JP2016097724A - ステアリング支持部材構造 - Google Patents

Abstract

【課題】必要な剛性を確保しつつステアリング支持部材を軽量化し得るようにする。
【解決手段】車室の前部に、ステアリングコラム５を支持するステアリング支持部材本体７が、車幅方向２へ向けて設けられたステアリング支持部材構造に関する。
ステアリング支持部材本体７が、ステアリングコラム５の重心位置１１の上方に配置されて、ステアリングコラム５の重心位置１１を固定するものとされる。
上記ステアリング支持部材本体７が、上下方向１２に細長い縦長断面部１３を有するものとされる。
【選択図】図１

Description

この発明は、ステアリング支持部材構造に関するものである。

自動車などの車両には、車室内の前部にインストルメントパネルが設置されている。このインストルメントパネルの内部には、車幅方向へ延びるステアリング支持部材が設置されている。このステアリング支持部材は、車両前後方向へ延びるステアリングコラムを支持するようにしたものである（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１３−２３０４５号公報

しかしながら、上記ステアリング支持部材構造には、以下のような問題があった。
即ち、ステアリング支持部材にはステアリングコラムの振動による回転モーメントが作用するため、ステアリング支持部材を高剛性化する必要がある。しかし、ステアリング支持部材を高剛性化すると、ステアリング支持部材の重量が増加するという問題があった。

そこで、本発明は、上記した問題点を解決することを、主な目的としている。

上記課題を解決するために、本発明は、
車室の前部に、ステアリングコラムを支持するステアリング支持部材本体が、車幅方向へ向けて設けられたステアリング支持部材構造において、
前記ステアリング支持部材本体が、前記ステアリングコラムの重心位置の上方に配置されて、ステアリングコラムの重心位置を固定するものとされ、
前記ステアリング支持部材本体が、上下方向に細長い縦長断面部を有するものとされたことを特徴とするステアリング支持部材構造。

本発明によれば、上記構成によって、必要な剛性を確保しつつステアリング支持部材を軽量化することができる。

本実施の形態にかかるインストルメントパネルの縦断面図である。 図１のステアリング支持部材の全体斜視図である。 図１のステアリング支持部材の拡大断面図である。 図３の分解図である。 ステアリング支持部材と空調装置本体との関係を示す側面図である。 図５の比較例を示す側面図である。

以下、本実施の形態を、図面を用いて詳細に説明する。
図１〜図６は、この実施の形態を説明するためのものである。

＜構成＞以下、この実施例の構成について説明する。

自動車などの車両には、車室内の前部に、図１に示すようなインストルメントパネル１が設置されている。このインストルメントパネル１の内部には、車幅方向２（図２参照）へ延びるステアリング支持部材３が設置される。このステアリング支持部材３は、車両前後方向４へ延びるステアリングコラム５を支持するようにしたものである。

ここで、インストルメントパネル１におけるステアリングコラム５の上側の位置には、計器装置６が設置される。なお、インストルメントパネル１やステアリング支持部材３やインストルメントパネル１内部に設けられる各種の部品は、コックピットモジュールとして予め一体に構成されて、車体に対して一度に搭載されるようになっている。ステアリング支持部材３は、この場合、図２に示すように、ステアリング支持部材本体７と、補助支持部材８とを有するものとされている。なお、ステアリング支持部材３の詳細な構造については、後述する。ステアリングコラム５は、水平よりも若干後上がりに傾斜するように配置されている。

以上のような基本的な構成に対し、この実施例では、以下のような構成を備えるようにしている。

（１）図１に示すように、上記ステアリング支持部材本体７が、上記ステアリングコラム５の重心位置１１の上方に配置されて、ステアリングコラム５の重心位置１１を固定するものとされる。
そして、上記ステアリング支持部材本体７が、上下方向１２に細長い縦長断面部１３を有するものとされる。

ここで、上記したステアリングコラム５は、車室内側に位置するコラム本体１６と、このコラム本体１６の後端部に取付けられたハンドル１７とを有するものとされる。そして、ステアリングコラム５には、エンジンルーム側に位置するステアリングシャフトや、このステアリングシャフトとコラム本体１６との間に介在される衝撃吸収用の伸縮部などは含まれない。重心位置１１については、ステアリング支持部材本体７の車両前後方向４の幅範囲１８内に収まるように位置させる。但し、若干のハミ出しについては、許容されるものとする。縦長断面部１３は、横（車両前後方向４の寸法）よりも縦（上下方向１２の寸法）が長くなっている形状である。縦長断面部１３は、角型断面（例えば、多角形状断面）としても丸型断面（例えば、楕円形断面や長円形断面など）としても良い。縦長断面部１３は、ステアリングコラム５の傾斜に応じて、若干前傾されている。

（２）図３に示すように、ステアリング支持部材本体７の下部に、ステアリングコラム５を取付けるためのコラム取付部２１を設けるようにする。

ここで、コラム取付部２１は、ステアリング支持部材本体７の下部に形成された平坦な取付面とされる。このコラム取付部２１は、ステアリングコラム５の傾斜に合わせた傾斜面とされる。コラム取付部２１には、ステアリングコラム５を取付けるためのボルト２２（の胴部）がほぼ下方へ向けて突設される。ボルト２２の頭部は、ステアリング支持部材本体７の内部に固定されている。これに対し、ステアリングコラム５（のコラム本体１６）には、ボルト２２によって取付けられる図示しない取付部が設けられる。

（３）図４に示すように、上記ステアリング支持部材本体７が、上部片３１と下部片３２とに上下分割されて、上部片３１と下部片３２とを組み合わせることによって閉断面部を構成するものとされる。

ここで、上部片３１は、上面部と前後面部とを有するほぼ下向きＵ字状断面のものとされる。また、下部片３２は、下面部と前後面部とを有するほぼ上向きＵ字状断面のものとされる。そして、ステアリング支持部材本体７は、基本形状がほぼ縦長の長方形断面を有するものとされる。上部片３１と下部片３２とは、互いに嵌合される嵌合部３３の縁部に沿って溶接固定される（溶接部３４）。閉断面部は、上記した縦長断面部１３のことである。

（４）図３に示すように、上記ステアリング支持部材本体７の前部に、ポストブラケット４１を取付けるための前下がりの傾斜面４２を設けるようにする。

ここで、ステアリング支持部材本体７は、基本形状が四角形断面のものとされている。そして、四角形断面のステアリング支持部材本体７の車両前方側で上側のコーナー部を切り欠いて、上記した傾斜面４２を形成するようにしている。ポストブラケット４１は、ステアリングコラム５の上側の位置に設けられる。ポストブラケット４１は、ほぼ前方へ延びる下向きＵ字状断面のものなどとされる。ポストブラケット４１は、後端部の側面に、傾斜面４２に合わせて拡大する拡大形状部４３を有している。また、ポストブラケット４１は、中間部の側面と後端部側面の拡大形状部４３との境界部分に、前方衝突時の衝撃を吸収するための衝撃吸収形状部４４が設定されている。

以下、ステアリング支持部材３の詳細な構造について説明する。

（５）図２に示すように、上記ステアリング支持部材本体７が、車室の運転席側Ｄから、車幅方向２の中間部分Ｍと助手席側Ａとの境界部１１１まで延びる長さのものとされる。
上記ステアリング支持部材本体７の上記境界部１１１側の端部が、下方へ延びるステー１１２によって車室の床パネル１１４に支持されると共に、車両前方へ延びる端部用ポストブラケット１１５によって車室の前壁パネル１１６に支持される。

ここで、運転席側Ｄにおける、上記ステアリング支持部材本体７の車体サイドパネル側の端部には、サイドブラケット７ａが取付けられ、このサイドブラケット７ａを介してステアリング支持部材本体７の運転席側Ｄの端部が車体サイドパネルに締結支持されるようになっている。中間部分Ｍには、図示しない空調コントローラやオーディオスイッチなどの操作部が設けられる。そして、上記により、ステアリング支持部材本体７は、これまでのほぼ２／３程度の長さになる。運転席側Ｄと中間部分Ｍとの間には、必要に応じて、上記とは別のステー１１３が設けられる。端部用ポストブラケット１１５は、ステアリングコラム５の位置に設けられるポストブラケット４１とは別のものとして設けられる。端部用ポストブラケット１１５は、上向きＵ字状断面のものなどとされる。

（６）車室の助手席側Ａの部分には、車幅方向２へ延びる補助支持部材８が、上記ステアリング支持部材本体７よりも車両前方側に配置される。
そして、上記補助支持部材８の上記境界部１１１側の端部が、上記端部用ポストブラケット１１５の中間部に支持される。

ここで、助手席側Ａにおける、上記補助支持部材８の車体サイドパネル側の端部には、サイドブラケット８ａが取付けられ、このサイドブラケット８ａを介して補助支持部材８の助手席側Ａの端部が車体サイドパネルに締結支持されるようになっている。補助支持部材８は、例えば、助手席用のエアバッグ装置などを取付けるのに使用するものとされる。よって、補助支持部材８には、ステアリング支持部材本体７程の高い剛性は必要とされない。上記により、ステアリング支持部材３は、上方から見て、ステアリング支持部材本体７と補助支持部材８とを、クランク形状に連ねたものとなる。上記端部用ポストブラケット１１５は、ステアリング支持部材本体７と補助支持部材８との間に位置する部分を、閉断面にしても良い。

（７）図５に示すように、上記ステアリング支持部材本体７が、車室の前部に設置された空調装置本体１３１のベント吹出口１３２よりも車両後方側に配置されると共に、上記空調装置本体１３１を支持するものとされる。

ここで、空調装置本体１３１は、２本のステー１１２，１１３の間に設置される。ステー１１２，１１３には、空調装置本体１３１を固定するためのブラケット１３３（図２参照）が設けられる。ベント吹出口１３２は、乗員へ向けて空調風を吹き出すようにしたものである。このベント吹出口１３２は、空調装置本体１３１の上部後方の位置に設けられる。ベント吹出口１３２には、センターベントダクト１３４と、サイドベントダクト１３５とがそれぞれ接続される。センターベントダクト１３４は、ほぼ真後へ向かうものとされる。サイドベントダクト１３５は、車幅方向２の両端部へ向って延びるものとされる。サイドベントダクト１３５は、流路抵抗が大きくならないように、インストルメントパネル１内を大きなカーブを有して取り回される。

より具体的には、サイドベントダクト１３５は、ベント吹出口１３２から一旦上方へ向けて立ち上げられ、その後、車両前方側へ向け延設されつつ、運転席側Ｄまたは助手席側Ａへ向け大きくカーブして車幅方向２の側方へ延ばされ、車体サイドパネルに近付いたら今度は車両後方側へ向けて大きくカーブされ、ステアリング支持部材本体７を一回乗り越えて、インストルメントパネル１の後面側に装着されたサイドベンチレータに接続されることになる。なお、空調装置本体１３１の上部前方には、デフ吹出口１３６が設けられる。

＜作用効果＞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。

（１）ステアリング支持部材３の構造は、車室の前部に車幅方向２へ向けて延びるように設けられたステアリング支持部材本体７を用いて、ステアリングコラム５を支持するようにしたものである。

そして、図１に示すように、ステアリング支持部材本体７を、ステアリングコラム５の重心位置１１の上方に配置して、ステアリングコラム５の重心位置１１をステアリング支持部材本体７に固定させるようした。これにより、ステアリングコラム５の振動によってステアリング支持部材本体７に作用される回転モーメントが最小限にまで抑えられるので、ステアリング支持部材本体７に必要な捩れ方向の剛性を下げることができる。その結果、ステアリングコラム５をより有利に支持することができるようになると共に、ステアリング支持部材本体７の軽量化を図ることが可能となる。

そして、上記によりステアリング支持部材本体７の捩れ方向の剛性を下げることができるので、通常は円形断面などとされているステアリング支持部材本体７を、上下方向１２に細長い縦長断面部１３を有するものとしても、必要な剛性を確保することができるようになる。これによって、車両の前方衝突に影響しない範囲内でステアリング支持部材本体７の車両前後方向４の剛性を落とすことが可能となり、ステアリング支持部材本体７の周長が短くなる分だけ、ステアリング支持部材本体７の軽量化を図ることが可能となる。

よって、ステアリング支持部材本体７を軽量化しつつ必要な剛性を確保することができるようになる。

（２）図３に示すように、ステアリング支持部材本体７の下部にコラム取付部２１を設けた。これにより、ステアリング支持部材本体７下部のコラム取付部２１に対してステアリングコラム５を直接取付けることができるようになる。よって、ステアリング支持部材本体７にステアリングコラム５を取付けるためのブラケットを、別部品として用意して、ステアリング支持部材本体７に取付ける必要をなくすことができる。その結果、上記したブラケットを削減した分の軽量化を図ることができるようになる。

また、ステアリング支持部材本体７下部のコラム取付部２１に対してステアリングコラム５を直接取付けることにより、ステアリング支持部材本体７の剛性が上がるため、ステアリング支持部材本体７の板厚を薄くして更なる軽量化を図ることも可能となる。

そして、上記したように、ステアリングコラム５の重心位置１１をステアリング支持部材本体７に固定するようにした場合、重心位置１１の近傍に配置される計器装置６との干渉によって上記した別部品のブラケットを設けるスペースを確保することが困難となるが、ステアリング支持部材本体７の下部に直接コラム取付部２１を設けるようにすれば、上記した干渉の問題を起こすことなく、ステアリングコラム５の重心位置１１を固定することが可能となる。

しかも、ステアリングコラム５の重心位置１１を固定するようにした場合、ステアリング支持部材本体７の位置が、図１に仮想線で示す通常のステアリング支持部材本体７Ａの位置よりも車両後方側へ移動することになるが、コラム取付部２１の位置が車両後方側へ移動することで、計器装置６の前側には、例えば、ヘッドアップディスプレイ装置などの機器類に対する取付スペースＳを確保することが可能となる。

（３）図４に示すように、ステアリング支持部材本体７を、上部片３１と下部片３２とに分けて、これらを組み合わせることによって閉断面部を構成するものとした。これにより、上部片３１と下部片３２とをそれぞれプレスによって簡単に作成することができるようになる。

また、上部片３１や下部片３２の肉厚を、部分ごとに必要な肉厚とすることも可能となる。その結果、ステアリング支持部材本体７を、均一な肉厚とする場合に比べて、軽量化することが可能となる。

更に、コラム取付部２１に対し、ステアリングコラム５を取付けるためのボルト２２を（下部片３２の内側から）容易に設置することができる。

（４）図３に示すように、ステアリング支持部材本体７の前部に、ポストブラケット４１を取付けるための前下がりの傾斜面４２を設けた。この傾斜面４２により、ステアリング支持部材本体７に対する、ポストブラケット４１の取付面積を拡げることができる。そして、上記した傾斜面４２により、ポストブラケット４１の後端部の側面を拡大形状部４３として支持剛性を上げることができる。更に、ポストブラケット４１の中間部の側面と後端部側面の拡大形状部４３との境界部分に、前方衝突時の衝撃を吸収するための衝撃吸収形状部４４を設定することも可能となる。

（５）図２に示すように、ステアリング支持部材本体７を、車室の運転席側Ｄから、車幅方向２の中間部分Ｍと助手席側Ａとの境界部１１１まで連続して延びる長さのものとした。これにより、ステアリング支持部材本体７を、車幅方向２の全幅に亘って延びるものにした場合と比べて、ステアリング支持部材本体７の全長を短くして、ステアリング支持部材本体７の軽量化を図ることができる。また、ステアリング支持部材本体７を撓み難くすることができる。

そして、ステアリング支持部材本体７の上記境界部１１１側の端部を、下方へ延びるステー１１２によって車室の床パネル１１４に支持させると共に、車両前方へ延びる端部用ポストブラケット１１５によって車室の前壁パネル１１６に支持させるようにした。これにより、ステアリング支持部材本体７の境界部１１１側の端部を、車室に対し、上下方向１２および車両前後方向４に対して確実に固定すると共に、ステアリングコラム５の振動によってステアリング支持部材本体７が大きく変位しないように、ステアリング支持部材本体７を有効に取付けることができる。

その結果、ステアリング支持部材本体７の撓み変位量を抑えるために、ステアリング支持部材本体７の大径化や肉厚アップなどによってステアリング支持部材本体７の剛性を上げる必要がなくなり、その分、ステアリング支持部材本体７の軽量化を図ることができる。

（６）車室の助手席側Ａの部分に設けられる補助支持部材８を、ステアリング支持部材本体７よりも車両前方側に配置すると共に、その境界部１１１側の端部を、端部用ポストブラケット１１５の中間部に支持させるようにした。

ここで、車室の助手席側Ａの部分では、助手席用のエアバッグ装置の展開の反力を支持できるようにする必要があるが、補助支持部材８は、車両前方へ延びる端部用ポストブラケット１１５を介して上記した反力を車室の前壁パネル１１６などへ分散させることができるので、補助支持部材８に必要な強度や剛性を抑えて、補助支持部材８の軽量化を図ることが可能となる。

また、補助支持部材８を、ステアリング支持部材本体７に対して連続性を持たせる必要がないものとしているので、補助支持部材８は、設置位置の自由度が高い。よって、周辺部品である、エアバッグ装置や、空調装置本体１３１に付設されるブロワユニットなどの設置位置に合わせてその設置位置を決めることができる。そのため、薄型のインストルメントパネル１など、内部のレイアウトスペースが小さい車両などに対して適用するのに有効となる。

（７）図５に示すように、ステアリング支持部材本体７を、車室の前部に設置された空調装置本体１３１のベント吹出口１３２よりも車両後方側に配置した。これにより、ベント吹出口１３２から延びるサイドベントダクト１３５の取り回し形状が単純化できて、インストルメントパネル１内部の狭い空間に対するサイドベントダクト１３５の配設が容易になる。そして、サイドベントダクト１３５がステアリング支持部材本体７を乗り越える回数が最小限に抑えられるので、サイドベントダクト１３５の通気抵抗を低減することができる。よって、短くてほぼ真っ直ぐであることにより通気抵抗の小さいセンターベントダクト１３４と、上記したサイドベントダクト１３５との配風比の設定も容易となり、センターベントダクト１３４も無理のない成形し易い形状にすることができる。

これに対し、図６に示すように、ステアリング支持部材本体７Ａを、空調装置本体１３１のベント吹出口１３２よりも車両前方側に配置した場合には、サイドベントダクト１３５Ａは、その両端部が、ステアリング支持部材本体７Ａをそれぞれ乗り越えるように取り回す（即ち、ステアリング支持部材本体７Ａを各端部で２度乗り越えさせる。さらに詳細には、サイドベントダクト１３５Ａは、ベント吹出口１３２から一旦上方へ向けて立ち上げられ、その後、ステアリング支持部材本体７Ａを乗り越えて車両前方側へ向け延設されつつ、運転席側Ｄまたは助手席側Ａへ向け大きくカーブして車幅方向２の側方へ延ばされるが、この時、ステアリング支持部材本体７Ａがベント吹出口３２の車両前方側に配置されていると、まず上記したような一回目のステアリング支持部材本体７Ａの乗り越えが発生し、その後、サイドベントダクト１３５Ａが車幅方向２の側方へ延ばされ、車体サイドパネルに近付いたら今度は車両後方側へ向けて大きくカーブされ、インストルメントパネル１の後面側に装着されたサイドベンチレータに接続されることになるが、この時にステアリング支持部材本体７Ａに対する二回目の乗り越えが発生することとなる。）必要があるので、サイドベントダクト１３５Ａの通気抵抗を低減することが難しい。

また、ステー１１２，１１３に対して、空調装置本体１３１の後部が取付けられるため、上記したコックピットモジュールを車体に搭載する際に、図示しないハンドリングマシンによってステアリング支持部材３の両端部を持ち上げると、ステアリング支持部材本体７には空調装置本体１３１による捩れ力が作用されることになるが、上記したようにステアリング支持部材本体７は、車幅方向２の全幅よりも短い連続体であり、ステアリング支持部材本体７の捩れに対する剛性が高くなっているので、空調装置本体１３１の支持に必要な剛性を確保することが可能である。また、ステアリング支持部材本体７と補助支持部材８とがクランク形状となっているため、ステアリング支持部材本体７に空調装置本体１３１の偏荷重による捩れ力が作用されても、上記したハンドリングマシンは、ステアリング支持部材３を支障なく把持することができる。

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。よって、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この発明のものとして開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。

２ 車幅方向
３ ステアリング支持部材
５ ステアリングコラム
７ ステアリング支持部材本体
１１ 重心位置
１２ 上下方向
１３ 縦長断面部
２１ コラム取付部
３１ 上部片
３２ 下部片

Claims (3)

1. 車室の前部に、ステアリングコラムを支持するステアリング支持部材本体が、車幅方向へ向けて設けられたステアリング支持部材構造において、
   前記ステアリング支持部材本体が、前記ステアリングコラムの重心位置の上方に配置されて、ステアリングコラムの重心位置を固定するものとされ、
   前記ステアリング支持部材本体が、上下方向に細長い縦長断面部を有するものとされたことを特徴とするステアリング支持部材構造。
2. 請求項１に記載のステアリング支持部材構造であって、
   ステアリング支持部材本体の下部に、ステアリングコラムを取付けるためのコラム取付部を設けたことを特徴とするステアリング支持部材構造。
3. 請求項１または請求項２に記載のステアリング支持部材構造であって、
   前記ステアリング支持部材本体が、上部片と下部片とに上下分割されて、上部片と下部片とを組み合わせることによって閉断面部を構成するものとされたことを特徴とするステアリング支持部材構造。