JP4506361B2

JP4506361B2 - ステアリング装置の車体シール構造

Info

Publication number: JP4506361B2
Application number: JP2004256660A
Authority: JP
Inventors: 久夫生方
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2004-09-03
Filing date: 2004-09-03
Publication date: 2010-07-21
Anticipated expiration: 2024-09-03
Also published as: JP2006069411A

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ダッシュ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３は、このような従来のシール構造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、ダッシュボード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を介してダッシュボード１０５に押圧して密着させ、ステアリングシャフトがダッシュボード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（特許文献１参照）。

このほか、ダッシュボード側にネジやクランプなどの取付部材によりステアリングシャフトを所定の位置に固定した後、ステアリング機構のギアボックスにステアリングシャフトを連結し、ダッシュボードの貫通孔部分をシール部材で車室外部空間からシールするものもある。
特開２００３−２３７５８９号公報。

一般に車両用ステアリング機構、或いはステアリング機構が組み付けられているフレームは、車台にゴム等の弾性部材を介在させて取り付けられており、ステアリング機構は走行中に路面から受ける衝撃により前後左右に揺動する。

先に説明した前者のシール構造では、シール部材とダッシュボードが固定されていないから、シール部材とダッシュボードの組立公差と、実際の車両におけるシール部材とダッシュボードとが車両の揺動によりどの程度動くかを考慮して設計しなければならないため、ダッシュボードにシール部材を設ける平面として、ある程度の大きさの平面が必要となるという制約がある。車両のレイアウトによっては、スタビライザー、エキゾーストパイプ等と干渉する場合があり、シール部材を設ける平面を大きく取れない場合がある。

また、先に説明した後者のシール構造では、ダッシュボード側にステアリングシャフトを固定した後、車台側のギアボックスにステアリングシャフトを連結するから、シール部材の取付やシール部材によるシール作業の作業性などが悪く、また、ギアボックスのレイアウトによってはこのような構造を採用できない場合がある。この発明は上記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、車室内外を仕切る部材を貫通するステアリングシャフトの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、前記シール構造は、車体側に設けられたシール部材をステアリング機構のギアボックス側に設けた延長部材が貫通し、その延長部材の外周面に前記シール部材が圧接して車室内外をシールする車体シール構造であり、前記シール部材は、保持部材に保持された略円環状の弾性部材であって、前記シール部材は、車室内側から前記保持部材の係止爪を車室内外を仕切る部材に係止して取り付けられること
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。

そして、前記延長部材は、前記シール部材によりシールされる延長部材の軸方向位置のずれを許容できる所定の軸方向長さを備えている略円筒形状の延長部材である。

また、前記シール部材は、車室内外を仕切る部材に組み付けられた弾性部材からなり、前記延長部材の外周面に弾性的に圧接して延長部材の軸方向位置のずれ及び軸方向と交差する方向の位置のずれを許容するシール部材である。

また、前記シール部材は、前記延長部材の外周面に弾性的に圧接するだけでシールが達成されるシール部材とする。

また、前記延長部材は、前記シール部材への貫通を容易にするためにシール部材に向かう先端がテーパ状に形成するとよい。

また、前記延長部材は、シール部材に圧接する部分は略円筒形状に形成され、ギアボックス側の部分は断面略多角形状に形成され、ギアボックス側の締め付け部材と兼用するようにしてもよい。

この発明の車体シール構造は、車体側に設けられたシール部材をステアリング機構のギアボックス側に設けた延長部材が貫通し、その延長部材の外周面に前記シール部材が圧接して車室内外をシールする車体シール構造である。

そして、ギアボックス側の延長部材は、略円筒形状の延長部材で所定の軸方向長さを備えているから、組立誤差などにより延長部材の軸方向位置のずれによってもシール部材によるシール機能を損なわない。

また、車体側のシール部材は、前記ギアボックス側の前記延長部材の外周面に弾性的に圧接するものであるから、組立誤差、或いは車両の揺動により延長部材が軸方向にずれたり、これと交差する方向にずれても、シール部材のシール機能を損なうことがない。

さらに、シール部材は、車室内外を仕切る部材に設けた係止部材に車室内側から係止できる弾性部材とすることで、組み付け作業を容易に行うことができる。また、前記シール部材は、前記延長部材の外周面に弾性的に圧接するだけでシールが達成されるシール部材とすることで、特別に締め付け部材などを必要としない。

そして、前記ギアボックス側の延長部材は、先端をテーパ状に形成することでシール部材への貫通を容易にでき、組み付け作業を容易に行うことができる。

また、前記ギアボックス側の延長部材を、シール部材に圧接する部分は略円筒形状に形成し、ギアボックス側の部分は断面略多角形状に形成するときはギアボックス側の締め付け部材と兼用することができ、部品点数を削減することができる。

以下、この発明の実施の形態について説明する。図１はこの発明の第１の実施の形態の車体シール構造１０を説明する断面図である。図１において、１１はダッシュボード、１２はダッシュボードに設けられた貫通孔で、図示しないステアリングホイールに連結されるステアリングシャフト２１が貫通している。ステアリングシャフト２１の下端はステアリング機構のギアボックス２０のピニオン軸に結合される。

ダッシュボード１１に設けられた貫通孔１２には、保持部材１３に保持されたシール部材１４が取付けられている。シール部材１４は保持部材１３に保持された略円環状の部材で、車室内側（図１では上面側）から保持部材１３の係止爪１１ａをダッシュボード１１に係止することで、シール部材１４をダッシュボード１１に取り付けることができる。シール部材１４とダッシュボード１１との間もシール部材１４によりシールされる。

略円環状のシール部材１４の中央部分には、後述するギアボックス２０の延長部材２２ａが貫通する開孔１４ｃを備えた蛇腹状のシール部１４ｂが形成されている。

ギアボックス２０は、内部に例えばラックピニオン機構を備えたもので、一端にピニオンを備えたステアリングシャフト２１が図１で上側に延びている。ギアボックス２０にはステアリングシャフト２１を外側から覆う円錐形のカバー２２が設けられており、ギアボックス２０とカバー２２との結合部分にはＯリングなどのシール材が配置され、シールされている。

円錐形のカバー２２の略上半分は、断面が略円筒状の延長部材２２ａに形成され、シール部材１４の開孔１４ｃに向かう先端はテーパ状部２２ｃに形成され、開孔１４ｃに挿入しやすく形成されている。延長部材２２ａはシール部材１４の開孔１４ｃを貫通し、蛇腹状のシール部１４ｂに圧接されて車室の内側と車室外側とがシールされる。延長部材２２ａは軸方向に所定の長さを備えており、組立誤差や車両の揺動等によって延長部材２２ａと蛇腹状のシール部１４ｂとの圧接位置に軸方向のずれが生じても、両者が離脱することなくシールが確保されるように構成されている。

さらに、シール部材１４の蛇腹状のシール部１４ｂは、延長部材２２ａの軸方向と交差する方向への移動に対しても変形し、延長部材２２ａと蛇腹状のシール部１４ｂとのシールが確保されるように構成されている。

次に、車両の組立における前記車体シール構造１０によるシールについて説明する。まず、図示されていない車台にギアボックス２０を組み付けておく。ギアボックス２０にはステアリングシャフト２１を外側から覆うカバー２２とその延長部材２２ａが設けられているものとする。また、図示されていない車体のダッシュボード１１には、車室内側からシール部材１４を取付ておくものとする。

車台に車体を装架し、車台側のギアボックス２０の延長部材２２ａを車体側のシール部材１４の開口１４ｃに差し込み貫通させる。これにより、延長部材２２ａとシール部材１３とが圧接して、両者の間は蛇腹状のシール部１４ｂでシールされ、車室内外を仕切る部材であるダッシュボードを貫通するステアリングシャフトの貫通孔１２は遮蔽される。

このとき、組立誤差や車両の揺動等によって車台側のギアボックス２０の延長部材２２ａとシール部材１４と間に軸方向のずれが生じても、延長部材２２ａが軸方向に所定の長さを備えているので、両者が離脱することなくシールが確保される。

また、組立誤差や車両の揺動等によって車台側のギアボックス２０の延長部材２２ａとシール部材１４との間に軸方向と交差する方向へのずれが生じても、シール部材１４の蛇腹状のシール部１４ｂが変形してシールが確保される。

図２は、この発明の第２の実施の形態の車体シール構造３０を説明する図であって、図２の（ａ）は車体シール構造の断面図、図２の（ｂ）は図２の（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図であり、後述するギアボックスに取り付けられたカバー４２の延長部材４２ａの断面を示している。

第２の実施の形態と先に説明した第１の実施の形態との相違点は、ギアボックスに取付られたカバーの延長部材の構造と、ギアボックスに対する延長部材の取付構造にあり、シール部材や延長部材とシール部材と間のシール構造は第１の実施の形態と変わらないので、同一部材には同一符号を付して詳細な説明は省略し、相違点について説明する。

図２において、１１はダッシュボード、１２はダッシュボードに設けられた貫通孔で、図示しないステアリングホイールに連結されるステアリングシャフト２１が貫通している。ステアリングシャフト２１の下端はステアリング機構のギアボックス４０のピニオン軸に結合される。

ダッシュボード１１に設けられた貫通孔１２には、保持部材１３に保持されたシール部材１４が取付けられている。シール部材１４は保持部材１３に保持された略円環状の部材で、車室内側（図２では上面側）から保持部材１３の係止爪１１ａをダッシュボード１１に係止することで、シール部材１４をダッシュボード１１に取り付けることができる。シール部材１４とダッシュボード１１との間もシール部材１４によりシールされる。
以上

略円環状のシール部材１４の中央部分には、後述するギアボックス４０の延長部材４２ａが貫通する開孔１４ｃを備えた蛇腹状のシール部１４ｂが形成されている。

ギアボックス４０は、内部に例えばラックピニオン機構を備えたもので、一端にピニオンを備えたステアリングシャフト２１が図２で上側に延びている。ギアボックス４０にはステアリングシャフト２１を外側から覆うカバー４２が設けられており、ギアボックス４０とカバー４２との結合部分にはＯリングなどのシール材でシールされている。

円錐形のカバー４２の略上半分は、断面が略円筒状の延長部材４２ａに形成され、この延長部材２２ａが前記したシール部材１４の開孔１４ｃを貫通し、蛇腹状のシール部１４ｂに圧接されて車室の内側と車室外側とがシールされる。

カバー４２の延長部材４２ａは軸方向に所定の長さを備えており、組立誤差や車両の揺動等によって延長部材４２ａと蛇腹状のシール部１４ｂとの接触位置に軸方向のずれが生じても、両者が離脱することなくシールが確保されるように構成されている。

さらに、シール部材１４の蛇腹状のシール部１４ｂは、延長部材４２ａの軸方向と交差する方向への移動に対しても追従して変形し、延長部材４２ａと蛇腹状のシール部１４ｂとのシールが確保されるように構成されている。

円錐形のカバー４２のギアボックス側の部分は、断面略多角形状（ここでは６角形）に形成され、その先端はギアボックス４０に配置されたベアリング４５を締め付けるネジ部４２ｂとなっている。ギアボックス４０とカバー４２のネジ部４２ｂとの間には液体又はドライタイプのシール材を配置し、ギアボックス４０を外界から遮蔽する。

この構成により、カバー４２の延長部材４２ａとベアリング４５を締め付けるネジとを兼用することができ、部品点数を削減することができる。

車両の組立における前記車体シール構造３０によるシールについて説明する。まず、図示されていない車台にギアボックス４０を組み付けておく。ギアボックス４０にはステアリングシャフト２１を外側から覆うカバー４２とその延長部材４２ａが設けられているものとする。また、図示されていない車体のダッシュボード１１には、車室内側からシール部材１４を取付ておくものとする。

車台に車体を装架し、車台側のギアボックス４０の延長部材４２ａを車体側のシール部材１４の開口１４ｃに差し込み貫通させる。これにより、延長部材４２ａとシール部材１４とが圧接して、両者の間は蛇腹状のシール部１４ｂでシールされ、車室内外を仕切る部材であるダッシュボードを貫通するステアリングシャフトの貫通孔は遮蔽される。

このとき、組立誤差や車両の揺動等によって車台側のギアボックス４０の延長部材４２ａとシール部材１４との間に軸方向のずれが生じても、延長部材４２ａが軸方向に所定の長さを備えているので両者が離脱することなくシールが確保される。

また、組立誤差や車両の揺動等によって車台側のギアボックス４０の延長部材４２ａとシール部材１４との間に軸方向と交差する方向へのずれが生じても、シール部材１４の蛇腹状のシール部１４ｂが変形し、シールが確保される。

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ダッシュ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、組立誤差や車両の揺動等によってもシールが確保され、組立が容易な車体シール構造である。

この発明の第１の実施の形態の車体シール構造を説明する断面図。この発明の第２の実施の形態の車体シール構造を説明する断面図。従来のシール構造とその周辺の構成の一例を説明する図。

符号の説明

１０第１の実施の形態の車体シール構造
１１ダッシュボード
１１ａ係止爪
１２貫通孔
１３保持部材
１４シール部材
１４ａ係止部
１４ｂシール部
１４ｃ開孔
２０ギアボックス
２１ステアリングシャフト
２２カバー
２２ａ延長部材
２２ｃテーパ状部
３０第２の実施の形態の車体シール構造
４０ギアボックス
４２カバー
４２ａ延長部材
４２ｂネジ部
４５ベアリング

Claims

車室内外を仕切る部材を貫通するステアリングシャフトの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、
前記シール構造は、車体側に設けられたシール部材をステアリング機構のギアボックス側に設けた延長部材が貫通し、その延長部材の外周面に前記シール部材が圧接して車室内外をシールする車体シール構造であり、
前記シール部材は、保持部材に保持された略円環状の弾性部材であって、前記シール部材は、車室内側から前記保持部材の係止爪を車室内外を仕切る部材に係止して取り付けられること
を特徴とするステアリング装置の車体シール構造。
前記延長部材は前記シール部材によりシールされる延長部材の軸方向位置のずれを許容できる所定の軸方向長さを備えていること延長部材であること
を特徴とする請求項１記載のステアリング装置の車体シール構造。
前記シール部材は、車室内外を仕切る部材に組み付けられた弾性部材からなり、前記延長部材の外周面に弾性的に圧接して延長部材の軸方向位置のずれ及び軸方向と交差する方向の位置のずれを許容するシール部材であること
を特徴とする請求項１記載のステアリング装置の車体シール構造。
前記シール部材は、前記延長部材の外周面に弾性的に圧接するだけでシールが達成されるシール部材であること
を特徴とする請求項１記載のステアリング装置の車体シール構造。
前記延長部材は、前記シール部材への貫通を容易にするためにシール部材に向かう先端がテーパ状に形成されていること
を特徴とする請求項１記載のステアリング装置の車体シール構造。
前記延長部材は、シール部材に圧接する部分は略円筒形状に形成され、ギアボックス側の部分は断面略多角形状に形成され、ギアボックス側の締め付け部材と兼用されること
を特徴とする請求項１記載のステアリング装置の車体シール構造。