JP4449560B2 - ステアリング装置の車体シール構造 - Google Patents
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Description
この発明は、車両用のステアリング装置の車体シール構造に関する。
車両用のステアリング装置は、車室内に配置されたステアリングシャフトが車室外に配置されたステアリング機構に連結されている。このため、車室内部と外部を仕切るトーボードには貫通孔が形成され、ステアリングシャフトはこの貫通孔を突き抜けてステアリング機構に連結され、貫通孔部分にはステアリングシャフトカバー、即ちシール構造が配置され、車室外部から泥水や埃などが車室内に侵入しないように構成されている。
図６は、このようなシール構造１００とその周辺の構成の一例を説明する図で、ステアリングシャフト１０１は、トーボード１０５、ステアリングシャフトカバー１０６の内部を貫通し、ステアリングシャフト１０１の先端に設けられたピニオン１０２がステアリング機構１０３のラック１０４に噛合している。
ステアリングシャフトカバー１０６はステアリング機構１０３に組み付けられており、ステアリングシャフトカバー１０６の一方の面にはシール材１０７が接着剤で接着固定されており、ステアリングシャフトカバー１０６はシール材１０７を介してトーボード１０５に押圧して密着させ、ステアリングシャフトがトーボード１０５を貫通する貫通孔部分を車室外部空間からシールしている。
ステアリングシャフトカバー１０６をトーボード１０５に押圧して密着させる手段としては、シール材１０７をスポンジゴム、合成樹脂スポンジなどの弾性材料で構成し、その弾性復元力により押圧密着させているものがある（特許文献１参照）。
特開２００３−２３７５８９号公報。
上記したシール構造は車室の外であるエンジンルーム側に配置されるから、高温度環境に長時間さらされることになる。このため上記したシール構造１００では、スポンジゴム、合成樹脂スポンジゴムなどの弾性材料で構成されたシール材１０７が、高温度環境の下で圧縮された状態で長時間使用されるために次第に永久変形してしまい（いわゆるヘタリが生じる）、シール機能が次第に低下してしまう。
また、前記したシール構造１００では、ステアリング機構１０３に組み付けられているステアリングシャフトカバー１０６もステアリング機構１０３と共に揺動するから、ステアリング機構１０３に接着剤で接着固定されたシール材１０７は、トーボード１０５との間で横方向にずれようとする力が作用し、シール材１０７及び接着剤にせん断力が作用し、組み立て工程や車両の使用時にシール部材及び接着剤に作用するせん断力により、シール部材が破損したり接着部が剥がれるといった故障が発生し、車室外から泥水や埃などの異物が車室内に侵入するという不都合があった。この発明は上記した種々の課題を解決することを目的とするものである。
この発明は上記課題を解決するもので、請求項１の発明は、車室内に配置されたステアリングシャフトを車室外に配置されたステアリング機構に連結する軸が車室内外を仕切るトーボードを貫通する貫通孔を遮蔽するステアリング装置の車体シール構造であって、
前記車体シール構造は、中心部に前記軸が貫通し、貫通孔の周辺にシール面が形成された可撓性の弾性材料で構成された略円筒形状のシール本体と、前記シール本体のシール面を保持するリテーナと、前記シール本体のシール面を前記トーボードに向けて押圧する金属弾性材料から構成された弾性部材とから構成され、前記リテーナは、硬質合成樹脂材料で構成された略円板状の部材であり、前記シール本体は、車室外に配置されたステアリング機構に取り付けられており、前記ステアリング機構と前記シール本体の前記リテーナで保持された一方の端面との間に配置された前記弾性部材とにより、前記トーボードに形成された貫通孔の周辺部に向けて押圧されて貫通孔周辺を遮蔽することを特徴とするステアリング装置の車体シール構造である。
前記車体シール構造は、中心部に前記軸が貫通し、貫通孔の周辺にシール面が形成された可撓性の弾性材料で構成された略円筒形状のシール本体と、前記シール本体のシール面を保持するリテーナと、前記シール本体のシール面を前記トーボードに向けて押圧する金属弾性材料から構成された弾性部材とから構成され、前記リテーナは、硬質合成樹脂材料で構成された略円板状の部材であり、前記シール本体は、車室外に配置されたステアリング機構に取り付けられており、前記ステアリング機構と前記シール本体の前記リテーナで保持された一方の端面との間に配置された前記弾性部材とにより、前記トーボードに形成された貫通孔の周辺部に向けて押圧されて貫通孔周辺を遮蔽することを特徴とするステアリング装置の車体シール構造である。
さらに、前記シール本体は、その一方の端面が第１のリテーナで保持されたシール面に形成され、他方の端面は車室外に配置されたステアリング機構に結合される第２のリテーナで保持されており、前記金属弾性材料から構成された弾性部材は、前記第１のリテーナと第２のリテーナとの間に配置され、前記シール本体のシール面が前記弾性部材によりトーボードに形成された貫通孔の周辺部に向けて押圧されて貫通孔周辺を遮蔽するように構成することもできる。
この発明のステアリング機構の車体シール構造は、ゴムなどの弾性材料で構成されるシール本体のシール部を金属弾性材料から構成された弾性部材によりトーボードに押圧してトーボードの貫通孔を遮蔽するものである。シール部をトーボードに押圧する手段として金属弾性材から構成された弾性部材を使用するから、高温環境下での長期間の使用によっても押圧力が低下することがなく、確実に遮蔽を維持することができる。
また、シール本体がゴムなどの弾性材料で構成され、その一端にシール部が形成されているので、組み立て工程や車両の使用時にシール部に横方向にずれようとするせん断力が作用しても、シール本体の変形により破損を回避することができ、確実に遮蔽を維持することができる。
以下、この発明の実施の形態について説明する。
［第１の実施の形態］
図１はこの発明の第１の実施の形態の車体シール構造２０およびその付近を説明する断面図、図２は車体シール構造２０を説明する断面図、図３は車体シール構造２０の外観図である。
図１はこの発明の第１の実施の形態の車体シール構造２０およびその付近を説明する断面図、図２は車体シール構造２０を説明する断面図、図３は車体シール構造２０の外観図である。
図１乃至図３を参照して車体シール構造２０を説明する。ステアリングシャフト１１は、自在継手１２を介してステアリング機構２５の入力軸１３に結合し、入力軸１３は車室内外を仕切る部材であるトーボード１４を貫通しており、入力軸１３がトーボード１４を貫通する貫通孔１４ａを車室外部空間から遮蔽するために車体シール構造２０が設けられている。
車体シール構造２０は、シール本体２１と、リテーナ２２、及びコイルスプリング２３とから構成される。
シール本体２１は、ゴムなどの弾性材料で構成される略円筒状に形成された部材（以下、円筒部材という）であって、シール本体２１の上部内側にはリテーナ２２が嵌装される上側嵌装部２１ａに形成されており、上側嵌装部２１ａの上面はトーボード１４に押圧される環状のシール部２１ｂとなっている。シール本体２１の中央部は蛇腹部２１ｃに形成され、蛇腹部２１ｃの下部は、ステアリング機構２５のケース２５ａが嵌装される下側嵌装部２１ｄに形成されている。
リテーナ２２は、硬質合成樹脂などの材料で構成され、中央部に円筒部２２ａが形成された略円板状の部材である。リテーナ２２の円板状の周縁は、シール本体２１の上部内側の形成された上側嵌装部２１ａに嵌合してシール本体２１に固定される。
コイルスプリング２３は金属弾性材で構成され、コイルスプリング２３の中心部には入力軸１３が貫通する。コイルスプリング２３は、リテーナ２２の円筒部２２ａの下面と、ステアリング機構２５のケース２５ａ、シール本体２１のシール部２１ｂをトーボード１４に押圧するように作用する。
次に、シール本体２１の車両への取り付けについて簡単に説明する。まず、図示しないシャーシ（車台）に組み付けられたステアリング機構２５の入力軸１３にコイルスプリング２３を挿入する。上側嵌装部２１ａにリテーナ２２を嵌装したシール本体２１をコイルスプリング２３の外側に挿入し、シール本体２１の下側嵌装部２１ｄをステアリング機構２５のケース２５ａに嵌装する。
次に、車室内に取り付けられたステアリングシャフト１１と、車室外のステアリング機構２５の入力軸１３とを結合するのであるが、ステアリング機構２５が組み付けられたシャーシに、これも図示されていない車体を装架し、車体床面のトーボード１４に設けられた貫通孔１４ａから入力軸１３を車室内に差し込み、入力軸１３と自在継手１２とを結合する。
このとき、コイルスプリング２３がリテーナ２２とステアリング機構２５の端部の部材２５ｂとの間に装着されているので、シール本体２１のシール部２１ｂはリテーナ２２に支承されてトーボード１４に向けて押圧され、トーボード１４を貫通する貫通孔１４ａは車室外部空間からシールされる。
［第２の実施の形態］
図４はこの発明の第２の実施の形態の車体シール構造３０を説明する断面図、図５はその外観図である。図４及び図５を参照して車体シール構造３０を説明する。
図４はこの発明の第２の実施の形態の車体シール構造３０を説明する断面図、図５はその外観図である。図４及び図５を参照して車体シール構造３０を説明する。
ステアリングシャフト１１が、自在継手１２を介してステアリング機構２５の入力軸１３に結合し、入力軸１３は車室内外を仕切る部材であるトーボード１４を貫通している構成は第１の実施の形態と同じであるから、この部分の構成及び図示は省略し、以下、入力軸１３がトーボード１４を貫通する貫通孔１４ａを車室外部空間から遮蔽する車体シール構造３０について説明する。
車体シール構造３０は、シール本体３１、第１のリテーナである上側リテーナ３２、第２のリテーナである下側リテーナ３３、及びコイルスプリング３４から構成される。
シール本体３１は、ゴムなどの弾性材料で構成される略円筒状に形成された部材（以下、円筒部材という）であって、シール本体３１の上部内側には上側リテーナ３２が嵌装される上側嵌装部３１ａに形成され、上側嵌装部３１ａより上側の部分はトーボード１４に押圧されるシール部３１ｂとなっている。シール本体３１の中央部は蛇腹部３１ｃに形成され、蛇腹部３１ｃの下部内側には下側リテーナ３３が嵌装される下側嵌装部３１ｄに形成される。
上側リテーナ３２は、硬質合成樹脂などの材料で構成され、中央部に入力軸１３が貫通する略円板状の部材で、上側リテーナ３２の下面はコイルスプリング３４が当接する当接面３２ａとなっている。
下側リテーナ３３も、硬質合成樹脂などの材料で構成され、中央部に入力軸１３が貫通する略円筒状の部材で、下側リテーナ３３の上面はコイルスプリング３４が当接する当接面３３ａを備えている。また、下側リテーナ３３の下方の延長部は、ステアリング機構のケース３５ａの端部３５ｂに嵌装される嵌装部３３ｂに形成されている。
コイルスプリング３４は金属弾性材で構成され、コイルスプリング３４の中心部には入力軸１３が貫通する。コイルスプリング３４は、上側リテーナ３２の下面の当接面３２ａと、下側リテーナ３３に形成された当接面３３ａとの間に装着され、シール本体３１のシール部３１ｂをトーボード１４に押圧するように作用する。
シール本体３１の車両への取り付けを簡単に説明する。まず、シール本体３１の上側嵌装部３１ａに上側リテーナ３２を嵌装し、下側嵌装部３１ｄに下側リテーナ３３を嵌装し、上側リテーナ３２と下側リテーナ３３との間にコイルスプリング３４を挿入する。この組立体を図示しないシャーシ（車台）に組み付けられたステアリング機構の入力軸１３に挿入し、下側嵌装部３１ｄの下方の嵌装部３３ｂをステアリング機構のケース３５ａの端部３５ｂに嵌装する。
次に、車室内に取り付けられたステアリングシャフト１１と車室外のステアリング機構の入力軸１３とを結合するのであるが、ステアリング機構３５が組み付けられたシャーシにこれも図示されていない車体を装架し、車体床面のトーボード１４に設けられた貫通孔１４ａから入力軸１３を車室内に差し込み、入力軸１３と自在継手１２とを結合する。
このとき、コイルスプリング３４が上側リテーナ３２と下側リテーナ３３との間に装着されており、下側嵌装部３１ｄの下方の嵌装部３３ｂがステアリング機構の端部３５ｂに嵌装されているので、シール本体３１のシール部３１ｂは上側リテーナ３２に支承されてトーボード１４に向けて押圧され、トーボード１４を貫通する貫通孔１４ａは車室外部空間からシールされる。
車室内に配置されるステアリングシャフトと車室外に配置されるステアリング機構とを連結する軸が車室内外を仕切るトーボードを貫通する部分に形成された貫通孔を遮蔽するステアリング装置の車体シール構造であって、金属弾性材のコイルスプリングによりシール本体のシール部をトーボードに押圧してトーボードの貫通孔を遮蔽するから、高温環境下での長期間の使用によっても確実に遮蔽が維持される。
１１ ステアリングシャフト
１２ 自在継手
１３ 入力軸
１４ トーボード
１４ａ トーボードの貫通孔
１５ ステアリング機構
２０ 車体シール構造
２１ シール本体
２１ａ 上側嵌装部
２１ｂ シール部
２１ｃ 蛇腹部
２１ｄ 下側嵌装部
２２ リテーナ
２２ａ 円筒部
２３ コイルスプリング
３０ 車体シール構造
３１ シール本体
３１ａ 上側嵌装部
３１ｂ シール部
３１ｃ 蛇腹部
３１ｄ 下側嵌装部
３２ 上側リテーナ
３２ａ 当接面
３３ 下側リテーナ
３３ａ 当接面
３３ｂ 嵌装部
３４ コイルスプリング
３５ａ ケース（ステアリング機構のケース）
３５ｂ 端部（ステアリング機構のケース端部）
１２ 自在継手
１３ 入力軸
１４ トーボード
１４ａ トーボードの貫通孔
１５ ステアリング機構
２０ 車体シール構造
２１ シール本体
２１ａ 上側嵌装部
２１ｂ シール部
２１ｃ 蛇腹部
２１ｄ 下側嵌装部
２２ リテーナ
２２ａ 円筒部
２３ コイルスプリング
３０ 車体シール構造
３１ シール本体
３１ａ 上側嵌装部
３１ｂ シール部
３１ｃ 蛇腹部
３１ｄ 下側嵌装部
３２ 上側リテーナ
３２ａ 当接面
３３ 下側リテーナ
３３ａ 当接面
３３ｂ 嵌装部
３４ コイルスプリング
３５ａ ケース（ステアリング機構のケース）
３５ｂ 端部（ステアリング機構のケース端部）
Claims (2)
- 車室内に配置されたステアリングシャフトを車室外に配置されたステアリング機構に連結する軸が車室内外を仕切るトーボードを貫通する貫通孔を遮蔽するステアリング装置の車体シール構造であって、
前記車体シール構造は、中心部に前記軸が貫通し、貫通孔の周辺にシール面が形成された可撓性の弾性材料で構成された略円筒形状のシール本体と、前記シール本体のシール面を保持するリテーナと、前記シール本体のシール面を前記トーボードに向けて押圧する金属弾性材料から構成された弾性部材とから構成され、
前記リテーナは、硬質合成樹脂材料で構成された略円板状の部材であり、
前記シール本体は、車室外に配置されたステアリング機構に取り付けられており、前記ステアリング機構と前記シール本体の前記リテーナで保持された一方の端面との間に配置された前記弾性部材とにより、前記トーボードに形成された貫通孔の周辺部に向けて押圧されて貫通孔周辺を遮蔽すること
を特徴とするステアリング装置の車体シール構造。 - 前記シール本体は、その一方の端面が第１のリテーナで保持されたシール面に形成され、他方の端面は車室外に配置されたステアリング機構に結合される第２のリテーナで保持されており、前記金属弾性材料から構成された弾性部材は、前記第１のリテーナと第２のリテーナとの間に配置され、前記シール本体のシール面が前記弾性部材によりトーボードに形成された貫通孔の周辺部に向けて押圧されて貫通孔周辺を遮蔽すること
を特徴とする請求項１に記載のステアリング装置の車体シール構造。
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| JP2005313802A JP2005313802A (ja) | 2005-11-10 |
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|---|---|---|---|---|
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