(57)【要約】【課題】  ステアリングコラムの突出しを解消し、衝突時の安全性を確保できるステアリングギヤボックスの配置構造を提供する。【解決手段】  トランスミッションケース２の下部に形成した凹部３にステアリングギヤボックス６を横架・収容したことを特徴とするもので、ステアリングギヤボックス６をトランスミッションケース２と重複して配置して上下の嵩をコンパクトにできる上に、万一の前面衝突時に、トランスミッションケース２の凹部３に収容されたステアリングギヤボックス６を、迅速にかつ確実にトランスミッションケース２の挙動に追従させることができるので、ステアリングコラム１１の突出しを解消し、衝突時の安全性を確保できる。【選択図】  図１                                                        
2005096682.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングホイールの回転をジョイントを介して曲折配置された軸部材によりステアリングピニオンギヤに伝達するとともに該ステアリングピニオンギヤに噛合するラックにより復運動に変換して前輪を操舵するように構成されたステアリング装置の前記ラックを収容するステアリングギヤボックスの配置構造において、トランスミッションケースの下部に形成した凹部に前記ステアリングギヤボックスを横架・収容したことを特徴とするステアリングギヤボックスの配置構造。
【請求項２】
前記ステアリングギヤボックスを前輪の後方に配置したことを特徴とする請求項１に記載のステアリングギヤボックスの配置構造。
【請求項３】
前記ステアリングギヤボックスの下方を排気管あるいは蓋部材にて拘束したことを特徴とする請求項１または２に記載のステアリングギヤボックスの配置構造。
【請求項４】
前記凹部を、前輪デフを駆動するピニオン軸と交差した位置に形成したことを特徴とする請求項２または３に記載のステアリングギヤボックスの配置構造。
【請求項５】
前記トランスミッションにおける後輪出力軸を下位に配設することによって前記トランスミッションケースの後部上面に傾斜面を形成し、これに対応させて室内のトンネルにトランスミッションケースの落下促進傾斜面を形成したことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のステアリングギヤボックスの配置構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステアリングホイールの回転をジョイントを介して曲折配置された軸部材によりステアリングピニオンギヤに伝達するとともに該ステアリングピニオンギヤに噛合するラックにより復運動に変換して前輪を操舵するように構成されたステアリング装置の前記ラックを収容するステアリングギヤボックスの配置構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、自動車等の車両のステアリング装置では、ステアリングホイールの回転がジョイントを介して曲折配置された、ステアリングシャフト、中間軸、ステアリングピニオンギヤが設置された先端軸に伝達され、該ステアリングピニオンギヤに噛合するラックにより復運動に変換されてタイロッドを介して前輪を押し引きして操舵するように構成されている。前記ラックを収容するステアリングギヤボックスは、通常、車体のクロスメンバ等に取り付けられて横架・配置されている。
【０００３】
ステアリングギヤボックスの配置構造は、（１）前輪の前方に配置されてパワーユニットの下置きとされるもの。（２）前輪の後方に配置されてパワーユニットの下置きとされるもの。（３）パワーユニットの上置きのものに大別される。前記（１）（３）の配置構造のものでは、ジョイントを介して曲折配置されたステアリングシャフト、中間軸、先端軸の曲折角度が小さいために直線に近く、万一の前方衝突時のステアリングギヤボックスの後退に伴い、ステアリングシャフト（コラム）が後方へ突き出て、乗員障害値が大きくなる虞れが生じた。そこで、ステアリングギヤボックスを、前記（２）のパワーユニットの下置きで、前輪の後方に配置したものが提案された（例えば下記特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平４−５１６７号公報（特許請求の範囲）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献１に記載されたものを図６を用いて説明する。このステアリングラックの配置構造は、トランスファリングギヤ１０４の中心に位置するディファレンシャルギヤセンタラインＬ１の地上高よりも、トランスファピニオンギヤ１０６に連結されたピニオンシャフト１０６ａのセンタラインＬ２の地上高の方が上側にあるように設定し、かつ前記ステアリングラック１１７をピニオンシャフト１０６ａよりも地上高が小さい位置にしたものである。このように構成することによって、ディファレンシャルギヤセンタラインＬ１とピニオンシャフト１０６ａのセンタラインＬ２とをオフセットさせることは通常の技術であるにしても、ピニオンシャフト１０６ａの下側に比較的広い空間部を形成して、ステアリングラック１１７の配置を容易にできた。
【０００５】
しかしながら、トランスミッション１０３の下方にステアリングラック１１７が容易に配置されたとしても、万一の前方衝突時に、ステアリングラック１１７がトランスミッション等のパワーユニットとは何ら関連づけがなされていないために、ステアリングラック１１７にトランスミッション等のパワーユニットの脱落等に迅速に関連して挙動を共にすることは期待できない。そのため、パワーユニットの脱落機構が完備されていたとしても、充分にステアリングシャフトの後方への突出しを防止できるものではなかった。
【０００６】
そこで本発明は、このような従来のステアリングギヤボックスの配置構造の課題を解決して、ステアリングギヤボックスを衝突時のパワーユニットの挙動に迅速かつ確実に追従させて、ステアリングコラムの突出しを解消し、衝突時の安全性を確保できるステアリングギヤボックスの配置構造を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このため本発明は、ステアリングホイールの回転をジョイントを介して曲折配置された軸部材によりステアリングピニオンギヤに伝達するとともに該ステアリングピニオンギヤに噛合するラックにより復運動に変換して前輪を操舵するように構成されたステアリング装置の前記ラックを収容するステアリングギヤボックスの配置構造において、トランスミッションケースの下部に形成した凹部に前記ステアリングギヤボックスを横架・収容したことを特徴とする。また本発明は、前記ステアリングギヤボックスを前輪の後方に配置したことを特徴とする。また本発明は、前記ステアリングギヤボックスの下方を排気管あるいは蓋部材にて拘束したことを特徴とする。また本発明は、前記凹部を、前輪デフを駆動するピニオン軸と交差した位置に形成したことを特徴とする。また本発明は、前記トランスミッションにおける後輪出力軸を下位に配設することによって前記トランスミッションケースの後部上面に傾斜面を形成し、これに対応させて室内のトンネルにトランスミッションケースの落下促進傾斜面を形成したことを特徴とするもので、これらを課題解決のための手段とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ステアリングホイールの回転をジョイントを介して曲折配置された軸部材によりステアリングピニオンギヤに伝達するとともに該ステアリングピニオンギヤに噛合するラックにより復運動に変換して前輪を操舵するように構成されたステアリング装置の前記ラックを収容するステアリングギヤボックスの配置構造において、トランスミッションケースの下部に形成した凹部に前記ステアリングギヤボックスを横架・収容したことにより、ステアリングギヤボックスをトランスミッションケースと重複して配置して上下の嵩をコンパクトにできる上に、万一の前面衝突時に、トランスミッションケースの凹部に収容されたステアリングギヤボックスを、迅速にかつ確実にトランスミッションケースの挙動に追従させることができるので、ステアリングコラムの突出しを解消し、衝突時の安全性を確保できる。
【０００９】
また、前記ステアリングギヤボックスを前輪の後方に配置した場合は、ステアリングシャフトからステアリングピニオンギヤを設けた先端軸までの軸部材の曲折角度を大きくできるので、万一の前面衝突時に、ステアリングギヤボックスの後方への移動によってむしろ引き込まれるので、ステアリングシャフトが突き出される虞れがなくなり、衝突時の安全性が確保される。さらに、前記ステアリングギヤボックスの下方を排気管あるいは蓋部材にて拘束した場合は、ステアリングギヤボックスをより確実にトランスミッションケースの挙動に追従させることができる。
【００１０】
さらにまた、前記凹部を、前輪デフを駆動するピニオン軸と交差した位置に形成した場合は、可能な限りトランスミッションケースにおける凹部をケース内に食い込んだ位置に形成することができて、上下の嵩をさらにコンパクトにできる上に、凹部を深く形成して、ステアリングギヤボックスをより確実にトランスミッションケースの挙動に追従させることが可能となる。また、前記トランスミッションにおける後輪出力軸を下位に配設することによって前記トランスミッションケースの後部上面に傾斜面を形成し、これに対応させて室内のトンネルにトランスミッションケースの落下促進傾斜面を形成した場合は、万一の前面衝突時のトランスミッションケースの下方への脱落をより確実にするとともに、ステアリングシャフト等の迅速かつ確実な引込みが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１〜図３は本発明のステアリングギヤボックスの配置構造の第１実施例を示すもので、図１は要部側面図、図２はその変形例を示す要部側面図である。図３は第１実施例の詳細図で後輪出力軸を下位に配置したクラッチ型のトランスミッションに適用した例である。図４はトルクコンバータ型および機械式クラッチ併用型のトランスミッションに適用した第２実施例である。図５はトルクコンバータ型でＶ字ベルトによる無段変速トランスミッションに適用した第３実施例である。本発明のステアリングギヤボックスの配置構造の基本的な構成は、図１に示すように、ステアリングホイール１０の回転をジョイントＪ１、Ｊ２を介して曲折配置された軸部材１１、１２、１３によりステアリングピニオンギヤ１４に伝達するとともに該ステアリングピニオンギヤ１４に噛合するラックにより復運動に変換して前輪を操舵するように構成されたステアリング装置の前記ラックを収容するステアリングギヤボックス６の配置構造において、トランスミッションケース２の下部に形成した凹部３に前記ステアリングギヤボックス６を横架・収容したことを特徴とするものである。
【実施例１】
【００１２】
図１〜図３の第１実施例のものを以下に詳述する。図１に示すように、本実施例のものは、ステアリングギヤボックス６が前輪軸５より後方に配設された形式のものである。言い換えるならば、前輪ＦＷを駆動するところの前輪デフＦＤをできるだけ前方に配置したものである。したがって、ステアリングギヤボックス６内に配設されてステアリングホイール１０の回転を直線運動に変換するラックの端部にそれぞれ連結された左右のタイロッド（図示省略）は、操舵時に、引張り側が内輪側、押出し側が外輪側となる。
【００１３】
詳細図である図３を参照しつつ図１に示すように、エンジン１にトランスミッションを内蔵するトランスミッションケース２が接続される。トランスミッションケース２内にはエンジンクランク軸と同軸で、マニュアル式のクラッチ１８を介して断続される入力軸Ｌ１と、該入力軸Ｌ１と所定距離隔離して平行配置されるカウンタ軸Ｌ２とが配設され、これらの間に配設された適宜の歯車の選択的噛合により適宜に変速される。前記カウンタ軸Ｌ２の出力を受ける平行配置のピニオン軸（前輪出力軸）Ｌ３にはピニオンギヤ２０が設置され、前輪デフＦＤのリングギヤ４に傘歯噛合して前輪デフＦＤを駆動して左右の前輪軸５を差動駆動する。
【００１４】
一方、前記カウンタ軸Ｌ２との間に適宜のセンターデフＣＤが介在されて、前輪側との間で差動配分されて駆動力が伝達される平行配置された後輪出力軸Ｌ４が配設される。後輪出力軸Ｌ４にはユニバーサルジョイント８を介してプロペラシャフト９が接続され、車体後部の後輪側の後輪デフ（図示省略）に駆動力が伝達される。前記ピニオン軸Ｌ３における前輪デフＦＤのリングギヤ４との噛合位置をクラッチ１８の斜め下方に配置させることによって、クラッチと干渉することなく前輪デフＦＤを前方かつ下方に位置させることが可能となる。
【００１５】
また、前記カウンタ軸Ｌ２を設けたことにより後輪出力軸Ｌ４を下位に設置することが可能となったので、トランスミッションケース２の後部上面に傾斜面２Ａを形成することができる。そして、この傾斜面２Ａに対応させて室内のトンネル１５にトランスミッションケース２の落下促進傾斜面１５Ａを形成することで、万一の前面衝突時のトランスミッションケース２の下方への脱落をより確実にすることができる。このように構成されたトランスミッションケース２に対して、ステアリングホイール１０の回転をステアリングシャフト１１、第１ジョイントＪ１、中間軸１２、第２ジョイントＪ２および先端軸１３を介して、先端軸１３に設けられたステアリングピニオンギヤ１４に伝達するとともに該ステアリングピニオンギヤ１４に噛合するラック（図示省略）により復運動に変換して前輪を操舵する。前記ラックを収容するステアリングギヤボックス６はトランスミッションケース２の下部に形成した凹部３に横架・収容される。なお、符号１６はエンジン房内と乗員室を隔てるトーボード、１７はフロアを示す。
【００１６】
前記凹部３を、前輪デフＦＤを駆動するピニオン軸Ｌ３と交差した位置に形成した場合は、可能な限りトランスミッションケース２に食い込んだ位置に形成することができて、上下の嵩をさらにコンパクトにできる上に、凹部３を深く形成して、ステアリングギヤボックス６をより確実にトランスミッションケース２の挙動に追従させることが可能となる。ステアリングギヤボックス６は車体に横架されたクロスメンバ７に固定される。詳述はしないが、クロスメンバ７のメインフレーム等への取付は長孔等を介してなされて、パワユニットの後退時に脱落し易いように構成される。ステアリングギヤボックス６はまた、下方を通る排気管２２により凹部３からの離脱が拘束され、ステアリングギヤボックス６をより確実にトランスミッションケース２の挙動に追従させるように構成される。
【００１７】
図２は本発明のステアリングギヤボックスの配置構造の第１実施例における変形例を示す要部側面図である。本例は、下方に排気管が配設されない場合でも、万一の前面衝突時にクロスメンバから離脱したステアリングギヤボックス６がトランスミッションケース等のパワーユニットにおける凹部３から離脱することなく挙動を共にするために、トランスミッションケース２に取り付けられた蓋部材２１にて拘束するように構成したものである。これによって、万一の前面衝突時に、後方かつ下方へ移動するパワーユニットから離脱して置いていかれることがなく、確実にステアリングシャフト等を突き出すことなく、引き込むことができる。
【実施例２】
【００１８】
図４は本発明のステアリングギヤボックスの配置構造の第２実施例を示し、トルクコンバータ型および機械式クラッチの併用型のトランスミッションに適用した例である。後輪出力軸を下位に配置し、トランスミッションケースの上面後部を傾斜構成として、対応するトンネルにトランスミッションの落下促進傾斜面を形成した点では、前記第１実施例と同様である。トルクコンバータ１９によりエンジン側と断続するか、機械式クラッチ１８により直結してエンジン側と断続する入力軸Ｌ１と、該入力軸Ｌ１と所定距離隔離して平行配置されるカウンタ軸Ｌ２とが配設され、これらの間に配設された適宜の歯車の選択的噛合により適宜に変速される。前記カウンタ軸Ｌ２の出力を受ける平行配置のピニオン軸Ｌ３にはピニオンギヤ２０が設置され、前輪デフＦＤのリングギヤ４に傘歯噛合して前輪デフＦＤを駆動して左右の前輪軸５を差動駆動する。
【００１９】
一方、前記カウンタ軸Ｌ２との間に適宜のセンターデフＣＤが介在されて、前輪側との間で差動配分されて駆動力が伝達される平行配置された後輪出力軸Ｌ４が配設される。後輪出力軸Ｌ４にはユニバーサルジョイントを介してプロペラシャフトが接続され、車体後部の後輪側の後輪デフに駆動力が伝達されるのは前記第１実施例と同様である。前記ピニオン軸Ｌ３における前輪デフＦＤのリングギヤ４との噛合位置を入力軸Ｌ１の斜め下方に配置させることによって、本実施例でも、トルクコンバータと干渉することなく前輪デフＦＤを前方かつ下方に位置させることが可能となる。ステアリングギヤボックス６はピニオン軸Ｌ３の下方に交差して配置される。
【実施例３】
【００２０】
図５は本発明のステアリングギヤボックスの配置構造の第３実施例を示し、トルクコンバータ型でＶ字ベルトによる無段変速トランスミッションに適用した例である。本実施例のものも後輪出力軸Ｌ４が下位に配置される点では前記第１および第２実施例のものと同様であるが、本実施例では、中間軸であるカウンタ軸はなく、エンジン側にトルクコンバータ１９を介して断続される入力軸Ｌ１の回転駆動力は、Ｖ字ベルトによる無段変速機構（ＣＶＴ）により変速されて、後輪出力軸Ｌ４、および後輪出力軸Ｌ４と噛合するピニオン軸Ｌ３を介して前輪デフＦＤから前輪に伝達される。後輪出力軸Ｌ４の途中にはセンターデフＣＤが介設されている。
【００２１】
本実施例のものも、前記ピニオン軸Ｌ３における前輪デフＦＤのリングギヤ４との噛合位置を入力軸Ｌ１の斜め下方に配置させることによって、トルクコンバータと干渉することなく前輪デフＦＤを前方かつ下方に位置させることが可能となる。ステアリングギヤボックス６はピニオン軸Ｌ３の下方に交差して配置される。
【００２２】
以上、本発明の各実施の形態について説明してきたが、本発明の趣旨の範囲内で、ステアリングホイールの形状、形式、ステアリングシャフト等のジョイントを介した各軸部材の曲折形態、ステアリングピニオンギヤとラックの噛合形態、ステアリングギヤボックスの形状（ラックの支持形態等）、形式およびそのクロスメンバ等への取付形態、トランスミッションケース凹部へのステアリングギヤボックスの横架・収容形態（所定の隙間を存するものの過不足なく凹部に収容されるが、断熱材や遮音材を介してもよい）、ステアリングギヤボックスを前輪の後方に配置するための方法（前輪の前出し形態等については適宜採用し得る）、蓋部材の配設方法（トランスミッションケースに取り付ける他、排気管に取り付けてもよい）、凹部の形成部位（好適には前輪デフを駆動するピニオン軸に近接して交差する位置に形成されるが、凹部を形成しても影響のない部位であれば適宜の位置に形成される）、後輪出力軸の下位への配設形態（カウンタ軸の介設、ＣＶＴ介設等）、トランスミッションケースの後部上面の傾斜面の形状（傾斜角度等）、これに対応するトンネルへの落下促進傾斜面の形成等については適宜選定できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明のステアリングギヤボックスの配置構造の第１実施例を示す要部側面図である。
【図２】同、その変形例を示す要部側面図である。
【図３】同、詳細図で後輪出力軸を下位に配置したクラッチ型のトランスミッションに適用した例である。
【図４】本発明のステアリングギヤボックスの配置構造の第２実施例で、トルクコンバータ型および機械式クラッチ併用型のトランスミッションに適用した例である。
【図５】本発明のステアリングギヤボックスの配置構造の第３実施例で、トルクコンバータ型でＶ字ベルトによる無段変速トランスミッションに適用した例である。
【図６】従来のステアリングギヤボックスの配置構造の説明図である。
【符号の説明】
【００２４】
１        エンジン
２        トランスミッションケース
２Ａ        傾斜面
３        凹部
４        リングギヤ
５        前輪軸
６        ステアリングギヤボックス
７        クロスメンバ
８        ユニバーサルジョイント
９        プロペラシャフト
１０        ステアリングホイール
１１        ステアリングシャフト
１２        中間軸
１３        先端軸
１４        ステアリングピニオンギヤ
１５        トンネル
１５Ａ        落下促進傾斜面
１６        トーボード
１７        フロア
１８        クラッチ
１９        トルクコンバータ
２０        ピニオンギヤ
２１        蓋部材
２２        排気管
Ｌ１        入力軸
Ｌ２        カウンタ軸
Ｌ３        ピニオン軸（前輪出力軸）
Ｌ４        後輪出力軸
ＦＤ        前輪デフ
ＦＷ        前輪
ＣＤ        センターデフ
Ｊ１        第１ジョイント
Ｊ２        第２ジョイント
【図１】
2005096682.tif 000003
【図２】
2005096682.tif 000004
【図３】
2005096682.tif 000005
【図４】
2005096682.tif 000006
【図５】
2005096682.tif 000007
【図６】
2005096682.tif 000008