JP2003137104A - ケーブル式ステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ケーブル式ステアリング装置において、ステ
アリング操作部材の操作量に対する車輪の転舵角の比を
任意に変更できるようにする。 【解決手段】 ステアリングギヤボックスに連なる従動
プーリ６０を収納する従動プーリケーシング１４の内部
に、アクチュエータで回転するアーム１０５を配置し、
このアーム１０５の両端に設けた一対のガイドプーリ１
０９，１１１を経由させたインナーケーブル１５ｉ，１
６ｉを従動プーリ６０に巻き付ける。アクチュエータで
アーム１０５を回転させて駆動プーリにおけるケーブル
離脱点と従動プーリ６０におけるケーブル離脱点ｐ２，
ｑ２との間のケーブル長を変化させることで、ドライバ
ーのステアリング操作に重畳して、あるいはドライバー
のステアリング操作と独立して従動プーリ６０を任意に
回転させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ドライバーにより
操作されるステアリング操作部材とステアリングギヤボ
ックスとをボーデンケーブル等の撓み易い操作ケーブル
で接続したケーブル式ステアリング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ドライバーによるステアリングハンドル
の操舵角に対する車輪の転舵角の比率を変更可能にし、
車両の運転状態に応じてステアリングの効きを敏感にし
たり鈍感にしたりする可変舵角比操舵装置を、ステアリ
ングハンドルからステアリングギヤボックスに至る操舵
トルクの伝達経路に配置したものが、本出願人の出願に
係る特開２０００−２６４２３７号公報、特許第２８６
６３０２号公報により公知である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ステアリン
グハンドルとステアリングギヤボックスとがステアリン
グシャフト、連結シャフト、自在継ぎ手等を介して連結
されていると、ステアリングハンドルやステアリングギ
ヤボックスを設ける位置に制約が生じてしまい、操舵系
をレイアウトする際の設計自由度が損なわれてしまう問
題がある。そこで、ステアリングハンドルに連結されて
回転する駆動プーリとステアリングギヤボックスに連結
されて回転する従動プーリとをフレキシブルな操作ケー
ブルで接続し、ステアリングハンドルに入力される操舵
トルクを操作ケーブルを介してステアリングギヤボック
スに伝達する、いわゆるケーブル式ステアリング装置を
採用すれば、例えばステアリングハンドルを任意の位置
に移動させたり、操舵系と他部材との干渉を回避したり
して設計自由度を大幅に高めることができる。

【０００４】本発明は前述の事情に鑑みてなされたもの
で、ケーブル式ステアリング装置において、ステアリン
グ操作部材の操作量に対する車輪の転舵角の比を任意に
変更できるようにすることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載された発明によれば、ドライバーに
より操作されるステアリング操作部材に連結されて回転
する駆動プーリと車輪を転舵するステアリングギヤボッ
クスに連結されて回転する従動プーリとを操作ケーブル
で接続し、ステアリング操作部材に入力される操舵トル
クを操作ケーブルを介してステアリングギヤボックスに
伝達するケーブル式ステアリング装置において、駆動プ
ーリの回転角に対する従動プーリの回転角の比を変化さ
せるプーリ回転比可変機構を備えたことを特徴とするケ
ーブル式ステアリング装置が提案される。

【０００６】上記構成によれば、ステアリング操作部材
に連結された駆動プーリとステアリングギヤボックスに
連結された従動プーリとを操作ケーブルで接続したの
で、ステアリング操作部材およびステアリングギヤボッ
クスの位置関係を任意に変化させても、ステアリング操
作部材に入力される操舵トルクをステアリングギヤボッ
クスに伝達することが可能となり、操舵系の設計自由度
が高められる。またプーリ回転比可変機構が駆動プーリ
の回転角に対する従動プーリの回転角の比を変化させる
ので、ステアリング操作部材の操作量に対する車輪の転
舵角の比を任意に変更し、ステアリングの効きを敏感に
したり鈍感にしたりすることができる。しかも駆動プー
リが停止状態にあるときにプーリ回転比可変機構で従動
プーリを回転させることにより、つまり駆動プーリの回
転角に対する従動プーリの回転角の比を無限大に設定す
ることにより、ドライバーのステアリング操作によらな
い自動操舵を行うことができる。

【０００７】また請求項２に記載された発明によれば、
請求項１の構成に加えて、前記プーリ回転比可変機構
は、駆動プーリにおけるケーブル離脱点と従動プーリに
おけるケーブル離脱点との間のケーブル長を変化させる
ことにより、駆動プーリの回転角に対する従動プーリの
回転角の比を変化させることを特徴とするケーブル式ス
テアリング装置が提案される。

【０００８】上記構成によれば、プーリ回転比可変機構
は駆動プーリのケーブル離脱点と従動プーリのケーブル
離脱点との間のケーブル長を変化させるので、ケーブル
の中間部を引いたり弛めたりすることで駆動プーリの回
転角に対する従動プーリの回転角の比を変化させること
ができる。

【０００９】また請求項３に記載された発明によれば、
請求項２の構成に加えて、駆動プーリおよび従動プーリ
が該プーリへの巻き方向が逆の第１操作ケーブルおよび
第２操作ケーブルで接続され、駆動プーリおよび従動プ
ーリの何れか一方のプーリの近傍に配置された前記プー
リ回転比可変機構は、回転軸と、回転軸に中間部を固定
されたアームと、回転軸を回転させる駆動源と、アーム
の一端に回転自在に支持され、第１操作ケーブルの中間
部を案内して前記何れか一方のプーリに導く第１ガイド
プーリと、アームの他端に回転自在に支持され、第２操
作ケーブルの中間部を案内して前記何れか一方のプーリ
に導く第２ガイドプーリとを備え、駆動源で回転軸を回
転させて駆動プーリにおけるケーブル離脱点と従動プー
リにおけるケーブル離脱点との間のケーブル長を変化さ
せることを特徴とするケーブル式ステアリング装置が提
案される。

【００１０】上記構成によれば、回転軸を駆動源で回転
させると、回転軸に固定したアームの両端に設けた第
１、第２ガイドプーリの一方に案内された操作ケーブル
が引かれて他方に案内された操作ケーブルが弛められる
ため、駆動プーリのプーリ離脱点および従動プーリのプ
ーリ離脱点間のケーブル長を、第１、第２ケーブルの一
方で長くして他方で短くし、駆動プーリの回転角に対す
る従動プーリの回転角の比を変化させることができる。
しかも回転軸の回転方向、回転角、回転速度を変化させ
るだけで、前記回転角の比を任意に制御することが可能
となる。

【００１１】また請求項４に記載された発明によれば、
請求項２の構成に加えて、駆動プーリおよび従動プーリ
が該プーリへの巻き方向が逆の第１操作ケーブルおよび
第２操作ケーブルで接続され、駆動プーリおよび従動プ
ーリの何れか一方のプーリの近傍に配置された前記プー
リ回転比可変機構は、固定軸と、固定軸に中間部を回転
自在に支持されたアームと、アームを固定軸まわりに回
転させる駆動源と、アームの一端に回転自在に支持さ
れ、第１操作ケーブルの中間部を案内して前記何れか一
方のプーリに導く第１ガイドプーリと、アームの他端に
回転自在に支持され、第２操作ケーブルの中間部を案内
して前記何れか一方のプーリに導く第２ガイドプーリと
を備え、駆動源でアームを回転させて駆動プーリにおけ
るケーブル離脱点と従動プーリにおけるケーブル離脱点
との間のケーブル長を変化させることを特徴とするケー
ブル式ステアリング装置が提案される。

【００１２】上記構成によれば、固定軸に支持したアー
ムを駆動源で回転させると、アームの両端に設けた第
１、第２ガイドプーリの一方に案内された操作ケーブル
が引かれて他方に案内された操作ケーブルが弛められる
ため、駆動プーリのプーリ離脱点および従動プーリのプ
ーリ離脱点間のケーブル長を、第１、第２ケーブルの一
方で長くして他方で短くし、駆動プーリの回転角に対す
る従動プーリの回転角の比を変化させることができる。
しかもアームの回転方向、回転角、回転速度を変化させ
るだけで、前記回転角の比を任意に制御することが可能
となる。

【００１３】尚、実施例のステアリングハンドル１１は
本発明のステアリング操作部材に対応し、実施例の第
１、第２操作ケーブル１５，１６は本発明の操作ケーブ
ルに対応し、実施例のアッパーシャフト１０２およびロ
アシャフト１０４は本発明の回転軸に対応し、実施例の
アッパーアーム１０５およびロアアーム１０６は本発明
のアームに対応し、実施例のアクチュエータ１１４は本
発明の駆動源に対応する。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。

【００１５】図１〜図１０は本発明の第１実施例を示す
もので、図１はケーブル式ステアリング装置の全体斜視
図、図２は図１の２−２線拡大断面図、図３は図２の３
−３線断面図、図４は操舵トルクセンサの斜視図、図５
は操舵トルクセンサの差動トランスの回路図、図６は操
舵トルクセンサの作用説明図、図７は図１の７−７線拡
大断面図、図８は図７の８−８線断面図、図９は図７の
９−９線断面図、図１０は図８に対応する作用説明図で
ある。

【００１６】図１に示すように、自動車のステアリング
ハンドル１１の前方に設けた駆動プーリケーシング１２
と、ステアリングギヤボックス１３の上方に設けた従動
プーリケーシング１４とが、ボーデンケーブルよりなる
第１操作ケーブル１５および第２操作ケーブル１６によ
って接続される。ステアリングギヤボックス１３の両端
部から車体左右方向に延びるタイロッド１７Ｌ，１７Ｒ
が、左右の車輪ＷＬ，ＷＲを支持するナックル（図示せ
ず）に接続される。駆動プーリケーシング１２の内部に
はステアリングハンドル１１に入力される操舵トルクを
検出する操舵トルクセンサが内蔵されており、検出した
操舵トルクが入力される制御装置１８からの司令で従動
プーリケーシング１４と一体のギヤケーシング１９に設
けたアクチュエータ２０が作動し、ドライバーのステア
リング操作をアシストする。

【００１７】図２に示すように、駆動プーリケーシング
１２は、リヤハウジング２１、センターハウジング２２
およびフロントハウジング２３をボルト２４…で結合し
てなり、フロントハウジング２３の前面に図示せぬボル
トでフロントカバー２５が結合される。駆動プーリケー
シング１２は、リヤハウジング２１に設けたブラケット
２１ａが取付ステー２６にピン２７で固定され、フロン
トハウジング２３に設けたブラケット２３ａが取付ステ
ー２６にボルト２８で固定される。

【００１８】ステアリングハンドル１１に接続される中
空のステアリングシャフト２９は、２個のボールベアリ
ング３０，３１でリヤハウジング２１に回転自在に支持
される。ステアリングハンドル１１と同軸に配置される
中空のプーリシャフト３２の外周に金属製のプーリボス
３３が固定されており、このプーリボス３３の外周に形
成したセレーション部３３ａを覆うように合成樹脂製の
駆動プーリ本体３４が一体にモールドされる。プーリボ
ス３３の両端部が２個のボールベアリング３５，３６で
それぞれフロントハウジング２３およびフロントカバー
２５に回転自在に支持されるとともに、プーリシャフト
３２がボールベアリング３７でセンターハウジング２２
に回転自在に支持される。プーリボス３３および駆動プ
ーリ本体３４は本発明の駆動プーリ５９を構成する。

【００１９】プーリシャフト３２の後端部外周にステア
リングシャフト２９の前端部内周が相対回転自在に嵌合
しており、ステアリングシャフト２９の中空部とプーリ
シャフト３２の中空部とに、トーションバー３８の両端
部が嵌合して各々ピン３９，４０で結合される。従っ
て、ステアリングシャフト２９に入力された操舵トルク
は、ステアリングシャフト２９からトーションバー３８
を介してプーリシャフト３２に伝達されることになり、
センターハウジング２２の内部に設けられた操舵トルク
センサ４１がトーションバー３８の捩れ量に基づいて操
舵トルクを検出する。

【００２０】図２および図４から明らかなように、操舵
トルクセンサ４１は、プーリシャフト３２の外周に相対
回転不能、かつ軸方向スライド可能に支持された円筒状
のスライダ４２と、ステアリングシャフト２９に固定さ
れてスライダ４２に形成した傾斜溝４２ａに嵌合するガ
イドピン４３と、合成樹脂製のスライダ４２の外周に固
定した磁性体リング４４と、センターハウジング２２の
内周に固定されて磁性体リング４４に対向する差動トラ
ンス４５と、ガイドピン４３および傾斜溝４２ａ間のガ
タを防止すべくスライダ４２を前方に付勢するコイルば
ね４６とを備える。

【００２１】図５に示すように、操舵トルクセンサ４１
の差動トランス４５は、交流電源４７に接続された一次
コイル４８と、第１二次コイル４９と、第２二次コイル
５０とを備えており、磁性体リング４４は第１、第２二
次コイル４９，５０間に配置された可動鉄心を構成す
る。

【００２２】図２から明らかなように、プーリシャフト
３２の前端部とプーリボス３３とはセレーション結合部
５１において結合されるとともに、プーリシャフト３２
の前端部に向かって先細になったテーパー結合部５２を
介して結合される。プーリシャフト３２の前端にナット
５３がねじ込まれており、ナット５３からの荷重でプー
リボス３３をプーリシャフト３２に沿って後方に付勢す
ることにより、テーパー結合部５２を充分な面圧で密着
させてプーリシャフト３２およびプーリボス３３を強固
に一体化することができる。これにより、セレーション
結合部５１に存在する微小なガタの影響を解消し、騒音
の発生を抑制することができるだけでなく操舵フィーリ
ングを向上させることができる。ナット５３を締め付け
るとき、駆動プーリ５９が軸方向に移動可能であるた
め、駆動プーリケーシング１２に無理な荷重が加わるこ
とが防止される。

【００２３】図２および図３から明らかなように、第
１、第２操作ケーブル１５，１６は、合成樹脂製のアウ
ターチューブ１５ｏ，１６ｏと、その内部にスライド自
在に収納される金属縒り線よりなるインナーケーブル１
５ｉ，１６ｉとから構成される。２本のインナーケーブ
ル１５ｉ，１６ｉの端部に固定した短円柱状のピン５
４，５４が駆動プーリ本体３４の両端面に形成したピン
孔３４ａ，３４ａに嵌合し、ピン５４，５４から延びる
２本のインナーケーブル１５ｉ，１６ｉは駆動プーリ本
体３４の外周に形成した１本の螺旋溝３４ｂに沿って相
互に接近する方向に巻き付けられた後、プーリシャフト
３２の軸線に直交する方向に引き出される。

【００２４】フロントハウジング２３には円筒状をなす
２個の接続部２３ｂ，２３ｂが形成されており、それら
の内部にアウターチューブ結合部材５６，５６のボス部
５６ａ，５６ａが固定される。ボス部５６ａ，５６ａか
ら接続部２３ｂ，２３ｂの外部に延びるパイプ部５６
ｂ，５６ｂがアウターチューブ１５ｏ，１６ｏの外周に
嵌合し、かしめ部５６ｃ，５６ｃをかしめることでアウ
ターチューブ１５ｏ，１６ｏの端部がフロントハウジン
グ２３に固定される。アウターチューブ結合部材５６，
５６のボス部５６ａ，５６ａの内周には、インナーケー
ブル１５ｉ，１６ｉとボス部５６ａ，５６ａとが直接擦
れるのを防止すべく、滑りの良い合成樹脂製のガイドブ
ッシュ５７，５７が保持される。

【００２５】図７に示すように、従動プーリケーシング
１４はボルト６７…（図８参照）で結合されたアッパー
ハウジング６１とロアハウジング６２とから構成され、
アッパーハウジング６１およびロアハウジング６２間に
ケーブル案内ハウジング６３がボルト６４で固定される
とともに、ロアハウジング６２の下面にギヤケーシング
１９が結合される。

【００２６】アッパーハウジング６１に設けたボールベ
アリング６６と、ギヤケーシング１９に設けた２個のボ
ールベアリング６８，６９とにプーリシャフト７０が回
転自在に支持される。上側のボールベアリング６６は、
プーリシャフト７０を直接支持しておらず、プーリシャ
フト７０の外周に固定したプーリボス７１を支持してい
る。アッパーハウジング６１に設けたボールベアリング
６６は袋状のナット７２で抜け止めされ、ギヤケーシン
グ１９に設けた下側のボールベアリング６９は袋状のナ
ット７３で抜け止めされる。

【００２７】プーリシャフト７０の上端部とプーリボス
７１とはセレーション結合部７４において結合されると
ともに、プーリシャフト７０の上端部に向かって先細に
なったテーパー結合部７５を介して結合される。プーリ
シャフト７０の上端にナット７６がねじ込まれており、
ナット７６からの荷重でプーリボス７１をプーリシャフ
ト７０に沿って下方に付勢することにより、テーパー結
合部７５を充分な面圧で密着させてプーリシャフト７０
およびプーリボス７１を強固に一体化することで、セレ
ーション結合部７４に存在する微小なガタの影響を解消
して騒音の発生を抑制し、また操舵フィーリングを向上
させることができる。ナット７６を締め付けるとき、従
動プーリ６０が軸方向に移動可能であるため、従動プー
リケーシング１４やギヤケーシング１９に無理な荷重が
加わることが防止される。

【００２８】プーリボス７１の外周のセレーション部７
１ａに合成樹脂製の従動プーリ本体７７が一体にモール
ドされており、第１、第２操作ケーブル１５，１６のイ
ンナーケーブル１５ｉ，１６ｉの端部に固定した短円柱
状のピン７８，７８が従動プーリ本体７７の両端面に形
成したピン孔７７ａ，７７ａに嵌合し、ピン７８，７８
から延びる２本のインナーケーブル１５ｉ，１６ｉは従
動プーリ本体７７の外周に形成した１本の螺旋溝７７ｂ
に沿って相互に接近する方向に巻き付けられた後、後述
するプーリ回転比可変機構６５を経由してプーリシャフ
ト７０の軸線に直交する方向に引き出される。このと
き、第１、第２操作ケーブル１５，１６のアウターチュ
ーブ１５ｏ，１６ｏは、アウターチューブ結合部材７９
を介してケーブル案内ハウジング６３に固定される。プ
ーリボス７１および従動プーリ本体７７は本発明の従動
プーリ６０を構成する。

【００２９】シール部材９１を介して従動プーリケーシ
ング１４との間をシールされたギヤケーシング１９の上
部において、プーリシャフト７０に固定されたウオーム
ホイール８２と、電気モータよりなるアクチュエータ２
０（図１参照）の出力軸２０ａに固定したウオーム８３
とが噛み合っている。プーリシャフト７０の下部に形成
したピニオン８４に、ステアリングギヤボックス１３
（図１参照）のラック８５が噛み合っており、その噛み
合い部においてラック８５がピニオン８４に向けて付勢
される。

【００３０】即ち、ギヤケーシング１９に形成した貫通
孔１９ａにスライド部材８６がＯリング８７を介してス
ライド可能に嵌合しており、貫通孔１９ａにねじ結合し
たばね座８８とスライド部材８６との間に配置したコイ
ルばね８９の弾発力で、スライド部材８６に設けた低摩
擦部材９０がラック８５の背面に当接する。これによ
り、プーリシャフト７０の回転がピニオン８４を介して
ラック８５に伝達されて車輪Ｗｆ，Ｗｆが転舵される際
に、ラック８５は大きな摺動抵抗を受けることなくガタ
や撓みの発生を防止されてスムーズに作動することがで
きる。

【００３１】次に、図７〜図９に基づいてプーリ回転比
可変機構６５の構造を説明する。

【００３２】アッパーハウジング６１にボールベアリン
グ１０１を介して支持されたアッパーシャフト１０２
と、ロアハウジング６２にボールベアリング１０３を介
して支持されたロアシャフト１０４とが同軸に配置され
ており、アッパーシャフト１０２の下端に固定した断面
クランク状のアッパーアーム１０５の中間部と、ロアシ
ャフト１０４の上端に固定した断面クランク状のロアア
ーム１０６の中間部とが、コ字状の連結部材１０７で一
体に連結される。相互に対向するアッパーアーム１０５
およびロアアーム１０６の一端部間は球面軸受け１０８
を介して接続されており、この球面軸受け１０８に第１
ガイドプーリ１０９が首振り可能に支持される。また相
互に対向するアッパーアーム１０５およびロアアーム１
０６の他端部間は球面軸受け１１０を介して接続されて
おり、この球面軸受け１１０に第２ガイドプーリ１１１
が首振り可能に支持される。

【００３３】アウターチューブ結合部材７９を通って従
動プーリケーシング１４の内部に導かれた第１操作ケー
ブル１５のインナーケーブル１５ｉは、第１ガイドプー
リ１０９を経由して従動プーリ６０に巻き付けられ、ま
たアウターチューブ結合部材７９を通って従動プーリケ
ーシング１４の内部に導かれた第２操作ケーブル１６の
インナーケーブル１６ｉは、第２ガイドプーリ１１１を
経由して従動プーリ６０に巻き付けられる。

【００３４】アッパーアーム１０５およびロアアーム１
０６を断面クランク状に形成したことにより、第１ガイ
ドプーリ１０９および第２ガイドプーリ１１１の高さに
段差を付けることができ、また連結部材１０７をコ字状
に形成したことにより、第１ガイドプーリ１０９および
第２ガイドプーリ１１１との干渉を回避することができ
る。

【００３５】アッパーシャフト１０２は、その上端にナ
ット１１２をねじ込むことにより、ボールベアリング１
０１を介してアッパーハウジング６１に対して軸方向に
位置決めされる。そしてナット１１２の上方は、アッパ
ーハウジング６１にねじ込まれた袋状のナット１１３に
より覆われる。

【００３６】アッパーハウジング６１に支持したアクチ
ュエータ１１４の出力軸１１４ａに設けたウオーム１１
５が、アッパーシャフト１０２に固定したウオームホイ
ール１１６に噛み合っており、従って、アクチュエータ
１１４を駆動することでウオーム１１５およびウオーム
ホイール１１６を介してアッパーシャフト１０２を回転
させると、そのアッパーシャフト１０２に接続されたア
ッパーアーム１０５、ロアアーム１０６、連結部材１０
７およびロアシャフト１０４が一体に回転する。

【００３７】次に、上記構成を備えた本発明の第１実施
例の作用について説明する。

【００３８】先ず、プーリ回転比可変機構６５が図８に
示す中立位置に保持されている場合について説明する。

【００３９】操舵トルクセンサ４１で検出した操舵トル
クは制御装置１８に入力され、制御装置１８は操舵トル
クに基づいてアクチュエータ２０の作動を制御する。即
ち、車両を旋回させるべくステアリングハンドル１１を
操作すると、図２に示すように、操舵トルクがステアリ
ングシャフト２９およびトーションバー３８を介してプ
ーリシャフト３２に伝達され、駆動プーリ本体３４に巻
き付けられた第１、第２操作ケーブル１５，１６の一方
のインナーケーブル１５ｉ，１６ｉが引かれ、他方のイ
ンナーケーブル１５ｉ，１６ｉが弛められることによ
り、駆動プーリ５９の回転が従動プーリ６０に伝達され
る。その結果、図７に示すプーリシャフト７０が回転
し、ステアリングギヤボックス１３内のピニオン８４、
ラック８５およびタイロッド１７Ｌ，１７Ｒを介して車
輪ＷＬ，ＷＲに操舵トルクが伝達される。

【００４０】ステアリングハンドル１１に操舵トルクが
入力されていないとき、トーションバー３８は捩れ変形
せずにステアリングシャフト２９およびプーリシャフト
３２は同位相に保持され、図６（Ｂ）に示すように、ス
テアリングシャフト２９のガイドピン４３は傾斜溝４２
ａの中央にあってスライダ４２は上下方向中央位置に保
持される。このとき、図５に示すように、スライダ４２
に設けた磁性体リング４４は第１二次コイル４９および
第２二次コイル５０の中間位置にあり、両二次コイル４
９，５０の出力電圧が等しくなって操舵トルクがゼロで
あることが検出される。

【００４１】またステアリングハンドル１１が右方向に
操作されてステアリングシャフト２９に図６（Ａ）の矢
印ａ方向の操舵トルクが入力されると、トーションバー
３８が捩じれ変形してステアリングシャフト２９とプー
リシャフト３２（即ち、プーリシャフト３２に対して相
対回転不能なスライダ４２）との間に位相差が発生する
ため、ステアリングシャフト２９のガイドピン４３に傾
斜溝４２ａを押されたスライダ４２が上方にスライドす
る。その結果、上側の第１二次コイル４９の出力電圧が
増加するとともに下側の第２二次コイル５０の出力電圧
が減少し、その電圧差に基づいて右転舵方向の操舵トル
クが検出される。同様に、ステアリングハンドル１１が
左方向に操作されてステアリングシャフト２９に図６
（Ｃ）の矢印ｂ方向に操舵トルクが入力されると、トー
ションバー３８が捩じれ変形してステアリングシャフト
２９とプーリシャフト３２（即ち、スライダ４２）との
間に位相差が発生するため、ステアリングシャフト２９
のガイドピン４３に傾斜溝４２ａを押されたスライダ４
２が下方にスライドする。その結果、上側の第１二次コ
イル４９の出力電圧が減少するとともに下側の第２二次
コイル５０の出力電圧が増加し、その電圧差に基づいて
左転舵方向の操舵トルクが検出される。

【００４２】このように、操舵トルクセンサ４１で操舵
トルクが検出されると、制御装置１８は操舵トルクセン
サ４１で検出した操舵トルクが予め設定した所定値に保
持されるように、アクチュエータ２０を駆動する。これ
により、アクチュエータ２０のトルクがウオーム８３お
よびウオームホイール８２を介してプーリシャフト７０
に伝達され、ドライバーによるハンドル操作がアシスト
される。差動トランス４５を有する操舵トルクセンサ４
１とアクチュエータ２０とを組み合わせたことにより、
電気的な制御だけでアクチュエータ２０を作動させるこ
とが可能となり、制御系の構造が簡素化される。

【００４３】続いて、プーリ回転比可変機構６５が作動
した場合について説明する。

【００４４】ドライバーがステアリングハンドル１１を
中立位置に保持している状態で、図１０に示すようにア
クチュエータ１１４を駆動してプーリ回転比可変機構６
５のアッパーアーム１０５およびロアアーム１０６を矢
印ａ方向に回転させると、第１ガイドプーリ１０９が従
動プーリ６０に接近することで第１操作ケーブル１５の
インナーケーブル１５ｉが弛められ、かつ第２ガイドプ
ーリ１１１が従動プーリ６０から離反することで第２操
作ケーブル１６のインナーケーブル１６ｉが引かれる。
その結果、駆動プーリ５９に対する第１操作ケーブル１
５のインナーケーブル１５ｉの離脱点ｐ１（図３参照）
と、従動プーリ６０に対する第１操作ケーブル１５のイ
ンナーケーブル１５ｉの離脱点ｐ２（図１０参照）との
間のインナーケーブル１５ｉの長さが減少し、逆に駆動
プーリ５９に対する第２操作ケーブル１６のインナーケ
ーブル１６ｉの離脱点ｑ１（図３参照）と、従動プーリ
６０に対する第２操作ケーブル１６のインナーケーブル
１６ｉの離脱点ｑ２（図１０参照）との間のインナーケ
ーブル１６ｉの長さが増加するため、従動プーリ６０は
矢印ｂ方向に回転する。

【００４５】即ち、ステアリングハンドル１１を操作し
なくても、アクチュエータ１１４でアッパーアーム１０
５およびロアアーム１０６を回転させることで、従動プ
ーリ６０を任意の方向に回転させて車輪Ｗｆ，Ｗｆを転
舵し、アクティブステアリング装置の機能を発揮させる
ことができる。またドライバーによるステアリングハン
ドル１１の操舵と同時にアクチュエータ１１４を作動さ
せれば、ドライバーのステアリング操作による従動プー
リ６０の回転とアクチュエータ１１４の作動による従動
プーリ６０の回転とが重畳して車輪Ｗｆ，Ｗｆが転舵さ
れ、可変舵角比操舵装置の機能を発揮させることができ
る。

【００４６】このように、ドライバーのステアリング操
作による従動プーリ６０の回転とアクチュエータ１１４
の作動による従動プーリ６０の回転とが重畳するので、
ドライバーのステアリング操作をアシストする方向にア
クチュエータ１１４を作動させてステアリングの効きを
鋭くしたり、ドライバーのステアリング操作をキャンセ
ルする方向にアクチュエータ１１４を作動させてステア
リングの効きを鈍くしたりすることができる。このと
き、ステアリングハンドル１１の回転角に応じてアクチ
ュエータ１１４の作動量を制御すれば、駆動プーリ５９
の回転角に対する従動プーリ６０の回転角の比を所定値
に設定することができる。

【００４７】例えば、ステアリングハンドル１１を操作
していないときにアクチュエータ１１４を作動させれば
前記比は無限大になり、ステアリングハンドル１１を操
作しているときに、その操作を完全にキャンセルするよ
うにアクチュエータ１１４を作動させれば前記比は０に
なり、またステアリングハンドル１１の操作方向と逆方
向に従動プーリ６０が回転するようにアクチュエータ１
１４を作動させれば前記比は負値になる。

【００４８】以上のように、ステアリングハンドル１１
に連動する駆動プーリ５９とステアリングギヤボックス
１３に連動する従動プーリ６０とを自由に屈曲可能な第
１、第２操作ケーブル１５，１６で接続したので、ステ
アリングハンドル１１やステアリングギヤボックス１３
の位置の設定自由度を大幅に増加させることができ、し
かもアクチュエータ１１４で第１、第２ガイドプーリ１
０９，１１１の位置を変更するだけの簡単な構造で従動
プーリ６０を回転させることができるので、僅かなコス
トの上昇だけで操舵系の機能を大幅に高めることができ
る。

【００４９】尚、第１、第２ガイドプーリ１０９，１１
１と従動プーリ６０との距離が変化すると、あるいは従
動プーリ６０の回転に伴って従動プーリ６０のケーブル
離脱点ｐ２，ｑ２の軸方向位置が変化すると、第１、第
２操作ケーブル１５，１６のインナーケーブル１５ｉ，
１６ｉの傾斜方向に応じて球面軸受け１０８，１１０ま
わりに第１、第２ガイドプーリ１０９，１１１が傾くの
で、インナーケーブル１５ｉ，１６ｉが第１、第２ガイ
ドプーリ１０９，１１１から外れるのを確実に防止して
スムーズな作動を可能にすることができる。

【００５０】次に、図１１に基づいて本発明の第２実施
例を説明する。

【００５１】第２実施例のプーリ回転比可変機構６５は
アクチュエータ１１４と、アクチュエータ１１４の出力
軸１１４ａに設けたウオーム１１５と、ウオーム１１５
に噛み合うウオームホイール１１６と、ウオームホイー
ル１１６の回転軸１２１に固定したアーム１２２と、ア
ーム１２２の両端にそれぞれ支点ピン１２３、１２４を
介して基端を揺動自在に支持した一対のレバー１２５，
１２６と、それぞれのレバー１２５，１２６の先端に支
軸１２７，１２８および球面軸受け（図示せず）を介し
て回転自在に支持した第１、第２ガイドプーリ１０９，
１１１とを備えており、一対のインナーケーブル１５
ｉ，１６ｉは第１、第２ガイドプーリ１０９，１１１を
経由して従動プーリ６０に巻き付けられる。

【００５２】この第２実施例によれば、アクチュエータ
１１４でウオーム１１５およびウオームホイール１１６
を介して回転軸１２１を例えば矢印ｃ方向に回転させる
と、回転軸１２１と一体のアーム１２２に支持した上側
のレバー１２５が従動プーリ６０に接近して一方のイン
ナーケーブル１５ｉが弛められ、下側のレバー１２６が
従動プーリ６０から離反して他方のインナーケーブル１
６ｉが引かれることで、ドライバーのステアリング操作
と独立して、あるいはドライバーのステアリング操作と
重畳して従動プーリ６０を回転させることができる。

【００５３】次に、図１２に基づいて本発明の第３実施
例を説明する。

【００５４】プーリシャフト７０に支持した従動プーリ
６０が収納される従動プーリケーシング１４の内部に、
図示せぬ駆動源に接続されて矢印ｄ−ｄ′方向に移動す
るレバー１２９を設け、その両端に支持した第１、第２
ガイドプーリ１０９，１１１の外端をそれぞれインナー
ケーブル１５ｉ，１６ｉに当接させる。レバー１２９を
矢印ｄ方向に移動させれば、インナーケーブル１５ｉが
引かれてインナーケーブル１６ｉが弛められるため、従
動プーリ６０は矢印ｅ方向に回転する。逆に、レバー１
２９を矢印ｄ′方向に移動させれば、インナーケーブル
１６ｉが引かれてインナーケーブル１５ｉが弛められる
ため、従動プーリ６０は矢印ｅ′方向に回転する。

【００５５】次に、図１３に基づいて本発明の第４実施
例を説明する。

【００５６】プーリシャフト７０に支持した従動プーリ
６０が収納される従動プーリケーシング１４の内部に、
図示せぬ駆動源に接続されて矢印ｆ−ｆ′方向に移動す
るレバー１２９を設け、その両端に支持した第１、第２
ガイドプーリ１０９，１１１の内端をそれぞれインナー
ケーブル１５ｉ，１６ｉに当接させる。レバー１２９を
矢印ｆ方向に移動させれば、インナーケーブル１６ｉが
引かれてインナーケーブル１５ｉが弛められるため、従
動プーリ６０は矢印ｇ方向に回転する。逆に、レバー１
２９を矢印ｆ′方向に移動させれば、インナーケーブル
１５ｉが引かれてインナーケーブル１６ｉが弛められる
ため、従動プーリ６０は矢印ｇ′方向に回転する。

【００５７】次に、図１４に基づいて本発明の第５実施
例を説明する。

【００５８】プーリシャフト７０に支持した従動プーリ
６０が収納される従動プーリケーシング１４の内部に、
図示せぬ駆動源に接続されて支点ピン１３０，１３０ま
わりに矢印ｈ−ｈ′方向に回転する一対のレバー１２
９，１２９を設け、各々のレバー１２９，１２９の両端
に支持した各２個の第１、第２ガイドプーリ１０９，１
０９；１１１，１１１にそれぞれインナーケーブル１５
ｉ，１６ｉをＳ字状に巻き付ける。一対のレバー１２
９，１２９を矢印ｈ，ｈ方向に回転させれば、インナー
ケーブル１５ｉが引かれてインナーケーブル１６ｉが弛
められるため、従動プーリ６０は矢印ｉ方向に回転す
る。逆に、一対のレバー１２９，１２９を矢印ｈ′，
ｈ′方向に回転させれば、インナーケーブル１６ｉが引
かれてインナーケーブル１５ｉが弛められるため、従動
プーリ６０は矢印ｉ′方向に回転する。

【００５９】次に、図１５に基づいて本発明の第６実施
例を説明する。

【００６０】プーリシャフト７０に支持した従動プーリ
６０が収納される従動プーリケーシング１４の内部に、
図示せぬ駆動源に接続されて回転軸１３２まわりに矢印
ｊ−ｊ′方向に回転するピニオン１３３を設け、従動プ
ーリケーシング１４にスライド自在に支持した一対のア
ウターチューブ１５ｏ，１６ｏの端部に形成したラック
１３４，１３４を前記ピニオン１３３に噛み合わせる。
ピニオン１３３を矢印ｊ方向に回転させれば、一方のア
ウターチューブ１５ｏが従動プーリケーシング１４から
押し出されて他方のアウターチューブ１６ｏが従動プー
リケーシング１４に引き込まれるため、アウターチュー
ブ１５ｏに収納されたインナーケーブル１５ｉが従動プ
ーリケーシング１４から押し出され、アウターチューブ
１６ｏに収納されたインナーケーブル１６ｉが従動プー
リケーシング１４に引き込まれることで、従動プーリ６
０が矢印ｋ方向に回転する。逆にピニオン１３３を矢印
ｊ′方向に回転させれば、一方のアウターチューブ１５
ｏが従動プーリケーシング１４に引き込まれて他方のア
ウターチューブ１６ｏが従動プーリケーシング１４から
押し出されるため、それに追従するインナーケーブル１
５ｉ，１６ｉによって従動プーリ６０が矢印ｋ′方向に
回転する。

【００６１】次に、図１６に基づいて本発明の第７実施
例を説明する。

【００６２】駆動プーリ５９および従動プーリ６０の中
間位置に配置した中間ケーシング１３１の内部に、図示
せぬ駆動源に接続されて支点ピン１３０，１３０まわり
に矢印ｍ−ｍ′方向に回転する一対のレバー１２９，１
２９を設け、各々のレバー１２９，１２９の両端に支持
した各２個の第１、第２ガイドプーリ１０９，１０９；
１１１，１１１にそれぞれインナーケーブル１５ｉ，１
６ｉをＳ字状に巻き付ける。一対のレバー１２９，１２
９を矢印ｍ，ｍ方向に回転させれば、インナーケーブル
１５ｉが引かれてインナーケーブル１６ｉが弛められる
ため、従動プーリ６０は矢印ｎ方向に回転する。逆に、
一対のレバー１２９，１２９を矢印ｍ′，ｍ′方向に回
転させれば、インナーケーブル１６ｉが引かれてインナ
ーケーブル１５ｉが弛められるため、従動プーリ６０は
矢印ｎ′方向に回転する。

【００６３】これら第２実施例〜第７実施例によれば、
上記第１実施例と同様の作用効果を奏することができ
る。特に第７実施例によれば、中間ケーシング１３１を
任意の位置に配置することで、必要スペースの増加を招
くことなく従動プーリケーシング１４の小型化を図るこ
とができる。

【００６４】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行う
ことが可能である。

【００６５】例えば、第１実施例では回転自在なアッパ
ーシャフト１０２およびロアシャフト１０４にアッパー
アーム１０５およびロアアーム１０６を固定し、アクチ
ュエータ１１４でアッパーシャフト１０２を駆動するこ
とでアッパーアーム１０５およびロアアーム１０６を回
転させているが、アッパーシャフト１０２およびロアシ
ャフト１０４の代わり回転不能な固定軸を設け、この固
定軸に回転自在に支持したアッパーアーム１０５および
ロアアーム１０６をアクチュエータ１１４で回転させて
も同様の作用効果を達成することができる。

【００６６】またプーリ回転比可変機構６５を従動プー
リケーシング１４の内部に配置する代わりに、駆動プー
リケーシング１２の内部に配置することができる。

【００６７】また実施例ではステアリング操作部材とし
て円形のステアリングハンドル１１を例示したが、バー
型やスティック型等の任意の形状のステアリング操作部
材を採用することができる。

【００６８】

【発明の効果】以上のように請求項１に記載された発明
によれば、ステアリング操作部材に連結された駆動プー
リとステアリングギヤボックスに連結された従動プーリ
とを操作ケーブルで接続したので、ステアリング操作部
材およびステアリングギヤボックスの位置関係を任意に
変化させても、ステアリング操作部材に入力される操舵
トルクをステアリングギヤボックスに伝達することが可
能となり、操舵系の設計自由度が高められる。またプー
リ回転比可変機構が駆動プーリの回転角に対する従動プ
ーリの回転角の比を変化させるので、ステアリング操作
部材の操作量に対する車輪の転舵角の比を任意に変更
し、ステアリングの効きを敏感にしたり鈍感にしたりす
ることができる。しかも駆動プーリが停止状態にあると
きにプーリ回転比可変機構で従動プーリを回転させるこ
とにより、つまり駆動プーリの回転角に対する従動プー
リの回転角の比を無限大に設定することにより、ドライ
バーのステアリング操作によらない自動操舵を行うこと
ができる。

【００６９】また請求項２に記載された発明によれば、
プーリ回転比可変機構は駆動プーリのケーブル離脱点と
従動プーリのケーブル離脱点との間のケーブル長を変化
させるので、ケーブルの中間部を引いたり弛めたりする
ことで駆動プーリの回転角に対する従動プーリの回転角
の比を変化させることができる。

【００７０】また請求項３に記載された発明によれば、
回転軸を駆動源で回転させると、回転軸に固定したアー
ムの両端に設けた第１、第２ガイドプーリの一方に案内
された操作ケーブルが引かれて他方に案内された操作ケ
ーブルが弛められるため、駆動プーリのプーリ離脱点お
よび従動プーリのプーリ離脱点間のケーブル長を、第
１、第２ケーブルの一方で長くして他方で短くし、駆動
プーリの回転角に対する従動プーリの回転角の比を変化
させることができる。しかも回転軸の回転方向、回転
角、回転速度を変化させるだけで、前記回転角の比を任
意に制御することが可能となる。

【００７１】また請求項４に記載された発明によれば、
固定軸に支持したアームを駆動源で回転させると、アー
ムの両端に設けた第１、第２ガイドプーリの一方に案内
された操作ケーブルが引かれて他方に案内された操作ケ
ーブルが弛められるため、駆動プーリのプーリ離脱点お
よび従動プーリのプーリ離脱点間のケーブル長を、第
１、第２ケーブルの一方で長くして他方で短くし、駆動
プーリの回転角に対する従動プーリの回転角の比を変化
させることができる。しかもアームの回転方向、回転
角、回転速度を変化させるだけで、前記回転角の比を任
意に制御することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ケーブル式ステアリング装置の全体斜視図

【図２】図１の２−２線拡大断面図

【図３】図２の３−３線断面図

【図４】操舵トルクセンサの斜視図

【図５】操舵トルクセンサの差動トランスの回路図

【図６】操舵トルクセンサの作用説明図

【図７】図１の７−７線拡大断面図

【図８】図７の８−８線断面図

【図９】図７の９−９線断面図

【図１０】図８に対応する作用説明図

【図１１】本発明の第２実施例を示す図

【図１２】本発明の第３実施例を示す図

【図１３】本発明の第４実施例を示す図

【図１４】本発明の第５実施例を示す図

【図１５】本発明の第６実施例を示す図

【図１６】本発明の第７実施例を示す図

【符号の説明】

１１ ステアリングハンドル（ステアリング操作
部材） １３ ステアリングギヤボックス １５ 第１操作ケーブル（操作ケーブル） １６ 第２操作ケーブル（操作ケーブル） ５９ 駆動プーリ ６０ 従動プーリ ６５ プーリ回転比可変機構 １０２ アッパーシャフト（回転軸） １０４ ロアシャフト（回転軸） １０５ アッパーアーム（アーム） １０６ ロアアーム（アーム） １０９ 第１ガイドプーリ １１１ 第２ガイドプーリ １１４ アクチュエータ（駆動源） ｐ１ 駆動プーリにおけるケーブル離脱点 ｑ１ 駆動プーリにおけるケーブル離脱点 ｐ２ 従動プーリにおけるケーブル離脱点 ｑ２ 従動プーリにおけるケーブル離脱点 Ｗｆ 車輪

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D030 DA11 3D032 CC08 CC20 CC48 DA15 EB04 EB11 GG01 3D033 CA16 CA21

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ドライバーにより操作されるステアリン
   グ操作部材（１１）に連結されて回転する駆動プーリ
   （５９）と車輪（Ｗｆ，Ｗｆ）を転舵するステアリング
   ギヤボックス（１３）に連結されて回転する従動プーリ
   （６０）とを操作ケーブル（１５，１６）で接続し、ス
   テアリング操作部材（１１）に入力される操舵トルクを
   操作ケーブル（１５，１６）を介してステアリングギヤ
   ボックス（１３）に伝達するケーブル式ステアリング装
   置において、 駆動プーリ（５９）の回転角に対する従動プーリ（６
   ０）の回転角の比を変化させるプーリ回転比可変機構
   （６５）を備え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】 前記プーリ回転比可変機構（６５）は、
   駆動プーリ（５９）におけるケーブル離脱点（ｐ１，ｑ
   １）と従動プーリ（６０）におけるケーブル離脱点（ｐ
   ２，ｑ２）との間のケーブル長を変化させることによ
   り、駆動プーリ（５９）の回転角に対する従動プーリ
   （６０）の回転角の比を変化させることを特徴とする、
   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】 駆動プーリ（５９）および従動プーリ
   （６０）が該プーリ（５９，６０）への巻き方向が逆の
   第１操作ケーブル（１５）および第２操作ケーブル（１
   ６）で接続され、 駆動プーリ（５９）および従動プーリ（６０）の何れか
   一方のプーリの近傍に配置された前記プーリ回転比可変
   機構（６５）は、 回転軸（１０２，１０４）と、 回転軸（１０２，１０４）に中間部を固定されたアーム
   （１０５，１０６）と、 回転軸（１０２，１０４）を回転させる駆動源（１１
   ４）と、 アーム（１０５，１０６）の一端に回転自在に支持さ
   れ、第１操作ケーブル（１５）の中間部を案内して前記
   何れか一方のプーリに導く第１ガイドプーリ（１０９）
   と、 アーム（１０５，１０６）の他端に回転自在に支持さ
   れ、第２操作ケーブル（１６）の中間部を案内して前記
   何れか一方のプーリに導く第２ガイドプーリ（１１１）
   と、を備え、 駆動源（１１４）で回転軸（１０２，１０４）を回転さ
   せて駆動プーリ（５９）におけるケーブル離脱点（ｐ
   １，ｑ１）と従動プーリ（６０）におけるケーブル離脱
   点（ｐ２，ｑ２）との間のケーブル長を変化させること
   を特徴とする、請求項２に記載のケーブル式ステアリン
   グ装置。
4. 【請求項４】 駆動プーリ（５９）および従動プーリ
   （６０）が該プーリ（５９，６０）への巻き方向が逆の
   第１操作ケーブル（１５）および第２操作ケーブル（１
   ６）で接続され、 駆動プーリ（５９）および従動プーリ（６０）の何れか
   一方のプーリの近傍に配置された前記プーリ回転比可変
   機構（６５）は、 固定軸と、 固定軸に中間部を回転自在に支持されたアーム（１０
   ５，１０６）と、 アーム（１０５，１０６）を固定軸まわりに回転させる
   駆動源（１１４）と、アーム（１０５，１０６）の一端
   に回転自在に支持され、第１操作ケーブル（１５）の中
   間部を案内して前記何れか一方のプーリに導く第１ガイ
   ドプーリ（１０９）と、 アーム（１０５，１０６）の他端に回転自在に支持さ
   れ、第２操作ケーブル（１６）の中間部を案内して前記
   何れか一方のプーリに導く第２ガイドプーリ（１１１）
   と、を備え、 駆動源（１１４）でアーム（１０５，１０６）を回転さ
   せて駆動プーリ（５９）におけるケーブル離脱点（ｐ
   １，ｑ１）と従動プーリ（６０）におけるケーブル離脱
   点（ｐ２，ｑ２）との間のケーブル長を変化させること
   を特徴とする、請求項２に記載のケーブル式ステアリン
   グ装置。