JP2021054124A - 車両構造 - Google Patents

Abstract

【課題】インストルメントパネルのレイアウト性の改善と、ステアリングシャフトの支持剛性の向上とを両立できる車両構造を提供する。【解決手段】車両構造１は、車両の左右両側に配置されるフロントピラー２と、車幅方向に延びてフロントピラー２間を連結する連結メンバー３と、連結メンバー３の端部をフロントピラー２に接続するサイドブラケット４と、連結メンバー３の車両後方側に取り付けられるインストルメントパネル５とを備える。サイドブラケット４は、連結メンバー３の端部が接合される第一の面部４１と、フロントピラー２に接合される第二の面部４２とを有する。第一の面部４１は、第二の面部４２に対して、車幅方向内側に凸となる凸面に形成されている。第一の面部４１とフロントピラー２との間に、インストルメントパネル５の側面部５２が入り込む隙間４０を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、車両構造に関する。

一般に自動車は、車両の前部に、車幅方向に延びて左右のフロントピラー間を連結する連結メンバーが設けられる。連結メンバーはインストルメントパネルの前方に配置される。この連結メンバーは、Ｐ−Ｐメンバー（ピラーツーピラーメンバー）やインストルメントパネルメンバーと呼ばれることもある。連結メンバーの両端は左右のフロントピラーに接続される。従来、連結メンバーとフロントピラーとの接続は、連結メンバーの端部に接合された平板状のサイドブラケットをフロントピラーに接合することにより行われる。

連結メンバーには、ステアリングシャフトが取り付けられる。例えば特許文献１に記載されるように、連結メンバーにおけるステアリングシャフトの取付部に補強部材を設けると共に、この補強部材にステアリングシャフトを支持する支持部材を取り付けた車両構造が知られている。

特開２０１６−６８６５９号公報

車両構造において、インストルメントパネルのレイアウト性を改善することが望まれる。一般にインストルメントパネルは、連結メンバーの後方に車幅方向に沿って配置される本体部と、本体部の左右両側に設けられる側面部とを有するボックス状に形成されている。平板状のサイドブラケットにて連結メンバーとフロントピラーとを接続する従来の構成では、連結メンバーに対してインストルメントパネルを取り付ける際にインストルメントパネルの側面部がサイドブラケットと干渉する。そのため、インストルメントパネルのレイアウトが制限されるなど、レイアウトの自由度が低い。

また、車両走行時等、ステアリングシャフトはその軸方向に振動する。この振動を抑制するため、連結メンバーに対するステアリングシャフトの支持剛性を向上することが望まれる。従来、連結メンバーはフロントピラー間にわたる長さを有する。連結メンバーが長いほど、連結メンバーの剛性が低くなることから、ステアリングシャフトの支持剛性の低下を招く。

本発明の目的の一つは、インストルメントパネルのレイアウト性の改善と、ステアリングシャフトの支持剛性の向上とを両立できる車両構造を提供することにある。

本発明の一態様に係る車両構造は、
車両の左右両側に配置されるフロントピラーと、
車幅方向に延びて前記フロントピラー間を連結する連結メンバーと、
前記連結メンバーの端部を前記フロントピラーに接続するサイドブラケットと、
前記連結メンバーの車両後方側に取り付けられるインストルメントパネルと、を備え、
前記サイドブラケットは、
前記連結メンバーの端部が接合される第一の面部と、
前記フロントピラーに接合される第二の面部と、を有し、
前記第一の面部は、前記第二の面部に対して、車幅方向内側に凸となる凸面に形成され、
前記第一の面部と前記フロントピラーとの間に、前記インストルメントパネルの側面部が入り込む隙間を有する。

上記の車両構造の一形態として、
更に、前記連結メンバーの長手方向の少なくとも一部に設けられる補強部材を備え、
前記補強部材の端部が前記第一の面部に接合されることが挙げられる。

上記の車両構造は、サイドブラケットが第一の面部と第二の面部とを有し、第一の面部とフロントピラーとの間に上記隙間を有することで、次の効果を奏する。
（ａ）インストルメントパネルのレイアウト性を改善できる。上記隙間にインストルメントパネルの側面部が入り込むことで、インストルメントパネルの側面部とサイドブラケットとの干渉を抑制できるからである。
（ｂ）ステアリングシャフトの支持剛性を向上できる。第一の面部が車幅方向内側に凸となることで、連結メンバーの長さが必然的に短くなることから、連結メンバーの剛性が向上するからである。
（ｃ）サイドブラケット自体の剛性を確保し易い。第一の面部と第二の面部との間に段差が形成されることになるため、段差によりサイドブラケットの剛性を高めることができるからである。

補強部材の端部が第一の面部に接合される上記形態は、第一の面部の剛性を高めることができる。

図１は、実施形態１に係る車両構造を車両後方側から見た概略正面図である。 図２は、実施形態１に係る車両構造の要部を拡大して示す概略正面図である。 図３は、実施形態１に係る車両構造の要部を拡大して示す概略斜視図である。 図４は、実施形態１に係る車両構造に備える連結メンバーとサイドブラケットを車幅方向内側から見た概略斜視図である。 図５は、実施形態１に係る車両構造に備える連結メンバーとサイドブラケットを車幅方向外側から見た概略斜視図である。 図６は、図２に示すＶＩ−ＶＩ線断面図である。 図７は、実施形態１に係る車両構造の要部を拡大して示す概略側面図である。図である。

本発明の実施形態に係る車両構造の具体例を、図面を参照して説明する。図中の同一符号は同一名称物を示す。なお、図中、「ＦＲ」は車両の前方、「ＲＲ」は後方、「ＵＰ」は上方、「ＬＷＲ」は下方、「ＬＨ」は左方、「ＲＨ」は右方を示す。

［実施形態１］
＜全体構成＞
図１〜図３を参照して、実施形態１に係る車両構造１の概要を説明する。車両構造１は、車両の前部に設けられる。車両構造１は、図１に示すように、フロントピラー２と、連結メンバー３と、サイドブラケット４と、インストルメントパネル５とを備える。車両構造１の特徴の１つは、図２、図３に示すように、サイドブラケット４が第一の面部４１と第二の面部４２とを有する点にある。そして、図２、図３に示すように、第一の面部４１とフロントピラー２（図２）との間に、インストルメントパネル５の側面部５２が入り込む隙間４０を有する。以下、図４〜図７も適宜参照しつつ、車両構造１の各構成部材について詳しく説明する。本実施形態において、運転席は車両の右側である。なお、車両構造１を構成する連結メンバー３及びサイドブラケット４は、実質的に左右対称構造であるので、図２〜図７では、車両構造１の右側のみを図示し、左側分については図示を省略する。図１、図２では、インストルメントパネル５を仮想線で示している。図３では、フロントピラー２を省略して示している。

（フロントピラー）
フロントピラー２は、図１に示すように、車両の左右両側に配置され、車高方向に沿って延びる。車高方向とは、車両上下方向のことである。図１、図２に示すフロントピラー２は、フロントピラーのインナパネルである。

（インストルメントパネル）
インストルメントパネル５は、後述する連結メンバー３の後方側に取り付けられ、車室の前部を構成する。以下、インストルメントパネルをインパネと略記する。インパネ５は、図３に示すように、本体部５１と側面部５２とを有するボックス状に形成されている。インパネ５は、合成樹脂からなり、本体部５１と側面部５２とが一体に形成されている。

〈本体部〉
本体部５１は、インパネ５の正面を構成する。本体部５１は、図３に示すように、連結メンバー３の後方に車幅方向に沿って配置される。車幅方向とは、車両左右方向のことである。

〈側面部〉
側面部５２は、インパネ５の側面を構成する。側面部５２は、図３に示すように、本体部５１の左右両側に設けられ、本体部５１の側縁から前方に向けて延びる。

（連結メンバー）
連結メンバー３は、図１に示すように、車幅方向に延びてフロントピラー２間を連結する。連結メンバー３は、図２に示すように、後述するサイドブラケット４を介してフロントピラー２に接続される。

連結メンバー３は、金属製のパイプによって構成されている。金属としては、例えば、鋼やアルミニウム合金などが挙げられる。本例では、連結メンバー３の形状が円筒状である。連結メンバー３の形状は、特に限定されるものではなく、例えば角筒状などであってもよい。

（支持部材）
本例では、図１に示すように、連結メンバー３の運転席側、即ち右側に、図示しないステアリングシャフトを支持する支持部材６が取り付けられている。ステアリングシャフトは、その軸方向が連結メンバー３の長手方向に対して略直交する方向に支持される。

（補強部材）
本例では、図４に示すように、連結メンバー３の長手方向の一部に補強部材３１が設けられている。具体的には、補強部材３１は、上述した支持部材６が取り付けられる連結メンバー３の右側部分であって、連結メンバー３の後側に配置されている。図１では、連結メンバー３における補強部材３１の配置範囲をクロスハッチングで示す。図１に示すように、補強部材３１は、連結メンバー３の右端から支持部材６を超える位置まで及ぶ長さを有する。補強部材３１の配置位置は、連結メンバー３の周面であればよく、連結メンバー３の前側でもよいし、上側でもよいし、下側でもよい。

補強部材３１は、例えば鋼やアルミニウム合金などの金属によって形成されている。本例の補強部材３１は、その長手方向に直交する断面の形状がＵ字状であり、開口側が連結メンバー３に接するように配置されている。補強部材３１の形状は、特に限定されるものではなく、例えば断面Ｖ字状などであってもよい。連結メンバー３と補強部材３１とは、溶接によって接合されている。

補強部材３１は、連結メンバー３の長手方向の少なくとも一部に設けられていればよく、連結メンバー３の全長にわたって設けられていてもよい。

（ブレース部材）
その他、本例では、図１に示すように、連結メンバー３の中間部から図示しないフロアパネルに向かって延び、連結メンバー３とフロアパネルとを連結するブレース部材８が設けられている。ブレース部材８は、その一端側が連結メンバー３の中間部に接続され、他端側がフロアパネルに接続されている。具体的には、ブレース部材８の一端側が、補強部材３１の左側端部の位置に接続されている。

（サイドブラケット）
サイドブラケット４は、図１、図２に示すように、連結メンバー３の端部をフロントピラー２に接続する。サイドブラケット４は、連結メンバー３の左右の端部に取り付けられる。サイドブラケット４は、図２に示すように、第一の面部４１と第二の面部４２とを有する。

〈第一の面部〉
第一の面部４１は、図４に示すように、連結メンバー３の端部が接合される。第一の面部４１は平面により構成されている。連結メンバー３の端部と第一の面部４１とは、溶接によって接合されている。第一の面部４１は、図６に示すように、後述する第二の面部４２に対して、車幅方向内側に凸となる凸面に形成されている。

本例では、図４、図６に示すように、連結メンバー３の端部が接合される第一の面部４１の中央部に、車幅方向内側に向かって円筒状に突出するバーリング部４１ｂを有する。図６に示すように、バーリング部４１ｂの内側には、第一の面部４１を貫通する孔が設けられている。このバーリング部４１ｂに連結メンバー３の先端が挿し込まれた状態で接合されている。連結メンバー３の端部は、バーリング部４１ｂ内に位置して、第一の面部４１における車幅方向外側の面から突出していない。

また、本例では、第一の面部４１の後側の平面領域に、補強部材３１の右側端部が接合されている。補強部材３１の端部と第一の面部４１とは、溶接によって接合されている。

〈第二の面部〉
第二の面部４２は、図２に示すように、フロントピラー２に接合される。第二の面部４２は、フロントピラー２の内側面と対向する。フロントピラー２と第二の面部４２とは、ボルト７によって接合されている。

第二の面部４２は、図４、図５に示すように、第一の面部４１の周縁の一部から外方に向けて張り出すように形成されている。本例では、第一の面部４１の周縁のうち、後側を除く部分に第二の面部４２が設けられている。

第二の面部４２は、図４、図５に示すように、ボルト７（図２）が挿通されるボルト孔４２ｏが設けられている。本例では、第二の面部４２の上側部分と下側部分にボルト孔４２ｏが設けられている。

本例の第二の面部４２は、フロントピラー２との接合箇所より後側部分が後方に向かって車幅方向内側に傾斜している。

サイドブラケット４は、金属製の板材によって構成されている。金属としては、例えば、鋼やアルミニウム合金などが挙げられる。第一の面部４１と第二の面部４２とは一体に形成されている。

図４、図５に示すように、第一の面部４１と第二の面部４２との間には、周壁部４１ｓが形成されている。周壁部４１ｓの後方側は、第二の面部４２につながらず、かつフロントピラー２にも接合されることなく、開放されている。

（隙間）
サイドブラケット４が上述した第一の面部４１と第二の面部４２とを有することで、図２、図６に示すように、第一の面部４１とフロントピラー２との間に隙間４０を有する。この隙間４０には、インパネ５の側面部５２が入り込む。上述したように、周壁部４１ｓの後方側が開放されているため、第二の面部４２がフロントピラー２に接合された状態で、隙間４０は後方に向けて開放されている。したがって、隙間４０に側面部５２の一部を差し込むことが可能である。これにより、図３、図７に示すように、第一の面部４１と側面部５２とが車幅方向に一部重複するように配置される。また、本例では、第二の面部４２の後側部分が車幅方向内側に傾斜していることから、図２に示すように、第二の面部４２の後側部分とフロントピラー２との間にも隙間が生じる。そのため、図３、図７に示すように、第二の面部４２と側面部５２とが車幅方向に一部重複するように配置される。

隙間４０は、インパネ５の組付方向側に開放されていることが好ましい。本例では、インパネ５が車両後方側から組み付けられる。隙間４０が後方に向けて開放されているため、インパネ５の組付時、側面部５２を隙間４０に入り込ませることが可能である。

＜作用効果＞
上述した実施形態１の車両構造１は、次の効果を奏する。

（ａ）インパネ５のレイアウト性を改善できる。その理由は、サイドブラケット４の第一の面部４１とフロントピラー２との間に形成される隙間４０にインパネ５の側面部５２が入り込むからである。そのため、第一の面部４１と側面部５２とが一部重複するように配置されるので、インパネ５のレイアウト性が向上する。レイアウト性の改善効果の１つとして、サイドブラケット４の後端部で第一の面部４１とインパネ５の側面部５２とを一部重複して配置することにより、インパネ５の本体部５１が後方に張り出す量を低減できる。更に、第二の面部４２の後側部分が車幅方向内側に傾斜することによって、第二の面部４２の後側部分とフロントピラー２との間にも隙間が生じる。これにより、第二の面部４２と側面部５２とを一部重複するように配置できるので、インパネ５のレイアウト性がより向上する。

（ｂ）ステアリングシャフトの支持剛性を向上できる。第一の面部４１が車幅方向内側に凸となることで、連結メンバー３の長さが必然的に短くなる。そのため、連結メンバー３の剛性が向上することから、ステアリングシャフトの支持剛性が向上する。

（ｃ）サイドブラケット４自体の剛性を確保し易い。その理由は、第一の面部４１と第二の面部４２との間に周壁部４１ｓによって段差が形成されることになるため、段差によりサイドブラケット４の剛性を高めることができるからである。

（ｄ）インパネ５の組付作業が容易である。隙間４０の開放方向とインパネ５の組付方向が対応しているからである。具体的には、隙間４０は、インパネ５の組付方向側である後方に向けて開放されているため、側面部５２を後方から隙間４０に入り込ませることができる。

（ｅ）補強部材３１を有することで、連結メンバー３の剛性をより高めることができる。補強部材３１は、支持部材６が取り付けられる範囲に配置されているため、ステアリングシャフトの支持剛性をより高めることができる。よって、ステアリングシャフトの振動を効果的に抑制できる。

（ｆ）補強部材３１の端部が第一の面部４１に接合されることで、隙間４０が形成されることに起因する第一の面部４１の剛性の低下を補うことができる。

（ｇ）ブレース部材８を有することで、連結メンバー３の中間部が長手方向と直交する方向に変形し難い。よって、ステアリングシャフトの振動を効果的に抑制できる。

１ 車両構造
２ フロントピラー
３ 連結メンバー
３１ 補強部材
４ サイドブラケット
４０ 隙間
４１ 第一の面部
４１ｂ バーリング部
４１ｓ 周壁部
４２ 第二の面部
４２ｏ ボルト孔
５ インストルメントパネル（インパネ）
５１ 本体部
５２ 側面部
６ 支持部材
７ ボルト
８ ブレース部材

Claims (1)

1. 車両の左右両側に配置されるフロントピラーと、
   車幅方向に延びて前記フロントピラー間を連結する連結メンバーと、
   前記連結メンバーの端部を前記フロントピラーに接続するサイドブラケットと、
   前記連結メンバーの車両後方側に取り付けられるインストルメントパネルと、を備え、
   前記サイドブラケットは、
   前記連結メンバーの端部が接合される第一の面部と、
   前記フロントピラーに接合される第二の面部と、を有し、
   前記第一の面部は、前記第二の面部に対して、車幅方向内側に凸となる凸面に形成され、
   前記第一の面部と前記フロントピラーとの間に、前記インストルメントパネルの側面部が入り込む隙間を有する車両構造。

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