JP4793540B2 - Car steering device - Google Patents
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Description
本発明は、自動車のステアリング装置に関するものである。 The present invention relates to an automobile steering apparatus.
車両の前輪を操舵するステアリング装置の典型例が特許文献1に添付の図1に開示されている。従来一般的なステアリング装置は、車幅方向に延びるステアリングユニットの長手方向両端部にリップ状の取付部を有し、この取付部を介して車体にボルト締結されるようになっている。
ところで、車両の安全対策の一つとして衝突エネルギの吸収が知られている。また、特に、エンジンルームに余裕の無い小型車では、正面衝突の際に、エンジンを含むパワーユニットの衝撃吸収ストロークを如何に確保するかの課題を有している。 By the way, absorption of collision energy is known as one of vehicle safety measures. In particular, a small car with no room in the engine room has a problem of how to secure a shock absorbing stroke of a power unit including the engine in a frontal collision.
本発明の目的は、車両の衝突エネルギを吸収すると共にパワーユニットの衝突吸収ストロークを確保するのが容易な自動車のステアリング装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an automobile steering device that absorbs the collision energy of a vehicle and easily secures a collision absorption stroke of a power unit.
かかる技術的課題は、本発明によれば、
車体前部のエンジンルームに、横置きエンジンと、該横置きエンジンの端に連結されたトランスミッションとを有するパワーユニットが、前記トランスミッションの後端が前記横置きエンジンの後端よりも後方に突出するように搭載されると共に、該パワーユニットの後方に、前輪を操舵するための車幅方向に延びるステアリングユニットが車体に固定された自動車のステアリング装置であって、
前記ステアリングユニットのトランスミッション側の端部に該ステアリングユニットと一体に形成され、車幅方向外方に向けて斜め前方に延びるアーム状の第1取付部と、
前記ステアリングユニットのトランスミッション側とは反対側の端部に該ステアリングユニットと一体に形成された第2取付部と、
前記ステアリングユニットのトランスミッション側とは反対側の端部に、該トランスミッションユニットと一体に形成され、車幅方向外方に向けて斜め前方に延びるアーム状の第3取付部とを有し、
前記第1取付部と前記第2取付部との間隔は、前記第2取付部と前記第3取付部との間隔よりも長く設定され、
前記第1、第2及び第3の取付部を介して前記ステアリングユニットが車体にボルト締結されると共に、正面衝突により前記パワーユニットが後退して前記アーム状の第1取付部が破断したときに前記第2取付部を中心にして前記ステアリングユニットが回動し、当該回動によって前記アーム状の第3取付部が破断するように構成されていることを特徴とする自動車のステアリング装置を提供することにより達成される。
Such a technical problem, according to the onset Akira,
A power unit having a horizontally mounted engine and a transmission connected to an end of the horizontally mounted engine in an engine room at the front of the vehicle body so that a rear end of the transmission protrudes rearward from a rear end of the horizontally mounted engine. And a steering unit for a vehicle in which a steering unit extending in the vehicle width direction for steering the front wheels is fixed to the vehicle body behind the power unit,
An arm-shaped first mounting portion formed integrally with the steering unit at an end portion on the transmission side of the steering unit and extending obliquely forward toward the outside in the vehicle width direction;
A second mounting portion integrally formed with the steering unit at an end of the steering unit opposite to the transmission side ;
An arm-shaped third attachment portion formed integrally with the transmission unit and extending obliquely forward toward the outer side in the vehicle width direction, at an end opposite to the transmission side of the steering unit ;
An interval between the first attachment portion and the second attachment portion is set longer than an interval between the second attachment portion and the third attachment portion,
The steering unit is bolted to the vehicle body via the first, second, and third attachment portions, and when the power unit is retracted due to a frontal collision and the arm-shaped first attachment portion is broken. To provide a steering apparatus for an automobile, wherein the steering unit is rotated around a second mounting portion, and the arm-shaped third mounting portion is broken by the rotation. Is achieved.
本発明によれば、横置きエンジンにトランスミッションを連結したパワーユニットが正面衝突により後退したときに、エンジンよりも後方に突出しているトランスミッション側に配置されたアーム状の第1の取付部がトランスミッションと干渉すると、このアーム状の第1の取付部が斜め前方に向けて延びるアーム状の形態を有しているため、当該アーム状の第1取付部が破断して、これにより衝突エネルギを吸収することができる。また、このアーム状の第1の取付部が破断することにより、ステアリングユニットは第1取付部から解放されることになるが、ステアリングユニットの他端部つまりトランスミッションとは反対側の端部が第2取付部を介して車体にボルト締結されているため、この第2取付部を中心にステアリングユニットが回動する傾向になるため、パワーユニットの更なる後退が可能になる。したがって、パワーユニットの衝突吸収ストロークを十分に確保することができる。 According to the present invention, when a power unit having a transmission connected to a horizontally mounted engine moves backward due to a frontal collision, the arm-shaped first mounting portion disposed on the transmission side protruding rearward from the engine interferes with the transmission. Then, since the arm-shaped first mounting portion has an arm-shaped configuration extending obliquely forward, the arm-shaped first mounting portion is broken, thereby absorbing the collision energy. Can do. Further, when the arm-shaped first mounting portion is broken, the steering unit is released from the first mounting portion, but the other end portion of the steering unit, that is, the end portion on the opposite side to the transmission is the first. Since the bolt is fastened to the vehicle body via the two attachment portions, the steering unit tends to rotate around the second attachment portion, so that the power unit can be further retracted. Therefore, a sufficient collision absorption stroke of the power unit can be ensured.
また、前記ステアリングユニットのトランスミッション側とは反対側の端部に、該ステアリングユニットと一体に形成され、車幅方向外方に向けて斜め前方に延びるアーム状の第3取付部を更に有していることから、前記第1、第2、第3の取付部を介して前記ステアリングユニットを車体にボルト締結することで、ステアリングユニットは3点で車体に安定的に固定される。 In addition, the steering unit further includes an arm-shaped third attachment portion formed integrally with the steering unit and extending obliquely forward toward the outer side in the vehicle width direction at the end of the steering unit opposite to the transmission side. since you are the first, second, by the steering unit via a third attachment portion for bolt fastening to the vehicle body, the steering unit is stably fixed to the vehicle body at three points.
本発明の好ましい実施形態では、前記アーム状の第1取付部は、該第1取付部のボルト挿通穴と前記第2取付部のボルト挿通穴とを結ぶ仮想ラインにほぼ沿って延びているのが好ましい。横置きエンジンは、これに連結されたトランスミッションの後端がエンジン本体よりも後方に位置しているのが通例であるが、パワーユニットの後退により、トランスミッションがアーム状の第1取付部と干渉し、これにより第1取付部が破断したときに、この第1取付部が、前述したように第1取付部のボルト挿通穴と前記第2取付部のボルト挿通穴とを結ぶ仮想ラインにほぼ沿って延びる形状を有しているため、トランスミッションの更なる後退に伴う、第2取付部を中心としたステアリングユニットの回動動作が円滑に行われることになり、したがってパワーユニットを円滑に後退させることができる。このパワーユニットの円滑な後退を促すために、アーム状の第1取付部の基端部に前記トランスミッションを受け止める受衝面を形成するのが好ましく、後退するトランスミッションからの荷重を受衝面で確実に受け止めることができる。 In a preferred embodiment of the present invention, the arm-shaped first attachment portion extends substantially along a virtual line connecting the bolt insertion hole of the first attachment portion and the bolt insertion hole of the second attachment portion. Is preferred. In a horizontally mounted engine, the rear end of the transmission connected to the engine is usually located behind the engine body, but the transmission interferes with the arm-shaped first mounting portion due to the retreat of the power unit, Thus, when the first mounting portion is broken, the first mounting portion substantially follows a virtual line connecting the bolt insertion hole of the first mounting portion and the bolt insertion hole of the second mounting portion as described above. Since it has an extending shape, the turning operation of the steering unit around the second mounting portion is smoothly performed along with the further retraction of the transmission, and therefore the power unit can be smoothly retreated. . In order to facilitate the smooth retraction of the power unit, it is preferable to form an impact receiving surface for receiving the transmission at the base end portion of the arm-shaped first mounting portion, so that the load from the retreating transmission can be reliably received by the impact surface. I can take it.
以下に、添付の図面に基づいて本発明の好ましい実施例を説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は、車体前部に設けられたエンジンルーム1の後端領域の平面図である。エンジンルーム1の後端には、ラックアンドピニオン式のステアリング装置2が配設されている。ステアリング装置2は、車幅方向に延びるステアリングユニット3を備え、このステアリングユニット3の内部にはステアリングラック(図示せず)が車幅方向に直線移動可能に収容されている。
FIG. 1 is a plan view of a rear end region of an
ステアリングラックと噛合するピニオンは、既知のように、ステアリングシャフト4の下端に取り付けられており、ドライバのハンドル操作によってステアリングシャフト4が軸回転すると、ラックアンドピニオン機構によりステアリングラックが車幅方向に移動する。 The pinion that meshes with the steering rack is attached to the lower end of the steering shaft 4 as is known, and when the steering shaft 4 rotates by the driver's handle operation, the steering rack moves in the vehicle width direction by the rack and pinion mechanism. To do.
ステアリング装置2は左右一対のタイロッド5を有し、各タイロッド5の車幅方向内端がステアリングラックに連結され、他方、タイロッド5の外端が、対応する右又は左の前輪6R、6Lに連結されている。ドライバのハンドル操作に応じたステアリングラック及びタイロッド5の動きによって左右の前輪6L、6Rが転舵される。
The steering device 2 has a pair of left and
ステアリングユニット3は、このステアリングユニット3と一体に形成された第1〜第3の3つの取付部10〜12によって車体に安定的に支持されている。すなわち、ステアリングユニット3は、その一端部(図1の例では左前輪6L側の端部つまり左端部)に第1取付部10が設けられ、この第1取付部10は、前方且つ斜め外方に向けて延びている。また、ステアリングユニット3の他端部(図1の例では右前輪6R側の端部つまり右端部)には、後方に向けて突出する第2取付部11が設けられており、更に、この他端部(右端部)には、第3の取付部12が前方且つ斜め外方に向けて延びている。
The
車幅方向に延びるステアリングユニット3の両端部から、夫々、前方且つ斜め外方に延びる第1、第3の取付部10、12は、共に、細長いアーム状の形状を有しており、このアーム状の第1、第3の取付部10、12の前端つまり自由端には、取付ボルト(図示せず)を受け入れるためのボルト挿通穴10a、12aが形成されている。また、ステアリングユニット3の右端部において、車体後方に向けて突出する第2取付部11はリップ状の形状を有し、この第2取付部11には、取付ボルト(図示せず)を受け入れるためのボルト挿通穴11aが形成されている。ステアリングユニット3は、第1〜第3の取付部10〜12の各ボルト挿通穴10a〜12aに挿通されるボルトを使って、例えばサスペンションクロスメンバ15のような車体強度部材に締結される。
Both the first and
エンジンルーム1には、ステアリングユニット3に前方且つこれに隣接してパワーユニット16が搭載されている。パワーユニット16は、エンジン本体17と、このエンジン本体17に連結されたトランスミッション18とで構成されており、エンジン本体17はその出力軸を車幅方向に向けた横置き形式でエンジンルーム1に搭載されている。すなわち、図1に例示の車両は、横置きエンジンで前輪6を駆動するFF車である。
In the
周知のように、横置きエンジン形式の車両では、トランスミッション18の後端がエンジン本体17よりも後方に突出した形態になるのが通例である。図1から理解できるように、ステアリングユニット3の左端部に設けられたアーム状の第1取付部10はトランスミッション18の後方且つこれに隣接して位置しており、他方、ステアリングユニット3の右端部に設けられたアーム状の第3取付部12はエンジン本体17の後方且つこれに隣接して位置している。
As is well known, in a horizontally mounted engine type vehicle, the rear end of the
ステアリングユニット3の左端部つまりトランスミッション18が配置されている側に位置するアーム状の第1取付部10は、図2に示すように、基端部にトランスミッション18を受け止めるための車幅方向に延びる受衝面20が形成されており、この受衝面20は好ましくは縦方向に広がりを有しているのがよい。
As shown in FIG. 2, the arm-shaped
第1取付部10は、また、受衝面20と先端との間、好ましくは、車両衝突によりトランスミッション18が後方に移動したときに、トランスミッション18の角部が衝突する部位に幅狭のネック部21を備えているのがよい。同様に、ステアリングユニット3の右端部つまりエンジン本体17が配置されている側に位置するアーム状の第3取付部12についても、図1に示すように、その基端部に幅狭のネック部22を備えているのがよい。
The
好ましい態様として、アーム状に延びる第1取付部10の延び方向つまり傾斜方向L1は、第1取付部10のボルト挿通穴10aと、リップ状の第2取付部11のボルト挿通穴11aとを結ぶ仮想ラインL2と傾斜方向L1との間の挟み角度が極力小さくなるように設定するのが好ましい。換言すれば、ステアリングユニット3の左端部に位置し且つ車幅方向外方に向けて傾斜して延びる第1取付部10は、この第1取付部10のボルト挿通穴10aと、ステアリングユニット3の右端部に位置する第2取付部11のボルト挿通穴11aとを結ぶ仮想ラインL2にほぼ沿って延びるのが好ましい。
As a preferred embodiment, the extending direction of the
叙上の実施例によれば、車両の正面衝突によりパワーユニット16が後退して、トランスミッション18の後端が、ステアリングユニット3の左端部の第1のアーム状取付部10と干渉し、第1取付部10の受衝面20に衝撃が加わると、ネック部21で破断が発生して、ステアリングユニット3の左端部は第1取付部10による拘束から解放されると共に衝突エネルギを吸収することができる。図2に破断し易いラインを参照符号23で図示してある。
According to the above embodiment, the
ステアリングユニット3の左端部が解放状態になると、この左端部は、右端部の第2取付部11を中心に車体後方に向けて揺動する傾向になるため、パワーユニット16の更なる後退が許容された状態を作ることができる。ステアリングユニット3の左端部の後方への変位は、右端部の第3アーム状取付部13に荷重を付加することになり、第3取付部13の弱化部を構成するネック部22で破断が発生する。第3取付部13のネック部22が破断すると、ステアリングユニット3は、唯一、第2取付部11だけで車体に取り付けられている状態になるため、パワーユニット16の後退に対してこれを阻止する要素では無くなる。したがって、コンパクトカーのように、正面衝突の際のパワーユニット16の衝撃吸収ストロークを十分に確保することができない車両の場合、特に、パワーユニット16とステアリングユニット3とを近接した設計にせざるを得ない場合であったとしても、パワーユニット16を確実に後退させることができるため、車両の高度な安全性とパワーユニット16の配置設計との両立を図ることができる。
When the left end portion of the
トランスミッション18の後方に隣接して位置する第1アーム状取付部10の延び方向L1が、この第1取付部10のボルト挿通穴10aと、リップ状の第2取付部11のボルト挿通穴11aとを結ぶ仮想ラインL2にほぼ沿って延びているため、トランスミッション18の後退により第1取付部10と干渉して第1取付部10を破断させると同時に、更なるトランスミッション18の後退によってステアリングユニット3を第2取付部11を中心として回動させるのが容易となる。すなわち、パワーユニット16の後退に伴う第1取付部10の破断、ステアリングユニット3の回動動作、第2取付部12の破断という一連の動作を円滑に実行させることができ、これによりパワーユニット16を確実に後退させることができる。
The extending direction L1 of the first arm-shaped mounting
また、トランスミッション18の衝撃を受け止める受衝面20を第1取付部10に形成したことにより、パワーユニット16の後退を確実に第1取付部10で受け止めることができるため、上述したパワーユニット16の後退に伴う第1取付部10の破断、ステアリングユニット3の回動動作、第2取付部12の破断という一連の動作を円滑に実行させることができる。
In addition, since the receiving
1 エンジンルーム
2 ステアリング装置
3 ステアリングユニット
4 ステアリングシャフト
5 タイロッド
6R 右前輪
6L 左前輪
10 アーム状の第1取付部
10a 第1取付部のボルト挿通穴
11 リップ状の第2取付部
11a 第2取付部のボルト挿通穴
12 アーム状の第3取付部
12a 第3取付部のボルト挿通穴
16 パワーユニット
17 エンジン本体
18 トランスミッション
20 第1取付部の受衝面
21 第1取付部のネック部
22 第3取付部のネック部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記ステアリングユニットのトランスミッション側の端部に該ステアリングユニットと一体に形成され、車幅方向外方に向けて斜め前方に延びるアーム状の第1取付部と、
前記ステアリングユニットのトランスミッション側とは反対側の端部に該ステアリングユニットと一体に形成された第2取付部と、
前記ステアリングユニットのトランスミッション側とは反対側の端部に、該トランスミッションユニットと一体に形成され、車幅方向外方に向けて斜め前方に延びるアーム状の第3取付部とを有し、
前記第1取付部と前記第2取付部との間隔は、前記第2取付部と前記第3取付部との間隔よりも長く設定され、
前記第1、第2及び第3の取付部を介して前記ステアリングユニットが車体にボルト締結されると共に、正面衝突により前記パワーユニットが後退して前記アーム状の第1取付部が破断したときに前記第2取付部を中心にして前記ステアリングユニットが回動し、当該回動によって前記アーム状の第3取付部が破断するように構成されていることを特徴とする自動車のステアリング装置。 A power unit having a horizontally mounted engine and a transmission connected to an end of the horizontally mounted engine in an engine room at the front of the vehicle body so that a rear end of the transmission protrudes rearward from a rear end of the horizontally mounted engine. And a steering unit for a vehicle in which a steering unit extending in the vehicle width direction for steering the front wheels is fixed to the vehicle body behind the power unit,
An arm-shaped first mounting portion formed integrally with the steering unit at an end portion on the transmission side of the steering unit and extending obliquely forward toward the outside in the vehicle width direction;
A second mounting portion integrally formed with the steering unit at an end of the steering unit opposite to the transmission side ;
An arm-shaped third attachment portion formed integrally with the transmission unit and extending obliquely forward toward the outer side in the vehicle width direction, at an end opposite to the transmission side of the steering unit ;
The interval between the first attachment portion and the second attachment portion is set longer than the interval between the second attachment portion and the third attachment portion,
The steering unit is bolted to the vehicle body via the first, second, and third attachment portions, and when the power unit is retracted due to a frontal collision and the arm-shaped first attachment portion is broken. A steering apparatus for an automobile, wherein the steering unit rotates about a second mounting portion, and the arm-shaped third mounting portion is broken by the rotation.
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