JP2015089745A - 車両用ステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ステアリングホイールの上部に後方から作用した衝撃エネルギーを、効率よく十分に吸収する。【解決手段】ステアリングホイール２４を有したステアリングシャフト２３を回転可能に支持するためのステアリングコラム２２と、車幅方向へ延びて該ステアリングコラムを支持するステアリングクロスビーム２１とを含む車両用ステアリング装置２０である。該ステアリングクロスビームは、該ステアリングコラムの下に配置されている。ステアリングホイール及びステアリングコラムは前上方Ａｆへ倒れ込むことによって、衝撃エネルギーを効率よく十分に吸収することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、前輪を操舵するための車両用ステアリング装置の改良された技術に関する。

一般に、ステアリングシャフトを回転可能に支持するためのステアリングコラムは、車体のステアリングハンガに吊り下げられている。このようなステアリングコラム支持構造は、特許文献１から知られている。

特許文献１で知られている技術は、ステアリングハンガの「下側」にブラケットによってステアリングコラムを吊り下げたというものである。該ステアリングコラムは、ステアリングシャフトと、衝撃吸収用のジャケットを備えたコラムチューブとを有する。ステアリングホイールに対して、ステアリングコラムの軸方向への強い衝撃力が、後方から作用したときに、衝撃吸収用のジャケットが収縮して衝撃エネルギーを吸収する。

しかし、ステアリングホイールの上部に対して、後方から強い衝撃力が作用したときには、ステアリングコラムは、前上方への曲げモーメントによって、前上方へ倒れ込もうとする。このときに、ステアリングハンガはステアリングコラムに干渉し得る。このような干渉は、衝撃エネルギーの吸収性能を、より一層効率よく高める上で不利である。

近年は、一般にステアリングハンガに、ニーボルスタが取り付けられることが多い。該ステアリングハンガにニーボルスタが取り付けられた技術は、特許文献２から知られている。特許文献２で知られている技術は、ステアリングハンガから後下方へブラケットが延び、該ブラケットの先端部にニーボルスタが取り付けられたというものである。特許文献２で知られている技術は、衝撃エネルギーを吸収する技術を開示していない。

特開平８−２０７７８６号公報 特開２０１２−１８３９６１号公報

本発明は、ステアリングホイールの上部に後方から作用した衝撃エネルギーを、効率よく十分に吸収できる技術を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明によれば、ステアリングホイールを有したステアリングシャフトを回転可能に支持するためのステアリングコラムと、車幅方向へ延びて前記ステアリングコラムを支持するステアリングクロスビームとを含む車両用ステアリング装置において、前記ステアリングクロスビームは、前記ステアリングコラムの下に配置されていることを特徴とする車両用ステアリング装置が提供される。

請求項２に記載のごとく、好ましくは、前記ステアリングクロスビームは、運転者の膝に対向することが可能な位置に配置されている。

請求項３に記載のごとく、好ましくは、前記ステアリングクロスビームには、前記膝を保護するための左右のニーボルスタが直接に設けられている。

請求項４に記載のごとく、好ましくは、前記ステアリングホイールは、前記車体の車幅中心に位置し、前記左右のニーボルスタは、前記車幅中心に対し左右対称の位置に配置されている。

請求項１に係る発明では、ステアリングクロスビームは、ステアリングコラムの「下」に配置されている。このため、ステアリングホイールの上部に対して後方から強い衝撃力が作用したときに、ステアリングコラムは、下方に位置しているステアリングクロスビームを中心とした、前上方への曲げモーメントによって、前上方へ倒れ込もうとする。このときに、ステアリングクロスビームはステアリングコラムに干渉しない。従って、ステアリングホイール及びステアリングコラムは前上方へ倒れ込む（ステアリングクロスビームに対するステアリングコラムの離脱作用を含む）ことによって、衝撃エネルギーを効率よく十分に吸収することができる。

さらには、ステアリングホイールの高さは、運転席の高さによって概ね定まっている。ステアリングコラムの下に配置されるステアリングクロスビームの高さは、必然的に下がる。このため、ステアリングホイールの両脇の、運転者の手が届きやすい位置には、大きい有用なスペース（ユーティリティスペース）を確保することができる。例えばインストルメントパネルに広いユーティリティスペースを確保することによって、各種の大型の計器や表示器、空調設備の吹き出し口を配置することができる。

請求項２に係る発明では、ステアリングクロスビームの高さを、該ステアリングクロスビームを運転者の膝に対向することが可能な位置まで、下げることができる。このため、ステアリングクロスビームは、運転者の膝からの衝撃力を、ほぼ真正面に受けることが可能である。従って、運転者の膝から受けた衝撃エネルギーを効率よく吸収する構成とするときに、有利である。

請求項３に係る発明では、運転者の膝に対向することが可能な高さに位置しているステアリングクロスビームに対し、左右のニーボルスタが直接に設けられている。このため、運転者の膝から受けた衝撃エネルギーを、効率よく十分に吸収することができる。

請求項４に係る発明では、ステアリングホイールが、車体の車幅中心に位置している。従って、運転席は該車幅中心に位置することになる。該運転席に着座した運転者の両膝を保護するための左右のニーボルスタは、該車幅中心に対して左右対称の位置に配置される。つまり、左右のニーボルスタは、ステアリングクロスビームの車幅中心を基準として、左右対称の位置に配置されている。よって、ステアリングクロスビームに取り付けられた状態の左右のニーボルスタの、各々の剛性を概ね均一化することができる。左のニーボルスタによって衝撃エネルギーを吸収する性能と、右のニーボルスタによって衝撃エネルギーを吸収する性能とを、均一化することにより、運転者の両膝を共に十分に保護することができる。

本発明に係る車両用ステアリング装置を搭載した車両の前部の側面図である。 図１に示された車体及び車両用ステアリング装置の平面図である。 図１に示された車体及び車両用ステアリング装置を車室側から見た図である。 図３に示された車両用ステアリング装置を車両前方から見た図である。 図１に示された車体及び車両用ステアリング装置を５矢視線方向から見た図である。 図１に示されたステアリングクロスビームにニーボルスタを取り付けた構成の斜視図である。 図１に示されたニーボルスタの作用説明図である。

本発明を実施するための形態を添付図に基づいて以下に説明する。

実施例に係る車両用ステアリング装置について図面に基づき説明する。

図１及び図２に示されるように、車両１０は、例えば小型乗用車等の４輪自動車である。該車両１０の車体１１は、車幅方向の中心（車幅中心）を通る車幅中心線ＣＬに対し、実質的に左右対称形に形成されている。以下、車幅中心線ＣＬのことを、車幅中心ＣＬと同義語として用いる。

車室１２において、車体１１の車幅中心ＣＬには運転席１３が設けられている。運転者Ｍｎは、車幅中心ＣＬに位置している運転席１３に着座し、車両用ステアリング装置２０のステアリングホイール２４を操舵する。

図１〜図３に示されるように、前輪を操舵するための車両用ステアリング装置２０は、車幅方向に延びて車体１１に固定されたステアリングクロスビーム２１と、該ステアリングクロスビーム２１に支持されたステアリングコラム２２と、該ステアリングコラム２２に回転可能に支持されたステアリングシャフト２３と、該ステアリングシャフト２３の一端部に有したステアリングホイール２４とを含む。

該ステアリングクロスビーム２１は、車体１１の一部であって、左右のフロントピラー１５，１５間に掛け渡され且つ固定されており、例えばパイプにより構成される。さらに、該ステアリングクロスビーム２１は、ステアリングコラム２２の「下」に配置されている。

図１及び図４に示されるように、該ステアリングクロスビーム２１の上部には、ステアリングコラム２２を取り付けるための左右のブラケット３１，３１が設けられている。該左右のブラケット３１，３１は、車幅中心ＣＬに対し左右対称の位置に配置され、ステアリングクロスビーム２１の上部から上方へ突出している。

該ステアリングコラム２２は、車幅中心ＣＬに位置し、左右へ延びたフランジ３２，３２を有する。該左右のフランジ３２，３２は、左右のブラケット３１，３１の上面に重ねられ且つボルト結合される。この結果、該ステアリングコラム２２は、ステアリングクロスビーム２１の上部に取り付けられている。

該ステアリングコラム２２及び該ステアリングシャフト２３は、ステアリングホイール２４側から前下方へ傾いている。該ステアリングコラム２２が車幅中心ＣＬに位置しているので、ステアリングシャフト２３及びステアリングホイール２４も、車幅中心ＣＬに位置する。

図１に示されるように、従来のステアリングクロスビーム２１Ａは、ステアリングコラム２２の「上」に配置されていた。ステアリングホイール２４の上部２４ａに対して後方（白抜き矢印ｆｓ方向）から強い衝撃力が作用したときに、ステアリングコラム２２は、下方に位置しているステアリングクロスビーム２１Ａを中心とした、前上方への曲げモーメントによって、前上方（矢印Ａｆ方向）へ倒れ込もうとする。このときに、ステアリングクロスビーム２１Ａはステアリングコラム２２に干渉し得る。

これに対し、本実施例のステアリングクロスビーム２１は、上述のように、ステアリングコラム２２の「下」に配置されている。このため、ステアリングコラム２２が、後方から強い衝撃力によって前上方へ倒れ込もうとしたときに、ステアリングクロスビーム２１はステアリングコラム２２に干渉しない。従って、ステアリングホイール２４及びステアリングコラム２２は前上方へ倒れ込む（ステアリングクロスビーム２１に対するステアリングコラム２２の離脱作用を含む）ことによって、衝撃エネルギーを効率よく十分に吸収することができる。

さらには、ステアリングホイール２４の高さは、運転席１３の高さによって概ね定まっている。ステアリングコラム２２の下に配置されるステアリングクロスビーム２１の高さは、必然的に下がる。

このため、図１及び図５に示されるように、ステアリングホイール２４の両脇の、運転者Ｍｎの手Ｈａが届きやすい位置には、大きい有用なスペースＳｐ，Ｓｐ（ユーティリティスペースＳｐ，Ｓｐ）を確保することができる。例えばインストルメントパネル４０に広いユーティリティスペースＳｐ，Ｓｐを確保することによって、各種の大型の計器４１や表示器４２、空調設備の吹き出し口４３を配置することができる。

さらには、図１に示されるように、ステアリングクロスビーム２１は、運転者Ｍｎの膝Ｎｅに対向することが可能な位置に配置されている。このように、ステアリングクロスビーム２１の高さを、運転者Ｍｎの膝Ｎｅに対向することが可能な位置まで、下げることができる。このため、ステアリングクロスビーム２１は、運転者Ｍｎの膝Ｎｅからの衝撃力を、ほぼ真正面に受けることが可能である。従って、衝撃エネルギーを効率よく吸収する構成とするとき、例えばステアリングクロスビーム２１に左右のニーボルスタ５０，５０を設けた構成とするときに、有利である。

従来のように、図１及び図３に示されるステアリングクロスビーム２１Ａに対してニーボルスタ５０，５０を設ける場合には、両者の高さの差が大きい。つまり、ニーボルスタ５０，５０は、ステアリングクロスビーム２１Ａから下方に大きくオフセットしている。このため、該ステアリングクロスビーム２１Ａから下方へ延びた延出ブラケットの先端に、ニーボルスタ５０，５０を設けることによって、高さを調節する必要がある。このため、ステアリングクロスビーム２１Ａは、運転者Ｍｎの膝Ｎｅからの衝撃力を、真正面に受けることはできない。衝撃エネルギーをニーボルスタ５０，５０によって、より一層効率よく吸収する上で、改良の余地がある。しかも、該延出ブラケットには、大きい支持剛性が要求される。

これに対し、本実施例では、図１〜図３に示されるように、運転者Ｍｎの膝Ｎｅに対向することが可能な高さに位置しているステアリングクロスビーム２１に対し、左右のニーボルスタ５０，５０が「直接に」設けられている。このように、ステアリングクロスビーム２１に対し左右のニーボルスタ５０，５０を同じ高さにしている。該ステアリングクロスビーム２１の真正面に、該左右のニーボルスタ５０，５０を配置することによって、該左右のニーボルスタ５０，５０を十分に支えることが可能である。当然のことながら、上記従来の延出ブラケットを介在させる必要はない。該膝Ｎｅから左右のニーボルスタ５０，５０に作用した衝撃力を、ステアリングクロスビーム２１によって、しっかりと受け止めることができる。従って、左右のニーボルスタ５０，５０は、衝撃エネルギーを効率よく十分に吸収することができる。

一般的な車両は、運転席が車幅中心ＣＬに対して左又は右にオフセットしている。このため、左右のニーボルスタ５０，５０は、該車幅中心ＣＬに対して左右非対称の位置に配置されることになる。ステアリングクロスビーム２１は、左端から左のニーボルスタ５０までの距離に対し、右端から右のニーボルスタ５０までの距離が異なる。従って、ステアリングクロスビーム２１は、左のニーボルスタ５０を支持する剛性に対し、右のニーボルスタ５０を支持する剛性が異なる。

これに対し、本実施例では、運転席１３に着座した運転者Ｍｎの両膝Ｎｅ，Ｎｅを保護するための左右のニーボルスタ５０，５０は、該車幅中心ＣＬに対して左右対称の位置に配置される。つまり、左右のニーボルスタ５０，５０は、ステアリングクロスビーム２１の車幅中心ＣＬを基準として、左右対称の位置に配置されている。従って、ステアリングクロスビーム２１は、左のニーボルスタ５０を支持する剛性と、右のニーボルスタ５０を支持する剛性とが、概ね均一化される。よって、ステアリングクロスビーム２１に取り付けられた状態の左右のニーボルスタ５０，５０の、各々の剛性を概ね均一化することができる。左のニーボルスタ５０によって衝撃エネルギーを吸収する性能と、右のニーボルスタ５０によって衝撃エネルギーを吸収する性能とを、均一化することにより、運転者Ｍｎの両膝Ｎｅ，Ｎｅを、共に十分に保護することができる。

ステアリングクロスビーム２１に対する左のニーボルスタ５０の、詳しい取付構造は、図６に示されている。なお、右のニーボルスタ５０は、左のニーボルスタ５０と同じ構成なので説明を省略する。

該ステアリングクロスビーム２１には、上方へ延びた上ステー５１と、下方へ延びた下ステー５２とが固定されている。該上ステー５１の上端部には、掛け止め用バー５３が設けられている。一方、該ニーボルスタ５０の基端には、掛け止め用バー５３に掛け止めるように上方へ延びたフック部５４と、下方へ延びたフランジ５５とが形成されている。掛け止め用バー５３にフック部５４を引っかけるとともに、下ステー５２にフランジ５５を重ねてボルト止めすることにより、ステアリングクロスビーム２１にニーボルスタ５０を簡単に取り付けることができる。

図１に示される車両１０の走行中において、例えば正面衝突が発生したときには、乗員Ｍｎが慣性によって前方へ移動する。このときには、図７に示されるように、膝Ｎｅが前方へ移動してニーボルスタ５０に衝当する。ニーボルスタ５０は、膝Ｎｅから強い衝撃力（白抜き矢印ｆｎ）を受けることによって塑性変形し、効率よく十分に衝撃エネルギーを吸収することができる。

本発明の車両用ステアリング装置２０は、小型乗用車に採用するのに好適である。

１０ 車両
１１ 車体
２０ 車両用ステアリング装置
２１ ステアリングクロスビーム
２２ ステアリングコラム
２３ ステアリングシャフト
２４ ステアリングホイール
５０ ニーボルスタ
ＣＬ 車幅中心
Ｍｎ 運転者
Ｎｅ 膝
Ｓｐ ユーティリティスペース

Claims (4)

1. ステアリングホイールを有したステアリングシャフトを回転可能に支持するためのステアリングコラムと、車幅方向へ延びて前記ステアリングコラムを支持するステアリングクロスビームとを含む車両用ステアリング装置において、
   前記ステアリングクロスビームは、前記ステアリングコラムの下に配置されていることを特徴とする車両用ステアリング装置。
2. 前記ステアリングクロスビームは、運転者の膝に対向することが可能な位置に配置されていることを特徴とする請求項１記載の車両用ステアリング装置。
3. 前記ステアリングクロスビームには、前記膝を保護するための左右のニーボルスタが直接に設けられていることを特徴とする請求項２記載の車両用ステアリング装置。
4. 前記ステアリングホイールは、前記車体の車幅中心に位置し、
   前記左右のニーボルスタは、前記車幅中心に対し左右対称の位置に配置されていることを特徴とする請求項３記載の車両用ステアリング装置。

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