JP2019523179A - 車両のステアリングコラム用の支持装置およびこのような支持装置を備えた車両 - Google Patents

Abstract

特に、車両（１）、特に自動車のステアリングコラム（１２）用の支持装置であって、車両（１）の車両内室（３）の内側に延在するクロスメンバ（７）と、車両（１）の走行方向（９）に見てクロスメンバ（７）の前方に配置された端壁部分（５ａ）とを備え、クロスメンバ（７）を前述の端壁部分（５ａ）に支持するクロスメンバ支持ステー（１１）が設けられており、ステアリングコラム（１２）が、一方ではクロスメンバ（７）に、他方ではステアリングコラム支持ステー（２３）を介して端壁部分（５ａ）に支持されている、支持装置が提案される。有利には、端壁部分（５ａ）の車両内室側に補強部材（１５）が取り付けられていて、クロスメンバ支持ステー（１１）もステアリングコラム支持ステー（２３）も、前述の補強部材（１５）を介して端壁部分（５ａ）に支持されている。

Description

本発明は、本特許出願の請求項１の上位概念に記載の支持装置に関する。本特許出願の請求項１３によれば、本発明は、さらに、このような支持装置を備えた車両、特に自動車に関する。

以下の説明のために、自動車の通常の走行方向には「−ｘ」（「マイナスｘ」）を、通常の走行方向とは逆の方向には「＋ｘ」（「プラスｘ」）を、通常の走行方向（−ｘ）をもとにｘ方向に対して直交する水平線において右を向いて見た方向には「＋ｙ」を、通常の走行方向（−ｘ）をもとにｘ方向に対して直交する水平線において左を向いて見た方向には「−ｙ」を、ｘ方向に対して直交する鉛直線において上を向いて見た方向には「＋ｚ」を、ｘ方向に対して直交する鉛直線において下を向いて見た方向には「−ｚ」を付すことにする。デカルト座標における空間方向のこの符号の付し方は、自動車産業において一般的に使用される座標系に対応する。さらに、「前」、「後」、「上」、「下」の用語、ならびに「右」および「左」の用語をも含めた同等の意味内容を含む用語は、自動車の方向を表すために通常使用されるように用いられる。

独国特許出願公開第１０２６０５２３号明細書（DE 102 60 523 A1）から、ステアリングコラムが公知であり、このステアリングコラムは、主に、ステアリングシャフトハウジングと、ステアリングシャフトハウジング内に回動支持されたステアリングシャフトとから成り、車両ボディに支持されている。ステアリングコラムの振動発生頻度を最小限に抑えるために、ステアリングコラムは、いわゆるステアリングブロックを介して、車両ボディに支持されている。このために、ステアリングブロックは、その軸方向の端部区分に２つのコンソールを有し、これらのコンソール自体が、位置調整装置を形成する。これらの位置調整装置は、ステアリングコラムの傾斜角およびステアリングコラムの長手方向軸線に関する軸方向位置を変更することを可能にする。ステアリングブロックの上側の端部区分は、車両ボディに直接に取り付けられているのに対して、下側の端部区分は、２つのステーを介して車両ボディに支持されている。独国特許出願公開第１０２００８９０号明細書（DE 102 00 890 A1）には、車両、特に自動車用のステアリング装置が記載されており、このステアリング装置は、クロスメンバを備え、クロスメンバには、ステアリングコラムがステアリングコラム保持部を用いて固定可能である。しかし、いわゆるステアリングホイールの振動を回避するために、少なくとも低減させるために、一方では、一方の端部でクロスメンバに結合可能なクロスメンバ支持ステーが設けられている。他方では、一方の端部でステアリングコラムに結合可能なステアリングコラム支持ステーが設けられている。クロスメンバ支持ステーおよびステアリングコラム支持ステーは、それぞれ他方の端部で、共通の１つの取付け箇所において端壁部分に取り付けられている。

さらに、車両のステアリングコラム用の支持装置は、独国特許出願公開第１００２９８１４号明細書（DE 100 29 814 A1）、独国特許出願公開第１０３５２２２４号明細書（DE 103 52 224 A1）および独国特許出願公開第１０２００４０５１１８２号明細書（DE 10 2004 051 182 A1）から公知である。

本発明の課題は、ステアリングシャフトに結合されたステアリングホイールにおける振動を効果的に低減させる、択一的なステアリングコラム用の支持装置を提供することである。さらに、本発明の課題は、このような支持装置を備えた車両、特に自動車を提供することである。

車両、特に自動車のステアリングコラム用の支持装置であって、車両の車両内室の内側に延在するクロスメンバと、車両の走行方向に見てクロスメンバの前方に配置された端壁部分とを備え、クロスメンバを前述の端壁部分に支持するクロスメンバ支持ステーが設けられており、ステアリングコラムが、一方ではクロスメンバに、他方ではステアリングコラム支持ステーを介して端壁部分に支持されている、支持装置に基づき、提示された課題は、端壁部分の車両内室側に補強部材が取り付けられていて、クロスメンバ支持ステーもステアリングコラム支持ステーも、前述の補強部材を介して端壁部分に支持されていることにより、解決される。

このような手段により、有利には、端壁部分における支持ステーの取付け箇所の剛性が高められ、その結果、ステアリングコラムが特に低振動で支持される。

従属請求項には、本発明の好適な改良形態または実施の形態が記載されている。

好適には、前述の端壁部分は、それ自体すでに比較的高剛性に形成されたウォータボックスによって形成されている。ウォータボックスとは、一般的に、フロントボンネットとウインドガラスまたはフロントガラスとの間の間隙をブリッジする、車両、特に自動車に設けられた構成部品であると理解される。ウォータボックスは、特に、ウインドガラスから流れ落ちる降水を集めて排出するのに用いられる。前述のクロスメンバは、好適には、車両のウインドガラスの下方に延在して配置されている。前述のウォータボックスが、車両の端壁を車両上方へ、したがって車両高さ方向（＋Ｚ方向）に延長する、または端壁自体がウォータボックスを形成するもしくはウォータボックスを備えて形成されることにより、ウォータボックスが端壁に固く結合されていると、本発明に係る支持装置は、格別に高剛性であると見なされる。

さらに、本発明の改良形態では、クロスメンバ支持ステーおよびステアリングコラム支持ステーが、有利には、補強部材に設けられた少なくとも１つの共通の取付け箇所を有する。その結果、従来技術の利点を維持しながら、つまり前述の共通の取付け箇所に作用する力を相殺しながら、材料ならびに製造時間および取付け時間の節減も生じる。本発明ではさらに、共通の取付け箇所において、ステアリングコラム支持ステーが、補強部材とクロスメンバ支持ステーとの間に配置されていることにより、クロスメンバ支持ステーが、ステアリングコラム支持ステーを介して補強部材に支持されている。この手段により、言及される支持装置の、本発明にとって主要な構成部品の取付けならびに構成部品同士の配置およびセンタリングが容易になっている。

本発明ではさらに、クロスメンバ支持ステーが、補強部材側の接続フランジを備えた、走行方向または車両長手方向（Ｘ方向）に延在する中空形材によって形成されている。上述の中空形材を用いると、車両の重量を最小限に抑えながら、クロスメンバが車両の車体または車両ボディに特に剛性的に取り付けられる。この点において、本発明の好適な実施の形態によれば、中空形材は、下向きに開いたＵ字形横断面を備えた、第１の上側の中空形材区分と、上向きに開いたＵ字形横断面を備えた、第２の下側の中空形材区分とによって形成されており、これらの中空形材区分は、上下に固く結合されていて、横断面で見て閉じた中空形材を形成する。このような中空形材は、簡単にかつ低コストに製作しかつ取り付けることができる。

ステアリングコラム支持ステーに関しては、このステアリングコラム支持ステーは、ステアリングコラムを起点として、少なくとも部分的に車両前方上部に向かって斜めに延在する第１のステー区分を有し、第１のステー区分は、第２のステー区分へ移行し、第２のステー区分は、ステアリングコラム支持ステーを補強部材に取り付けるための、ステアリングコラム支持ステーの取付けフランジによって形成されている。この手段により、ステアリングコラムに作用する力が、効果的に、車両の支持構造内へ導入される。本発明の改良形態では、第１のステー区分に屈曲箇所が設けられており、屈曲箇所は、目標屈曲箇所として、衝突事故の場合に、ステアリングコラムの運動特性に有利に作用する。

ステアリングコラムをクロスメンバに支持するかつ取り付けるために、好適には、車両横方向（Ｙ方向）に見て相並んで配置された２つの取付け箇所が設けられており、これらの取付け箇所は、さらに好適には相互に離隔されていて、その結果、クロスメンバにおけるステアリングコラムの特に剛性的な取付けも生じる。

好適には、補強部材は、材料および重量を節減しながら支持装置の所望の高剛性を確保する中空形材によって形成されている。好適には、中空形材は、横断面で見て、端壁部分に結合した状態で、横断面で見て閉じた中空形材を形成するＵ字形材によって形成されている。

本発明は、上記の種類の支持装置を備えた車両、特に自動車にも関する。

以下に、本発明を、図面に略示された実施の形態に基づき詳説する。しかし、本発明は、図面の実施の形態には限定されず、特許請求の範囲によって規定された全ての実施の形態を対象としている。

本発明に係る車両のステアリングコラム用の支持装置を備えている車両、ここでは自動車を極めて概略的に示す図である。 本発明に従って支持された前述のステアリングコラムに結合した状態で、車両のウォータボックスとともに端壁を見た、図１の自動車のボディシェルの部分斜視図である。 本発明に係る支持装置の極めて概略的な断面図である。 図３に示した支持装置の平面図である。

図１に示された車両１（自動車）は、車両ボディ２を有する。車両ボディ２自体は、車両内室３と、車両フロント側に配置されたエンジンルーム４とを形成する。車両内室３およびエンジンルーム４は、図２に示されたフロント側の端壁５によって相互に離隔されている。車両１の、図１に示されたウインドガラス６またはフロントガラスの下方には、前述の車両内室３内に、車両横方向（Ｙ方向）に延在するクロスメンバ７が配置されている。クロスメンバ７は、両端部で、車両１の、図１に示されたフロント側の車体ピラー８（Ａピラー）に支持されていて、車体ピラー８に取り付けられている。したがって、フロント側の端壁５は、車両１の走行方向９に見て、クロスメンバ７の前方に配置されている。さらに、本実施の形態によれば、前述のクロスメンバ７は、対応して配置された複数の支持要素１０によって、車両ボディ２のセンタトンネル（図示せず）に支持されている。

図２からさらに看取可能なように、車両上方へ、したがって車両高さ方向（Ｚ方向）に、端壁５に端壁部分５ａがウォータボックスの形態で接続している。これにより、端壁５は、いわば上方へ延長して形成されている。前述の端壁部分５ａおよび端壁５は、好適には鋼から成り、溶接によって素材結合式に上下に接合されている。車両長手方向（Ｘ方向）に延在するクロスメンバ支持ステー１１によって、クロスメンバ７はさらに、前述の端壁部分５ａに支持されている。

さらに、図２には、ステアリングシャフトハウジング１３と、ステアリングシャフトハウジング１３内に回動可能に支持されたステアリングシャフト１４とを備えたステアリングコラム１２が示されている。ステアリングシャフト１４は、その車両内室側の端部で、ステアリングホイール（自体公知であるため図示せず）を支持する。フロント側の端壁５の適切な開口または貫通孔を貫通する力伝達手段（自体公知であるため図示せず）を用いて、前述のステアリングシャフト１４は、他方の端部で、エンジンルーム４の内側に配置されたステアリングギア（自体公知であり、図面をさらに良好に見やすくするために同様に図示せず）に作用結合されている。

図２〜図４から看取可能なように、ウォータボックスの形態の端壁部分５ａは、車両内室側に補強部材１５を有する。補強部材１５は、端壁部分５ａまたはウォータボックスに取り付けられている。すでに上述したように、ウォータボックスは、図１で参照符号１６が付された、車両１の、フロントボンネット１７とウインドガラス６との間の間隙をブリッジする。特に図３および図４からさらに看取可能なように、補強部材１５は、横断面で見て、Ｕ字形材の形態の中空形材によって形成されている。補強部材１５は、端壁部分５ａに結合した状態で、横断面で見て閉じた中空形材１８を形成する。補強部材１５は、好適には、同様に鋼から成り、さらに好適には、端壁部分５ａに、同様に溶接によって素材結合式に結合されている。

さらに、図３および図４から、ステアリングコラム１２は、その上側区分で、車両横方向（Ｙ方向）に見て相互に離隔して配置された２つの取付け箇所１９，２０を用いて、クロスメンバ７にほぼ直接に結合されていることが看取可能である。取付け箇所１９，２０は、本形態では、支持ブロック２１，２２によって形成されている（特に図２を参照）。これらの支持ブロック２１，２２は、ステアリングコラム１２またはステアリングコラム１２のステアリングシャフトハウジング１３とクロスメンバ７との間の極めて強い結合を生ぜしめる。

ステアリングコラム１２の下側区分で、ステアリングコラム１２は、ステアリングコラム支持ステー２３を有する。ステアリングコラム支持ステー２３は、図２に示された本発明の第１の実施の形態によれば、ステアリングコラム１２またはステアリングコラム１２のステアリングシャフトハウジング１３を起点として、車両前方上部に向かって斜めに延在する第１のステー区分２３ａを有する。第１のステー区分２３ａは、第２のステー区分２３ｂへ移行し、曲げられた取付けフランジによって、ステアリングコラム支持ステー２３を補強部材１５に取り付けるように形成されている。それに対して、図３には、ステアリングコラム支持ステー２３の第２の実施の形態が示されている。この第２の実施の形態によれば、第１のステー区分２３ａは、付加的に、屈曲箇所２４を有する。屈曲箇所２４は、目標屈曲箇所として、衝突事故の場合に、ステアリングコラム１２の運動特性に影響する。

ステアリングコラム支持ステー２３の、取付けフランジとして形成された第２のステー区分２３ｂは、車両内室側で、補強部材１５に直接に支持されている。また、前述の第２のステー区分２３ｂを介して、補強部材側の接続フランジ２５を備えたクロスメンバ支持ステー１１が、補強部材１５に支持されている。前述の接続フランジ２５は、いわば、クロスメンバ支持ステー１１を形成する中空形材２６の閉鎖フランジを成す。本形態では、この中空形材２６は、下向きに開いたＵ字形横断面を備えた、車両長手方向（Ｘ方向）に延在する第１の上側の中空形材区分２６ａと、上向きに開いたＵ字形横断面を備えた、車両長手方向（Ｘ方向）に延在する第２の下側の中空形材区分２６ｂとによって形成されている。中空形材区分２６ａ，２６ｂは、溶接によって上下に固く結合されていて、このようにして、横断面で見て閉じた中空形材２６を形成する。

クロスメンバ支持ステー１１およびステアリングコラム支持ステー２３は、補強部材１５に設けられた共通の取付け箇所２７を有する。取付け箇所２７は、本形態では、極めて概略的に示された、上下に配置された２つのねじ位置によって形成されており、これらのねじ位置は、補強部材１５と、ステアリングコラム支持ステー２３の、取付けフランジとして形成された第２のステー区分２３ｂと、クロスメンバ支持ステー１１の接続フランジ２５とにそれぞれ同軸に相前後して配置された、それぞれ１つの取付けねじ（図示せず）によって貫通された孔を備えている。

１ 車両、特に自動車
２ 車両ボディ
３ 車両内室
４ エンジンルーム
５ 端壁
５ａ 端壁部分、特にウォータボックス
６ ウインドガラス
７ クロスメンバ
８ 車体ピラー
９ 走行方向
１０ 支持要素
１１ クロスメンバ支持ステー
１２ ステアリングコラム
１３ ステアリングシャフトハウジング
１４ ステアリングシャフト
１５ 補強部材
１６ 間隙
１７ フロントボンネット
１８ 中空形材（補強部材１５）
１９ 取付け箇所
２０ 取付け箇所
２１ 支持ブロック
２２ 支持ブロック
２３ ステアリングコラム支持ステー
２３ａ 第１のステー区分
２３ｂ 第２のステー区分
２４ 屈曲箇所
２５ 接続フランジ（クロスメンバ支持ステー１１）
２６ 中空形材（クロスメンバ支持ステー１１）
２６ａ 上側の中空形材区分
２６ｂ 下側の中空形材区分
２７ 取付け箇所

Claims (13)

1. 車両（１）、特に自動車のステアリングコラム（１２）用の支持装置であって、
   前記車両（１）の車両内室（３）の内側に延在するクロスメンバ（７）と、
   前記車両（１）の走行方向（９）に見て前記クロスメンバ（７）の前方に配置された端壁部分（５ａ）と、
   を備え、
   前記クロスメンバ（７）を前記端壁部分（５）に支持するクロスメンバ支持ステー（１１）が設けられており、
   前記ステアリングコラム（１２）が、一方では前記クロスメンバ（７）に、他方ではステアリングコラム支持ステー（２３）を介して前記端壁部分（５ａ）に支持されている、支持装置において、
   前記端壁部分（５ａ）の車両内室側に、補強部材（１５）が取り付けられており、前記クロスメンバ支持ステー（１１）も前記ステアリングコラム支持ステー（２３）も、前記補強部材（１５）を介して前記端壁部分（５ａ）に支持されていることを特徴とする、支持装置。
2. 前記端壁部分（５ａ）は、ウォータボックスによって形成されていることを特徴とする、請求項１記載の支持装置。
3. 前記クロスメンバ支持ステー（１１）および前記ステアリングコラム支持ステー（２３）は、前記補強部材（１５）に設けられた少なくとも１つの共通の取付け箇所（２７）を有することを特徴とする、請求項１または２記載の支持装置。
4. 前記クロスメンバ支持ステー（１１）は、前記ステアリングコラム支持ステー（２３）を介して前記補強部材（１５）に支持されていることを特徴とする、請求項３記載の支持装置。
5. 前記クロスメンバ支持ステー（１１）は、補強部材側の接続フランジ（２５）を備えた、前記走行方向（９）または車両長手方向（Ｘ方向）に延在する中空形材（２６）によって形成されていることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項記載の支持装置。
6. 前記中空形材（２６）は、下向きに開いたＵ字形横断面を備えた、第１の上側の中空形材区分（２６ａ）と、上向きに開いたＵ字形横断面を備えた、第２の下側の中空形材区分（２６ｂ）とによって形成されており、前記中空形材区分（２６ａ，２６ｂ）は、上下に固く結合されていて、横断面で見て閉じた前記中空形材（２６）を形成することを特徴とする、請求項５記載の支持装置。
7. 前記ステアリングコラム支持ステー（２３）は、前記ステアリングコラム（１２）を起点として、少なくとも部分的に車両前方上部に向かって斜めに延在する第１のステー区分（２３ａ）を有し、該第１のステー区分（２３ａ）は、第２のステー区分（２３ｂ）へ移行し、該第２のステー区分（２３ｂ）は、前記ステアリングコラム支持ステー（２３）を前記補強部材（１５）に取り付けるための、前記ステアリングコラム支持ステー（２３）の取付けフランジによって形成されていることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項記載の支持装置。
8. 前記第１のステー区分（２３ａ）は、屈曲箇所（２４）を有することを特徴とする、請求項７記載の支持装置。
9. 前記ステアリングコラム（１２）を前記クロスメンバ（７）に支持するかつ取り付けるために、車両横方向（Ｙ方向）に見て相並んで配置された２つの取付け箇所（１９，２０）が設けられていることを特徴とする、請求項１から８までのいずれか１項記載の支持装置。
10. 前記取付け箇所（１９，２０）は、相互に離隔されていることを特徴とする、請求項９記載の支持装置。
11. 前記補強部材（１５）は、中空形材によって形成されていることを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか１項記載の支持装置。
12. 前記中空形材は、横断面で見てＵ字形材によって形成されており、該Ｕ字形材は、前記端壁部分（５ａ）に結合した状態で、横断面で見て閉じた中空形材（１８）を形成していることを特徴とする、請求項１１記載の支持装置。
13. 請求項１から１２までのいずれか１項記載の支持装置を備えた車両（１）、特に自動車。

Images