(57)【要約】      （修正有）【課題】車両前突時の座屈構造部分の内倒れ、橋渡しメンバの局所的後方侵入を抑制でき、またベベルギヤ機構のつかえによる座屈の阻害を防止できる自動車のステアリング装置取付け構造を提供する。【解決手段】左，右のサイドメンバ２ｂの前端部の座屈構造３ｂ同士を橋渡しメンバ４で接続するとともに、クロスメンバ５で前記左，右のサイドメンバ２ｂを接続してなる車体フレームに、ステアリング装置を取り付ける場合に、ベベルギヤ機構９を前記クロスメンバ５の車両前方側の、前記サイドメンバ２ｂとの接続部２ｂ′近傍に取り付け、前記クロスメンバ５の、前記ベベルギヤ機構取付け部近傍に車両後方に凸をなす窪み５ｆを形成し、車両前突時に前記ベベルギヤ機構９の少なくとも一部が前記窪み５ｆに入り込む。【選択図】図４
2014108660.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両前後方向に延びる左，右のサイドメンバの前端部に座屈構造を設け、該左，右の座屈構造同士を車幅方向に延びる橋渡しメンバで接続するとともに、該橋渡しメンバの車両後方に配置され、車幅方向に延びるクロスメンバで前記左，右のサイドメンバを接続してなる車体フレームに、ステアリングシャフトの下端部に接続されたベベルギヤ機構と、該ベベルギヤ機構の後方に配置され、左，右の操向輪に接続されたステアリングギヤとを備えたステアリング装置を取り付ける自動車のステアリング装置取付け構造において、
前記ベベルギヤ機構を前記クロスメンバの車両前方側の、前記サイドメンバとの接続部近傍に取り付け、
前記クロスメンバの、前記ベベルギヤ機構取付け部近傍に車両後方に凸をなす窪みを形成し、
車両前突時に前記ベベルギヤ機構の少なくとも一部が前記窪みに入り込む
ことを特徴とする自動車のステアリング装置取付け構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステアリングシャフトの下端部に接続されたベベルギヤ機構と、該ベベルギヤ機構の後方に配置されたステアリングギヤとを備えたステアリング装置を車体フレームの前部に取り付ける自動車のステアリング装置取付け構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のステアリング装置取付け構造として、従来例えば特許文献１に開示されたものがある。これは、キャブオーバー型自動車の車体フレームの前部下面に支持ブラケットを配設し、該支持ブラケットに前記ベベルギヤ機構を取り付けることにより、車両前突時に車体フレームの前端部が座屈して衝撃を吸収するに伴って前記支持ブラケットを下方に変位させ、もって前記ベベルギヤ機構を下方に引き込むようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２３１４７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、キャブオーバー型自動車の車体フレームでは、車両前後方向に延びる左，右のサイドメンバの前端部にクラッシュボックス等の座屈構造を設け、該左，右の座屈構造同士を車幅方向に延びる橋渡しメンバで接続するとともに、該橋渡しメンバの後方に配置されたクロスメンバで前記左，右のサイドメンバ同士を接続する場合がある。この車体フレームでは、車両前突時に前記座屈構造部分を座屈させることにより衝撃を吸収するようにしている。しかしオフセット衝突等の際、状況によっては座屈構造部分が車幅方向内側に倒れたり、前記橋渡しメンバが局所的に車室内側に侵入したりしてしまい、前記衝撃をうまく吸収できない場合がある。
【０００５】
またキャブオーバー型自動車では、前記サイドメンバとクロスメンバとの接続部近傍に前記ステアリング装置の前記ベベルギヤ機構を配設する場合が多いが、車両前突の際に前記ベベルギヤ機構がクロスメンバにつかえてしまい、前記座屈構造部分の座屈を阻害するおそれがある。
【０００６】
前記公報記載の支持構造では、前記座屈構造部分の座屈に伴って支持ブラケットを下方に変位させることでベベルギヤ機構を下方に引き込むようにしているが、この下方引き込み量を大きく確保しないとベベルギヤ機構が前記クロスメンバにつかえてしまい、十分な効果が得られないおそれがある。一方、前記引き込み量を大きく確保しようとすると、ベベルギヤ機構が路面に近づき過ぎてしまう問題があり、また支持ブラケットが大型化し、重量，コストの増大、生産性，レイアウト性の悪化の問題が懸念される。
【０００７】
本発明は、前記従来の実情に鑑みてなされたもので、車両前突時の座屈構造部分の内倒れ、前記橋渡しメンバの局所的後方侵入を抑制でき、またベベルギヤ機構のつかえによる座屈の阻害を防止できる自動車のステアリング装置取付け構造を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、車両前後方向に延びる左，右のサイドメンバの前端部に座屈構造を設け、該左，右の座屈構造同士を車幅方向に延びる橋渡しメンバで接続するとともに、該橋渡しメンバの車両後方に配置され、車幅方向に延びるクロスメンバで前記左，右のサイドメンバを接続してなる車体フレームに、ステアリングシャフトの下端部に接続されたベベルギヤ機構と、該ベベルギヤ機構の後方に配置され、左，右の操向輪に接続されたステアリングギヤとを備えたステアリング装置を取り付ける自動車のステアリング装置取付け構造において、
前記ベベルギヤ機構を前記クロスメンバの車両前方側の、前記サイドメンバとの接続部近傍に取り付け、前記クロスメンバの、前記ベベルギヤ機構取付け部近傍に車両後方に凸をなす窪みを形成し、車両前突時に前記ベベルギヤ機構の少なくとも一部が前記窪みに入り込むことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る自動車のステアリング装置取付け構造によれば、車両前突時にはサイドメンバの前端部に配置された前記橋渡しメンバが後退すると共に、前記座屈構造が座屈することにより衝撃荷重を吸収する。この場合、前記ベベルギヤ機構が前記クロスメンバの車両前方側の前記サイドメンバとの接続部近傍に、つまり前記座屈構造の近傍に位置しているので、該座屈構造が内側に倒れるのをベベルギヤ機構がつかえることで抑制し、また橋渡しメンバが局所的に後方に侵入するのもベベルギヤ機構がつかえることで抑制する。
【００１０】
また前記ベベルギヤ機構は、橋渡しメンバに押されるに伴って少なくともその一部が前記窪みに入り込むので、ベベルギヤ機構が座屈構造の座屈を阻害するのを防止できる。
【００１１】
このようにベベルギヤ機構が、座屈構造の内倒れや橋渡しメンバの局所的後方侵入を抑制するとともに、座屈構造の座屈を阻害することがないので、車両前突時には、サイドメンバ前端部を安定して座屈させることができ、衝撃を確実に吸収できる。
【００１２】
また、ベベルギヤ機構の取付け位置を適切に設定するとともに、クロスメンバに窪みを設けるだけの簡単な構造で前記作用効果を実現でき、重量，コストの増大、生産性，レイアウト性の悪化の問題が生じることもない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施例１に係るステアリング装置取付け構造を説明するための正面斜視図である。
【図２】前記取付け構造の底面図である。
【図３】前記取付け構造の側面図である。
【図４】前記取付け構造の平面図である。
【図５】前記取付け構造の断面側面（図４のV-V線断面図）である。
【図６】前記取付け構造のベベルギヤ機構取付ブラケットの斜視図である。
【図７】前記取付け構造の作用効果を説明するため車両前突時の平面図である。
【図８】前記取付け構造の作用効果を説明するための車両前突時の底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１ないし図８は、本発明の実施例１に係る自動車のステアリング装置取付け構造を説明するための図であり、図中、左，右とは、車両に乗車し、前方を見た状態での左，右を意味する。
【００１６】
図において、１は車体フレームであり、該車体フレーム１は、車両前後方向に延びる左，右のサイドメンバ２ａ，２ｂと、該左，右のサイドメンバ２ａ，２ｂの前端部に設けられ、車両前突時に座屈して衝撃力を吸収するクラッシュボックス（座屈構造）３ａ，３ｂと、車幅方向に延び、前記左，右のクラッシュボックス３ａ，３ｂの前端部同士を接続し、一方のサイドメンバ側にオフセット衝突した時の荷重を他方のサイドメンバ側に分散させる橋渡しメンバ４と、該橋渡しメンバ４の車両後方に配置され、車幅方向に延び、前記左，右のサイドメンバ２ａ，２ｂのクラッシュボックス接続部2ａ′,2ｂ′同士を接続する前クロスメンバ（クロスメンバ）５とを備えている。なお、１３は車室の底壁を構成するフロアプレート、１４は車室の前壁を構成するダッシュボードである。
前記前クロスメンバ５は、前記左，右のサイドメンバ２ａ，２ｂから車幅方向外側に突出する延長部５ａ，５ａを有する。また前記左，右のサイドメンバ２ａ，２ｂの、前記前クロスメンバ５の後方部分同士は中間クロスメンバ６で接続されている。
【００１７】
前記前クロスメンバ５は、前，後の縦壁５ｃ，５ｃと、該両縦壁５ｃ，５ｃの下端部同士を接続する底壁５ｄと、両縦壁５ｃ，５ｃの上端に折り曲げ形成されたフランジ部５ｅ，５ｅを有する横断面ハット状をなしており、前記フランジ部５ｅ上に前記フロアプレート１３が固定されている。
【００１８】
前前車体フレーム１の車幅方向右側の前部に、ステアリング装置７が配設されている。このステアリング装置７は、図示しないステアリングホイールと、該ステアリングホイールに接続されて下方に延びるステアリングシャフト８と、該ステアリングシャフト８の下端部に自在継手８ａを介して接続されたベベルギヤ機構９と、前記ベベルギヤ機構９の後方に配置され、前記中間クロスメンバ６に取り付けられたステアリングギヤ１０とを備えている。
【００１９】
前記ステアリングギヤ１０は、自在継手１１ａ，１１ａを介在させて伝動軸１１により前記ベベルギヤ機構９に接続され、前記ステアリングホイールからの操舵力を左，右の操向輪（図示せず）に伝達する。
【００２０】
ここで前記前側の自在継手１１ａを介して接続された前記ベベルギヤ機構９の出力軸９ｃ′はその後部が少し車幅方向内側に位置するよう傾斜させて配置され、また前記伝動軸１１はその後部が少し車幅方向外側に位置するよう傾斜させて配置され、さらに後側の自在機構１１ａを介して接続された前記ステアリングギヤ１０の入力軸１０ａはその後部が少し車幅方向内側に位置するよう傾斜させて配置されており、その結果、前記出力軸９ｃ′，伝動軸１１，入力軸１０ａは、全体として大略Ｚ字形状をなしている。
【００２１】
前記ベベルギヤ機構９は、取付けブラケット１２を介して前記前クロスメンバ５の車両前方側の、前記右のサイドメンバ２ｂとの接続部２ｂ′近傍に取り付けられている。
【００２２】
記前クロスメンバ５の、前記ベベルギヤ機構取付け部近傍には車両後方に凸をなす窪み５ｆが形成されている。この窪み５ｆは、前記前側のフランジ部５ｅ，縦壁５ｃ及び底壁５ｄを平面視で緩やかな弧状をなすように後方に変形させたものである。
【００２３】
前記取付けブラケット１２は、金属プレートをプレス成形したものであり、取付け座面１２ａと、ここから下方に段落ちする段落部１２ｄを介して後方に折り曲げ形成された底壁取付けフランジ部１２ｂと、前記取付け座面１２ａから車幅方向内側に折り曲げられた縦壁取付けフランジ部１２ｃとを有する。前記段落部１２ｄの高さは、前記窪み５ｆの中央側ほど高くなっている。前記底壁取付けフランジ部１２ｂはボルト１３ａにより前記前クロスメンバ５の底壁５ｄに固定されており、また前記縦壁取付けフランジ部１２ｃはボルト１３ｂにより前記前クロスメンバ５の前側の縦壁５ｃの前記窪み５ｆ縁部に固定されている。
【００２４】
前記ベベルギヤ機構９は、大略Ｌ字形状をなすケーシング９ａ内に、入力ギヤ９ｂと出力ギヤ９ｃとをそれぞれの軸線が直交するように噛合させて収容配置したものである。前記ケーシング９ａの出力側の上面が前記取付けブラケット１２の取付け座面１２ａの下面にボルト１３ｃにより固定されている。ここで前記ベベルギヤ機構９は、前記窪み５ｆの車幅方向中心を指向するように斜めに取り付けられている（図４参照）。
【００２５】
本実施例構造によれば、車両が運転席側にオフセット衝突した場合には、左，右のサイドメンバ２ａ，２ｂの前端部に配置された前記橋渡しメンバ４の右側部分がオフセット荷重に押されて後退すると共に、前記右側のクラッシュボックス３ｂが座屈することにより前記オフセット荷重を吸収する。
【００２６】
この場合、前記ベベルギヤ機構９が前記前クロスメンバ５の車両前方側の前記右のサイドメンバ２ｂとの接続部２ｂ′近傍に、つまり前記右側のクラッシュボックス３ｂの近傍に位置しているので、該クラッシュボックス３ｂが内側に倒れるのを前記ベベルギヤ機構９がつかえることで抑制し、また橋渡しメンバ４の右側部分が局所的に後方に侵入するのもベベルギヤ機構９がつかえることで抑制する。
【００２７】
また前記ベベルギヤ機構９は、橋渡しメンバ４に押されるに伴って前記窪み５ｆ側に倒れるように変位し、少なくともその一部が前記窪５ｆみに入り込む。具体的には、前記取付けブラケット１２の取付け座面１２ａと底壁取付けフランジ部１２ｂとの間に前記窪み５ｆの中心側ほど高くなる段落部１２ｄを形成したので、前記オフセット荷重によって前記取付けブラケット１２は、前記取付け座面１２ａと段落部１２ｄとの稜線１２ｅで折れ曲り易くなっており、これにより前記ベベルギヤ機構９の少なくとも一部が前記窪み５ｆに入り込み、それだけベベルギヤ機構９の後退可能量が大きくなり、その結果ベベルギヤ機構９が前記クラッシュボックス３ｂの座屈を阻害するのを防止できる。
【００２８】
また、本実施例では、前クロスメンバ５に窪み５ｆを設けているので、前記衝突荷重がさらに大きい場合は、前クロスメンバ５を前記窪み５ｆを起点にして屈曲させることができ、より大きな衝突荷重にも対応可能である。
【００２９】
また、本実施例では、伝動軸１１と前側の出力軸９ｃ′及び後側の入力軸１０ａを大略Ｚ字形状をなすように配置したので、前記前突時に折れ曲がり易くなっており、伝動軸１１等が前記ベベルギヤ機構９の後退移動を阻害することがない。
【００３０】
このようにベベルギヤ機構９が、クラッシュボックス３ｂの内倒れや橋渡しメンバ４の局所的後方侵入を抑制するとともに、クラッシュボックス３ｂの座屈を阻害することがなく、さらに伝動軸１１等が折れ曲り易いので、車両のオフセット衝突時に、サイドメンバ前端部のクラッシュボックス３ｂを安定して座屈させることができ、衝撃荷重を確実に吸収できる。特に、車室内前方が車外に面するキャブオーバー型自動車の場合に効果がある。
【００３１】
また、ベベルギヤ機構９の取付け位置を適切に設定するとともに、前クロスメンバ５に窪み５ｆを設けるだけの簡単な構造で前記作用効果を実現でき、重量，コストの増大、生産性，レイアウト性の悪化の問題が生じることもない。
【符号の説明】
【００３２】
１  車体フレーム
２ａ，２ｂ  左，右のサイドメンバ
２ｂ′  クロスメンバのサイドメンバとの接続部
３ａ，３ｂ  クラッシュボックス（座屈構造）
４  橋渡しメンバ
５  前クロスメンバ（クロスメンバ）
５ｆ  窪み
７  ステアリング装置
８  ステアリングシャフト
９  ベベルギヤ機構
１０  ステアリングギヤ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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