JP3154591B2 - 車両のステアリングシャフト支持構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両のステアリングシ
ャフト支持構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、車両のステアリング装置、例え
ばラック・ピニオン式のステアリング装置においては、
ステアリングホイールの回転運動をステアリングシャフ
ト、中間シャフト等を介してステアリングギヤボックス
に伝達し、ステアリングギヤボックス内で回転運動を直
線運動に変換し、この直線運動でタイロッド等を介して
ナックルを動かし、車輪の向き(舵角)を変えるようにな
っている。

【０００３】このような従来のステアリング装置におい
ては、普通、ステアリングシャフトは管状のステアリン
グコラムによって回動自在に抱持されている。そして、
ステアリングホイールを所定の位置に確実に保持するた
め、ステアリングコラムは車体側に連結・固定されるよ
うになっている。具体的には、ステアリングコラムは、
エンジンルームと車室とを仕切るダッシュパネルのすぐ
後側に配置される車体側部材、例えばインストルメント
パネル支持部(以下、これを便宜上「インパネ支持部」と
いう)に、連結部材を介して連結・固定されている。

【０００４】しかしながら、このようにステアリングコ
ラムをインパネ支持部に連結・固定した場合、車両が前
方の他車等に衝突したとき(以下、これを前部衝突時と
いう)には、エンジンルーム内の各種機器(例えば、エン
ジン)が後退し、これに伴ってダッシュパネルあるいは
その後側のインパネ支持部も後退し、このためインパネ
支持部に連結・固定されたステアリングコラムもステア
リングホイール等を伴って後退するといった事態、いわ
ゆる１次衝突が生じる。さらに、かかる前部衝突時にお
いては、１次衝突よりも若干遅れて運転者が衝撃により
前方に倒れ込み前方の機器に衝突するといった事態、い
わゆる２次衝突が生じるが、このような２次衝突が生じ
る際にステアリングホイールが後退していると、運転者
がステアリングホイールで身体を強打するおそれがあ
る。

【０００５】そこで、前部衝突が起こった場合でも後方
への変形が生じにくい車体側部材(以下、これを便宜上
非変形部という)に固定される支持ブラケットを設け、
この支持ブラケットをさらに第１連結部材を介してイン
パネ支持部に連結し、かつステアリングコラムを第２連
結部材を介して支持ブラケットに連結する一方、第１連
結部材をインパネ支持部が支持ブラケットに対して相対
的に後退するときには該連結が比較的容易に解除される
構造とし、かつ第２連結部材をステアリングコラムが支
持ブラケットに対して相対的に前進するときには該連結
が比較的容易に解除される構造としたステアリング装置
が提案されている(例えば、実公平３−２７８９９号公
報、実公平３−５６４５５号公報参照)。

【０００６】このような支持ブラケットを設けた従来の
ステアリング装置においては、前部衝突時にインパネ支
持部が後退したときには、インパネ支持部と支持ブラケ
ットとの間の連結が解除されるので、ステアリングコラ
ムないしはステアリングホイールの後退が防止されると
いった利点がある。また、２次衝突により運転者が前方
に倒れてステアリングホイールに衝突したときには、ス
テアリングコラムが前方に押し出されこれに伴ってステ
アリングコラムと支持ブラケットとの間の連結が解除さ
れるので、ステアリングコラムないしステアリングホイ
ールが運転者とともに前進し、運転者に加わる衝撃が緩
和されるといった利点がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな支持ブラケットが設けられた従来のステアリング装
置において、前部衝突時にダッシュパネルからインパネ
支持部に加えられる力がやや斜め方向に向くなどしたと
きには、第１連結部材がインパネ支持部と支持ブラケッ
トとの間の連結を解除できない場合が生じる。そして、
このようにインパネ支持部と支持ブラケットとの間の連
結が解除されない場合は、支持ブラケットはインパネ支
持部とともに後退することになるが、このとき支持ブラ
ケットはステアリングコラムに対して相対的に後退する
ことになり、したがってステアリングコラムが支持ブラ
ケットに対して相対的に前進することになり、第２連結
部材が支持ブラケットとステアリングコラムとの間の連
結を解除してしまうおそれがある。そして、このように
１次衝突時に支持ブラケットとステアリングコラムとの
間の連結が解除されると、ステアリングコラムないしス
テアリングホイールがぐらついてその位置が定まらなく
なるといった問題がある。なお、このようにステアリン
グホイールの位置がぐらつくと、例えばエアバッグの作
動に若干の支障を与えるおそれがある。

【０００８】また、車両の前部衝突時において、ステア
リング装置の前端部すなわちギヤボックスまわりに直接
的に後ろ向きの強い力が作用した場合は、ステアリング
シャフトが後退させられ、ステアリングシャフトないし
はステアリングホイールが運転者と干渉する場合あると
いった問題がある。

【０００９】本発明は、上記従来の問題点を解決するた
めになされたものであって、車両の前部衝突時におい
て、ダッシュパネル後方の車体側部材と支持ブラケット
との連結が解除されなかった場合でもステアリングコラ
ムないしステアリングホイールを所定の位置に保持する
ことができ、かつステアリングシャフトの後退を防止す
ることができる車両のステアリングシャフト支持構造を
提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達するため
になされた本発明にかかる車両のステアリングシャフト
支持構造は、（ｉ）車両の前部衝突時に変形が生じにく
い車体側部材に固定され、車幅方向に延びるステアリン
グ支持部材と、（ii）該ステアリング支持部材によって
支持される支持ブラケットと、（iii）該支持ブラケッ
トと、車両の前部衝突時に後方への変形が生じやすい車
体側部材とを連結する一方、該車体側部材の後方への変
形時には該車体側部材と支持ブラケットとを切り離す第
１切り離し手段を備えた第１連結部材と、（iv）ステア
リングシャフトを抱持するステアリングコラムと、
（ｖ）該ステアリングコラムの軸方向下部と、支持ブラ
ケットの下部とを固着させる第２連結部材と、（vi）ス
テアリングコラムの軸方向上部と、支持ブラケットの上
部とを連結する一方、ステアリングホイールに前向きの
押圧力が作用したときには支持ブラケットとステアリン
グコラムとを切り離す第２切り離し手段を備えた第３連
結部材とが設けられ、（vii）ステアリングシャフト及
びステアリングコラムの、第２連結部材と第３連結部材
との間の部分には、軸方向に収縮するコラプス機構が設
けられていることを基本的特徴とする。

【００１１】さらに、この車両のステアリングシャフト
支持構造は、第２連結部材が、車両の前部衝突時に、ス
テアリングシャフトの前側に連結された中間シャフトを
折損させてステアリングシャフトの後退を防止するスト
ッパを兼ねるように形成されていることをも特徴とす
る。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を具体的に説明する。
図１に示すように、車両Ｗのステアリング装置Ｓにおい
ては、先端部にステアリングホイール１が同軸に取り付
けられたステアリングシャフト２が設けられ、このステ
アリングシャフト２は、管状のステアリングコラム３に
よって、その軸線まわりに回動可能に抱持されている。
ここで、運転者によってステアリングホイール１が回転
させられたときには、この回転運動が、順に、ステアリ
ングシャフト２と、第１ジョイント４(ユニバーサルジ
ョイント)と、第１中間シャフト５と、第２ジョイント
６(ユニバーサルジョイント)と、第２中間シャフト７と
を介してステアリングギヤボックス８に伝達された後、
このステアリングギヤボックス８内で直線運動に変換さ
れ、この直線運動がタイロッド９を介してナックル(図
示せず)に伝達され、これによって車輪(図示せず)の向
き(舵角)が変えられるようになっている。

【００１３】以下、図１〜図３を参照しつつ、かかるス
テアリング装置Ｓの車体側への取付構造ないしはステア
リングシャフト２の支持構造について説明する。なお、
以下では便宜上、車両の前側(図１〜図３では左側)を単
に「前」といい、車両の後側(図１〜図３では右側)を単に
「後」ということにする。

【００１４】図１〜図３に示すように、車両Ｗにおいて
は、ダッシュパネル１１の後面に車体側部材であるイン
ストルメントパネル支持部１２(以下、これをインパネ
支持部１２という)が取り付けられている。ここで、車
両Ｗの前部衝突時において、エンジンルーム内の各種機
器(例えば、エンジン)が後方に押し出されたときには、
これに伴ってダッシュパネル１１及びインパネ支持部１
２も後方に押し出されることになる。すなわち、インパ
ネ支持部１２は車両Ｗの前部衝突時に後方への変形が生
じやすい車体側部材である。

【００１５】また、インパネ支持部１２のすぐ後方に
は、車幅方向に延び、その両端部が、車両Ｗの前部衝突
時においても比較的変形しにくい車体側部材、例えばフ
ロントピラー(図示せず)あるいはサイドフレーム(図示
せず)に連結・固定されたシャフト状のステアリング支
持部材１３が設けられている。そして、このステアリン
グ支持部材１３によって支持・固定される支持ブラケッ
ト１４が設けられている。ここで、支持ブラケット１４
は後で説明するように、後側連結部材１５と、２つの前
側連結部材１６とを用いてインパネ支持部１２に連結さ
れている。なお、後側連結部材１５及び前側連結部材１
６は、特許請求の範囲に記載された「第１連結部材」に相
当する。

【００１６】支持ブラケット１４の前端部下面(上下方
向にみれば下端部)には、第２連結部材１８と固定ボル
ト１９とを介してステアリングコラム３の前端部(上下
方向にみれば下端部)が連結・固定(固着)されている。
さらに、支持ブラケット１４の後端部下面(上下方向に
みればほぼ上端部)には、２つの第３連結部材１７を介
してステアリングコラム３の後部(上下方向にみれば上
部)が連結されている。

【００１７】以下、インパネ支持部１２と支持ブラケッ
ト１４との間の連結構造と、支持ブラケット１４とステ
アリングコラム３との間の連結構造とについてさらに詳
細に説明する。後側連結部材１５は縦壁部２１aと水平
部２１bとを備えていて、縦壁部２１aは２つの固定締結
ボルト２２を用いてインパネ支持部１２の後端面に強固
に固定(固着)されている。したがって、インパネ支持部
１２又は後側連結部材１５に前後方向の強い力が作用し
た場合でも、インパネ支持部１２と後側連結部材１５と
は連結・固定状態が解除されない。他方、水平部２１b
には、夫々前方に開かれた２つの切欠部２４が設けられ
ている。そして、この切欠部２４と係合するようにし
て、連結ボルト２３を用いて、後側連結部材１５の水平
部２１bと支持ブラケット１４とが連結されている。こ
こで、連結ボルト２３は比較的弱く締められている。こ
のため、インパネ支持部１２すなわち後側連結部材１５
に後向きの強い力が作用したときには、後側連結部材１
５は連結ボルト２３から容易に離脱し、したがってイン
パネ支持部１２と支持ブラケット１４とが切り離される
ようになっている。

【００１８】また、前側連結部材１６は、詳しくは図示
していないが、支持ブラケット１４の上面に溶接等によ
り固着されている。そして、前側連結部材１６の水平部
２５には、夫々後方に開かれた２つの切欠溝２６が設け
られている。ここで、切欠溝２６と係合するようにし
て、ボルト(図示せず)を用いて、前側連結部材１６の水
平部２５とインパネ支持部１２とが連結されている。こ
こで、ボルトは比較的弱く締められている。このため、
インパネ支持部１２に後向きの強い力が作用したときに
は、インパネ支持部１２は前側連結部材１６から離脱
し、したがってインパネ支持部１２と支持ブラケット１
４とが切り離されるようになっている。

【００１９】つまり、後側連結部材１５と前側連結部材
１６とは、いずれもインパネ支持部１２と支持ブラケッ
ト１４とをそれほど強くは連結させていないので、イン
パネ支持部１２に後向きの強い力が作用したときには、
インパネ支持部１２と支持ブラケット１４とが容易に切
り離されることになる。なお、切欠部２４と切欠溝２６
とは、特許請求の範囲に記載された「第１切り離し手段」
に相当する。

【００２０】第２連結部材１８は、剛性の高い構造とさ
れ、溶接等によりステアリングコラム３に固着される一
方、固定ボルト１９を用いて支持ブラケット１４に強固
に連結・固定(固着)されている。したがって、ステアリ
ングコラム３は支持ブラケット１４に強固に固着され、
ステアリングコラム３に前向きの強い力が作用した場
合、あるいは支持ブラケット１４に後向きの強い力が作
用した場合でも、ステアリングコラム３と支持ブラケッ
ト１４とは切り離されない。

【００２１】ここで、第２連結部材１８は、支持ブラケ
ット１４に固着されているので、車両Ｗの前部衝突時に
おいて、ステアリング装置Ｓの前端部、すなわちギヤボ
ックス８まわりに直接的に後ろ向きの強い力が作用した
ときに、第１中間シャフト５を確実に折損させて、ステ
アリングシャフト２ないしはステアリングホイール１の
後退を防止するストッパとしても機能するようになって
いる。すなわち、車両Ｗの前部衝突時において、ギヤボ
ックス８等にＸ₄方向の強い力が作用すると、ステアリ
ング装置Ｓ全体が後方に押圧されるが、このときまず第
１ジョイント４あるいは第１中間シャフト５が後退して
第２連結部材１８に衝突する。ここにおいて、第２連結
部材１８は剛性の高い構造とされ、かつ支持ブラケット
１４に固着されているので、第１ジョイント４あるいは
第１中間部材５の後退を確実にくい止める。このため、
比較的剛性の低い構造とされた第１中間シャフト５は確
実に折損される。そして、かかる第１中間シャフト５の
折損によって、ギヤボックス８に加えられた後ろ向きの
力は吸収・緩和され、この力はステアリングシャフト２
には実質的に伝達されない。このため、車両Ｗの前部衝
突時においてステアリングシャフト２ないしステアリン
グホイール１が後退するのが確実に防止される。なお、
図１においては、第１中間シャフト５が折れた状態が仮
想線(２点鎖線)で示されている。

【００２２】第３連結部材１７は、長穴２８を備えた樹
脂製の第１部材２７と、ステアリングコラム３側に取り
付けられた第２部材２９とからなる。そして、ステアリ
ングコラム３と支持ブラケット１４とは、第１,第２部
材２７,２９を間にはさんで連結ボルト３３で連結され
ている。なお、連結ボルト３３は第１部材２７の長穴２
８を通して配置されている。ここで、ステアリングコラ
ム３あるいは支持ブラケット１４に前後方向の強い力が
作用したときには、連結ボルト３３によって樹脂製の第
１部材２７が容易に破壊され、これによってステアリン
グコラム３と支持ブラケット１４とが切り離されるよう
になっている。

【００２３】そして、ステアリングコラム軸線方向にみ
て、第２連結部材１８と第３連結部材１７との間におい
て、ステアリングシャフト２及びステアリングコラム３
には、夫々、ステアリングコラム軸線方向に収縮するこ
とができるコラプス機構が設けられている。具体的に
は、ステアリングコラム３は、この部分では外筒部材３
１内に内筒部材３２が嵌挿されたコラプス構造とされて
いる。ここで、外筒部材３１と内筒部材３２とは接着剤
あるいは樹脂を用いて接着されているが、ステアリング
コラム３に比較的強い前向きの力が作用したときには、
外筒部材３１と内筒部材３２との間の接着が破られ、外
筒部材３１が前方に変位できるようになっている。すな
わち、この場合ステアリングコラム３はその軸線方向に
収縮することになる。なお、詳しくは図示していない
が、ステアリングシャフト２も、比較的強い前向きの力
が加えられたときにはその軸線方向に収縮するようにな
っているのはもちろんである。

【００２４】上記構成において、車両Ｗの前部衝突時に
はエンジンルーム内のエンジン等の各種機器がＸ₁方向
(後方)に押し出され、これに伴ってダッシュパネル１１
もＸ₁方向に押し出される。このため、インパネ支持部
１２はダッシュパネル１１等によってＸ₂方向に押し出
される。このとき、前記したとおり、後側連結部材１５
及び前側連結部材１６の作用により、インパネ支持部１
２と支持ブラケット１４とが切り離されるので、支持ブ
ラケット１４は後退しない。したがって、ステアリング
コラム３ないしステアリングホイール１も後退せず、１
次衝突に際して運転者とステアリングホイール１とが干
渉し合わず、運転者の安全が確保される。

【００２５】この後、運転者がＸ₃方向に前傾して２次
衝突が起こるが、この場合運転者はステアリングホイー
ル１に衝突し、これによってステアリングホイール１、
ステアリングシャフト２あるいはステアリングコラム３
には前向きの比較的強い力が作用する。このとき、第３
連結部材１７を構成する樹脂製の第１部材２７が破壊さ
れ、このためこの部分ではステアリングコラム３と支持
ブラケット１４とが切り離される。したがって、ステア
リングコラム３あるいはステアリングシャフト２は、前
記したコラプス機構の作用によって、図１中に仮想線で
示すように軸線方向に収縮し、このため運転者がステア
リングホイール１に衝突する際の衝撃が緩和され、２次
衝突時の運転者の安全が確保される。

【００２６】また、前記したとおり、第２連結部材１８
及び固定ボルト１９によって、前側ではステアリングコ
ラム３と支持ブラケット１４とが固着されているので、
１次衝突時において、万一インパネ支持部１２と支持ブ
ラケット１４とが切り離されなかった場合でも、ステア
リングコラム３は支持ブラケット１４によって一定の位
置に確実に保持され、ステアリングコラム３ないしステ
アリングホイール１にぐらつきが生じない。このため、
車両の前部衝突時におけるエアバッグの作動不良等が起
こらない。

【００２７】さらに、前記したとおり、車両Ｗの前部衝
突時において、ステアリング装置Ｓの前端部にＸ₄方向
の強い力が加えられたときには、第１中間シャフト５が
確実に折損され、これによってステアリングシャフト２
あるいはステアリングホイール１の後退が防止され、運
転者の安全が確保される。

【００２８】

【発明の作用・効果】本発明によれば、ステアリング装
置が、ステアリング支持部材に支持された支持ブラケッ
トによって、車体側に確実に固定されるので通常走行時
におけるステアリング装置の振動が低減され、走行フィ
ーリングが高められる。また、車両の前部衝突時におい
て、１次衝突では車体側部材と支持ブラケットとが切り
離されるので、ステアリングホイール等の後退が防止さ
れ、運転者の安全が確保される。さらに、２次衝突では
第３連結部材が支持ブラケットとステアリングコラムと
の間の連結を解除するので、コラプス機構の作用により
ステアリングコラムないしステアリングシャフトが軸線
方向に収縮し、運転者がステアリングホイールに衝突し
たときの衝撃が緩和される。かつ、ステアリングコラム
下部では、第２連結部材によってステアリングコラムと
支持ブラケットとが固着されているので、１次衝突にお
いて車体側部材と支持ブラケットとが切り離されなかっ
た場合でも、ステアリングコラムは支持ブラケットによ
って一定の位置に保持され、ステアリングコラムないし
ステアリングホイールにぐらつきが生じない。このた
め、前部衝突時におけるエアバッグの作動不良等が起こ
らない。

【００２９】さらに、本発明によれば、車両の前部衝突
時において、ステアリング装置の前端部に後ろ向きの強
い力が作用したときには、第２連結部材によって中間シ
ャフトが確実に折損され、上記力のステアリングシャフ
トへの伝達が防止される。このため、ステアリングシャ
フトあるいはステアリングホイールの後退が防止され、
運転者の安全が一層確実に確保される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明にかかるステアリングシャフト支持構
造を備えたステアリング装置の一部断面側面説明図であ
る。

【図２】 図１に示すステアリング装置の要部を拡大し
た側面断面説明図である。

【図３】 図１に示すステアリング装置の要部を拡大し
た平面説明図である。

【符号の説明】

Ｗ…車両 Ｓ…ステアリング装置 １…ステアリングホイール ２…ステアリングシャフト ３…ステアリングコラム １２…インパネ支持部 １３…ステアリング支持部材 １４…支持ブラケット １５…後側連結部材 １６…前側連結部材 １７…第３連結部材 １８…第２連結部材 ２４…切欠部 ２６…切欠溝 ２７…第１部材 ３１…外筒部材 ３２…内筒部材

フロントページの続き (72)発明者 林 貴誉志 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツ ダ株式会社内 (56)参考文献 実開 昭60−20460（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−169866（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−169771（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−22278（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−128160（ＪＰ，Ｕ) 実公 平３−27899（ＪＰ，Ｙ２) 実公 平３−56455（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B62D 1/04 - 1/28

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の前部衝突時に変形が生じにくい車
   体側部材に固定され、車幅方向に延びるステアリング支
   持部材と、 該ステアリング支持部材によって支持される支持ブラケ
   ットと、 該支持ブラケットと、車両の前部衝突時に後方への変形
   が生じやすい車体側部材とを連結する一方、該車体側部
   材の後方への変形時には該車体側部材と支持ブラケット
   とを切り離す第１切り離し手段を備えた第１連結部材
   と、 ステアリングシャフトを抱持するステアリングコラム
   と、 該ステアリングコラムの軸方向下部と、支持ブラケット
   の下部とを固着させる第２連結部材と、 ステアリングコラムの軸方向上部と、支持ブラケットの
   上部とを連結する一方、ステアリングホイールに前向き
   の押圧力が作用したときには支持ブラケットとステアリ
   ングコラムとを切り離す第２切り離し手段を備えた第３
   連結部材とが設けられ、 ステアリングシャフト及びステアリングコラムの、第２
   連結部材と第３連結部材との間の部分には、軸方向に収
   縮するコラプス機構が設けられ、 第２連結部材が、車両の前部衝突時に、ステアリングシ
   ャフトの前側に連結された中間シャフトを折損させてス
   テアリングシャフトの後退を防止するストッパを兼ねる
   ように形成されていることを特徴とする車両のステアリ
   ングシャフト支持構造。