面对的外侧凸缘23。参照图1,副驾驶座梁20的车辆宽度方向外侧末端经由外侧凸缘23以及前柱托架102B而被固定在作为副驾驶座侧的框架部件的、前柱下部100B上。
另外,参照图2,副驾驶座梁20具备在俯视观察时为回旋镖状的曲线结构。即,在副驾驶座梁20的车辆宽度方向外侧形成有侧端部22,在车辆宽度方向内侧形成有倾斜部24。而且,作为侧端部22与倾斜部24的分界点而在副驾驶座梁20上形成有弯曲部26。
<驾驶员座周边的结构>
利用图1、图2、图6至图11,对仪表板加强件10的、驾驶员座(D座)周边的结构进行说明。作为驾驶员座周边的部件,仪表板加强件10具备驾驶员座梁后部60以及驾驶员座梁前部70。驾驶员座梁后部60被设置在与驾驶员座梁前部70相比靠车辆前后方向后方。
参照图1、图2、图6,驾驶员座梁前部70的车辆宽度方向外侧末端经由前柱托架102A而被固定在作为驾驶员座侧的框架部件的前柱下部100A。另外,驾驶员座梁前部70的车辆宽度方向内侧末端被固定在转向托架80的侧壁82A上。
在图9中例示了图2的C-C剖视图。参照该图,驾驶员座梁前部70由截面呈车辆前后方向后方被开口的、Π(Pi)形状的槽形部件构成。
参照图2,驾驶员座梁前部70在俯视观察时被倾斜配置。即,驾驶员座梁前部70以从车辆宽度方向外侧端部至车辆宽度方向内侧端部为止而向车辆宽度方向内侧且车辆前后方向前方倾斜的方式被延伸设置。
参照图1、图2、图6,驾驶员座梁后部60从与地板托架40的接合部起包括转向管柱91的支承部在内而向车辆宽度方向外侧被延伸设置。驾驶员座梁后部60具备第一驾驶员座梁后部61以及第二驾驶员座梁后部62。第一驾驶员座梁后部61被设置于与第二驾驶员座梁后部62相比靠车辆宽度方向外侧。
第一驾驶员座梁后部61的车辆宽度方向外侧末端经由前柱托架102A而被固定在作为驾驶员座侧的框架部件的前柱下部100A上。第一驾驶员座梁后部61的车辆宽度方向内侧末端与第二驾驶员座梁后部62的车辆宽度方向外侧末端连接。例如,第一驾驶员座梁后部61的车辆宽度方向内侧端部与第二驾驶员座梁后部62的车辆宽度方向外侧端部重叠并通过焊接等而被接合。
第一驾驶员座梁后部61在俯视观察时被倾斜配置。即,第一驾驶员座梁后部61以从与前柱下部100A接合的车辆宽度方向外侧末端起至内侧末端为止而向车辆宽度方向内侧且车辆前后方向后方倾斜的方式被延伸设置。
这样,第一驾驶员座梁后部61从车辆宽度方向外侧末端起向车辆后方而被倾斜配置,并且,如上文所述,驾驶员座梁前部70从车辆宽度方向外侧末端起向车辆前方被倾斜配置。也就是说,驾驶员座梁前部70以及第一驾驶员座梁后部61通过所谓的V字结构而对转向管柱91进行支承。
在图8中例示了图2的B-B剖视图。第一驾驶员座梁后部61由截面呈车辆前后方向前方被开口的Π形状的槽形部件而构成。另外,在图7中例示了图2的A-A剖视图。并且,在各剖视图中,由焊接等而形成的接合部以纵线的阴影(||||)来表示。驾驶员座梁前部70的车辆宽度方向外侧端部在与第一驾驶员座梁后部61的车辆宽度方向外侧端部重叠的状态下通过焊接等而被接合。由此,驾驶员座梁后部60和驾驶员座梁前部70的车辆宽度方向外侧末端部构成封闭截面。
这样,通过使与作为车辆的框架部件的前柱下部100A接合的、驾驶员座梁后部60以及驾驶员座梁前部70的车辆宽度方向外侧末端部采用封闭截面结构,从而提高了仪表板加强件10相对于前柱下部100A的安装刚性。例如,驾驶员座梁后部60以及驾驶员座梁前部70的车辆宽度方向外侧末端部的、相对于前柱下部100A的扭转变形通过采用封闭截面结构而被减轻。
参照图1、图2、图6,第二驾驶员座梁后部62被与第一驾驶员座梁后部61的车辆宽度方向内侧末端连接,并在车辆宽度方向上被延伸设置。具体而言,在第二驾驶员座梁后部62上,从与第一驾驶员座梁后部61的车辆宽度方向内侧末端接合的车辆宽度方向外侧端部起向内侧而设置有弯曲部65(参照图2)。第二驾驶员座梁后部62从该弯曲部65起沿着车辆宽度方向而被延伸设置。参照图1、图2、图6,在车辆宽度方向上被延伸设置的该部分上设置有双头螺栓64D、64D。
参照图1,在双头螺栓64D、64D上结合有固定托架93。在固定托架93的内侧收纳有可动托架92。在可动托架92中插入有转向管柱91。可动托架92能够相对于固定托架93而在车辆上下方向上进行位移。
另外,在固定托架93上形成有未图示的开口,且在该开口中被插入有双头螺栓64D、64D。通过在双头螺栓64D、64D的轴端中拧入未图示的螺母,从而固定托架93经由双头螺栓64D、64D而被支承固定在第二驾驶员座梁后部62上。由此,设置有双头螺栓64D、64D的部位成为对转向管柱91进行支承的第二立柱支承点85(参照图2)。
另外,在转向托架80上设置有第一立柱支承点84。即,在双头螺栓64D、64D的车辆前后方向前方设置有转向托架80。参照图6的虚线或图11所示的图2的E-E截面,转向托架80的车辆前后方向后端通过焊接等而被接合在第二驾驶员座梁后部62上。而且,转向托架80从上述后端起在车辆前后方向上被延伸设置。
参照图6,在转向托架80的侧壁82A上,形成有在车辆宽度方向上贯穿的倾斜轴开口81A。另外,在转向管柱91的车辆前后方向前方,形成有与倾斜轴开口81A对应地在车辆宽度方向上贯穿的贯穿口(未图示)。
在使转向托架80的倾斜轴开口81A与转向管柱91的贯穿口对准(轴对齐)的基础上,将倾斜轴螺栓83插入于在这些开口中。倾斜轴螺栓83的轴端被拧入于螺母中。
由此,转向管柱91经由倾斜轴螺栓83,而以能够在车辆上下方向上进行转动的方式被支承在转向托架80上。根据这一点,在转向托架80中被插入有倾斜轴螺栓83的部位成为第一立柱支承点84、84。
参照图6,第二驾驶员座梁后部62具备作为上部部件的驾驶员座梁上部63和作为下部部件的驾驶员座梁下部64。在图10中,例示了图2的D-D剖视图,也就是说,例示了驾驶员座梁上部63以及驾驶员座梁下部64的、车辆宽度方向外侧端部的剖视图。驾驶员座梁上部63被构成为,车辆上下方向下侧被开口的大致Π形状。而且,在驾驶员座梁上部63的车辆前后方向前方形成有接合用的凸缘63A。驾驶员座梁下部64被构成为,车辆上下方向上侧被开口的大致Π形状。而且,在驾驶员座梁下部64的车辆前后方向前方形成有接合用的凸缘64A。
驾驶员座梁上部63的凸缘63A与驾驶员座梁下部64的凸缘64A重叠,并通过焊接等而被接合。而且,驾驶员座梁上部63的后方壁63B和驾驶员座梁下部64的后方壁64B重叠,并通过焊接等而被接合。由此,第二驾驶员座梁后部62的、驾驶员座梁上部63与驾驶员座梁下部64重叠的区域通过该两者而成为封闭截面结构。
在图11中,例示了第二驾驶员座梁后部62的车辆宽度方向延伸设置部的截面(图2的E-E截面)。在驾驶员座梁上部63的前方壁63C上,通过焊接等而接合有转向托架80的后端部。而且,在驾驶员座梁下部64的下方壁64C上设置有双头螺栓64D。
<地板托架周边的结构>
利用图12至图19,对地板托架40周边的结构进行说明。在图13中,例示了地板托架40以及加强板50的分解立体图。参照图1,地板托架40为在车辆上下方向上被延伸设置的加强部件,并且主要接受(顶撑)载荷的棱线在车辆上下方向上被延伸设置。地板托架40的上端被固定在第二驾驶员座梁后部62的驾驶员座梁上部63以及副驾驶座梁20上。另外,地板托架40的下端被固定在作为地板部件的地板通道106的侧壁106A上。
参照图12、图13,地板托架40的与其延伸设置方向、即车辆上下方向垂直的截面(FR-RW截面)为帽子形状,且作为相当于其凸边的部分而具备铅直凸缘40B、40B。铅直凸缘40B、40B的接合面在车辆宽度方向上相面对,并且铅直凸缘40B、40B在车辆上下方向上被延伸设置。
另外,在地板托架40的车辆上下方向上端,与较之靠下方部分相比,形成有在车辆宽度方向上伸出的上端部42。上端部42的车辆上下方向两端成为倾斜面,且车辆上下方向上端侧的倾斜面成为倾斜凸缘40A、40A。倾斜凸缘40A、40A的接合面向车辆上下方向且车辆宽度方向右侧倾斜。如后文所述,在该倾斜凸缘40A、40A上接合有第二驾驶员座梁后部62的驾驶员座梁上部63的凸缘外端63D2。
第二驾驶员座梁后部62的、驾驶员座梁下部64的车辆宽度方向内侧末端在与驾驶员座梁上部63的车辆宽度方向内侧末端相比靠近前处而成为终端。也就是说,驾驶员座梁上部63与驾驶员座梁下部64相比而进一步向车辆宽度方向内侧(右侧)伸出。该伸出的延长部63E与较之靠车辆宽度方向左侧的部分相比而成为向车辆上下方向下方伸出的形状。
如图12所例示的那样,延长部63E成为与地板托架40以及加强板50接合的接合部。另外,尤其当着眼于延长部63E与加强板50的接合结构时,通过两者的接合而构成封闭截面结构。关于该封闭截面结构,能够通过加强板50的设计变更来对相对于被输入至仪表板加强件10上的车辆上下方向的载荷的、驾驶员座梁后部60的弯曲刚性进行变更。对此,将在后文中进行叙述。
如上文所述,在驾驶员座梁上部63的、与驾驶员座梁下部64接合的部位处,如图10所例示的那样,其截面形状为大致Π字形状。相对于此,驾驶员座梁上部63的、与驾驶员座梁下部64的车辆宽度方向内侧相比而进一步向车辆宽度方向内侧伸出的延长部63E的、与延伸设置方向垂直的截面(UP-FR截面)如图15所例示的图12的F-F截面那样,成为向下方被开放的截面帽子形状。相当于该截面帽子形状的凸边的部分成为凸缘63D。
凸缘63D沿着延长部63E的形状而被形成。例如作为延长部63E的根部、即驾驶员座梁下部64附近的部分的凸缘内端63D1在车辆宽度方向上被延伸设置。而且,作为延长部63E的车辆宽度方向端部的凸缘外端63D2向车辆上下方向上方且车辆宽度方向右侧倾斜。
凸缘外端63D2与地板托架40的倾斜凸缘40A接合。在图16中例示了图12的I-I剖视图。如该图所示,通过使截面呈向上方被开口的帽子形状的地板托架40和截面呈下方被开口的帽子形状的驾驶员座梁上部63的延长部63E利用倾斜凸缘40A以及凸缘外端63D2而被接合,从而构成了封闭截面结构。
另外,凸缘内端63D1与加强板50的加强件接合部51的上部凸缘50A接合。关于该接合结构,将在后文中叙述。
参照图12至图14,加强板50为与第二驾驶员座梁后部62的驾驶员座梁上部63以及地板托架40接合的斜撑部件。加强板50为用于对由仪表板加强件10以及地板托架40构成的、在后视观察时呈T字型的构架的变形进行抑制的加强部件。例如,作为被输入至由仪表板加强件10以及地板托架40构成的后视观察时呈T字型的构架结构中的、克服车辆宽度方向以及车辆上下方向的载荷的加强部件,而使用了加强板50。
加强板50成为如使截面呈帽子形状的板材弯曲那样的形状,并将该弯曲部作为分界而以包括加强件接合部51、中间部53、以及托架接合部52的方式被构成。
参照图19,加强件接合部51和托架接合部52以其延长线正交的方式而被延伸设置。中间部53对加强件接合部51与托架接合部52进行连接,并向车辆宽度方向且车辆上下方向倾斜。
加强件接合部51、托架接合部52以及中间部53各自的延伸设置角度不同,并且当各自的连结部为角状时,有可能致使应力集中于该角部从而成为压曲起点。因此,如图19所例示的那样,加强件接合部51、托架接合部52、以及中间部53的各自的连结部被形成为弯曲形状。这样,通过将连结部设为倒角的圆角形状,从而能够使应力分散。
托架接合部52在接合时在车辆上下方向上被延伸设置。托架接合部52的、相当于截面呈帽子形状的凸边部分的下部凸缘50B在车辆上下方向上被延伸设置,并与同样在车辆上下方向上被延伸设置的地板托架40的铅直凸缘40B接合。
在图17中例示了图12的J-J剖视图。参照该图,下部凸缘50B、50B和铅直凸缘40B、40B相互对置并被重叠地接合,其中,下部凸缘50B、50B被设置于截面呈车辆宽度方向右侧(RW轴正方向)被开口的帽子形状的托架接合部52上,铅直凸缘40B、40B被设置于截面呈车辆宽度方向左侧被开口的帽子形状的地板托架40上。由此,构成了封闭截面结构。
参照图12,加强件接合部51在接合时沿着车辆宽度方向而被延伸设置。加强件接合部51的、相当于截面呈帽子形状的凸边部分的上部凸缘50A在车辆宽度方向上被延伸设置,并与同样在车辆宽度方向上被延伸设置的驾驶员座梁上部63的凸缘内端63D1对置且与之接合。
在图15中例示了图12的F-F剖视图。如该图所示,通过使截面呈向上方被开口的帽子形状的加强板50的加强件接合部51和截面呈下方被开口的帽子形状的驾驶员座梁上部63的延长部63E利用上部凸缘50A、50A以及凸缘内端63D1,63D1而被接合,从而构成了封闭截面结构。
由图15的F-F剖视图表示的封闭截面结构能够仅通过加强板50的加强件接合部51的设计变更而对相对于车辆上下方向上的载荷的弯曲刚性进行变更。在图18中,例示了与由图15的F-F剖视图所示的封闭截面结构同样的、中空长方形。被输入了车辆上下方向上的载荷时的变形量(弯曲量)由下述数学式(1)来表示。
数学式1
Figure BDA0002207729050000121
在数学式(1)中,v表示变形量,F表示载荷,L表示RW轴向上的长度,E表示纵弹性系数,I表示截面二次矩。中空长方形的截面二次矩I由下述数学式(2)来表示。
数学式2
Figure BDA0002207729050000131
在此,当设为上壁和下壁的壁厚a=H-h时,数学式(2)能够如下述数学式(3)那样进行变形。
数学式3
Figure BDA0002207729050000132
在数学式(3)中的壁厚a=H-h、以及两侧壁的壁厚(B-b)为固定的情况下,当通过使这些壁厚固定而改变中空长方形的高度H时,由H的三次方项以及平方项之和可明确看出,截面二次矩I将增加。参照数学式(1),伴随着作为该数学式的分母成分的截面二次矩I的增加,从而变形量v将减少。也就是说,当通过使壁厚固定而改变中空长方形的高度H时,将会提高中空长方形的弯曲刚性。
参照图15,通过提高该图所示的封闭截面结构的弯曲刚性,从而提高了驾驶员座梁后部60的弯曲刚性。在此,为了提高相对于车辆上下方向上的载荷(上下载荷)的弯曲刚性,从而参照图15,只要将该图所示的封闭截面结构的车辆上下方向高度延长即可。
例如,如图19的虚线所例示的那样,通过增加加强板50的加强件接合部51的车辆上下方向高度,从而提高了图15所示的封闭截面结构的、相对于车辆上下方向上的载荷的弯曲刚性。
这样,在本实施方式所涉及的转向支承结构中,仅通过作为该结构的结构部件中的、较小型的部件的斜撑部件的加强板50的设计变更,就能够提高驾驶员座梁后部60的、相对于车辆上下方向上的载荷的弯曲刚性。
因此,在驾驶员座梁后部60的相对于车辆上下方向的载荷的弯曲变形量的容许量针对每个车型而不同的情况下,仅通过加强板50的设计变更,换言之能够在不对转向支承结构的加强板50以外的结构部件施加变更的条件下,就能够在车型之间满足上述弯曲变形量的容许量。这样,在本实施方式所涉及的转向支承结构中,能够跨及仪表板加强件的车辆上下方向(上下方向)的弯曲变形的容许量不同的多个车型而尽量使转向支承结构的结构部件共通化。
并且,关于驾驶员座梁后部60的相对于车辆上下方向上的载荷的弯曲变形量的容许量,根据车型,即使中空长方形的高度H较低、也就是说即使截面呈帽子形状的加强件接合部51的帽子高度为零,有时也会满足上述容许量。同样地,关于地板托架40的相对于车辆宽度方向上的载荷的弯曲变形量的容许量,根据车型,即使截面呈帽子形状的托架接合部52的帽子高度为零,有时也会满足上述容许量。在这样的情况下,加强板50也可以不采用图14所例示的那样的截面呈帽子形状,也可以为具备加强件接合部51、托架接合部52、以及中间部53的平板部件。
<本实施方式所涉及的仪表板加强件的其他示例>
在图20、图21中,示出了本实施方式所涉及的转向支承结构的其他示例。在该其他示例所涉及的转向支承结构中,副驾驶座梁20的形状与图1、图2中例示的转向支承结构有所不同。
即,在图2中,副驾驶座梁20的形状为在俯视观察时包含弯曲部26的曲线形状,相对于此,图21所例示的副驾驶座梁20在俯视观察时成为直线形状。即,副驾驶座梁20的车辆宽度方向内侧末端被接合在地板托架40上,由此,副驾驶座梁20从此处起向车辆宽度方向外侧且车辆前后方向前方直线地倾斜,进而使车辆宽度方向外侧末端被接合在前柱托架102B上。
通过具备这样的直线状的副驾驶座梁20,从而仪表板加强件10能够承受(顶撑)来自转向盘90的车辆宽度方向上的载荷。
并且,本公开内容并未被限定于以上所说明的实施方式,在不脱离由权利要求书所规定的本公开内容的技术范围及其本质的情况下,包含全部的变更和修改。

Claims (3)

1.一种转向支承结构,具备:
仪表板加强件,其对转向管柱进行支承,并且在车辆宽度方向上被延伸设置且车辆宽度方向两端被固定在车辆的框架部件上;
地板托架,其在车辆上下方向上被延伸设置,并且上端与所述仪表板加强件接合且下端与地板部件接合;
加强板,其为与所述仪表板加强件以及所述地板托架接合的斜撑部件,
所述仪表板加强件具备驾驶员座梁后部,所述驾驶员座梁后部从与所述地板托架的接合部起被延伸设置于所述转向管柱的支承部上,
所述驾驶员座梁后部具备驾驶员座梁上部,所述驾驶员座梁上部的截面呈向下方被开放的帽子形状,
所述加强板具备加强件接合部,所述加强件接合部通过与所述驾驶员座梁上部接合从而构成封闭截面。
2.如权利要求1所述的转向支承结构,其中,
所述加强板具备:
托架接合部,其在车辆上下方向上被延伸设置,并与所述地板托架接合;
中间部,其对所述加强件接合部与所述托架接合部进行连接,并向车辆宽度方向且车辆上下方向倾斜,
所述中间部与所述托架接合部的连结部为弯曲形状。
3.如权利要求1或2所述的转向支承结构,其中,
所述加强件接合部的截面呈向上方被开放的帽子形状。
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