WO2010058832A1 - 車体用高強度部材構造 - Google Patents

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WO2010058832A1
WO2010058832A1 PCT/JP2009/069687 JP2009069687W WO2010058832A1 WO 2010058832 A1 WO2010058832 A1 WO 2010058832A1 JP 2009069687 W JP2009069687 W JP 2009069687W WO 2010058832 A1 WO2010058832 A1 WO 2010058832A1
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WO
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vehicle
strength member
vehicle body
bracket
main body
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PCT/JP2009/069687
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English (en)
French (fr)
Inventor
雅人 安部
陽 松谷
Original Assignee
カルソニックカンセイ株式会社
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Priority claimed from JP2008311408A external-priority patent/JP5236443B2/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/08Front or rear portions
    • B62D25/14Dashboards as superstructure sub-units
    • B62D25/145Dashboards as superstructure sub-units having a crossbeam incorporated therein
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D21/00Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
    • B62D21/15Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted having impact absorbing means, e.g. a frame designed to permanently or temporarily change shape or dimension upon impact with another body

Definitions

  • the present invention relates to a high-strength member structure for a vehicle body.
  • Vehicles such as automobiles have a resin instrument panel in the front part of the passenger compartment. Inside the instrument panel, a metal high-strength member for a vehicle body is provided (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).
  • the front part of the passenger compartment (the passenger compartment front FR1) includes a passenger compartment front wall FR2, a passenger compartment floor FR3, and a passenger compartment side wall FR4.
  • the vehicle body high-strength member 1 provided in the front portion of the vehicle compartment includes a vehicle body high-strength member body 3 extending substantially in the vehicle width direction 2.
  • the high-strength member main body 3 for vehicle body is constituted by a pipe member having a circular cross section. This pipe member has a shape in which an intermediate portion protrudes (forward).
  • the high-strength member main body 3 for vehicle body is provided with side brackets 4 for attachment to left and right vehicle body panels (side panels, not shown) at both ends.
  • Such a high-strength member body 3 for a vehicle body is designed mainly for supporting a steering column (not shown).
  • the high-strength member main body 3 for vehicle body is provided with a column bracket 5 for attaching a steering column at an intermediate portion (driver seat side portion) in the vehicle width direction 2.
  • the column bracket 5 is usually provided in the front-rear part of the high-strength member body 3 for vehicle body (not shown).
  • the high strength member main body 3 for the vehicle body is fixed to the center portion of the intermediate portion in the vehicle width direction 2 with the lower portion of the high strength member main body 3 for the vehicle body against the vehicle compartment floor 6 (floor panel, see FIG. 5).
  • a stay 8 that supports the high-strength member main body 3 for the vehicle body in the vertical direction 7 is provided.
  • two stays 8 are provided on the left and right.
  • the stay 8 is provided with a mounting bracket (not shown) to which a vehicle-mounted audio device (not shown), a control box (not shown) for controlling the air conditioner, and the like can be attached.
  • the stay 8 is set so as to be located on the vehicle interior side of the instrument panel 9 (see FIG. 5).
  • the stay 8 extends substantially in the vertical direction 7 and has a shape in which the upper end side is bent toward the vehicle front side in a side view. Thereby, as for the stay 8, the position of an upper end part and a lower end part has shifted
  • the vehicle body high-strength member main body 3 has a vehicle front side portion of the vehicle body high-strength member main body 3 on the driver's seat side portion in the middle in the vehicle width direction 2 (dash panel, FIG. 5). And a post bracket 13 that supports the vehicle body high-strength member body 3 in the vehicle longitudinal direction 12.
  • the post bracket 13 extends in the vehicle front-rear direction 12 and has a substantially U-shaped cross section that opens upward. As shown in FIG.
  • the post bracket 13 is bent and deformed as indicated by an imaginary line with respect to an emergency input load 15 from the front (for example, movement of the vehicle front wall 11 to the rear of the vehicle) ( And is strong enough to bend and deform against the passenger's knee input loads 16 and 17 (see FIG. 5) from the rear of the vehicle.
  • the post bracket 13 is formed with notches and other weakened portions 18 (see FIG. 6), and the strength of the post bracket 13 is intentionally weakened.
  • the high-strength member main body 3 for the vehicle body receives the occupant's knees in an emergency at the driver side or passenger side portion in the middle in the vehicle width direction 2 as necessary.
  • a knee protector 21 capable of absorbing knee input loads 16 and 17 (see FIG. 5) is provided.
  • the knee protector 21 includes, for example, a knee protection bracket 22 that is substantially L-shaped or substantially V-shaped in a side view extending downward from the lower portion of the vehicle body high-strength member main body 3 and a knee receiving member that directly receives a passenger's knee. 23.
  • a pair of knee protection brackets 22 are provided on the left and right sides so as to substantially correspond to both occupants' knees.
  • the knee support member 23 is installed between the vehicle interior side end portions of the pair of left and right knee protect brackets 22.
  • the knee protector 21 has an upper knee protection bracket 24 that mainly receives the knee of an average occupant and absorbs the knee input load 16, as shown in FIG.
  • a lower knee protect bracket 25 that mainly receives a small passenger's knee and absorbs the knee input load 17 is provided separately so that it can be adapted to the occupant's physique. Yes. Note that the knee protector 21 in FIG. 4 does not have a function corresponding to such a physique.
  • the high-strength member body 3 for a vehicle body is attached to left and right vehicle body panels (side panels) (not shown) by the side brackets 4 provided at both ends thereof.
  • the high-strength member body 3 for vehicle body basically functions to support the steering column via the column bracket 5.
  • the stay 8 provided at the intermediate portion in the vehicle width direction 2 of the high-strength member main body 3 for the vehicle body fixes the lower portion of the high-strength member main body 3 for the vehicle body to the vehicle compartment floor 6 (floor panel).
  • the high-strength member main body 3 for the vehicle body functions mainly to support the vertical direction 7.
  • the stay 8 can suppress vibrations in the vertical direction 7 of the steering column and the high-strength member main body 3 for the vehicle body.
  • a post bracket 13 provided at an intermediate portion in the vehicle width direction 2 of the high-strength member main body 3 for the vehicle body has a vehicle front side portion 11 (dash panel) at the vehicle front side portion of the high-strength member main body 3 for the vehicle body.
  • the vehicle body high-strength member main body 3 functions mainly to support the vehicle longitudinal direction 12. Further, for the emergency input load 15 from the front of the vehicle, as shown in FIG. 6, the post bracket 13 is bent and deformed (collapsed) before the high-strength member main body 3 for the vehicle body is deformed. It functions to prevent the strength member main body 3 from moving toward the vehicle rear side, bending, or the like.
  • the post bracket 13 is bent and deformed (collapsed) before the vehicle body high strength member main body 3 is deformed, whereby the vehicle body high strength member.
  • the main body 3 functions to prevent the vehicle 3 from moving forward or bending.
  • the knee protector 21 provided at the intermediate portion in the vehicle width direction 2 of the high-strength member main body 3 for the vehicle body bends and deforms the knee protection bracket 22 when the knee support member 23 receives the occupant's knee in an emergency. It functions to absorb the knee input loads 16 and 17 by being crushed.
  • the upper knee protection bracket 24 is mainly bent and deformed (crushed) in the case of an average occupant due to the difference in height per knee with respect to the knee support member 23,
  • the knee input load 16 is absorbed, and in the case of a small occupant, the lower knee protection bracket 25 functions to absorb the knee input load 17 mainly by bending deformation (crushed).
  • a metal high-strength member for a vehicle body having another structure is provided inside the instrument panel (see, for example, Patent Document 1).
  • the vehicle body high-strength member 202 provided at the front portion in the passenger compartment 201 includes a vehicle body high-strength member main body 204 extending substantially in the vehicle width direction 203. As shown in FIG.
  • the high-strength member main body 204 for a vehicle body is usually constituted by a pipe member having a circular cross section.
  • the pipe member is configured such that the driver's seat side is thick (large diameter pipe portion 205) and the passenger seat side is thin (small diameter pipe portion 206).
  • the taper-shaped connection part 207 for enabling it to connect continuously, absorbing the diameter difference of both is interposed.
  • the large-diameter pipe portion 205 and the tapered connecting portion 207, and the tapered connecting portion 207 and the small-diameter pipe portion 206 are integrally welded and fixed (all-around welding).
  • the high-strength member 202 for the vehicle body is shown for a left-hand drive vehicle.
  • the high-strength member main body 204 for vehicle body is provided with side brackets 209 that can be attached to left and right vehicle body panels (side panels, not shown) at both ends thereof.
  • This side bracket 209 is integrally fixed to the high strength member main body 204 for vehicle body by welding.
  • the vehicle body high-strength member main body 204 fixes the lower portion of the vehicle body high-strength member main body 204 to the vehicle interior floor portion (floor panel, not shown) at an intermediate portion in the vehicle width direction 203.
  • a stay 212 for supporting the strength member main body 204 is provided. This stay 212 extends substantially in the vertical direction 213. The upper end portion of the stay 212 is integrally fixed to the high strength member main body 204 for vehicle body by welding.
  • the high-strength member main body 204 for the vehicle body can be attached with a steering column 214 (see FIG. 23) on at least the lower portion of the high-strength member main body 204 for the vehicle body on the driver seat side in the intermediate portion in the vehicle width direction 203.
  • Column brackets 215 and 216 are provided.
  • the column brackets 215 and 216 are usually provided before and after the high-strength member main body 204 for the vehicle body.
  • the column brackets 215 and 216 are usually provided in a pair of left and right respectively. These column brackets 215 and 216 are integrally fixed to the high strength member main body 204 for vehicle body by welding.
  • the high strength member main body 204 for the vehicle body includes a post bracket 217 that can support the vehicle front side portion of the high strength member main body 204 for the vehicle body.
  • the post bracket 217 includes a main body support portion 221 interposed between a vehicle compartment front wall portion 218 (dash panel) and a vehicle front side portion of the high strength member main body 204 for the vehicle body, It has a substantially bifurcated shape in side view, having a column support portion 222 interposed between the vehicle compartment front wall portion 18 (dash panel) and the column bracket 15 on the vehicle front side.
  • the post bracket 217 is configured as a single vertical surface portion 223. At the upper end of the vertical surface portion 223 (the upper edge portion of the main body support portion 221), a horizontal flange portion 224 is formed by bending.
  • the lateral flange portion 224 has a narrow width and a substantially uniform width.
  • the intermediate portion of the bifurcated post bracket 217 that is, the joining portion of the front end portion of the main body support portion 221 and the front end portion of the column support portion 222 can be attached to the vehicle compartment front wall portion 18.
  • a front wall mounting portion 225 is provided. As shown in FIG. 24, the front wall mounting portion 225 includes a contact surface 226 that can contact the front wall portion 218 of the passenger compartment, and a fastening portion 227 such as a screw hole provided in the contact surface 226. And have.
  • the post bracket 217 (the body support portion 221 and the like) of the post bracket 217 (the body support portion 221 and the like) is not deformed in a normal state, and in an emergency (for example, when an emergency input load is received from the front).
  • a weak part such as a notch (an emergency deformation weak part, not shown) is appropriately provided.
  • the body support portion 221 of the post bracket 217 is welded and fixed integrally to the vehicle body high-strength member body 204 at the vehicle interior side end portion (weld portion 231). .
  • the column support portion 222 of the post bracket 217 is integrally welded and fixed to the vehicle front side end portion of the column bracket 15 (welded portion 232).
  • the vehicle body high-strength member main body 204 is attached to the left and right vehicle body panels (side panels) by the side brackets 209 provided at both ends thereof.
  • the high-strength member main body 204 for the vehicle body basically functions to support the steering column 214 via the column brackets 215 and 216.
  • a stay 212 provided at an intermediate portion of the vehicle body high-strength member main body 204 in the vehicle width direction 203 fixes the lower portion of the vehicle body high-strength member main body 204 to a vehicle compartment floor (floor panel) (not shown).
  • the vehicle body high-strength member main body 204 functions mainly to support the vertical direction 213.
  • the stay 212 can suppress vibrations in the vertical direction 213 of the steering column 214 and the high-strength member main body 204 for the vehicle body.
  • the post bracket 217 provided on the driver seat side of the middle portion of the vehicle body high-strength member main body 204 in the vehicle width direction 203 has a main body support portion 221 that provides a vehicle front side portion of the vehicle body high-strength member main body 204. It fixes to the vehicle interior front wall 218 (dash panel) and functions to support the vehicle body high-strength member main body 204 mainly in the vehicle longitudinal direction 233.
  • the post bracket 217 has a column support portion 222 that extends through the column bracket 215 on the front side of the vehicle, the steering column 214, the vehicle longitudinal direction 233, the vertical direction 213, and the circumferential direction of the vehicle body high-strength member main body 204. Direction).
  • the body support portion 221 of the post bracket 217 bends and deforms before the vehicle body high-strength member body 204 is deformed with respect to the emergency input load 234 from the front in the vehicle longitudinal direction 233. By being crushed, it functions to prevent the vehicle body high-strength member main body 204 from moving toward the vehicle interior or bending.
  • the post bracket 217 (the main body support portion 221 and the like) needs to have a function that can be deformed in an emergency and not deformed in an emergency.
  • a post bracket 217 (main body support portion 221 or the like) is appropriately provided with a fragile portion such as a notch (a weak portion for emergency deformation, not shown), thereby providing an emergency post bracket.
  • the strength of 217 (the main body support portion 221 and the like) is reduced.
  • a metal high-strength member for a vehicle body having another structure is provided inside the instrument panel (see, for example, Patent Document 2 and Patent Document 3).
  • the vehicle body high-strength member 305 disposed in the passenger compartment front FR1 includes a vehicle body high-strength member main body 307 extending substantially in the vehicle width direction 306. As shown in FIG.
  • the vehicle body high-strength member 305 includes side brackets 308 for attaching both ends of the vehicle body high-strength member main body 307 to the left and right vehicle interior side walls FR4 (see FIG. 31).
  • the vehicle body high-strength member 305 includes a stay 309 that can support the vehicle body high-strength member main body 307 on the vehicle compartment floor FR3 (see FIG. 31).
  • the vehicle body high strength member 305 includes a post bracket 311 that can support the vehicle body high strength member main body 307 on the vehicle compartment front wall FR2.
  • the vehicle body high-strength member main body 307 includes a column bracket 313 that can hold a steering column.
  • the vehicle body high strength member 305 includes an air conditioning unit attachment portion 315 for fixing the air conditioning unit 314 to the vehicle body high strength member main body 307 and the stay 309.
  • the high-strength member body 7 for a vehicle body can receive the occupant's knees in an emergency (for example, when an emergency input load is received from the front) and can absorb the knee input loads 316U and 316D.
  • a knee protector 318 is attached.
  • the above-described high-strength member main body 307 for a vehicle body is usually constituted by a pipe having a circular metal cross section. Further, the high-strength member main body 307 for the vehicle body is provided with a large-diameter pipe 321 on the driver's seat side and a small-diameter pipe 322 on the passenger seat side, depending on the required strength difference.
  • the large diameter pipe 321 and the small diameter pipe 322 are integrated via a connecting member 324.
  • the connecting member 324 is a tapered short tube member or the like. Between the large-diameter pipe 321 and the connecting member 324 and between the connecting member 324 and the small-diameter pipe 22 are fixed by welding (all-around welding).
  • the above-described stay 309 is usually made of metal.
  • the stay 309 is attached to a substantially central portion of an intermediate portion in the vehicle width direction 306 of the high strength member main body 307 for the vehicle body.
  • one or two stays 309 are provided.
  • the stay 309 extends substantially in the vertical direction 325.
  • the upper end of the stay 309 is welded or bolted to the lower part of the high strength member main body 307 for the vehicle body (in the case of FIG. 31, bolted in the vehicle width direction 306).
  • the bolt fixing in this case is strong enough not to be removed in an emergency.
  • the lower end of the stay 309 is bolted to the passenger compartment floor FR3 (in the case of FIG. 31, bolted in the vehicle width direction 306).
  • the post bracket 311 described above is usually made of metal.
  • the post bracket 311 is attached to a portion (large diameter pipe 321) on the driver's seat side of the high strength member main body 307 for the vehicle body.
  • the post bracket 311 extends substantially in the vehicle longitudinal direction 326.
  • tip part of the post bracket 311 is being fixed to the compartment front wall FR2.
  • the rear end portion of the post bracket 311 is fixed directly to the vehicle front side portion of the high-strength member main body 7 for the vehicle body or indirectly via the column bracket 313.
  • the rear end portion of the post bracket 311 and the high strength member main body 307 for the vehicle body or the column bracket 313 are fixed by welding. As shown in FIG.
  • the post bracket 311 may be crushed in an emergency, thereby reducing the amount of rearward movement of the high-strength member main body 307 for the vehicle body or absorbing the emergency input load 327. It is configured to be able to.
  • the post bracket 311 is provided with a weakened portion 328.
  • the column bracket 313 described above is usually made of metal.
  • the column bracket 313 is attached to a portion (large diameter pipe 321) on the driver's seat side of the high strength member main body 307 for the vehicle body.
  • the column bracket 311 is provided in front of and behind the high-strength member main body 307 for the vehicle body (not shown) so that the front and rear portions of the steering column can be fixed.
  • the column bracket 311 is fixed by welding to the high-strength member main body 307 for the vehicle body.
  • the air conditioning unit attachment portion 315 described above is attached to a substantially central portion of the middle portion of the vehicle body high-strength member main body 307 in the vehicle width direction 306, the stay 309, or the like.
  • the air conditioning unit 314 is usually made of resin.
  • the knee protector 318 described above is attached to the driver seat side portion (large diameter pipe 321) and the passenger seat side portion (small diameter pipe 322) of the high strength member main body 307 for the vehicle body.
  • the knee protector 318 includes an upper bracket 318a corresponding to an occupant's knee of an average physique and a lower bracket 318b corresponding to a small occupant's knee.
  • the upper bracket 318a and the lower bracket 318b are connected by a knee support member 318c.
  • the passenger compartment front wall FR2 and the left and right passenger compartment side walls FR4 move to the rear of the vehicle.
  • the high-strength member main body 307 for the vehicle body moves rearward through the post bracket 311 and the side bracket 308.
  • the post bracket 311 reduces the amount of movement of the high-strength member main body 307 for the vehicle body to the rear of the vehicle or absorbs the emergency input load 327 as the fragile portion 328 is crushed. To function.
  • the passenger compartment front wall FR2 moves rearward of the vehicle, the passenger compartment front wall FR2 collapses the air conditioning unit 314, which is mostly made of resin. Thereby, the rearward movement amount of the high-strength member main body 307 for the vehicle body and the stay 309 can be reduced, and the emergency input load 327 can be absorbed.
  • the knee receiving member 318c receives the occupant's knee and the upper bracket 318a and the lower bracket 318b are bent and deformed in an emergency. By doing (crushing), it functions to absorb the knee input loads 316U and 316D.
  • the upper bracket 318a mainly bends and deforms (crushes) to absorb the knee input load 316U (the upper one in FIG. 10), and in the case of a small passenger
  • the lower bracket 318b functions to absorb the knee input load 316D (the lower side in FIG. 10) when the lower bracket 318b is bent and deformed (collapsed). Thereby, for example, it is prevented that the occupant jumps out of the vehicle.
  • the knee protect bracket 22 constituting the knee protector 21 in FIG. 4 is configured to extend downward from the high-strength member main body 3 for the vehicle body (arm length L) as shown in FIG.
  • the knee protector 21 receives the knees of the occupant and absorbs the knee input loads 16 and 17, sometimes the high strength member body 3 for the vehicle body has a moment M in the torsional direction, a forward load F1, and an upward direction.
  • the load F2 or the like is applied (the same can be said for FIG. 35).
  • means 1 increase the strength of the high-strength member main body 3 for vehicle body
  • means 2 increase the strength of the post bracket 13 and the stay 8
  • a means for suppressing the deformation of the high-strength member main body 3 for the vehicle body can be considered.
  • the post bracket 13 When the indirect means of the means 2 is adopted, the post bracket 13 is applied to the emergency input load 15 from the front in order to prevent the high-strength member main body 3 for the vehicle body from moving and bending as described above.
  • the post bracket 13 is intentionally weakened because the post bracket 13 is designed to have sufficient strength to bend and deform against the knee input loads 16 and 17 of the passengers from behind. Therefore, it is difficult to suppress the deformation of the high strength member main body 3 for the vehicle body by the post bracket 13.
  • the stay 8 has a shape in which the upper end side is bent toward the front side of the vehicle in a side view so as to be positioned on the vehicle interior side of the instrument panel 9 in order to arrange an in-vehicle audio device, a control box, and the like. That is, that is, the stay 8 does not have a configuration in which strength is given the highest priority, so it is difficult to suppress the deformation of the high strength member main body 3 for the vehicle body by the stay 8.
  • the knee protector 21 may be designed in consideration of deformation of the high-strength member body 3 for a vehicle body.
  • the occupant's knee input direction (the direction of the knee input loads 16 and 17) varies depending on individual differences and circumstances, it is difficult to accurately predict performance.
  • it is predicted that many complicated processes will be required for designing in consideration of deformation of the high strength member body 3 for a vehicle body it cannot be said that it is a practical means.
  • the post bracket 217 shown in FIG. 23 is deformed by a predetermined deformation stroke a with respect to the emergency input load 234 from the front in the vehicle front-rear direction 233 as indicated by a virtual line in FIG.
  • the emergency input load 234 can be absorbed well.
  • the deformation stroke b of the post bracket 217 may be reduced (a> b).
  • the post bracket 17 may be difficult to deform.
  • the post brackets 13, 217, 311 are crushed to reduce the rearward movement amount of the high-strength member bodies 3, 204, 307 for the vehicle body and absorb the emergency input loads 15, 234, 327.
  • the air-conditioning unit 314 needs to be reduced in size and weight. For this reason, the air conditioning unit 314 becomes dense inside, and the crushing allowance in an emergency is reduced, so that the rearward movement amount of the high-strength member main body 307 for the vehicle body and the stay 309 can be reduced, or the emergency input load 327 can be reduced. It is difficult for the air conditioning unit 314 to have a function of absorbing air.
  • the high-strength member structure for a vehicle body of the present invention is provided at a middle portion of the high-strength member main body for the vehicle body provided in front of the vehicle interior of the vehicle and extending substantially in the vehicle width direction, and the high-strength member main body for the vehicle body,
  • a high-rigidity structural part having a plurality of closed cross sections in the longitudinal direction of the vehicle, a stay attached to the high-rigidity structural part and supporting the high-strength member main body for the vehicle body in the vertical direction, and attached to the high-rigidity structural part
  • a post bracket that supports the vehicle body high-strength member body in the vehicle longitudinal direction, and is attached to the high-rigidity structure portion.
  • a knee protector capable of absorbing water.
  • a cross-sectional enlarged portion having a larger horizontal section than the lower end side is provided on the upper end side of the stay, and the cross-sectional enlarged portion is attached to the lower surface of the highly rigid structure portion.
  • the post bracket is bent and deformed before the vehicle body high-strength member body with respect to an emergency input load from the front in the vehicle longitudinal direction, and the knee input load of the occupant from the rear in the vehicle longitudinal direction
  • it is a reinforced post bracket having a strength that does not bend and deform before the high strength member main body for the vehicle body.
  • the vehicle further includes a column bracket that is attached to the high-rigidity structure portion and attaches a steering column of the vehicle
  • the post bracket includes a vehicle front wall portion of the vehicle and a vehicle front side portion of the high-rigidity structure portion. It has a bifurcated shape having a main body support portion interposed between and a column support portion interposed between the vehicle compartment front wall portion and the column bracket.
  • a base bracket that can be disposed in contact with the upper surface of the high-rigidity structure portion on the front side of the vehicle and the upper surface of the column bracket from above, the vehicle rear side end of the main body support portion of the post bracket, and the column
  • a reinforced post bracket body which is constructed and connected between the lower end portion of the support portion and has a substantially triangular shape in a side view, and between the base bracket and the vehicle front side upper surface of the high-rigidity structure portion,
  • a high-strength member mounting portion for a vehicle body that mounts the base bracket to the high-rigidity structure portion
  • a column bracket mounting that mounts the base bracket to the column bracket between the base bracket and the upper surface of the column bracket.
  • the reinforced post bracket body is separated from the high rigidity structural portion and the column bracket by an emergency input load from the front between the high rigidity structural portion and the column bracket and the reinforced post bracket body.
  • an emergency separable and retractable structure that can be mounted so that it can be retracted, and the emergency separable and retractable structural part includes a sliding surface provided on the lower surface of the base bracket, and a high-rigidity structural part.
  • a guide surface portion provided on the vehicle front upper surface and the upper surface of the column bracket and capable of guiding a slide toward the rear and upward of the vehicle, and the high-strength member mounting portion for the vehicle body and the column bracket mounting portion.
  • the load absorbing mounting member is provided between the slide surface portion and the guide surface portion so that it can be selectively installed, and it can absorb an emergency input load by breaking by an emergency input load from the front of the vehicle.
  • a load absorption amount adjusting member capable of setting and adjusting the absorption amount of the input load.
  • the post bracket has at least two vertical surface portions arranged in parallel with a space therebetween, and the two vertical surface portions are connected by the base bracket.
  • an attachment structure part for attaching the stay to the highly rigid structure part is provided between the highly rigid structure part and the stay, and the attachment structure part is connected to the highly rigid structure part by an emergency input load. It is an emergency separable mounting structure that can be separated from the stay.
  • the mounting structure portion includes a mounting surface portion provided in the high-rigidity structure portion, a mounting surface portion provided in the stay, and a fixing portion that fixes between both mounting surface portions, and is separable in the emergency.
  • the mounting structure portion has both the mounting surface portions as an emergency back-and-forth movable portion that can move substantially in the vehicle front-rear direction, and the fixing portion is provided between the high-rigidity structure portion and the stay by an emergency input load. It is characterized by having as an emergency releasable fixing part capable of releasing the fixed state.
  • the emergency releasable fixing portion includes a load absorbing portion capable of absorbing an emergency input load when the fixed state between the high-rigidity structure portion and the stay is released. To do.
  • Each of the above configurations is a minimum necessary configuration for exhibiting the required operational effects.
  • the details of the above configuration and configurations not described have a degree of freedom. It is. Of course, matters that can be read from the description of the above configuration are included in the scope even if they are not specifically described.
  • the operational effects of the added configuration are added.
  • the high-strength member structure for a vehicle body of the present invention is provided at a middle portion of the high-strength member main body for the vehicle body provided in front of the vehicle interior of the vehicle and extending substantially in the vehicle width direction, and the high-strength member main body for the vehicle body,
  • a high-rigidity structural part having a plurality of closed cross sections in the longitudinal direction of the vehicle, a stay attached to the high-rigidity structural part and supporting the high-strength member main body for the vehicle body in the vertical direction, and attached to the high-rigidity structural part
  • a post bracket that supports the vehicle body high-strength member body in the vehicle longitudinal direction, and is attached to the high-rigidity structure portion.
  • a knee protector capable of absorbing water.
  • the following operational effects can be obtained. That is, by providing a high-rigidity structure portion having a plurality of closed cross sections at least in the middle part of the high-strength member main body for the vehicle body, the strength and rigidity of at least the middle part of the high-strength member main body for the vehicle body can be improved. . As a result, it is possible to reduce bending and (twisting in the circumferential direction) of the high-strength member main body for the vehicle body and to prevent movement and bending of the high-strength member main body for the vehicle body.
  • a cross-sectional enlarged portion having a larger horizontal section than the lower end side is provided on the upper end side of the stay, and the cross-sectional enlarged portion is attached to the lower surface of the highly rigid structure portion.
  • the stay can prevent the vehicle body high-strength member main body from moving toward the rear of the vehicle against an emergency input load from the front.
  • the stay can suppress the vehicle body high-strength member main body from moving upward or forward of the vehicle due to a knee input load applied to the knee protector. Further, by connecting the enlarged cross-section portion to the lower surface of the high-rigidity structure portion, the stay can effectively suppress twisting of the high-strength member main body (such as the high-rigidity structure portion) for the vehicle body. For example, the stay generates a reaction force against the moment generated in the high-strength member main body for the vehicle body due to the knee input load to the knee protector, thereby suppressing the twist of the high-strength member main body for the vehicle body. .
  • the strength of the high-strength member body for the vehicle body necessary for satisfying the performance of the knee protector can be reduced by the stay having the cross-sectional enlarged portion, and the stay having the cross-sectional enlarged portion can be used for the body of the knee protector.
  • the degree of dependence on the high-strength member main body can be further reduced.
  • the post bracket is bent and deformed before the vehicle body high-strength member body with respect to an emergency input load from the front in the vehicle longitudinal direction, and the knee input load of the occupant from the rear in the vehicle longitudinal direction
  • it is a reinforced post bracket having a strength that does not bend and deform before the high strength member main body for the vehicle body.
  • the high-strength member body for the vehicle body is bent due to the rigidity and strength improvement effect of the high-strength member body for the vehicle body by the high-rigidity structure portion and the effect of suppressing the movement and twisting of the high-strength member body for the vehicle body by the stay, Since it is difficult to twist, the knee input load to the knee protector can be received only by the high-strength member main body for the vehicle body. Accordingly, it is not necessary to bend and deform the post bracket to absorb the knee input load before the high-strength member main body for the vehicle body is bent, so that the strength of the post bracket can be increased.
  • the reinforced post bracket is bent and deformed to absorb the load against the emergency input load from the front of the vehicle in the vehicle longitudinal direction, and the vehicle
  • the reinforced post bracket does not bend and deform against the knee input load of the occupant from the rear in the front-rear direction, and the reinforced post bracket 73 and the high strength member body for the vehicle share the knee input loads 45 and 46 together.
  • a possible structure can be obtained.
  • the strength of the high-strength member body for the vehicle body required to satisfy the performance of the knee protector can be reduced by the reinforced post bracket, and the high-strength member body for the vehicle body of the knee protector can be reduced by the reinforced post bracket.
  • the degree of dependence on can be further reduced.
  • the post bracket is a reinforced post bracket, the steering support rigidity can also be increased, so that the degree of freedom in material selection is increased, and other parts of the high strength member main body for the vehicle body are increased accordingly. It is possible to reduce the weight.
  • the vehicle further includes a column bracket that is attached to the high-rigidity structure portion and attaches a steering column of the vehicle
  • the post bracket includes a vehicle front wall portion of the vehicle and a vehicle front side portion of the high-rigidity structure portion. It has a bifurcated shape having a main body support portion interposed between and a column support portion interposed between the vehicle compartment front wall portion and the column bracket.
  • a base bracket that can be disposed in contact with the upper surface of the high-rigidity structure portion on the front side of the vehicle and the upper surface of the column bracket from above, the vehicle rear side end of the main body support portion of the post bracket, and the column
  • a reinforced post bracket body which is constructed and connected between the lower end portion of the support portion and has a substantially triangular shape in a side view, and between the base bracket and the vehicle front side upper surface of the high-rigidity structure portion,
  • a high-strength member mounting portion for a vehicle body that mounts the base bracket to the high-rigidity structure portion
  • a column bracket mounting that mounts the base bracket to the column bracket between the base bracket and the upper surface of the column bracket.
  • the reinforced post bracket body can have high rigidity. This makes it possible to reduce the weight of the post bracket or the reinforced post bracket body.
  • the base bracket of the reinforced post bracket body is disposed in contact with the upper part of the vehicle body high strength member body and the upper surface of the column bracket from above so that the base bracket and the vehicle body high strength member body Attachment between the vehicle front side upper part and between the base bracket and the upper surface of the column bracket is performed using a high-strength member attachment part for a vehicle body and a column bracket attachment part, respectively.
  • the reinforced post bracket body is separated from the high rigidity structural portion and the column bracket by an emergency input load from the front between the high rigidity structural portion and the column bracket and the reinforced post bracket body.
  • an emergency separable and retractable structure that can be mounted so that it can be retracted, and the emergency separable and retractable structural part includes a sliding surface provided on the lower surface of the base bracket, and a high-rigidity structural part.
  • a guide surface portion provided on the vehicle front upper surface and the upper surface of the column bracket and capable of guiding a slide toward the rear and upward of the vehicle, and the high-strength member mounting portion for the vehicle body and the column bracket mounting portion.
  • the load absorbing mounting member is provided between the slide surface portion and the guide surface portion so that it can be selectively installed, and it can absorb an emergency input load by breaking by an emergency input load from the front of the vehicle.
  • a load absorption amount adjusting member capable of setting and adjusting the absorption amount of the input load.
  • the load absorbing mounting member and the load absorption amount adjusting member are broken by the emergency input load, so that the emergency input load can be absorbed.
  • the amount of absorption with respect to the emergency input load can be set and adjusted by adjusting the installation position and the number of installed load absorption amount adjusting members that can be selectively installed.
  • the post bracket has at least two vertical surface portions arranged in parallel with a space therebetween, and the two vertical surface portions are connected by the base bracket.
  • the post bracket has at least two parallel vertical surface portions arranged in parallel with a distance therebetween, and the two vertical surface portions are connected by the base bracket, so that only one vertical surface portion is formed. It can be structurally advantageous for load absorption as compared to a conventional post bracket. In other words, two parallel vertical surfaces are stretched to withstand loads and vibrations, thereby ensuring the vehicle longitudinal rigidity required during normal times (non-deformation) and for suppressing vibrations in the vehicle width direction. Rigidity can be ensured.
  • the deformability (shape) of the emergency input load from the front of the vehicle required in the event of an emergency is obtained by collapsing (bending deformation, plastic deformation) each of the two parallel vertical surfaces against the emergency input load. ) Can be obtained.
  • the deformability (shape) required in an emergency can be stabilized by deforming the two parallel vertical surfaces so that they fall sideways. Can be secured. That is, it is possible to cope with a load input from an oblique lateral direction (to obtain a stable deformation stroke). Therefore, as a whole, there is no need to increase the thickness of the post bracket or intentionally lower the strength by providing a weak portion such as a notch in the post bracket.
  • an attachment structure part for attaching the stay to the highly rigid structure part is provided between the highly rigid structure part and the stay, and the attachment structure part is connected to the highly rigid structure part by an emergency input load. It is an emergency separable mounting structure that can be separated from the stay.
  • the high-strength member main body (high-rigidity structure portion) for the vehicle body configured as a separate member and the stay are attached and integrated by the attachment structure portion.
  • the high strength member for vehicle bodies is arrange
  • the high-strength member main body for vehicle body extends substantially in the vehicle width direction.
  • the high-strength member main body (high-rigidity structure portion) for the vehicle body is supported on the vehicle compartment floor by the stay.
  • the high-strength member main body (highly rigid structure portion) for the vehicle body is supported on the front wall of the passenger compartment by the post bracket.
  • the vehicle body high-strength member main body (high rigidity structure portion) and the stay can be separated by the emergency separable mounting structure portion (high-rigid structure portion) and the stay mounting structure portion.
  • the rigid structure portion) and the stay can be separated.
  • the high-strength member main body (high-rigidity structure portion) for the vehicle body and the stay in an emergency and moving them by the required amount, the high-strength member main body for the vehicle body and the stay can be moved. Deformation can be suppressed. Further, it is possible to increase the strength of the high-strength member main body for the vehicle body and the stay as required.
  • the mounting structure portion includes a mounting surface portion provided in the high-rigidity structure portion, a mounting surface portion provided in the stay, and a fixing portion that fixes between both mounting surface portions, and is separable in the emergency.
  • the mounting structure portion has both the mounting surface portions as an emergency back-and-forth movable portion that can move substantially in the vehicle front-rear direction, and the fixing portion is provided between the high-rigidity structure portion and the stay by an emergency input load. It is characterized by having as an emergency releasable fixing part capable of releasing the fixed state.
  • the mounting structure part (emergency separable mounting structure part) between the lower part of the high-strength member body (high rigidity structure part) for the vehicle body and the upper end part of the stay is arranged between the mounting surface parts (the parts that can be moved back and forth in an emergency). At the same time, it can be attached by fixing with a fixing part (an emergency releasing part).
  • a fixing part an emergency releasing part.
  • the emergency separable mounting structure is fixed between the high strength member body (high-rigidity structure) for the vehicle body and the stay. Is released.
  • the emergency back and forth movable part functions to slide the vehicle body high-strength member main body (highly rigid structure portion) and the stay relatively in the vehicle longitudinal direction.
  • the emergency releasable fixing portion includes a load absorbing portion capable of absorbing an emergency input load when the fixed state between the high-rigidity structure portion and the stay is released. To do.
  • the load absorbing portion provided in the emergency-releasable fixing portion absorbs the load such as the emergency input load or moment. Can do.
  • This makes it possible to effectively prevent deformation of the high-strength member main body for the vehicle body and the stay due to an emergency input load or a moment without increasing the strength of the high-strength member main body for the vehicle body or the stay.
  • it is possible to reduce the amount of movement of the high-strength member body for the vehicle body and the stay.
  • FIG. 13 is a mounting view of the post bracket following FIG. 12. It is an expansion perspective view which shows the attachment state of a post bracket. It is a side view which shows the operation state of the post bracket in emergency. It is a fragmentary top view which shows the attachment position of a load absorption amount adjustment member. It is a fragmentary top view which shows the other attachment position of a load absorption amount adjustment member. It is a perspective view of the two vertical surface parts of a post bracket. It is a graph which shows the relationship between the deformation
  • FIG. 1 It is a fragmentary top view which shows the mode of a deformation
  • FIG. 1 It is a perspective view of the high strength member part structure for vehicle bodies concerning a prior art example. It is a side view of the high strength member part structure for vehicle bodies of FIG. It is a top view which shows the mode of a deformation
  • FIG. 28 is a bottom view of the stay mounting portion of FIG. 27. It is a figure which shows the other example of a stay attachment part. It is an operation
  • the present invention is mainly intended to effectively improve the strength and rigidity of a high-strength member body for a vehicle body.
  • FIG. 1 and FIG. 2 show a configuration diagram of this embodiment.
  • a vehicle such as an automobile is provided with a resin instrument panel 32 (see FIG. 2) in front of the passenger compartment 31. Inside the instrument panel 32, a metal high-strength member 33 for a vehicle body is provided.
  • reference numeral 34 denotes a vehicle width direction
  • 35 denotes a vehicle longitudinal direction
  • 36 denotes a vertical direction.
  • the vehicle body high strength member 33 includes a vehicle body high strength member main body 37 extending substantially in the vehicle width direction 34.
  • the vehicle body high-strength member body 37 provided in the front of the vehicle interior 31 is provided with side brackets 38 for attachment to left and right vehicle body panels (side panels, not shown) at both ends.
  • the side bracket 38 is made of metal and is fixed to the high strength member main body 37 by welding.
  • the high-strength member main body 37 for the vehicle body is provided mainly for supporting a steering column (not shown).
  • the high-strength member main body 37 for vehicle body is provided with a column bracket 39 for attaching a steering column at an intermediate portion in the vehicle width direction 34.
  • the column bracket 39 is for attaching a vehicle front side portion of the steering column.
  • the column bracket 39 is made of metal, and is fixed to a high-strength member main body 37 (a high-rigidity structure portion 64 described later).
  • the vehicle body high-strength member main body 37 fixes the lower part of the vehicle body high-strength member main body 37 to the vehicle interior floor portion 41 (floor panel, see FIG. 2) at an intermediate portion in the vehicle width direction 34.
  • a stay 42 for supporting the high strength member main body 37 in the vertical direction 36 is provided.
  • the stay 42 is made of metal.
  • the vehicle body high-strength member main body 37 has the vehicle front side portion of the vehicle body high-strength member main body 37 in the middle portion in the vehicle width direction 34 with respect to the vehicle compartment front wall 43 (see the dash panel, FIG. 2).
  • a post bracket 44 is provided which is fixed and supports the vehicle body high-strength member body 37 in the vehicle longitudinal direction 35.
  • the post bracket 44 is made of metal, and is fixed to a high-strength member main body 37 (a high-rigidity structure portion 64 described later).
  • the high-strength member main body 37 for the vehicle body includes a knee protector 47 that can receive the knees of the occupant and absorb the knee input loads 45 and 46 in an intermediate portion in the vehicle width direction 34 as necessary.
  • the knee protector 47 includes a knee protect bracket 48 attached to a lower portion of a high-strength member main body 37 for a vehicle body (a high-rigidity structure portion 64 described later), and a knee support member 49 that directly receives a passenger's knee.
  • the knee protect bracket 48 is made of metal.
  • the knee support member 49 is also made of metal.
  • the knee protect bracket 48 receives the upper knee protect bracket 51 that mainly receives the knee of the average occupant and absorbs the knee input load 45, and mainly receives the knee of the small occupant.
  • the lower knee protection bracket 52 capable of absorbing the knee input load 46 is provided separately on the upper and lower sides so that it can correspond to the physique of the occupant.
  • the upper knee protection bracket 51 has a “J” shape that is substantially laterally folded in a side view.
  • the lower knee protect bracket 52 has a substantially “V” shape in a side view.
  • the upper knee protect bracket 51 is welded and fixed in the middle of the vertically extending portion of the lower knee protect bracket 52 as shown in the figure.
  • the lower knee protect bracket 52 has an upper end portion of a vertically extending portion fixed to a high-strength member main body 37 (a high-rigidity structure portion 64 described later).
  • the knee protect bracket 48 is provided in a pair of left and right substantially corresponding to both occupants' knees, and the knee support member 49 is provided at the distal end of the pair of left and right knee protect brackets 48 (upper knee protect bracket 51 and The lower knee protection bracket 52 is installed between the vehicle interior side end surfaces).
  • the knee support member 49 is disposed inside the instrument panel 32.
  • the vehicle body high-strength member structure of the present embodiment has the following configuration.
  • a high-rigidity structure portion 64 having a plurality of closed cross-section portions 61 to 63 is provided at least in the middle portion of the high-strength member main body 37 for the vehicle body. Then, the stay 42, the post bracket 44, and the knee protector 47 are attached (concentrated) to the high-rigidity structural portion 64.
  • the upper end side portion 65 of the stay 42 is provided with a cross-section enlarged portion 67 whose cross section is larger than that of the lower end side portion 66.
  • This cross-sectional enlarged portion 67 is connected to the lower surface of the high-rigidity structure portion 64 (connection portion 68).
  • the post bracket 44 is bent and deformed before the vehicle body high-strength member main body 37 with respect to the emergency input load 71 from the front in the vehicle front-rear direction 35, and the occupant's knee input from the rear in the vehicle front-rear direction 35
  • the reinforced post bracket 73 has a strength that does not bend and deform before the vehicle body high-strength member body 37 with respect to the loads 45 and 46.
  • the high-rigidity structural portion 64 having the plurality of closed cross-section portions 61 to 63 may be provided on the whole or part of the high-strength member main body 37 for the vehicle body.
  • the high-rigidity structural portion 64 is partial. That is, in FIG. 1, the high-rigidity structure portion 64 has a high-strength structural portion 64 when the vehicle body high-strength member main body 37 is divided into three ranges of a driver seat side portion, a passenger seat side portion, and a center portion. It is partially provided at a position corresponding to the inner half of the part.
  • the outer half of the driver seat side portion, the passenger seat side portion, and the center portion are configured by pipe members 75 and 76 having different diameters and circular sections.
  • the pipe members 75 and 76 (inner ends thereof) are fixed to the high-rigidity structural portion 64 by press-fitting or the like. Further, the above-described side brackets 38 are attached to the outer ends of the pipe members 75 and 76, respectively.
  • the high-strength member main body 37 for a vehicle body is for a right-hand drive vehicle.
  • the plurality of closed cross-section portions 61 to 63 each have a cylindrical shape with a constant cross-sectional size and shape and extending in the vehicle width direction 34.
  • the high-rigidity structural portion 64 has a triple cylindrical shape in which three cylindrical cross-section portions 61 to 63 are adjacent to each other in the vehicle longitudinal direction 35.
  • the number of the closed cross-section portions 61 to 63 may be any number as long as it is two or more, but three is optimal in terms of structure and function. Further, regarding the arrangement of the plurality of closed cross-section portions 61 to 63, it is optimal to increase the strength in the vehicle longitudinal direction 35 so as to be adjacent to the vehicle longitudinal direction 35. Thereby, the highly rigid structure part 64 becomes a thing longer in the vehicle front-back direction 35 than usual.
  • the arrangement of the plurality of closed cross-section portions 61 to 63 is not limited to this.
  • the plurality of closed cross-section portions 61 to 63 are larger on the front side of the vehicle (closed cross-section portion 61), smaller in the middle (closed cross-section portion 62), and on the rear side of the vehicle (closed cross-section portion 63). Are configured so as to have the smallest size.
  • the highly rigid structure part 64 has a wedge shape in a side view.
  • the closed cross section 61 on the vehicle front side has a size (inner diameter dimension) and a shape (circular shape) in which the pipe members 75 and 76 can be press-fitted, and serves as a pipe member connecting portion.
  • Such a high-rigidity structure portion 64 can be produced by, for example, extruding a light alloy.
  • the column bracket 39 is attached to the lower part of the front side of the vehicle substantially at the center in the vehicle width direction 34 of the highly rigid structure portion 64.
  • the stay 42 is attached to the lower surface of the highly rigid structure portion 64 on the vehicle interior side.
  • the post bracket 44 is attached to the upper part of the front side of the vehicle in the vehicle width direction 34 of the high-rigidity structural portion 64 and to the upper side of the column bracket 39.
  • the pair of knee protection brackets 48 of the knee protector 47 are respectively attached to the lower surfaces of the high-rigidity structure portion 64 near both ends in the vehicle width direction 34.
  • the high-rigidity structure portion 64 has a downward column bracket mounting surface to which the column bracket 39 can be attached at the lower front portion of the vehicle, and an upward post bracket attachment to which the post bracket 44 can be attached to the upper front portion of the vehicle. And a horizontal mounting surface to which the stay 42 and the knee protect bracket 48 can be mounted. Furthermore, a column mounting surface for directly mounting a vehicle interior side portion of the steering column is provided on the vehicle interior side of the horizontal mounting surface. The column mounting surface is integrally formed with a column mounting screw hole.
  • the stay 42 is disposed directly below the high-rigidity structural portion 64 (in the vertical direction 36).
  • the stay 42 has a U-shaped cross-sectional shape in the vehicle width direction 34, and is constituted by a metal plate material that extends substantially in the vertical direction.
  • the upper end side portion 65 and the lower end side portion 66 of the stay 42 are provided with a reinforcing shape portion by embossing, if necessary.
  • the cross-sectional enlarged portion 67 of the upper end side portion 65 of the stay 42 has a gradually expanding shape in which the vehicle front side portion expands upward.
  • the upper end portion of the cross-sectional enlarged portion 67 has a length in the vehicle front-rear direction 35 that is substantially the same as the horizontal mounting surface and the column mounting surface so as to be able to contact and be fixed to the entire lower surface of the high-rigidity structural portion 64 in the vehicle front-rear direction 35. , Have the same (unevenness) shape.
  • connection part 68 of the cross-sectional enlarged part 67 and the lower surface of the highly rigid structure part 64 is the same material, it can be joined by welding. Moreover, if it is a different material, it can be set as mechanical joining, adhesion
  • the post bracket 44 can be a reinforced post bracket 73, for example, by increasing the plate thickness or changing to a high-strength material.
  • the post bracket 44 is formed as an independent reinforcing structure having a triangular shape (closed loop shape) in a side view, thereby providing a reinforced post bracket 73 that is structurally reinforced.
  • the reinforced post bracket 73 having a triangular shape in a side view is disposed in contact with the upper surface of the column bracket 39 and an upward post bracket mounting surface provided at the upper part of the high-rigidity structure portion 64 on the front side of the vehicle. And is fixed using a fixing member.
  • the vehicle body high-strength member main body 37 basically functions to support a steering column (not shown) via a column bracket 39.
  • the stay 42 provided at the intermediate portion in the vehicle width direction 34 of the high-strength member main body 37 (high-rigidity structure portion 64) for the vehicle body has a lower portion of the high-strength member main body 37 (high-rigidity structure portion 64) for the vehicle body. It is fixed to the vehicle compartment floor portion 41 (floor panel) and functions to support the high-strength member main body 37 for the vehicle body mainly in the vertical direction 36.
  • the stay 42 can suppress vibrations in the vertical direction 36 of the steering column and the high strength member main body 37 for the vehicle body.
  • the post bracket 44 provided at the intermediate portion in the vehicle width direction 34 of the vehicle body high-strength member main body 37 is the front of the vehicle-body high-strength member main body 37 (high-rigidity structure portion 64).
  • the side portion is fixed to the vehicle compartment front wall 43 (dash panel) and functions to support the vehicle body high-strength member main body 37 mainly in the vehicle front-rear direction 35.
  • the knee protector 47 provided at the intermediate portion in the vehicle width direction 34 of the high-strength member main body 37 (high-rigidity structural portion 64) for the vehicle body is knee-protected in the event of an emergency, with the knee support member 49 receiving the occupant's knee.
  • the bracket 48 When the bracket 48 is bent and deformed (collapsed), it functions to absorb the knee input loads 45 and 46.
  • the upper knee protection bracket 51 is mainly bent and deformed (collapsed) to absorb the knee input load 45, and in the case of a small occupant, the lower knee mainly.
  • the knee protection bracket 52 functions to absorb the knee input load 46 when it is bent and deformed (collapsed).
  • a vehicle body high-strength member main body 37 provided in front of the vehicle interior 31 and extending substantially in the vehicle width direction, and provided in at least an intermediate portion of the vehicle body high-strength member main body 37.
  • a high-rigidity structural portion 64 having closed cross-section portions 61 to 63, a stay 42 that is attached to the high-rigidity structural portion 64 and supports the vehicle body high-strength member main body 37 in the vertical direction, and a high-rigidity structural portion 64.
  • a post bracket 44 that supports the vehicle body high-strength member main body 37 in the vehicle front-rear direction and a high-rigidity structure portion 64, and when an emergency input load in the vehicle front-rear direction is applied, the knee input load is received by the occupant's knee According to the structure including the knee protector 47 that can absorb water, the following operational effects can be obtained.
  • the vehicle body high-strength member main body 37 basically has rigidity capable of supporting the steering column.
  • the lower portion of the high-strength member main body 37 for the vehicle body can be supported in the up-down direction 36 by the stay 42 provided at the intermediate portion in the vehicle width direction 34 of the high-strength member main body 37 for the vehicle body (high-rigidity structure portion 64).
  • the vehicle front side portion of the vehicle body high-strength member main body 37 in the vehicle front-rear direction 35 is provided by the post bracket 44 provided at the intermediate portion in the vehicle width direction 34 of the vehicle body high-strength member main body 37 (high-rigidity structure portion 64). Can be supported.
  • the knee protector 47 provided in the middle portion of the vehicle body high-strength member main body 37 (high-rigidity structure portion 64) in the vehicle width direction 34 receives and absorbs the knee input loads 45 and 46 of the occupant in an emergency. it can.
  • the strength and rigidity of at least the middle portion of the high-strength member main body 37 for vehicle body are provided. Can be improved. Accordingly, the bending or twisting (circumferential direction) of the high strength member main body 37 for the vehicle body can be reduced, and the movement or bending of the high strength member main body 37 for the vehicle body can be prevented.
  • the upper end side portion 65 of the stay 42 is provided with a cross-sectional enlarged portion 67 whose cross section is larger than that of the lower end side portion 66, and the cross-sectional enlarged portion 67 is attached to the lower surface of the high-rigidity structural portion 64.
  • the cross-sectional enlarged portion 67 provided in the upper end side portion 65 of the stay 42 has a high section modulus, the deformation of the stay 42 itself can be reduced.
  • the stay 42 moves the vehicle body high-strength member main body 37 (such as the high-rigidity structural portion 64) in the vehicle longitudinal direction 35 or the vertical direction 36. Can be effectively suppressed.
  • the stay 42 can prevent the high-strength member main body 37 for the vehicle body from moving backward with respect to the emergency input load 71 from the front of the vehicle. Further, for example, the stay 42 suppresses the vehicle body high-strength member main body 37 from moving upward or forward of the vehicle by the knee input loads 45 and 46 to the knee protector 47 (see loads F1 and F2, FIG. 2). It becomes possible.
  • the stay 42 can effectively suppress the twist of the high-strength member main body 37 for the vehicle body (high-rigidity structural portion 64).
  • the stay 42 generates a reaction force against the moment M generated in the high-strength member main body 37 for the vehicle body by the knee input loads 45 and 46 to the knee protector 47, so that the high-strength member main body 37 for the vehicle body (high It is possible to suppress the torsion of the rigid structure portion 64).
  • the strength of the vehicle body high-strength member body 37 necessary for satisfying the performance of the knee protector 47 can be reduced by the stay 42 having the cross-sectional enlarged portion 67, and the stay 42 having the cross-sectional enlarged portion 67.
  • the dependence of the knee protector 47 on the high-strength member main body 37 for the vehicle body can be further reduced.
  • the post bracket 44 is bent and deformed before the vehicle body high-strength member main body 37 with respect to the emergency input load 71 from the front in the vehicle front-rear direction 35, and the passenger from the rear in the vehicle front-rear direction 35
  • the following effects can be obtained by using the reinforced post bracket 73 having a strength that does not bend and deform before the high strength member main body 37 for the knee input loads 45 and 46.
  • the high-strength member main body 37 for the vehicle body is obtained by the effect of improving the rigidity and strength of the high-strength member main body 37 for the vehicle body by the high-rigidity structural portion 64 and the effect of suppressing the movement and torsion of the high-strength member main body 37 for the vehicle body by the stay 42. Therefore, the knee input loads 45 and 46 to the knee protector 47 can be received only by the high-strength member main body 37 for the vehicle body. This eliminates the need to bend and deform the post bracket 44 to absorb the knee input loads 45 and 46 before the high-strength member main body 37 for the vehicle body is bent, so that the strength of the post bracket 44 can be increased. It becomes.
  • the reinforced post bracket 73 is bent and deformed to absorb the load with respect to the emergency input load 71 from the front in the vehicle front-rear direction 35.
  • the reinforced post bracket 73 is not bent and deformed with respect to the occupant's knee input loads 45 and 46 from the rear in the vehicle front-rear direction 35, and the reinforced post bracket 73 and the vehicle body high-strength member main body 37 are not deformed.
  • the knee input loads 45 and 46 function together.
  • both the rearward movement of the high strength member body 37 for the vehicle body due to the emergency input load 71 from the front and the forward movement and twist of the high strength member body 37 for the vehicle body due to the knee input loads 45 and 46 are both. Both can be suppressed and prevented.
  • the strength of the high strength member body 37 for the vehicle body necessary for satisfying the performance of the knee protector 47 can be reduced by the reinforced post bracket 73, and the vehicle body of the knee protector 47 can be reduced by the reinforced post bracket 73.
  • the dependence on the high strength member main body 37 can be further reduced.
  • the steering support rigidity can also be increased, so that the degree of freedom of material selection is increased, and the weight of other parts of the high strength member main body 37 for the vehicle body is reduced accordingly. Can be achieved.
  • This example is mainly intended to improve the overall performance of the post bracket and to ensure a deformation stroke even when the input direction of the emergency input load is deviated.
  • reference numeral 241 denotes a vehicle width direction
  • 242 denotes a vehicle front-rear direction
  • 243 denotes a vertical direction.
  • a vehicle such as an automobile is provided with a resin instrument panel 245 (see FIG. 8) in front of the passenger compartment 244. Inside the instrument panel 245, a metal high-strength member 246 for a vehicle body is provided.
  • the vehicle body high-strength member 246 provided in front of the vehicle interior 244 includes a vehicle body high-strength member main body 247 extending substantially in the vehicle width direction 241.
  • the high-strength member main body 247 for vehicle body includes side brackets 248 that can be attached to left and right vehicle body panels (side panels, not shown) at both ends thereof.
  • the side bracket 248 is integrally fixed (welded, press-fitted, bonded, screwed, etc.) to the high strength member main body 247 for the vehicle body.
  • the vehicle body high-strength member main body 247 fixes the lower portion of the vehicle body high-strength member main body 247 to the passenger compartment floor 249 (floor panel, see FIG. 2) at an intermediate portion in the vehicle width direction 241.
  • the stay 251 extends substantially in the vertical direction 243.
  • the upper end of the stay 251 is fixed (welded, press-fitted, bonded, screwed, etc.) to the high-strength member main body 247 (high-rigidity structure portion 268 described later).
  • the vehicle body high-strength member main body 247 has a column bracket capable of attaching a steering column (not shown) to at least the lower portion of the vehicle body high-strength member main body 247 on the driver seat side in the middle in the vehicle width direction 241. 253.
  • the column bracket 253 is for attaching a vehicle front side portion of the steering column.
  • the vehicle body high-strength member main body 247 includes a post bracket 254 that can support the vehicle front side portion of the vehicle body high-strength member main body 247.
  • the post bracket 254 is interposed between the vehicle compartment front wall portion 255 (dash panel) and the vehicle front side portion of the vehicle body high-strength member main body 247 (high-rigidity structure portion 268 described later).
  • Side view having a body support portion 256 to be mounted and a column support portion 257 interposed between a vehicle compartment front wall portion 255 (dash panel) and a column bracket 253 (front end portion) on the vehicle front side. It has almost bifurcated shape.
  • a front wall mounting portion 258 is provided. As shown in FIG. 9, the front wall mounting portion 258 includes a contact surface portion 261 that can contact the front wall portion 255 of the vehicle compartment, and a vehicle body fastening portion such as a screw hole provided in the contact surface portion 261. 262.
  • the above-described high-strength member main body 247 for the vehicle body has a high-rigidity structure portion 268 having a plurality of closed cross-section portions 265 to 267 as shown in FIG.
  • the high-rigidity structure portion 268 is partially provided at a position corresponding to the inner half on the driver's seat side.
  • pipe members 271 and 272 having two circular sections are fixed to both ends of the high-rigidity structure portion 268 by press-fitting or the like.
  • Such a highly rigid structural portion 268 can be made by, for example, extruding a light alloy.
  • the stay 251, the post bracket 254, and the knee protector 273 are attached to the highly rigid structure portion 268 in a concentrated manner.
  • the knee protector 273 receives the knees of the occupant in an emergency and absorbs the knee input loads 274 and 275 (see FIG. 8).
  • the knee protector 276 and the pair of right and left knee protect brackets 276 are provided.
  • a knee support member 277 installed between the knee protection brackets 276.
  • Each knee protection bracket 276 further includes an upper knee protection bracket 278 mainly for absorbing the knee input load 274 of an average occupant and a knee input load 275 for mainly a small passenger.
  • the lower knee protect bracket 279 is provided separately.
  • the knee support member 277 is not directly attached to the instrument panel 245 but is disposed inside the instrument panel 245.
  • the high-rigidity structure portion 268 has a column bracket mounting surface 282 having a downward inclined surface to which the column bracket 253 can be mounted on the vehicle front side lower portion 281, and the vehicle front side upper portion. 283 has an upwardly inclined post bracket mounting surface 284 to which the post bracket 254 can be mounted, and a common horizontal mounting surface to which the stay 251 and the knee protection bracket 276 can be mounted on almost the entire lower surface thereof. 285. Further, a column mounting surface 286 for directly mounting a vehicle interior side portion of the steering column is provided on the vehicle interior side of the horizontal mounting surface 285. The column mounting surface 286 is configured such that the middle portion is thicker than the other portions of the high-rigidity structural portion 268, and the column mounting surface 286 has a thickened portion with a column mounting screw hole 87. Is formed.
  • the high-rigidity structure portion 268 has a shape that is longer in the vehicle front-rear direction 242 than a pipe having a circular cross section in order to improve the strength in the vehicle front-rear direction 242.
  • the above-described stay 251 has a gradually expanding shape such that the upper portion has a length that combines the horizontal mounting surface 285 and the column mounting surface 286 of the high-rigidity structural portion 268 with respect to the vehicle longitudinal direction 242. (Gradually expanded shape portion 288). Further, the upper end portion of the stay 251 has a bent shape capable of coming into contact with both the horizontal mounting surface 285 and the column mounting surface 286.
  • the vehicle body high-strength member structure of the present embodiment has the following configuration.
  • (A) As shown in FIGS. 11, 12, and 13, a base that can be placed in contact with the vehicle front side upper part 283 of the vehicle body high strength member main body 247 and the upper surface 291 of the column bracket 253 from above.
  • a bracket 292 is provided.
  • a base bracket 292 is integrally constructed and connected between the vehicle rear side end portion of the main body support portion 256 of the bifurcated post bracket 254 and the lower end portion of the column support portion 257, so that high strength for the vehicle body is obtained.
  • the reinforced post bracket body 293 is configured separately from the member main body 247 and has a substantially triangular shape (closed loop structure) in a side view. Then, as shown in FIG.
  • the base bracket 292 is formed on the vehicle front side upper part 283 between the base bracket 292 constituting the reinforced post bracket body 293 and the vehicle front side upper part 283 of the high-rigidity structure portion 268.
  • a high strength member mounting portion 294 for the vehicle body to be mounted is provided.
  • a column bracket attachment portion 295 for attaching the base bracket 292 to the column bracket 253 is provided between the base bracket 292 and the upper surface 91 of the column bracket 253.
  • the vehicle body high-strength member mounting portion 294 and the column bracket mounting portion 295 are mounting holes, respectively.
  • the mounting hole is a round hole or a long hole.
  • only the mounting hole on the base bracket 292 side of the column bracket mounting portion 295 is a long hole extending in the vehicle front-rear direction 242 until reaching the vehicle front side end portion of the base bracket 292, and the others are round holes. It is.
  • the reinforced post bracket is provided between the high-rigidity structure portion 268 and the column bracket 253 and the reinforced post bracket body 293 by an emergency input load 2101 (see FIG. 8) from the front.
  • An emergency separable retractable structure portion 2102 is provided that can be attached so that the body 293 can be separated and retracted from the high strength member main body 247 for the vehicle body and the column bracket 253.
  • the emergency separable and retractable structure portion 2102 is provided on the slide surface portion 2103 provided on the lower surface of the base bracket 292, the upper surface 291 of the column bracket 253, and the upper portion 83 on the vehicle front side of the high-rigidity structure portion 268.
  • the slide surface portion 2103 includes a guide surface portion 2104 capable of guiding a slide toward the rear and upward of the vehicle.
  • the emergency separable retractable structure portion 2102 is provided in the high-strength member mounting portion 294 for the vehicle body and the column bracket mounting portion 295, and is broken by the emergency input load 2101 from the front of the vehicle. Breaking by an emergency input load 2101 from the front, which can be installed selectively between the load absorbing mounting member 2105 and the sliding surface portion 2103 and the guide surface portion 2104, which can absorb the emergency input load 2101.
  • a load absorption amount adjusting member 2106 capable of setting and adjusting the absorption amount of the emergency input load 2101 is provided.
  • the slide surface portion 2103 and the guide surface portion 2104 can be formed in, for example, a downwardly convex arc shape or a polygonal shape approximating such an arc shape. Further, a rivet or the like can be used for the load absorbing mounting member 2105 and the load absorbing amount adjusting member 2106.
  • the load absorption amount adjusting member 2106 can be arranged side by side on the width center line 2107 of the slide surface portion 2103 and the guide surface portion 2104 as shown in FIG. 16, for example.
  • it can be arranged along the width center line 2107 on both sides of the width center line 2107 as shown in FIG.
  • the post bracket 254 has at least two vertical surface portions 2109 arranged in parallel with an interval 2108.
  • the two vertical surface portions 2109 are connected by a base bracket 292.
  • each of the vertical surface portions 2109 has the main body support portion 256 and the column support portion 257 described above, and has a substantially bifurcated shape in a side view.
  • the vertical surface portion 2109 is oriented in a direction substantially orthogonal to the vehicle width direction 241.
  • the two vertical surface portions 2109 are also connected to each other at the front wall attachment portion 258.
  • an opening 2111 is formed in the front connecting surface portion 2111.
  • the high strength member main body 247 for the vehicle body is attached to the left and right vehicle body panels (side panels) by the side brackets 248 provided at both ends thereof.
  • the high-strength member main body 247 for the vehicle body basically functions to support the steering column via the column bracket 253.
  • the stay 251 provided in the middle portion of the vehicle body high-strength member main body 247 in the vehicle width direction 241 has a lower portion (high-rigidity structure portion 268) of the vehicle body high-strength member main body 247 and a vehicle compartment floor 249 (floor
  • the high-strength member main body 247 for the vehicle body mainly functions in the vertical direction 243.
  • the stay 251 can suppress vibrations in the vertical direction 243 of the steering column and the high-strength member main body 247 for the vehicle body.
  • the post bracket 254 provided on the driver seat side of the intermediate portion of the vehicle body high-strength member main body 247 in the vehicle width direction 241 has a main body support portion 256 having a vehicle body high-strength member main body 247 (high-rigidity structure portion 268).
  • the vehicle front side portion of the vehicle is fixed to the vehicle compartment front wall portion 255 (dash panel, see FIG. 8), and functions to support the vehicle body high-strength member main body 247 mainly in the vehicle front-rear direction 242.
  • the post bracket 254 has a column support portion 257 disposed in the vehicle front-rear direction 242 and vertical direction 243 and the circumferential direction (rotation direction of the vehicle body high-strength member main body 247 via the column bracket 253 on the vehicle front side. ) To support.
  • the reinforced post bracket body 293 may have high rigidity. it can. As a result, the weight of the post bracket 254 or the reinforced post bracket body 293 can be reduced.
  • the base bracket 292 of the reinforced post bracket body 293 is disposed in contact with the vehicle front side upper part 283 of the high strength member main body 247 and the upper surface 291 of the column bracket 253 from above,
  • the high strength member mounting portion 294 for the vehicle body and the column bracket mounting portion 295 are provided between the vehicle body high strength member main body 247 and the vehicle front side upper portion 283 and between the base bracket 292 and the upper surface 291 of the column bracket 253, respectively. Install using.
  • the post bracket 254 is directly welded and fixed to the high-strength member main body 247 for the vehicle body and the column bracket 253, the influence of distortion due to welding is reduced, and the mounting accuracy of the reinforced post bracket body 293 is increased. It becomes possible to improve.
  • the guide surface portion 2104 slides rearward and upward along the vehicle, so that the reinforced post bracket body 293 can be stably and reliably not affected by the movement or bending deformation of the high-strength member main body 247 for the vehicle body. It is possible to escape to the rear of the vehicle.
  • the post bracket 254 has at least two parallel vertical surface portions 2109 arranged in parallel with a distance 2108, and the two vertical surface portions 2109 are connected by the base bracket 292. Compared to a normal post bracket 254 having only one vertical surface portion 2109, it can be structurally advantageous for load absorption.
  • the two parallel vertical surface portions 2109 are stretched to withstand loads and vibrations, thereby ensuring the rigidity in the vehicle front-rear direction 242 required during normal times (when not deformed) and suppressing vibrations in the vehicle width direction 241. Therefore, it is possible to ensure lateral rigidity.
  • the main body support portions 56 of the two parallel vertical surface portions 2109 are crushed (bently deformed or plastically deformed) with respect to the emergency input load 2101, so that in an emergency (during deformation).
  • the necessary deformability (shape) for the emergency input load 2101 from the front of the vehicle can be obtained.
  • the main body support portion 56 of the two parallel vertical surface portions 2109 is deformed so as to fall sideways.
  • the deformability (shape) necessary in an emergency (deformation) can be stably secured.
  • This example is mainly intended to increase the strength and rigidity of the high-strength member body for a vehicle body when an emergency input load is applied.
  • FIG. 26 to FIG. 30 show this embodiment and its modifications.
  • reference numeral 331 indicates the vehicle width direction
  • reference numeral 332 indicates the vehicle longitudinal direction
  • reference numeral 333 indicates the vertical direction.
  • Vehicles such as automobiles have a resin instrument panel in front of the passenger compartment. Inside the instrument panel, a metal high-strength member for a vehicle body is provided.
  • the front of the passenger compartment (the passenger compartment front 334) includes a passenger compartment front wall 335, a passenger compartment floor 336, and a passenger compartment side wall 337.
  • the vehicle body high-strength member 341 disposed in the passenger compartment front portion 334 includes a vehicle body high-strength member main body 342 extending substantially in the vehicle width direction 331.
  • the vehicle body high-strength member 341 includes side brackets 343 for attaching both ends of the vehicle body high-strength member main body 342 to the left and right vehicle interior side walls 337.
  • the high-strength member 341 for the vehicle body includes a stay 344 that supports the high-strength member main body 342 for the vehicle body by fixing the high-strength member main body 342 (a high-rigidity structure portion 381 described later) to the passenger compartment floor 336. I have.
  • the high-strength member 341 for the vehicle body is a post bracket 345 that supports the high-strength member main body 342 for the vehicle body by fixing the high-strength member main body 342 (a high-rigidity structure portion 381 to be described later) to the vehicle compartment front wall 335. It has.
  • the vehicle body high-strength member structure of the present embodiment has the following configuration.
  • the high-strength member main body 342 for the vehicle body and the stay 344 are configured as separate members.
  • An attachment structure portion 346 capable of attaching both of them is provided between the high-strength member main body 342 for the vehicle body and the stay 344.
  • the mounting structure portion 346 is an emergency separable mounting structure portion 347 in which the vehicle body high-strength member main body 342 and the three stays 44 can be separated by the emergency input load 3F.
  • the attachment structure portion 346 includes an attachment surface portion 348 provided on the high-strength member main body 342 for vehicle body (a high-rigidity structure portion 381 described later) and an attachment surface portion 349 provided on the stay 344.
  • the attachment structure portion 346 includes a fixing portion 351 that fixes both the attachment surface portions 348 and 349.
  • the emergency separable attachment structure portion 347 includes the attachment surface portions 348 and 349 in FIG. 27 as emergency emergency front and rear movable portions 352 and 353 that can move in the vehicle front-rear direction 332, respectively.
  • the emergency detachable attachment structure portion 347 is configured such that the fixing portion 351 in FIG.
  • the mounting surface portions 348 and 349 or the emergency back and forth movable portions 352 and 353 are substantially horizontal and flat and can be slidably contacted with each other (horizontal surface portion and slidable contact surface portion).
  • the mounting surface portions 348 and 349 or the emergency back and forth movable portions 352 and 353 can regulate the movement of either the vehicle body high-strength member main body 342 or the stay 344 in either the vehicle longitudinal direction 332.
  • a simple stopper portion 350 can also be provided. The stopper portion 350 will be described later.
  • the fixing portion 351 can be, for example, a fastening and fixing portion 357 using a screw 355 and a screw hole 356, as shown in FIG. And in order to make the fixing
  • the fixing portion 351 can be, for example, a caulking fixing portion using a rivet, although not particularly illustrated.
  • This rivet can be used as it is as an emergency releasable fixing part 354 by setting its strength optimally (breakable caulking fixing part).
  • the fixing portion 351 can be, for example, a locking fixing portion 367 having a hook portion 365 and a hook locking hole portion (not shown) as shown in FIG.
  • the hook portion 365 can be used as it is as an emergency releasable fixing portion 354 by setting its strength optimally (deformable locking fixing portion 368).
  • the hook portion 365 and the hook locking hole portion are provided on either the high-strength member main body 342 (high-rigidity structure portion 381) or the stay 344, respectively.
  • the emergency releasable fixing portion 354 includes a load absorbing portion 371 capable of absorbing a load when the high-strength member main body 342 (high-rigidity structure portion 381) for the vehicle body and the stay 344 are separated.
  • the emergency input load 3F (see FIG. 30) absorbed by the load absorbing portion 371 includes, for example, a load from the front of the vehicle (primary load 3Fa), a load from the rear of the vehicle (secondary load 3Fb), and the like. Yes (see FIG. 26).
  • the emergency input load 3F from the rear of the vehicle includes, for example, a knee input load by an occupant.
  • the long hole 358 in the movable fastening fixing portion 359 as the emergency releasable fixing portion 354 has a narrow groove portion 372 that is thinner (smaller in width) than the diameter of the screw 355 except for the central portion through which the screw 355 is passed.
  • the screw 355 pushes the narrow groove portion 372 so that the load can be absorbed. That is, the emergency releasable fixing portion 354 can be the load absorbing portion 371.
  • a breakable caulking fixing portion such as a rivet as the emergency releasable fixing portion 354 can be provided with a load absorbing portion 371 by setting the breaking load to be optimal for load absorption.
  • the locking fixing portion 367 as the emergency releasable fixing portion 354 can include the load absorbing portion 371 by setting the deformation load of the hook portion 365 to be optimal for load absorption.
  • the vehicle body high-strength member main body 342 described above includes at least a high-rigidity structure portion 381 as shown in FIG.
  • the high-rigidity structural portion 381 may be provided as a whole with respect to the high-strength member main body 342 for the vehicle body. However, in this embodiment, the portion that requires the most strength and rigidity of the high-strength member main body 342 for the vehicle body. Is partially provided. In FIG. 26, the high-rigidity structural portion 381 is provided at the core portion on the driver's seat side of the high-strength member main body 342 for the vehicle body.
  • the high-rigidity structure portion 381 has a plurality of closed cross-sectional portions 382 (see FIG. 27).
  • the high-rigidity structural portion 381 is formed by integrally connecting three closed cross-section portions 382 extending substantially in the vehicle width direction 331 in the vehicle longitudinal direction 332.
  • the three closed cross sections 382 are configured to be larger on the vehicle front side in the vehicle front-rear direction 332 and smaller on the vehicle rear side.
  • the high-rigidity structure portion 381 is made of, for example, a light metal or a light alloy. Such a high-rigidity structural portion 381 made of light metal or light alloy can be manufactured by extrusion.
  • the highly rigid structural portion 381 obtained by the extrusion process has a uniform cross section with respect to the vehicle width direction 331.
  • a metal pipe-like member 384 is provided on both sides of the high-rigidity structure portion 381 in the high-strength member main body 342 for the vehicle body.
  • the metal pipe-like member 384 has the same diameter in this embodiment.
  • the metal pipe-like member 384 is fitted and fixed to the closed cross-sectional portion 82 (in this case, the largest closed cross-sectional portion 382 located on the front side of the vehicle) of the high-rigidity structural portion 381.
  • the highly rigid structure portion 381 has a relatively large (long) dimension in the vehicle front-rear direction 332 by connecting the plurality of closed cross-section portions 382 integrally in the vehicle front-rear direction 332, so that The dimension in the direction 323 is relatively small (thickness is thin).
  • the high-rigidity structural portion 381 has a high strength and rigidity with respect to the emergency input load 3F in the vehicle longitudinal direction 332.
  • mounting surface portions 348 and 349 or the emergency back and forth movable portions 352 and 353 are formed by forming a substantially flat or substantially flat surface on the lower surface side of the highly rigid structural portion 381. Has been.
  • An inclined portion 385 that is inclined upward is formed on the vehicle rear side portion on the lower surface side of the high-rigidity structure portion 381 (see FIG. 28).
  • the inclined portion 385 has an inclination substantially corresponding to the steering column because the steering column (not shown) is inclined upward from the front of the vehicle to the rear, and the steering column (the vehicle rear side fixing portion thereof). ) Can be used as a column rear mounting portion.
  • the inclined portion 385 described above is used as the stopper surface 387 of the stopper portion 350 described above that can restrict the movement of the stay 344 relative to the vehicle front relative to the high-strength member main body 342 (high-rigidity structure portion 381) for the vehicle body. Is possible.
  • a stopper surface 388 corresponding to the above-described stopper surface 387 is provided as a stopper portion 350 on the vehicle rear side portion of the upper end portion of the stay 344.
  • the stopper portion 350 described above has a high-rigidity structure. It is provided at the vehicle front side portion on the lower surface side of the portion 381.
  • the above-mentioned stay 344 is made of metal.
  • the stay 344 is formed by bending a single metal plate so as to have a substantially U-shaped cross section in plan view.
  • the stay 344 is attached to a substantially central portion of the intermediate portion in the vehicle width direction 331 of the high-rigidity structural portion 381 of the high-strength member main body 342 for the vehicle body.
  • the stay 344 extends substantially in the vertical direction 333.
  • the upper end portion of the stay 344 is fixed to the lower portion (lower surface portion) of the high-strength member main body 342 (high-rigidity structure portion 381) for the vehicle body.
  • the above-mentioned mounting surface portion 349 (emergency back and forth movable portion 353) is integrally formed at the upper end portion of the stay. Further, the lower end portion of the stay 344 is bolted to the passenger compartment floor 336 (in this embodiment, bolted in the vehicle width direction 6).
  • the stay 344 is configured such that its upper end portion has a larger horizontal cross section than its lower end portion.
  • the upper end portion of the stay 344 has a cross-sectional enlarged portion 391 whose horizontal cross-section increases as it goes upward.
  • the upper end portion of the cross-sectional enlarged portion 391 is configured to be substantially equal to the length dimension of the highly rigid structure portion 381 in the vehicle front-rear direction 32.
  • the stay 344 has a vehicle rear side edge substantially linearly extending in the vertical direction, and the vehicle front side edge extends substantially linearly in the vertical direction from the lower end portion to the intermediate portion. It extends from the vehicle to incline forward.
  • the post bracket 345 described above is made of metal.
  • the post bracket 345 has a substantially triangular shape when viewed from the side.
  • the post bracket 345 is configured to have such a strength that it is not crushed by the emergency input load 3F.
  • the above-described high strength member 341 for the vehicle body includes a column bracket 395 capable of attaching a steering column (a vehicle front side fixing portion thereof) to the high rigidity structural portion 381 of the high strength member main body 342 for the vehicle body.
  • the column bracket 395 is fixed to the vehicle front side portion of the high-rigidity structure portion 381.
  • the post bracket 345 described above has a mounting structure that is the same as the relationship between the high-strength member main body 342 (the high-rigidity structural portion 381) for the vehicle body and the stay 344 with respect to the high-rigidity structural portion 381 and the column bracket 395. ing.
  • the high-rigidity structure portion 381, the column bracket 395, and the post bracket 345 are configured as separate members, and an emergency-separable mounting structure portion is provided in the mounting structure portion between them. ing.
  • the emergency separable attachment structure portion has an emergency releasable fixing portion.
  • the emergency releasable fixing portion includes a load absorbing portion 371.
  • the details (configuration and operational effects) can be known by replacing the stay 344 with the post bracket 345.
  • the post bracket 345 described above is configured to be movable obliquely upward toward the rear of the vehicle with respect to the high-rigidity structural portion 381 and the column bracket 395. That is, the stay 344 is intentionally configured so that the moving direction does not completely coincide.
  • an air conditioning unit 397 is disposed at a position substantially below the vehicle body high-strength member main body 342 in the vehicle body high-strength member 341 and at a position substantially ahead of the vehicle in the stay 344.
  • the air conditioning unit 397 is mostly made of resin.
  • the high-strength member 341 for the vehicle body receives the occupant's knees in the emergency in the high-strength member main body 342 (high-rigidity structure portion 381) for the vehicle body, and the emergency input load 3F ( A knee protector 398 capable of absorbing a secondary load 3Fb) such as an occupant's knee input load is attached. Since this knee protector 398 is the same as that of FIG. 35, the details are omitted here. However, if necessary, the description of FIG. 35 and the description thereof can be used.
  • the vehicle body high-strength member main body 342 receives a force toward the rear of the vehicle via the post bracket 345, the side bracket 343, and the like.
  • the post bracket 345 is separated from the vehicle body high-strength member main body 342 (high-rigidity structure portion 381) and the column bracket 395, and obliquely upward toward the rear in the vehicle longitudinal direction 332.
  • the vehicle body high-strength member main body 342 functions to reduce the amount of rearward movement of the vehicle or to absorb the emergency input load 3F.
  • the passenger compartment front wall 335 moves rearward of the vehicle
  • the passenger compartment front wall 335 causes the air conditioning unit 397, which is mostly made of resin, to move rearward of the vehicle.
  • the stay 344 is separated from the vehicle body high-strength member main body 342 (high-rigidity structure portion 381) and moved rearward in the vehicle front-rear direction 332, so that It functions to reduce the amount of movement and to absorb the emergency input load 3F.
  • the knee protector 398 provided in the high-strength member main body 342 for the vehicle body functions to absorb an emergency input load 3F (secondary load 3Fb such as an occupant's knee input load) in an emergency. Thereby, for example, it is prevented that the occupant jumps out of the vehicle.
  • an emergency input load 3F secondary load 3Fb such as an occupant's knee input load
  • the high-strength member main body 342 (high-rigidity structure portion 381) configured as a separate member and the stay 344 are attached and integrated by the attachment structure portion 346.
  • the vehicle body high-strength member 341 is disposed in the passenger compartment front 334.
  • the vehicle body high-strength member main body 342 extends substantially in the vehicle width direction 331.
  • the vehicle body high-strength member main body 342 is supported on the vehicle compartment floor 336 by the stay 344. Further, the high-strength member main body 342 for the vehicle body is supported on the vehicle compartment front wall 335 by the post bracket 345.
  • the vehicle body high-strength member main body 342 (high-strength is provided by the emergency separable mounting structure portion 347 provided in the vehicle-body high-strength member main body 342 and the stay 344 mounting structure portion 346.
  • the rigid structural portion 381) and the stay 344 can be separated.
  • the stay 344 can continue to exhibit its functions even in an emergency.
  • the stay 344 has functions such as, for example, supporting an in-vehicle audio device or a control box, or attaching an instrument panel.
  • an emergency input load 3F (3Fa) directed toward the rear of the vehicle is applied to the stay 344, only the stay 344 is moved toward the rear of the vehicle without moving the high-strength member main body 342 for the vehicle body. it can.
  • an emergency input load 3F (3Fb) directed toward the vehicle front is applied to the stay 344, only the stay 344 is moved forward without moving the high-strength member main body 342 for the vehicle body. Can do. Therefore, it is possible to reduce the influence of the vehicle body high-strength member main body 342 due to the emergency input load 3F applied to the stay 344. Thereby, the high-strength member main body 342 for the vehicle body can continue to exhibit its functions even in an emergency.
  • the high-strength member main body 342 for the vehicle body has a function of supporting the steering column.
  • the emergency input load 3F (3Fa) toward the rear of the vehicle is transmitted via a post bracket 345, a side bracket 343, an air conditioner, or the like attached to the high-strength member main body 342 for the vehicle body by retreating the front wall 335 of the vehicle interior.
  • the high-strength member main body 342 for the vehicle body and the stay 344 are indirectly acted on.
  • the emergency input load 3F (3Fb) toward the front of the vehicle is indirectly applied to the high strength member main body 342 for the vehicle body or the stay by the knee input of the occupant to the knee protector 398 attached to the high strength member main body 342 for the vehicle body. 344 will be acted upon.
  • the vehicle body high-strength member main body 342 and the stay 344 are separated by the emergency separable mounting structure portion 347 provided in the mounting structure portion 346 between the vehicle-body high-strength member main body 342 and the stay 344.
  • the emergency separable mounting structure portion 347 provided in the mounting structure portion 346 between the vehicle-body high-strength member main body 342 and the stay 344.
  • the high-strength member main body 342 for the vehicle body and the stay 344 are separated from each other and can be moved by a necessary amount in an emergency, thereby deforming the high-strength member main body 342 for the vehicle body and the stay 344. It becomes possible to reduce. Further, it is possible to increase the strength of the high-strength member body 342 for the vehicle body and the stay 344 as necessary.
  • An attachment structure portion 346 (an emergency separable attachment structure portion 347) between a lower portion of the high strength member main body 342 (high rigidity structure portion 381) for the vehicle body and an upper end portion of the stay 344 is attached to the attachment surface portions 348, 349 ( The parts can be attached by fixing the parts 352, 353) that can be moved back and forth in an emergency together with a fixing part 351 (an emergency releaseable fixing part 354).
  • the emergency separable mounting structure portion 347 has the emergency releasable fixing portion 354 and the vehicle body high-strength member main body 342 (high-rigidity structure portion 381).
  • the fixed state with the stay 344 is released.
  • the emergency movable parts 352 and 353 guide the vehicle body high-strength member main body 342 and the stay 344 so as to slide relative to each other in the vehicle longitudinal direction 32.
  • either the vehicle body high-strength member main body 342 or the stay 344 or the vehicle front-rear direction 332 is provided by providing a stopper portion 350 on the mounting surface portion 348, 349 or the emergency back and forth movable portion 352, 353. Movement to one side can be restricted. In this embodiment, movement of the stay 344 relative to the high-strength member main body 342 for the vehicle body to the front of the vehicle is restricted.
  • the emergency releasable fixing portion 354 includes a movable fastening fixing portion 359 having a screw 355 and a long hole 358 extending in the vehicle front-rear direction 332, a caulking fixing portion such as a rivet (breakable caulking fixing portion), a hook A locking fixing portion 367 (deformable locking fixing portion 368) having a portion 365 and a hook locking hole portion can be used.
  • the movable fastening fixing portion 359 as the emergency releasable fixing portion 354 has the elongated hole 358 as a narrow groove portion 372 narrower than the diameter of the screw 355 so that the screw 355 pushes the narrow groove portion 372 in an emergency.
  • the load absorbing portion 371 can be obtained.
  • the breakable caulking fixing portion such as a rivet as the emergency releasable fixing portion 354 can be used as the load absorbing portion 371 by setting the breaking load optimally for load absorption.
  • the locking fixing portion 367 as the emergency releasable fixing portion 354 can be the load absorbing portion 371 by setting the deformation load of the hook portion 365 to be optimal for load absorption.

Abstract

 車体用高強度部材本体の強度および剛性を効果的に向上させ得るようにする。本車体用高強度部材構造は、車両の車室31の前方に設けられほぼ車幅方向へ延びる車体用高強度部材本体37と、前記車体用高強度部材本体37の少なくとも中間部に設けられ、前記車両の前後方向に複数の閉断面部を有する高剛性構造部分64と、前記高剛性構造部分64に取り付けられ、前記車体用高強度部材本体37を上下方向に支持するステー42と、前記高剛性構造部分64に取り付けられ、前記車体用高強度部材本体37を車両前後方向に支持するポストブラケット44と、前記高剛性構造部分64に取り付けられ、車両前後方向の緊急入力荷重が作用した場合、乗員の膝を受けて膝入力荷重を吸収可能なニープロテクタ47と、を備える。

Description

車体用高強度部材構造
 本発明は、車体用高強度部材構造に関するものである。
 自動車などの車両には、車室内の前方部分に樹脂製のインストルメントパネルが設けられている。このインストルメントパネルの内部には、金属製の車体用高強度部材が設けられている(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。
 一般に、図31に示すように、車室の前方部分(車室前部FR1)は、車室前壁FR2と、車室床部FR3と、車室側壁FR4とを備えている。
 そして、図3に示すように、このような車室の前方部分に設けられる車体用高強度部材1は、ほぼ車幅方向2へ延びる車体用高強度部材本体3を備えている。図3では、車体用高強度部材本体3は、断面が円形のパイプ部材によって構成されている。このパイプ部材は、中間部が(前方に)突出する形状を有している。この車体用高強度部材本体3は、両端部に、左右の車体パネル(サイドパネル、図示省略)に取付けるためのサイドブラケット4を備えている。
 このような車体用高強度部材本体3は、主に、ステアリングコラム(図示省略)を支持するためのものとして設計されている。そのために、車体用高強度部材本体3には、車幅方向2の中間部(運転席側部分)に、ステアリングコラムを取付けるためのコラムブラケット5が備えられている。コラムブラケット5は、通常、車体用高強度部材本体3に対し、前後に分割して設けられる(図示省略)。
 また、車体用高強度部材本体3は、車幅方向2の中間部の中央部分に、車体用高強度部材本体3の下部を車室床部6(フロアパネル、図5参照)に対して固定し、車体用高強度部材本体3を上下方向7に支持するステー8を備えている。図3では、ステー8は、左右2本設けられている。このステー8には、車載用オーディオ装置(図示省略)や、空調装置を制御するための制御ボックス(図示省略)などを取付可能な取付用ブラケット(図示省略)などが設けられている。また、車載用オーディオ装置や制御ボックスなどを所定の位置に設置するために、ステー8は、インストルメントパネル9(図5参照)の車室内側に位置するように設定されている。図5では、ステー8は、ほぼ上下方向7へ延びると共に、側面視で、上端側が車両前方側に屈曲する形状を呈している。これにより、ステー8は、上端部と下端部との位置が、前後に大きくズレている。
 そして、車体用高強度部材本体3は、車幅方向2の中間部の運転席側部分に、車体用高強度部材本体3の車両前方側部分を車室前壁部11(ダッシュパネル、図5参照)に対して固定し、車体用高強度部材本体3を車両前後方向12に支持するポストブラケット13を備えている。図3では、ポストブラケット13は、車両前後方向12へ延びると共に、上方に開いたほぼU字断面形状を有する。このポストブラケット13は、図6に示すように、前方からの緊急入力荷重15(例えば、車室前壁部11の車両後方への移動)に対して、仮想線で示すように屈曲変形する(潰れる)と共に、車両後方からの乗員の膝入力荷重16、17(図5参照)に対しても屈曲変形する程度の強度を有するように構成されている。このような強度とするために、ポストブラケット13には、切欠部やその他の脆弱部18(図6参照)などが形成されており、ポストブラケット13の強度が意図的に弱められている。
 更に、必要に応じて、図4に示すように、車体用高強度部材本体3は、車幅方向2の中間部の運転席側部分または助手席側部分に、緊急時に乗員の膝を受けて膝入力荷重16、17(図5参照)を吸収可能なニープロテクタ21を備えている。このニープロテクタ21は、例えば、車体用高強度部材本体3の下部から下方へ延びる側面視でほぼL字状またはほぼV字状のニープロテクト用ブラケット22と、乗員の膝を直接受ける膝受部材23とを備えている。この場合、ニープロテクト用ブラケット22は、乗員の両膝にほぼ対応させて左右一対設けられている。また、膝受部材23は、左右一対のニープロテクト用ブラケット22の車室内側端部間に架設されている。
 また、ニープロテクタ21には、上記の他にも、図5に示すように、主に平均的体格の乗員の膝を受けてその膝入力荷重16を吸収可能な上部ニープロテクト用ブラケット24と、主に小柄な乗員の膝を受けてその膝入力荷重17を吸収可能な下部ニープロテクト用ブラケット25とを、分けて備えることにより、乗員の体格に対応させ得るようにしたものなども存在している。なお、図4のニープロテクタ21は、このような体格に対応する機能を有していないものである。
 以上のように、車体用高強度部材本体3は、その両端部に設けられたサイドブラケット4によって、図示しない左右の車体パネル(サイドパネル)に取付けられている。
 そして、車体用高強度部材本体3は、基本的に、ステアリングコラムを、コラムブラケット5を介して支持するように機能する。
 また、車体用高強度部材本体3の車幅方向2の中間部に備えられたステー8は、車体用高強度部材本体3の下部を、車室床部6(フロアパネル)に対して固定し、車体用高強度部材本体3を主に上下方向7に支持するように機能する。このステー8により、ステアリングコラムや車体用高強度部材本体3の上下方向7の振動などを抑制することができる。
 また、車体用高強度部材本体3の車幅方向2の中間部に備えられたポストブラケット13は、車体用高強度部材本体3の車両前方側部分を、車室前壁部11(ダッシュパネル)に対して固定し、車体用高強度部材本体3を主に車両前後方向12に支持するように機能する。また、車両前方からの緊急入力荷重15に対しては、図6に示すように、車体用高強度部材本体3が変形する前にポストブラケット13が屈曲変形する(潰れる)ことにより、車体用高強度部材本体3の車両後方側への移動や折曲がりなどを防止するように機能する。更に、車室内側からの乗員の膝入力荷重16、17に対しては、車体用高強度部材本体3が変形する前にポストブラケット13が屈曲変形する(潰れる)ことにより、車体用高強度部材本体3の車両前方側への移動や折曲がりなどを防止するように機能する。
 また、車体用高強度部材本体3の車幅方向2の中間部に備えられたニープロテクタ21は、緊急時に、膝受部材23が乗員の膝を受けて、ニープロテクト用ブラケット22が屈曲変形する(潰れる)ことにより、膝入力荷重16、17を吸収するように機能する。
 さらに、図5の構造では、膝受部材23に対する膝当り高さの違いによって、平均的体格の乗員の場合には、主に上部ニープロテクト用ブラケット24が屈曲変形する(潰れる)ことにより、その膝入力荷重16を吸収し、小柄な乗員の場合には、主に下部ニープロテクト用ブラケット25が屈曲変形する(潰れる)ことにより、その膝入力荷重17を吸収するように機能する。
 以上のような構成により、例えば、緊急入力荷重が車両に入力された際に、乗員が車外へ飛出すことなどを防止することができる。
 また、インストルメントパネルの内部には、他の構造を有する金属製の車体用高強度部材が設けられている(例えば、特許文献1参照)。
 図22および図23に示すように、車室201内の前方部分に設けられた車体用高強度部材202は、ほぼ車幅方向203へ延びる車体用高強度部材本体204を備えている。
 この車体用高強度部材本体204は、通常、断面が円形のパイプ部材によって構成されている。このパイプ部材は、運転席側が太くなり(大径パイプ部205)、助手席側が細くなる(小径パイプ部206)ように構成されている。そして、大径パイプ部205と小径パイプ部206との間には、両者の径差を吸収しつつ連続的に連結し得るようにするためのテーパ状連結部207が介在されている。大径パイプ部205とテーパ状連結部207との間、および、テーパ状連結部207と小径パイプ部206との間は、それぞれ一体的に溶接固定されている(全周溶接)。なお、図22では、車体用高強度部材202は、左ハンドル車用のものが示されている。
 そして、この車体用高強度部材本体204は、その両端部に左右の車体パネル(サイドパネル、図示省略)に対して取付可能なサイドブラケット209を備えている。このサイドブラケット209は、車体用高強度部材本体204に対して一体的に溶接固定されている。
 また、車体用高強度部材本体204は、車幅方向203の中間部に、車体用高強度部材本体204の下部を車室床部(フロアパネル、図示省略)に対して固定し、車体用高強度部材本体204を支持するステー212を備えている。このステー212は、ほぼ上下方向213へ延びる。このステー212の上端部は、車体用高強度部材本体204に対して一体的に溶接固定されている。
 さらに、車体用高強度部材本体204は、車幅方向203の中間部の運転席側に、少なくとも、車体用高強度部材本体204の下部に対してステアリングコラム214(図23参照)を取付可能なコラムブラケット215、216を備えている。このコラムブラケット215、216は、通常、車体用高強度部材本体204の前後に設けられている。また、コラムブラケット215、216は、通常、それぞれ左右一対設けられている。これらのコラムブラケット215、216は、車体用高強度部材本体204に対して一体的に溶接固定されている。
 また、車体用高強度部材本体204は、車体用高強度部材本体204の車両前方側部分を支持可能なポストブラケット217を備えている。
 このポストブラケット217は、図23に示すように、車室前壁部218(ダッシュパネル)と車体用高強度部材本体204の車両前方側部分との間に介装される本体支持部221と、車室前壁部18(ダッシュパネル)と車両前方側のコラムブラケット15との間に介装されるコラム支持部222とを有する、側面視でほぼ二股の形状を備えている。
 このポストブラケット217は、一枚の縦面部223として構成されている。この縦面部223の上端部(本体支持部221の上縁部)には、曲げ加工による横フランジ部224が設けられている。この横フランジ部224は、狭幅でしかもほぼ均一幅のものとされている。
 そして、二股形状をしたポストブラケット217の中間部、即ち、本体支持部221の先端部と、コラム支持部222の先端部との合流部分には、車室前壁部18に対して取付可能な前壁取付部225が設けられている。この前壁取付部225は、図24に示すように、車室前壁部218に対して当接可能な当接面226と、この当接面226に設けられたネジ孔などの締結部227とを有している。
 また、ポストブラケット217(の本体支持部221など)には、ポストブラケット217(の本体支持部221など)が、通常時には変形せず、緊急時(例えば、前方からの緊急入力荷重入荷時)には変形し得るようにするための、切欠などの脆弱部(緊急時変形用脆弱部、図示省略)が適宜設けられている。
 さらに、図23に示すように、ポストブラケット217の本体支持部221は、その車室内側端部が、車体用高強度部材本体204に対して一体的に溶接固定されている(溶接部231)。また、ポストブラケット217のコラム支持部222は、その車室内側端部が、コラムブラケット15の車両前方側端部に対して一体的に溶接固定されている(溶接部232)。
 以上のように、車体用高強度部材本体204は、その両端部に設けられたサイドブラケット209によって、左右の車体パネル(サイドパネル)に取付られる。
 そして、車体用高強度部材本体204は、基本的に、ステアリングコラム214を、コラムブラケット215、216を介して支持するように機能する。
 また、車体用高強度部材本体204の車幅方向203の中間部に備えられたステー212は、車体用高強度部材本体204の下部を、図示しない車室床部(フロアパネル)に対して固定し、車体用高強度部材本体204を主に上下方向213に支持するように機能する。このステー212により、ステアリングコラム214や車体用高強度部材本体204の上下方向213の振動などを抑制することができる。
 また、車体用高強度部材本体204の車幅方向203の中間部の運転席側に備えられたポストブラケット217は、本体支持部221が、車体用高強度部材本体204の車両前方側部分を、車室前壁部218(ダッシュパネル)に対して固定し、車体用高強度部材本体204を主に車両前後方向233に支持するように機能する。
 また、ポストブラケット217は、コラム支持部222が、車両前方側のコラムブラケット215を介して、ステアリングコラム214を、車両前後方向233および上下方向213並びに車体用高強度部材本体204の周方向(回転方向)に対して支持するように機能する。
 さらに、図24に示すように、車両前後方向233の前方からの緊急入力荷重234に対しては、車体用高強度部材本体204が変形する前にポストブラケット217の本体支持部221が屈曲変形する(潰れる)ことにより、車体用高強度部材本体204の車室内側への移動や折曲がりなどを防止するように機能する。
 以上のように、ポストブラケット217(の本体支持部221など)には、通常時には変形せず、緊急時には変形し得るようにする機能が必要となる。この機能を満たし得るようにするため、ポストブラケット217(の本体支持部221など)に、切欠などの脆弱部(緊急時変形用脆弱部、図示省略)を適宜設けることにより、緊急時におけるポストブラケット217(の本体支持部221など)の強度低下を図るようにしている。
 また、インストルメントパネルの内部には、他の構造を有する金属製の車体用高強度部材が設けられている(例えば、特許文献2、特許文献3参照)。
 図32に示すように、車室前部FR1(図31参照)に配設された車体用高強度部材305は、ほぼ車幅方向306へ延びる車体用高強度部材本体307を備えている。車体用高強度部材305は、車体用高強度部材本体307の両端部を左右の車室側壁FR4(図31参照)に取付けるためのサイドブラケット308を備えている。また、車体用高強度部材305は、車体用高強度部材本体307を車室床部FR3(図31参照)に支持可能なステー309を備えている。更に、車体用高強度部材305は、車体用高強度部材本体307を車室前壁FR2に支持可能なポストブラケット311を備えている。
 この車体用高強度部材本体307は、ステアリングコラムを保持可能なコラムブラケット313を備えている。
 また、車体用高強度部材305は、図33に示すように、車体用高強度部材本体307やステー309に空調ユニット314を固定するための、空調ユニット取付部315を備えている。
 更に、図35に示すように、車体用高強度部材本体7には、緊急時(例えば、前方からの緊急入力荷重入荷時)に乗員の膝を受けると共に、膝入力荷重316U、316Dを吸収可能なニープロテクタ318が取付けられている。
 ここで、上記した車体用高強度部材本体307は、図31、図32に示すように、通常、金属製の断面が円形のパイプによって構成されている。また、車体用高強度部材本体307は、要求される強度の違いにより、運転席側に太径パイプ321が設けられ、助手席側に細径パイプ322が設けられている。そして、太径パイプ321と細径パイプ322とは、連結部材324を介して一体化されている。連結部材324は、テーパ状の短管部材などである。太径パイプ321と連結部材324との間および連結部材324と細径パイプ22との間は、溶接固定(全周溶接)されている。
 前述したステー309は、通常、金属製である。このステー309は、車体用高強度部材本体307の車幅方向306の中間部のほぼ中央部に取付けられている。このステー309は、通常は、1本または2本設けられる。そして、ステー309は、ほぼ上下方向325に延設されている。ステー309の上端部は、車体用高強度部材本体307の下部に溶接固定またはボルト固定されている(図31の場合には、車幅方向306にボルト固定)。この場合のボルト固定は、緊急時に外れない程度の強固なものである。また、ステー309の下端部は、車室床部FR3にボルト固定されている(図31の場合には、車幅方向306にボルト固定)。
 前述したポストブラケット311は、通常、金属製である。このポストブラケット311は、車体用高強度部材本体307の運転席側の部分(太径パイプ321)に取付けられている。このポストブラケット311は、ほぼ車両前後方向326に延設されている。そして、ポストブラケット311の先端部は、車室前壁FR2に固定されている。また、ポストブラケット311の後端部は、車体用高強度部材本体7の車両前方側部分に直接、または、コラムブラケット313を介して間接的に固定されている。ポストブラケット311の後端部と車体用高強度部材本体307またはコラムブラケット313との間は、溶接固定されている。なお、ポストブラケット311は、図34に示すように、緊急時に、潰れることによって、車体用高強度部材本体307の後方への移動量を低減したり、緊急入力荷重327を吸収したりすることができるように構成されている。そのために、ポストブラケット311には、脆弱部328が設けられている。
 前述したコラムブラケット313は、通常、金属製である。このコラムブラケット313は、車体用高強度部材本体307の運転席側の部分(太径パイプ321)に取付けられている。コラムブラケット311は、ステアリングコラムの前後2箇所の部分を固定できるように、車体用高強度部材本体307の前後に設けられている(図示せず)。そして、コラムブラケット311は、車体用高強度部材本体307に対して溶接固定されている。
 前述した空調ユニット取付部315は、車体用高強度部材本体307の車幅方向306の中間部のほぼ中央部や、ステー309などに取付けられている。空調ユニット314は、通常、大部分が樹脂製である。
 前述したニープロテクタ318は、車体用高強度部材本体307の運転席側の部分(太径パイプ321)や、助手席側の部分(細径パイプ322)に取付けられている。図35の場合、ニープロテクタ318は、平均的体格の乗員の膝と対応するアッパブラケット318aと、小柄な乗員の膝と対応するロワブラケット318bとを、それぞれ別個に備えている。そして、アッパブラケット318aとロワブラケット318bとは、膝受部材318cによって連結されている。
 このような構成によれば、緊急時に、車両(車体)に前方からの緊急入力荷重327が作用すると、車室前壁FR2や左右の車室側壁FR4が、車両後方へ移動し、これに伴って、ポストブラケット311やサイドブラケット308などを介して車体用高強度部材本体307が車両後方へ移動する。この際、ポストブラケット311は、図34に示すように、脆弱部328が潰れることによって、車体用高強度部材本体307の車両後方への移動量を低減したり、緊急入力荷重327を吸収したりするように機能する。
 また、緊急時に、車室前壁FR2が車両後方へ移動すると、車室前壁FR2によって、大部分が樹脂製の空調ユニット314が潰れる。これによって、車体用高強度部材本体307やステー309の後方への移動量を低減したり、緊急入力荷重327を吸収したりすることができる。
 更に、図35に示すように、車体用高強度部材本体307に備えられたニープロテクタ318では、緊急時に、膝受部材318cが乗員の膝を受けると共に、アッパブラケット318aやロワブラケット318bが屈曲変形する(潰れる)ことにより、膝入力荷重316U、316Dを吸収するように機能する。
 なお、平均的体格の乗員の場合には、主にアッパブラケット318aが屈曲変形する(潰れる)ことにより、その膝入力荷重316U(図10中上側のもの)を吸収し、小柄な乗員の場合には、主にロワブラケット318bが屈曲変形する(潰れる)ことにより、その膝入力荷重316D(図10中下側のもの)を吸収するように機能する。これにより、例えば、乗員が車外へ飛出すことなどが防止される。
特開平05-142354号 特開2002-2744333号 特開2005-112078号
 しかしながら、前述した車体用高強度部材構造には、以下のような問題があった。
 即ち、図4のニープロテクタ21を構成するニープロテクト用ブラケット22は、図5に示すように、車体用高強度部材本体3から下方へ延びるように構成されているため(アーム長L)、緊急時にニープロテクタ21が乗員の膝を受けて膝入力荷重16、17を吸収する際に、車体用高強度部材本体3には、捩れ方向のモーメントMや、前方へ向かう荷重F1や、上方へ向かう荷重F2などが作用されることになる(図35についても、同様のことが言える)。
 このため、乗員からの膝入力荷重16、17に対するニープロテクタ21の作動状態(潰れ方など)を予測して、予測通りに正確にニープロテクタ21を作動させ得るようにするためには、上記したモーメントMや荷重F1、F2などによる車体用高強度部材本体3の変形をできるだけ小さくする必要がある。
 この車体用高強度部材本体3の変形を小さくするためには、手段1:車体用高強度部材本体3の強度を高くする、手段2:ポストブラケット13やステー8の強度を高くして、これらによって車体用高強度部材本体3の変形を抑止させるようにする、などの手段が考えられる。
 手段2の間接的な手段を採用する場合、ポストブラケット13は、前述したように、車体用高強度部材本体3の移動や折曲がりなどを防止するために、前方からの緊急入力荷重15に対して屈曲変形すると共に、後方からの乗員の膝入力荷重16、17に対しても屈曲変形する程度の強度を有するように構成されているので、即ち、ポストブラケット13は意図的に強度を弱められているので、ポストブラケット13よって車体用高強度部材本体3の変形を抑止させるようにするのは難しい。
 同様に、ステー8は、車載用オーディオ装置や制御ボックスなどを配置するために、インストルメントパネル9の車室内側に位置するように、側面視で、上端側が車両前方側に屈曲する形状を有しているので、即ち、ステー8は、強度確保を最優先にした構成を備えていないので、ステー8によって車体用高強度部材本体3の変形を抑止させるようにするのは難しい。
 従って、手段1の直接的な手段を採用するのが最も効果が高くしかも現実性がある。しかし、インストルメントパネル9の内部は多くの部品が存在し、スペースに余裕がないため、車体用高強度部材本体3の断面係数を大きくして車体用高強度部材本体3の強度を高くするのは難しい。車体用高強度部材本体3の断面係数を大きくする代りに、高張力鋼などの高強度の(高価な)材料を使用すれば、車体用高強度部材本体3の強度を高くできるが、この場合は、コストがかかるので、現実的ではないという問題がある。
 また、上記以外にも、ニープロテクタ21を、車体用高強度部材本体3の変形を考慮した設計とすることなども考えられる。しかしながら、乗員の膝の入力方向(膝入力荷重16、17の方向)には個人差や状況によるバラ付きなどがあるため、性能予測を正確に行うことが難しい。また、車体用高強度部材本体3の変形を考慮した設計をするには、多くの複雑な工程が必要になることなどが予測されることから、現実的な手段であるとは言えない。
 また、図23に示すポストブラケット217は、車両前後方向233の前方からの緊急入力荷重234に対しては、図24に仮想線で示すように、所定の変形ストロークaの分だけ変形することにより、緊急入力荷重234を良好に吸収することができる。しかしながら、緊急入力荷重234の方向がズレた場合には、十分な変形ストロークaを確保することが難しかった。
 例えば、図25に示すように、緊急入力荷重234が車幅方向203にズレている場合には(斜め荷重235)、ポストブラケット217の変形ストロークbが小さくなる可能性がある(a>b)。また、図23に示すように、緊急入力荷重234が上下方向213にズレている場合には(上下荷重236)、ポストブラケット17の変形が難しくなる可能性がある。
 即ち、緊急時には、ポストブラケット13、217、311が潰れることによって、車体用高強度部材本体3、204、307の後方への移動量を低減したり、緊急入力荷重15、234、327を吸収するようにしているが、このようなことを、主にポストブラケット13、217、311によって行わせるようにするのは、構造的に不利である。
 また、近年、燃費改善のニーズなどによって、自動車などの車両の軽量化が求められており、空調ユニット314も小型化や軽量化を図る必要が生じている。そのため、空調ユニット314は、内部が密になって、緊急時における潰れ代が小さくなってしまい、車体用高強度部材本体307やステー309の後方への移動量を低減したり、緊急入力荷重327を吸収したりする機能を空調ユニット314に持たせることが困難になっている。
 なお、上述した以外にも、本発明に至る過程で新たな問題やその他の問題などが発生することも考えられる。このような新たな問題やその他の問題などについては、この欄で記載する代りに本発明の実施例の中で説明するものとする。但し、この欄に記載する必要が生じた場合には、実施例中の当該記載をこの欄にも加えることができるものとする。また、その場合には、この欄の記載として適した表現に修正することができるものとする。
 本発明の車体用高強度部材構造は、車両の車室内の前方に設けられほぼ車幅方向へ延びる車体用高強度部材本体と、前記車体用高強度部材本体の少なくとも中間部に設けられ、前記車両の前後方向に複数の閉断面部を有する高剛性構造部分と、前記高剛性構造部分に取り付けられ、前記車体用高強度部材本体を上下方向に支持するステーと、前記高剛性構造部分に取り付けられ、前記車体用高強度部材本体を車両前後方向に支持するポストブラケットと、前記高剛性構造部分に取り付けられ、車両前後方向の緊急入力荷重が作用した場合、乗員の膝を受けて膝入力荷重を吸収可能なニープロテクタと、を備える。
 好ましくは、前記ステーの上端側に、下端側よりも水平方向の断面が大きい断面拡大部が設けられ、該断面拡大部が前記高剛性構造部分の下面に取り付けられること、を特徴とする。
 好ましくは、前記ポストブラケットが、車両前後方向の前方からの緊急入力荷重に対して前記車体用高強度部材本体よりも先に屈曲変形すると共に、車両前後方向の後方からの乗員の前記膝入力荷重に対して前記車体用高強度部材本体よりも先に屈曲変形しない強度を有する強化型ポストブラケットであること、を特徴とする。
 好ましくは、前記高剛性構造部分に取り付けられ、前記車両のステアリングコラムを取付るコラムブラケットをさらに備え、前記ポストブラケットが、前記車両の車室前壁部と前記高剛性構造部分の車両前方側部分との間に介装される本体支持部と、前記車室前壁部と前記コラムブラケットとの間に介装されるコラム支持部とを有する、二股形状を備えること、を特徴とする。
 好ましくは、前記高剛性構造部分の車両前方側上面および前記コラムブラケットの上面に対して上方から当接配置可能なベースブラケットを、前記ポストブラケットの前記本体支持部の車両後方側端部と前記コラム支持部の下端部との間に架設連結し、側面視でほぼ三角形状を示す強化ポストブラケット体を構成し、前記ベースブラケットと、前記高剛性構造部分の車両前方側上面との間に、前記ベースブラケットを前記高剛性構造部分に取付る車体用高強度部材取付部を設けると共に、前記ベースブラケットと、前記コラムブラケットの上面との間に、前記ベースブラケットを前記コラムブラケットに取付るコラムブラケット取付部を設けること、を特徴とする。
 好ましくは、前記高剛性構造部分および前記コラムブラケットと、前記強化ポストブラケット体との間に、前方からの緊急入力荷重によって、前記強化ポストブラケット体を、前記高剛性構造部分および前記コラムブラケットから分離および退避し得るように取付可能な緊急時分離退避可能構造部が設けられ、該緊急時分離退避可能構造部が、前記ベースブラケットの下面に設けられたスライド用面部と、前記高剛性構造部分の車両前方側上面および前記コラムブラケットの上面に設けられ、前記スライド用面部の、車両後方へ且つ上方へ向かうスライドを案内可能なガイド面部と、前記車体用高強度部材取付部および前記コラムブラケット取付部に設けられ、車両前方からの緊急入力荷重によって破断することで緊急入力荷重を吸収可能な荷重吸収取付部材と、前記スライド用面部と前記ガイド面部との間に選択的に設置可能に設けられ、車両前方からの緊急入力荷重によって破断することで緊急入力荷重を吸収可能であると共に、緊急入力荷重の吸収量を設定および調整可能な荷重吸収量調整部材と、を備えること、を特徴とする。
 好ましくは、前記ポストブラケットが、間隔を有して平行に配置された少なくとも二枚の縦面部を有すると共に、該二枚の縦面部が、前記ベースブラケットによって連結されること、を特徴とする。
 好ましくは、前記高剛性構造部分と前記ステーとの間に、前記ステーを前記高剛性構造部分に取付る取付構造部を設け、前記取付構造部が、緊急入力荷重によって、前記高剛性構造部分と前記ステーとが分離可能な緊急時分離可能取付構造部であること、を特徴とする。
 好ましくは、前記取付構造部が、前記高剛性構造部分に設けられた取付面部と、前記ステーに設けられた取付面部と、両取付面部間を固定する固定部とを備え、前記緊急時分離可能取付構造部は、前記両取付面部を、ほぼ車両前後方向へ移動可能な緊急時前後移動可能部として有すると共に、前記固定部を、緊急入力荷重によって、前記高剛性構造部分と前記ステーとの間の固定状態を解除可能な緊急時解除可能固定部として有すること、を特徴とする。
 好ましくは、前記緊急時解除可能固定部が、前記高剛性構造部分と前記ステーとの間の固定状態が解除される際に、緊急入力荷重を吸収可能な荷重吸収部を備えること、を特徴とする。
 なお、上記構成は、それぞれ、所要の作用効果を発揮するための必要最小限の構成であり、上記構成の詳細や、記載されていない構成については、それぞれ自由度を有しているのは勿論である。そして、上記構成の記載から読取ることが可能な事項については、特に具体的に記載されていない場合であっても、その範囲内に含まれるのは勿論である。また、上記以外の構成を追加した場合には、追加した構成による作用効果が加わることになるのは勿論である。
 本発明の車体用高強度部材構造は、車両の車室内の前方に設けられほぼ車幅方向へ延びる車体用高強度部材本体と、前記車体用高強度部材本体の少なくとも中間部に設けられ、前記車両の前後方向に複数の閉断面部を有する高剛性構造部分と、前記高剛性構造部分に取り付けられ、前記車体用高強度部材本体を上下方向に支持するステーと、前記高剛性構造部分に取り付けられ、前記車体用高強度部材本体を車両前後方向に支持するポストブラケットと、前記高剛性構造部分に取り付けられ、車両前後方向の緊急入力荷重が作用した場合、乗員の膝を受けて膝入力荷重を吸収可能なニープロテクタと、を備える。
 この構成によれば、以下のような作用効果を得ることができる。即ち、車体用高強度部材本体の少なくとも中間部に、複数の閉断面部を有する高剛性構造部分を設けることにより、車体用高強度部材本体の少なくとも中間部の強度、剛性を向上させることができる。これによって、車体用高強度部材本体の撓みや(周方向の)捩れを少なくし、車体用高強度部材本体の移動や折曲がりなどを防止することができる。そして、このような高剛性構造部分に対して、ステーと、ポストブラケットと、ニープロテクタとを取付けることにより、これらに対する取付剛性を向上し、これらの個々の機能向上を図ることが可能となる。特に、ニープロテクタの車体用高強度部材本体への依存度を小さくすることができる。
 好ましくは、前記ステーの上端側に、下端側よりも水平方向の断面が大きい断面拡大部が設けられ、該断面拡大部が前記高剛性構造部分の下面に取り付けられること、を特徴とする。
 この構成によれば、以下のような作用効果を得ることができる。即ち、ステーの上端側部分に設けた断面拡大部は、断面係数が高いため、ステー自体の変形を小さくすることができる。そのため、断面拡大部を高剛性構造部分の下面に接続することにより、ステーによって、車体用高強度部材本体(高剛性構造部分など)の車両前後方向や上下方向の移動を効果的に抑制することが可能となる。例えば、前方からの緊急入力荷重に対して、車体用高強度部材本体が車両後方へ移動するのを、ステーによって抑制することが可能となる。また、例えば、ニープロテクタへの膝入力荷重によって、車体用高強度部材本体が上方や車両前方へ移動するのを、ステーによって抑制することが可能となる。また、断面拡大部を高剛性構造部分の下面に接続することにより、ステーによって、車体用高強度部材本体(高剛性構造部分など)の捩れを効果的に抑制することが可能となる。例えば、ニープロテクタへの膝入力荷重によって、車体用高強度部材本体に発生するモーメントに対し、ステーが反力を発生することで、車体用高強度部材本体の捩れを抑制することが可能となる。従って、ニープロテクタの性能を満足させるために必要な車体用高強度部材本体の強度を、断面拡大部をするステーによって小さくすることができると共に、断面拡大部を有するステーによって、ニープロテクタの車体用高強度部材本体への依存度をより小さくすることができる。
 好ましくは、前記ポストブラケットが、車両前後方向の前方からの緊急入力荷重に対して前記車体用高強度部材本体よりも先に屈曲変形すると共に、車両前後方向の後方からの乗員の前記膝入力荷重に対して前記車体用高強度部材本体よりも先に屈曲変形しない強度を有する強化型ポストブラケットであること、を特徴とする。
 この構成によれば、以下のような作用効果を得ることができる。即ち、高剛性構造部分による車体用高強度部材本体の剛性、強度向上効果と、ステーによる車体用高強度部材本体の移動や捩れの抑制効果とにより、車体用高強度部材本体が折曲がったり、捩れたりし難くなっていることから、ニープロテクタへの膝入力荷重を車体用高強度部材本体のみによって受けさせることも可能となる。これにより、車体用高強度部材本体が折曲がる前にポストブラケットを屈曲変形させて膝入力荷重を吸収させるようにする必要がなくなるので、ポストブラケットの強度を上げることが可能となる。そして、ポストブラケットの強度を上げて強化型ポストブラケットとすることにより、車両前後方向の車両前方からの緊急入力荷重に対しては、強化型ポストブラケットが屈曲変形して荷重吸収を行うと共に、車両前後方向の後方からの乗員の膝入力荷重に対しては、強化型ポストブラケットが屈曲変形せず、強化型ポストブラケット73と車体用高強度部材本体とが、膝入力荷重45、46を共に分担するように機能することになる。よって、前方からの緊急入力荷重による車体用高強度部材本体の車両後方への移動と、膝入力荷重による車体用高強度部材本体の車両前方への移動や捩れとの両者を、共に抑制、防止し得る構造を得ることができる。従って、ニープロテクタの性能を満足させるために必要な車体用高強度部材本体の強度を、強化型ポストブラケットによって小さくすることができると共に、強化型ポストブラケットによって、ニープロテクタの車体用高強度部材本体への依存度をより一層小さくすることができる。また、ポストブラケットを強化型ポストブラケットとしたことにより、ステアリング支持剛性についても高くすることができるので、その分、材料選定の自由度を上げるなどして、車体用高強度部材本体の他部位の軽量化を図ることが可能となる。
 好ましくは、前記高剛性構造部分に取り付けられ、前記車両のステアリングコラムを取付るコラムブラケットをさらに備え、前記ポストブラケットが、前記車両の車室前壁部と前記高剛性構造部分の車両前方側部分との間に介装される本体支持部と、前記車室前壁部と前記コラムブラケットとの間に介装されるコラム支持部とを有する、二股形状を備えること、を特徴とする。
 好ましくは、前記高剛性構造部分の車両前方側上面および前記コラムブラケットの上面に対して上方から当接配置可能なベースブラケットを、前記ポストブラケットの前記本体支持部の車両後方側端部と前記コラム支持部の下端部との間に架設連結し、側面視でほぼ三角形状を示す強化ポストブラケット体を構成し、前記ベースブラケットと、前記高剛性構造部分の車両前方側上面との間に、前記ベースブラケットを前記高剛性構造部分に取付る車体用高強度部材取付部を設けると共に、前記ベースブラケットと、前記コラムブラケットの上面との間に、前記ベースブラケットを前記コラムブラケットに取付るコラムブラケット取付部を設けること、を特徴とする。
 この構成によれば、以下のような作用効果を得ることができる。即ち、二股形状をしたポストブラケットとベースブラケットとで側面視がほぼ三角形状の強化型ポストブラケット体を構成することにより、強化型ポストブラケット体を剛性の高いものとすることができる。これにより、ポストブラケットまたは強化型ポストブラケット体の軽量化を図ることが可能となる。そして、強化型ポストブラケット体のベースブラケットを、車体用高強度部材本体の車両前方側上部、および、コラムブラケットの上面に対して上方から当接配置し、ベースブラケットと車体用高強度部材本体の車両前方側上部との間、および、ベースブラケットとコラムブラケットの上面との間を、それぞれ、車体用高強度部材取付部およびコラムブラケット取付部を用いて取付ける。これにより、ポストブラケットを車体用高強度部材本体およびコラムブラケットに対して直接溶接固定する場合と比べて、溶接による歪の影響を少なくして、強化型ポストブラケット体の取付精度を向上することが可能となる。
 好ましくは、前記高剛性構造部分および前記コラムブラケットと、前記強化ポストブラケット体との間に、前方からの緊急入力荷重によって、前記強化ポストブラケット体を、前記高剛性構造部分および前記コラムブラケットから分離および退避し得るように取付可能な緊急時分離退避可能構造部が設けられ、該緊急時分離退避可能構造部が、前記ベースブラケットの下面に設けられたスライド用面部と、前記高剛性構造部分の車両前方側上面および前記コラムブラケットの上面に設けられ、前記スライド用面部の、車両後方へ且つ上方へ向かうスライドを案内可能なガイド面部と、前記車体用高強度部材取付部および前記コラムブラケット取付部に設けられ、車両前方からの緊急入力荷重によって破断することで緊急入力荷重を吸収可能な荷重吸収取付部材と、前記スライド用面部と前記ガイド面部との間に選択的に設置可能に設けられ、車両前方からの緊急入力荷重によって破断することで緊急入力荷重を吸収可能であると共に、緊急入力荷重の吸収量を設定および調整可能な荷重吸収量調整部材と、を備えること、を特徴とする。
 この構成によれば、以下のような作用効果を得ることができる。即ち、前方からの緊急入力荷重があった場合に、荷重吸収取付部材および荷重吸収量調整部材が緊急入力荷重により破断することにより、緊急入力荷重を吸収することができる。この際、選択的に設置可能とされた荷重吸収量調整部材の設置位置や設置個数を調整することによって、緊急入力荷重に対する吸収量を設定、調整することができる。そして、荷重吸収取付部材および荷重吸収量調整部材の破断により、車体用高強度部材本体およびコラムブラケットに対して、強化型ポストブラケット体が分離されると、ガイド面部に沿って、スライド用面部が、車両後方へ且つ上方へスライドすることにより、車体用高強度部材本体に移動や曲げ変形などの影響を与えることなく、強化型ポストブラケット体を安定して確実に車両後方へ逃がすことが可能となる。
 好ましくは、前記ポストブラケットが、間隔を有して平行に配置された少なくとも二枚の縦面部を有すると共に、該二枚の縦面部が、前記ベースブラケットによって連結されること、を特徴とする。
 この構成によれば、以下のような作用効果を得ることができる。即ち、ポストブラケットが、間隔を有して平行に配置された少なくとも二枚の平行な縦面部を有すると共に、二枚の縦面部が、ベースブラケットによって連結されたことにより、縦面部を一枚のみ有する通常のポストブラケットと比べて、荷重吸収に対して構造的に有利なものとすることができる。即ち、二枚の平行な縦面部が突っ張って荷重や振動に耐えることによって、通常時(非変形時)に必要な車両前後方向の剛性を確保したり、車幅方向の振動を抑えるための横剛性を確保したりすることができる。また、緊急入力荷重に対し、二枚の平行な縦面部がそれぞれ潰れる(屈曲変形、塑性変形する)ことによって、緊急時(変形時)に必要な車両前方からの緊急入力荷重に対する変形能(形状)を得ることができる。そして、緊急入力荷重の入力方向がズレた場合でも、二枚の平行な縦面部が横に倒れるように変形することによって、緊急時(変形時)に必要な変形能(形状)を安定して確保することができる。即ち、斜め横方向からの荷重入力に対しても、良好に対応する(安定した変形ストロークを得る)ことができる。従って、全体として、ポストブラケットの板厚を上げたり、ポストブラケットに切欠などの脆弱部を設けて意図的に強度低下させる必要がない。
 好ましくは、前記高剛性構造部分と前記ステーとの間に、前記ステーを前記高剛性構造部分に取付る取付構造部を設け、前記取付構造部が、緊急入力荷重によって、前記高剛性構造部分と前記ステーとが分離可能な緊急時分離可能取付構造部であること、を特徴とする。
 この構成によれば、以下のような作用効果を得ることができる。即ち、別部材として構成された車体用高強度部材本体(高剛性構造部分)と、ステーとは、取付構造部にて取付けられて一体化される。そして、車体用高強度部材は、車室内の前方に配設される。車室内の前方に配設された車体用高強度部材では、車体用高強度部材本体が、ほぼ車幅方向に延設される。また、車体用高強度部材本体(高剛性構造部分)は、ステーによって車室床部に支持される。また、車体用高強度部材本体(高剛性構造部分)は、ポストブラケットによって車室前壁に支持される。そして、緊急入力荷重が作用した場合、車体用高強度部材本体(高剛性構造部分)とステーとの取付構造部に設けられた緊急時分離可能取付構造部によって、車体用高強度部材本体(高剛性構造部分)とステーとを分離させることができる。このように、緊急時に、車体用高強度部材本体(高剛性構造部分)とステーとが分離されて、それぞれ、必要量だけ移動し得るようにすることにより、車体用高強度部材本体やステーの変形を抑制することが可能となる。また、必要に応じて、車体用高強度部材本体やステーの強度アップなどを図ることなども可能となる。
 好ましくは、前記取付構造部が、前記高剛性構造部分に設けられた取付面部と、前記ステーに設けられた取付面部と、両取付面部間を固定する固定部とを備え、前記緊急時分離可能取付構造部は、前記両取付面部を、ほぼ車両前後方向へ移動可能な緊急時前後移動可能部として有すると共に、前記固定部を、緊急入力荷重によって、前記高剛性構造部分と前記ステーとの間の固定状態を解除可能な緊急時解除可能固定部として有すること、を特徴とする。
 この構成によれば、以下のような作用効果を得ることができる。即ち、車体用高強度部材本体(高剛性構造部分)の下部と、ステーの上端部との取付構造部(緊急時分離可能取付構造部)は、取付面部(緊急時前後移動可能部)どうしを合わせて、固定部(緊急時解除可能固定部)にて固定することにより、取付けられる。そして、ステーなどに緊急入力荷重が作用した場合、緊急時分離可能取付構造部は、緊急時解除可能固定部が、車体用高強度部材本体(高剛性構造部分)とステーとの間の固定状態を解除する。そして、緊急時前後移動可能部が、車体用高強度部材本体(高剛性構造部分)とステーとを、ほぼ車両前後方向へ相対的にスライドさせるように機能する。
 好ましくは、前記緊急時解除可能固定部が、前記高剛性構造部分と前記ステーとの間の固定状態が解除される際に、緊急入力荷重を吸収可能な荷重吸収部を備えること、を特徴とする。
 この構成によれば、以下のような作用効果を得ることができる。即ち、車体用高強度部材本体(高剛性構造部分)とステーとが分離する際に、緊急時解除可能固定部に備えられた荷重吸収部によって、緊急入力荷重やモーメントなどの荷重を吸収することができる。これにより、車体用高強度部材本体やステーの強度を上げることなく、緊急入力荷重やモーメントなどによる車体用高強度部材本体やステーの変形などを効果的に防止することが可能となる。また、車体用高強度部材本体やステーの移動量なども低減することが可能となる。
本発明の実施例1にかかる車体用高強度部材構造の斜視図である。 図1の車体用高強度部材構造の側面図である。 従来例にかかる車体用高強度部材構造の斜視図である。 従来例にかかるニープロテクタを示す斜視図である。 従来例の問題点を説明するための側面図である。 従来例の他の問題点を説明するための平面図である。 本発明の実施例2にかかる車体用高強度部材部構造の斜視図である。 図7の車体用高強度部材構造の側面図である。 図7のポストブラケット部分の拡大斜視図である。 図9のポストブラケット部分の側面図である。 図9と同様のポストブラケット部分の拡大斜視図である。 ポストブラケットの取付図である。 図12に続くポストブラケットの取付図である。 ポストブラケットの取付状態を示す拡大斜視図である。 緊急時のポストブラケットの作動状態を示す側面図である。 荷重吸収量調整部材の取付位置を示す部分平面図である。 荷重吸収量調整部材の他の取付位置を示す部分平面図である。 ポストブラケットの二枚の縦面部の斜視図である。 ポストブラケットの変形ストロークと荷重との関係を示すグラフである。 ポストブラケットの変形の様子を示す部分平面図である。 荷重の入力方向が傾いた場合のポストブラケットの変形の様子を示す部分平面図である。 従来例にかかる車体用高強度部材部構造の斜視図である。 図22の車体用高強度部材部構造の側面図である。 従来例におけるポストブラケットの変形の様子を示す平面図である。 従来例において荷重の入力方向が傾いた場合のポストブラケットの変形の様子を示す平面図である。 実施例3にかかる車体用高強度部材の斜視図である。 図26のステー部分の側面図である。 図27のステー取付部分の底面図である。 ステー取付部分の他の例を示す図である。 図27と同様の部分の緊急入力荷重作用時の作動図である。 従来例にかかる車室前方部分の斜視図である。 他の従来例にかかる車体用高強度部材の斜視図である。 従来例における車体用高強度部材のステー部分の側面図である。 従来例における車体用高強度部材のポストブラケット部分の平面図である。 従来例における車体用高強度部材のニープロテクタ部分の側面図である。
 本発明は、主に、車体用高強度部材本体の強度、剛性を効果的に向上することを目的としている。
 以下、本発明を具体化した実施例について、図面と共に説明する。
 なお、以下の実施例は、前述した背景技術や発明が解決しようとする課題などと密接な関係があるので、必要が生じた場合には、互いに、記載を流用したり、必要な修正を伴って流用したりすることができるものとする。
 図1、図2に、本実施例の構成図を示す。
 まず、基本構成について説明する。
 自動車などの車両には、車室31内の前方に、樹脂製のインストルメントパネル32(図2参照)が設けられている。このインストルメントパネル32の内部には、金属製の車体用高強度部材33が設けられている。
 ここで、符号34は車幅方向、35は車両前後方向、36は上下方向である。このような車体用高強度部材33は、ほぼ車幅方向34へ延びる車体用高強度部材本体37を備えている。
 この車室31内の前方に設けられる車体用高強度部材本体37は、両端部に、左右の車体パネル(サイドパネル、図示省略)に取付けるためのサイドブラケット38を備えている。このサイドブラケット38は、金属製であり、車体用高強度部材本体37に溶接固定されている。
 そして、車体用高強度部材本体37は、主に、ステアリングコラム(図示省略)を支持するために設けられている。そのために、車体用高強度部材本体37には、車幅方向34の中間部に、ステアリングコラムを取付けるためのコラムブラケット39が備えられている。このコラムブラケット39は、ステアリングコラムの車両前方側部分を取付けるためのものである。このコラムブラケット39は、金属製であり、車体用高強度部材本体37(後述する高剛性構造部分64)に固定されている。
 また、車体用高強度部材本体37は、車幅方向34の中間部に、車体用高強度部材本体37の下部を車室床部41(フロアパネル、図2参照)に対して固定し、車体用高強度部材本体37を上下方向36に支持するステー42を備えている。このステー42は、金属製である。
 そして、車体用高強度部材本体37は、車幅方向34の中間部に、車体用高強度部材本体37の車両前方側部分を車室前壁部43(ダッシュパネル、図2参照)に対して固定し、車体用高強度部材本体37を車両前後方向35に支持するポストブラケット44を備えている。このポストブラケット44は、金属製であり、車体用高強度部材本体37(後述する高剛性構造部分64)に固定されている。
 更に、必要に応じて、車体用高強度部材本体37は、車幅方向34の中間部に、緊急時に乗員の膝を受けて膝入力荷重45、46を吸収可能なニープロテクタ47を備えている。このニープロテクタ47は、車体用高強度部材本体37(後述する高剛性構造部分64)の下部に取付けられたニープロテクト用ブラケット48と、乗員の膝を直接受ける膝受部材49とを備えている。ニープロテクト用ブラケット48は、金属製である。また、膝受部材49も、金属製である。
 この場合、ニープロテクト用ブラケット48は、主に平均的体格の乗員の膝を受けてその膝入力荷重45を吸収可能な上部ニープロテクト用ブラケット51と、主に小柄な乗員の膝を受けてその膝入力荷重46を吸収可能な下部ニープロテクト用ブラケット52とを、上下に分けて備えることにより、乗員の体格に対応させ得るように構成されている。
 ここで、上部ニープロテクト用ブラケット51は、側面視でほぼ横に倒れた「J」字形状を有している。また、下部ニープロテクト用ブラケット52は、側面視でほぼ「V」字形状を有している。上部ニープロテクト用ブラケット51は、図示するように、下部ニープロテクト用ブラケット52の縦方向延設部分の途中に溶接固定されている。また、下部ニープロテクト用ブラケット52は、縦方向延設部分の上端部が車体用高強度部材本体37(後述する高剛性構造部分64)に固定されている。
 そして、ニープロテクト用ブラケット48は、乗員の両膝にほぼ対応させて左右一対設けられており、膝受部材49は、左右一対のニープロテクト用ブラケット48の先端部(上部ニープロテクト用ブラケット51および下部ニープロテクト用ブラケット52の車室内側端面)間に架設されている。膝受部材49は、インストルメントパネル32の内部に配設されている。
 以上のような基本構成に対し、本実施例の車体用高強度部材構造は、以下のような構成を備えている。
 (a)車体用高強度部材本体37の少なくとも中間部に、複数の閉断面部61~63を有する高剛性構造部分64を設ける。そして、高剛性構造部分64に対して、ステー42と、ポストブラケット44と、ニープロテクタ47とを(集中させて)取付けるようにする。
 (b)ステー42の上端側部分65に、下端側部分66よりも断面が大きくなる断面拡大部67を設ける。この断面拡大部67を、高剛性構造部分64の下面に対して接続する(接続部68)。
 (c)ポストブラケット44を、車両前後方向35の前方からの緊急入力荷重71に対して車体用高強度部材本体37よりも先に屈曲変形すると共に、車両前後方向35後方からの乗員の膝入力荷重45、46に対して車体用高強度部材本体37よりも先には屈曲変形しない強度を有する、強化型ポストブラケット73とする。
 上記のより詳細な構成は、以下の通りである。
 複数の閉断面部61~63を有する高剛性構造部分64は、車体用高強度部材本体37に対して、全体に設けても、部分的に設けても良い。図1では、高剛性構造部分64は、部分的なものとされている。即ち、図1では、高剛性構造部分64は、車体用高強度部材本体37を、運転席側部分と、助手席側部分と、中央部分との3つの範囲に分けた場合に、運転席側部分の内側半部に対応する位置に部分的に設けられている。そして、運転席側部分の外側半部と、助手席側部分および中央部分は、それぞれ、同一の径寸法を有する別々の断面が円形のパイプ部材75、76で構成されている。そして、パイプ部材75、76(の内端部)は、それぞれ高剛性構造部分64に対して、圧入などによって固定されている。また、前述したサイドブラケット38は、パイプ部材75、76の外端部に、それぞれ取付けられている。図1では、車体用高強度部材本体37は、右ハンドル車用のものである。
 そして、複数の閉断面部61~63は、それぞれ、断面の大きさや形状が一定で車幅方向34へ延びる、筒形状である。本実施例では、高剛性構造部分64は、3個の筒形状をした閉断面部61~63が、車両前後方向35に隣接する3連筒形状を備えている。複数の閉断面部61~63の個数については、2個以上であれば、何個でも良いが、3個とするのが構造的、機能的には最適である。また、複数の閉断面部61~63の配置については、車両前後方向35に隣接するように構成するのが、車両前後方向35の強度を上げるためには最適である。これにより、高剛性構造部分64は、通常よりも、車両前後方向35に長いものになる。但し、複数の閉断面部61~63の配置については、これに限るものではない。
 複数の閉断面部61~63は、車両前方側のもの(閉断面部61)が大きく、中間のもの(閉断面部62)がそれよりも小さく、車両後方側のもの(閉断面部63)が最も小さくなるように大きさを異ならせて構成されている。これにより、高剛性構造部分64は、側面視で、楔形状を有している。そして、車両前方側の閉断面部61は、パイプ部材75、76を圧入可能な大きさ(内径寸法)および形状(円形形状)を有し、パイプ部材接続部となる。
 このような、高剛性構造部分64は、例えば、軽合金を押出成形することによって作成することができる。
 コラムブラケット39は、高剛性構造部分64の車幅方向34のほぼ中央部の車両前方側下部に取付けられる。また、ステー42は、高剛性構造部分64の車室内側下面に取付けられる。ポストブラケット44は、高剛性構造部分64の車幅方向34のほぼ中央部の車両前方側上部で、しかも、コラムブラケット39の上側に取付けられる。ニープロテクタ47の一対のニープロテクト用ブラケット48は、高剛性構造部分64の車幅方向34の両端部近傍の下面にそれぞれ取付けられる。
 即ち、高剛性構造部分64は、その車両前方下部に、コラムブラケット39を取付可能な下向きのコラムブラケット取付面を有し、その車両前方上部に、ポストブラケット44を取付可能な上向きのポストブラケット取付面を有し、その下面のほぼ全面に、ステー42と、ニープロテクト用ブラケット48とを取付可能な水平取付面とを有している。更に、水平取付面の車室内側には、ステアリングコラムの車室内側部分を直接取付けるためのコラム取付面が設けられている。このコラム取付面には、コラム取付用ネジ孔部が一体に形成されている。
 ステー42は、高剛性構造部分64の(上下方向36の)真下に配置されている。このステー42は、車幅方向34でコ字状の断面形状を有し、ほぼ上下方向へ延びる金属板材によって構成されている。ステー42の上端側部分65や、下端側部分66には、必要に応じて、エンボス加工による補強形状部などが設けられる。
 ステー42の上端側部分65の断面拡大部67は、車両前方側部分が上方へ向かうに従って拡がる漸拡形状を呈している。断面拡大部67の上端部は、車両前後方向35に対し、高剛性構造部分64の下面全体に当接固定し得るように、水平取付面およびコラム取付面とほぼ同じ車両前後方向35の長さと、同じ(凹凸)形状を有している。
 断面拡大部67と、高剛性構造部分64の下面との接続部68は、同材質であれば、溶接によって接合することができる。また、異材質であれば、機械接合や、接着剤による接着などとすることができる。また、接続部68は、全面的なもの(全面接続部)としても、部分的なもの(部分接続部)としても良い。
 ポストブラケット44は、例えば、板厚を増加したり、高強度の材質に変更したりすることによって強化型ポストブラケット73とすることが可能である。本実施例では、ポストブラケット44を側面視で三角形状(閉ループ状)の独立した強化構造体とすることにより、構造的に強化された強化型ポストブラケット73としている。この場合、側面視で三角形状の強化型ポストブラケット73は、コラムブラケット39の上面と、高剛性構造部分64の車両前方側上部に設けられた上向きのポストブラケット取付面とに当接して配置されると共に、固定部材を用いて固定されている。
 次に、本実施例の作用について説明する。
 車体用高強度部材本体37は、基本的に、ステアリングコラム(図示省略)を、コラムブラケット39を介して支持するように機能する。
 また、車体用高強度部材本体37(高剛性構造部分64)の車幅方向34の中間部に備えられたステー42は、車体用高強度部材本体37(高剛性構造部分64)の下部を、車室床部41(フロアパネル)に対して固定し、車体用高強度部材本体37を主に上下方向36に支持するように機能する。このステー42により、ステアリングコラムや車体用高強度部材本体37の上下方向36の振動などを抑制することができる。
 また、車体用高強度部材本体37(高剛性構造部分64)の車幅方向34の中間部に備えられたポストブラケット44は、車体用高強度部材本体37(高剛性構造部分64)の車両前方側部分を、車室前壁部43(ダッシュパネル)に対して固定し、車体用高強度部材本体37を主に車両前後方向35に支持するように機能する。
 また、車体用高強度部材本体37(高剛性構造部分64)の車幅方向34の中間部に備えられたニープロテクタ47は、緊急時に、膝受部材49が乗員の膝を受けて、ニープロテクト用ブラケット48が屈曲変形する(潰れる)ことにより、膝入力荷重45、46を吸収するように機能する。
 特に、平均的体格の乗員の場合には、主に上部ニープロテクト用ブラケット51が屈曲変形する(潰れる)ことにより、その膝入力荷重45を吸収し、小柄な乗員の場合には、主に下部ニープロテクト用ブラケット52が屈曲変形する(潰れる)ことにより、その膝入力荷重46を吸収するように機能する。
 これにより、例えば、乗員が車外へ飛出すことなどを防止することができる。
 本実施例によれば、以下のような作用効果を得ることができる。
 (a)車両の車室31内の前方に設けられほぼ車幅方向へ延びる車体用高強度部材本体37と、車体用高強度部材本体37の少なくとも中間部に設けられ、車両の前後方向に複数の閉断面部61~63を有する高剛性構造部分64と、高剛性構造部分64に取り付けられ、車体用高強度部材本体37を上下方向に支持するステー42と、高剛性構造部分64に取り付けられ、車体用高強度部材本体37を車両前後方向に支持するポストブラケット44と、高剛性構造部分64に取り付けられ、車両前後方向の緊急入力荷重が作用した場合、乗員の膝を受けて膝入力荷重を吸収可能なニープロテクタ47と、を備える構造によって、以下のような作用効果を得ることができる。
 即ち、前述したように、車体用高強度部材本体37は、基本的に、ステアリングコラムを支持可能な剛性を備えている。そして、車体用高強度部材本体37(高剛性構造部分64)の車幅方向34の中間部に備えたステー42により、車体用高強度部材本体37の下部を上下方向36に支持することができる。また、車体用高強度部材本体37(高剛性構造部分64)の車幅方向34の中間部に備えたポストブラケット44により、車体用高強度部材本体37の車両前方側部分を車両前後方向35に支持することができる。更に、車体用高強度部材本体37(高剛性構造部分64)の車幅方向34の中間部に備えたニープロテクタ47により、緊急時の乗員の膝入力荷重45、46を受けて吸収することができる。
 そして、車体用高強度部材本体37の少なくとも中間部に、複数の閉断面部61~63を有する高剛性構造部分64を設けることにより、車体用高強度部材本体37の少なくとも中間部の強度、剛性を向上させることができる。これによって、車体用高強度部材本体37の撓みや(周方向の)捩れを少なくし、車体用高強度部材本体37の移動や折曲がりなどを防止することができる。
 そして、このような高剛性構造部分64に対して、ステー42と、ポストブラケット44と、ニープロテクタ47とを取付けることにより、これらに対する取付剛性を向上し、これらの個々の機能向上を図ることが可能となる。特に、ニープロテクタ47の車体用高強度部材本体37への依存度を小さくすることができる。
 (b)さらに、ステー42の上端側部分65に、下端側部分66よりも断面が大きくなる断面拡大部67を設け、断面拡大部67が、高剛性構造部分64の下面に取り付けられることによって、以下のような作用効果を得ることができる。
 即ち、ステー42の上端側部分65に設けた断面拡大部67は、断面係数が高いため、ステー42自体の変形を小さくすることができる。
 そのため、断面拡大部67を高剛性構造部分64の下面に接続することにより、ステー42によって、車体用高強度部材本体37(高剛性構造部分64など)の車両前後方向35や上下方向36の移動を効果的に抑制することが可能となる。
 例えば、車両前方からの緊急入力荷重71に対して、車体用高強度部材本体37が後方へ移動するのを、ステー42によって抑制することが可能となる。また、例えば、ニープロテクタ47への膝入力荷重45、46によって、車体用高強度部材本体37が上方や車両前方へ移動する(荷重F1、F2、図2参照)のを、ステー42によって抑制することが可能となる。
 また、断面拡大部67を高剛性構造部分64の下面に接続することにより、ステー42によって、車体用高強度部材本体37(高剛性構造部分64)の捩れを効果的に抑制することが可能となる。例えば、ニープロテクタ47への膝入力荷重45、46によって、車体用高強度部材本体37に発生するモーメントMに対し、ステー42が反力を発生することで、車体用高強度部材本体37(高剛性構造部分64)の捩れを抑制することが可能となる。
 従って、ニープロテクタ47の性能を満足させるために必要な車体用高強度部材本体37の強度を、断面拡大部67を有するステー42によって小さくすることができると共に、断面拡大部67を有するステー42によって、ニープロテクタ47の車体用高強度部材本体37への依存度をより小さくすることができる。
 (c)さらに、ポストブラケット44が、車両前後方向35の前方からの緊急入力荷重71に対して車体用高強度部材本体37よりも先に屈曲変形すると共に、車両前後方向35の後方からの乗員の膝入力荷重45、46に対して車体用高強度部材本体37よりも先には屈曲変形しない強度を有する強化型ポストブラケット73であることによって、以下のような作用効果を得ることができる。
 即ち、高剛性構造部分64による車体用高強度部材本体37の剛性、強度向上効果と、ステー42による車体用高強度部材本体37の移動や捩れの抑制効果とにより、車体用高強度部材本体37が折曲がったり、捩れたりし難くなっていることから、ニープロテクタ47への膝入力荷重45、46を車体用高強度部材本体37のみによって受けさせることも可能となる。これにより、車体用高強度部材本体37が折曲がる前にポストブラケット44を屈曲変形させて膝入力荷重45、46を吸収させるようにする必要がなくなるので、ポストブラケット44の強度を上げることが可能となる。
 そして、ポストブラケット44の強度を上げて強化型ポストブラケット73とすることにより、車両前後方向35の前方からの緊急入力荷重71に対しては、強化型ポストブラケット73が屈曲変形して荷重吸収を行うと共に、車両前後方向35の後方からの乗員の膝入力荷重45、46に対しては、強化型ポストブラケット73が屈曲変形せず、強化型ポストブラケット73と車体用高強度部材本体37とが、膝入力荷重45、46を共に分担するように機能することになる。
 よって、前方からの緊急入力荷重71による車体用高強度部材本体37の車両後方への移動と、膝入力荷重45、46による車体用高強度部材本体37の車両前方への移動や捩れとの両者を、共に抑制、防止し得る構造を得ることができる。
 従って、ニープロテクタ47の性能を満足させるために必要な車体用高強度部材本体37の強度を、強化型ポストブラケット73によって小さくすることができると共に、強化型ポストブラケット73によって、ニープロテクタ47の車体用高強度部材本体37への依存度をより一層小さくすることができる。
 また、強化型ポストブラケット73としたことにより、ステアリング支持剛性についても高くすることができるので、その分、材料選定の自由度を上げるなどして、車体用高強度部材本体37の他部位の軽量化を図ることが可能となる。
 本実施例は、主に、ポストブラケットの全体的な性能向上を図ると共に、緊急入力荷重の入力方向がズレた場合にも変形ストロークを確保し得るようにすることを目的としている。
 以下、本発明を具体化した実施例について、図面と共に説明する。
 なお、以下の実施例は、前述した背景技術や発明が解決しようとする課題などと密接な関係があるので、必要が生じた場合には、互いに、記載を流用したり、必要な修正を伴って流用したりすることができるものとする。
 図7~図21は、本実施例およびその変形例を示すものである。
 まず、基本構成について説明する。
 図中、符号241は車幅方向、242は車両前後方向、243は上下方向である。
 図7、図8に示すように、自動車などの車両には、車室244内の前方に、樹脂製のインストルメントパネル245(図8参照)が設けられている。このインストルメントパネル245の内部には、金属製の車体用高強度部材246が設けられている。
 この車室244内の前方に設けられた車体用高強度部材246は、ほぼ車幅方向241へ延びる車体用高強度部材本体247を備えている。
 この車体用高強度部材本体247は、その両端部に左右の車体パネル(サイドパネル、図示省略)に対して取付可能なサイドブラケット248を備えている。このサイドブラケット248は、車体用高強度部材本体247に対して一体的に固定(溶接、圧入、接着、ネジ止めなど)されている。
 また、車体用高強度部材本体247は、車幅方向241の中間部に、車体用高強度部材本体247の下部を車室床部249(フロアパネル、図2参照)に対して固定し、車体用高強度部材本体247を上下方向243に支持するステー251を備えている。このステー251は、ほぼ上下方向243へ延びるものである。そして、このステー251の上端部は、車体用高強度部材本体247(後述する高剛性構造部分268)に対して固定(溶接、圧入、接着、ネジ止めなど)されている。
 また、車体用高強度部材本体247は、車幅方向241の中間部の運転席側に、少なくとも、車体用高強度部材本体247の下部に対してステアリングコラム(図示省略)を取付可能なコラムブラケット253を備えている。本実施例では、コラムブラケット253は、ステアリングコラムの車両前方側部分を取付けるためのものである。
 また、車体用高強度部材本体247は、車体用高強度部材本体247の車両前方側部分を支持可能なポストブラケット254を備えている。
 このポストブラケット254は、図8に示すように、車室前壁部255(ダッシュパネル)と車体用高強度部材本体247(後述する高剛性構造部分268)の車両前方側部分との間に介装される本体支持部256と、車室前壁部255(ダッシュパネル)と車両前方側のコラムブラケット253(の前端部)との間に介装されるコラム支持部257とを有する、側面視でほぼ二股の形状を備えている。
 そして、二股形状をしたポストブラケット254の中間部、即ち、本体支持部256の先端部と、コラム支持部257の先端部との合流部分には、車室前壁部255に対して取付可能な前壁取付部258が設けられている。この前壁取付部258は、図9に示すように、車室前壁部255に対して当接可能な当接面部261と、この当接面部261に設けられたネジ孔などの車体締結部262とを有している。
 加えて、前述した車体用高強度部材本体247が、少なくとも中間部に、図10に示すような、複数の閉断面部265~267を有する高剛性構造部分268を有している。本実施例では、高剛性構造部分268は、運転席側の内側半部に対応する位置に部分的に設けられている。そして、高剛性構造部分268の両端部に対して、図7に示すように、二本の断面が円形のパイプ部材271、272がそれぞれ圧入などによって固定されている。このような高剛性構造部分268は、例えば、軽合金を押出成形することによって作成することができる。
 そして、この高剛性構造部分268に対して、前述したステー251と、ポストブラケット254と、ニープロテクタ273とが集中して取付けられている。ニープロテクタ273は、緊急時に乗員の膝を受けて、膝入力荷重274、275(図8参照)を吸収するためのものであり、本実施例では、左右一対のニープロテクト用ブラケット276と、一対のニープロテクト用ブラケット276間に架設された膝受部材277とを備えている。各ニープロテクト用ブラケット276は、更に、主に平均的体格の乗員の膝入力荷重274を吸収するための上部ニープロテクト用ブラケット278と、主に小柄な乗員の膝入力荷重275を吸収するための下部ニープロテクト用ブラケット279とに分けて設けられている。膝受部材277は、インストルメントパネル245に直接取付けられるのではなく、インストルメントパネル245の内部に配設されている。
 即ち、高剛性構造部分268は、図10に示すように、その車両前方側下部281に、コラムブラケット253を取付可能な下向き傾斜面状のコラムブラケット取付面282を有し、その車両前方側上部283に、ポストブラケット254を取付可能な上向き傾斜面状のポストブラケット取付面284を有し、その下面のほぼ全面に、ステー251と、ニープロテクト用ブラケット276とを取付可能な共通の水平取付面285を有している。更に、水平取付面285の車室内側には、ステアリングコラムの車室内側部分を直接取付けるためのコラム取付面286が設けられている。このコラム取付面286は、中間部が高剛性構造部分268の他の部分よりも厚肉に構成されると共に、コラム取付面286の厚肉とされた部分には、コラム取付用ネジ孔部87が形成されている。
 高剛性構造部分268は、車両前後方向242の強度を向上させるため、通常の断面が円形のパイプよりも、車両前後方向242に長い形状を有している。これに対し、前述したステー251は、上側部分が、車両前後方向242に対し、高剛性構造部分268の水平取付面285とコラム取付面286とを合せた長さを有するように、漸拡形状とされている(漸拡形状部288)。また、ステー251の上端部は、水平取付面285およびコラム取付面286の両方に対して当接可能な屈曲形状を有している。
 以上のような基本構成に対し、本実施例の車体用高強度部材構造は、以下のような構成を備えている。
 (a)図11、図12、図13に示すように、車体用高強度部材本体247の車両前方側上部283、および、コラムブラケット253の上面291に対して、上方から当接配置可能なベースブラケット292を設ける。そして、二股形状をしたポストブラケット254の本体支持部256の車両後方側端部と、コラム支持部257の下端部との間に、ベースブラケット292を一体的に架設連結して、車体用高強度部材本体247とは別体の、側面視がほぼ三角形状をした(閉ループ構造の)、強化型ポストブラケット体293を構成する。そして、図14に示すように、この強化型ポストブラケット体293を構成するベースブラケット292と、高剛性構造部分268の車両前方側上部283との間に、ベースブラケット292を車両前方側上部283に取付る車体用高強度部材取付部294を設ける。同様に、ベースブラケット292と、コラムブラケット253の上面91との間に、ベースブラケット292をコラムブラケット253に取付るコラムブラケット取付部295を設ける。
ポストブラケット254の本体支持部256の車両後方側端部とベースブラケット292の車両後方側端部との間、およびコラム支持部257の下端部とベースブラケット292の車両前方側端部との間は、それぞれ溶接固定されている(溶接部)。車体用高強度部材取付部294とコラムブラケット取付部295とは、それぞれ取付用孔部等である。この取付用孔部は、丸孔または長孔等である。本実施例では、コラムブラケット取付部295のベースブラケット292側の取付用孔部のみが、ベースブラケット292の車両前方側端部に達するまで車両前後方向242へ延びる長孔であり、他は丸孔である。
 (b)図15に示すように、高剛性構造部分268およびコラムブラケット253と、強化型ポストブラケット体293との間に、前方からの緊急入力荷重2101(図8参照)によって、強化型ポストブラケット体293を、車体用高強度部材本体247およびコラムブラケット253から分離および退避し得るように取付可能な緊急時分離退避可能構造部2102を設ける。
 この緊急時分離退避可能構造部2102は、ベースブラケット292の下面に設けられたスライド用面部2103と、コラムブラケット253の上面291および高剛性構造部分268の車両前方側の上部83に設けられて、スライド用面部2103が、車両後方へ且つ上方へ向かうスライドを案内可能なガイド面部2104とを備えている。
 また、緊急時分離退避可能構造部2102は、図10に示すように、車体用高強度部材取付部294およびコラムブラケット取付部295に設けられ、車両前方からの緊急入力荷重2101によって破断することにより、緊急入力荷重2101を吸収可能な、荷重吸収取付部材2105と、スライド用面部2103とガイド面部2104との間に選択的に設置可能に設けられた、前方からの緊急入力荷重2101によって破断することにより、緊急入力荷重2101の吸収量を設定、調整可能な荷重吸収量調整部材2106とを備えている。
 ここで、スライド用面部2103、および、ガイド面部2104は、例えば、下に凸の円弧状円弧状や、このような円弧に近似した多角形状などとすることができる。また、荷重吸収取付部材2105や荷重吸収量調整部材2106には、リベットなどを用いることができる。
 更に、荷重吸収量調整部材2106は、例えば、図16に示すように、スライド用面部2103およびガイド面部2104の幅中心線2107上に並設させるようにすることもできる。或いは、車幅方向241に変形し難くなるようにするために、図17に示すように、幅中心線2107の両側に、幅中心線2107に沿って並設させるようにすることもできる。
 (c)図18に示すように、ポストブラケット254は、間隔2108を有して平行に配置された少なくとも二枚の縦面部2109を有している。そして、この二枚の縦面部2109は、ベースブラケット292によって連結されている。
 ここで、縦面部2109は、それぞれが、前述した本体支持部256とコラム支持部257とを有し、側面視がほぼ二股の形状を有している。縦面部2109は、車幅方向241に対してほぼ直行する方向に向けられている。二枚の縦面部2109は、また、前壁取付部258の部分で互いに連結されている。また、図9に示すように、コラム支持部257の車両前方側の間を、互いに連結するようにしても良い(前部連結面部2111)。図9では、前部連結面部2111には、抜孔部2112が開口形成されている。
 次に、本実施例の作用について説明する。
 車体用高強度部材本体247は、その両端部に設けられたサイドブラケット248によって、左右の車体パネル(サイドパネル)に取付られる。
 そして、車体用高強度部材本体247は、基本的に、ステアリングコラムを、コラムブラケット253を介して支持するように機能する。
 また、車体用高強度部材本体247の車幅方向241の中間部に備えられたステー251は、車体用高強度部材本体247の下部(高剛性構造部分268)を、車室床部249(フロアパネル、図8参照)に対して固定し、車体用高強度部材本体247を主に上下方向243に支持するように機能する。このステー251により、ステアリングコラムや車体用高強度部材本体247の上下方向243の振動などを抑制することができる。
 また、車体用高強度部材本体247の車幅方向241の中間部の運転席側に備えられたポストブラケット254は、本体支持部256が、車体用高強度部材本体247(高剛性構造部分268)の車両前方側部分を、車室前壁部255(ダッシュパネル、図8参照)に対して固定し、車体用高強度部材本体247を主に車両前後方向242に支持するように機能する。
 また、ポストブラケット254は、コラム支持部257が、車両前方側のコラムブラケット253を介して、ステアリングコラムを、車両前後方向242および上下方向243並びに車体用高強度部材本体247の周方向(回転方向)に対して支持するように機能する。
 そして、車両前方からの緊急入力荷重2101(図8参照)が有った場合、図19に示すように、先ず、ポストブラケット254(強化型ポストブラケット体293)が潰れてこれを吸収し(図19の変形吸収域A、図20も参照)、次に、荷重吸収取付部材2105および荷重吸収量調整部材2106が破断し、ポストブラケット254が車体用高強度部材本体247などに対して分離、移動することにより、これを吸収する(図19の分離吸収域B、図15も参照)ことになる。なお、図19では、ポストブラケット254の潰れ方のモードにより、変形吸収域Aで、二段階に(2つのピークを有して)荷重吸収を行うようになっているが、これに限るものではない。
 本実施例によれば、以下のような作用効果を得ることができる。
 (a)二股形状をしたポストブラケット254とベースブラケット292とで側面視がほぼ三角形状の強化型ポストブラケット体293を構成することにより、強化型ポストブラケット体293を剛性の高いものとすることができる。これにより、ポストブラケット254または強化型ポストブラケット体293の軽量化を図ることが可能となる。
 そして、強化型ポストブラケット体293のベースブラケット292を、車体用高強度部材本体247の車両前方側上部283、および、コラムブラケット253の上面291に対して上方から当接配置し、ベースブラケット292と車体用高強度部材本体247の車両前方側上部283との間、および、ベースブラケット292とコラムブラケット253の上面291との間を、それぞれ、車体用高強度部材取付部294およびコラムブラケット取付部295を用いて取付ける。これにより、ポストブラケット254を車体用高強度部材本体247およびコラムブラケット253に対して直接溶接固定する場合と比べて、溶接による歪の影響を少なくして、強化型ポストブラケット体293の取付精度を向上することが可能となる。
 (b)前方からの緊急入力荷重2101があった場合に、ポストブラケット254または強化型ポストブラケット体293が潰れた後で、荷重吸収取付部材2105および荷重吸収量調整部材2106が緊急入力荷重2101により破断することにより、図19に分離吸収域Bで示すように、緊急入力荷重2101を吸収することができる。この際、選択的に設置可能とされた荷重吸収量調整部材2106の設置位置や設置個数を調整することによって、緊急入力荷重2101に対する吸収量を設定、調整することができる。
 そして、荷重吸収取付部材2105および荷重吸収量調整部材2106の破断などにより、車体用高強度部材本体247およびコラムブラケット253に対して、強化型ポストブラケット体293が分離されると、ガイド面部2104に沿ってスライド用面部2103が、車両後方へ且つ上方へスライドすることにより、車体用高強度部材本体247に移動や曲げ変形などの影響を与えることなく、強化型ポストブラケット体293を安定して確実に車両後方へ逃がすことが可能となる。
 (c)ポストブラケット254が、間隔2108を有して平行に配置された少なくとも二枚の平行な縦面部2109を有すると共に、二枚の縦面部2109が、ベースブラケット292によって連結されることにより、縦面部2109を一枚のみ有する通常のポストブラケット254と比べて、荷重吸収に対して構造的に有利なものとすることができる。
 即ち、二枚の平行な縦面部2109が突っ張って荷重や振動に耐えることによって、通常時(非変形時)に必要な車両前後方向242の剛性を確保したり、車幅方向241の振動を抑えるための横剛性を確保したりすることができる。
 また、図20に示すように、緊急入力荷重2101に対し、二枚の平行な縦面部2109の本体支持部56がそれぞれ潰れる(屈曲変形、塑性変形する)ことによって、緊急時(変形時)に必要な車両前方からの緊急入力荷重2101に対する変形能(形状)を得ることができる。
 そして、図21に示すように、緊急入力荷重2101の入力方向がズレた場合でも(傾斜入力2115)、二枚の平行な縦面部2109の本体支持部56が横に倒れるように変形することによって、緊急時(変形時)に必要な変形能(形状)を安定して確保することができる。
 即ち、斜め横方向からの荷重入力(傾斜入力2115)に対しても、良好に対応する(安定した変形ストロークaを得る)ことができる。
 従って、全体として、ポストブラケット254の板厚を上げたり、ポストブラケット254に切欠などの脆弱部を設けて意図的に強度低下させる必要がない。
 本実施例は、主に、緊急入力荷重作用時における車体用高強度部材本体の強度、剛性を高めることを目的としている。
 以下、本発明を具体化した実施例について、図面と共に説明する。
 なお、以下の実施例は、前述した背景技術や発明が解決しようとする課題などと密接な関係があるので、必要が生じた場合には、互いに、記載を流用したり、必要な修正を伴って流用したりすることができるものとする。
 図26~図30は、本実施例およびその変形例を示すものである。
 まず、基本構成について説明する。
 なお、図中、符号331は車幅方向、符号332は車両前後方向、符号333は上下方向である。
 自動車などの車両には、車室内の前方に樹脂製のインストルメントパネルが設けられている。このインストルメントパネルの内部には、金属製の車体用高強度部材が設けられている。
 図27に示すように、この車室の前方(車室前部334)は、車室前壁335と、車室床部336と、車室側壁337とを備えている。
 図26に示すように、この車室前部334に配設された車体用高強度部材341は、ほぼ車幅方向331へ延びる車体用高強度部材本体342を備えている。車体用高強度部材341は、車体用高強度部材本体342の両端部を左右の車室側壁337に取付けるためのサイドブラケット343を備えている。また、車体用高強度部材341は、車体用高強度部材本体342(後述する高剛性構造部分381)を車室床部336に固定して、車体用高強度部材本体342を支持するステー344を備えている。更に、車体用高強度部材341は、車体用高強度部材本体342(後述する高剛性構造部分381)を車室前壁335に固定して、車体用高強度部材本体342を支持するポストブラケット345を備えている。
 以上のような基本構成に対し、本実施例の車体用高強度部材構造は、以下のような構成を備えている。
 (a)先ず、車体用高強度部材本体342とステー344とを別部材として構成する。そして、車体用高強度部材本体342と、ステー344との間に、両者を取付可能な取付構造部346を設ける。更に、この取付構造部346を、緊急入力荷重3Fによって、車体用高強度部材本体342と3ステー44とが分離可能な緊急時分離可能取付構造部347とする。
 (b)取付構造部346は、図27に示すように、車体用高強度部材本体342(後述する高剛性構造部分381)に設けられた取付面部348と、ステー344に設けられた取付面部349とを備える。また、取付構造部346は、図28に示すように、両取付面部348、349を固定する固定部351を備える。そして、緊急時分離可能取付構造部347は、図27の取付面部348、349を、それぞれほぼ車両前後方向332へ移動可能な、緊急時前後移動可能部352、353として有するものとする。また、緊急時分離可能取付構造部347は、図28の固定部351を、緊急入力荷重3F(図30参照)によって、車体用高強度部材本体342(高剛性構造部分381)とステー344との間の固定状態を解除する、緊急時解除可能固定部354として有する。
 ここで、取付面部348、349、または、緊急時前後移動可能部352、353は、ほぼ水平且つ平坦で、且つ、それぞれ摺接可能な面(水平面部、摺接面部)とされている。但し、取付面部348、349、または、緊急時前後移動可能部352、353は、車体用高強度部材本体342およびステー344のどちらかの、車両前後方向332のどちらか一方への移動を規制可能なストッパ部350を設けることもできる。このストッパ部350については、後述する。
 固定部351は、例えば、図28に示すように、ネジ355とネジ孔356とを用いた締結固定部357とすることができる。そして、固定部351を緊急時解除可能固定部354とするために、例えば、前述したネジ孔356を車両前後方向332へ延びる長孔358などとすることにより、移動可能締結固定部359とすることもできる。
 また、固定部351は、例えば、特に図示しないが、リベットなどを用いたカシメ固定部とすることができる。このリベットは、その強度を最適に設定することにより、そのまま緊急時解除可能固定部354として利用することができる(破断可能カシメ固定部)。
 或いは、固定部351は、例えば、図29に示すように、フック部365とフック係止孔部(図示省略)とを有する係止固定部367とすることができる。このフック部365は、その強度を最適に設定することにより、そのまま緊急時解除可能固定部354として利用することができる(変形可能係止固定部368)。この場合、フック部365とフック係止孔部とは、それぞれ車体用高強度部材本体342(高剛性構造部分381)とステー344とのどちらかに設けるようにする。
 (c)緊急時解除可能固定部354は、車体用高強度部材本体342(高剛性構造部分381)とステー344とが分離する際に、荷重吸収可能な荷重吸収部371を備える。
 ここで、荷重吸収可能部371が吸収する緊急入力荷重3F(図30参照)には、例えば、車両前方からのもの(一次荷重3Fa)や、車両後方からのもの(二次荷重3Fb)などがある(図26参照)。このうち、車両後方からの緊急入力荷重3Fには、例えば、乗員による膝入力荷重などがある。
 なお、緊急時解除可能固定部354としての移動可能締結固定部359における長孔358が、ネジ355を通す中央部分を除いて、ネジ355の径よりも細い(幅が小さい)細溝部372を有することにより、緊急入力荷重発生時に、ネジ355が細溝部372を押し広げることで、荷重吸収が可能となる。すなわち、緊急時解除可能固定部354を、荷重吸収部371とすることができる。
 また、緊急時解除可能固定部354としてのリベットなどの破断可能カシメ固定部は、その破断荷重を、荷重吸収にとって最適となるように設定することで、荷重吸収部371を備えることができる。
 或いは、緊急時解除可能固定部354としての係止固定部367は、そのフック部365の変形荷重を、荷重吸収にとって最適となるように設定することで、荷重吸収部371を備えることができる。
 (d)ここで、前述した車体用高強度部材本体342は、図26に示すように、少なくとも高剛性構造部分381を備えている。高剛性構造部分381は、車体用高強度部材本体342に対し、全体的に設けるようにしても良いが、本実施例では、車体用高強度部材本体342の最も強度および剛性を必要とする部位に対して部分的に設けるようにしている。図26では、高剛性構造部分381は、車体用高強度部材本体342の運転席側の中核部分に設けられている。
 高剛性構造部分381は、複数の閉断面部382を有するものとされている(図27参照)。本実施例では、高剛性構造部分381は、ほぼ車幅方向331へ延びる3つの閉断面部382を、ほぼ車両前後方向332へ一体に連接したものとされている。3つの閉断面部382は、車両前後方向332の車両前方側のもの程大きく、車両後方側のもの程小さくなるように構成されている。
 なお、閉断面部382の数および配置は、前述したようにするのが最もシンプルで合理的なものとなるが、これに限るものではない。高剛性構造部分381は、例えば、軽金属製や軽合金製のものとされている。このような軽金属製や軽合金製の高剛性構造部分381は、押出加工によって製造することができる。この押出加工による高剛性構造部分381は、車幅方向331に対して均一断面を有する。
 車体用高強度部材本体342における、高剛性構造部分381の両側には、金属製のパイプ状部材384が設けられている。金属製のパイプ状部材384は、本実施例では、同径のものとされている。金属製のパイプ状部材384は、高剛性構造部分381の閉断面部82(この場合には、最も車両前方側に位置する最も大きな閉断面部382)に嵌合固定されている。
 この場合、高剛性構造部分381は、前述したように、複数の閉断面部382をほぼ車両前後方向332へ一体に連接することにより、車両前後方向332の寸法が比較的大きく(長く)、上下方向323の寸法が比較的小さい(厚みが薄く)なるように構成されている。これにより、高剛性構造部分381は、車両前後方向332の緊急入力荷重3Fに対して強度および剛性が高い構造とされている。
 そして、高剛性構造部分381は、その下面側のほぼ全面または大部分を、水平な平坦面とすることにより、前述した取付面部348、349、または、緊急時前後移動可能部352、353が形成されている。
 高剛性構造部分381の下面側の車両後方側部分には、上方に傾斜する傾斜部385が形成されている(図28参照)。この傾斜部385は、ステアリングコラム(図示省略)が、車両前方から後方に向かって上方に傾斜されていることから、ステアリングコラムとほぼ対応する傾斜を有し、ステアリングコラム(の車両後方側固定部)を取付可能なコラム後部取付部として使用可能なように構成されている。
 また、前述した傾斜部385は、車体用高強度部材本体342(高剛性構造部分381)に対するステー344の相対的な車両前方への移動を規制可能な前述したストッパ部350のストッパ面387として使用可能である。そして、ステー344の上端部の車両後方側部分には、ストッパ部350として、前述したストッパ面387と対応するストッパ面388が設けられる。
 なお、例えば、車体用高強度部材本体342(高剛性構造部分381)に対するステー344の相対的な車両後方への移動を規制する必要がある場合には、前述したストッパ部350は、高剛性構造部分381の下面側の車両前方側部分に設けるようにする。
 (e)また、前述したステー344は、金属製である。このステー344は、一枚の金属板材を、平面視でほぼコ字状の断面を有するように曲げ加工などによって形成される。このステー344は、車体用高強度部材本体342における高剛性構造部分381の車幅方向331の中間部のほぼ中央部に取付けられている。本実施例では、ステー344は、1本である。そして、ステー344は、ほぼ上下方向333に延設されている。ステー344の上端部は、車体用高強度部材本体342(高剛性構造部分381)の下部(下面部分)に固定される。このステーの上端部には、前述した取付面部349(緊急時前後移動可能部353)が一体に形成される。また、ステー344の下端部は、車室床部336にボルト固定されている(本実施例では、車幅方向6にボルト固定)。
 ステー344は、その下端側部分よりも、その上端側部分の方が水平方向の断面が大きくなるように構成されている。そのために、ステー344の上端側部分には、上方へ進むに従い水平方向の断面が拡大する断面拡大部391を有している。この断面拡大部391の上端部は、高剛性構造部分381の車両前後方向32の長さ寸法とほぼ等しくなるように構成されている。この場合、ステー344は、その車両後方側縁部がほぼ上下方向に直線的に延びると共に、その車両前方側縁部は、下端部から中間部までがほぼ上下方向に直線的に延び、中間部からは車両前方に傾斜するように延びるものとされている。
 (f)前述したポストブラケット345は、金属製である。このポストブラケット345は、側面視がほぼ三角形状である。このポストブラケット345は、緊急入力荷重3Fによって潰れない程度の強度を有するものとして構成されている。
 また、前述した車体用高強度部材341は、車体用高強度部材本体342の高剛性構造部分381に、ステアリングコラム(の車両前方側固定部)を取付可能なコラムブラケット395を備えている。そして、このコラムブラケット395は、高剛性構造部分381の車両前方側部分に固定されている。
 そして、高剛性構造部分381およびコラムブラケット395に対し、前述したポストブラケット345は、車体用高強度部材本体342(の高剛性構造部分381)と、ステー344との関係と同じ、取付構造を備えている。
 簡単に説明すると、(1)高剛性構造部分381およびコラムブラケット395とポストブラケット345とは、別部材で構成されると共に、両者間の取付構造部に、緊急時分離可能取付構造部が設けられている。(2)緊急時分離可能取付構造部が、緊急時解除可能固定部を有している。(3)緊急時解除可能固定部が荷重吸収部371を備えている。なお、その詳細(構成および作用効果)については、ステー344をポストブラケット345と読み替えることによって知ることができる。但し、高剛性構造部分381およびコラムブラケット395に対し、前述したポストブラケット345は、車両後方へ向かって斜め上方に移動可能となるように構成されている。即ち、ステー344とは移動方向が完全に一致しないように意図的に構成されている。
 (g)また、図27に示すように、車体用高強度部材341における、車体用高強度部材本体342のほぼ下方で、ステー344のほぼ車両前方側の位置には、空調ユニット397が配置される。この空調ユニット397は、大部分が樹脂製である。
 (h)更に、図26に示すように、車体用高強度部材341は、車体用高強度部材本体342(高剛性構造部分381)に、緊急時に乗員の膝を受けると共に、緊急入力荷重3F(乗員の膝入力荷重などの二次荷重3Fb)を吸収可能なニープロテクタ398が取付けられている。このニープロテクタ398については、図35のものと同様なので、ここでは、詳細は省略する。但し、必要な場合には、図35およびそれに対する記載を流用することができる。
 次に、本実施例の作用について説明する。
 緊急時に、図30に示すように、車両(車体)に前方からの緊急入力荷重3F(一次荷重3Fa)が作用すると、車室前壁335や左右の車室側壁337が、後方へ移動する。これに伴って、ポストブラケット345やサイドブラケット343などを介して車体用高強度部材本体342が車両後方へ向かう力を受ける。この際、特に図示しないが、車体用高強度部材本体342(高剛性構造部分381)およびコラムブラケット395に対し、ポストブラケット345が分離して、車両前後方向332の後方へ向かって斜め上方へに移動することによって、車体用高強度部材本体342の車両後方への移動量を低減したり、緊急入力荷重3Fを吸収したりするように機能する。
 また、緊急時に、車室前壁335が車両後方へ移動すると、車室前壁335によって、大部分が樹脂製とされている空調ユニット397が車両後方へ移動する。この際、車体用高強度部材本体342(高剛性構造部分381)に対し、ステー344が分離して、車両前後方向332の後方へ移動することによって、車体用高強度部材本体342の後方への移動量を低減したり、緊急入力荷重3Fを吸収したりするように機能する。
 更に、車体用高強度部材本体342に備えられたニープロテクタ398では、緊急時に、緊急入力荷重3F(乗員の膝入力荷重などの二次荷重3Fb)を吸収するように機能する。これにより、例えば、乗員が車外へ飛出すことなどが防止される。
 このように、本実施例によれば、以下のような作用効果を得ることができる。
 (a)別部材として構成された車体用高強度部材本体342(高剛性構造部分381)と、ステー344とは、取付構造部346にて取付けられて一体化される。そして、車体用高強度部材341は、車室前部334に配設される。車室前部334に配設された車体用高強度部材341では、車体用高強度部材本体342が、ほぼ車幅方向331に延設される。また、車体用高強度部材本体342は、ステー344によって車室床部336に支持される。また、車体用高強度部材本体342は、ポストブラケット345によって車室前壁335に支持される。
 緊急入力荷重3Fが作用した場合には、車体用高強度部材本体342とステー344との取付構造部346に設けられた緊急時分離可能取付構造部347によって、車体用高強度部材本体342(高剛性構造部分381)とステー344とを分離させることができる。
 これにより、例えば、車体用高強度部材本体342に車両後方へ向かう緊急入力荷重3F(3Fa)が作用された場合に、ステー344を移動させることなく、車体用高強度部材本体342のみを車両後方へ移動させるようにすることができる。反対に、車体用高強度部材本体342に車両前方へ向かう緊急入力荷重3F(3Fb)が作用された場合に、ステー344を移動させることなく、車体用高強度部材本体342のみを車両前方へ移動させるようにすることができる。従って、車体用高強度部材本体342への緊急入力荷重3Fによって、ステー344が受ける影響を、低減させることができる。これにより、ステー344は、緊急時においても、その機能を継続して発揮し続けることが可能となる。なお、ステー344は、例えば、車載用オーディオ装置や制御ボックスなどを支持したり、インストルメントパネルを取付けたりするなどの機能を有している。
 或いは、ステー344に車両後方へ向かう緊急入力荷重3F(3Fa)が作用された場合に、車体用高強度部材本体342を移動させることなく、ステー344のみを車両後方へ移動させるようにすることができる。反対に、ステー344に車両前方へ向かう緊急入力荷重3F(3Fb)が作用された場合に、車体用高強度部材本体342を移動させることなく、ステー344のみを車両前方へ移動させるようにすることができる。従って、ステー344への緊急入力荷重3Fによって、車体用高強度部材本体342が受ける影響を、低減させることができる。これにより、車体用高強度部材本体342は、緊急時においても、その機能を継続して発揮し続けることが可能となる。なお、車体用高強度部材本体342は、ステアリングコラムを支持するなどの機能を有している。
 緊急時に、車両後方へ向かう緊急入力荷重3F(3Fa)は、車室前壁335の後退などによって、車体用高強度部材本体342に取付けられたポストブラケット345やサイドブラケット343や空調装置などを介して、間接的に車体用高強度部材本体342やステー344に作用されることとなる。
 また、車両前方へ向かう緊急入力荷重3F(3Fb)は、車体用高強度部材本体342に取付けられたニープロテクタ398への乗員の膝入力などによって、間接的に車体用高強度部材本体342やステー344に作用されることとなる。
 本実施例では、緊急時に、車体用高強度部材本体342とステー344との取付構造部346に設けられた緊急時分離可能取付構造部347によって、車体用高強度部材本体342とステー344とが分離されることで、車体用高強度部材本体342またはステー344の一方に作用されたモーメントなどの影響を、他方へ伝え難くすることができる。
 このように、緊急時に、車体用高強度部材本体342とステー344とが分離されて、それぞれ、必要量だけ移動し得るようにすることにより、車体用高強度部材本体342やステー344の変形を低減することが可能となる。また、必要に応じて、車体用高強度部材本体342やステー344の強度アップなどを図ることなども可能となる。
 (b)車体用高強度部材本体342(高剛性構造部分381)の下部と、ステー344の上端部との取付構造部346(緊急時分離可能取付構造部347)は、取付面部348、349(緊急時前後移動可能部352、353)を合わせて、固定部351(緊急時解除可能固定部354)にて固定することにより、取付けられるようになっている。
 そして、ステー344などに緊急入力荷重3Fが作用した場合に、緊急時分離可能取付構造部347は、緊急時解除可能固定部354が、車体用高強度部材本体342(高剛性構造部分381)とステー344との間の固定状態を解除する。そして、緊急時前後移動可能部352、353が、車体用高強度部材本体342とステー344とを、ほぼ車両前後方向32へ相対的にスライドさせるようにガイドする。
 なお、取付面部348、349、または、緊急時前後移動可能部352、353にストッパ部350を設けることにより、車体用高強度部材本体342およびステー344のどちらかの、車両前後方向332のどちらか一方への移動を規制させることができる。本実施例では、車体用高強度部材本体342に対するステー344の車両前方への移動を規制している。
 また、緊急時解除可能固定部354は、ネジ355と車両前後方向332へ延びる長孔358とを有する移動可能締結固定部359や、リベットなどのカシメ固定部(破断可能カシメ固定部)や、フック部365とフック係止孔部とを有する係止固定部367(変形可能係止固定部368)などとすることができる。
 (c)車体用高強度部材本体342とステー344とが分離する際に、緊急時解除可能固定部354に備えられた荷重吸収部371によって、緊急入力荷重3Fやモーメントなどの荷重を吸収することができる。
 これにより、車体用高強度部材本体342やステー344の強度を上げることなく、緊急入力荷重3Fやモーメントなどによる車体用高強度部材本体342やステー344の変形などを効果的に防止することが可能となる。また、車体用高強度部材本体342やステー344の移動量なども低減することが可能となる。
 なお、緊急時解除可能固定部354としての移動可能締結固定部359は、その長孔358をネジ355の径よりも細い細溝部372として、緊急時にネジ355が細溝部372を押し広げるようにすることで、荷重吸収部371とすることができる。また、緊急時解除可能固定部354としてのリベットなどの破断可能カシメ固定部は、その破断荷重を、荷重吸収にとって最適に設定することで、荷重吸収部371とすることができる。或いは、緊急時解除可能固定部354としての係止固定部367は、そのフック部365の変形荷重を、荷重吸収にとって最適に設定することで、荷重吸収部371とすることができる。
 以上、本発明の実施例を図面により詳述してきたが、実施例は本発明の例示にしか過ぎないものであるため、本発明は実施例の構成にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれることは勿論である。また、例えば、各実施例に複数の構成が含まれている場合には、特に記載がなくとも、これらの構成の可能な組合せが含まれることは勿論である。また、複数の実施例や変形例が示されている場合には、特に記載がなくとも、これらに跨がった構成の組合せのうちの可能なものが含まれることは勿論である。また、図面に描かれている構成については、特に記載がなくとも、含まれることは勿論である。更に、「等」の用語がある場合には、同等のものを含むという意味で用いられている。また、「ほぼ」「約」「程度」などの用語がある場合には、常識的に認められる範囲や精度のものを含むという意味で用いられている。
 緊急入力荷重作用時の強度部材本体の強度、剛性を高める必要のある箇所に適用可能である。
[関連出願への相互参照]
 本出願は、2008年11月21日に日本国特許庁に出願された特願2008-297592、2008年12月5日に日本国特許庁に出願された特願2008-311408、2009年2月3日に日本国特許庁に出願された特願2009-022080に基づいて優先権を主張し、その全ての開示は完全に本明細書で参照により組み込まれる。
 

Claims (10)

  1.  車両の車室内の前方に設けられほぼ車幅方向へ延びる車体用高強度部材本体と、
     前記車体用高強度部材本体の少なくとも中間部に設けられ、前記車両の前後方向に複数の閉断面部を有する高剛性構造部分と、
     前記高剛性構造部分に取り付けられ、前記車体用高強度部材本体を上下方向に支持するステーと、
     前記高剛性構造部分に取り付けられ、前記車体用高強度部材本体を車両前後方向に支持するポストブラケットと、
     前記高剛性構造部分に取り付けられ、車両前後方向の緊急入力荷重が作用した場合、乗員の膝を受けて膝入力荷重を吸収可能なニープロテクタと、
    を備える車体用高強度部材構造。
  2.  好ましくは、前記ステーの上端側に、下端側よりも水平方向の断面が大きい断面拡大部が設けられ、該断面拡大部が前記高剛性構造部分の下面に取り付けられること、
    を特徴とする請求項1記載の車体用高強度部材構造。
  3.  前記ポストブラケットが、車両前後方向の前方からの緊急入力荷重に対して前記車体用高強度部材本体よりも先に屈曲変形すると共に、車両前後方向の後方からの乗員の前記膝入力荷重に対して前記車体用高強度部材本体よりも先に屈曲変形しない強度を有する強化型ポストブラケットであること、
    を特徴とする請求項1または請求項2記載の車体用高強度部材構造。
  4.  前記高剛性構造部分に取り付けられ、前記車両のステアリングコラムを取付るコラムブラケットを備え、
     前記ポストブラケットが、前記車両の車室前壁部と前記高剛性構造部分の車両前方側部分との間に介装される本体支持部と、前記車室前壁部と前記コラムブラケットとの間に介装されるコラム支持部とを有する、二股形状を備えること、
    を特徴とする請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の車体用高強度部材構造。
  5.  前記高剛性構造部分の車両前方側上面および前記コラムブラケットの上面に対して上方から当接配置可能なベースブラケットを、前記ポストブラケットの前記本体支持部の車両後方側端部と前記コラム支持部の下端部との間に架設連結し、側面視でほぼ三角形状を示す強化ポストブラケット体を構成し、
     前記ベースブラケットと、前記高剛性構造部分の車両前方側上面との間に、前記ベースブラケットを前記高剛性構造部分に取付る車体用高強度部材取付部を設けると共に、
     前記ベースブラケットと、前記コラムブラケットの上面との間に、前記ベースブラケットを前記コラムブラケットに取付るコラムブラケット取付部を設けること、
    を特徴とする請求項4に記載の車体用高強度部材部構造。
  6.  前記高剛性構造部分および前記コラムブラケットと、前記強化ポストブラケット体との間に、前方からの緊急入力荷重によって、前記強化ポストブラケット体を、前記高剛性構造部分および前記コラムブラケットから分離および退避し得るように取付可能な緊急時分離退避可能構造部が設けられ、
     該緊急時分離退避可能構造部が、
     前記ベースブラケットの下面に設けられたスライド用面部と、
     前記高剛性構造部分の車両前方側上面および前記コラムブラケットの上面に設けられ、前記スライド用面部の、車両後方へ且つ上方へ向かうスライドを案内可能なガイド面部と、
     前記車体用高強度部材取付部および前記コラムブラケット取付部に設けられ、車両前方からの緊急入力荷重によって破断することで緊急入力荷重を吸収可能な荷重吸収取付部材と、
     前記スライド用面部と前記ガイド面部との間に選択的に設置可能に設けられ、車両前方からの緊急入力荷重によって破断することで緊急入力荷重を吸収可能であると共に、緊急入力荷重の吸収量を設定および調整可能な荷重吸収量調整部材と、
    を備えること、
    を特徴とする請求項5に記載の車体用高強度部材部構造。
  7.  前記ポストブラケットが、間隔を有して平行に配置された少なくとも二枚の縦面部を有すると共に、該二枚の縦面部が、前記ベースブラケットによって連結されること、
    を特徴とする請求項1~請求項6のいずれか1項に記載の車体用高強度部材部構造。
  8.  前記高剛性構造部分と前記ステーとの間に、前記ステーを前記高剛性構造部分に取付る取付構造部を設け、
     前記取付構造部が、緊急入力荷重によって、前記高剛性構造部分と前記ステーとが分離可能な緊急時分離可能取付構造部であること、
    を特徴とする請求項1~請求項7のいずれか1項に記載の車体用高強度部材構造。
  9.  前記取付構造部が、前記高剛性構造部分に設けられた取付面部と、前記ステーに設けられた取付面部と、両取付面部間を固定する固定部とを備え、
     前記緊急時分離可能取付構造部は、前記両取付面部を、ほぼ車両前後方向へ移動可能な緊急時前後移動可能部として有すると共に、前記固定部を、緊急入力荷重によって、前記高剛性構造部分と前記ステーとの間の固定状態を解除可能な緊急時解除可能固定部として有すること、
    を特徴とする請求項8記載の車体用高強度部材構造。
  10.  前記緊急時解除可能固定部が、前記高剛性構造部分と前記ステーとの間の固定状態が解除される際に、緊急入力荷重を吸収可能な荷重吸収部を備えること、
    を特徴とする請求項9に記載の車体用高強度部材構造。
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