JP5900363B2

JP5900363B2 - インストルメントパネルリインフォースメント構造

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Publication number: JP5900363B2
Application number: JP2013009590A
Authority: JP
Inventors: 実田　健一; 健一実田; 服田　英雄; 英雄服田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2013-01-22
Filing date: 2013-01-22
Publication date: 2016-04-06
Anticipated expiration: 2033-01-22
Also published as: JP2014141138A

Description

本発明は、インストルメントパネルリインフォースメント（以下、単に「インパネリインフォースメント」という。）構造に関する。

下記特許文献１には、車両幅方向に複数本のパイプフレームが延設されると共に、この複数本のパイプフレームの間隔が車両幅方向の位置で異なったインパネリインフォースメント構造が開示されている。このインパネリインフォースメント構造では、複数本のパイプフレームを抱込むようにステアリングブラケットが取付られており、ステアリングブラケットはステアリングコラムを支持する構成とされている。

特開平５−１７００１０号公報

しかしながら、前述のインパネリインフォースメント構造では、ステアリングホイールからステアリングコラムに車両幅方向の力が加わった場合、複数本のパイプフレームには車両幅方向に互いに逆向きの応力が発生する。このような互いに逆向きの応力に対する剛性が配慮されていないので、パイプフレームが車両幅方向にずれを生じる可能性があり、改善の余地があった。

本発明は上記事実を考慮し、ステアリングコラムからの左右入力に対して剛性を向上することができるインパネリインフォースメント構造を得ることが目的である。

請求項１に記載された発明に係るインパネリインフォースメント構造は、車両幅方向を長手方向として配置され、車両平面視で車両前後方向を軸方向として配置されたステアリングコラムを支持するパイプ状の第１フレーム部材と、第１フレーム部材の車両後方側に第１フレーム部材に対して略平行に配置されると共にステアリングコラムを支持するパイプ状の第２フレーム部材と、第１フレーム部材の長手方向に対して斜めに交差する方向を長手方向として配置され、長手方向の一端部が第１フレーム部材に固定されると共に他端部が第２フレーム部材に固定され、第１フレーム部材と第２フレーム部材とを連結するブラケットと、を備えている。

請求項１に係る発明では、ステアリングコラムが第１フレーム部材及び第２フレーム部材に支持されている。そして、第１フレーム部材と第２フレーム部材とはブラケットにより連結されている。仮に、ステアリングコラムに車両幅方向の力が入力されると、車両幅方向において互いに逆向きの応力が第１フレーム部材及び第２フレーム部材に発生する。

ここで、ブラケットは、第１フレーム部材の長手方向に対して斜めに交差する方向を長手方向として配置されている。第１フレーム部材に対して第２フレーム部材が略平行に配置されているので、ブラケットは第２フレーム部材の長手方向に対しても斜めに交差する方向を長手方向として配置されている。そして、ブラケットの長手方向の一端部が第１フレーム部材に固定されると共に他端部が第２フレーム部材に固定されている。このため、第１フレーム部材に発生した応力は、それと同一方向に作用する応力として、ブラケットを介して第２フレーム部材に伝達される。同様に、第２フレーム部材に発生した逆向きの応力は、それと同一方向に作用する応力として、ブラケットを介して第１フレーム部材に伝達される。従って、第１フレーム部材に発生した応力が、第２フレーム部材から伝達された逆向きの応力により減少されると共に、第２フレーム部材に発生した逆向きの応力が、第１フレーム部材から伝達された応力により減少される。

請求項２に記載された発明に係るインパネリインフォースメント構造では、請求項１に係る発明において、ブラケットは、第１フレーム部材の長手方向に対して斜めに交差する方向を長手方向として配置され、長手方向の一端部が第１フレーム部材に固定されると共に他端部が第２フレーム部材に固定され、第１フレーム部材と第２フレーム部材とを連結する第１ブラケットと、第１フレーム部材及び第２フレーム部材と直交する軸に対して、第１ブラケットの長手方向とは鏡面反転された方向を長手方向として配置され、長手方向の一端部が第１フレーム部材に固定されると共に他端部が第２フレーム部材に固定され、第１フレーム部材と第２フレーム部材とを連結する第２ブラケットと、を備えている。

請求項２に係る発明によれば、ブラケットは第１ブラケット及び第２ブラケットを備えており、第１ブラケット、第２ブラケットはそれぞれ第１フレーム部材及び第２フレーム部材に固定されている。ここで、第１ブラケットは、第１フレーム部材の長手方向に対して斜めに交差する方向を長手方向として配置されており、第２ブラケットは、第１ブラケットの長手方向とは鏡面反転された方向を長手方向として配置されている。仮に、ステアリングコラムに車両幅方向の力が入力され、車両幅方向において互いに逆向きの応力が第１フレーム部材、第２フレーム部材にそれぞれ発生すると、この応力は第１ブラケット及び第２ブラケットを回転する回転モーメントとして作用する。第１ブラケットに作用する回転モーメントは、第１フレーム部材と第２フレーム部材との間を押拡げる又は押縮める応力となる。第２ブラケットに作用する回転モーメントは、第１フレーム部材と第２フレーム部材との間を押縮める又は押拡げる逆向きの応力となる。このため、応力が互いに逆向きになるので、回転モーメントに基づく応力を減少することができる。

請求項３に記載された発明に係るインパネリインフォースメント構造では、請求項２に係る発明において、第１ブラケットは、車両背面視で第２ブラケットと交差して設けられている。

請求項３に係る発明によれば、第１ブラケットは第２ブラケットと交差して設けられている。このため、第１ブラケットに回転モーメントが生じたときの応力の発生位置と、第２ブラケットに回転モーメントが生じたときの応力の発生位置とが、最も近接されている。従って、回転モーメントに基づく応力を効果的に減少することができる。

請求項４に記載された発明に係るインパネリインフォースメント構造では、請求項１〜請求項３のいずれか１項に係る発明において、ブラケットは、長手方向と直交する幅方向の端部を長手方向に沿って折曲げたフランジ部を備えている。

請求項４に係る発明によれば、ブラケットにはフランジ部が設けられている。フランジ部によりブラケットの剛性を高めることができる。

請求項５に記載された発明に係るインパネリインフォースメント構造では、請求項１〜請求項４のいずれか１項に係る発明において、第１フレーム部材の一端部及び第２フレーム部材の一端部はエクステンションに接続されており、ブラケットは、第１フレーム部材及び第２フレーム部材のステアリングコラムを支持する位置とエクステンションが接続される位置との間に設けられている。

請求項５に係る発明によれば、ブラケットは、第１フレーム部材及び第２フレーム部材のステアリングコラムを支持する位置とエクステンションが接続される位置との間に設けられている。ブラケットは、双方の位置のいずれにも近い位置に設けられている。このため、第１フレーム部材及び第２フレーム部材に発生する車両幅方向の応力又は回転モーメントに基づく応力を効果的に減少することができると共に、第１フレーム部材、第２フレーム部材及びエクステンションを含む構造体の剛性を向上することができる。

請求項１に記載された発明に係るインパネリインフォースメント構造は、第１フレーム部材及び第２フレーム部材に発生する互いに逆向きの応力を減少する構成とされているので、ステアリングコラムからの左右入力に対する剛性を向上することができるという優れた効果を有する。

請求項２に記載された発明に係るインパネリインフォースメント構造は、回転モーメントに基づく応力を減少する構成とされているので、車両幅方向の応力並びに回転モーメントに基づく応力に対する剛性を向上することができるという優れた効果を有する。

請求項３に記載された発明に係るインパネリインフォースメント構造は、最も近接した位置において回転モーメントに基づく応力を減少する構成とされているので、回転モーメントに基づく応力に対する剛性をより一層向上することができるという優れた効果を有する。

請求項４に記載された発明に係るインパネリインフォースメント構造は、フランジ部によりブラケットの剛性を高める構成とされているので、応力に対する剛性をより一層向上することができるという優れた効果を有する。

請求項５に記載された発明に係るインパネリインフォースメント構造は、応力を効果的に減少することができると共に、エクステンションを含む構造体の剛性を向上することができる構成とされているので、応力に対する剛性をより一層向上することができるという優れた効果を有する。

運転席側の車両後方側面側から見た第１実施の形態に係るインパネリインフォースメント構造の斜視図である。図１に示されるインパネリインフォースメント構造を車両幅方向から見た概略側面図である。運転席側を車両上方側から見た図１及び図２に示されるインパネリインフォースメント構造の一部の拡大平面図である。図１〜図３に示されるインパネリインフォースメント構造のブラケットの斜視図である。ステアリングコラムに入力された力により発生した応力の状態を模式的に示す図３に対応するインパネリインフォースメント構造の拡大平面図である。ブラケット（第１ブラケット）に作用する応力の状態を模式的に示す図５に対応するインパネリインフォースメント構造の拡大平面図である。ブラケット（第２ブラケット）に作用する応力の状態を模式的に示す図６に対応するインパネリインフォースメント構造の拡大平面図である。ブラケット（第１ブラケット）に作用する回転モーメントに基づく応力の状態を模式的に示す図６に対応するインパネリインフォースメント構造の拡大平面図である。ブラケット（第２ブラケット）に作用する回転モーメントに基づく応力の状態を模式的に示す図７に対応するインパネリインフォースメント構造の拡大平面図である。第２実施の形態に係るインパネリインフォースメント構造の図３に対応する拡大平面図である。第３実施の形態に係るインパネリインフォースメント構造の図３に対応する拡大平面図である。

以下、図面を参照し、本発明に係るインパネリインフォースメント構造の実施の形態を説明する。なお、図において適宜示されている矢印ＦＲは車両前方側を示しており、矢印ＵＰは車両上方側を示している。また、矢印ＩＮは車両幅方向の内側を示している。

［第１実施の形態］

（インパネリインフォースメント構造の構成）
図１には左ハンドル車の運転席側から車両前方側に見たインパネリインフォースメント構造の斜視図が示されている。また、図２には運転席側から助手席側に向って車両側面視で見たインパネリインフォースメント１０の概略側面図が示されている。そして、図３には平面視における運転席側のインパネリインフォースメント構造の一部を拡大した平面図が示されている。自動車の車室内の運転席及び助手席よりも車両前方側には図示を省略したインストルメントパネルが配設されている。このインストルメントパネルの内側には本発明に係るインパネリインフォースメント構造が適用されたインパネリインフォースメント１０が設けられている。

インパネリインフォースメント１０は、車両幅方向を長手方向として配置された第１フレーム部材としてのフレーム部材１２と、このフレーム部材１２よりも車両後方側であってやや車両下方側に離間して配置され、フレーム部材１２に対して略平行に延設された第２フレーム部材としてのフレーム部材１４とを備えている。フレーム部材１２はメインフレーム部材として構成されており、その左側の一端はエクステンション１６及び左側ブラケット２０Ｃ（図３参照）を介して車両左側のフロントピラー２０に取付けられている。フレーム部材１２は例えば金属製の中空丸パイプにより構成されている。フレーム部材１２の一端はエクステンション１６に設けられた取付孔１６Ａに嵌合されており、例えば溶接等の固定手段によりフレーム部材１２とエクステンション１６とが接合されている。この接合箇所はフレーム部材１２とエクステンション１６との接続箇所とされている。エクステンション１６の左側ブラケット２０Ｃへの取付けには例えば締結手段であるボルト及びナットが使用されている。フレーム部材１２の右側の他端は、図示を省略した車両右側のフロントピラーまで車両幅方向に沿って延設されており、このフロントピラーにエクステンション１８及び図示を省略した右側ブラケットを介して取り付けられている。フレーム部材１２の他端はエクステンション１８に設けられた取付孔１８Ａに嵌合されており、同様に固定手段によりフレーム部材１２とエクステンション１８とが接合されている。エクステンション１８の右側ブラケットへの取付けには同様に締結手段が使用されている。つまり、フレーム部材１２は左右一対のフロントピラー２０間に車両幅方向に沿って架設されている。これにより、側面衝突時等の車両幅方向の入力荷重に対して車体剛性が高められている。

なお、フロントピラー２０は、車室外側に配置されたフロントピラーアウタパネル２０Ａと、フロントピラーアウタパネル２０Ａの車両幅方向の内側に配置されてフロントピラーアウタパネル２０Ａとで閉断面を構成するフロントピラーインナパネル２０Ｂとを備えている。車両右側のフロントピラーの構成は車両左側のフロントピラー２０の構成と同様とされている。

フレーム部材１４はサブフレーム部材として構成されている。フレーム部材１４の左側の一端は、エクステンション１６を介してフレーム部材１２に接続されると共に、エクステンション１６及び左側ブラケット２０Ｃを介して車両左側のフロントピラー２０に取付けられている。フレーム部材１４はフレーム部材１２と同様に例えば金属製の中空丸パイプにより構成されている。フレーム部材１４の一端はエクステンション１６に設けられた取付孔１６Ｂに嵌合されており、例えば溶接等の固定手段によりフレーム部材１４とエクステンション１６とが接合されている。フレーム部材１２と同様に、この接合箇所はフレーム部材１４とエクステンション１６と接続箇所とされている。フレーム部材１４の右側の他端は、車両幅方向の中間部の運転席側寄りに配設されたフロアブレース２２に取付けられており、フロアブレース２２を介してフレーム部材１２の中間部に接続されている。

フロアブレース２２は、車両上下方向を長手方向とし、車両前後方向を幅方向とする例えば金属製板材により構成されている。フロアブレース２２の上端部にはフレーム部材１２が貫通される貫通孔２２Ａが設けられており、更に貫通孔２２Ａの車両後方下側にはフレーム部材１４の他端が嵌合される取付孔２２Ｂが設けられている。そして、例えば溶接等の固定手段により、フロアブレース２２とフレーム部材１２とが接合されると共に、フロアブレース２２とフレーム部材１４とが接合されている。なお、フロアブレース２２の周縁にはフランジ２２Ｃが設けられており、曲げや捻りに対するフロアブレース２２の機械的強度が高められている。また、フロアブレース２２の下端部は車両の床部に接続されている。

図１に示されるように、車両幅方向の中間部の助手席側寄りには車両上下方向に延設されたセンタブレース２４が設けられている。センタブレース２４の上端部は例えば締結手段としてのボルト及びナットによりフレーム部材１２に固定されており、又下端部は同様に例えば締結手段により床部に固定されている。センタブレース２４は例えば金属製パイプにより構成されている。

また、フレーム部材１２におけるセンタブレース２４の配設位置の前方には、アーム状のカウルブレース２６が設けられている。カウルブレース２６の後端部は例えば溶接等の固定手段によりフレーム部材１２に固定されており、又前端部は例えば固定手段か或いは締結手段により図示を省略したカウルに固定されている。

図１〜図３に示されるように、車両の運転席側において、複数のフレーム部材１２及びフレーム部材１４には、それらに対して車両下方側に配置されると共に車両平面視で車両前後方向を軸方向として配置されたステアリングコラム３２が支持されている。ステアリングコラム３２は、運転席の中央部であって、エクステンション１６とフロアブレース２２との中間部に取付けられている。詳細な構造は省略するが、ステアリングコラム３２は、筒状のコラムチューブ（二点鎖線を用いて輪郭の一部が示されている。）３２Ｇと、その軸芯部（中心軸）３２Ｃに配置されかつ図示しないベアリングを介して回転自在に支持されたステアリングメインシャフト３２Ｈとを備えている。ステアリングメインシャフト３２Ｈの車両後方側の端部にはステアリングホイール３４が取付けられている。

コラムチューブ３２Ｇの軸方向前側であってフレーム部材１２よりも更に車両前方側には車両上方側に突出されたブラケット取付部３２Ａが設けられており、このブラケット取付部３２Ａにはカウルトゥブレース２８の一端部２８Ｂが接続されている。この接続箇所はここでは１カ所であり、接続には例えば締結手段としてのボルト及びナットが使用されている。カウルトゥブレース２８の他端部２８Ｃは、車両上方後方側に延設されると共に、フレーム部材１２に接続されている。この接続には例えば固定手段としての溶接が使用されている。カウルトゥブレース２８には側面視において逆三角形状のブレース本体２８Ａが設けられており、これによりフレーム部材１２がカウルトゥブレース２８を介してカウルに連結されている。

コラムチューブ３２Ｇの車両後方側であってフレーム部材１４よりも更に車両後方側には車両上方側に突出されたブラケット取付部３２Ｂが設けられており、このブラケット取付部３２Ｂにはステアリングサポートブラケット３０の一端が接続されている。ステアリングサポートブラケット３０は例えば金属製のプレート３０Ａにより構成されており、プレート３０Ａの一端側には車両幅方向に互いに離間されて２箇所の取付孔３０Ｂ、３０Ｃが設けられている。この取付孔３０Ｂ、３０Ｃには各々例えば締結手段であるスタッドボルトが設けられており、これによりコラムチューブ３２Ｇがステアリングサポートブラケット３０に支持されている。この支持箇所はここでは２カ所である。取付孔３０Ｂ、３０Ｃはプレート３０Ａの車両幅方向の両側部において車両下方側に凹設された底面に設けられている。従って、プレート３０Ａの凹設された側面の部位はフランジとして構成されており、このフランジによりステアリングサポートブラケット３０の剛性が高められている。ステアリングサポートブラケット３０の他端は、車両前方側に延設されると共に、フレーム部材１４に接続されている。フレーム部材１４との接続部位において、フレーム部材１４の外周の一部の形状に合わせて、ステアリングサポートブラケット３０には円弧状の切欠部３０Ｄが設けられている（図２参照）。このステアリングサポートブラケット３０の切欠部３０Ｄとフレーム部材１４との接続には例えば固定手段としての溶接が使用されている。

（ブラケットの構成）
図４には図１〜図３に示されるブラケット４０の斜視図が示されている。図１〜図４に示されるように、本実施の形態に係るインパネリインフォースメント１０では、フレーム部材１２及びフレーム部材１４のステアリングコラム３２を支持する位置とエクステンション１６が接続される位置との間であって双方の中間部にブラケット４０が設けられている。ブラケット４０は、フレーム部材１２の長手方向（車両幅方向と一致する方向）に対して斜めに交差する方向を長手方向として配置されており、この長手方向の一端部をフレーム部材１２に固定すると共に他端部をフレーム部材１４に固定し、フレーム部材１２とフレーム部材１４とを連結する構成とされている。

本実施の形態に係るブラケット４０は第１ブラケット４２と第２ブラケット４４とを備えている。第１ブラケット４２は、フレーム部材１２の長手方向に対して、図３中、車両前方側から車両後方側に向かって車両幅方向の内側から外側に斜めに交差する方向を長手方向として配置されている。第１ブラケット４２の長手方向の一端部はフレーム部材１２の上部に固定されると共に、他端部はフレーム部材１４の上部に固定されている。第２ブラケット４４は、フレーム部材１２及びフレーム部材１４を車両前後方向に直交する仮想的な軸Ｃ（図３参照）に対して、第１ブラケット４２の長手方向とは鏡面反転された方向を長手方向として配置されている。第２ブラケット４４の長手方向の一端部はフレーム部材１２の下部に固定されると共に、他端部はフレーム部材１４の下部に固定されている。つまり、第２ブラケット４４は、図３中、車両前方側から車両後方側に向かって車両幅方向の外側から内側に斜めに交差する方向を長手方向として配置されている。そして、本実施の形態では、特に図３に示されるように、車両背面視で第１ブラケット４２は第２ブラケット４４と交差して設けられている。

図４に示されるように、第１ブラケット４２は、例えば平面視で長手方向に細長い平行四辺形状の金属製の板材により製作されており、平坦なブラケット本体４０Ａと、このブラケット本体４０Ａの長手方向と直交する幅方向の両端部を長手方向に沿ってそれぞれ上方（又は下方）に折曲げた一対のフランジ部４０Ｂ、４０Ｃとを備えている。この一対のフランジ部４０Ｂ、４０Ｃにより、第１ブラケット４２の剛性が高められている。第１ブラケット４２とフレーム部材１２、フレーム部材１４のそれぞれとは例えば溶接により固定されている。第２ブラケット４４の構成は第１ブラケット４２の構成と同一とされている。

また、ステアリングコラム３２上には、フレーム部材１２とフレーム部材１４とにそれぞれ固定され、双方を連結する板状のブラケット３６が設けられている。このブラケット３６は、フレーム部材１２の断面中心点とフレーム部材１４の断面中心点とを結ぶ線と交差して、フレーム部材１２とフレーム部材１４との間に架設されている。詳細な構造の説明は省略するが、ブラケット３６は、ステアリングコラム３２から伝達される振動によりフレーム部材１２、フレーム部材１４に各々生じる回転モーメントを互いに逆向きに作用させる機能を備えている。

（本実施の形態の作用並びに効果）
次に、本実施の形態に係るインパネリインフォースメント１０の作用並びに効果について説明する。

本実施の形態に係るインパネリインフォースメント１０では、ステアリングコラム３２がフレーム部材１２及びフレーム部材１４に支持されている。そして、ブラケット４０は、フレーム部材１２、フレーム部材１４のそれぞれに固定されており、双方を連結する構成とされている。仮に、図３に示されるように、ステアリングホイール３４に車両幅方向の外側から内側に作用する力Ｆが入力されると、この力Ｆはステアリングコラム３２に入力される。ステアリングコラム３２では、車両前方側がカウルトゥブレース２８を介してフレーム部材１２により支持されており、車両後方側がステアリングサポートブラケット３０を介してフレーム部材１４により支持されている。このため、ステアリングホイール３４側のフレーム部材１４のステアリングコラム３２を支持する箇所には、ステアリングホイール３４に入力された力Ｆと同一方向の力Ｆ１が加わる。一方、フレーム部材１２のステアリングコラム３２を支持する箇所には、力Ｆ１と反対方向に作用する力Ｆ２が加わる。図５に示されるように、力Ｆ１は、ここではエクステンション１６を引張る応力Ｓ１としてフレーム部材１４に作用する。力Ｆ２は、ここではエクステンション１６を圧縮する応力Ｓ２としてフレーム部材１２に作用する。つまり、フレーム部材１４、１２の各々には車両幅方向において互いに逆向きの応力Ｓ１、Ｓ２が発生する。このような互いに逆向きの応力Ｓ１、Ｓ２が発生した場合には、図５に符号１６Ｃを付けて二点鎖線で示されるように、エクステンション１６に変形を及ぼすことが懸念される。なお、ステアリングホイール３４に車両幅方向の内側から外側に作用する逆向きの力Ｆが入力された場合には、当然のことながら、引張と圧縮との関係が逆になる。

ここで、図１〜図４及び図６に示されるように、ブラケット４０の第１ブラケット４２は、フレーム部材１２の長手方向に対して斜めに交差する方向を長手方向として配置されている。フレーム部材１２に対してフレーム部材１４が略平行に配置されているので、第１ブラケット４２はフレーム部材１４の長手方向に対しても斜めに交差する方向を長手方向として配置されている。そして、第１ブラケット４２の長手方向の一端部がフレーム部材１２に固定されると共に他端部がフレーム部材１４に固定されている。このため、図６に示されるように、フレーム部材１２に発生した応力Ｓ２は、それと同一方向に作用する応力Ｓ２１として、第１ブラケット４２を介してフレーム部材１４に伝達される。同様に、フレーム部材１４に発生した逆向きの応力Ｓ１は、それと同一方向に作用する応力Ｓ１１として、第１ブラケット４２を介してフレーム部材１２に伝達される。従って、フレーム部材１２に発生した応力Ｓ２が、フレーム部材１４から伝達された逆向きの応力Ｓ１１により減少されると共に、フレーム部材１４に発生した逆向きの応力Ｓ１が、フレーム部材１２から伝達された応力Ｓ２１により減少される。応力Ｓ１１、Ｓ２１が効率良く伝達され、応力Ｓ２と応力Ｓ１１とが等価の場合、応力Ｓ１と応力Ｓ２１とが等価の場合、応力Ｓ１、Ｓ２は各々相殺される。

一方、ブラケット４０の第２ブラケット４４は、第１ブラケット４２と同様の構成を備えている。このため、図７に示されるように、フレーム部材１２に発生した応力Ｓ２は、それと同一方向に作用する応力Ｓ２２として、第１ブラケット４２を介してフレーム部材１４に伝達される。同様に、フレーム部材１４に発生した逆向きの応力Ｓ１は、それと同一方向に作用する応力Ｓ１２として、第１ブラケット４２を介してフレーム部材１２に伝達される。従って、フレーム部材１２に発生した応力Ｓ２が、フレーム部材１４から伝達された逆向きの応力Ｓ１２により減少されると共に、フレーム部材１４に発生した逆向きの応力Ｓ１が、フレーム部材１２から伝達された応力Ｓ２２により減少される。

このように構成される第１実施の形態に係るインパネリインフォースメント構造によれば、フレーム部材１２及びフレーム部材１４に発生する互いに逆向きの応力Ｓ１、Ｓ２を減少する構成とされているので、車両幅方向の応力Ｓ１、Ｓ２に対する剛性を向上することができる。

また、本実施の形態に係るインパネリインフォースメント構造では、ブラケット４０は第１ブラケット４２及び第２ブラケット４４を備えており、第１ブラケット４２、第２ブラケット４４はそれぞれフレーム部材１２及びフレーム部材１４に固定されている。

ここで、第１ブラケット４２は、フレーム部材１２の長手方向に対して斜めに交差する方向を長手方向として配置されており、第２ブラケット４４は、第１ブラケット４２の長手方向とは鏡面反転された方向を長手方向として配置されている。上記と同様に、仮に、ステアリングコラム３２への力Ｆの入力により車両幅方向において互いに逆向きの応力Ｓ１、Ｓ２がフレーム部材１４、１２に発生すると、この応力Ｓ１、Ｓ２は第１ブラケット４２及び第２ブラケット４４を回転する回転モーメントとして作用する。図８に示されるように、第１ブラケット４２はフレーム部材１２とフレーム部材１４との離間距離よりも長いので、フレーム部材１２に応力Ｓ２が発生すると、第１ブラケット４２には、水平分力としての応力Ｓ２と第１ブラケット４２の長手方向に第１ブラケット４２の外側に向かって作用する分力としての応力Ｓ２３との合成力Ｍ２が発生する。同様に、第１ブラケット４２には、フレーム部材１４に応力Ｓ１が発生すると、水平分力としての応力Ｓ１と第１ブラケット４２の長手方向に第１ブラケット４２の外側に向かって作用する分力としての応力Ｓ１３との合成力Ｍ１が発生する。この合成力Ｍ１、Ｍ２は平面視において反時計周りに第１ブラケット４２を回転する回転モーメントとして作用する。この第１ブラケット４２に作用する回転モーメントは、フレーム部材１２とフレーム部材１４との間を押拡げる応力Ｓ３となる（フレーム部材１２、１４には曲げ応力として作用する）。一方、図９に示されるように、フレーム部材１２に応力Ｓ２が発生すると、第２ブラケット４４には、水平分力としての応力Ｓ２と第１ブラケット４２の長手方向に第１ブラケット４２の内側に向かって作用する分力としての応力Ｓ２４との合成力Ｍ４が発生する。同様に、第２ブラケット４４には、フレーム部材１４に応力Ｓ１が発生すると、水平分力としての応力Ｓ１と第１ブラケット４２の長手方向に第１ブラケット４２の内側に向かって発生する分力としての応力Ｓ１４との合成力Ｍ３が発生する。この合成力Ｍ３、Ｍ４は平面視において反時計周りに第２ブラケット４４を回転する回転モーメントとして作用する。この第２ブラケット４４に作用する回転モーメントは、フレーム部材１２とフレーム部材１４との間を押縮める応力Ｓ４となる。このため、応力Ｓ３、Ｓ４が互いに逆向きになるので、回転モーメントに基づく応力Ｓ３、Ｓ４を減少することができる。なお、応力Ｓ３と応力Ｓ４とが等価の場合、応力Ｓ３、Ｓ４は相殺される。

このように構成される本実施の形態に係るインパネリインフォースメント構造は、回転モーメントに基づく応力Ｓ３、Ｓ４を減少する構成とされているので、応力Ｓ１、Ｓ２並びに応力Ｓ３、Ｓ４に対する剛性を向上することができる。

更に、本実施の形態に係るインパネリインフォースメント構造では、第１ブラケット４２は車両背面視で第２ブラケット４４と交差して設けられている。このため、第１ブラケット４２に回転モーメントが生じたときの応力Ｓ３の発生位置と、第２ブラケット４４に回転モーメントが生じたときの応力Ｓ４の発生位置とが、最も近接されている。従って、回転モーメントに基づく応力Ｓ３、Ｓ４を効果的に減少することができる。

このように構成される本実施の形態に係るインパネリインフォースメント構造は、最も近接した位置において回転モーメントに基づく応力Ｓ３、Ｓ４を減少する構成とされているので、応力Ｓ３、Ｓ４に対する剛性をより一層向上することができる。

また、本実施の形態に係るインパネリインフォースメント構造では、第１ブラケット４２及び第２ブラケット４４にはフランジ部４０Ｂ、４０Ｃが設けられている。フランジ部４０Ｂ、４０Ｃにより第１ブラケット４２及び第２ブラケット４４の剛性を高めることができる。従って、このように構成されるインパネリインフォースメント構造は、応力Ｓ１、Ｓ２並びに応力Ｓ３、Ｓ４に対する剛性をより一層向上することができる。

更に、本実施の形態に係るインパネリインフォースメント構造では、第１ブラケット４２及び第２ブラケット４４は、フレーム部材１２及びフレーム部材１４のステアリングコラム３２を支持する位置とエクステンション１６が接続される位置との間に設けられている。第１ブラケット４２及び第２ブラケット４４は、双方のいずれにも近い位置に設けられている。このため、フレーム部材１２及びフレーム部材１４に発生する車両幅方向の応力Ｓ１、Ｓ２又は回転モーメントに基づく応力Ｓ３、Ｓ４を効果的に減少することができると共に、フレーム部材１２、１４及びエクステンション１６を含む構造体の剛性を向上することができる。

このように構成される本実施の形態に係るインパネリインフォースメント構造は、応力Ｓ１〜Ｓ４を効果的に減少することができると共に、エクステンション１６を含む構造体の剛性を向上することができる構成とされているので、応力Ｓ１〜Ｓ４に対する剛性をより一層向上することができる。

また、本実施の形態に係るインパネリインフォースメント構造では、運転席側に２本のフレーム部材１２及びフレーム部材１４が設けられており、助手席側に１本のフレーム部材１２が設けられている。このため、インパネリインフォースメント１０の剛性、特にステアリング剛性が効果的に向上されると共に、構造の小型化（助手席側スペースの拡大）並びにフレーム部材の減少による軽量化を実現することができる。

［第２実施の形態］
次に、図１０を用いて、本発明の第２実施の形態に係るインパネリインフォースメント構造について説明する。なお、第２実施の形態並びにそれ以降の実施の形態において、第１実施の形態で説明した構成要素と同一機能を有する構成要素には同一符号を付し、この同一符号が付された構成要素の説明は重複するので省略する。

図１０にはインパネリインフォースメント構造の要部を拡大した図３に対応する拡大平面図が示されている。図１０に示されるように、本実施の形態に係るインパネリインフォースメント１０では、車両背面視においてＸ字状とされており、前述の第１実施の形態に係る第１ブラケット４２と第２ブラケット４４とが一体に構成されたブラケット４０が設けられている。

本実施の形態に係るインパネリインフォースメント構造では、前述の第１実施の形態に係るインパネリインフォースメント構造により得られる作用及び効果と同様の作用及び効果を得ることができる。また、ブラケット４０が１つの部品であるので、部品点数を削減することができる。

［第３実施の形態］
次に、図１１を用いて、本発明の第３実施の形態に係るインパネリインフォースメント構造について説明する。図１１にはインパネリインフォースメント構造の要部を拡大した図３に対応する拡大平面図が示されている。図１１に示されるように、本実施の形態に係るインパネリインフォースメント１０では、第１ブラケット４２と第２ブラケット４４とが、交差されておらず、車両幅方向に互いに離間された位置に配置されている。

本実施の形態に係るインパネリインフォースメント構造では、前述の第１実施の形態に係るインパネリインフォースメント構造により得られる作用及び効果と同様の作用及び効果を得ることができる。

［上記実施の形態の補足説明］

本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。例えば、本発明には以下の変形例が含まれる。

上記した実施の形態に係るインパネリインフォースメント構造では、運転席側のフレーム部材が２本とされていたが、３本（又はそれ以上）とされてもよい。また、運転席側のフレーム部材が３本以上とされ、助手席側のフレーム部材が２本以上とされてもよい。なお、本発明では、運転席側のフレーム部材と助手席側のフレーム部材とが一体化されている必要はなく、双方のフレーム部材がセンタブレースを介して連結される構成とされてもよい。

また、インパネリインフォースメント構造では、ブラケットが２本までの例しか説明されていないが、３本以上のブラケットが設けられてもよい。また、ブラケットは板状部材に限定されるものではなく、丸棒、角棒等の棒状部材、丸パイプ、角パイプ等のパイプ状部材であってもよい。

１０インパネリインフォースメント
１２、１４フレーム部材
１６、１８エクステンション
２２センタブレース
２８カウルトゥブレース
３０ステアリングサポートブラケット
３２ステアリングコラム
３２Ｃ軸芯部（中心軸）
３２Ｇコラムチューブ
３２Ｈステアリングメインシャフト
３４ステアリングホイール
３６、４０ブラケット
４０Ａブラケット本体
４０Ｂ、４０Ｃフランジ部
４２第１ブラケット
４４第２ブラケット

Claims

車両幅方向を長手方向として配置され、車両平面視で車両前後方向を軸方向として配置されたステアリングコラムを支持するパイプ状の第１フレーム部材と、
当該第１フレーム部材の車両後方側に当該第１フレーム部材に対して略平行に配置されると共に前記ステアリングコラムを支持するパイプ状の第２フレーム部材と、
前記第１フレーム部材の長手方向に対して斜めに交差する方向を長手方向として配置され、当該長手方向の一端部が前記第１フレーム部材に固定されると共に他端部が前記第２フレーム部材に固定され、前記第１フレーム部材と前記第２フレーム部材とを連結するブラケットと、
を備えたインストルメントパネルリインフォースメント構造。
前記ブラケットは、前記第１フレーム部材の長手方向に対して斜めに交差する方向を長手方向として配置され、当該長手方向の一端部が前記第１フレーム部材に固定されると共に他端部が前記第２フレーム部材に固定され、前記第１フレーム部材と前記第２フレーム部材とを連結する第１ブラケットと、前記第１フレーム部材及び前記第２フレーム部材と直交する軸に対して、前記第１ブラケットの長手方向とは鏡面反転された方向を長手方向として配置され、当該長手方向の一端部が前記第１フレーム部材に固定されると共に他端部が前記第２フレーム部材に固定され、前記第１フレーム部材と前記第２フレーム部材とを連結する第２ブラケットと、を備えている請求項１に記載のインストルメントパネルリインフォースメント構造。
前記第１ブラケットは、車両背面視で前記第２ブラケットと交差して設けられている請求項２に記載のインストルメントパネルリインフォースメント構造。
前記ブラケットは、長手方向と直交する幅方向の端部を当該長手方向に沿って折曲げたフランジ部を備えている請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のインストルメントパネルリインフォースメント構造。
前記第１フレーム部材の一端部及び前記第２フレーム部材の一端部はエクステンションに接続されており、前記ブラケットは、前記第１フレーム部材及び前記第２フレーム部材の前記ステアリングコラムを支持する位置と前記エクステンションが接続される位置との間に設けられている請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のインストルメントパネルリインフォースメント構造。