JP3527420B2 - 自動車のフロント部の構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本願発明は、キャブオーバ型の自動車に好
適な自動車のフロント部の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車のフロント部の構造の一例
としては、実公平３−９４９９号公報に記載の構造があ
る。この構造は、同公報の第２図に示されているよう
に、ブレーキペダルなどのペダルとステアリングコラム
とを支持するブラケットの下部を車両のフロアに連結す
るとともに、このブラケットの上部を、このブラケット
よりも車両前方に位置して車幅方向に延びるクロスメン
バに連結した構造である。このような構造によれば、ペ
ダルやステアリングコラムを支持するブラケットの支持
強度を比較的大きくすることができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構造では、次のような不具合があった。

【０００４】すなわち、自動車の設計・製作に際して
は、自動車が前方衝突を生じて自動車のフロント部がク
ラッシュしたときに、ステアリングコラムが車両後方に
大きく移動しないようにして、ステアリングホイールが
運転席の方向に大きく後退しないようにする必要があ
る。ステアリングホイールが大きく後退したのでは、ス
テアリングホイールに運転者が衝突（２次衝突）したと
きの衝撃が大きくなってしまい、これを防止する必要が
あるからである。ところが、上記従来の構造では、ステ
アリングコラムを支持するブラケットが車両のフロアや
クロスメンバに単に連結されているに過ぎないために、
自動車が前方衝突を引き起こして上記クロスメンバやブ
ラケットが車両前方からの大きな衝撃荷重を受けると、
これらの部材が比較的容易に後退し、これに伴ってステ
アリングコラムやステアリングホイールも車両後方へ移
動する虞れがあった。自動車が車室の前方にエンジンル
ームをもたないキャブオーバ型の自動車の場合には、自
動車衝突時の衝撃荷重が上記クロスメンバやブラケット
に直接作用し易いために、ステアリングコラムやステア
リングホイールが車両後方へより移動し易くなっていた
のである。

【０００５】本願発明は、このような事情のもとで考え
出されたものであって、自動車が前方衝突を生じて自動
車のフロント部に車両前方から大荷重を受けたときに、
ステアリングコラムおよびステアリングホイールが車両
後方へ大きく後退しないようにすることをその課題とし
ている。

【０００６】

【発明の開示】上記の課題を解決するため、本願発明で
は、次の技術的手段を講じている。

【０００７】すなわち、本願発明によって提供される自
動車のフロント部の構造は、ペダルおよびステアリング
コラムを支持するブラケットと、このブラケットの車両
前方に位置して車幅方向に延びるクロスメンバと、を具
備している、自動車のフロント部の構造であって、上記
ブラケットの車幅方向外方寄りの一部分は、上記クロス
メンバの長手方向一端部に連結されているとともに、上
記クロスメンバは、その長手方向中間部の車両後方を向
く後面部が上記ブラケットの車幅方向外方寄りの一部分
と上記クロスメンバとの連結部分よりも車両前方に位置
するように屈曲または湾曲していることにより、上記後
面部と上記ブラケットの車幅方向内方寄りの部分との間
には、クラッシュ用の隙間が形成されており、かつ、上
記ブラケットの下部と上部とは、上記クラッシュ用の隙
間よりも車両後方において、車両のフロアとフロント窓
部の下縁部の固定部材とにそれぞれ連結されていること
に特徴づけられる。

【０００８】本願発明においては、ペダルやステアリン
グコラムを支持するブラケットの車幅方向内方寄りの部
分とこれに対向するクロスメンバの長手方向中間部との
間にはクラッシュ用の隙間が形成されているために、自
動車が前方衝突を引き起こして、クロスメンバが変形し
つつ車両後方へ後退する事態を生じても、このクロスメ
ンバの長手方向中間部が上記クラッシュ用の隙間の範囲
内において後退する限りは、上記ブラケットがクロスメ
ンバによって車両後方へ押動されないようにできる。上
記ブラケットの一部分は上記クロスメンバに連結されて
はいるものの、その連結構造は、上記ブラケットの車幅
方向外方寄りの一部分を上記クロスメンバの長手方向一
端部に対向させて連結した構造であり、上記クロスメン
バの長手方向中間部が車両後方へ移動することによって
は、上記ブラケットが直ちに上記クロスメンバと一緒に
車両後方へ後退することもない。

【０００９】また、本願発明では、ブラケットの一部を
クロスメンバに連結しているのに加え、このブラケット
の下部や上部をフロアやフロント窓部の下縁部の固定部
材に対しても連結しているために、上記ブラケットの支
持強度を高めて、ステアリングホイールなどに自動車の
振動などが伝わり難くできるだけではなく、自動車が前
方衝突を引き起こしてクロスメンバが車両後方へ後退し
たときに上記ブラケットが安易に後退しないように突っ
張った状態にすることができる。しかも、上記フロアや
固定部材に対する連結は、上記クラッシュ用の隙間より
も車両後方の位置でなされているために、自動車のフロ
ント部のクラッシュが上記クラッシュ用の隙間を越えな
い範囲でなされる限りは、上記ブラケットのフロアや固
定部材に対する連結点が車両後方へ移動するようなこと
もなく、上記ブラケットがそれらの連結点に引きずられ
て車両後方へ移動するようなこともない。したがって、
本願発明では、自動車の前方衝突時にステアリングコラ
ムが車両後方へ大きく移動することを適切に防止するこ
とができることとなり、ステアリングホイールについて
も車両後方へ大きく後退しないようにすることができ
る。

【００１０】本願発明の好ましい実施の形態では、上記
ブラケットには、ブレーキブースタが取付けられてお
り、かつ上記クロスメンバのうち、上記ブレーキブース
タと対面する箇所には、上記ブレーキブースタの少なく
とも先端部が進入可能なサイズの穴部が設けられてい
る。

【００１１】このような構成によれば、自動車の前方衝
突によってクロスメンバがブラケットに向けて後退した
ときに、このブラケットに取付けられているブレーキブ
ースタの少なくとも先端部を上記クロスメンバに設けら
れている穴部に進入させることができる。このため、ブ
レーキブースタがクロスメンバによって押されて車両後
方へ移動することを防止または抑制することができると
ともに、このブレーキブースタに伴って上記ブラケット
が車両後方へ移動することも防止または抑制することが
可能となる。したがって、ステアリングコラムやステア
リングホイールが車両後方へ移動することを防止するの
に一層好ましいものとなる。

【００１２】本願発明のその他の特徴および利点につい
ては、以下の発明の実施の形態の説明から、より明らか
になるであろう。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本願発明の好ましい実施の
形態について、図面を参照しつつ具体的に説明する。

【００１４】図１は、本願発明に係る自動車のフロント
部の構造の一例を示す要部平面断面図である。図２は、
図１の側面断面図である。なお、図１以降の図におい
て、矢印Ｆｒは車両前方を示し、矢印Ｕｐは車両高さ方
向の上方を示し、矢印Ｗは車幅方向を示す。

【００１５】本実施形態の自動車のフロント部の構造
は、キャブオーバ型の自動車に適用されており、ステア
リングホイール１０を上端に装着したステアリングシャ
フト１１を支持するステアリングコラム１、ブラケット
２、ブレーキブースタ３、クロスメンバ４、第１のステ
ー５、２本の第２のステー６、およびその他後述する部
材を具備して構成されている。

【００１６】上記ブラケット２は、たとえば金属板をプ
レス加工するなどして形成されたものであり、上記ステ
アリングコラム１はこのブラケット２の上部に固定して
取付けられている。また、このブラケット２は、いわゆ
るペダルブラケットとしての役割をも果たすものであ
り、ブレーキペダル７０やその他のペダル類（図示略）
も取付けられている。ブレーキブースタ３も上記ブラケ
ット２に固定して取付けられており、このブレーキブー
スタ３は上記ステアリングコラム１の前方に配されてい
る。

【００１７】上記クロスメンバ４は、上記ブラケット２
の車両前方に設けられており、このクロスメンバ４のさ
らに前方には自動車の最前部となるフロントパネル７５
が位置している。このクロスメンバ４は、車幅方向に延
びており、その長手方向両端はたとえばカウルサイドパ
ネル７１，７１に固定して連結されている。ただし、こ
のクロスメンバ４の全体の概略的な平面視形状は、その
長手方向中間部が車両前方に突出するように屈曲または
湾曲した形状を有しており、このクロスメンバ４の車両
後方を向く後面部４ａについても、その長手方向中間部
がその両端部よりもかなり車両前方に位置するように屈
曲または湾曲した形状を有している。

【００１８】このクロスメンバ４は、基本的には、その
長手方向の各所が閉断面構造に形成されており、たとえ
ばヘッドランプ（図示略）を装着するための支持部材と
して、あるいはベンチレーション用のダクトとして利用
することが可能なものである。上記クロスメンバ４をこ
のような用途に利用する場合には、ヘッドランプ装着用
の穴や外気取り入れ用の穴などが上記クロスメンバ４に
適宜設けられることとなる。

【００１９】上記クロスメンバ４の後面部４ａのうち、
上記ブレーキブースタ３に対向する部分には、穴部４０
が設けられている。この穴部４０のサイズは、上記ブレ
ーキブースタ３の少なくとも先端部が進入可能なサイズ
である。ただし、この穴部４０はカバー８によって閉塞
された非開口状の穴部とされている。このような構成に
すれば、穴部４０の通気性をなくし、上記クロスメンバ
４をベンチレーション用のダクトとして好適に利用する
ことができる。上記カバー８は、上記クロスメンバ４に
対してさほど頑丈には取付けられておらず、このカバー
８に対してその車両後方から大きな荷重が作用したとき
にはこのカバー８がクロスメンバ４の内方へ比較的簡単
に外れるように取付けられている。このような取付け
は、たとえば上記カバー８を比較的低い溶接強度でクロ
スメンバ４に溶接するなどして簡単に行うことができ
る。

【００２０】上記ブラケット２は、上記クロスメンバ
４、フロア７２、およびアッパリインフォース７３のそ
れぞれに連結されている。より具体的には、上記ブラケ
ット２は、運転席の前方に配置されるものであるため、
車幅方向の中心から偏った位置にあり、このブラケット
２の車幅方向外方寄りの一部分２ａは、上記クロスメン
バ４の長手方向一端部に対向してボルト９０などを用い
て連結されている。上記ブラケット２の車幅方向内方寄
りの部分２ｂの前方部分においては、クロスメンバ４の
後面部４ａが屈曲または湾曲しており、これによりそれ
らの間にクラッシュ用の隙間Ｓが形成されている。

【００２１】上記ブラケット２の車幅方向内方寄りの部
分２ｂは、第１のステー５を介してクロスメンバ４の長
手方向中間部に連結されている。この第１のステー５
は、ブラケット２の振動などを防止するのに役立つもの
であり、車両前方から大きな荷重を受けたときには比較
的容易に曲げ変形を生じるように薄手の部材によって形
成されている。また、この第１のステー５は、車両前後
方向に対して斜め方向に延びるように設けられており、
これによっても車両前方からの荷重によって曲げ変形が
し易くなっている。

【００２２】上記ブラケット２の下部は、フロア７２の
上面部に設けられている固定ブラケット７４に当接し、
たとえばボルト９１を介してこの固定ブラケット７４に
強固に締結されている。上記ブラケット２の上部は、２
本の第２のステー６を介してアッパリインフォース７３
に連結されている。第２のステー６の本数は、２本に限
らず、たとえば１本であってもよい。上記アッパリイン
フォース７３は、フロント窓部７６の下縁部７７を構成
する剛性の大きな部材であり、一般の自動車でいえばカ
ウルまたはカウルを補強する部材に相当する。上記各第
２のステー６とアッパリインフォース７３との連結点Ｐ
１、およびブラケット２の下部と固定ブラケット７４と
の連結点Ｐ２は、いずれもクラッシュ用の隙間Ｓよりも
車両後方に位置している。ブラケット２の車幅方向外方
寄りの一部分２ａとクロスメンバ４の長手方向一端部と
の連結点Ｐ３についても、クラッシュ用の隙間Ｓとの関
係においては、この隙間Ｓよりも車両前方には位置しな
い関係となっている。

【００２３】次に、上記構成の自動車のフロント部の構
造の作用について説明する。

【００２４】まず、自動車が前方衝突を引き起こして、
図３および図４に示すように、車両前方から非常に大き
な衝撃荷重Ｆが入力すると、フロントパネル７５および
クロスメンバ４が変形しながら車両後方へ移動する。自
動車の一般的な前方衝突では、上記クロスメンバ４の長
手方向中間部の移動量がその長手方向両端部の移動量よ
りも大きくなる傾向が強く、とくに上記クロスメンバ４
のもともとの形状は、その長手方向中間部が長手方向両
端部よりも車両前方に突出した形状であるために、その
傾向が一層強い。これに対し、上記クロスメンバ４の長
手方向中間部とブラケット２との間には、クラッシュ用
の空隙部Ｓが設けられていたために、上記クロスメンバ
４の長手方向中間部が車両後方へ移動しても、その移動
が上記空隙部Ｓの範囲内にとどまれば、ブラケット２が
上記クロスメンバ４によって車両後方へ押動されること
はない。

【００２５】また、上記クロスメンバ４がブレーキブー
スタ３に衝突する位置まで後退する事態が発生した場合
には、クロスメンバ４の穴部４０を塞ぐカバー８にブレ
ーキブースタ３の先端が衝突することとなって、上記カ
バー８はクロスメンバ４の内方へ外れてしまう。したが
って、上記ブレーキブースタ３の少なくとも先端部を上
記穴部４０内に進入させることによって、上記ブレーキ
ブースタ３がクロスメンバ４によって車両後方へ押動さ
れることも適切に回避することができる。さらには、第
１のステー５は、既述したとおり、車両前方からの荷重
入力によって変形し易いものであるために、クロスメン
バ４が後退するに連れて曲げ変形を生じる。したがっ
て、この第１のステー５がクロスメンバ４とブラケット
２との間において突っ張った状態になることもなく、ブ
ラケット２がこの第１のステー５によって車両後方へ押
動されることもない。

【００２６】一方、上記ブラケット２は、クロスメンバ
４の変形量が少ない長手方向一端部に連結されているの
に加え、その上部および下部は剛性の大きいフロア７２
やアッパリインフォース７３に連結されているために、
仮にクロスメンバ４がこのブラケット２に衝突する事態
を生じても、それによってこのブラケット２が車両後方
へ安易に移動しないように支持しておくことができる。
とくに、上述したブラケット２の連結点Ｐ１，Ｐ２は、
クラッシュ用の隙間Ｓよりも車両後方に位置するため
に、自動車のフロント部のクラッシュが上記隙間Ｓを越
えて生じない限りは、上記連結点Ｐ１，Ｐ２が車両後方
へ移動する可能性は低く、上記連結点Ｐ１，Ｐ２に引き
づられてブラケット２が車両後方へ移動する虞れは少な
い。したがって、自動車の前方衝突時にステアリングコ
ラム１やステアリングシャフト１１が車両後方へ大きく
移動することを適切に防止することができることとな
る。

【００２７】なお、本願発明に係る自動車のフロント部
の構造の各部の具体的な構成は、上記実施形態に限定さ
れず、種々に設計変更自在である。

【００２８】上記実施形態では、クロスメンバ４の概略
の全体形状がその長手方向中間部がその長手方向両端部
よりも車両前方に突出した形状にしているが、本願発明
はこれに限定されず、たとえばクロスメンバ４の後面部
４ａのみが屈曲または湾曲した形状とされて、ブラケッ
ト２との間にクラッシュ用の隙間Ｓを形成するように構
成されていてもかまわない。また、本願発明でいうクロ
スメンバ４は、要は、ブラケット２よりも車両前方にお
いて車幅方向に延びる部材であればよく、ヘッドランプ
の取付けやベンチレーション用のダクトとして用いられ
ているか否かなどは問わない。クロスメンバがベンチレ
ーション用のダクトとして用いられない場合には、この
クロスメンバとブレーキブースタとの干渉を回避するた
めの穴部４０は、カバー８を用いて閉塞する必要はな
く、上記穴部４０は開口状のままであってもよい。

【００２９】さらに、本願発明でいうブラケットとは、
要は、ペダルとステアリングコラムとを支持するものて
あればよく、ペダルを支持する部分とステアリングコラ
ムを支持する部分とが一体化されたブラケットである必
要もない。たとえば、ペダルを支持する部分とステアリ
ングコラムを支持する部分とが別体に形成されて、これ
らが互いにボルト止めされるなどして連結された構造の
ブラケットであってもかまわない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明に係る自動車のフロント部の構造の一
例を示す要部平面断面図である。

【図２】図１の側面断面図である。

【図３】自動車が前方衝突を引き起こしたときの状態を
示す要部平面断面図である。

【図４】図３の側面断面図である。

【符号の説明】

１ ステアリングコラム ２ ブラケット ３ ブレーキブースタ ４ クロスメンバ ４ａ 後面部 ５ 第１のステー ６ 第２のステー ８ カバー １０ ステアリングホイール １１ ステアリングシャフト ４０ 穴部 ７２ フロア ７３ アッパリインフォース（固定部材） ７６ フロント窓部 ７７ 下縁部（フロント窓部の） Ｓ クラッシュ用の隙間

フロントページの続き (72)発明者 阿部 幸一 群馬県前橋市文京町２丁目１番53号 ダ イハツ車体株式会社内 (56)参考文献 実開 昭62−139787（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−59580（ＪＰ，Ｕ) 実開 平６−13986（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B62D 25/08

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ペダルおよびステアリングコラムを支持す
   るブラケットと、このブラケットの車両前方に位置して
   車幅方向に延びるクロスメンバと、を具備している、自
   動車のフロント部の構造であって、 上記ブラケットの車幅方向外方寄りの一部分は、上記ク
   ロスメンバの長手方向一端部に連結されているととも
   に、 上記クロスメンバは、その長手方向中間部の車両後方を
   向く後面部が上記ブラケットの車幅方向外方寄りの一部
   分と上記クロスメンバとの連結部分よりも車両前方に位
   置するように屈曲または湾曲していることにより、上記
   後面部と上記ブラケットの車幅方向内方寄りの部分との
   間には、クラッシュ用の隙間が形成されており、かつ、 上記ブラケットの下部と上部とは、上記クラッシュ用の
   隙間よりも車両後方において、車両のフロアとフロント
   窓部の下縁部の固定部材とにそれぞれ連結されているこ
   とを特徴とする、自動車のフロント部の構造。
2. 【請求項２】 上記ブラケットには、ブレーキブースタ
   が取付けられており、かつ上記クロスメンバのうち、上
   記ブレーキブースタと対面する箇所には、上記ブレーキ
   ブースタの少なくとも先端部が進入可能なサイズを有す
   る穴部が設けられている、請求項１に記載の自動車のフ
   ロント部の構造。