WO2015033836A1

WO2015033836A1 - 自動車の車体構造

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Publication number: WO2015033836A1
Application number: PCT/JP2014/072434
Authority: WO
Inventors: 尚広出口
Original assignee: 本田技研工業株式会社
Priority date: 2013-09-04
Filing date: 2014-08-27
Publication date: 2015-03-12
Also published as: US20160214650A1; JP6112685B2; US9926013B2; JPWO2015033836A1

Abstract

自動車の車体構造において、ステアリングハンガー（２１）を車幅方向一方側の金属製パイプ（２２）と車幅方向他方側のＣＦＲＰ製パイプ（２３）とで構成し、金属製パイプ（２２）にステアリングコラムを支持したので、ステアリングコラムの支持強度を確保しながらステアリングハンガー（２１）の軽量化を図ることができる。しかもダッシュパネルロア（１５）の上部とセンタートンネル（１６）とを接続するＣＦＲＰ製の連結部材（２４，３０）の中間部に金属製パイプ（２２）を接続したので、ダッシュパネルロア（１５）に入力した前面衝突の衝突荷重を連結部材（２４，３０）を介して強度の高いセンタートンネル（１６）に伝達することで、重量の増加を最小限に抑えながらダッシュパネルロア（１５）の後方への倒れ防止するとともに、ステアリングハンガー（２１）の剛性を高めてステアリングコラムの振動を防止することができる。

Description

自動車の車体構造

　本発明は、ステアリングコラムを支持するためのステアリングハンガーを、車幅方向一方側の金属製パイプと車幅方向他方側のＣＦＲＰ製パイプとで構成し、またステアリングコラムを支持するためのステアリングハンガー本体をＣＦＲＰ製のパイプ材で構成した、自動車の車体構造に関する。

　ダッシュパネルロアの上端に沿って車幅方向に配置されて左右のフロントサイドフレームの後端間を接続するダッシュクロスメンバと、車体後部に車幅方向に配置したリヤクロスメンバとを、センタートンネルの上面に沿って前後方向に配置したトンネルトップレインホースメントで接続することで車体剛性を高めたものが、下記特許文献１により公知である。

　またダッシュパネルロアの後方で車幅方向に配置されてステアリングコラムを支持するステアリングハンガーを、センタートンネルを補強するトンネルレインフォースメントから起立するステー部材の上端に接続して補強するものが、下記特許文献２により公知である。

　またセンタートンネルの前端および左右のフロントピラーロアの前端に接続されたダッシュパネルロアを構成するフロントパネルおよびリヤパネル間に内部骨格部材を配置し、フロントサイドフレームからダッシュパネルロアに入力した衝突荷重をセンタートンネルおよび左右のフロントピラーロアに伝達して吸収するものが、下記特許文献３により公知である。

　また自動車のインストルメントパネルの裏面側に車幅方向に沿って配置されるクロスメンバ（ステアリングハンガー）を、繊維強化樹脂製のパイプ状のベースフレームと、ベースフレームの車幅方向一端側の外周を覆う繊維強化樹脂製のパイプ状の補強フレームとで構成し、この補強フレームに、車体固定用のブラケットやコラムシャフト（ステアリングコラム）支持用のブラケットを繊維強化樹脂で一体に形成したものが、下記特許文献４により公知である。

日本特開平９－１１８２５２号公報日本特許第４５５６３２０号公報日本特許第４７７９８８０号公報日本特開２００４－１６８２８９号公報

　ところで、前面衝突の衝突荷重がダッシュパネルロアに入力すると、ダッシュパネルロアがフロアパネルとの接続部を支点にして後方に倒れ、車室空間を狭めてしまう可能性がある。これを防止するには、前面衝突の衝突荷重に対するダッシュパネルロアの強度を高めれば良いが、単にダッシュパネルロアを補強して強度を高めるだけでは、重量が増加する割に充分な補強効果が得られない問題がある。

　また、ステアリングハンガーは両端が左右のフロントピラーロアに支持された長尺の部材であるために振動が発生し易く、特に繊維強化樹脂製のステアリングハンガーは金属製のものに比べて剛性が低くなるため、それに支持したステアリングコラムやステアリングホイールが振動して運転者に不快感を与える可能性がある。これを防止するには、繊維強化樹脂製のステアリングハンガーに充分な補強を施せば良いが、このようにするとステアリングハンガーの重量が増加してしまい、ステアリングハンガーを繊維強化樹脂製としたことのメリットを充分に活かせないという問題もある。

　本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、既存のステアリングハンガーを利用してダッシュパネルロアを効果的に補強するとともに、ステアリングハンガー自体の剛性を高め、また、ステアリングハンガーの軽量化およびステアリングコラムの振動防止を両立させることを目的とする。

　上記目的を達成するために、本発明によれば、自動車の車体前部に車幅方向に配置されてステアリングコラムを支持するステアリングハンガーと、フロアパネルのセンタートンネルとをＣＦＲＰ製の連結部材で接続してなる、自動車の車体構造であって、前記連結部材は、その下部に向かって断面が縮小する閉断面部材であり、前記下部内にバルクヘッドを配置したことを第１の特徴とする、自動車の車体構造が提案される。

　また本発明によれば、前記第１の特徴に加えて、前記連結部材の下部を前記センタートンネルの側壁に接続したことを第２の特徴とする、自動車の車体構造が提案される。

　また本発明によれば、前記第１または２の特徴に加えて、前記連結部材は、一対のコ字状断面を有するＣＦＲＰ製のシートを結合して中空閉断面に構成され、前記センタートンネルとの接続部において、前記一対のＣＦＲＰ製のシートは中実の板状に重なり合う取付座面を一体に有することを第３の特徴とする、自動車の車体構造が提案される。

　また本発明によれば、前記第１、２または３の特徴に加えて、前記連結部材は、一対のコ字状断面を有するＣＦＲＰ製のシートを結合して中空閉断面に構成され、前記ステアリングハンガーのステアリングハンガー本体との接続部に取付座面を一体に備えることを第４の特徴とする、自動車の車体構造が提案される。

　また本発明によれば、前記第１、２、３または４の特徴に加えて、前記ステアリングハンガーを車幅方向一方側の金属製パイプと車幅方向他方側のＣＦＲＰ製パイプとで構成し、前記金属製パイプにステアリングコラムを支持し、ダッシュパネルロアの上部とセンタートンネルとを接続するＣＦＲＰ製の連結部材の中間部に前記金属製パイプを接続したことを第５の特徴とする、自動車の車体構造が提案される。

　また本発明によれば、前記第５の特徴に加えて、前記連結部材は、前記ダッシュパネルロアから前記金属製パイプに延びる第１連結部材と、前記金属製パイプから前記センタートンネルに延びる第２連結部材とからなり、前記第１、第２連結部材の軸線は前記金属製パイプの軸線と交差することを第６の特徴とする、自動車の車体構造が提案される。

　また本発明によれば、前記第６の特徴に加えて、前記第１、第２連結部材は、一対のコ字状断面を有するＣＦＲＰ製シートを結合して中空閉断面に構成され、その両端部に取付座面を一体に備えることを第７の特徴とする、自動車の車体構造が提案される。

　また本発明によれば、前記第１、２、３または４の特徴に加えて、前記ステアリングコラムを支持する前記ステアリングハンガーが、ＣＦＲＰ製のパイプ材よりなるステアリングハンガー本体と、前記ステアリングハンガー本体に設けられて前記ステアリングコラムを支持するステアリングコラム支持部とを備え、前記ステアリングコラム支持部は、前記ステアリングハンガー本体の外周に嵌合するアルミニウムパイプ材と、前記アルミニウムパイプ材を前記ステアリングコラムに接続するアルミニウム押出材とからなることを第８の特徴とする、自動車の車体構造が提案される。

　また本発明によれば、前記第８の特徴に加えて、前記アルミニウム押出材は、前記ステアリングハンガー本体の軸方向に見たときにトラス構造を有する部材であり、トラス構造の一つの三角形の第１頂点に前記アルミニウムパイプ材が接続され、第２頂点および第３頂点に前記ステアリングコラムを固定する第１、第２固定部が設けられることを第９の特徴とする、自動車の車体構造が提案される。

　また本発明によれば、前記第９の特徴に加えて、前記アルミニウム押出材はダッシュパネルロアに固定される第３固定部を備え、前記第１、第２固定部および前記第３固定部は前後方向に延びる直線上に配置されることを第１０の特徴とする、自動車の車体構造が提案される。

　尚、後述の第１実施の形態の第１連結部材２４および第２連結部材３０は本発明の連結部材に対応し、第１の実施の形態の第１ＣＦＲＰ製シート２５および第２ＣＦＲＰ製シート２６は本発明のＣＦＲＰ製シートに対応し、第１の実施の形態の第１ＣＦＲＰ製シート３１および第２ＣＦＲＰ製シート３２は本発明のＣＦＲＰ製シートに対応する。

　本発明の第１の特徴によれば、金属製パイプからセンタートンネルに延びる連結部材は、下部に向かって断面が縮小する閉断面部材であるので、連結部材の軽量化および強度を両立させながら乗員の足元空間を広く確保することができ、しかも下部内にバルクヘッドを配置したので、断面が縮小した下部の強度をバルクヘッドで補って第２連結部材の各部の強度を均一化することができる。

　また本発明の第２の特徴によれば、連結部材の下部をセンタートンネルの側壁に接続したので、前面衝突によりステアリングハンガーに入力する後向きの衝突荷重を連結部材の剪断荷重で支持することで、ステアリングハンガーの支持強度を高めることができる。

　また本発明の第３の特徴によれば、連結部材は一対のコ字状断面を有するＣＦＲＰ製シートを結合して中空閉断面に構成され、センタートンネルとの接続部において一対のＣＦＲＰ製シートは中実の板状に重なり合う取付座面を一体に備えるので、連結部材は軽量で高強度の部材となり、しかもセンタートンネルに対する結合強度が高められる。

　また本発明の第４の特徴によれば、連結部材は一対のコ字状断面を有するＣＦＲＰ製シートを結合して中空閉断面に構成され、ステアリングハンガー本体との接続部に取付座面を一体に備えるので、連結部材は軽量で高強度の部材となり、しかもステアリングハンガー本体に対する結合強度が高められる。

　また本発明の第５の特徴によれば、ステアリングハンガーを車幅方向一方側の金属製パイプと車幅方向他方側のＣＦＲＰ製パイプとで構成し、金属製パイプにステアリングコラムを支持したので、ステアリングハンガー全体を金属製とする場合に比べて、重量の増加を最小限に抑えながらステアリングコラムの支持強度を確保することができる。しかもダッシュパネルロアの上部とセンタートンネルとを接続するＣＦＲＰ製の連結部材の中間部に金属製パイプを接続したので、ダッシュパネルロアに入力した前面衝突の衝突荷重を連結部材を介して強度の高いセンタートンネルに伝達することで、重量の増加を最小限に抑えながらダッシュパネルロアの後方への倒れ防止するとともに、ステアリングハンガーの剛性を高めてステアリングコラムの振動を防止することができる。

　また本発明の第６の特徴によれば、連結部材は、ダッシュパネルロアから金属製パイプに延びる第１連結部材と、金属製パイプからセンタートンネルに延びる第２連結部材とからなり、第１、第２連結部材の軸線は金属製パイプの軸線と交差するので、ダッシュパネルロアに入力した後向きの衝突荷重を、第１連結部材、金属製パイプおよび第２連結部材を介してセンタートンネルに効率的に伝達することができる。

　また本発明の第７の特徴によれば、第１、第２連結部材は、一対のコ字状断面を有するＣＦＲＰ製シートを結合して中空閉断面に構成され、その両端部に取付座面を一体に備えるので、第１、第２連結部材が軽量で高強度の部材となるだけでなく、ダッシュパネルロア、センタートンネルおよび金属製パイプに対する第１、第２連結部材の結合強度が高められる。

　また本発明の第８の特徴によれば、自動車の車体前部に車幅方向に配置されてステアリングコラムを支持するステアリングハンガーは、ＣＦＲＰ製のパイプ材よりなるステアリングハンガー本体と、ステアリングハンガー本体に設けられてステアリングコラムを支持するステアリングコラム支持部とを備える。ステアリングコラム支持部は、ステアリングハンガー本体の外周に嵌合するアルミニウムパイプ材と、アルミニウムパイプ材をステアリングコラムに接続するアルミニウム押出材とからなるので、ステアリングハンガー本体およびステアリングコラム支持部の両方をＣＦＲＰ製とする場合に比べて重量が若干増加しても、剛性が高いアルミニウム製のステアリングコラム支持部によりステアリングコラムの振動が抑制されることで、結果としてステアリングハンガーの軽量化およびステアリングコラムの振動防止を両立させることができる。

　また本発明の第９の特徴によれば、アルミニウム押出材はステアリングハンガー本体の軸方向に見たときにトラス構造を有する部材であり、トラス構造の一つの三角形の第１頂点にアルミニウムパイプ材が接続され、第２頂点および第３頂点にステアリングコラムを固定する第１、第２固定部が設けられるので、アルミニウム押出材の剛性が高まることでステアリングハンガー本体およびステアリングコラムをアルミニウム押出材を介して強固に接続し、ステアリングコラムの振動を一層効果的に低減することができる。

　また本発明の第１０の特徴によれば、アルミニウム押出材はダッシュパネルロアに固定される第３固定部を備え、第１、第２固定部および第３固定部は前後方向に延びる直線上に配置されるので、アルミニウム押出材の剛性が高まることでダッシュパネルロアおよびステアリングコラムをアルミニウム押出材を介して強固に接続し、ステアリングコラムの振動を一層効果的に低減することができる。

図１は自動車の車体前部の斜視図である。（第１の実施の形態）図２は図１の２－２線断面図である。（第１の実施の形態）図３は図２の３－３線断面図である。（第１の実施の形態）図４は自動車の車室前部の斜視図である。（第２の実施の形態）図５は図４の５－５線断面図である。（第２の実施の形態）図６は図４の６－６線断面図である。（第２の実施の形態）図７は図４の７Ａ－７Ａ線、７Ｂ－７Ｂ線および７Ｃ－７Ｃ線断面図である。（第２の実施の形態）図８は図４の８方向矢視図である。（第２の実施の形態）

１２　　　　フロアパネル
１５　　　　ダッシュパネルロア
１６　　　　センタートンネル
１６ａ　　　センタートンネルの側壁
２１　　　　ステアリングハンガー
２２　　　　金属製パイプ
２３　　　　ＣＦＲＰ製パイプ
２４　　　　第１連結部材（連結部材）
２５　　　　第１ＣＦＲＰ製シート（ＣＦＲＰ製シート）
２６　　　　第２ＣＦＲＰ製シート（ＣＦＲＰ製シート）
２７　　　　取付座面
２９　　　　取付座面
３０　　　　第２連結部材（連結部材）
３０ａ　　　第２連結部材の下部
３１　　　　第１ＣＦＲＰ製シート（ＣＦＲＰ製シート）
３２　　　　第２ＣＦＲＰ製シート（ＣＦＲＰ製シート）
３３　　　　取付座面
３４　　　　取付座面
３６　　　　バルクヘッド
Ｌ１　　　　第１連結部材の軸線
Ｌ２　　　　第２連結部材の軸線
Ｌ３　　　　金属製パイプの軸線
１１２　　　　フロアパネル
１１５　　　　ダッシュパネルロア
１１６　　　　センタートンネル
１１６ａ　　　センタートンネルの側壁
１１８　　　　ステアリングコラム
１１９　　　　ステアリングハンガー
１２１　　　　ステアリングハンガー本体
１２２　　　　ステアリングコラム支持部
１２３　　　　アルミニウムパイプ材
１２４　　　　第１アルミニウム押出材（アルミニウム押出材）
１２４ａ　　　第１固定部
１２４ｂ　　　第２固定部
１２５　　　　第２アルミニウム押出材（アルミニウム押出材）
１２５ａ　　　第１固定部
１２５ｂ　　　第２固定部
１２５ｃ　　　第３固定部
１３２　　　　連結部材
１３２ａ　　　下部
１３３　　　　第１ＣＦＲＰ製シート（ＣＦＲＰ製シート）
１３４　　　　第２ＣＦＲＰ製シート（ＣＦＲＰ製シート）
１３５　　　　取付座面
１３６　　　　取付座面
１３８　　　　バルクヘッド
Ｌ　　　　　直線
ａ　　　　　第１頂点
ｂ　　　　　第２頂点
ｃ　　　　　第３頂点

　以下、図１～図３に基づいて本発明の第１の実施の形態を説明する。

第１の実施の形態

　尚、本明細書において、前後方向、左右方向（車幅方向）および上下方向とは、運転席に着座した乗員を基準として定義される。

　図１に示すように、ＣＦＲＰ（カーボン繊維強化樹脂）でバスタブ状に形成したキャビン１１は、フロアパネル１２の左右両側部に沿って前後方向に延びる左右一対のサイドシル１３，１３と、左右のサイドシル１３，１３の前端から起立する左右一対のフロントピラーロア１４，１４と、フロアパネル１２の前端から起立して左右のフロントピラーロア１４，１４の前端間を接続するダッシュパネルロア１５と、ダッシュパネルロア１５の後面からフロアパネル１２の車幅方向中央部を後方に延びるセンタートンネル１６とを備える。ダッシュパネルロア１５の前面にはアルミニウム鋳造製の左右一対のダンパーハウジング１７，１７が固定されており、これらのダンパーハウジング１７，１７と一体に形成された左右一対のフロントサイドフレーム１８，１８が前方に延出する。

　左右のフロントピラーロア１４，１４の上部後面に固定したアルミニウム鋳造製の第１取付ブラケット１９，１９に鋼板プレス製の第２取付ブラケット２０，２０が固定されており、左右の第２取付ブラケット２０，２０間を車幅方向に架橋するようにステアリングハンガー２１が設けられる。ステアリングハンガー２１は、左端を左側の第２取付ブラケット２０に固定された金属製パイプ２２と、右端を右側の第２取付ブラケット２０に固定されたＣＦＲＰ製パイプ２３とからなり、金属製パイプ２２の右端内周にＣＦＲＰ製パイプ２３の左端外周が嵌合して一体に結合される。ステアリングハンガー２１の金属製パイプ２２には、図示せぬステアリングコラムの中間部が支持される。

　図２および図３に示すように、ダッシュパネルロア１５およびフロアパネル１２は、車体外側に位置するアウタースキン３７および車体内側に位置するインナースキン３８を接合フランジ３７ａ，３８ａで接合して一体に形成されており、ダッシュパネルロア１５およびフロアパネル１２の内部にはアウタースキン３７およびインナースキン３８間に挟まれた波板状のコア材３９が配置される。

　ダッシュパネルロア１５の後面とステアリングハンガー２１の金属製パイプ２２の前面とが、前後方向に延びるＣＦＲＰ製の第１連結部材２４で連結される。第１連結部材２４は長手方向に矩形状の一定断面を有するもので、コ字状断面の第１ＣＦＲＰ製シート２５とコ字状断面の第２ＣＦＲＰ製シート２６とを結合して中空閉断面に構成され、その前端に一体に形成した平板状の取付座面２７がダッシュパネルロア１５の後面にボルト２８，２８で固定され、その後端に一体に形成した部分円筒状の取付座面２９が金属製パイプ２２の前面に接着により固定される。

　また逆Ｕ字状断面を有するセンタートンネル１６の左側の側壁１６ａから前上方に起立する第２連結部材３０の上端が金属製パイプ２２の下面に接続される。第２連結部材３０は金属製パイプ２２に接続される上端からセンタートンネル１６に接続される下端に向けて断面が縮小するもので、コ字状断面の第１ＣＦＲＰ製シート３１とコ字状断面の第２ＣＦＲＰ製シート３２とを結合して中空閉断面に構成され、その上端に一体に形成した部分円筒状の取付座面３３が金属製パイプ２２の下面に接着により固定され、その下端に一体に形成した取付座面３４がセンタートンネル１６の左側の側壁１６ａにボルト３５，３５で固定される。

　第２連結部材３０は車幅方向の幅が下端に向かって減少し、取付座面３４において平板状の中実断面となる。取付座面３４の上方に連なる第２連結部材３０の下部３０ａには、第１ＣＦＲＰ製シート３１および第２ＣＦＲＰ製シート３２の内面間を接続するＺ字状断面のバルクヘッド３６が配置される。

　従って、車幅方向に見て第１連結部材２４および第２連結部材３０はＬ字状に配置されており、その中間の屈曲部が金属製パイプ２２に接続されることになる。このとき、前後方向に延びる第１連結部材２４の軸線Ｌ１と、略上下方向に延びる第２連結部材３０の軸Ｌ２とは、車幅方向に延びる金属製パイプ２２の軸線Ｌ３に交差する（図２参照）。

　次に、上記構成を備えた本発明の第１の実施の形態の作用を説明する。

　左右のフロントピラーロア１４，１４間を車幅方向に接続するステアリングハンガー２１を、車幅方向左側の金属製パイプ２２と車幅方向右側のＣＦＲＰ製パイプ２３とで構成し、金属製パイプ２２に図示せぬステアリングコラムを支持したので、ステアリングコラムの支持強度を確保しながら、ステアリングハンガー２１全体を金属製とする場合に比べて、ステアリングハンガー２１の軽量化を図ることができる。

　また金属製パイプ２２をＣＦＲＰ製の第１連結部材２４でダッシュパネルロア１５の上部に接続するとともに、金属製パイプ２２をＣＦＲＰ製の第２連結部材３０でセンタートンネル１６に接続したので、つまりＣＦＲＰ製の第１、第２連結部材２４，３０の中間部に金属製パイプ２２を接続したので、フロントサイドフレーム１８，１８からダッシュパネルロア１５に入力した前面衝突の衝突荷重を第１連結部材２４および第２連結部材３０を介して強度の高いセンタートンネル１６に伝達することで、重量の増加を最小限に抑えながらダッシュパネルロア１５の後方への倒れを防止するとともに、長尺部材であるステアリングハンガー２１の長手方向中間部の剛性を高めてステアリングコラムやステアリングホイールの振動を防止することができる。

　またダッシュパネルロア１５および金属製パイプ２２を接続する第１連結部材２４の軸線Ｌ１と、センタートンネル１６および金属製パイプ２２を接続する第２連結部材３０の軸線Ｌ２とが金属製パイプ２２の軸線Ｌ３と交差するので、ダッシュパネルロア１５に入力した後向きの衝突荷重を、第１連結部材２４、金属製パイプ２２および第２連結部材３０を介してセンタートンネル１６に効率的に伝達することができる。しかも第２連結部材３０の下部３０ａの取付座面３４をセンタートンネル１６の側壁１６ａに接続したので、前面衝突によりステアリングハンガー２１に入力する後向きの衝突荷重を第２連結部材３０の剪断荷重で支持することで、ステアリングハンガー２１の支持強度を高めることができる。

　また第２連結部材３０は下部３０ａに向かって断面が縮小する閉断面部材であるので、第２連結部材３０の軽量化および強度を両立させながら乗員の足元の空間を広く確保することができ、しかも下部３０ａ内にバルクヘッド３６を配置したので、断面が縮小した下部３０ａの強度をバルクヘッド３６で補って第２連結部材３０の各部の強度を均一化することができる。特に、第１連結部材２４および第２連結部材３０は、一対のコ字状断面を有する第１ＣＦＲＰ製シート２５，２６および第２ＣＦＲＰ製シート３１，３２を結合して中空閉断面に構成され、その両端部に取付座面２７，２９，３３，３４を一体に備えるので、第１、第２連結部材２４，３０は軽量で高強度の部材となり、しかもダッシュパネルロア１５、センタートンネル１６および金属製パイプ２２に対する第１、第２連結部材２４，３０の結合強度が高められる。

　以上、本発明の第１の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

　例えば、第１の実施の形態では車幅方向左側に金属製パイプ２２を配置し、車幅方向右側にＣＦＲＰ製パイプ２３を配置しているが、その位置関係は逆であっても良い。

　また第１の実施の形態では第１連結部材２４および第２連結部材３０を別部材で構成しているが、それらを一体に連結して一部材で構成しても良い。

　また第１の実施の形態では波板状のコア材３９の山および谷が車幅方向に延びているが、山および谷が前後方向に延びるようにコア材３９を配置しても良い。

　次ぎに、図４～図８に基づいて本発明の第２の実施の形態を説明する。

第２の実施の形態

　尚、第２の実施形態においても前後方向、左右方向（車幅方向）および上下方向とは、運転席に着座した乗員を基準として定義される。

　図４に示すように、ＣＦＲＰ（カーボン繊維強化樹脂）でバスタブ状に形成したキャビン１１１は、フロアパネル１１２の左右両側部に沿って前後方向に延びる左右一対のサイドシル１１３，１１３と、左右のサイドシル１１３，１１３の前端から起立する左右一対のフロントピラーロア１１４，１１４と、フロアパネル１１２の前端から起立して左右のフロントピラーロア１１４，１１４の前端間を接続するダッシュパネルロア１１５と、ダッシュパネルロア１１５の後面からフロアパネル１１２の車幅方向中央部を後方に延びるセンタートンネル１１６とを備える。

　次に、図４～図８に基づいて、ステアリングコラム１１８を支持するステアリングハンガー１１９の構造を説明する。

　ステアリングハンガー１１９は、左右のフロントピラーロア１１４，１１４の上部後面に固定した鋼板プレス製の取付ブラケット１２０，１２０に車幅方向両端を固定されたＣＦＲＰ製のパイプ材よりなるステアリングハンガー本体１２１と、ステアリングハンガー本体１２１に設けられてステアリングコラム１１８を支持するステアリングコラム支持部１２２とからなり、ステアリングコラム支持部１２２は、ステアリングハンガー本体１２１の外周に嵌合した状態で固定されるアルミニウムパイプ材１２３と、アルミニウムパイプ材１２３の車幅方向両端に固定される第１アルミニウム押出材１２４および第２アルミニウム押出材１２５とで構成される。

　アルミニウムパイプ材１２３の左端に固定された第１アルミニウム押出材１２４およびアルミニウムパイプ材１２３の右端に固定された第２アルミニウム押出材１２５は基本的に車幅方向に一定の断面を有する部材であるが、両者の形状は僅かに異なっており、第２アルミニウム押出材１２５は第１アルミニウム押出材１２４よりも大型である。

　第１アルミニウム押出材１２４は、車幅方向に見たときに二つの三角形を組み合わせたトラス構造の部材であり、その第１頂点ａに対応する位置にアルミニウムパイプ材１２３が固定され、その第２頂点ｂおよび第３頂点ｃに対応する位置にそれぞれ第１、第２固定部１２４ａ，１２４ｂが設けられる（図５参照）。また第２アルミニウム押出材１２５は、車幅方向に見たときに五つの三角形を組み合わせたトラス構造の部材であり、その第１頂点ａに対応する位置にアルミニウムパイプ材１２３が固定され、その第２頂点ｂおよび第３頂点ｃに対応する位置にそれぞれ第１、第２固定部１２５ａ，１２５ｂが設けられ、更に第４頂点ｄおよび第５頂点ｅに対応する位置にそれぞれ第３固定部１２５ｃ，１２５ｄが設けられる（図６参照）。

　ステアリングコラム１１８の後部に設けた取付ブラケット１２６を第１アルミニウム押出材１２４および第２アルミニウム押出材１２５の第１固定部１２４ａ，１２５ａにボルト１２７，１２７で締結し、かつステアリングコラム１１８の前部に設けた取付ブラケット１２８を第１アルミニウム押出材１２４および第２アルミニウム押出材１２５の第２固定部１２４ｂ，１２５ｂにボルト１２９，１２９で締結することで、ステアリングハンガー本体１２１にステアリングコラム１１８が支持される。

　また第２アルミニウム押出材１２５の第３固定部１２５ｃ，１２５ｄに固定した取付ブラケット１３０をダッシュパネルロア１１５の後面にボルト１３１，１３１で締結することで、ステアリングハンガー本体１２１およびダッシュパネルロア１１５が第２アルミニウム押出材１２５を介して接続される。

　逆Ｕ字状断面を有するセンタートンネル１１６の左側の側壁１１６ａから前上方に起立する連結部材１３２がステアリングハンガー本体１２１の下面に接続される。連結部材１３２はステアリングハンガー本体１２１に接続される上端からセンタートンネル１１６に接続される下端に向けて断面が縮小するもので、コ字状断面の第１ＣＦＲＰ製シート１３３とコ字状断面の第２ＣＦＲＰ製シート１３４とを結合して中空閉断面に構成され（図７（Ａ）参照）、その上端に一体に形成した部分円筒状の取付座面１３５がステアリングハンガー本体１２１の下面に接着により固定され（図８参照）、その下端に一体に形成した取付座面１３６がセンタートンネル１１６の左側の側壁１１６ａにボルト１３７，１３７で固定される（図４および図７（Ｃ）参照）。

　連結部材１３２は車幅方向の幅が下端に向かって減少し、取付座面１３６において平板状の中実断面となる。取付座面１３６の上方に連なる連結部材１３２の下部１３２ａには、第１ＣＦＲＰ製シート１３３および第２ＣＦＲＰ製シート１３４の内面間を接続するＺ字状断面のバルクヘッド１３８（図４および図７（Ｂ）参照）が配置される。

　次に、上記構成を備えた本発明の第２の実施の形態の作用を説明する。

　ステアリングコラム１１８を支持するステアリングハンガー１１９は、車幅方向両端部が取付ブラケット１２０，１２０を介して左右のフロントピラーロア１１４，１１４に支持された長尺の部材であるために振動し易く、それに支持したステアリングコラム１１８やステアリングホイールが振動して運転者に不快感を与える虞があり、ステアリングハンガー１１９の振動を防止するために、ステアリングハンガー１１９全体を高剛性の金属製にすると重量が大幅に増加してしまう問題がある。

　本第２の実施の形態によれば、ステアリングハンガー本体１２１だけをＣＦＲＰ製とし、ステアリングハンガー本体１２１にステアリングコラム１１８を支持するステアリングコラム支持部１２２を、ステアリングハンガー本体１２１の外周に嵌合するアルミニウムパイプ材１２３と、アルミニウムパイプ材１２３をステアリングコラム１１８に接続する第１、第２アルミニウム押出材１２４，１２５とで構成したので、ステアリングハンガー本体１２１およびステアリングコラム支持部１２２の両方をＣＦＲＰ製とする場合に比べて重量が若干増加しても、剛性が高いアルミニウム製のステアリングコラム支持部１２２によりステアリングコラム１１８の振動が抑制されることで、結果としてステアリングハンガー１１９の軽量化およびステアリングコラム１１８の振動防止を両立させることができる。

　またステアリングハンガー本体１２１とフロアパネル１１２のセンタートンネル１１６とをＣＦＲＰ製の連結部材１３２で接続したので、振動が発生し易いＣＦＲＰ製のパイプ材よりなるステアリングハンガー本体１２１をＣＦＲＰ製の連結部材１３２で補強し、重量の増加を最小限に抑えながら振動の発生を抑制することができる。

　特に、連結部材１３２はセンタートンネル１１６に接続する下部１３２ａに向かって断面が縮小する閉断面部材であるので、連結部材１３２の軽量化および強度を両立させながら乗員の足元空間を広く確保することができ、しかも少なくとも下部１３２ａ内にバルクヘッド１３８を配置したので、断面が縮小した下部１３２ａの強度をバルクヘッド１３８で補って連結部材１３２の各部の強度を均一化することができる。

　また連結部材１３２はコ字状断面を有する第１、第２ＣＦＲＰ製シート１３３，１３４を結合して中空閉断面に構成され、その下端のセンタートンネル１１６との接続部において第１、第２ＣＦＲＰ製シート１３３，１３４は中実の板状に重なり合う取付座面１３６を一体に備えるので、連結部材１３２は軽量で高強度の部材となり、しかもセンタートンネル１１６に対する結合強度が高められる。更に、連結部材１３２の上端には、ステアリングハンガー本体１２１に接続する取付座面１３５を一体に備えるので、ステアリングハンガー本体１２１に対する結合強度が高められる。

　また第１、第２アルミニウム押出材１２４，１２５はステアリングハンガー本体１２１の軸方向に見たときにトラス構造を有する部材であり、トラス構造の一つの三角形の第１頂点ａにアルミニウムパイプ材１２３が接続され、第２頂点ｂおよび第３頂点ｃにステアリングコラム１１８を固定する第１、第２固定部１２４ａ，１２５ａ，１２４ｂ，１２５ｂが設けられるので、第１、第２アルミニウム押出材１２４，１２５の剛性が高まることでステアリングハンガー本体１２１およびステアリングコラム１１８を第１、第２アルミニウム押出材１２４，１２５を介して強固に接続し、ステアリングコラム１１８の振動を一層効果的に低減することができる。

　しかも第２アルミニウム押出材１２５はダッシュパネルロア１１５に固定される第３固定部１２５ｃ，１２５ｄを備え、第１、第２固定部１２５ａ，１２５ｂおよび上側の第３固定部１２５ｃは前後方向に延びる直線Ｌ（図６参照）上に配置されるので、第２アルミニウム押出材１２５の剛性が高まることでダッシュパネルロア１１５およびステアリングコラム１１８を第２アルミニウム押出材１２５を介して強固に接続し、ステアリングコラム１１８の振動を一層効果的に低減することができる。

　以上、本発明の第２の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

　例えば、第２の実施の形態のステアリングコラム支持部１２２は第１アルミニウム押出材１２４および第２アルミニウム押出材１２５を備えているが、アルミニウム押出材の数は必ずしも２個である必要はなく、１個であっても良い。

Claims

　自動車の車体前部に車幅方向に配置されてステアリングコラムを支持するステアリングハンガー（２１；１１９）と、フロアパネル（１２；１１２）のセンタートンネル（１６；１１６）とをＣＦＲＰ製の連結部材（３０；１３２）で接続してなる、自動車の車体構造であって、
　前記連結部材（３０；１３２）は、その下部（３０ａ；１３２ａ）に向かって断面が縮小する閉断面部材であり、前記下部（３０ａ；１３２ａ）内にバルクヘッド（３６；１３８）を配置したことを特徴とする、自動車の車体構造。
　前記連結部材（３０；１３２）の下部（３０ａ；１３２ａ）を前記センタートンネル（１６；１１６）の側壁（１６ａ；１１６ａ）に接続したことを特徴とする、前記請求項１に記載の自動車の車体構造。
　前記連結部材（１３２）は、一対のコ字状断面を有するＣＦＲＰ製のシート（１３３、１３４）を結合して中空閉断面に構成され、前記センタートンネル（１１６）との接続部において、前記一対のＣＦＲＰ製のシート（１３３、１３４）は中実の板状に重なり合う取付座面（１３６）を一体に有することを特徴とする、前記請求項１または２に記載の自動車の車体構造。
　前記連結部材（１３２）は、一対のコ字状断面を有するＣＦＲＰ製のシート（１３３、１３４）を結合して中空閉断面に構成され、前記ステアリングハンガー（１１９）のステアリングハンガー本体（１２１）との接続部に取付座面（１３５）を一体に備えることを特徴とする、前記請求項１、２または３に記載の自動車の車体構造。
　前記ステアリングハンガー（２１）を車幅方向一方側の金属製パイプ（２２）と車幅方向他方側のＣＦＲＰ製パイプ（２３）とで構成し、前記金属製パイプ（２２）にステアリングコラムを支持し、ダッシュパネルロア（１５）の上部とセンタートンネル（１６）とを接続するＣＦＲＰ製の連結部材（２４，３０）の中間部に前記金属製パイプ（２２）を接続したことを特徴とする、前記請求項１、２、３または４に記載の自動車の車体構造。
　前記連結部材（２４，３０）は、前記ダッシュパネルロア（１５）から前記金属製パイプ（２２）に延びる第１連結部材（２４）と、前記金属製パイプ（２２）から前記センタートンネル（１６）に延びる第２連結部材（３０）とからなり、前記第１、第２連結部材（２４，３０）の軸線（Ｌ１，Ｌ２）は前記金属製パイプ（２２）の軸線（Ｌ３）と交差することを特徴とする、前記請求項５に記載の自動車の車体構造。
　前記第１、第２連結部材（２４，３０）は、一対のコ字状断面を有するＣＦＲＰ製シート（２５，２６，３１，３２）を結合して中空閉断面に構成され、その両端部に取付座面（２７，２９，３３，３４）を一体に備えることを特徴とする、前記請求項６に記載の自動車の車体構造。
　前記ステアリングコラム（１１８）を支持する前記ステアリングハンガー（１１９）が、ＣＦＲＰ製のパイプ材よりなるステアリングハンガー本体（１２１）と、前記ステアリングハンガー本体（１２１）に設けられて前記ステアリングコラム（１１８）を支持するステアリングコラム支持部（１２２）とを備え、前記ステアリングコラム支持部（１２２）は、前記ステアリングハンガー本体（１２１）の外周に嵌合するアルミニウムパイプ材（１２３）と、前記アルミニウムパイプ材（１２３）を前記ステアリングコラム（１１８）に接続するアルミニウム押出材（１２４，１２５）とからなることを特徴とする、前記請求項１、２、３または４に記載の自動車の車体構造。
　前記アルミニウム押出材（１２４，１２５）は、前記ステアリングハンガー本体（１２１）の軸方向に見たときにトラス構造を有する部材であり、トラス構造の一つの三角形の第１頂点（ａ）に前記アルミニウムパイプ材（１２３）が接続され、第２頂点（ｂ）および第３頂点（ｃ）に前記ステアリングコラム（１１８）を固定する第１、第２固定部（１２４ａ，１２４ｂ，１２５ａ，１２５ｂ）が設けられることを特徴とする、前記請求項８に記載の自動車の車体構造。
　前記アルミニウム押出材（１２４，１２５）はダッシュパネルロア（１１５）に固定される第３固定部（１２５ｃ）を備え、前記第１、第２固定部（１２５ａ，１２５ｂ）および前記第３固定部（１２５ｃ）は前後方向に延びる直線（Ｌ）上に配置されることを特徴とする、請求項９に記載の自動車の車体構造。