JP2000108940A - 車両用ステアリング支持構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ステアリング支持剛性が確保されると共に、安
全性の向上が得られる車両用ステアリング支持構造を提
供する。 【解決手段】ステアリングサポートビーム１１と、ステ
アリングコラム２１とをコラムブラケット２５によって
連結すると共に、ステアリングサポートビーム１１とフ
ロントバルクヘッド１４とをステー３０を介して連結す
る車両用ステアリング支持構造において、上記ステー３
０が、その前端部３１と後端部３３とを前部屈曲部３６
と後部屈曲部３６との屈曲部を有するアッパアーム３５
及び、前部屈曲部４６と後部屈曲部４７の屈曲部を有す
るロアアーム４５とによって連結して形成され、前端部
３１に対して後端部３３を車体幅方向にオフセットさせ
てフロントバルクヘッド１４とステアリングサポートビ
ーム１１との間に架設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用ステアリン
グ支持構造に関し、特にステアリングサポートビームと
ステアリングコラムを連結すると共に、ステアリングサ
ポートビームとフロントバルクヘッドとをステーを介し
て連結した車両用ステアリング支持構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車のステアリング装置は、一般に上
端にステアリングホイールを支持するステアリングシャ
フトが、鋼管等からなるステアリングコラム内に挿通さ
れてベアリング等を介して回転自在に支持され、このス
テアリングシャフトを回転自在に支持するステアリング
コラムは、左右のフロントピラー間に架設されたステア
リングサポートビームにヒューズ機構を介在して連結さ
れている。

【０００３】そして、ステアリングサポートビームとス
テアリングコラムとの間に所定値以上の衝撃荷重等が作
用すると、ヒューズ機構によってステアリングコラムが
ステアリングサポートビームから脱落してステアリング
ホイールの後退を防止するように構成されている。

【０００４】一方、ステアリングコラムを支持するステ
アリングサポートビームは、一般にステアリングコラム
の支持剛性を確保し、かつ振動の低減を図るためにステ
ーを介してフロントバルクヘッド、或いはフロアパネル
に連結する方策が採られている。また、特開昭５７−４
４６６号公報等に開示されたように、ステアリングサポ
ートビームのステアリングコラム支持部近傍をステーを
介してフロントバルクヘッドに連結すると共に、ステア
リングサポートビームの中央近傍を他のステーを介して
フロアパネルに連結するものがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術による
と、ステアリングコラムを支持するステアリングサポー
トビームをステーによってフロントバルクヘッド、或い
はフロアパネルに連結することによってステアリングコ
ラムの支持剛性を向上させると共にステアリングホイー
ル等の振動の低減が得られる。

【０００６】しかし、上記ステアリングサポートビーム
をステーによってフロントバルクヘッドに連結するもの
にあっては、ステアリングコラムの支持剛性の向上を図
るためにステーの剛性を十分に高くすると、車体前方か
ら所定値以上の衝撃荷重がフロントバルクヘッドに作用
して、フロントバルクヘッドが車体後方に後退する際
に、ステーを介してステアリングサポートビームが後方
に押圧されて変形することから、設計者がステアリング
サポートビームから分離脱落した後のステアリングコラ
ムの移動状況、換言するとステアリングコラムの挙動を
予測することが極めて困難になる。

【０００７】一方、ステアリングサポートビームをステ
ーを介してフロアパネルに連結したものでは、ステアリ
ングサポートビームがステーによってフロアパネルに支
持されることから、フロアパネルの変形に伴ってステア
リングサポートビームが変形して上記同様に、設計者が
ステアリングサポートビームから分離脱落した後のステ
アリングコラムの挙動を予測することが困難であり、か
つ乗員の足下スペースがステーにより制限されると共
に、大型のステーを要することから製造コストや重量の
増加が懸念される。

【０００８】また、上記特開昭５７−４４６６号公報等
のように、ステアリングサポートビームをステーを介し
てフロントバルクヘッドに連結すると共に、ステアリン
グサポートビームを他のステーを介してフロアパネル連
結するものにあっては、ステアリングサポートビームが
ステーによってフロントバルクヘッド及びフロアパネル
に支持されることから、フロントバルクヘッド或いはフ
ロアパネルの変形に伴ってステアリングサポートビーム
が変形を来たし、上記同様にステアリングサポートビー
ムから分離脱落した後のステアリングコラムの挙動を予
測することが困難であると共に、乗員の足下スペースが
ステーにより制限され、かつ複数のステーを要すること
から製造コスト及び重量の増加が懸念される。

【０００９】従って、かかる点に鑑みなされた本発明の
目的は、ステアリング支持剛性が確保されると共に、安
全性の向上が得られる車両用ステアリング支持構造を提
供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する請求
項１に記載の車両用ステアリング支持構造の発明は、左
右のフロントピラー間に架設されたステアリングサポー
トビームと、ステアリングシャフトを回転自在に支持す
るステアリングコラムとをコラムブラケットによって連
結すると共に、上記ステアリングサポートビームとフロ
ントバルクヘッドとをステーを介して連結する車両用ス
テアリング支持構造において、上記ステーは、上記フロ
ントバルクヘッドに結合される前端部に対して上記ステ
アリングサポートビームに結合される後端部を車体幅方
向にオフセットさせてフロントバルクヘッドとステアリ
ングサポートビームとの間に架設されたことを特徴とす
る。

【００１１】請求項１の発明によると、通常時はステー
によってステアリングサポートビームが強固にフロント
バルクヘッドに支持され、ステアリングサポートビーム
に支持されたステアリングコラム等の支持剛性が向上し
て振動等が抑制される。

【００１２】一方、車体前方から所定値以上の衝撃荷重
がフロントバルクヘッドに作用して、フロントバルクヘ
ッドが車体後方に後退する際には、ステーがフロントバ
ルクヘッドに結合される前端部とステアリングサポート
ビームに結合される後端部が車体幅方向にオフセットさ
れてフロントバルクヘッドとステアリングサポートビー
ムとの間に架設されることから、フロントバルクヘッド
の後退に起因してステーが容易に変形してステアリング
サポートビームへの衝撃荷重の伝達が抑制されてステア
リングサポートビームの変形が回避され、設計者がステ
アリングコラムの挙動を予測することが容易になり、安
全性の向上が得られる。

【００１３】請求項２に記載の発明は、請求項１の車両
用ステアリング支持構造において、上記ステーは、上記
前端部と後端部とを連結する複数のアームを備え、該各
アームは互いに車体前後方向位置を異にする屈曲部を有
することを特徴とする。

【００１４】請求項２の発明によると、ステーの前端部
と後端部とを複数のアームによって連結することから、
各アーム間に開口部が形成されてステーの軽量化が得ら
れ、かつ屈曲部によってフロントバルクヘッドの後退に
伴うステーの変形が容易になり、衝撃荷重によるステア
リングサポートビームの変形が回避される。一方、各屈
曲部を車体前後方向に変位して形成することによって通
常時におけるステーの曲げ剛性が確保されてステアリン
グサポートビームの支持剛性が向上してステアリング支
持剛性が確保される。

【００１５】請求項３に記載の発明は、請求項１の車両
用ステアリング支持構造において、上記ステーは、上記
前端部と後端部とを連結するアッパアームと、該アッパ
アームの下方に配設されると共に脆弱部を有して上記前
端部と後端部とを連結するロアアームとを備えたことを
特徴とする。

【００１６】請求項３の発明によると、ステーの前端部
と後端部をアッパアームとロアアームとのよって連結
し、かつロアアームに脆弱部を有することから、フロン
トバルクヘッドが後退した際に、上記ロアアームの脆弱
部がアッパアームに先行して変形することからロアアー
ムがアッパアームより先に短縮変形してステアリングサ
ポートビームに支持されたステアリングコラムやステア
リングホイールの跳ね上げ現象が抑制される。

【００１７】請求項４に記載の発明は、請求項１の車両
用ステアリング支持構造において、上記ステーは、屈曲
部を有して上記前端部と後端部とを連結するアッパアー
ムと、該アッパアームの下方に配設されると共に上記ア
ッパアームに形成された屈曲部に対して車体前後方向位
置を異にする屈曲部を有して上記前端部と後端部を連結
するロアアームとを備えたことを特徴とする。

【００１８】請求項４の発明は、上記請求項２の発明を
より具体化したものであって、請求項４の発明による
と、ステーの前端部と後端部とをアッパアームとロアア
ームによって連結することから、各アッパアームとロア
アームとの間に開口部が形成されてステーの軽量化が得
られ、かつ屈曲部によってフロントバルクヘッドの後退
に伴うアッパアーム及びロアアームがの容易に変形して
ステアリングサポートビームの変形が回避される。一
方、各屈曲部を車体前後方向に変位して形成することに
よって通常時におけるステーの曲げ剛性が確保されてス
テアリングサポートビームの支持剛性が向上してステア
リング支持剛性が確保される。

【００１９】請求項５に記載の発明は、請求項４の車両
用ステアリング支持構造において、上記アッパアーム及
びロアアームは、各々車体前後方向位置を異にする一対
の屈曲部を備え、車体前後方向に沿う軸線に対する上記
ロアアームの上記屈曲部間における中間部位の傾斜角
は、車体前後方向に沿う軸線に対するアッパアームの上
記屈曲部間における中間部位の傾斜角に対して大である
ことを特徴とする。

【００２０】請求項５の発明によると、アッパアーム及
びロアアームに、各々一対の屈曲部を備え、ロアアーム
の屈曲部間における中間部位の車体前後方向に沿う軸線
に対する傾斜角が、アッパアームの屈曲部間における中
間部位の車体前後方向に沿う軸線に対する傾斜角より大
なるように形成されることから、フロントバルクヘッド
が後退した際に、上記ロアアームの屈曲部がアッパアー
ムの屈曲部に先行して折曲変形してロアアームがアッパ
アームより先に短縮変形され、ステアリングサポートビ
ームに支持されたステアリングコラムやステアリングホ
イールの跳ね上げ現象が抑制される。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明による車両用ステア
リング支持構造の実施の形態を図１乃至図６によって説
明する。

【００２２】図１は、車室前部の要部を示す斜視図であ
り、図中符号１１は、左右のフロントピラー１２間に架
設されたステアリングサポートビームであり、このステ
アリングサポートビーム１１に板金プレス成形されたコ
ラムブラケット２５が溶接結合されている。

【００２３】一方、ステアリングホイール２２及びステ
アリングシャフト（図示せず）を回転自在に支持するス
テアリングコラム２１に板金プレス成形されたコラムホ
ルダ２６が溶接結合され、これらコラムブラケット２５
とコラムホルダ２６とを所定値以上の衝撃荷重によって
連結を解除するヒューズ機構（図示せず）を介して結合
することによって、ステアリングコラム２１を前方が次
第に下降する、いわゆる前下がりに傾斜した状態でステ
アリングサポートビーム１１に結合支持している。

【００２４】ステアリングコラム２１の下端は、車室内
とエンジン房内を区画するトーボード１３を貫通してエ
ンジン房内に達し、トーボード１３の上方には左右のフ
ロントピラー１２間に架設されたフロントバルクヘッド
１４が連続形成され、トーボード１３の下方はフロアパ
ネル１５に連続形成されている。なお符号１６はフロア
パネル１５に形成されたトンネルである。

【００２５】更に、ステアリングサポートビーム１１
は、コラムブラケット２５の取り付け部位近傍におい
て、ステー３０を介してフロントバルクヘッド１４に連
結されている。

【００２６】ステー３０は、図２に斜視図を示し、図３
に取り付け状態を示す平面図、図４に同じく取り付け状
態を示す側面図に示すように、フロントバルクヘッド１
４にボルト等によって締結される前部取付部３２が折曲
形成された前端部３１と、ステアリングサポートビーム
１１に溶接接合される後部取付部３４が折曲形成された
後端部３３と、前端部３１と後端部３３の各上端部を連
結するアッパアーム３５及びアッパアーム３５の下方に
配設されて前端部３１と後端部３３の各下端部を連結す
るロアアーム４５とから構成される板金プレス成型品で
あって、その外周及び内周に沿って各々フランジ５１及
び５２が連続形成されてステー３０の剛性を確保すると
共に、開口部５５が形成されて軽量化がもたされてい
る。

【００２７】アッパアーム３５の前端部３１及び後端部
３３に各々近接した部位に、上下方向に沿う稜線を有し
て互いに逆方向に比較的緩やかに折曲する前部屈曲部３
６及び後部屈曲部３７が形成されている。

【００２８】一方、ロアアーム４５の車体前後方向の略
中央部には、上記アッパアーム３５の前部屈曲部３６及
び後部屈曲部３７に対して車体前後方向位置を異にして
上下方向に沿う稜線を有して互いに逆方向に折曲する前
部屈曲部４６及び後部屈曲部４７が形成されている。

【００２９】そして、図３に示すようにロアアーム４５
の前部屈曲部４６と後部屈曲部４７との間の中間部位４
８の車体前後方向に沿う軸線Ｘに対する傾斜角βは、上
記アッパアーム３５の前部屈曲部３６と後部屈曲部３７
との間の中間部位３８の車体前後方向に沿う軸線に対す
る傾斜角αより大なるように構成されている。

【００３０】このように構成されたステー３０は、図３
に示すようにその前端部３１に対して後端部３３が車幅
方向にオフセット、例えば本実施の形態では前端部３１
に対して後端部３３が車幅方向側方に寸法ａだけオフセ
ットされた状態、換言するとステー３０全体が車体幅方
に傾斜して後端部３３に折曲形成された後端取付部３４
がステアリングサポートビーム１１のコラムブラケット
２１取付部位の近傍に溶接結合され、前端部３１に折曲
形成された前部取付部３２がフロントバルクヘッド１４
にボルト等によって締結されて図３及び図４に示すよう
にフロントバルクヘッド１４とステアリングサポートビ
ーム１１との間に架設される。

【００３１】このように構成された車両用ステアリング
支持構造によると、フロントバルクヘッド１４とステア
リングサポートビーム１１間を連結するステー３０の外
周及び内周に沿ってフランジ５１及び５２が各々連続形
成され、更にアッパアーム３５に形成された前部屈曲部
３６及び後部屈曲部３７の各屈曲部とロアアーム４５に
形成された前部屈曲部４６及び後部屈曲部４７の各屈曲
部が互いに車体前後方向位置を異にして形成されること
と相俟って、ステー３０の剛性が確保されてフロントバ
ルクヘッド１４にステアリングサポートビーム１１が強
固に支持される。

【００３２】その結果ステアリングサポートビーム１１
にコラムブラケット２５を介して結合されたステアリン
グコラム２１の支持剛性が確保されて通常時におけるス
テアリングコラム２１及びステアリングホイール２２等
のステアリング装置の振動等の発生が充分に抑制され
る。

【００３３】一方、フロントバルクヘッド１４に結合さ
れる前端部３１に対してステアリングサポートビーム１
１に結合される後端部３３が車幅方向にオフセットした
状態でフロントバルクヘッド１４とステアリングサポー
トビーム１１との間にステー３０が架設され、かつアッ
パアーム３５及びロアアーム４５には変形を容易にする
前部屈曲部３６、４６及び後部屈曲部３７、４７が各々
形成されることから、車体前方から所定値以上の衝撃荷
重Ｆがフロントバルクヘッド１４に作用してフロントバ
ルクヘッド１４が車体後方に後退する場合には、図５及
び図６に示すようにアッパアーム３５の各前端部３１及
び後端部３３の近傍部位、前部屈曲部３６、後部屈曲部
３７等で容易に折れ曲がると共に、ロアアーム４５の各
前端部３１及び後端部３３の近傍部位、前部屈曲部４
６、後部屈曲部４７等で容易に折れ曲がる。

【００３４】この折曲変形によってアッパアーム３５及
びロアアーム４５が車体前後方向に短縮変形してフロン
トバルクヘッド１４の後退に伴うステアリングサポート
ビーム１１への衝撃荷重Ｆの伝達が充分に減少してステ
アリングサポートビーム１１への影響が回避され、ステ
アリングサポートビーム１１の後方移動が阻止される。

【００３５】同時に衝撃荷重Ｆによって後退するステア
リングコラム２１に設けられたコラムホルダ２６と、ス
テアリングサポートビーム１１に設けられたコラムブラ
ケット２５との間の結合がヒューズ機構によって解除さ
れ、ステアリングコラム２１がコラムブラケット２５か
ら分離して脱落する。

【００３６】従って、衝撃荷重Ｆによるフロントバルク
ヘッド１４の後退に伴うステアリングサポートビーム１
１への影響が回避され、ステアリングサポートビーム１
１にコラムブラケット２５によって支持されたステアリ
ングコラム２１への影響が回避されて衝撃荷重Ｆに基づ
くステアリングコラム２１の移動方向等が安定し、ステ
アリングコラム２１の予期しない方向への移動が防止さ
れて挙動が極めて安定したものとなる。

【００３７】更に、アッパアーム３５の前部屈曲部３６
及び後部屈曲部３７が比較的緩やかに折曲してアッパア
ーム３５が比較的直線的に形成されて比較的剛性が高く
設定されるのに対し、ロアアーム４５の前部屈曲部４６
及び後部屈曲部４７が比較的急激に折曲して前部屈曲部
４６と後部屈曲部４７との間の中間部位４８の車体前後
方向に沿う軸線Ｘに対する傾斜角βが、上記アッパアー
ム３５の前部屈曲部３６と後部屈曲部３７との間の中間
部位３８の車体前後方向に沿う軸線Ｘに対する傾斜角α
より大なるように構成されることから、前部屈曲部４
６、後部屈曲部４７及び中間部位４８によってロアアー
ム４５に変形容易な脆弱部Ａが形成される。

【００３８】従って、フロントバルクヘッド１４の後退
に伴う上記ステー３０の変形は、アッパアーム３５の前
部屈曲部３６及び後部屈曲部３７等の変形によるアッパ
アーム３５の短縮変形に先行して、ロアアーム４５の脆
弱部Ａを形成する前部屈曲部４６及び後部屈曲部３７等
が変形してロアアーム４５の短縮変形が実行され、図６
に示すようにステアリングサポートビーム１１が相対的
に下降する方向Ｄへ押し下げられ、ステアリングサポー
トビーム１１にコラムブラケット２５を介して支持され
たステアリングコラム２１やステアリングホイール２２
が急激に上昇する跳ね上がり現象が防止されて運転者に
対する安全性がより向上する。

【００３９】また、ステアリングコラム２１の挙動を、
設計段階において予測することが容易になり、安全対策
を容易かつ確実に施すことができ、安全性が大幅に向上
すると共に、ステアリングサポートビーム１１とフロア
パネル１５との間に架設されるステーが廃止されること
から、乗員の足下スペースが容易に確保されて居住性の
向上が得られる。

【００４０】以上説明では、アッパアーム３５及びロア
アーム４５に各々前部屈曲部３６、４６と後部屈曲部３
７、３８の一対の屈曲部を設けたが、アッパアーム３５
及びロアアーム４５に３個以上の複数個の屈曲部設ける
ことも可能であり、これらの各屈曲部も車体前後方向に
変位して配設することが通常時のステーの曲げ剛性を確
保する上からも好ましい。

【００４１】また、前端部３１と後端部３３をアッパア
ーム３５とロアアーム４５によって連結したが、３個以
上の複数のアームで連結することも可能であり、この場
合においても各アームあるいは特定のアームに適宜個数
の屈曲部を車体前後方向に変位して配置する等、本発明
は、上記実施の形態に限定されることなく発明の趣旨を
逸脱しない範囲で種々変更可能である。

【００４２】

【発明の効果】以上説明した本発明の車両用ステアリン
グ支持構造によると、ステアリングサポートビームと、
ステアリングコラムとをコラムブラケットによって連結
すると共に、ステアリングサポートビームとフロントバ
ルクヘッドとをステーを介して連結する車両用ステアリ
ング支持構造において、フロントバルクヘッドに結合さ
れる前端部に対してステアリングサポートビームに結合
される後端部を車体幅方向にオフセットさせてフロント
バルクヘッドとステアリングサポートビームとの間にス
テーを架設することから、通常時はステーによってステ
アリングサポートビームがフロントバルクヘッドに強固
に支持されてステアリングコラム等の支持剛性が向上し
て振動等の発生が抑制される一方、車体前方から所定値
以上の衝撃荷重がフロントバルクヘッドに作用して、フ
ロントバルクヘッドが車体後方に後退する際には、フロ
ントバルクヘッドの後退に起因してステーが容易に変形
してステアリングサポートビームの変形が回避され、設
計者がステアリングコラムの挙動を予測することが容易
になり安全性の向上が得られる。

【００４３】更に、ステーの前端部と後端部とを複数の
アームによって連結すると共に、各アームに屈曲部を形
成することによって、フロントバルクヘッドの後退に伴
う各アームの変形をより容易にしてフロントバルクヘッ
ドの後退に起因するステアリングサポートビームの変形
がより確実に回避され、ステアリングコラムの挙動を予
測することがより容易になり安全性が向上する等本発明
は通常時のステアリングコラムの振動を抑制すると共に
安全性の向上に貢献すること大なるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による車両用ステアリング支持構造の実
施の形態の概要を説明する車室前部の要部を示す斜視図
である。

【図２】同じく、ステーの斜視図である。

【図３】同じく、ステーの取付け状態を示す要部平面図
である。

【図４】同じく、ステーの取付け状態を示す要部平面図
である。

【図５】同じく、ステーの変形状態を示す要部平面図で
ある。

【図６】同じく、ステーの変形状態を示す要部側面図で
ある。

【符号の説明】

１１ ステアリングサポートビーム １２ フロントピラー １４ フロントバルクヘッド ２１ ステアリングコラム ２５ コラムブラケット ２６ コラムホルダ ３０ ステー ３１ 前端部 ３３ 後端部 ３５ アッパアーム（アーム） ３６ 前部屈曲部（屈曲部） ３７ 後部屈曲部（屈曲部） ３８ 中間部位 ４５ ロアアーム（アーム） ４６ 前部屈曲部（屈曲部） ４７ 後部屈曲部（屈曲部） ４８ 中間部位 Ａ 脆弱部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 左右のフロントピラー間に架設されたス
   テアリングサポートビームと、ステアリングシャフトを
   回転自在に支持するステアリングコラムとをコラムブラ
   ケットによって連結すると共に、上記ステアリングサポ
   ートビームとフロントバルクヘッドとをステーを介して
   連結する車両用ステアリング支持構造において、 上記ステーは、上記フロントバルクヘッドに結合される
   前端部に対して上記ステアリングサポートビームに結合
   される後端部を車体幅方向にオフセットさせてフロント
   バルクヘッドとステアリングサポートビームとの間に架
   設されたことを特徴とする車両用ステアリング支持構
   造。
2. 【請求項２】 上記ステーは、上記前端部と後端部とを
   連結する複数のアームを備え、該各アームは互いに車体
   前後方向位置を異にする屈曲部を有することを特徴とす
   る請求項１に記載の車両用ステアリング支持構造。
3. 【請求項３】 上記ステーは、上記前端部と後端部とを
   連結するアッパアームと、該アッパアームの下方に配設
   されると共に脆弱部を有して上記前端部と後端部とを連
   結するロアアームとを備えたことを特徴とする請求項１
   に記載の車両用ステアリング支持構造。
4. 【請求項４】 上記ステーは、屈曲部を有して上記前端
   部と後端部とを連結するアッパアームと、該アッパアー
   ムの下方に配設されると共に上記アッパアームに形成さ
   れた屈曲部に対して車体前後方向位置を異にする屈曲部
   を有して上記前端部と後端部を連結するロアアームとを
   備えたことを特徴とする請求項１に記載の車両用ステア
   リング支持構造。
5. 【請求項５】 上記アッパアーム及びロアアームは、各
   々車体前後方向位置を異にする一対の屈曲部を備え、車
   体前後方向に沿う軸線に対する上記ロアアームの上記屈
   曲部間における中間部位の傾斜角は、車体前後方向に沿
   う軸線に対するアッパアームの上記屈曲部間における中
   間部位の傾斜角に対して大であることを特徴とする請求
   項４に記載の車両用ステアリング支持構造。