JP6896957B2 - ステアリング機構部の支持構造 - Google Patents

Description

本発明は、ステアリング機構部の支持構造に関する。

従来の車両におけるステアリング機構部の支持構造の一例としては、図７に示すようなものがある。同図に示すように、車両の前方寄りにはピラートゥーピラーメンバ９１（以下、適宜「Ｐ−Ｐメンバ９１」という）が設けられている。Ｐ−Ｐメンバ９１は、車幅方向Ｗに延びており、両端部がサイドブラケット９２を介して車体側面部に固定されている。Ｐ−Ｐメンバ９１の中央にはフロアブレース９３が設けられ、当該フロアブレース９３は下方に向かってフロアまで延びている。一方、Ｐ−Ｐメンバ９１の中央から車幅方向Ｗ一方側に離れた位置には、ステアリングブラケット９４が設けられており、このステアリングブラケット９４に、ステアリング機構に係る部品（以下、「ステアリング機構部９６」という）が支持されている。ステアリング機構部９６としては、例えばステアリングシャフト、ステアリングコラム、ステアリングホイール、電動パワーステアリング装置（電動モータや減速ギア機構）等が含まれる。

図７に示したステアリング機構部の支持構造においては、ステアリング機構部９６による鉛直方向Ｈの荷重は、Ｐ−Ｐメンバ９１を介してフロアブレース９３に伝わる。また、ステアリング機構部９６への車両の前後方向Ｌにおける入力荷重は、Ｐ−Ｐメンバ９１によって受けることになる。このような構成においては、Ｐ−Ｐメンバ９１のパイプ径や厚さを大きくし、剛性を高めることで上記荷重を支えることが可能となる。しかしながら、Ｐ−Ｐメンバ９１のパイプ径や厚さを大きくする対応手法では、Ｐ−Ｐメンバ９１自体の重量が嵩み、車両全体の重量の増加を招いてしまう。

これに対し、特許文献１においては、ステアリングブラケットの支持剛性を高めるために、複数の小径のパイプフレーム（３５）を使用し、これらパイプフレームにステアリングブラケット（４９）が跨って取り付けられた構成が開示されている。しかしながら、特許文献１に記載された構成においては、小径のパイプを複数用いることで剛性を確保するため、これらパイプを位置精度よく組み付ける必要があり、量産化の妨げとなる。また、パイプ間でねじれや撓みが発生し易く、ステアリングの振動を十分に抑制するのが困難である。部品の剛性を高めるためには部品が大型化する傾向にあるので、重量が嵩んでしまう。

特開平５−１７００１０号公報

本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、コスト高や重量増加を抑制しつつ、ステアリングブラケットの支持剛性を高めるのに適したステアリング機構部の支持構造を提供することを主たる課題とする。

上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を採用した。

本発明によって提供されるステアリング機構部の支持構造は、車幅方向に延びるピラートゥーピラーメンバと、上記ピラートゥーピラーメンバの車幅方向端部に設けられ、車体に連結されるサイドブラケットと、ステアリング機構部を支持するステアリングブラケットと、開口部を有し、かつ当該開口部が上記ピラートゥーピラーメンバに接合されることで閉断面形状とされており、上記ステアリングブラケットおよび上記サイドブラケットに接合されるとともに上記ステアリングブラケットおよび上記サイドブラケットを橋渡しするように上記車幅方向に延びる補強ブラケットと、を備える。

好ましくは、上記サイドブラケットは、上記ピラートゥーピラーメンバの車幅方向端部および上記補強ブラケットの車幅方向端部が接合される主板と、当該主板の周縁から上記車幅方向の内側に折れ曲がる一対の延出片と、を有し、上記一対の延出片は、車幅方向に垂直な断面において上記補強ブラケットを外側から挟むように配置され、各々が上記補強ブラケットに接合される。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

本発明に係るステアリング機構部の支持構造の一例を示し、車両の右斜め後方から見た斜視図である。 図１に示した支持構造の部分拡大図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。 図１に示した支持構造の要部を車両の右側から見た図である。 本発明に係るステアリング機構部の支持構造の他の例を示し、車両の右斜め後方から見た斜視図である。 図５に示した支持構造の部分拡大図である。 従来のステアリング機構部の支持構造の一例を示し、車両の左斜め後方から見た斜視図である。

図１〜図３は、本発明に係るステアリング機構部の支持構造の一例を示している。本実施形態のステアリング機構部の支持構造Ａ１は、ピラートゥーピラーメンバ１０（以下、適宜「Ｐ−Ｐメンバ１０」という）、サイドブラケット２０、フロアブレース３０、ステアリングブラケット４０、および補強ブラケット５０を備えて構成されている。

Ｐ−Ｐメンバ１０は、車両の前方寄りに設けられており、概略円筒形状の金属製パイプからなる。Ｐ−Ｐメンバ１０は、車幅方向Ｗに延びている。

サイドブラケット２０は、Ｐ−Ｐメンバ１０の車幅方向Ｗの両端部に設けられている。各サイドブラケット２０は、車体側面部（図示略）に連結固定されている。サイドブラケット２０の詳細については後述する。

フロアブレース３０は、Ｐ−Ｐメンバ１０の車幅方向Ｗにおける中央に設けられている。フロアブレース３０の上部は、例えば溶接によりＰ−Ｐメンバ１０に接合される。フロアブレース３０は、下方に向かってフロアまで延びており、Ｐ−Ｐメンバ１０をフロア側で支えている。ここで、Ｐ−Ｐメンバ１０の「車幅方向Ｗにおける中央」とは、厳密に車幅方向Ｗにおける丁度真ん中のみを意味するのではなく、真ん中から車幅方向Ｗに偏倚する状態も含む。図１においては、Ｐ−Ｐメンバ１０に対するフロアブレース３０の取り付け位置は、Ｐ−Ｐメンバ１０の車幅方向Ｗにおける真ん中から、ステアリング機構部６０が設けられる運転席側（図中右側）に少し偏倚している。

ステアリングブラケット４０は、ステアリング機構部６０が取り付けられる部品であり、当該ステアリング機構部６０を直接支持している。ステアリングブラケット４０は、一対の係止部４１を含んで構成されており、これら係止部４１は、補強ブラケット５０およびＰ−Ｐメンバ１０に係止される。また、ステアリングブラケット４０の適所は、溶接により補強ブラケット５０およびＰ−Ｐメンバ１０に接合されている。ステアリングブラケット４０の取り付け位置は、車幅方向Ｗにおいてフロアブレース３０から離れた位置にある。

補強ブラケット５０は、ステアリングブラケット４０およびサイドブラケット２０を橋渡しするように車幅方向Ｗに延びている。図３に示すように、本実施形態において、補強ブラケット５０は、横断面形状が略Ｕ字状とされており、開口部５１を有する。このような形状の補強ブラケット５０は、例えば鋼板等の金属板をプレス加工することにより形成される。なお、補強ブラケット５０には、剛性を高めるために適宜リブ（図示略）を設けてもよい。

補強ブラケット５０は、溶接によりＰ−Ｐメンバ１０に接合されている。本実施形態において、補強ブラケット５０は、開口部５１を塞ぐようにＰ−Ｐメンバ１０に宛てがわれ、当該開口部５１の全周にわたって溶接接合される（図３において溶接部を符号７１で表す）。このような構成により、補強ブラケット５０は、Ｐ−Ｐメンバ１０との間で閉断面形状とされている。

図１に示すように、補強ブラケット５０の車幅方向Ｗにおける一方の端部５２には、フロアブレース３０が例えば溶接により接合されている。

補強ブラケット５０の車幅方向Ｗにおける他方の端部５３には、サイドブラケット２０が接合されている。本実施形態において、サイドブラケット２０は、主板２１および一対の延出片２２を有する。主板２１には、Ｐ−Ｐメンバ１０の車幅方向Ｗにおける端部１１、および補強ブラケット５０の車幅方向Ｗにおける端部５３が、例えば溶接により接合される（図４において主板２１に対する端部５３の溶接部を符号７２で表す）。

一対の延出片２２は、主板２１の周縁から車幅方向Ｗの内側に折り曲げられた部位である。図１、図２、図４等から理解されるように、一対の延出片２２は、車幅方向Ｗに垂直な断面において補強ブラケット５０を外側から挟むように配置される。本実施形態において、一対の延出片２２は、補強ブラケット５０の端部５３を鉛直方向Ｈから挟む。各延出片２２は、補強ブラケット５０の端部５３に対し、例えば溶接により接合される（図２、図４において端部５３に対する延出片２２の溶接部を符号７３，７４で表す）。溶接部７３および溶接部７４は、車幅方向Ｗに沿って延びる。上記構成により、Ｐ−Ｐメンバ１０、補強ブラケット５０、サイドブラケット２０、フロアブレース３０、およびステアリングブラケット４０は、一体的に接合されている。

ステアリング機構部６０は、ステアリングブラケット４０に取り付けることで当該ステアリングブラケット４０に支持される、ステアリングに係る部品や装置である。ステアリング機構部６０としては、例えばステアリングシャフト、ステアリングコラム、ステアリングホイール、電動パワーステアリング装置（電動モータや減速ギア機構）等が含まれる。図１において、ステアリング機構部６０を想像線で表している。

次に、上記構成のステアリング機構部の支持構造Ａ１の作用について、説明する。

本実施形態の支持構造Ａ１は、補強ブラケット５０を備えて構成される。補強ブラケット５０は、開口部５１を有するとともにこの開口部５１がＰ−Ｐメンバ１０に接合されることで閉断面形状とされている。また、補強ブラケット５０は、ステアリングブラケット４０およびサイドブラケット２０を橋渡しするように車幅方向Ｗに延びている。

本実施形態によれば、補強ブラケット５０は、Ｐ−Ｐメンバ１０とともに横断面が一体となって閉じた断面構造を有する。また、Ｐ−Ｐメンバ１０、補強ブラケット５０、サイドブラケット２０、およびステアリングブラケット４０は、一体となって補強されている。このような構成によれば、ステアリング機構部６０の支持剛性を高めることができ、ステアリングの振動を抑制するのに適する。また、補強ブラケット５０は、Ｐ−Ｐメンバ１０、サイドブラケット２０、およびステアリングブラケット４０等と協働して剛性が高められているため、全体重量増加の抑制を図ることができる。

ステアリングブラケット４０は、車幅方向Ｗにおいてフロアブレース３０から離れた位置において、補強ブラケット５０に接合されている。このような構成によれば、６０による鉛直方向Ｈ（図１参照）の荷重による曲げ応力は、Ｐ−Ｐメンバ１０には殆ど作用せず、主に補強ブラケット５０に分散して作用する。したがって、Ｐ−Ｐメンバ１０の厚さを薄くすることが可能であり、支持構造Ａ１の軽量化に寄与する。また、補強ブラケット５０は開口部５１を有するため、補強ブラケット５０を具備することによる重量増加分は相対的に小さく、支持構造Ａ１全体の軽量化を図るうえで好ましい。

本実施形態において、サイドブラケット２０は、閉断面状の補強ブラケット５０と車体に連結するサイドブラケット２０から内側に折り曲げた延出片２２とのトラス構造（図４において一点鎖線で示す）によって、より安定した構造となり剛性を高めることが可能である。

図５、図６は、本発明に係るステアリング機構部の支持構造の他の例を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付しており、適宜説明を省略する。

本実施形態のステアリング機構部の支持構造Ａ２は、サイドブラケット２０の構成、およびサイドブラケット２０と補強ブラケット５０の端部５３との接合に係る構造が上記実施形態と異なっている。

本実施形態において、サイドブラケット２０は、主板２１の周縁が折り曲がられておらず、一対の延出片２２を具備していない。

図６に示すように、本実施形態において、補強ブラケット５０の端部５３は、例えば溶接により接合される（図６において主板２１に対する端部５３の溶接部を符号７５で表す）。本実施形態において、主板２１は補強ブラケット５０の端部５３の端面全体を覆っており、当該端部５３の端面全周にわたって溶接部７５が形成されている。

本実施形態においても、補強ブラケット５０は、Ｐ−Ｐメンバ１０とともに横断面が一体となって閉じた断面構造を有する。また、Ｐ−Ｐメンバ１０、補強ブラケット５０、サイドブラケット２０、およびステアリングブラケット４０は、一体となって補強されている。このような構成によれば、ステアリング機構部６０の支持剛性を高めることができ、ステアリングの振動を抑制するのに適する。その他にも、本実施形態のステアリング機構部の支持構造Ａ２においても、上記実施形態のステアリング機構部の支持構造Ａ１に関して説明したのと同様の作用効果を奏することができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明の技術的範囲は上記した実施形態に限定されるものではない。本発明の各部の具体的な構成は、種々に変更が可能である。

上記実施形態において、補強ブラケット５０は横断面形状が略Ｕ字状とされていたが、補強ブラケット５０の形状はこれに限定されない。例えば略Ｖ字状や略馬蹄形状の横断面形状を有する補強ブラケット５０を採用することも可能である。

Ａ１，Ａ２ （ステアリング機構部の）支持構造
Ｈ 鉛直方向
Ｌ 前後方向
Ｗ 車幅方向
１０ Ｐ−Ｐメンバ（ピラートゥーピラーメンバ）
１１ （Ｐ−Ｐメンバの）端部
２０ サイドブラケット
２１ 主板
２２ 延出片
３０ フロアブレース
４０ ステアリングブラケット
４１ 係止部
５０ 補強ブラケット
５１ 開口部
５２ 端部
５３ 端部
６０ ステアリング機構部
７１ 溶接部
７２ 溶接部
７３ 溶接部
７４ 溶接部
７５ 溶接部

Claims (2)

1. 車幅方向に延びるピラートゥーピラーメンバと、
   上記ピラートゥーピラーメンバの車幅方向端部に設けられ、車体に連結されるサイドブラケットと、
   ステアリング機構部を支持するステアリングブラケットと、
   一方の端部が上記ピラートゥーピラーメンバに接合され、かつ上記一方の端部と反対側の他方の端部には上記ステアリングブラケットが接合されており、上記車幅方向に延びて上記サイドブラケットと接合される補強ブラケットと、を備える、ステアリング機構部の支持構造。
2. 上記サイドブラケットは、上記ピラートゥーピラーメンバの車幅方向端部および上記補強ブラケットの車幅方向端部が接合される主板と、当該主板の周縁から上記車幅方向の内側に折れ曲がる一対の延出片と、を有し、
   上記一対の延出片は、車幅方向に垂直な断面において上記補強ブラケットを外側から挟むように配置され、各々が上記補強ブラケットに接合される、請求項１に記載のステアリング機構部の支持構造。

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