特許 7149042 車両構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-09-28

(45)【発行日】2022-10-06

(54)【発明の名称】車両構造

(51)【国際特許分類】

   B62D 25/08 20060101AFI20220929BHJP

【ＦＩ】

B62D25/08 J

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2019220168

(22)【出願日】2019-12-05

(65)【公開番号】P2021088290

(43)【公開日】2021-06-10

【審査請求日】2021-03-26

(73)【特許権者】

【識別番号】000002967

【氏名又は名称】ダイハツ工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100120514

【弁理士】

【氏名又は名称】筒井 雅人

(72)【発明者】

【氏名】濱岡 由典

(72)【発明者】

【氏名】玉木 善規

(72)【発明者】

【氏名】芦田 喜孝

(72)【発明者】

【氏名】藤本 和広

(72)【発明者】

【氏名】坂野 公彦

(72)【発明者】

【氏名】松村 知範

【審査官】塚本 英隆

(56)【参考文献】

【文献】特開平１０－３１６０３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２２７１０８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６２Ｄ ２５／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定の支持部材に支持され、かつ下部よりも上部の方が車両後方側に位置するように後傾した状態で車室の前部に設けられているステアリングコラムと、
このステアリングコラムまたは前記支持部材にブレース上部連結部を介して上部が連結されているブレースと、
車幅方向に互いに間隔を隔てた配置で車両前後方向に延びており、かつ長手方向途中箇所には、前記車室のフロア部の前寄り領域に沿って前上がり状に傾斜するキックアップ部が設けられている左右一対のフロントサイドメンバと、
を備えている、車両構造であって、
前記ブレースは、前記ブレース上部連結部よりも車両後方側の位置において上下高さ方向に延びる本体部と、この本体部の上部から車両前方側に延びて前記ブレース上部連結部に到るように前記本体部に対して屈曲した形態に繋がった屈曲アーム部と、を有しており、
前記ブレースの前記本体部の下部は、前記各フロントサイドメンバへの車両前方側からの所定以上の荷重入力によって前記キックアップ部が下降した際に前記ステアリングコラムの上部側を下降させることが可能に、前記キックアップ部または前記キックアップ部とともに下降する部位にブレース下部連結部を介して連結され、かつこのブレース下部連結部も、前記ブレース上部連結部よりも車両後方側に位置していることを特徴とする、車両構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自動車などの車両構造に関する。

【背景技術】

【0002】

車両構造の具体例として、特許文献１，２に記載の構造がある。
これらの文献に記載された車両構造においては、ステアリングシャフトを支持するステアリングコラムが、車両のピラー・ツー・ピラーメンバ（車両の左右一対のピラー間に架け渡されたメンバ）に取付けられて車室の前部に配されている。一方、車室のフロア部上には、ブレースが起立して設けられ、このブレースの上部は、前記ピラー・ツー・ピラーメンバに連結されている。
このような構成によれば、ステアリングコラムの支持剛性がブレースを利用して高められ、ステアリングコラム、ひいてはステアリングシャフトやステアリングホイールの振動抑制効果などが得られる。

【0003】

しかしながら、前記従来技術においては、次に述べるように、未だ改善すべき余地があった。

【0004】

すなわち、車両の前突が発生した場合、車両の前部にはその車両前方側から大きな衝突荷重が入力し、この荷重の一部がステアリングコラムに作用する場合がある。一方、ステアリングコラムは、下部よりも上部の方が車両後方側に位置するように後傾した状態で取付けられているのが一般的である。このため、ステアリングコラムに荷重が入力する際には、ステアリングコラムの下部側が車両後方側に変位する結果、ステアリングコラムが本来の後傾姿勢よりも垂直に近い姿勢に立ち上がって、その上部側は上昇する。これに伴い、運転者が操作するステアリングシャフトも上昇する。運転者保護（乗員保護）の観点からすると、このような現象は適切に防止または抑制することが望まれる。
なお、前記した不具合を解消する手段としては、前記ブレースが連結されているフロア部の剛性（たとえば、フロアトンネル部の剛性）を高めることが考えられる。ただし、このような手段を採用したのでは、車両重量の増加や製造コストの上昇を招く。また、ステアリングコラムの上部側を積極的に下降させようとする手段ではないため、ステアリングコラムの上部側の上昇を防止する効果は小さい。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０００－１２８０２５号公報

【文献】特開２０１４－２２７１０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであり、車両重量の増加や製造コストの上昇を抑制しつつ、車両の前突が発生した際にステアリングコラムの上部側が上昇する不具合を適切に防止または抑制することが可能な車両構造を提供することを、その課題としている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。

【0008】

本発明により提供される車両構造は、所定の支持部材に支持され、かつ下部よりも上部の方が車両後方側に位置するように後傾した状態で車室の前部に設けられているステアリングコラムと、このステアリングコラムまたは前記支持部材にブレース上部連結部を介して上部が連結されているブレースと、車幅方向に互いに間隔を隔てた配置で車両前後方向に延びており、かつ長手方向途中箇所には、前記車室のフロア部の前寄り領域に沿って前上がり状に傾斜するキックアップ部が設けられている左右一対のフロントサイドメンバと、を備えている、車両構造であって、前記ブレースは、前記ブレース上部連結部よりも車両後方側の位置において上下高さ方向に延びる本体部と、この本体部の上部から車両前方側に延びて前記ブレース上部連結部に到るように前記本体部に対して屈曲した形態に繋がった屈曲アーム部と、を有しており、前記ブレースの前記本体部の下部は、前記各フロントサイドメンバへの車両前方側からの所定以上の荷重入力によって前記キックアップ部が下降した際に前記ステアリングコラムの上部側を下降させることが可能に、前記キックアップ部または前記キックアップ部とともに下降する部位にブレース下部連結部を介して連結され、かつこのブレース下部連結部も、前記ブレース上部連結部よりも車両後方側に位置していることを特徴としている。

【0009】

このような構成によれば、車両の前突が発生し、その衝突荷重がステアリングコラムの下部側に入力することにより、ステアリングコラムの上部側が上昇する虞があることに対し、次のような効果が得られる。
すなわち、車両の前突が発生し、所定以上の大きな衝突荷重がフロントサイドメンバに対して車両前方側から入力すると、このフロントサイドメンバの前上がり状に傾斜するキックアップ部は下降する。これに伴って、前記ブレースも下降し、ステアリングコラムの上部側を下降させることが可能である。したがって、車両の前突が発生した際に、ステアリングコラムの上部側、ひいてはステアリングホイールが上昇することを効果的に抑制し、乗員保護を適切に図ることが可能である。ステアリングホイールエアバッグの展開動作も的確に行なわせることができる。
一方、本発明においては、ステアリングコラムの上部側を下降させるための手段として、ブレースの下部をキックアップ部に直接連結し、またはフロア部のうちのキックアップ部とともに下降する部位に連結する手段を採用しているため、その構成は簡易かつコンパクトなものとすることができる。したがって、車両重量の増加や、製造コストの上昇も抑制することが可能である。

【0010】

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】（ａ）は、本発明に係る車両構造の一例を示す要部概略側面断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の要部概略斜視図である。

【図2】図１（ｂ）のII－II断面図である。

【図3】図１に示す車両構造の作用説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。

【0013】

図１に示す車両構造Ｂは、車室１０の前部に設けられたステアリングコラム２、ブレース３、キックアップ部４ｂを有するフロントサイドメンバ４、キックアップ部リインフォース５、および車室１０のフロア部１１上に設定されたクロスメンバ６を備えている。

【0014】

ステアリングコラム２は、上端にステアリングホイール２０が装着されるステアリングシャフト２１を回転可能に支持する部材であり、ピラー・ツー・ピラーメンバ７（本発明でいう支持部材の一例に相当）に固定されたブラケット７０に支持されることにより、その取付けが図られている。ステアリングコラム２は、下部よりも上部の方が車両後方側に位置するように後傾した取付け姿勢である。ピラー・ツー・ピラーメンバ７は、車両Ａの左右一対のピラー間に架け渡されたメンバであり、たとえば円筒状パイプ材を用いて構成されている。

【0015】

ブレース３は、上部がピラー・ツー・ピラーメンバ７に連結され、かつ下部がフロア部１１のフロアトンネル部１１ａに連結されており、上部には屈曲アーム部３０を有し、ピラー・ツー・ピラーメンバ７よりも車両後方側の位置において上下高さ方向に起立している。このブレース３は、本来的には、ピラー・ツー・ピラーメンバ７の強度、ひいてはステアリングコラム２の支持強度を高めるためのものであるが、本実施形態においては、後述するように、車両Ａの前突が発生した際に、ステアリングコラム２の上部側が上昇することを抑制する役割を果たす。

【0016】

フロントサイドメンバ４は、車両前後方向に延びる車体骨格部材であって、たとえば断面ハット状部材を用いて構成されており、車幅方向に間隔を隔てて左右一対で設けられている。このフロントサイドメンバ４は、エンジンルーム１２に位置するフロント部４ａに加え、このフロント部４ａの後端に繋がった前上がり傾斜状のキックアップ部４ｂ、およびこのキックアップ部４ｂの後端からさらに車両後方側に延びる延設部４ｃを有している。キックアップ部４ｂおよび延設部４ｃは、車室１０のフロア部１１の下面側に接合されており、フロア部１１のうち、キックアップ部４ｂ上に位置する前寄り領域は、キックアップ部４ｂと同様に傾斜している。

【0017】

キックアップ部リインフォース５は、フロントサイドメンバ４と同様な断面ハット状部材を用いて構成されており、フロア部１１上のうち、フロントサイドメンバ４のキックアップ部４ｂおよび延設部４ｃの前端寄り領域に重なった位置に配されている。
より具体的には、図２によく表れているように、キックアップ部リインフォース５は、フロア部１１を挟んでフロントサイドメンバ４と対向するように配され、かつこのキックアップ部リインフォース５の一対のフランジ部５０と、フロントサイドメンバ４の一対のフランジ部４０とは、フロア部１１を介してスポット溶接などの手段を用いて接合されている。

【0018】

クロスメンバ６は、たとえば屈曲状の金属板、あるいは断面ハット状部材などを用いて構成されており、ブレース３の下部とフロアトンネル部１１ａとが連結されているブレース下部連結部Ｊを、キックアップ部リインフォース５に橋渡し接続している。クロスメンバ６の車幅方向の一端部６ａおよび中間部６ｃは、キックアップ部リインフォース５およびフロア部１１にそれぞれ接合されている。
これに対し、クロスメンバ６の車幅方向の他端部６ｂは、フロアトンネル部１１ａの側壁部と、フロアトンネル部１１ａの上部に接合されたフロアトンネルリインフォース１４との間に挟み込まれた状態でこれらと接合されている。

【0019】

ブレース下部連結部Ｊにおいては、ブレース３の下部が、前記したフロアトンネルリインフォース１４、クロスメンバ６の他端部６ｂ、およびフロアトンネル部１１ａの側壁部の三者に重ねられた状態で、これら三者に対してボルト９を用いた連結が図られている。ボルト９を用いた連結手段に代えて、または加えて、溶接などの手段を用いてもよい。
このような構成により、フロアトンネル部１１ａのうち、ブレース下部連結部Ｊは、クロスメンバ６、キックアップ部リインフォース５、およびフロア部１１を介してキックアップ部４ｂに対してリジッドに連結されており、後述するように、車両Ａの前突が発生してキックアップ部４ｂが下降した際には、これに伴って下降するようになっている（フロアトンネル部１１ａのうち、ブレース下部連結部Ｊが設けられている部位は、本発明でいう「キックアップ部とともに下降する部位」の一例に相当する）。

【0020】

次に、前記した車両構造Ｂの作用について説明する。

【0021】

車両Ａの前突が発生し、図１に示すように、衝突荷重Ｆの一部が、ステアリングシャフト２１の下部を押圧する力Ｆ１として作用すると、ステアリングコラム２の上部、および
ステアリングホイール２０が、矢印Ｎａに示すように上昇する虞がある。このような虞は、適切に解消することが望まれる。

【0022】

これに対し、本実施形態によれば、図３に示すように、フロントサイドメンバ４にその車両前方側から所定以上の大きな衝突荷重Ｆが入力すると、フロントサイドメンバ４のフロント部４ａが圧縮変形し、衝撃吸収作用が得られる一方、フロント部４ａが車両後方側に変位することにより、キックアップ部４ｂの後部側は、矢印Ｎｂに示すように下降する。すると、これに伴って、ブレース下部連結部Ｊも下降し、ブレース３はピラー・ツー・ピラーメンバ７を矢印Ｎｃに示すように下降させる。したがって、ステアリングコラム２も下降し、ステアリングコラム２の上部側およびステアリングホイール２０が図１の矢印Ｎａで示すように上昇することは適切に防止または抑制される。

【0023】

また、本実施形態において、ブレース３が下降する際には、ブレース３の屈曲アーム部３０がピラー・ツー・ピラーメンバ７を、矢印Ｎｄに示す方向に回転させる（図３）。この回転は、ステアリングコラム２の上部側を下降させる。その結果、ステアリングコラム２の上部側およびステアリングホイール２０が上昇することをより徹底して防止または抑制することができる。

【0024】

本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る車両構造の各部の具体的な構成は、本発明の意図する範囲内において種々に設計変更自在である。

【0025】

上述した実施形態においては、ブレース３の下部を、フロアトンネル部１１ａ、フロアトンネルリインフォース１４、およびクロスメンバ６が重ねられて接合された箇所に連結しているが、本発明はこれに限定されない。たとえば、クロスメンバ６の他の部分、あるいはキックアップ部リインフォース５に、ブレース３の下部を連結してもよく、この場合においても、車両Ａの前突が発生した際に、ブレース３を下降させることができ、本発明が意図する作用を得ることが可能である。
また、本発明においては、キックアップ部４ｂに、キックアップ部リインフォース５やクロスメンバ６とは異なる部材を接続し、かつこの部材が車両Ａの前突が発生した際にキックアップ部４ｂとともに下降するように設定した上で、前記部材にブレース３の下部を連結した構成とすることもできる。
一方、本発明においては、ブレース３の下部を、フロントサイドメンバ４のキックアップ部４ｂに直結した構成とすることもできる。

【0026】

ブレース３の上部は、ステアリングコラム２の支持部材、またはステアリングコラム２自体に連結されていればよい。前記支持部材は、ピラー・ツー・ピラーメンバ７に限定されない。

【符号の説明】

【0027】

Ｂ 車両構造
Ｊ ブレース下部連結部
１０ 車室
１１ フロア部
２ ステアリングコラム
３ ブレース
４ フロントサイドメンバ
４ｂ キックアップ部（フロントサイドメンバの）
５ キックアップ部リインフォース
６ クロスメンバ
７ ピラー・ツー・ピラーメンバ （支持部材）

【図1】

【図2】

【図3】