JP2010149597A - 遮熱板の取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】遮熱板自身の歩留りを向上させ、遮熱板を容易に取り付けることができる安価な遮熱板の取付構造を提供する。
【解決手段】ステアリングギヤボックス１４の筒状のピニオン軸収容部１６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。遮熱板２３の嵌合片３２をピニオン軸収容部１６の被嵌合溝３３に嵌合させる嵌合構造を用い、従来、遮熱板の取り付けのために２本用いていたボルトを、単一のボルト３５に削減する。
【選択図】図４

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軸収容部と、ラック軸収容部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軸収容部とを備えている。
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。ラック軸収容部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、ラック軸収容部の突出部に形成されたボルト孔に、ねじ込むことにより、遮熱板がラック軸収容部に固定されている。
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軸収容部の開口からは、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）の下端をピニオン軸収容部の上端に被せることにより、ピニオン軸側からピニオン軸収容部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、ピニオン軸収容部の周辺には、車体側部品が近接している場合が多く、このため、通例、遮熱板からラック軸収容部まで延びる複数の延設脚を設け、それら複数の延設脚をラック軸収容部にそれぞれ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、遮熱板の取付のときに、複数のボルトのねじ締め作業が必要であり、遮熱板の取付に手間がかかる。
また、複数のボルトを用いるので、部品コストおよび組立コストが高い。また、ステアリングギヤボックスに、複数のボルトにそれぞれ対応するボルト孔を加工する必要があり、加工コストが高い。したがって、製造コストが高くなる。

また、ボルト座としてのボスを複数、ラック軸収容部に突出形成する必要があり、したがって、スアリングギヤボックスの材料の使用量が多くなる。この点からも製造コストが高い。
そこで、本発明の目的は、遮熱板自身の歩留りを向上させ、遮熱板を容易に取り付けることができる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）に、上記ステアリングギヤボックスの周辺に配置される周辺部品（Ｈ１）から熱が伝達されるのを抑制する遮熱板（２３；２３Ａ）が取り付けられる遮熱板の取付構造（５０；５０Ａ）であって、上記ステアリングギヤボックスは、ラック軸を収容する筒状のラック軸収容部（１５）と、上記ラック軸収容部から交差状に分岐する筒状のピニオン軸収容部（１６）と、を有し、上記遮熱板は、一対の嵌合片（３２；３２Ａ）を有し、上記一対の嵌合片は、上記ピニオン軸収容部に設けられた被嵌合部（３３，３４）に嵌合し、上記ピニオン軸収容部の軸方向（Ｖ１）とは直交する挟持方向（Ｚ１）に上記ピニオン軸収容部を弾力的に挟持していることを特徴とする。

本発明では、遮熱板の一対の嵌合片をピニオン軸収容部の被嵌合部に嵌合させる嵌合構造を用い、しかも、一対の嵌合片によってピニオン軸収容部を弾力的に挟持するので、ピニオン軸収容部によって、遮熱板を安定して保持することができる。したがって、従来、遮熱板の取り付けのために用いていたボルトの数を削減したり、ボルトを廃止したりすることが可能となる。したがって、遮熱板の取り付けのときの作業工数を削減することができ、遮熱板の取付が容易になる。

また、従来の遮熱板では、ラック軸収容部まで延びる複数の延設脚を設ける必要があったが、本発明では、遮熱板に従来のような延設脚を設ける必要がないので、遮熱板自体の形状が簡素化される結果、遮熱板を製造するときの歩留りが向上する。また、遮熱板の成形に必要な、例えば金属板の量も少なくて済む。したがって、製造コストを安くすることができる。

また、ボルトの削減等による部品コストの削減に加えて、ボルト座の加工コストを削減できるので、この点からも製造コストを安くすることができる。また、ボルト座の数を削減したり、ボルト座を廃止したりできるので、ステアリングギヤボックスの材料費を削減することができ、この点からも製造コストを安くすることができる。
また、上記嵌合片および被嵌合部は、上記遮熱板をピニオン軸収容部に取り付けるときの上記遮熱板の取付方向（Ｙ１）に沿って延びている場合がある（請求項２）。この場合、遮熱板をピニオン軸収容部に取り付けるときに、その遮熱板の取付方向に沿って嵌合片をピニオン軸収容部の被嵌合部に容易に嵌合させることができるので、遮熱板の取付が容易である。しかも、上記取付方向に沿って被嵌合部に嵌合した嵌合片は、被嵌合部によって、上記取付方向とは直交する方向への変位を規制されるので、ピニオン軸収容部によって、遮熱板が、安定して保持される。

また、上記一対の嵌合片のそれぞれに、上記挟持方向に突出する抜け止め突起（４０）が設けられており、上記抜け止め突起は、上記嵌合片が上記ピニオン軸収容部から上記取付方向とは反対の離脱方向（Ｙ２）に離脱することを防止する場合がある（請求項３）。この場合、一対の嵌合片に設けた抜け止め突起によって、ピニオン軸収容部からの遮熱板の離脱を防止できるとともに、遮熱板のぐらつきを防止でき、遮熱板の取付状態が安定する。また、遮熱板を取り付けるためのボルトを廃止することも可能となる。

また、上記取付部を貫通して上記ピニオン軸収容部にねじ込まれ、上記遮熱板を上記ピニオン軸収容部に固定する単一のボルト（３５）を備える場合がある（請求項４）。この場合、ピニオン軸収容部に遮熱板を確実に固定でき、ピニオン軸収容部によって遮熱板を安定して保持することができる。
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軸収容部１５と、ラック軸収容部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軸収容部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。
ピニオン軸収容部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、ピニオン軸収容部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、ラック軸収容部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、ラック軸収容部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、ピニオン軸収容部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、ピニオン軸収容部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、ピニオン軸収容部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、ピニオン軸収容部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４および図５に示すように、遮熱板２３は、主にダストカバー１７を所定の角度範囲で取り囲む樋状をなすカバー３０と、カバー３０の下端に延設され、ピニオン軸収容部１６の概ね周方向に長手に延び、ピニオン軸収容部１６の周囲を所定（例えば半周程度）の範囲で取り囲む取付部３１とを有している。
図２に示すように、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および図６に示すように、カバー３０は、上方に向かうにしたがって次第に拡がってラッパ状を呈している。カバー３０は、比較的浅い角度で複数段に折り曲げられた多角形形状をなしていてもよいし、湾曲状をなしていてもよい。取付部３１は、図５および図６に示すように、較的浅い角度で複数段に折り曲げられた多角形形状をなしていてもよいし、湾曲状をなしていてもよい。

図６を参照して、取付部３１の長手方向の一対の端部３１１，３１２のそれぞれには、嵌合部としての嵌合片３２が設けられている。各端部３１１，３１２の嵌合片３２は、図４および図７に示すように、ピニオン軸収容部１６の外周１６ａに設けられた対応する被嵌合部としての被嵌合溝３３，３４に、それぞれ嵌合している。
また、図２、図４および図５に示すように、取付部３１を貫通する単一のボルト３５が、取付部３１を、ピニオン軸収容部１６に設けられたボス３６に固定している。具体的には、図８に示すように、ボルト３５が、遮熱板２３のボルト挿通孔４５（図６も参照）を挿通して、ボス３６のボルト孔３７にねじ込まれている。図８に示すように、ボルト３５の頭部３８とボス３６の端面３９との間に、取付部３１が挟み込まれて、取付部３１がピニオン軸収容部１６に固定されている。嵌合片３２を有する遮熱板２３とボルト３５とで、遮熱板の取付構造５０が構成されている。

図９に示すように、遮熱板２３は、取付方向Ｙ１に沿って、ピニオン軸収容部１６に取り付けられるようになっている。各嵌合片３２および被嵌合溝３３，３４（図９では一方の被嵌合溝３３のみを示してある。）は、ピニオン軸収容部１６への遮熱板２３の取付方向Ｙ１に概ね沿って延びている。
実際には、図６に示すように、自由状態の一対の嵌合片３２は、その先端に向かうほど互いの距離が近づくようにされており、図７に示すように、ピニオン軸収容部１６に装着されたときに、一対の嵌合片３２が取付方向Ｙ１（図７おいては示されていないが、図７において紙面と直交する方向）に沿うことになる。このように、遮熱板２３がピニオン軸収容部１６に取付られた状態で、取付部３１の一対の嵌合片３２が、ピニオン軸収容部１６を取付方向Ｙ１とは直交する挟持方向Ｚ１に弾力的に挟持している。上記挟持方向Ｚ１は、ピニオン軸収容部１６の軸方向Ｖ１とも直交している。

図７に示すように、各被嵌合溝３３，３４は、ピニオン軸収容部１６の外周１６ａに形成された一対の突起４１，４２の間に区画されている。各嵌合片３２は、対応する被嵌合溝３３，３４の内壁面４３（突起４１，４２の互いの対向面に相当）に係合している。すなわち、図７および図９に示すように、各被嵌合溝３３，３４は、対応する嵌合片３２が取付方向Ｙ１とは直交する方向Ｗ１に移動することを規制するように、対応する嵌合片３２に嵌合している。

遮熱板２３は、各嵌合片３２および対応する被嵌合溝３３，３４の嵌合と、一対の嵌合片３２によるピニオン軸収容部１６の挟持とによって、ピニオン軸収容部１６に十分な保持力で保持され、さらに、上記ボルト３５を用いて、遮熱板２３が、ピニオン軸収容部１６に確実に固定されている。
一方、図５や図８に示すように、遮熱板２３は、ボス３６の端面３９に当接する部分と各嵌合片３２のみで、ピニオン軸収容部１６に接触しており、上記当接する部分および嵌合片３２を除く、遮熱板２３の残りの部分は、ピニオン軸収容部１６から隙間Ｓ１を隔てて配置されている。これにより、遮熱板２３とピニオン軸収容部１６との間の伝熱面積を少なくして、遮熱板２３からピニオン軸収容部１６への熱伝達を抑制している。

本実施の形態によれば、遮熱板２３の各嵌合片３２をピニオン軸収容部１６の対応する被嵌合溝３３，３４に嵌合させる嵌合構造を用い、しかも、一対の嵌合片３２によってピニオン軸収容部１６を弾力的に挟持するので、ピニオン軸収容部１６によって遮熱板２３を安定して保持することができ、しかも、従来、遮熱板の取り付けのために複数用いていたボルトを、単一のボルト３５に削減することができる。

嵌合片３２および被嵌合溝３３，３４の嵌合と、一対の嵌合片３２間によるピニオン軸収容部１６の挟持とによって、遮熱板２３がピニオン軸収容部１６に十分な保持力で保持されているので、上記ボルト３５を廃止することも可能である。このようにボルトの数を削減したり、ボルトを廃止したりすることができるので、遮熱板２３の取り付けのときの作業工数を削減することができ、遮熱板２３の取付が容易になる。

また、従来の遮熱板では、ラック軸収容部まで延びる複数の延設脚を設ける必要があったが、本実施の形態では、遮熱板２３に従来のような延設脚を設ける必要がないので、遮熱板２３自体の形状が簡素化される結果、遮熱板２３を製造するときの歩留りが向上する。また、遮熱板２３の成形に必要な金属板の量も少なくて済む。したがって、製造コストを安くすることができる。

また、ボルト３５の削減等による部品コストの削減に加えて、ボルト座の加工コストを削減できるので、この点からも製造コストを安くすることができる。また、ボルト座の数を削減したり、ボルト座を廃止したりできるので、ステアリングギヤボックス１４の材料費を削減することができ、この点からも製造コストを安くすることができる。
また、嵌合片３２および被嵌合溝３３，３４が、ピニオン軸収容部１６への遮熱板２３の取付方向Ｙ１に沿って延びているので、遮熱板２３をピニオン軸収容部１６に取り付けるときに、その遮熱板２３の取付方向Ｙ１に沿って各嵌合片３２をピニオン軸収容部１６の対応する被嵌合溝３３，３４に容易に嵌合させることができる。したがって、遮熱板２３の取付が容易である。

しかも、取付方向Ｙ１に沿って被嵌合溝３３，３４にそれぞれ嵌合した嵌合片３２は、被嵌合溝３３，３４によって変位を規制されるので、ピニオン軸収容部１６によって、遮熱板２３を、安定して保持することができる。
また、取付部３１の一対の端部３１１，３１２の嵌合片３２によって、取付方向Ｙ１とは直交する挟持方向Ｚ１にピニオン軸収容部１６を弾力的に挟持しているので、ピニオン軸収容部１６によって、遮熱板２３が、より安定して保持される。

特に、各嵌合片３２が、対応する被嵌合溝３３，３４の内壁面４３に係合し、これにより、被嵌合溝３３，３４によって、対応する嵌合片３２が、取付方向Ｙ１および挟持方向Ｚ１の双方と直交する方向Ｗ１に移動することを規制しているので、遮熱板２３のぐらつきをより確実に抑制することができる。しかも、取付部３１をピニオン軸収容部１６にボルト３６によって固定しているので、一層確実に遮熱板２３のぐらつきをを抑えることができる。

次いで、図１０〜図１３は本発明の別の実施の形態を示している。図１０〜図１３の構成要素において、図１〜図９の構成要素と同一の構成要素には、同じ参照符号を付してある。図１０を参照して、本実施の形態の遮熱板の取付構造５０Ａが図２の実施の形態の遮熱板の取付構造５０と主に異なるのは、遮熱板固定用のボルトを廃止した点と、遮熱板２３Ａが遮熱板２３Ａ自身によってピニオン軸収容部１６に保持されるようにした点にある。すなわち、ボルトを廃止した本実施の形態では、図１０および図１１に示すように、遮熱板２３Ａの取付部３１Ａには、ボルト挿通孔が設けられていない。

図１１および図１２に示すように、取付部３１Ａの一対の嵌合片３２Ａのそれぞれには、内向きに突出する抜け止め突起４０が設けられている。したがって、図１３に示すように、遮熱板２３Ａがピニオン軸収容部１６に取付られた状態で、各嵌合片３２Ａに設けられた抜け止め突起４０は、ピニオン軸収容部１６に対して取付方向Ｙ１とは反対側へ回り込んでピニオン軸収容部１６に弾力的に係合しており、その結果、抜け止め突起４０は、各嵌合片３２Ａがピニオン軸収容部１６から取付方向Ｙ１とは反対の離脱方向Ｙ２に離脱することを防止している。

また、一対の嵌合片３２Ａに設けられた抜け止め突起４０によって、ピニオン軸収容部１６からの遮熱板２３Ａの離脱を防止できるとともに、遮熱板２３Ａのぐらつきを防止でき、遮熱板２３Ａの取付状態が安定する。これにより、遮熱板２３Ａを取り付けるためのボルトを廃止が実質的に可能となる。
ボルトの削減、ボルト座加工の削減等を通じて部品コスト、組立コストを格段に低減し、製造コストを格段に安くすることができ、また、組立て作業性を格段に向上することができる。

なお、本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、例えば、遮熱板は、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してもよい。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。その他、本発明の特許請求の範囲で種々の変更を施すことができる。

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。 車両用操舵装置の要部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。 車両用操舵装置の要部の斜視図である。 車両用操舵装置の要部の斜め下方からの斜視図である。 遮熱板の斜視図である。 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要部の断面図である。 ステアリングギヤボックスおよび遮熱板の模式的分解図である。 本発明の別の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要部の模式的側面図である。 図１０の実施の形態の遮熱板の斜視図である。 図１０の実施の形態の遮熱板の平面図である。 図１０の実施の形態の遮熱板の取付構造の模式的平面図である。

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…ラック軸収容部、１６…ピニオン軸収容部、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、３０…カバー、３１，３１Ａ…取付部、３２，３２Ａ…嵌合片、３３，３４…被嵌合溝（被嵌合部）、３５…ボルト、３６…ボス、３７…ボルト孔、４０…抜け止め突起、４１，４２…突起、４３…内壁面、５０，５０Ａ…遮熱板の取付構造、Ｖ１…ピニオン軸収容部の軸方向、Ｙ１…取付方向、Ｙ２…離脱方向、Ｚ１…挟持方向

Claims (4)

1. ステアリングギヤボックスに、上記ステアリングギヤボックスの周辺に配置される周辺部品から熱が伝達されるのを抑制する遮熱板が取り付けられる遮熱板の取付構造であって、
   上記ステアリングギヤボックスは、ラック軸を収容する筒状のラック軸収容部と、上記ラック軸収容部から交差状に分岐する筒状のピニオン軸収容部と、を有し、
   上記遮熱板は、一対の嵌合片を有し、
   上記一対の嵌合片は、上記ピニオン軸収容部に設けられた被嵌合部に嵌合し、上記ピニオン軸収容部の軸方向とは直交する挟持方向に上記ピニオン軸収容部を弾力的に挟持してい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、上記嵌合片および被嵌合部は、上記遮熱板をピニオン軸収容部に取り付けるときの上記遮熱板の取付方向に沿って延び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、上記一対の嵌合片のそれぞれに、上記挟持方向に突出する抜け止め突起が設けられており、
   上記抜け止め突起は、上記嵌合片が上記ピニオン軸収容部から上記取付方向とは反対の離脱方向に離脱することを防止することを特徴とする遮熱板の取付構造。
4. 請求項２または３において、上記取付部を貫通して上記ピニオン軸収容部にねじ込まれ、上記遮熱板を上記ピニオン軸収容部に固定する単一のボルトを備えることを特徴とする遮熱板の取付構造。

Images