转向支承梁结构的制作方法

本发明涉及一种具有两根梁的转向支承梁结构。

背景技术：

转向支承梁是构成汽车车身的构件之一，支承车辆室内的结构物。转向支承梁除了支承结构物的重量之外，还支承由方向盘操作引起的扭转载荷、由乘客按压仪表盘的部件引起的车辆前后方向上的载荷等各种方向上的载荷。因此，转向支承梁结构被要求是高刚性的结构体。对于加强转向支承梁的方法，例如公知有专利文献1所公开那样的技术。

在该文献中公开了一种通过在转向支承梁上局部地追加设置加强构件从而使转向支承梁的结构牢固的技术。但是，如果使加强构件大型化，将会存在左右平衡变差的可能性。

转向支承梁优选平衡较佳地支承转向轴和方向盘。将平衡保持在良好的状态除了关系到强度的提升之外，还关系到安装的稳定性的提升、变得易于组装等生产效率的提升。因而，提升平衡变得很重要。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014－141138号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

然而，像上述例子那样设置连接转向支承梁的加强托架时，在相对于转向支承梁的车辆宽度方向中心而言的左右，加强结构变得大不相同。即，该例子的加强结构有可能难以保持良好的平衡。此外，存在在转向支承梁的长度方向上产生载荷局部集中即所谓的弱部的部分的可能性。

本发明即是为了解决上述课题而提出的，其目的在于，提供一种能够效率较佳地分散作用于转向支承梁结构的载荷，并且构成部件的通用性较高的转向支承梁结构。

用于解决问题的方案

为了达到上述目的，在本发明的转向支承梁结构中，配置在车辆前部的转向支承梁包括：第1梁，其沿着车辆宽度方向延伸；第2梁，其配置为与该第1梁隔有间隔，且在车辆的驾驶席侧的区域沿着车辆宽度方向延伸，在所述第1梁和所述第2梁接合有转向柱，所述第1梁和所述第2梁通过托架连结，该转向支承梁结构的特征在于，所述托架沿着车辆前后方向延伸，分别配置在所述第2梁的车辆宽度方向两侧，各所述托架具有:上表面部，其设置在车辆上部；下表面部，其与该上表面部隔有空间且相对配置在该上表面部的车辆下方；以及中间面部，其连接所述上表面部和所述下表面部，所述上表面部、所述下表面部以及所述中间面部形成凹状的横截面，所述上表面部和所述下表面部接合于所述第1梁，所述中间面部接合于所述第2梁。

此外，在本发明的转向支承梁结构的一技术方案中，纵长状的支承杆接合于所述托架的所述上表面部和所述下表面部，该支承杆的一端部连接于车身结构物，该支承杆从该端部朝向所述托架延伸，由所述支承杆、所述上表面部以及所述下表面部形成闭合截面。

此外，在本发明的转向支承梁结构的一技术方案中，所述上表面部的车辆宽度方向的位于所述第2梁侧的宽度小于该上表面部的车辆宽度方向的位于所述第1梁侧的宽度，以及所述下表面部的车辆宽度方向的位于所述第2梁侧的宽度小于该下表面部的车辆宽度方向的位于所述第1梁侧的宽度，所述支承杆配置在与所述第1梁相比靠所述第2梁近的位置。

此外，在本发明的转向支承梁结构的一技术方案中，所述支承杆配置成在从横截面方向观察时与所述第2梁的重心重合。

发明的效果

采用本发明，能够利用由第1梁、第2梁以及连接第1梁和第2梁的托架形成的闭合截面来提升转向支承梁结构的加强效果。并且，由于利用该闭合截面的部分承受来自转向柱等的载荷，因此，能够将该载荷向多个方向分配，其结果，能够平衡较佳地支承该载荷。此外，也能够减小第1梁、第2梁的直径，从而实现轻量化。并且，对于该托架的形状，能够左右翻转而共用化。因此，安装变得容易，并且托架的通用性也上升。

此外，根据本发明的一技术方案，能够利用由支承杆、上表面部以及下表面部形成的闭合截面来提高与车身结构物之间的接合部的强度。此外，采用本技术方案，连接于托架的支承杆所延伸的方向上的自由度升高，因此，设计的自由度升高。

此外，根据本发明的一技术方案，通过使支承杆接合于上表面部和下表面部的车辆宽度方向宽度较小的部分，闭合截面变小，能够进一步提高连接部的强度。此外，由于在上表面部和下表面部的车辆宽度方向宽度较大的部分接合于第1梁，因此，接合状态稳定。

此外，根据本发明的一技术方案，相对于转向支承梁的运动而言，支承杆作为限制第2梁的重心的支撑棒发挥功能，因此，强度上升。

附图说明

图1是从车辆后方且是车辆上方观察本发明的转向支承梁结构得到的概略立体图。

图2是从车辆上方观察图1的后梁和其周边得到的放大立体图。

图3是图2的放大图，(a)表示第1托架和其周边，(b)表示第2托架和其周边。

图4是图2的A－A向视的第1托架和其周边的放大立体图。

图5是图2的B－B向视的第2托架和其周边的放大立体图。

图6是以单体表示图1的第1托架的立体图。

附图标记说明

1、转向支承梁；11、前梁(第1梁)；12、后梁(第2梁)；20、第1托架；21、第1上表面部；21a、第1上侧接合部；21b、上侧支承杆接合部；23、第1下表面部；23a、第1下侧接合部；23b、下侧支承杆接合部；25、第1中间面部；25a、第1后梁接合部；30、第2托架；31、第2上表面部；31a、第2上侧接合部；31b、上侧支承杆接合部；33、第2下表面部；35、第2中间面部；35a、第2后梁接合部；41、第1支承杆；42、第2支承杆；42a、上板部；42b、下板部；42c、侧壁部；45、转向柱。

具体实施方式

以下，参照附图(图1～图6)说明本发明的转向支承梁结构的一实施方式。本实施方式的转向支承梁结构是在沿着车辆宽度方向延伸的转向支承梁1上接合有转向柱45、第1支承杆41以及第2支承杆42等的结构。

首先，对转向支承梁1的结构进行说明。如图1和图2所示，转向支承梁1具有在车辆前后方向上互相空开间隔地配置的两个梁，即前梁(第1梁)11和后梁(第2梁)12。

前梁11是跨着车辆的驾驶席侧的区域和副驾驶席侧的区域沿着车辆宽度方向延伸的圆棒状的构件。虽省略了图示，但该前梁11的车辆宽度方向外侧部与车身面板等车身结构物相连接。后梁12是与前梁11空开间隔地配置在前梁11的车辆后方且在驾驶席侧的区域沿着车辆宽度方向延伸的构件。该后梁12的横截面呈大致四边形，在车辆上部和下部形成有水平的面。此外，转向支承梁1具有连结前梁11和后梁12的两个托架，即第1托架20和第2托架30。

转向柱45是安装有转向轴等的构件，其与前梁11和后梁12这两者接合。另外，省略了转向轴、安装在该轴上的方向盘等的图示。

并且，如图1和图2所示，转向柱45接合于后梁12的车辆宽度方向上的大致中央的部分。并且，转向柱45在与接合于后梁12的车辆宽度方向位置大致相同的车辆宽度方向位置接合于前梁11。

在此，对第1托架20和第2托架30进行说明。首先，对第1托架20进行说明。

第1托架20是通过将板材在两处弯折而成的构件，其沿着车辆前后方向延伸。该第1托架20配置在后梁12的图2中的左侧的车辆宽度方向外侧。第1托架20的车辆后部接合于后梁12的车辆宽度方向外侧部，车辆前部接合于前梁11。如图1所示，第1托架20的横截面呈向远离后梁12的车辆宽度方向外侧端的方向开放的凹状。该第1托架20具有第1上表面部21、第1下表面部23以及第1中间面部25，上述各部设置成一体。由第1上表面部21、第1下表面部23以及第1中间面部25形成凹状的横截面。以下，使用图6说明第1托架20的上述各部的形状等。

首先，对第1上表面部21进行说明。第1上表面部21为沿着车辆前后方向延伸的板状的部分，其设在车辆上部。在该第1上表面部21上形成有沿着车辆前后方向延伸的平坦的面。该第1上表面部21的车辆宽度方向宽度随着朝向车辆后方而逐渐变小。即，随着从与前梁11连接的一侧朝向与后梁12连接的一侧，车辆宽度方向宽度逐渐变小。该例子的第1上表面部21呈大致三角形。

此外，在第1上表面部21上设有与前梁11接合的第1上侧接合部21a。第1上侧接合部21a配置在第1上表面部21的车辆前部，其借助车辆前端跨着第1上表面部21的凹状的内侧和外侧的面(车辆下侧和上侧的面)。在该例子中，该第1上侧接合部21a设置在与第1中间面部25的车辆前端25b相比向车辆前方突出的部分。如图1～图3所示，第1上侧接合部21a接合于前梁11的车辆上部。

此外，如图6所示，在第1上表面部21上设有供第1支承杆41接合的上侧支承杆接合部21b。之后对其进行说明。

接着，对第1下表面部23进行说明。如图6所示，第1下表面部23是在车辆上下方向上与第1上表面部21空开间隔地相对配置在第1上表面部21的车辆下方的板状的部分。第1下表面部23呈与第1上表面部21同样的形状，形成有沿着车辆前后方向延伸的平坦的面。该第1下表面部23的车辆宽度方向宽度随着朝向车辆后方而逐渐变小。在该例子中，第1上表面部21和第1下表面部23在从车辆上下方向观察时大致重合。

此外，在第1下表面部23设有与前梁11接合的第1下侧接合部23a。第1下侧接合部23a与第1上侧接合部21a同样，配置在第1下表面部23的车辆前部，其借助车辆前端跨着第1下表面部23的凹状的内侧和外侧的面(车辆上侧和下侧的面)。在该例子中，第1下侧接合部23a设置在与第1中间面部25的车辆前端25b相比向车辆前方突出的部分。该第1下侧接合部23a与第1上侧接合部21a相对配置在第1上侧接合部21a的车辆下方。如图1所示，第1下侧接合部23a接合于前梁11的车辆下部。

此外，如图6所示，在第1下表面部23设有供第1支承杆41接合的下侧支承杆接合部23b。之后对其进行说明。

接着，对第1中间面部25进行说明。如图6所示，第1中间面部25是连接第1上表面部21和第1下表面部23的板状的部分，其沿车辆上下方向竖立设置。像上述那样，第1托架20由第1上表面部21、第1下表面部23以及第1中间面部25，其从车辆前后方向观察时的横截面成为凹状。

在该第1中间面部25设有与后梁12接合的第1后梁接合部25a。第1后梁接合部25a是贯通第1中间面部25的贯通孔。如图1和图4所示，后梁12的车辆宽度方向外侧部12b以插入于该贯通孔中的状态通过焊接等接合。此外，如图2和图3所示，第1中间面部25的车辆前端25b接合于前梁11。

接着，对第2托架30进行说明。第2托架30与第1托架20同样是通过将板材在两处弯折而成的构件。第2托架30配置在后梁12的图2中的右侧的车辆宽度方向外侧。第2托架30以隔着后梁12与第1托架20左右对称的方式配置。在该例子中，第2托架30是与第1托架20相同形状的构件。

与第1托架20同样地，第2托架30的车辆后部接合于后梁12的车辆宽度方向外侧部，第2托架30的车辆前部接合于前梁11。该第2托架30的横截面呈向后梁12的车辆宽度方向外侧开放的凹状。该第2托架30具有第2上表面部31、第2下表面部33以及第2中间面部35，上述各部设置成一体，由第2上表面部31、第2下表面部33以及第2中间面部35形成凹状的横截面。

第2上表面部31、第2下表面部33以及第2中间面部35分别与第1上表面部21、第1下表面部23以及第1中间面部25同样地形成。在第2上表面部31上设有第2上侧接合部31a，在第2下表面部33上设有第2下侧接合部(未图示)。第2上侧接合部31a接合于前梁11的车辆上部，第2下侧接合部接合于前梁11的车辆下部。

第2中间面部35是连接第2上表面部31和第2下表面部33的板状的部分，其沿车辆上下方向竖立设置。在该第2中间面部35上设有与后梁12接合的第2后梁接合部35a。第2后梁接合部35a与第1后梁接合部25a同样是贯通第2中间面部35的贯通孔，如图5所示，后梁12的车辆宽度方向外侧部12c以插入于该贯通孔中的状态通过焊接等接合。此外，如图2和图3所示，第2中间面部35的车辆前端35b接合于前梁11。

像上述那样，通过利用第1托架20和第2托架30连结后梁12和前梁11，在从车辆上下方向观察时形成有四边形状的闭合截面。由此，能够提升转向支承梁结构的加强效果。并且，由于利用该闭合截面的部分承受来自转向柱45等的载荷，因此，能够将该载荷向多个方向分配进而传递到车身结构体，其结果，能够平衡较佳地支承该载荷。此外，随着强度上升，也能够减小前梁11、后梁12的直径，从而实现轻量化。

并且，由于第1托架20和第2托架30是相同形状的相同构件，因此，能够左右翻转而共用化。因此，安装变得容易，并且还能够提高托架的通用性。例如，本实施方式的转向支承梁结构能够共用于右侧驾驶的车型和左侧驾驶的车型这两者。在这种情况下，将前梁11的配置配置成左侧驾驶车用即可。此时，第1托架20和第2托架30可以使用相同形状的构件。并且，通过使用本结构，能够实现将其他的车型所采用的托架应用于另外的车型等的托架共用化。例如，在车辆宽度互不相同的车型中也可以使用相同的托架。在这种情况下，变更前梁11、后梁12的长度即可。

接着，对第1支承杆41接合在第1托架20上的状态进行说明。

像上述那样，在第1托架20的第1上表面部21和第1下表面部23上分别设有上侧支承杆接合部21b和下侧支承杆接合部23b。

上侧支承杆接合部21b是通过将距第1中间面部25较远的那个端部朝向第1中间面部25以大致半圆形切去而形成的。即，通过切去图6中的左侧的端部而形成。上侧支承杆接合部21b配置在第1上表面部21中的、与前梁11相比接近后梁12的那一侧，即配置在第1上表面部21中的车辆后部。即，上侧支承杆接合部21b配置在第1上表面部21的车辆宽度方向宽度较小的部分。

此外，下侧支承杆接合部23b也与上侧支承杆接合部21b同样地是通过将距第1中间面部25较远的那个端部朝向第1中间面部25以大致半圆形切去而形成的，其配置在第1下表面部23的车辆宽度方向宽度较小的车辆后部。

在此，对第1支承杆41进行说明。如图1所示，第1支承杆41是纵长的圆棒状的构件，其沿着相对于车辆上下方向稍稍倾斜的方向延伸。第1支承杆41的车辆下端部连接于车身结构物。在该例子中，虽图示省略，但连接于构成车身地板等的车身结构物。

如图4所示，第1支承杆41以连接上侧支承杆接合部21b和下侧支承杆接合部23b的方式接合于上侧支承杆接合部21b和下侧支承杆接合部23b。由第1支承杆41、第1上表面部21以及第1下表面部23形成闭合截面。该例子的闭合截面在从车辆前后方向观察时呈梯形形状。通过像上述这样形成闭合截面，能够提高与车身结构物之间的接合部的强度。

此外，连接于第1托架20的第1支承杆41所延伸的方向即倾斜的角度能够通过调整上侧支承杆接合部21b和下侧支承杆接合部23b的切去深度来应对，因此，该角度决定的自由度升高。其结果，能够提高车辆的设计自由度。

此外，通过使第1支承杆41接合于第1上表面部21和第1下表面部23的车辆宽度方向宽度较小的部分，从而闭合截面变小，能够进一步提高连接部的强度。此外，由于在第1上表面部21和第1下表面部23的车辆宽度方向宽度较大的部分接合于前梁11，因此，接合状态稳定。

第1支承杆41以从横截面方向观察(车辆宽度方向观察)时与后梁12的重心重合的方式配置。通过这样配置第1支承杆41，第1支承杆41相对于转向支承梁1的运动而言作为限制后梁12的重心的支撑棒发挥功能，因此，转向支承梁结构的强度上升。

接着，对在第2托架30上接合有第2支承杆42的状态进行说明。

第2支承杆42是通过将板材在两处弯折而成的构件，其具有凹状的截面形状。该凹状形成为与第2托架30相对的一侧开放。如图5所示，第2支承杆42包括上板部42a、下板部42b以及侧壁部42c。上板部42a和下板部42b分别呈水平的板状且互相平行。此外，上板部42a和下板部42b从第2托架30朝向前梁11向车辆宽度方向前方且是车辆宽度方向外侧倾斜地延伸。侧壁部42c是连接上板部42a的车辆后部和下板部42b的车辆后部的部分。

如图2所示，第2支承杆42的车辆前部接合于前梁11，第2支承杆42的车辆宽度方向内侧部接合于第2托架30。第2支承杆42的上板部42a接合于第2上表面部31，下板部42b接合于第2下表面部33。此外，第2托架30的车辆后部被夹在后梁12和第2支承杆42之间。

此外，以半圆形切去而成的第2托架30的上侧支承杆接合部31b在从车辆上下方向观察时成为被第2支承杆42的上板部42a堵塞的状态。同样，第2托架30的下侧支承杆接合部(未图示)在从车辆上下方向观察时成为被第2支承杆42的下板部42b堵塞的状态。在该例子中，在与构成上侧支承杆接合部31b的半圆形状相邻的部分焊接。另外，也可以在半圆形状的部分焊接。

通过这样接合，如图5所示，由第2托架30的第2上表面部31和第2下表面部33，第2支承杆42的上板部42a、下板部42b以及侧壁部42c在从车辆前后方向观察时形成闭合截面。通过形成该闭合截面，强度上升。此外，由于该闭合截面与在第1支承杆41侧形成的闭合截面同样形成在第2上表面部31和第2下表面部33的车辆宽度方向宽度较小的部分，因此，成为牢固的接合。在本实施方式中，通过在后梁12的车辆宽度方向两外侧形成闭合截面，能够牢固地接合，能够实现抑制后梁12的运动的支承。

另外，第1托架20的上侧支承杆接合部21b和下侧支承杆接合部23b根据第1支承杆41的倾斜方向存在以半圆形切去的深度不同的情况。例如，在由于乘客布局的变更等而转向柱45的柱轴的角度改变时，第1支承杆41相对于第1托架20的角度有时会改变。为了应对这一点，根据需要改变切去深度。

在本实施方式中，将与第1托架20相同的构件(第2托架30)左右翻转而配置在后梁12的图3中的右侧。在这种情况下，与第1托架20的下侧支承杆接合部23b相当的部分成为第2托架30的上侧支承杆接合部31b。即使在上述那样上侧支承杆接合部21b和下侧支承杆接合部23b的切去深度不同的情况下，通过像本实施方式这样构成第2支承杆42，也能够在第2托架30上接合第2支承杆42而形成闭合截面。其结果，能够使左右的托架即第1托架20和第2托架30共用化。此外，例如对于右侧驾驶的车型所采用的第2支承杆42而言，也能够通过左右翻转而应用于左侧驾驶的车型。

根据以上的说明可知，通过使用本实施方式的转向支承梁结构，能够效率较佳地分散作用于该结构作用的载荷，并且，由于托架等的部件通用性较高，因此，能够容易地将托架组装于该结构。

上述实施方式的说明是用于说明本发明的例示，并不限定权利要求书所述的发明。此外，本发明的各部结构并不限于上述实施方式，能够在权利要求书所述的技术范围内进行各种变形。

在本实施方式中，后梁12在驾驶室侧的区域中沿着车辆宽度方向延伸，但并不限定于此。也可以是，前梁11在驾驶室侧的区域中沿着车辆宽度方向延伸，后梁12跨着驾驶室侧和副驾驶席侧的区域沿着车辆宽度方向延伸。