JP2010137707A - 遮熱板の取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】スペースを削減でき、またステアリングギヤボックスおよび遮熱板の材料を削減できて安価な遮熱板の取付構造を提供すること。
【解決手段】ステアリングギヤボックス１４の筒状のラックハウジング１５から交差状に分岐する筒状のピニオンハウジング１６の開口を覆い且つピニオン軸７を突出させる環状のダストカバー１７に対して、周辺部品から熱が伝達されるのを抑制する遮熱板２３を備える。タッピンねじ３３が、遮熱板２３を貫通してピニオンハウジング１６の外周面にねじ込まれることにより、遮熱板２３をピニオンハウジング１６に固定する。
【選択図】図２

Description

本発明は遮熱板の取付構造に関するものである。

ラックアンドピニオン式のステアリングギヤを収容するステアリングギヤボックスは、ラック軸が挿通された筒状のラックハウジングと、ラックハウジングから交差状に分岐し、ピニオン軸が挿通された筒状のピニオンハウジングとを備えている。
車両では、ステアリングギヤボックスの下方に、例えばエギゾーストパイプ等の高温になる周辺部品がある。ラックハウジングの周囲にワイヤーハーネスを取り付けるカプラーが、上記周辺部品からの熱影響を受けないように、ステアリングギヤボックスと周辺部品との間に遮熱板を設置することが提案されている（例えば特許文献１，２を参照）。

この遮熱板を貫通するボルトを、ラックハウジングの突出部に形成されたねじ孔に、ねじ込むことにより、遮熱板がラックハウジングに固定されている。
特開２００８−１８４１３８号公報 特開２００８−２１３９５７号公報

一方、ステアリングギヤボックスのピニオンハウジングの開口からは、ピニオン軸が突出している。そのピニオン軸は、ダッシュボードのコラムホールを挿通して乗員室内に延びている。通例、上端がコラムホールに係合されたブーツ状のコラムホールカバー（ファイヤウォールシール）の下端をピニオンハウジングの上端に被せることにより、ピニオン軸側からピニオンハウジング内への泥水侵入を防止している。そのコラムホールカバーには、ゴムが用いられることが一般的であるが、そのゴムは熱影響で劣化し易い。

そこで、高温となる周辺部品とコラムホールカバーとの間に遮熱板を設置する場合がある。
一方、ピニオンハウジングの周辺には、車体側部品が近接している場合が多く、このため、通例、遮熱板からラックハウジングまで延びる複数の延設脚を設け、この延設脚をラックハウジングにボルトを用いてねじ止めすることにより、遮熱板をステアリングギヤボックスに固定している。したがって、遮熱板が大型化し、また、遮熱板を形成するための板金素材の材料の量が多くなっていた。

また、ボルトをねじ込むためのねじ孔を、ラックハウジングに予め加工しておく必要があり、そのねじ孔の加工の前に、ねじ孔の下孔を加工しておく必要があった。その下孔は、後に形成されるねじ孔よりも深く形成しておく必要があるため、ラックハウジングとして、ねじ孔の深さ方向に所定厚み以上の肉厚が必要となる。その結果、ステアリングギヤボックスを形成するためのアルミニウム合金の材料の量が多くなっていた。

そこで、本発明の目的は、スペースを削減でき、またステアリングギヤボックスおよび遮熱板の材料を削減できて安価な遮熱板の取付構造を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明は、ステアリングギヤボックス（１４）の筒状のラックハウジング（１５）から交差状に分岐する筒状のピニオンハウジング（１６）の開口（２７）を覆い且つピニオン軸（７）を突出させる環状のダストカバー（１７）に対して、周辺部品（Ｈ１）から熱が伝達されるのを抑制する遮熱板（２３；２３Ａ）と、上記遮熱板を貫通してピニオンハウジングの外周面（１６ａ）にねじ込まれることにより遮熱板をピニオンハウジングに固定したタッピンねじ（３３）と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、タッピンねじを用いて遮熱板をピニオンハウジングに固定するので、ピニオンハウジングに予め、ねじ孔を加工しておく必要がない。したがって、ねじ加工費を削減することができる。また、タッピンねじの場合、当該タッピンねじの締め込み方向に関して、ピニオンハウジングに必要とされる肉厚を薄くすることができるので、ピニオンハウジングを含むステアリングギヤボックスの材料を削減することができる。したがって、製造コストを安くすることができる。

遮熱板をラックハウジングにボルトでねじ止めしていた従来の場合は、遮熱板にラックハウジングまで延びる延設脚を設ける必要があったが、本実施の形態では、そのような延設脚を廃止することができる。したがって、遮熱板を小型且つ簡素な形状にすることができ、省スペース化を図ることができる。また、遮熱板を小型にできるので、遮熱板を形成するための例えば板金などの材料の量を削減することができる。この点からも製造コストを安くすることができる。

また、上記遮熱板は、上記ピニオン軸（７）の軸線（Ｙ１）を含む所定の平面（Ｐ１）に関して対称な形状に形成されている場合がある（請求項２）。この場合、当該遮熱板を、左ハンドルの場合のステアリングギヤボックス用としても、右ハンドルの場合のステアリングギヤボックス用としても利用することができる。したがって、部品の共通化による量産効果を通じて、製造コストを安くすることができる。

また、上記タッピンねじが一対設けられ、上記一対のタッピンねじは、上記所定の平面を挟んだ両側の対称位置に配置されている場合がある（請求項３）。この場合、遮熱板を安定して固定することができる。
また、上記遮熱板は、ダストカバーに隣接した位置でピニオンハウジングの外周面に沿う取付部（３１）を含み、上記タッピンねじは、上記取付部を貫通してピニオンハウジングにねじ込まれている場合がある（請求項４）。この場合、タッピンねじが挿通される遮熱板の取付部を、ダストカバーに隣接して配置するので、遮熱板を一層小型にすることができる。したがって、さらなる省スペース化を図ることができ、また、材料費の削減を通じて製造コストを安くすることができる。

また、上記遮熱板は、上記タッピンねじが挿通された第１のねじ挿通孔（３２１）と、予備孔としての第２のねじ挿通孔（３２２）と、を有している場合がある（請求項５）。この場合、仮に、ステアリングギヤのメンテナンスのために、遮熱板をピニオンハウジングから一旦取り外した後、再取り付けするようなことがあっても、その再取り付けのときに、タッピンねじを予備の第２のねじ挿通孔に挿通し、その予備の第２のねじ挿通孔に対向するピニオンハウジングの部分にねじ込むことができる。したがって、メンテナンス後の遮熱板の再利用が実質的に可能となる。

なお、上記において、括弧内の英数字は、後述する実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。

本発明の好ましい実施の形態の添付図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明の一実施の形態の遮熱板の取付構造を含む車両用操舵装置の概略構成を示す模式図である。図１を参照して、車両用操舵装置１は、ステアリングホイール等の操舵部材２に連結されたステアリングシャフト３と、ステアリングシャフト３に自在継手４を介して連結された中間軸５と、中間軸５に自在継手６を介して連結されたピニオン軸７と、ピニオン軸７の端部近傍に設けられたピニオン７ａに噛み合うラック８ａを有する転舵軸としてのラック軸８とを有している。

ステアリングシャフト３は、車体９にブラケット１０を介して固定されたステアリングコラム１１によって、図示しない軸受を介して回転可能に支持されている。
ピニオン軸７およびラック軸８によりラックアンドピニオン機構からなるステアリングギヤ１２が構成されている。ピニオン軸７のピニオン７ａは、車体９にブラケット１３を介して固定されたステアリングギヤボックス１４内で、ラック軸８と噛み合わされている。

ステアリングギヤボックス１４は、ラック軸８が挿通された筒状のラックハウジング１５と、ラックハウジング１５から交差状に分岐し、ピニオン軸７が挿通された筒状のピニオンハウジング１６とを単一の材料（例えばアミニウム合金）で一体に形成して構成されている。
ピニオンハウジング１６の上端を閉塞する例えばゴム製のダストカバー１７が設けられている。ピニオン軸７の一部は、ダストカバー１７を貫通してダストカバー１７の上方へ突出し、さらに、車両のエンジン室１８と乗員室１９とを仕切るダッシュボード２０に設けられたコラムホール２１を挿通して、乗員室１９内に延び、上記中間軸５に自在継手６を介して連結されている。コラムホール２１は、例えばゴム製のコラムホールカバー２２によって覆われており、そのコラムホールカバー２２をピニオン軸７が貫通している。

また、ピニオンハウジング１６の上部には、高温となる周辺部品Ｈ１から、ダストカバー１７やコラムホールカバー２２への熱伝達を遮断する、例えば板金により形成された遮熱板２３が取り付けられている。
図２を参照して、ラック軸８は、車両の左右方向に沿う軸方向Ｘ１に延び、ラックハウジング１５内に図示しない複数の軸受を介して直線往復動可能に支持されている。ラック軸８の両端部は、ラックハウジング１５の両側へ突出し、各端部には、それぞれタイロッド２４が結合されている。各タイロッド２４は対応するナックルアーム（図示せず）を介して対応する転舵輪２５に連結されている。

操舵部材２が操作されてステアリングシャフト３が回転されると、この回転がピニオン７ａおよびラック８ａによって、自動車の左右方向に沿ってのラック軸８の直線運動に変換される。これにより、転舵輪２５の転舵が達成される。
コラムホールカバー２２は下向きに凸の形状をなしている。コラムホールカバー２２の底２２ａには、ピニオン軸７を挿通させる挿通孔２６が形成されている。その挿通孔２６には、ピニオン軸７が回転に伴って滑り接触する環状のシール部（図示せず。例えばシールリップ）が設けられている。

図３を参照して、ピニオンハウジング１６の上端には開口２７が形成されており、その開口２７を覆うようにして、上記ダストカバー１７が、ピニオンハウジング１６の上端に取り付けられている。ダストカバー１７の内奥側において、ピニオンハウジング１６の内周には、当該内周とピニオン軸７の外周との間を封止するための、例えばゴム製で環状のダストシール６０が保持されている。ダストカバー１７は、ピニオンハウジング１６の開口２７の縁部との間にラビリンス隙間を形成する外周シール部２８と、ピニオン軸７の外周に嵌合する内周シール部２９とを有している。ダストカバー１７は、ピニオン軸７と同行回転する。

図２、図３および図４を参照して、遮熱板２３は、ピニオン軸７を中心として、ダストカバー１７を所定の角度範囲（図５参照）で取り囲む湾曲樋状をなすカバー３０と、カバー３０の下端に延設された湾曲状の取付部３１とを有している。図２に示すように、遮熱板２３は、取付部３１を貫通してピニオンハウジング１６にねじ込まれたタッピンねじ３３によって、ピニオンハウジング１６に固定されている。遮熱板２３とタッピンねじ３３とで遮熱板の取付構造５０が構成されている。

ダストカバー１７の外径よりもコラムホールカバー２２の外径が大きい関係上、図４に示すように、カバー３０の曲率半径は、上方に向かうにしたがって次第に大きくなっておりラッパ状を呈している。図３および図６に示すように、取付部３１は、ピニオンハウジング１６の上部の外周面１６ａに沿う円弧状板からなる。
図６に示すように、取付部３１に形成されたねじ挿通孔３２に挿通された例えば一対のタッピンねじ３３が、ピニオンハウジング１６にねじ込まれている。このタッピンねじ３３によって、取付部３１がピニオンハウジング１６の外周面１６ａに沿う状態で、遮熱板２３がステアリングギヤボックス１４のピニオンハウジング１６に固定されている。

タッピンねじ３３がねじ込まれる前のピニオンハウジング１６に、タッピンねじ３３をねじ込むための下孔（ねじ無し孔）を予め形成しておいてもよいが、形成しておかなくてもよい。ピニオンハウジング１６が型により成形される場合には、その下孔を型成形と同時に形成することが、コスト低減のために好ましい。
図２および図５に示すように、遮熱板２３は、ピニオン軸７の軸線Ｙ１を含む所定の平面Ｐ１に関して対称な形状に形成されている。すなわち、上記一対のタッピンねじ３３は、上記平面Ｐ１を挟んだ両側の対称位置に配置されている。

本実施の形態によれば、タッピンねじ３３を用いて遮熱板２３をピニオンハウジング１６に固定するので、ピニオンハウジング１６に予め、ねじ孔を加工しておく必要がない。したがって、ねじ加工費を削減することができる。また、タッピンねじ３３の場合、当該タッピンねじ３３の締め込み方向に関して、ピニオンハウジング１６に必要とされる厚みを少なくすることができるので、ピニオンハウジング１６を含むステアリングギヤボックス１４の材料を削減することができる。したがって、製造コストを安くすることができる。

遮熱板をラックハウジングにボルトでねじ止めしていた従来の場合は、遮熱板にラックハウジングまで延びる延設脚を設ける必要があったが、本実施の形態では、そのような延設脚を廃止することができる。したがって、遮熱板２３を小型且つ簡素な形状にすることができ、省スペース化を図ることができる。また、遮熱板２３を小型にできるので、遮熱板２３を形成するための例えば板金素材の量を削減することができる。この点からも製造コストを安くすることができる。

また、遮熱板２３が、ピニオン軸７の軸線Ｙ１を含む平面Ｐ１に関して対称な形状に形成されているので、当該遮熱板２３を、左ハンドルの場合のステアリングギヤボックス用としても、右ハンドルの場合のステアリングギヤボックス用としても利用することができ、したがって、部品の共通化を通じた量産効果により、製造コストを安くすることができる。

また、一対のタッピンねじ３３を上記平面Ｐ１を挟んだ両側の対称位置に配置しているので、遮熱板２３を安定して固定することができる。
図７は本発明の他の実施の形態を示している。図７（ａ）を参照して、本実施の形態が図６の実施の形態と異なるのは、遮熱板２３Ａの取付部３１Ａが、各タッピンねじ３３が挿通された第１のねじ挿通孔３２１と、予備孔としての第２のねじ挿通孔３２２とを有している点にある。

本実施の形態では、仮に、ステアリングギヤ１２のメンテナンスのために、遮熱板２３Ａをピニオンハウジング１６から一旦取り外した後、再取り付けするようなことがあっても、その再取り付けのときに、図７（ｂ）に示すように、予備の第２のねじ挿通孔３２２に挿通させたタッピンねじを、その予備の第２のねじ挿通孔３２２に対応するピニオンハウジング１６の部分にねじ込むことができる。したがって、メンテナンス後の遮熱板２３Ａの再利用が実質的に可能となる。

なお、１本のタッピンねじのみで、遮熱板をピニオンハウジング１６に取り付けるようにしてもよい。

本発明の一実施の形態の遮熱板の取付構造が適用された車両用操舵装置の概略構成を示す模式図である。 遮熱板の取付構造の模式的側面図である。 遮熱板の取付構造の概略断面図である。 遮熱板の斜視図である。 遮熱板およびダストカバーをピニオン軸の軸方向からみた図である。 遮熱板の取付構造の要部の断面図である。 本発明の他の実施の形態の遮熱板の取付構造の要部の断面図であり、（ａ）は第１のねじ挿通孔を用いている場合を示し、（ｂ）は遮熱板を再取付のときに第２のねじ挿通孔を用いている場合を示している。

符号の説明

１…車両用操舵装置、２…操舵部材、３…ステアリングシャフト、５…中間軸、７…ピニオン軸、７ａ…ピニオン、８…ラック軸、８ａ…ラック、１２…ステアリングギヤ、１４…ステアリングギヤボックス、１５…ラックハウジング、１６…ピニオンハウジング、１７…ダストカバー、２０…ダッシュボード、２１…コラムホール、２２…コラムホールカバー、２３，２３Ａ…遮熱板、２５…転舵輪、２７…（ピニオンハウジングの）開口、２８…外周シール部、２９…内周シール部、３０…カバー、３１，３１Ａ…取付部、３２…ねじ挿通孔、３２１…第１のねじ挿通孔、３２２…第２のねじ挿通孔、３３…タッピンねじ、５０…遮熱板の取付構造、Ｙ１…ピニオン軸の軸線、Ｐ１…所定の平面

Claims (5)

1. ステアリングギヤボックスの筒状のラックハウジングから交差状に分岐する筒状のピニオンハウジングの開口を覆い且つピニオン軸を突出させる環状のダストカバーに対して、周辺部品から熱が伝達されるのを抑制する遮熱板と、
   上記遮熱板を貫通してピニオンハウジングの外周面にねじ込まれることにより遮熱板をピニオンハウジングに固定したタッピンねじと、を備えることを特徴とする遮熱板の取付構造。
2. 請求項１において、上記遮熱板は、上記ピニオン軸の軸線を含む所定の平面に関して対称な形状に形成されていることを特徴とする遮熱板の取付構造。
3. 請求項２において、上記タッピンねじが一対設けられ、上記一対のタッピンねじは、上記所定の平面を挟んだ両側の対称位置に配置されていることを特徴とする遮熱板の取付構造。
4. 請求項１から３の何れか１項において、上記遮熱板は、ダストカバーに隣接した位置でピニオンハウジングの外周面に沿う取付部を含み、
   上記タッピンねじは、上記取付部を貫通してピニオンハウジングにねじ込まれていることを特徴とする遮熱板の取付構造。
5. 請求項１から４の何れか１項において、上記遮熱板は、上記タッピンねじが挿通された第１のねじ挿通孔と、予備孔としての第２のねじ挿通孔と、を有していることを特徴とする遮熱板の取付構造。

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