JP2019077244A - ステアリングコラム支持構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ステアリングコラムをインパネリインフォースメントに取付て支持するアッパブラケットとロアブラケットを締結するボルトの折れ、ボルト滑り、及びボルトの緩みを防止することができるステアリングコラム支持構造を提供する。【解決手段】インパネリインフォースメント１０に対し、挟着配置されているアッパブラケット４０及びロアブラケット２０の前後両部は、ボルト４５、４６にてそれぞれ締結されている。ロアブラケット２０にはステアリングコラムが支持されている。ロアブラケット２０の前後両部の締結面２１ａ、２３ａのうち、締結面２３ａがステアリングコラムに対して接近する方向に傾斜して配置されている。アッパブラケット４０及びロアブラケット２０の前後両部をそれぞれ締結するボルト４５、４６がインパネリインフォースメント１０を挟むようにして逆ハ字状に配置されている。【選択図】図２

Description

本発明は、ステアリングコラム支持構造に関する。

図６は、特許文献１に記載の従来のステアリングコラムの支持構造が図示されている。ステアリングコラム１０２は、図示しないダッシュパネルの運転席側の所定位置に配置されている。ステアリングコラム１０２内において支持されたステアリングシャフト１０４は、該ダッシュパネルを貫通するとともに後端部が斜め上方へ向かうように配置されている。ステアリングシャフト１０４は、ステアリングコラム１０２内に配置された図示しないベアリングを介して自身の軸線回りに回転可能となっている。

ステアリングシャフト１０４は、その後端部にはステアリングホイール１０６が固定されており、操作されることにより、前端部に作動連結された図示しないギヤボックス等を介して操舵輪の操舵が可能となっている。

図６に示すように、ステアリングコラム１０２は、図示しないダッシュパネルと車室内に配置された図示しないインストルメントの間において、車幅方向に沿って横架されたインパネリインフォースメント１００により支持されている。

具体的には、インパネリインフォースメント１００は断面円形を有したパイプ状に形成されている。インパネリインフォースメント１００には、ステアリングコラム１０２及びステアリングシャフト１０４を支持するロアブラケット１０８と、アッパブラケット１１０とが取付けられている。ロアブラケット１０８は、インパネリインフォースメント１００の下側に斜めに配置されており、その下面前後にはウエルドナット１０９が予め溶着されている。

また、アッパブラケット１１０は、インパネリインフォースメント１００の上方側から嵌合されており、前後両端部に形成された一対のフランジ１１１に挿通されたボルト１１２がウエルドナット１０９に螺合されることにより、ロアブラケット１０８とともに所定の締結力でインパネリインフォースメント１００に固定されている。

ここで、従来のロアブラケット１０８とアッパブラケット１１０の締結面（すなわち、フランジ１１１とロアブラケット１０８が相互に当接する面）は、図６に示すように、インパネリインフォースメント１００の軸心Ｏよりも下方となるように、かつ、共通の仮想平面に含まれるように配置されている。

特開２００６−４４３０９号公報

上記のように構成されたステアリングコラム支持構造では、車両が悪路走行時において、ステアリングコラム１０２からの上下の入力が繰返されると、アッパブラケット１１０とロアブラケット１０８を締結しているボルト１１２が緩む虞がある。

また、車両の前突時に、乗員Ｈからステアリングホイール１０６、ステアリングコラム１０２に対して前方への入力があった場合、場合によってはインパネリインフォースメント１００に取付けられたアッパブラケット１１０とロアブラケット１０８の両者を締結しているボルト１１２が破断する虞がある。

本発明の目的は、ステアリングコラムをインパネリインフォースメントに取付て支持するアッパブラケットとロアブラケットを締結するボルトの折れ、ボルト滑り、及びボルトの緩みを防止することができるステアリングコラム支持構造を提供することにある。

上記問題点を解決するために、本発明のステアリングコラム支持構造は、車両幅方向に沿って配置されたインパネリインフォースメントに対し、アッパブラケットとロアブラケットとが上下から挟んだ状態で配置されるとともに前記アッパブラケット及び前記ロアブラケットの前後両部がそれぞれボルトにて締結され、前記ロアブラケットに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構造であって、前記ロアブラケットの前後両部の締結面のうち、少なくともいずれか一方の締結面が前記ステアリングコラムに対して接近する方向に傾斜して配置され、前記アッパブラケット及び前記ロアブラケットの前後両部をそれぞれ締結する前記ボルトが前記インパネリインフォースメントを挟むようにして逆ハ字状に配置されているものである。

また、前記ロアブラケットの前後両部の前記アッパブラケットと対向する対向面は、前記インパネリインフォースメントの軸心を含む一対の仮想平面にそれぞれ含まれているものか好ましい。

また、前記アッパブラケットが弾性を有しており、前記ロアブラケットが前記アッパブラケットよりも剛性を有していることが好ましい。
また、前記アッパブラケットは、前記インパネリインフォースメントに対して固定手段により固定されていてもよい。

本発明によれば、ステアリングコラムをインパネリインフォースメントに取付て支持するアッパブラケットとロアブラケットを締結するボルトの折れ、ボルト滑り、及びボルトの緩みを防止することができる効果を奏する。

一実施形態のステアリングコラム支持構造の概略断面図。 一実施形態のステアリングコラム支持構造の要部拡大断面図。 一実施形態の車両前方から見たステアリングコラム支持構造の斜視図。 一実施形態の車両後方から見たステアリングコラム支持構造の斜視図。 一実施形態のステアリングコラム支持構造の分解斜視図。 従来のステアリングコラム支持構造の概略図。

以下、本発明のステアリングコラム支持構造を具体化した一実施形態を図１〜図５を参照して説明する。
図１、図２，図３に示すインパネリインフォースメント１０は、エンジンルームと車室を区画した図示しないダッシュパネルの後方側（すなわち、車室側）に配置され、長手方向が車両幅方向に沿った筒形状（例えば円筒形状）に形成されて、その長手方向の両端部がフロントピラー（図示しない）等に固定されている。

図１に示すように、インパネリインフォースメント１０は、鉄製であって、ステアリングコラム支持部材としてのロアブラケット２０及びアッパブラケット４０が上下両方から挟着した状態で固定されている。ロアブラケット２０には、ステアリングコラム７０が取付けられている。また、インパネリインフォースメント１０には、ブレース部材としてのダッシュトゥブレース６０が取付けられている。ステアリングコラム７０は、本実施形態ではテレスコピック機能及びチルト機能を有する。

以下、詳細に説明する。
図２、図３、図５に示すようにロアブラケット２０は、アルミダイキャスト製であって、アッパブラケット４０よりも剛性を有しており、前部締結部２１と、前部の上端が前部締結部２１に一体に連結されて、下方へ湾曲した湾曲部２２及び湾曲部２２の後部の上端に対して一体に連結された後部締結部２３を有している。なお、ロアブラケット２０は、アルミダイキャスト製に限定するものではなく、アルミ以外の他の金属であってもよい。

図２に示すように、インパネリインフォースメント１０において、ロアブラケット２０が取付けられる位置の下部周面は取付開口部１２が形成されている。取付開口部１２は、内面にウエルドナット１３が溶接等により固定された閉塞板１４により、閉塞されている。

閉塞板１４は、前記ウエルドナット１３を内面に備えた平板部１４ａと、平板部１４ａの前後両部にそれぞれ連結されて、インパネリインフォースメント１０の外周面に沿って形成された湾曲部１４ｂを有している。

一方、湾曲部２２は、平面となっている締結面部２２ａと、締結面部２２ａの前後両端に接続されて湾曲面部２２ｂとを有していて、閉塞板１４の平板部１４ａと、湾曲部１４ｂとにそれぞれが密接するように配置されている。そして、ロアブラケット２０は、締結面部２２ａを有する部位を貫通してウエルドナット１３に螺合された取付ボルト２４により、インパネリインフォースメント１０に対して固定されている。

ロアブラケット２０の前部締結部２１の上面は、平面である締結面２１ａを有している。締結面２１ａは、ステアリングコラム７０の軸心に対して平行となるように配置されている。ロアブラケット２０の前部締結部２１には、湾曲部２２よりも肉厚の厚肉部２５が下方へ延出されている。厚肉部２５には、上下方向に貫通した複数の雌ネジ孔２５ａが形成されている。

ロアブラケット２０の後部締結部２３の上面は、平面である締結面２３ａを有している。締結面２３ａは、ステアリングコラム７０に対して接近する方向に傾斜して配置されている。また、後部締結部２３は、湾曲部２２よりも肉厚の厚肉部２６が下方へ延出されている。厚肉部２６には、上下方向に貫通した複数の雌ネジ孔２６ａが形成されている。図２に示すように、雌ネジ孔２５ａ及び雌ネジ孔２６ａは、その軸心Ｏ１との軸心Ｏ２がインパネリインフォースメント１０を挟んで逆ハ字状となるように、すなわち、下方へ行くほど両者の間隔が狭くなるように配置されている。

図２に示すように、ロアブラケット２０の前部締結部２１及び後部締結部２３の上面である締結面２１ａ、２３ａは、平面となっており、この平面を含む仮想平面Ｋ１、Ｋ２は、インパネリインフォースメント１０の軸心Ｏを含むように形成されているとともに、前記仮想平面Ｋ１、Ｋ２は相互に交差する。

すなわち、締結面２１ａ、２３ａの仮想平面Ｋ１、Ｋ２（すなわち、軸心Ｏに向かう延長面）はそれぞれ相互に交差するように配置されている。
図１、図２、図４に示すように、ロアブラケット２０の後部締結部２３の後端には、板状のサポート部２７が後方へ張り出されている。サポート部２７には、左右一対の植込ボルト４８が下方へ、かつ、斜め後方へ向くように突出されている。

図１、図２に示すように植込ボルト４８には、ステアリングコラム７０に一体に連結されたブラケット部材７２が挿通された状態でナット４９が螺合されている。ブラケット部材７２は、ナット４９とサポート部２７との間で挟着されることにより、ロアブラケット２０に固定されている。

上記のようにしてステアリングコラム７０は、図示しないダッシュパネルの運転席側の所定位置に配置されている。また、ステアリングコラム７０内において支持された図示しないステアリングシャフトは、前記ダッシュパネルを貫通するとともに後端部が斜め上方へ向かうように配置されて、図示しないステアリングホイールが固定されている。

図３〜図５に示すようにアッパブラケット４０は、鋼板からプレス成形されたものであって、ロアブラケット２０よりも弾性を有し、左右一対の前部締結部４１と、前部下端が前部締結部４１に一体に連結され上方へ湾曲形成された左右一対の湾曲部４２と、湾曲部４２の後部の下端に一体に連結された左右一対の後部締結部４３とを備えている。

また、図３〜図５に示すように左右一対の前部締結部４１、左右一対の湾曲部４２、及び左右一対の後部締結部４３の間は幅広のリブ４４が上方へ膨出して形成されている。アッパブラケット４０の湾曲部４２は、インパネリインフォースメント１０の外周面に沿うように形成されているとともに、インパネリインフォースメント１０の外周面に対して溶接されている。溶接は固定手段にの一例である。

図２に示すように、アッパブラケット４０の各前部締結部４１、及び各後部締結部４３には、ボルト挿通孔４１ａ、４３ａが直角となるように形成されている。アッパブラケット４０の各前部締結部４１及び各後部締結部４３は、ボルト挿通孔４１ａ、４３ａに挿通されたボルト４５、４６が、ロアブラケット２０の雌ネジ孔２５ａ、雌ネジ孔２６ａにそれぞれ螺合されることにより、締結面２１ａ及び締結面２３ａに垂直に螺合されて密接して締結されている。なお、ボルト４５、４６の頭部と、前部締結部４１及び後部締結部４３間には、座金４５ａ、４６ａが介在配置されている。

また、上記のようにボルト４５、４６がロアブラケット２０の雌ネジ孔２５ａ、雌ネジ孔２６ａにそれぞれ螺合されていることにより、ボルト４５、４６の軸心が雌ネジ孔２５ａ、雌ネジ孔２６ａの軸心Ｏ１、Ｏ２とそれぞれ同軸となる。すなわち、ボルト４５、４６は、インパネリインフォースメント１０を挟んで逆ハ字状となるように配置されて、下方へ行くほど両者の間隔が狭くなるように配置されている。

また、前記仮想平面Ｋ１（すなわち、締結面２１ａ）に対してボルト４５の軸心（＝軸心Ｏ１）は９０度となっているとともに、前記仮想平面Ｋ２（すなわち、締結面２３ａ）に対してボルト４６の軸心（＝軸心Ｏ２）は９０度となっている。

図１、図３に示すように、ダッシュトゥブレース６０は、前後方向に延びる左側壁６１及び右側壁６２と、両側壁の上部及び下部間を連結する天壁６３及び底壁６４、並びに左側壁６１及び右側壁６２の前端を連結する前端壁６５を備えている。ダッシュトゥブレース６０は、左側壁６１及び右側壁６２が、ロアブラケット２０の前部締結部２１の左右両側面に対して図示しないボルトを介して締結されている。また、ダッシュトゥブレース６０の前端壁６５は、図示しないダッシュパネルに対して図示しないボルトにより締結されている。

（実施形態の作用）
次に本実施形態のステアリングコラム支持構造の作用を説明する。
＜自重による入力、悪路走行時の入力対応＞
インパネリインフォースメント１０には、ステアリングコラム７０及びステアリングコラム７０が支持しているステアリングシャフト等の各部材の自重Ｆ２により、図２に示すように圧縮応力Ｆ１が常にかかっている。

この状態で、車両が悪路走行時に、ステアリングコラム７０を介して図２に示すように、ブラケット部材７２に上方向への入力Ｆ３があった場合、前記圧縮応力Ｆ１によりアッパブラケット４０とインパネリインフォースメント１０との溶接部位における溶接剥離方向への入力が軽減される。

また、本実施形態では、相互に交差するように配置された仮想平面Ｋ１、Ｋ２にそれぞれ含まれる締結面２１ａ、２３ａに対して、ボルト４５、４６が垂直に螺合されてインパネリインフォースメント１０を挟んで逆ハ字状に配置されている。このため、車両が悪路走行時に、ブラケット部材７２を介して前後方向及び上下方向の合力が入っても、ボルト４５、４６に対しては、該合力の入力方向を異ならしめることができるため、ボルト４５、４６が同時に緩みにくくなる。

＜車両前突時の入力対応＞
また、上記のようにボルト４５、４６が垂直に螺合されてインパネリインフォースメント１０を挟んで逆ハ字状に配置されている。このため、車両の前突時に、乗員から図示しないステアリングホイール、ステアリングコラム７０に対して前方への入力Ｆ４があった場合、ボルト４５、４６に関して、ボルト折れ（すなわち、破断）、ボルト滑りが発生しにくくなる。

本実施形態では、下記の特徴を有する。
（１）本実施形態のステアリングコラム支持構造は、車両幅方向に沿って配置されたインパネリインフォースメント１０に対し、アッパブラケット４０とロアブラケット２０とが上下から挟んだ状態で配置されている構造である。そして、アッパブラケット４０及びロアブラケット２０の前後両部がそれぞれボルト４５、４６にて締結され、ロアブラケット２０にてステアリングコラム７０を支持するようにしている。また、ロアブラケット２０の前後両部の締結面２１ａ、２３ａのうち、締結面２３ａがステアリングコラム７０に対して接近する方向に傾斜して配置されている。また、アッパブラケット４０及びロアブラケット２０の前後両部をそれぞれ締結するボルト４５、４６がインパネリインフォースメント１０を挟むようにして逆ハ字状に配置されている。

この構成により、ステアリングコラムをインパネリインフォースメントに取付て支持するアッパブラケットとロアブラケットを締結するボルトの折れ（すなわち、破断）、ボルト滑り、及び緩みを防止することができる。

（２）本実施形態では、ロアブラケット２０の前後両部のアッパブラケット４０と対向する締結面２１ａ、２３ａは、インパネリインフォースメント１０の軸心Ｏを含む一対の仮想平面Ｋ１、Ｋ２にそれぞれ含まれている。この結果、ステアリングコラム７０のブラケット部材７２を介してロアブラケット２０に対して前後方向への入力（外力）があったときに、その入力（外力）はロアブラケット２０の前部締結部２１または後部締結部２３を介してインパネリインフォースメント１０が受け止めることができる。このため、ボルトの折れ、ボルト滑り、及びボルトの緩みを防止することができる。

（３）本実施形態では、アッパブラケット４０が弾性を有していて、ロアブラケット２０がアッパブラケット４０よりも剛性を有している。この結果、上記（１）、（２）の作用孔を容易に実現できる。

（４）本実施形態では、アッパブラケット４０は、インパネリインフォースメント１０に対して溶接（固定手段）により固定されている。このため、悪路走行時に、ステアリングコラム７０を介してブラケット部材７２に上方向への入力Ｆ３があった場合、ステアリングコラム等の自重により、生じているインパネリインフォースメント１０の圧縮応力によりアッパブラケット４０とインパネリインフォースメント１０との溶接部位における溶接剥離方向への入力が軽減できる。この結果、該溶接部位における疲労亀裂を抑制できる。

なお、本発明の実施形態は前記実施形態に限定されるものではなく、下記のように変更しても良い。
・前記実施形態では、ロアブラケット２０の締結面２３ａは、ステアリングコラム７０に対して接近する方向に傾斜して配置され、前部締結部２１の締結面２１ａは、ステアリングコラム７０の軸心に対して平行となるように配置した。これに代えて、ロアブラケット２０の締結面２３ａを、ステアリングコラム７０の軸心に対して平行となるように配置し、前部締結部２１の締結面２１ａを、ステアリングコラム７０に対して接近する方向に傾斜して配置してもよい。

・また、ロアブラケット２０の締結面２１ａ、２３ａの両者を、ともにステアリングコラム７０に対して接近する方向に傾斜して配置してもよい。
・前記実施形態では、ロアブラケット２０の前後両部のアッパブラケット４０と対向する締結面２１ａ、２３ａは、インパネリインフォースメント１０の軸心Ｏを含む一対の仮想平面Ｋ１、Ｋ２にそれぞれ含まれるようにしているが、仮想平面Ｋ１、Ｋ２を軸心Ｏの付近を通過するように配置してもよい。

・前記実施形態では、アッパブラケット４０をインパネリインフォースメント１０に対して溶接したが、固定手段として、例えば、接着剤等により固定してもよい。
・前記実施形態では、ロアブラケット２０をインパネリインフォースメント１０に対して取付ボルトにより固定したが、溶接等の他の固定手段により取付けてもよい。

１０…インパネリインフォースメント、１２…取付開口部、
１３…ウエルドナット、１４…閉塞板、１４ａ…平板部、１４ｂ…湾曲部、
２０…ロアブラケット、２１…前部締結部、２１ａ…締結面、２２…湾曲面部、
２２ａ…締結面部、２２ｂ…湾曲面部、２３…後部締結部、２３ａ…締結面、
２４…取付ボルト、２５…厚肉部、２５ａ…雌ネジ孔、
２６…厚肉部、２６ａ…雌ネジ孔、４０…アッパブラケット、
４１…前部締結部、４２…湾曲部、４３…後部締結部、４４…リブ、
４５、４６…ボルト、４５ａ、４６ａ…座金、
６０…ダッシュトゥブレース、６１…左側壁、
６２…右側壁、６３…天壁、６４…底壁、６５…前端壁、
７０…ステアリングコラム、７２…ブラケット部材、
１００…インパネリインフォースメント、１０２…ステアリングコラム、
１０４…ステアリングシャフト、１０６…ステアリングホイール、
１０８…ロアブラケット、１０９…ウエルドナット、
１１０…アッパブラケット、１１１…フランジ、１１２…ボルト、Ｈ…乗員。

Claims (4)

1. 車両幅方向に沿って配置されたインパネリインフォースメントに対し、アッパブラケットとロアブラケットとが上下から挟んだ状態で配置されるとともに前記アッパブラケット及び前記ロアブラケットの前後両部がそれぞれボルトにて締結され、前記ロアブラケットに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構造であって、
   前記ロアブラケットの前後両部の締結面のうち、少なくともいずれか一方の締結面が前記ステアリングコラムに対して接近する方向に傾斜して配置され、
   前記アッパブラケット及び前記ロアブラケットの前後両部をそれぞれ締結する前記ボルトが前記インパネリインフォースメントを挟むようにして逆ハ字状に配置されているステアリングコラム支持構造。
2. 前記ロアブラケットの前後両部の前記アッパブラケットと対向する締結面は、前記インパネリインフォースメントの軸心を含む一対の仮想平面にそれぞれ含まれている請求項１に記載のステアリングコラム支持構造。
3. 前記アッパブラケットが弾性を有しており、前記ロアブラケットが前記アッパブラケットよりも剛性を有している請求項１または請求項２に記載のステアリングコラム支持構造。
4. 前記アッパブラケットは、前記インパネリインフォースメントに対して固定手段により固定されている請求項１乃至請求項３のうちいずれか１項に記載のステアリングコラム支持構造。