JPH09267755A - 車両のステアリングシャフト支持構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】前方衝突時における２次衝突の際、ステアリン
グシャフトの挙動を安定化させて勝手な動きを規制す
る。 【解決手段】ステアリングシャフト１が、外筒２１を介
して車体側ブラケット１２に支持されている。２次衝突
の際ハンドル２側からの外力を受けて、外筒２１が車体
側ブラケット１２に対して前方へ相対変位する。外筒２
１には、被ガイド部材として、キ−シリンダ取付用ブラ
ケット４１が固定されている。車体側ブラケット１２
は、通常は、上記ブラケット４１の直前方に位置され
て、２次衝突の際、該ブラケット４１を受け入れるガイ
ド孔４０を有する。ガイド孔４０の左右側面１２ｃには
ガイド部４２とされ、上面１２ｂの内面はガイド部４３
とされている。各ガイド部４２、４３は、ブラケット４
１が前方へ変位するにつれて該ブラケット４１に対する
間隔が小さくなり、２次衝突の際、ブラケット４１は各
ガイド部４２、４３を変形させつつ前方へ変位する。

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】車両のステアリングシャフトは、車体側
ブラケットを介して車体に支持されており、その後端部
にステアリングハンドルが取付けられ、その前端部は、
中間シャフトを介してステアリングギアボックスに連結
されるのが一般的である。前方衝突の際、ハンドルに対
して乗員が当接する２次衝突が考えられるが、この２次
衝突の衝撃緩和のために、ステアリングシャフトが車体
側つまり車体側ブラケットに対して前方へ相対変位でき
るように構成するが行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、２次衝突の
際、ステアリングシャフトの曲がり防止は勿論のこと、
左右や上方に大きく偏向してしまう事態を避けることが
要求される。このため、ステアリングシャフトそのもの
の剛性を向上させることが考えられるが限度あり、この
点において何等かの対策が望まれる。

【０００４】本発明は以上のような事情を勘案してなさ
れたもので、その目的は、前方衝突時における２衝突の
際、車体側ブラケットを有効に利用して、ステアリング
シャフトの勝手な動きを規制するようにした車両のステ
アリングシャフト支持構造を提供することにある。

【０００５】前記目的を達成するため、本発明にあって
は、次のような構成としてある。すなわち、ステアリン
グシャフトが、車体側ブラケットを介して車体に支持さ
れた車両のステアリングシャフト支持構造において、ハ
ンドル側からの所定以上の前方への外力を受けたとき
に、前記ステアリングシャフトが該車体側ブラケットに
対して前方へ相対変位するように構成され、前記車体側
ブラケットには、前記ステアリングシャフトの前方への
相対変位時に、該ステアリングシャフトを軸方向にガイ
ドするガイド部が形成されている、ような構成としてあ
る。上記構成を前提とした好ましい態様は、特許請求の
範囲における請求項２以下に記載のとおりである。

【０００６】

【発明の効果】請求項１に記載された発明によれば、前
方衝突時における２次衝突の際、つまりハンドルからス
テアリングシャフトへ前方への大きな外力が入力された
際、車体側ブラケットに対して前方へ相対変位されるス
テアリングシャフトは、当該外車体側ブラケットによっ
て軸方向にガイドされることになって、その勝手な動き
が規制されることになる。

【０００７】請求項２に記載したような構成とすること
により、ガイド部によるガイドを極力長く行って、ステ
アリングシャフトの勝手な動きをより一層確実に防止す
る上で好ましいものとなる。

【０００８】請求項３に記載したような構成とすること
により、前後の各ブラケットを利用してステアリングシ
ャフトを車体側ブラケットに確実に支持させることがで
きる。また、後側ブラケットを利用して、ステアリング
シャフトの車体側ブラケットに対する前方への相対変位
を確保することができる。

【０００９】請求項４に記載したような構成とすること
により、被ガイド部材を利用して、車体側ブラケットに
よるガイド機能をより効果的に発揮させることができ
る。

【００１０】請求項５に記載したような構成とすること
により、従来からあるキ−シリンダ取付用ブラケットを
有効に利用して、被ガイド部材を構成することができ
る。

【００１１】請求項６に記載したような構成とすること
により、ステアリングシャフトの左右方向の勝手な動き
を規制することができる。

【００１２】請求項７に記載したような構成とすること
により、ステアリングシャフトの上方への勝手な動きを
規制することができる。

【００１３】請求項８に記載したような構成とすること
により、請求項６および請求項７に対応した効果を共に
得ることができる。

【００１４】請求項９に記載したような構成とすること
により、２次衝突の衝撃をガイド部を利用して吸収する
ことができる。

【００１５】請求項１０に記載したような構成とするこ
とにより、２次衝突の際の衝撃を徐々に吸収することが
できる。

【００１６】請求項１１に記載したような構成とするこ
とにより、外筒を利用した従来からのステアリングシャ
フト支持構造のものに適用することができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１において、１はステアリング
シャフト（インナシャフト）であり、前方に向うにつれ
て徐々に下方に位置するように傾斜して配設され、車室
Ａ側に位置するその後端部１ａには、ステアリングハン
ドル２が取付けられている。ステアリングシャフト１の
前端部１ｂは、中間シャフト３の後端部に対して自在継
手４を介して連結されている。中間シャフト３の前端部
は、エンジンル−ムＢ内に配設されたステアリングギア
ボックス５に対して、自在継手６を介して連結されてい
る。なお、図中７は、車室Ａとエンジンル−ムＢとを仕
切るト−ボ−ドである。

【００１８】ギアボックス５は、エンジンル−ムＢ内に
配設された変速機８の近傍に配設されている。変速機８
は、図示を略すエンジンやクラッチ（あるいはトルクコ
ンバ−タ）と共にパワ−プラントを構成するもので、車
体左右方向に長く伸びている。この変速機８（パワ−プ
ラント）は、前方衝突時に、後方かつ下方へ変位するよ
うに、車体フレームに取付けられている。ギアボックス
５は、変速機８の後方かつ高い位置にあり、これによ
り、変速機８が後方かつ下方へ変位されたとき、矢印α
示すように、後方かつ上方へ変位されるようになってい
る。

【００１９】前記中間シャフト３は、前シャフト３ａと
後ろシャフト３ｂとの軸方向２分割構成とされて、両シ
ャフト３ａ、３ｂはセレ−ション、スプライン等によっ
て結合されて、所定結合長さにおいてピン（図示略）に
よって軸方向に相対変位しないように連結されている。
そして、上記ピンは、軸方向において所定以上の外力を
受けたときに破断されて、中間シャフト３が縮長できる
ようにされている（コプラス機構）

【００２０】ステアリングシャフト１は、外筒２１（ア
ウタシャフト）内に回転自在に保持されている。また、
ステアリングシャフト１は、中間シャフト３と同様にし
て、所定以上の大きな軸方向外力が加わると縮長できる
ようになっている（１ａ側と１ｂ側との２分割構成で、
コプラス機構を有する）。そして、ステアリングシャフ
ト１のうち後ろ側部分１ｂは、外筒２１に対して軸方向
に相対変位しないように保持される一方、前側部分１ａ
は外筒２１に対して軸方向に相対変位可能として保持さ
れている（ステアリングシャフト１のコプラス時）。

【００２１】ステアリングシャフト１は、次のようにし
て車体に保持されている。先ず、車体左右方向にのびる
強度部材としてのステアリング支持部材１１には、車体
側ブラケット（第１ブラケット）１２が固定されてい
る。この車体側ブラケット１２の前端部に対して、前側
ブラケット１３が取付けられ、車体側ブラケット１２の
後端部には、後側ブラケット１４が取付けられている。
そして、ステアリングシャフト１は、外筒２１（アウタ
シャフト）を介して、前後のブラケット１３、１４に保
持されている。

【００２２】ステアリングシャフト１は、前記外筒２１
を介して、前後の各ブラケット１３、１４に保持されて
いる。前側ブラケット１３による外筒２１の保持は、外
筒２１が軸方向にスライド可能で、かつ揺動可能となる
ように行われている。すなわち、図３に示すように、前
側ブラケット１３によって外筒２１がスライド可能とし
て下方から包被されており、前側ブラケット１３の上端
部が、下側ブラケット１２の前端部に対して、左右方向
に伸びる揺動軸Ｙによって回動自在に連結されている。
この揺動軸Ｙは、後述するチルト機構における揺動支点
となるものであり、自在継手４よりも後方かつ上方へ位
置されている。

【００２３】後側ブラケット１４による外筒２１の保持
は、後述するように、外筒２１つまりステアリングシャ
フト１が前記揺動支点Ｙを中心に所定分揺動可能となる
ように、かつ所望の揺動位置でロックできるように行わ
れている。

【００２４】図２を参照しつつ、後側ブラケット１４を
利用した外筒２１の保持構造について説明する。まず、
後側ブラケット１４は、例えば鉄板を曲げ加工すること
により、外筒２１を挟むように形成された切左右一対の
縦壁部１４ａと、縦壁部１４ａの下端部同士を連結する
底壁部１４ｂと、縦壁部１４ａの各上端から互いに離れ
る方向に伸びる左右一対のフランジ部１４ｃと、を有す
る。

【００２５】また、外筒２１の下端部には、上記左右一
対の縦壁部１４ａ間において、例えば鉄板を曲げ加工す
ることにより形成された中間ブラケット２２が溶接され
ている。この中間ブラケット２２を、ボルト２３が貫通
する一方、前記縦壁部１４ａには、当該ボルト２３が貫
通する長孔２４が形成されている。この長孔２４は、上
下方向に伸びて、前記揺動支点Ｙを中心とする円弧状に
形成されている。

【００２６】縦壁部１４ａの外部へ突出するボルト２３
の一端部には、摩擦要素２５を介してロックナット２６
が螺合され、このロックナット２６には、運転者により
マニュアル操作される操作アーム２７が一体化されてい
る。前記各部材２３〜２７によって、ロック機構Ｒが構
成される。

【００２７】操作アーム２７を操作してロックナット２
６を緩めることにより、外筒２１つまりステアリングシ
ャフト１は、揺動支点Ｙを中心として、長孔２４の範囲
において、揺動（チルト）される。そして、所望の揺動
位置（チルト）において、操作アーム２７を操作してロ
ックナット２６を締めることにより、当該所望の揺動位
置において外筒２１つまりステアリングシャフト１がロ
ックされる。

【００２８】前記車体側ブラケット１２には、後側ブラ
ケット１４の前記フランジ部１４ｃに衝合される左右一
対のフランジ部１２ａが形成されており、このフランジ
部１２ａと１４ｃとの間で、ボルト１５による締結が行
われている（図４も参照）。このボルト１５は、ステア
リングシャフト１の軸方向において所定以上の外力を受
けると破断されるようにされており、これにより、ハン
ドル２側から所定以上の大きな外力受けると、外筒２１
つまりステアリングシャフト１が、車体側ブラケット１
２に対して前方へ相対変位可能とされる（前側ブラケッ
ト１３は、外筒２１を軸方向にスライド可能に保持して
いる）。

【００２９】前記左右一対のフランジ部１２ａ同士を連
結する中央連結部１２ｂが形成されている。この中央連
結部１２ｂは、外筒１２を上方から覆っている。そし
て、中央連結部１２ｂは、フランジ部１２ａとの連結部
付近が、上下方向に短く伸びる立ち上り部１２ｃとされ
ている。

【００３０】外筒２１のうち、車体側ブラケット１２よ
りもわずかに後方へ位置する部分には、被ガイド部材と
してのキ−シリンダ（イグニッションスイッチ用）取付
用ブラケット４１が固定されている。この取付用ブラケ
ット４１は、図５に示すように、上ブラケット４１ａと
キ−シリンダを保持する下ブラケット４１ｂとの分割構
成とされて、両ブラケット４１ａと４１ｂ同士は、外筒
２１を包被した状態で、ボルト４４によって連結されて
いる（外筒２１に対して締付け固定）。

【００３１】前記取付用ブラケット４１（の上ブラケッ
ト４１ａ）に対応して、車体側ブラケット１２の中央連
結部１２ｂ内面には、ガイド部４２、４３が形成されて
いる。ガイド部４２は、前記各立ち上り部１２ｃ内面に
形成されて、左右一対有する。このガイド部４２は、後
方端が、前記取付用ブラケット４１の左右幅よりも若干
大きく形成され、前方へ向うにつれて、左右一対のガイ
ド部４２同志の間隔が徐々に小さくなるようにされて、
その途中からは、取付用ブラケット４１の左右幅よりも
所定分小さくなるように設定されている。

【００３２】これにより、２次衝突によって取付用ブラ
ケット４１が車体側ブラケット１２に対して前方へ相対
変位したとき、取付用ブラケット４１がガイド部４２に
より案内されて、ステアリングシャフト１の左右方向へ
の勝手な動きが規制される。そして、取付用ブラケット
４１が左右一対のガイド部４２の間隔を広げるように強
制変形させることによって、２次衝突の衝撃が吸収され
る。

【００３３】一方、前記ガイド部４３は、その後方端
が、ステアリングシャフト１の径方向において、取付用
ブラケット４２よりも若干高い位置にあるが、前方に向
うにつれて徐々にステアリングシャフト１の軸線に近づ
くように傾斜されて、その途中からは、取付用ブラケッ
ト４２の高さよりも低くなっている。

【００３４】これにより、２次衝突によって取付用ブラ
ケット４１が車体側ブラケット１２に対して前方へ相対
変位したとき、取付用ブラケット４１がガイド部４３に
より案内されて、ステアリングシャフト１の上方への勝
手な動きが規制される。そして、取付用ブラケット４１
がガイド部４３を押しつぶすように強制変形させること
によって、２次衝突の衝撃が吸収される。

【００３５】前述のように、車体側ブラケット１２に
は、２次衝突の際にブラケット４１が嵌入される凹部
（嵌合用空洞となるガイド孔）４０が形成されることに
なるが、この凹部４０の左右側内面が前記ガイド部４２
とされ、凹部４０の上内面が前記ガイド部４３として形
成されている。なお、各ガイド部４２、４３は、被ガイ
ド部材としてブラケット４１からの接触力を受けてに変
形し易いように、車体側ブラケット１２の一部をガイド
部４２、４３が形成されるように膨出変形させて形成し
ておくのが好ましい（ガイド部４２、４３の肉厚を、車
体側ブラケット１２の肉厚に比してあまり厚くしないで
形成する）。

【００３６】再び図１において、前方衝突時を考える。
このとき、前述のように、ステアリングギアボックス５
は、矢印αで示すように、後方かつ上方へ向けて変位さ
れる。このステアリングギアボックス５の後方かつ上方
への変位に応じて、中間シャフト３そのコプラスによっ
て縮長されつつ（前シャフト３ａが後方へ変位）、その
先端が、矢印βで示すように、自在継ぎ手４を中心とし
て下方かつ後方へ向けて揺動される。そして、矢印αと
βとが始めて交差するＫ点が、中間シャフト３（の線端
部）とステアリングギアボックス５とが干渉する位置と
なる。

【００３７】上記Ｋ点での干渉が生じた後には、ステア
リングギアボックス５の上方かつ後方への変位力が、中
間シャフト３を介して、ステアリングシャフト１（自在
継手４）を後方へ押圧する分力と、ステアリングシャフ
ト１の前端部を上方へ変位させるような分力をと発生さ
せる。上方への分力は、ステアリングシャフト１を、揺
動支点Ｙを中心としてハンドル２が下方を変位させる方
向の揺動力となるが、上方への分力は前方衝突に起因す
るものでかなり大きくなる関係上、ロック機構Ｒのロッ
クが解除されて、ステアリングシャフト１は、ハンドル
２が下方へ変位する揺動を行うことになる（ステアリン
グギアボックス５のＫ点からｃ点までの変位）。

【００３８】なお、揺動支点Ｙが、ステアリングシャフ
ト１の軸線よりも高い位置にあるので、揺動支点を例え
ばステアリングシャフト１の軸線上の例えば符号δで示
す位置とした場合に比して、ハンドル２をより大きく下
方へ変位させることができる。また、ステアリングシャ
フト１の曲げ剛性は、ロック機構Ｒによるロック力より
も強いものとされている。

【００３９】ステアリングギアボックス５が、ｃ点を越
えてさらに後方かつ上方へ変位すると、ステアリングシ
ャフト１は、揺動支点Ｙを中心として、ハンドル２を上
方へ変位させるように揺動させることになるが、この段
階では、ステアリングギアボックス５および中間シャフ
ト３の先端部は、自在継手４よりも後方へ変位された状
態となる（αとβとが再び交差するｆ点まで）。

【００４０】ｆ点からさらにステアリングギアボックス
５が後方かつ上方へ変位すると（ｇ点まで）、中間シャ
フト３は、自在継手４を中心に伸長しつつさらに後方へ
揺動される。

【００４１】以上実施例について説明したが、本発明は
これに限らず、例えば次のような場合をも含むものであ
る。チルト機構を有しないものでもよい。また、被ガイ
ド部材としては、キ−シリンダ取付用ブラケット４１以
外に適宜の部材を利用することができ、この被ガイド部
材として専用の部材を別途設けるようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す側面図。

【図２】後ブラケットでのステアリングシャフトの車体
側への保持部分の詳細を示すもので、図１のＸ２−Ｘ２
線相当断面図。

【図３】前ブラケットでのステアリングシャフトの車体
側への保持部分を示すもので、図１のＸ３−Ｘ３線相当
断面図。

【図４】後ブラケットによるステアリングシャフトの保
持部分を示すもので、後ろブラケットを上方から見たと
き平面図。

【図５】ステアリングシャフトの外筒に設けた被ガイド
部材としてのキ−シリンダ取付用ブラケットを示すもの
で、図１のＸ５−Ｘ５線相当断面図。

【図６】車体側ブラケットに設けたガイド部と被ガイド
部材してのキ−シリンダ取付用ブラケットとの関係を示
す平面一部断面図。

【符号の説明】

１：ステアリングシャフト ２：ハンドル １１：ステアリング支持部材 １２：車体側ブラケット １３：前側ブラケット １４：後側ブラケット １５：ボルト（前方への相対変位確保用） ２１：外筒 ４０：凹部 ４１：キ−シリンダ取付用ブラケット（被ガイド部材） ４２：ガイド部 ４３：ガイド部

フロントページの続き (72)発明者 菅本 好晃 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ステアリングシャフトが、車体側ブラケッ
   トを介して車体に支持された車両のステアリングシャフ
   ト支持構造において、 ハンドル側からの所定以上の前方への外力を受けたとき
   に、前記ステアリングシャフトが該車体側ブラケットに
   対して前方へ相対変位するように構成され、 前記車体側ブラケットには、前記ステアリングシャフト
   の前方への相対変位時に、該ステアリングシャフトを軸
   方向にガイドするガイド部が形成されている、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。
2. 【請求項２】請求項１において、 前記ステアリングシャフトの前方への相対変位が所定分
   だけ行われるように設定され、 前記ガイド部によるガイドが前記ステアリングシャフト
   が前記所定分の相対変位によって前方ストロ−ク端に位
   置したときも行われるように、該ガイド部の長さが設定
   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。
3. 【請求項３】請求項１において、 前記ステアリングシャフトが、前側ブラケットと後側ブ
   ラケットとの２つのブラケットを介して前記車体側ブラ
   ケットに支持され、 前記後側ブラケットが、前方へ向けて前記所定以上の外
   力を受けたときに、前記ステアリングシャフトと共に前
   記車体側ブラケットに対して前方へ相対変位するように
   該車体側ブラケットに連結されている、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。
4. 【請求項４】請求項１において、 前記ステアリングシャフト側に、前記前方への相対変位
   時に、前記車体側ブラケットによってガイドされる被ガ
   イド部材が取付けられている、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。
5. 【請求項５】請求項４において、 前記被ガイド部材が、キ−シリンダの取付用ブラケット
   とされている、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。
6. 【請求項６】請求項１ない請求項５のいずれか１項にお
   いて、 前記車体側ブラケットによる前記ステアリングシャフト
   のガイドが、該ステアリングシャフトの車幅方向の動き
   を規制するように設定されている、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。
7. 【請求項７】請求項１ないし請求項５のいずれか１項に
   おいて、 前記車体側ブラケットによる前記ステアリングシャフト
   のガイドが、該ステアリングシャフトの後端部側が上方
   へ変位するのを規制するように設定されている、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。
8. 【請求項８】請求項４または請求項５において、 前記ガイド部が、前記被ガイド部材が前方へ相対変位す
   るのに応じて徐々に強く接触されるように、傾斜面とし
   て設定されている、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。
9. 【請求項９】請求項１ないし請求項８のいずれか１項に
   おいて、 前記ステアリングシャフトが、該ステアリングシャフト
   を回転自在に保持する外筒を介して、前記車体側ブラケ
   ットに支持されおり、 前記ステアリングシャフトの前方への相対変位時に、該
   外筒が該ステアリングシャフトと共に前方へ相対変位す
   るように設定されている、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。