JP2008056128A - ステアリングギアボックスの取付け構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車両衝突時のダッシュクロスメンバの車両内側への変形を抑制することを目的とする。
【解決手段】ステアリングギアボックス１０の車幅方向一端部及び他端部を各々、ダッシュクロスメンバ１６の上面１６Ｃに、２点の締結により結合し、ステアリングギアボックス１０の車幅方向両端部の車両上下方向の軸回りの回転を拘束する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ステアリングギアボックスの取付け構造に関する。

車両衝突時にフロントサイドメンバへ入力された荷重は、フロントサイドメンバの車両後側に結合されたダッシュクロスメンバに伝わる。この際、ダッシュクロスメンバには、せん断力や横曲げモーメントが加わり、ダッシュクロスメンバは車両内側に変形する。

また、ダッシュクロスメンバに、ステアリングギアボックスが結合された構造が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。ここで、現状のステアリングギアボックスの取付け構造では、ステアリングギアボックスに衝突荷重を負担させる構造になっていない。
実公平６−１６８５２号公報 実公平２−３８２号公報

本発明は上記事実を考慮し、車両衝突時のダッシュクロスメンバの車両内側への変形を抑制することを目的とする。

請求項１に記載のステアリングギアボックスの取付け構造は、車両前後方向に延在する左右一対のフロントサイドメンバに結合され車幅方向に延在するダッシュクロスメンバと、車幅方向に延在するステアリングギアボックスと、前記ステアリングギアボックスの車幅方向に離れた複数箇所を、それぞれ車両上下方向の軸回りの回転が拘束されるように前記ダッシュクロスメンバに結合する結合手段と、を有することを特徴とする。

請求項１に記載のステアリングギアボックスの取付け構造では、車幅方向に延在するステアリングギアボックスの車幅方向に離れた複数箇所が、それぞれ左右一対のフロントサイドメンバに結合され車幅方向に延在するダッシュクロスメンバに、結合手段によって結合されている。

ここで、ステアリングギアボックスの車幅方向に離れた複数箇所は、ぞれぞれ、結合手段によって、車両上下方向の軸回りの回転を拘束される。これによって、ステアリングギアボックスに衝突荷重を負担させることができ、車両衝突時にダッシュクロスメンバに加わるせん断力や横曲げモーメントを低減できるので、車両衝突時のダッシュクロスメンバの車両内側への変形を抑制できる。

請求項２に記載のステアリングギアボックスの取付け構造は、請求項１に記載のステアリングギアボックスの取付け構造であって、前記結合手段は、前記ステアリングギアボックスの車幅方向に離れた複数箇所の各々を、前記ダッシュクロスメンバに、複数点ずつ車両上下方向に締結する締結手段であることを特徴とする。

請求項２に記載のステアリングギアボックスの取付け構造では、締結手段が、ステアリングギアボックスの車幅方向に離れた複数箇所の各々を、ダッシュクロスメンバに、複数点ずる車両上下方向に締結している。これによって、ステアリングギアボックスの車幅方向に離れた複数箇所が、車両上下方向の軸回りの回転を拘束されるようにダッシュクロスメンバに結合される。

請求項３に記載のステアリングギアボックスの取付け構造は、車両前後方向に延在する左右一対のフロントサイドメンバに結合され車幅方向に延在するダッシュクロスメンバと、車幅方向に延在するステアリングギアボックスと、前記ステアリングギアボックスの車幅方向に離れた複数箇所の各々を、前記ダッシュクロスメンバに、複数点ずつ車両上下方向に締結する締結手段と、を有することを特徴とする。

請求項３に記載のステアリングギアボックスの取付け構造では、締結手段が、ステアリングギアボックスの車幅方向に離れた複数箇所の各々を、ダッシュクロスメンバに、複数点ずつ車両上下方向に締結している。これによって、ステアリングギアボックスの車幅方向に離れた複数箇所が、車両上下方向の軸回りの回転を拘束されるようにダッシュクロスメンバに結合される。

従って、ステアリングギアボックスに衝突荷重を負担させることができ、車両衝突時にダッシュクロスメンバに加わるせん断力や横曲げモーメントを低減できるので、車両衝突時のダッシュクロスメンバの車両内側への変形を抑制できる。

以上説明したように、車両衝突時のダッシュクロスメンバの車両内側への変形を抑制できる。

次に、本発明のステアリングギアボックスの取付け構造の一実施形態を図１乃至図９に従って説明する。

なお、図中矢印ＦＲは車両前方方向を、矢印ＵＰは車両上方方向を、矢印ＩＮは車幅内側方向を示す。

図１乃至図３に示すように、本発明のステアリングギアボックスの取付け構造を備える車両の前側では、左右一対のフロントサイドメンバ１４が車両前後方向に延在しており、左右のフロントサイドメンバ１４の後端に、ダッシュクロスメンバ１６が結合され、ダッシュクロスメンバ１６の車両上側においてステアリングギアボックス１０が車幅方向に延在している。

フロントサイドメンバ１４の車両前側にはバンパリインフォース（図示省略）が配設され、フロントサイドメンバ１４の車両後側は、車両後方へかけて車両下側へ傾斜したキック部１４Ａとなっている。このキック部１４Ａの車両前側のフロントサイドメンバ前部１４Ｂの車両後端上部には、段差部１４Ｃと、段差部１４Ｃの車両前端部から車両上方へ張出したフランジ部１４Ｄとが形成されている。

また、ダッシュクロスメンバ１６は、車両後側が開口した車幅方向の断面形状がハット形状の部材であり、開口縁部をダッシュパネル（図示省略）に結合され、前面１６Ａ及び下面１６Ｂの車幅方向両端部を、左右の段差部１４Ｃとフランジ部１４Ｄとに結合されている。

また、ステアリングギアボックス１０の長手方向両端は、結合手段、締結手段としての結合部２０によりダッシュクロスメンバ１６の上面１６Ｃに結合されている。

結合部２０は、ステアリングギアボックス１０の長手方向両端にそれぞれ一対ずつ配設されたフランジ部２２と、各フランジ部２２をダッシュクロスメンバ１６の上面１６Ｃに締結する計４本のボルト２４とを備えている。フランジ部２２には、ボルト２４が挿通される孔２２Ａが形成されている。また、ステアリングギアボックス１０の長手方向両端にそれぞれ配設されている一対のフランジ部２２は、車幅方向に離してステアリングギアボックス１０と一体で形成されている。また、ダッシュクロスメンバ１６の上面１６Ｃの車幅方向端部には、ボルト２４が螺合する２個のネジ孔１６Ｄが、孔２２Ａに対応して車幅方向に並べて形成されている。

即ち、ステアリングギアボックス１０の長手方向両端はそれぞれ、ダッシュクロスメンバ１６の上面１６Ｃに、２点ずつ車両上下方向に締結されている。

次に、本実施形態による作用について説明する。

図４に示すように、車両衝突時、フロントサイドメンバ１４に車両前方から衝突荷重Ｐが入力されると、この衝突荷重Ｐは、フロントサイドメンバ１４からダッシュクロスメンバ１６に伝わる。この際、ダッシュクロスメンバ１６には、せん断力や横曲げモーメントが加わり、ダッシュクロスメンバ１６は、図中１点鎖線で示す元の状態から、図中実線で示すように、車両後側に変形する（撓む）。

ここで、ステアリングギアボックス１０の長手方向両端がそれぞれ、ダッシュクロスメンバ１６の上面１６Ｃに、２点ずつ車両上下方向に締結されていることによって、ステアリングギアボックス１０の長手方向両端の車両上下方向の軸（以下、Ｈ軸という）回りの回転が拘束されるようになっている。

これによって、衝突荷重Ｐをステアリングギアボックス１０に負担させることができ、車両衝突時にダッシュクロスメンバ１６に加わるせん断力や横曲げモーメントを低減できるので、車両衝突時のダッシュクロスメンバ１６の車両内側への変形を抑制できる。

ここで、図５のグラフには、第１の比較例において、衝突荷重Ｐによってダッシュクロスメンバ１６に加えられるせん断力の分布を点線で示しており、第２の比較例において、衝突荷重Ｐによってダッシュクロスメンバ１６に加えられるせん断力の分布を実線で示している。また、図６のグラフには、第１の比較例において、衝突荷重Ｐによってダッシュクロスメンバ１６に加えられる横曲げモーメントの分布を点線で示しており、第２の比較例において、衝突荷重Ｐによってダッシュクロスメンバ１６に加えられる横曲げモーメントの分布を実線で示している。

なお、第１の比較例は、ステアリングギアボックス１０がダッシュクロスメンバ１６の上面１６Ｃに結合されていない例であり、第２の比較例は、ステアリングギアボックス１０の車幅方向両端がそれぞれ１点の締結によりダッシュクロスメンバ１６の上面１６Ｃに結合された例である。

図５、図６のグラフから明らかなように、ステアリングギアボックス１０がダッシュクロスメンバ１６の上面１６Ｃに結合されていない場合と、ステアリングギアボックス１０の長手方向両端がそれぞれ、１点の締結によりダッシュクロスメンバ１６の上面１６Ｃに結合されている場合とでは、ダッシュクロスメンバ１６に加わるせん断力、横曲げモーメントに大きな差が無い。

これは、ステアリングギアボックス１０の長手方向両端をそれぞれ、１点の締結によりダッシュクロスメンバ１６の上面１６Ｃに結合するだけでは、衝突荷重Ｐによりステアリングギアボックス１０がＨ軸回りに回転してしまい、ステアリングギアボックス１０に荷重を負担させることができないためである。

また、図７のグラフには、第２の比較例において、衝突荷重Ｐによってダッシュクロスメンバ１６に加えられるせん断力の分布を点線で示しており、本実施形態において、衝突荷重Ｐによってダッシュクロスメンバ１６に加えられるせん断力の分布を実線で示している。

また、図８のグラフには、第２の比較例において、衝突荷重Ｐによってダッシュクロスメンバ１６に加えられる横曲げモーメントの分布を点線で示しており、本実施形態において、衝突荷重Ｐによってダッシュクロスメンバ１６に加えられる横曲げモーメントの分布を実線で示している。

図７、図８のグラフから明らかなように、第２の比較例と、本実施形態とでは、ダッシュクロスメンバ１６に加わるせん断力に関しては大きな差が無いものの、ダッシュクロスメンバ１６に加わる横曲げモーメントに関しては、本実施形態の方が比較例よりも格段に小さくなっている。

これは、本実施形態の場合、結合部２０によってステアリングギアボックス１０の長手方向両端のＨ軸回りの回転が拘束され、ステアリングギアボックス１０によって荷重が負担される分だけ、比較例よりも、ダッシュクロスメンバ１６の荷重負担が軽減されるためである。

従って、図４に示すように、本実施形態（図中実線で図示）によると、第２の比較例（図中２点鎖線で図示）と比較して、車両衝突時のダッシュクロスメンバ１６の車両内側への変形を抑制できる。

以上、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは問う業者にとって明らかである。例えば、本実施形態では、本発明のステアリングギアボックスの取付け構造を、ステアリングギアボックス１０の長手方向両端がそれぞれ、車幅方向に並んだ２点の締結によりダッシュクロスメンバ１６に結合された構造としたが、ステアリングギアボックス１０の車幅方向に離れた複数点を、複数点の締結によりダッシュクロスメンバ１６に結合すれば良く、また、ステアリングギアボックス１０の車幅方向に離れた複数点を、Ｈ軸回りの回転が拘束されるようにダッシュクロスメンバ１６に結合すれば良く、例えば、図９に示すように、車両前後方向に並んだ２点の締結により、ステアリングギアボックス１０の車幅方向に離れた２点をダッシュクロス１６に結合しても良い。また、締結箇所や各締結箇所における締結点数を増やしても良い。また、ステアリングギアボックス１０をダッシュクロスメンバ１６に結合するためのフランジ部２２は、必ずしもステアリングギアボックス１０と一体である必要は無く、別体であっても良い。

なお、本発明の締結手段によるステアリングギアボックスとダッシュクロスメンバとの車両上下方向の締結は、垂直方向の締結に限られず、本実施形態のように、垂直方向に対して傾斜した方向の締結も含まれる。

本発明の一実施形態に係るステアリングギアボックスの取付け構造を備える車両の前側を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るステアリングギアボックスの取付け構造を備える車両の前側を示す分解斜視図である。 本発明の一実施形態に係るステアリングギアボックスの取付け構造を備える車両の前側を示す側面図である。 本発明の一実施形態に係るステアリングギアボックスの取付け構造を備える車両の前側を示す平面図である。 車両衝突時にダッシュクロスメンバに加わるせん断力の分布を示すグラフである。 車両衝突時にダッシュクロスメンバに加わる横曲げモーメントの分布を示すグラフである。 車両衝突時にダッシュクロスメンバに加わるせん断力の分布を示すグラフである。 車両衝突時にダッシュクロスメンバに加わる横曲げモーメントの分布を示すグラフである。 本発明の一実施形態に係るステアリングギアボックスの取付け構造の変形例を備える車両の前側を示す斜視図である。

符号の説明

１０ ステアリングギアボックス
１４ フロントサイドメンバ
１６ ダッシュクロスメンバ
２０ 結合部（結合手段、締結手段）

Claims (3)

1. 車両前後方向に延在する左右一対のフロントサイドメンバに結合され車幅方向に延在するダッシュクロスメンバと、
   車幅方向に延在するステアリングギアボックスと、
   前記ステアリングギアボックスの車幅方向に離れた複数箇所を、それぞれ車両上下方向の軸回りの回転が拘束されるように前記ダッシュクロスメンバに結合する結合手段と、
   を有することを特徴とするステアリングギアボックスの取付け構造。
2. 前記結合手段は、前記ステアリングギアボックスの車幅方向に離れた複数箇所の各々を、前記ダッシュクロスメンバに、複数点ずつ車両上下方向に締結する締結手段であることを特徴とする請求項１に記載のステアリングギアボックスの取付け構造。
3. 車両前後方向に延在する左右一対のフロントサイドメンバに結合され車幅方向に延在するダッシュクロスメンバと、
   車幅方向に延在するステアリングギアボックスと、
   前記ステアリングギアボックスの車幅方向に離れた複数箇所の各々を、前記ダッシュクロスメンバに、複数点ずつ車両上下方向に締結する締結手段と、
   を有することを特徴とするステアリングギアボックスの取付け構造。

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