JP6951266B2 - ステアリングシャフトの支持構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両のステアリングシャフトの支持構造に関するものである。

この種のステアリングシャフトの支持構造として、従来、例えば特許文献１には、ステアリングメンバがポストブラケットを介してダッシュパネルに取り付けられた取付構造が開示されている。この取付構造では、ポストブラケットが二分割され、一方のポストブラケットがダッシュパネルに、また他方のポストブラケットがステアリングメンバにそれぞれ取り付けられている。そして、両ポストブラケットが互いにスライド可能になっている。このことにより、車両前突時には、両ポストブラケットが車両前後方向にスライドして、衝突による衝撃力を吸収することができるようにしている。

特開２００９−２０８５９０号公報

しかし、特許文献１のものでは、ステアリングシャフトを支持するステアリングメンバは、その前方においてダッシュパネルのうち上下方向に延びる部分の１箇所でしか連結されていない。このため、車両の前突時に両ポストブラケットがスライドした場合、ステアリングメンバはその前方の車体には支持されなくなる。そして、この前突時に車両が受ける衝撃によって、ステアリングシャフトの上下方向の角度が変わってしまうおそれがある。ステアリングシャフトの角度が変わると、ステアリングホイール内に収容されたエアバッグが展開する方向が変わってしまうことになる。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ステアリングシャフトの支持構造に工夫を加えることで、ステアリングシャフトの支持強度を高めて、車両の衝突時にステアリングシャフトの角度が変わることを抑制することにある。

上記の目的を達成するために、この発明では、ステアリングシャフトを支持する支持部材をダッシュ部とカウル部とに連結することとした。

具体的には、第１の発明は、ステアリングホイールにエアバッグが収容された車両のステアリングシャフトの支持構造であって、上記ステアリングシャフトを車体に支持する支持部材と、車室内とエンジンルームとを区画するダッシュ部のうち車両前後方向に延びる取付板部と上記支持部材との間に、上記ダッシュ部に対して解除可能に連結された第１結合部材とを備え、上記第１結合部材の前端部と上記ダッシュ部のうち車両上下方向に延びる縦壁部との間には、車両前後方向に空けられた変形許容スペースが形成されており、上記車両の前突に伴ってダッシュ部が変形したときに、上記第１結合部材と上記ダッシュ部との連結が解除されて、上記変形許容スペースが狭くなるように構成されており、上記支持部材と、上記ダッシュ部上方のカウル部とを連結する第２結合部材をさらに備えていることを特徴とする。

第２の発明は、第１の発明において、上記第１結合部材は、後端部が上記支持部材に接続されかつ、前端部が上記ダッシュ部に接続されていることを特徴とする。

第３の発明は、第１又は第２の発明において、上記第１結合部材は１つ設けられていることを特徴とする。

第４の発明は、第１〜第３の発明のいずれか１つにおいて、上記第２結合部材は車幅方向に並んで複数設けられていることを特徴とする。

第５の発明は、第１〜第４の発明のいずれか１つにおいて、上記第１結合部材は、上記取付板部に対して平行に延びていることを特徴とする。

第１の発明によれば、車両前突時には、第１結合部材とダッシュ部の取付板部との連結が解除されて、変形許容スペースが狭くなる。このため、ダッシュ部と支持部材との結合が解除されて、ダッシュ部の変形が支持部材に伝わることを抑えることができる。また、第２結合部材とカウル部とが連結されている。このため、第１結合部材とダッシュ部との連結が解除されても、支持部材は、その前方の車体に連結されることになる。したがって、前突時に車両が受ける衝撃によって、ステアリングシャフトの上下方向の角度が変わって、ステアリングホイール内に収容されたエアバッグが展開する方向が変わることを抑制することができる。

第２の発明によれば、支持部材と取付板部は、第１結合部材の両端部で連結されるので、支持部材の支持強度が高くなる。また、第１結合部材の前端部とダッシュ部が連結されているので、変形許容スペースを容易に空けることができる。

第３の発明によれば、ダッシュ部が変形したときに、１つの第１結合部材とダッシュ部との連結が解除される。このため、容易にダッシュ部と支持部材との結合が解除される。一方、第１結合部材が複数設けられている場合、ダッシュ部の変形の態様によっては、全ての第１結合部材とダッシュ部との連結が解除されないおそれがある。したがって、ダッシュ部の変形が支持部材に伝わることを抑えることができる。

第４の発明によれば、支持部材の車幅方向の支持強度を高めることができる。このため、ステアリングシャフトの角度が車幅方向に変わることを抑制することができる。

第５の発明によれば、ダッシュ部が変形した場合、第１結合部材と取付板部とが干渉することを抑えることができる。このため、ダッシュ部は、変形許容スペース内で変位しやすくなる。

本発明の実施形態１に係る車両のステアリングシャフトの支持構造を示す平面図である。 図１のII-II線断面図である。 取付部材の分解斜視図である。 ステアリングシャフトの支持構造を示す斜視図である。 ダッシュ部が変形した状態における図２相当図である。 実施形態２を示す図１相当図である。 実施形態２を示す図２相当図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものでは全くない。

（実施形態１）
図１および図２は、本実施形態１に係るステアリングシャフト支持構造を示し、１は自動車のステアリング１で、運転席の前方に配設されている。このステアリング１は、インストルメントパネル（図示せず）の内部で車体に支持されている。具体的には、ステアリング１は、車室内５とエンジンルーム７とを区画するダッシュ部９とダッシュ部９上方のカウル部１１に支持されている。図示例の構造は、左ハンドル仕様の構造である。

−ダッシュ部−
ダッシュ部９は、ステアリング１の前方に位置しており、車幅方向全体に亘って上下方向に延びており、上述したように、車室内５とエンジンルーム７とを区画している。ダッシュ部９は、車両上下方向に延びる縦壁部１３と、車両前後方向に延びる取付板部１５とを備えている。

縦壁部１３は、ダッシュ部９の上端から真下に向けて延びる第１縦壁部１３ａを備えている。縦壁部１３は、上端が第１縦壁部１３ａの下端の前方かつ下方寄りの位置に第２縦壁部１３ｂを備えている。第２縦壁部１３ｂは、上部が第１縦壁部１３ａと平行に延びかつ、下部が下方に向かうにつれて後方へ向かうように斜めに延びている。

取付板部１５は、第１縦壁部１３ａの下端と第２縦壁部１３ｂの上端との間に連続するように設けられている。取付板部１５は、後方へ向かうにつれて上方に向かうように、車両前後方向に斜めに延びている。

−カウル部−
カウル部１１は、フロントガラス１７の下方かつダッシュ部９の上方に設けられている。カウル部１１は、車両幅方向全体に延びかつ筒状の閉断面構造に形成されている。カウル部１１の後方側の壁部は、ダッシュ部９と一体になっている。カウル部１１は平面視で前方へ凸状に湾曲しており、またカウル部１１は筒状に形成されているので、ダッシュ部９よりも強度が高く変形し難い。ダッシュ部９の前側の壁部には作業用開口１９が形成されている。

−ステアリング−
図１〜図３に示すように、ステアリング１は、ステアリングホイール２１とステアリングシャフト３とステアリングコラム２３とステアリングメンバ２５とを備えている。

＜ステアリングホイール＞
ステアリングホイール２１は、ステアリング１の後端部を構成し、インストルメントパネルの外部に露出している。ステアリングホイール２１の内部には、図示しないがエアバッグが収容されている。

＜ステアリングシャフト＞
ステアリングシャフト３は、後端部にステアリングホイール２１が回転一体に取付固定されている。ステアリングシャフト３は、円柱状に形成されている。ステアリングシャフト３は、後端部から前方に向かうにつれて下方に向かうように斜めに延びている。

＜ステアリングコラム＞
ステアリングコラム２３は、ステアリングシャフト３を回転可能に支持するもので、その前後中間部に設けられている。図４に示すように、ステアリングコラム２３は、車幅方向中間部が他の部分よりも分厚く形成された金属製の板状の部材である。ステアリングコラム２３のうち他の部分よりも分厚く形成された中間部には、ステアリングシャフト３と平行に延びる筒状部２７が貫通形成されている。ステアリングコラム２３は、筒状部２７がステアリングシャフト３の外周面を囲うようにしてステアリングシャフト３を支持している。

＜ステアリングメンバ＞
ステアリングメンバ２５は、ステアリングコラム２３の上部に設けられている。ステアリングメンバ２５は、下部に形成した締結板部２９でボルトナットによりステアリングコラム２３と締結されている。ステアリングメンバ２５は、車幅方向に延びる金属製の円筒状の部材である。ステアリングメンバ２５の両端部は、図示しないがそれぞれ車体のＡピラーに連結されている。ステアリングメンバ２５は、ステアリングコラム２３と共にステアリングシャフト３を車体に支持する支持部材を構成する。

−結合部材−
ステアリングメンバ２５は、金属製の第１〜第３結合部材３１，３３，３５によって車体に連結されている。

＜第１結合部材＞
第１結合部材３１は、支持部材を構成するステアリングメンバ２５とダッシュ部９とを連結している。本実施形態では、第１結合部材３１は１つ設けられている。第１結合部材３１は、下面が開口した断面コの字状の溝形鋼である。第１結合部材３１は、平面視での幅方向の位置がステアリングシャフト３と同じになるように該ステアリングシャフト３の真上の位置に設けられている。第１結合部材３１は、ステアリングシャフト３と平行に延びている。

第１結合部材３１は、後端部で溶接によりステアリングメンバ２５と一体化されている。第１結合部材３１は、前端部の上面でダッシュ部９の取付板部１５に対して取付部材４３によって連結解除可能に連結されている。取付部材４３の構成について詳しくは後述する。第１結合部材３１は、取付板部１５に対して平行となるように斜めに延びている。

第１結合部材３１の前端部は、ダッシュ部９の取付板部１５の後端部寄り位置に連結されており、この第１結合部材３１の前端部とダッシュ部９の第２縦壁部１３ｂとの間には、車両前後方向に空けられた変形許容スペースＳが形成されている。

図３に示すように、上記取付部材４３は、取付ブラケット４５とボルトブラケット４７とを備えている。

取付ブラケット４５は、車幅方向中間部４９が下方に変位するようにハット状に折り曲げられた板状の部材である。取付ブラケット４５の中間部４９は、その下面で第１結合部材３１の上面と当接しており、中間部４９の車幅方向の長さが第１結合部材３１の車幅方向の長さである。中間部４９は、前方側の端縁に長孔状の切欠き部４９ａを２つ備え、各切欠き部４９ａは前側に開放されている。

取付ブラケット４５の両端部５１は、中間部４９よりも上方に位置しかつ中間部４９と平行に延びている。両端部５１には、それぞれボルトが挿通される貫通孔５１ａが形成されている。

中間部４９と各両端部５１との間には接続板部５３が形成されている。接続板部５３は上下方向に延びて中間部４９と各両端部５１とを接続している。各接続板部５３には、中間部４９側に向かって膨出する突起部５３ａがそれぞれ互いに対向するように形成されている。

ボルトブラケット４７は、車幅方向の長さが取付ブラケット４５の中間部４９の車幅方向の長さと同じである平板状の部材である。ボルトブラケット４７には、ボルトブラケット４７を貫通して下向きに延びる２つのボルト４７ａが車幅方向に並んで溶接固定されている。ボルトブラケット４７は、各ボルト４７ａが中間部４９の各切欠き部４９ａに挿通された状態で、上記中間部４９と突起部５３ａとの間に挟まれて取付ブラケット４５に組み付けられる。

図１および図３に示すように、取付ブラケット４５は、両端部５１がダッシュ部９の取付板部１５に対して固定されている。具体的には、取付板部１５に、取付ブラケット４５の両端部５１の貫通孔５１ａと対応する貫通孔（図示せず）が貫通形成され、この貫通孔と取付板部１５の貫通孔５１ａとは、それらを貫通するボルト５２ａとナット５２ｂとにより固定されている。

また、上記第１結合部材３１の前端部は、上面が取付ブラケット４５の中間部４９の下面に当接した状態でボルトブラケット４７により固定されている。具体的には、ボルトブラケット４７の各ボルト４７ａは、中間部４９の各切欠き部４９ａと第１結合部材３１の上面の前端部に形成した２つの貫通孔３２とに挿通された後に、第１結合部材３１の下側においてナット４７ｂと螺合しており、ボルトブラケット４７の各ボルト４７ａとナット４７ｂとの螺合締結によって第１結合部材３１がボルトブラケット４７に固定されている。そして、所定以上の外力が働くと、ボルトブラケット４７のボルト４７ａが切欠き部４９ａから前方へ脱するようになっており、第１結合部材３１は取付板部１５に対して相対的に前方へ移動することができる。

＜第２結合部材＞
図１及び図２に示すように、第２結合部材３３は、支持部材を構成するステアリングメンバ２５とカウル部１１とを連結している。本実施形態では、第２結合部材３３は車幅方向に並んで２つ設けられている。車両右側の第２結合部材３３ａは、第１結合部材３１の右側に、また車両左側の第２結合部材３３ｂは、第１結合部材３１の左側にそれぞれ設けられている。各第２結合部材３３の後端部は、それぞれ第１結合部材３１の後端部からの距離が等しくなるように設けられている。各第２結合部材３３は、後端部から前方に向かうにつれて上方に向かうように斜めに延びている。各第２結合部材３３は、開口が互いに対向するように配置された断面コの字状の溝形鋼である。また右側の第２結合部材３３ａは、カウル部１１の湾曲形状に対応して左側の第２結合部材３３ｂに比べて前後方向に長くなるように形成されている。

各第２結合部材３３は、後端部で溶接によりステアリングメンバ２５と一体的に連結固定されている。各第２結合部材３３は、前端部に設けた前端板３７でカウル部１１と固定されている。具体的には、前端板３７とカウル部１１はボルト３８ａおよびナット３８ｂで固定されており、前端板３７とカウル部１１との距離が微調整可能に構成されているのが好ましい。

＜第３結合部材＞
第３結合部材３５は、ステアリングメンバ２５とセンタートンネル４１とを連結している。第３結合部材３５は、上端部がステアリングメンバ２５の下面における右側の第２結合部材３３よりも右寄りの位置に連結されている。第３結合部材３５は、下端部がセンタートンネル４１の上部に連結されている。第３結合部材３５は、車両左側に開口する断面コの字状の溝形鋼である。

以上の構成のステアリングシャフト支持構造において、車両の前突に伴ってダッシュ部９が後方側に変形したときの挙動について説明する。図５に示すように、前突時にダッシュ部９の取付板部１５が後方側に変形すると、第１結合部材３１と上記ダッシュ部９との連結が解除されて、上記変形許容スペースＳが狭くなる。具体的には、取付部材４３では、取付板部１５に固定された取付ブラケット４５が後方へ移動する。すると、ボルトブラケット４７のボルト４７ａが切欠き部４９ａから脱して第１結合部材３１は取付板部１５に対して相対的に前方へ移動することになる。このことにより、第１結合部材３１とダッシュ部９との連結が解除される。

−実施形態１の効果−
したがって、本実施形態では、車両前突時には、第１結合部材３１とダッシュ部９の取付板部１５との連結が解除されて、変形許容スペースＳが狭くなる。このため、ダッシュ部９と支持部材を構成するステアリングメンバ２５との結合が解除されて、ダッシュ部９の変形がステアリング１に伝わることを抑えることができる。また、第２結合部材３３とカウル部１１とが連結されているため、第１結合部材３１とダッシュ部９との連結が解除されても、ステアリングメンバ２５は、その前方の車体に連結されることになる。したがって、前突時に車両が受ける衝撃によって、ステアリングシャフト３の上下方向の角度が変わって、ステアリングホイール２１内に収容されたエアバッグが展開する方向が変わることを抑制することができる。

また、ダッシュ部９が変形しないときは、ステアリングメンバ２５は、その前方の車体において上下方向に離れた複数の部分に連結される。このため、ステアリング１の支持が安定して、運転者のハンドル操作感が安定する。

また、ステアリングメンバ２５と取付板部１５は、第１結合部材３１の両端部で連結されるので、ステアリングメンバ２５の支持強度が高くなる。また、第１結合部材３１の前端部とダッシュ部９が連結されているので、変形許容スペースＳを容易に空けることができる。

さらに、上記のようにダッシュ部９が変形したときに、１つの第１結合部材３１とダッシュ部９との連結が解除されるのみとなる。このため、容易にダッシュ部９とステアリングメンバ２５との結合が解除される。すなわち、仮に第１結合部材３１が複数設けられている場合、ダッシュ部９の変形の態様によっては、全ての第１結合部材３１とダッシュ部９との連結が解除されないおそれがある。したがって、ダッシュ部９の変形がステアリング１に伝わることをより確実に抑えることができる。

さらに、第２結合部材３３は車幅方向に並んで複数設けられているので、ステアリングメンバ２５の車幅方向の支持強度を高めることができる。このため、ステアリングシャフト３の角度が車幅方向に変わることを抑制することができる。

さらに、変形許容スペースＳが形成されているので、ダッシュ部９が変形した場合、第１結合部材３１と取付板部１５とが干渉することを抑えることができる。このため、ダッシュ部９は、変形許容スペースＳ内で変位しやすくなる。

（実施形態２）
図６および図７は、本発明の実施形態２を示し、第１結合部材３１を第２結合部材３３と共用化したものである。なお、以下の各実施形態の説明では、図１〜図５と同じ部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略し、上記実施形態１と異なる点を説明する。

図６および図７に示すように、本実施形態では、２つの第１結合部材３１が車幅方向に並んで設けられている。具体的には、右側の第１結合部材３１ａは、右側の第２結合部材３３ａの下方に位置している。左側の第１結合部材３１ｂは、左側の第２結合部材３３ｂの下方に位置している。各第１結合部材３１は、車幅方向から見てコ字状に湾曲したもので、その後部に、前方に向かうにつれて下方に向かうように斜めに延びる斜行部３６を備えている。また、各第１結合部材３１は、下側前部に、水平に前方へ延びる水平部３４を備えている。すなわち、ボルトブラケット４７が取り付けられる貫通孔は、水平部３４に形成されている。

また、本実施形態では、ダッシュ部９の取付板部１５は、水平方向に前後方向に延びている。このため、取付板部１５は、水平部３４と平行に延びている。その他の構成は実施形態１と同様である。

本実施形態によると、第１結合部材３１が車幅方向に複数設けられている。このため、ステアリング１の車幅方向の支持強度を向上させることができる。また、第１結合部材３１と第２結合部材３３との共用化により部品点数を低減できる。

（その他の実施形態）
上記実施形態では、支持部材２３，２５および結合部材３１，３３，３５を金属製の部材で構成しているが、本発明はこれに限定されない。例えば、支持部材２３，２５および結合部材３１，３３，３５の少なくとも１つを樹脂製の部材としてもよい。このとき、ステアリングメンバ２５は、断面コの字状を成すように構成される。

本発明では、例えば、ステアリングの支持強度が高められて有用である。

Ｓ 変形許容スペース
３ ステアリングシャフト
５ 車室内
７ エンジンルーム
９ ダッシュ部
１１ カウル部
１３ 縦壁部
１５ 取付板部
２１ ステアリングホイール
２３ ステアリングコラム（支持部材）
２５ ステアリングメンバ（支持部材）
３１ 第１結合部材
３３ 第２結合部材

Claims (5)

1. ステアリングホイール（21）にエアバッグが収容された車両のステアリングシャフトの支持構造であって、
   上記ステアリングシャフト（3）を車体に支持する支持部材（23,25）と、
   車室内（5）とエンジンルーム（7）とを区画するダッシュ部（9）のうち車両前後方向に延びる取付板部（15）と上記支持部材（23,25）との間に、上記ダッシュ部（9）に対して解除可能に連結された第１結合部材（31）とを備え、
   上記第１結合部材（31）の前端部と上記ダッシュ部（9）のうち車両上下方向に延びる縦壁部（13）との間には、車両前後方向に空けられた変形許容スペース（S）が形成されており、
   上記車両の前突に伴ってダッシュ部（9）が変形したときに、上記第１結合部材（31）と上記ダッシュ部（9）との連結が解除されて、上記変形許容スペース（S）が狭くなるように構成されており、
   上記支持部材（23,25）と、上記ダッシュ部（9）上方のカウル部（11）とを連結する第２結合部材（33）をさらに備えていることを特徴とするステアリングシャフトの支持構造。
2. 請求項１に記載のステアリングシャフトの支持構造において、
   上記第１結合部材（31）は、後端部が上記支持部材（23,25）に接続されかつ、前端部が上記ダッシュ部（9）に接続されていることを特徴とするステアリングシャフトの支持構造。
3. 請求項１又は２に記載のステアリングシャフトの支持構造において、
   上記第１結合部材（31）は１つ設けられていることを特徴とするステアリングシャフトの支持構造。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のステアリングシャフトの支持構造において、
   上記第２結合部材（33）は車幅方向に並んで複数設けられていることを特徴とするステアリングシャフトの支持構造。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のステアリングシャフトの支持構造において、
   上記第１結合部材（31）は、上記取付板部（15）に対して平行に延びていることを特徴とするステアリングシャフトの支持構造。

Images