JP3738931B2 - Car steering device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シャシフレーム付き自動車のステアリング装置に関するものである。詳しくは、本発明は、複数のクロスメンバーを左右一対のサイドメンバーに連結してなるシャシフレーム上にマウントされたエンジンと、前輪を操舵する操舵機構と、前記クロスメンバーに取り付けられ該操舵機構に連結するステアリングギアを内蔵したステアリングギアボックス等を周辺部品とする自動車のステアリング装置に関するものである。そして本発明は、このような自動車のステアリング装置周辺構造に対して、ステアリングホイールの操作力をステアリングシャフトおよび中間シャフトを介して前記ステアリングギアに伝達するステアリングコラムを持つ自動車のステアリング装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
自動車のステアリング装置に関しては、一般的には、特開平2ー171383号公報に開示されているように、ステアリングコラムを、まずステアリングシャフトと、前輪を操舵する操舵機構に連結するステアリングギアを内蔵したステアリングギアボックス間とを中間シャフトにて連結している。そして、このステアリングシャフトと、中間シャフトおよびステアリングギア間に3つのユニバーサルジョイントを配置して折曲がり部をもたせて連結し、これらのユニバーサルジョイントを、フロントボンネット内と運転室内に分けて配置している。
【0003】
さらに、この中間シャフト部にはスライド機構を内蔵した嵌合部を配置して、車両の正面に外部から過大な力が加わわった時に中間シャフト自身の全長が短くなるように、緩衝機能を持たせている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
一般的に自動車のフロントボンネット内は、エンジンの他に、ラジエター等のエンジン補器類を、シャシフレーム上の狭いスペースに隙間を詰めた状態で配置して、フロントボンネット形状をコンパクトにすることが設計上要求される。そして、このようなフロントボンネット内に、さらに前輪を操舵する操舵機構へ運転者のステアリング操作力を伝達するステアリングコラムを配置する必要がある。
このため、このような隙間の少ない省スペースに適合した、ユニバーサルジョイントの数がなるべく少ないステアリングコラムとしたステアリング装置が要求されていた。
また、運転者のステアリング操作フィーリングを向上するためにも、ユニバーサルジョイントの数を減らして、ステアリングコラムの剛性を上げたステアリング装置が要求されていた。
【0005】
さらにステアリング装置には、車両の正面に外部から過大な力が加わった時、ステアリングコラム上の中間シャフトに全長が短くなるように、緩衝機能が必要とされていた。しかし、ステアリング装置のステアリングコラムは、もともとユニバーサルジョイントにて屈曲して車両に配置されているので、この屈曲部での曲がりを緩衝機能として有効利用し、中間シャフトの緩衝機能部を省略して構造を簡略化するとともに、コストダウンを実施する必要にもせまられていた。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明はステアリング装置中のユニバーサルジョイントの数は2つとし、この2つのユニバーサルジョイントの位置は中間シャフトとした。この中間シャフトの第1および第2ユニバーサルジョイントは、第1ユニバーサルジョイントを、ステアリングシャフトの延長線上に配置し、かつ、第2ユニバーサルジョイントを、前記ステアリングギアの入力部延長線上に配置した。さらに、この2つのユニバーサルジョイントの高さを、シャシフレームのサイドメンバーにほぼ並ぶ高さにするとともに、中間シャフトの第2ユニバーサルジョイントをエンジンの前方に配置した。そして第1ユニバーサルジョイントを第2ユニバーサルジョイントと比べて地上面からの高さを高くしてエンジンの側方に配置した。さらに、中間シャフトは、ステアリングギアを介して前輪支持軸より車両前方のシャシフレームのクロスメンバーに支持するとともに、2つのユニバーサルジョイントも前輪支持軸より車両前方とした。
【0007】
また、中間シャフトは、第1ユニバーサルジョイントにより、中間シャフトロアと中間シャフトアッパーからなる2分割構造を有しており、中間シャフトアッパーをステアリングシャフトに連結し、かつ中間シャフトロアを第2ユニバーサルジョイントを介してステアリングギアに連結した。
【0009】
【発明の実施の形態】
図1から図7は本発明の実施例を示す。詳しくは、図1は、本発明のステアリング装置を搭載した自動車の全体側面図、図2は図1の自動車の前部構造平面図、図3は、図2におけるエンジン下方の構造平面図、図4は図1の自動車の前部構造の拡大図である。図5は中間シャフト全体図、図6は本発明のステアリング装置を搭載した自動車に、車両の正面に外部から過大な力が加わった時の主要部品を記載した状態図、図7は図6における中間シャフトの状態図である。
【0010】
本発明のステアリング装置を搭載した自動車は、図1に示すように、車両の前部にエンジン7やラジエター20等のエンジン補器類を配置し、運転室22とをダッシュパネル18で仕切っている。そして、このダッシュパネル18にて仕切られた車両前部空間であるフロントボンネット19内に、運転室22からステアリングコラム1が延びている。
このステアリングコラム1は、運転者のステアリングホイール28に対する操作力を、ステアリングシャフト9および中間シャフト10を介してステアリングギア23に伝達している。そして、このステアリングギア23は、ステアリングギアボックス8に内蔵され、シャシフレームのサイドメンバー2、3を連結するクロスメンバー5にステアリングギアボックス8を介して取り付けられている。
クロスメンバーは少なくとも前輪15より車両前側には、クロスメンバー4、5の2本がサイドメンバー2、3を連結し、前輪15より車両後ろ側でエンジン7の下方にはクロスメンバー6が配置される。
【0011】
フロントボンネット19内の車両部品についてさらに詳しく説明すると、図2、図4、図5に示すように、エンジン7は、シャシフレームのサイドメンバー2、3の間であって、しかも前輪15に挟まれた位置にある。エンジン7の前方には、ラジエター20がクロスメンバー5に取り付けられている。
【0012】
ステアリングシャフト9は、サイドメンバー3のシャシフレーム内側を車両前方に延びて一端を運転室22内のステアリングホイール28に、他端を中間シャフト10に連結してある。また、中間シャフト10とはジョイント24にて連結している。
【0013】
中間シャフト10は、2つの第1と第2のユニバーサルジョイント11、12を持ち、この2つのユニバーサルジョイント11、12の位置は一方の第2ユニバーサルジョイント12をステアリングギア23の入力部延長線上に配置し、他方の第1ユニバーサルジョイント11をサイドメンバー3のシャシフレーム内側を車両前方に延びるステアリングシャフト9の延長線上に配置したものである。
また、この2つのユニバーサルジョイント11、12のフロントボンネット内での高さ方向の位置関係は、シャシフレームのサイドメンバー2、3と高さを略同一にして、サイドメンバー2、3に並ぶような形にするとともに、一方の第2ユニバーサルジョイント12をエンジンの前方にあるように配置し、かつ他方の第1ユニバーサルジョイント11を第2ユニバーサルジョイント12と比べて地上面からの高さを高くしてエンジン7の側方に配置してある。
【0014】
この中間シャフト10は、第1ユニバーサルジョイント11を介して中間シャフトロア14と中間シャフトアッパー13の2分割構造になっており、中間シャフトアッパー13をフロントボンネット19内でステアリングシャフト9に連結している。そして、同じくフロントボンネット内で、中間シャフトロア14を第2ユニバーサルジョイント12を介してステアリングギア23に連結している。
中間シャフトアッパー13とステアリングシャフト9との連結詳細部は図7にも示してある。この連結部は、ジョイント24で中間シャフトアッパー13とステアリングシャフト9とを保持し、ボルト25にて連結している。
なお、この中間シャフトロア14には振動を吸収するダンパー26を配置するのが好ましい。この中間シャフトロア14は、ステアリングシャフト9を伝わりステアリングホイール28を介して運転者に伝わる車両の振動を防止している。
【0015】
さらに、この2つの第1と第2ユニバーサルジョイント11、12は、前輪支持軸17より車両前方としている。そして、車両側面視、この2つのユニバーサルジョイント11、12をシャシフレームのサイドメンバー2、3と地上面からの高さを略同一とし、サイドメンバー2、3とこれらのユニバーサルジョイント11、12が横にほぼ並ぶ構成となっている。つまり、横から見ると、サイドメンバー2、3とユニバーサルジョイント11、12がほぼ重なるように見える。
【0016】
エンジン7下方の車両部品については、図3に示すように、ステアリングギアボックス8は、前輪15を操舵する操舵機構21をステアリングギア23に連結し、このステアリングギアボックス8はクロスメンバー5に取り付けられている。このクロスメンバー5はラジエター20も同時に支持しており、その車両前方方向には、クロスメンバー4が配置されている。このラジエター20は、クロスメンバー5の車両前側とし、ステアリングギアボックス8とは反対の位置にあり、ラジエター20とは一定の間隔が確保されている。
ディファレンシャルギアケース16は、ステアリングギアボックス8の車両後方側に配置されており、エンジン7のほぼ真下の位置となっている。
【0017】
このような構造を持つ自動車の正面に、外部から過大な力が加わった時、自動車を側面方向から見ると、フロントボンネット19内の主要車両部品は、図6のようになる。ステアリングシャフト9の位置はほとんど変化がない。シャシフレームの前部が変形してクロスメンバー4、5が車両後方に変位したとき、中間シャフトアッパー13と中間シャフトロア14の間にあるユニバーサルジョイント11を支点として中間シャフト10は車両後方に屈曲する。
この実施例では、中間シャフトロア14とステアリングギア23を介して連結するステアリングギアボックス8は、このステアリングギアボックス8が取り付けられるクロスメンバー5が車両後方に変位したとき、ディファレンシャルギアケース16と接触し、その後は同時に変位する。
【0018】
また、クロスメンバー5に取り付けられたラジエター20もクロスメンバー5と同時に変位するわけであるが、ステアリングギアボックス8とは一定の間隔を確保してあり、ユニバーサルジョイント11、12と接触することはない。さらに、このユニバーサルジョイント11、12は、地上面からの高さをシャシフレームのサイドメンバー2、3と略同一としているので、シャシフレームが大きな変形をしない限りクロスメンバー5等とも接触しにくい。一方、エンジン7については、このように自動車の正面に、外部から過大な力が加わっても変位は微小であり、仮に変位したとしても車両後方への微小変位である。このため、ユニバーサルジョイント11、12と接触することはない。
【0019】
【発明の効果】
本発明では、隙間の少ないフロントボンネット19内において、ステアリングホイール28からステアリングギア8へのステアリング操作力の伝達を行う機構のユニバーサルジョイントの数を2つにするので、省スペースに適合したステアリングコラム1を有するステアリング装置を提供することができる。そして、ユニバーサルジョイントの数を従来の3つから2つに減らしてステアリングコラム1の剛性を上げることができるので、運転者のステアリング操作フィーリングを向上することができる。
また、本発明では、中間シャフト10を、第1ユニバーサルジョイント11により中間シャフトロア14と中間シャフトアッパー13の2分割構造にして、中間シャフトアッパー13を、フロントボンネット19内でステアリングシャフト9に連結する。このため、ステアリングコラム1の組立、着脱、メンテナンス等を一括してフロントボンネット内で可能となる。
【0020】
さらに、本発明では2つのユニバーサルジョイント11、12は、前輪支持軸17より車両前方に配置される。また、2つのユニバーサルジョイント11、12の位置は、フロントボンネット19内のステアリングコラム1上であって、一方の第2ユニバーサルジョイント12をステアリングギア23の入力部延長線上に配置し、他方の第1ユニバーサルジョイント11をサイドメンバー3のシャシフレーム内側を車両前方に延びるステアリングシャフト9の延長線上に配置する。そして、車両側面視、この2つのユニバーサルジョイント11、12をシャシフレームのサイドメンバー2、3と地上面からの高さを略同一にするとともに、車両平面視、中間シャフトのユニバーサルジョイント12をエンジン7前方とし、かつユニバーサルジョイント11をこのユニバーサルジョイント12と比べて地上面からの高さを高くしてエンジン側方に配置する。そしてユニバーサルジョイント11、12とは一定の間隔を確保してラジエター20をクロスメンバー5に配置することができる利点がある。さらに、中間シャフトは、ステアリングギア23を介して前輪支持軸17より車両前方のシャシフレームのクロスメンバー5に支持するとともに、2つのユニバーサルジョイント11,12も前輪支持軸17より車両前方にする。
このため、車両の正面に外部から過大な力が加わった時、ユニバーサルジョイント11、12は、エンジン7やラジエター20等が接触することなく屈曲できる。従って、この屈曲部での曲がりを緩衝機能として有効利用し、従来必要とされていたステアリングコラム1上の緩衝機能部を省略して、構造を簡略化するとともに、コストダウンを実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のステアリング装置を搭載した自動車の全体側面図である。
【図2】図1の自動車の前部構造平面図である。
【図3】図2におけるエンジン下方の構造平面図である。
【図4】図1の自動車の前部構造の拡大図である。
【図5】中間シャフト全体図である。
【図6】本発明のステアリング装置を搭載した自動車に、車両の正面に外部から過大な力が加わった時の主要部品を記載した状態図である。
【図7】図6における中間シャフトの状態図である。
【符号の説明】
1 ステアリングコラム
2 サイドメンバー
3 サイドメンバー
4 クロスメンバー
5 クロスメンバー
6 クロスメンバー
7 エンジン
8 ステアリングギアボックス
9 ステアリングシャフト
10 中間シャフト
11 第1ユニバーサルジョイント
12 第2ユニバーサルジョイント
13 中間シャフトアッパー
14 中間シャフトロア
15 前輪
17 前輪支持軸
19 フロントボンネット
23 ステアリングギア
28 ステアリングホイール[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a steering device for an automobile with a chassis frame. Specifically, the present invention relates to an engine mounted on a chassis frame formed by connecting a plurality of cross members to a pair of left and right side members, a steering mechanism for steering front wheels, and a steering mechanism attached to the cross member. The present invention relates to a steering apparatus for an automobile having a peripheral part such as a steering gear box incorporating a steering gear to be connected. The present invention also relates to a steering apparatus for an automobile having a steering column that transmits the operating force of a steering wheel to the steering gear via a steering shaft and an intermediate shaft with respect to the structure around the steering apparatus of the automobile. .
[0002]
[Prior art]
As for an automobile steering device, generally, as disclosed in JP-A-2-171383, a steering column is first incorporated with a steering shaft and a steering gear for connecting a steering mechanism for steering a front wheel. The steering gear box is connected with an intermediate shaft. Then, three universal joints are arranged between the steering shaft, the intermediate shaft and the steering gear so as to have a bent portion, and these universal joints are arranged separately in the front bonnet and the cab. .
[0003]
In addition, this intermediate shaft part has a fitting part with a built-in slide mechanism, and has a buffering function so that the overall length of the intermediate shaft itself is shortened when an excessive force is applied to the front of the vehicle from the outside. It is
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In general, in the front bonnet of an automobile, in addition to the engine, engine auxiliary equipment such as a radiator can be arranged in a narrow space on the chassis frame with a gap between them to make the front bonnet shape compact. Required by design. In such a front bonnet, a steering column that transmits the steering operation force of the driver to a steering mechanism that steers the front wheels needs to be disposed.
For this reason, there has been a demand for a steering apparatus having a steering column with as few universal joints as possible, which is suitable for space-saving with such a small gap.
Further, in order to improve the driver's steering operation feeling, there has been a demand for a steering device in which the number of universal joints is reduced and the rigidity of the steering column is increased.
[0005]
Further, the steering device is required to have a buffering function so that the entire length of the intermediate shaft on the steering column is shortened when an excessive force is applied from the outside to the front of the vehicle. However, since the steering column of the steering device is originally bent at the universal joint and arranged in the vehicle, the bending at this bent portion is effectively used as a buffer function, and the buffer function portion of the intermediate shaft is omitted. It was necessary to carry out cost reduction while simplifying.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the present invention, the number of universal joints in the steering device is two, and the positions of the two universal joints are intermediate shafts. As for the first and second universal joints of the intermediate shaft, the first universal joint is arranged on the extension line of the steering shaft, and the second universal joint is arranged on the input part extension line of the steering gear. Further, the heights of the two universal joints are set to be substantially aligned with the side members of the chassis frame, and the second universal joint of the intermediate shaft is disposed in front of the engine. The first universal joint was placed on the side of the engine with a height higher than the second universal joint. Further, the intermediate shaft is supported by the cross member of the chassis frame in front of the vehicle from the front wheel support shaft via the steering gear, and the two universal joints are also in front of the vehicle from the front wheel support shaft.
[0007]
The intermediate shaft has a two-part structure comprising an intermediate shaft lower and an intermediate shaft upper by a first universal joint, connects the intermediate shaft upper to the steering shaft, and connects the intermediate shaft lower to the second universal joint. Connected to the steering gear.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 to 7 show an embodiment of the present invention. Specifically, FIG. 1 is an overall side view of an automobile equipped with the steering device of the present invention, FIG. 2 is a front structural plan view of the automobile shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a structural plan view below the engine in FIG. 4 is an enlarged view of the front structure of the automobile shown in FIG. FIG. 5 is an overall view of the intermediate shaft, FIG. 6 is a state diagram showing the main parts when an excessive force is applied from the outside to the front of the vehicle on which the steering device of the present invention is mounted, and FIG. It is a state figure of an intermediate shaft.
[0010]
As shown in FIG. 1, an automobile equipped with the steering device of the present invention has engine accessories such as an
The steering column 1 transmits an operation force applied to the
Two
[0011]
The vehicle parts in the
[0012]
The
[0013]
The
Further, the positional relationship in the height direction of the two
[0014]
The
The details of the connection between the intermediate shaft upper 13 and the
In addition, it is preferable to arrange | position the
[0015]
Further, the two first and second
[0016]
As for the vehicle parts below the
The
[0017]
When an excessive force is applied from the outside to the front surface of the automobile having such a structure, when the automobile is viewed from the side, main vehicle parts in the
In this embodiment, the
[0018]
The
[0019]
【The invention's effect】
In the present invention, the number of universal joints of the mechanism for transmitting the steering operation force from the
In the present invention, the
[0020]
Further, in the present invention, the two
For this reason, when an excessive force is applied from the outside to the front of the vehicle, the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall side view of an automobile equipped with a steering device of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of the front structure of the automobile shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a structural plan view below an engine in FIG. 2;
4 is an enlarged view of the front structure of the automobile of FIG. 1. FIG.
FIG. 5 is an overall view of an intermediate shaft.
FIG. 6 is a state diagram showing main parts when an excessive force is applied from the outside to the front of the vehicle on which the steering device of the present invention is mounted.
7 is a state diagram of the intermediate shaft in FIG. 6. FIG.
[Explanation of symbols]
1
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26640697A JP3738931B2 (en) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | Car steering device |
Publications (2)
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JPH1199946A JPH1199946A (en) | 1999-04-13 |
JP3738931B2 true JP3738931B2 (en) | 2006-01-25 |
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Family Applications (1)
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JP26640697A Expired - Fee Related JP3738931B2 (en) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | Car steering device |
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Country | Link |
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JP (1) | JP3738931B2 (en) |
-
1997
- 1997-09-30 JP JP26640697A patent/JP3738931B2/en not_active Expired - Fee Related
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JPH1199946A (en) | 1999-04-13 |
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