JPH0635272B2 - ステアリング支持装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ステアリングシャフトの支持装置に関し、特
に、衝突時の安全対策に関する。

（従来の技術） 従来のステアリング支持装置として、例えば、実開昭６
２−１１７１６９号公報に記載されているようなものが
知られている。

この従来のステアリング支持装置は、車両の前面衝突時
において、エンジンやトランスミッションの後退を受け
て、ダッシュパネル下部が後退すると、ステアリングコ
ラムがマウントメンバに支持されている部分を中心に回
動して、ステアリングホイールが前上方に移動し、それ
によって、運転者の頭部が、少なくともステアリングホ
イールの中心部に衝突するのを防止できるものであっ
た。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述のような従来の支持装置にあって
は、ステアリングコラムがマウントメンバに支持されて
いる部分を中心に回動するようになっていたため、回動
半径を大きくとることができず、従って、ステアリング
ホイールの移動量が少ないもので、運転者の頭部がステ
アリングホイールの中心部衝突するのを確実に防止する
のが難かしいものであった。特に、支持剛性の上でマウ
ントメンバはステアリングコラムの上部を支持するよう
になっているのが一般的で、そのような構成とした場合
には、ステアリング下部の変位量に対し、ステアリング
ホイールの移動量がより一層小さくなるものであった。

このようなことから、運転者の頭部がステアリングホイ
ールの中心部だけでなくステアリングホイールに全く衝
突しないようにするのは極めて困難であった。

そこで、本発明は、車両の前面衝突時に、運転者の頭部
がステアリングホイールの中心部に衝突するのを防止す
べく、ステアリングホイールを車両の前上方に移動させ
るに際して、大きな移動量が得られ、それによって、確
実な頭部衝突の防止ができ、さらには、運転者の頭部が
ステアリングホイールの中心部のみならずステアリング
ホイールに全く衝突しないようにするのも可能なステア
リング支持装置を提供することを目的としている。

（課題を解決するための手段） 上述のような課題を解決するために、本発明のステアリ
ング支持装置では、車体前部のエンジンルームと車室と
を区画するダッシュパネルの上部にエアボックスが結合
され、前記ダッシュパネルの上部後方位置に、ステアリ
ングコラムを支持するマウントメンバが車幅方向に架設
され、前記ステアリングコラムには、先端にステアリン
グホイールが取り付けられたステアリングシャフトが回
動自在に挿通され、該マウントメンバには、過大入力に
より少なくともステアリングコラム支持位置の上方への
移動を許す移動許容機構が設けられ、前記ステアリング
コラム支持位置のマウントメンバとダッシュパネル下部
が、所定の過大入力により座屈しないだけの剛性を有し
たロアステイにより連結され、所定の過大入力に耐える
だけの引っ張り強度を有したアッパステイが、一端を前
記ロアステイの固定部位のマウントメンバに固定される
とともに、他端を車体上部の前記エアボックスに固定さ
れて前後方向に延在され、前記アッパステイの他端部と
ロアステイとの間を所定の引っ張り強度を有する中間ス
テイにより結合して、アッパステイ，中間ステイ及びロ
アステイにより三角トラス構造が構成されている。

（作用） 本発明のステアリング支持装置の車体前面衝突時の作動
は以下のようである。

車体が前面衝突すると、車体前部がつぶれ、それによっ
てエンジン等が後方移動し、それらがダッシュパネルに
当って、ダッシュパネルを変形させる。

この場合、エンジンルームのダッシュパネル側には、ト
ランスミッションやギヤボックス等、下部に収納物が多
いために、ダッシュパネルは、下部が大きく後方へ変形
し、それに対し、ダッシュパネルの上部に結合されてい
るエアボックスは、閉断面に形成されて剛性が高いた
め、この車体上部のエアボックスの車体変形量は少な
い。このため、ダッシュパネルは、上部や中間部で折れ
曲るような変形が生じ、ダッシュパネル下部は後方上向
きに持ち上げられるようにして変形する。このダッシュ
パネル下部の変形により、この部位に連結されたロアス
テーに対し、後方上向き、即ち、軸方向に近い方向に衝
撃が入力される。

これによって、ロアステーを介してマウントメンバに後
方上向きに衝撃力が入力される。

このマウントメンバには、移動許容機構が設けられてい
るため、この衝撃入力により、マウントメンバは上方移
動が許容される。さらに、このマウントメンバは、マウ
ントメンバよりも前方位置の車体上部とアッパステイに
より連結され、かつ、アッパステイの他端部とロアステ
イとを中間ステイにより結合して、三角トラス構造を構
成しているため、この三角トラスが形状を保持して、マ
ウントメンバは、アッパステイの車体上部への固定部分
を中心として上方に回動する。

尚、アッパステイの他端部が固定されている車体上部
は、前面衝突による変形が少なく、よって、このアッパ
ステイに対して車体前方から座屈方向への入力は殆どな
く、このアッパステイの車体への固定部分を中心として
三角トラス構造が上方に回動することになる。

これによって、このマウントメンバに支持されたステア
リングコラムも、アッパステイの車体への固定部分の車
体上部近傍をほぼ中心として上方に回動されるもので、
この回動中心は、ステアリングホイールの中心よりも下
方に配置されているから、ステアリングホイールは、前
方上向きに回動される。

このように本発明では、ステアリングホイールをステア
リングコラム支持部位からさらにアッパステイの長さだ
け車体前方に離れた位置を中心に回動させるもので、従
来のようなマウントメンバのステアリングコラム支持部
位を中心に回動させるものと比較すると、回動半径が大
きくなりダッシュパネルの変形量に対し、ステアリング
ホイールを積極的かつ確実に上方へ大きく変位させるこ
とができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面により説明する。

第１図は、本発明第１実施例のステアリング支持装置を
示す側面図であって、図中１はステアリングコラムを示
している。このステアリングコラム１には、ステアリン
グシャフト１１が回転自在に挿通され、このステアリン
グシャフト１１の先端にはステアリングホイール１２が
取り付けられ、ステアリングシャフト１１の他端はユニ
バーサルジョイント１３及び中間シャフト１４を介して
ステアリングギヤ１５に接続されている。

前記中間シャフト１４は、ダッシュパネル２の下端部に
挿通状態で設けられている。

前記ダッシュパネル２は、周知のように、エンジンルー
ムＥと車室Ｒとを区画するもので、このダッシュパネル
２の上部のエンジンルームＥ側には外気導入用のエアボ
ックス２１が閉断面に形成され、エアボックス２１の下
端の接合部分には、図示のように、車室Ｒ側へ突出され
て上方段差部２２が形成され、その下方位置には、やは
り、車室Ｒ側に突出されて下方段差部２３が形成されて
いる。

前記ステアリングコラム１の上部は、マウントメンバ３
に支持されている。即ち、図示のように、マウントメン
バ３に設けられたロアブラケット３３に対しボルト１７
で固定されている。

このマウントメンバ３は、前記ダッシュパネル２の上部
後方に車幅方向に架設されていて、両端部に設けられた
ブラケット（３１）により車体の両側のパネルＰに取り
付けられている。第１図及び第２図には、両ブラケット
のうち、車幅方向右側に設けられているブラケット３１
を示している。

第２図は、前記ブラケット３１の一方を示す側面図であ
って、このブラケット３１にはマウントメンバ３のステ
アリングコラム１を支持する部分が上方に移動するのを
許す移動許容機構４が設けられている。つまり、マウン
トメンバ３の両端のブラケットのうちで、ステアリング
コラム１を支持する部位に近い方の右側のブラケット３
１にこの移動許容機構４が設けられていて（本実施例の
場合、ステアリングコラム１は、車体の右側に設けられ
ている）、反対側の図示を省略したブラケットには、こ
の機構４は設けられていない。

即ち、前記ブラケット３１には、下方に開放された第１
切欠部４１及び第２切欠部４２が形成されていて、基本
的にはこの両切欠部４１，４２に車体パネルＰ側から突
設されたボルト４３，４３を挿通状態とし、図外のナッ
トで締結して取り付けられている。さらに本実施例の場
合、両切欠部４１，４２にスライダ４４，４４が嵌め込
まれていて、前記ボルト４３は、このスライダ４４に形
成された挿通穴４４１に挿通されている。そして、この
スライダ４４は、前記切欠部４１，４２に対して、過大
入力が上方に作用したときには前記切欠部４１，４２か
らスライドして離脱するよう構成されている。以上のよ
うな第１及び第２切欠部４１，４２，ボルト４３，スラ
イダ４４により移動許容機構４が構成されている。

さらに、このブラケット３１の下端部にはストッパリン
グ３２が取り付けられている。このストッパリング３２
は、上記の移動許容機構４によるマウントメンバ３（ブ
ラケット３１）の上方移動を、所定量で規制するもの
で、ブラケット３１が所定量だけ上方に移動すると、こ
のストッパリング３２の下端部が第２切欠部４２に挿通
されているボルト４３に係止されて、移動が規制される
ものである。

次に、前記ステアリングコラム１は、第１図に示すよう
に、上部を前記マウントメンバ３に支持され、下部をロ
アステイ５に支持されている。

このロアステイ５は、前記ダッシュパネル１に対してこ
のダッシュパネル１が変形してしまうような過大入力が
エンジンルームＥ側からあったときに、この過大入力を
マウントメンバ３に伝達するために設けられたもので、
このロアステイ５は、両端部を平につぶされたパイプで
形成され、上端部を図外のブラケットを介して前記マウ
ントメンバ３に固定され、下端部をダッシュパネル２の
前記下方段差部２３に固定されて、前記ステアリングコ
ラム１とほぼ平行に配設されている。

尚、前記ステアリングコラム１の下部がこのロアステイ
５にブラケット１６を介して支持されている。

また、このロアステイ５は、衝突時の過大入力により座
屈しないだけの剛性を有していて、このロアステイ５に
より、ステアリングコラム１の支持剛性が強化されてい
る。

前記ロアステイ５には、アッパステイ６及び中間ステイ
７が連結されて、これらステイ５，６，７により三角ト
ラス構造が形成されている。即ち、前記アッパステイ６
は、一端部が前記マウントメンバ３に設けられたアッパ
ブラケット３４に対してボルト６１で固定され、一方、
他端部は、前記上方段差部２２に対して中間ステイ７の
上端部と共締めされて固定されている。

尚、このアッパステイ６は、引張方向の強度は高いが、
座屈方向の強度は低く形成されていて、具体的には、平
板形状に形成されている。

前記中間ステイ７は、パイプにより形成されていて、上
端部は、上記のように上方段差部２２に固定され、下端
部は、ロアステイ５のステアリングコラム１を支持して
いる部位に固定されている。この中間ステイ７によっ
て、ステアリングコラム１の支持剛性がさらに向上され
ている。

次に、この第１実施例の作用を説明する。

第３図は、この実施例装置の前面衝突時の作用を示すも
ので、図示するように前面衝突時には、ダッシュパネル
２の下部に衝撃力Ｆ１が入力され、このダッシュパネル
２の下部が後方上向きに移動する変形が生じる。尚、図
中想像線は、衝突前の状態を示している。

これは、エンジンより後方のエンジンルームＥの下部に
は、トランスミションやステアリングギヤ等の機器が多
く設けられていて、これらがダッシュパネル２の下部に
衝突するためである。尚、エンジンルームＥの上部に
は、機器が少なく通常エンジンとダッシュパネル２間に
も間隔が設けられており、かつ、ダッシュパネル２の上
端部は閉断面のエアボックス２１に結合されているか
ら、この部位には変形が生じ難い。

従って、ダッシュパネル２は、図示のように中間部で折
曲してその下部が後方上向きに移動するものである。

このようなダッシュパネル２の変形により、この部位に
固定されたロアステイ５に対し、後方上向き、即ち、ロ
アステイ５の軸方向に近い方向に衝撃力Ｆ２が入力さ
れ、この衝撃力Ｆ２がマウントメンバ３に伝達される。
尚、この際に衝撃力Ｆ２は、ロアステイ５の座屈（圧
縮）方向に入力されるが、このロアステイ５は、このよ
うな衝突時の衝撃力Ｆ２に耐えるだけの強度を有してい
るから、座屈変形は殆ど生じないものである。

そして、この衝撃入力によりマウントメンバ３は、移動
許容機構４により許されている上方へ移動される。即
ち、スライダ４４が両切欠部４１，４２から脱落して、
マウントメンバ３の右側端部のパネルＰに対する固定が
外れ、マウントメンバ３は、車体に固定されている左側
端部（図示省略）を支点として、右側端部が大きく上方
へ移動するように揺動するものである。

しかしながら、このマウントメンバ３は、過大入力に耐
えるだけの引張強度を有するアッパステイ６によってダ
ッシュパネル２の上部に連結されていて、しかも、各ス
テイ５，６，７により三角トラスが形成されているた
め、前記マウントメンバ３は、ロアステイ５の下端部の
移動量に対応して、ダッシュパネル２の上方段差部２２
近傍を中心として回動する。

即ち、アッパステイ６はマウントメンバ３と上方段差部
２２との距離を一定に保とうとし、同時に、三角トラス
構造は、この三角形状を保とうとするから、ロアステイ
５からの衝撃力Ｆ２は、上方段差部２２を中心とした回
動力Ｆ３に変換される。尚、前記上方段差部２２は、エ
アボックス２１と接合されていて、アッパステイ６の支
持強度は高く、アッパステイ６がダッシュパネルから離
脱してしまう恐れはない。

従って、このマウントメンバ３の回動と共に、ステアリ
ングコラム１，ステアリングシャフト１１及びステアリ
ングホイール１２も、この上方段差部２２近傍位置を中
心として回動される。そして、回動中心は、ステアリン
グホイール１２よりも低い位置となっているから、この
ステアリングホイール１２は、前方上向きに回動する。

よって、衝突時に、静的慣性力によって運転者の頭部が
前方に振られた際に、この頭部とステアリングホイール
１２は空振りされ、両者の衝突が防止される。

このように本実施例では、ステアリングホイール１２が
ダッシュパネル２の上部の上方段差部２２付近を中心と
して回動されるため、回動半径が大きく、ダッシュパネ
ル２の下部の変形量に対して、ステアリングホイール１
２を前方へ大きく変位させることができ、それによっ
て、頭部とステアリングホイール１２の中心部との衝突
だけでなく、ステアリングホイール１２の他の部分と頭
部との衝突さえも防止することができ、衝突時の安全性
が大幅に向上される。

ちなみに、本実施例の場合、試作実験を行ってみると、
マウントメンバ３及びステアリングホイール１２の移動
量が非常に大きく、高い安全性が得られるが、他の車体
部品との干渉を避けるため、ブラケット３１にストッパ
リング３２を設け、マウントメンバ３及びステアリング
ホイール１２の必要以上の移動を制限しているものであ
る。

ところで、マウントメンバ３には、衝突時に乗員の膝を
受け止めるニープロテクタが設けられることがある。本
実施例では、アッパステイ６を座屈方向に脆弱にしたた
め、そのニープロテクタに膝が衝突した場合には、アッ
パステイ６が座屈して、膝に与えるダメージが小さくな
るようにしている。

次に、第４図に示す第２実施例について説明する。

この実施例は、各ステイ５，６，７による三角トラス構
造をさらに強化すべく、ダッシュパネル２の両段差部２
２，２３間にフロントステイ２００を設けた例である。

これによって、衝突時に三角トラス構造が変形し難くな
り装置の作動がより一層確実となる。

尚、上記フロントステイ２００を、ダッシュパネル２を
補強する板形状のレインフォースパネルにしてもよい。

以上、実施例を図面により説明したが、本発明はこれら
実施例に限定されるものではない。

実施例では、移動許容機構によりマウントメンバが左側
端部を支点として上方移動するようにしたが、少なくと
もステアリングコラムを支持する部分が上方に移動可能
であればよく、例えば、本実施例で示したブラケットを
マウントメンバの左右両側に設けてマウントメンバ全体
を移動させるようにしたり、また、マウントメンバの一
部に上方に折曲させるための脆弱部分を設けることによ
って、マウントメンバの一部を上方へ移動可能とするこ
とができる。これは、マウントメンバの一部を細く形成
したり、積極的に上方へ折曲させるべく切欠を設けた
り、さらには、マウントメンバ自体の肉厚や材質を適宜
選択することで、ステアリングコラムの通常使用におけ
る支持強度は有しているが過大入力時には折れ曲る強度
に形成することでも可能である。

（発明の効果） 以上、説明したように本発明のステアリング支持装置に
あっては、ダッシュパネルの下部の変形量に対し、ステ
アリングホイールを従来よりも積極的かつ確実に上方へ
大きく移動させることができ、運転者の頭部とステアリ
ングホイールの中心部とが衝突するのを確実に防止で
き、さらに、頭部とステアリングホイールと全く衝突し
ないようにすることすら可能であって、衝突時の安全性
が大幅に向上するという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明第１実施例のステアリング支持装置の全
体を示す側面図、第２図は第１実施例装置の要部を示す
拡大側面図、第３図は第１実施例装置の作動を説明する
説明図、第４図は第２実施例装置を示す側面図である。 １……ステアリングコラム ２……ダッシュパネル ３……マウントメンバ ４……移動許容機構 ５……ロアステイ ６……アッパステイ １１……ステアリングシャフト １２……ステアリングホイール Ｅ……エンジンルーム Ｒ……車室

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車体前部のエンジンルームと車室とを区画
   するダッシュパネルの上部にエアボックスが結合され、 前記ダッシュパネルの上部後方位置に、ステアリングコ
   ラムを支持するマウントメンバが車幅方向に架設され、 前記ステアリングコラムには、先端にステアリングホイ
   ールが取り付けられたステアリングシャフトが回動自在
   に挿通され、 該マウントメンバには、過大入力により少なくともステ
   アリングコラム支持位置の上方への移動を許す移動許容
   機構が設けられ、 前記ステアリングコラム支持位置のマウントメンバとダ
   ッシュパネル下部が、所定の過大入力により座屈しない
   だけの剛性を有したロアステイにより連結され、 所定の過大入力に耐えるだけの引っ張り強度を有したア
   ッパステイが、一端を前記ロアステイの固定部位のマウ
   ントメンバに固定されるとともに、他端を車体上部の前
   記エアボックスに固定されて前後方向に延在され、 前記アッパステイの他端部とロアステイとの間を所定の
   引っ張り強度を有する中間ステイにより結合して、アッ
   パステイ，中間ステイ及びロアステイにより三角トラス
   構造が構成されていることを特徴とするステアリング支
   持装置。