JP2023077037A - ステアリングビーム支持構造 - Google Patents
ステアリングビーム支持構造 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023077037A JP2023077037A JP2021190138A JP2021190138A JP2023077037A JP 2023077037 A JP2023077037 A JP 2023077037A JP 2021190138 A JP2021190138 A JP 2021190138A JP 2021190138 A JP2021190138 A JP 2021190138A JP 2023077037 A JP2023077037 A JP 2023077037A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steering
- steering beam
- width direction
- front pillar
- vehicle width
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 abstract description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 7
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 210000001015 abdomen Anatomy 0.000 description 2
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 2
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 210000000689 upper leg Anatomy 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Body Structure For Vehicles (AREA)
Abstract
【課題】衝突時におけるステアリング装置による乗員への加害性を抑制したステアリングビーム支持構造を提供する。
【解決手段】フロントピラーロワ10と、左右のフロントピラーロワの間にわたして設けられるステアリングビーム100との連結箇所に設けられるステアリングビーム支持構造を、ステアリングビームの車幅方向における端部が結合される第1部材130と、フロントピラーロワに固定される第2部材140と、第1部材と第2部材との一方に形成されたカム131と、第1部材と第2部材との他方に形成されカムに沿って相対変位するカムフォロワ141とを有し、第2部材の車幅方向外側への変位に応じて、第1部材を第2部材に対して上昇させるカム機構を有する構成とする。
【選択図】図4
【解決手段】フロントピラーロワ10と、左右のフロントピラーロワの間にわたして設けられるステアリングビーム100との連結箇所に設けられるステアリングビーム支持構造を、ステアリングビームの車幅方向における端部が結合される第1部材130と、フロントピラーロワに固定される第2部材140と、第1部材と第2部材との一方に形成されたカム131と、第1部材と第2部材との他方に形成されカムに沿って相対変位するカムフォロワ141とを有し、第2部材の車幅方向外側への変位に応じて、第1部材を第2部材に対して上昇させるカム機構を有する構成とする。
【選択図】図4
Description
本発明は、車両のフロントピラーロワとステアリングビームとの接続部に設けられるステアリングビーム支持構造に関する。
自動車等の車両においては、ステアリングホイールが接続されるステアリングシャフトアッパを保持するステアリングコラムを、ステアリングビームによって支持している。
ステアリングビームは、左右のフロントピラーロワの間にわたして設けられる梁状の部材である。
フロントピラーロワは、車室前部の左右に設けられ上下に延在する柱状の部材である。
ステアリングビームは、左右のフロントピラーロワの間にわたして設けられる梁状の部材である。
フロントピラーロワは、車室前部の左右に設けられ上下に延在する柱状の部材である。
フロントピラー周辺部の車体構造に関する技術として、例えば特許文献1には、車体フロントピラー廻り結合構造において、サポートブラケットの後部がデッキクロスメンバのブラケットとの接合面になっており、中央に位置決めピン穴を有し、その上下にはブラケット前後締め穴を有するものが記載されている。また、デッキクロスメンバのブラケットは、位置決めピンをサポートブラケットの位置決めピン穴に挿入して位置決めされることが記載されている。
特許文献2には、自動車用強度部材取付け構造であって、ステアリングメンバの左端部が他の部分より断面形状が大きく形成され、断面変化する部分にテーパ面が形成されていると共に、一対のスリットが開口端から略車幅方向に沿って形成されることが記載されている。また、ステアリングメンバ左端部が挿入されフロントピラーに当接されてネジ止めされるブラケットを設けることが記載されている。ブラケットの挿入部には、テーパ面に当接する当接部が形成されると共に、ステアリングメンバ左端部のスリットに挿入される回転防止爪が形成されることが記載されている。
特許文献3には、フロントピラーを補強するためのフロントピラー補強構造において、インパネリインフォースメントが取付ブラケット及び補強ブラケットを介してフロントピラーの後方側壁に結合されるものが記載されている。また、取付ブラケットの車幅方向内側端部に引掛る係合部により、補強ブラケットの取付ブラケットに対する車幅方向外側への変位が規制されることが記載されている。
特許文献2には、自動車用強度部材取付け構造であって、ステアリングメンバの左端部が他の部分より断面形状が大きく形成され、断面変化する部分にテーパ面が形成されていると共に、一対のスリットが開口端から略車幅方向に沿って形成されることが記載されている。また、ステアリングメンバ左端部が挿入されフロントピラーに当接されてネジ止めされるブラケットを設けることが記載されている。ブラケットの挿入部には、テーパ面に当接する当接部が形成されると共に、ステアリングメンバ左端部のスリットに挿入される回転防止爪が形成されることが記載されている。
特許文献3には、フロントピラーを補強するためのフロントピラー補強構造において、インパネリインフォースメントが取付ブラケット及び補強ブラケットを介してフロントピラーの後方側壁に結合されるものが記載されている。また、取付ブラケットの車幅方向内側端部に引掛る係合部により、補強ブラケットの取付ブラケットに対する車幅方向外側への変位が規制されることが記載されている。
車幅方向における側端部近傍の微小な領域にのみ車両前方側から衝突物が衝突するスモールオーバラップオフセット衝突では、オーバラップが比較的大きいオフセット衝突やフルラップ衝突に対して、衝突エネルギを十分に吸収できない状態で、車室に比較的大きな荷重が伝達され、車室の変形が生じることが懸念される。
特に、車体変形によってステアリング装置を支持するステアリングビームが前席シート側へ接近すると、ステアリング装置による乗員への影響が懸念される。
上述した問題に鑑み、本発明の課題は、衝突時におけるステアリング装置による乗員への加害性を抑制したステアリングビーム支持構造を提供することである。
特に、車体変形によってステアリング装置を支持するステアリングビームが前席シート側へ接近すると、ステアリング装置による乗員への影響が懸念される。
上述した問題に鑑み、本発明の課題は、衝突時におけるステアリング装置による乗員への加害性を抑制したステアリングビーム支持構造を提供することである。
上述した課題を解決するため、本発明の一態様に係るステアリングビーム支持構造は、乗員が収容される車室の前部における側部でありかつ前輪の後方側に設けられ上下方向に延在するフロントピラーロワと、左右の前記フロントピラーロワの間にわたして設けられステアリング装置のステアリングコラムが取り付けられるステアリングビームとの連結箇所に設けられるステアリングビーム支持構造であって、前記ステアリングビームの車幅方向における端部が結合される第1部材と、前記フロントピラーロワに固定される第2部材と、前記第1部材と前記第2部材との一方に形成されたカムと、前記第1部材と前記第2部材との他方に形成され前記カムに沿って相対変位するカムフォロワとを有し、前記第2部材の車幅方向外側への変位に応じて、前記第1部材を前記第2部材に対して上昇させるカム機構を有することを特徴とする
これによれば、スモールオーバラップオフセット衝突の発生時に生ずるフロントピラーロワの上部の車幅方向外側への傾斜変形により、第2部材が第1部材に対して車幅方向外側へ変位したときに、カム機構が第1部材を第2部材に対して上昇させることにより、ステアリングビームを上昇させることができる。
これにより、ステアリングビームに支持されたステアリングホイール等を上昇させ、ステアリングホイール等が乗員の下腹部や大腿部に加害することを防止できる。
これによれば、スモールオーバラップオフセット衝突の発生時に生ずるフロントピラーロワの上部の車幅方向外側への傾斜変形により、第2部材が第1部材に対して車幅方向外側へ変位したときに、カム機構が第1部材を第2部材に対して上昇させることにより、ステアリングビームを上昇させることができる。
これにより、ステアリングビームに支持されたステアリングホイール等を上昇させ、ステアリングホイール等が乗員の下腹部や大腿部に加害することを防止できる。
本発明において、前記第1部材と前記第2部材との一方は上下方向に延在する軸部を有し、前記第1部材と前記第2部材との他方は前記軸部が挿入される環状部を有し、前記カム機構は、前記軸部と前記環状部との間に設けられる構成とすることができる。
これによれば、非衝突時におけるステアリングビームのフロントピラーロワからの脱落等を防止するとともに、スモールオーバラップオフセット衝突の発生時には上述した効果を確実に得ることができる。
これによれば、非衝突時におけるステアリングビームのフロントピラーロワからの脱落等を防止するとともに、スモールオーバラップオフセット衝突の発生時には上述した効果を確実に得ることができる。
本発明において、前記第1部材は、前記カム機構に対する前記ステアリングビームの車幅方向の相対変位を許容する変位許容部を有する構成とすることができる。
これによれば、フロントピラーロワの上部が車幅方向外側へ変位する方向に傾斜する車体変形が生じた場合に、このような車体変形によるフロントピラーロワとステアリングビームとの車幅方向相対変位を吸収し、上述した効果を確保することができる。
これによれば、フロントピラーロワの上部が車幅方向外側へ変位する方向に傾斜する車体変形が生じた場合に、このような車体変形によるフロントピラーロワとステアリングビームとの車幅方向相対変位を吸収し、上述した効果を確保することができる。
この場合において、前記変形許容部は、前記ステアリングビームから入力される軸力に応じて壁面部が変形する中空構造体を有する構成とすることができる。
これによれば、簡単な構成により確実に上述した効果を得るとともに、壁面部の変形によって衝突によるエネルギの一部を吸収することができる。
これによれば、簡単な構成により確実に上述した効果を得るとともに、壁面部の変形によって衝突によるエネルギの一部を吸収することができる。
以上説明したように、本発明によれば、衝突時におけるステアリング装置による乗員への加害性を抑制したステアリングビーム支持構造を提供することができる。
以下、本発明を適用したステアリングビーム支持構造の実施形態について説明する。
実施形態のステアリングビーム支持構造は、車室2の前方側にパワーユニットコンパートメント3が設けられた乗用車等の自動車に設けられるものである。
図1は、実施形態のステアリングビーム支持構造を有する車両の車体構造を車両上方から見た状態を示す模式的平面視図である。
図2は、図1の車体構造を車幅方向から見た状態を示す模式的側面視図である。
実施形態のステアリングビーム支持構造は、車室2の前方側にパワーユニットコンパートメント3が設けられた乗用車等の自動車に設けられるものである。
図1は、実施形態のステアリングビーム支持構造を有する車両の車体構造を車両上方から見た状態を示す模式的平面視図である。
図2は、図1の車体構造を車幅方向から見た状態を示す模式的側面視図である。
車体構造1は、車室2とパワーユニットコンパートメント3との接合部周辺の構成に特徴を有する。
車室2は、図示しない乗員等を収容する空間部である。
パワーユニットコンパートメント3は、例えば、図示しないエンジン、トランスミッション、モータジェネレータ、及び、その補機類などのパワーユニットを収容する空間部である。
パワーユニットコンパートメント3は、車室2の前端部から車両前方側へ張り出して形成されている。
車室2は、図示しない乗員等を収容する空間部である。
パワーユニットコンパートメント3は、例えば、図示しないエンジン、トランスミッション、モータジェネレータ、及び、その補機類などのパワーユニットを収容する空間部である。
パワーユニットコンパートメント3は、車室2の前端部から車両前方側へ張り出して形成されている。
車体構造1は、フロントピラーロワ10、フロントピラーアッパ20、トーボード30、トーボードクロスメンバ40、フロアパネル50、フロントサイドフレーム60、アッパフレーム70、ストラットハウジング80、サスペンションクロスメンバ90等を有して形成されている。
フロントピラーロワ10は、車室の前端部かつ左右側部にそれぞれ設けられた柱状の部材である。
フロントピラーロワ10は、上下方向に延在している。
フロントピラーロワ10は、長手方向と直交する平面で切って見た断面形状が閉断面として形成されている。
フロントピラーロワ10は、図示しないフロントウインドウガラス及びフロントドアガラスの下端部よりも下方側(いわゆるグリーンハウスよりも下方側)の領域に設けられている。
フロントピラーロワ10は、上下方向に延在している。
フロントピラーロワ10は、長手方向と直交する平面で切って見た断面形状が閉断面として形成されている。
フロントピラーロワ10は、図示しないフロントウインドウガラス及びフロントドアガラスの下端部よりも下方側(いわゆるグリーンハウスよりも下方側)の領域に設けられている。
フロントピラーアッパ20は、フロントピラーロワ10の上端部から上方へ突き出した柱状の部材である。
フロントピラーロワ10、フロントピラーアッパ20は共同して車両のフロントピラー(Aピラー)を構成する。
フロントピラーアッパ20は、上端部が下端部に対して車両後方側となるように、後傾している。
また、フロントピラーアッパ20は、上端部が下端部に対して車幅方向内側となるように、内傾して配置されている。
フロントピラーアッパ20は、長手方向と直交する平面で切って見た断面形状が閉断面として形成されている。
フロントピラーアッパ20は、フロントウインドウガラスの側端部、及び、フロントドアガラスの前端部に沿って配置されている。
フロントピラーアッパ20の後端部は、図示しないルーフの側部に沿って延在する図示しないルーフサイドフレームに、連続的に接続されている。
ルーフサイドフレームには、図示しないセンターピラー(Aピラー)、リアピラー(Cピラー、Dピラー等)の上端部が接続される。
フロントピラーロワ10、フロントピラーアッパ20は共同して車両のフロントピラー(Aピラー)を構成する。
フロントピラーアッパ20は、上端部が下端部に対して車両後方側となるように、後傾している。
また、フロントピラーアッパ20は、上端部が下端部に対して車幅方向内側となるように、内傾して配置されている。
フロントピラーアッパ20は、長手方向と直交する平面で切って見た断面形状が閉断面として形成されている。
フロントピラーアッパ20は、フロントウインドウガラスの側端部、及び、フロントドアガラスの前端部に沿って配置されている。
フロントピラーアッパ20の後端部は、図示しないルーフの側部に沿って延在する図示しないルーフサイドフレームに、連続的に接続されている。
ルーフサイドフレームには、図示しないセンターピラー(Aピラー)、リアピラー(Cピラー、Dピラー等)の上端部が接続される。
トーボード30は、左右のフロントピラーロワ10の間にわたして設けられたパネル状の部材である。
トーボード30は、車室2の下半部における前面部を構成する部分である。
トーボード30の上部31は、車幅方向から見たときに、上下方向に沿って延在している。
トーボード30の下部32は、上部31の下端部から下方へ張り出して形成されている。
下部32は、下端部が上端部(上部31との接続部)に対して車両後方側となるように、前傾して配置されている。
トーボード30は、車室2の下半部における前面部を構成する部分である。
トーボード30の上部31は、車幅方向から見たときに、上下方向に沿って延在している。
トーボード30の下部32は、上部31の下端部から下方へ張り出して形成されている。
下部32は、下端部が上端部(上部31との接続部)に対して車両後方側となるように、前傾して配置されている。
トーボードクロスメンバ40は、左右のフロントピラーロワ10の上部の間にわたして配置されている。
トーボードクロスメンバ40は、トーボード30の上部31に対して車両前方側へ張り出して形成されている。
トーボードクロスメンバ40は、フロントウインドウガラスの下端部に沿って延在している。
トーボードクロスメンバ40は、トーボード30の上部31に対して車両前方側へ張り出して形成されている。
トーボードクロスメンバ40は、フロントウインドウガラスの下端部に沿って延在している。
フロアパネル50は、車室2の床面部を構成するパネル状の部材である。
フロアパネル50は、トーボード30の下部32の下端部から、車両後方側へ張り出して形成されている。
フロアパネル50の側端部には、サイドシル51が設けられている。
サイドシル51は、閉断面を有しかつ車両前後方向に延在する構造部材である。
サイドシル51の前端部は、フロントピラーロワ10の下端部に結合されている。
フロアパネル50は、トーボード30の下部32の下端部から、車両後方側へ張り出して形成されている。
フロアパネル50の側端部には、サイドシル51が設けられている。
サイドシル51は、閉断面を有しかつ車両前後方向に延在する構造部材である。
サイドシル51の前端部は、フロントピラーロワ10の下端部に結合されている。
フロントサイドフレーム60は、図示しないパワーユニット及びフロントサスペンションの一部を支持する車体の構造部材である。
フロントサイドフレーム60は、車室2の前部からパワーユニットコンパートメント3にかけて、車両前後方向に延在している。
フロントサイドフレーム60は、車両前後方向から見た断面形状が閉断面となるよう構成されている。
フロントサイドフレーム60は、車室2の前部からパワーユニットコンパートメント3にかけて、車両前後方向に延在している。
フロントサイドフレーム60は、車両前後方向から見た断面形状が閉断面となるよう構成されている。
フロントサイドフレーム60の前部61は、トーボード30における上部31と下部32との接合部付近から、車両前方側へ突出して形成されている。
フロントサイドフレーム60の中間部62は、トーボード30の下部32の前面(下面)に沿って配置されている。
フロントサイドフレーム60の後部63は、フロアパネル50の下面に沿って、車両前後方向に延在している。
中間部62、後部63は、トーボード30、フロアパネル50にそれぞれ溶接等によって固定されている。
フロントサイドフレーム60の中間部62は、トーボード30の下部32の前面(下面)に沿って配置されている。
フロントサイドフレーム60の後部63は、フロアパネル50の下面に沿って、車両前後方向に延在している。
中間部62、後部63は、トーボード30、フロアパネル50にそれぞれ溶接等によって固定されている。
フロントサイドフレーム60は、フロントピラーロワ10よりも車幅方向内側に配置されている。
フロントサイドフレーム60は、車幅方向に離間して一対設けられている。
左右のフロントサイドフレーム60の間には、パワーユニットの主機等が配置される。
フロントサイドフレーム60の車幅方向外側には、前輪FWと、前輪FWを支持する図示しないサスペンション装置の一部が配置される。
フロントサイドフレーム60は、車幅方向に離間して一対設けられている。
左右のフロントサイドフレーム60の間には、パワーユニットの主機等が配置される。
フロントサイドフレーム60の車幅方向外側には、前輪FWと、前輪FWを支持する図示しないサスペンション装置の一部が配置される。
アッパフレーム70は、フロントピラーロワ10の前部から車両前方側へ突き出した構造部材である。
アッパフレーム70は、車両前後方向から見たときに、矩形状の閉断面形状を有する。
アッパフレーム70の前端部は、ストラットハウジング80に対して車両前方側へ突出している。
アッパフレーム70の後端部は、フロントピラーロワ10の上端部近傍において、フロントピラーロワ10の前面部に、例えば溶接等により結合されている。
アッパフレーム70は、車両前後方向から見たときに、矩形状の閉断面形状を有する。
アッパフレーム70の前端部は、ストラットハウジング80に対して車両前方側へ突出している。
アッパフレーム70の後端部は、フロントピラーロワ10の上端部近傍において、フロントピラーロワ10の前面部に、例えば溶接等により結合されている。
ストラットハウジング80は、サスペンション装置の一部を収容する部分である。
ストラットハウジング80は、例えば、下方側が開口したボックス状の構造体として形成することができる。
例えば、サスペンション装置がマクファーソンストラット式である場合には、ストラットハウジング80は、図示しないストラットの上部を収容する。
ストラットは、ショックアブソーバ及びその外径側に巻き回されたコイルスプリングを有する。
ショックアブソーバの下端部は、前輪FWが回転可能に取り付けられる図示しないハブベアリングハウジング(ハブナックル)に締結される。
ストラットハウジング80には、ストラットの上端部が締結される図示しないストラットトップマウント部が形成されている。
ストラットハウジング80は、例えば、下方側が開口したボックス状の構造体として形成することができる。
例えば、サスペンション装置がマクファーソンストラット式である場合には、ストラットハウジング80は、図示しないストラットの上部を収容する。
ストラットは、ショックアブソーバ及びその外径側に巻き回されたコイルスプリングを有する。
ショックアブソーバの下端部は、前輪FWが回転可能に取り付けられる図示しないハブベアリングハウジング(ハブナックル)に締結される。
ストラットハウジング80には、ストラットの上端部が締結される図示しないストラットトップマウント部が形成されている。
ストラットハウジング80の下部は、フロントサイドフレーム60の前部61の車幅方向外側の部分に溶接等により結合されている。
ストラットハウジング80とフロントサイドフレーム60との結合箇所は、フロントサイドフレーム60とトーボード30との結合箇所に対して車両前方側に、トーボード30との間に間隔を有して配置されている。
ストラットハウジング80の上部は、アッパフレーム70の車幅方向内側の側面部に、溶接等により結合されている。
ストラットハウジング80とフロントサイドフレーム60との結合箇所は、フロントサイドフレーム60とトーボード30との結合箇所に対して車両前方側に、トーボード30との間に間隔を有して配置されている。
ストラットハウジング80の上部は、アッパフレーム70の車幅方向内側の側面部に、溶接等により結合されている。
サスペンションクロスメンバ90は、左右のフロントサイドフレーム60の前部61の間にわたして設けられる梁状の構造部材である。
サスペンションクロスメンバ90は、車両前後方向における位置が、ストラットハウジング80と隣接して配置されている。
サスペンションクロスメンバ90には、例えば、車両のパワーユニットが走行用動力源としてエンジンを有する場合には、エンジン主機を、弾性体を介して支持するエンジンマウントが設けられる。
また、サスペンションクロスメンバ90は、例えばトランスバースリンク(ロワアーム)などのサスペンション装置の構成部品が取り付けられる。
サスペンションクロスメンバ90は、車両前後方向における位置が、ストラットハウジング80と隣接して配置されている。
サスペンションクロスメンバ90には、例えば、車両のパワーユニットが走行用動力源としてエンジンを有する場合には、エンジン主機を、弾性体を介して支持するエンジンマウントが設けられる。
また、サスペンションクロスメンバ90は、例えばトランスバースリンク(ロワアーム)などのサスペンション装置の構成部品が取り付けられる。
実施形態において、車両はさらにステアリング装置100を有する。
ステアリング装置100は、前輪FWに舵角を与え車両を操向するものである。
ステアリング装置100は、ステアリングホイール101、ステアリングコラム102、ブラケット103等を有する。
ステアリング装置100は、前輪FWに舵角を与え車両を操向するものである。
ステアリング装置100は、ステアリングホイール101、ステアリングコラム102、ブラケット103等を有する。
ステアリングホイール101は、図示しないドライバが操舵操作を入力する部材である。
ステアリングホイール101は、例えば円環状に形成されている。
ステアリングホイール101の中心軸は、上方から見た平面視においては、車両前後方向に沿って配置されている。
ステアリングホイール101の中心軸は、車幅方向から見た側面視においては、車両後方側が前方側に対して高くなるよう傾斜して配置されている。
ステアリングホイール101は、例えば円環状に形成されている。
ステアリングホイール101の中心軸は、上方から見た平面視においては、車両前後方向に沿って配置されている。
ステアリングホイール101の中心軸は、車幅方向から見た側面視においては、車両後方側が前方側に対して高くなるよう傾斜して配置されている。
ステアリングコラム102は、図示しないステアリングシャフトを、中心軸回りに回動可能な状態で収容する部分である。
ステアリングシャフトは、ステアリングホイール101の回転を図示しないステアリングギアボックスに伝達する回転軸である。
ブラケット103は、ステアリングコラム102を、ステアリングビーム110の中間部における下部に固定する部材である。
ステアリングシャフトは、ステアリングホイール101の回転を図示しないステアリングギアボックスに伝達する回転軸である。
ブラケット103は、ステアリングコラム102を、ステアリングビーム110の中間部における下部に固定する部材である。
ステアリング装置100のステアリングコラム102は、以下説明するステアリングビーム110を介して車体構造1に取り付けられている。
ステアリングビーム110は、左右のフロントピラーロワ10の間にわたして設けられた梁状の部材である。
ステアリングビーム110の本体部は、例えば鋼製の丸パイプ材によって形成されている。
ステアリングビーム110は、ストレートな丸パイプ材を、その中心軸が車幅方向に沿うように配置して構成されている。
ステアリングビーム110は、左右のフロントピラーロワ10の間にわたして設けられた梁状の部材である。
ステアリングビーム110の本体部は、例えば鋼製の丸パイプ材によって形成されている。
ステアリングビーム110は、ストレートな丸パイプ材を、その中心軸が車幅方向に沿うように配置して構成されている。
図3は、実施形態のステアリングビーム支持構造の模式的外観斜視図であって衝突前の状態を示す図である。
図3に示すように、ステアリングビーム110の車幅方向における端部は、ブラケット120、制御リング130、制御軸140、制御軸ブラケット150を有するステアリングビーム支持構造を介して、フロントピラーロワ10に取り付けられている。
ブラケット120は、ステアリングビーム110の車幅方向における端部から、上下方向及び前後方向に張り出して形成された平板状の部分である。
ブラケット120は、ステアリングビーム110と、例えば溶接等により結合されている。
図3に示すように、ステアリングビーム110の車幅方向における端部は、ブラケット120、制御リング130、制御軸140、制御軸ブラケット150を有するステアリングビーム支持構造を介して、フロントピラーロワ10に取り付けられている。
ブラケット120は、ステアリングビーム110の車幅方向における端部から、上下方向及び前後方向に張り出して形成された平板状の部分である。
ブラケット120は、ステアリングビーム110と、例えば溶接等により結合されている。
制御リング130は、ブラケット120の車幅方向外側(フロントピラーロワ10側)の面部に固定された円管状の部材である。
制御リング130は、本発明の第1部材である。
制御リング130は、中心軸が上下方向に沿うように配置されている。
制御リング130の周面部には、カム溝131が形成されている。
カム溝131は、制御リング130の内径側から外径側まで貫通し、開口して形成されている。
カム溝131は、制御リング130における車両前方側、後方側に面した部分に配置されている。
カム溝131は、車幅方向内側の端部に対して車幅方向外側の端部が低い位置となるように、水平方向(車幅方向)に対して傾斜して形成されている。
制御リング130は、本発明の第1部材である。
制御リング130は、中心軸が上下方向に沿うように配置されている。
制御リング130の周面部には、カム溝131が形成されている。
カム溝131は、制御リング130の内径側から外径側まで貫通し、開口して形成されている。
カム溝131は、制御リング130における車両前方側、後方側に面した部分に配置されている。
カム溝131は、車幅方向内側の端部に対して車幅方向外側の端部が低い位置となるように、水平方向(車幅方向)に対して傾斜して形成されている。
制御軸140は、制御軸ブラケット150を介してフロントピラーロワ10に固定された軸状の部材である。
制御軸140は、本発明の第2部材である。
制御軸140は、例えば、鋼などの金属製の棒材、パイプ材等を用いて円柱状に形成されている。
制御軸140は、中心軸が上下方向に沿うように配置されている。
制御軸140は、制御リング130の内径側に挿入されている。
制御軸140の外周面は、制御リング130の内周面と間隔を隔てて対向して配置されている。
制御軸140の両端部は、制御リング130の上方、下方から突出している。
制御軸140は、本発明の第2部材である。
制御軸140は、例えば、鋼などの金属製の棒材、パイプ材等を用いて円柱状に形成されている。
制御軸140は、中心軸が上下方向に沿うように配置されている。
制御軸140は、制御リング130の内径側に挿入されている。
制御軸140の外周面は、制御リング130の内周面と間隔を隔てて対向して配置されている。
制御軸140の両端部は、制御リング130の上方、下方から突出している。
制御軸140の外周面部には、制御リング130を制御軸140に取り付けるボルト141が挿入され、締結されている。
ボルト141は、制御軸140の外周面における車両前方側、後方側の領域から径方向に突出している。
ボルト141の頭部は、制御リング130の外径側に配置されている。
ボルト141の中間部は、制御リング130のカム溝131に挿入されている。
ボルト141は、カム溝131と協働してカム機構を構成するカムフォロワとして機能する。
図3に示す非衝突状態において、ボルト141の中間部は、カム溝131の車幅方向内側(ステアリングビーム110側)の端部近傍に位置している。
ボルト141は、制御軸140の外周面における車両前方側、後方側の領域から径方向に突出している。
ボルト141の頭部は、制御リング130の外径側に配置されている。
ボルト141の中間部は、制御リング130のカム溝131に挿入されている。
ボルト141は、カム溝131と協働してカム機構を構成するカムフォロワとして機能する。
図3に示す非衝突状態において、ボルト141の中間部は、カム溝131の車幅方向内側(ステアリングビーム110側)の端部近傍に位置している。
制御軸ブラケット150は、制御軸140をフロントピラーロワ10に固定する部材である。
制御軸ブラケット150は、例えば鋼などの金属材料によって形成された固定板151、突出部152,152を有する。
固定板151は、上下方向及び前後方向に延在する平板状の部材である。
固定板151は、フロントピラーロワ10の車幅方向内側の面部に、例えば溶接や、ボルト等の機械的締結手段によって固定される。
突出部152,153は、固定板151の上端部、下端部からそれぞれ車幅方向内側に突出している。
突出部152、153の突端部は、制御軸140の上端部、下端部にそれぞれ固定されている。
制御軸ブラケット150は、例えば鋼などの金属材料によって形成された固定板151、突出部152,152を有する。
固定板151は、上下方向及び前後方向に延在する平板状の部材である。
固定板151は、フロントピラーロワ10の車幅方向内側の面部に、例えば溶接や、ボルト等の機械的締結手段によって固定される。
突出部152,153は、固定板151の上端部、下端部からそれぞれ車幅方向内側に突出している。
突出部152、153の突端部は、制御軸140の上端部、下端部にそれぞれ固定されている。
以下、実施形態のステアリングビーム支持構造を有する車両におけるスモールオーバラップオフセット衝突後の状態について説明する。
主にフロントサイドフレーム60よりも車幅方向外側の領域に、他車両等の物体が衝突するスモールオーバラップオフセット衝突においては、前輪FWがフロントピラーロワ10の前面部に衝突し、フロントピラーロワ10の中間部に局所的な変形を生じさせる。
この局所的な変形は、フロントピラーロワ10を曲げ変形させる起点として機能する。
また、アッパフレーム70への入力が他の衝突態様に対して大きくなり、アッパフレーム70が車室2に対して後退するとともに、ストラットハウジング80が圧壊してアッパフレーム70の前端部が車幅方向内側へ引き込まれる。
このような各部材の挙動により、フロントピラーロワ10の上端部近傍(アッパフレーム70との結合部近傍)は、上端部が車幅方向外側に変位する方向の傾斜変形(倒れ変形)を示す。
主にフロントサイドフレーム60よりも車幅方向外側の領域に、他車両等の物体が衝突するスモールオーバラップオフセット衝突においては、前輪FWがフロントピラーロワ10の前面部に衝突し、フロントピラーロワ10の中間部に局所的な変形を生じさせる。
この局所的な変形は、フロントピラーロワ10を曲げ変形させる起点として機能する。
また、アッパフレーム70への入力が他の衝突態様に対して大きくなり、アッパフレーム70が車室2に対して後退するとともに、ストラットハウジング80が圧壊してアッパフレーム70の前端部が車幅方向内側へ引き込まれる。
このような各部材の挙動により、フロントピラーロワ10の上端部近傍(アッパフレーム70との結合部近傍)は、上端部が車幅方向外側に変位する方向の傾斜変形(倒れ変形)を示す。
図4は、実施形態のステアリングビーム支持構造の模式的外観斜視図であってスモールオーバラップオフセット衝突後の態を示す図である。
フロントピラーロワ10の上端部近傍が、上述した車幅方向外側への倒れ変形(矢印A1方向)を示すと、制御軸140及び制御軸ブラケット150は、フロントピラーロワ10に追従して、ステアリングビーム110に対して車幅方向外側へ変位する。
このとき、制御リング130は、ボルト141がカム溝131に沿って移動することにより、制御軸140に対して上方へ変位する。
なお、このとき、制御リング130は、ボルト141のカム溝131に沿った移動を妨げないよう、中心軸方向から見た形状が例えば真円状から楕円状、長円状などに変形するよう構成することができる。
制御リング130は、このような変形により、カム機構に対するステアリングビーム110の車幅方向の相対変位を許容する変位許容部(中空構造体)として機能する。
フロントピラーロワ10の上端部近傍が、上述した車幅方向外側への倒れ変形(矢印A1方向)を示すと、制御軸140及び制御軸ブラケット150は、フロントピラーロワ10に追従して、ステアリングビーム110に対して車幅方向外側へ変位する。
このとき、制御リング130は、ボルト141がカム溝131に沿って移動することにより、制御軸140に対して上方へ変位する。
なお、このとき、制御リング130は、ボルト141のカム溝131に沿った移動を妨げないよう、中心軸方向から見た形状が例えば真円状から楕円状、長円状などに変形するよう構成することができる。
制御リング130は、このような変形により、カム機構に対するステアリングビーム110の車幅方向の相対変位を許容する変位許容部(中空構造体)として機能する。
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)スモールオーバラップオフセット衝突の発生時に生ずるフロントピラーロワ10の上部の車幅方向外側への傾斜変形により、制御軸140が制御リング130に対して車幅方向外側へ変位したときに、カム溝131、ボルト141からなるカム機構が制御リング130を制御軸140に対して上昇させることにより、ステアリングビーム110を上昇(図4の矢印A2方向)させることができる。
これにより、ステアリングビーム110に支持されたステアリングホイール101等を上昇させ、ステアリングホイール101等が乗員の下腹部や大腿部に加害することを防止できる。
(2)制御軸140を制御リング130の内径側に挿入した構成とすることにより、非衝突時におけるステアリングビーム110のフロントピラーロワ10からの脱落等を防止するとともに、スモールオーバラップオフセット衝突の発生時には上述した効果を確実に得ることができる。
(3)制御リング130がカム機構に対するステアリングビーム110の車幅方向相対変位を許容することにより、フロントピラーロワ10の上部が車幅方向外側へ変位する方向に傾斜する車体変形が生じた場合に、このような車体変形によるフロントピラーロワ10とステアリングビーム110との車幅方向相対変位を吸収し、上述した効果を確保することができる。
(4)中空の制御リング130の周面部が変形して制御リング130がカム機構に対するステアリングビーム110の車幅方向相対変位を許容することにより、簡単な構成により確実に上述した効果を得るとともに、周面部の変形によって衝突によるエネルギの一部を吸収することができる。
(1)スモールオーバラップオフセット衝突の発生時に生ずるフロントピラーロワ10の上部の車幅方向外側への傾斜変形により、制御軸140が制御リング130に対して車幅方向外側へ変位したときに、カム溝131、ボルト141からなるカム機構が制御リング130を制御軸140に対して上昇させることにより、ステアリングビーム110を上昇(図4の矢印A2方向)させることができる。
これにより、ステアリングビーム110に支持されたステアリングホイール101等を上昇させ、ステアリングホイール101等が乗員の下腹部や大腿部に加害することを防止できる。
(2)制御軸140を制御リング130の内径側に挿入した構成とすることにより、非衝突時におけるステアリングビーム110のフロントピラーロワ10からの脱落等を防止するとともに、スモールオーバラップオフセット衝突の発生時には上述した効果を確実に得ることができる。
(3)制御リング130がカム機構に対するステアリングビーム110の車幅方向相対変位を許容することにより、フロントピラーロワ10の上部が車幅方向外側へ変位する方向に傾斜する車体変形が生じた場合に、このような車体変形によるフロントピラーロワ10とステアリングビーム110との車幅方向相対変位を吸収し、上述した効果を確保することができる。
(4)中空の制御リング130の周面部が変形して制御リング130がカム機構に対するステアリングビーム110の車幅方向相対変位を許容することにより、簡単な構成により確実に上述した効果を得るとともに、周面部の変形によって衝突によるエネルギの一部を吸収することができる。
(変形例)
本発明は、以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
(1)ステアリングビーム支持構造、車体構造は、上述した実施形態に限らず、適宜変更することができる。
これらを構成する各部材の形状、構造、材質、製法、配置、数量、結合手法などは、実施形態の構成に限らず、適宜変更することができる。
(2)実施形態においては、第1部材を円環状の制御リングとし、第2部材を軸状の制御軸140としているが、第1部材、第2部材の形状や構造等はこれに限らず適宜変更することができる。
また、実施形態では、第1部材側にカムを設け、第2部材側にカムフォロワを設けているが、第1部材側にカムフォロワを設け、第2部材側にカムを設けてもよい。
本発明は、以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
(1)ステアリングビーム支持構造、車体構造は、上述した実施形態に限らず、適宜変更することができる。
これらを構成する各部材の形状、構造、材質、製法、配置、数量、結合手法などは、実施形態の構成に限らず、適宜変更することができる。
(2)実施形態においては、第1部材を円環状の制御リングとし、第2部材を軸状の制御軸140としているが、第1部材、第2部材の形状や構造等はこれに限らず適宜変更することができる。
また、実施形態では、第1部材側にカムを設け、第2部材側にカムフォロワを設けているが、第1部材側にカムフォロワを設け、第2部材側にカムを設けてもよい。
1 車体構造 2 車室
3 パワーユニットコンパートメント
10 フロントピラーロワ 20 フロントピラーアッパ
30 トーボード 31 上部
32 下部 40 トーボードクロスメンバ
50 フロアパネル 51 サイドシル
60 フロントサイドフレーム 61 前部
62 中間部 63 後部
70 アッパフレーム 71 上面部
72 下面部 73 内側側面部
74 外側側面部 80 ストラットハウジング
90 サスペンションクロスメンバ
100 ステアリング装置 101 ステアリングホイール
102 ステアリングコラム 102 ブラケット
110 ステアリングビーム 120 ブラケット
130 制御リング 131 カム溝
140 制御軸 141 ボルト
150 制御軸ブラケット 152,153 突出部
FW 前輪
3 パワーユニットコンパートメント
10 フロントピラーロワ 20 フロントピラーアッパ
30 トーボード 31 上部
32 下部 40 トーボードクロスメンバ
50 フロアパネル 51 サイドシル
60 フロントサイドフレーム 61 前部
62 中間部 63 後部
70 アッパフレーム 71 上面部
72 下面部 73 内側側面部
74 外側側面部 80 ストラットハウジング
90 サスペンションクロスメンバ
100 ステアリング装置 101 ステアリングホイール
102 ステアリングコラム 102 ブラケット
110 ステアリングビーム 120 ブラケット
130 制御リング 131 カム溝
140 制御軸 141 ボルト
150 制御軸ブラケット 152,153 突出部
FW 前輪
Claims (4)
- 乗員が収容される車室の前部における側部でありかつ前輪の後方側に設けられ上下方向に延在するフロントピラーロワと、
左右の前記フロントピラーロワの間にわたして設けられステアリング装置のステアリングコラムが取り付けられるステアリングビームと
の連結箇所に設けられるステアリングビーム支持構造であって、
前記ステアリングビームの車幅方向における端部が結合される第1部材と、
前記フロントピラーロワに固定される第2部材と、
前記第1部材と前記第2部材との一方に形成されたカムと、前記第1部材と前記第2部材との他方に形成され前記カムに沿って相対変位するカムフォロワとを有し、前記第2部材の車幅方向外側への変位に応じて、前記第1部材を前記第2部材に対して上昇させるカム機構を有すること
を特徴とするステアリングビーム支持構造。 - 前記第1部材と前記第2部材との一方は上下方向に延在する軸部を有し、
前記第1部材と前記第2部材との他方は前記軸部が挿入される環状部を有し、
前記カム機構は、前記軸部と前記環状部との間に設けられること
を特徴とする請求項1に記載のステアリングビーム支持構造。 - 前記第1部材は、前記カム機構に対する前記ステアリングビームの車幅方向の相対変位を許容する変位許容部を有すること
を特徴とする請求項1又は請求項2に記載のステアリングビーム支持構造。 - 前記変形許容部は、前記ステアリングビームから入力される軸力に応じて壁面部が変形する中空構造体を有すること
を特徴とする請求項3に記載のステアリングビーム支持構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021190138A JP2023077037A (ja) | 2021-11-24 | 2021-11-24 | ステアリングビーム支持構造 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021190138A JP2023077037A (ja) | 2021-11-24 | 2021-11-24 | ステアリングビーム支持構造 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023077037A true JP2023077037A (ja) | 2023-06-05 |
Family
ID=86610416
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021190138A Pending JP2023077037A (ja) | 2021-11-24 | 2021-11-24 | ステアリングビーム支持構造 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023077037A (ja) |
-
2021
- 2021-11-24 JP JP2021190138A patent/JP2023077037A/ja active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9988090B2 (en) | Vehicle frame | |
JP5367151B2 (ja) | 車両のサスペンションタワー構造 | |
JP4539366B2 (ja) | 車体の前部構造 | |
WO2011101906A1 (ja) | 車両の前面衝突エネルギー吸収構造 | |
EP2865581A2 (en) | Suspension tower structure | |
JP6489185B1 (ja) | 車両用サスペンション装置 | |
JP4923406B2 (ja) | 車体の前部構造 | |
JP4794985B2 (ja) | 車両用フレーム構造 | |
WO2015193972A1 (ja) | 車両のフレーム | |
JP2007230490A (ja) | 車体前部構造 | |
JP2000001126A (ja) | トランスミッション・クロスメンバ構造 | |
JP2002160664A (ja) | 車体前部構造 | |
JP2023077037A (ja) | ステアリングビーム支持構造 | |
JP2009107441A (ja) | 車体構造 | |
JP2007230489A (ja) | 車体前部構造 | |
JP5018406B2 (ja) | 車体構造 | |
JP7496065B2 (ja) | 車両前部構造 | |
JP2023077033A (ja) | ステアリングビーム支持構造 | |
JP2023077032A (ja) | ステアリングビーム支持構造 | |
JP2023077035A (ja) | ステアリングビーム支持構造 | |
JP2023077034A (ja) | ステアリングビーム支持構造 | |
JP4628797B2 (ja) | 車体構造 | |
JPH1045022A (ja) | 自動車の車体前部構造 | |
JP2002356178A (ja) | 自動車の車体前部構造 | |
JP2015137082A (ja) | 車両の車体前部構造 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20240130 |