JPH09150754A - 衝突時におけるステアリングシャフト落下防止構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 衝突時等の大きな力が自動車の前面に作用し
た際にステアリングシャフトの落下を防止すると共に、
衝撃エネルギーをペダルブラケットで吸収し、ステアリ
ングシャフト側に大きな力が作用することを防止し、着
座者の着座空間を保持する衝突時におけるステアリング
シャフト落下防止構造を提供する。 【解決手段】 フロントフレーム２５およびインパネレ
インフォース２７等に固定されるペダルブラケット１に
ステアリングコラムブラケット５を固持すると共に、イ
ンパネレインフォース２７に固定された落下防止用ブラ
ケット２にステアリングコラムブラケット５を固持し、
かつペダルブラケット１に衝撃エネルギーを吸収し得る
衝撃力吸収機構部を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のキャブの
前面側に固定され、ブレーキ，クラッチ等のペダルを支
持するペダルブラケットに支持されるステアリングシャ
フトの衝突時における落下防止構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】図９は従来一般に採用されているステア
リングシャフト３の支持構造を示す。自動車の前面には
フロントガラス４１やフロントリッド４２を支持するフ
ロントフレーム２５が設けられると共に、インストルメ
ントパネル（図略）を支持するインストルメントパネル
レインフォース２７（以下、インパネレインフォース２
７と略称する）が設けられている。なお、フロントフレ
ーム２５にはダッシュパネル４４が固定され、インパネ
レインフォース２７はダッシュパネル４４に連結する図
略のブラケットに固定される。一方、ブレーキペダルや
クラッチペダル（図略）等のペダル類を支持するペダル
ブラケット１ｃは、その前方側の上方取付部６をフロン
トフレーム２５に固定され、前面部４３および足部１２
をダッシュパネル４４に固定されると共に、後方側のパ
ネル取付部９をインパネレインフォース２７に固定され
て支持される。なお、ペダルブラケット１ｃの上面側に
はブラケット上面部８が形成される。

【０００３】一方、ステアリングホイール４５が装着さ
れるステアリングシャフト３はステアリングコラム４に
嵌着されるステアリングコラムブラケット５を介してペ
ダルブラケット１ｃの後面部１０に支持される。なお、
ステアリングシャフト３はユニバーサルジョイント４
６，４６およびシャフト４７を介してステアリングユニ
ット４８側に連結される。ここで、上方側のユニバーサ
ルジョイント４６は自動車の不動側に固持される。

【０００４】フロアパネル４９上に載置されるシート５
０の着座者５１はシート５０を前後方向に移動調整し、
ステアリングホイール４５を把持した運転姿勢において
図示の寸法ａを自分の体型に応じた値に保持する。

【０００５】ペダルブラケット１ｃは前記のようにステ
アリングシャフト３を所定位置に位置決め保持する必要
があるため比較的高剛性のものからなり、鋼材で形成さ
れるものが多い。

【０００６】本発明に関連する公知技術の１つとして、
特開平６−２５５５３６号公報に開示するものがある。
この「車体前部構造」は、車体の前方から荷重が作用し
た場合にエンジン等が車体後方に移動し、それに伴って
ダッシュパネルやペダルブラケットが後方に押され、イ
ンパネレインフォースに取り付けられているステアリン
グシャフト等が車体後方へ移動するのを防止するもので
あり、ペダルブラケットの全体剛性を低下させることな
く、ペダルブラケットに伝達される荷重を確実に吸収す
るものである。具体的には外力により容易に伸長する伸
長部をペダルブラケットの取付部に設けたものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図９に示した構造のス
テアリングシャフト３の支持構造を有するペダルブラケ
ット１ｃの場合には、自動車の衝突時等における大きな
力が前面に作用すると、図１０に示すようにフロントリ
ッド４２やフロントフレーム２５およびダッシュパネル
４４等が後方に大きく変形する。それに伴って、ペダル
ブラケット１ｃは前記のように高剛性のため、そのまま
押されて後方に移動する。従って、ペダルブラケット１
ｃが連結されているインパネレインフォース２７やステ
アリングコラムブラケット５が後方に移動し、ステアリ
ングホイール４５が着座者５１に近接し、図９に示した
寸法ａが図１０のａ′のように縮まり、場合によっては
ステアリングホイール４５が着座者５１に接触し、着座
者５１がステアリングホイール４５とシート５０の間に
挟み込まれ、着座者の生存空間が狭められるという問題
点がある。

【０００８】そこで、図１１に示すように、ペダルブラ
ケットとしてアルミ材からなる低剛性のペダルブラケッ
ト１ｄを採用すると、衝突時の力によりペダルブラケッ
ト１ｄにつぶれ又は亀裂が生じ、ペダルブラケット１ｄ
が割れることにより衝撃エネルギーが吸収される。その
ため、前記のような問題点は少なくなる。しかしなが
ら、図１２に示すように、ステアリングコラムブラケッ
ト５がペダルブラケット１ｄから離脱する場合が生じ、
ステアリングシャフト３が図９，図１０に示したユニバ
ーサルジョイント４６の部分を基点として後方に倒れ、
ステアリングシャフト３が落ち込む問題点が生ずる。な
お、このステアリングシャフト３の落ち込みを落下と仮
称している。

【０００９】一方、前記した公知技術の場合、前記伸長
部の存在によりステアリングシャフトの車体後方への移
動は防止されるが、伸長部で吸収し得ない衝突力が作用
する場合もあり、ステアリングシャフトの落下を完全に
防止することは難しい。また、伸長部は構造が複雑であ
り、コストアップになる。

【００１０】本発明は、以上の事情に鑑みてなされたも
のであり、衝突等の大きな力が作用した場合において、
衝撃エネルギーを吸収すると共に、ステアリングシャフ
トの落下を確実に防止することができる簡便構造の衝突
時におけるステアリングシャフト落下防止構造を提供す
ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、以上の目的を
達成するために、自動車のキャブの前面側のダッシュパ
ネルおよびフロントフレームに固定されると共にインス
トルメントパネルレインフォースに固定され、ペダル類
を支持するペダルブラケットに固持されるステアリング
シャフトの落下防止構造であって、前記ステアリングシ
ャフトに嵌着されたステアリングコラムブラケットを直
接および落下防止用ブラケットを介して前記ペダルブラ
ケットに固定すると共に落下防止用ブラケットを前記イ
ンストルメントパネルレインフォースに固定する衝突時
におけるステアリングシャフト落下防止構造を構成する
ものである。また、前記ペダルブラケットには衝突時等
に発生する大きなエネルギーを吸収する衝撃力吸収機構
部が設けられていることを特徴とし、前記衝撃力吸収機
構部が、前記ペダルブラケットに部分的に形成される低
剛性部であることを特徴とする。また、前記ペダルブラ
ケットがアルミニウム材からなり、前記落下防止用ブラ
ケットが鋼材からなることを特徴とするものである。

【００１２】ステアリングコラムブラケットはペダルブ
ラケットに連結されると共に落下防止用ブラケットを介
してインパネレインフォースにも連結される。そのた
め、ステアリングコラムブラケットとペダルブラケット
との連結が外れてもステアリングコラムブラケットはイ
ンパネレインフォースにより支持され、ステアリングシ
ャフトの落下は防止される。一方、ペダルブラケットに
衝撃力吸収機構部を設けることにより、衝撃エネルギー
が吸収され、ステアリングシャフト側には大きな力が伝
達されない。衝撃力吸収機構部としては各種のものが適
用可能であるが、ペダルブラケットに部分的に低剛性部
を作り、その部分の破損により衝撃エネルギーを吸収す
ることができる。また、低剛性のアルミ材を用いること
により、衝撃エネルギーの吸収が効果的に行なわれる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の衝突時におけるス
テアリングシャフト落下防止構造を図面に基づき詳細に
説明する。まず、図１により、本発明の衝突時における
ステアリングシャフト落下防止構造に係る各構成部の構
造を説明する。まず、ペダルブラケット１は鋼材でもよ
いが、本例では低剛性のアルミニウム材から形成され、
前面側に上方取付部６を有するツノ状部７と、ツノ状部
７の基端部に連結するブラケット上面部８と、後方のパ
ネル取付部９と、ステアリングコラムブラケット５等が
取り付けられる後面部１０と、ペダル１１を支持する足
部１２等からなる。なお、ツノ状部７とパネル取付部９
および足部１２はリブを有する構造のものからなる。

【００１４】衝撃エネルギーを吸収する衝撃力吸収機構
部（以下、吸収機構部と略称する）としては、ペダルブ
ラケット１自体を前記のようにアルミ材で形成するだけ
でもよいが、本例では前記のペダルブラケット１の各部
に低剛性の吸収機構部を形成し、衝突力作用時において
その部分に変形，亀裂が生じペダルブラケット１が割れ
ることにより、衝撃エネルギーを吸収するような工夫が
されている。具体的にはツノ状部７は上方に向かうに従
って、前記リブを薄く、かつ上方取付部６の肉厚を薄く
し低剛性部を形成する。また、ブラケット上面部８に孔
１３，１４を貫通形成すると共に、孔１３，１４の周縁
に薄肉部１５を形成する。また、後面部１０にも多くの
窓１６，１７，１８，１９，２０，２１，２２，２３を
開口形成し、窓１６等のまわりに低剛性部を形成してい
る。なお、足部１２はペダル１１をペダルストッパ２４
を介して支持するため高剛性に形成する。また、前記の
各低剛性部はそれぞれ剛性度に差をつけ、衝撃時等にお
ける変形，亀裂等が衝撃力の大きさに伴って順次に発生
し、円滑に衝撃エネルギーを吸収するようにしてもよ
い。

【００１５】また、上方取付部６にはフロントフレーム
２５に固定するための取付孔２６が穿孔され、パネル取
付部９にはインパネレインフォース２７に固定するため
の取付孔２６がそれぞれ穿孔される。また、後面部１０
には取付孔２９，３０，３１，３２等が上下左右に設け
られている。

【００１６】落下防止用ブラケット２は、コ字形状の適
宜厚みの平板部材からなり、貫通孔３３，３４，３５，
３６が上下左右に穿孔される。なお、本例では落下防止
用ブラケット２は鋼材から形成される。

【００１７】ステアリングシャフト３を支持するステア
リングコラム４にはステアリングコラムブラケット５が
嵌着される。ステアリングコラムブラケット５には上下
左右に取付孔３７，３８，３９，４０が穿孔される。

【００１８】次に、前記した各構成部の連結構造を図１
および図２により説明する。ペダルブラケット１は前記
したように、ツノ状部７の上方取付部６の取付孔２６に
よりフロントフレーム２５に固定されると共にその前面
部４３（図２）をダッシュパネル４４に固定され、後方
側のパネル取付部９の取付孔２８によりインパネレイン
フォース２７に固定される。

【００１９】一方、落下防止用ブラケット２は下方の貫
通孔３５，３６をペダルブラケット１の後面部１０の上
方側の取付孔２９，３０に合致させ、ペダルブラケット
１に固定されると共に図２に示すように上方の貫通孔３
３，３４によりインパネレインフォース２７に固定され
る。

【００２０】ステアリングコラムブラケット５はその上
方側の取付孔３７，３８を落下防止用ブラケット２の下
方側の貫通孔３５，３６に合致させ、ペダルブラケット
１の取付孔２９，３０を介してペダルブラケット１に共
締めされる。また、ステアリングコラムブラケット５は
その下方側の取付孔３９，４０をペダルブラケット１の
後面部１０の下方側の取付孔３１，３２に合致させてペ
ダルブラケット１に固定される。

【００２１】ペダルブラケット１に変形や亀裂が生じな
い場合には、図２に示すようにシート５０上の着座者５
１の背面はステアリングホイール４５から寸法ａだけ離
れた所望の着座空間を保持して配置され何等の危険もな
い。また、ステアリングシャフト３は所定の角度だけ傾
斜してユニバーサルジョイント４６に連結される。

【００２２】図３に示すように、衝突等が生じ自動車の
前面に大きな力が作用するとフロントフレーム２５，フ
ロントリッド４２，ダッシュパネル４４が後方に変形
し、それに伴ってペダルブラケット１が後方に押され
る。インパネレインフォース２７は比較的高剛性に形成
されているため、前記の押圧力によりインパネレインフ
ォース２７は移動せず図示のように低剛性のペダルブラ
ケット１に亀裂や破壊が生ずる。特に、本例ではペダル
ブラケット１はアルミ材からなり、前記したようにツノ
状部７に薄肉のウイークポイントが形成され、更にブラ
ケット上面部８に孔１３，１４が形成され、その周縁に
薄肉部１５があり、かつ後面部１０にも多くの窓１６，
１７，１８，１９，２０，２１，２２，２３が開口形成
される等各所にウイークポイントが形成されているた
め、ペダルブラケット１は容易に変形する。そのため衝
撃エネルギーはペダルブラケット１の前記各ウイークポ
イントの次々の変形，亀裂や全体の変形，亀裂によりペ
ダルブラケット１が割れることにより吸収され、ステア
リングシャフト３側には大きな押圧力が作用しない。ま
た、図３に示すように、仮りにペダルブラケット１が割
れること等によりステアリングコラムブラケット５とペ
ダルブラケット１との連結が外れたとしても、ステアリ
ングコラムブラケット５は落下防止用ブラケット２を介
してインパネレインフォース２７に固定されるため、ス
テアリングシャフト３等は図２に示した位置および角度
をほとんどそのまま保持する。従って、着座者５１の背
面とステアリングホイール４５間の寸法ａは変化せず、
ステアリングシャフト３の落下も生じない。そのため着
座空間が保持され危険がない。なお、ペダルブラケット
１を鋼材で形成したとしても前記したウイークポイント
によりペダルブラケット１が変形するため、前記とほぼ
同様の効果が生じ、着座者５１には危険がおよばない。
勿論、ペダルブラケット１をアルミ材で形成することに
より軽量化の効果があり、アルミダイキャストで成形す
る場合には一体成形が可能なため鋼材のものに較べて部
品点数の低減とコストダウンが図れる。

【００２３】図４は本発明の別の実施の形態を示すもの
である。本例は前記のペダルブラケット１の落下防止用
ブラケット２の取り付け部の形状のみを変えたものであ
る。すなわち、本例のペダルブラケット１ａは、その後
面部１０ａに落下防止用ブラケット２ａの左右の側部５
２，５２が嵌入する凹溝５３，５３を設けると共に、凹
溝５３，５３間のブラケット上面部８ａ上に落下防止用
ブラケット２ａの上側部５４が載置されるようにしたも
のである。これにより、落下防止用ブラケット２ａを容
易に且つきちんとペダルブラケット１ａに組み付けるこ
とができると共に、落下防止用ブラケット２ａの厚さ分
だけ窓１８，１９，２０，２１の周縁部が薄肉となり低
剛性となる。なお、図４は落下防止用ブラケット２ａを
凹溝５３，５３に嵌入する直前の状態を示している。

【００２４】図５は本発明の更に別の実施の形態を示
す。本例は落下防止用ブラケットを左右に分離した２枚
のプレート状部材とし、図４の凹溝５３と同じような凹
溝５５を２つ設けて各プレート状部材を別々に嵌入する
ものである。本例の落下防止用ブラケット２ｂは図６の
（ａ），（ｂ）に示すように、長方形のプレート部材に
係止片５６を屈曲成形すると共に、貫通孔５７，５８，
５９を貫通形成したものからなる。貫通孔５７は落下防
止用ブラケット２ｂを図１等に示したインパネレインフ
ォース２７に固定するためのものであり、貫通孔５９は
図５に示すようにステアリングコラムブラケット５ｂ
（図７，図８）を取り付ける前に予め落下防止用ブラケ
ット２ｂをペダルブラケット１ｂに固定するためのもの
である。そして、貫通孔５８と図５に示す後面部１０ｂ
の取付孔３１，３２とが前記のものと同様にステアリン
グコラムブラケット５ｂの取付孔３７，３８と３９，４
０とに対応する。

【００２５】一方、図７，図８に示すように、本例のス
テアリングコラムブラケット５ｂには、落下防止用ブラ
ケット２ｂの係止片５６の係着する係止孔６０が形成さ
れる。図８は落下防止用ブラケット２ｂとステアリング
コラムブラケット５ｂとの係合状態を示すものであり、
ステアリングコラムブラケット５ｂの係止孔６０に落下
防止用ブラケット２ｂの係止片５６を係着することによ
り両者は連結される。そのため、ステアリングコラムブ
ラケット５ｂの取付孔３７，３８を落下防止用ブラケッ
トの貫通孔５８，５８に対応させ、かつステアリングコ
ラムブラケット５ｂの取付孔３９，４０をペダルブラケ
ット１ｂの取付孔３１，３２に対応させるだけでステア
リングコラムブラケット５ｂを落下防止用ブラケット２
ｂと共にペダルブラケット１ｂ側に固定することができ
る。そして、その際、作業者は両手が使える。つまり、
貫通孔５９，係止片５６，および係止孔６０を設けるこ
とにより、ステアリングコラムブラケット５ｂの取り付
け時に、作業者は両手を使える。そのため、作業性が向
上し、ステアリングコラムブラケット５ｂ側の保持が一
層確実となる。

【００２６】以上の説明において、落下防止用ブラケッ
ト２，２ａ，２ｂを図示のものとしたが、その形状，材
質は前記説明のものに限定するものではない。また、ペ
ダルブラケット１，１ａ，１ｂも前記説明の形状，材質
のものに限定するものではない。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、次のような顕著な効果
を奏する。 １）ステアリングシャフトを支持するステアリングコラ
ムブラケットが落下防止用ブラケットを介して剛性のあ
るインパネレインフォース側に固定されるため、ペダル
ブラケットに変形，亀裂等が生じてもステアリングシャ
フトの落下や後方への移動が防止され着座者の着座空間
が保持され安全性の向上が図れる。 ２）ペダルブラケットに衝撃力吸収機構部を設けること
により、衝撃エネルギー等の大きなエネルギーが吸収さ
れ、ステアリングシャフト側への押圧力が緩和される。 ３）衝撃力吸収機構部がペダルブラケットに部分的に設
けられた低剛性部の場合には、所望の場所でペダルブラ
ケットを変形，亀裂させることが可能になり、安全設計
が確実に行なわれる。 ４）衝撃力吸収機構部としてペダルブラケットをアルミ
材で形成するものを採用することにより、ペダルブラケ
ット全体が低剛性となり、衝撃時等における変形，亀裂
等が衝撃力の大きさに伴って順次に発生し、衝撃エネル
ギーを大幅に吸収することができる。また、アルミ材を
採用することにより軽量化が図れる。 ５）落下防止用ブラケットとして鋼材を採用することに
より、ステアリングコラムブラケットの保持の確実性を
向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の全体構造を示す分解斜視図。

【図２】本発明における落下防止用ブラケットとペダル
ブラケットおよびステアリングシャフト側との連結構造
とこれ等のキャブ内の配置を示す模式的側面図。

【図３】本発明の衝突力作用時における作用を説明する
ための模式的側面図。

【図４】本発明の他の例の落下防止用ブラケットのペダ
ルブラケットへの取り付け途中の状態を示す部分斜視
図。

【図５】本発明の更に他の例の落下防止用ブラケットの
ペダルブラケットへの取り付け途中の状態を示す部分斜
視図。

【図６】本発明の図５における落下防止用ブラケットの
詳細構造を示す斜視図（図６（ａ））と該斜視図のＡ−
Ａ線断面図（図６（ｂ））。

【図７】図６に示した落下防止用ブラケットが係着する
ステアリングコラムブラケットを示す斜視図。

【図８】図６に示した落下防止用ブラケットと図７のス
テアリングコラムブラケットとの係合状態を示す斜視
図。

【図９】従来のペダルブラケットとステアリングシャフ
ト側との連結構造と、それ等のキャブ内の配置を示す模
式的側面図。

【図１０】従来のペダルブラケットにおける衝撃力作用
時の問題点を説明するための模式的側面図。

【図１１】従来のステアリングシャフトとペダルブラケ
ットの連結構造を示す部分斜視図。

【図１２】図１１の衝突時における変形状態を示す部分
斜視図。

【符号の説明】

１ ペダルブラケット １ａ ペダルブラケット １ｂ ペダルブラケット ２ 落下防止用ブラケット ２ａ 落下防止用ブラケット ２ｂ 落下防止用ブラケット ３ ステアリングシャフト ４ ステアリングコラム ５ ステアリングコラムブラケット ５ｂ ステアリングコラムブラケット ６ 上方取付部 ７ ツノ状部 ８ ブラケット上面部 ８ａ ブラケット上面部 ９ パネル取付部 １０ 後面部 １０ａ 後面部 １０ｂ 後面部 １１ ペダル １２ 足部 １３ 孔 １４ 孔 １５ 薄肉部 １６ 窓 １７ 窓 １８ 窓 １９ 窓 ２０ 窓 ２１ 窓 ２２ 窓 ２３ 窓 ２４ ペダルストッパ ２５ フロントフレーム ２６ 取付孔 ２７ インストルメントパネルレインフォース（イン
パネレインフォース） ２８ 取付孔 ２９ 取付孔 ３０ 取付孔 ３１ 取付孔 ３２ 取付孔 ３３ 貫通孔 ３４ 貫通孔 ３５ 貫通孔 ３６ 貫通孔 ３７ 取付孔 ３８ 取付孔 ３９ 取付孔 ４０ 取付孔 ４１ フロントガラス ４２ フロントリッド ４３ 前面部 ４４ ダッシュパネル ４５ ステアリングホイール ４６ ユニバーサルジョイント ４７ シャフト ４８ ステアリングユニット ４９ フロアパネル ５０ シート ５１ 着座者 ５２ 側部 ５３ 凹溝 ５４ 上側部 ５５ 凹溝 ５６ 係止片 ５７ 貫通孔 ５８ 貫通孔 ５９ 貫通孔 ６０ 係止孔

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自動車のキャブの前面側のダッシュパネ
   ルおよびフロントフレームに固定されると共にインスト
   ルメントパネルレインフォースに固定され、ペダル類を
   支持するペダルブラケットに固持されるステアリングシ
   ャフトの落下防止構造であって、前記ステアリングシャ
   フトに嵌着されたステアリングコラムブラケットを直接
   および落下防止用ブラケットを介して前記ペダルブラケ
   ットに固定すると共に落下防止用ブラケットを前記イン
   ストルメントパネルレインフォースに固定することを特
   徴とする衝突時におけるステアリングシャフト落下防止
   構造。
2. 【請求項２】 前記ペダルブラケットには衝突時等に発
   生する大きなエネルギーを吸収する衝撃力吸収機構部が
   設けられている請求項１に記載の衝突時におけるステア
   リングシャフト落下防止構造。
3. 【請求項３】 前記衝撃力吸収機構部が、前記ペダルブ
   ラケットに部分的に形成される低剛性部である請求項２
   に記載の衝突時におけるステアリングシャフト落下防止
   構造。
4. 【請求項４】 前記ペダルブラケットがアルミニウム材
   からなる請求項１乃至３のいずれかに記載の衝突時にお
   けるステアリングシャフト落下防止構造。
5. 【請求項５】 前記落下防止用ブラケットが鋼材からな
   る請求項１に記載の衝突時におけるステアリングシャフ
   ト落下防止構造。