(57)【要約】【課題】シール部材の劣化が早まることを抑制できる嵌合構造及びこれを備えたステアリング装置を提供する。【解決手段】ラックハウジングの筒状部１２は、円筒状の第１筒状嵌合部２１と、シール部材１７に軸方向一端側から当接する第１挟持部２２と、第１挟持部２２とは異なる位置に設けられる第１規制部２４とを有する。ホールカバー１５は、第１筒状嵌合部２１に軸方向他端側から嵌合する円筒状の第２筒状嵌合部３１と、シール部材１７に軸方向他端側から当接する第２挟持部３２と、第１挟持部２２と第２挟持部３２との間でシール部材１７を所定量圧縮した状態で第１規制部２４に軸方向から当接する第２規制部３６とを有する。また、ホールカバー１５は、軸方向一端側に向かって延びる腕部３４と、腕部３４の軸方向一端部から径方向内側に向かって突出し、筒状部１２の被係合部２３に係合可能な爪部３５とを有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状のシール部材と、
筒状の第１筒状嵌合部、前記シール部材に軸方向一端側から当接する第１挟持部、及び前記第１挟持部とは異なる位置に設けられる第１規制部を有する第１嵌合部材と、
前記第１筒状嵌合部に対して軸方向他端側から嵌合する筒状の第２筒状嵌合部、前記シール部材に軸方向他端側から当接する第２挟持部、及び前記第１挟持部と前記第２挟持部との間で前記シール部材が所定量圧縮された状態で前記第１規制部に軸方向他端側から当接する第２規制部を有する第２嵌合部材とを備えた嵌合構造。
【請求項２】
請求項１に記載の嵌合構造において、
前記第１規制部は、前記第１嵌合部材における前記第１挟持部よりも軸方向他端側に設けられ、
前記第２規制部は、前記第２嵌合部材における前記第２挟持部よりも軸方向他端側に設けられた嵌合構造。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の嵌合構造において、
前記第２嵌合部材は、軸方向一端側に延びる腕部及び該腕部の先端から径方向に突出する爪部を有し、
前記第１嵌合部材は、前記爪部が係合可能な被係合部を有する嵌合構造。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の嵌合構造において、
前記第２嵌合部材は、前記第２筒状嵌合部が前記第１筒状嵌合部に隙間嵌めされることにより前記第１嵌合部材に嵌合されるものであり、
前記第１筒状嵌合部と前記第２筒状嵌合部との嵌合部分の軸方向長さは、前記第２筒状嵌合部が前記第１筒状嵌合部に対して最も傾斜した状態で、前記第１挟持部と前記第２挟持部との間において前記シール部材の圧縮が保たれるように設定された嵌合構造。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の嵌合構造を備え、
ラックアンドピニオン機構を構成するピニオンシャフトを一部突出する態様で収容するハウジングを前記第１嵌合部材とし、
前記ハウジングと車両のダッシュパネルとの間で前記ピニオンシャフトを覆うホールカバーを前記第２嵌合部材とするステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、嵌合構造及びこれを備えたステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用のステアリング装置として、ステアリング操作に伴う回転をラックアンドピニオン機構によりラックシャフトの往復直線運動に変換して転舵輪の舵角を変更するものがある。こうしたステアリング装置では、ラックハウジングにおけるピニオンシャフトを収容する筒状部にホールカバーが嵌合されており、ステアリング装置は、車両のサスペンションメンバに固定された状態で、ホールカバーを介して車両のダッシュパネル外側に押し付けられる。このようにステアリング装置は車室外に設けられるため、路面からの雨水や塵等が付着し易い。
【０００３】
そこで、例えば特許文献１のステアリング装置では、ラックハウジングの筒状部とホールカバーとの間にシール部材を介在させることにより、ラックハウジング内に雨水等が侵入することを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１５０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記特許文献１の構成では、シール部材は、ラックハウジングの筒状部に形成されたフランジとホールカバーの軸方向端面との間で軸方向に圧縮されており、ラックハウジング（筒状部）の車両上側（ホールカバー側）への変位は、シール部材及びホールカバーを介してダッシュパネルにより規制される。そのため、例えば車両の走行に伴う路面反力等によりラックハウジングを車両上側へ押し上げる外力が作用した場合、ラックハウジングの筒状部とホールカバーとの間に作用する軸方向の全荷重がそのままシール部材に作用することになる。その結果、シール部材が、筒状部とホールカバーとの間で過度に圧縮されてしまい、劣化し易くなる。
【０００６】
本発明の目的は、シール部材の劣化が早まることを抑制できる嵌合構造及びこれを備えたステアリング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する嵌合構造は、環状のシール部材と、筒状の第１筒状嵌合部、前記シール部材に軸方向一端側から当接する第１挟持部、及び前記第１挟持部とは異なる位置に設けられる第１規制部を有する第１嵌合部材と、前記第１筒状嵌合部に対して軸方向他端側から嵌合する筒状の第２筒状嵌合部、前記シール部材に軸方向他端側から当接する第２挟持部、及び前記第１挟持部と前記第２挟持部との間で前記シール部材が所定量圧縮された状態で前記第１規制部に軸方向他端側から当接する第２規制部を有する第２嵌合部材とを備える。
【０００８】
上記構成によれば、例えば第１嵌合部材に第２嵌合部材へ近接する方向の外力が作用した場合、第１規制部と第２規制部とが互いに当接してこれら第１及び第２規制部間で外力に基づく軸方向荷重が支持される。このように第１規制部と第２規制部とが互いに当接して軸方向荷重を受けることで、シール部材が所定量以上圧縮されることが防止されるため、該シール部材が過度に圧縮されて劣化が早まることを抑制できる。
【０００９】
上記嵌合構造において、前記第１規制部は、前記第１嵌合部材における前記第１挟持部よりも軸方向他端側に設けられ、前記第２規制部は、前記第２嵌合部材における前記第２挟持部よりも軸方向他端側に設けられることが好ましい。
【００１０】
上記構成によれば、第２規制部が第２挟持部よりも第２嵌合部材における軸方向一端側の開口から離間して設けられるため、第２嵌合部材は、軸方向一端側の開口から離れた部位で軸方向荷重を支持することになる。そのため、第２嵌合部材における軸方向一端側の開口付近で軸方向荷重を受ける場合に比べて該第２嵌合部材が変形し難く、該軸方向荷重を受けた際に第２挟持部に及ぶ影響を低減できる。これにより、シール部材が過度に圧縮されることを好適に抑制できる。
【００１１】
上記嵌合構造において、前記第２嵌合部材は、軸方向一端側に延びる腕部及び該腕部の先端から径方向に突出する爪部を有し、前記第１嵌合部材は、前記爪部が係合可能な被係合部を有することが好ましい。
【００１２】
上記構成によれば、爪部が被係合部に係合することで第２嵌合部材が軸方向他端側に移動して第１嵌合部材から離間することが規制されるため、例えば第１嵌合部材に第２嵌合部材を嵌合させた状態で搬送等を行う際に、第２嵌合部材が脱落することを抑制できる。
【００１３】
上記嵌合構造において、前記第２嵌合部材は、前記第２筒状嵌合部が前記第１筒状嵌合部に隙間嵌めされることにより前記第１嵌合部材に嵌合されるものであり、前記第１筒状嵌合部と前記第２筒状嵌合部との嵌合部分の軸方向長さは、前記第２筒状嵌合部が前記第１筒状嵌合部に対して最も傾斜した状態で、前記第１挟持部と前記第２挟持部との間において前記シール部材の圧縮が保たれるように設定されることが好ましい。
【００１４】
上記構成によれば、第２筒状嵌合部が第１筒状嵌合部に隙間嵌めされるため、圧入する場合に比べ、嵌合状態で第１及び第２嵌合部材に作用する応力を低減でき、例えば高温下などの過酷な環境に配置した場合に第１及び第２嵌合部材の劣化が早まることを抑制できる。一方で、隙間嵌めにより嵌合した場合には、第２嵌合部材の第１嵌合部材に対する傾斜が生じる可能性がある。この点、上記構成では、第２筒状嵌合部が第１筒状嵌合部に対して最も傾斜した状態でもシール部材の圧縮が保たれるように、第１筒状嵌合部と第２筒状嵌合部との嵌合部分の軸方向長さが設定されるため、第１嵌合部材と第２嵌合部材とを隙間嵌めによって嵌合しても、シール性能を確保できる。
【００１５】
上記課題を解決するステアリング装置は、上記いずれかの構成の嵌合構造を備え、ラックアンドピニオン機構を構成するピニオンシャフトを一部突出する態様で収容するハウジングを前記第１嵌合部材とし、前記ハウジングと車両のダッシュパネルとの間で前記ピニオンシャフトを覆うホールカバーを前記第２嵌合部材とする。
【００１６】
上記構成によれば、例えば路面反力等によって大きな外力がラックハウジングに作用した場合等に、シール部材が過度に圧縮されることが抑制されるため、シール部材の劣化が早まることを抑制できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、シール部材の劣化が早まることを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】ステアリング装置の概略構成図。
【図２】ラックハウジングの筒状部とホールカバーとの嵌合構造を示す分解斜視図。
【図３】ラックハウジングの筒状部とホールカバーとの嵌合構造を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、嵌合構造及びステアリング装置の一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、ステアリング装置１は、ステアリングホイール２が固定されるステアリングシャフト３と、ステアリングシャフト３の回転に応じて軸方向に往復動するラックシャフト４とを有する操舵機構５を備えている。また、ステアリング装置１は、ラックシャフト４が往復動可能に挿通されるハウジングとしてのラックハウジング６を備えている。なお、ステアリングシャフト３は、ステアリングホイール２側から順にコラムシャフト７、インターミディエイトシャフト８、及びピニオンシャフト９を連結することにより構成されている。
【００２０】
ラックシャフト４とピニオンシャフト９とは、ラックハウジング６内に所定の交差角をもって配置されており、ラックシャフト４に形成されたラック歯とピニオンシャフト９に形成されたピニオン歯とが噛合されることでラックアンドピニオン機構１０が構成されている。また、ラックシャフト４の両端には、図示しないタイロッドを介して転舵輪が組み付けられたナックルに連結される。したがって、ステアリング装置１では、ステアリング操作に伴うステアリングシャフト３の回転がラックアンドピニオン機構１０によりラックシャフト４の軸方向移動に変換され、この軸方向移動がタイロッドを介してナックルに伝達されることにより、転舵輪の転舵角、すなわち車両の進行方向が変更される。
【００２１】
ラックハウジング６は、ラックシャフト４の軸方向に延びる円筒状のハウジング本体１１と、ハウジング本体１１と一体形成されるとともにピニオンシャフト９の軸方向に延びる円筒状の筒状部１２を有している。なお、ラックハウジング６は、アルミ等の金属材料により構成されている。ハウジング本体１１の両端部には、車両上下方向に沿って延びる貫通孔１３を有する取付部１４がそれぞれ形成されている。ピニオンシャフト９は、筒状部１２から突出しており、ダッシュパネルＤの内側（車室内）まで延在し、インターミディエイトシャフト８に連結されている。
【００２２】
第１嵌合部材としてのラックハウジング６の筒状部１２には、筒状部１２とダッシュパネルＤとの間でピニオンシャフト９を覆う第２嵌合部材としてのホールカバー１５が嵌合されている。なお、ホールカバー１５とダッシュパネルＤとの間には、図示しないシール部材が介在される。そして、ステアリング装置１は、ホールカバー１５を介して車両のダッシュパネルＤに押し付けられた状態で、ラックハウジング６が貫通孔１３に挿通されるボルトを介して車両のサスペンションメンバ（ともに図示略）に連結されることにより、車両本体に取り付けられるようになっている。
【００２３】
次に、筒状部１２とホールカバー１５との嵌合構造について説明する。
図２及び図３に示すように、ホールカバー１５は、円環状に形成されたパッキン等のシール部材１７を筒状部１２との間で軸方向から挟み込んで筒状部１２に嵌合されており、筒状部１２及びホールカバー１５間に路面からの雨水や塵等が侵入することを防止している。なお、以下では、説明の便宜上、車両下側を軸方向一端側とし、車両上側を軸方向他端側とする。
【００２４】
筒状部１２は、軸方向他端側に開口する円筒状の第１筒状嵌合部２１と、第１筒状嵌合部２１の軸方向一端部から径方向外側に延出される円環状の第１挟持部２２と、第１挟持部２２の軸方向一端面から周方向の所定範囲に亘って軸方向一端側に延出される複数の被係合部２３とを有している。第１筒状嵌合部２１の開口端部は、その全周に亘って平坦な端面を有する第１規制部２４とされている。つまり、第１規制部２４は、筒状部１２における第１挟持部２２よりも軸方向他端側に設けられている。第１筒状嵌合部２１の外径はシール部材１７の内径と略等しく設定され、第１挟持部２２の外径は、シール部材１７の外径と略等しく設定されている。第１挟持部２２は、軸方向一端側からシール部材１７に当接しており、その軸方向他端側の端面がシール部材１７に当接している。なお、第１挟持部２２の外周面と被係合部２３の外周面とは面一に形成されている。筒状部１２の内周には、ピニオンシャフト９を回転可能に支持する軸受２５が固定されるとともに、軸受２５の軸方向他端側（筒状部１２の開口端側）には、リップシール等のシール部材２６が固定されている。
【００２５】
ホールカバー１５は、樹脂材料により構成されており、全体として筒状に形成されている。ホールカバー１５は、円筒状の第２筒状嵌合部３１と、第２筒状嵌合部３１の軸方向一端から径方向外側に延出される円環状の第２挟持部３２と、第２挟持部３２の径方向外側端部から軸方向一端側に延出される円筒状のスカート部３３とを有している。第２筒状嵌合部３１の内径は、第１筒状嵌合部２１の外径よりも僅かに大きく設定されており、第１筒状嵌合部２１の外周に隙間嵌めによって嵌合されている。そして、第２筒状嵌合部３１と第１筒状嵌合部２１との嵌合部分の軸方向長さは、第２筒状嵌合部３１が第１筒状嵌合部２１に対して最も傾斜した状態でも、第１挟持部２２と第２挟持部３２との間においてシール部材１７の圧縮が保たれるような所定長さ以上に設定されている。第２挟持部３２は、軸方向他端側からシール部材１７に当接しており、その軸方向一端側の内端面がシール部材１７に当接している。スカート部３３の内径は、第１挟持部２２の外径よりも僅かに大きく形成されており、第１挟持部２２の外周に隙間嵌めによって嵌合されている。スカート部３３における上記被係合部２３に対応する複数箇所（本実施形態では、３箇所）には、軸方向一端側に向かって延びる長方形板状の腕部３４が形成されるとともに、各腕部３４の軸方向一端部には、径方向内側に向かって突出する爪部３５が形成されている。各爪部３５は、軸方向一端から他端側に向かって突出量が徐々に大きくなる断面三角形状に形成されている。
【００２６】
また、ホールカバー１５は、第２筒状嵌合部３１の軸方向他端から径方向内側に延出される円環状の第２規制部３６と、第２規制部３６の内周縁から軸方向他端側に向かって先細となるテーパ筒部３７と、テーパ筒部３７の軸方向他端部から径方向外側に延出されるフランジ部３８とを有している。つまり、第２規制部３６は、ホールカバー１５における第２挟持部３２よりも軸方向他端側に設けられている。第２規制部３６の内径は、第１筒状嵌合部２１の内径と略等しく設定されている。フランジ部３８は、長円状に形成されるとともに、テーパ筒部３７の軸方向他端部からラックシャフト４とピニオンシャフト９との交差角に応じて軸方向と交差する方向に傾斜して設けられている。
【００２７】
そして、ホールカバー１５は、第２筒状嵌合部３１が第１筒状嵌合部２１の外周に隙間嵌めにより嵌合するとともに、スカート部３３が第２挟持部３２の外周に隙間嵌めにより嵌合し、爪部３５が被係合部２３に係合することで、筒状部１２に組み付けられている。この状態において、第１規制部２４の端面は第２規制部３６の軸方向一端側の内端面に当接し、シール部材１７は第１挟持部２２と第２挟持部３２との間で所定量圧縮されることにより、筒状部１２とホールカバー１５との間をシールしている。ホールカバー１５は、第２筒状嵌合部３１が第１筒状嵌合部２１に嵌合することにより径方向への移動が規制され、第２規制部３６が第１規制部２４に当接することにより軸方向一端側（押し込み方向）への移動が規制され、爪部３５が被係合部２３に係合することにより軸方向他端側（抜け方向）への移動が規制される。なお、爪部３５は、被係合部２３の軸方向一端面には常には係合せず、軸方向に若干の隙間を空けて対向している。また、シール部材１７の圧縮される所定量は、筒状部１２とホールカバー１５との間のシール性能を十分に確保しつつ、シール部材１７の劣化が早まるほど過度に圧縮しない量であり、予め実験等により求められている。
【００２８】
以上記述したように、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
（１）ラックハウジング６における筒状部１２の第１挟持部２２とホールカバー１５の第２挟持部３２との間でシール部材１７を所定量圧縮した状態で、筒状部１２の第１規制部２４に軸方向他端側から当接する第２規制部３６をホールカバー１５に設けた。そのため、例えばラックハウジング６にホールカバー１５へ近接する方向の外力が作用した場合、第１規制部２４と第２規制部３６とが互いに当接してこれら第１及び第２規制部２４，３６間で外力に基づく軸方向荷重が支持される。つまり、ラックハウジング６（筒状部１２）の車両上側（ホールカバー１５側）への変位は、ホールカバー１５を介してダッシュパネルＤにより規制される。したがって、シール部材１７が所定量以上圧縮されることが防止されるため、シール部材１７が過度に圧縮されて劣化が早まることを抑制でき、長期に亘ってシール性能を維持することができる。
【００２９】
（２）第１及び第２規制部２４，３６を第１及び第２挟持部２２，３２よりも軸方向他端側に設けた。すなわち、第２規制部３６が第２挟持部３２よりもホールカバー１５における軸方向一端側の開口から離間して設けられるため、ホールカバー１５は、軸方向一端側の開口から離れた部位で軸方向荷重を支持することになる。そのため、ホールカバー１５における軸方向一端側の開口付近で軸方向荷重を受ける場合に比べてホールカバー１５が変形し難く、該軸方向荷重を受けた際に第２挟持部３２に及ぶ影響を低減できる。これにより、シール部材１７が過度に圧縮されることを好適に抑制できる。特に本実施形態では、筒状部１２（ラックハウジング６）が金属材料からなるとともに、ホールカバー１５が樹脂材料からなり、ホールカバー１５の強度が筒状部１２に比べて低く、変形し易いため、同構成を適用する効果は大である。
【００３０】
（３）ホールカバー１５に、筒状部１２の被係合部２３に対して係合可能な爪部３５を設けたため、ホールカバー１５が軸方向他端側に移動して筒状部１２から離間することが規制される。これにより、例えばラックハウジング６にホールカバー１５を嵌合させた状態で搬送等を行う際に、ホールカバー１５が脱落することを抑制できる。
【００３１】
（４）第２筒状嵌合部３１を第１筒状嵌合部２１に隙間嵌めするようにしたため、圧入する場合に比べ、嵌合状態でホールカバー１５に作用する応力を低減でき、例えば高温下などの過酷な環境に配置した場合にホールカバー１５の劣化が早まることを抑制できる。特に本実施形態では、ホールカバー１５が樹脂材料からなるため、同構成を適用する効果は大である。一方で、隙間嵌めにより嵌合した場合には、ホールカバー１５の筒状部１２に対する傾斜が生じる可能性がある。この点、本実施形態では、第１筒状嵌合部２１と第２筒状嵌合部３１との間の隙間及び嵌合部分の軸方向長さを、第２筒状嵌合部３１が第１筒状嵌合部２１に対して最も傾斜した状態で、第１挟持部２２と第２挟持部３２との間においてシール部材１７の圧縮が保たれるように設定した。そのため、筒状部１２にホールカバー１５を隙間嵌めにより嵌合しても、シール性能を確保できる。
【００３２】
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の態様にて実施することもできる。
・上記実施形態において、第１筒状嵌合部２１と第２筒状嵌合部３１との嵌合部分の軸方向長さを、上記所定長さよりも短く設定してもよい。また、第２筒状嵌合部３１を第１筒状嵌合部２１に圧入により嵌合させてもよい。
【００３３】
・上記実施形態では、第１及び第２規制部２４，３６を第１及び第２挟持部２２，３２よりも軸方向他端側に設けたが、これに限らず、第１及び第２規制部２４，３６を第１及び第２挟持部２２，３２と同じ軸方向位置又はこれらより軸方向一端側に設けてもよい。
【００３４】
・上記実施形態において、ホールカバー１５に腕部３４及び爪部３５、筒状部１２に被係合部２３を設けず、ホールカバー１５の軸方向他端側への移動を規制しない構成としてもよい。この場合、例えばスカート部３３を第１挟持部２２の外周に軽圧入してもよい。
【００３５】
・上記実施形態では、筒状部１２にホールカバー１５を組み付け、ステアリング装置１を車両に取り付けた状態において、シール部材１７が第１挟持部２２と第２挟持部３２との間で所定量圧縮され、第１規制部２４が第２規制部３６に当接するようにした。しかし、これに限らず、ステアリング装置１を車両に取り付けた状態でシール部材１７によるシール性を確保できれば、第１規制部２４が第２規制部３６に常には当接しないようにしてもよく、外力が作用した場合等において、シール部材１７の圧縮量が過度に（所定量以上に）圧縮される前にのみ、第１規制部２４が第２規制部３６に当接してもよい。
【００３６】
・上記実施形態では、ラックハウジング６（筒状部１２）を第１嵌合部材、ホールカバー１５を第２嵌合部材としてステアリング装置１に嵌合構造を適用したが、これに限らず、他の装置に本実施形態の嵌合構造を適用してもよい。
【符号の説明】
【００３７】
１…ステアリング装置、６…ラックハウジング（第１嵌合部材）、９…ピニオンシャフト、１０…ラックアンドピニオン機構、１１…ハウジング本体、１２…筒状部、１５…ホールカバー（第２嵌合部材）、１７…シール部材、２１…第１筒状嵌合部、２２…第１挟持部、２３…被係合部、２４…第１規制部、３１…第２筒状嵌合部、３２…第２挟持部、３３…スカート部、３４…腕部、３５…爪部、３６…第２規制部、３７…テーパ筒部、３８…フランジ部、Ｄ…ダッシュパネル。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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