JP2005280564A - Steering device for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ステアリングギヤボックスが設けられたエンジンルームとステアリングハンドルが設けられた車室とを仕切るダッシュボードに形成した開口にステアリングシャフトを貫通させ、ステアリングシャフトの外周を囲むようにステアリングギヤボックスに固定したグロメットのリップをダッシュボードの開口の周囲に当接させた車両用ステアリング装置に関する。 The present invention provides a steering gear box having an opening formed in a dashboard that partitions an engine room provided with a steering gear box and a vehicle compartment provided with a steering handle so as to surround the outer periphery of the steering shaft. The present invention relates to a vehicle steering apparatus in which a fixed grommet lip is brought into contact with a periphery of an opening of a dashboard.
自動車のステアリングハンドルをステアリングギヤボックスに接続するステアリングシャフトは、車室およびエンジンルームを仕切るダッシュボードに形成した開口を貫通している。エンジンルームの騒音がダッシュボードの開口を通過して車室側に侵入しないように、その開口にゴム製のシール部材が装着される。下記特許文献1には、ダッシュボードの開口に固定される固定環部と、その内周側に一体に形成された可撓性を有するベロー部と、その内周側に一体に形成されてステアリングシャフトの外周面に摺動自在に当接するシール部とを備えた密封装置を2個重ね合わせて用いることで、遮音性を高めるものが記載されている。
ところで、上記従来のものは、密封装置の構造が複雑であるためにコストアップの要因になるだけでなく、ステアリングシャフトの外周面に摺接する密封装置のシール部から摺動音が発生したり、シール部とステアリングシャフトとの摺動抵抗によって操舵フィーリングが低下したりする可能性があった。 By the way, the above-mentioned conventional one not only causes an increase in cost because the structure of the sealing device is complicated, but also a sliding noise is generated from the seal portion of the sealing device that is in sliding contact with the outer peripheral surface of the steering shaft, There is a possibility that the steering feeling is lowered due to the sliding resistance between the seal portion and the steering shaft.
そこで、ステアリングシャフトの外周を非接触で取り囲むようにステアリングギヤボックスに取り付けたカップ状のグロメットの外周のリップを、ステアリングシャフトが貫通するダッシュボードの開口の周囲に当接させることで、エンジンルームの騒音がダッシュボードの開口を通して車室内に侵入するのを防止することが考えられる。しかしながら、このようなグロメットを採用すると、ステアリングギヤボックスから直接グロメットの内部に漏れた騒音がダッシュボードの開口を通して車室内に侵入してしまい、充分な防音効果が得られないという問題が発生する。 Therefore, the outer lip of the cup-shaped grommet attached to the steering gear box so as to surround the outer periphery of the steering shaft in a non-contact manner is brought into contact with the periphery of the dashboard opening through which the steering shaft passes, thereby It may be possible to prevent noise from entering the passenger compartment through the dashboard opening. However, when such a grommet is employed, noise that leaks directly from the steering gear box into the grommet enters the vehicle compartment through the opening of the dashboard, resulting in a problem that a sufficient soundproofing effect cannot be obtained.
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、ステアリングギヤボックスからグロメットの内部に漏れた騒音がダッシュボードの開口を通して車室内に侵入するのを阻止することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to prevent noise leaking from a steering gear box into the grommet from entering a vehicle compartment through an opening of a dashboard.
上記目的を達成するために、請求項1に記載された発明によれば、ステアリングギヤボックスが設けられたエンジンルームとステアリングハンドルが設けられた車室とを仕切るダッシュボードに形成した開口にステアリングシャフトを貫通させ、ステアリングシャフトの外周を囲むようにステアリングギヤボックスに固定したグロメットのリップをダッシュボードの開口の周囲に当接させた車両用ステアリング装置であって、ステアリングシャフトが貫通するグロメットの貫通孔とダッシュボードの開口との間に遮音部材を配置したことを特徴とする車両用ステアリング装置が提案される。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a steering shaft is formed in an opening formed in a dashboard that partitions an engine room provided with a steering gear box and a vehicle compartment provided with a steering handle. Is a vehicle steering device in which a grommet lip fixed to a steering gear box so as to surround the outer periphery of the steering shaft is brought into contact with the periphery of the dashboard opening, and the grommet through hole through which the steering shaft passes A vehicle steering apparatus is proposed, in which a sound insulation member is disposed between the opening and the dashboard opening.
また請求項2に記載された発明によれば、請求項1の構成に加えて、前記遮音部材は、ステアリングシャフトにユニバーサルジョイントを所定の位相で位相決めする位相決めクリップであることを特徴とする車両用ステアリング装置が提案される。 According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, the sound insulation member is a phase determination clip that phase-determines a universal joint on a steering shaft at a predetermined phase. A vehicle steering device is proposed.
尚、実施例の下部ユニバーサルジョイント23は本発明のユニバーサルジョイントに対応し、実施例のピニオンシャフト24は本発明のステアリングシャフトに対応し、実施例の位相決めクリップ58は本発明の遮音部材に対応する。
The lower
請求項1の構成によれば、ステアリングシャフトの外周を囲むようにステアリングギヤボックスに固定したグロメットのリップを、ステアリングシャフトが貫通するダッシュボードの開口の周囲に当接させたので、エンジンルーム内の塵や騒音がダッシュボードの開口を通過して車室内に侵入するのを防止することができる。またステアリングシャフトが貫通するグロメットの貫通孔とダッシュボードの開口との間に遮音部材を配置したので、ステアリングギヤボックスからグロメットの内部に漏れた騒音がダッシュボードの開口を通過して車室内に侵入するのを遮音部材によって阻止し、車室の騒音を低減することができる。 According to the configuration of the first aspect, the lip of the grommet fixed to the steering gear box so as to surround the outer periphery of the steering shaft is brought into contact with the periphery of the dashboard opening through which the steering shaft passes. It is possible to prevent dust and noise from entering the passenger compartment through the dashboard opening. In addition, because a sound insulation member is placed between the grommet through hole through which the steering shaft penetrates and the dashboard opening, noise leaking from the steering gear box into the grommet passes through the dashboard opening and enters the vehicle interior. This can be prevented by the sound insulation member, and the noise in the passenger compartment can be reduced.
請求項2の構成によれば、ステアリングシャフトにユニバーサルジョイントを所定の位相で位相決めする位相決めクリップを遮音部材として利用するので、特別の遮音部材を設ける必要をなくして部品点数およびコストの削減に寄与することができる。 According to the configuration of the second aspect, the phase determination clip that determines the phase of the universal joint on the steering shaft at a predetermined phase is used as the sound insulation member. Therefore, it is not necessary to provide a special sound insulation member, thereby reducing the number of parts and the cost. Can contribute.
以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below based on examples of the present invention shown in the accompanying drawings.
図1〜図11は本発明の一実施例を示すもので、図1は自動車のステアリング装置の斜視図、図2は図1の2−2線拡大断面図、図3は図2の3−3線拡大断面図、図4は図2の4−4線拡大矢視図、図5は図4の5−5線断面図、図6は図5の6−6線矢視図、図7は弾性ジョイントの分解図、図8は図2の8−8線拡大断面図、図9は図8の9方向矢視図、図10は図8の10−10線拡大断面図、図11は位相決めクリップの取付部の斜視図である。
1 to 11 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a perspective view of a steering apparatus for an automobile, FIG. 2 is an enlarged sectional view taken along line 2-2 of FIG. 1, and FIG. 3 is an enlarged sectional view taken along line 4-4 of FIG. 2, FIG. 5 is a sectional view taken along line 5-5 of FIG. 4, FIG. 6 is a sectional view taken along line 6-6 of FIG. 8 is an exploded view of the elastic joint, FIG. 8 is an enlarged sectional view taken along line 8-8 in FIG. 2, FIG. 9 is a sectional view taken along
図1および図2に示すように、車室11およびエンジンルーム12を仕切るダッシュボード13に形成した開口13aを覆うように、車室11側の上部ジョイントカバー14のフランジ14aおよびエンジンルーム12側の下部ジョイントカバー15のフランジ15aが重ね合わされて固定される。このとき、ダッシュボード13に溶接した3本のスタッドボルト16a…が下部ジョイントカバー15のフランジ15aを貫通してナット16b…で締結され、更に上部ジョイントカバー14のフランジ14aがスタッドボルト16aに固定される。車室11内に配置したステアリングハンドル17から下方に延びる第1ステアリングシャフト18の下端に上部ユニバーサルジョイント19を介して第2ステアリングシャフト20が接続され、第2ステアリングシャフト20の下端に弾性ジョイント21を介して第3ステアリングシャフト22が接続され、第3ステアリングシャフト22の下端に下部ユニバーサルジョイント23を介してピニオンシャフト24が接続される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
ピニオンシャフト24はエンジンルーム12内に配置したステアリングギヤボックス25の内部に延び、そこに収納された図示せぬラックおよびピニオンによりピニオンシャフト24の回転がラックバーの往復動に変換される。ピニオンシャフト24の外周に油圧制御バルブ26が設けられており、ステアリングハンドル17に入力される操舵トルクで油圧制御バルブ26を作動させてステアリングギヤボックス25に設けた油圧シリンダ27の駆動方向を切り換えることで、ドライバーのステアリング操作を油圧でアシストする油圧式パワーステアリング装置が構成される。
The
ダッシュボード13の開口13aを覆う上部ジョイントカバー14および下部ジョイントカバー15により区画された空間28に弾性ジョイント21および下部ユニバーサルジョイント23が収納されており、弾性ジョイント21から上方に延びる第2ステアリングシャフト20が上部ジョイントカバー14に形成した開口14bを貫通するとともに、下部ユニバーサルジョイント23から下方に延びるピニオンシャフト24が下部ジョイントカバー15に形成した開口15bを貫通する。
An
尚、本発明において、上部ジョイントカバー14および下部ジョイントカバー15はダッシュボード13の一部を構成し、上部ジョイントカバー14の開口14bおよび下部ジョイントカバー15の開口15bはダッシュボード13の開口を構成する。
In the present invention, the
ステアリングギヤボックス25の油圧制御バルブ26の上端にゴム製のグロメット29が装着されており、その環状のリップ29aが開口15bの周囲を囲むように下部ジョイントカバー15に当接することで、エンジンルーム12の騒音や塵が下部ジョイントカバー15の開口15bを通過して車室11内に侵入するのを阻止している。
A
図3から明らかなように、第1ステアリングシャフト18および第2ステアリングシャフト20を屈曲可能に接続する上部ユニバーサルジョイント19は、第1ステアリングシャフト18に固定されたU字状のジョイント半体31と、第2ステアリングシャフト20に固定されたU字状のジョイント半体32と、両ジョイント半体31,32を連結する十字状の連結ピン33とで構成される。第2ステアリングシャフト20は、ジョイント半体32に固定された中空の上部シャフト34と、この上部シャフト34にスプライン嵌合する下部シャフト35とで構成されており、上部シャフト34および下部シャフト35はシヤピン36,36で結合される。
As is apparent from FIG. 3, the upper
従って、車両の衝突時にステアリングギヤボックス25が後退し、ピニオンシャフト24、下部ユニバーサルジョイント23、第3ステアリングシャフト22および弾性ジョイント21を介して第2ステアリングシャフト20に圧縮荷重が作用したとき、シヤピン36,36が剪断して上部シャフト34に対して下部シャフト35が上方に摺動することで、ステアリングハンドル17の車室11内への突き上げが抑制される。
Accordingly, when the
図4〜図7から明らかなように、弾性ジョイント21は、第2ステアリングシャフト20の下部シャフト35の下端および第3ステアリングシャフト22の上端にそれぞれ固定された一対の連結バー41A,41Bと、両連結バー41A,41Bの対向する内面側に配置された一対の連結プレート42A,42Bと、両連結プレート42A,42B間に挟まれた緩衝ラバー43とを備えており、それらが4本のリベット44A,44A;44B,44Bで一体に結合される。
4 to 7, the
一対の連結バー41A,41Bは両端に2個のリベット孔41a,41aが形成された概略矩形状の部材であって、その位相が90°ずれて配置される。一対の連結プレート42A,42Bは円板の両端に2個のリベット孔42a,42aおよび2個の円弧状の切欠42b,42bを90°間隔で交互に形成した部材であって、その位相が90°ずれて配置される。緩衝ラバー43は4個のリベット孔43a…を90°間隔で形成した円板状の部材であって、リベット孔43a…の周囲を囲むように糸状体43b…が埋設される。
The pair of connecting
第2ステアリングシャフト20に近い上側の連結プレート42Aの2個のリベット孔42a,42aから挿入された2本のリベット44A,44Aは、緩衝ラバー43の2個のリベット孔43a,43aと、下側の連結プレート42Aの2個の切欠42b,42b内に配置された2個のカラー45A,45Aと、第3ステアリングシャフト22の上端に固定した連結バー41Aの2個のリベット孔41a,41aとを貫通してカシメにより締結される。また第3ステアリングシャフト22に近い下側の連結プレート42Bの2個のリベット孔42a,42aから挿入された2本のリベット44B,44Bは、緩衝ラバー43の2個のリベット孔43a,43aと、上側の連結プレート42Bの2個の切欠42b,42b内に配置された2個のカラー45B,45Bと、第2ステアリングシャフト22の下部シャフト35の下端に固定した連結バー41Bの2個のリベット孔41a,41aとを貫通してカシメにより締結される。
The two
このように、第2ステアリングシャフト20および第3ステアリングシャフト22の間に緩衝ラバー43を有する弾性ジョイント21を介在させたことにより、ステアリングギヤボックス25において発生した振動、特に油圧制御バルブ26において発生した振動が第3ステアリングシャフト22から第2ステアリングシャフト20側に伝達されるのを防止し、ステアリングハンドル17に伝達される振動や車室11の騒音を低減することができる。
As described above, the
図8〜図11に示すように、油圧制御バルブ26からボールベアリング51を介して上方に突出するピニオンシャフト24は、中空のシャフト本体52と、その内部に収納されてピン53で結合されたトーションバー54とを備えており、操舵トルクによるトーションバー54の捩じれに基づいて油圧制御バルブ26を作動させる。油圧制御バルブ26の上端に装着されて外周のリップ29aを下部ジョイントカバー15に当接させたグロメット29は貫通孔29bを備えており、ピニオンシャフト24はグロメット29の貫通孔29bに摺接することなく下部ジョイントカバー15の開口15bを貫通して空間28内に延出する。
As shown in FIGS. 8 to 11, the
第3ステアリングシャフト22の下端をピニオンシャフト24の上端に接続する下部ユニバーサルジョイント23は、第3ステアリングシャフト22に固定されたU字状のジョイント半体55とピニオンシャフト24に固定されたU字状のジョイント半体56とを十字状の連結ピン57で結合して構成されており、ピニオンシャフト24とジョイント半体56との間に位相決めクリップ58が装着される。位相決めクリップ58はピニオンシャフト24に対するジョイント半体56の組付位相を一定にし、上部ユニバーサルジョイント19および下部ユニバーサルジョイント23間の位相を所定の値に一致させて等速性を確保する機能を有している。
The lower
位相決めクリップ58は、ピニオンシャフト24のシャフト本体52上部に形成したスプライン52aの外周に嵌合する第1環状部58aと、シャフト本体52の上端の小径部52bの外周に嵌合する第2環状部58bと、第1環状部58aおよび第2環状部58bを接続する腕部58cとを備える。腕部58cの中間部にU字状の切欠58dが形成される。一方、ピニオンシャフト24側のジョイント半体56は、内周にスプライン56bが形成されて一部が軸方向に切り欠かれた円筒部56aと、円筒部56aの切欠きの両側縁から径方向に突出する一対の締結部56c,56cとを備える。
The
しかして、ピニオンシャフト24にジョイント半体56を固定する際に、先ずピニオンシャフト24のシャフト本体52のスプライン52aに位相決めクリップ58の第1環状部58aを係合させる。このとき、左右の車輪を中立位置にしてピニオンシャフト24を中立位置にした状態で、そのシャフト本体52に予め決められた所定の位相で位相決めクリップ58を係合させることで、ピニオンシャフト24に対する位相決めクリップ58の位相が一義的に決められる。
Thus, when the
続いて、位相決めクリップ58を装着したピニオンシャフト24に対してジョイント半体56を軸方向に挿入にし、その円筒部56aのスプライン56bをピニオンシャフト24のシャフト本体52のスプライン52aに結合するとともに、その一対の締結部56c,56cの間に位相決めクリップ58の腕部58cを挟持し、締結部56c,56cのボルト孔56d,56dおよび腕部58cの切欠58dを貫通するボルト59およびナット60で締結する。
Subsequently, the
このとき、位相決めクリップ58の腕部58cとジョイント半体56の締結部56c,56cとの係合により、ジョイント半体56は位相決めクリップ58に対して一定の位相で組み付けられるため、結果としてピニオンシャフト24に対してジョイント半体56を一定の位相で組み付けることができる。
At this time, the
図8から明らかなように、ピニオンシャフト24および下部ユニバーサルジョイント23間に組み付けられた位相決めクリップ58の第1環状部58aは、グロメット29の貫通孔29bよりも外径が大きく設定されていて遮音壁としての機能を果たすため、ステアリングギヤボックス25の油圧制御バルブ26の内部で発生した騒音が、ピニオンシャフト24の外周面およびグロメット29の貫通孔29bの内周面の隙間から、下部ジョイントカバー15の開口15b、空間28および上部ジョイントカバー14の開口14bを通して車室11内に侵入しようとしても、その騒音は位相決めクリップ58の第1環状部58aに阻止されて下部ジョイントカバー15の開口15bを殆ど通過することができず、車室11の騒音低減に寄与することができる。
As apparent from FIG. 8, the first
またピニオンシャフト24にリップシールを接触させることなく、非接触状態で遮音効果を得ることができるので、摺動音や摺動摩擦等の問題を発生させずに車室11の騒音を低減することができる
特に、ピニオンシャフト24に下部ユニバーサルジョイント23を所定の位相で位相決めする位相決めクリップ58を遮音部材として利用するので、特別の遮音部材を設ける必要をなくして部品点数およびコストの削減に寄与することができる。
Further, since the sound insulation effect can be obtained in a non-contact state without bringing the lip seal into contact with the
尚、本実施例の位相決めクリップ58の外径はグロメット29の貫通孔29bの内径よりも大きくなっており、従って組付時に先ず油圧制御バルブ26にグロメット29を組み付け、その後に位相決めクリップ58を組み付けることが必要となる。
The outer diameter of the
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various design changes can be made without departing from the present invention described in the claims. It is.
例えば、実施例では遮音部材として位相決めクリップ58を利用しているが、専用の遮音部材を用いても良い。
For example, although the
また実施例ではグロメット29を下部ジョイントカバー15に当接させているが、それをダッシュボード13あるいは上部ジョイントカバー14に当接させることができる。
In the embodiment, the
またピニオンシャフト24に対して位相決めクリップ58を所定の位相で組み付けるために、ピニオンシャフト24および位相決めクリップ58の一方および他方に、相互に係合可能な突起および切欠を設けても良い。
Further, in order to assemble the
11 車室
12 エンジンルーム
13 ダッシュボード
15b 開口
17 ステアリングハンドル
24 ピニオンシャフト(ステアリングシャフト)
25 ステアリングギヤボックス
29 グロメット
29a リップ
29b 貫通孔
58 位相決めクリップ(遮音部材)
11
25
Claims (2)
ステアリングシャフト(24)が貫通するグロメット(29)の貫通孔(29b)とダッシュボード(13)の開口(15b)との間に遮音部材(58)を配置したことを特徴とする車両用ステアリング装置。 A steering shaft (24) is formed in an opening (15b) formed in a dashboard (13) that partitions an engine room (12) provided with a steering gear box (25) and a vehicle compartment (11) provided with a steering handle (17). ), And the lip (29a) of the grommet (29) fixed to the steering gear box (25) so as to surround the outer periphery of the steering shaft (24) abuts around the opening (15b) of the dashboard (13). A vehicle steering apparatus,
A vehicle steering apparatus comprising a sound insulation member (58) disposed between a through hole (29b) of a grommet (29) through which a steering shaft (24) passes and an opening (15b) of a dashboard (13). .
The vehicle steering apparatus according to claim 1, wherein the sound insulation member (58) is a phase determination clip that phase-determines the universal joint (23) with a predetermined phase on the steering shaft (24).
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