JP4885033B2 - ステアリング装置 - Google Patents

Description

本発明は、ステアリング装置に関し、特に前面衝突時にステアリングホイールを前方に移動させるステアリング装置に関する。

従来、車両の前面衝突時にステアリングシャフトを前方へ引き込むことで、ステアリングホイールが運転者側へ突出するのを回避する引き込み式ステアリング装置がある。

この種の引き込み式ステアリング装置としては例えば特許文献１がある。特許文献１のステアリング装置を図１４及び図１５を参照して説明する。

図１４は引き込み式ステアリング装置を備えた車両の要部側面図、図１５は図１４に示す車両の前面衝突後の側面図である。

左右のサイドメンバ１０１の下面に、前後方向に延びかつ曲げ変形許容部１０２ａ、１０２ｂを有する一対のサブフレーム１０２を取り付け、左右のサブフレーム１０２の曲げ変形許容部１０２ａと１０２ｂとの間の傾斜部１０２ｃ間を車幅方向に延びるクロスメンバ１０３で連結し、このクロスメンバ１０３にステアリングギヤボックス１１０を取り付ける。ステアリングギヤボックス１１０から突出するピニオンシャフト１１１の上端部に、ユニバーサルジョイント１１１ａを介して中間シャフト１１２の下端部を連結し、中間シャフト１１２の上端にユニバーサルジョイント１１２ａを介して比較的大きく傾斜して前後方向に延在して上端にステアリングホイール１１４が設けられたステアリングシャフト１１３を揺動自在に連結し、中間シャフト１１２をトーボード１０４の開口穴１０４ａに挿通させる。また、このステアリングホイール１１４が設けられたステアリングシャフト１１３はステアリングコラム１１５によって回転自在に挿通保持されており、このステアリングコラム１１５が車幅方向に延在する車体メンバ１０５に取り付けられたブラケット１０６ａ、１０６ｂによって支持されている。

そして、図１５に示すように車両が前面衝突等により衝撃荷重Ｐがサイドメンバ１０１の前部に作用すると、サイドメンバ１０１が圧壊、即ちクラッシュすると共にサブフレーム１０２の曲げ許容部１０２ａ、１０２ｂが屈曲し、傾斜部１０２ｃが起立方向に角度変形する。これに伴い傾斜部１０２ｃに取り付けられたクロスメンバ１０３が下方へ変位すると共に矢印方向に回転する。この結果、クロスメンバ１０３に取り付けられたステアリングギヤボックス１１０も下方に変位すると共に矢印方向に回転してピニオンシャフト１１１の上端部が後方でかつ下方に変位することになる。

このピニオンシャフト１１１の変位に伴って、中間シャフト１１２の下端部が後方でかつ下方に変位して中間シャフト１１２がトーボード１０４の開口穴１０４ａの下縁と干渉し、この干渉部Ｔを支点として中間シャフト１１２の上端部が前方に回転してステアリングシャフト１１３が軸方向に引き込まれ、ステアリングホイール１１４が相対的に前方に移動する。これにより、サイドメンバ１０１及びサブフレーム１０２がクラッシュしたとき、ステアリングホイール１１４が運転者側へ突出することを回避される。

特開平１１−２７８２８６号公報

上記特許文献１のステアリング装置によると、車両が前面衝突等により衝撃荷重Ｐがサイドメンバ１０１の前部に作用すると、サイドメンバ１０１及びサブフレーム１０２がクラッシュすると共にステアリングギヤボックス１１０の回転により回転するピニオンシャフト１１１及びこのピニオンシャフト１１１に連結された中間シャフト１１２により、ステアリングシャフト１１３が軸方向に引き込まれ、ステアリングホイール１１４が相対的に前方移動してステアリングホイール１１４が運転者側へ突出することが回避できる。

しかし、キャブオーバ車のように運転席から車体前端までの距離が短く、ステアリングシャフトの傾斜角が比較的小さく略起立した状態で配設される車両にあっては、前面衝突等の衝撃で相対的に前方に移動する運転者の胸部とステアリングホイールとの干渉が懸念される。一方、前面衝突等の衝撃で移動する運転者の移動距離を少なくするためにシートベルト等によって運転者を強固に拘束すると、その拘束によって運転者に大きな負荷が作用して運転者に影響を及ぼすおそれがある。

従って、かかる点に鑑みなされた本発明の目的は、ステアリングシャフトの傾斜角が小さく起立状態の車両にあっても、衝突時のステアリングホイールと運転者との間隔が確保できると共に、運転者にかかる負荷が軽減できて運転者の安全性が確保できるステアリング装置を提供することにある。

上記目的を達成する請求項１に記載のステアリング装置の発明は、フロアパネルの下面に配設されて車幅方向に延在するギヤボックス本体からピニオンシャフトが上方に突出するステアリングギヤボックスと、該ピニオンシャフトの上端に下端が揺動自在に連結された中間シャフトと、該中間シャフトの上端に下端が揺動自在に連結され上端にステアリングホイールが設けられたステアリングシャフトとを備え、該ステアリングシャフトを回転自在に挿通保持するステアリングコラムがステアリング支持部材を介して車幅方向に延在する車体メンバに支持されたステアリング装置において、上記フロアパネルに車体前後方向に延在して形成された誘導部に上記ステアリングギヤボックスを取付支持すると共に、上記ステアリング支持部材及び上記ステアリングコラムを介して上記ステアリングシャフトを上記車体メンバを支点として回転可能に支持し、前方からの衝撃荷重により誘導部に誘導されて後方に移動する上記ステアリングギヤボックスの変位に伴い、上記中間シャフトを介して上記ステアリングシャフトが上記車体メンバを支点として回転することで上記ステアリングホイールが前方に移動するように構成したことを特徴とする。

この発明によると、前面衝突等による車体前部がクラッシュして前方からステアリングギヤボックスに衝撃荷重が入力されると、衝撃荷重によりステアリングギヤボックスがフロアパネルの誘導部に誘導されて後方に移動する。この後方移動に伴い車体メンバにステアリング支持部材を介在して支持されたステアリングコラムに貫通支持されたステアリングシャフトが、中間シャフトを介して車体メンバを支点にして回転したステアリングホイールが前方に移動し、ステアリングホイールと運転者の胸部との間に積極的に隙間が確保できる。これにより、前面衝突等の衝撃で前方に移動する運転者の許容移動距離が確保でき、運転者への負荷が大幅に低減されて運転者の胸部損傷値が改善される。

請求項２に記載の発明は、請求項１のステアリング装置において、上記誘導部は、上記フロアパネルに形成されて前後方向に延在して上記ステアリングギヤボックスを移動可能に取付支持する長穴であり、前面部が上記ステアリングギヤボックスに当接可能で車幅方向に延在する荷重吸収部材を備えたことを特徴とする。

この発明によると、誘導部がフロアパネルに形成された長穴によって形成され、衝撃荷重によるステアリングギヤボックスの後方移動に伴いステアリングギヤボックスが荷重吸収部材を押圧し、この荷重吸収部材の押曲変形に伴う抗力によって衝撃荷重を減衰することができる。また、このときの荷重吸収部材の変形によるステアリングギヤボックスの後方移動等の移動特性は荷重吸収部材の曲げ剛性に依存し、ステアリングホイールの前方移動特性を荷重吸収部材により容易に調整できる。

請求項３に記載の発明は、請求項１のステアリング装置において、上記誘導部は、上記フロアパネルに形成されて前後方向に延在して上記ステアリングギヤボックスを移動可能に取付支持する取付穴と、該取付穴の後方に配置された長穴を備えたことを特徴とする。

この発明によると、誘導部がフロアパネルに形成された取付穴及び長穴によって形成され、衝撃荷重によるステアリングギヤボックスの後方移動に伴い締結具により取付穴を変形破断して衝撃荷重を減衰する。このときの取付穴の変形破断によるステアリングギヤボックスの後方移動速度等の移動特性が取付穴の形状等によって容易に調整でき、ステアリングホイールの前方移動特性を取付穴により容易に調整できる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項のステアリング装置において、上記ステアリング支持部材は、上記車体メンバの外周面に嵌合して車幅方向に延在する筒状で上記車体メンバに固定される固定部と該固定部に脆弱部を介して連結される可動部とを備えた筒部と、上記可動部に設けられて上記ステアリングコラムが固設されるステアリング取付部とを備えたことを特徴とする。

この発明によると、車体メンバに嵌合する筒部の可動部が脆弱部の変形及び破壊を伴ってステアリングシャフトがステアリングサポートビームを中心に回転してステアリングホイールが前方移動することから、ステアリングホイールの前方移動特性を筒部の脆弱部によって容易に調整することができる。

本発明によると、前面衝突等による衝撃荷重によりステアリングギヤボックスが後方に移動すると、この後方移動に伴いステアリングシャフトが車体メンバを支点として回転してステアリングホイールが前方に移動して運転者側から離れ、ステアリングホイールと運転者の胸部との間に積極的に隙間が確保させる。これにより、前面衝突等の衝撃で移動する運転者の許容移動距離が確保でき運転者への負荷が大幅に低減できる。

以下、本発明のステアリング装置の実施の形態を図を参照して説明する。

（第１実施の形態）
図１は、本発明に係るステアリング装置１０を備えたキャブオーバ型自動車の車体前部の要部斜視図であり、図２はステアリングギヤボックスの取付構造を模式的に示す平面図、図３は図２のＩ−Ｉ線断面図、図４は図２のＩＩ−ＩＩ線断面図、図５はステアリングシャフトの支持構造を示す斜視図、図６は図５のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。なお、各図において矢印Ｆは車体前方方向を示し、矢印Ｗは車幅方向を示している。

図１に示すように車体前部の両サイドに車体前後方向に延在する左右のフロントサイドメンバ１、１が配設され、左右のフロントサイドメンバ１、１の上面間にフロアパネル２が架設されている。

ステアリング装置１０は、運転席が配置される側のフロントサイドメン１、本実施の形態では右側のフロントサイドメンバ１の前端近傍においてフロアパネル２の下面に配設されるステアリングギヤボックス１１と、ステアリングギヤボックス１１から上方に突出するピニオンシャフト１５に、弾性軸継手１８を介して中間シャフト１９の下端部が連結し、中間シャフト１９の上端部にユニバーサルジョイント２０を介してステアリングホイール２２を有するステアリングシャフト２１が揺動自在に連結し、ステアリングシャフト２１は比較的傾斜角が小さく略起立した状態でステアリングコラム２３によって回転自在に挿通保持されており、このステアリングコラム２３が左右のピラー間に架設された車体メンバであるステアリングサポートビーム５にステアリング支持部材４５を介して支持されている。

ステアリングギヤボックス１１は、図２及び図３に示すようにフロアパネル２の下方において車幅方向に延在するギヤボックス本体１２と、ギヤボックス本体１２の中央部から上方に突出するボス部１３を有し、ボス部１３の上端に外周にネジ部が形成された軸部１４が突設されている。ギヤボックス本体１２の両端部に端部固定手段３０が設けられる。この端部固定手段３０については詳細に後述する。このボス部１３にピニオンシャフト１５が回転自在に支持されている。またギヤボックス本体１２の中央部から頂端１６ａが車体前方に向かって突出する棒状の衝撃荷重入力部材１６が設けられている。

一方、フロアパネル２には、ステアリングギヤボックス１１に形成された軸部１４が挿通可能で前後方向に延在する第１長穴３によって形成された第１誘導部及び、この第１長穴３を隔てて両側にそれぞれ前後方向に延在する一対の第２長穴４によって形成された第２誘導部を有している。

この第１長穴３の前部に下方からステアリングギヤボックス１１のボス部１３に突設された軸部１４が挿入し、ボス部１３の頂端１３ａを第１長穴３の縁部に当接すると共に第１長穴３から突出する軸部１４の外周に形成されたネジ部に固定用ナット１７を螺合して、ボス部１３の頂端１３ａと固定用ナット１７によってフロアパネル２を挟持することによってステアリングギヤボックス１１のボス部１３がフロアパネル２に固定される。

端部固定手段３０は、図４に示すようにギヤボックス本体１２の各端部１２ａに嵌合すると共に端部１２ａを挟持する円弧状で両端にボルト挿通孔が形成された一対のブラケット３１、３２と、ブラケット３１、３２の各ボルト挿通孔に挿通してロックナット３３によって下端がブラケット３１、３２に固定される締結具である取付ボルト３５、３５と、取付ボルト３５、３５に嵌合して上端が第２長穴３の縁部に当接する管筒３６、３６と、第２長穴４を貫通する取付ボルト３５、３５の上部が貫通する貫通孔を備えたプレート３７と、取付ボルト３５、３５の上端に嵌合するナット３８、３８とを備え、管筒３６、３６の上端とプレート３７によってフロアパネル２を挟持することによってギヤボックス本体１２の両端部１２ａ、１２ａがフロアパネル２に固定される。

更に、フロアパネル２の下面に、第１長穴３を横切って車幅方向に延在してステアリングギヤボックス１１のボス部１３に後方から中央部が当接可能な荷重吸収部材４１が配設されている。この荷重吸収部材４１は、両端部４１ａ、４１ａがそれぞれブラケット４２、４２によってフロアパネル２に取付支持されている。ボス部１３に対応する中央部に切欠部４１ｂが形成されて比較的剛性が低い脆弱部４１Ａを形成している。

一方、ステアリングシャフト２１を回転自在に保持するステアリングコラム２３をステアリングサポートビーム５に支持するステアリング支持部材４５は、図５に概要を示すように車幅方向に延在する円筒状のステアリングサポートビーム５の外周面に嵌合して車幅方向に延在する円筒状の筒部４６及び筒部４６に結合された一対のステアリング取付部４７を備えている。

筒部４６の固定部となる車幅方向の中央部分４６Ａと両側部４６Ｂとの間に図６に断面を示すように周方向に沿って穿設された複数の開口部４６ｃによって比較的剛性の低い脆弱部４６Ｃが形成されている。この筒部４６の中央部分４６Ａが固定ボルト４８、或いは溶接等によってステアリングサポートビーム５に固設される一方、各側部４６Ｂにそれぞれステアリングコラム取付部４７が設けられる。

ステアリング支持部材４５の各ステアリングコラム取付部４７に、ステアリングコラム２３がステアリングサポートビーム５と交叉する方向に延在してボルト４９によって取り付けられる。

次に図７及び図８に示す作用説明図を参照して作用を説明する。図７は通常状態のステアリング装置１０の概要を示し、図８は衝突後のステアリング装置１０の概要を示している。

図７に示す通常状態においては、ステアリングギヤボックス１１は、そのギヤボックス本体１２から上方に突出するボス部１３の頂端１３ａがフロアパネル２の第１長穴３の縁部に当接して第１長穴３から突出する軸部１４に固定用ナット１７を螺合することによって、ボス部１３がフロアパネル２に固定され、かつギヤボックス本体１２の両端部１２ａ、１２ａが端部固定手段３０によってフロアパネル２に固定され、更に、ボス部１３の後方からフロアパネル２に取り付けられた荷重吸収部材４１が当接してギヤボックス本体１２の移動を規制することによってフロアパネル２に十分な結合剛性を有して固設される。

一方、ステリングシャフトシャフト２１を回転自在に保持するステアリングコラム２３が、ピラー間に架設されたステアリングサポートビーム５にステアリング支持部材４５によって安定した状態に支持される。

この通常状態では図７に示すように、ステアリングギヤボックス１１のギヤボックス本体１２から衝撃荷重入力部材１６が前方に向けて突出すると共に、ステアリングギヤボックス１１のボス部１３から上方に突出するピニオンシャフト１５とこのピニオンシャフト１５に弾性軸継手１８を介して連結された中間シャフト１９がほぼ直線状に傾斜角が小さく略起立状態に保持され、中間シャフト１９の上端にユニバーサルジョイント２０を介して連結されたステアリングシャフト２１が比較的傾斜角が小さく略起立した状態でステアリングコラム２３及びステアリング支持部材４５等を介してステアリングサポートビーム５に支持されている。この状態ではステアリングシャフト２１の上端に設けられたステアリングホイール２２と図示しない運転席に着座した運転者Ｍの胸部との間に十分な隙間が保持されている。

また、軽前面衝突時には、ステアリングギヤボックス１１に車体前方に向けて突出された衝撃荷重入力部材１６が影響を受けることがないが、車両が壁等の障害物に前面衝突を起こし車体が大きくクラッシュした場合には、衝突物によって衝撃荷重入力部材１６が相対的に後方に押しやられると、後方への変位に伴ってステアリングギヤボックス１１が後方に押しやられる。

次に、上記構成のステアリング装置の衝突時の作用について説明する。いま、図８のように車両が壁等の障害物に前面衝突を起こすと、衝撃荷重がサイドメンバ１の前部に作用しサイドメンバ１がクラッシュすると共に、障害物からの衝撃荷重Ｐがステアリングギヤボックス１１に突設された衝撃荷重入力部材１６の頂端１６ａに作用し、衝撃荷重入力部材１６と一体形成されたギヤボックス本体１２に衝撃荷重Ｐが荷重伝達される。

この衝撃荷重Ｐによりステアリングギヤボックス１１が、そのボス部１３の頂端１３ａに形成された軸部１４が挿通して固定された第１長穴３及びギヤボックス本体１２の両端部１２ａ、１２ａを支持する各端部固定手段３０、３０の取付ボルト３５、３５が挿通する各第２長穴４に誘導されて後方に移動する。この後方移動に伴いボス部１３が荷重吸収部材４１を押圧して荷重吸収部材４１を押曲変形し、この荷重吸収部材４１の変形に伴う抗力によって衝撃荷重Ｐを減衰しつつ車体後方に変位する。このときの荷重吸収部材４１の変形によりステアリングギヤボックス１１の後方移動速度等の後方移動特性は荷重吸収部材４１の曲げ剛性に依存し、荷重吸収部材４１の曲げ剛性は脆弱部４１Ａに形成される切欠部４１ｂの形状によって容易に調整できる。

ステアリングギヤボックス１１の後方移動に伴って後方移動するピニオンシャフト１５の上端に弾性軸継手１８を介して連結された中間シャフト１９の下端が後方移動し、中間シャフト１９を介して中間シャフト１９の上端にユニバーサルジョイント２０によって連結されたステアリングシャフト２１の下端を後方に付勢する。

これにより、ステアリングサポートビーム５にステアリング支持部材４５を介在してステアリングコラム２３に回転自在に貫通支持されたステアリングシャフト２１には、ステアリングサポートビーム５を支点とする矢印Ｒ方向の回転力が付与される。ステアリングシャフト２１の回転力によりステアリングシャフト２１を保持するステアリングコラム２３を介してステアリング支持部材４５のステアリングコラム取付部４７に回転力が伝達され、筒部４６の側部４６Ｂが脆弱部４６Ｃの変形及び破壊を伴ってステアリングサポートビーム５の回りを回転してステアリングコラム２３を介してステアリングシャフト２１がステアリングサポートビーム５を支点として回転し、ステアリングシャフト２１の上端に設けられたステアリングホイール２２が前方移動する。

このステアリングホイール２２の前方移動に伴ってステアリングホイール２２が運転者Ｍ側から離れ、ステアリングホイール２２と運転者Ｍの胸部との間に積極的に隙間を確保する。これにより、前面衝突等の衝撃で移動する運転者Ｍの許容移動距離が確保でき、運転者Ｍへの負荷が大幅に低減され、運転者Ｍの胸部損傷値が改善される。また、ステアリングシャフト２１の回転に伴うステアリングホイール２２の前方移動速度等の移動特性は、荷重吸収部材４１の脆弱部４１Ａを構成する切欠部４１ｂの形状等によって設定される荷重吸収部材４１の曲げ剛性及びステアリング支持部材４５の筒部４６に形成される脆弱部４６Ｃに開口する開口４７ｃの大きさや数を調整することによって容易に調整できる。

（第２実施の形態）
本発明に係るステアリング装置の第２実施の形態を図９及び図１０を参照して説明する。なお、本実施の形態はステアリングギヤボックスの取付構造が第１実施の形態と異なり、他の構成は第１実施の形態と同様の構成でありステアリングギヤボックスの取り付け構造についてのみ説明する。

図９はステアリングギヤボックスの取付構造を模式的に示す第１実施の形態の図２に対応する平面図であり、図１０は図９のＩＶ−ＩＶ線断面図である。図９及び図１０に図２乃至図４と対応する部分に同一符号を付することで該部の詳細な説明は省略する。

フロアパネル２には、ステアリングギヤボックス１１に形成された軸部１４が挿通可能で前後方向に延在する第１長穴３によって形成された第１誘導部及び前後方向に延在する一対の第２長穴４によって形成された第２誘導部を有している。

この第１長穴３の前部に下方からステアリングギヤボックス１１のボス部１３に突設された軸部１４を挿入し、ボス部１３の頂端１３ａを第１長穴３の縁部に当接すると共に第１長穴３から突出する軸部１４に固定用ナット１７を螺合して、ボス部１３の頂端１３ａと固定用ナット１７によってフロアパネル２を挟持することによってステアリングギヤボックス１１のボス部１３がフロアパネル２に固定される。また、ギヤボックス本体１２の各端部１２ａ、１２ａが第１実施の形態と同様に端部固定手段３０によってフロアパネル２に結合されている。

更に、フロアパネル２の下面に、第１長穴３を横切って車幅方向に延在してステアリングギヤボックス１１のボス部１３に後方から当接可能な荷重吸収部材が複数、例えば２本の荷重吸収部材５１、５２が平行配置されている。この各荷重吸収部材５１、５２は、両端部５１ａ、５１ａ、５２ａ、５２ａがそれぞれブラケット５３、５３によってフロアパネル２に取り付けられ、各荷重吸収部材５１、５２にはボス部１３に対応して切欠部５１ｂ、５２ｂが形成されて該部にそれぞれ脆弱部５２Ａ、５２Ｂを形成している。

この構成により、通常状態においては、ステアリングギヤボックス１１は、そのギヤボックス本体１２から上方に突出するボス部１３の頂端１３ａがフロアパネル２の第１長穴３の縁部に当接して第１長穴３から突出するボックス固定ネジ部１４に固定用ナット１７を螺合することによって、ボス部１３がフロアパネル２に固定され、かつギヤボックス本体１２の両端部１２ａ、１２ａが端部固定手段３０、３０によってフロアパネル２に固定され、更に、ボス部１３の後方からフロアパネル２に取り付けられた荷重吸収部材５１、５２が当接してギヤボックス本体１２の移動を規制することによってフロアパネル２に十分な結合剛性を有して固設される。

一方、車両が壁等の障害物に前面衝突を起こし車体が大きくクラッシュした場合には、衝撃荷重がサイドメンバ１の前部に作用しサイドメンバ１がクラッシュすると共に、障害物からの衝撃荷重Ｐがステアリングギヤボックス１１に突設された衝撃荷重入力部材１６の頂端１６ａに作用し、衝撃荷重入力部材１６と一体形成されたギヤボックス本体１２に衝撃荷重Ｐが荷重伝達される。

この衝撃荷重Ｐによりステアリングギヤボックス１１が、そのボス部１３の頂端１３ａに形成されたギヤボックス固定ネジ部１４が挿通して固定された第１長穴３及びギヤボックス本体１２の両端部１２ａを支持する各端部固定手段３０の取付ボルト３５が挿通する各第２長穴４に誘導されてボス部１３が荷重吸収部材５１、５２に押圧による荷重吸収部材５１、５２の変形に伴う抗力によって衝撃荷重Ｐを減衰しつつ車体後方に変位する。このときの荷重吸収部材５１、５２の変形によりステアリングギヤボックス１１が後方移動等の後方移動特性は荷重吸収部材５１、５２の曲げ剛性に依存する。

このように構成された本実施の形態によると、上記第１実施の形態に加え、荷重吸収部材５１、５２を備えることから、種々の曲げ剛性の異なる荷重吸収部材５１及び５２を種々用いることにより、荷重吸収部材５１、５２の変形によるステアリングギヤボックス１１の種々の後方移動特性が得られ、車両の仕様等による衝撃荷重Ｐに対するステアリングホイール２２の要求移動特性に対応することができる。なお、本実施の形態では２本の荷重吸収部材５１、５２を使用したが、３本以上の他の複数の荷重吸収部材を用いることもできる。

（第３実施の形態）
本発明に係るステアリング装置の第３実施の形態を図１１乃至図１３を参照して説明する。なお、本実施の形態はステアリングギヤボックスの取付構造が第１実施の形態と異なり、他の構成は第１実施の形態と同様の構成でありステアリングギヤボックスの取付構造についてのみ説明する。

図１１はステアリングギヤボックスの取付構造を模式的に示す第１実施の形態の図２に対応する平面図、図１２は図１１のＶ−Ｖ線断面図、図１３は図１１のＶＩ−ＶＩ線断面図である。なお、各図において図２乃至図５に対応する部分に同一符号を付することで該部の詳細な説明は省略する。

フロアパネル２には、ステアリングギヤボックス１１に形成された軸部１４が挿通可能で前後方向に延在する第１長穴３によって形成された第１誘導部及び前後方向に延在する一対の第２長穴５４によって形成された第２誘導部を有している。第２長穴５４は、第１取付穴５５、この第１取付穴５５の後方に隣接して形成された第１誘導穴５６、第１誘導穴５６の後方に隣接して形成された第２取付穴５７、第２取付穴５７の後方に隣接して形成された第２誘導穴５８によって構成されている。

この第１長穴３の前部に下方からステアリングギヤボックス１１のボス部１３に突設された軸部１４を挿入し、ボス部１３の頂端１３ａを第１長穴３の縁部に当接すると共に第１長穴３から突出する軸部１４に固定用ナット１７を螺合して、ボス部１３の頂端１３ａと固定用ナット１５によってフロアパネル２を挟持することによってステアリングギヤボックス１１のボス部１３がフロアパネル２に固定される。

端部固定手段３０、３０は、第１実施の形態と同様にギヤボックス本体１２の各端部１２ａに嵌合すると共に端部１２ａを挟持する円弧状で両端にとボルト挿通孔が形成された一対のブラケット３１、３２と、ブラケット３１、３２の各ボルト挿通孔に挿通してロックナット３３、３３によって下端がブラケット３１、３２に固定される締結具となる一対の取付ボルト３５、３５と、各取付ボルト３５、３５に嵌合して上端が第１取付穴５５及び第２取付穴５７の縁部に当接する管筒３６、３６と、第１取付穴５５及び第２取付穴５７を貫通する各取付ボルト３５、３５の上部が貫通する貫通孔を備えたプレート３７と、取付ボルト３５、３５の上端に嵌合するナット３８、３８とを備え、管筒３６、３６の上端とプレート３７によってフロアパネル２を挟持することによってギヤボックス本体１２の両端部がフロアパネル２に固定される。

この構成により、通常状態においては、ステアリングギヤボックス１１は、そのギヤボックス本体１２から上方に突出するボス部１３の頂端１３ａがフロアパネル２の第１長穴３の縁部に当接して第１長穴３から突出する軸部１４に固定用ナット１７を螺合することによって、ボス部１３がフロアパネル２に固定され、かつギヤボックス本体１２の両端部１２ａ、１２ａが端部固定手段３０によってフロアパネル２に固設されている。

一方、車両が壁等の障害物に前面衝突を起こし車体が大きくクラッシュした場合には、衝撃荷重がサイドメンバ１の前部に作用しサイドメンバ１がクラッシュすると共に、障害物からの衝撃荷重Ｐがステアリングギヤボックス１１の突設された衝撃荷重入力部材１６の前端１６ａに作用し、衝撃荷重入力部材１６と一体形成されたギヤボックス本体１２に衝撃荷重Ｐが荷重伝達される。

この衝撃荷重Ｐによりステアリングギヤボックス１１が、そのボス部１３の頂端１３ａに形成された軸部１４が挿通して固定された第１長穴３によって後方に誘導され、かつギヤボックス本体１２の両端部１２ａを支持する各端部固定手段３０の取付ボルト３５、３５が挿通する第１取付穴５５及び第２取付穴５７を変形破断して第１誘導穴５６及び第２誘導５８に誘導されて車体後方に変位する。このときの第１取付穴５５及び第２取付穴５７の変形破断によりステアリングギヤボックス１１の後方移動特性は第１取付穴５５及び第２取付穴５７の形状等によって容易に調整できる。

このように構成された本実施の形態によると、上記第１実施の形態における荷重吸収部材の省略が可能になり、構成の簡素化及び重量の低減が得られる。

なお、図１１に仮想線で示すように、第１長穴３を、前方から後方に順に配列されたステアリングギヤボックス１１のギヤボックス固定ネジ部１４が貫通する取付穴６１と長穴６２によって形成することもできる。

この場合、衝撃荷重Ｐによりステアリングギヤボックス１１が後方に移動する際に、ボス部１３の頂端１３ａに形成されたギヤボックス固定ネジ部１４が挿通して固定された取付穴６１が変形破断して長穴６２に誘導されて車体後方に変位する。このときの取付穴６１の変形破断に衝撃荷重Ｐに対するステアリングギヤボックス１１の後方移動特性に依存する。

なお、本発明は上記各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。例えば、上記各実施の形態ではステアリングギヤボックス１１のギヤボックス本体１２から前方に突出する衝撃荷重入力部材１６を設けたが、ステアリングギヤボックス１１の前方に配設され、かつ前面衝突の際に車体後方に変位する車体部材、例えばエンジン等にステアリングギヤボックス１１に対向して突出する衝撃荷重入力部材を配設することも可能である。この場合にはステアリングギヤボックス１１に設けられた衝撃荷重入力部材１６の省略が可能になり、ステアリングギヤボックス１６の形状が簡素化される。

上記実施の形態ではフロアパネル１に形成される第１誘導部及び第２誘導部を車体前後方向に延在する長穴によって形成したが、フロアパネルの板厚を前後方向に亘って薄くした破断可能な脆性部によって形成することもできる。また、ステアリング支持部４５の筒部４６に形成される脆弱部４６Ｃは、開口４７ｃに代えて薄肉部によって形成することもできる。

第１実施の形態に係るステアリング装置を備えたキャブオーバ型自動車の車体前部の要部斜視図である。 ステアリングギヤボックスの取付構造を模式的に示す平面図である。 図２のＩ−Ｉ線断面図である。 図２のＩＩ−ＩＩ線断面図である。 ステアリングシャフトの支持構造を示す斜視図である。 図５のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 通常状態のステアリング装置の概要を示す作用説明図である。 衝突後のステアリング装置の概要を示す作用説明図である。 第２実施の形態に係るステアリング装置のステアリングギヤボックスの取付構造を模式的に示す平面図である。 図９のＩＶ−ＩＶ線断面図である。 第３実施の形態に係るステアリング装置のステアリングギヤボックスの取付構造を模式的に示す平面図である。 図１１のＶ−Ｖ線断面図である。 図１１のＶＩ−ＶＩ線断面図である。 従来のステアリング装置を備えた車両の要部側面図である。 図１４に示す車両の前面衝突後の側面図である。

符号の説明

１ フロントサイドメンバ
２ フロアパネル
３ 第１長穴（第１誘導部）
４ 第２長穴（第２誘導部）
５ ステアリングサポートビーム（車体メンバ）
１０ ステアリング装置
１１ ステアリングギヤボックス
１２ ギヤボックス本体
１３ ボス部
１３ａ 頂端
１４ 軸部
１５ ピニオンシャフト
１６ 衝撃荷重入力部材
１７ 固定用ナット
１９ 中間シャフト
２１ ステアリングシャフト
２２ ステアリングホイール
２３ ステアリングコラム
３０ 端部固定手段
３５ 取付ボルト（締結具）
４１ 荷重吸収部材
４１ａ 端部
４２ ブラケット
４５ ステアリング支持部材
４６ 筒部
４６Ａ 中央部分（固定部）
４６Ｂ 側部（可動部）
４６Ｃ 脆弱部
４７ ステアリングコラム取付部
５１、５２ 荷重吸収部材
５１ａ、５２ａ 端部
５３ ブラケット
５４ 第２長穴（第２誘導部）
５５ 第１取付穴
５６ 前部長穴
５７ 第２取付穴
５８ 後部長穴
６１ 取付穴
６２ 長穴

Claims (4)

1. フロアパネルの下面に配設されて車幅方向に延在するギヤボックス本体からピニオンシャフトが上方に突出するステアリングギヤボックスと、該ピニオンシャフトの上端に下端が揺動自在に連結された中間シャフトと、該中間シャフトの上端に下端が揺動自在に連結され上端にステアリングホイールが設けられたステアリングシャフトとを備え、該ステアリングシャフトを回転自在に挿通保持するステアリングコラムがステアリング支持部材を介して車幅方向に延在する車体メンバに支持されたステアリング装置において、
   上記フロアパネルに車体前後方向に延在して形成された誘導部に上記ステアリングギヤボックスを取付支持すると共に、上記ステアリング支持部材及び上記ステアリングコラムを介して上記ステアリングシャフトを上記車体メンバを支点として回転可能に支持し、
   前方からの衝撃荷重により誘導部に誘導されて後方に移動する上記ステアリングギヤボックスの変位に伴い、上記中間シャフトを介して上記ステアリングシャフトが上記車体メンバを支点として回転することで上記ステアリングホイールが前方に移動するように構成したことを特徴とするステアリング装置。
2. 上記誘導部は、
   上記フロアパネルに形成されて前後方向に延在して上記ステアリングギヤボックスを移動可能に取付支持する長穴であり、
   前面部が上記ステアリングギヤボックスに当接可能で車幅方向に延在する荷重吸収部材を備えたことを特徴とする請求項１に記載のステアリング装置。
3. 上記誘導部は、
   上記フロアパネルに形成されて前後方向に延在して上記ステアリングギヤボックスを取付支持する取付穴と、該取付穴の後方に配置された長穴を備えたことを特徴とする請求項１に記載のステアリング装置。
4. 上記ステアリング支持部材は、
   上記車体メンバの外周面に嵌合して車幅方向に延在する筒状で上記車体メンバに固定される固定部と該固定部に脆弱部を介して連結される可動部とを備えた筒部と、
   上記可動部に設けられて上記ステアリングコラムが固設されるステアリング取付部とを備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のステアリング装置。

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