JP2643220B2 - 自動車のステアリング支持構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、自動車の衝突時にステアリングホイールが
上方に大きく移動しないようにした、自動車のステアリ
ング支持構造に関するものである。

（従来の技術） 従来、自動車の衝突時におけるステアリングホイール
に対する運転者の衝突被害を最小限に抑えるため、種々
のステアリング支持構造が提案されている。例えば、実
開昭58−111668号には、ステアリングコラムの下部を車
体のサポートブラケットに揺動可能に取り付けると共
に、ステアリングコラムの上部をサポートブラケットに
所定荷重で分離可能に止着し、更に、ステアリングコラ
ムに取り付けたフックを、伸長抵抗を有するエネルギー
吸収ワイヤーに係合させてなる、ステアリングの衝突エ
ネルギー吸収装置が開示されている。

また、自動車の衝突時に運転者を、ステアリングホイ
ールのうち比較的剛性の低いリム部（環状の操作部）に
当てさせることによって、衝突時のエネルギーを吸収す
るステアリング支持装置も開発されている。このステア
リング支持装置では、車体の幅方向に延在するステアリ
ング支持部材にステアリングコラムの上部を固定し、ま
た、ステアリングコラムの下部を、所定荷重で破断する
シャーピンを介して、ペダルブラケットあるいはマスタ
ーシリンダブラケットに固定してある。そして、自動車
の衝突時にシャーピンが折れると、ステアリングコラム
はステアリング支持部材を支点として回動し、ステアリ
ングホイールが上方に移動するのである。

なお、ステアリングシャフトは、元々、後方に向かう
につれて高くなるように傾斜して配設することが一般に
おこなわれており、したがって衝突などの後方への外力
がステアリングシャフトの前端部より入力されると、ス
テアリングコラム支持部材による支持部分を中心として
ステアリングホイールが上方へ移動するような傾向を多
分に有しているのである。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、近年、自動車の衝突時に短時間で膨張し、
運転者がステアリングホイールに直接ぶつかるのを防止
する、いわゆるエアバッグが開発された。エアバッグ
は、通常、ステアリングホイールの中心部のボス部内に
取り付けられ、このボス部を中心として膨張するから、
エアバッグで効果的に運転者を保護するためには、自動
車の衝突時にホイールパッドの位置、すなわちステアリ
ングホイールの位置が上または下に大きく移動したまま
となってしまうのは好ましくない。

このようなことは、最近のステアリングホイールがそ
のボス部に大型かつ肉厚の弾性材からなる緩衝パッドを
設けて、この緩衝パッドによる運転者保護を図ることが
多くなっているので、この場合にも、衝突時にステアリ
ングホイールが上または下に大きく移動したままになる
のは好ましくないことになる。

そこで、本発明の目的は、自動車の衝突に際しても、
ステアリングホイールが上下方向においてほぼ衝突前の
位置にあるようにすることができる自動車のステアリン
グ支持構造を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明にあっては、 ステアリングホイールの回転力をステアリングギアに
伝達するステアリングシャフトと、 前記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、 車体に、車幅方向に延ばされた状態で固定され、前記
ステアリングコラムを該ステアリングコラムの上端側に
おいて保持して、該ステアリングコラムを車体後方に向
うに従って上方に向うよう傾斜させるステアリングコラ
ム支持部材と、 前記ステアリングコラムの上方に配設されて、一端側
が車体前方に向けて延ばされ他端側が前記ステアリング
コラム支持部材に連結されており、しかも、その延び方
向途中において、該一端側から車体後方に向けて所定以
上の外力が作用したとき、上方に向けて屈曲する変形部
が設けられている保持体と、 前記保持体の変形部と前記ステアリングコラムの下端
部とを連結するコントロール部材と、 を有することを特徴とする自動車のステアリング支持構
造とした構成としてある。

（作用） 上述の構成により、自動車が衝突して車体前部が車体
後方に向って変形すると、その車体前部の変形力が、先
ず、ステアリングコラムの上方に配置された保持体の一
端側に作用し、その変形力が所定以上となったときに
は、保持体の他端側がステアリングコラム支持部材に連
結されて変形力を規制しようとすることから、変形部が
上方に向けて屈曲することになる。この変形部の上方に
向う屈曲によりコントロール部材が上方に引っ張り上げ
られ、これに基づき、ステアリングコラムの下端側がス
テアリングコラム支持部材を中心として上方に揺動され
ることになり、ステアリングホイールは、正規の位置よ
りも下方に移動された状態となる。このため、この後、
保持体等の変位、変形等が進行することにより、傾斜配
置状態のステアリングコラムの下端側に車体後方への大
きな外力が作用して、該ステアリングコラムの下端側が
ステアリングコラム支持部材を中心として下方に揺動
し、ステアリングホイールが上方に揺動しても、その前
時点において、既に、ステアリングホイールが正規の位
置よりも下方に移動された状態となっていることから、
そのステアリングホイールの上方揺動により、該ステア
リングホイールは、ほぼ衝突前の位置に復帰することに
なる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら説明す
る。

自動車のステアリング装置１はステアリングシャフト
２を有し、ステアリングシャフト２はステアリングコラ
ム３内に挿通され、回転自在に保持されている。ステア
リングシャフト２とステアリングコラム３とは、既知の
ように軸方向に所定値以上の圧縮力が作用したとき縮長
する構造を有する。ステアリングシャフト２の後端には
ステアリングホイール４が取り付けられ、ステアリング
シャフト２の前端は自在継ぎ手５を介してインターミデ
ィエートシャフト６に連結されている。インターミディ
エートシャフト６は、自動車の車体７のエンジンルーム
８と車室９とを隔成するダッシュロアパネル10を貫通し
て、エンジンルーム８内のステアリングギア駆動シャフ
ト11に連結され、シャフト11はステアリングギア12に連
結されている。13は、インターミディエートシャフト６
とシャフト11との間に介装された自在継ぎ手である。こ
のような構成のステアリング装置１では、ステアリング
ホイール４の回転力は、ステアリングシャフト２、自在
継ぎ手５、インターミディエートシャフト６、自在継ぎ
手13、シャフト11を介して、ステアリングギア12に伝達
される。なお、ステアリングシャフト11は、車室９側に
おいても、後方に向かうにつれて高くなるように若干傾
斜して配設されている。

上下方向に伸びるダッシュロアパネル10の上端部には
後方へ伸びるダッシュアッパーパネル14が接合され、ダ
ッシュアッパーパネル14は車体７のカウルの一部を構成
している。図中、15はボンネット、16はフロントグラ
ス、17はエンジン、18はブレーキ用マスターシリンダ、
19はブレーキ倍力装置である。

第１図に示すように、マスターシリンダ18を支持する
ブレーキ倍力装置19はダッシュロアパネル10に支持され
てエンジンルーム８内に位置し、ダッシュロアパネル10
を介して車室９側には、ペダルブラケット20（保持体の
構成要素）が、該ペダルブラケットの一端側（保持体の
一端側）において、ダッシュロアパネル10に支持されて
位置する。ペダルブラケット20は、図示を略すアクセル
ペダル、ブレーキペダルが取り付けられるもので、実施
例では、後述するように移動部材としての機能を併せ持
つように設定されている。このペダルブラケット20は、
第４図に示すように、底面部が開口した枠状部材から成
り、ペダルブラケット20の延び方向略中央部には、横方
向に延びる屈曲部20aが設けられている。これにより、
このペダルブラケット20に、延び方向内方に向けて所定
値以上の力が作用すると、ペダルブラケット20は、屈曲
部20aを中心として屈曲可能となっている。

ペダルブラケット20の中央部の上面には、第４図に示
すように、ダッシュロアパネル10側に開口した一対の係
合溝21が形成され、ペダルブラケット20の中央部は、ダ
ッシュアッパーパネル14に植設された一対の係合ピン22
をこの係合溝21に係合させて、第１図に示すようにダッ
シュアッパーパネル14に保持される。この一対の係合溝
21と一対の係合ピン22とで衝撃吸収機構を構成してい
る。より具体的には、ペダルブラケット20の上面には、
係合ピン22の頭部の厚さよりも大きい長さで上方へ向け
て立ち上がる傾斜20cが形成されて、この傾斜20cに上記
係合溝21の前端部が開口している。そして、係合溝21
は、その後部が係合ピン22の頭部より細幅の細幅部21a
とされる一方、上記傾斜部20cに開口する付近は係合ピ
ン22の頭部よりも太幅の太幅部21bとされている。した
がって、ペダルブラケット20は、上記係合ピン22に対し
て所定以上の後方への相対変位力が作用すると、その初
期的な係合ピン22による係止作用（脱落防止作用）を受
けつつ後方へ変位するが、終期には係合ピン22による係
止作用が完全に解放されて、ダッシュアッパーパネル14
から分離して行くことになる。上述した係合溝21、係合
ピン22、傾斜部20cが協働して衝撃吸収機構を構成する
が、この吸収機構は、この他弾性材を利用して構成する
等、適宜の構成を採用し得る。

ペダルブラケット20の他端側（先端側）は、コントロ
ール部材を構成する二股リンク23によって、ステアリン
グコラム３の下端部に連結されている。すなわち、二股
リンク23の上端部は、ペダルブラケット20を横断する方
向に延在するピボットピン24によって、ペダルブラケッ
ト20の他端側（先端側）の端部に回動自在に連結されて
いる。また、二股リンク23の下端部は、ステアリングコ
ラム３の下端部に一体的に取り付けられたブラケット3a
に、ピボットピン25を介して回動自在に連結されてい
る。なお、コントロール部材としては、二股リンク23の
代わりに引っ張り力を伝達できるワイヤー等を用いるこ
ともできる（図示せず）。第４図中、26、27は、それぞ
れピボットピン24、25に螺合して、これらのピボットピ
ンを固定するためのナットである。

図中、28は車体７の幅方向に延在する、強度的に優れ
た鋼管等からなるステアリングコラム支持部材を示す。
ステアリングコラム支持部材28は、その両端部をカウル
サイドパネル29に固定されて車体７と一体を成してい
る。勿論、カウルサイドパネル29は、ドアの前方部分を
構成する強度部材となっている。ステアリングコラム３
はブラケット30によってステアリングコラム支持部材28
に固定され、これによってステアリングシャフト２は所
定位置に保持される。

前記ステアリングコラム支持部材28と前記ペダルブラ
ケット20の他端側（先端側）との間には、連結部材31
（保持体の構成要素）が介装されている。この連結部材
31の一端側は、ペダルブラケット20のピボットピン24に
連結されており、その連結部材31の他端側はステアリン
グコラム支持部材28に相対回転可能に連結されている。
この連結部材31は、ペダルブラケット20と共に保持体を
構成しており、その連結部材31の他端側が保持体の他端
側をなし、連結部材31とペダルブラケット20の他端側と
の連結付近部分が変形部20bをなすことになっている。

以下、上記実施例の作用を説明する。

自動車の非衝突時には、第１図に示すように、ペダル
ブラケット20はその前端部をダッシュロアパネル10に連
結すると共に、その中央部を前述の衝撃吸収機構を介し
てダッシュアッパーパネル14に連結し、自動車の車体７
にしっかりと固定されている。しかも、ペダルブラケッ
ト20の後端は連結部材31を介してステアリングコラム支
持部材28に連結されているから、ペダルブラケット20の
保持力は十分に大きく、例えばエンジン17のアイドル回
転時等にペダルブラケット20や二股リンク23等が振動音
を発するようなことはない。

さて、自動車の衝突時に自動車が前方から衝撃荷重を
受けると、自動車の車体７は第２図の状態を経て第３図
の状態に変化する。

第２図の衝突初期の状態では、衝突時の衝撃でエンジ
ン17、マスターシリンダ18、倍力装置19等が車体７の後
方に移動し、ダッシュロアパネル10とダッシュアッパー
パネル14も変形している。このとき、ダッシュロアパネ
ル10は倍力装置19等の移動に伴って車体７の後方に変位
するから、ダッシュロアパネル10に取り付けられたペダ
ルブラケット20もダッシュロアパネル10の変位分だけ車
体７の後方に変位する。この変位は車体７の非変形部
分、例えばステアリングコラム支持部材28に対する相対
変位である。第１図及び第４図に示したように、ペダル
ブラケット20はダッシュアッパーパネル14に対して前述
の衝撃吸収機構を介して係合しているため、ペダルブラ
ケット20のこの変位によって係合ピン22が係合溝21から
離脱し、ペダルブラケット20は、ダッシュアッパーパネ
ル14との係合によって妨げられることなく、車体７の後
方に変位することができる。

ペダルブラケット20のこの変位によって、ペダルブラ
ケット20とステアリングコラム支持部材28との間隔が小
さくなるから、連結部材31は、第２図中、Ａ方向に回転
し、ペダルブラケット20のこの変位を吸収しようとす
る。連結部材31がＡ方向に回転すると、変形部20bに上
向きの力が作用し、ペダルブラケット20の他端側が屈曲
部20aを中心としてＢ方向に変形すると共に、二股リン
ク23には引っ張り力が生じる。そして、二股リンク23に
生じた引っ張り力はピボットピン25を介してブラケット
3aに伝達され、ステアリングコラム３は軸方向に圧縮さ
れる。

このとき、二股リンク23はステアリングコラム３の下
端部に対して斜め上方への引っ張り力を付与するから、
ステアリングコラム３は軸方向へ圧縮されて縮長すると
同時に上方への引き上げ力も作用する。ステアリングコ
ラム３はこの引き上げ力によってステアリングコラム支
持部材28を支点として、第２図中、Ｃ方向に回転し、ス
テアリングホイール４は破線の位置から実線の位置へ移
動する。

次に、衝突後期に至ると、マスターシリンダ18やブレ
ーキ倍力装置19等は、第３図に示すように、更に後方へ
変位し、ペダルブラケット20も更に後方に変位して、ペ
ダルブラケット20は傾斜配置状態のステアリングコラム
３の下端側に衝突することにより、ステアリングコラム
３の下端側は下方に押し下げられる。これによって、ス
テアリングコラム３はステアリングコラム支持部材28を
中心にして、同図中、反時計方向に回転し、ステアリン
グホイール４はＤ方向に回転してほぼ衝突前の位置に復
帰する。ステアリングホイール４のボス部（図示せず）
内に取り付けられたエアバッグ（図示せず）は、この状
態で膨張する。

なお、ペダルブラケット20の相対変位距離が充分でな
いときは、ステアリングホイール４は、第２図に実線で
示した位置に留どまり、衝突前の位置に復帰しない場合
もある。しかし、このような場合には、衝突による車体
７の破損状態は軽度であり、このときはエアバッグは膨
張しない。

また、本実施例においては、保持体の構成要素とし
て、ペダルブラケット20を有効に利用していることか
ら、部品点数の削減や、他の部品を取付けるための余裕
スペース確保の点で有利となる。

尚、本実施例では連結部材の車体前方側端部をペダル
ブラケット20に取り付けたが、例えばダッシュアッパー
パネルに取り付けてもよい。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、自動車の衝突に
際しても、ステアリングホイールが上下方向においてほ
ぼ衝突前の位置にあるようにすることができる自動車の
ステアリング支持構造を提供できる。

また、保持体とコントロール部材とをあらかじめ組み
立てておけば、自動車に対する組付け性がさらに優れた
ものになるという効果を生じる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例のステアリング支持構造を
模式的に表した側面図であり、衝突前の状態を表す。 第２図は、第１図のステアリング支持構造の、自動車衝
突初期の側面図である。 第３図は、第１図のステアリング支持構造の、自動車衝
突後期の側面図である。 第４図は、ペダルブラケットと二股リンクと連結部材と
のの取り付け状態をあらわす斜視図である。 １……ステアリング装置 ２……ステアリングシャフト ３……ステアリングコラム ４……ステアリングホイール ７……車体 ９……車室 10……ダッシュロアパネル 14……ダッシュアッパーパネル 20……ペダルブラケット 20a……屈曲部 20b……変形部 21……係合溝 22……係合ピン 23……二股リンク 24、25……ピボットピン 28……ステアリングコラム支持部材 31……連結部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 太田 道隆 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツ ダ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−137254（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−191266（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−149554（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−122975（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ステアリングホイールの回転力をステアリ
   ングギアに伝達するステアリングシャフトと、 前記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、 車体に、車幅方向に延ばされた状態で固定され、前記ス
   テアリングコラムを該ステアリングコラムの上端側にお
   いて保持して、該ステアリングコラムを車体後方に向う
   に従って上方に向うよう傾斜させるステアリングコラム
   支持部材と、 前記ステアリングコラムの上方に配設されて、一端側が
   車体前方に向けて延ばされ他端側が前記ステアリングコ
   ラム支持部材に連結されており、しかも、その延び方向
   途中において、該一端側から車体後方に向けて所定以上
   の外力が作用したとき、上方に向けて屈曲する変形部が
   設けられている保持体と、 前記保持体の変形部と前記ステアリングコラムの下端部
   とを連結するコントロール部材と、 を有することを特徴とする自動車のステアリング支持構
   造。