JP2023550592A - 自動車両の前部構造 - Google Patents

Abstract

本発明は、エンジン室と乗員室との間に延在する隔壁と、隔壁（１２’）に連結された２つの前方側方部材（１８’）と、隔壁（１２’）内に設けられエンジン室内に突出しており、ベースおよびベースに設けられエンジン室に面する長円形オリフィス（２４’）の周りに延在する縁（２６’）を画定する長円形オリフィス（２４’）を有するステアリングボールジョイント（２０’）と、エンジン室に装着されたラック（３４）と、ラック（３４）とステアリングボールジョイント（２０’）との間を係合するように設計されたラックシール（４２）とを備える、自動車両の前部構造に関する。本構造は、ラックシール（４２）の受容範囲を拡大することができるようにするために、前記縁（２６’）に取り付けられ長円形オリフィス（２４’）の周りに延在する平面環状部（５０）面をさらに備える。【選択図】図６

Description

本発明は、互いに連続して配置された乗員室とエンジン室とを有する自動車両の前部構造に関する。

自動車両の既知の前部構造は、車両のエンジン室と乗員室との間に横断方向に延在する隔壁を備える。前部構造は、エンジン室内の隔壁から車両の長手方向に互いに平行に延在する２つの前方側方部材をさらに備える。したがって、これらの構造は、隔壁内に設けられたステアリングボールジョイントの領域内で互いに連結されたステアリングコラムとラックとを備える。ステアリングコラムは、乗員室内をステアリングホイールまで延在し、一方、ラックは、前輪を方向付けることを可能にするために前輪まで延在する。

ステアリングボールジョイントは、隔壁内にステアリングコラムと直線に並ぶように設けられ、エンジン室内へと、側方部材間だが隔壁と側方部材のうちの一方、特に左側運転席の自動車両の場合は左前方側方部材との間の連結部の近くにおいて突出している。

ステアリングボールジョイントは、ステアリングコラムとラックとの間の連結を確実にすることができるようにするために長円形孔が設けられた平坦なベースを有する。エンジン室側において、ステアリングボールジョイントは、長円形孔の周りに延在しラックが押し付けられる縁を有する。そこには、２つの間に、組み立ての特徴を考慮に入れて、圧縮されながらラックによって縁に対して並進運動で駆動されるように適合された接合部が挿入される。そのような組み立てには、その実施を確実にし、優れた封止を得るために、長円形孔の周りに比較的幅広の縁が必要である。

乗員室における快適性の理由から、隔壁によって支持されるステアリングコラムは、例えば、前方乗員のためのスペースを解放するために、左側運転席車両では可能な限り左に横方向に調整される。

しかし、車輪幅および／または旋回半径に関する新しい要件は、前方側方部材が互いにより近づくことを必要とする。

その結果、上述した快適性の維持が望まれる場合、ステアリングボールジョイントに制約が加えられ、したがって隔壁と側方部材との間の角に押し込まれることになり、その寸法は、もはや維持不可能になる。これは、特に、長円形孔を囲繞する縁の幅に当てはまる。

結果的に、ステアリングコラムとラックとの上述した組み立てはより困難になる。

したがって、発生する課題であり、本発明が克服することを意図する課題は、一緒に動かされる前方側方部材の受容を可能にする一方、ステアリングボールジョイントを介したラックとステアリングコラムとの一般的な組み立てを可能にする、前部自動車両構造を提供することである。

このため、乗員室および乗員室に連続して延在するエンジン室を有する自動車両の前部構造であって、エンジン室と乗員室との間に横断方向に延在して、ステアリングコラムの支持に適した隔壁と、隔壁に連結されて、エンジン室内に長手方向に延在する２つの実質的に平行な前方側方部材と、ステアリングコラムと実質的に直線に並んで隔壁内に配置され、隔壁と、側方部材のうちの一方との間の連結部の近くにおいて２つの側方部材間のエンジン室内に突出しており、ベース、およびベースに設けられエンジン室に面する長円形孔の周りに延在する縁を画定する長円形孔を有するステアリングボールジョイントと、エンジン室内に装着されたラックと、ステアリングコラムが長円形孔を介してラックに連結されるときラックとステアリングボールジョイントとの間における係合を可能にするラック接合部と、を備える、前部構造が提案される。本構造は、ラック接合部の受容支承部を幅広にすることができるようにするために、縁に適用された状態で装着され長円形孔の周りに延在する環状平面構成要素をさらに備える。

このように、本発明の特徴は、ボールジョイントのベースと反対側の縁に対する、ラックとステアリングコラムとの一般的な方法による組み立てを可能にするために十分に大きな幅に長円形孔の周りに延在することができる環状平面構成要素の使用を含む。これは、ステアリングボールジョイントに加えられる寸法的な制約を考慮すると、ベースの反対側にあり長円形孔の周りに延在するボールジョイントの縁は、この一般的な組み立てを正確に可能にすることができるほどは十分に大きくないからである。環状平面構成要素の結果、ラック接合部の受容支承部はこうして拡張され、この組み立てがこうして可能になる。

本発明の特に有利な実施形態によれば、２つの側方部材は、平均平面を画定し、環状平面構成要素は、平均平面に対して傾いている。２つの側方部材によって画定される平均平面は、実質的に、自動車両の平均水平平面に対して平行であり、環状平面構成要素は、この水平平均平面に対して、例えば４０°から５０°の間の値だけ傾いている。この傾斜によってどのように組み立てが容易になるかについては、以下の説明の残り部分においてより詳細に説明する。

［０００１］したがって、側方部材のうちの一方と隔壁とが、二等分平面を画定し、長円形孔が、有利には、二等分平面内に含まれる構成要素に沿って延在する。二等分平面は、ほぼ垂直に延在し、自動車両の長手方向軸に対して実施的に４５°傾いている。その結果、長円形孔は、エンジン室内において実質的に対角線的に延在し、それによって、特に、ラックとステアリングコラムとの組み立てが容易になり得る。

［０００２］さらに、長円形孔が、好ましくは、側方部材のうちの一方の方に向けて配置された下端と、下端の反対側にあり側方部材のうちの一方から間隔を置いて配置された上端とを有する。そのような配置はやはりまた、組み立てを容易にすることができる。

［０００３］さらに、本発明の特に有利な特徴によれば、環状平面構成要素が、溶接点によって縁に連結される。ステアリングボールジョイントの縁の幅によって、環状平面構成要素が、例えば２つの対向する電極を有する溶接トングの従来のセットを用いて長円形孔の周り全体に互いに等間隔に配置された溶接点によってその位置で連結され得るようになる。

［０００４］好ましくは、本発明による構造は、環状平面構成要素と縁との間に環状マスチック接合部を備える。このように、例えば環状平面構成要素とステアリングボールジョイントの縁との溶接前に、マスチックが塗布される。こうして、マスチックは、環状平面構成要素とステアリングボールジョイントとの間の完全な封止を確実にする。

［０００５］したがって、環状平面構成要素が、内縁と、反対側の外縁とを有し、２つの反対側の縁同士の間の最小距離が、有利には、１５ｍｍから２５ｍｍの間である。例えば、この距離は２０ｍｍである。以下で説明するように、そのような幅によって、ラックとステアリングコラムとが、次いでその接合部が圧縮される一般的な方法に従って取り付け可能になる。

特に有利な特徴によれば、内縁が、長円形孔の断面と一致する断面の境界を定める。したがって、環状平面構成要素は、その内縁が長円形孔と完全に一致するように、ステアリングボールジョイントの縁上に押し付けることによって適合される。環状平面構成要素はさらに、この位置でステアリングボールジョイントに溶接される。

好ましくは、環状平面構成要素が、周縁を有する。周縁は、ステアリングボールジョイントの反対側に延在し、それらがラックとステアリングコラムとの組み立ての際に圧縮されるとき、ジョイントの縁がこうして収まり得る。

本発明のその他の特徴および利点は、添付の図面を参照して、非限定的な例として与えられる以下にある本発明の特定の実施形態の説明を読めば明らかになるであろう。

一視角による、前部自動車両構造の一部分の概略的な上面斜視図である。 ［図１］に示される前部構造の他の部分の概略的な上面斜視図である。 他の視角による［図１］に示される前部構造部の概略的な上面斜視図である。 ［図１］および［図２］に示される部分に装着されることが意図される要素の概略的な斜視図である。 本発明の要素を示す［図３］の概略的な詳細図である。 ［図５］の物体の要素上に［図４］の物体を組み付ける方法を示す概略的な部分側面図である。 ［図４］の物体および［図５］の物体の取り付けられた要素の概略的な断面図である。

まず、本発明が克服する課題が生じる構造的な環境について、［図１］、［図２］、［図３］および［図４］を参照して述べる。［図１］は、前部自動車両構造１０を示す。前部構造１０は、隔壁１２を有し、隔壁１２は、横断方向に延在し、隔壁１２の前に配置されたエンジン室１４と隔壁１２の後ろに配置された乗員室１６との境界を定める。隔壁は、隔壁横断部材１５を有する。

したがって、［図１］に示される前部自動車両構造１０は、軸Ｘが車両の長手方向に対応し車両の前部から後部に向き、軸Ｙが横断方向に対応し車両の前部の方を見たときに車両の左から右に向き、軸Ｚが、車両がその通常の動作状態において載っている表面に対して反対に向いた垂直方向を示すような、直交基準系Ｘ、Ｙ、Ｚに向けられる。

［図１］は、エンジン室１４内を隔壁横断部材１５から、実質的に上記で定めたような軸Ｘの方向に延在する左前方側方部材１８を示す。隔壁横断部材１５自体は、実質的に、軸Ｙの方向に延在することが見られる。［図１］にはさらに、隔壁横断部材１５と左前方側方部材１８との間の連結領域内においてエンジン室１４内に突出しているステアリングボールジョイント２０が図示されている。

次に［図２］を参照すると、図２は、エンジン室１４からではなくその代わりに乗員室１６から見たときの隔壁１２を示す。このように、ステアリングボールジョイント２０は、隔壁１２内に設けられた状態にある。ステアリングボールジョイント２０は、中空であり、長円形孔２４が形成されたベース２２を有する。ステアリングボールジョイント２０は、以下に説明するように、オペレータの手を受け入れることができるほど十分に大きいハウジングを画定する。長円形孔２４は、隔壁１２の後ろに配置されたエンジン室１４内に開口する。

次に、エンジン室１４からのステアリングボールジョイント２０を示す［図３］を参照する。視角は、左前方側方部材１８の領域内において軸Ｘに沿っている。したがって、長円形孔２４およびそれを通してベース２２をその場所に見ることができる。これは、エンジン室１４内の長円形孔２４の周りに延在する縁２６を画定する。その結果、縁２６は、長円形の環状形である。

さらに、［図３］において、縁２６によって画定される平均平面は、左前方側方部材１８と左前方側方部材１８が接合する隔壁横断部材１５によって画定される他の平均平面に対して傾いていることが見られる。この他の平均平面は、実質的に水平であり、さらに、２つの前方側方部材によって画定される。換言すると、平均平面は、エンジン室１４の中心の方に傾いている。例えば、この平均平面は、軸Ｚに対して４５°近くの角度に傾いている。その結果、長円形孔２４は、実質的に、軸Ｚに沿って延在する左前方側方部材１８および隔壁横断部材１５によって画定される二等分平面に属する方向Ｄに延在する。このように、長円形孔２４は、上述した二等分平面内の構成要素に沿って、例えば軸Ｚに対して４５°近くの角度に延在する。その結果、長円形孔２４は、左前方側方部材１８の近くに配置された下端２８と、反対側の上端３０とを有する。

［図５］を参照して本発明の主題をより詳細に述べる前に、まず、乗員室１６内において隔壁１２上に装着され得るステアリングコラム３２、および、エンジン室１４内における装着に適したラック３４を示す［図４］を参照する。

ラック３４は、トルク変換のための長円形ケーシング３６を備える。長円形ケーシング３６は、ステアリングコラムによって加えられるトルクを変換することができる。

長円形ケーシング３６は、圧縮可能長円形封止接合部４２が適用される長円形縁４０を画定する長円形開口３８を有する。この封止接合部４２は、環状である。

したがって、ラック３４は、長円形開口３８を通って延在し、長円形開口３８の偏心位置において突出しているラックシャフト４４を有する。以下において説明するように、ラックシャフト４４は、ステアリングボールジョイント２０の長円形孔２４を通って係合されるように適合され、一方、圧縮可能長円形封止接合部４２がもたらされた長円形縁４０は、ステアリングボールジョイント２０に対して適用される。

乗員室１６側において、ステアリングコラム３２は、最終カルダン継手４８を備えた最終セグメント４６を有する。この最終カルダン継手４８は、以下に説明するように、ステアリングボールジョイント２０内部で連結ねじ４９によってラックシャフト４４に連結されるように適合される。

次に［図５］を参照すると、［図５］は、［図１］、［図２］、［図３］および［図４］に示されるものよりも限定的であり本発明の使用を正当化する構造的環境を示す。したがって、［図５］にあり、［図５］よりも前の図面と均等の要素は、ダッシュ記号「’」が付与された同じ参照番号を有する。

したがって、この［図５］において、エンジン室から見たときの、隔壁１２’、隔壁横断部材１５’と左前方側方部材１８’との連結部に配置されたステアリングボールジョイント２０’をより詳細に見ることができる。このように、ステアリングボールジョイント２０’は、実質的に、［図５］よりも前の図面に示されるものよりもコンパクトであり、したがって、左前方側方部材１８’が、その相対物である右前方側方部材のより近くの位置に構成され得る。換言すると、ステアリングボールジョイント２０’とステアリングコラムの相対位置が保持される場合、左前方側方部材１８’は、軸Ｙの横断方向に、よりコンパクトに構成されなければならなかったステアリングボールジョイント２０’に近づけられる。

これは、より大きなサイズの前輪構造ケーシングの使用によって前方側方部材の互いの接近移動が必要となるからである。この［図５］においてさらに、上端３０’から下端２８’まで延在する長円形孔２４’、および、環状平面構成要素５０によって覆われたその環状縁２６’を見ることができる。この環状平面構成要素５０もやはりまた長円形であり、環状縁２６’上への適用により装着される。

したがって、環状平面構成要素５０は、定義上、内縁５４によって画定されその寸法がステアリングボールジョイント２０’の長円形孔２４’の寸法と同一である長円形中央アパーチャ５２を有する。換言すると、内縁５４は、長円形孔２４’によって境界が定められるものと同一の断面または表面の境界を定める。

さらに、環状平面構成要素５０は、内縁５４から実質的に一定距離ｄだけ間隔があいた外縁５６を有する。距離ｄは、１５ｍｍから２５ｍｍの間が好ましい。距離ｄは、例えば、２０ｍｍと同一である。

さらに、環状平面構成要素５０は、外縁５６に連続的に追従する周縁５８を有する。

このように、環状平面構成要素５０は、長円形の平面でありステアリングボールジョイント２０’の環状縁２６’よりも広い、環状受容支承部６０を画定する。したがって、環状平面構成要素５０は、環状縁２６’よりも大きなサイズの環状受容支承部６０をもたらすことができるようにするために、環状縁２６’およびステアリングボールジョイント２０’を越えて延在する。

さらに、環状平面構成要素５０が、流体密式にステアリングボールジョイント２０’に連結されることが必要である。したがって、まず、図示されない環状マスチック接合部が、環状縁２６’上に長円形孔２４’周りにその縁近くに形成される。次いで、環状平面構成要素５０が、環状縁２６’に対して平らに押し付けられ、それによって、マスチック接合部が平坦化されるかたちで、長円形孔２４’が環状平面構成要素５０の長円形中央アパーチャ５２と完全に一致する。次いで、環状平面構成要素５０が、平坦化された環状マスチック接合部の周りに一組の溶接トングによって形成される溶接点により環状縁２６’に連結される。このように、封止は、マスチックの結果として確実になり、環状平面構成要素５０は、溶接点の結果としてステアリングボールジョイント２０’に固定的に接合される。有利には、環状マスチック接合部の周りには、６から１０個の間の溶接点が作られる。例えば、８個の溶接点が作られる。

このように、［図６］および［図７］を参照して［図４］および［図５］の支援により以下に説明するように、長円形で平面の環状受容支承部６０の結果、ラック３４の長円形ケーシング３６の封止組み立てが非常に容易になる。

このように、［図６］において、ラック３４および、上に圧縮可能長円形封止接合部４２を含むその長円形ケーシング３６を概略的に見ることができる。さらに、長円形ケーシング３６の長円形開口３８から突出したラックシャフト４４を見ることもできる。

さらに、［図６］において、ステアリングボールジョイント２０’の環状縁２６’に対して適用された環状平面構成要素５０を備えたステアリングボールジョイント２０’の一部を見ることができる。

第１の段階において、長円形ケーシング３６は、こうして、長円形孔２４’に対して傾斜するように適合され、より具体的にはラックシャフト４４がその下端２８’と位置合わせされる。

次いで、第２の移動段階において、長円形ケーシング３６は、環状平面構成要素５０に対して垂直軸Ｚに沿って並進運動で動かされ、それによってラックシャフト４４が長円形孔２４’の下端２８’を通って貫入し、一方、圧縮可能長円形封止接合部４２は、環状平面構成要素５０の環状受容支承部６０と平面接触する。

次いで、第３の移動段階において、圧縮可能長円形封止接合部４２は、長円形ケーシング３６の長円形縁４０と環状受容支承部６０との間で圧縮され、一方、長円形縁４０は、環状受容支承部６０に対して摺動運動で駆動される。このように、ラックシャフト４４は、左前方側方部材１８’から遠ざかりながら長円形孔２４’の上端３０’の方に向けて並進運動で駆動され、一方、圧縮された圧縮可能長円形封止接合部４２は、長円形孔２４’の周りに適合される。

換言すると、環状受容支承部６０は、圧縮可能長円形封止接合部４２が長円形孔２４’周りに完全に適合されるまで、圧縮可能長円形封止接合部４２を摩擦により受容できるほど十分に幅広である。

このように、長円形縁４０とその長円形封止接合部４２との間において、［図７］に断面を下から見るように示されているように、またこの図は長円形孔２４’の上端３０’に延在するラックシャフト４４を示し、圧縮可能長円形封止接合部４２は、長円形ケーシング３６の長円形縁４０と環状受容支承部６０との間において完全に圧縮され、こうして、ラック３４の長円形ケーシング３６とステアリングボールジョイント２０’との間の優れた封止が確実になる。

したがって、長円形ケーシング３６は、環状平面構成要素５０に対して圧縮されるこの位置で固定され、その一方で、最終カルダン継手４８は、連結ねじ４９を用いてラックシャフト４４に連結される。このように、最終カルダン継手４８とラックシャフト４４との間の連結によって、長円形ケーシング３６は、環状平面構成要素５０に対して力による当接で保持され得、一方、圧縮可能長円形封止接合部４２は、圧縮される。このように、封止は、長円形ケーシング３６とステアリングボールジョイント２０’との間で完全に確実にされる。

Claims (9)

1. 乗員室および前記乗員室に連続して延在するエンジン室を有する自動車両の前部構造であり、
   前記エンジン室と前記乗員室との間に横断方向に延在して、ステアリングコラムの支持に適した隔壁（１２’）と、
   前記隔壁（１２’）に連結されて、前記エンジン室内に長手方向に延在する２つの実質的に平行な前方側方部材（１８’）と、
   前記ステアリングコラムと実質的に直線に並んで前記隔壁（１２’）内に配置され、前記隔壁（１２’）と、前記側方部材（１８’）のうちの一方との間の連結部の近くにおいて前記２つの側方部材間の前記エンジン室内に突出しており、ベース、および前記ベースに設けられ前記エンジン室に面する長円形孔（２４’）の周りに延在する縁（２６’）を画定する前記長円形孔（２４’）を有するステアリングボールジョイント（２０’）と、
   前記エンジン室内に装着されたラック（３４）と、前記ステアリングコラムが前記長円形孔（２４’）を介して前記ラックに連結されるとき、前記ラック（３４）と前記ステアリングボールジョイント（２０’）との間における係合を可能にするラック接合部（４２）と、
   を備える、前部構造において、
   前記ラック接合部（４２）の受容支承部を幅広にすることができるようにするために、前記縁（２６’）に適用された状態で装着され、前記長円形孔（２４’）の周りに延在する環状平面構成要素（５０）をさらに備えることを特徴とする、
   前部構造。
2. 前記２つの側方部材が平均平面を画定し、前記環状平面構成要素（５０）が、前記平均平面に対して傾いていることを特徴とする、請求項１に記載の構造。
3. 前記側方部材（１８’）のうちの一方と前記隔壁（１２’）とが、二等分平面を画定し、前記長円形孔（２４’）が、前記二等分平面内に含まれる構成要素に沿って延在することを特徴とする、請求項１または２に記載の構造。
4. 前記長円形孔（２４’）が、前記側方部材（１８’）のうちの一方の方に向けて配置された下端（２８’）と、前記下端の反対側にあり前記側方部材のうちの一方から間隔を置いて配置された上端（３０’）とを有することを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の構造。
5. 前記環状平面構成要素（５０）が、溶接点によって前記縁（２６’）に連結されることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の構造。
6. 前記環状平面構成要素（５０）と前記縁（２６’）との間に環状マスチック接合部を備えることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の構造。
7. 前記環状平面構成要素（５０）が、内縁（５４）と、反対側の外縁（５６）とを有し、２つの反対側の前記縁同士の間の最小距離が、１５ｍｍから２５ｍｍの間であることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の構造。
8. 前記内縁（５４）が、前記長円形孔（２４’）の断面と一致する前記断面の境界を定めることを特徴とする、請求項７に記載の構造。
9. 前記環状平面構成要素（５０）が、周縁（５８）を有することを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載の構造。

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