JP4499670B2 - ジョイントカバー構造 - Google Patents

Description

本発明は、ステアリングからステアリング軸を延ばし、このステアリング軸に自在継手を設け、この自在継手をジョイントカバーで保護するジョイントカバー構造に関する。

ステアリングからステアリング軸を延ばし、このステアリング軸が車室とエンジンルームとを仕切る仕切板を貫通する部位の近傍でステアリング軸に自在継手を設け、この自在継手をジョイントカバーで保護し、このジョイントカバーを仕切板にエンジンルームへ突出する形態で取り付けたジョイントカバー構造が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００５−２８０５６５公報（図２）

特許文献１を次図に基づいて説明する。
図１１は従来の技術の基本構成を説明する図であり、ステアリング軸構造１００は、ステアリングから前方斜め下へステアリング軸１０１を延ばし、このステアリング軸１０１に第１自在継手１０２、第２ステアリング軸１０３、弾性ジョイント１０４及び第３ステアリング軸１０５をこの順で連結し、この第３ステアリング軸１０５に第２自在継手１０６を屈曲可能に連結し、この第２自在継手１０６にピニオン軸１０７を連結してなる。
ここで、ジョイントカバー構造１１５は、ステアリング軸構造１００の継手部をカバーする構造をもち、仕切板１０８に開けた開口１０９近傍の第２自在継手１０６などの構成要素をジョイントカバー１１０ａ、１１０ｂでカバーする。特に、一方のジョイントカバー１１０ａは仕切板１０８からエンジンルーム１１１へ突出する形態で取り付けている。

図１２は図１１の作用図であり、（ａ）はジョイントカバー構造１１５とエンジン１２１の位置関係を説明する図であり、ジョイントカバー１１０ａの前方である図左方にエンジン１２１が配置されている。

（ｂ）すなわち、前方衝突時において、エンジン１２１が矢印１２２のごとく距離Ｄだけ移動したとする。この結果、エンジン１２１がジョイントカバー１１０ａに衝突する。すると、ジョイントカバー１１０ａはフランジで破断して、フランジを除いた部分が車室方向にＬ１だけ変位する。

ジョイントカバー１１０ａの変位に伴って、ジョイントカバー１１０ａと共に締結部材１１３、１１３によって共締めしたジョイントカバー１１０ｂに力が加わり、ジョイントカバー１１０ｂのフランジで破断が生じ、ジョイントカバー１１０ｂの端部１２５がＬ２だけ変位する。

エンジン１２１が矢印１２２のように変位することによって、ジョイントカバー１１０ａが変位し、ジョイントカバー１１０ａ、１１０ｂは車室側に突出する。
この突出は車室１１２内部の空間体積を減少させるため、突出量は少ないほど良く、突出量を抑制、あるいは突出を防止することができれば好ましい。

本発明は、ジョイントカバーに外力が加わったとき、ジョイントカバーの車室側への突出量を抑制あるいは突出を防止することができるジョイントカバー構造を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明では、ステアリングからステアリング軸を延ばし、このステアリング軸が車室とエンジンルームとを仕切る仕切板を貫通する部位の近傍にてステアリング軸に自在継手を設けて屈曲可能にし、この自在継手を覆うようにエンジンルームへ突出し、前記仕切板と前記ジョイントカバーの間に、環状の弾性部材を設けた形態で取り付けたジョイントカバーであって、このジョイントカバーは、ステアリング軸が貫通する底部と、この底部の縁から仕切板に向かって延ばす筒部とからなり、底部の肉厚より、筒部の肉厚を薄くし、エンジンルーム側から外力が加わったときに筒部が破壊するように構成したことを特徴とする。

請求項２に係る発明では、ジョイントカバーは、開放端部にフランジを備えると共に樹脂で構成し、フランジを仕切板に当てた後に、フランジよりも接地面積が大きい金属リングで押さえることで、仕切板に取り付けることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、ジョイントカバーは、底部の肉厚より、筒部の肉厚を薄くし、エンジンルーム側から外力が加わったときに、肉厚の薄い筒部が破壊されやすいようにした。筒部に外力が加わったとき、筒部が破壊することによって外力によるエネルギーを吸収する。この結果、ジョイントカバーの車室側への突出量を抑制、あるいは突出を防止することができる。

請求項２に係る発明では、ジョイントカバーは、開放端部にフランジを備え、フランジを仕切板に当てた後に、フランジよりも接地面積が大きい金属リングで押さえることで、仕切板に取り付けるようにしたので、ジョイントカバーに外力が加わったとき、フランジにかかる力を分散することができる。金属リングでフランジを押さえることによって、フランジにかかる力が分散するため、フランジでの破断を起き難くすることができる。
フランジでの破断を起き難くすることによって、ジョイントカバーの車室側への侵入を防止することができる。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きにみるものとする。
図１は本発明に係るジョイントカバー構造の断面図であり、ジョイントカバー構造１０は、ステアリングから前方斜め下へ第１ステアリング軸１１を延ばし、この第１ステアリング軸１１が車室ＣとエンジンルームＥとを仕切る仕切板１４を貫通する部位の近傍にて第１ステアリング軸１１に自在継手１５を設けて屈曲可能にしこの自在継手１５に第２ステアリング軸１２を連結し、自在継手１５及び第２ステアリング軸１２をジョイントカバー２１で覆うようにして保護し、このジョイントカバー２１を仕切板１４にエンジンルームＥへ突出する形態で取り付けたものである。２２はラバー部材である。

ジョイントカバー２１は、カバー本体２４と、このカバー本体２４の開放端部２４ｋに形成するフランジ２５とからなる。カバー本体２４は、エンジンルーム側に張り出し第２ステアリング軸１２が通る開口２７を有する底部２８と、この底部２８から上方に連続させて形成する張出部２９とを備え、この張出部２９は上方の水平部２９１と傾斜部２９２とからなる。

また、水平部２９１と傾斜部２９２の間に一方の角部である第１角部５１を備え、傾斜部２９２と底部２８の間に他方の角部である第２角部５２を備える。これらの角部は、カバーの表面に備える屈曲部とみることができる。
張出部２９には、複数の溝３１・・・（・・・は複数を示す。以下同じ。）によって形成する脆弱部３２・・・を設ける。

本実施例において、張出部２９が有する水平部２９１及び傾斜部２９２に、複数の脆弱部３２・・・を形成するが、水平部２９１及び傾斜部２９２に脆弱部３２・・・を設けることなく、第１角部５１あるいは第２角部５２に脆弱部３２を形成することは差し支えない。

第１角部５１あるいは第２角部５２のうちのいずれか１つの角部に脆弱部３２を形成すれば、脆弱部３２を形成したジョイントカバーの角部において確実に破壊を起こすことができる。

ジョイントカバー２１の取付構造について説明すると、ジョイントカバー２１は、仕切板１４にステアリング軸１１を通す開口２７を開け、この開口２７に車室Ｃ側からジョイントカバー２１を嵌め、このジョイントカバー２１のフランジ２５を、金属リング３３で押さえ、この金属リング３３と仕切板１４の間をボルト３５・・・及びナット３６・・・からなる締結部材３７・・・で取り付ける。

図２は本発明に係るジョイントカバー部の分解斜視図であり、ジョイントカバー２１のフランジ２５よりも接地面積が大きく、フランジ２５から全周に渡ってステアリング軸（図１、符号１１）に向け張り出した金属リング３３をジョイントカバー２１のフランジ２５に合わせ、このフランジ２５の張出側に備える面２５ａを図示せぬ仕切板に当て、仕切板側から複数のボルト３５・・・をフランジ２５に形成する取付穴３９・・・に差込み、金属リング３３側に設けるナット３６・・・によって締め付ける。

本実施例において、ボルトとナットの数は、各３つであるが、これに限定されることなく任意の数に設定可能である。
ジョイントカバー２１の表面２１ａに構成する張出部２９に、格子状に形成した脆弱部３２を設ける。その詳細を次図で説明する。

図３は図２の３−３線断面図であり、張出部２９に形成する脆弱部３２を示す。
脆弱部３２は、ジョイントカバー２１の張出部２９に格子状に形成した複数の溝３１・・・である。溝３１は、断面直線状に形成する左右の縦壁部４１、４１と、この縦壁部４１、４１の下部を結ぶ半円状の底面部４２とからなる。
実施例において、底面部４２は半円状に形成したが、直線状に形成することは差し支えないものとする。

脆弱部３２は、ジョイントカバーの張出部２９に格子状に設けた溝３１・・・であるから、ジョイントカバー２１に外力が加わると、脆弱部３２に応力が集中する。脆弱部３２に応力が集中するので、ジョイントカバーの表面２１ａに設ける脆弱部３２で破壊を起こすことができる。

以上に述べたジョイントカバー構造の作用を次に述べる。
図１に戻って、ジョイントカバー２１の表面２１ａに格子状の脆弱部（図３の符号３２）を設け、エンジンルームＥ側から衝突による外力が加わったときに破壊するように構成した。格子状とすることで、外力の方向を問わず効果を発揮できる。これにより、車種や仕様が異なる場合に、例えば、エンジンルーム内のレイアウトが異なっていても脆弱部の位置を変更する必要がなく、汎用性が高くなる。

ジョイントカバー２１の表面２１ａに脆弱部３２を設け、応力集中によりカバー自体が破壊されやすいようにしたので、エネルギーを吸収することができる。この結果、ジョイントカバー２１の車室Ｃ側への突出を防止することができる。あるいは、突出量を抑制することができる。

図４は本発明に係るフランジの作用説明図であり、仕切板に金属リングを介して取り付けたジョイントカバーを車室側からみた図である。
（ａ）はジョイントカバー部を仕切板へ取り付けることを示す。すなわち、仕切板（図１の符号１４）への取付部としてのフランジ２５に、このフランジ２５の幅よりも幅の広い金属リング３３を被せ、仕切板１４と金属リング３３の間を締結部材３７・・・で締結する。

（ｂ）は衝突時のジョイントカバー部を示す。フランジ２５に金属リング２５を被せ、仕切板（図１の符号１４）と金属リング３３の間を締結部材３７・・・で締結するので、ジョイントカバー２１に衝突による外力が加わったとき、外力は分散し、フランジ２５において破断は起きない。

図５は図４の比較例図である。
（ａ）はジョイントカバー部を仕切板へ取り付けることを示す。すなわち、フランジ２５に金属リングを被せることなく、仕切板（図１の符号１４）とフランジ２５の間を締結部材３７・・・で締結する。

（ｂ）は衝突時のジョイントカバー部を示す。金属リング３３でフランジ２５を押さえることなく仕切板１４とフランジ２５の間を締結部材３７・・・で締結するので、ジョイントカバー２１に外力が加わったとき、外力は締結部材３７・・・周辺に集中し、フランジ２５で破断が起こる。若しくは、破断しないまま車室内に突出する。

図４に戻って、ジョイントカバー２１は、カバー本体の開放端部２４ｋにフランジ２５を備え、フランジ２５を仕切板に当てた後に、フランジ２５よりも接地面積が大きく、フランジ２５から全周に渡ってステアリング軸に向け張り出した金属リング３３で押さえることで、仕切板に取り付けるようにしたので、ジョイントカバー２１に衝突による外力が加わるとき、仕切板にかかる圧力を分散することができる。この結果、ジョイントカバー（図１の符号２１）の車室側への侵入を防止することができる。

図６は図１の別実施例図であり、ジョイントカバー２１Ｂは、第２ステアリング軸１２Ｂが貫通する底部４６と、この底部４６の縁から仕切板１４Ｂに向かって延ばす筒部４７とからなり、この筒部４７の肉厚Ｔより、底部４６の肉厚Ｎを薄くし、エンジンルームＥ側から外力が加わったときに底部４６が破壊するように構成したものである。

図７は図６の作用説明図であり、ジョイントカバー２１ＢにエンジンルームＥ側から外力Ｆが加わることを示す。
仮に、筒部と底部の肉厚とを同じ肉厚にすると、ジョイントカバーに外力が加わったとき、ジョイントカバーの底部に破壊が起きない場合がある。

この点、本発明では、筒部４７の肉厚Ｔより、底部４６の肉厚Ｎを薄くして（例えば、、Ｔ＝４．５ｍｍ、Ｎ＝３．０ｍｍ）破壊荷重を減らすようにしたので、筒部４７に外力が加わると、底部４６が破壊することで外力によるエネルギーを吸収する。この結果、ジョイントカバー２１の車室Ｃ側への突出量を抑制、あるいは突出を防止することができる。

図８は図１の更なる別実施例図であり、ジョイントカバー２１Ｂは、第２ステアリング軸１２Ｂが貫通する底部４６と、この底部４６の縁から仕切板１４Ｂに向かって延ばす筒部４７とからなり、底部４６の肉厚Ｎｂより、筒部４７の肉厚Ｔｂを薄くし、エンジンルーム側から衝突による外力が加わったときに筒部４７が破壊するように構成した。

図９は図８の作用説明図であり、ジョイントカバー２１Ｂは、底部４６の肉厚Ｎｂより、筒部４７の肉厚Ｔｂを薄くし、エンジンルーム側から外力が加わったときに、肉厚の薄い筒部４７が破壊されやすいようにした。筒部４７に外力が加わったとき、筒部４７が破壊することによって外力によるエネルギーを吸収する。この結果、ジョイントカバー２１Ｂの車室側への突出量を抑制、あるいは突出を防止することができる。

図１０は図１の別実施例に係るジョイントカバーの取付構造を説明する図であり、異なる点は、仕切板１４とフランジ２５の間に、スポンジゴム製のスポンジシール５３を介在させた例である。
スポンジシール５３を付設することで、シール性を高められるだけでなく、衝突による外力が直接仕切板１４に加わることなく、フランジ２５にかかる力をさらに分散させることができる。この結果、フランジ２５における破断をさらに起き難くすることができる。

尚、請求項１及び請求項２では、ジョイントカバーのフランジを押さえる金属リングの形状は任意に設定可能である。また、金属リングの代わりに樹脂性リングを用いることは差し支えない。さらに、金属リングを省略することは差し支えない。

本発明は、実施の形態では四輪車に適用したが、三輪車にも適用可能であり、一般の車両に適用することは差し支えない。

本発明のジョイントカバー構造は、四輪車に好適である。

本発明に係るジョイントカバー構造の断面図である。 本発明に係るジョイントカバー部の分解斜視図である。 図２の３−３線断面図である。 本発明に係るフランジの作用説明図である。 図４の比較例図である。 図１の別実施例図である。 図６の作用説明図である。 図１の更なる別実施例図である。 図８の作用説明図である。 図１の別実施例に係るジョイントカバーの取付構造を説明する図である。 従来の技術の基本構成を説明する図である。 図１１の作用図である。

符号の説明

１０…ジョイントカバー構造、１１…第１ステアリング軸、１２、１２Ｂ…第２ステアリング軸、１４…仕切板、１５…自在継手、２１、２１Ｂ…ジョイントカバー、２１ａ…ジョイントカバーの表面、３…、２４ｋ…開放端部、２５…フランジ、２８、２８Ｂ…底部、３２…脆弱部、３３…金属リング、４６…底部、４７…筒部、Ｃ…車室、Ｅ…エンジンルーム。

Claims (2)

1. ステアリングからステアリング軸を延ばし、このステアリング軸が車室とエンジンルームとを仕切る仕切板を貫通する部位の近傍にて前記ステアリング軸に自在継手を設けて屈曲可能にし、この自在継手を覆うように前記エンジンルームへ突出し、前記仕切板との間に、環状の弾性部材を設けた形態で取り付けたジョイントカバーであって、
   このジョイントカバーは、前記ステアリング軸が貫通する底部と、この底部の縁から前記仕切板に向かって延ばす筒部とからなり、前記底部の肉厚より、前記筒部の肉厚を薄くし、前記エンジンルーム側から外力が加わったときに前記筒部が破壊するように構成したことを特徴とするジョイントカバー構造。
2. 前記ジョイントカバーは、開放端部にフランジを備えると共に樹脂で構成し、前記フランジを前記仕切板に設置した後に、前記フランジよりも接地面積が大きく、前記フランジから全周に渡って前記ステアリング軸に向け張り出した金属リングで押さえることで、前記仕切板に取り付けることを特徴とする請求項１記載のジョイントカバー構造。

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