JP2020045061A - ステアリング支持構造 - Google Patents

Abstract

【課題】インパネリーンフォースの上下方向の曲げ変形の許容量が異なる複数の車種に亘って、部材を極力共通化することを可能にする。【解決手段】ガセット５０は、インパネリーンフォース１０及びフロアブレース４０に接合される筋交い部材である。インパネリーンフォース１０は、フロアブレース４０との接合部からステアリングコラム９１の支持部に延設されるＤ席ビームリア６０を備える。Ｄ席ビームリア６０は、下方に開放された断面ハット形状のＤ席ビームアッパ６３を備える。ガセット５０は、Ｄ席ビームアッパ６３に接合されることで閉断面を構成するリーンフォース接合部５１を備える。【選択図】図１２

Description

本発明は、車両に搭載されるステアリング支持構造に関する。

車両のステアリング支持構造として、インストルメントパネルリーンフォースメント（以下適宜、インパネリーンフォースと記載する）が車両に設けられる。例えば図２２に例示され、また特許文献１に開示されるインパネリーンフォース２００には、ステアリングブラケット２０４等の保持部材を介して、ステアリングコラム２０６が取り付けられる。ステアリングコラム２０６の車両前後方向後端にはステアリングホイール２０８が設けられる。

インパネリーンフォース２００は、車幅方向に延設されるパイプ部材であり、その車幅方向両端はフロントピラー２０２，２０２等の骨格部材に固定される。このような構成により、インパネリーンフォース２００は主にステアリングホイール２０８を車幅方向に支持する（突っ張る）。

さらにインパネリーンフォース２００にはフロアブレース２１０及びカウルトゥブレース２１２が取り付けられる。カウルトゥブレース２１２は、車両前後方向に延設される補強部材であって、その前端は車両の図示しないカウルパネルに固定され、後端はインパネリーンフォース２００に固定される。このような構成により、カウルトゥブレース２１２は（インパネリーンフォース２００を介して）主にステアリングホイール２０８を車両前後方向に支持する。

また、フロアブレース２１０は、車両上下方向に延設される補強部材であって、その上端はインパネリーンフォース２００に固定され、下端はフロアトンネル２１４に固定される。このような構成により、フロアブレース２１０は（インパネリーンフォース２００を介して）主にステアリングホイール２０８を車両上下方向に支持する。

特開２０１２−４６００２号公報

ところで、車両の操舵中にステアリングホイール２０８からインパネリーンフォース２００に車両上下方向の荷重が入力される場合がある。例えば悪路走行時に、ドライバーがステアリングホイール２０８を握って車両上下方向の振動（上下振動）に耐える場合などがこれに当たる。

このとき、ステアリングホイール２０８からステアリングコラム２０６を介してインパネリーンフォース２００に荷重が入力される。具体的には図２３に例示されるように、ステアリングホイール２０８から下方向の荷重が入力されると、インパネリーンフォース２００は図２３の一点鎖線で示すように、フロントピラー２０２及びフロアブレース２１０を支点として下方に曲げ変形される。

インパネリーンフォース２００の曲げ変形量が少ないほどいわゆるステアリング支持剛性は高くなる。この点から、インパネリーンフォースの曲げ変形の許容量が車種に応じて管理される。例えば高級車種ほど上記許容量は小さくなる。

しかしながら、インパネリーンフォースの曲げ変形の許容量に応じて、車種ごとに曲げ剛性の異なる、具体的には肉厚や径の異なるインパネリーンフォースを製造すると、コスト押し上げの原因となる。

そこで本発明は、インパネリーンフォースの上下方向の曲げ変形の許容量が異なる複数の車種に亘って、部材を極力共通化することの可能な、ステアリング支持構造を提供することを目的とする。

本発明はステアリング支持構造に関する。当該構造は、インパネリーンフォース、フロアブレース、及びガセットを備える。インパネリーンフォースは、ステアリングコラムを支持するとともに、車幅方向に延設され車幅方向両端が車両の骨格部材に固定される。フロアブレースは、車両上下方向に延設され、上端がインパネリーンフォースに接合されるとともに下端がフロア部材に接合される。ガセットは、インパネリーンフォース及びフロアブレースに接合される筋交い部材である。インパネリーンフォースは、フロアブレースとの接合部からステアリングコラムの支持部に延設されるＤ席ビームリアを備える。Ｄ席ビームリアは、下方に開放された断面ハット形状のＤ席ビームアッパを備える。ガセットは、Ｄ席ビームアッパに接合されることで閉断面を構成するリーンフォース接合部を備える。

上記構成によれば、ガセットのリーンフォース接合部と、インパネリーンフォースのＤ席ビームアッパとによる閉断面構造の変化に応じて、インパネリーンフォースの、ステアリングコラムからフロアブレースまでの領域の曲げ剛性が変化する。すなわち当該曲げ剛性は、上記閉断面構造の断面二次モーメントに応じて定められる。上下方向の荷重に対する断面二次モーメントは、上記閉断面構造の車両上下方向高さに応じて調整可能である。すなわち、上記閉断面構造の、ガセットのリーンフォース接合部が対応する部分の、車両上下方向高さを変更するのみにて、つまりその他の部材は変更を加えずに、上記閉断面構造の断面二次モーメント、ひいては上下方向の曲げ剛性を変更可能となる。

また上記発明において、ガセットは、ブレース接合部及び中間部を備えてもよい。ブレース接合部は、車両上下方向に延設されフロアブレースに接合される。中間部は、リーンフォース接合部とブレース接合部とを繋ぎ車幅方向かつ車両上下方向に傾斜される。この構成において、中間部とブレース接合部との連結部が湾曲形状であってよい。

上記構成によれば、車幅方向かつ車両上下方向に傾斜される中間部と、車両上下方向に延設されるブレース接合部との連結部を弓なりの湾曲形状、言い換えるとアール形状とすることで、両者が直線的に交わる場合と比較して応力集中を回避可能となる。

また上記発明において、リーンフォース接合部は、上方に開放された断面ハット形状であってよい。

上記構成によれば、リーンフォース接合部の断面ハット形状の帽子高である、車両上下方向高さを変更するのみにて、つまりその他の部材は変更を加えずに、上記閉断面構造の断面二次モーメント、ひいては上下方向の曲げ剛性を変更可能となる。

本発明によれば、インパネリーンフォースの上下方向の曲げ変形の許容量が異なる複数の車種に亘って、ステアリング支持構造の構成部材を極力共通化することが可能となる。

本実施形態に係るステアリング支持構造を例示する斜視図である。 本実施形態に係るステアリング支持構造を例示する平面図である。 本実施形態に係るステアリング支持構造のうち、インパネリーンフォースのＰ席ビーム及びカウルトゥブレースを例示する分解斜視図である。 図２、図３のＧ−Ｇ断面図である。 図２のＨ−Ｈ断面図である。 本実施形態にインパネリーンフォースのうち、Ｄ席ビームを構成する各部材及びステアリングブラケットを例示する分解斜視図である。 図２のＡ−Ａ断面図である。 図２のＢ−Ｂ断面図である。 図２のＣ−Ｃ断面図である。 図２のＤ−Ｄ断面図である。 図２のＥ−Ｅ断面図である。 本実施形態に係るステアリング支持構造のうち、第二Ｄ席ビームリア、フロアブレース、及びガセットの接合部を例示する拡大斜視図である。 本実施形態に係るステアリング支持構造のうち、フロアブレース及びガセットを例示する分解斜視図である。 ガセットを例示する単体斜視図であって、図１３に図示されたガセットのアングルを、ＵＰ軸を回転軸として反転させたときの図である。 図２、図１２のＦ−Ｆ断面図である。 図１２のＩ−Ｉ断面図である。 図１２のＪ−Ｊ断面図である。 中空長方形の断面二次モーメントを説明する図である。 第二Ｄ席ビームリア、フロアブレース、及びガセットの接合部を例示する背面図である。 本実施形態に係るステアリング支持構造の別例を示す斜視図である。 図２０に示した別例の平面図である。 従来のステアリング支持構造を例示する背面図である。 従来のステアリング支持構造に上下方向の荷重が入力されたときの様子を例示する背面図である。

図１には、本実施形態に係るステアリング支持構造が例示されている。なお、図１〜図２１において、車両前後方向を記号ＦＲで表される軸で示し、車両幅方向を記号ＲＷで表される軸で示し、鉛直方向を記号ＵＰで表される軸で示す。記号ＦＲはＦｒｏｎｔの略であり、車両前後軸ＦＲは車両前方方向を正方向とする。記号ＲＷはＲｉｇｈｔ Ｗｉｄｔｈの略であり、車幅軸ＲＷは右幅方向を正方向とする。また車両上下軸ＵＰは上方向を正方向とする。図１に示されているように、これら車両前後軸（ＦＲ軸）、車幅軸（ＲＷ軸）、車両上下軸（ＵＰ軸）は互いに直交する。

図１には、左ハンドル車のステアリング支持構造の斜視図が例示され、図２には同平面図が例示される。またステアリングホイール９０とステアリング支持構造とを隔てるインストルメントパネル（インパネ）は図示を省略している。

本実施形態に係るステアリング支持構造は、インパネリーンフォース１０（インストルメントパネルリーンフォースメント）、ステアリングブラケット８０、カウルトゥブレース３０及びフロアブレース４０を含んで構成される。

本実施形態に係るインパネリーンフォース１０は、ステアリングコラム９１を支持するとともに、車幅方向に延設されその両端が車両の骨格部材に固定される。例えばインパネリーンフォース１０の車幅方向両端は、フロントピラーブラケット１０２Ａ，１０２Ｂを介して骨格部材であるフロントピラーロア１００Ａ，１００Ｂに締結される。インパネリーンフォース１０の車幅方向両端が骨格部材に固定されることで、インパネリーンフォース１０はステアリングコラム９１を主に車幅方向に支持する。

また、インパネリーンフォース１０はフロアブレース４０及びカウルトゥブレース３０に接合される。後述するように、インパネリーンフォース１０はフロアブレース４０により車両上下方向に支持される。またインパネリーンフォース１０はカウルトゥブレース３０により車両前後方向に支持される。

本実施形態に係るインパネリーンフォース１０は、従来の円筒パイプのような単一部材とは異なり、複数の部材（部品）から構成される。具体的には、インパネリーンフォース１０は、Ｐ席ビーム２０、Ｄ席ビームリア６０、Ｄ席ビームフロント７０、及びガセット５０を含んで構成される。

図１、図２を参照して、本実施形態に係るインパネリーンフォース１０では、フロアブレース４０を挟んでＤ席ビームリア６０とＰ席ビーム２０とがともに車幅方向に延設される。Ｄ席ビームリア６０にはステアリングコラム９１が支持される。

車幅方向に延設される梁部材（横梁）であるインパネリーンフォース１０のＤ席ビームリア６０と、車両上下方向に延設される梁部材（縦梁）であるフロアブレース４０に、筋交い部材であるガセット５０が接合される。後述する図１２、図１５のように、Ｄ席ビームリア６０のＤ席ビームアッパ６３の延長部６３Ｅは下方に開放された断面ハット形状である。またガセット５０のリーンフォース接合部５１は上方に開放された断面ハット形状である。両者は接合されて閉断面を構成する。

本実施形態に係るステアリング支持構造では、上記の閉断面構造に応じて、Ｄ席ビームリア６０の曲げ剛性が定められる。後述するように、特に上下方向の荷重に対する曲げ剛性については、ガセット５０のリーンフォース接合部５１の車両上下方向高さを調整するのみにてＤ席ビームリア６０の曲げ剛性を調整可能となる。

このように本実施形態に係るステアリング支持構造では、ガセット５０のリーンフォース接合部５１の車両上下方向高さを調整するのみにて、言い換えると、他の、例えばＤ席ビームアッパ６３等の、インパネリーンフォース１０の構成部材に変更を加えずに、Ｄ席ビームリア６０の曲げ剛性を調整可能となる。したがって、インパネリーンフォース１０の、ステアリングコラム９１からフロアブレース４０までの領域の曲げ変形の許容量が、複数の車種に亘って異なっていても、ガセット５０以外の、ステアリング支持構造の構成部材を、複数の車種に亘って共通化できる。

＜Ｐ席周辺の構造＞
インパネリーンフォース１０の、助手席（Ｐ席）周辺の構成について、図３〜図５を用いて説明する。インパネリーンフォース１０は、Ｐ席周辺の部材として、Ｐ席ビーム２０を備える。またＰ席ビーム２０にはカウルトゥブレース３０が固定される。

図１、図２、図３、図４を参照して、カウルトゥブレース３０は、車両前後方向に延設される補強部材（ブレース）であって、主に荷重を受け取る（突っ張る）稜線が略車両前後方向に延設される。カウルトゥブレース３０は、その前端が車両のパネル部材であるカウルパネル１０４（図１参照）に固定され、後端がＰ席ビーム２０に固定される。

図４には図２のＧ−Ｇ断面が例示される。カウルトゥブレース３０は車両上下方向下方が開口された断面Π形の部材であって、その前端には車両前後方向に面する前方フランジ３１（図３参照）が形成される。また後端には車両上下方向に面する後方フランジ３２，３２が形成される。前方フランジ３１とカウルパネル１０４（図１参照）とがボルト・ナット等の締結手段によって締結される。また後方フランジ３２，３２はＰ席ビーム２０の上壁部２７に溶接等により接合される。

図３を参照して、Ｐ席ビーム２０は略車幅方向に延設され、主に荷重を受け取る（突っ張る）稜線が略車幅方向に延設される。図５には図３のＨ−Ｈ断面が例示される。Ｐ席ビーム２０は車両前後方向前方が開口された断面略Π形の部材であって、車両上下方向上方に、車両前後方向に延設される上壁部２７を備え、車両上下方向下方に、同様にして車両前後方向に延設される下壁部２８を備える。さらに上壁部２７および下壁部２８を連結し車両上下方向に延設される側壁部２９を備える。図３を参照して、側壁部２９には、車幅方向のほぼ全幅に亘ってビード２５が形成される。

図３を参照して、Ｐ席ビーム２０の側壁部２９の車幅方向内側端部には、車幅方向に面する内側フランジ２１が形成される。内側フランジ２１は、フロアブレース４０の底壁部４１（図１３参照）に溶接等により接合される。

図３を参照して、Ｐ席ビーム２０の上壁部２７及び下壁部２８の、車幅方向外側端部には、車両前後方向に面する外側フランジ２３が形成される。図１を参照して、Ｐ席ビーム２０の車幅方向外側末端は、外側フランジ２３及びフロントピラーブラケット１０２Ｂを介して、助手席側の骨格部材である、フロントピラーロア１００Ｂに固定される。

また、図２を参照して、Ｐ席ビーム２０は平面視でブーメラン状の曲線構造を備える。すなわち、Ｐ席ビーム２０の車幅方向外側には側端部２２が形成され、車幅方向内側には傾斜部２４が形成される。さらに側端部２２と傾斜部２４との境界点としてＰ席ビーム２０には屈曲部２６が形成される。

＜Ｄ席周辺の構成＞
インパネリーンフォース１０の、運転者席（Ｄ席）周辺の構成について、図１、図２、図６〜図１１を用いて説明する。インパネリーンフォース１０は、Ｄ席周辺の部材として、Ｄ席ビームリア６０及びＤ席ビームフロント７０を備える。Ｄ席ビームリア６０はＤ席ビームフロント７０よりも車両前後方向後方に設けられる。

図１、図２、図６を参照して、Ｄ席ビームフロント７０は、車幅方向外側末端が、フロントピラーブラケット１０２Ａを介して、運転席側の骨格部材であるフロントピラーロア１００Ａに固定される。またＤ席ビームフロント７０の車幅方向内側末端は、ステアリングブラケット８０の側壁８２Ａに固定される。

図９には、図２のＣ−Ｃ断面図が例示される。この図を参照して、Ｄ席ビームフロント７０は、車両前後方向後方に開口される、断面Π（パイ）形の溝形部材から構成される。

図２を参照して、Ｄ席ビームフロント７０は、平面視で傾斜配置される。すなわちＤ席ビームフロント７０は、車幅方向外側端部から車幅方向内側端部に至るまで、車幅方向内側かつ車両前後方向前方に傾斜される様にして延設される。

図１、図２、図６を参照して、Ｄ席ビームリア６０は、フロアブレース４０との接合部からステアリングコラム９１の支持部を含んで車幅方向外側に延設される。Ｄ席ビームリア６０は、第一Ｄ席ビームリア６１及び第二Ｄ席ビームリア６２を備える。第一Ｄ席ビームリア６１は第二Ｄ席ビームリア６２よりも車幅方向外側に設けられる。

第一Ｄ席ビームリア６１の車幅方向外側末端は、フロントピラーブラケット１０２Ａを介して、運転席側の骨格部材であるフロントピラーロア１００Ａに固定される。第一Ｄ席ビームリア６１の車幅方向内側末端は第二Ｄ席ビームリア６２の車幅方向外側末端に接続される。例えば第一Ｄ席ビームリア６１の車幅方向内側端部は、第二Ｄ席ビームリア６２の車幅方向外側端部に重ね合わせられて溶接等により接合される。

第一Ｄ席ビームリア６１は平面視で傾斜配置される。すなわち第一Ｄ席ビームリア６１は、フロントピラーロア１００Ａに接合された車幅方向外側末端から内側末端に至るまで、車幅方向内側かつ車両前後方向後方に傾斜される様にして延設される。

このように、第一Ｄ席ビームリア６１は、車幅方向外側末端から車両後方に傾斜配置され、また上述したように、Ｄ席ビームフロント７０は、車幅方向外側末端から車両前方に傾斜配置される。つまり、Ｄ席ビームフロント７０及び第一Ｄ席ビームリア６１は、いわゆるＶ字構造にてステアリングコラム９１を支持する。

図８には図２のＢ−Ｂ断面図が例示される。第一Ｄ席ビームリア６１は、車両前後方向前方に開口される、断面Π形の溝形部材から構成される。また図７には、図２のＡ−Ａ断面図が例示される。なお、各断面図において、溶接等による接合部が、縦線のハッチング（｜｜｜｜）で示される。Ｄ席ビームフロント７０の車幅方向外側端部は、第一Ｄ席ビームリア６１の車幅方向外側端部と重なり合った状態で溶接等により接合される。これにより、Ｄ席ビームリア６０とＤ席ビームフロント７０の車幅方向外側末端部が閉断面を構成する。

このように、車両の骨格部材であるフロントピラーロア１００Ａと接合される、Ｄ席ビームリア６０及びＤ席ビームフロント７０の車幅方向外側末端部が閉断面構造を採ることで、インパネリーンフォース１０のフロントピラーロア１００Ａに対する取付剛性が向上する。例えばＤ席ビームリア６０及びＤ席ビームフロント７０の車幅方向外側末端部の、フロントピラーロア１００Ａに対する捩れ変形が、閉断面構造を採ることによって軽減される。

図１、図２、図６を参照して、第二Ｄ席ビームリア６２は、第一Ｄ席ビームリア６１の車幅方向内側末端に接続され車幅方向に延設される。具体的には、第二Ｄ席ビームリア６２には、第一Ｄ席ビームリア６１の車幅方向内側末端と接合される車幅方向外側端部から内側に、屈曲部６５（図２参照）が設けられる。当該屈曲部６５から第二Ｄ席ビームリア６２は、車幅方向に延設される。図１、図２、図６を参照して、この、車幅方向に延設される部分にスタッドボルト６４Ｄ，６４Ｄが設けられる。

図１を参照して、スタッドボルト６４Ｄ，６４Ｄには固定ブラケット９３が締結される。固定ブラケット９３の内側には可動ブラケット９２が収容される。可動ブラケット９２にはステアリングコラム９１が差し込まれる。可動ブラケット９２は固定ブラケット９３に対して車両上下方向に変位可能となっている。

また固定ブラケット９３には図示しない開口が形成され、当該開口にスタッドボルト６４Ｄ，６４Ｄが挿入される。スタッドボルト６４Ｄ，６４Ｄの軸端に図示しないナットが螺入されることで、固定ブラケット９３がスタッドボルト６４Ｄ，６４Ｄを介して第二Ｄ席ビームリア６２に支持固定される。このことから、スタッドボルト６４Ｄ，６４Ｄが設けられた箇所は、ステアリングコラム９１を支持する第二コラム支持点８５（図２参照）となる。

また、ステアリングブラケット８０に第一コラム支持点８４が設けられる。すなわち、スタッドボルト６４Ｄ，６４Ｄの車両前後方向前方に、ステアリングブラケット８０が設けられる。図６の破線や図１１に示される図２のＥ−Ｅ断面を参照して、ステアリングブラケット８０は、車両前後方向後端が第二Ｄ席ビームリア６２に溶接等により接合される。さらにステアリングブラケット８０は、上記後端から車両前後方向に延設される。

図６を参照して、ステアリングブラケット８０の側壁８２Ａには、車幅方向に貫通するチルト軸開口８１Ａが形成される。またステアリングコラム９１の車両前後方向前方には、チルト軸開口８１Ａに対応して車幅方向に貫通する貫通口（図示せず）が形成される。

ステアリングブラケット８０のチルト軸開口８１Ａとステアリングコラム９１の貫通口が位置合わせ（軸合わせ）された上で、これらの開口にチルト軸ボルト８３が挿入される。チルト軸ボルト８３の軸端はナットに螺入される。

これにより、ステアリングコラム９１がチルト軸ボルト８３を介して、ステアリングブラケット８０に、車両上下方向に回動可能に支持される。この点から、ステアリングブラケット８０にチルト軸ボルト８３が挿入された箇所が第一コラム支持点８４，８４となる。

図６を参照して、第二Ｄ席ビームリア６２は、上部部材であるＤ席ビームアッパ６３と下部部材であるＤ席ビームロア６４とを備える。図１０には図２のＤ−Ｄ断面図、つまり、Ｄ席ビームアッパ６３及びＤ席ビームロア６４の、車幅方向外側端部の断面図が例示される。Ｄ席ビームアッパ６３は車両上下方向下側が開口された略Π形に構成される。さらにＤ席ビームアッパ６３の車両前後方向前方には接合用のフランジ６３Ａが形成される。Ｄ席ビームロア６４は、車両上下方向上側が開口された略Π形に構成される。さらにＤ席ビームロア６４の車両前後方向前方には接合用のフランジ６４Ａが形成される。

Ｄ席ビームアッパ６３のフランジ６３ＡとＤ席ビームロア６４のフランジ６４Ａとが重ね合わされて溶接等により接合される。加えて、Ｄ席ビームアッパ６３の後方壁６３ＢとＤ席ビームロア６４の後方壁６４Ｂとが重ね合わされて溶接等により接合される。これにより、第二Ｄ席ビームリア６２の、Ｄ席ビームアッパ６３とＤ席ビームロア６４とが重ね合わせられる領域は、この両者によって閉断面構造となる。

第二Ｄ席ビームリア６２の車幅方向延設部の断面（図２のＥ−Ｅ断面）が図１１に例示される。Ｄ席ビームアッパ６３の前方壁６３Ｃにステアリングブラケット８０の後端部が溶接等により接合される。さらに、Ｄ席ビームロア６４の下方壁６４Ｃにスタッドボルト６４Ｄが設けられる。

＜フロアブレース周辺の構造＞
図１２〜図１９を用いて、フロアブレース４０周辺の構造について説明する。図１３にはフロアブレース４０及びガセット５０の分解斜視図が例示される。図１を参照して、フロアブレース４０は車両上下方向に延設される補強部材であって、主に荷重を受け取る（突っ張る）稜線が車両上下方向に延設される。フロアブレース４０は、その上端が第二Ｄ席ビームリア６２のＤ席ビームアッパ６３及びＰ席ビーム２０に固定される。またフロアブレース４０の下端はフロア部材であるフロアトンネル１０６の側壁１０６Ａに固定される。

図１２、図１３を参照して、フロアブレース４０はその延設方向、つまり車両上下方向に垂直な断面（ＦＲ−ＲＷ断面）がハット形状であって、その鍔に当たる部分として鉛直フランジ４０Ｂ，４０Ｂを備える。鉛直フランジ４０Ｂ，４０Ｂは、その接合面が車幅方向に面し、車両上下方向に延設される。

また、フロアブレース４０の車両上下方向上端には、それより下方部分と比較して、車幅方向に張り出す上端部４２が形成される。上端部４２の車両上下方向両端は傾斜面となっており、車両上下方向上端側の傾斜面が傾斜フランジ４０Ａ，４０Ａとなる。傾斜フランジ４０Ａ，４０Ａはその接合面が車両上下方向かつ車幅方向右側に傾斜される。後述するように、この傾斜フランジ４０Ａ，４０Ａに第二Ｄ席ビームリア６２のＤ席ビームアッパ６３のフランジ外端６３Ｄ２が接合される。

第二Ｄ席ビームリア６２の、Ｄ席ビームロア６４の車幅方向内側末端は、Ｄ席ビームアッパ６３の車幅方向内側末端よりも手前で終端する。つまりＤ席ビームアッパ６３の方がＤ席ビームロア６４よりも車幅方向内側（右側）に張り出す。その張り出された延長部６３Ｅは、それよりも車幅方向左側の部分と比較して、車両上下方向下方に張り出す形状となっている。

図１２に例示されるように、延長部６３Ｅは、フロアブレース４０及びガセット５０との接合部となっている。また、特に延長部６３Ｅとガセット５０との接合構造に着目すると、両者の接合によって閉断面構造が構成される。この閉断面構造について、インパネリーンフォース１０に入力される車両上下方向の荷重に対する、Ｄ席ビームリア６０の曲げ剛性を、ガセット５０の設計変更にて変更可能となっている。これについては後述する。

上述したように、Ｄ席ビームアッパ６３の、Ｄ席ビームロア６４と接合される箇所においては、図１０にて例示されるように、その断面形状は略Π字形状であった。これに対して、Ｄ席ビームアッパ６３の、Ｄ席ビームロア６４の車幅方向内側よりもさらに車幅方向内側に張り出す延長部６３Ｅの、延設方向に垂直な断面（ＵＰ−ＦＲ断面）は、図１５に例示される図１２のＦ−Ｆ断面のように、下方に開放された断面ハット形状となる。その断面ハット形状の鍔に当たる部分がフランジ６３Ｄとなる。

フランジ６３Ｄは、延長部６３Ｅの形状に沿って形成される。例えば延長部６３Ｅの付け根、つまりＤ席ビームロア６４寄りの部分であるフランジ内端６３Ｄ１は、車幅方向に延設される。さらに延長部６３Ｅの車幅方向端部であるフランジ外端６３Ｄ２は、車両上下方向上方かつ車幅方向右側に傾斜される。

フランジ外端６３Ｄ２は、フロアブレース４０の傾斜フランジ４０Ａと接合される。図１６には図１２のＩ−Ｉ断面図が例示される。この図に示されるように、上方に開口される断面ハット形状のフロアブレース４０と、下方が開口される断面ハット形状のＤ席ビームアッパ６３の延長部６３Ｅが傾斜フランジ４０Ａ及びフランジ外端６３Ｄ２にて接合されることで、閉断面構造が構成される。

また、フランジ内端６３Ｄ１は、ガセット５０のリーンフォース接合部５１の上部フランジ５０Ａと接合される。この接合構造については後述する。

図１２〜図１４を参照して、ガセット５０は第二Ｄ席ビームリア６２のＤ席ビームアッパ６３及びフロアブレース４０に接合される筋交い部材である。ガセット５０はインパネリーンフォース１０及びフロアブレース４０から構成される背面視Ｔ字型の骨組の変形を抑制するための補強部材である。例えばインパネリーンフォース１０及びフロアブレース４０から構成される背面視Ｔ字型の骨組構造に入力される、車幅方向及び車両上下方向の荷重に抗する補強部材として、ガセット５０が用いられる。

ガセット５０は、断面ハット形状の板材を屈曲させたような形状となっており、その屈曲部を境界として、リーンフォース接合部５１、中間部５３、及びブレース接合部５２を含んで構成される。

図１９を参照して、リーンフォース接合部５１とブレース接合部５２はその延長線が直交するように延設される。中間部５３はリーンフォース接合部５１とブレース接合部５２を繋ぎ、車幅方向かつ車両上下方向に傾斜される。

リーンフォース接合部５１、ブレース接合部５２、及び中間部５３はそれぞれ延設角度が異なっており、それぞれの連結部が角状であると当該角部に応力が集中して座屈起点となるおそれがある。そこで図１９に例示されるように、リーンフォース接合部５１、ブレース接合部５２、及び中間部５３のそれぞれの連結部は湾曲形状に形成される。このように、連結部を角の取れたアール形状とすることで、応力を分散させることができる。

ブレース接合部５２は、接合時に車両上下方向に延設される。ブレース接合部５２の、断面ハット形状の鍔部分に当たる下部フランジ５０Ｂは、車両上下方向に延設され、同じく車両上下方向に延設されるフロアブレース４０の鉛直フランジ４０Ｂと接合される。

図１７には、図１２のＪ−Ｊ断面図が例示される。これを参照すると、車幅方向右側（ＲＷ軸正方向）に開口された断面ハット形状のブレース接合部５２に設けられた下部フランジ５０Ｂ，５０Ｂと、車幅方向左側に開口された断面ハット形状のフロアブレース４０に設けられた鉛直フランジ４０Ｂ，４０Ｂとが互いに対向し重ね合わせられて接合される。これにより、閉断面構造が構成される。

図１２を参照して、リーンフォース接合部５１は、接合時に車幅方向に延設される。リーンフォース接合部５１の、断面ハット形状の鍔部分に当たる上部フランジ５０Ａは、車幅方向に延設され、同じく車幅方向に延設されるＤ席ビームアッパ６３のフランジ内端６３Ｄ１と対向してこれと接合される。

図１５には図１２のＦ−Ｆ断面図が例示される。この図に示されるように、上方に開口される断面ハット形状のガセット５０のリーンフォース接合部５１と、下方が開口される断面ハット形状のＤ席ビームアッパ６３の延長部６３Ｅが、上部フランジ５０Ａ，５０Ａ及びフランジ内端６３Ｄ１，６３Ｄ１にて接合されることで、閉断面構造が構成される。

図１５のＦ−Ｆ断面図で示される閉断面構造は、ガセット５０のリーンフォース接合部５１の設計変更のみによって、車両上下方向の荷重に対する曲げ剛性を変更可能となっている。図１８には、図１５のＦ−Ｆ断面図で示される閉断面構造と同様の、中空長方形が例示されている。車両上下方向の荷重が入力されたときの変形量（曲がり量）は、下記数式（１）で示される。

数式（１）中、ｖは変形量、Ｆは荷重、ＬはＲＷ軸方向の長さ、Ｅは縦弾性係数、Ｉは断面二次モーメントを示す。中空長方形の断面二次モーメントＩは、下記数式（２）で示される。

ここで、上壁と下壁の肉厚ａ＝Ｈ−ｈとすると、数式（２）は下記数式（３）のように変形できる。

数式（３）のうち、肉厚ａ＝Ｈ−ｈ、及び、両側壁の肉厚（Ｂ−ｂ）が一定である場合に、これらの肉厚一定にて中空長方形の高さＨを変更すると、Ｈの三乗項及び自乗項との和から明らかなように、断面二次モーメントＩが増加する。数式（１）を参照して、当該数式の分母成分である断面二次モーメントＩの増加に伴って、変形量ｖは減少する。つまり、肉厚一定にて中空長方形の高さＨを変更すると、中空長方形の曲げ剛性が向上する。

図１５を参照して、同図に示された閉断面構造の曲げ剛性を高めることで、Ｄ席ビームリア６０の曲げ剛性が向上する。ここで、車両上下方向の荷重（上下荷重）に対する曲げ剛性を高めるには、図１５を参照して、同図に示された閉断面構造の車両上下方向高さを延長すればよい。

例えば図１９の破線に例示されるように、ガセット５０のリーンフォース接合部５１の車両上下方向高さを増加することで、図１５に示される閉断面構造の、車両上下方向の荷重に対する曲げ剛性が向上する。

このように、本実施形態に係るステアリング支持構造では、当該構造の構成部材のうち、比較的小型の部材である、筋交い部材のガセット５０の設計変更のみにて、Ｄ席ビームリア６０の、車両上下方向の荷重に対する曲げ剛性を向上可能となる。

したがって、Ｄ席ビームリア６０の車両上下方向の荷重に対する曲げ変形量の許容量が、車種ごとに異なる場合に、ガセット５０の設計変更のみにて、言い換えると、ステアリング支持構造の、ガセット５０以外の構成部品に変更を加えずに、上記曲げ変形量の許容量を車種間で満足することが可能となる。このように本実施形態に係るステアリング支持構造では、インパネリーンフォースの車両上下方向（上下方向）の曲げ変形の許容量が異なる複数の車種に亘って、ステアリング支持構造の構成部材を極力共通化することが可能となる。

なお、Ｄ席ビームリア６０の車両上下方向の荷重に対する曲げ変形量の許容量について、車種によっては、中空長方形の高さＨが低くても、つまり、断面ハット形状のリーンフォース接合部５１の帽子高がゼロであっても、上記許容量を満たす場合がある。同様にして、フロアブレース４０の車幅方向の荷重に対する曲げ変形量の許容量について、車種によっては、断面ハット形状のブレース接合部５２の帽子高がゼロであっても、上記許容量を満たす場合がある。このような場合、ガセット５０は、図１４に例示されるような断面ハット形状でなくてもよく、リーンフォース接合部５１、ブレース接合部５２、及び中間部５３を備えた平板部材であってもよい。

＜本実施形態に係るインパネリーンフォースの別例＞
図２０、図２１には、本実施形態に係るステアリング支持構造の別例が示される。この別例に係るステアリング支持構造では、図１、図２で例示されるステアリング支持構造とは、Ｐ席ビーム２０の形状が異なっている。

すなわち、図２ではＰ席ビーム２０の形状が、平面視で屈曲部２６を含めた曲線形状であるのに対して、図２１に例示されるＰ席ビーム２０は、平面視で直線形状となっている。すなわち、Ｐ席ビーム２０は、フロアブレース４０に車幅方向内側末端が接合され、そこから車幅方向外側かつ車両前後方向前方に直線的に傾斜し、さらに車幅方向外側末端がフロントピラーブラケット１０２Ｂに接合される。

このような直線状のＰ席ビーム２０を備えることで、ステアリングホイール９０からの、車幅方向の荷重にインパネリーンフォース１０が耐える（突っ張る）ことが可能となる。

１０ インパネリーンフォース、２０ Ｐ席ビーム、３０ カウルトゥブレース、４０ フロアブレース、４０Ａ 傾斜フランジ、４０Ｂ 鉛直フランジ、４１ 底壁部、４２ 上端部、５０ ガセット、５０Ａ 上部フランジ、５０Ｂ 下部フランジ、５１ リーンフォース接合部、５２ ブレース接合部、５３ 中間部、６０ Ｄ席ビームリア、６１ 第一Ｄ席ビームリア、６２ 第二Ｄ席ビームリア、６３ Ｄ席ビームアッパ、６３Ａ フランジ、６３Ｂ 後方壁、６３Ｃ 前方壁、６３Ｄ フランジ、６３Ｄ１ フランジ内端、６３Ｄ２ フランジ外端、６３Ｅ 延長部、６４ Ｄ席ビームロア、７０ Ｄ席ビームフロント、８０ ステアリングブラケット、９０ ステアリングホイール、９１ ステアリングコラム、１００Ａ，１００Ｂ フロントピラーロア、１０２Ａ，１０２Ｂ フロントピラーブラケット、１０６ フロアトンネル、１０６Ａ 側壁。

Claims (3)

1. ステアリングコラムを支持するとともに、車幅方向に延設され車幅方向両端が車両の骨格部材に固定されるインパネリーンフォースと、
   車両上下方向に延設され、上端が前記インパネリーンフォースに接合されるとともに下端がフロア部材に接合される、フロアブレースと、
   前記インパネリーンフォース及び前記フロアブレースに接合される筋交い部材であるガセットと、
   を備える、ステアリング支持構造であって、
   前記インパネリーンフォースは、前記フロアブレースとの接合部から前記ステアリングコラムの支持部に延設されるＤ席ビームリアを備え、
   前記Ｄ席ビームリアは、下方に開放された断面ハット形状のＤ席ビームアッパを備え、
   前記ガセットは、前記Ｄ席ビームアッパに接合されることで閉断面を構成するリーンフォース接合部を備える、
   ステアリング支持構造。
2. 請求項１に記載のステアリング支持構造であって、
   前記ガセットは、
   車両上下方向に延設され前記フロアブレースに接合されるブレース接合部と、
   前記リーンフォース接合部と前記ブレース接合部とを繋ぎ車幅方向かつ車両上下方向に傾斜される中間部と、
   を備え、
   前記中間部と前記ブレース接合部との連結部が湾曲形状である、
   ステアリング支持構造。
3. 請求項１または２に記載のステアリング支持構造であって、
   前記リーンフォース接合部は、上方に開放された断面ハット形状である、
   ステアリング支持構造。