(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のクロスメンバーを左右一対のサイドメンバーに連結してなるシャシフレームと、
該シャシフレームの前部にマウントされたエンジンと、
前輪を操舵する操舵機構と、
前記クロスメンバーに取り付けられ該操舵機構に連結するステアリングギアを    内蔵したステアリングギアボックスと、
ステアリングホイールに加えられた操作力を該ステアリングギアに伝えるステアリングコラムと
を備えたシャシフレーム付き自動車のステアリング装置であって、
該ステアリングコラムは、該ステアリングホイールに連結するステアリングシャフトと、該ステアリングシャフトと前記ステアリングギアにその両端で連結する中間シャフトとを備え、
該ステアリングコラムは、車両側面視、エンジン前方から運転室内に向けて斜め上がりに延るよう配設され、
かつ、車両平面視、エンジン前方から該エンジンとシャシフレームのサイドメンバーの一方とで挟まれた空間を経由して運転室内に向けて延るよう配設され、
前記中間シャフトを第１と第２のユニバーサルジョイントと中間シャフトロアと中間シャフトアッパーにて構成し、
前記中間シャフトロアを前記ステアリングギアの入力部延長線上に配置した第２ユニバーサルジョイントを介して前記ステアリングギアに連結するとともに、
前記ステアリングシャフトの延長線上に配置した第１ユニバーサルジョイントを介して前記中間シャフトロアと前記中間シャフトアッパーが連結され、
前記中間シャフトアッパーを前記ステアリングシャフトに連結するジョイントを設け、
フロントボンネット内のエンジンの側方において
中間シャフトアッパーの端部とステアリングシャフトの端部とを前記ジョイントにて着脱可能に連結した
ことを特徴とする自動車のステアリング装置。
【請求項２】
前記中間シャフトロアの一端と前記ステアリングギアとを、前記第２のユニバーサルジョイントによって回転方向に互いに固定して連結し、
さらに、前記中間シャフトアッパーの他端の近傍に、その端部から所定の間隔をおいて  前記中間シャフトアッパーの軸方向に延び、ほぼ上下に延びる面を有する平面部を形成し、
前記ジョイントにほぼ上下方向に延びるボルト締め付け穴を設け、
前記ジョイントの前記締め付け穴にボルトを挿入し、該ボルトを前記中間シャフトアッパーの平面部の平らな表面に臨ませてジョイントを締め付けて前記中間シャフトアッパーと前記ステアリングシャフトとを連結した
ことを特徴とする請求項１記載の自動車のステアリング装置。
【請求項３】
前記ジョイントはその内径部に前記中間シャフトアッパーと前記ステアリングシャフトのセレーションと嵌合するセレーションが加工されるとともに、
前記中間シャフトアッパーと前記ステアリングシャフトの端部が挿入され前記中間シャフトアッパーと前記ステアリングシャフトとを保持する
ことを特徴とする請求項１記載の自動車のステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のステアリング装置に関するものである。詳しくは、複数のクロスメンバーを左右一対のサイドメンバーに連結してなるシャシフレームの前部にマウントされたエンジンと、前輪を操舵する操舵機構と、前記クロスメンバーに取り付けられ該操舵機構に連結するステアリングギアを内蔵したステアリングギアボックス等を周辺部品とする自動車のステアリング装置の構造、特に、ステアリング装置の一部である、ステアリンブコラムを構成するステアリングシャフトと中間シャフトとの連結構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のステアリング装置に関しては、一般的には、特開平６ー１０７１８７号公報に開示されているように、ステアリングコラムの一部である中間シャフトを２分割構造としている。詳しくは、ステアリングコラムはフロントボンネット内において、まず、一方の中間シャフトを前輪を操舵する操舵機構に連結するステアリングギアに連結し、フロントボンネット内からダッシュパネルにて仕切られた運転室内に、その中間シャフトの一部を臨ませている。そして、他方の中間シャフトと、運転室内のステアリングシャフトとを予め連結させておき、その後この２分割された中間シャフトを、運転室内で、ジョイントにて連結している。
【０００３】
また、２分割された中間シャフト部を連結するジョイントの締め付けは、運転室内前側端部において、このジョイントのボルト穴に、車両の幅方向からボルトを挿入し、このボルトを締め付けることで２分割された中間シャフトを連結している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一般的に自動車のフロントボンネット内は、エンジンの他に、ラジエター等のエンジン補器類を、シャシフレーム上の狭いスペースに隙間を詰めた状態で配置して、フロントボンネット内の空間をコンパクトにすることが設計上要求される。そして、このようなフロントボンネット内に、さらに前輪を操舵する操舵機構へ運転者のステアリング操作力を伝達するステアリングコラムを配置する必要がある。
このため、このような隙間の少ない省スペースに適合したステアリングコラムを有するステアリング装置が要求されていた。そして、ステアリングコラムの連結箇所については、生産ラインでの組み付け作業性向上や車両のメンテナンス向上の観点から、全てフロントボンネット内にて作業可能であることが要求されている。
【０００５】
さらに、このステアリングコラムの組み付け作業性については、中間シャフトとステアリングシャフトを連結するジョイントの、ボルトの締め付け方向が問題である。作業者は、このジョイントを締め付けるボルトを、生産ラインまたは車両整備場にて着脱する時、立ち作業にて行う。このため、ボルトのジョイントへの挿入方向および締め付け方向は、フロントボンネット上方から実施可能であることが要求されている。
しかもこのジョイント部において、同様に作業性の観点から、中間シャフトに設けられるものであって、ステアリングコラム全体の長さ調整を行う機能を持ち、その中間シャフト端から所定の間隔を設けてシャフト方向に延ばした平面部と、ボルトの挿入方向とを略平行にするために、中間シャフトを回転させることなく位置決めが可能であることが要求されている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、ステアリング装置におけるステアリングコラムを、ステアリングホイールに連結するステアリングシャフトと、このステアリングシャフトとステアリングギアにその両端で連結する中間シャフトから成るものとする。そして、このステアリングコラムは、車両側面視、エンジン前方から運転室内に向けて斜め上がりに延るよう配設され、かつ、車両平面視、エンジン前方から該エンジンとシャシフレームのサイドメンバーの一方とで挟まれた空間を経由して運転室内に向けて延るよう配設される。さらに、このステアリングコラムの中間シャフトおよびステアリングシャフトをエンジンの側方においてジョイントにて連結したものである。
【０００７】
また、中間シャフトの一端とステアリングギアとを、その双方に設けた係合部を係合させて回転方向に互いに固定して連結するものとし、この中間シャフトの他端の近傍に、その端部から所定の間隔をおいて中間シャフトの軸方向に延び、ほぼ上下に延びる面を有する平面部を形成した。そして、ジョイントには、ほぼ上下方向に延びるボルト締め付け穴を設け、このジョイントの締め付け穴にボルトを挿入し、このボルトを中間シャフトの平面部の平らな表面に臨ませてジョイントを締め付けて前記中間シャフトと前記ステアリングシャフトとを連結したものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１から図７は本発明の実施例を示す。詳しくは、図１は、本発明のステアリング装置を搭載した自動車の全体側面図、図２は、図１の前部構造側面図、図３は、図２におけるエンジン下方の構造平面図である。また、図４は、中間シャフト全体図、図５は、図３のＡ部拡大図、図６は、図５のステアリングギアの入力部と中間シャフトロアのユニバーサルジョイントとの嵌合部における係合部詳細図、図７は、図３のＢ部拡大図である。そして、図８は、組み付け時における、中間シャフトアッパーとジョイントとの仮り組み付け状態図である。図９は、ジョイントの全体形状を示す斜視図である。
【０００９】
本発明の一実施例のステアリング装置を搭載した自動車においては、図１、図２、図３に示すように、車両の前部にエンジン７やラジエター２０等のエンジン補器類を配置し、この車両前部と運転室２２とをダッシュパネル１８で仕切っている。そして、このダッシュパネル１８にて仕切られた車両前部空間であるフロントボンネット１９内に、運転室２２からステアリングコラム１が延びている。詳しくは、このステアリングコラム１は、車両側面から見て、フロントボンネット１９内のエンジン７の前方から運転室２２内に向けて斜め上がりに延設されるとともに、車両平面において見て、エンジン７の前方からこのエンジン７とシャシフレームのサイドメンバー３とで挟まれた空間を経由して運転室内に向けて延設されている。
このステアリングコラム１は、運転者のステアリングホイール２８に対する操作力を、ステアリングシャフト９および中間シャフト１０を介してステアリングギア２３に伝達している。そして、このステアリングギア２３は、ステアリングギアボックス８に内蔵され、シャシフレームのサイドメンバー２、３を連結するクロスメンバー５にステアリングギアボックス８を介して取り付けられている。少なくとも前輪１５より車両前側では、クロスメンバー４、５の２本がサイドメンバー２、３を連結し、前輪１５より車両後ろ側であって、エンジン７の下方に、クロスメンバー６が配置される。
【００１０】
フロントボンネット１９内の車両部品についてさらに詳しく説明すると、エンジン７は、シャシフレームのサイドメンバー２、３の間であって、しかも前輪１５に挟まれた位置にある。エンジン７の前方には、ラジエター２０がクロスメンバー５に取り付けられている。
【００１１】
ステアリングシャフト９は、サイドメンバー３のシャシフレーム内側を車両前方に延びて一端を運転室２２内のステアリングホイール２８に、他端を中間シャフト１０に連結してある。この、中間シャフト１０とステアリングシャフト９とは、ジョイント２４にて連結されている。また、このジョイント２４は、フロントボンネット１９内で、エンジン７の側方に配置されている。
【００１２】
中間シャフト１０は、２つの第１と第２のユニバーサルジョイント１１、１２を持ち、この２つのユニバーサルジョイント１１、１２の位置は、一方の第２ユニバーサルジョイント１２をステアリングギア２３の入力部延長線上に配置し、他方の第１ユニバーサルジョイント１１をサイドメンバー３のシャシフレーム内側を車両前方に延びるステアリングシャフト９の延長線上に配置したものである。
【００１３】
エンジン７下方の車両部品については、ステアリングギアボックス８は、前輪１５を操舵する操舵機構２１をステアリングギア２３に連結し、このステアリングギアボックス８はクロスメンバー５に取り付けられている。このクロスメンバー５はラジエター２０も同時に支持しており、その車両前方方向には、クロスメンバー４が配置されている。このラジエター２０は、クロスメンバー５の車両前側とし、ステアリングギアボックス８とは反対の位置にあり、ラジエター２０とは一定の間隔が確保されている。
ディファレンシャルギアケース１６は、ステアリングギアボックス８の車両後方側に配置されており、エンジン７のほぼ真下の位置となっている。
【００１４】
中間シャフト１０の詳細は、図４に示すように、ユニバーサルジョイント１１を介して中間シャフトロア１４と中間シャフトアッパー１３の２分割構造になっており、中間シャフトアッパー１３はフロントボンネット１９内でステアリングシャフト９に連結している。そして、同じくフロントボンネット内で、中間シャフトロア１４をユニバーサルジョイント１２を介してステアリングギア２３に連結している。また、この中間シャフトロア１４には振動を吸収するダンパー２７を配置するのが好ましい。この中間シャフトロア１４は、このダンパー２７の働きによりステアリングシャフト９を伝わりステアリングホイール２８を介して運転者に伝わる車両の振動を防止している。
【００１５】
中間シャフトロア１４とステアリングギア２３の嵌合、およびその嵌合部に設けた係合部５０の詳細は、図５、図６に示してある。この両部品の連結は、中間シャフトロア１４のユニバーサルジョイント１２をステアリングギア２３の入力部に挿入し、ボルト４０にて両部品を締め付けることで行う。また、ユニバーサルジョイント１２の、ステアリングギア２３の入力部の軸回転方向の位置決めをするため、この嵌合部には、係合部５０が設けられている。この係合部５０は、ステアリングギア２３側に係合凸部３０と、ユニバーサルジョイント１２側に係合凹部３１としたものである。なお、この係合部５０については、本実施例では、ステアリングギア２３側に係合凸部３０、ユニバーサルジョイント１２側に係合凹部３１としたが、勿論、係合凸部３０と係合凹部３１をそれぞれ逆にしてもよい。また本実施例では、この嵌合部において、さらに、セレーション４１にてもユニバーサルジョイント１２のステアリングギアの入力部の軸回転方向の回り止めを実施している。
【００１６】
中間シャフトアッパー１３とステアリングシャフト９との連結詳細部を図７に示す。この連結部は、ジョイント２４で中間シャフトアッパー１３とステアリングシャフト９とを保持し、２本のボルト２５、２６にて連結が外れないように固定するものである。
詳しくは、上述したように、中間シャフト１０の中間シャフトロア１４は、ステアリングギア２３の入力部の回転軸方向に位置決めされている。この結果、ステアリングギア２３は、中間シャフトロア１４と連結し、この中間シャフトロア１４と同位相で回転する。そして、この中間シャフトロア１４と共に回転する中間シャフトアッパー１３の端部において、端縁部から所定の間隔をおいてシャフト方向に延びる、シャフトの一部を切削することにより平面状凹部３２を形成する。この平面状凹部３２も同時に回転する。この平面状凹部３２の向きは、上向きである。このような位置関係において、この平面状凹部３２と、ステアリングシャフト９の端部を、上方を向いたボルト締め付け穴を持つジョイント２４にボルト２５を挿入し、このボルト２５を中間シャフトアッパー１３の平面状凹部３２の表面に臨ませてジョイント２４を締め付け、中間シャフトアッパー１３とステアリングシャフト９とを連結する。
すると、このボルト２５のネジ部の側面が中間シャフトアッパー１３の平面状凹部３２の平らな表面に接することとなり、ボルト２５を介して、中間シャフトアッパー１３とジョイント２４との間で回転力が伝達される。
そして、このボルト２５は、仮止め状態では、中間シャフトアッパー１３の平面状凹部３２の平らな表面上を中間シャフトアッパー１３の軸方向に摺動することができるので、中間シャフトアッパー１３上をジョイント２４がスライドさせることが可能である。
また、本実施例ではこの連結部において、さらに、セレーション４２にて、中間シャフトアッパー１３のステアリングシャフト９のシャフト回転方向の回り止めを実施している。
【００１７】
この中間シャフトアッパー１３と、ステアリングシャフト９との組み付けの具体的方法を、図８に示す。まず、ボルト２５を本締めせずに取りつけて、ジョイント２４を中間シャフトアッパー１３に仮り組み付けしておく。その後、ジョイント２４を、ステアリングシャフト９側である矢印Ｃ方向にスライドさせてステアリングシャフト９に嵌合させ、ボルト２６にて締め付ける。そして、このジョイント２４は、中間シャフトアッパー１３とステアリングシャフト９の結合の際に、中間シャフトアッパー１３に対してスライド可能にしておけるので、このジョイント２４の締め付け位置に自由度を持たせて、ステアリングコラム１全体の長さ調整が可能である
なお、ステアリングシャフト９の中間シャフト側端部には、その円周方向に溝３３が切ってあり、ボルト２６がジョイント２４に取り付けられると、ボルト２６とこの溝３３がかみ合ってジョイント２４がステアリングシャフト９から抜けない構造になっている。
【００１８】
ジョイント２４の全体形状を、図９に示す。このジョイント２４の内径部には、中間シャフトアッパー１３とステアリングシャフト９とのセレーション４２と嵌合するセレーション４５が加工されている。そして、外表面の一部には、中間シャフトアッパー１３とステアリングシャフト９とを締め付けるボルト２５、２６の締め付け座面４６が設けられている。
【００１９】
【発明の効果】
一般的に自動車のフロントボンネット内は、エンジンの他に、ラジエター等のエンジン補器類を、シャシフレーム上の狭いスペースに隙間を詰めた状態で配置して、フロントボンネット形状をコンパクトにすることが設計上要求される。このような設計上の要求に対し、本発明を適用すれば、隙間の少ない省スペースに適合した、ステアリングコラムとしたステアリング装置を提供することができる。
そして、ステアリングコラムの連結箇所は、全てフロントボンネット内にて実施可能である。このため、生産ラインでの組み付け作業性向上や車両のメンテナンス向上を図ることができる。
【００２０】
さらに、このステアリングコラムの組み付け作業性については、中間シャフトとステアリングシャフトを連結するジョイントの、ボルトの締め付け方向が問題であった。具体的には、作業者は、このジョイントを締め付けるボルトを、生産ラインまたは車両整備場にて着脱する時、立ち作業にて行う。そのため、本発明を適用すれば、ボルトのジョイントへの挿入方向、および締め付け方向は、フロントボンネット上方から実施可能となり、作業性の向上が図れる。
さらに、このジョイント部において、中間シャフト端から所定の間隔を設けてシャフト方向に延ばした平面部と、ボルトの挿入方向とを略平行にするために、中間シャフトを回転させることなく位置決めが可能であり、同様に作業性の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のステアリング装置を搭載した自動車の全体側面図。
【図２】図１に示す前部構造側面図。
【図３】図２に示すエンジン下方の構造平面図。
【図４】中間シャフト全体図。
【図５】図３に示すＡ部拡大図。
【図６】図５のステアリングギアの入力部と、中間シャフトロアのユニバーサルジョイントとの嵌合部における係合部詳細図。
【図７】図３に示すＢ部拡大図。
【図８】組み付け時における中間シャフトアッパーと、ジョイントとの仮り組み付け状態図。
【図９】ジョイントの全体形状を示す斜視図。
【符号の説明】
１  ステアリングコラム
２  サイドメンバー
３  サイドメンバー
４  クロスメンバー
５  クロスメンバー
６  クロスメンバー
７  エンジン
８  ステアリングギアボックス
９  ステアリングシャフト
１０  中間シャフト
１３  中間シャフトアッパー
１４  中間シャフトロア
１９  フロントボンネット
２３  ステアリングギア
２４  ジョイント
２５  ボルト
２６  ボルト
２８  ステアリングホイール
３２  平面部
５０  係合部
【図１】
0003698289.tif 000002
【図２】
0003698289.tif 000003
【図３】
0003698289.tif 000004
【図４】
0003698289.tif 000005
【図５】
0003698289.tif 000006
【図６】
0003698289.tif 000007
【図７】
0003698289.tif 000008
【図８】
0003698289.tif 000009
【図９】
0003698289.tif 000010