(57)【要約】  【課題】位置決め孔がたとえ開口したままであったとしても、ステアリングメンバー本体の座屈変形の起点とならないような対策を施すことによって、低コストでしかも車体の軽量化要請を達成する。  【解決手段】ステアリングメンバー本体１を構成すべく、太管のドライバー側パイプ１１と、細管のアシスト側パイプ１２とを両パイプの中間側端部同士を嵌合連結することにより構成する場合に、両パイプ１１、１２の中間側端部１１ａ、１２ａ同士の嵌合連結の位置決めとして、ドライバー側パイプ及びアシスト側パイプのそれぞれに位置決め孔１１ｂ、１２ｂを穿設することにより構成する場合、前記両位置決め孔１１ｂ、１２ｂが、ステアリングメンバー本体１におけるパイプ軸心Ｃを通る車体垂線Ｐに対して、車体の後方側に位置するように形成して構成した。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の車幅方向に延在するように配設されたステアリングメンバー本体が、太管で構成されたドライバー側パイプと、細管で構成されたアシスト側パイプとを両パイプの中間側端部同士を嵌合連結することにより構成しており、当該両パイプの中間側端部同士の嵌合連結する際の位置決めとして、前記ドライバー側パイプ及び前記アシスト側パイプのそれぞれに位置決め孔を穿設することにより構成するステアリングメンバー装置において、前記両位置決め孔が、前記ステアリングメンバー本体におけるパイプ軸心を通る車体垂線に対して、当該車体の後方側に位置するように形成されていることを特徴とするステアリングメンバー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車の操舵制御を司るステアリング機構を支承するステアリングメンバー装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば図８に示すように、従来の自動車のステアリングメンバー装置におけるステアリングメンバー本体ａは、車幅方向両外側端部に取付けられたサイドブラケットｂ、ｂを介して不図示の車体に車幅方向に延在するように配設されており、両サイドブラケットｂ、ｂを挟む中間部に、ステアリングコラムブラケットｃ、ポストブラケットｄ、不図示のインストルメントパネルを取付けるためのインストステイブラケットｅ、或いは不図示のエアバッグ装置を取付けるためのエアバッグ装置取付け用ブラケットｆ等のブラケット類を装着しており、ステアリングコラムブラケットｃには不図示のステアリング機構を支持するステアリングコラムシャフトが装着されて構成するようになっている。
【０００３】
このように構成された従来のステアリングメンバー本体ａは、長尺であるが故に通常、太管で構成されるドライバー側パイプａ−１と細管で構成されるアシスト側パイプａ−２を両中間端部同士を互いに溶接などにより連結することにより構成している。
【０００４】
このように太管構成のドライバー側パイプａ−１と細管構成のアシスト側パイプａ−２とを互いに連結することによりステアリングメンバー本体ａを構成することは、車体に対してステアリング機構を支えるドライバー側パイプａ−１を高い剛性および強度を付与すべく太管構成になしたものであり、これに対して、それほど高い剛性および強度を求められないアシスト側パイプａ−２を細管構成とすることにより、車体の軽量化を図ると共に車体におけるアシスト側パイプａ−２周辺に取回すケーブル類等の設置スペースを確保すべく意図したものである（特許文献１を参照）。
【０００５】
そして、ドライバー側パイプａ−１とアシスト側パイプａ−２との連結構造は、互いに外形寸法が異なる同士を連結することから、図９に明確に示すように、アシスト側パイプａ−２の中間側端部ａ−２ａを拡管加工することにより、その外径をドライバー側パイプａ−１の内径に相当するように拡管しておき、拡管された中間側端部ａ−２ａをドライバー側パイプａ−１の中間側端部ａ−１ａに嵌合重合した上で溶接等を施すことにより連結して構成している。
【０００６】
このようにドライバー側パイプａ−１とアシスト側パイプａ−２とを溶接などにより連結するに際して、ドライバー側パイプａ−１及びアシスト側パイプａ−２は、それぞれ穿設された位置決め孔ａ−１ｂ、ａ−２ｂを位置決め治具に設けた一対の位置決めピン（不図示）にそれぞれ嵌合することにより、位置決め状態にして溶接などの連結作業を行うようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−１１２０７８号公報
【特許文献２】実開昭６３−２５２１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、ステアリングメンバー本体ａには、位置決め孔ａ−１ｂ、ａ−２ｂの他に、各種取付け部品を装着するために複数の取付け孔が穿設されているが、これら取付け孔は通常ボルトなどが装着されることから閉塞されている。これに対して、位置決め孔ａ−１ｂ、ａ−２ｂは、ドライバー側パイプａ−１とアシスト側パイプａ−２とを連結する際の位置決めにのみ使用されるもので、ステアリングメンバー装置が製品として完成後においては不要となり、開口したまままになってしまう。
【０００９】
このように位置決め孔ａ−１ｂ、ａ−２ｂは、いずれも製品完成後も開口したままとなっており、しかも、図８に示すように、溶接作業性の良い位置に開口している。
【００１０】
かかることから、自動車が前面衝突事故、特にオフセット前面衝突に遭遇したような場合には、ステアリングメンバー本体ａは、車体の左右方向に延在配置されていることから、車体前方から後方に向かった衝撃荷重がかかることになり、開口したままの位置決め孔ａ−１ｂ、ａ−２ｂが存する故に、図１０に示すように荷重Ｆの大きさによっては、位置決め孔ａ−１ｂ、ａ−２ｂを起点として、座屈変形してしまうおそれがある。
【００１１】
かかる座屈変形は、図１１に示すように、位置決め孔ａ−１ｂ、ａ−２ｂにおける上下方向から圧縮荷重がかかると共に左右方向へ引張荷重がかかることによって、位置決め孔ａ−１ｂ、ａ−２ｂが横長の楕円形状になることから、生起するものである。
【００１２】
このようなステアリングメンバー本体の座屈変形に対して、米国道路安全保険協会（ＩＩＨＳ）などは、実車評価をしている。
【００１３】
かかる座屈変形の防止対策として、従来技術においては、図１２に示すように、ステアリングメンバー本体ａにおける位置決め孔ａ−１ｂ、ａ−２ｂの周辺部には、金属製剛体からなる覆い片ｆがステアリングメンバー本体ａに溶接されることにより、位置決め孔ａ−１ｂ、ａ−２ｂを閉塞するように構成している。
【００１４】
覆い片ｆは、その周辺部が数か所においてステアリングメンバー本体ａに溶接されていることから、自動車の前面衝突事故による衝撃荷重によって、位置決め孔ａ−１ｂ、ａ−２ｂが横長の楕円形状に変形しようとした際に、当該衝撃荷重を吸収して、ステアリングメンバー本体ａの座屈変形を抑止することができる。
【００１５】
しかしながら、従来技術におけるステアリングメンバー本体ａの座屈変形を抑制するために設ける覆い片ｆは、ステアリングメンバー本体ａにおける位置決め孔ａ−１ｂ、ａ−２ｂの周辺部の荷重低下を抑制すべく設置されるものである。
【００１６】
反面、このようにステアリングメンバー本体ａの荷重低下を抑制するための覆い片ｆは、位置決め孔ａ−１ｂ、ａ−２ｂが開口したままで放置されていることから、ステアリングメンバー本体ａのコスト並びに重量アップをもたらすと共に、近代の車体の軽量化要請に悖ることになる。
【００１７】
そこで、この発明は、かかる従来の技術的課題に鑑み、位置決め孔がたとえ開口したままであったとしても、ステアリングメンバー本体の座屈変形の起点とならないような対策を施すことによって、低コストでしかも車体の軽量化要請を達成することができるステアリングメンバー装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
この発明に係るステアリングメンバー装置は、車体の車幅方向に延在するように配設されたステアリングメンバー本体が、太管で構成されたドライバー側パイプと、細管で構成されたアシスト側パイプとを両パイプの中間側端部同士を嵌合連結することにより構成しており、当該両パイプの中間側端部同士の嵌合連結する際の位置決めとして、前記ドライバー側パイプ及び前記アシスト側パイプのそれぞれに位置決め孔を穿設することにより構成するステアリングメンバー装置において、前記両位置決め孔が、前記ステアリングメンバー本体におけるパイプ軸心を通る車体垂線に対して、当該車体の後方側に位置するように形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
この発明は、ステアリングメンバー本体を構成すべくドライバー側パイプとアシスト側パイプとを嵌合連結する際の両パイプにそれぞれ設けた位置決め孔が、ステアリングメンバー本体におけるパイプ軸心を通る車体垂線に対して、当該車体の後方側に位置するように形成されていることから、自動車の衝突事故に遭遇した際に、ステアリングメンバー本体の座屈変形に対して位置決め孔無しの場合と同等の荷重を発揮して、当該位置決め孔を起点としたステアリングメンバー本体の座屈変形を抑制することができる。
【００２０】
かかる結果、この発明は、各ドライバー側パイプ及びアシスト側パイプにそれぞれ穿設した位置決め孔を開口したまま放置したとしても、従来のような金属製剛体からなる覆い片ｆによる閉塞措置を施す必要がなく、その分製品コストの低減に寄与すると共に、車体の軽量化をも達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明の実施例に係る右ハンドル型の自動車のステアリングメンバー装置を車体後方側から概略的に描画した斜視図である。
【図２】図１における矢印Ａで示す車体後方側から拡大して描画した斜視図である。
【図３】図２におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図４】ステアリングメンバー本体の曲げ変形の実験例を示す説明図である。
【図５】図４における実験例において使用するステアリングメンバー本体の実験片の斜視図で、（ａ）は位置決め孔が開口したままの状態した場合、（ｂ）は位置決め孔を設けない場合をそれぞれ示している。
【図６】図４による実験例により解析した結果の最大荷重に対する試験片の負荷子当接角度との最大荷重関係線図である。
【図７】図４における実験例において、ステアリングメンバー本体における位置決め孔が座屈変形の起点とならない配設位置を求める説明図である。
【図８】従来技術に係る右ハンドル型の自動車のステアリングメンバー装置を車体後方側から概略的に描画した斜視図である。
【図９】図８の一点鎖線示円内を拡大して描画した平面図である
【図１０】図８に示す従来技術におけるステアリングメンバー本体の座屈変形の状態を描画した説明図である。
【図１１】図９で示すステアリングメンバー本体が座屈変形を起こす原理の説明図である。
【図１２】従来技術における開口したままの位置決め孔に対して対策を施したステアリングメンバー本体を描画した部分的斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
この発明の実施例に係るステアリングメンバーは、位置決め孔がたとえ開口したままであったとしても、ステアリングメンバー本体の座屈変形の起点とならないような対策を施すことによって、低コストでしかも車体の軽量化要請を達成することができるように構成している。
【００２３】
次に、図１乃至図３を用いて、この発明の実施例に係る自動車のステアリングメンバー装置について説明する。
【００２４】
先ず図１は、右ハンドル車用のステアリングメンバー装置を車体前方から描画したもので、かかるステアリングメンバー装置を構成するステアリングメンバー本体１は、不図示の車体の車幅方向に長手に形成されたパイプ状を呈して構成しており、ステアリングメンバー本体１における車幅方向両外側端にそれぞれ取付けられた一対のサイドブラケット２、２を介しては車幅方向に延在するように車体に配設されている。
【００２５】
かかるステアリングメンバー本体１における両サイドブラケット２、２を挟む中間部には、ステアリングコラムブラケット３、不図示のインストルメントパネルを取付けるためのインストステイブラケット５、或いは不図示のエアバッグ装置を取付けるためのエアバッグ装置取付け用ブラケット６等のブラケット類を装着している。
【００２６】
ステアリングコラムブラケット３には、不図示のステアリング機構を支持するステアリングコラムシャフトが装着されている。
【００２７】
このように構成されたステアリングメンバー本体１は、長尺であるが故に、太管で構成されるドライバー側パイプ１１と細管で構成されるアシスト側パイプ１２を、その両中間端部同士を互いに嵌合することによって重合部１３を形成した状態で互いに溶接などにより連結することにより構成している。
【００２８】
このようにステアリングメンバー本体１は、太管構成のドライバー側パイプ１１と細管構成のアシスト側パイプ１２とを互いに連結することにより構成されていることから、車体に対してステアリング機構を支えるドライバー側パイプ１１を高い剛性および強度を付与すべく太管構成になしたものであり、これに対してそれほど高い剛性や強度が求められないアシスト側パイプを細管構成にすることにより、車体の軽量化を図ると共に車体におけるアシスト側パイプ１２周辺に取り回すケーブルなどの設置スペースを確保すべく意図している。
【００２９】
そして、ドライバー側パイプ１１とアシスト側パイプ１２との連結構造は、互いに外形寸法が異なる同士を連結することから、図２に明確に示すように、アシスト側パイプ１２の中間側端部１２ａを拡管加工することにより、その外径をドライバー側パイプ１１の内径に相当するように拡管しておき、拡管された中間側端部１２ａをドライバー側パイプ１１の中間側端部１１ａに嵌合することにより重合部１３を形成した状態で、溶接などを施すことにより連結することにより連結部１４を構成している。
【００３０】
このようにドライバー側パイプ１１とアシスト側パイプ１２とを溶接などにより連結するに際して、ドライバー側パイプ１１及びアシスト側パイプ１２には、図２に示すように、それぞれ位置決め孔１１ｂ、１２ｂが穿設されており、かかる位置決め孔１１ｂ、１２ｂに不図示の位置決め治具における一対の位置決めピンをそれぞれ嵌合することにより、位置決め状態にして溶接などの連結作業を行うようにしている。
【００３１】
図２が図１における矢印Ａ方向から描画されていることから、両位置決め孔１１ｂ、１２ｂは、それぞれステアリングメンバー本体１における車体後方側に向かって開口するように穿設されている。
【００３２】
かかる両位置決め孔１１ｂ、１２ｂの設置位置構成を図３を用いて詳細に説明すると、両位置決め孔１１ｂ、１２ｂは、ステアリングメンバー本体１におけるパイプ軸心Ｃを通る車体上下方向に引いた車体垂線Ｐに対して、車体後方における車体前後方向の水平線Ｌ上に設けられている。
【００３３】
ただし、位置決め孔１１ｂ、１２ｂは、このように、車体垂線Ｐに対して車体後方における車体前後方向の水平線Ｌ上に設ける場合に限定されるものではない。この点について、図４乃至図７を用いて、本発明者たちの実験による検討結果を説明すると共に、この発明に係る実施例の効果を計測する。
【００３４】
すなわち、本発明者たちは、先ず、図４に示すような実験を行っている。
【００３５】
かかる実験は、ステアリングメンバー本体１をその両端部を支持台９ａ、９ｂ上にセットして、図５に示す位置決め孔１２ｂが車体垂線Ｐに対して角度θ分車体前方において存する場合のメンバー本体１の試験片１Ｂに対して、位置決め孔１２ｂを形成しない試験片１Ａとの比較において、負荷子１０により荷重Ｆをかけることによって、最大荷重に対する座屈変形度合いを確認すべくなした。なお、支持台９ａ、９ｂの先端は、半円形Ｒ１にそれぞれ形成されていると共に、負荷子１０の先端も、半円形Ｒ２に形成されている。
【００３６】
当該実験に使用したステアリングメンバー本体１の試験片１Ａ，１Ｂは、共に、実際にステアリングメンバー本体の材料として使用されている材質をSTKM11Aとし、外径φを５０．８ｍｍ、板厚を１．８ｍｍ、位置決め孔の孔径φを５ｍｍにそれぞれ設定しており、かかる実験は、図５に示すように、（ａ）で示す位置決め孔１２ｂを開口したままの状態の試験片１Ａと、（ｂ）で示す位置決め孔１２ｂなしの試験片１Ｂとを対比すべく解析を行った。
【００３７】
この結果、図６に示す試験片への負荷子当接角度における最大荷重関係線に示すように、位置決め孔１２ｂ無しの場合の実線Ｙに対して、開口したまま存する位置決め孔１２ｂ有りの場合の実線Ｘにおいては、縦軸で示す最大荷重は、負荷子１０のステアリングメンバー本体１における車体垂線Ｐに対して、横軸で示す角度θが、車体前方に存する１０度付近から低下して、４０°付近において最低値を示し、その後４０°から８０°において上昇するも、位置決め孔１２ｂ無しの場合の実線Ｙと比較して、最大荷重の低下を示している。
【００３８】
これに対して、開口したまま存する位置決め孔１２ｂ有りの場合の試験片１２ｂにおける実線Ｘが示す最大荷重は、負荷子１０が当接する角度θが９０°乃至１８０°、すなわち、車体垂線Ｐに対して車体後方に位置決め孔１２ｂが存する場合には、位置決め孔１２ｂ無しの場合の実線Ｙとほぼ同様の荷重で推移していることを示している。
【００３９】
そこで、上記したように、この発明に係る両位置決め孔１１ｂ、１２ｂは、図７に示すように、斜線視するステアリングメンバー本体１における車体垂線Ｐに対して角度θが４０°から８０°の範囲（図７の斜線視部分）を完全に除くべく、上記実施例における車体後方における車体前後方向の水平線Ｌ上に設ける場合を含み、ステアリングメンバー本体１における軸心Ｃを通る車体垂線Ｐに対して車体後方向（図７において角度θ＝９０°〜１８０°）となる範囲において開口するようにステアリングメンバー本体１に穿設すればよいことになる。
【００４０】
上記のように、この発明に係る実施例は、ステアリングメンバー本体１に対して位置決め孔１１ｂ、１２ｂがステアリングメンバー本体１における車体垂線Ｐに対して車体後方において開口穿設していることから、、ステアリングメンバー本体１を構成すべくドライバー側パイプ１１とアシスト側パイプ１２とを嵌合連結する際の両パイプ１１、１２にそれぞれ設けた位置決め孔１１ｂ、１２ｂは、自動車の衝突事故に遭遇した際に、ステアリングメンバー本体１の座屈変形に対して位置決め孔無しの場合と同等の荷重発揮することができて、位置決め孔１１ｂ、１２ｂを起点としたステアリングメンバー本体の座屈変形を抑制することができる。
【００４１】
かかる結果、この発明に係る実施例は、ドライバー側パイプ１１及びアシスト側パイプ１２にそれぞれ穿設した位置決め孔１１ｂ、１２ｂを開口したまま放置したとしても、従来のような金属製剛体からなる覆い片ｆによる閉塞措置を施す必要がなく、その分製品コストの低減に寄与すると共に、車体の軽量化をも達成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
以上説明したこの発明は、位置決め孔がたとえ開口したままであったとしても、ステアリングメンバー本体の座屈変形の起点とならないような対策を施すことによって、低コストでしかも車体の軽量化要請を達成するように構成していることから、自動車の操舵制御を司るべく構成したステアリング機構を支承するステアリングメンバー装置等に好適であるといえる。
【符号の説明】
【００４３】
１    ステアリングメンバー本体
１１  ドライバー側パイプ
１１ｂ  位置決め孔
１２  アシスト側パイプ
１２ｂ  位置決め孔
Ｃ    ステアリングメンバー本体におけるパイプ軸心
Ｐ    ステアリングメンバー本体におけるパイプ軸心を通る車体垂線
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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