JPH05286444A - 車両のステアリング装置 および 組付け方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】ステアリングシャフトの組付け性を確保しつ
つ、衝突時のステアリングシャフトの前後方向の回動を
許容する車両のステアリング装置 および その組付け
方法を提供する。 【構成】タイロッドに所定舵角を付けた状態でステアリ
ングギアボックス３０を車体に取り付けるとともに、一
端がピニオンギアに連結された中間シャフト２６の他端
を車室内に配置し、該他端に設けられた上記ヨ−ク３１
の固定部とステアリングシャフトの下端とを略下方から
ボルトによって締結固定するものであって、該固定部を
備えているヨ−クの他端に位置する十字ロッドのうち、
このヨ−クに設けらるロッドが、車両が直進状態にある
ときに水平状態になるように、上記所定舵角を設定した
ことを特徴とするステアリングシャフトの組付け方法、
および、この組付け方法で組付けられた車両のステアリ
ング装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両のステアリング装
置 および その組付け方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、車両のステアリング装置は、車
体に固定されるステアリングギアボックスと、このステ
アリングギアボックスの両端から車幅方向に延びるタイ
ロッドと、ステアリングギアボックスに対してステアリ
ングホイ−ルからの操舵力を入力するシャフトから構成
されている。

【０００３】このシャフトは、ステアリングホイ−ルか
ら前方に延びるステアリングシャフトと、ステアリング
ギアボックスに設けられたピニオンシャフトと、これら
双方のシャフトを連結する中間シャフトとから構成され
ており、各々のシャフト間は一対のヨ−クと十字ロッド
とから成るユニバ−サルジョイントにより結合されてい
る。

【０００４】一方、ステアリング装置の組付け作業は、
ステアリングギアボックスに設けられたピニオンシャフ
トに中間シャフトの一端を取付けた状態で、ステアリン
グギアボックスを車体の下方からエンジンル−ム付近に
取付けるとともに、中間シャフトの他端をダッシュパネ
ルを貫通させ車室内に位置させる。次に、ステアリング
シャフトをステアリング支持メンバ−に回動自在に支持
させ、ステアリングシャフトの下端を中間シャフトの他
端に設けられたユニバ−サルジョイントのヨ−クに差し
込み、このヨ−クをボルトにより締結することにより固
定する。この作業は、車室内の足元スペ−スの狭い場所
で作業者がインパクトレンチで下方からボルトの締め付
けを行っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】最近では、運転者の安
全性を向上させるため、ステアリング装置にコラプス機
構、エアバッグ装置等が設けられているが、ステアリン
グシャフトの挙動をコントロ−ルすることにより、さら
に安全性が向上することが考えられる。

【０００６】次に、衝突のステップを図４に基づいて説
明する。

【０００７】ａが衝突初期、ｂが中期、ｃが後期を示し
たものである。 １．ａでは、ステアリングギアボックス３０が車室側に
後退していく、この時ステアリングシャフト２３は位置
が変化しないようにしておき、エアバッグの展開方向を
一定に保つ。 ２．ｂでは、エアバッグが確実に展開し、運転者の保護
を行う。 ３．ｃでは、コラプス機構によりステアリングシャフト
２３を縮めるとともに、ステアリングシャフト２３を上
方に回動させることによって、運転者に加わる衝撃を緩
和する。

【０００８】この時、ステアリングシャフトを上方に回
動させるためには、各シャフト間に設けられているユニ
バ−サルジョイントの向きを考慮する必要がある。ユニ
バ−サルジョイントの向き、すなわち、回動方向につい
て図３に示す。

【０００９】ユニバ−サルジョイント２５の十字ロッド
３４のうち、ステアリングシャフト２３に固定されるヨ
−ク側に設けられるロッド３４ａを中心としてステアリ
ングシャフト２３は回動するため、このロッド３４ａが
水平状態のほうがより回動量が得られる。

【００１０】しかしながら、上述したように、この箇所
の組付けは、下方からボルトを締結するため、図３ａに
示すように上記ロッドは垂直状態になっている。

【００１１】よって、回動量は、ロッド３４ａが水平状
態にある時より少なくなる。また、組付け作業時に、こ
のロッド３４ａが水平状態にするためには、水平方向か
らボルトを締結すれば良いが、作業スペ−スが狭いた
め、作業が繁雑になる。

【００１２】なお、ヨ−クに設けられるロッドと取付け
ボルトとは、構成上、平行関係にある。

【００１３】本発明は、組付け性を確保しつつ、ステア
リングシャフトの回動を許容する車両のステアリング装
置 および その組付け方法を提供することを目的とす
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の車両のステアリング装置の組付け方法は、
両端に車輪支持部材と連結するタイロッドを有するステ
アリングギアボックスと、該ステアリングボックスに設
けられるピニオンギアと、車室内に配置されるととも
に、上端にステアリングホイ−ル取り付け部が設けら
れ、下端に中間シャフトを介して上記ピニオンギアと連
結される中間シャフト取り付け部が設けられるステアリ
ングシャフトと、上記中間シャフトとステアリングシャ
フトとの間に介在され、一対のヨ−クと十字ロッドを備
えたユニバ−サルジョイントと、該ユニバ−サルジョイ
ントのステアリングシャフト側に設けられたヨ−クの一
端には、ステアリングシャフトを挿入しボルトで締結固
定する固定部が設けられている車両のステアリング装置
の組み付け方法において、上記タイロッドに所定舵角を
付けた状態でステアリングギアボックスを車体に取り付
けるとともに、一端がピニオンギアに連結された中間シ
ャフトの他端を車室内に配置し、該他端に設けられた上
記ヨ−クの固定部とステアリングシャフトの下端とを略
下方からボルトによって締結固定するものであって、該
固定部を備えているヨ−クの他端に位置する十字ロッド
のうち、このヨ−クに設けらるロッドが、車両が直進状
態にあるときに水平状態になるように、上記所定舵角を
設定することを特徴とする。上記同様の目的を達成する
ため、本発明の車両のステアリング装置は、両端に車輪
支持部材と連結するタイロッドを有するステアリングギ
アボックスと、該ステアリングギアボックスに設けられ
るピニオンギアと、車室内に配置されるとともに、上端
にステアリングホイ−ル取り付け部が設けられ、下端に
中間シャフトを介して上記ピニオンギアと連結される中
間シャフト取り付け部が設けられるステアリングシャフ
トと、上記中間シャフトとステアリングシャフトとの間
に介在され、一対のヨ−クと十字ロッドを備えたユニバ
−サルジョイントと、該ユニバ−サルジョイントのステ
アリングシャフト側に設けられたヨ−クの一端には、ス
テアリングシャフトを挿入しボルトで締結固定する固定
部が設けられている車両のステアリング装置において、
上記固定部を備えているヨ−クの他端に位置する十字ロ
ッドのうち、このヨ−クに設けらるロッドが、車両が直
進状態にあるときに水平状態になるように設定したこと
を特徴とする。

【００１５】

【発明の効果】上記のように構成することにより、ステ
アリングシャフトの組付け性を確保しつつ、衝突時のス
テアリングシャフトの回動を許容することができる。よ
って、衝突時の安全性がより向上する。

【００１６】

【実施例】この発明の実施例を以下図面に沿って詳細に
説明する。

【００１７】図面は自動車のステアリング装置を示し、
図１において、エンジンルーム１の上部を覆うボンネッ
ト２を設ける一方、上記のエンジンルーム１の後端に位
置するダッシュロアパネル３の上端部にダッシュアッパ
パネル４を接合している。

【００１８】また、上記のダッシュアッパパネル４の上
端と、カウルアッパパネル５、６の後端とを接合すると
共に、上記のダッシュロアパネル３の上端延長部と対応
するようにカウルアッパパネル５前端下部とダッシュア
ッパパネル４前端上部との間にカウルフロントパネル７
を接合して、車幅方向に延びるカウル閉断面８を備えた
カウルボックス９を形成している。

【００１９】さらに、上記のカウルアッパパネル５、６
を折曲げ及び接合加工することで、上記のカウル閉断面
８の上部に車幅方向に延びる２つの閉断面１０、１１を
形成し、これらの各閉断面１０、１１を有するガラス保
持メンバ１２にフロントウインドガラス１３を支持させ
ている。上記のダッシュロアパネル３の車室側面にはダ
ッシュパネル側部材としてのマスタシリンダブラケット
１４を固定し、このマスタシリンダブラケット１４には
軸を介してブレーキペダル（図示せず）を揺動可能に取
付ける一方、エンジンルーム１側における上記のマスタ
シリンダブラケット１４近傍には、ブレーキペダルの踏
込み操作力を倍増させるブースタ１５を介してリザーバ
タンク１６を備えた制動用のマスタシリンダ１７を配設
し、このマスタシリンダ１７の一端をマスタシリンダブ
ラケット１４内に延出して、ブレーキペダルに連結して
いる。

【００２０】ところで、クラッシュパッド部１８内の所
定部には車幅方向に延びるステアリング支持メンバ１９
を設け、このステアリング支持メンバ１９の両端部をカ
ウルサイドパネルに支持させている。

【００２１】また、ダッシュアッパパネル４とステアリ
ングコラム２０との間に斜め下方に延びるステアリング
支持ブラケット２１を張架し、上記のステアリングコラ
ム２０の上部を、ブラケット２２を用いて上記のステア
リング支持メンバ１９およびステアリング支持ブラケッ
ト２１の傾斜下端部に支持させている。

【００２２】上記のステアリングコラム２０の内部には
ステアリングシャフト２３を回動可能に挿通させ、この
ステアリングシャフト２３の上端にはステアリングホイ
ール２４を取付ける一方、ステアリングシャフト２３の
下端には第１ユニバーサルジョイント２５を介して中間
シャフト２６を連結し、この中間シャフト２６の下端に
第２ユニバーサルジョイント２７を介してピニオンシャ
フト２８を連結している。上記のピニオンシャフト２８
の下端に一体的に形成したピニオンを前輪のタイロッド
２９のラックと歯合させると共に、上記のラック＆ピニ
オン機構をステアリングギアボックス３０で包み込んで
いる。

【００２３】ところで、ステアリングホイール側シャフ
トとしてのステアリングシャフト２３と、ピニオン側シ
ャフトとしてのピニオンシャフト２８とを連結する中間
シャフト２６の上下端には第１ユニバーサルジョイント
２５と第２ユニバーサルジョイント２７とが設けられて
いるが、２図に示すように第１ユニバーサルジョイント
２５の一方を構成するヨーク３１には、割り溝３２を備
えた略筒軸状のヨークブラケット（固定部）３３が一体
形成され、このヨークブラケット（固定部）３３の筒軸
部内面にはセレーションが形成されている（図示せ
ず）。一対のヨーク間には十字形状の十字ロッド３４が
設けられ、一対のヨークの相対的な折れを許容してい
る。

【００２４】以下組付け方法を２図にて説明する。

【００２５】ステアリング装置を組付けるには、まず中
間シャフト２６下端の第２ユニバーサルジョイント２７
を予め９０度程回転させピニオンシャフト２８を締結
し、次に、例えばロボットによりステアリングギアボッ
クス３０及びタイロッド２９がアッセンブリされ、ピニ
オンシャフト２８を中立位置から９０度程回転させた状
態、すなわちタイロッドに所定舵角を付けた状態で（点
線で示した状態）車体に固定する。それと共に、中間シ
ャフト２６上端をエンジンルーム１側からダッシュロア
パネル３を貫通させ、車室内に位置させる。

【００２６】次に、ステアリングホイール２４が除去さ
れた状態のステアリングシャフト２３をステアリングコ
ラム２０にアッセンブリした状態で、ロボットにより車
体に組付ける。

【００２７】次に、ステアリングシャフト２３の下端２
３ａを第１ユニバーサルジョイント２５の略筒軸状のヨ
ークブラケット（固定部）３３内に差し込み、この後車
室内の足元スペースで割り溝３２をピンチボルト３５に
より締結する。このとき、インパクトレンチによって締
結されるが、ある程度のスペースがないとインパクトレ
ンチを締結位置まで持っていくことができないため、ス
テアリングシャフト２３の下側にインパクトレンチを持
っていき、下側からピンチボルト３５を締結する。な
お、ピンチボルト３５と、ヨーク側のロッド３４ａと
は、ヨークブラケット（固定部）３３が、延びている関
係上、平行関係にある。

【００２８】次に、例えばロボットによりタイロッドを
つかみ、ステアリング装置を中立位置に戻す（点線状態
から実線状態にする）。

【００２９】このような組付け方法を行うことにより、
組付け後、ステアリングホイール２４が中立位置に位置
した状態で第１ユニバーサルジョイント２５の十字ロッ
ド３４のうちステアリングシャフト側のヨークから延び
るロッド３４ａが水平状態となり、また第２ユニバーサ
ルジョイント２７の十字ロッド３６のうちピニオンシャ
フト側のヨークから延びるロッド３６ａが水平状態とな
る。これにより、ステアリングシャフト２３、及びピニ
オンシャフト２８は各々、各ロッド３４ａ，３６ａを中
心にして回動するために、回動量をより多く確保できる
（図４に示す如く）。

【００３０】なおピニオンシャフト２８の先端をすり鉢
状に凹ますことにより、中間シャフト側のヨーク２７ａ
との干渉がなくなり、よりスムーズな回動を行なわせる
こともできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の組付け方法による完成図（車両の直進
状態を示している）。

【図２】本発明に関わるステアリング装置の分解図。

【図３】本発明に関わる要部拡大図。

【図４】衝突時におけるステアリング装置の挙動を示し
た図。

【符号の説明】

ステアリングギアボックス…３０、ピニオンギア…２
８、中間シャフト…２６、ステアリングシャフト…２
３、ヨーク…３１、十字ロッド…３４、ユニバーサルジ
ョイント…２５。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 織田 芳雄 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】両端に車輪支持部材と連結するタイロッド
   を有するステアリングギアボックスと、該ステアリング
   ボックスに設けられるピニオンギアと、車室内に配置さ
   れるとともに、上端にステアリングホイ−ル取り付け部
   が設けられ、下端に中間シャフトを介して上記ピニオン
   ギアと連結される中間シャフト取り付け部が設けられる
   ステアリングシャフトと、上記中間シャフトとステアリ
   ングシャフトとの間に介在され、一対のヨ−クと十字ロ
   ッドを備えたユニバ−サルジョイントと、該ユニバ−サ
   ルジョイントのステアリングシャフト側に設けられたヨ
   −クの一端には、ステアリングシャフトを挿入しボルト
   で締結固定する固定部が設けられている車両のステアリ
   ング装置の組み付け方法において、 上記タイロッドに所定舵角を付けた状態でステアリング
   ギアボックスを車体に取り付けるとともに、一端がピニ
   オンギアに連結された中間シャフトの他端を車室内に配
   置し、該他端に設けられた上記ヨ−クの固定部とステア
   リングシャフトの下端とを略下方からボルトによって締
   結固定するものであって、該固定部を備えているヨ−ク
   の他端に位置する十字ロッドのうち、このヨ−クに設け
   らるロッドが、車両が直進状態にあるときに水平状態に
   なるように、上記所定舵角を設定したことを特徴とする
   車両のステアリング装置の組付け方法。
2. 【請求項２】両端に車輪支持部材と連結するタイロッド
   を有するステアリングギアボックスと、該ステアリング
   ギアボックスに設けられるピニオンギアと、車室内に配
   置されるとともに、上端にステアリングホイ−ル取り付
   け部が設けられ、下端に中間シャフトを介して上記ピニ
   オンギアと連結される中間シャフト取り付け部が設けら
   れるステアリングシャフトと、上記中間シャフトとステ
   アリングシャフトとの間に介在され、一対のヨ−クと十
   字ロッドを備えたユニバ−サルジョイントと、該ユニバ
   −サルジョイントのステアリングシャフト側に設けられ
   たヨ−クの一端には、ステアリングシャフトを挿入しボ
   ルトで締結固定する固定部が設けられている車両のステ
   アリング装置において、 上記固定部を備えているヨ−クの他端に位置する十字ロ
   ッドのうち、このヨ−クに設けらるロッドが、車両が直
   進状態にあるときに水平状態になるように設定したこと
   を特徴とする車両のステアリング装置。