(57)【要約】【課題】製造コストの増大を招くことなく、連結部分への泥水及び雨水の侵入を効果的に防止することができる軸方向変位吸収構造を提供すること。【解決手段】本発明による軸方向変位吸収構造Ａは、軸部１と、軸部１を外包して軸部１と軸方向に相対変位自在に連結される円筒部２と、軸部１と円筒部２との連結部分１ａ、２ａへの雨水の侵入を防止する第一及び第二の密閉手段３、４とを有するとともに、第一の密閉手段３と第二の密閉手段４との軸方向間隔が、軸部１の円筒部２に対する軸方向の最大変位量Ｓ以上であることを特徴とする。【選択図】図２
2009019710.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸部と、当該軸部を外包して当該軸部と軸方向に相対変位自在に連結される円筒部と、前記軸部と前記円筒部との連結部分への雨水の侵入を防止する第一及び第二の密閉手段とを有するとともに、前記第一の密閉手段と前記第二の密閉手段との前記軸方向間隔が、前記軸部の前記円筒部に対する前記軸方向の最大変位量以上であることを特徴とする軸方向変位吸収構造。
【請求項２】
前記最大変位量が、車両を構成するボディに対してフレームが、バウンドした場合の中立位置からの変位量と、リバウンドした場合の中立位置からの変位量とを加えた量であることを特徴とする請求項１に記載の軸方向変位吸収構造。
【請求項３】
前記軸方向間隔が、前記最大変位量に所定量を加えた量であることを特徴とする請求項１又は２に記載の軸方向変位吸収構造。
【請求項４】
前記所定量が、前記ボディと前記フレームとの間に介装されるボディマウントの諸元のばらつきにより決定されることを特徴とする請求項３に記載の軸方向変位吸収構造。
【請求項５】
前記第一の密閉手段を前記円筒部に固定する第一の固定手段と、前記第二の密閉手段を前記円筒部に固定する第二の固定手段を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の軸方向変位吸収構造。
【請求項６】
前記第一の密閉手段と前記第二の密閉手段とを一体的に形成するとともに、当該第一の密閉手段及び第二の密閉手段を前記円筒部に固定する第三の固定手段を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の軸方向変位吸収構造。
【請求項７】
前記第一の密閉手段又は前記第二の密閉手段を前記円筒部の内周面に直接固定することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の軸方向変位吸収構造。
【請求項８】
前記軸部を前記円筒部に対して下方に位置させることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載に記載の軸方向変位吸収構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乗用車、トラック、バス等の車両に適用されて好適な軸方向変位吸収構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に適用される軸方向変位吸収構造としては、例えば車両の操舵装置に適用されるものがある。車両の操舵装置は一般に、ステアリングホイールとコラムメインシャフトとインタミシャフトとラックアンドピニオン機構とを有し、コラムメインシャフトはコラムＡＳＳＹにより回転自在に支持され、コラムメインシャフトとインタミシャフトはユニバーサルジョイントを介して連結される。さらに、インタミシャフトは、インタミシャフトパイプ部とインタミシャフト軸部とが軸方向にセレーション等により相対変位自在に連結されて軸方向変位吸収構造を構成しており、インタミシャフト軸部はユニバーサルジョイントを介してラックアンドピニオン機構のギヤに連結されている。
【０００３】
このような操舵装置においては、コラムＡＳＳＹは車両のボディに連結されて車幅方向に延びるステアリングサポートに固定され、ラックアンドピニオン機構は車両のフレーム側に固定されており、車両のボディとフレームとの間には振動吸収を目的としてボディマウントが介装されていることに起因して、ボディとフレームとは相対変位を生じて、インタミシャフト軸部とインタミシャフトパイプ部との間の軸方向変位吸収構造においてその相対変位が吸収される。
【０００４】
ところがこのような構成の軸方向変位吸収構造においては、インタミシャフトパイプ部とインタミシャフト軸部とにより構成される軸方向変位吸収構造が、車両のダッシュボード及びホールカバーの車両外側に位置しているため、外部から泥水や雨水がセレーションに浸入すると、セレーションの錆の発生や汚損を招くおそれがある。これによりボディとフレームとの相対変位を吸収する機能が低下するとともに、セレーション部分の摩耗を促進させて、不快な振動音の発生を招き、操舵フィーリングを悪化させるという問題も生じる。
【０００５】
これらの問題の発生を防止するために、例えば特許文献１に記載されているようなシールを用いてインタミシャフト軸部とインタミシャフトパイプ部との間の軸方向変位吸収構造に泥水や雨水が浸入することを防止することが考えられる。
【特許文献１】特開２００３−１９４２３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、このような特許文献１に記載されている従来技術においては、インタミシャフト軸部の外周面に対してシールが摺接する構成となっており、インタミシャフト軸部に泥水や雨水が付着した状態でインタミシャフト軸部とシールが摺接するので、シールにはより高い耐久性が要求されるため、シールに高価な材料を使用する必要が生じて製造コストの増大を招くという問題があった。
【０００７】
あるいはこのような構成に換えて、シールを蛇腹状としてその両端部をインタミシャフト軸部の外周面及びインタミシャフトパイプ部の外周面に接合する構成も考えられるが、このような蛇腹状のシールにおいては、径方向の寸法が大きくなり、エンジンルーム内においてエンジンやエキゾーストマニホールドとの離隔距離を十分とれなくなり、耐熱性を高める必要が生じこれも高価な材料を使用する必要が生じかつ、シールが蛇腹状であるために必要な材料の量も増加して、これによってもシールの製造コストの増大を招くという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記問題に鑑み、製造コストの増大を招くことなく、連結部分への泥水及び雨水の侵入を効果的に防止することができる軸方向変位吸収構造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】
【０００９】
上記の問題を解決するため、本発明による軸方向変位吸収構造は、
軸部と、当該軸部を外包して当該軸部と軸方向に相対変位自在に連結される円筒部と、前記軸部と前記円筒部との連結部分への雨水の侵入を防止する第一及び第二の密閉手段とを有するとともに、前記第一の密閉手段と前記第二の密閉手段との前記軸方向間隔が、前記軸部の前記円筒部に対する前記軸方向の最大変位量以上であることを特徴とする。
【００１０】
ここで前記軸部とは典型的には、操舵装置のインタミシャフト軸部であり、前記円筒部とはインタミシャフトパイプ部であり、前記連結部分とはインタミシャフト軸部の外周面とインタミシャフトパイプ部の内周面に設けられたセレーションであり、前記第一及び第二の密閉手段とはインタミシャフト軸部の外周面に摺接するダストシールである。
【００１１】
ここで、前記軸方向変位吸収構造において、
前記最大変位量が、車両を構成するボディに対してフレームが、バウンドした場合の中立位置からの変位量と、リバウンドした場合の中立位置からの変位量とを加えた量であることが好ましい。
【００１２】
加えて、前記軸方向変位吸収構造において、
前記軸方向間隔が、前記最大変位量に所定量を加えた量であることが好ましい。
【００１３】
さらに、前記軸方向変位吸収構造において、
前記所定量が、前記ボディと前記フレームとの間に介装されるボディマウントの諸元のばらつきにより決定されることが好ましい。
【００１４】
このように、前記軸方向間隔を前記最大変位量以上とすることにより、前述したダッシュボード及びホールカバーに対して車両外側に位置して、泥水や雨水により前記軸部の外周面が汚損されて、前記軸部の前記円筒部に対する前記軸方向の変位により、前記第一の密閉手段及び第二の密閉手段のうち外側に位置する方の密閉手段の前記軸部に対する摺接面が汚損されて、当該密閉手段の前記軸部に対する密閉性が低下したとしても、前記第一の密閉手段及び第二の密閉手段の内、内側に位置する方の密閉手段には、前記軸部の外周面に付着した泥水や雨水が到達することを防止することができる。
【００１５】
さらに、前記軸方向間隔を前記最大変位量に前記所定量を加えた量とし、前記最大変位量を、車両を構成するボディに対してフレームが、バウンドした場合の中立位置からの変位量と、リバウンドした場合の中立位置からの変位量とを加えた量とし、前記所定量が前記ボディと前記フレームとの間に介装されるボディマウントの諸元のばらつきにより決定されることにより、内側に位置する方の密閉手段に前記軸部の外周面に付着した泥水や雨水が到達することを防止する効果をより確実なものとすることができる。
【００１６】
これらのことにより、前記第一の密閉手段及び第二の密閉手段のいずれか内側に位置する方の密閉手段により、前記連結部分への外側に対する密閉性を担保して、前記連結部分への泥水や雨水の侵入を防止することができる。加えて、前記第一の密閉手段及び第二の密閉手段が泥水及び雨水に対して高い耐久性を有する必要を廃することができるので、前記第一及び第二の密閉手段の製造コストの増大を招くことを防止することができる。
【００１７】
加えて、前記第一の密閉手段及び第二の密閉手段ともに蛇腹状のものとする必要を廃することができるので、エンジンやエキゾーストマニホールド等の熱源に対する耐久性を持たせるために、使用する材料を高価なものとし、使用する材料の量を増大して、これも製造コストの増大を招くことを防止することができる。
【００１８】
さらに、前記軸方向変位吸収構造において、
前記第一の密閉手段を前記円筒部に固定する第一の固定手段と、前記第二の密閉手段を前記円筒部に固定する第二の固定手段を有することが好ましい。
【００１９】
あるいは、前記軸方向変位吸収構造において、
前記第一の密閉手段と前記第二の密閉手段とを一体的に形成するとともに、当該第一の密閉手段及び第二の密閉手段を前記円筒部に固定する第三の固定手段を有することとしてもよい。
【００２０】
あるいは、前記軸方向変位吸収構造において、
前記第一の密閉手段又は前記第二の密閉手段を前記円筒部の内周面に直接固定することとしてもよい。
【００２１】
上述したいずれの構成によっても、前記軸方向変位吸収構造を簡易に構成することができる。
【００２２】
さらに、前記軸方向変位吸収構造において、
前記軸部を前記円筒部に対して下方に位置させることが好ましい。
【００２３】
これによれば、より簡易な手法により、前記軸部の外周面に付着した泥水や雨水が重力により前記第一の密閉手段及び前記第二の密閉手段を介して前記連結部分に侵入することをさらに効果的に防止することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、製造コストの増大を招くことなく、連結部分への泥水及び雨水の侵入を効果的に防止することができる軸方向変位吸収構造を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明する。
【実施例】
【００２６】
図１は、本発明に係る軸方向変位吸収構造を含む操舵装置を示す模式図である。図２は本発明に係わる軸方向変位吸収構造の一実施形態を示す模式図である。
【００２７】
図１及び図２に示すように、本実施例の軸方向変位吸収構造を含む操舵装置は、インタミシャフト軸部１と、インタミシャフトパイプ部２と、アウターダストシール３と、インナーダストシール４と、ラックアンドピニオン機構５と、コラムＡＳＳＹ６と、ステアリングホイール７とを有して構成される。インタミシャフト軸部１とインタミシャフトパイプ部２はインタミシャフト８を構成する。
【００２８】
図１に示すように、コラムＡＳＳＹ６はコラムメインシャフト９を回転自在に支持しており、コラムメインシャフト９とインタミシャフト８はユニバーサルジョイント１０を介して連結される。さらに、図２に示すように、インタミシャフト８は、インタミシャフトパイプ部２とインタミシャフト軸部１とが軸方向にセレーション１ａ及び１ｂより相対変位自在に連結されて軸方向変位吸収構造Ａを構成しており、インタミシャフト軸部１はユニバーサルジョイント１１を介してラックアンドピニオン機構５のギヤに連結されている。
【００２９】
このような操舵装置においては、コラムＡＳＳＹ６は車両の図示しないボディに連結されて車幅方向に延びるステアリングサポート１２に固定され、ラックアンドピニオン機構５は車両の図示しないフレーム側に固定されており、車両のボディとフレームとの間には振動吸収を目的としてこれも図示しないボディマウントが介装されている。このことに起因して、ボディとフレームとは相対変位を生じて、インタミシャフト軸部１とインタミシャフトパイプ部２との間には相対変位が発生し、上述した軸方向変位吸収構造Ａにおいてその相対変位が吸収される。
【００３０】
上述した操舵装置を構成する要素のうち、ステアリングホイール７と、コラムＡＳＳＹ６と、コラムメインシャフト９と、ユニバーサルジョイント１０は、車両内側と車両外側を画成するダッシュボード１３の車両内側に配置され、ダッシュボード１３に設けられたホールにインタミシャフトパイプ部２が挿通されて、ホールカバー１４により、インタミシャフトパイプ部２の外周面とダッシュボード１３との間がシールされる。
【００３１】
さらに、インタミシャフトパイプ部２のラックアンドピニオン機構５側の端部には、円筒状のブラケット１５が嵌合されており、ブラケット１５のラックアンドピニオン機構５側の端部は内周側に指向するようにつば状に形成されており、この端部にアウターダストシール３が接合され、アウターダストシール３の内周面がインタミシャフト軸部１の外周面に摺接している。アウターダストシール３は外部から連結部分であるセレーション２ａ、１ａへの泥水及び雨水の侵入を防止する第一の密閉手段を構成する。
【００３２】
また、ブラケット１５の内周側にはブラケット１６が嵌合されており、ブラケット１６のラックアンドピニオン機構５側の端部も内周側に指向するようにつば状に形成されており、この端部にインナーダストシール４が接合され、インナーダストシール４の内周面がインタミシャフト軸部１の外周面に摺接している。インナーダストシール４も外部から連結部分であるセレーション２ａ、１ａへの泥水及び雨水の侵入を防止する第二の密閉手段を構成するとともに、セレーション２ａ、２ａの潤滑油を外部に漏れないようにシールする機能を有する図２中右側に突出するシール部分４ａをも備える。
【００３３】
ここで、インタミシャフト軸部１は軸部を構成し、インタミシャフトパイプ部２は円筒部を構成し、インタミシャフト軸部１のセレーション１ａとインタミシャフトパイプ部２のセレーション２ａは連結部分を構成し、ブラケット１５は第一の固定手段を構成し、ブラケット１６は第二の固定手段を構成する。
【００３４】
加えて、アウターダストシール３とインナーダストシール４との軸方向間隔が、インタミシャフト軸部１のインタミシャフトパイプ部２に対する軸方向の最大変位量Ｓに所定量αを加えた量Ｓ＋αとする。なお、ここでは軸方向間隔とは、アウターダストシール３のインタミシャフト軸部１の外周面に対する摺接位置とインナーダストシール４のインタミシャフト軸部１の外周面に対する摺接位置との軸方向距離である。
【００３５】
この最大変位量Ｓは、車両を構成するボディに対してフレームが、バウンドした場合の中立位置からの変位量Ｓ１と、リバウンドした場合の中立位置からの変位量Ｓ２とを加えた量Ｓ１＋Ｓ２である。また、所定量αは、ボディとフレームとの間に介装されるボディマウントのバネ定数や硬度等の諸元のばらつきにより決定される余裕代である。
【００３６】
上述した軸方向変位構造Ａを構成する、インタミシャフト軸部１とインタミシャフトパイプ部２とはダッシュボード１３の車両外側に配置され、泥水及び雨水に露出されており、インタミシャフト軸部１とインタミシャフトパイプ部２の軸方向の相対変位により、インタミシャフト軸部１の外周面に付着した泥水及び雨水はアウターダストシール３とインタミシャフト軸部１の外周面との摺接位置を乗り越えてセレーション２ａの方向に侵入する。
【００３７】
そこで、本実施例のように、アウターダストシール３とインナーダストシール４との軸方向間隔が、インタミシャフト軸部１のインタミシャフトパイプ部２に対する軸方向の最大変位量Ｓに所定量αを加えた量Ｓ＋αとすることにより、以下のような作用効果を得ることができる。以下その作用効果について、図３及び図４を用いて説明する。図３及び図４は本発明に係わる軸方向変位吸収構造の一実施形態の作用効果を示す模式図である。ここではアウターダストシール３及びインナーダストシール４は模式的に矢印で示す。
【００３８】
すなわち、図３に示すように、前述したダッシュボード１３及びホールカバー１４に対して車両外側に位置するインタミシャフト軸部１の外周面が、泥水や雨水により汚損された後、図４に示すように、インタミシャフト軸部１のインタミシャフトパイプ部２に対する軸方向の最大変位量Ｓの変位により、その外周面の泥水や雨水がセレーション２ａ側に運搬された場合でも、以下のようにしてインナーダストシール４への泥水及び雨水の到達を防止することができる。
【００３９】
つまり、図４に示すように、アウターダストシール３及びインナーダストシール４のうち外側に位置するアウターダストシール３のインタミシャフト軸部１に対する摺接面が汚損されて、アウターダストシール３のインタミシャフト軸部１に対する密閉性が低下したとしても、アウターダストシール３とインナーダストシール４の軸方向間隔を最大変位量Ｓ以上つまりはＳ＋αとすることにより、内側に位置する方のインナーダストシール４には、インタミシャフト軸部１の外周面に付着した泥水や雨水のインタミシャフトパイプ部２側の端部ａはインナーダストシール４の手前から所定量α離隔した地点までしか到達しないため、インナーダストシール４に泥水及び雨水が到達することを防止することができる。
【００４０】
さらに、アウターダストシール３とインナーダストシール４の軸方向間隔を最大変位量Ｓに所定量αを加えた量Ｓ＋αとし、最大変位量Ｓを、車両を構成するボディに対してフレームがバウンドした場合の中立位置からの変位量Ｓ１とリバウンドした場合の中立位置からの変位量Ｓ２とを加えた量Ｓ１＋Ｓ２とし、所定量αがボディとフレームとの間に介装されるボディマウントの諸元のばらつきにより決定される余裕代とすることにより、内側に位置するインナーダストシール４にインタミシャフト軸部１の外周面に付着した泥水や雨水が到達することをより確実に防止することができる。
【００４１】
これらのことにより、アウターダストシール３及びインナーダストシール４の内側に位置するインナーダストシール４により、連結部分であるセレーション２ａ及びセレーション１ａへの外側に対する密閉性を担保して、連結部分への泥水や雨水の侵入を防止することができる。加えて、アウターダストシール３及びインナーダストシール４が泥水及び雨水に対して高い耐久性を有する必要を廃することができるので、アウターダストシール３及びインナーダストシール４の製造コストの増大を招くことを防止することができる。
【００４２】
加えて、アウターダストシール３及びインナーダストシール４ともに蛇腹状のものとする必要を廃することができるので、エンジンやエキゾーストマニホールド等の熱源に対する耐久性を持たせるために、使用する材料を高価なものとし、使用する材料の量を増大して、製造コストの増大を招くことをも防止することができる。
【００４３】
さらに、軸方向変位吸収構造Ａにおいて、アウターダストシール３をインタミシャフトパイプ部２に固定するブラケット１５と、インナーダストシール４をインタミシャフトパイプ部２に固定するブラケット１６を有することにより、より簡易に軸方向変位吸収構造Ａを構成することができる。
【００４４】
さらに、軸方向変位吸収構造Ａにおいて、インタミシャフト軸部１をインタミシャフトパイプ部２に対して下方に位置させることにより、インタミシャフト軸部１の外周面に付着した泥水や雨水が重力によりアウターダストシール３及びインナーダストシール４を介してセレーション２ａ及びセレーション１ａに侵入することをさらに効果的に防止することができる。
【００４５】
なお上述した実施例においては、アウターダストシール３をブラケット１５によりインタミシャフトパイプ部２に固定し、インナーダストシール４をブラケット１６によりインタミシャフトパイプ部２に固定したが、アウターダストシール３及びインターダストシール４はこのような形態に限られず、以下のような形態とすることもできる。
【００４６】
図５は、本発明に係わる軸方向変位吸収構造の一実施形態を示す模式図である。この軸方向変位吸収構造Ｂにおいては、第一の密閉手段であるアウターダストシール２３と第二の密閉手段であるインナーダストシール２４とを円筒部分２５により連結して一体的に形成するとともに、アウターダストシール２３及びインナーダストシール２４をインタミシャフトパイプ部２に固定する第三の固定手段としてのブラケット２６を有する。なお、図２に示した軸方向変位吸収構造Ａと同様の構成については同一の符号を付して重複する説明は割愛する。
【００４７】
図６は、本発明に係わる軸方向変位吸収構造の一実施形態を示す模式図である。この軸方向変位吸収構造Ｃにおいては、第一の密閉手段であるアウターダストシール３３をブラケット３４によりインタミシャフトパイプ部２に固定し、第二の密閉手段であるインナーダストシール３４をインタミシャフトパイプ部２の内周面のセレーション２ａに直接固定する。なお、図２に示した軸方向変位吸収構造Ａと同様の構成については同一の符号を付して重複する説明は割愛する。
【００４８】
上述した図５又は図６のいずれの構成によっても、本発明に係わる軸方向変位吸収構造を簡易に構成することができる。作用効果については図２に示した軸方向変位吸収構造Ａと同様であるので重複する説明は割愛する。
【００４９】
以上本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明は上述した実施例に制限されることなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形および置換を加えることができる。
【００５０】
例えば上述した実施例においては、インタミシャフト８はステアリングホイール７側をインタミシャフトパイプ部２としラックアンドピニオン機構５側をインタミシャフト軸部１としたが、ステアリングホイール７側をインタミシャフト軸部１とし、ラックアンドピニオン機構５側をインタミシャフトパイプ部２とすることもできる。
【００５１】
また、本発明に係わる軸方向変位吸収構造は操舵装置に適用することに限られず、軸部と軸部を外包する円筒部を有して、軸部と円筒部が軸方向に相対変位可能に連結される構成を有するもので、車両外側に露出されるものであれば他の装置にも適用することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、車両の軸方向変位吸収構造に関するものであり、比較的簡易な構成と軽微な変更により、製造コストの増大を招くことなく、連結部分への泥水及び雨水の侵入を効果的に防止することができるので、通常の乗用車、トラック、バス等の様々な車両に適用して有益なものである。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明に係わる軸方向変位吸収構造の一実施形態を示す模式図である。
【図２】本発明に係わる軸方向変位吸収構造の一実施形態を示す模式図である。
【図３】本発明に係わる軸方向変位吸収構造の一実施形態の作用効果を示す模式図である。
【図４】本発明に係わる軸方向変位吸収構造の一実施形態の作用効果を示す模式図である。
【図５】本発明に係わる軸方向変位吸収構造の一実施形態を示す模式図である。
【図６】本発明に係わる軸方向変位吸収構造の一実施形態を示す模式図である。
【符号の説明】
【００５４】
Ａ      軸方向変位吸収構造
１      インタミシャフト軸部
２      インタミシャフトパイプ部
３      アウターダストシール
４      インナーダストシール
５      ラックアンドピニオン機構
６      コラムＡＳＳＹ
７      ステアリングホイール
８      インタミシャフト
９      コラムメインシャフト
１０      ユニバーサルジョイント
１１      ユニバーサルジョイント
１２      ステアリングサポート
１３      ダッシュボード
１４      ホールカバー
１５      ブラケット
１６      ブラケット
Ｂ      軸方向変位吸収構造
２３      アウターダストシール
２４      インナーダストシール
２５      円筒部分
２６      ブラケット
Ｃ      軸方向変位吸収構造
３３      アウターダストシール
３４      インナーダストシール
３５      ブラケット
【図１】
2009019710.tif 000003
【図２】
2009019710.tif 000004
【図３】
2009019710.tif 000005
【図４】
2009019710.tif 000006
【図５】
2009019710.tif 000007
【図６】
2009019710.tif 000008