JP2010254011A - 車体前部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ダッシュパネルのステアリングシャフト挿通孔の周りの強度を十分強くして車体剛性を向上させることができる車体前部構造を提供する。
【解決手段】ダッシュパネル１に補強材の上下一対の接合部３Ｆを接合するとともに、上下一対の接合部３Ｆ間の補強材３の本体部３Ｔをダッシュパネル１に対して間隔を空けて位置させ、ダッシュパネル１と補強材３の本体部３Ｔにステアリングシャフト挿通孔Ｈを形成し、ダッシュパネル１のステアリングシャフト挿通孔Ｈの周縁部と補強材３のステアリングシャフト挿通孔Ｈの周縁部とを筒状のステアリングブラケット４で連結して、ステアリングブラケット４にステアリングシャフト５を挿通させてある。
【選択図】図５

Description

本発明は車体前部構造に関する。

エンジンルームと車内とを仕切るダッシュパネルにはステアリングシャフト挿通孔が形成されてステアリングシャフトが挿通されている。
従来、特許文献１に開示されているように、ダッシュパネルのステアリングシャフト挿通孔の上部にクロスメンバを接合するとともに、ステアリングシャフト挿通孔の下部にインナエクステンションを接合し、ステアリングシャフト挿通孔の周りで複数の板材を隙間なく重ね合わせることにより、ステアリングシャフト挿通孔の周りの強度を向上させ、ステアリング系部品の後退に対して強度をダッシュパネルに持たせてあった。

特開２００７−１３１２６０号公報

上記従来の構造によれば、ステアリングシャフト挿通孔の周りで複数の板材を隙間なく重ね合わせることにより、ステアリングシャフト挿通孔の周りの強度を向上させてあったために板材の断面積を大きく取ることができず、強度を十分に向上させることが困難であった。
本発明の目的は、ダッシュパネルのステアリングシャフト挿通孔の周りの強度を十分強くして車体剛性を向上させることができる車体前部構造を提供する点にある。

本発明の特徴は、
ダッシュパネルに補強材の上下一対の接合部を接合するとともに、前記上下一対の接合部間の補強材の本体部を前記ダッシュパネルに対して間隔を空けて位置させ、
前記ダッシュパネルと補強材の本体部にステアリングシャフト挿通孔を形成し、
前記ダッシュパネルのステアリングシャフト挿通孔の周縁部と前記補強材のステアリングシャフト挿通孔の周縁部とを筒状のステアリングブラケットで連結して、前記ステアリングブラケットにステアリングシャフトを挿通させてある点にある。（請求項１）

この構成によれば、補強材の本体部とダッシュパネルとを間隔を空けて位置させ、これらのステアリングシャフト挿通孔の周縁部同士を筒状のステアリングブラケットで連結してあるから、ステアリングシャフト挿通孔の周りの部材の断面積を大きくすることができるとともに、車両前方側からの力を筒状のステアリングブラケットで受け止めることができて車体剛性を向上させることができる。
また、補強材の本体部をダッシュパネルに重ね合わせないから、補強材をダッシュパネルと同一の角度（垂直方向に対する角度）に折曲する必要がなく、補強材及びダッシュパネルの成形性を向上させることができる。（請求項１）

本発明において、
前記ステアリングブラケットを前記ダッシュパネルよりも強度の弱い材質で形成してあると、車両前方側から衝撃力を受けた時にステアリングブラケットが軸芯方向に潰れるアブソーバーの役割を果たし、ダッシュパネルと補強材との間の断面が衝突吸収エネルギー領域として機能して、衝撃と車内変形量を低減することができる。その結果、衝突時のエンジンの後退によるステアリングシャフトの車内側への侵入に対し乗員の安全を確保することができる。（請求項２）

本発明において、
前記ステアリングブラケットを前記ダッシュパネル側から前記補強材側に向かって広がるテーパ円筒状に形成してあると、車両前方側から衝撃力を受けた時にステアリングブラケットの倒れを抑制することができ、ステアリングブラケットの軸芯の位置をずれさせずにステアリングブラケットを潰れさせることができて、アブソーバーの役割をより効果的に果たさせることができる。（請求項３）

本発明において、
前記補強材を前記ダッシュパネルの車両前方側に配置し、
前記ステアリングブラケットの前記ダッシュパネル側の端部に、前記ステアリングブラケットの径方向内方側に張り出す内側フランジを形成し、前記内側フランジを前記ダッシュパネルのステアリングシャフト挿通孔の周縁部に重ね合わせて接合してあると、次の作用を奏することができる。（請求項４）

例えば、前記ステアリングブラケットのダッシュパネル側の端部に、ステアリングブラケットの径方向外方側に張り出す外側フランジを形成してある構造よりも、突っ張り強度を抑えることができて、衝撃力を受けた時にステアリングブラケットの車内側の部分を潰れやすくすることができる。その結果、衝撃吸収性能を向上させて、衝突時のエンジンの後退によるステアリングシャフトの車内側への侵入に対し乗員の安全をより確保しやすくすることができる。（請求項４）

本発明において、
前記ステアリングブラケットの前記補強材側の端部に、前記ステアリングブラケットの径方向外方側に張り出す外側フランジを形成し、前記外側フランジを前記補強材のステアリングシャフト挿通孔の周縁部に重ね合わせて接合してあると、ステアリングブラケットのエンジンルーム側の部分を車内側の部分よりも突っ張り強度を強くすることができる。これにより、衝撃力を受けた時にステアリングブラケットの車内側の部分をより潰れやすくすることができる。その結果、衝撃吸収性能を向上させて、衝突時のエンジンの後退によるステアリングシャフトの車内側への侵入に対し乗員の安全をより確保しやすくすることができる。（請求項５）

本発明において、
前記ステアリングブラケットに筒状の第１ゴムシールを挿通させ、
前記第１ゴムシールのダッシュパネル側の一端部の外周部に形成した環状溝を、前記ステアリングブラケットの内側フランジと前記ダッシュパネルのステアリングシャフト挿通孔の周縁部との重ね合わせ部に嵌合させ、
前記第１ゴムシールの他端部を前記ステアリングシャフトが挿入されるステアリング装置の位置固定状態の筒部に連結してあると、次の作用を奏することができる。（請求項６）

エンジンルーム側から車内側への水や音の侵入を阻止することができて、止水性・遮音性を向上させることができる。
また、第１ゴムシールのダッシュパネル側の一端部の外周部に形成した環状溝を、ステアリングブラケットの内側フランジとダッシュパネルのステアリングシャフト挿通孔の周縁部との重ね合わせ部に嵌合させてあるから、第１ゴムシールを重ね合わせ部に簡単に取り付けることができるとともに、第１ゴムシールと前記重ね合わせ部との間からの音や水の車内側への侵入をより確実に阻止することができる。（請求項６）

本発明において、
前記補強材のステアリングシャフト挿通孔の周縁部に筒状の第２ゴムシールの一端部を固定して、前記第２ゴムシールを前記補強材から前記ダッシュパネルとは反対側に突出させ、
前記第２ゴムシールの他端部を前記ステアリング装置の筒部に嵌合し、
第２ゴムシールの他端部の内側から前記第２ゴムシールの一端部側に突出する嵌合筒部を前記第２ゴムシールの他端部に設けて、前記第１ゴムシールの他端部を前記嵌合筒部に嵌合してあると、次の作用を奏することができる。（請求項７）

エンジンルーム側から車内側への水や音の侵入をより確実に阻止することができて、止水性・遮音性をより向上させることができる。また、前記第１ゴムシールの他端部を前記嵌合筒部に合してあるから、第１ゴムシールの他端部を第２ゴムシールの他端部に簡単に取り付けることができる。そして、第２ゴムシールの他端部を前記ステアリング装置の筒部に嵌合してあるから、第２ゴムシールの他端部をステアリング装置の筒部に簡単に取り付けることができる。（請求項７）

本発明によれば、
ダッシュパネルのステアリングシャフト挿通孔の周りの強度を十分強くして車体剛性を向上させることができる車体前部構造を提供することができた。

車体前部構造の斜視図 ダッシュパネルとステアリングブラケットとダッシュアッパクロスメンバの斜視図 ダッシュパネルとステアリングブラケットとダッシュアッパクロスメンバの連結構造の縦断面図（ステアリング装置を除いた状態の縦断面図） ステアリングブラケットの斜視図 ダッシュパネルとステアリングブラケットとダッシュアッパクロスメンバの連結構造の縦断面図（ステアリング装置を含んだ状態の縦断面図） 自動車の衝突時のステアリングブラケットの変形を示す縦断面図

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１，図２に示すように、車内とエンジンルームを仕切るダッシュパネル１のエンジンルーム側の面（車両前方側Ｆｒのパネル面）から左右一対の角筒状のエプロンサイドメンバ２が車両前方側Ｆｒに延びて、エプロンサイドメンバ２がフェンダーパネルの内側を補強している。

ダッシュパネル１の上半部１Ｊはほぼ垂直方向に沿い、下半部１Ｋは上半部１Ｊに対して車両後方側Ｒｒに折れ曲がって下側ほど車両後方側Ｒｒに位置するように傾斜している。ダッシュパネル１の左右両端部１Ｄは部分球面状に車両後方側Ｒｒに凹んでいる。そして、ダッシュパネル１の下半部１Ｋの車幅方向中央部に下側開放の切り欠き１Ｅが形成されている。

図２〜図５にも示すように、車幅方向に長いダッシュアッパクロスメンバ３（補強材に相当）の上下一対の接合フランジ３Ｆ（接合部に相当）をダッシュパネル１の上半部１Ｊの下端部と下半部１Ｋの上端部に各別に溶接接合するとともに、上下一対の接合フランジ３Ｆ間のダッシュアッパクロスメンバ３の本体部３Ｔをダッシュパネル１に対して間隔を空けて位置させてある。ダッシュアッパクロスメンバ３はダッシュパネル１の車両前方側Ｆｒに位置して左右一対のエプロンサイドメンバ２を連結している。

ダッシュアッパクロスメンバ３の下半部３Ｔ２は上半部３Ｔ１に対して車両後方側Ｒｒに折れ曲がり、ダッシュアッパクロスメンバ３の本体部３Ｔとダッシュパネル１の間隔は上側になるにつれて大きくなっている。ダッシュアッパクロスメンバ３の下端部の長手方向中間部（車幅方向の中間部）には下側開放の長い切り欠き３Ｅが形成されている。

また、右側のエプロンサイドメンバ２よりも車幅方向内側に位置するダッシュパネル１の下半部１Ｋの右側の上端部分と、この上端部分に対向し、前記切り欠き３Ｅよりも右側に位置するダッシュアッパクロスメンバ３の右側の下半部３Ｔ２とにステアリングシャフト挿通孔Ｈを形成してある。

そして図３，図４，図５に示すように、ダッシュパネル１のステアリングシャフト挿通孔Ｈの周縁部とダッシュアッパクロスメンバ３のステアリングシャフト挿通孔Ｈの周縁部とを筒状のステアリングブラケット４で連結して、ステアリングブラケット４にステアリングシャフト５を挿通させてある。ステアリングブラケット４はダッシュパネル１よりも強度の弱い金属の材質で形成されている。

さらに、ステアリングブラケット４のダッシュパネル１側の端部に、ステアリングブラケット４の径方向内方側に張り出す内側フランジ４Ｆ１を形成し、内側フランジ４Ｆ１をダッシュパネル１のステアリングシャフト挿通孔Ｈの周縁部に重ね合わせて接合してある。

また、ステアリングブラケット４のダッシュアッパクロスメンバ３側の端部に、ステアリングブラケット４の径方向外方側に張り出す外側フランジ４Ｆ２を形成し、外側フランジ４Ｆ２をダッシュアッパクロスメンバ３のステアリングシャフト挿通孔Ｈの周縁部に重ね合わせて接合してある。内側フランジ４Ｆ１とダッシュパネル１のステアリングシャフト挿通孔Ｈの周縁部との間、及び、外側フランジ４Ｆ２とダッシュアッパクロスメンバ３のステアリングシャフト挿通孔Ｈの周縁部との間にはシーリング材５（図３参照）を介在させてある。

ステアリングブラケット４はダッシュパネル１側からダッシュアッパクロスメンバ３側に向かって広がるテーパ円筒状に形成されている。すなわち、ステアリングブラケット４はステアリングシャフト５の軸芯Ｏに沿う斜め前下方に向かって広がるテーパ円筒状に形成されている。

上記のように、ダッシュアッパクロスメンバ３の本体部３Ｔとダッシュパネル１の間隔が上側になるにつれて大きくなっていることから、ステアリングブラケット４の周壁２０の高さ寸法（ステアリングブラケット４の軸芯方向における長さ）も上側になるにつれて長くなり、前上方側の周壁部分の高さ寸法が後ろ下方側の周壁部分の高さ寸法よりも長くなっている（図３参照）。
また、ステアリングブラケット４をダッシュパネル１とダッシュアッパクロスメンバ３とに固定する際に位置決めピンを挿通させるピン孔Ｐを備えた片部６を、外側フランジ４Ｆ２から径方向外方側に突出させてある。

図５，図６に示すように、ステアリングブラケット４に筒状の第１ゴムシール７を挿通させ、第１ゴムシール７のダッシュパネル１側の一端部の外周部に形成した環状溝９を、ステアリングブラケット４の内側フランジ４Ｆ１とダッシュパネル１のステアリングシャフト挿通孔Ｈの周縁部との重ね合わせ部１１に嵌合させ、第１ゴムシール７の他端部をステアリングシャフト５が挿入されるステアリング装置の位置固定状態の円筒部１０（筒部に相当）に連結してある。この円筒部１０はパワーステアリングのギヤボックス１２に設けられている。第１ゴムシール７はステアリングシャフト５の軸芯Ｏに沿う斜め前下方に向かって窄まるテーパ円筒状に形成されている。

また、ダッシュアッパクロスメンバ３のステアリングシャフト挿通孔Ｈの周縁部に筒状の第２ゴムシール８の一端部を固定して、第２ゴムシール８をダッシュアッパクロスメンバ３からダッシュパネル１とは反対側に突出させてある。そして、第２ゴムシール８の他端部をステアリング装置の円筒部１０に嵌合してある。
詳しくは、図６に示すように、第２ゴムシール８の他端部に形成した環状溝２９を、ギヤボックス１２の円筒部１０の上端部に形成したフランジ１０Ｆと、その上方の円筒部１０の上端部部分とに外嵌してある。第２ゴムシール８はステアリングシャフト５の軸芯Ｏに沿う斜め前下方に向かって窄まるテーパ円筒状に形成されている。

そして、第２ゴムシール８の他端部の内側から第２ゴムシール８の一端部側に突出する嵌合筒部１９を第２ゴムシール８の他端部に設けて、第１ゴムシール７の他端部を嵌合筒部１９に嵌合（外嵌）してある。
符号１３は周壁、１４は第２ゴムシール８の他端部に設けられた底壁１４であり、前記嵌合筒部１９は底壁１４からステアリングシャフト５の軸芯Ｏに沿う斜め後ろ上方に向かって立ち上がっている。嵌合筒部１９の下側の底壁部分は円筒部１０の上端部部分の軸芯方向の端面に当接している。
この構造により、水密性・気密性を確保してエンジンルーム側から車内側への騒音や水の侵入を防止している。

従来ではステアリングシャフト挿通孔Ｈを設ける箇所ではダッシュパネル１とダッシュアッパクロスメンバ３を隙間なく重ね合わせて平面を形成したり、ダッシュアッパクロスメンバ３を避けてステアリングシャフト挿通孔Ｈを貫通させたりしなければならず、ステアリングシャフト挿通孔Ｈを設けた箇所ではダッシュアッパクロスメンバ３による断面積が大きく取れなかったが、本発明によれば上記の構成とすることにより、ステアリングシャフト５の位置に制限されず、左右一対のエプロンサイドメンバ２間を直線的にダッシュアッパクロスメンバ３を大きな断面積で配置することができて車体剛性を高くすることができる。

また、ダッシュパネル１とダッシュアッパクロスメンバ３の角度（垂直方向に対する角度）を合わせなくてもよいために、成形性が良好な角度をそれぞれ設定することができる。
さらに、ステアリングブラケット４をダッシュパネル１よりも強度の弱い材質とすることで、図６に示すように、車両前方側Ｆｒから衝撃力を受けた時にステアリングブラケット４が軸芯方向に潰れるアブソーバーの役割を果たし、ダッシュパネル１とダッシュアッパクロスメンバ３との間の断面が衝突吸収エネルギー領域として機能して、衝撃と車内変形量を低減することができる。その結果、衝突時のエンジンの後退によるステアリングシャフト５の車内側への侵入に対し乗員の安全を確保することができる。

また、ステアリングシャフト５とダッシュパネル１、ステアリングシャフト５とダッシュアッパクロスメンバ３の２箇所を第１ゴムシール７と第２ゴムシール８でシールしており、ステアリングシャフト５の周りの遮音性・止水性を向上させることができる。

そして、第１ゴムシール７のダッシュパネル１側の一端部の外周部に形成した環状溝９を、ステアリングブラケット４の内側フランジ４Ｆ１とダッシュパネル１のステアリングシャフト挿通孔Ｈの周縁部との重ね合わせ部１１に嵌合させてあるから、第１ゴムシール７を重ね合わせ部１１に簡単に取り付けることができるとともに、第１ゴムシール７と前記重ね合わせ部１１との間からの音や水の車内側への侵入をより確実に阻止することができる。

また、ステアリングブラケット４の室内側に近い方のフランジ（内側フランジ４Ｆ１）が内側に向かう方向に曲げられていることで、外側に曲げたフランジ（外側フランジ４Ｆ２）よりも突っ張り強度を抑さえて変形しやすくすることができるため、ステアリングシャフト５の後退時の衝撃の吸収性能を向上させることができる。

１ ダッシュパネル
３ 補強材（ダッシュアッパクロスメンバ）
３Ｆ 接合部
３Ｔ 補強材の本体部
４ ステアリングブラケット
４Ｆ１ 内側フランジ
４Ｆ２ 外側フランジ
５ ステアリングシャフト
７ 第１ゴムシール
８ 第２ゴムシール
９ 環状溝
１０ 筒部（ステアリング装置の位置固定状態の筒部）
１１ 重ね合わせ部
１２ パワーステアリングのギヤボックス
１９ 嵌合筒部
Ｆｒ 車両前方側
Ｈ ステアリングシャフト挿通孔

Claims (7)

1. ダッシュパネルに補強材の上下一対の接合部を接合するとともに、前記上下一対の接合部間の補強材の本体部を前記ダッシュパネルに対して間隔を空けて位置させ、
   前記ダッシュパネルと補強材の本体部にステアリングシャフト挿通孔を形成し、
   前記ダッシュパネルのステアリングシャフト挿通孔の周縁部と前記補強材のステアリングシャフト挿通孔の周縁部とを筒状のステアリングブラケットで連結して、前記ステアリングブラケットにステアリングシャフトを挿通させてある車体前部構造。
2. 前記ステアリングブラケットを前記ダッシュパネルよりも強度の弱い材質で形成してある請求項１記載の車体前部構造。
3. 前記ステアリングブラケットを前記ダッシュパネル側から前記補強材側に向かって広がるテーパ円筒状に形成してある請求項１又は２に記載の車体前部構造。
4. 前記補強材を前記ダッシュパネルの車両前方側に配置し、
   前記ステアリングブラケットの前記ダッシュパネル側の端部に、前記ステアリングブラケットの径方向内方側に張り出す内側フランジを形成し、前記内側フランジを前記ダッシュパネルのステアリングシャフト挿通孔の周縁部に重ね合わせて接合してある請求項１〜３のいずれか一つに記載の車体前部構造。
5. 前記ステアリングブラケットの前記補強材側の端部に、前記ステアリングブラケットの径方向外方側に張り出す外側フランジを形成し、前記外側フランジを前記補強材のステアリングシャフト挿通孔の周縁部に重ね合わせて接合してある請求項請求項４に記載の車体前部構造。
6. 前記ステアリングブラケットに筒状の第１ゴムシールを挿通させ、
   前記第１ゴムシールのダッシュパネル側の一端部の外周部に形成した環状溝を、前記ステアリングブラケットの内側フランジと前記ダッシュパネルのステアリングシャフト挿通孔の周縁部との重ね合わせ部に嵌合させ、
   前記第１ゴムシールの他端部を前記ステアリングシャフトが挿入されるステアリング装置の位置固定状態の筒部に連結してある請求項４又は５記載の車体前部構造。
7. 前記補強材のステアリングシャフト挿通孔の周縁部に筒状の第２ゴムシールの一端部を固定して、前記第２ゴムシールを前記補強材から前記ダッシュパネルとは反対側に突出させ、
   前記第２ゴムシールの他端部を前記ステアリング装置の筒部に嵌合し、
   第２ゴムシールの他端部の内側から前記第２ゴムシールの一端部側に突出する嵌合筒部を前記第２ゴムシールの他端部に設けて、前記第１ゴムシールの他端部を前記嵌合筒部に嵌合してある請求項６記載の車体前部構造。
   

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