(57)【要約】【課題】車室のスペースを拡大とすると共に、ステアリングの支持剛性が改善された車両用ステアリング支持構造を提供する。【解決手段】インパネリインフォースメント１４は、運転席の前部のみに配設されているため、助手席側のインストゥルメントパネル３２の意匠面を車両前方に凹ませることができ、車室のスペースを拡大することができる。また、インパネリインフォースメント１４の助手席側端部で、平面視で車両前方から助手席側に角度θ（０°＜θ＜９０°）の範囲に傾斜させているため、車幅方向の荷重入力に対するインパネリインフォースメント１４の左右剛性が向上する。すなわち、ステアリングの支持剛性が向上する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転席側のフロントピラーに一端が固定され、前記一端から車室の車幅方向中央部近傍まで車幅方向に延在すると共に、ステアリングコラムを支持するインパネリインフォースメントと、
前記インパネリインフォースメントにおける前記ステアリングコラムの支持位置よりも助手席側に一端が固定され、前記インパネリインフォースメントよりも車両前方側に配設されたダッシュパネル又はカウルインナパネルに他端が固定され、前記一端から前記他端に向けて車両平面視で車両前方よりも助手席側に傾斜して延在する補強部材と、
を備える車両用ステアリング支持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用ステアリング支持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車体のフロントピラー間にパイプ状のインパネリインフォースが配設されており、このインパネリインフォースにステアリングサポートを介してステアリングコラムが支持されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
一方、近年、車室の室内空間を拡大して乗員の居住性を向上させることが図られている。この場合、車幅方向に全幅で配置されているインパネリインフォースメントが室内空間の拡大の障害となっていた。
【０００４】
これに対して、運転席側のみインパネリインフォースメントを設けるものが提案されている（特許文献２、３参照）。特許文献２記載のインパネリインフォースメントは、車両側方のカウルサイドパネルから車両前方のカウルインナパネルまで延在するＬ字型の第１支持部材と、カウルサイドパネルからフロアパネルのフロアトンネルまで延在するＬ字型の第２部材とから構成されている。また、特許文献３に記載のインパネリインフォースメントは、一端がダッシュパネルに固定され、他端がフロアパネルのフロアトンネルの側部に固定されたＬ字型のステーに、中央側端部が固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１８９８０６号公報
【特許文献２】特開昭６１−１５０８６７号公報
【特許文献３】特開昭６１−０４６７６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献２、３に記載されたインパネリインフォースメントもステアリングの支持剛性という点では改善の余地があった。
【０００７】
本発明は上記事実を考慮し、車室のスペースを拡大とすると共に、ステアリングの支持剛性が向上した車両用ステアリング支持構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載の発明は、運転席側のフロントピラーに一端が固定され、前記一端から車室の車幅方向中央部近傍まで車幅方向に延在すると共に、ステアリングコラムを支持するインパネリインフォースメントと、前記インパネリインフォースメントにおける前記ステアリングコラムの支持位置よりも助手席側に一端が固定され、前記インパネリインフォースメントよりも車両前方側に配設されたダッシュパネル又はカウルインナパネルに他端が固定され、前記一端から前記他端に向けて車両平面視で車両前方よりも助手席側に傾斜して延在する補強部材と、を備える。
【０００９】
この車両用ステアリング支持構造は、インパネリインフォースメントの一端が運転席側のフロントピラーに固定され、ステアリングコラムの支持位置よりも助手席側が補強部材に支持（固定）されている。この補強部材は、車両平面視でインパネリインフォースメントに固定された一端側からダッシュパネル等に固定された他端側に向けて車両前方よりも助手席側に傾斜して延在している。
【００１０】
ここで、ステアリングコラムからインパネリインフォースメントに車幅方向助手席側への荷重が入力されると、インパネリインフォースメントに車幅方向で助手席側への並進運動が生ずる。ここで、補強部材の一端は、車体（カウルインナパネル又はダッシュパネル）側に固定されているため、インパネリインフォースメントにおける補強部材固定点（他端側）が補強部材の車体側の一端を中心に車両後方側へ回転しようとする。一方、上記荷重入力によりインパネリインフォースメントは、ステアリングコラムの支持位置を中心とした回転運動をしようとする。すなわち、インパネリインフォースメントは、ステアリングコラムの支持位置を中心として、助手席側を車両前方側に回転しようとする。この結果、インパネリインフォースメントは、ステアリングコラムの支持位置中心の車両前方側への回転運動が補強部材の車体側固定点回りの車両後方側への回転運動により抑制され、回転変形量が抑制される。すなわち、インパネリインフォースメントのステアリング支持剛性を向上させることができる。
【００１１】
換言すれば、インパネリインフォースメントの補強部材固定（取付）点において、インパネリインフォースメントから補強部材に作用する力によって補強部材からインパネリインフォースメントに反作用の力が作用する。ここで、補強部材は、車両平面視でインパネリインフォースメントに固定された一端側からダッシュパネル等に固定された他端側に向けて車両前方よりも助手席側に傾斜して延在している。したがって、反作用の力の車幅方向成分は車幅方向運転席側に向いており、インパネリインフォースメントに作用する荷重と逆向きに作用することになる。この結果、インパネリインフォースメントの並進運動を抑制する。また、反作用の力の車両前後方向成分は車両後方を向いており、この成分によってインパネリインフォースメントに対するステアリングコラムの支持位置を中心とした時計回りの回転モーメントを生ずる。すなわち、インパネリインフォースメントの車幅方向助手席側への荷重の作用によるステアリングコラムの支持位置を中心とした反時計回りの回転モーメントがその分抑制される。すなわち、インパネリインフォースメントの回転運動が抑制される。このように、インパネリインフォースメントの並進運動と回転運動が抑制されるため、インパネリインフォースメントのステアリングコラムの支持剛性が向上する。
【００１２】
また、インパネリインフォースメントは運転席側のカウルサイドパネルから車室の車幅方向中央部近傍までしか延在していない。すなわち、インパネリインフォースメントは助手席前方までは配設されていない。したがって、インストゥルメントパネルの意匠面を助手席側で車両前方に窪ませることができ、車室の室内空間を拡張することができる。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載の発明の車両用ステアリング支持構造は、上記構成としたので、車室のスペースを拡大とすると共に、ステアリングの支持剛性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る車両用ステアリング支持構造を示す斜視図である。
【図２】（Ａ）は本発明の第１実施形態に係る車両用ステアリング支持構造の要部を示す一部切欠き平面図であり、（Ｂ）はインパネリインフォースメントに作用する反作用の力の分解図である。
【図３】比較例１に係る車両用ステアリング支持構造を示す一部切欠き要部平面図である。
【図４】（Ａ）は比較例２に係る車両用ステアリング支持構造を示す一部切欠き要部平面図であり、（Ｂ）はインパネリインフォースメントに作用する反作用の力の分解図である。
【図５】（Ａ）は本発明の第２実施形態に係る車両用ステアリング支持構造の要部を示す一部切欠き平面図であり、（Ｂ）はインパネリインフォースメントに作用する反作用の力の分解図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態に係る車両用ステアリング支持構造について図１〜図４を参照して説明する。なお、各図は模式的なものであり、本発明と関連性の低いものは図示を省略している。また、各図において矢印ＦＲは車両前方、矢印Ｗは車幅方向、矢印ＵＰは車両上方を示す。
【００１６】
（構成）
図１に示すように、本実施形態に係る自動車の車両用ステアリング支持構造１０では、車室１２の前部にインパネリインフォースメント１４が配設されている。このインパネリインフォースメント１４は、車室１２の前部に設けられたダッシュパネル１６の車両後方側で車幅方向に延在する長尺状の部材である。インパネリインフォースメント１４は、車幅方向運転席側（車幅方向外側）の一端が運転席側のフロントピラー１８Ｌに図示しないブラケット等を介して締結されている。インパネリインフォースメント１４は、フロントピラー１８Ｌに締結された一端から車幅方向中央部近傍まで延在し、他端側で固定ブラケット２０で支持されている。
【００１７】
なお、「車幅方向中央部近傍」とは車幅方向において、インパネリインフォースメント１４の後述するステアリングコラムサポート３０の支持位置Ｄよりも助手席側の位置から、後述するフロアパネル２２のトンネル部２４の助手席側端部までの範囲をさす。
【００１８】
固定ブラケット２０は、一端がインパネリインフォースメント１４の他端側に固定されると共に、他端がフロアパネル２２のトンネル部２４の側面に固定されている。すなわち、インパネリインフォースメント１４の他端側が固定ブラケット２０によって支持されている。
【００１９】
また、インパネリインフォースメント１４の他端側は、補強部材２６で支持されている。補強部材２６は、一端がインパネリインフォースメント１４の他端側に固定されると共に、他端がダッシュパネル１６に固定されている。この補強部材２６は、平面視において、一端側から他端側に向かって車両前方に対して助手席側に角度θ（０°＜θ＜９０°）だけ傾斜した方向に延在している。
【００２０】
インパネリインフォースメント１４の車幅方向中央部には、ステアリングコラム２８を支持するステアリングコラムサポート３０が取り付けられている。これにより、ステアリングコラム２８がインパネリインフォースメント１４に支持されている。
【００２１】
なお、インパネリインフォースメント１４の車両後方側には、図１、図２に示すように、インストゥルメントパネル３２の意匠面３２Ａが設けられている。意匠面３２Ａは、図２に示すように、車室１２内の車幅方向に延在し、運転手席側ではインパネリインフォースメント１４の車両後方側に配設されているが、助手席側ではインパネリインフォースメント１４がないため、車両前方に窪んだ凹部３２Ｂが形成されている。
【００２２】
また、図１にはおいて参照符号３４で示されているのは、インパネリインフォースメント１４とダッシュパネル１６とを連結するダッシュトゥブレースである。
【００２３】
（作用）
このように形成された車両用ステアリング支持構造１０の作用について説明する。
【００２４】
図２に示すように、ステアリングコラム２８からステアリングコラムサポート３０を介してインパネリインフォースメント１４に振動が入力される。この際、インパネリインフォースメント１４に助手席側への車幅方向の力（矢印Ｆ参照）が作用すると、インパネリインフォースメント１４は、並進運動（矢印Ｘ参照）を生ずる。
【００２５】
ここで、図２に示すように、インパネリインフォースメント１４の車幅方向中央部（助手席）側端部に固定された補強部材２６は、平面視において、ダッシュパネル１６（車両前方側）に向かって車両前方から助手席側に角度θ（０°＜θ＜９０°）だけ傾斜して配置されている。また、補強部材２６の一端がダッシュパネル１６に固定されているため、インパネリインフォースメント１４の並進運動に伴い、ダッシュパネル１６に固定された一端（Ａ点）を中心として、インパネリインフォースメント１４に固定された他端（Ｂ点）側を矢印Ｐ１方向に回転させようとする。
【００２６】
一方、インパネリインフォースメント１４におけるステアリングコラムサポート３０の取付位置（Ｄ点）を中心として、インパネリインフォースメント１４のＤ点よりも助手席側が、車幅方向の力Ｆによって図面上反時計回り（矢印Ｑ方向）に回転しようとする。
【００２７】
すなわち、インパネリインフォースメント１４のステアリングコラムサポート３０の取付位置（Ｄ点）よりも車幅方向助手席側（例えばＢ点）は、補強部材２６の車体側固定点（Ａ点）まわりに車両後方側へ回転しようとし、ステアリングコラムサポート３０の取付位置（Ｄ点）まわりに車両前方側への回転しようとする。この結果、インパネリインフォースメント１４の回転変形量が抑制される。すなわち、インパネリインフォースメント１４の左右剛性が向上することになる。
【００２８】
換言すれば、インパネリインフォースメント１４の補強部材固定点（Ｂ点）では、インパネリインフォースメント１４から補強部材２６に対して作用する力ＦＢの反作用の力ＦＢ’が作用する。反作用の力ＦＢ’の車幅方向成分ＦＢ’sinθは、並進運動（矢印Ｘ方向）（力（矢印Ｆ参照））と逆向きなので、その分だけ並進運動（変形）を抑制する。
【００２９】
本実施形態では、インパネリインフォースメント１４の補強部材固定点（Ｂ点）では、補強部材２６からの反作用の力ＦＢ’の車両前後方向成分ＦＢ’cosθが作用し、図２上でＤ点を中心とした時計回りの回転モーメントＭ１を発生させる。これが、力Ｆによる回転モーメントＭ２と逆向きのモーメントになるため、力Ｆによって生ずる回転モーメントＭ２を抑制することになる。すなわち、インパネリインフォースメント１４の回転変形量を抑制することができる。
【００３０】
このように、補強部材２６を平面視で車両前方に向かって助手席側に角度θ（０°＜θ＜９０°）だけ傾斜して配置することにより、インパネリインフォースメント１４に車幅方向の力Ｆが入力した場合にインパネリインフォースメント１４に生ずる並進力（並進変形量）と回転力（回転変形量）を抑制することができる。すなわち、インパネリインフォースメント１４の左右剛性を向上させることができる。したがって、ステアリングコラムの支持剛性に優れる。
【００３１】
なお、参考のために比較例１、比較例２を示す。
【００３２】
比較例１は、図３に示すように、補強部材２６が平面視において、ダッシュパネル１６（車両前方側）に向かって車両前後方向に配置されている。
【００３３】
したがって、インパネリインフォースメント１４の補強部材固定点（Ｂ点）では、補強部材２６の車体側固定点（Ａ点）まわりに回転しようとする動きが車幅方向（矢印Ｐ２方向）となり、ステアリングコラムサポート３０の取付位置（Ｄ点）まわりの回転運動を抑制することができない。
【００３４】
換言すれば、インパネリインフォースメント１４から補強部材２６に力ＦＣが作用した場合に、補強部材２６からの反作用力ＦＣ’は車両後方に作用する（車幅方向成分がない）。この結果、力Ｆによるインパネリインフォースメント１４の並進運動（矢印Ｘ方向）を抑制することができない。
【００３５】
比較例２は、図４に示すように、平面視において、ダッシュパネル１６（車両前方側）に向かって車両前後方向から運転手席側に角度θ（０°＜θ＜９０°）だけ傾斜して配置されている。
【００３６】
したがって、インパネリインフォースメント１４の補強部材固定点（Ｂ点）では、補強部材２６の車体側固定点（Ａ点）まわりに回転しようとする動きが車両前方側（矢印Ｐ３方向）となり、ステアリングコラムサポート３０の取付位置（Ｄ点）まわりの回転運動（矢印Ｑ方向）を増加させることになる。すなわち、インパネリインフォースメント１４の回転変形量を増加させることになる。
【００３７】
換言すれば、インパネリインフォースメント１４に力Ｆが作用している場合、インパネリインフォースメント１４から補強部材２６に作用する力ＦＤは引張力となる。この結果、補強部材２６からインパネリインフォースメント１４に作用する反作用の力ＦＤ’も、図４に示すように、引張力となる。したがって、反作用力ＦＤ’の車幅方向成分ＦＤ’sinθ（図４（Ｂ）参照）だけ並進運動（矢印Ｘ方向）が抑制される。
【００３８】
また、インパネリインフォースメント１４の補強部材固定点（点Ｂ）において、補強部材２６からインパネリインフォースメント１４に反作用の力ＦＤ’の車両前後方向成分ＦＤ’cosθが車両前方に作用する。したがって、インパネリインフォースメント１４は、ステアリングコラムサポート３０の取付位置（Ｄ点）よりも助手席側で、力Ｆによる図４上反時計回り回転モーメントＭ２に加えて反作用の力ＦＤ’の車両前後方向成分ＦＤ’cosθによる図４上反時計回り回転モーメントＭ１が作用することになり、インパネリインフォースメント１４の回転モーメント（回転変形量）が増大する。
【００３９】
なお、インパネリインフォースメント１４に対する荷重の入り方によっては、補強部材２６に作用する力ＦＤが圧縮力になることも考えられる。この場合には、補強部材２６からインパネリインフォースメント１４に作用する反作用力ＦＤ’も圧縮力となり、上記説明と反対に、インパネリインフォースメント１４の回転運動を抑制するが、並進運動を増加させることになる。
【００４０】
このように、比較例１がインパネリインフォースメント１４の回転運動を抑制できるが並進運動を抑制できない点、比較例２がインパネリインフォースメント１４の並進運動又は回転運動のいずれか一方を抑制できるが他方を抑制できない点と比較して、本実施形態の補強部材２６は、インパネリインフォースメント１４に作用する並進力（並進変形）と回転モーメント（回転変形）のいずれも抑制することができ、インパネリインフォースメント１４の左右剛性（ステアリングコラム２８の支持剛性）を向上させることができる。
【００４１】
また、インパネリインフォースメント１４が運転席側のフロントピラー１８Ｌから車幅方向中央部近傍までしか延在していないので、インストゥルメントパネル３２の意匠面３２Ａは、助手席側（インパネリインフォースメント１４のない領域）で車両前方側に窪んだ凹部３２Ｂを形成することができ、車室１２の室内空間を拡張することができる。
【００４２】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態に係る車両用ステアリング支持構造について図５を参照して説明する。なお、各図は模式的なものであり、本発明と関連性の低いものは図示を省略している。第２実施形態に係る車両用ステアリング支持構造において、第１実施形態の車両用ステアリング構造と同様の構成要素には、同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。また、第１実施形態と同様の作用効果については説明を省略する。
【００４３】
この車両用ステアリング支持構造１００では、インパネリインフォースメント１４が大径部１４Ａと、大径部１４Ａの助手席側端部から縮径する縮径部１４Ｂと縮径部１４Ｂの助手席側端端部に接続され、大径部１４Ａよりも縮径した小径部１４Ｃとを有する。大径部１４Ａには、ステアリングコラムサポート３０及び固定ブラケット２０（図示省略）、補強部材２６が取り付けられている。また、小径部１４Ｃの助手席側端部には、第２補強部材１０２が取り付けられている。
【００４４】
第２補強部材１０２は、補強部材２６よりも車幅方向助手席側で、一端がダッシュパネル１６に固定され、他端がインパネリインフォースメント１４の小径部１４Ｃの助手席側端部に固定されている。また、第２補強部材１０２は、平面視において、他端から一端に向けて車両前後方向から助手席側へ角度θ２（０°＜θ２＜９０°）だけ傾斜している。
【００４５】
なお、補強部材２６は、第１実施形態と同様の構成だが、本実施形態では説明の便宜のために角度θをθ１と記載している。
【００４６】
このように構成された車両用ステアリング支持構造１００の作用について説明する。
【００４７】
このように補強部材２６に加えて第２補強部材１０２を追加したため、インパネリインフォースメント１４の左右剛性が一層向上する。
【００４８】
具体的にはインパネリインフォースメント１４に車幅方向助手席側への力（矢印Ｆ参照）が作用すると、インパネリインフォースメント１４に並進運動が生ずる（矢印Ｘ参照）。この結果、インパネリインフォースメント１４の第２補強部材固定点（Ｆ点）は、第２補強部材１０２のダッシュパネル１６に対する固定点（Ｅ点）を中心として車両後方側へ回転運動（Ｐ４）をしようとする。この方向が、インパネリインフォースメント１４のステアリングコラムサポート３０の支持位置（Ｄ点）回りの回転方向（車両前方側）と反対方向となるため、インパネリインフォースメント１４の回転変形が一層抑制される。
【００４９】
特に、第２補強部材１０２は、インパネリインフォースメント１４の最も他端（助手席側端部）側近傍に取り付けられているため、ステアリングコラムサポート３０の取付位置（Ｄ点）との距離Ｌ２が補強部材２６とステアリングコラムサポート３０の取付位置（Ｄ点）との距離Ｌ１よりも大きくなるため、一層インパネリインフォースメント１４のステアリングコラムサポート３０の取付位置（Ｄ点）回りの回転変形を抑制することができる。
【００５０】
換言すれば、第２補強部材１０２は、補強部材２６と同様に、インパネリインフォースメント１４の第２補強部材固定点（Ｆ点）では、インパネリインフォースメント１４から補強部材２６に対して作用する力ＦＦの反作用の力ＦＦ’が作用する。反作用の力ＦＦ’の車幅方向成分ＦＦ’sinθ２は、並進運動（矢印Ｘ方向）（力（矢印Ｆ方向））と逆向きなので、その分だけ並進運動（変形）を抑制する。
【００５１】
また、インパネリインフォースメント１４の補強部材固定点（Ｆ点）では、第２補強部材１０２からの反作用の力ＦＦ’の車両前後方向成分ＦＦ’cosθ２によるＤ点を中心とした時計回りの回転モーメントＭ３によって、力（矢印Ｆ参照）によって生ずるＤ点回りの回転モーメントＭ２を抑制することになる。すなわち、インパネリインフォースメント１４の回転変形量を抑制することができる。特に、第２補強部材１０２は、インパネリインフォースメント１４の最も他端（助手席側端部）側近傍に取り付けられているため、ステアリングコラムサポート３０の取付位置（Ｄ点）との距離Ｌ２が補強部材２６とステアリングコラムサポート３０の取付位置（Ｄ点）との距離Ｌ１よりも大きくなる。したがって、第２補強部材１０２からインパネリインフォースメント１４に作用する反作用の力ＦＦ’の車両前後方向成分ＦＦ’cosθ２によるインパネリインフォースメント１４に対するＤ点回りの回転モーメントＭ３が回転モーメントＭ１よりも大きくなり、力Ｆによるインパネリインフォースメント１４のＤ点回りの回転モーメントを一層抑制する。
【００５２】
この結果、インパネリインフォースメント１４の左右剛性を一層向上させることができる。すなわち、ステアリングコラム２８の支持剛性を一層向上させることができる。
【００５３】
なお、本実施形態では、補強部材２６の一端をダッシュパネル１６に固定したが、カウルインナパネルに固定しても良い。
【符号の説明】
【００５４】
１０、１００  車両用ステアリング支持構造
１４  インパネリインフォースメント
１６  ダッシュパネル
２６  補強部材
２８  ステアリングコラム
１０２  第２補強部材（補強部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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