专利名称：车辆的转向管柱支承结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种车辆的转向管柱支承结构。
背景技术：
—般地,转向管柱由管材构成或者使用板材而被形成为管状，并且经由转向支承托架而被支承在沿着车辆宽度方向配置的仪表板加强件上。例如，在日本特开2009-227071号公报所公开的技术中，通过利用前围板支撑件而在大致车辆前后方向对由管材构成的仪表板加强件和前围板进行连结，且利用两个地板支撑件而在大致车辆上下方向对该仪表板加强件和车身地板进行连结，从而对仪表板加强件进行加强。而且，转向管柱通过转向管柱托架而被支承在该仪表板加强件上。 此外，在日本特开2000-62649号公报所公开的技术中，通过利用前围板支撑件而在车辆前后方向对由管材构成的仪表板加强件和前围板进行连结，从而对仪表板加强件进行加强。而且，转向管柱经由左右一对转向支承件而被支承在该仪表板加强件上。专利文献I :日本特开2009-227071号公报专利文献2 日本特开2000-62649号公报专利文献3 :日本特开2003-312542号公报专利文献4 日本特开2004-034927号公报
发明内容
发明所要解决的课题但是，根据上述现有技木，由于为通过由管部件构成的仪表板加强件的“扭转”而基本上抑制了转向管柱的上下振动的结构，因此转向管柱的最佳的截面形状必然为圆形截面，且口径也将增大，板厚也将增厚。即，通过管材的扭转来对载荷进行支承本身效率就较差。考虑到上述事实，本发明的目的在于，获得一种能够有效地对转向管柱进行支承的车辆的转向管柱支承结构。用于解决课题的方法第一方式所涉及的车辆的转向管柱支承结构具备仪表板加强件，其在左右的前柱之间沿着车辆宽度方向配置，且所述仪表板加强件上固定有对转向管柱进行支承的转向支承托架；支撑件，其上端部被固定于所述转向支承托架的后部上，且其下端部被固定于车身地板或者所述前柱的下部上。第二方式所涉及的车辆的转向管柱支承结构为，在第一方式中，所述支撑件包括地板支撑件，其上端部被固定于所述转向支承托架的后部上，且其下端部被固定于所述车身地板的车辆宽度方向的中央部上；转向支撑件，其上端部被固定于所述转向支承托架的后部上，且其下端部被固定于所述前柱的下部上。第三方式所涉及的车辆的转向管柱支承结构为，在第二方式中，所述地板支撑件包括从上端部起到上下方向中间部为止的上部、和从该上下方向中间部起到下端部为止的下部，且以该上部相对于该下部向车辆宽度方向外侧倾斜的方式而配置。第四方式所涉及的车辆的转向管柱支承结构为，在第一至第三方式中的任意ー个方式中，所述仪表板加强件被构成为分割成两部分的、四边形截面的冲压结构体。第五方式所涉及的车辆的转向管柱支承结构为，在第四方式中，所述冲压结构体具备前后重叠并向车辆下方侧延伸的后方接合凸缘部、和上下重叠并向车辆前方侧延伸的前方接合凸缘部。第六方式所涉及的车辆的转向管柱支承结构为，在第五方式中，所述冲压结构体在所述后方接合凸缘部及所述前方接合凸缘部处分别被进行了点焊。第七方式所涉及的车辆的转向管柱支承结构为，在第四至第六方式中的任意ー个方式中，在所述冲压结构体的长度方向上的两端部处，分别固定有在俯视观察时呈L字状的安装托架，该安装托架从车辆后方侧被结合固定在所述前柱上。第八方式所涉及的车辆的转向管柱支承结构为，在第四至第七方式中的任意ー个方式中，在所述转向支承托架的两侧部处，分别形成有与所述冲压结构体的上表面重叠的结合凸缘部，该结合凸缘部被固定在该冲压结构体的上表面上。第九方式所涉及的车辆的转向管柱支承结构为，在第四至第八方式中的任意ー个方式中，所述冲压结构体包括构成所述四边形截面的上部侧的上部部件、和构成所述四边形截面的下部侧的下部部件，所述转向支承托架具备第一支承部件和第二支承部件，所述第一支承部件被固定在所述上部部件上，所述第二支承部件被固定在所述下部部件上井向第一支承部件侧延伸且被固定在该第一支承部件上。第十方式所涉及的车辆的转向管柱支承结构为，在第一至第九方式中的任意ー个方式中，所述转向支承托架和前围板通过前围板支撑件而在车辆前后方向被连结，而且，前围板支撑件的、向转向支承托架的安装部被形成为板状并被重叠配置在转向支承托架的上 表面上，且使用从该安装部起朝向下方直立设置的双头螺栓而使所述转向管柱被结合固定。第^^ 一方式所涉及的车辆的转向管柱支承结构为，在第二或第三方式中，在所述地板支撑件的上下方向中间部及所述转向支撑件的上下方向中间部处，安装有膝部约束面沿着车辆上下方向延伸的膝部约束用托架。第十二方式所涉及的车辆的转向管柱支承结构为，在第一方式中，所述支撑件包括第一地板支撑件，其上端部被固定于所述仪表板加强件上，且其下端部被固定于所述车身地板的车辆宽度方向上的中央部上；转向支撑件，其上端部被固定于所述转向支承托架的后部上，且其下端部被固定于所述前柱的下部上；第二地板支撑件，其上端部被固定于所述转向支承托架的后部上，且其下端部被固定于所述第一地板支撑件的上下方向上的中途部位上。根据第一方式，在仪表板加强件上固定有转向支承托架，并且转向管柱被支承在该转向支承托架上。在此，在本方式中，具备支撑件，所述支撑件的上端部被固定于转向支承托架的后部上，且其下端部被固定于车身地板或者前柱的下部上。因此，能够经由转向支承托架而通过支撑件的轴向カ来对转向管柱的上下振动进行支承。由此，由于向仪表板加强件的扭转力的输入減少，因此能够降低仪表板加强件所要求的支承刚性。其结果为，无需如现有技术这样采用加厚板厚且口径较大的圆形截面的仪表板加强件。其结果为，能够采用使板厚较薄且重量较轻的四边形截面等的仪表板加强件。由此，对于转向管柱的上下振动的、仪表板加强件的支承效率变得非常优异。根据第二方式，由于支撑件包括地板支撑件和转向支撑件，且这些构件的上端部均被固定于转向支承托架的后部上，因此能够通过地板支撑件的轴向カ和转向支撑件的轴向力的双方来对转向管柱的上下振动进行支承。根据第三方式，由于地板支撑件包括上部和下部，且以上部相对于下部向车辆宽度方向外侧倾斜的方式而配置，因此与使地板支撑件形成为直线状且将该地板支撑件整体配置为倾斜的情况相比，不会牺牲踏板工作空间。根据第四方式，通过以前文所述的方式利用支撑件的轴向カ来对转向管柱的上下振动进行支承，从而无需通过圆形截面来构成仪表板加强件，并且还能够使板厚较薄。因·此,能够以本方式这样由四边形截面的冲压结构体来构成,并能够实现轻量化,且能够大幅度地削减材料费用。此外，由于能够确保由四边形截面而形成的平面，因此能够高精度地对外围部件进行固定。因此，能够废除在采用圆形截面的仪表板加强件时所必需的托架类部件，并且能够将双头螺栓和焊接螺母安装在仪表板加强件上，从而将外围部件直接安装在仪表板加强件上。因此，能够削减部件数量。根据第五方式，由于冲压结构体具有前后重叠并向车辆下方侧延伸的后方接合凸缘部、和上下重叠并向车辆前方侧延伸的前方接合凸缘部，因此不同于使用了前文所述的双头螺栓和焊接螺母的固定，而能够利用这些接合凸缘部而对外围部件(例如，HVAC (空气调节系统)等)进行固定。根据第六方式，由于冲压结构体在后方接合凸缘部及前方接合凸缘部处被进行了点焊。因此与以现有技术的方式使用如下的仪表板加强件的情况相比，焊接变得非常容易，其中，所述仪表板加强件为，通过将板材弯曲加工为管状并对接合部进行连续焊接(缝焊)从而被形成为圆形截面的仪表板加强件。根据第七方式，通过从车辆后方侧将被安装在冲压结构体的长度方向上的两端部处的、俯视观察时呈L字状的安装托架结合固定在前柱上，从而使仪表板加强件被固定在前柱上。因此，在采用如现有技术这样通过管材的扭转刚性来对转向管柱的上下振动进行支承的结构时，需要在至少三处与前柱结合固定以便在圆周方向上包围管材，但是，根据本方式，由于不通过仪表板加强件的扭转刚性来对转向管柱的上下振动进行支承，因此即使以较少的结合点的数目而将冲压结构体结合固定在前柱上，也能够确保所需足够的安装强度。根据第八方式，由于被形成在转向支承托架的两端部处的结合凸缘部被重叠固定在冲压结构体的上表面上，因此抑制了仪表板加强件的截面崩溃，并且提高了仪表板加强件的刚性。根据第九方式，转向支承托架被分割成被固定于冲压结构体的上部部件上的第一支承部件、和被固定于冲压结构体的下部部件上的第二支承部件。因此，能够在构成冲压结构体之前，将第一支承部件事先安装在上部部件上，且将第二支承部件事先安装在下部部件上。其结果为，能够提高第一支承部件向上部部件的安装精度及第ニ支承部件向下部部件的安装精度。而且，通过预先使第二支承部件向第一支承部件侧延伸，从而能够在对上部部件和下部部件进行接合时，将第二支承部件固定在第一支承部件上，并对两者进行连结。因此，第一支承部件和第二支承部件将被直接连结在一起。其结果为，提高了转向支承托架的整体的刚性。根据第十方式，转向支承托架和前围板通过前围板支撑件而在车辆前后方向上被连结在一起。因此，能够提高转向管柱的支承刚性。而且，在本方式中，将前围板支撑件向转向支承托架的安装部形成为板状，并且使该被形成为板状的安装部被重叠配置在转向支承托架的上表面上。由于从该安装部起朝向下方直立设置有双头螺栓，并且使用该双头螺栓而使转向管柱被结合固定，因此转向管柱的结合固定部的板厚成为相当于转向支承托架的板厚和前围板支撑件的安装部的板厚这两块板的厚度，从而使得板厚増加。其结果为，提 高了转向管柱的安装部的表面刚性。根据第十一方式，由于在地板支撑件的上下方向中间部及转向支撑件的上下方向中间部处，安装有沿着车辆上下方向延伸有膝部约束面的膝部约束用托架，因此与将膝部约束用托架安装在仪表板加强件上的情况相比，能够缩短膝部约束用托架在车辆前后方向上的长度。即，由于能够将膝部约束用托架向车身侧的安装点设定在与现有技术相比靠车辆后方侧，因此缩短了膝部约束用托架在长度方向(大致车辆前后方向)上的长度。其结果为，在利用膝部约束用托架来对乘员的膝部进行了约束时，膝部约束用托架的约束面难以在车辆上下方向上产生偏移(退让)。根据第十二方式，支撑件包括一直以来所具有的第一地板支撑件；第二地板支撑件，其上端部被固定于转向支承托架的后部上，且其下端部被固定于第一地板支撑件的上下方向上的中途部位上；转向支撑件。即，可认为本方式的结构为，将上述的第三方式中所采用的上部和下部的结构用两个地板支撑件代替而成的结构。因此，根据该结构，也能够确保踏板工作空间。发明效果如以上说明所述，第一方式所涉及的车辆的转向管柱支承结构具有如下的优异效果，即，能够有效地对转向管柱进行支承。第二方式所涉及的车辆的转向管柱支承结构具有如下的优异效果，S卩，能够对于转向管柱的上下振动而确保足够的支承刚性。第三方式所涉及的车辆的转向管柱支承结构具有如下的优异效果，S卩，能够确保良好的踏板操作性。第四方式所涉及的车辆的转向管柱支承结构具有如下的优异效果，S卩，能够实现轻量化及大幅度的成本削減。第五方式所涉及的车辆的转向管柱支承结构从能够实现利用了接合凸缘部的对外围部件的安装的含义上讲，具有如下的优异效果，即，能够实现外围部件向仪表板加强件的安装方式的丰富化。第六方式所涉及的车辆的转向管柱支承结构具有能够大幅度地削減焊接费用及焊接检查费用的这ー优异效果。
第七方式所涉及的车辆的转向管柱支承结构具有如下的优异效果，S卩，能够提高仪表板加强件向前柱的安装作业性。第八方式所涉及的车辆的转向管柱支承结构具有如下的优异效果，S卩，能够抑制仪表板加强件的截面崩溃，并且能够提高仪表板加强件的刚性。第九方式所涉及的车辆的转向管柱支承结构具有如下的优异效果，S卩，能够提高转向管柱向转向支承托架的安装精度，并且能够提高转向支承托架的支承刚性。第十方式所涉及的车辆的转向管柱支承结构具有如下的优异效果，S卩，能够提高转向管柱的支承刚性。第十一方式所涉及的车辆的转向管柱支承结构具有如下的优异效果，即，能够使膝部约束用托架小型化，并且使乘员的膝部约束性能提高。第十二方式所涉及的车辆的转向管柱支承结构具有如下的优异效果，S卩，能够确 保良好的踏板操作性。
图I为应用有了本实施方式所涉及的车辆的转向管柱支承结构的仪表板加强件的整体立体图。图2为以图I所示的转向支承托架为中心的放大立体图。图3为从背面侧观察图2所示的转向支承托架时的放大剖视图。图4为从车厢内侧观察图I所示的仪表板加强件时的后视图。图5为表示图I所示的仪表板加强件的长度方向上的端部的结构的放大分解立体图。图6为表示从车厢内侧观察仪表板加强件的副驾驶席侧的安装托架的、向前柱的安装结构时的放大立体图。图7为表示从车厢外侧(车门后视镜侧)观察仪表板加强件的驾驶席侧的安装托架时的放大立体图。图8为表示从车辆下方侧观察图7所示的、仪表板加强件和安装托架的接合结构时的放大立体图。图9为以切除了一部分的状态表示被配置于副驾驶席侧的地板支撑件的、向仪表板加强件的安装结构的放大纵剖视图。图10为表示副驾驶席用安全气囊装置的安装用托架的安装方法的放大纵剖视图。图11为表示仪表板向仪表板加强件的安装结构的放大纵剖视图。图12为放大表示HVAC向仪表板加强件的安装结构的放大纵剖视图。图13为表示与图12不同的结构的HVAC的安装结构的、与图12相对应的放大纵首1J视图。图14A涉及用于对本实施方式的效果进行说明的说明图，且为表示本实施方式的转向管柱支承结构的概要侧视图。图14B涉及用于对本实施方式的效果进行说明的说明图，且为表示对比例所涉及的转向管柱支承结构的概要侧视图。
图15为表示改变例所涉及的车辆的转向管柱支承结构的、与图4相对应的后视图。
具体实施例方式下面，使用图I至图15，来对本发明所涉及的车辆的转向管柱支承结构的实施方式进行说明。另外，在这些附图中适当表示的箭头标记FR表示车辆前方侧，箭头标记UP表示车辆上方侧，箭头标记IN表示车辆宽度方向内側。如图I所示，仪表板加强件10被构成为，通过对角线而被分割成两部分的、四边形截面的冲压结构体12。具体而言，如图5及图9等所示，冲压结构体12由上部部件14和下部部件16这两个部件构成，所述上部部件14和下部部件16各自通过冲压成形而构成，并且以使截面形状呈L字状的方式而形成。上部部件14构成四边形截面的上部侧，且具备上表面部18和后表面部20。另ー 方面，下部部件16构成四边形截面的下部侧，且具备前表面部22和下表面部24。前表面部22的上端部向车辆前方侧折弯，并且被设定为下部侧前方接合凸缘部22A。下表面部24的后端部向车辆下方侧折弯，并且被设定为下部侧后方接合凸缘部24A。在下部侧前方接合凸缘部22A上，上下重叠有上部部件14的上表面部18的前端部、即上部侧前方接合凸缘部18A，并且在该状态下两者通过点焊而被接合在一起(以下，在没有必要对下部侧前方接合凸缘部22A和上部侧前方接合凸缘部18A进行区分的情况下，称为“前方接合凸缘部26”。)。此外，在下部侧后方接合凸缘部24A上，上下重叠有上部部件14的后表面部20的下端部、即上部侧后方接合凸缘部20A，并且在该状态下两者通过点焊而被接合在一起(以下，在没有必要对下部侧后方接合凸缘部24A和上部侧后方接合凸缘部20A进行区分的情况下，称为“后方接合凸缘部28”。)。由此，形成了四边形截面的冲压结构体12。如图I及图5至图8所示，在上述冲压结构体12的长度方向上的两端部上，安装有俯视观察时被形成为L字状的安装托架30。安装托架30通过冲压成形而制成。此外，安装托架30具备基底部32和安装部34，其中，所述基底部32形成在冲压结构体12的长度方向上的端部处且堵塞四边形截面，所述安装部34通过将该基底部32的后端部向车辆宽度方向外侧折弯而形成。在基底部32的中央部处，通过切开立起而形成有向冲压结构体12的后表面部20侧折弯的弯曲凸缘部36。弯曲凸缘部36从车辆后方侧与后表面部20重叠,并且在该状态下两者被点焊在一起。此外，基底部32及安装部34的上边缘部和下边缘部朝向同一方向被折弯成直角，由此使得安装托架30被加強。形成在基底部32的上边缘部上的上边缘凸缘部32A朝向车辆宽度方向内侧延伸。该上边缘凸缘部32A从车辆上方侧被重叠在冲压结构体12的上表面部18上，并在该状态下使两者被点焊在一起。此外，如图5及图8所示，在下部部件16的长度方向上的端部上，一体地形成有一对前侧安装片38和下侧安装片40。前侧安装片38通过将前表面部22的长度方向上的端部向车辆前方侧折弯而形成。此外，下侧安装片40通过将下表面部24的长度方向上的端部向车辆下方侧折弯而形成。而且，这些前侧安装片38及下侧安装片40被重叠在基底部32的车辆宽度方向内侧的表面上，并在该状态下两者通过点焊而被接合在一起。在上述安装部34的上部及下部上，形成有上下ー对螺栓插穿孔42，该ー对螺栓插穿孔42被设定为在车辆宽度方向上较长的长孔。与此相对，如图6所示，在左右前柱44的后壁部44A上，在与上下的螺栓插穿孔42相对应的位置处，形成有由圆孔构成的上下ー对螺栓插穿孔46。另外，在后壁部44A的前表面上，在与螺栓插穿孔46同轴的位置上焊接有焊接螺母48。而且，通过使安装部34从车辆后方侧重叠在前柱44的后壁部44A上，并使螺栓50穿过上下ー对螺栓插穿孔42、46而与焊接螺母48拧合，从而使仪表板加强件10被结合固定在左右的前柱44上。如图I至图4所示，在上述的仪表板加强件10的驾驶员席侧，安装有转向支承托架52和前围板支撑件54。转向支承托架52仅由下部侧构成。即，废除了转向支承托架52的上部侧。具体而言，如图2及图3所示，转向支承托架52由第一支承部件56和第二支承部件58构成，所述第一支承部件56被固定于冲压结构体12的上部部件14侧，所述第二支承部件58被固定于冲压结构体12的下部部件16侧。第一支承部件56及第ニ支承部件58均通过冲压成形而制成。第一支承部件56被形成为车辆上方侧开放的大致U字状，且具备沿着车辆宽度方向延伸的底部56A、和将底部56A的车辆宽度方向两端部向车辆上方侧折弯而形成的两侧·部56B、56C。底部56A的两侧与底部56A的中央部相比低一段，并且左右ー对螺栓插穿孔60被分别形成在底部56A的两侧(參照图3)。此外，两侧部56B、56C的上端部分别向相互分离的方向折弯，并形成了上端凸缘部56D、56E。上端凸缘部56D、56E向车辆前方侧延伸，并且该延伸部分56F、56G从车辆上方侧被重叠地点焊在上部部件14的上表面部18上。另ー方面，如图3所示，第二支承部件58整体上被形成为板状。第二支承部件58的前部58A的车辆宽度方向上的两端部向车辆上方侧折弯，并且被设定为两侧部58A1、58A2。因此，前部58A与第一支承部件56相同地，被形成为车辆上方侧开放的大致U字状。在两侧部58A1、58A2的后端上角部处，形成有一对上侧安装片62及下侧安装片64。上侧安装片62被点焊在下部部件16的下部侧前方接合凸缘部22A上。此外，下侧安装片64被点焊在下部部件16的前表面部22上。而且，在前部58A的前端部处，形成有左右ー对螺栓插穿孔66。此外，第二支承部件58的后部58B向第一支承部件56侧延伸，并被点焊在第一支承部件56上。由此，第一支承部件56和第二支承部件58被相互连结在一起并被一体化。在侧面观察吋，前围板支撑件54被形成为倒V字状，并由上部68和下部70构成，其中，所述上部68以从车辆上方侧跨越冲压结构体12的方式而配置，所述下部70从该上部68的前端部起向车辆下方侧垂下并被配置在冲压结构体12的车辆前方侧。上部68及下部部件16均通过冲压成形而制成。上部68具备主体部68A和两侧部68B，且被形成为车辆下方侧开放的倒U字状的截面形状，其中，所述主体部68A在俯视观察时被形成为大致矩形形状，所述两侧部68B通过将该主体部68A的车辆宽度方向两端部向车辆下方侧折弯而形成。主体部68A的前端部向车辆下方侧折弯，在该前端凸缘68C上形成有用于通过螺栓而与前围板72进行结合固定的螺栓插穿孔74。此外，如图2所示，两侧部68B的后端部向车辆宽度方向且相互分离的方向折弯，并被设定为ー对安装凸缘68D。该ー对安装凸缘68D被重叠在前文所述的第一支承部件56的底部56A的两侧的上表面上。在各个安装凸缘68D上，朝向下方固定有安装螺栓76。安装螺栓76被插穿到形成于第一支承部件56的底部56A的两侧的螺栓插穿孔60(參照图3)内，而且被结合固定在转向管柱侧安装托架上，所述转向管柱侧安装托架被固定在转向管柱78 (參照图I)的转向管柱管80上。在从车辆前方侧观察时，下部70被形成为大致等腰三角形形状。下部70的各边向车辆后方侧被折弯从而被加強。此外，从下部70的下边缘部起向车辆后方侧被折弯而形成的下凸缘70A，被重叠在第二支承部件58的前部58A的上表面上。此外，在下凸缘70A上，朝向下方固定有左右ー对安装螺栓82。这些安装螺栓82被插穿至形成于第二支承部件58的前部58A上的螺栓插穿孔66内，而且被结合固定在转向管柱侧安装托架上，所述转向管柱侧安装托架被固定在转向管柱78的转向管柱管80上。由此，使转向管柱78被结合固定在第一支承部件56及第ニ支承部件58上。接下来，对地板支撑件84和转向支撑件86进行说明。如图I至图4所示，在上述的转向支承托架52的第一支承部件56上，以在车辆宽度方向上夹着该第一支承部件56的方式而安装有地板支撑件84及转向支撑件86。地板支撑件84由管材构成，且其上端部84A及下端部84B被压溃以使其易于固定。此外，当从车厢内侧观察时，地板支撑件84被形成为在上下方向中间部处弯曲了的形 状。具体而言，地板支撑件84由从上端部84A起到上下方向中间部为止的上部84C、和从上下方向中间部起到下端部84B为止的下部84D构成。上端部84A通过由螺栓及焊接螺母组成的结合件88而被结合固定在第一支承部件56的车辆宽度方向内侧的侧部56B上。此夕卜，下端部84B通过由螺栓及焊接螺母组成的结合件94而被结合固定在地板通道部92的侧壁部92A (參照图4)上，所述地板通道部92以鞍状被设置在车身地板90的车辆宽度方向中央部处。而且，上部84C相对于下部84D向车辆宽度方向外侧傾斜。由此，确保了踏板工作空间96 (參照图4)。转向支撑件86由管材构成，且其上端部86A及下端部86B被压溃以使其易于固定。此外，转向支撑件86被形成为直线状。上端部86A通过由螺栓及焊接螺母组成的结合件98而被结合固定在第一支承部件56的车辆宽度方向外侧的侧部56C上。此外，下端部86B通过由螺栓及焊接螺母组成的结合件100而被结合固定在前柱44的高度方向中间部处(參照图4)。其结果为，转向支撑件86以从室内侧观察时上端部86A的位置高于下端部86B的位置的方式而傾斜。在上述地板支撑件84的上部84C及转向支撑件86的上部处，安装有左右ー对膝部约束用托架102、104。配置于地板支撑件84侧的膝部约束用托架102由宽度狭窄的矩形板状的支承部102A和矩形平板状的膝部约束面102B构成，其中，所述支承部102A的基端部被大致垂直地固定在地板支撑件84的上部84C上，并且其顶端部向车辆后方侧延伸，所述膝部约束面102B的上部背面被大致垂直地固定在该支承部102A的顶端部上，并且其下端部被固定在地板支撑件84的上部84C上。膝部约束面102B向大致车辆上下方向延伸。此外，在膝部约束面102B上形成有上下ー对螺栓插穿孔106，并利用该螺栓插穿孔106而安装有未图示的能量吸收部件。另ー方面，被配置于转向支撑件86侧的膝部约束用托架104通过冲压成形而制成。具体而言，膝部约束用托架104由膝部约束面104A、左右一对侧壁部104B和上端壁104C构成，其中，所述膝部约束面104A被形成为宽度狭窄的矩形板状，所述左右一对侧壁部104B通过将膝部约束面104A的长边向车辆前方侧折弯而形成，所述上端壁104C通过将膝部约束面104A的上侧的短边向车辆前方侧折弯而形成。左右一对侧壁部104B及上端壁KMC被固定在转向支撑件86上。膝部约束面104A沿着车辆上下方向延伸，并且该膝部约束面104A上形成有用于安装未图示的能量吸收部件的上下ー对螺栓插穿孔108。最后，对上述仪表板加强件10的各个部分的截面结构进行说明。如图I所示，在上述的仪表板加强件10的副驾驶席侧配置有副驾驶席用地板支撑件110。副驾驶席用地板支撑件110被形成为直线状，并且其上端部IlOA被结合固定在上部部件14的后表面部20上。具体而言，如图9所示，在后表面部20上，朝向车辆后方侧直立设置有凸焊螺栓112。而且，通过使该凸焊螺栓112插穿上端部IlOA并与螺母114拧合，从而使副驾驶席用地板支撑件110的上端部IlOA被直接结合固定在后表面部20上。另外，副驾驶席用地板支撑件110的下端部IlOB被结合固定在前文所述的地板通道部92的副驾驶席侧的侧壁部92B上。此外，如图I所示，在仪表板加强件10的副驾驶席侧，在副驾驶席用地板支撑件110与副驾驶席侧的安装托架30之间配置有用于安装副驾驶席用安全气囊装置的安装托架116。如图10所示，在俯视观察时，安装托架116被设定为帽形形状，并在两侧部和下部 处形成有安装用的凸缘部116A。这些凸缘部116A通过点焊而被接合在后表面部20上。另夕卜，在图10中图示了在进行点焊时所使用的点焊枪118。而且，在仪表板加强件10的车辆宽度方向上的中央部处，配置有左右ー对安装托架120。这些安装托架120为用于安装音响设备的托架。安装托架120也与用于安装副驾驶席用安全气囊装置的安装托架116同样地，通过点焊而被接合在后表面部20上。此外，如图11所示，在仪表板加强件10的后表面部20上形成有剔磨部122。在该剔磨部122上，通过自攻螺钉126而固定有仪表板124。而且，如图12所示，在仪表板加强件10的前方接合凸缘部26上形成有螺栓插穿孔128。在该螺栓插穿孔128的下方配置有HVAC (Heating, Ventilating and AirConditioning :采暖通风与空调)130的安装凸缘132。安装凸缘132为树脂制，并在其顶端部处与螺栓插穿孔128同轴的位置上形成有螺栓插穿孔134，且安装有带壳螺母136。而且，通过使螺栓138依次插穿前方接合凸缘部26的螺栓插穿孔128、HVAC130的安装凸缘132的螺栓插穿孔134并与带壳螺母136的螺母部136A螺合，从而使HVAC130的安装凸缘132被结合固定。此外，如图13所示，也可以采用如下方式，S卩，预先在HVAC130的树脂部140上形成安装孔142，并通过自攻螺钉144而将前方接合凸缘部26固定在树脂部140上。(本实施方式的作用及效果)接下来，对本实施方式的作用及效果进行说明。<基本作用和效果>在上述结构的仪表板加强件10中，使用安装螺栓76、82而将转向管柱78固定于转向支承托架52的下側。在此，在现有技术中，如图14B所示，采用了转向管柱78经由转向支承托架150而被直接支承在仪表板加强件152上的结构。因此，通过仪表板加强件152的扭转カM来对转向管柱78的上下振动K进行支承。其结果为，需要采用仪表板加强件152的板厚较厚且口径较大的圆形截面的管材，并且对于转向管柱78的上下振动K的、仪表板加强件152的支承效率较差。另外，地板支撑件154以对仪表板加强件152和车身地板进行连结的方式而设置。相对于此，如图I及图4所示，在本实施方式中，采用了如下结构，即，将地板支撑件84架设于第一支承部件56的车辆宽度方向内侧的侧部56B、和车身地板90的地板通道部92的侧壁部92A上，并且将转向支撑件86架设在第一支承部件56的车辆宽度方向外侧的侧部56C与前柱44的上下方向中间部之间。由此，如图14A所示，转向管柱78的上下振动K通过第一支承部件56而被地板支撑件84的轴向カNI和转向支撑件86的轴向カN2(參照图4)的双方而被支承。因此，由于向仪表板加强件10的扭转カ的输入減少，所以能够降低仪表板加强件10所要求的支承刚性。其结果为，能够采用板厚较薄且重量较轻的四边形截面的仪表板加强件10，并且能够有效地对转向管柱78进行支承。上述效果被详述为以下的效果。在对板材进行折弯加工并使其呈管状，且对两端部的接合部进行焊接从而制造管材的情况下，难以使该接合部高精度地对接，从而容易产生焊接不良。因此，需要沿着仪表板加强件的全长对接合部进行连续焊接，从而会花费成本。而且，当存在焊接不良时，该部分将成为开放截面，从而仪表板加强件的刚性将显著地 降低。因此，需要对焊接品质进行充分检查，井根据需要而设置修理工序。相对于此，在本实施方式中，由于不需要通过扭转力来承受转向管柱78的上下振动K，而是通过地板支撑件84的轴向カNI及转向支撑件86的轴向カN2来承受转向管柱78的上下振动K，因此无需将仪表板加强件设定为圆形截面，从而能够使板厚变薄并由四边形截面的冲压结构体12来构成。其结果为，能够在前方接合凸缘部26及后方接合凸缘部28处进行全点的点焊化。由此，显然能够大幅度地削減材料单价，并且，还能够大幅度地削減焊接费用、检查费用等的与焊接相关的成本，且还能够提闻仪表板加强件10的生广率。此外，通过利用由上部部件14及下部部件16构成的四边形截面的冲压结构体12来构成仪表板加强件10，从而使各种部件的安装面成为平面而不是曲面。因此，能够采用如下的结构等，即，使凸焊螺栓112直立设置并直接结合固定在仪表板加强件10上的结构(參照图9)，使剔磨部122直接形成在仪表板加强件10的后表面部20上并用自攻螺钉126进行直接结合固定的结构(參照图11)，直接结合固定在前方接合凸缘部26上的结构(參照图
12、图13)。即，从能够实现利用了前方接合凸缘部26和后方接合凸缘部28的、对外围部件的安装的含义上讲，能够实现外围部件向仪表板加强件10的安装方法的丰富化。此外，由此，由于能够废除在采用圆形截面的仪表板加强件152时所必需的托架类部件以削减零部件数量，所以能够削减成本及重量。而且，还具有如下优点，即，通过设定向车辆前方侧延伸的前方接合凸缘部26，从而能够防止在将线束配置于上表面部18上吋，线束因凸缘的边缘而发生损伤的情況。<次要的作用和效果>如上所述，在本实施方式中，由于并不是仅设定地板支撑件84及转向支撑件86中的某一方，而是设定双方，因此对于转向管柱78的上下振动K，能够通过地板支撑件84的轴向カNI和转向支撑件86的轴向カN2的双方来对从转向管柱78输入的载荷进行支承。其结果为，能够对于转向管柱78的上下振动K而确保充分的支承刚性。此外，如图4所示，由于地板支撑件84包括上部84C和下部84D，且以上部84C相对于下部84D向车辆宽度方向外侧倾斜的方式而配置，因此与将直线状的地板支撑件整体配置为倾斜的情况相比，不会牺牲踏板工作空间96。其结果为，能够确保良好的踏板操作性。而且，由于在本实施方式中，通过从车辆后方侧将被安装在冲压结构体12的长度方向上的两端部处的、俯视观察时呈L字状的安装托架30结合固定在前柱44上，从而将仪表板加强件10固定在前柱44上，因此能够将结合点设定为两点。即，在采用如现有技术这样通过管材的扭转刚性来对转向管柱78的上下振动进行支承的结构的仪表板加强件152时，需要在至少三处与前柱44结合固定以使得在圆周方向上包围管材的长度方向上的端部。相对于此，在本实施方式中，由于通过仪表板加强件10的扭转刚性来对转向管柱78的上下振动K进行支承，因此即使以较少的结合数(两点)而将冲压结构体12结合固定在前柱44上，也能够确保所需足够的安装強度。其结果为，根据本实施方式，能够提高仪表板加强件10向前柱44的安装作业性，并且能够实现成本降低。另外，由于在本实施方式中，形成在转向支承托架52的第一支承部件56的两侧部56B、56C处的上端凸缘部56D、56E的延伸部分56F、56G被重叠固定在冲压结构体12的上表面部18上，因此抑制了仪表板加强件10的截面崩溃，并且提高了仪表板加强件10的刚性。
·
而且，由于在本实施方式中，转向支承托架52分割成被固定于上部部件14上的第一支承部件56、和被固定于冲压结构体12的下部部件16上的第二支承部件58，因此能够在构成冲压结构体12之前，将第一支承部件56预先安装在上部部件14上，且将第二支承部件58预先安装在下部部件16上。由此，能够提高第一支承部件56向上部部件14的安装精度及第ニ支承部件58向下部部件16的安装精度。其结果为，能够提高转向管柱78向转向支承托架52的安装精度。此外，通过预先使第二支承部件58向第一支承部件56侧延伸，从而在对上部部件14和下部部件16进行接合时，能够将第二支承部件58固定在第一支承部件56上，并对两者进行连结。因此，第一支承部件56和第二支承部件58将被直接连结在一起。其结果为，提高了转向支承托架52的整体的刚性。另外，在本实施方式中，转向支承托架52和前围板72通过前围板支撑件54而在车辆前后方向被连结在一起。因此，能够提高转向管柱78的支承刚性。而且，由于将前围板支撑件54的、向转向支承托架52的主体部68A设定为板状，并将该主体部68A重叠配置在第一支承部件56的底部56A的上表面上，且使用从该主体部68A起直立设置的安装螺栓76,82来对转向管柱78进行结合固定，因此转向管柱78的结合固定部的板厚成为，与第一支承部件56的板厚和前围板支撑件54的主体部68A的板厚这两块板的厚度相当的量，从而板厚有所増加。其结果为，提高了转向管柱78的结合固定部的表面刚性。因此，能够提高转向管柱78的支承刚性。而且，由于在本实施方式中，在地板支撑件84的上下方向中间部及转向支撑件86的上下方向中间部处，安装有膝部约束面102B、104A沿着车辆上下方向延伸的膝部约束用托架102、104，因此与将膝部约束用托架安装在仪表板加强件10上的情况相比，能够缩短膝部约束用托架102、104在车辆前后方向上的长度。即，由于能够将膝部约束用托架102、104的、向车身侧的安装点设定在与现有技术相比靠车辆后方侧，因此膝部约束用托架102、104在长度方向(大致车辆前后方向)上的长度较短即可。其结果为,在利用膝部约束用托架102、104来对乘员的膝部进行了约束时，膝部约束用托架102、104的膝部约束面102B、104A不易在车辆上下方向上产生偏移(退让)。由此，能够使膝部约束用托架102、104小型化,并且能够提高对乘员的膝部约束性能。[上述实施方式的补充说明](I)虽然在上述的实施方式中采用了如下结构，S卩，通过使地板支撑件84在上下方向中间部处弯曲从而使用一个地板支撑件84来确保踏板工作空间96，但并不限定于此，如图15所示，也可以采用将地板支撑件分割为多个的结构。下面进行简单的说明，如图15所不，在该改变例中，地板支撑件160由第一地板支撑件162和第二地板支撑件164构成。第一地板支撑件162为现有技术中所具有的构件，其上端部162A被结合固定在仪表板加强件10的后表面部20上。此外，下端部162B被结合固定在地板通道部92的侧壁部92A上。另ー方面，第二地板支撑件164的上端部164A被结合固定在第一支承部件56的车辆宽度方向内侧的侧部56B上。此外，下端部164B通过焊接等而被固定在第一地板支撑件162的上下方向上的中途部位(上下方向上的中间部与下端部162B之间)上。根据该结构，由于也能够与上述的实施方式同样地确保踏板工作空间96，因此能够确保良好的踏板操作性。
(2)虽然在上述的实施方式中采用了如下的仪表板加强件10，该仪表板加强件10将沿着与长度方向正交的方向切断时的截面形状呈L字状的上部部件14配置在四边形截面的上部上，且将该截面形状呈大致M字状的下部部件16配置在四边形截面的下部上，但并不限定于此，虽然会减少优点，但也可以采用其他的截面结构。例如，也可以将上部部件14和下部部件16的前后的配置关系颠倒。此时，虽然仪表板124的外观设计受到制约，并且无法利用前方接合凸缘部26来安装HVAC130，但是由于不会对地板支撑件84及转向支撑件86的安装产生影响，因此能够取得基本的效果。此外，也可以采用如下方式，例如，通过将上部部件的上表面部的前端部向车辆下方侧折弯，之后进ー步向车辆前方侧折弯，并且使下部部件的前表面部的高度降低，从而成为使前方接合凸缘部的高度降低了的截面形状(未被对角线分割成两部分的四边形截面形状)。(3)虽然在上述的实施方式中，将地板支撑件84的上端部84A固定于转向支承托架52的第一支承部件56的车辆宽度方向内侧的侧部56B上，且将转向支撑件86的上端部86A固定在第一支承部件56的车辆宽度方向外侧的侧部56C上(S卩，以夹着转向支承托架52的方式对地板支撑件84的上端部84A和转向支撑件86的上端部86A进行了固定)，但是并不限定于此，只需将地板支撑件的上端部和转向支撑件的上端部固定在转向支承托架的后部上即可。
权利要求
1.一种车辆的转向管柱支承结构，具备 仪表板加强件，其在左右的前柱之间沿着车辆宽度方向配置，且所述仪表板加强件上固定有对转向管柱进行支承的转向支承托架； 支撑件，其上端部被固定于所述转向支承托架的后部上，且其下端部被固定于车身地板或者所述前柱的下部上。
2.如权利要求I所述的车辆的转向管柱支承结构，其中， 所述支撑件包括 地板支撑件，其上端部被固定于所述转向支承托架的后部上，且其下端部被固定于所述车身地板的车辆宽度方向的中央部上； 转向支撑件，其上端部被固定于所述转向支承托架的后部上，且其下端部被固定于所述前柱的下部上。
3.如权利要求2所述的车辆的转向管柱支承结构，其中， 所述地板支撑件包括从上端部起到上下方向中间部为止的上部、和从该上下方向中间部起到下端部为止的下部，且以该上部相对于该下部向车辆宽度方向外侧倾斜的方式而配置。
4.如权利要求I至权利要求3中的任意一项所述的车辆的转向管柱支承结构，其中， 所述仪表板加强件被构成为分割成两部分的、四边形截面的冲压结构体。
5.如权利要求4所述的车辆的转向管柱支承结构，其中， 所述冲压结构体具备前后重叠并向车辆下方侧延伸的后方接合凸缘部、和上下重叠并向车辆前方侧延伸的前方接合凸缘部。
6.如权利要求5所述的车辆的转向管柱支承结构，其中， 所述冲压结构体在所述后方接合凸缘部及所述前方接合凸缘部处分别被进行了点焊。
7.如权利要求4至权利要求6中的任意一项所述的车辆的转向管柱支承结构，其中， 在所述冲压结构体的长度方向上的两端部处，分别固定有在俯视观察时呈L字状的安装托架， 该安装托架从车辆后方侧被结合固定在所述前柱上。
8.如权利要求4至权利要求7中的任意一项所述的车辆的转向管柱支承结构，其中， 在所述转向支承托架的两侧部处，分别形成有与所述冲压结构体的上表面重叠的结合凸缘部， 该结合凸缘部被固定在该冲压结构体的上表面上。
9.如权利要求4至权利要求8中的任意一项所述的车辆的转向管柱支承结构，其中， 所述冲压结构体包括构成所述四边形截面的上部侧的上部部件、和构成所述四边形截面的下部侧的下部部件， 所述转向支承托架具备第一支承部件和第二支承部件，所述第一支承部件被固定在所述上部部件上，所述第二支承部件被固定在所述下部部件上井向第一支承部件侧延伸且被固定在该第一支承部件上。
10.如权利要求I至权利要求9中的任意一项所述的车辆的转向管柱支承结构，其中， 所述转向支承托架和前围板通过前围板支撑件而在车辆前后方向被连结， 而且，前围板支撑件的、向转向支承托架的安装部被形成为板状并被重叠配置在转向支承托架的上表面上，且使用从该安装部起朝向下方直立设置的双头螺栓而使所述转向管柱被结合固定。
11.如权利要求2或权利要求3所述的车辆的转向管柱支承结构，其中， 在所述地板支撑件的上下方向中间部及所述转向支撑件的上下方向中间部处，安装有膝部约束面沿着车辆上下方向延伸的膝部约束用托架。
12.如权利要求I所述的车辆的转向管柱支承结构，其中， 所述支撑件包括 第一地板支撑件，其上端部被固定于所述仪表板加强件上，且其下端部被固定于所述车身地板的车辆宽度方向上的中央部上； 转向支撑件，其上端部被固定于所述转向支承托架的后部上，且其下端部被固定于所述前柱的下部上； 第二地板支撑件，其上端部被固定于所述转向支承托架的后部上，且其下端部被固定于所述第一地板支撑件的上下方向上的中途部位上。
全文摘要
在本发明的车辆的转向管柱支承结构中，有效地对转向管柱进行了支承。在左右的前柱之间，沿着车辆宽度方向而配置有仪表板加强件(10)，所述仪表板加强件(10)上固定有对转向管柱(78)进行支承的转向支承托架(52)。在所述转向支承托架(52)的第一支承部件(56)的侧部(56B)与地板通道部92的侧壁部92A之间，架设有地板支撑件(84)。此外，在第一支承部件(56)的侧部(56C)与前柱的下部之间，架设有转向支撑件(86)。因此，能够通过这些地板支撑件(84)及转向支撑件(86)的轴向力来对转向管柱(78)的上下振动进行支承。
文档编号B62D25/08GK102971205SQ201080067459
公开日2013年3月13日 申请日期2010年6月8日 优先权日2010年6月8日
发明者青木隆行 申请人:丰田自动车株式会社