JP2015174508A - Seal structure of vehicle steering device - Google Patents
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Description
本発明は、車両用ステアリング装置のシール構造に関し、特に車室とエンジンルームとを隔離するダッシュパネルを貫通するように配置されるステアリングシャフトのうちエンジンルーム側でダッシュパネルに近接する部分をグロメット(「ホールカバー」等と称されることもある。)で覆うようにした車両用ステアリング装置のシール構造に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a seal structure for a steering device for a vehicle, and in particular, a portion of a steering shaft arranged so as to penetrate a dash panel that separates a vehicle compartment from an engine room, close to the dash panel on the engine room side. The present invention relates to a seal structure for a vehicle steering apparatus that is covered with a “hole cover” or the like.
この種の車両用ステアリング装置のシール構造として特許文献1に記載されたものが提案されている。この特許文献1に記載されたシール構造では、長手方向(軸心方向)の中間部に可撓部を有するグロメットにおいて、ダッシュパネルに当接するシール部の外周側に外向きに突出し且つ組付完了状態でダッシュパネルに当接しない外側ストッパ部を形成し、組付時にシール部の内周側の一部が組付方向にひきずられて捲れ現象により内側に巻き込まれようとした時に、上記外側ストッパ部がダッシュパネルに当接することでシール部の巻き込みを抑制するようにしたものである。
As a seal structure of this type of vehicle steering device, one described in
しかしながら、特許文献1に記載された技術では、組付時に外側ストッパ部がダッシュパネルに当接することでシール部の巻き込みを抑制するためには、外側ストッパ部にある程度の剛性を具備させる必要がある。そのため、外側ストッパ部に要する体積および重量の増加によって、グロメット全体の大型化と重量増加を招くこととなって好ましくない。
However, in the technique described in
また、特許文献1に記載された技術では、グロメットの長手方向中間部に設定された可撓部の撓み変形の自由度がグロメット自体の軸心方向を基準に設定されていて、ダッシュパネルにグロメットを組み付けるにあたり、グロメットの軸心に対し所定角度傾斜した方向とならざるを得ない組付方向が十分に考慮されていない。そのため、外側ストッパ部の設定次第ではなおもシール部の巻き込みが発生する可能性を残している。
Moreover, in the technique described in
本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、グロメットの大型化や重量増加を招くことなしに、ダッシュパネルへの組付時におけるシール部の巻き込みを未然に防止して、水密性や遮音性等のシール性の向上を図った車両用ステアリング装置のシール構造を提供しようとするものである。 The present invention has been made paying attention to such a problem, and without entailing enlarging the grommet and increasing the weight, prevents the seal portion from being caught when assembled to the dash panel, thereby preventing watertightness. The present invention is intended to provide a seal structure for a vehicle steering device that improves the sealing performance such as the performance and sound insulation.
本発明は、先にも述べたように、車室とエンジンルームとを隔離するダッシュパネルを貫通するように配置されるステアリングシャフトのうちエンジンルーム側でダッシュパネルに近接する部分をグロメットで覆うとともに、このグロメットをダッシュパネルに圧接させることでシールするようにした車両用ステアリング装置のシール構造である。その上で、上記グロメットは、ステアリングシャフトに外挿される筒状の胴部の一端にダッシュパネルに圧接するシール部が、筒状の胴部の他端にステアリングシャフト関連部品に固定される取付基部がそれぞれ形成されているとともに、上記胴部の軸心方向の中間部に変形容易な括れ形状のネック部が形成されていて、このネック部は、胴部の軸心に対し所定角度傾斜したネック部中心線を基準として当該ネック部中心線と同心状に形成されていることを特徴とする。 As described above, the present invention covers a portion of the steering shaft that is disposed so as to penetrate the dash panel that separates the passenger compartment and the engine room from the grommet on the engine room side and close to the dash panel. This is a seal structure for a vehicle steering device in which the grommet is sealed by being brought into pressure contact with the dash panel. In addition, the grommet has a mounting base in which a seal portion that presses against the dash panel is fixed to a steering shaft-related component at the other end of the cylindrical body portion at one end of the cylindrical body portion that is externally attached to the steering shaft. Are formed, and a neck portion having a constricted shape that can be easily deformed is formed at an intermediate portion in the axial direction of the trunk portion, and the neck portion is inclined at a predetermined angle with respect to the axial center of the trunk portion. It is characterized by being formed concentrically with the neck center line with respect to the center line.
この場合において、特許文献1に記載された技術と同様に、エンジンルーム側においてグロメットを予めステアリングシャフトに付帯させた上でステアリングシャフトを所定位置に組み付ける際に、例えば車体や他の部品との干渉を避ける等の都合で、エンジンルーム側からのステアリングシャフトの組付方向が制限されて、グロメットのシール部がダッシュパネルに対して面直角方向ではなく斜め方向から組み付けざるを得ない場合がある。このようなことから、上記胴部の軸心に対し所定角度傾斜したネック部中心線とは、ほかでもなくダッシュパネルに対するグロメットの斜め方向からの組付方向を想定している。また、グロメットそのものは、例えばゴム系の可撓性材料にて形成されている。
In this case, when the steering shaft is assembled at a predetermined position after the grommet is attached to the steering shaft on the engine room side in the same manner as the technique described in
そして、上記ネック部は、グロメットにおける胴部の軸心方向中間部でいわゆる変形容易部として機能するものであることから、請求項2に記載のように、ネック部は、その内外周面が共に括れた形状となっているとともに、他の部位に比べて薄肉形状のものとして形成されていることが望ましい。
And since the said neck part functions as what is called a deformation | transformation easy part in the axial center direction intermediate part of the trunk | drum in a grommet, both the inner and outer peripheral surfaces of a neck part are as described in
また、上記シール部の機能よりして、請求項3に記載のように、上記シール部は、胴部よりも大径のものとして形成されているとともに、ダッシュパネルに圧接する部分にシールビードが形成されているものとする。
Further, according to the function of the seal portion, as described in
したがって、少なくとも請求項1に記載の発明では、ネック部中心線がダッシュパネルに対するグロメットの斜め方向からの組付方向であるとするならば、ネック部はネック部中心線と同心状に形成されている故に、ダッシュパネルに対するグロメットの斜め方向からの組付時に、グロメットのシール部がダッシュパネルに当接・着座すると、その瞬間にグロメットの胴部は変形容易部であるネック部からネック部中心線方向、すなわち組付方向に圧縮変形または撓み変形することになる。このネック部中心線方向(組付方向)での胴部の圧縮変形または撓み変形のために、シール部全体がほぼ均等にダッシュパネルに圧接し、シール部の一部が引きずられて内側に巻き込まれてしまうことがない。
Therefore, in at least the invention according to
本発明によれば、グロメットの胴部における長手方向中間部のネック部が、胴部の軸心に対し所定角度傾斜したネック部中心線と同心状に形成されているため、従来のようにグロメットの大型化や重量増加を招くことなしに、ダッシュパネルへの組付時におけるシール部の巻き込みを未然に防止して、水密性や遮音性等のシール性が向上する。また、上記ネック部中心線をダッシュパネルへの組付時における組付方向と一致させれば、グロメットがダッシュパネルに当接した際の当該グロメットの撓み変形がきわめて安定したものとなり、シール部の巻き込みを未然に防止する上で一段と有利になる。 According to the present invention, since the neck portion of the middle portion in the longitudinal direction of the trunk portion of the grommet is formed concentrically with the neck portion center line inclined by a predetermined angle with respect to the axial center of the trunk portion, Without enlarging the size and weight, it is possible to prevent the seal portion from being caught when assembling to the dash panel, and to improve the sealing performance such as water tightness and sound insulation. In addition, if the center line of the neck part matches the assembling direction when assembling to the dash panel, the bending deformation of the grommet when the grommet contacts the dash panel becomes extremely stable, and the seal part This is further advantageous in preventing entrainment.
特に請求項2に記載の発明によれば、ネック部の内外周面が共に括れた形状となっているとともに、ネック部が他の部位に比べて薄肉形状のものとして形成されているため、グロメットの重量増加を抑制する上で一段と有利になる。 In particular, according to the second aspect of the present invention, the inner and outer peripheral surfaces of the neck portion are constricted together, and the neck portion is formed to have a thinner shape than other portions. This is further advantageous in suppressing the increase in the weight.
図1〜7は本発明に係る車両用ステアリング装置のシール構造を実施するためのより具体的な形態を示し、特に図1は車両用ステアリング装置の概略構造を示しているとともに、図2以下の図面はグロメットの詳細構造をそれぞれ示している。 1 to 7 show a more specific form for carrying out the sealing structure of the vehicle steering device according to the present invention, and in particular, FIG. 1 shows the schematic structure of the vehicle steering device, and FIG. Each drawing shows the detailed structure of the grommet.
図1に示すステアリング装置は、大きく分けて、ステアリングホイール1と、ラック・ピニオン式のステアリングギヤボックス2と、第1〜第3のシャフト要素3a〜3bからなるステアリングシャフト3と、を有している。そして、エンジンルームR1と車室R2とを隔離しているダッシュパネル4に形成された穴部5に第3のシャフト要素3cが貫通するようにして挿通され、ダッシュパネル4とステアリングギヤボックス2との間には、第3のシャフト要素3cを覆うように筒状のグロメット6が装着されている。なお、本実施の形態では、ステアリングギヤボックス2が後述するステアリングシャフト関連部品に相当している。
The steering device shown in FIG. 1 is roughly divided into a
第1〜第3のシャフト要素3a〜3cは、ユニバーサルジョイント7,8を介して相互に連結されている。第3のステアリングシャフト3cの前端は、ステアリングギヤボックス2内のピニオン9に接続されている。ピニオン9は、車幅方向に往復動可能に設けられたラック軸10に噛み合っており、このラック軸10の両端がタイロッドを介して左右の前輪のナックルアームに連結されて、ステアリングホイール1の回転操作に応じて左右の前輪が転舵される。
The first to
グロメット6は、先に述べたように第3のシャフト要素3cに外挿されて当該第3のシャフト要素3cを覆うことができるようにゴム系の可撓性材料にて段付き円筒状に形成されているものであり、図1におけるグロメット6周りの拡大断面図を図2に示す。図2に示すように、グロメット6は、軸心方向の中間部が括れた形状の胴部11の一端に当該胴部11よりも大径のシール部として機能することになる略浅皿状のフランジ部12が一体に形成されているとともに、他端には第3のシャフト要素3cが突出しているステアリングシャフト関連部品としてのステアリングギヤボックス2の一部に着座・嵌合する厚肉で異形の取付基部13が形成されている。
As described above, the
そして、図2のような正規組付状態においては、ステアリングギヤボックス2から突出する第3のシャフト要素3cがダッシュパネル4に形成された穴部5から車室R2内に臨んでいるので、エンジンルームR1側であって且つダッシュパネル4に近接する部分を覆っているグロメット6は、ステアリングギヤボックス2とダッシュパネル4との間で軸心方向に撓み変形または圧縮変形し、取付基部13がステアリングギヤボックス2の一部に外挿されるかたち着座・嵌合しているとともに、フランジ部12がダッシュパネル4のうち穴部5の周囲に圧接している。これにより、ダッシュパネル4に形成された穴部5とステアリングギヤボックス2との間がシールされ、気密性や水密性さらには遮音性が確保されている。なお、当然のことながら、第3のシャフト要素3cはグロメット6の内周面に接触することはない。
And in the regular assembly | attachment state like FIG. 2, since the
図3〜5は図2に示したグロメット6単独での詳細を示していて、図3,4はグロメット6単独での平面図および正面図を、図5は図3のA−A線に沿った断面図をそれぞれ示している。
3 to 5 show details of the
図2のほか図3〜5に示すように、グロメット6は中空円筒状の胴部11の軸心方向中間部に局部的に縮径するような形態で内外周面共に括れた形状のネック部14が形成されていて、これにより胴部11自体の軸心方向での変形容易性が確保されている。ネック部14は他の部位に比べて相対的に薄肉に形成されているとともに、肉厚が小さくなるように徐変しながら断面V字状をなして内周側に張り出していて、胴部11の内径の変化に着目するならばネック部14に相当する部分ではその内径が最小となる狭窄部14aとなっている。
As shown in FIGS. 3 to 5 in addition to FIG. 2, the
また、胴部11のうちネック部14をはさんで軸心方向での両側の部分、すなわちネック部14はさんでフランジ部12寄りの部分と取付基部13寄りの部分とでは、それぞれに外周面同士が互いに偏心しているとともに、ネック部14をはさんで軸心方向の両側の部分における内周面同士もまた互いに偏心している。
Further, the outer peripheral surface of each of the portions on both sides in the axial center direction across the
そして、胴部11よりも大径のフランジ部12のうちダッシュパネル4への当接部となる先端面には微細なシールビード12aが円環状に多数形成されているとともに、相対的に厚肉の取付基部13の内周には際に述べたステアリングギヤボックス2を受容するための段状部13aが形成さているとともに、内周面には複数のシールビード13bが円環状に形成されている。
A large number of
その上で、フランジ部12や取付基部13を含む胴部11の軸心をC1とし、その軸心C1に対し所定角度傾斜している中心線をネック部中心線C2とした場合、ネック部14はこのネック部中心線C2を基準として当該ネック部中心線C2と同心状に形成されている。つまり、ネック部14の内周面のうち内径が最も小さい狭窄部14aに着目した場合に、狭窄部14aはネック部中心線C2に直交する平面内において当該ネック部中心線C2と同心状に形成されていることになる。このことは、ネック部14のどの位置でも同様である。それ故に、図5に示すグロメット6の断面において、ネック部中心線C2をはさんでその両側のネック部14の内周面のなす角度β1,β2同士は互いほぼ等しいものとなっている(β1≒β2)。
In addition, when the axial center of the
ここで、エンジンルームR1側においてグロメット6を予め第3のシャフト要素3cに付帯させた上で第3のシャフト要素3cを所定位置に組み付ける際に、例えば車体や他の部品との干渉を避ける等の都合で、エンジンルームR1側からの第3のシャフト要素3cの組付方向が制限されて、グロメット6のフランジ部12がダッシュパネル4に対して面直角方向ではなく斜め方向から組み付けざるを得ない場合があることは先に述べた。このことは、本実施の形態においても例外ではなく、図6に示すように、予めグロメット6が外挿されている第3のシャフト要素3cをダッシュパネル4に対して斜め方向である矢印Q方向から組み付けるものである。
Here, when the
このようなことから、本実施の形態のグロメット6によるシール構造においては、図6に示すようにネック部中心線C2を組付方向Qに予め一致させてあり、ステアリングギヤボックス2を含む第3のシャフト要素3cをネック部中心線C2に沿って押し上げることでダッシュパネル4側に組み付けるものとする。
For this reason, in the sealing structure with the
そして、図6において、ダッシュパネル4に対して第3のシャフト要素3cをネック部中心線C2に沿って組付方向Qに押し上げると、図7に示すように最初にグロメット6のフランジ部12の先端面がダッシュパネル4に当接する。なおも、ダッシュパネル4に対する押付力が加わると、既にダッシュパネル4に当接しているフランジ部12が同図の破線の状態から実線の状態へと撓み変形し、さらにグロメット6の胴部11がネック部14を起点としてネック部中心線C2に沿って圧縮されるように撓み変形する。
In FIG. 6, when the
この場合において、ネック部14は相対的に薄肉に形成されていて変形容易な形状となっているだけでなく、ネック部14は図6の組付方向Qに一致するネック部中心線C2と同心状に形成されていて、しかも、図5に示すように、ネック部中心線C2をはさんでその両側のネック部14の内周面のなす角度β1,β2同士が互いほぼ等しいものとなっている。そのため、ネック部中心線C2がダッシュパネル4に対して面直角でなくても、フランジ部12がダッシュパネル4に着座さえすれば、それに続いて胴部11がネック部14を起点としてネック部中心線C2方向で圧縮されるようにスムーズに且つ安定して撓み変形することになる。
In this case, the
これにより、グロメット6は、図2,7に示す正規組付状態では、ダッシュパネル4とステアリングギヤボックス2との間に所定の圧縮状態で保持され、フランジ部12が適度な圧接力をもってダッシュパネル4に圧接することで所定のシール機能を発揮することになる。なお、図2,7のような正規組付状態では、ダッシュパネル4に対するフランジ部12の圧接力はグロメット6自体の自己弾性力に依存することから、フランジ部12はダッシュパネル4に対してその面直角方向から押し付けられることになり、フランジ部12はその全周において均等なシール機能が発揮されることになる。
2 and 7, the
なお、胴部11がネック部14を有していない場合、あるいはネック部14と同等のものが形成されてはいても当該部位での撓み変形が十分でない場合には、フランジ部12がダッシュパネル4に着座した際に、図7のa部に相当する図8に示すように、胴部11あるいはフランジ部12の撓み変形に伴ってフランジ部12の先端面の一部が引きずられて、当該部位が内側に巻き込まれてしまうことがある。このような場合には、フランジ部12の先端面の一部がダッシュパネル4から浮き上がり気味となり、シール不良等を招くことから、所期の目的を達成できないことになる。これに対し、先に述べた本実施の形態ではかかる不具合を未然にかつ確実に防止することができるものである。
In addition, when the trunk | drum 11 does not have the
このように、本実施の形態によれば、グロメット6の胴部11における長手方向中間部のネック部14が、胴部11の軸心C1に対し所定角度傾斜したネック部中心線C2と同心状に形成されているものであり、したがって、従来のようにグロメット6の大型化や重量増加を招くことなしに、ダッシュパネル4への組付時におけフランジ部12の巻き込みを未然に防止して、水密性や遮音性等のシール性が向上することになる。
As described above, according to the present embodiment, the
しかも、ネック部14の内外周面が共に括れた形状となっているとともに、ネック部14が他の部位に比べて相対的に薄肉形状のものとして形成されているため、グロメッ6の重量増加を一段と抑制することができる。
Moreover, the inner and outer peripheral surfaces of the
ここで、本実施の形態では、ステアリングギヤボックス2をステアリングシャフト関連部品とし、このステアリングギヤボックス2の一部にグロメット2の取付基部13を着座・嵌合させるようにしているが、取付基部13の着座・嵌合部位は必ずしもステアリングギヤボックス2の一部に限定されるものではなく、例えばステアリング装置の仕様等によっては、ステアリングギヤボックス2以外の部位に取付基部13を着座・嵌合させるようにしても良い。
In this embodiment, the
2…ステアリングギヤボックス(ステアリングシャフト関連部品)
3a…第3のシャフト要素
4…ダッシュパネル
5…穴部
6…グロメット
11…胴部
12…フランジ部(シール部)
13…取付基部
14…ネック部
C1…胴部の軸心
C2…ネック部中心線
Q…組付方向
R1…エンジンルーム
R2…車室
2. Steering gear box (steering shaft related parts)
3a ...
DESCRIPTION OF
Claims (3)
上記グロメットは、ステアリングシャフトに外挿される筒状の胴部の一端にダッシュパネルに圧接するシール部が、筒状の胴部の他端にステアリングシャフト関連部品に固定される取付基部がそれぞれ形成されているとともに、
上記胴部の軸心方向の中間部に変形容易な括れ形状のネック部が形成されていて、
このネック部は、胴部の軸心に対し所定角度傾斜したネック部中心線を基準として当該ネック部中心線と同心状に形成されていることを特徴とする車両用ステアリング装置のシール構造。 The steering shaft that is arranged so as to penetrate the dash panel that separates the passenger compartment from the engine room is covered with a grommet on the engine room side and close to the dash panel, and the grommet is pressed against the dash panel for sealing. In the vehicle steering device seal structure,
In the grommet, a seal portion that presses against the dash panel is formed at one end of a cylindrical body portion that is externally attached to the steering shaft, and a mounting base portion that is fixed to a steering shaft related component is formed at the other end of the cylindrical body portion. And
A neck portion having a constricted shape that is easily deformable is formed in an intermediate portion in the axial direction of the trunk portion,
The neck structure is formed concentrically with the center line of the neck part with respect to the center line of the neck part inclined at a predetermined angle with respect to the axial center of the body part.
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