JP2007055467A - Shaft seal structure of vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ステアリングシャフトが挿通するダッシュパネルに設けられた挿通孔に用いて好適な車両のシャフトシール構造に関する。 The present invention relates to a vehicle shaft seal structure suitable for use in an insertion hole provided in a dash panel through which a steering shaft is inserted.
乗用車等のステアリング装置において、ステアリングシャフトは、エンジンルームのステアリングギアと車室側のステアリングコラムを連結する部材であり、エンジンルームと車室側を区画するダッシュパネルに挿通配置される。ダッシュパネルにはステアリングシャフトが挿通する挿通孔が設けられ、該挿通孔の周縁に水や粉塵、騒音等が車室内に侵入しないようにシャフトシールが取り付けられる。シャフトシールは、ダッシュパネルに設けられた挿通孔の周縁と前記シャフトシールに形成した溝部で挟み込んだり、あるいはシャフトシールにフランジ部を設け、該挿通孔近傍に配設したネジ穴と螺合する等して固定する。 In a steering device such as a passenger car, a steering shaft is a member that connects a steering gear in an engine room and a steering column on the vehicle compartment side, and is inserted into a dash panel that partitions the engine room and the vehicle compartment side. The dash panel is provided with an insertion hole through which the steering shaft is inserted, and a shaft seal is attached to the periphery of the insertion hole so that water, dust, noise, and the like do not enter the vehicle interior. The shaft seal is sandwiched between the periphery of the insertion hole provided in the dash panel and a groove formed in the shaft seal, or the shaft seal is provided with a flange portion and screwed into a screw hole disposed in the vicinity of the insertion hole. And fix.
ステアリングシャフトを組み付ける場合、まず、ステアリングギアや車輪軸方向左右に配設されるタイロッド等が実装されたサブフレームユニットとステアリングシャフトをユニバーサルジョイント等で連結させる。そして、ダッシュパネルに固定されたシャフトシールの挿通孔を目掛け、車室側にステアリングシャフトが延出するように挿通させる。 When assembling the steering shaft, first, the steering frame and the sub-frame unit on which the tie rods and the like arranged on the left and right in the wheel axis direction are connected to the steering shaft by a universal joint or the like. Then, an insertion hole of the shaft seal fixed to the dash panel is aimed at, and the steering shaft extends through the vehicle compartment side.
ステアリングシャフトを挿通させ、車室側に延出させた後、連結ジョイントを取り付け、さらに所定の位置、また適宜な回転方向の位置決め行い、ステアリングコラムと連結させる。 After the steering shaft is inserted and extended to the passenger compartment side, a connection joint is attached, and positioning in a predetermined position and an appropriate rotation direction is performed to connect the steering column.
この種のシャフトシール構造の従来技術として、シール性を向上させたもの(特許文献1)や作業効率を向上させたもの(特許文献2)がある。 As a prior art of this type of shaft seal structure, there are one with improved sealing performance (Patent Document 1) and one with improved work efficiency (Patent Document 2).
前述したステアリングシャフトを挿通させる作業は、車両を吊り上げた状態で、車両に対し下方から、ステアリングシャフトを連結させたサブフレームユニットをリフト等で持ち上げて行う。その際、作業者はステアリングシャフトを保持し、シャフトシールの挿通孔に導かなければならず、また同時にサブフレームユニットに実装されたその他の部品と車両との位置合わせもする必要があり、作業者にとって容易でない作業となる。また、仮に適正に位置合わせをできなかった場合、そのままでは、各構成部品が所定の位置以外で干渉する等、不具合が発生する可能性がある。 The above-described operation of inserting the steering shaft is performed by lifting the subframe unit coupled with the steering shaft from below with the lift while the vehicle is lifted. At that time, the worker must hold the steering shaft and guide it to the insertion hole of the shaft seal, and at the same time, it is necessary to align the vehicle with other parts mounted on the subframe unit. This is not easy for the user. In addition, if the alignment cannot be performed properly, there is a possibility that a problem may occur such that each component part interferes at a position other than the predetermined position.
また、従来のシャフトシールの内面は、蛇腹形状や段付きの形状による凹凸形状が形成されているものが多い。そのため、ステアリングシャフトを挿通させる際、ステアリングシャフトが凹凸形状に引っ掛かり、組み付けが円滑に進まない場合がある。 Further, the inner surface of a conventional shaft seal is often formed with an irregular shape due to a bellows shape or a stepped shape. For this reason, when the steering shaft is inserted, the steering shaft may be caught in a concavo-convex shape and assembly may not proceed smoothly.
本発明は係る実情に鑑み、車両組立作業において、上述したような煩わしい作業の問題を解消し、作業性を向上させ、また構造が簡易的でコストダウンを図ることのできるステアリングシャフトのシールを提供することを目的とする。 In view of the actual situation, the present invention provides a steering shaft seal that eliminates the above-mentioned troublesome work problems in vehicle assembly work, improves workability, has a simple structure, and can reduce costs. The purpose is to do.
本発明は、車室外のステアリングギアと車室内のステアリングコラムを連結するステアリングシャフトと、該ステアリングシャフトが挿通する挿通孔を設けたダッシュパネルと、前記ステアリングシャフトと前記ダッシュパネルの挿通孔との隙間を塞ぐシャフトシールを有する車両のシャフトシール構造であって、該シャフトシールは前記ダッシュパネルの挿通孔周縁に係合する大径部と、前記ダッシュパネルの車室側で、前記ステアリングシャフトの外径に当接する小径部とを有し、前記シャフトシール内面の少なくとも車両の上方側の部位を大径部の内径から小径部の内径まで、前記ステアリングシャフトを摺接案内するように連続形状としたことを特徴とする。 The present invention relates to a steering shaft that connects a steering gear outside a passenger compartment and a steering column in the passenger compartment, a dash panel provided with an insertion hole through which the steering shaft is inserted, and a gap between the steering shaft and the insertion hole of the dash panel. A shaft seal structure for a vehicle having a shaft seal that closes the outer diameter of the steering shaft on the vehicle side of the dash panel and a large diameter portion that engages with a peripheral edge of the insertion hole of the dash panel And a continuous shape so that the steering shaft is slidably guided from the inner diameter of the large diameter portion to the inner diameter of the small diameter portion at least a portion of the inner surface of the shaft seal on the upper side of the vehicle. It is characterized by.
また、前記小径部は、その開口側内周方向に溝が形成された内側端部と、該内側端部よりダッシュパネル側に形成された蛇腹部と、該蛇腹部のダッシュパネル側端部で前記内側端部とほぼ同じ内径に形成された絞り部とを有することを特徴とする。 The small-diameter portion includes an inner end portion in which a groove is formed in the inner peripheral direction of the opening side, a bellows portion formed on the dash panel side from the inner end portion, and a dash panel side end portion of the bellows portion. It has a throttle part formed in the inner diameter almost the same as the inner end part.
さらに、前記シャフトシールの少なくとも車両の下方側の一部に薄肉部を形成したことを特徴とする。 Furthermore, a thin-walled portion is formed at least on a part of the shaft seal on the lower side of the vehicle.
本発明によると、ステアリングシャフトをシャフトシール内周面の形状に沿って摺接させながら、スムースに挿通させることができ、組立作業の作業性が向上する。また、上述の小径部の開口側内側端部に溝を形成することで、ステアリングシャフトの摺動抵抗、摺動音を軽減し、前記内側端部よりダッシュパネル側に蛇腹部を形成することで柔軟性及び形状の可変的な追従性を確保し、シール性を向上させる。また、前記蛇腹部のダッシュパネル側端部で、前記内側端部とほぼ同じ内径の絞り部を形成することで、両者の位置的整合をとり、ステアリングシャフトを内側端部へとスムースに誘導・挿通させることができ、作業性が一層向上する。 According to the present invention, the steering shaft can be smoothly inserted while being slidably contacted along the shape of the inner peripheral surface of the shaft seal, and the workability of the assembly work is improved. In addition, by forming a groove in the opening side inner end of the small diameter portion described above, the sliding resistance and sliding noise of the steering shaft are reduced, and the bellows portion is formed on the dash panel side from the inner end. Ensures flexibility and variable followability of shape, and improves sealing performance. In addition, by forming a narrowed portion having the same inner diameter as the inner end portion at the end portion of the bellows portion on the dash panel side, the positional alignment between the two is achieved, and the steering shaft is smoothly guided to the inner end portion. It can be inserted and workability is further improved.
さらに、シャフトシールの少なくとも車両の下側の一部に薄肉部を形成することで、ステアリングシャフトを車室側に挿通させた後の、連結ジョイント及びステアリングコラムとの連結作業において、ステアリングシャフトを作業のし易いスペースに誘導が可能であり、作業性を向上させる。 Furthermore, by forming a thin wall part at least on the lower part of the vehicle on the shaft seal, the steering shaft is operated in the connection work between the connection joint and the steering column after the steering shaft is inserted into the vehicle compartment. It is possible to guide to an easy-to-use space and improve workability.
以下、図面に基づき、本発明による車両のシャフトシール構造の好適な実施の形態を説明する。図1は、本発明の実施の形態に係る車両の透視斜視図を示す。図1において、車両内部のステアリング装置100の概略説明をする。10はステアリングギアであり、ステアリングホイール11の回転運動を左右に配設したタイロッド12、13の往復運動に変換する。往復運動をするタイロッド12、13は相互に同調作動し、それぞれの先端でナックルアーム等(図示せず)を介し、車輪14、15と連結される。また、ステアリングギア10やタイロッド12、13等の複数の構成部品はサブフレーム(図示せず)に実装される。本実施の形態では、前記サブフレームに構成部品が実装されたユニットをサブフレームユニット16とする。
Hereinafter, preferred embodiments of a vehicle shaft seal structure according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of a vehicle according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, an outline of a
17はステアリングシャフトであり、その一端はステアリングギア10と連結され、他端においてステアリングコラム18の一端と連結する。ステアリングコラム18の他端はステアリングホイール11と固定される。
図2にステアリング装置100の概略構成を示す。図2において、ステアリングシャフト17の一端は、ユニバーサルジョイント19を介し、サブフレームユニット16に実装されたステアリングギア10の端部に連結される。また、その他端において、ステアリングジョイント20を介してステアリングコラム18の一端と連結される。
FIG. 2 shows a schematic configuration of the
101はエンジンルームA(車両前方Fr側)と車室B(車両前方Rr側)を区画するダッシュパネルであり、ステアリングシャフト17が挿通する挿通孔102が設けられ、挿通孔102の周縁にシャフトシール1が配置される。シャフトシール1は大径部2と小径部3からなる概略截頭円錐形状であり、大径部2の外周には挿通孔102の周縁と係合する係合溝4が形成されている。シャフトシール1を挿通孔102に取り付ける際、小径部3をエンジンルームA側から車室B側方向へ挿入し、大径部2の面位置を挿通孔102に合わせ、係合溝4によって挿通孔102の周縁を挟持させることで、シャフトシール1をダッシュパネル101に固定する。
図3にシャフトシール1の正面図、側面図、下面図及び側断面図を示す。図3において、シャフトシール1は大径部2と小径部3とから成る概略截頭円錐形状をしている。また、大径部2の外周には挿通孔102の周縁と係合する係合溝4が形成されている。
FIG. 3 shows a front view, a side view, a bottom view, and a side sectional view of the
また、シャフトシール1の内面は、大径部2の内径から小径部3の内径(後述する絞り部7の内径)にかけて、連続形状とした直線状(側面視)に形成される。詳細は後述するが、このような連続形状とすることで、ステアリングシャフト17を挿通させる際、その内面形状に沿って案内されるように、ステアリングシャフト17の先端が小径部3の開口側まで導かれ、スムースに挿通が可能となり、組立作業の作業性が向上する。
Further, the inner surface of the
また、図3(d)を参照して、小径部3の内面車室側(内側端部)において、溝5を連設形成する。溝5の山部径P1はステアリングシャフト17の外径と当接するように設定され、ステアリングシャフト17の回動に対する摺動抵抗の軽減、及び摺動音を防止している。さらに、溝5よりもダッシュパネル101側において、内外面より肉厚を薄くするように蛇腹部6を形成する。蛇腹部6よりもさらにダッシュパネル101側端部に絞り部7を形成する。絞り部7の内径は小径部3の内径とほぼ同じ径P2に形成する。つまり“P1≒P2”となる。
In addition, referring to FIG. 3 (d), the groove 5 is continuously formed on the inner side casing side (inner end portion) of the
蛇腹部6を肉厚を薄くするように形成することで、柔軟性及び形状の可変的な追従性が得られ、ステアリングシャフト17を挿通後、ステアリングコラム18との連結時に発生し得る形状誤差等による隙間等を吸収し、シール性を向上することができる。また、絞り部7を“P1≒P2”となるように形成することで、ステアリングシャフト17を挿通する際、ステアリングシャフト17が挿通する角度がある程度制限されるため、小径部3の開口側まで誘導されるようにして、スムースに挿通が可能となり、また、蛇腹部6の凹部(内面側)に干渉する等せず、作業性が一層向上する。
また、シャフトシール1の外面の一部において、薄肉部8を凹状に形成する。この薄肉部8は、図5(a)を参照して、シャフトシール1の実装時には、車両下方側に位置する。
By forming the
Further, the
図4〜6に基づき、ステアリングシャフト17の組付作業を説明する。図4(a)において、ダッシュパネル101は、車両下方において、前述したように挿通孔102が設けられている。シャフトシール1は図中の矢印の方向に、小径部3から挿入される。挿入させた後、前述したようにシャフトシール1に設けられた係合溝4と挿通孔102の周縁を係合し、挟持され固定される。
Based on FIGS. 4-6, the assembly | attachment operation | work of the steering
つぎに、図4(b)に示すように、シャフトシール1がダッシュパネル101に固定され、サブフレームユニット16にステアリングシャフト17を連結させた状態で、サブフレームユニット16をリフト等で上昇させ、ステアリングシャフト17がシャフトシール1に矢印の方向から挿通される。
Next, as shown in FIG. 4B, in a state where the
ここで、図5は、ステアリングシャフト17が摺接されながら案内される挿通時の様子を示している。図5(a)において、本発明に係るシャフトシール1は、ダッシュパネル101に固定されている。シャフトシール1は、図示のように大径部2がエンジンルームA側、小径部3が車室B側かつ車両上方を向くように固定されている。
Here, FIG. 5 shows a state when the steering
シャフトシール1の内面は、大径部2の内径から小径部3の内径(絞り部7の内径)にかけて、連続形状とした略直線状の面を形成される。このような形状とすると、作業者は、ステアリングシャフト17の先端を大径部の開口された位置まで導き保持し、その後は、リフトの上昇に伴い、ステアリングシャフト17が略直線状の内面に沿って矢印の方向に案内されるので、作業者がステアリングシャフト17から手を離してもスムースに小径部3の開口された位置まで案内され挿通し、組付作業の作業性が向上する。
The inner surface of the
また、前記略直線状の面は、作業上、ステアリングシャフト17が当接し易い部位、少なくとも車両上方の面に形成することが好適である。しかし、車両下方の面を連続形状としても構わず、ステアリングシャフト17が車両下面に最初に当接した場合においても同様に案内されスムースな挿通が可能である。さらに、ステアリングシャフト17は、シャフトシール1に挿通後シャフトシール1の剛性によって、車室内の正規の位置(組付け後の位置)付近に支えられて、起立状態に保たれている。これによって、他の部品(例えば、ペダル類やインパネ等)に当接し他部品が壊れることを回避できる。
In addition, the substantially linear surface is preferably formed on a portion where the steering
ここで、図5(b)において、従来のシャフトシールの場合について説明する。図5(b)において、従来のシャフトシール30は、ダッシュパネル101に固定されている。大径部31から段部32まで略円筒状の形状をしており、段部32にから小径部33にかけ、径が収束するような形状となっている。また、固定する位置は大径部31がエンジンルームA側、小径部33は車室B側で車両上方を向いている。
Here, the case of a conventional shaft seal will be described with reference to FIG. In FIG. 5B, the
従来のシャフトシール30のような形状であった場合、ステアリングシャフト17を挿通させる際、作業者は小径部33まで手でステアリングシャフト17を保持し位置合わせをしなければならない。また、ステアリングシャフト17の位置がずれた場合、段部32の内面の凸形状部にステアリングシャフト17が引っ掛かり、スムースに挿通されないほか、ステアリングシール30が外れる等の不具合が発生し得る。これに対し本発明に係るシャフトシール1は、その内面が略直線状に形成されるため、ステアリングシャフト17が面に沿って案内されるように小径部3の開口側までスムースに挿通されるため、組付作業において、作業性が飛躍的に向上する。
In the case of the shape like the
図6にシャフトシール1の変形の様子を示す。図6(a)は、ステアリングシャフト17が車室B側に延出された状態を示している。ステアリングシャフト17は車室内の運転席前方の狭いスペースに突出するため、ステアリングコラム18との連結のためのステアリングジョイント20の取り付け作業等が困難な作業となる。
図6(b)は、シャフトシール1の変形後の様子を示している。前述したように、シャフトシール1の外面略中央において、凹状の切込みを入れ、薄肉部8を形成することで、部分的な剛性の低下により変形が容易となる。ステアリングシャフト17を薄肉部8の中央の方向(回転矢印方向)に把持しながら誘導させることで、薄肉部8が変形起点部となって容易に変形し、作業者は取り付けし易い位置で作業を行うことができる。つまり、ステアリングシャフト17挿入時と挿通後では、シャフトシール1の形状に起因する剛性によって、車室内の正規の位置付近にステアリングシャフト17を起立状態に保つことができるとともに、車室内側の組み付け時には容易に変形させることができて、ステアリングシャフト17を作業しやすい位置に移動させることが可能となる。
FIG. 6 shows how the
FIG. 6B shows a state after the
シャフトシール1における薄肉部8の位置は、車室B側において、ステアリングシャフト17を手前(車両後方側)に誘導できる位置に設けることが好適である。つまり、シャフトシール1をダッシュパネル101に固定した状態で車両の下方に配置される位置に形成する。また、薄肉部8は部分的に形成されるので、シャフトシール1のほぼ截頭円錐形状は保持されたままであり、自由状態での剛性を確保でき、また、前述したようにステアリングシャフト17のシャフトシール1への挿通後の状態において起立状態を保つことができる。
The position of the
なお、本実施の形態において、シャフトシールの内面の形状を略直線状としたが、容易に案内する形状、例えば緩やかな円弧状等であれば、適応可能である。 In the present embodiment, the shape of the inner surface of the shaft seal is substantially linear, but any shape that can be easily guided, for example, a gentle arc shape, can be applied.
1 シャフトシール
2 大径部
3 小径部
4 係合溝
5 溝
6 蛇腹部
7 絞り部
8 薄肉部
10 ステアリングギア
11 ステアリングホイール
12 タイロッド
13 タイロッド
14 車輪
15 車輪
16 サブフレームユニット
17 ステアリングシャフト
18 ステアリングコラム
19 ユニバーサルジョイント
20 ステアリングジョイント
100 ステアリング装置
101 ダッシュパネル
102 挿通孔
DESCRIPTION OF
Claims (4)
該シャフトシールは前記ダッシュパネルの挿通孔周縁に係合する大径部と、前記ダッシュパネルの車室側で、前記ステアリングシャフトの外径に当接する小径部とを有し、
前記シャフトシール内面の少なくとも車両の上方側の部位を大径部の内径から小径部の内径まで、前記ステアリングシャフトを摺接案内するように連続形状としたことを特徴とする車両のシャフトシール構造。 A steering shaft that connects a steering gear outside the vehicle interior and a steering column in the vehicle interior, a dash panel provided with an insertion hole through which the steering shaft is inserted, and a shaft seal that closes a gap between the steering shaft and the insertion hole of the dash panel A shaft seal structure for a vehicle having
The shaft seal has a large-diameter portion that engages with the periphery of the insertion hole of the dash panel, and a small-diameter portion that abuts the outer diameter of the steering shaft on the passenger compartment side of the dash panel,
A shaft seal structure for a vehicle characterized in that at least a portion of the inner surface of the shaft seal on the upper side of the vehicle has a continuous shape so that the steering shaft is slidably guided from an inner diameter of a large diameter portion to an inner diameter of a small diameter portion.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005244210A JP2007055467A (en) | 2005-08-25 | 2005-08-25 | Shaft seal structure of vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005244210A JP2007055467A (en) | 2005-08-25 | 2005-08-25 | Shaft seal structure of vehicle |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009168172A (en) * | 2008-01-17 | 2009-07-30 | Fuji Latex Kk | Bellows |
JP2018090145A (en) * | 2016-12-06 | 2018-06-14 | 日本精工株式会社 | Intermediate shaft |
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2005
- 2005-08-25 JP JP2005244210A patent/JP2007055467A/en active Pending
Cited By (2)
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