专利名称：转向支撑构件的结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及转向支撑构件的结构，该转向支撑构件的结构被安装为在机动车辆的仪表板内横跨车体宽度方向，以支撑转向柱(steering column)等。
背景技术：
传统上，在机动车辆的仪表板中，作为用于支撑转向柱等的刚性构件的转向支撑构件已被安装为横跨车体宽度方向。转向支撑构件在车体宽度方向上的两端被安装到车体的左右前围侧板(柱)。另外，在转向支撑构件的驾驶员座椅侧，经由转向支架支撑转向柱，并且安装仪表板，诸如仪表和音频设备等被安装到仪表板的重部件被悬置。如果这种转向支撑构件的周边部分的刚性低，则由悬架引起的振动或者尤其在空转时所发生的由发动机引起的振动被传递到转向系统(steering system)，并且所述振动被传递至驾驶员或导致产生车厢内噪音。由此，给乘客以不舒服的感觉，另外，设备的振动可能产生轧轧声(squeaking sound)。另外，当从车体前方施加负荷时，前围板(dashpanel)的上部和车颈上板(cowl panel)以进入到车厢内的方式变形，由此使转向支撑构件朝向车体后方变形，这导致转向轮后退的问题。因此，对于转向支撑构件，需要使支撑构件自身具有高刚性，并且需要增大支撑构件与车体的连接强度，以改善振动特性以及减少由从车体前方施加的负荷所引起的变形。特别地，转向支撑构件在车体宽度方向上的中央是振动曲线的波腹的前后(从前斜上侧向后斜下侧)振动模式和转向支撑构件的两端和中央是波节的前后振动模式是问题。为了解决这些问题，在传统的机动车辆中，如专利文献1所公开的那样，一些机动车辆被构造成使得使用支撑件(brace)使转向支撑构件与车体前方的车颈上板和前围板连接，或者使用支撑件使转向支撑构件与车体下部的、前围板的下部或地板(floor panel)连接，以减小转向支撑构件的振动和变形。另外，如专利文献2所公开的那样，一些机动车辆被构造成使得为了增大驾驶员座椅侧的转向支撑构件的刚性，转向支撑构件由两个管构成，并且以车体前侧的管的直径大于车体后侧的管的直径的方式形成转向支撑构件。专利文献1 日本实开平5-80969号公报专利文献2 日本特开第4485992号公报然而，近年来，对减小车厢内噪音和减小转向振动存在严格要求。因此，不仅需要减少单一频率的振动数量，而且需要减少宽频范围内的振动数量。为了满足该需求，需要如下的转向支撑构件及其周边结构其不太可能具有振动峰值，并且能够与车辆类型匹配地调整振动特性。对于专利文献1所公开的传统的转向支撑构件的结构，支撑件不能将负荷充分地传递到车颈上板、前围板和地板，从而不能满足以上所述的减小车厢内噪音和减小转向振动的要求。另外，对于专利文献2所公开的传统的转向支撑构件的结构，对转向振动性能起重要作用的车体后侧的管的直径小，并且车体后侧的管被安装成横跨车体宽度方向，从而
3引起抑制振动的性能降低的问题。
发明内容
考虑到上述情况而完成本发明，因此，本发明的目的是提供一种转向支撑构件的结构，其能够通过进行小的设计改变，例如通过选择中间连接支架的位置或通过选择第一支撑件和第二支撑件的刚性，来提高驾驶员座椅侧的前方的转向支撑构件的刚性和安装强度，减小车厢内噪音和转向振动，减小从车体前方施加负荷时转向支撑构件的变形以及改善不同车辆类型所特有的振动特性。为了实现上述目的，本发明提供一种转向支撑构件的结构，所述转向支撑构件的结构被构造为横跨车体的宽度并且在车体宽度方向上的两端经由端部连接支架安装到所述车体的左右侧，其中，所述转向支撑构件包括平行地并排布置的第一支撑构件和第二支撑构件这两个支撑构件，所述第一支撑构件被布置为横跨所述车体的整个宽度，所述第二支撑构件被布置在驾驶员座椅侧的对应位置，所述第一支撑构件和所述第二支撑构件与转向支架连接；所述第二支撑构件的车体侧的端部与所述第一支撑构件一起经由该侧的所述端部连接支架安装到所述车体，所述第二支撑构件的车体侧的相反侧的端部经由中间连接支架安装到所述第一支撑构件，所述中间连接支架经由沿车体上下方向延伸的第一支撑件连接到前围板的下部或地板，并且经由沿车体前后方向延伸的第二支撑件连接到所述前围板的上部或车颈上板。在本发明中，在所述第二支撑构件的车体宽度方向上的中央配置沿车体前后方向延伸的第三支撑件，所述第三支撑件的一端部仅连接到所述第一支撑构件或者连接到所述第一支撑构件和所述第二支撑构件两者，所述第三支撑件的另一端部连接到所述前围板的上部或所述车颈上板；所述第三支撑件被配置成在车体宽度方向上与所述转向支架的一部
分重叠。另外，在本发明中，所述端部连接支架在车体前后方向上的一部分形成有沿车体宽度方向延伸的台阶部；所述端部连接支架的车体前侧的部分位于车体宽度方向上的外侧；在配置在车体宽度方向上的两侧的所述端部连接支架中，一个端部连接支架被构造成使得所述第一支撑构件连接到所述台阶部的车体前侧部分并且所述第二支撑构件连接到所述台阶部的车体后侧部分，另一个端部连接支架被构造成使得第一支撑构件连接到所述台阶部的车体前侧部分。此外，在本发明中，所述第一支撑构件被配置在所述第二支撑构件的车体前侧；所述第二支撑构件的直径被设定为大于所述第一支撑构件的直径。如上所述，本发明提供一种转向支撑构件的结构，该转向支撑构件的结构被安装为横跨车体宽度方向并且经由车体宽度方向上的两端的端部连接支架安装到左手侧和右手侧的车体。在转向支撑构件的结构中，转向支撑构件由平行配置的第一支撑构件和第二支撑构件这两个支撑构件构成，第一支撑构件跨越整个车辆宽度配置，第二支撑构件配置在与驾驶员座椅侧的前方位置对应的区域，第一支撑构件和第二支撑构件与转向支架连接；第二支撑构件的车体侧的端部与第一支撑构件一起经由该侧的端部连接支架安装到车体，第二支撑构件的车体侧的相反侧的端部经由中间连接支架安装到第一支撑构件；中间连接支架经由沿车体上下方向延伸的第一支撑件连接到前围板的下部或地板，并且经由沿车体前后方向延伸的第二支撑件连接到前围板的上部或车颈上板。在本发明的结构中，构成转向支撑构件的两个支撑构件的两端由端部连接支架和中间连接支架固定，转向支撑构件用作一个支撑构件，位于低刚性的边界位置的中间连接支架由第二支撑件和第一支撑件相应地连接到车体前侧的车体侧板和车体下侧。因此，两个支撑构件的两端能够可靠地安装到车体侧，两个支撑构件能够牢固地固定于彼此，从而能够提高转向支撑构件整体的刚性。另外，由于车体后侧的第二支撑构件仅配置在驾驶员座椅侧，所以能够提高音频设备和温控面板的布局自由度，这对于传统结构来说是难以设计的。此外，根据本发明的结构，由于提高了驾驶员座椅侧的前方的转向支撑构件的刚性，并且提高了与周边部件的安装强度，所以减小了车厢内噪音和转向振动，并且能够提高转向操作性和车厢内的舒适性。另外，根据本发明的结构，减小了从车体前方施加负荷时所引起的转向支撑构件的变形，并且通过进行小的设计改变，例如，通过选择中间连接支架的位置或者通过选择第一支撑件和第二支撑件的刚性，可以改善不同车辆类型所特有的振动特性。因此，上述结构在对周边部件的布局产生很小影响的情况下可适用于各种类型的机动车辆。另外，在本发明的结构中，在第二支撑构件的车体宽度方向上的中央配置沿车体前后方向延伸的第三支撑件，该第三支撑件的一端部仅连接到第一支撑构件或者连接到第一支撑构件和第二支撑构件两者，第三支撑件的另一端部连接到前围板的上部或车颈上板。另外，第三支撑件被配置成在车体宽度方向上与转向支架的一部分重叠。因此，由转向支架的两个构件以及第三支撑件来提高驾驶员座椅侧的前方的两个支撑构件的中央部为振动曲线的波腹的振动模式的波腹部分的刚性，从而能够进一步减小转向支撑构件的振动。此外，在本发明的结构中，端部连接支架在车体前后方向上的一部分形成有沿车体宽度方向延伸的台阶部(level difference part)；端部连接支架的车体前侧的部分位于车体宽度方向上的外侧；在配置在车体宽度方向上的两侧的端部连接支架中，一个端部连接支架被构造成使得第一支撑构件连接到台阶部的车体前侧部分而第二支撑构件连接到台阶部的车体后侧部分，另一个端部连接支架被构造成使得第一支撑构件连接到台阶部的车体前侧部分。因此，构成驾驶员座椅侧的转向支撑构件的两个支撑构件的长度不同，端部连接支架的振动特性不是单一的平板特性，而是具有台阶部的复杂特性。因此，根据本发明的结构，可以改善转向支撑构件的振动特性。另外，在本发明的结构中，第一支撑构件被配置在第二支撑构件的车体前侧；第二支撑构件的直径被设定为大于第一支撑构件的直径。因此，可以减小从车体前方施加负荷时所引起的转向支撑构件的变形，并且可以抑制转向轮的振动。另外，通过改变两个支撑构件的振动特性，可以改善转向支撑构件的振动特性。此外，根据本发明的结构，通过使车体前侧的支撑构件的直径较小，可以提高周边部件的布局自由度，车体前侧的支撑构件可以跨越整个车辆宽度直线地连接，使得可以确保与具有传统结构的转向支撑构件的刚性等同的刚性。另外，根据本发明的结构，由于由两个支撑构件构造转向支撑构件，所以可以区分两个支撑构件的不同功能。因此，仅通过将车体后侧的第二支撑构件仅直接连接到车体前侧的第一支撑构件，可以实现充分的刚性效果，并且可以防止重量和成本的过多增加。
图1是示出具有根据本发明的实施方式的结构的转向支撑构件在机动车辆的车厢内被安装到车体的状态的立体图；图2是图1所示的转向支撑构件的平面图；图3是示出根据本发明的实施方式的转向支撑构件的结构的立体图；图4是示出图3所示的转向支撑构件的结构的平面图。
具体实施例方式现在，将参照附图详细说明本发明的实施方式。图1是示出应用了根据本发明的实施方式的转向支撑构件的结构的机动车辆的车厢内部的立体图；图2是图1所示的车厢内部的平面图；图3是示出根据该实施方式的转向支撑构件的结构的立体图；图4是示出图3所示的转向支撑构件的结构的平面图。如图1和图2所示，在机动车辆的车厢内的前侧的上部布置转向支撑构件1，转向支撑构件1是沿车体宽度方向延伸的刚性构件。该转向支撑构件1被配置在安装有各种设备并且由大型树脂成形部件构成的仪表板(未示出)中，以支撑仪表板、转向柱(未示出)寸。机动车辆的车厢内的前侧的上下部的车体由车颈上板2和前围板3构成，车体宽度方向上的左右侧部的车体由前围侧板如和仙构成，地板5和车身门槛(side sill)6被布置在前围板3的下部的车体后侧。在地板5的车体宽度方向上的中央部，设置沿车体前后方向延伸的凸状的地板通道如。 如图1至图4所示，该实施方式的转向支撑构件1被安装为横跨车体宽度方向，并且转向支撑构件ι在车体宽度方向上的两端经由左右手侧的端部连接支架7和8被相应地安装到前围侧板如和4b，前围侧板如和4b相应地为左右车体侧壁。另外，本实施方式的转向支撑构件1由长的第一支撑构件9和短的第二支撑构件 10构成，第一支撑构件9和第二支撑构件10由管材形成，并且以第一支撑构件9和第二支撑构件10在车体前后方向上具有固定间隔的方式平行地配置第一支撑构件9和第二支撑构件10。第一支撑构件9配置为跨越整个车辆宽度，第二支撑构件10配置在与驾驶员座椅侧的前方位置对应的区域。第一支撑构件9配置在第二支撑构件10的车体前侧。第二支撑构件10的直径被设定为大于第一支撑构件9的直径。第一支撑构件9和第二支撑构件10被配置成与转向支架11连接。转向支架11 在平面图中形成为U形，并且转向支架11的车体后侧开口，沿车体前后方向延伸的支撑片 Ila和lib以跨过第一支撑构件9和第二支撑构件10的方式平行地配置。第二支撑构件10的车体侧端部与第一支撑构件9 一起经由右手侧的端部连接支架8安装到前围侧板4b。另外，第二支撑构件10的车体侧的相反侧的端部经由中间连接支架12安装到第一支撑构件9。中间连接支架12经由第一支撑件13连接到地板5，该第一支撑件13沿车体上下方向延伸，另外，中间连接支架12经由第二支撑件14连接到车颈上板2，该第二支撑件14沿车体前后方向延伸。因此，第一支撑件13的上端部13a与中间连接支架12形成为一体，第一支撑件13的下端部1 连接到地板通道fe的侧面。另外，第二支撑件14的前端部1 通过朝向车体宽度方向成直角地弯折而连接至车颈上板2，第二支撑件14的后端部 14b通过经由朝向车体宽度方向成直角地弯折的凸缘接合到第一支撑构件9的外周面而连接到中间连接支架12。在本实施方式中，中间连接支架12和第一支撑件13彼此形成为一体。但是，该两个构件可以是分开的构件。此外，如图1至图4所示，在第二支撑构件10的车体宽度方向上的中央配置第三支撑件15，该第三支撑件15沿车体前后方向延伸，第三支撑件15的一端部1 连接到第一支撑构件9和第二支撑构件10两者，第三支撑件15的另一端部1 连接到车颈上板2。 具体地，第三支撑件15的一端部1 通过形成与第一支撑构件9和第二支撑构件10的外周面对应的形状而连接到第一支撑构件9和第二支撑构件10两者，第三支撑件15的另一端部1 通过朝向车体宽度方向成直角地弯折而连接到车颈上板2。另外，第三支撑件15被配置成在车体宽度方向上与作为转向支架11的一部分的一个支撑片lib重叠。在本实施方式中，第三支撑件15的一端部1 连接到第一支撑构件 9和第二支撑构件10两者。然而，第三支撑件15的一端部1 可以仅连接到第一支撑构件 9。另一方面，如图3和图4所示，该实施方式的左右手侧的端部连接支架7和8在车体前后方向上的一部分相应地形成有沿车体宽度方向延伸的台阶部16、17。车体前侧的部分7a、8a相应地位于车体后侧的部分7b、8b的车体宽度方向上的外侧。在左右手侧的端部连接支架7和8中，右侧的端部连接支架8被构造成使得第一支撑构件9连接到台阶部 17的车体前侧的部分8a，并且第二支撑构件10连接到台阶部17的车体后侧的部分Sb。另外，左侧的端部连接支架7被构造成使得第一支撑构件9连接到台阶部16的车体前侧的部分7a。因此，如图3所示，端部连接支架7的前后部分7a和7b相应地形成有插入孔18 和19，端部连接支架8的前后部分8a和8b相应地形成有插入孔18和19，第一支撑构件9 和第二支撑构件10相应地被插入到插入孔18和19。第一支撑构件9和第二支撑构件10 在插入到插入孔18和19的状态下通过焊接而固定到端部连接支架7和8。与端部连接支架7和8 —样，在中间连接支架12的前部和后部相应地形成有供第一支撑构件9和第二支撑构件10相应地插入的插入孔18和19。如上所述，具有根据本发明的实施方式的结构的转向支撑构件1由第一支撑构件 9和第二支撑构件10构成，其中第一支撑构件9配置成跨越整个车辆宽度，第二支撑构件 10配置在车体后侧的与驾驶员座椅侧的位置对应的区域，在平面图中为U形的转向支架11 的支撑片Ila和lib连接到第一支撑构件9和第二支撑构件10，第二支撑构件10的车体侧端部与第一支撑构件9 一起经由端部连接支架8安装到前围侧板4b，第二支撑构件10的车体侧的相反侧的端部经由中间连接支架12安装到第一支撑构件9，此外，中间连接支架12 经由第一支撑件13连接到地板5并且经由第二支撑件14连接到车颈上板2。因此，不仅构成转向支撑构件1的第一支撑构件9的两端能够可靠地安装到前围侧板如和4b，而且构成转向支撑构件1的第二支撑构件10的两端能够可靠地安装到前围侧板4b和第一支撑构件 9，可以提高整个转向支撑构件1的刚性。由此，即使当从车体前方施加负荷，尤其地，负荷被施加到驾驶员座椅侧时，也可以减小构成转向支撑构件1的第一支撑构件9和第二支撑构件10朝向车体后方的变形。另外，在根据本发明的实施方式的第二支撑构件10的车体宽度方向上的中央布置第三支撑件15，该第三支撑件15被构造成使得其一端部1 连接到第一支撑构件9和第二支撑构件10两者而其另一端部1 连接到车颈上板2，第三支撑件15在车体宽度方向上与转向支架U的支撑片lib重叠。因此，驾驶员座椅侧的前方的第一支撑构件9和第二支撑构件10的中央部是振动曲线的波腹的振动模式的波腹部分的刚性由转向支架11和第三支撑件15提高，使得能够显著地减小转向支撑构件1的振动。此外，根据本发明的实施方式的左右两侧的端部连接支架7和8在车体前后方向上的一部分相应地形成有沿车体宽度方向延伸的台阶部16和17。车体前侧的部分7a、8a 被配置在车体宽度方向上的外侧。右侧的端部连接支架8被构造成使得第一支撑构件9 连接到车体前侧的部分8a，并且第二支撑构件10连接到车体后侧的部分Sb。左侧的端部连接支架7被构造成使得仅第一支撑构件9连接到车体前侧的部分7a。因此，构成驾驶员座椅侧的转向支撑构件1的两个支撑构件9和10的长度不同，端部连接支架7、8的振动特性不是单一的平板特性，而是具有台阶部16和17的复杂特性，从而能够改善转向支撑构件 1的振动特性。另外，第一支撑构件9配置在第二支撑构件10的车体前侧。第二支撑构件10的直径被设定为大于第一支撑构件9的直径。因此，能够抑制转向轮的振动，能够减小从车体前方施加负荷时所引起的转向支撑构件1的变形。此外，通过使位于车体前侧的第一支撑构件9的直径较小，能够增大周边部件的布局自由度。上面说明了本发明的实施方式，但是本发明不限于上述实施方式，基于本发明的技术思想，可以进行各种变型和改变。例如，在上述实施方式中，第一支撑件13的下端部1 连接到地板5。但是，取决于本发明所适用于的车辆类型，第一支撑件13的下端部1 可以连接到前围板3的下部。 另外，在上述实施方式中，第二支撑件14的前端部1 和第三支撑件15的前端部1 连接到车颈上板2。但是，取决于本发明所适用于的车辆类型，第二支撑件14的前端部1 和第三支撑件15的前端部1 可以连接到前围板3的上部。
权利要求
1.一种转向支撑构件的结构，所述转向支撑构件的结构被构造为横跨车体的宽度并且在车体宽度方向上的两端经由端部连接支架安装到所述车体的左右侧，其中，所述转向支撑构件包括平行地并排布置的第一支撑构件和第二支撑构件这两个支撑构件，所述第一支撑构件被布置为横跨所述车体的整个宽度，所述第二支撑构件被布置在驾驶员座椅侧的对应位置，所述第一支撑构件和所述第二支撑构件与转向支架连接；所述第二支撑构件的车体侧的端部与所述第一支撑构件一起经由该侧的所述端部连接支架安装到所述车体，所述第二支撑构件的车体侧的相反侧的端部经由中间连接支架安装到所述第一支撑构件，所述中间连接支架经由沿车体上下方向延伸的第一支撑件连接到前围板的下部或地板，并且经由沿车体前后方向延伸的第二支撑件连接到所述前围板的上部或车颈上板。
2.根据权利要求1所述的转向支撑构件的结构，其特征在于，在所述第二支撑构件的车体宽度方向上的中央配置沿车体前后方向延伸的第三支撑件，所述第三支撑件的一端部仅连接到所述第一支撑构件或者连接到所述第一支撑构件和所述第二支撑构件两者，所述第三支撑件的另一端部连接到所述前围板的上部或所述车颈上板；所述第三支撑件被配置成在车体宽度方向上与所述转向支架的一部分重叠。
3.根据权利要求1或2所述的转向支撑构件的结构，其特征在于，所述端部连接支架在车体前后方向上的一部分形成有沿车体宽度方向延伸的台阶部；所述端部连接支架的车体前侧的部分位于车体宽度方向上的外侧；在配置在车体宽度方向上的两侧的所述端部连接支架中，一个端部连接支架被构造成使得所述第一支撑构件连接到所述台阶部的车体前侧部分并且所述第二支撑构件连接到所述台阶部的车体后侧部分，另一个端部连接支架被构造成使得第一支撑构件连接到所述台阶部的车体前侧部分。
4.根据权利要求2或3所述的转向支撑构件的结构，其特征在于，所述第一支撑构件被配置在所述第二支撑构件的车体前侧；所述第二支撑构件的直径被设定为大于所述第一支撑构件的直径。
全文摘要
本发明涉及转向支撑构件的结构。转向支撑构件(1)由平行配置的第一支撑构件和第二支撑构件构成；第一支撑构件(9)横跨整个车辆宽度配置，第二支撑构件(10)配置在与驾驶员座椅侧的前方位置对应的区域；第一支撑构件(9)和第二支撑构件(10)与转向支架(11)连接；第二支撑构件(10)的车体侧端部与第一支撑构件(9)一起经由端部连接支架(8)安装到车体，第二支撑构件(10)的车体侧的相反侧的端部经由中间连接支架(12)安装到第一支撑构件(9)；中间连接支架(12)经由第一支撑件(13)连接到地板(5)，并且经由第二支撑件(14)连接到车颈上板(2)。
文档编号B62D25/08GK102381361SQ20111024947
公开日2012年3月21日 申请日期2011年8月25日 优先权日2010年8月25日
发明者望月晋荣, 渥美亮 申请人:铃木株式会社