(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングコラムを支える為に左右のフロントピラー間に渡したステアリングハンガビームを、大径断面のドライバ側ハンガビームと小径断面の乗員側ハンガビームとの直列結合体としたステアリングハンガビーム構造において、
前記ドライバ側ハンガビームは、前記乗員側ハンガビームを結合する側の端部に、車両前後方向に向けて押出し成形したフランジを備え、
このフランジの車両後方側の後端に、フランジの押出し方向に向けて雌ねじを備え、
この雌ねじを備えた前記後端に、前記乗員側ハンガビームに取付けた連結部材を当て、
この連結部材を雌ねじを用いてボルト結合することにより、
前記乗員側ハンガビームを、前記ドライバ側ハンガビームの中心から車両後方にオフセットさせたことを特徴とするステアリングハンガビーム構造。
【請求項２】
前記ドライバ側ハンガビームは、ビーム本体の一端に、一方のフロントピラーに当てる為にフランジを備え、ビーム本体の側面に、前記ステアリングコラムを支える為の支持ブラケットを備えたものであり、且つビーム本体、フランジ並びに支持ブラケットは、押出し成形品から製造したものであることを特徴とする請求項１記載のステアリングハンガビーム構造。
【請求項３】
前記ビーム本体は、矩形断面の長尺材であることを特徴とする請求項２記載のステアリングハンガビーム構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の操向用ステアリングコラムを支えるステアリングハンガビームに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車などの車両は、操向用のステアリングコラムを支えるためにステアリングハンガビームを備えている。ステアリングハンガビームに関しては、例えば特公平７−８５９９１号公報「ステアリングサポートメンバ取付部構造」が提案されている。
【０００３】
この技術は、同公報の第１図に示されるとおり、車体の左右にステアリングサポートメンバ（以下、「ステアリングハンガビーム」という）を渡し、このステアリングハンガビームでステアリングコラムを支えたものである。
ステアリングハンガビームは、鋼材で形成した部材なので、ビームを比較的小径にしても剛性を保つことができる。従って、このステアリングハンガビームを使用すれば、比較的大きな空間を確保することができるので、この空間にエアコン等の車体装備品を配置することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、エンジンの燃料消費量を抑えるためには、車体重量を軽くする必要がある。車体重量を軽くするためには、車体をアルミニウム合金のような軽い材料で製造すればよい。
アルミニウム合金は、鋼材と比較して引張強度が低い。このため、ステアリングハンガビームをアルミニウム合金で製造する場合、ステアリングハンガビームの剛性を確保するために、ステアリングハンガビームを、鋼製のステアリングハンガビームと比較して大径にする必要がある。
【０００５】
しかし、ステアリングハンガビームを大径にすると、ステアリングハンガビームの軽量化が図り難い。
また、ステアリングハンガビームを大径にすることで、車両空間が狭くなり、エアコン等の車体装備品を配置するための空間を確保することができない虞がある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、ステアリングハンガビームを軽量にすることができ、且つ車体装備品を取付ける空間を確保することができる技術を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１のステアリングハンガビーム構造は、ステアリングコラムを支える為に左右のフロントピラー間に渡したステアリングハンガビームを、大径断面のドライバ側ハンガビームと小径断面の乗員側ハンガビームとの直列結合体としたステアリングハンガビーム構造において、前記ドライバ側ハンガビームは、前記乗員側ハンガビームを結合する側の端部に、車両前後方向に向けて押出し成形したフランジを備え、このフランジの車両後方側の後端に、フランジの押出し方向に向けて雌ねじを備え、この雌ねじを備えた前記後端に、前記乗員側ハンガビームに取付けた連結部材を当て、この連結部材を雌ねじを用いてボルト結合することにより、前記乗員側ハンガビームを、前記ドライバ側ハンガビームの中心から車両後方にオフセットさせたことを特徴とする。
【０００８】
ステアリングハンガビームをドライバ側ハンガビームと乗員側ハンガビームとの直列結合体にした。このため、高い剛性を必要とするドライバ側ハンガビームのみを大径断面とすることができ、比較的高い剛性を必要としない乗員側ハンガビームを小径断面とすることができる。
従って、ステアリングハンガビームの剛性を確保した状態で、ステアリングハンガビームの軽量化を図ることができる。
また、乗員側ハンガビームを小径断面とし、乗員側ハンガビームを、前記ドライバ側ハンガビームの中心から車両後方にオフセットさせることで、空間を比較的大きく確保することができる。
【０００９】
請求項２において、ドライバ側ハンガビームは、ビーム本体の一端に、一方のフロントピラーに当てる為にフランジを備え、ビーム本体の側面に、ステアリングコラムを支える為の支持ブラケットを備えたものであり、且つビーム本体、フランジ並びに支持ブラケットは、押出し成形品から製造したものであることを特徴とする。
【００１０】
ドライバ側ハンガビームの各々の構成部品を押出し成形品から製造した。このため、ドライバ側ハンガビームの構成部品をそれぞれ連続的に成形することができるので、生産効率を高めることができる。
【００１１】
請求項３において、ビーム本体は、矩形断面の長尺材であることを特徴とする。
ビーム本体を矩形断面に形成した。このため、矩形断面の角部を利用してフランジ及び支持ブラケットをビーム本体の正規の箇所に簡単に取付けることができる。従って、ドライバ側ハンガビームを比較的短い時間で組付けることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図面に基づいて以下に説明する。なお、「前」、「後」、「左」、「右」、「上」、「下」は運転者から見た方向に従う。また、図面は符号の向きに見るものとする。
【００１３】
図１は本発明に係るステアリングハンガビーム構造を取付けた車両の斜視図である。
車両１０は、左右のドア（右側のドアは図示しない）１１をそれぞれ左右のサイドメンバ１２，１４に取付け、左サイドメンバ１２を構成する左側フロントピラー１３と、右サイドメンバ１４を構成する右側フロントピラー１５との間に本発明に係るステアリングハンガビーム構造（後述する）を取付けたものである。このステアリングハンガビーム構造は、例えばステアリングホイール６７を支えるものである。なお、１７はフロントウインド、１８は前輪、１９は後輪である。
【００１４】
図２は本発明に係るステアリングハンガビーム構造の斜視図である。
ステアリングハンガビーム構造２０は、ステアリングハンガビーム２１を大径断面のドライバ側ハンガビーム２２及び小径断面の乗員側ハンガビーム６０で構成し、これらのハンガビーム２２，６０を連結部材８０で直列に結合して左右のフロントピラー１３，１５間に渡し、ドライバ側ハンガビーム２２でステアリングコラム６５を支えた部材である。
【００１５】
このステアリングハンガビーム構造２０は、ドライバ側ハンガビーム２２を第１ステイ７０及び第２ステイ７１で支え、ドライバ側ハンガビーム２２と乗員側ハンガビーム６０との結合部を右側センタステイ７３で支え、乗員側ハンガビーム６０を左側センタステイ７４及び第３ステイ７２で支えたものである。
【００１６】
左側フロントピラー１３はフロアプレート７５の左側に取付けた部材である。また、右側フロントピラー１５は、フロアプレート７５の右側に取付けた部材である。
【００１７】
乗員側ハンガビーム６０は、小径断面のアルミニウム合金製パイプで構成し、ドライバ側ハンガビーム２２の中心から車両後方にオフセットさせた状態でドライバ側ハンガビーム２２に結合した部材であって、左端６１を左側フロントピラー１３にボルト止めし、右端６２をドライバ側ハンガビーム２２の左端につないだものである。
なお、乗員側ハンガビーム６０は乗員席側に配置したものである。
【００１８】
ステアリングコラム６５は、ステアリングシャフト６６を組み込み、ステアリングシャフト６６の頂部にステアリングホイール６７を取り付けたものである。第１〜第３ステイ７０〜７２は、車体のカウルトップ７６から後方に略水平に延ばした部材である。また、左右のセンタステイ７３，７４は、フロアトンネル７５ａに略鉛直に取付けた部材である。
【００１９】
上述したように、ステアリングハンガビーム構造２０をドライバ側ハンガビーム２２と乗員側ハンガビーム６０との直列結合体にした。このため、高い剛性を必要とするドライバ側ハンガビーム２２を大径断面とすることができ、比較的高い剛性を必要としない乗員側ハンガビーム６０を小径断面とすることができる。従って、ステアリングハンガビーム構造２０の剛性を確保した状態でステアリングハンガビーム構造２０を軽量にすることができる。
【００２０】
また、乗員側ハンガビーム６０を小径断面とし、且つ乗員側ハンガビーム６０をドライバ側ハンガビーム２２の中心から車両後方にオフセットすることにより、乗員側ハンガビーム６０と車体のカウルトップ７６との間の空間Ｓを比較的大きくすることができる。このため、空間Ｓにエアコン等の車体装備品（図示しない）を配置することができる。
【００２１】
図３は本発明に係るステアリングハンガビーム構造の斜視図である。
ドライバ側ハンガビーム２２は、ビーム本体２３の一端（右端）２４にフランジ（右フランジ）３０を差込み、ビーム本体２３の側面（周壁）２６に支持ブラケット４０，４０を一定間隔をおいて取付け、支持ブラケット４０，４０の反対側の周壁２６に固定ブラケット５０を取付け、ビーム本体２３の左端２５に左フランジ５５を取付けたものである。
このドライバ側ハンガビーム２２は、右フランジ３０を一方のフロントピラー（右側フロントピラー）１５に取付け、左フランジ５５を連結部材８０を介して乗員側ハンガビーム６０の右端６２に結合したものである。
なお、ドライバ側ハンガビーム２２は運転席側に配置したものである。
【００２２】
図４は図３の４−４線断面図である。
ビーム本体２３は、周壁２６を矩形状に形成した矩形断面のアルミニウム合金製長尺材であり、対向する角部２７ａと角部２７ｃとの間を補強リブ２８でつないだものである。このビーム本体２３は、押出し成形品を所定の長さに切断した部材である。このため、ビーム本体２３を連続的に成形することができるので、生産効率を高めることができる。
【００２３】
右フランジ３０は、周壁３１を略五角形に形成したアルミニウム合金製の部材であり、第１〜第３の頂部３２〜３４に第１〜第３ボス（以下、第１ボスを３２、第２ボスを３３、第３ボスを３４とする）を形成し、第１ボス３２と第３ボス３４とを第１リブ３５でつなぎ、第１リブ３５と第２ボス３３とを第２リブ３６でつなぎ、周壁３１の右壁３１ａと第１リブ３５との間にビーム本体２３を差込み、第１〜第３ボス３２〜３４にボルト３７・・・を差込み、ボルト３７・・・で右側フロントピラー１５（図１に示す）に取付けたものである。
【００２４】
右フランジ３０は、ビーム本体２３の右上角部２７ａ及び右下角部２７ｂを右壁３１ａの上・下隅３１ｂ，３１ｃに合せることにより、ビーム本体２３に対して所望位置に正確に取付けることができる。このため、右フランジ３０をビーム本体２３に簡単に取付けることができる。
なお、右フランジ３０は、押出し成形品を所定の長さに切断した部材である。このため、右フランジ３０を連続的に成形することができるので、生産効率を高めることができる。
【００２５】
図５は図４の５−５線断面図である。
右フランジ３０にビーム本体２３の右端２４を差込んで、右フランジ３０とビーム本体２３の右端２４とを溶接し、ボルト３７・・・をナット３９・・・に締め付けることにより右フランジ３０を右フロントピラー１５のインナパネル１５ａに取付けた状態を示す。３８は溶接部を示す。
右フランジ３０に傾斜面３０ａを形成したので、右フランジ３０とインナパネル１５ａとの間に隙間を開けることができる。このため、隙間を利用してインストルメンタルパネル等（図示せず）の車体装備品を取付けることができる。
【００２６】
図６は図３の６−６線断面図である。
支持ブラケット４０は、略三角形の周壁４１を形成し、周壁４１の前壁４２をビーム本体２３の後壁２６ａに接触させ、前壁４２の下端４２ａからビーム本体２３の下壁２６ｂに沿ってプレート４４を延ばし、前壁４２の上端４２ｂ及びプレート４４の前端４４ａをビーム本体２３の周壁２６に溶接したアルミニウム合金製の部材である。
【００２７】
この支持ブラケット４０は、前壁４２の下端４２ａに肉厚部４５を形成し、下壁４３の後端４３ａに肉厚部４６を形成し、肉厚部４５，４６にスタッドボルト４７・・・を取付け、スタッドボルト４７・・・をナット４８・・・で締付けてステアリングコラム６５の支えプレート６８を取付けることにより、ステアリングコラム６５を支える部材である。
【００２８】
支持ブラケット４０は、前壁４２をビーム本体２３の後壁２６ａに当てるとともにプレート４４の前端４４ａをビーム本体２３の下壁２６ｂに当てることによりビーム本体２３の角部を利用して所望位置に正確に配置することができる。このため、支持ブラケット４０をビーム本体２３に簡単に取付けることができる。なお、支持ブラケット４０は、押出し成形品を所定の長さに切断した部材である。このため、支持ブラケット４０を連続的に成形することができるので、生産効率を高めることができる。
【００２９】
固定ブラケット５０は、ビーム本体２３に取付けるためのビーム側取付け部５１と、取付け部５１の反対側に形成して第１ステイ７０に取付けるための本体側取付け部５２とを備えたアルミニウム合金製の部材である。
ビーム側取付け部５１は、略直角の凹面をビーム本体２３の前上角部２７ｄに当てて、ビーム本体２３の周壁２６に溶接したものである。また、本体側取付け部５２は、第１ステイ７０にボルト５３及びナット５４で取付けた部材である。
【００３０】
固定ブラケット５０は、ビーム側取付け部５１をビーム本体２３の前上角部２７ｄに当てることにより、ビーム本体に対して所望位置に正確に配置することができる。このため、固定ブラケット５０をビーム本体２３に簡単に取付けることができる。
なお、固定ブラケット５０は、押出し成形品を所定の長さに切断した部材である。このため、固定ブラケット５０を連続的に成形することができるので、生産効率を高めることができる。
【００３１】
図７は本発明に係るステアリングハンガビーム構造の要部斜視図である。
左フランジ５５は、矩形状のプレート５６の表面に２本の凸条部５７，５７を平行に形成し、凸条部５７，５７の後端５７ａ，５７ａに雌ねじ５８，５８を形成し、裏面をビーム本体２３の左端２５に溶接したアルミニウム合金製の部材である。
この左フランジ５５は、押出し成形品を所定の長さに切断した部材である。このため、左フランジ５５を連続的に成形することができるので、生産効率を高めることができる。
【００３２】
連結部材８０は、略Ｔ形に形成したアルミニウム合金製の部材であり、プレート８１の上端に上側折曲片８２を形成し、左側に左側折曲片８３を形成し、右側に右側折曲片８４を形成し、右端にボルト８５，８５と挿入するための孔８６，８６を一定間隔をおいて開けたものである。
【００３３】
連結部材８０は、上側折曲片８２と左側折曲片８３との間に乗員側ハンガビーム６０の右端６２を差込んで溶接し、左側折曲片８３と右側折曲片８４との間に右側センタステイ７３の上端７３ａを差込んで溶接し、孔８６，８６にボルト８５，８５を差し込んで、ボルト８５，８５を左フランジ５５の雌ねじ５８，５８にねじ結合することにより、左フランジ５５に乗員側ハンガビーム６０及び右側センタステイ７３をつなぐ部材である。
【００３４】
次に、本発明に係るステアリングハンガビーム構造の製造工程を説明する。
図８（ａ）〜（ｂ）は本発明に係るステアリングハンガビーム構造の第１製造工程説明図である。
（ａ）において、押出し成形品９０を右フランジ３０と同一断面に押出し成形した後、押出し成形品９０を所定の幅に切断する。次に、想像線で示す切断線３０ｂに沿って切断して傾斜面３０ａ（図５に示す）を形成する。これにより、右フランジ３０を得る。
【００３５】
（ｂ）において、押出し成形品９１を支持ブラケット４０と同一断面に押出し成形した後、押出し成形品９１を所定の幅に切断する。これにより、支持ブラケット４０を得る。
なお、ビーム本体２３及び左フランジ５５も、右フランジ３０や支持ブラケット４０と同様に、押出し成形した後、所定の長さに切断することにより製造する。
【００３６】
このように、ドライバ側ハンガビーム２２の各々の構成部品（ビーム本体２３、右フランジ３０、支持ブラケット４０及び左フランジ５５）を押出し成形品から製造した。ドライバ側ハンガビーム２２の構成部品をそれぞれ連続的に成形することができるので、生産効率を高めることができる。
【００３７】
（ｃ）において、ビーム本体２３の右端２４に右フランジ３０を矢印▲１▼の如く差込んで溶接する。次に、ビーム本体２３の周壁２６に支持ブラケット４０，４０を矢印▲２▼，▲２▼の如く当てて溶接する。次いで、支持ブラケット４０，４０を溶接した反対側の周壁２６に固定ブラケット５０を矢印▲３▼の如く当てて溶接する。続いて、ビーム本体２３の左端２５に左フランジ５５を矢印▲４▼の如く当てて溶接する。これで、図３に示すドライバ側ハンガビーム２２を得る。
【００３８】
図９は本発明に係るステアリングハンガビーム構造の第２製造工程説明図である。
乗員側ハンガビーム６０の右端６２に連結部材８０を取付け、連結部材８０に右側センタステイ７３の上端７３ａを取付け、乗員側ハンガビーム６０の略中央に左側センタステイ７４の上端７４ａを取付け、連結部材８０を矢印▲５▼の如く左フランジ５５の後端に当てて、連結部材８０を左フランジ５５にボルト止めする。これにより、ドライバ側ハンガビーム２２と乗員側ハンガビーム６０とを直列に結合したステアリングハンガビーム構造２０（図２に示す）を得る。
【００３９】
なお、前記実施の形態では、ステアリングハンガビーム構造２０をアルミニウム合金材で製造した例を説明したが、例えば、アルミニウム材や鋼材で製造してもよい。
また、乗員側ハンガビーム６０をドライバ側ハンガビーム２２の中心から車両後方にオフセットさせた例を説明したが、オフセット量は任意に設定することができる。
【００４０】
さらに、前記実施の形態では、ドライバ側ハンガビーム２２を矩形断面として説明したが、断面形状は任意である。
また、ドライバ側ハンガビーム２２を車両右側に配置し、乗員側ハンガビーム６０を車両左側に配置した例を説明したが、これに限らないで、ドライバ側ハンガビーム２２を車両左側に配置し、乗員側ハンガビーム６０を車両右側に配置してもよい。
【００４１】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１は、ステアリングハンガビームをドライバ側ハンガビームと乗員側ハンガビームとの直列結合体にすることで、高い剛性を必要とするドライバ側ハンガビームのみを大径断面とし、比較的高い剛性を必要としない乗員側ハンガビームを小径断面とすることができる。
この結果、ステアリングハンガビームの剛性を確保した状態で、ステアリングハンガビームの軽量化を図ることができる。
【００４２】
また、乗員側ハンガビームを小径断面とし、乗員側ハンガビームを、前記ドライバ側ハンガビームの中心から車両後方にオフセットさせることで、空間を比較的大きく確保することができる。この結果、車体装備品を配置するための空間を比較的簡単に確保することができる。
【００４３】
請求項２は、ドライバ側ハンガビームの各々の構成部品を押出し成形品から製造することで、各々の構成部品を連続的に成形することができる。この結果、ステアリングハンガビーム構造の生産性を高めてコストを抑えることができる。
【００４４】
請求項３は、ビーム本体を矩形断面に形成したことで、矩形断面の角部を利用してフランジ及び支持ブラケットをビーム本体の正規の箇所に簡単に取付けることができる。この結果、ドライバ側ハンガビームを比較的短い時間で組付けることができるので、ステアリングハンガビームの生産性を高めてコストを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るステアリングハンガビーム構造を取付けた車両の斜視図
【図２】本発明に係るステアリングハンガビーム構造の斜視図
【図３】本発明に係るステアリングハンガビーム構造の斜視図
【図４】図３の４−４線断面図
【図５】図４の５−５線断面図
【図６】図３の６−６線断面図
【図７】本発明に係るステアリングハンガビーム構造の要部斜視図
【図８】本発明に係るステアリングハンガビーム構造の第１製造工程説明図
【図９】本発明に係るステアリングハンガビーム構造の第２製造工程説明図
【符号の説明】
１３…左側フロントピラー、１５…右側フロントピラー（一方のフロントピラー）、２０…ステアリングハンガビーム構造、２１…ステアリングハンガビーム、２２…ドライバ側ハンガビーム、２３…ビーム本体、２４…ビーム本体の一端（右端）、２６…ビーム本体の側面（周壁）、３０…（フランジ）右フランジ、４０…支持ブラケット、５５…左フランジ（フランジ）、５７ａ…後端、５８…雌ねじ、６０…乗員側ハンガビーム、６５…ステアリングコラム、８０…連結部材、９０，９１…押出し成形品。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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