(57)【要約】【課題】  ステアリング操作を行った際の操舵感の低下や応答遅れ感を効率よく防止することができるステアリングコラムの支持構造を提供する。【解決手段】  ステアリングコラム２は、インパネリインホースメント１に支持されている。インパネリインホースメント１における通常部１Ａは断面円形とされており、ステアリングコラム取付部１Ｂは、断面略楕円形とされている。ステアリングコラム１Ｂは、通常部１Ａと比較して扁平状をなしている。また、ステアリングコラム取付部１Ｂは、長尺方向および短尺方向のうち、長尺方向が、車両の進行方向Ｍを向いて配置されている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の車幅方向に沿って配置され、前記車両におけるインストルメントパネルを補強するインパネリインホースメントに対して、ステアリングコラムが取り付けられて支持されているステアリングコラムの支持構造であって、
前記インパネリインホースメントにおける前記ステアリングコラムの取付部分の断面形状が、前記取付部分以外の部分の断面形状と比較して扁平している断面扁平状をなす扁平部とされていることを特徴とするステアリングコラムの支持構造。
【請求項２】
前記扁平部における長尺方向および短尺方向のうち、長尺方向が、前記車両の進行方向を向いて配置されている請求項１に記載のステアリングコラムの支持構造。
【請求項３】
前記扁平部は、断面楕円または長円形状をなしている請求項１または請求項２に記載のステアリングコラムの支持構造。
【請求項４】
前記インパネリインホースメントは、押し出し成形によって棒状の原型を成形した後、
つぶし加工によって前記扁平部を成形して製造されている請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載のステアリングコラムの支持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステアリングコラムの支持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両におけるインストルメントパネル（以下「インパネ」という）には、インパネを補強するインパネリインホースメントが設けられている。また、インパネには、ステアリングシャフトを回転可能に保持するステアリングコラムが設けられており、このステアリングコラムは、インパネリインホースメントに支持されている。
【０００３】
このインパネリインホースメントにステアリングコラムが支持されるステアリングコラムの支持構造として、インパネリインホースメントの形状に特徴があるものが知られている（たとえば、特許文献１参照）。このステアリングコラムの支持構造では、断面が楕円形状をなす楕円パイプを用いている。このような楕円パイプを用いることにより、同じ肉厚・重量の丸パイプを用いた場合よりも剛性や強度を高いものとすることができる。
【特許文献１】実開平３−６８１６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ステアリングコラム付近におけるインパネリインホースメントの強度が低いと、ステアリング操作を行った際の操舵感の低下や応答遅れ感が生じる。ここで、上記特許文献１に開示されたステアリングコラムの支持構造では、インパネリインホースメントの全体的に剛性や強度を向上させることができる。
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に開示されたステアリングコラムの支持構造では、ステアリングコラム付近におけるインパネリインホースメントの強度向上について特に特化していることはない。このため、ステアリング操作を行った際の操舵感の低下などの防止するためには、インパネリインホースメント全体の強度を向上させることになるため、ステアリング操作を行った際の操舵感の低下などを効率よく防止することができないという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、ステアリング操作を行った際の操舵感の低下や応答遅れ感を効率よく防止することができるステアリングコラムの支持構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決した本発明に係るステアリングコラムの支持構造は、車両の車幅方向に沿って配置され、車両におけるインストルメントパネルを補強するインパネリインホースメントに対して、ステアリングコラムが取り付けられて支持されているステアリングコラムの支持構造であって、インパネリインホースメントにおけるステアリングコラムの取付部分の断面形状が、取付部分以外の部分の断面形状と比較して扁平している断面扁平状をなす扁平部とされているものである。
【０００８】
本発明に係るステアリングコラムの支持構造では、インパネリインホースメントにおけるステアリングコラムの取付部分の断面形状が、取付部分以外の部分の断面形状と比較して扁平している断面扁平状をなす扁平部とされている。このため、インパネリインホースメントにおけるステアリングコラム取付部分の剛性を他の部分よりも高くすることができる。したがって、ステアリング操作を行った際の操舵感の低下や応答遅れ感を効率よく防止することができる。
【０００９】
ここで、扁平部における長尺方向および短尺方向のうち、長尺方向が、車両の進行方向を向いて配置されている態様とすることができる。
【００１０】
このように、扁平部における長尺方向および短尺方向のうち、長尺方向が、車両の進行方向を向いて配置されていることにより、ステアリングコラム取付部分の剛性をさらに高くすることができる。
【００１１】
また、扁平部は、断面楕円または長円形状をなしている態様とすることができる。
【００１２】
このように、断面楕円または長円形状をなしている態様とすることにより、ステアリングコラム取付部を容易に製造することができる。
【００１３】
さらに、インパネリインホースメントは、押し出し成形によって棒状の原型を成形した後、つぶし加工によって扁平部を成形して製造されている態様とすることができる。
【００１４】
このように、つぶし加工によって扁平部を成形することにより、インパネリインホースメントを製造する際の手間を小さくすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係るステアリングコラムの支持構造によれば、ステアリング操作を行った際の操舵感の低下や応答遅れ感を効率よく防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図示の便宜上、図面の寸法比率は説明のものと必ずしも一致しない。
【００１７】
図１は本発明の実施形態に係るステアリングコラムの支持構造を備えるインストルメントパネル近傍の模式的斜視図、図２はインパネリインホースメントにおけるステアリングコラム近傍の模式的斜視図、図３はインパネリインホースメントの斜視図である。
【００１８】
図１に示すように、車両Ｍにおけるインパネには、インパネリインホースメント１が設けられている。インパネリインホースメント１は、車両Ｍにおけるインパネ部分を補強している。また、図２に仮想線で示すように、インパネリインホースメント１には、ステアリングコラム２が取り付けられている。
【００１９】
インパネリインホースメント１におけるステアリングコラム２の取付位置には、ステアリングサポートブラケット３が設けられており、インパネリインホースメント１には、このステアリングサポートブラケット３を介してステアリングシャフト４が取り付けられている。ステアリングシャフト４における車室先端位置には、ドライバが操作可能とされたステアリング５が取り付けられている。ドライバのステアリング５の操作によって、ステアリングシャフト４がその軸周りに回動可能とされている。
【００２０】
また、インパネリインホースメント１は、図３に示すように、通常部１Ａと、ステアリングコラムに取り付けられるステアリングコラム取付部１Ｂとを備えている。通常部１Ａは、インパネリインホースメント１の左右両端部側に形成されており、通常部１Ａ同士の間にステアリングコラム取付部１Ｂが形成されている。通常部１Ａは、断面形状が円形状とされている。
【００２１】
さらに、ステアリングコラム取付部１Ｂは、断面扁平状をなし、断面形状が楕円形状とされている。ステアリングコラム取付部１Ｂにおける楕円形状は、通常部１Ａの円形を押しつぶして形成された楕円形状とされており、通常部１Ａの断面形状と比較して扁平した形状をなしている。また、インパネリインホースメント１のステアリングコラム取付部１Ｂでは、断面楕円形状における長軸方向が、車両の進行方向を向いて配置されている。
【００２２】
次に、本実施形態に係るステアリングコラムの支持構造における作用について説明する。本実施形態に係るステアリングコラムの支持構造におけるインパネリインホースメント１においては、通常部１Ａの断面は図４（ａ）に示すように円形とされており、ステアリングコラム取付部１Ｂは、図４（ｂ）に示すように楕円形とされている。ここで、通常部１Ａとステアリングコラム取付部１Ｂとにおける中立軸Ｘに対する断面２次モーメントを求める。図４（ａ）に示すように、通常部１Ａの断面の直径を直径ｄとすると、通常部１Ａの中立軸Ｘに対する断面２次モーメントＩａは、下記（１）式で表される。
【００２３】
Ｉａ＝πｄ４／６４  ・・・（１）
また、図４（ｂ）に示すように、ステアリングコラム取付部１Ｂにおける長径長さを長径ａ、短軸長さを短軸ｂとするとステアリングコラム取付部１Ｂにおける中立軸Ｘに対する断面２次モーメントＩｂは下記（２）式で表される。
【００２４】
Ｉｂ＝πａ３ｂ／４  ・・・（２）
上記（１）式と（２）式とを比較すると、Ｉｂ＞Ｉａとなる。このことから、ステアリングコラム取付部１Ｂの中立軸Ｘに対する断面２次モーメントは、通常部１Ａの中立軸Ｘに対する断面２次モーメントよりも大きくなることが分かる。したがって、ステアリングコラム取付部１Ｂの剛性や強度を高いものとすることができる。その結果、ステアリング操作を行った際の操舵感の低下や応答遅れ感を効率よく防止することができる。
【００２５】
また、本実施形態に係るインパネリインホースメント１は次の手順で製造される。まず、押出成形によって、図５（ａ）に示す円柱状のインパネリインホースメント母材１０を製造する。インパネリインホースメント母材１０は、インパネリインホースメント１の通常部１Ａの断面形状と同一の断面形状を有する円柱形状とされている。
【００２６】
次に、図５（ｂ）に示すように、インパネリインホースメント母材１０におけるインパネリインホースメント１のステアリングコラム取付部１Ｂとなる部位に、つぶし加工を行う。このつぶし加工を行うことにより、図５（ｃ）に示すように、ステアリングコラム取付部１Ｂを楕円形に成形することができる。楕円形状のステアリングコラム取付部１Ｂを成形するにあたり、たとえば通常部１Ａとステアリングコラム取付部１Ｂとを別個に製造し、これを接合する態様が考えられる。しかしながら、この方法では、通常部１Ａとステアリングコラム取付部１Ｂとを別個に製造し、さらにそれらを接合するという手間のかかる工程を余儀なくされる。これに対して、ステアリングコラム取付部１Ｂを楕円形状に成形するにあたり、つぶし加工を行うことにより、その成形を手間が小さく、しかも容易に行うことができる。
【００２７】
次に、ステアリングコラム取付部１Ｂを扁平状にしたことによる効果について説明する。本発明者らは、種々のインパネリインホースメントを用いた場合のハンドル切れ角に対するハンドルトルクおよびタイヤ切れ角を測定する実験を行った。この実験で用いたインパネリインホースメントとして、本実施形態と同様の効果があると想定される実験用リインホースメントと、実験用リインホースメントとの比較に用いる比較用リインホースメントを用いた。実験用リインホースメントとしては、ステアリングコラム取付部が車両の前後方向に屈曲し、他の部分は直線状であるものを用いた。また、比較用リインホースメントとしては、従来のインパネリインホースメントと同様の直線状（円柱状）のものを用いた。
【００２８】
実験では、これらのインパネリインホースメントを取り付けた車両について、図６に示す波形のハンドル切れ角を入力し、ハンドルトルクおよびタイヤ切れ角の経時変化をそれぞれ２回計測した。ここで得られたハンドルトルクの経時変化を図７（ａ）に示し、タイヤ切れ角の経時変化を図８（ａ）に示す。
【００２９】
図７（ａ）に示すように、実験用リインホースメントを用いた場合と比較用リインホースメントを用いた場合とでは、ハンドルトルクは、ハンドル切れ角の変化が大きい部位でその差異が認められた。ハンドルトルクの変化が大きいタイミングにおけるハンドルトルクの経時変化を図７（ｂ）に拡大して示す。図７（ｂ）に示すように、ハンドルトルクは、いずれの例においても、実験用リインホースメントを用いた場合には、比較用リインホースメントを用いた場合よりもハンドルトルクが小さくなった。
【００３０】
また、図８（ａ）に示すように、実験用リインホースメントを用いた場合と比較用リインホースメントを用いた場合とでは、タイヤ切れ角は、ハンドル切れ角の変化が大きい部位でその差異が認められた。ハンドル切れ角の変化が大きい部位におけるタイヤ切れ角の経時変化を図８（ｂ）に拡大して示す。図８（ｂ）に示すように、タイヤ切れ角は、いずれの例においても、実験用リインホースメントを用いた場合には、比較用リインホースメントを用いた場合よりもタイヤ切れ角が大きくなった。
【００３１】
図７および図８に示す結果から分かるように、入力したハンドル切れ角に対するハンドルトルクおよびタイヤ切れ角を計測した結果、同じハンドル入力でも、実験用リインホースメントを用いた場合には、比較用リインホースメントを用いた場合よりも少ないトルク量でタイヤが切れる傾向にあることが分かった。この結果から、実験用リインホースメントを用いた場合には、比較用リインホースメントを用いた場合よりも伝達ロスが少なくなると言える。このことから、同じハンドルトルクが入力された際には、実験用リインホースメントを用いた場合には、比較用リインホースメントを用いた場合よりもハンドル切れ角に対するタイヤ切れ角が増加すると考えられる
さらに、本実施形態に係るインパネリインホースメントを用いた場合の操舵感の向上について説明する。本実施形態に係るインパネリインホースメントを用いた場合、ステアリングを操作した場合にドライバに与える操舵感への「すっきり感」を向上させることができる。具体的に、本実施形態に係るインパネリインホースメントを用いた場合と、従来同様の円柱形状のインパネリインホースメントを用いた場合とにおけるステアリングの操作量に対するハンドル切れ角との関係を評価ドライバの官能によって評価した。図９（ａ）に示すグラフは本実施形態に係るインパネリインホースメントを用いた場合と従来同様の円柱形状のインパネリインホースメントを用いた場合とにおけるステアリングの操作量に対するハンドル切れ角との関係を評価した評価ドライバの官能による特徴変化のイメージグラフである。
【００３２】
図９（ａ）から分かるように、本実施形態に係るインパネリインホースメントを用いた場合には、従来のインパネリインホースメントを用いた場合と比較して、入力角度に対するハンドル切れ角が大きくなる。特に、入力角度が大きいときにこの傾向が顕著となる。このように、入力角度に対するハンドルの切れ角が大きくなることから、操舵感への「すっきり感」を向上させることができる。
【００３３】
また、本実施形態に係るインパネリインホースメントを用いた場合、ステアリングを操作した際の車両応答遅れ感を少なくすることができる。具体的に、本実施形態に係るインパネリインホースメントを用いた場合と、従来同様の円柱形状のインパネリインホースメントを用いた場合とにおけるステアリングを操作量した場合の入力角度の経時変化に対するハンドル切れ角の時間変化との関係を評価ドライバの官能によって評価した。図９（ｂ）に示すグラフは本実施形態に係るインパネリインホースメントを用いた場合と、従来同様の円柱形状のインパネリインホースメントを用いた場合とにおけるステアリングを操作量した場合の入力角度の経時変化に対するハンドル切れ角の時間変化との関係を評価した評価ドライバの官能による特徴変化のイメージグラフである。
を図９（ｂ）に示す。
【００３４】
図９（ｂ）から分かるように、本実施形態に係るインパネリインホースメントを用いた場合には、従来のインパネリインホースメントを用いた場合と比較して、ハンドル操作に対する応答遅れが小さくなる。このことから、車両応答遅れ感を小さくすることができる。このように、「すっきり感」を向上させ、車両応答遅れ感を小さくすることができることから、ステアリング操作を行った際の操舵感の低下や応答遅れ感を効率よく防止することができる。
【００３５】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。たとえば、上記実施形態では、ステアリングコラム取付部１Ｂの断面形状を楕円形状としているが、通常部１Ａと比較して扁平する形状である他の形状とすることもできる。たとえば、図１０（ａ）に示すように、上下左右に対称な多角形状とすることができるし、図１０（ｂ）に示すように、左右に対称で上下に非対称な多角形状とすることもできる。
【００３６】
さらには、全体的に非対称となる形状とすることもできる。また、これら以外にも多角形状の角部を面取りした形状とすることもできる。なお、上記実施形態では図３および図４に示すように、前後方向を長軸とする断面楕円形状を一例として挙げているが、車両構造や各部材の配置によっては、効果のある長軸方向が異なる方向となる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】ステアリングコラムの支持構造を備えるインストルメントパネル近傍の模式的斜視図である。
【図２】インパネリインホースメントにおけるステアリングコラム近傍の模式的斜視図である。
【図３】インパネリインホースメントの斜視図である。
【図４】（ａ）はインパネリインホースメントにおける通常部の断面図、（ｂ）はインパネリインホースメントにおけるステアリングコラム取付部の断面図である。
【図５】インパネリインホースメントを製造する工程を説明する工程図である。
【図６】本発明に係る実験における入力ハンドル切れ角の経時変化を示すグラフである。
【図７】（ａ）はハンドルトルクの経時変化を示すグラフ、（ｂ）は（ａ）におけるハンドルトルクの変化が大きいタイミングの拡大図である。
【図８】（ａ）はタイヤ切れ角の経時変化を示すグラフ、（ｂ）は（ａ）におけるタイヤ切れ角の変化が大きいタイミングの拡大図である。
【図９】（ａ）ステアリングの操作量に対するハンドル切れ角との関係を評価した評価ドライバの官能による特徴変化のイメージグラフ、（ｂ）はステアリングを操作量した場合の入力角度の経時変化に対するハンドル切れ角の時間変化との関係を評価した評価ドライバの官能による特徴変化のイメージグラフである。
【図１０】（ａ）（ｂ）とも、インパネリインホースメントのステアリングコラムの他の実施形態の断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１…インパネリインホースメント、１Ａ…通常部、１Ｂ…ステアリングコラム取付部、２…ステアリングコラム、３…ステアリングサポートブラケット、４…ステアリングシャフト、５…ステアリング、１０…インパネリインホースメント母材、Ｍ…車両。
【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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