JP2004189064A - Cable type steering device - Google Patents

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JP2004189064A
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Norifumi Tamura
憲史 田村
Yasuo Shimizu
康夫 清水
Hiroshi Tabata
宏 田畠
Asaya Toyohira
朝弥 豊平
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    • B62D1/02Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cable type steering device provided with a tensile force adjusting means and capable of increasing sense of rigidity of a steering wheel. <P>SOLUTION: Tensile force is applied to inner cables 5i, 6i by energizing a slider 44 supporting end parts of outer tubes 5o, 6o of operation cables 5, 6 in the direction of arrow mark A by a compression coil spring 42. A cam follower 39 energized in the direction of rotation by a twist coil spring 40 is engaged with a cam part 36 provided in a slider support member 32 fixed to a housing main body 12, and the cam follower 39 moves in the direction of arrow mark A by following the slider 44 when tensile force of the inner cables 5i, 6i is reduced and the slider 44 moves in the direction of arrow mark A. As a result, even if tensile force of the inner cables 5i, 6i is increased and the slider 44 attempts to return in the direction of arrow mark B, it is prevented by a pressing face 39b of the cam follower 39 to prevent the return of the slider 44. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステアリングハンドルに入力される操舵トルクを、アウターチューブの内部にインナーケーブルを摺動自在に収納した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とともに、前記インナーケーブルの張力を張力調整手段を介して調整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】
かかるケーブル式ステアリング装置は、下記特許文献1および特許文献2により公知である。
【0003】
特許文献1に記載されたものは、インナーケーブルがアウターチューブから露出する部分に圧縮コイルばねで付勢された弾圧部材を押し付けることにより、インナーケーブルを撓ませて張力を増加させるようになっている。
【0004】
また特許文献2に記載されたものは、アウターチューブをプーリハウジングから押し出す方向に圧縮コイルばねで付勢することでインナーケーブルに所定の張力を付与するとともに、伸び等によってインナーケーブルの張力が減少したときに、ステアリングハンドルの操作によるインナーケーブルの張力の増加に伴って、圧縮コイルばねを圧縮しながらアウターチューブがプーリハウジング内に引き込まれる動きを利用して張力付与部材を移動させ、インナーケーブルの張力を増加させるようになっている。
【0005】
【特許文献1】
特開平10−109657号公報
【特許文献2】
特開平10−217989号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記特許文献1および特許文献2に記載されたものは、ステアリングハンドルの切り始めや切り返し時にインナーケーブルの張力が増加すると、インナーケーブルに張力を付与する圧縮コイルばねが圧縮されてしまい、ステアリングハンドルの遊びが増加して剛性感が低下する問題があった。
【0007】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、張力調整手段を備えたケーブル式ステアリング装置において、ステアリングハンドルの剛性感を高めることを目的とする。
【0008】
【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、ステアリングハンドルに入力される操舵トルクを、アウターチューブの内部にインナーケーブルを摺動自在に収納した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とともに、前記インナーケーブルの張力を張力調整手段を介して調整するケーブル式ステアリング装置において、前記張力調整手段は、インナーケーブルの張力を増加させる方向には動作し、インナーケーブルの張力を減少させる方向に動作しない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。
【0009】
上記構成によれば、ケーブル式ステアリング装置の操作ケーブルのインナーケーブルの張力を調整する張力調整手段が、その張力を増加させる方向には動作し、その張力を減少させる方向に動作しないので、インナーケーブルの伸び等による張力の減少を防止しながら、ステアリングハンドルの切り始めや切り返し時に、遊びの発生を防止してステアリングハンドルの剛性感を高めることができる。
【0010】
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、前記張力調整手段は、インナーケーブルの張力が所定値以上になると、インナーケーブルの張力を減少させる方向に動作す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。
【0011】
上記構成によれば、インナーケーブルの張力が所定値以上になると張力調整手段がインナーケーブルの張力を減少させる方向に動作するので、張力調整手段を補強することなく張力による損傷を未然に回避することができ、張力調整手段の小型軽量化に寄与することができる。
【0012】
【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。
【0013】
図1〜図4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線拡大断面図、図4は張力調整手段の分解斜視図である。
【0014】
図1に示すように、自動車のステアリングハンドル1の前方に設けた駆動プーリハウジング2と、ステアリングギヤボックス3に設けた従動プーリハウジング4とが2本の操作ケーブル5,6によって接続される。ステアリングギヤボックス3を貫通して車体左右方向に延びるステアリングロッド7の両端が、タイロッド8L,8Rを介して左右の車輪WL,WRを支持するナックル(図示せず)に接続される。
【0015】
ドライバーの操作によるステアリングハンドル1の回転は、駆動プーリハウジング2に収納した駆動プーリ16(図2および図3参照)から一対の操作ケーブル5,6を介して従動プーリハウジング4の内部に収納した従動プーリ(図示せず)に伝達され、従動プーリの回転軸に設けたピニオン9がステアリングロッド7に設けたラック10に噛み合うことで、ステアリングロッド7が左右に移動して車輪WL,WRが転舵される。ドライバーによるステアリングハンドル1の操作をアシストすべく、従動プーリハウジング4にピニオン9を駆動するアシスト用モータ11が設けられる。
【0016】
図2から明らかなように、駆動プーリハウジング2はハウジング本体12と、ハウジング本体12の開口部を覆ってボルト13…で固定されるハウジングカバー14とを備えており、ハウジング本体12およびハウジングカバー14に回転自在に支持されたステアリングシャフト15に駆動プーリ16が固定される。ハウジングカバー14から突出するステアリングシャフト15の端部に、ステアリングハンドル1のボス部17がスプラインが嵌合してット18で固定される。一対の操作ケーブル5,6の構造は同一であり、それぞれアウターチューブ5o,6oの内部にインナーケーブル5i,6iが摺動自在に収納されている。一対のアウターチューブ5o,6oの端部は駆動プーリハウジング2に張力調整手段19を介して支持され、一対のインナーケーブル5i,6iの端部は駆動プーリ16の外周面に形成した螺旋状の溝に巻き付けられて該駆動プーリ16の両端面にそれぞれ固定される。
【0017】
次に、図2〜図4に基づいて張力調整手段19の構造を説明する。
【0018】
張力調整手段19は取付ブラケット31およびスライダ支持部材32を備える。L字状の取付ブラケット31の内側にスライダ支持部材32のブロック状の基部33が重ね合わされ、ハウジング本体12の底壁12aに2本のボルト34,34で共締めされる。スライダ支持部材32は基部33の中心から一体に延びる筒状部35と、筒状部35の周囲を取り囲むように基部33から突出する環状のカム部36とを備えており、カム部36の先端に螺旋状の第1カム面36aが形成される。筒状部35の内面に形成された雌ねじ35aにハウジング本体12の端壁12bを貫通するボルト37をねじ込むことで、スライダ支持部材32が更に強固にハウジング本体12に固定される。ボルト37の外周に設けられたOリング38により、ボルト37の貫通孔から駆動プーリハウジング2に水が浸入するのを防止している。
【0019】
スライダ支持部材32の筒状部35の外周に嵌合する環状のカムフォロア39は、筒状部35の軸線Lに沿って移動可能であり、かつ前記軸線Lまわりに回転可能である。カムフォロア39には螺旋状の第2カム面39aが形成されており、この第2カム面39aは前記カム部36の第1カム面36aに摺動可能に接触する。筒状部35の外周に捩じりコイルばね40が配置されており、その両端がカム部36の内面およびカムフォロア39の内面に係止される。カムフォロア39を筒状部35に組み付ける際に捩じりコイルばね40にはセット荷重が与えられており、そのセット荷重によってカムフォロア39は図4の矢印方向に付勢される。即ち、捩じりコイルばね40の弾発力で第2カム面39aが第1カム面36aに沿って摺動することで、カムフォロア39の押圧面39bがカム部36から遠ざかる方向に付勢される。
【0020】
筒状部35の内部にカップ状の押圧部材41が摺動自在に収納されており、この押圧部材41は取付ブラケット31に形成したばね座31aに一端を支持された圧縮コイルばね42の他端によって軸線L方向に付勢される。筒状部35に軸線Lと平行に形成された長孔35b,35bにピン43が摺動可能に嵌合しており、このピン43を前記押圧部材41の先端が押圧する。スライダ支持部材32の筒状部35の外周にスライダ44の筒状部45が摺動自在に嵌合しており、この筒状部45に前記ピン43の両端が係合している。従って、スライダ44は軸線Lまわりに回転することなく、軸線Lに沿って摺動することができる。スライダ44の筒状部45から径方向に突出する一対の腕部46,46の背面に前記カムフォロア39の押圧面39bが当接する。
【0021】
スライダ44の腕部46,46の先端をアウターチューブ固定部材47,47が貫通し、ナット48,48で固定される。アウターチューブ5o,6oの端部がアウターチューブ固定部材47,47に嵌合してカシメにより固定され、インナーケーブル5i,6iがアウターチューブ固定部材47,47を貫通する部分に低摩擦係数の摺動部材49,49が埋め込まれる。ハウジング本体12に形成した開口12c,12cをアウターチューブ固定部材47,47およびアウターチューブ5o,6oが貫通しており、これらの開口12c,12cがゴム製のブーツ50,50で覆われる。
【0022】
次に、上記構成を備えた第1実施例の作用を説明する。
【0023】
張力調整手段19により操作ケーブル5,6のインナーケーブル5i,6iに所定の張力が与えられる。即ち、圧縮コイルばね42の弾発力で付勢された押圧部材41がピン43を押圧すると、ピン43に係合するスライダ44の筒状部45がスライダ支持部材32の筒状部35に沿って図3の矢印A方向に押圧される。その結果、スライダ44の腕部46,46にアウターチューブ固定部材47,47で固定されたアウターチューブ5o,6oが矢印A方向に押圧されるため、インナーケーブル5i,6iの張力が増加する。以上のように、圧縮コイルばね42の弾発力によって操作ケーブル5,6のインナーケーブル5i,6iに所定の張力が付与される。
【0024】
インナーケーブル5i,6iの伸び等によって張力が減少すると、その張力の減少を補うように圧縮コイルばね42の弾発力でスライダ44が矢印A方向に押し出される。スライダ44が矢印A方向に押し出されると、その腕部46,46の背面とカムフォロア39の押圧面39bとの間に隙間が発生する。すると、捩じりコイルばね40によって回転方向に付勢されたカムフォロア39がスライダ支持部材32のカム部36に対して相対回転し、カム部36の第1カム面36aに対してカムフォロア39の第2カム面39aが摺動することで、カムフォロア39が矢印A方向に移動して前記隙間が詰められる。
【0025】
前記隙間が詰められた状態では、カムフォロア39はインナーケーブル5i,6iの張力によって矢印B方向に付勢されるが、第1、第2カム面36a,39aのピッチは充分に小さいため、前記矢印B方向の付勢力によってカムフォロア39が逆回転することはない。つまり、カムフォロア39は捩じりコイルばね40により回転して矢印A方向に移動するだけであり、矢印B方向に戻ることはない。従って、ドライバーがステアリングハンドル1を操作してインナーケーブル5i,6iの張力が増加しても、インナーケーブル5i,6iに引かれてアウターチューブ5o,6oが矢印B方向に移動することが阻止される。これにより、特にステアリングハンドル1の切り始めや切り返し時における操舵フィーリング(ステアリングハンドル1の剛性感)が改善される。
【0026】
図5〜図12は本発明の第2実施例を示すもので、図5は前記図3に対応するハウジング本体の断面図、図6は図5の6−6線断面図、図7は図6の7−7線断面図、図8は図6の8−8線断面図、図9は図6の9−9線断面図、図10は図6の10部拡大図、図11は張力調整手段の斜視図、図12は張力調整手段の分解斜視図である。
【0027】
第2実施例は張力調整手段19の構造だけが第1実施例と異なっており、その他の構造は第1実施例と同一であるため、第1実施例と共通する部分には共通の符号を付して重複する説明を省略する。
【0028】
第2実施例の張力調整手段19は、駆動プーリハウジング2のハウジング本体12の底壁12aに形成した支持孔に嵌合して押しねじ61で固定された段付きシャフト62を備える。段付きシャフト62は大径部62aと小径部62bとを備えており、小径部62bの外周に、軸方向に延びる溝63aを備えた中空シャフト63が相対回転自在に嵌合する。
【0029】
図10に詳細に示すように、段付きシャフト62の大径部62aの直径D1は中空シャフト63の直径D2よりも僅かに小さく設定されているが(D1<D2)、中空シャフト63の下端部(段付きシャフト62の大径部62aに対向する部分)の外周には僅かな面取り63bが形成されており、その部分の直径D3は段付きシャフト62の大径部の直径D1と同じになっている。(D3=D1)。また中空シャフト63の下端部の内周には大きな面取り63cが形成されている。
【0030】
四角断面を有する細い捩じりコイルばね64が段付きシャフト62の大径部62aの外周および中空シャフト63の外周に嵌合する。自由状態における捩じりコイルばね64の内径は段付きシャフト62の大径部62aの外径D1と略等しく、捩じりコイルばね64の内周面と大径部62aの外周面とは僅かな面圧を有して接触する。一方、自由状態における捩じりコイルばね64の内径は中空シャフト63の外径D2よりも僅かに小さく設定されており、捩じりコイルばね64が一旦中空シャフト63の外周に嵌合すると、捩じりコイルばね64は中空シャフト63に対して回転不能に固定される。
【0031】
段付きシャフト62、中空シャフト63および捩じりコイルばね64を組み付けた状態で、中空シャフト63を図12の矢印A方向に回転させると、中空シャフト63と一体に結合された捩じりコイルばね64も矢印A方向に回転しようとする。このとき、捩じりコイルばね64の下部と段付きシャフト62の大径部62aとの間に作用する摩擦力で、捩じりコイルばね64は捩じれが解ける方向に変形するため、その内径が増加して段付きシャフト62の大径部62aの外周に対してスリップする。つまり、段付きシャフト62に対して中空シャフト63は図12の矢印A方向に相対回転可能である。
【0032】
一方、中空シャフト63を図12の矢印B方向に回転させると、中空シャフト63と一体に結合された捩じりコイルばね64も矢印B方向に回転しようとする。このとき、捩じりコイルばね64の下部と段付きシャフト62の大径部62aとの間に作用する摩擦力で、捩じりコイルばね64は捩じれが締まる方向に変形するため、その内径が減少して段付きシャフト62の大径部62aの外周に摩擦力で締結される。つまり、段付きシャフト62に対して中空シャフト63は図12の矢印B方向に相対回転不能である。
【0033】
段付きシャフト62および中空シャフト63の外周に配置される回動ハウジング65は、軸方向に溝66aが形成された筒状部材66と、筒状部材66の上端に溶接された菱形状の上部プレート67と、筒状部材66の下端に溶接された菱形状の下部プレート68と、上部プレート67および下部プレート68の両端部を貫通してワッシャ69,69およびプッシュナット70,70で係止された一対のプーリシャフト71,71と、筒状部材66の上端開口を覆う上部カバー72と、筒状部材66の下端開口を覆う下部カバー73とを備える。
【0034】
下部カバー73は、その下面がワッシャ74を介してハウジング本体12の底壁12aに摺動自在に支持され、その内周面が段付きシャフト62の大径部62aの外周面に相対回転自在に支持される。また上部カバー72はその段付きの内周面が中空シャフト63の外周面および段付きシャフト62の小径部62bの外周面に相対回転自在に支持される。そして上部カバー72の上面に重ね合わせたワッシャ75が、プッシュナット76で段付きシャフト62の小径部62aに係止される。
【0035】
上端に径方向外向きの第1突起77aが形成され、下端に径方向内向きの第2突起77bが形成された太い捩じりコイルばね77が、中空シャフト63の外周および筒状部材66の内周間に配置される。図7から明らかなように、捩じりコイルばね77の第1突起77aは筒状部材66の溝66aに係合し、捩じりコイルばね77の第2突起77aは中空シャフト63の溝63aに係合する。図8から明らかなように、上部プレート67に形成した突起67aが上部カバー72に形成した溝72aを貫通して中空シャフト63の溝63aに緩く嵌合する。
【0036】
捩じりコイルばね77には予めセット荷重が付与されており、そのセット荷重で回動ハウジング65(つまり筒状部材66および上部プレート67)は、中空シャフト63に対して図7および図8の矢印C方向に付勢される。このとき、前記セット荷重によって上部プレート67の突起67aは中空シャフト63の溝63aの一方の端部に押し付けられ、溝63aの他方の端部に若干の隙間α(図8参照)が形成される。従って、この隙間αの範囲内で、回動ハウジング65は捩じりコイルばね77を捩じりながら中空シャフト63に対して図7および図8の矢印D方向に相対回転可能である。
【0037】
図9から明らかなように、段付きシャフト62の大径部62aの外周に嵌合する捩じりコイルばね64の下端に設けた突起64aが筒状部材66の溝66aに係合している。
【0038】
図5から明らかなように、ハウジング本体12の底壁12aに設けたピン78と下部プレート68に設けたばね受け68aとの間に引張コイルばね79が配置されており、この引張コイルばね79の弾発力で矢印E方向に付勢された回動ハウジング65のプーリシャフト71,71に回転自在に支持したテンショナプーリ80,80がインナーケーブル5i,6iに当接することで、インナーケーブル5i,6iに所定の張力が付与される。
【0039】
次に、上記構成を備えた第2実施例の作用を説明する。
【0040】
張力調整手段19の回動ハウジング65の筒状部材66と中空シャフト63とは剛性が高い捩じりコイルばね77で連結されており、後述する特別な場合を除いて実質的に一体化されている。図5において、引張コイルばね79の弾発力で回動ハウジング65が矢印E方向に付勢されると、捩じりコイルばね77を介して回動ハウジング65に実質的に一体化された中空シャフト63も矢印E方向に付勢される。図5における矢印E方向は、図12における矢印A方向に対応し、中空シャフト63が矢印A方向に付勢されると、捩じりコイルばね64が緩んで段付きシャフト62の大径部62aに対してスリップするため、回動ハウジング65は中空シャフト63と共に矢印E方向に自由に回転することができる。
【0041】
そして回動ハウジング65が矢印E方向に回転すると、一対のテンショナプーリ80,80が一対のインナーケーブル5i,6iを相互に離反する方向に押し広げることで、インナーケーブル5i,6iに所定の張力が与えられる。インナーケーブル5i,6iの伸び等によって張力が減少すると、その度に張力の減少を補うように回動ハウジング65が矢印E方向に回転して張力を増加させる。
【0042】
一方、ステアリングハンドル1の操舵時にインナーケーブル5i,6iの張力によって回動ハウジング65を矢印F方向に回転させる荷重が作用するが、図5における矢印F方向は、図12における矢印B方向に対応し、中空シャフト63が矢印B方向に付勢されると、捩じりコイルばね64が締まって段付きシャフト62の大径部62aに対して締結されるため、捩じりコイルばね77を介して中空シャフト63に実質的に一体化された回動ハウジング65は矢印F方向に回転できないようにロックされる。
【0043】
これにより、特にステアリングハンドル1の切り始めや切り返し時におけるステアリングハンドル1の剛性感が改善される。
【0044】
さて、何らかの理由でインナーケーブル5i,6iの張力が異常に増加すると、捩じりコイルばね64によって段付きシャフト62に回転不能に固定された中空シャフト63と、回動ハウジング65の筒状部材66との間に配置された捩じりコイルばね77に大きな荷重が作用する。その荷重が捩じりコイルばね77のセット荷重を超えると、捩じりコイルばね77を更に捩じりながら中空シャフト63に対して筒状部材66が図7および図8の矢印D方向に相対回転する。このとき、図8に示すように、上部プレート67に形成した突起67aが中空シャフト63の溝63a内を隙間αの範囲で移動できるので、前記相対回転が阻害されることはない。
【0045】
そして中空シャフト63に対して筒状部材66が矢印D方向に相対回転すると、図9に示すように、筒状部材66の溝66aが捩じりコイルばね64の下端の突起64aを矢印D方向に押圧し、そのために捩じりコイルばね64は捩じれが解ける方向に変形して内径が増加することで、段付きシャフト62の大径部62aの外周面に対してスリップする。つまり、段付きシャフト62に対して中空シャフト63は図12の矢印B方向に相対回転可能になり、回動ハウジング65は図5の矢印F方向に回転可能になる。その結果、インナーケーブル5i,6iの張力が減少するため、張力調整手段19に特別な補強を施すことなく過剰な荷重による損傷の発生を未然に回避することができ、張力調整手段19の小型軽量化に寄与することができる。
【0046】
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。
【0047】
例えば、張力調整手段19を、インナーケーブル5i,6iの張力を増加させる方向に動作させ、インナーケーブル5i,6iの張力を減少させる方向に動作させないための機構として、周知のラチェット機構や一方向クラッチを採用することができる。
【0048】
またインナーケーブル5i,6iの張力が所定値以上になると、その張力を減少させための手段として、周知のトルクリミッタを採用することができる。
【0049】
【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、ケーブル式ステアリング装置の操作ケーブルのインナーケーブルの張力を調整する張力調整手段が、その張力を増加させる方向には動作し、その張力を減少させる方向に動作しないので、インナーケーブルの伸び等による張力の減少を防止しながら、ステアリングハンドルの切り始めや切り返し時に、遊びの発生を防止してステアリングハンドルの剛性感を高めることができる。
アリングハンドルの剛性感を高めることができる。
【0050】
また請求項2に記載された発明によれば、インナーケーブルの張力が所定値以上になると張力調整手段がインナーケーブルの張力を減少させる方向に動作するので、張力調整手段を補強することなく張力による損傷を未然に回避することができ、張力調整手段の小型軽量化に寄与することができる。
【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線拡大断面図
【図4】張力調整手段の分解斜視図
【図5】本発明の第2実施例に係るハウジング本体の断面図
【図6】図5の6−6線断面図
【図7】図6の7−7線断面図
【図8】図6の8−8線断面図
【図9】図6の9−9線断面図
【図10】図6の10部拡大図
【図11】張力調整手段の斜視図
【図12】張力調整手段の分解斜視図
【符号の説明】
1 ステアリングハンドル
3 ステアリングギヤボックス
5 操作ケーブル
5o アウターチューブ
5i インナーケーブル
6 操作ケーブル
6o アウターチューブ
6i インナーケーブル
19 張力調整手段
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
According to the present invention, a steering torque input to a steering handle is transmitted to a steering gear box via an operation cable in which an inner cable is slidably housed inside an outer tube, and the tension of the inner cable is adjusted by a tension adjusting means. The present invention relates to a cable-type steering device that adjusts via a cable.
[0002]
[Prior art]
Such a cable-type steering device is known from Patent Documents 1 and 2 described below.
[0003]
In the structure disclosed in Patent Document 1, the inner cable is bent by pressing a resilient member urged by a compression coil spring against a portion where the inner cable is exposed from the outer tube, so that the inner cable is bent to increase the tension. .
[0004]
Further, in the structure described in Patent Document 2, a predetermined tension is applied to the inner cable by urging the outer tube with a compression coil spring in a direction to push the outer tube from the pulley housing, and the tension of the inner cable is reduced by elongation or the like. Sometimes, as the tension of the inner cable increases due to the operation of the steering handle, the tension applying member is moved by using the movement in which the outer tube is pulled into the pulley housing while compressing the compression coil spring, and the tension of the inner cable is increased. Is to be increased.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-10-109657 [Patent Document 2]
JP-A-10-217989
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when the tension of the inner cable increases when the steering handle is started or turned back, the compression coil spring that applies tension to the inner cable is compressed, and the steering described in Patent Literature 1 and Patent Literature 2 is compressed. There is a problem that the play of the steering wheel increases and the feeling of rigidity decreases.
[0007]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to increase the rigidity of a steering handle in a cable-type steering device provided with a tension adjusting means.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, according to the first aspect of the invention, the steering torque input to the steering handle is steered via the operation cable in which the inner cable is slidably housed inside the outer tube. In the cable-type steering device transmitting to the gear box and adjusting the tension of the inner cable through a tension adjusting unit, the tension adjusting unit operates in a direction to increase the tension of the inner cable, and the tension of the inner cable is increased. There is proposed a cable-type steering device that does not operate in a direction to reduce the steering angle.
[0009]
According to the above configuration, the tension adjusting means for adjusting the tension of the inner cable of the operation cable of the cable-type steering device operates in a direction to increase the tension and does not operate in a direction to decrease the tension. When the steering handle is started or turned back, play can be prevented and the sense of rigidity of the steering handle can be increased while preventing a decrease in tension due to elongation of the steering handle.
[0010]
According to the second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, when the tension of the inner cable becomes equal to or more than a predetermined value, the tension adjusting means operates in a direction to decrease the tension of the inner cable. A cable type steering apparatus characterized by the above is proposed.
[0011]
According to the above configuration, when the tension of the inner cable becomes equal to or more than a predetermined value, the tension adjusting means operates in a direction to decrease the tension of the inner cable, so that damage due to tension can be avoided without reinforcing the tension adjusting means. Thus, the size and weight of the tension adjusting means can be reduced.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on examples of the present invention shown in the accompanying drawings.
[0013]
1 to 4 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is an overall perspective view of a cable-type steering device, FIG. 2 is an enlarged sectional view taken along line 2-2 of FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is an exploded perspective view of the tension adjusting means, taken along line 3-3.
[0014]
As shown in FIG. 1, a drive pulley housing 2 provided in front of a steering handle 1 of an automobile and a driven pulley housing 4 provided in a steering gear box 3 are connected by two operation cables 5 and 6. Both ends of a steering rod 7 that extends through the steering gear box 3 and extends in the left-right direction of the vehicle body are connected to knuckles (not shown) that support left and right wheels WL and WR via tie rods 8L and 8R.
[0015]
The rotation of the steering handle 1 by the driver's operation is performed by the driven pulley 16 housed in the driven pulley housing 4 via the pair of operation cables 5 and 6 from the drive pulley 16 (see FIGS. 2 and 3) housed in the drive pulley housing 2. The power is transmitted to a pulley (not shown), and the pinion 9 provided on the rotating shaft of the driven pulley meshes with the rack 10 provided on the steering rod 7, whereby the steering rod 7 moves left and right, and the wheels WL and WR are steered. Is done. An assist motor 11 for driving the pinion 9 is provided on the driven pulley housing 4 to assist the driver in operating the steering handle 1.
[0016]
2, the drive pulley housing 2 includes a housing body 12 and a housing cover 14 that covers an opening of the housing body 12 and is fixed with bolts 13. A drive pulley 16 is fixed to a steering shaft 15 rotatably supported by the steering shaft 15. A boss 17 of the steering handle 1 is fitted with a spline at an end of the steering shaft 15 protruding from the housing cover 14, and is fixed by a socket 18. The pair of operation cables 5 and 6 have the same structure, and the inner cables 5i and 6i are slidably housed in the outer tubes 5o and 6o, respectively. The ends of the pair of outer tubes 5o, 6o are supported by the drive pulley housing 2 via tension adjusting means 19, and the ends of the pair of inner cables 5i, 6i are spiral grooves formed on the outer peripheral surface of the drive pulley 16. And is fixed to both end surfaces of the driving pulley 16.
[0017]
Next, the structure of the tension adjusting means 19 will be described with reference to FIGS.
[0018]
The tension adjusting means 19 includes a mounting bracket 31 and a slider support member 32. A block-shaped base 33 of the slider support member 32 is superimposed on the inside of the L-shaped mounting bracket 31, and is fastened to the bottom wall 12 a of the housing main body 12 by two bolts 34, 34. The slider support member 32 includes a tubular portion 35 integrally extending from the center of the base portion 33, and an annular cam portion 36 projecting from the base portion 33 so as to surround the periphery of the tubular portion 35. The first spiral cam surface 36a is formed at the bottom. By screwing a bolt 37 that penetrates through the end wall 12b of the housing main body 12 into a female screw 35a formed on the inner surface of the cylindrical portion 35, the slider support member 32 is more firmly fixed to the housing main body 12. An O-ring 38 provided on the outer periphery of the bolt 37 prevents water from entering the drive pulley housing 2 from the through hole of the bolt 37.
[0019]
The annular cam follower 39 fitted on the outer periphery of the cylindrical portion 35 of the slider support member 32 is movable along the axis L of the cylindrical portion 35 and is rotatable around the axis L. A spiral second cam surface 39 a is formed on the cam follower 39, and the second cam surface 39 a slidably contacts the first cam surface 36 a of the cam portion 36. A torsion coil spring 40 is disposed on the outer periphery of the cylindrical portion 35, and both ends thereof are locked on the inner surface of the cam portion 36 and the inner surface of the cam follower 39. When the cam follower 39 is assembled to the cylindrical portion 35, a set load is applied to the torsion coil spring 40, and the set load urges the cam follower 39 in the direction of the arrow in FIG. That is, when the second cam surface 39a slides along the first cam surface 36a by the resilient force of the torsion coil spring 40, the pressing surface 39b of the cam follower 39 is urged in a direction away from the cam portion 36. You.
[0020]
A cup-shaped pressing member 41 is slidably housed inside the cylindrical portion 35, and the pressing member 41 is the other end of a compression coil spring 42 whose one end is supported by a spring seat 31 a formed on the mounting bracket 31. Urged in the direction of the axis L. A pin 43 is slidably fitted in long holes 35b, 35b formed in the cylindrical portion 35 in parallel with the axis L, and the tip of the pressing member 41 presses the pin 43. The cylindrical portion 45 of the slider 44 is slidably fitted on the outer periphery of the cylindrical portion 35 of the slider support member 32, and both ends of the pin 43 are engaged with the cylindrical portion 45. Therefore, the slider 44 can slide along the axis L without rotating around the axis L. The pressing surface 39b of the cam follower 39 abuts against the rear surfaces of a pair of arms 46, 46 projecting radially from the cylindrical portion 45 of the slider 44.
[0021]
Outer tube fixing members 47, 47 penetrate the ends of the arms 46, 46 of the slider 44, and are fixed with nuts 48, 48. The ends of the outer tubes 5o, 6o are fitted to the outer tube fixing members 47, 47 and fixed by caulking, and the inner cables 5i, 6i slide on the portions penetrating the outer tube fixing members 47, 47 with a low coefficient of friction. The members 49, 49 are embedded. The outer tube fixing members 47, 47 and the outer tubes 5o, 6o pass through the openings 12c, 12c formed in the housing body 12, and these openings 12c, 12c are covered with rubber boots 50, 50.
[0022]
Next, the operation of the first embodiment having the above configuration will be described.
[0023]
A predetermined tension is applied to the inner cables 5i, 6i of the operation cables 5, 6 by the tension adjusting means 19. That is, when the pressing member 41 urged by the elastic force of the compression coil spring 42 presses the pin 43, the cylindrical portion 45 of the slider 44 that engages with the pin 43 moves along the cylindrical portion 35 of the slider support member 32. 3 in the direction of arrow A in FIG. As a result, the outer tubes 5o, 6o fixed to the arm portions 46, 46 of the slider 44 by the outer tube fixing members 47, 47 are pressed in the direction of arrow A, so that the tension of the inner cables 5i, 6i increases. As described above, the predetermined tension is applied to the inner cables 5i and 6i of the operation cables 5 and 6 by the elastic force of the compression coil spring 42.
[0024]
When the tension decreases due to elongation of the inner cables 5i and 6i, the slider 44 is pushed out in the direction of arrow A by the elastic force of the compression coil spring 42 so as to compensate for the decrease in tension. When the slider 44 is pushed out in the direction of arrow A, a gap is generated between the back surfaces of the arms 46 and 46 and the pressing surface 39b of the cam follower 39. Then, the cam follower 39 urged in the rotational direction by the torsion coil spring 40 rotates relative to the cam portion 36 of the slider support member 32, and the cam follower 39 of the cam follower 39 moves relative to the first cam surface 36 a of the cam portion 36. When the two cam surfaces 39a slide, the cam followers 39 move in the direction of the arrow A to close the gap.
[0025]
In the state where the gap is narrowed, the cam follower 39 is urged in the direction of arrow B by the tension of the inner cables 5i and 6i. However, the pitch between the first and second cam surfaces 36a and 39a is sufficiently small. The cam follower 39 does not rotate backward due to the biasing force in the B direction. That is, the cam follower 39 rotates only by the torsion coil spring 40 and moves in the direction of the arrow A, and does not return in the direction of the arrow B. Therefore, even if the driver operates the steering handle 1 to increase the tension of the inner cables 5i, 6i, the outer tubes 5o, 6o are prevented from being moved in the direction of the arrow B by being pulled by the inner cables 5i, 6i. . As a result, the steering feeling (the sense of rigidity of the steering handle 1) particularly at the start of turning or turning back of the steering handle 1 is improved.
[0026]
5 to 12 show a second embodiment of the present invention. FIG. 5 is a sectional view of a housing body corresponding to FIG. 3, FIG. 6 is a sectional view taken along line 6-6 of FIG. 5, and FIG. 6 is a sectional view taken along line 7-7, FIG. 8 is a sectional view taken along line 8-8 in FIG. 6, FIG. 9 is a sectional view taken along line 9-9 in FIG. 6, FIG. FIG. 12 is a perspective view of the adjusting means, and FIG. 12 is an exploded perspective view of the tension adjusting means.
[0027]
The second embodiment is different from the first embodiment only in the structure of the tension adjusting means 19, and the other structures are the same as those in the first embodiment. And duplicate explanations are omitted.
[0028]
The tension adjusting means 19 of the second embodiment includes a stepped shaft 62 fitted in a support hole formed in the bottom wall 12 a of the housing body 12 of the drive pulley housing 2 and fixed by a push screw 61. The stepped shaft 62 has a large-diameter portion 62a and a small-diameter portion 62b, and a hollow shaft 63 having an axially extending groove 63a is fitted around the outer periphery of the small-diameter portion 62b so as to be relatively rotatable.
[0029]
As shown in detail in FIG. 10, the diameter D1 of the large-diameter portion 62a of the stepped shaft 62 is set slightly smaller than the diameter D2 of the hollow shaft 63 (D1 <D2), but the lower end of the hollow shaft 63. A slight chamfer 63b is formed on the outer periphery of the portion (the portion facing the large diameter portion 62a of the stepped shaft 62), and the diameter D3 of that portion is the same as the diameter D1 of the large diameter portion of the stepped shaft 62. ing. (D3 = D1). A large chamfer 63c is formed on the inner periphery of the lower end of the hollow shaft 63.
[0030]
A thin torsion coil spring 64 having a square cross section fits on the outer periphery of the large diameter portion 62 a of the stepped shaft 62 and the outer periphery of the hollow shaft 63. The inner diameter of the torsion coil spring 64 in the free state is substantially equal to the outer diameter D1 of the large diameter portion 62a of the stepped shaft 62, and the inner peripheral surface of the torsion coil spring 64 and the outer peripheral surface of the large diameter portion 62a are slightly different. Contact with high surface pressure. On the other hand, the inner diameter of the torsion coil spring 64 in the free state is set slightly smaller than the outer diameter D2 of the hollow shaft 63. The torsion coil spring 64 is non-rotatably fixed to the hollow shaft 63.
[0031]
When the hollow shaft 63 is rotated in the direction of arrow A in FIG. 12 in a state where the stepped shaft 62, the hollow shaft 63, and the torsion coil spring 64 are assembled, the torsion coil spring integrated with the hollow shaft 63 is formed. 64 also tries to rotate in the direction of arrow A. At this time, the torsion coil spring 64 is deformed in a direction in which the torsion is released by the frictional force acting between the lower portion of the torsion coil spring 64 and the large diameter portion 62a of the stepped shaft 62. It increases and slips against the outer periphery of the large diameter portion 62a of the stepped shaft 62. That is, the hollow shaft 63 can rotate relative to the stepped shaft 62 in the direction of arrow A in FIG.
[0032]
On the other hand, when the hollow shaft 63 is rotated in the direction of arrow B in FIG. 12, the torsion coil spring 64 integrally connected to the hollow shaft 63 also tends to rotate in the direction of arrow B. At this time, the torsion coil spring 64 is deformed in the direction in which the torsion is tightened by the frictional force acting between the lower portion of the torsion coil spring 64 and the large diameter portion 62a of the stepped shaft 62. It is reduced and fastened to the outer periphery of the large diameter portion 62a of the stepped shaft 62 by frictional force. That is, the hollow shaft 63 cannot rotate relative to the stepped shaft 62 in the direction of arrow B in FIG.
[0033]
The rotating housing 65 disposed on the outer periphery of the stepped shaft 62 and the hollow shaft 63 has a cylindrical member 66 having a groove 66a formed in the axial direction, and a diamond-shaped upper plate welded to the upper end of the cylindrical member 66. 67, a diamond-shaped lower plate 68 welded to the lower end of the cylindrical member 66, and both ends of the upper plate 67 and the lower plate 68, which are engaged with washers 69, 69 and push nuts 70, 70. The vehicle includes a pair of pulley shafts 71, 71, an upper cover 72 covering an upper end opening of the tubular member 66, and a lower cover 73 covering a lower end opening of the tubular member 66.
[0034]
The lower surface of the lower cover 73 is slidably supported by the bottom wall 12a of the housing body 12 via the washer 74, and the inner peripheral surface thereof is rotatable relative to the outer peripheral surface of the large diameter portion 62a of the stepped shaft 62. Supported. The stepped inner peripheral surface of the upper cover 72 is rotatably supported by the outer peripheral surface of the hollow shaft 63 and the outer peripheral surface of the small diameter portion 62 b of the stepped shaft 62. Then, the washer 75 superimposed on the upper surface of the upper cover 72 is locked to the small diameter portion 62 a of the stepped shaft 62 by the push nut 76.
[0035]
A thick torsion coil spring 77 having a radially outward first protrusion 77a formed at an upper end and a radially inward second protrusion 77b formed at a lower end is provided with a thick torsion coil spring 77 of the outer periphery of the hollow shaft 63 and the cylindrical member 66. It is arranged between the inner circumferences. 7, the first projection 77a of the torsion coil spring 77 is engaged with the groove 66a of the tubular member 66, and the second projection 77a of the torsion coil spring 77 is engaged with the groove 63a of the hollow shaft 63. Engages. As is apparent from FIG. 8, the protrusion 67 a formed on the upper plate 67 penetrates the groove 72 a formed on the upper cover 72 and loosely fits into the groove 63 a of the hollow shaft 63.
[0036]
A set load is applied in advance to the torsion coil spring 77, and the rotating housing 65 (that is, the cylindrical member 66 and the upper plate 67) is moved by the set load with respect to the hollow shaft 63 in FIGS. It is urged in the direction of arrow C. At this time, the projection 67a of the upper plate 67 is pressed against one end of the groove 63a of the hollow shaft 63 by the set load, and a slight gap α (see FIG. 8) is formed at the other end of the groove 63a. . Therefore, within the range of the gap α, the rotating housing 65 can rotate relative to the hollow shaft 63 in the direction of arrow D in FIGS. 7 and 8 while twisting the torsion coil spring 77.
[0037]
As is apparent from FIG. 9, a projection 64 a provided at the lower end of a torsion coil spring 64 fitted on the outer periphery of the large diameter portion 62 a of the stepped shaft 62 is engaged with the groove 66 a of the tubular member 66. .
[0038]
As is apparent from FIG. 5, a tension coil spring 79 is disposed between a pin 78 provided on the bottom wall 12a of the housing body 12 and a spring receiver 68a provided on the lower plate 68. The tensioner pulleys 80, 80 rotatably supported by the pulley shafts 71, 71 of the rotating housing 65 urged in the direction of the arrow E by the abutting force come into contact with the inner cables 5 i, 6 i, so that the inner cable 5 i, 6 i A predetermined tension is applied.
[0039]
Next, the operation of the second embodiment having the above configuration will be described.
[0040]
The tubular member 66 of the rotating housing 65 of the tension adjusting means 19 and the hollow shaft 63 are connected by a torsion coil spring 77 having high rigidity, and are substantially integrated except for a special case described later. I have. In FIG. 5, when the rotating housing 65 is urged in the direction of arrow E by the elastic force of the extension coil spring 79, the hollow substantially integrated with the rotating housing 65 via the torsion coil spring 77. The shaft 63 is also urged in the direction of arrow E. The direction of arrow E in FIG. 5 corresponds to the direction of arrow A in FIG. 12, and when the hollow shaft 63 is urged in the direction of arrow A, the torsion coil spring 64 is loosened and the large diameter portion 62a of the stepped shaft 62 is loosened. , The rotating housing 65 can freely rotate in the direction of the arrow E together with the hollow shaft 63.
[0041]
When the rotation housing 65 rotates in the direction of arrow E, the pair of tensioner pulleys 80 pushes the pair of inner cables 5i, 6i apart from each other, so that a predetermined tension is applied to the inner cables 5i, 6i. Given. When the tension decreases due to elongation of the inner cables 5i and 6i, the rotating housing 65 rotates in the direction of arrow E to increase the tension so as to compensate for the decrease in the tension each time.
[0042]
On the other hand, when the steering handle 1 is steered, a load is applied to rotate the rotary housing 65 in the direction of arrow F due to the tension of the inner cables 5i and 6i. The direction of arrow F in FIG. 5 corresponds to the direction of arrow B in FIG. When the hollow shaft 63 is urged in the direction of arrow B, the torsion coil spring 64 is tightened and fastened to the large diameter portion 62a of the stepped shaft 62. The rotating housing 65 substantially integrated with the hollow shaft 63 is locked so as not to rotate in the direction of arrow F.
[0043]
Thereby, the sense of rigidity of the steering handle 1 particularly at the start of turning or turning back of the steering handle 1 is improved.
[0044]
When the tension of the inner cables 5i, 6i abnormally increases for some reason, the hollow shaft 63 fixed to the stepped shaft 62 by the torsion coil spring 64 so as not to rotate, and the cylindrical member 66 of the rotating housing 65. A large load acts on the torsion coil spring 77 disposed between the two. When the load exceeds the set load of the torsion coil spring 77, the tubular member 66 moves relative to the hollow shaft 63 in the direction of arrow D in FIGS. 7 and 8 while further twisting the torsion coil spring 77. Rotate. At this time, as shown in FIG. 8, the projection 67a formed on the upper plate 67 can move within the groove 63a of the hollow shaft 63 within the range of the gap α, so that the relative rotation is not hindered.
[0045]
When the tubular member 66 rotates relative to the hollow shaft 63 in the direction of arrow D, the groove 66a of the tubular member 66 causes the projection 64a at the lower end of the torsion coil spring 64 to move in the direction of arrow D as shown in FIG. And the torsion coil spring 64 is deformed in a direction in which the torsion is released and the inner diameter increases, so that the torsion coil spring 64 slips against the outer peripheral surface of the large diameter portion 62 a of the stepped shaft 62. That is, the hollow shaft 63 can rotate relative to the stepped shaft 62 in the direction of arrow B in FIG. 12, and the rotating housing 65 can rotate in the direction of arrow F in FIG. As a result, the tension of the inner cables 5i and 6i is reduced, so that it is possible to avoid the occurrence of damage due to excessive load without applying special reinforcement to the tension adjusting means 19, and to reduce the size and weight of the tension adjusting means 19. It can contribute to the conversion.
[0046]
Although the embodiments of the present invention have been described in detail, various design changes can be made in the present invention without departing from the gist thereof.
[0047]
For example, a well-known ratchet mechanism or a one-way clutch is used as a mechanism for operating the tension adjusting means 19 in a direction to increase the tension of the inner cables 5i, 6i and not to operate in a direction to decrease the tension of the inner cables 5i, 6i. Can be adopted.
[0048]
When the tension of the inner cables 5i, 6i becomes equal to or more than a predetermined value, a known torque limiter can be adopted as a means for reducing the tension.
[0049]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the tension adjusting means for adjusting the tension of the inner cable of the operation cable of the cable-type steering device operates in a direction to increase the tension, and adjusts the tension. Since it does not operate in the direction of decreasing, it is possible to prevent the occurrence of play when starting or turning over the steering handle and to increase the rigidity of the steering handle while preventing the tension from decreasing due to the extension of the inner cable.
The rigidity of the aligning handle can be increased.
[0050]
According to the second aspect of the present invention, when the tension of the inner cable becomes equal to or more than a predetermined value, the tension adjusting means operates in a direction to decrease the tension of the inner cable. Damage can be avoided beforehand, which can contribute to a reduction in the size and weight of the tension adjusting means.
[Brief description of the drawings]
1 is an overall perspective view of a cable type steering device. FIG. 2 is an enlarged sectional view taken along line 2-2 of FIG. 1. FIG. 3 is an enlarged sectional view taken along line 3-3 of FIG. 2. FIG. FIG. 5 is a sectional view of a housing body according to a second embodiment of the present invention. FIG. 6 is a sectional view taken along line 6-6 of FIG. 5. FIG. 7 is a sectional view taken along line 7-7 of FIG. Fig. 9 is a sectional view taken along line 8-8 of Fig. 6 Fig. 9 is a sectional view taken along line 9-9 of Fig. 6 Fig. 10 is an enlarged view of a part 10 of Fig. 6 Fig. 11 is a perspective view of tension adjusting means [Fig. Exploded perspective view [Description of reference numerals]
Reference Signs List 1 steering handle 3 steering gear box 5 operation cable 5o outer tube 5i inner cable 6 operation cable 6o outer tube 6i inner cable 19 tension adjusting means

Claims (2)

ステアリングハンドル(1)に入力される操舵トルクを、アウターチューブ(5o,6o)の内部にインナーケーブル(5i,6i)を摺動自在に収納した操作ケーブル(5,6)を介してステアリングギヤボックス(3)に伝達するとともに、前記インナーケーブル(5i,6i)の張力を張力調整手段(19)を介して調整するケーブル式ステアリング装置において、
前記張力調整手段(19)は、インナーケーブル(5i,6i)の張力を増加させる方向には動作し、インナーケーブル(5i,6i)の張力を減少させる方向に動作しないことを特徴とするケーブル式ステアリング装置。
Steering torque input to the steering handle (1) is transmitted to a steering gear box via an operation cable (5, 6) in which an inner cable (5i, 6i) is slidably housed inside an outer tube (5o, 6o). (3) A cable steering device that transmits the tension to the inner cable (5i, 6i) via a tension adjusting means (19) while transmitting the tension to the inner cable (5i, 6i).
The tension type adjusting means (19) operates in a direction to increase the tension of the inner cable (5i, 6i) but does not operate in a direction to decrease the tension of the inner cable (5i, 6i). Steering device.
前記張力調整手段(19)は、インナーケーブル(5i,6i)の張力が所定値以上になると、インナーケーブル(5i,6i)の張力を減少させる方向に動作す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。The said tension adjustment means (19) operates in the direction which reduces the tension of the inner cable (5i, 6i) when the tension of the inner cable (5i, 6i) becomes more than a predetermined value. A cable-type steering device according to item 1.
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