JP2003026002A - ケーブル式ステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 ステアリングホィール２１からの操舵力によ
って回転するステアリングシャフト２３から伝達された
回転力を、ケーブル機構２５によって転舵輪に伝達する
装置で、ケーブルワイヤーの耐久性の向上を図る。 【解決手段】ケーブル機構に設けられたストッパ機構２
６は、出力側プーリー３７の筒部３７ａ前端側下部に任
意の円弧角度で形成されたストッパ溝４４と、ハウジン
グ２９の底壁の前記ストッパ溝内を摺動するストッパピ
ン４５とから構成されている。このストッパピンは、出
力側プーリーの回動に伴い前記ストッパ溝内を摺動しつ
つこの両端縁４４ａ，４４ｂが当接して出力側プーリー
の最大回動位置を強制的に規制するようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ステアリングホィ
ールの操舵力を、ケーブルワイヤーを用いたケーブル機
構を介して転舵輪側に伝達するケーブル式ステアリング
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、車両のステアリング装置
としては、ステアリングホィールから転舵輪までの間の
操舵力伝達経路に、操舵機構のレイアウトの自由度など
を確保するために、ケーブルワイヤーを牽引してトルク
を伝達するようにしたケーブル機構を設けたものがあ
り、その一例として、特開２０００−２８４５１号公報
などに記載されているものが知られている。

【０００３】図７及び図８に基づいて概略を説明すれ
ば、このケーブル式ステアリング装置は、ステアリング
ホィール１に連結されたステアリングシャフト２を有す
るステアリングコラムと、前記ステアリングシャフト２
の回転力が伝達されるケーブル機構３と、該ケーブル機
構３から伝達された回動力に応じてラック・ピニオンギ
ア４を介してフロント左右の転舵輪ＷＲ、ＷＬに操舵ア
シスト力を付与するパワーステアリング機構５とから構
成されている。

【０００４】前記ケーブル機構３は、ハウジング１０内
に収容されて前記ステアリングシャフト２の先端部に結
合された出力側プーリー６と、パワーステアリング機構
５側に設けられて、同じくハウジング１１内に収容され
た入力側プーリー７と、一対のアウターチューブ８ａ，
９ａと該アウターチューブ８ａ，９ａの内部に摺動自在
に設けられて両端部が前記各プーリー６、７にそれぞれ
接続された２本のケーブルワイヤー８ｂ，９ｂとを有す
るケーブル８、９とから構成されている。

【０００５】前記出力側プーリー６は、図７に示すよう
に、軸心方向から結合されたステアリングシャフト２の
軸線に対してほぼ直角方向に配置されていると共に、ス
テアリングシャフト２の先端部がハウジング１０内に保
持された軸受１１、１２によって軸受けされている。ま
た、外周面に形成された５重のケーブル巻取り溝に前記
ケーブルワイヤー８ｂ，９ｂの各一端部８ｃ，９ｃが巻
回接続されている。一方、前記入力側プーリー７は、中
央に固定された図外の支軸の端部にラック４とピニオン
ギア１４が連繋されており、車体幅方向に配設されたギ
アボックス１３内のラック４とピニオン１４は噛み合っ
ている。

【０００６】そして、ステアリングホィール１を、例え
ば右方向へ旋回操作すると、ステアリングシャフト２を
介して出力側プーリー６が同方向に回動し、これによっ
て、一方のケーブルワイヤー８ｂを巻取り牽引して入力
プーリー７を左方向へ回動させる。これにより、パワー
ステアリング機構５のラック４を左方向に摺動させて、
転舵輪ＷＲ、ＷＬを右方向に転舵させるようになってい
る。

【０００７】なお、このとき、他方のケーブルワイヤー
９ｂは、同時に弛緩されて入力プーリー７に巻取られ
る。また、ステアリングホィール１を左に旋回操作すれ
ば、前述とは逆の作用によって転舵させることができ
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来のケーブル式ステアリング装置にあっては、ステアリ
ングホィール１の左右の旋回操作に伴って各プーリー
６、７が左右に回動して各ケーブルワイヤー８ｂ，９ｂ
を相対的に牽引、弛緩するようになっているものの、各
プーリー６、７の回動位置を直接規制するストッパ機構
を備えていない。このため、ステアリングホィール１の
左右の最大回転操作時には各プーリー６、７も同方向へ
自由に大きく回転して、各ケーブルワイヤー８ｂ，９ｂ
に過大な張力荷重が入力されてしまう。したがって、こ
の各ケーブルワイヤー８ｂ，９ｂが伸び切って破断する
おそれがある。また、牽引側と弛緩側でケーブルワイヤ
ー９ａ，９ｂの移動量が異なって、弛緩側ではケーブル
ワイヤーがプーリーのワイヤー溝から外側に大きく広が
って該ケーブルワイヤーの外面とプーリーケースの内面
が接触して、ケーブルワイヤーに傷がつき易くなり、耐
久性が低下する、といった技術的課題を招来している。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記従来のケ
ーブル式ステアリング装置の技術的課題に鑑みて案出さ
れたもので、請求項１に記載の発明は、ステアリングホ
ィールからの操舵力によって回転するステアリングシャ
フトと、該ステアリングシャフトから伝達された回転力
を、ケーブルワイヤーと該各ケーブルワイヤーを相対的
に回動牽引する出力部材とによって転舵輪側に伝達する
ケーブル機構とを備えたケーブル式ステアリング装置に
おいて、前記出力部材と該出力部材を収容するハウジン
グとの間に、前記出力部材の回動位置を規制するストッ
パ機構を設けたことを特徴としている。

【００１０】したがって、この発明によれば、ストッパ
機構によって出力側プーリーの最大回動位置を強制的に
規制できるため、牽引される側のケーブルワイヤーに対
する過大な引張荷重の発生が防止される。この結果、各
ケーブルワイヤーの伸びや破断などの発生が十分に防止
されて、耐久性の向上が図れる。

【００１１】請求項２に記載の発明にあっては、前記ス
トッパ機構は、前記出力部材に回動方向に沿って円弧状
に形成されたストッパ溝と、前記ハウジング内の前記ス
トッパ溝に対応する位置に固設されて、前記出力部材の
回動に伴いストッパ溝の両端縁に当接して前記出力部材
の回動位置を規制するストッパピンとから構成したこと
を特徴としている。

【００１２】請求項３に記載の発明にあっては、前記ス
トッパ機構は、前記ハウジングの内面に出力部材の回動
方向に沿って円弧状に形成されたストッパ溝と、前記出
力部材の外面の前記ストッパ溝に対応する位置に固設さ
れて、前記出力部材の回動に伴いストッパ溝の両端縁に
当接して前記出力部材の回動位置を規制するストッパピ
ンとから構成したことを特徴としている。

【００１３】請求項４に記載の発明は、前記ストッパピ
ンを出力部材に一体に形成したことを特徴としている。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るケーブル式ス
テアリング装置の各実施形態を図面に基づいて詳述す
る。なお、この各実施形態では、チルト式ステアリング
コラムに適用したものである。

【００１５】図１〜図４は本発明の第１の実施形態を示
し、ステアリングホィール２１に連繋される円筒状のス
テアリングコラム２２の内部に挿通配置された円筒状の
ステアリングシャフト２３と、ステアリングコラム２２
の先端側に設けられた減速機構２４と、一端側が該減速
機構２４に連繋され、他端側がラック・ピニオン式の転
舵輪側に連繋したケーブル機構２５と、該ケーブル機構
２５の最大回動を規制するストッパ機構２６とから主と
して構成されている。

【００１６】前記ステアリングシャフト２３は、一端部
側がステアリングコラム２２の後端内部に設けられたボ
ールベアリング２７によって回転自在に支持されている
と共に、他端部側がステアリングコラム２２の先端部に
有する円筒状の支持部材２２ａに支持されている。

【００１７】前記減速機構２４は、図１に示すようにス
テアリングコラム２２の先端部にボルトによって固定さ
れたハウジング２９内に設けられ、各歯部３０ａ，３１
ａが互いに噛合した駆動傘歯車３０と従動傘歯車３１と
からなり、駆動傘歯車３０は、外径がステアリングシャ
フト２３の外径より若干大きく設定されて、その中央基
部の円筒部３０ｂが前記ステアリングシャフト２３の他
端部内ににセレーション結合されている。一方、前記従
動傘歯車３１は、駆動傘歯車３０の外径よりも十分に大
きく設定されてステアリングシャフト２３との減速比を
大きくしていると共に、駆動傘歯車３０の歯部３０ａに
対してほぼ９０度の角度位置に配置されている。また、
この従動傘歯車３１は、ケーブル機構２５の後述する出
力側プーリー３７を介して支軸３２に回転自在に支持さ
れていると共に、該支軸３２の一端部側に固定されたフ
ランジ部３３によって上方への移動が規制されるように
なっている。

【００１８】前記支軸３２は、上下端部がハウジング２
９内に保持された上下のボールベアリング３４、３５に
回転自在に軸受されていると共に、ナット４１の締付け
により、ボールベアリング３５のアウターレースが上方
に押され、この結果、ボールベアリング３５のボールと
アウターレースとインナーレースとのガタがなくなる。
さらに、支軸３２が上方に押されるため、ボールベアリ
ング３４のインナーレースが押され、この結果、ボール
ベアリング３４のボールとアウターレース、インナーレ
ースとのガタがなくなり、支軸３２の軸方向のガタ付き
が規制されるようになっている。

【００１９】前記ケーブル機構２５は、図１及び図３に
示すように、前記減速機構２４側の出力部材である出力
側プーリー３７と、転舵輪側の入力側プーリー３８と、
該両プーリー３７、３８間に接続された一対のケーブル
ワイヤー３９、４０とから構成されている。

【００２０】前記出力側プーリー３７は、図１及び図２
に示すように、前記ハウジング２９内にステアリングシ
ャフト２３に対してほぼ平行で、かつ前上がりの傾斜角
度で配置収容されて、出力側プーリー３７の横断面ほぼ
小判形状の筒部３７ａと従動傘歯車３１の横断面ほぼ小
判形状の孔が結合されており、その幅長さ（厚さ）Ｗが
比較的小さく設定されて、外周面に２重のケーブル溝３
７ｂ，３７ｃが形成されていると共に、出力側プーリー
３７の孔と支軸３２が圧入固定されている。

【００２１】さらに、この出力側プーリー３７は、筒部
３７ａの下端部内周に円環状の保持溝４２が形成されて
おり、この保持溝４２内に前記下側のボールベアリング
３５の上端部が収容されていると共に、該保持溝４２の
底部内周に環状溝が形成され、この環状溝内に下面がボ
ールベアリング３５のインナーレースに当接した弾性部
材である円環状のゴム部材４３が嵌合保持されている。
このゴム部材４３は、ナット４１の締付けにより、支軸
３２が上方に押圧され、従動傘歯車３１が押されて駆動
傘歯車２４との遊び（バックラッシ）を減らすようにな
っている。

【００２２】前記ストッパ機構２６は、該出力側プーリ
ー３７の左右の最大回動位置を規制するものであって、
図１〜図３に示すように、前記出力側プーリー３７とハ
ウジング２９との間に設けられている。

【００２３】具体的には、このストッパ機構２６は、出
力側プーリー３７の本体の前端側の下面に形成されたス
トッパ溝４４と、ハウジング２９の底壁のストッパ溝４
４に対応して突設されたストッパピン４５とから構成さ
れている。前記ストッパ溝４４は、出力側プーリー本体
の前端側に円周方向に沿った円弧状に形成されて、両端
縁４４ａ，４４ｂ間の円弧角度αが前端側の中心から左
右に約±８０°に設定されている。一方、前記ストッパ
ピン４５は、図１に示すように、小径部４５ａと大径部
４５ｂとからなり、小径部４５ａと大径部４５ｂの基部
が前記ハウジング２９の底壁内面に形成された段差径状
の固定孔２９ａに挿通固定されて、大径部４５ｂの先端
部が前記ストッパ溝４４に摺動可能に挿入配置されてい
る。そして、出力側プーリー３７の回転に伴い、ストッ
パ溝４４内を大径部４５ｂの先端部が摺動しつつ一方の
あるいは他方の端縁４４ａ、４４ｂに当接した位置で、
出力側プーリー３７の左右の最大回動位置を規制するよ
うになっている。

【００２４】前記入力側プーリー３８は、図４に示すよ
うに出力側プーリー３７とほぼ同一の構造に形成され
て、転舵輪側のハウジング４６内に収容保持されている
と共に、中央の筒部３８ａ内に挿通された支軸４７を介
してボールベアリング４８，４９によって回動自在に支
持されている。また、この入力側プーリー３８は、その
幅長さ（厚さ）Ｗ１が比較的小さく設定されて、外周に
前記各ケーブルワイヤー３９、４０が巻回される２重の
ケーブル溝３８ｂ，３８ｃが形成されている。

【００２５】また、前記筒部３８ａの上端部外周には、
前記出力側の従動傘歯車と同じ構造の大径な傘歯車５０
が固定されている。この傘歯車５０は、出力側の駆動傘
歯車と同じ構造の図外の小径傘歯車が噛合されており、
この小径傘歯車が、ラック・ピニオン式のギア部に結合
されている。

【００２６】前記一対のケーブルワイヤー３９、４０
は、両プーリー３７、３８の両側に一定の張力を掛けら
れながら平行に設けられ、各一端部３９ａ、４０ａが前
記出力側プーリー３７の各ケーブル溝３７ｂ，３７ｃに
それぞれ反対方向から巻回されていると共に、各他端部
３９ｂ、４０ｂが前記入力側プーリー３８の各ケーブル
溝３８ｂ，３８ｃに同じくそれぞれ反対方向から巻回さ
れている。また、各ケーブルワイヤー３９、４０のワイ
ヤーエンド３９ｃ，４０ｃは、前記出力側プーリー３７
の所定位置に形成された係止溝３７ｄ、３７ｅに係止さ
れている。同様に入力側プーリーにも所定位置に係止溝
が形成されており、この係止溝にケーブルワイヤー３
９、４０のワイヤーエンドが係止されている。

【００２７】また、この各ケーブルワイヤー３９、４０
は、アウターチューブ５１、５１や各プーリー３７、３
８側の筒状ガイド５２、５２によって摺動案内されるよ
うになっている。

【００２８】したがって、この実施形態によれば、車両
走行時にステアリングホィール２１を例えば右方向に旋
回操作するとステアリングシャフト２３の同方向の回転
に伴い駆動傘歯車３０が一方に回転して従動傘歯車３１
を一方に回転させる。これにより出力側プーリー３７が
支軸３２を中心に一方向に回動して一方のケーブルワイ
ヤー３９または４０を牽引し、これによって入力側プー
リー３８も同方向に回動して傘歯車５０を回転させる。
このため、ラック・ピニオン式ギア部のピニオンギアが
回転する。

【００２９】そして、この実施形態にあっては、前述の
ように、ステアリングシャフト２３を右あるいは左方向
へ末きり近くまで大きく旋回操作すると、出力側プーリ
ー３７が減速機構２５を介して回動するが、±８０°の
回動角度まで回動すると、ストッパ溝４４のいずれが一
方の端縁４４ａ，４４ｂがストッパピン４５の大径部４
５ｂの外面に当ってそれ以上の回動が強制的に規制され
る。このため、牽引される側のケーブルワイヤー３９あ
るいは４０に対する過大な引張荷重の発生が防止され
る。この結果、各ケーブルワイヤー３９、４０の伸びや
破断などの発生が十分に防止されて、耐久性の向上が図
れる。

【００３０】また、このように、減速機構２５を介する
と共に、出力側プーリー３７の回動範囲が、ストッパ機
構２６によって１回転以下のほぼ±８０°に規制される
ことから、該出力側プーリー３７の幅長さ（厚さ）Ｗを
十分に小さくして薄肉化を図ることができる。

【００３１】この結果、出力側プーリー３７が設けられ
る運転者側の足元スペースを広くすることが可能にな
り、運転操作性などが良好になる。

【００３２】また、出力側プーリー３７をステアリング
シャフト２３に対して従来のように軸直角ではなく、ほ
ぼ平行あるいは軸方向の角度など自由に配置することが
できるため、これによってレイアウトの自由度が向上す
る。

【００３３】しかも、減速機構２４を傘歯車としたた
め、この傘歯車の特徴を生かして従動傘歯車３１の軸角
をステアリングシャフト２３に対してほぼ平行に配置設
定することができることから、装置を十分に平坦化する
ことができるため、さらにコンパクト化が図れる。

【００３４】さらに、前記出力側プーリー３７側の下側
ボールベアリング３５が出力側プーリー３７の保持溝４
２内に収容保持された形になっているため、装置全体コ
ンパクトを促進でき、この点でも足元スペースの拡大化
が図れる。

【００３５】さらに、出力側プーリー３７の回動範囲は
１回転以下に規制されるため、各ケーブル溝３７ｂ，３
７ｃの幅も大きく設定できる結果、各ケーブルワイヤー
３９、４０の太さを従来のものに比べて大きく設定する
ことができる。このため、ケーブルワイヤー３９、４０
の強度が高くなり、信頼性と耐久性の向上が図れる。し
かも、ケーブルワイヤー３９、４０の両プーリー３７、
３８に巻回される長さも短く、作動ストロークも短くな
るので、がた付きの発生も抑制できる。

【００３６】図５及び図６は第２の実施形態を示し、出
力側のストッパ機構２６を第１の実施形態とは逆の構造
にしたもので、ハウジング２９の底壁上面に円弧状のス
トッパ溝６４が形成され、出力側プーリー３７の本体
に、ストッパ溝６４に挿通されたストッパピン６５が固
定されている。前記ストッパ溝６４は、ハウジング２９
の底壁の一部を下方へ円弧状に切り欠いて形成され、そ
の円弧角度αは前端側の中心から左右に±８０°の角度
に設定されている。一方、ストッパピン６５は、出力側
プーリー本体の下部に一体に形成されて、その外径がス
トッパ溝６４の幅長さより僅かに小さく設定されて、摺
動可能に設けられている。

【００３７】したがって、この実施形態も、前記第１の
実施形態と同様な作用効果が得られるばかりか、ストッ
パピン６５を出力側プーリー３７と一体に形成したた
め、第１の実施形態のように別体に形成した場合に比較
して、製造作業が容易になると共に、組付作業が不要に
なることから、全体に組立作業が容易になる。また、前
記第１の実施形態のように出力側プーリー３７にストッ
パ溝４４を形成する必要がないため、出力側プーリー３
７の剛性が高くなる。

【００３８】本発明は、前記各実施形態の構成に限定さ
れるものではなく、第１の実施形態においてもストッパ
ピン４５をハウジング２９に一体に設けることも可能で
あり、また、車両の仕様や大きさなどに応じてストッパ
機構２６構造や大きさ及びストッパ溝の円弧角度αなど
を任意に変更することができる。

【００３９】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、請求項１
〜３に記載の発明によれば、ストッパ機構によって出力
側プーリーの最大回動位置を強制的に規制できるため、
牽引される側のケーブルワイヤーに対する過大な引張荷
重の発生が防止される。この結果、各ケーブルワイヤー
の伸びや破断などの発生が十分に防止されて、耐久性の
向上が図れる。

【００４０】また、このように、出力側プーリーの回動
範囲が、ストッパ機構によって１回転以下にも規制する
ことができるから、プーリーの幅長さを十分に小さくし
て薄肉化を図ることができる。

【００４１】請求項４に記載の発明によれば、ストッパ
ピンを出力側プーリーに一体に形成することによって、
製造作業が容易になると共に、組付作業が不要になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるケーブル式ステアリング装置の
第１の実施形態を示す要部縦断面図。

【図２】本実施形態のストッパ機構の作用を示す図１の
Ａ−Ａ線断面図。

【図３】同ストッパ機構の作用を示す図１のＡ−Ａ線断
面図。

【図４】入力側のケーブル機構を示す縦断面図。

【図５】第２の実施形態を示す要部縦断面図。

【図６】同第２の実施形態を示す要部底面図。

【図７】従来のケーブル式ステアリング装置を示す全体
概略図。

【図８】従来のケーブル式ステアリング装置の要部縦断
面図。

【符号の説明】

２１…ステアリングホィール ２２…ステアリングコラム ２３…ステアリングシャフト ２４…減速機構 ２６…ストッパ機構 ２５…ケーブル機構 ２９…ハウジング ３７…出力側プーリー ３８…入力側プーリー ３９・４０…ケーブルワイヤー ４４、６４…ストッパ溝 ４５、６５…ストッパピン

フロントページの続き (72)発明者 大橋 利男 東京都中野区南台５丁目24番15号 カルソ ニックカンセイ株式会社内 (72)発明者 小笠原 武 東京都中野区南台５丁目24番15号 カルソ ニックカンセイ株式会社内 (72)発明者 佐藤 武 東京都中野区南台５丁目24番15号 カルソ ニックカンセイ株式会社内 Ｆターム(参考） 3D030 DA00 DC00

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステアリングホィールからの操舵力によ
   って回転するステアリングシャフトと、 該ステアリングシャフトから伝達された回転力を、ケー
   ブルワイヤーと該各ケーブルワイヤーを相対的に回動牽
   引する出力部材とによって転舵輪側に伝達するケーブル
   機構と、を備えたケーブル式ステアリング装置におい
   て、 前記出力部材と該出力部材を収容するハウジングとの間
   に、前記出力部材の回動位置を規制するストッパ機構を
   設けたことを特徴とするケーブル式ステアリング装置。
2. 【請求項２】 前記ストッパ機構は、前記出力部材に回
   動方向に沿って円弧状に形成されたストッパ溝と、前記
   ハウジング内の前記ストッパ溝に対応する位置に固設さ
   れて、前記出力部材の回動に伴いストッパ溝の両端縁に
   当接して前記出力部材の回動位置を規制するストッパピ
   ンとから構成したことを特徴とする請求項１に記載のケ
   ーブル式ステアリング装置。
3. 【請求項３】 前記ストッパ機構は、前記ハウジングの
   内面に出力部材の回動方向に沿って円弧状に形成された
   ストッパ溝と、前記出力部材の外面の前記ストッパ溝に
   対応する位置に固設されて、前記出力部材の回動に伴い
   ストッパ溝の両端縁に当接して前記出力部材の回動位置
   を規制するストッパピンとから構成したことを特徴とす
   る請求項１に記載のケーブル式ステアリング装置。
4. 【請求項４】 前記ストッパピンを出力部材に一体に形
   成したことを特徴とする請求項３に記載のケーブル式ス
   テアリング装置。