(57)【要約】【課題】  車両組立作業において、作業性を向上させ、また構造が簡易的でコストダウンを図ることのできる車両のシャフトのシールを提供することを目的とする。【解決手段】  シャフトシール１はダッシュパネル１０１の挿通孔１０２の周縁に係合する大径部２と、ステアリングシャフト１６の外径に当接する小径部３を有し、シャフトシール１の内面を大径部２の内径から小径部３の内径までステアリングシャフト１７を摺接案内するような連続形状とすることを特徴とする。【選択図】  図５
2007055467.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室外のステアリングギアと車室内のステアリングコラムを連結するステアリングシャフトと、該ステアリングシャフトが挿通する挿通孔を設けたダッシュパネルと、前記ステアリングシャフトと前記ダッシュパネルの挿通孔との隙間を塞ぐシャフトシールを有する車両のシャフトシール構造であって、
該シャフトシールは前記ダッシュパネルの挿通孔周縁に係合する大径部と、前記ダッシュパネルの車室側で、前記ステアリングシャフトの外径に当接する小径部とを有し、
前記シャフトシール内面の少なくとも車両の上方側の部位を大径部の内径から小径部の内径まで、前記ステアリングシャフトを摺接案内するように連続形状としたことを特徴とする車両のシャフトシール構造。
【請求項２】
前記連続形状が直線状であることを特徴とする請求項１に記載の車両のシャフトシール構造。
【請求項３】
前記小径部は、その開口側内周方向に溝が形成された内側端部と、該内側端部よりダッシュパネル側に形成された蛇腹部と、該蛇腹部のダッシュパネル側端部で前記内側端部とほぼ同じ内径に形成された絞り部とを有することを特徴とする請求項１または２に記載の車両のシャフトシール構造。
【請求項４】
前記シャフトシールの少なくとも車両の下方側の一部に薄肉部を形成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両のシャフトシ−ル構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステアリングシャフトが挿通するダッシュパネルに設けられた挿通孔に用いて好適な車両のシャフトシール構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
乗用車等のステアリング装置において、ステアリングシャフトは、エンジンルームのステアリングギアと車室側のステアリングコラムを連結する部材であり、エンジンルームと車室側を区画するダッシュパネルに挿通配置される。ダッシュパネルにはステアリングシャフトが挿通する挿通孔が設けられ、該挿通孔の周縁に水や粉塵、騒音等が車室内に侵入しないようにシャフトシールが取り付けられる。シャフトシールは、ダッシュパネルに設けられた挿通孔の周縁と前記シャフトシールに形成した溝部で挟み込んだり、あるいはシャフトシールにフランジ部を設け、該挿通孔近傍に配設したネジ穴と螺合する等して固定する。
【０００３】
ステアリングシャフトを組み付ける場合、まず、ステアリングギアや車輪軸方向左右に配設されるタイロッド等が実装されたサブフレームユニットとステアリングシャフトをユニバーサルジョイント等で連結させる。そして、ダッシュパネルに固定されたシャフトシールの挿通孔を目掛け、車室側にステアリングシャフトが延出するように挿通させる。
【０００４】
ステアリングシャフトを挿通させ、車室側に延出させた後、連結ジョイントを取り付け、さらに所定の位置、また適宜な回転方向の位置決め行い、ステアリングコラムと連結させる。
【０００５】
この種のシャフトシール構造の従来技術として、シール性を向上させたもの（特許文献１）や作業効率を向上させたもの（特許文献２）がある。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１６３０８号公報
【特許文献２】特開平１０−１２９５０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述したステアリングシャフトを挿通させる作業は、車両を吊り上げた状態で、車両に対し下方から、ステアリングシャフトを連結させたサブフレームユニットをリフト等で持ち上げて行う。その際、作業者はステアリングシャフトを保持し、シャフトシールの挿通孔に導かなければならず、また同時にサブフレームユニットに実装されたその他の部品と車両との位置合わせもする必要があり、作業者にとって容易でない作業となる。また、仮に適正に位置合わせをできなかった場合、そのままでは、各構成部品が所定の位置以外で干渉する等、不具合が発生する可能性がある。
【０００８】
また、従来のシャフトシールの内面は、蛇腹形状や段付きの形状による凹凸形状が形成されているものが多い。そのため、ステアリングシャフトを挿通させる際、ステアリングシャフトが凹凸形状に引っ掛かり、組み付けが円滑に進まない場合がある。
【０００９】
本発明は係る実情に鑑み、車両組立作業において、上述したような煩わしい作業の問題を解消し、作業性を向上させ、また構造が簡易的でコストダウンを図ることのできるステアリングシャフトのシールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、車室外のステアリングギアと車室内のステアリングコラムを連結するステアリングシャフトと、該ステアリングシャフトが挿通する挿通孔を設けたダッシュパネルと、前記ステアリングシャフトと前記ダッシュパネルの挿通孔との隙間を塞ぐシャフトシールを有する車両のシャフトシール構造であって、該シャフトシールは前記ダッシュパネルの挿通孔周縁に係合する大径部と、前記ダッシュパネルの車室側で、前記ステアリングシャフトの外径に当接する小径部とを有し、前記シャフトシール内面の少なくとも車両の上方側の部位を大径部の内径から小径部の内径まで、前記ステアリングシャフトを摺接案内するように連続形状としたことを特徴とする。
【００１１】
また、前記小径部は、その開口側内周方向に溝が形成された内側端部と、該内側端部よりダッシュパネル側に形成された蛇腹部と、該蛇腹部のダッシュパネル側端部で前記内側端部とほぼ同じ内径に形成された絞り部とを有することを特徴とする。
【００１２】
さらに、前記シャフトシールの少なくとも車両の下方側の一部に薄肉部を形成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によると、ステアリングシャフトをシャフトシール内周面の形状に沿って摺接させながら、スムースに挿通させることができ、組立作業の作業性が向上する。また、上述の小径部の開口側内側端部に溝を形成することで、ステアリングシャフトの摺動抵抗、摺動音を軽減し、前記内側端部よりダッシュパネル側に蛇腹部を形成することで柔軟性及び形状の可変的な追従性を確保し、シール性を向上させる。また、前記蛇腹部のダッシュパネル側端部で、前記内側端部とほぼ同じ内径の絞り部を形成することで、両者の位置的整合をとり、ステアリングシャフトを内側端部へとスムースに誘導・挿通させることができ、作業性が一層向上する。
【００１４】
さらに、シャフトシールの少なくとも車両の下側の一部に薄肉部を形成することで、ステアリングシャフトを車室側に挿通させた後の、連結ジョイント及びステアリングコラムとの連結作業において、ステアリングシャフトを作業のし易いスペースに誘導が可能であり、作業性を向上させる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面に基づき、本発明による車両のシャフトシール構造の好適な実施の形態を説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る車両の透視斜視図を示す。図１において、車両内部のステアリング装置１００の概略説明をする。１０はステアリングギアであり、ステアリングホイール１１の回転運動を左右に配設したタイロッド１２、１３の往復運動に変換する。往復運動をするタイロッド１２、１３は相互に同調作動し、それぞれの先端でナックルアーム等（図示せず）を介し、車輪１４、１５と連結される。また、ステアリングギア１０やタイロッド１２、１３等の複数の構成部品はサブフレーム（図示せず）に実装される。本実施の形態では、前記サブフレームに構成部品が実装されたユニットをサブフレームユニット１６とする。
【００１６】
１７はステアリングシャフトであり、その一端はステアリングギア１０と連結され、他端においてステアリングコラム１８の一端と連結する。ステアリングコラム１８の他端はステアリングホイール１１と固定される。
【００１７】
図２にステアリング装置１００の概略構成を示す。図２において、ステアリングシャフト１７の一端は、ユニバーサルジョイント１９を介し、サブフレームユニット１６に実装されたステアリングギア１０の端部に連結される。また、その他端において、ステアリングジョイント２０を介してステアリングコラム１８の一端と連結される。
【００１８】
１０１はエンジンルームＡ（車両前方Ｆｒ側）と車室Ｂ（車両前方Ｒｒ側）を区画するダッシュパネルであり、ステアリングシャフト１７が挿通する挿通孔１０２が設けられ、挿通孔１０２の周縁にシャフトシール１が配置される。シャフトシール１は大径部２と小径部３からなる概略截頭円錐形状であり、大径部２の外周には挿通孔１０２の周縁と係合する係合溝４が形成されている。シャフトシール１を挿通孔１０２に取り付ける際、小径部３をエンジンルームＡ側から車室Ｂ側方向へ挿入し、大径部２の面位置を挿通孔１０２に合わせ、係合溝４によって挿通孔１０２の周縁を挟持させることで、シャフトシール１をダッシュパネル１０１に固定する。
【００１９】
図３にシャフトシール１の正面図、側面図、下面図及び側断面図を示す。図３において、シャフトシール１は大径部２と小径部３とから成る概略截頭円錐形状をしている。また、大径部２の外周には挿通孔１０２の周縁と係合する係合溝４が形成されている。
【００２０】
また、シャフトシール１の内面は、大径部２の内径から小径部３の内径（後述する絞り部７の内径）にかけて、連続形状とした直線状（側面視）に形成される。詳細は後述するが、このような連続形状とすることで、ステアリングシャフト１７を挿通させる際、その内面形状に沿って案内されるように、ステアリングシャフト１７の先端が小径部３の開口側まで導かれ、スムースに挿通が可能となり、組立作業の作業性が向上する。
【００２１】
また、図３（ｄ）を参照して、小径部３の内面車室側（内側端部）において、溝５を連設形成する。溝５の山部径Ｐ１はステアリングシャフト１７の外径と当接するように設定され、ステアリングシャフト１７の回動に対する摺動抵抗の軽減、及び摺動音を防止している。さらに、溝５よりもダッシュパネル１０１側において、内外面より肉厚を薄くするように蛇腹部６を形成する。蛇腹部６よりもさらにダッシュパネル１０１側端部に絞り部７を形成する。絞り部７の内径は小径部３の内径とほぼ同じ径Ｐ２に形成する。つまり“Ｐ１≒Ｐ２”となる。
【００２２】
蛇腹部６を肉厚を薄くするように形成することで、柔軟性及び形状の可変的な追従性が得られ、ステアリングシャフト１７を挿通後、ステアリングコラム１８との連結時に発生し得る形状誤差等による隙間等を吸収し、シール性を向上することができる。また、絞り部７を“Ｐ１≒Ｐ２”となるように形成することで、ステアリングシャフト１７を挿通する際、ステアリングシャフト１７が挿通する角度がある程度制限されるため、小径部３の開口側まで誘導されるようにして、スムースに挿通が可能となり、また、蛇腹部６の凹部（内面側）に干渉する等せず、作業性が一層向上する。
また、シャフトシール１の外面の一部において、薄肉部８を凹状に形成する。この薄肉部８は、図５（ａ）を参照して、シャフトシール１の実装時には、車両下方側に位置する。
【００２３】
図４〜６に基づき、ステアリングシャフト１７の組付作業を説明する。図４（ａ）において、ダッシュパネル１０１は、車両下方において、前述したように挿通孔１０２が設けられている。シャフトシール１は図中の矢印の方向に、小径部３から挿入される。挿入させた後、前述したようにシャフトシール１に設けられた係合溝４と挿通孔１０２の周縁を係合し、挟持され固定される。
【００２４】
つぎに、図４（ｂ）に示すように、シャフトシール１がダッシュパネル１０１に固定され、サブフレームユニット１６にステアリングシャフト１７を連結させた状態で、サブフレームユニット１６をリフト等で上昇させ、ステアリングシャフト１７がシャフトシール１に矢印の方向から挿通される。
【００２５】
ここで、図５は、ステアリングシャフト１７が摺接されながら案内される挿通時の様子を示している。図５（ａ）において、本発明に係るシャフトシール１は、ダッシュパネル１０１に固定されている。シャフトシール１は、図示のように大径部２がエンジンルームＡ側、小径部３が車室Ｂ側かつ車両上方を向くように固定されている。
【００２６】
シャフトシール１の内面は、大径部２の内径から小径部３の内径（絞り部７の内径）にかけて、連続形状とした略直線状の面を形成される。このような形状とすると、作業者は、ステアリングシャフト１７の先端を大径部の開口された位置まで導き保持し、その後は、リフトの上昇に伴い、ステアリングシャフト１７が略直線状の内面に沿って矢印の方向に案内されるので、作業者がステアリングシャフト１７から手を離してもスムースに小径部３の開口された位置まで案内され挿通し、組付作業の作業性が向上する。
【００２７】
また、前記略直線状の面は、作業上、ステアリングシャフト１７が当接し易い部位、少なくとも車両上方の面に形成することが好適である。しかし、車両下方の面を連続形状としても構わず、ステアリングシャフト１７が車両下面に最初に当接した場合においても同様に案内されスムースな挿通が可能である。さらに、ステアリングシャフト１７は、シャフトシール１に挿通後シャフトシール１の剛性によって、車室内の正規の位置（組付け後の位置）付近に支えられて、起立状態に保たれている。これによって、他の部品（例えば、ペダル類やインパネ等）に当接し他部品が壊れることを回避できる。
【００２８】
ここで、図５（ｂ）において、従来のシャフトシールの場合について説明する。図５（ｂ）において、従来のシャフトシール３０は、ダッシュパネル１０１に固定されている。大径部３１から段部３２まで略円筒状の形状をしており、段部３２にから小径部３３にかけ、径が収束するような形状となっている。また、固定する位置は大径部３１がエンジンルームＡ側、小径部３３は車室Ｂ側で車両上方を向いている。
【００２９】
従来のシャフトシール３０のような形状であった場合、ステアリングシャフト１７を挿通させる際、作業者は小径部３３まで手でステアリングシャフト１７を保持し位置合わせをしなければならない。また、ステアリングシャフト１７の位置がずれた場合、段部３２の内面の凸形状部にステアリングシャフト１７が引っ掛かり、スムースに挿通されないほか、ステアリングシール３０が外れる等の不具合が発生し得る。これに対し本発明に係るシャフトシール１は、その内面が略直線状に形成されるため、ステアリングシャフト１７が面に沿って案内されるように小径部３の開口側までスムースに挿通されるため、組付作業において、作業性が飛躍的に向上する。
【００３０】
図６にシャフトシール１の変形の様子を示す。図６（ａ）は、ステアリングシャフト１７が車室Ｂ側に延出された状態を示している。ステアリングシャフト１７は車室内の運転席前方の狭いスペースに突出するため、ステアリングコラム１８との連結のためのステアリングジョイント２０の取り付け作業等が困難な作業となる。
図６（ｂ）は、シャフトシール１の変形後の様子を示している。前述したように、シャフトシール１の外面略中央において、凹状の切込みを入れ、薄肉部８を形成することで、部分的な剛性の低下により変形が容易となる。ステアリングシャフト１７を薄肉部８の中央の方向（回転矢印方向）に把持しながら誘導させることで、薄肉部８が変形起点部となって容易に変形し、作業者は取り付けし易い位置で作業を行うことができる。つまり、ステアリングシャフト１７挿入時と挿通後では、シャフトシール１の形状に起因する剛性によって、車室内の正規の位置付近にステアリングシャフト１７を起立状態に保つことができるとともに、車室内側の組み付け時には容易に変形させることができて、ステアリングシャフト１７を作業しやすい位置に移動させることが可能となる。
【００３１】
シャフトシール１における薄肉部８の位置は、車室Ｂ側において、ステアリングシャフト１７を手前（車両後方側）に誘導できる位置に設けることが好適である。つまり、シャフトシール１をダッシュパネル１０１に固定した状態で車両の下方に配置される位置に形成する。また、薄肉部８は部分的に形成されるので、シャフトシール１のほぼ截頭円錐形状は保持されたままであり、自由状態での剛性を確保でき、また、前述したようにステアリングシャフト１７のシャフトシール１への挿通後の状態において起立状態を保つことができる。
【００３２】
なお、本実施の形態において、シャフトシールの内面の形状を略直線状としたが、容易に案内する形状、例えば緩やかな円弧状等であれば、適応可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態に係る車両の透視斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るステアリング装置を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るシャフトシールの正面図、側面図、下面図及び側断面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る車両の組付作業の様子を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るステアリングシャフトの組付作業の様子を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態に係るシャフトシールの変形の様子を示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  シャフトシール
２  大径部
３  小径部
４  係合溝
５  溝
６  蛇腹部
７  絞り部
８  薄肉部
１０  ステアリングギア
１１  ステアリングホイール
１２  タイロッド
１３  タイロッド
１４  車輪
１５  車輪
１６  サブフレームユニット
１７  ステアリングシャフト
１８  ステアリングコラム
１９  ユニバーサルジョイント
２０  ステアリングジョイント
１００  ステアリング装置
１０１  ダッシュパネル
１０２  挿通孔
【図１】
2007055467.tif 000003
【図２】
2007055467.tif 000004
【図３】
2007055467.tif 000005
【図４】
2007055467.tif 000006
【図５】
2007055467.tif 000007
【図６】
2007055467.tif 000008