JP4516402B2 - ステアリングジョイントカバー - Google Patents

Description

本発明は、ステアリングシャフトを挿通させるために設けられたダッシュボードの開口部を覆うステアリングジョイントカバーに関するものである。

車両のエンジンルームと車室を仕切るダッシュボードには、エンジンルーム側のステアリングギヤボックスと車室側のステアリングハンドルを接続するステアリングシャフトを挿通するための開口部が形成されている。そして、その開口部には、エンジンルームのダスト、泥水、騒音等が車室内に入り込むのを防止するため、ステアリングジョイントカバーを配設している。従来、ステアリングジョイントカバーは、主に、ゴム材料等のシール性を有する弾性材料や樹脂材料から構成されるものが広く用いられている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。特許文献１および特許文献２では、ステアリングシャフト側とステアリングギヤボックス側を接続するジョイント部材をエンジンルーム側から囲うゴム製のステアリングジョイントカバーが開示されている。また、樹脂材料で構成されるステアリングジョイントカバーでは、ダッシュボード一体構造や別体構造のものが知られている。
特開２００２−２９４２７号公報（段落００１２、図２） 特開平１１−７８９１２号公報（段落００２２、図１）

しかしながら、樹脂材料からなるステアリングジョイントカバーでは、以下のような改良すべき点があった。まず、ダッシュボードと一体化して構成されるステアリングジョイントカバーでは、全体的に剛性が高くなってしまうため、外力が作用（車両が衝突）したとき、エンジンの衝撃吸収ストロークを阻害するという問題があった。つまり、ステアリングジョイントカバーが容易に変形しないと、エンジンおよびステアリングギヤボックスの後退を妨げてしまうため、この点に改良すべき点があった。また、ステアリングジョイントカバーをダッシュボードと別体で構成した場合は、外力が作用したとき、ステアリングジョイントカバー自体がダッシュボードから外れ、開口部からそのまま車室内に入り込むことになってしまう。運転席周りの車室内空間は容易に変形しないことが望ましいため、この点に改良すべき点があった。一方、特許文献１および２に記載されたゴム材料からなるステアリングジョイントカバーでは、剛性が低いため、ステアリングギヤボックスの上端部、カバーを貫通するシャフト部材（ピニオンシャフト、ステアリングシャフト等）等、他部品との間のシール性が悪いという問題があった。

そこで、本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、エンジンの衝撃吸収ストロークを確保しつつ、車室内への侵入を防止し、かつ、他部品との間に良好なシール性を確保するステアリングジョイントカバーを提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明の請求項１に記載の発明は、ステアリングシャフト側とステアリングギヤボックス側を接続するジョイント部材を囲い、エンジンルームと車室を仕切るダッシュボードに形成されたステアリングシャフト挿通用の開口部を覆うステアリングジョイントカバーであって、前記ダッシュボードとの間に前記ジョイント部材を囲う空間を形成する弾性材料からなるカバー本体と、前記カバー本体の形状に沿って前記開口部の一部を上下に跨ぐように設けられる剛性部材とを備え、前記剛性部材の一部は、前記剛性部材における他の部分よりも剛性の低い変形部を有し、外力が作用すると前記変形部を起点として変形することを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、弾性部材からなるカバー本体が、ダッシュボードに形成された開口部を覆うため、エンジンルームのダスト、泥水、騒音等が車室内に入り込むのを阻止する。また、カバー本体の形状に沿って設けられた剛性部材により剛性が確保されており、他部品との間に良好なシール性を確保することができる。そして、車両に前方から外力が作用したとき、その衝撃エネルギを吸収しながらエンジンおよびステアリングギヤボックスが後退すると、変形部を起点として剛性部材が変形するとともに、カバー本体が押し潰される。このとき、剛性部材の一部に設けられた変形部が作用する外力に応じて変形することで、エンジンの衝撃吸収ストロークが確保される。また、剛性部材が開口部の一部を上下に跨ぐように設けられていることで、開口部の一部を塞ぐように変形するため、車室内に侵入できなくなる。

請求項２に記載の発明は、ステアリングシャフト側とステアリングギヤボックス側を接続するジョイント部材を囲い、エンジンルームと車室を仕切るダッシュボードに形成されたステアリングシャフト挿通用の開口部を覆うステアリングジョイントカバーであって、
前記ダッシュボードとの間に前記ジョイント部材を囲う空間を形成する弾性材料からなるカバー本体と、前記カバー本体の形状に沿って前記開口部を跨ぐように設けられる剛性部材とを備え、前記剛性部材は、外力が作用すると変形する変形部をその一部に有し、前記変形部は、前記剛性部材における他の部分より幅方向にくびれた形状に形成されていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明による作用に加え、変形部を単純な形状に形成して構成しているので、作製が容易である。

請求項１に記載の発明によれば、車両に外力が作用し、エンジンおよびステアリングギヤボックスなどが後退するとき、剛性部材およびカバー本体がダッシュボード側に押し潰されるように変形することで、エンジンの衝撃吸収ストロークを確保することができる。また、剛性部材が開口部の一部を塞ぐように変形するので、ダッシュボードの開口部から車室内側に剛性部材およびカバー本体が入り込むことはなく、車室内空間の変形を防止することができる。さらに、剛性部材により剛性が確保されていることで、他部品との間に良好なシール性を確保することができる。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明による効果に加え、変形部を単純な形状に形成して構成しているので、作製が容易である。

次に、本発明に係るステアリングジョイントカバーの一実施の形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本実施形態に係るステアリングジョイントカバーと、このステアリングジョイントカバーを取り付けるダッシュボードおよびステアリング装置の斜視図であり、図２は、（ａ）ステアリングジョイントカバー部分の拡大斜視図と、（ｂ）ステアリングジョイントカバー部分の拡大断面図である。

まず、本実施形態に係るステアリングジョイントカバー６について説明する前に、ステアリングジョイントカバー６が取り付けられるダッシュボード１近傍について説明する。
図１に示すように、車室１１とエンジンルーム１２を仕切るダッシュボード１には、開口部２が形成されており、この開口部２には、ステアリングシャフト３が挿通されている。ここで、ステアリングシャフト３は、車室１１側に設けられるステアリングハンドル４の回転をエンジンルーム１２側に設けられるステアリングギヤボックス５まで伝達する機構であり、ステアリングハンドル４の下端に連結される第１シャフト３１と、この第１シャフト３１の下端にユニバーサルジョイント３２を介して屈曲可能に連結される第２シャフト３３とを備える。第２シャフト３３は、上部シャフト３３ａと下部シャフト３３ｂとがスプラインを介して摺動可能に固嵌されて構成されている。

第２シャフト３３の下端には、ユニバーサルジョイント３４を介してピニオンシャフト３５が屈曲可能に連結され、さらに、ピニオンシャフト３５の下端は、図示しないクロスメンバに取り付けられたステアリングギヤボックス５の内部に延びている。ステアリングギヤボックス５では、内部に収納されたラックおよびピニオン（不図示）により、ピニオンシャフト３５から伝達された回転がラックバーの往復運動に変換される。また、ステアリングギヤボックス５の上端にはゴム製のグロメット５１が装着されており、その環状のリップ部５１ａが後に説明するステアリングジョイントカバー６に当接することで、エンジンルーム１２のダスト、泥水、騒音等が車室１１側に入り込むのを防止している。なお、ダッシュボード１の開口部２には、第２シャフト３３が挿通される形となっており、ユニバーサルジョイント３４とピニオンシャフト３５はエンジンルーム１２側に配置される。

図１および図２に示すように、ステアリングジョイントカバー６は、ユニバーサルジョイント３４の周囲を囲う支持部材７および補強部材８と、この支持部材７および補強部材８をエンジンルーム１２側から覆い、車室１１とエンジンルーム１２のシール性を確保するカバー本体９とから構成されている。支持部材７および補強部材８は、金属などの硬質材料によって形成され、カバー本体９は、ゴム材料、樹脂等の弾性材料から形成される。
なお、図１乃至図３においては、内部構造がわかりやすいように、カバー本体９を仮想線（一部実線）で示す。

図２（ａ）に示すように、支持部材７は、取付部７１と、この取付部７１に一体に形成されるシャフト挿通部７２とを備える。取付部７１は、ダッシュボード１の開口部２に対応して開口するように環状に形成されており、その周縁部には、ダッシュボード１を貫通するスタッドボルトＳＢ（図２（ｂ）参照）が貫通する３つの固定部７１ａ，７１ａ，７１ａが形成されている。また、図２（ｂ）に示すように、取付部７１の内周縁部７１ｂからは、シャフト挿通部７２がエンジンルーム１２に向けて立設され、ステアリングギヤボックス５に対向するようになっている（図１参照）。シャフト挿通部７２には貫通孔７２ａが形成されており、前記したピニオンシャフト３５を挿通できるようになっている。なお、シャフト挿通部７２と次に詳述する補強部材８は、［特許請求の範囲］の「剛性部材」に相当する。

補強部材８は、後記するカバー本体９の形状に沿うように長尺状のプレートを円弧状に形成した湾曲部８１と、この湾曲部８１の両端部から互いに異なる方向に屈曲される屈曲部８２，８３とから構成され、前記支持部材７とともにカバー本体９の剛性を確保するために設けられる。補強部材８は、湾曲部８１が開口部２を跨ぐように支持部材７に取り付けられるもので、湾曲部８１の内側を向く屈曲部８２が支持部材７のシャフト挿通部７２の先端部７２ｂに溶接され、湾曲部８１の外側を向く屈曲部８３が支持部材７の取付部７１の上端側に溶接される。湾曲部８１の中央部近傍に、幅方向に狭くなっているくびれ部８１ａ（変形部）が形成されており、剛性が低くなっている。

カバー本体９は、前記した支持部材７と補強部材８をエンジンルーム１２側から覆う略御椀状のシール部材である。開口端部にはフランジ部９１が形成されており、このフランジ部９１を支持部材７の取付部７１に重ね合わせた状態で、ダッシュボード１を貫通するスタッドボルトＳＢにナットＮを締結し、ダッシュボード１に車室１１側から固定している。このように、フランジ部９１が取付部７１に押圧されつつダッシュボード１に固定されていることで、フランジ部９１に反力が生じるため、シール部材だけを固定していた従来に比べて、ダッシュボード１との間に良好なシール性を確保することができる。また、カバー本体９には、図２（ｂ）に示すように、シャフト挿通部７２の貫通孔７２ａに対応する貫通孔９２が形成されており、ピニオンシャフト３５の挿通孔が確保されている。貫通孔９２の周縁部９２ａには、ステアリングギヤボックス５に装着されたグロメット５１のリップ部５１ａが当接しており、貫通孔９２が封止されている。周縁部９２ａ近傍は、その内面側に配置されるシャフト挿通部７２によって剛性が確保されているため、シール部材だけで構成する場合より、リップ部５１ａとの間に良好なシール性を確保することができる。

次に、車両に外力が作用した場合におけるステアリングジョイントカバー６の作用について、図３を参照して説明する。図３は、ステアリングジョイントカバーの作用を示す断面図であり、（ａ）は外力作用前の断面図、（ｂ）は外力作用後の断面図である。

図３（ａ）に示すように、通常は、ステアリングジョイントカバー６は、ユニバーサルジョイント３４をエンジンルーム１２側から囲み、車室１１とエンジンルーム１２を液密および気密にシールしている。
そして、この状態から車両に外力が作用し、その外力を受けてエンジンルーム１２が押し潰されると、その内部前方に配置される図示しないエンジンがステアリングギヤボックス５（図１参照）まで後退する。このように、エンジンがステアリングギヤボックス５に衝撃を与えると、ステアリングギヤボックス５は、図示しないクロスメンバから外れてエンジンとともに後退する。

そして、ステアリングギヤボックス５がステアリングジョイントカバー６の支持部材７のシャフト挿通部７２に荷重を加えると、補強部材８のくびれ部８１ａが屈曲するとともに、カバー本体９が押し潰される。すなわち、補強部材８のくびれ部８１ａが屈曲するように変形することで、その衝撃エネルギを吸収することができる。また、支持部材７のシャフト挿通部７２および補強部材８の湾曲部８１が開口部２を塞ぐように変形するため、ステアリングジョイントカバー６が開口部２から車室１１内に入り込むことがない。

なお、ステアリングギヤボックス５の後退によりステアリングシャフト３に圧縮荷重が加わると、第２シャフト３３の上部シャフト３３ａと下部シャフト３３ｂの固定が外れて、上部シャフト３３ａに対して下部シャフト３３ｂが上方に摺動することで、ステアリングハンドル４の車室１１内への突き上げが抑制されるようになっている。

以上によれば、本実施形態において、次のような効果を得ることができる。
本実施形態に係るステアリングジョイントカバー６によれば、カバー本体９が、ダッシュボード１に形成された開口部２を覆うように取り付けられているため、エンジンルーム１２のダスト、泥水、騒音等が車室１１内に入り込まないようになっている。また、カバー本体９においては、シャフト挿通部７２により剛性も確保されていることで、グロメット５１との間に、良好なシール性を確保することができる。
さらに、車両に外力が作用したときに、補強部材８のくびれ部８１ａが屈曲してカバー本体９が変形するので、エンジンの後退を妨げず、エンジンの衝撃吸収ストロークを確保することができる。そして、このとき、補強部材８が開口部２を塞ぐように変形するため、補強部材８およびカバー本体９が車室１１内に入り込むこともない。

なお、本発明は、前記実施形態に限定されることなく、様々な形態で実施される。

本実施形態では、補強部材８にくびれ部８１ａを形成して屈曲容易に構成したが、薄肉部分を形成して屈曲容易に構成することもできる。これによっても、前記実施形態と同様の効果を得ることができる。また、補強部材８および支持部材７の形状は限定されるものではなく、適宜変形して設定することができる。

本実施形態では、支持部材７および補強部材８の上からカバー本体９を覆うように構成したが、本発明はこれに限定されず、カバー本体９に支持部材７および補強部材８を埋め込むようにしてもよい。このように埋め込み式のものであっても、前記実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、カバー本体９の内面側に無数の突起を形成すると、表面積を広く確保できるため、吸音効果を得ることができる。

本実施形態に係るステアリングジョイントカバーと、このステアリングジョイントカバーを取り付けるダッシュボードおよびステアリングシャフトの斜視図である。 本実施形態に係るステアリングジョイントカバーの要部拡大図であり、（ａ）はステアリングジョイントジョイントカバー部分の拡大斜視図、（ｂ）はステアリングジョイントカバー部分の拡大側面断面図である。 ステアリングジョイントカバーの作用を示す断面図であり、（ａ）は外力作用前の側面図、（ｂ）は外力作用後の側面図である。

符号の説明

１ ダッシュボード
２ 開口部
３ ステアリングシャフト
４ ステアリングハンドル
５ ステアリングギヤボックス
６ ステアリングジョイントカバー
７ 支持部材
８ 補強部材
９ カバー本体
１１ 車室
１２ エンジンルーム
３２，３４ ユニバーサルジョイント
３５ ピニオンシャフト
５１ グロメット
７１ 取付部
７２ シャフト挿通部
８１ 湾曲部
８１ａ くびれ部
８２，８３ 屈曲部

Claims (2)

1. ステアリングシャフト側とステアリングギヤボックス側を接続するジョイント部材を囲い、エンジンルームと車室を仕切るダッシュボードに形成されたステアリングシャフト挿通用の開口部を覆うステアリングジョイントカバーであって、
   前記ダッシュボードとの間に前記ジョイント部材を囲う空間を形成する弾性材料からなるカバー本体と、
   前記カバー本体の形状に沿って前記開口部の一部を上下に跨ぐように設けられる剛性部材とを備え、
   前記剛性部材の一部は、前記剛性部材における他の部分よりも剛性の低い変形部を有し、外力が作用すると前記変形部を起点として変形することを特徴とするステアリングジョイントカバー。
2. ステアリングシャフト側とステアリングギヤボックス側を接続するジョイント部材を囲い、エンジンルームと車室を仕切るダッシュボードに形成されたステアリングシャフト挿通用の開口部を覆うステアリングジョイントカバーであって、
   前記ダッシュボードとの間に前記ジョイント部材を囲う空間を形成する弾性材料からなるカバー本体と、
   前記カバー本体の形状に沿って前記開口部を跨ぐように設けられる剛性部材とを備え、
   前記剛性部材は、外力が作用すると変形する変形部をその一部に有し、
   前記変形部は、前記剛性部材における他の部分より幅方向にくびれた形状に形成されていることを特徴とするステアリングジョイントカバー。

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