JP3793323B2

JP3793323B2 - ケーブル式ステアリング装置

Info

Publication number: JP3793323B2
Application number: JP16236897A
Authority: JP
Inventors: 孝一陶山
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1997-06-19
Filing date: 1997-06-19
Publication date: 2006-07-05
Anticipated expiration: 2017-06-19
Also published as: JPH1111326A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハンドル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】
ハンドルとステアリングギヤボックスとを接続するステアリングシャフトに代えて、ボーデンケーブル等のフレキシブルな伝達手段を採用したケーブル式ステアリング装置が提案されている（特開平８−２４３１号公報参照）。かかるケーブル式ステアリング装置を採用すれば、ステアリングギヤボックスの位置に対するハンドルの相対位置を自由に選択することが可能となるだけでなく、ステアリングギヤボックスの振動がハンドルに伝達され難くなる。
【０００３】
図５はケーブル式ステアリング装置に用いられる従来のボーデンケーブルの構造を示すもので、そのアウターチューブ０１は、摩擦抵抗の小さい合成樹脂製パイプ材よりなるライナー０２の外周に沿って多数の金属ワイヤー０３…を軸方向に配置し、その外周に金属帯材０４を螺旋状に巻き付け、更にその外周を合成樹脂製の被覆材０５で被覆した構造を有している。そして前記アウターチューブ０１の内部に、金属縒り線で構成したインナーケーブル０６がスライド自在に収納される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来のボーデンケーブルのアウターチューブ０１は、構造が複雑で製造コストが嵩むだけでなく、ハンドルを操作した際にインナーケーブル０６の張力変化によってアウターチューブ０１が容易に撓んでしまい、ハンドル操作時の剛性感が低下して操舵フィーリングが悪くなる問題がある。
【０００５】
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のケーブルのアウターチューブの構造を簡略化しながら、その撓みを防止してハンドル操作時の剛性感を高めることを目的とする。
【０００６】
【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に記載された発明は、ドライバーにより操作されるハンドルと車輪を転舵するステアリングギヤボックスとを、アウターチューブの内部にインナーケーブルを収納したケーブルで連結し、ハンドルの回転をアウターチューブに対してスライドするインナー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、前記アウターチューブの主体部を金属パイプから構成すると共に、その金属パイプの少なくとも一部に蛇腹状の屈曲部を形成して、この屈曲部においてアウターチューブを屈曲させ、前記金属パイプの内周面を、インナーケーブルがスライド可能な樹脂製ライナーで覆い、この樹脂製ライナーは、前記金属パイプの前記屈曲部の内周面においては該屈曲部と同じく蛇腹状に形成されていることを特徴とする。
【０００７】
上記構成によれば、アウターチューブの主体部を金属パイプから構成したので、従来の合成樹脂製のアウターチューブに対して直径を細くし且つ構造を簡素化しながら剛性を高めることが可能となり、操舵時の撓みを減少させて操舵フィーリングを向上させることができる。また上記金属パイプの少なくとも一部に蛇腹状の屈曲部を形成し、この屈曲部においてアウターチューブを屈曲させたので、アウタチューブの主体部が剛性の高い金属パイプでありながら、該チューブを蛇腹状の屈曲部において自由に屈曲させることが可能となり、ケーブルの車体への取付やハンドル位置の調整を支障なく行うことができる。またアウターチューブの内周面を樹脂製のライナーで覆ったので、アウターチューブに対してインナーケーブルをスムーズにスライドさせることができる。
【０００８】
また請求項２に記載された発明は、請求項１の構成に加えて、アウターチューブの端部外周面に該アウターチューブを固定するための雄ねじを一体に形成したことを特徴とし、この構成によれば、アウターチューブの端部の固定を容易且つ確実に行うことができる。
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【０００９】
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１の３−３線拡大断面図、図４は図２の４−４線拡大断面図である。
【００１０】
図１に示すように、自動車のハンドル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の上方に設けた従動プーリハウジング４とが、２本のボーデンケーブル５，６によって接続される。ステアリングギヤボックス３の両端部から車体左右方向に延びるタイロッド７_L，７_Rが、左右の車輪Ｗ_L，Ｗ_Rを支持するナックル（図示せず）に接続される。
【００１１】
図２に示すように、駆動プーリハウジング２に回転自在に支持されてハンドル１と共に回転する回転軸１０ｄｒに駆動プーリ１１ｄｒが固定される。２本のボーデンケーブル５，６はアウターチューブ５ｏ，６ｏと、その内部にスライド自在に収納されるインナーケーブル５ｉ，６ｉとから構成されており、両インナーケーブル５ｉ，６ｉの一端は駆動プーリ１１ｄｒの外周に形成した螺旋状のプーリ溝に複数回巻き付けられて固定されるとともに、アウターチューブ５ｏ，６ｏの一端は駆動プーリハウジング２に固定される。
【００１２】
駆動プーリハウジング２の内部に、ポテンショメータ１２が２本のインナーケーブル５ｉ，６ｉ間に挟まれるように設けられる。ポテンショメータ１２の検出軸１３に固定されたハ字状のアーム１４の両端に、２本のインナーケーブル５ｉ，６ｉにそれぞれ接触する一対のローラ１５，１５が回転自在に支持される。一対のローラ１５，１５の間隔は駆動プーリ１１ｄｒの直径よりも僅かに大きく設定されており、従ってポテンショメータ１２の検出軸１３が回転しても、一対のローラ１５，１５と２本のインナーケーブル５ｉ，６ｉとは常に接触状態に保たれる。
【００１３】
図１及び図３に示すように、従動プーリハウジング４に回転自在に支持された回転軸１０ｄｎに従動プーリ１１ｄｎが固定されており、両インナーケーブル５ｉ，６ｉの他端が従動プーリ１１ｄｎの外周に形成した螺旋状のプーリ溝に複数回巻き付けられて固定され、また両ボーデンケーブル５，６のアウターチューブ５ｏ，６ｏの他端が従動プーリハウジング４に固定される。従動プーリハウジング４からステアリングギヤボックス３の内部に突出する回転軸１０ｄｎの先端にピニオン２１が設けられており、このピニオン２１がステアリングギヤボックス３の内部に左右スライド自在に支持されたステアリングロッド２２に形成したラック２３に噛み合っている。
【００１４】
従動プーリハウジング４にパワーアシスト手段としてのパワーステアリング用モータ２４が支持されており、従動プーリハウジング４の内部で出力軸２５に設けたウオーム２６が回転軸１０ｄｎに設けたウオームホイール２７に噛み合っている。従って、パワーステアリング用モータ２４のトルクはウオーム２６及びウオームホイール２７を介して回転軸１０ｄｎに伝達される。
【００１５】
図１及び図４から明らかなように、ボーデンケーブル５，６のアウターチューブ５ｏ，６ｏの主体部は金属パイプ３１より構成されており、この金属パイプ３１の内周面が合成樹脂製のライナー３２で被覆される。そして金属縒り線よりなるインナーケーブル５ｉ，６ｉが前記ライナー３２の内部にスライド自在に収納される。ボーデンケーブル５，６の中間部の２ヵ所において金属パイプ３１を蛇腹状に形成した屈曲部３１₁，３１₂が設けられており、これら屈曲部３１₁，３１₂でボーデンケーブル５，６が略９０°屈曲してエンジンルーム内にレイアウトされる。両ボーデンケーブル５，６は、その中間の適所（例えば、二つの屈曲部３１₁，３１₂の間）において、適宜の取付部材３３を用いて車体に固定される。
【００１６】
このように、金属パイプ３１の一部を蛇腹状に形成して屈曲部３１₁，３１₂としたことにより、剛性の高い金属パイプ３１を任意の形状に屈曲させることが可能となり、エンジンルーム内でのレイアウトを支障なく行うことができる。またドライバーがハンドル１のチルト角やテレスコピック位置を調整した場合、或いはハンドル１やステアリングギヤボックス３の組付位置に誤差が発生した場合に、それらの移動や位置誤差に応じてボーデンケーブル５，６の位置も僅かに移動するが、その移動は屈曲部３１₁，３１₂における屈曲角度の変化によって吸収される。しかも車両の衝突時にステアリングギヤボックス３が後退しても、前記屈曲部３１₁，３１₂が変形するためにハンドル１に衝撃が伝達されることがない。尚、組付前の金属パイプ３１を運搬する場合に、屈曲部３１₁，３１₂を直線状に延ばしておくことにより、コンパクトな梱包が可能になって運搬能率が向上する。更に、金属パイプ３１の内周面を摩擦係数が小さい合成樹脂製のライナー３２で覆ったので、インナーケーブル５ｉ，６ｉをスムーズにスライドさせることが可能になる。
【００１７】
図４に最も良く示されるように、アウターチューブ５ｏ，６ｏの外側の金属パイプ３１は一端において直径が拡大しており、その直径拡大部の外周に雄ねじ３１₃が一体に形成される。駆動プーリハウジング２に形成した開口２₁にナット３４が回転自在に支持されており、このナット３４に前記金属パイプ３１の雄ねじ３１₃が噛み合っている。上記構造によりアウターチューブ５ｏ，６ｏを駆動プーリハウジング２に容易且つ確実に固定することができるだけでなく、ナット３４を回転させることによりアウターチューブ５ｏ，６ｏの固定位置を軸方向に調整することができる。尚、金属パイプ３１の他端も、同じ構造で従動プーリハウジング４に位置調整自在に固定される。
【００１８】
次に、前述の構成を備えた本発明の実施例の作用について説明する。
【００１９】
車両を旋回させるべくハンドル１を操作して回転軸１０ｄｒを図２のＡ方向に回転させると、駆動プーリ１１ｄｒに巻き付けられたボーデンケーブル５，６の一方のインナーケーブル６ｉが引かれ、他方のインナーケーブル５ｉが弛められることにより、駆動プーリ１１ｄｒの回転が従動プーリ１１ｄｎに伝達される。その結果、図３に示す回転軸１０ｄｎが回転し、ステアリングギヤボックス３内のピニオン２１、ラック２３及びスアリングロッド２２を介して車輪Ｗ_L，Ｗ_Rに操舵トルクが伝達される。
【００２０】
また、一方のインナーケーブル６ｉの張力が増加して他方のインナーケーブル５ｉの張力が減少することにより、両インナーケーブル５ｉ，６ｉにローラ１５，１５を介して接続されたアーム１４が検出軸１３と共に矢印Ｂ方向に回転し、その回転角がポテンショメータ１２により検出される。ハンドル１に入力される操舵トルクは一対のインナーケーブル５ｉ，６ｉの張力差に比例し、且つポテンショメータ１２の検出軸１３の回転角は前記張力差に比例するため、ポテンショメータ１２の出力に基づいて前記操舵トルクを知ることができる。
【００２１】
このようにして検出された操舵トルクは電子制御ユニットＵにおいて車速信号等の他の制御信号と共に演算処理され、その結果に基づいて、インナーケーブル５ｉ，６ｉの張力差が略一定になるように、パワーステアリング用モータ２４が発生する操舵アシストトルクがフィードバック制御される。このようにパワーステアリング用モータ２４がトルクを発生すると、ウオーム２６及びウオームホイール２７を介して回転軸１０ｄｎが回転し、ドライバーによるハンドル１の操作がアシストされる。
【００２２】
尚、ハンドル１を図２の矢印Ａ′方向に回転させた場合にも、前述の矢印Ａ方向に回転させた場合と同様にしてハンドル１の操舵トルクを検出することができる。
【００２３】
以上説明したように、ケーブル式ステアリング装置のボーデンケーブル５，６のアウターチューブ５ｏ，６ｏを金属パイプ３１，３１で構成したので、図５の示す従来のものに比べて部品点数及び製造コストが大幅に減少するだけでなく、その直径を小さくしてコンパクト化を図りながら高い剛性を確保し、操舵時のアウターチューブ５ｏ，６ｏの撓み、特にインナーケーブル５ｉ，６ｉに圧縮力が作用したときのアウターチューブ５ｏ，６ｏの撓みを減少させて操舵フーリングを向上させることができる。
【００２４】
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。
【００２５】
例えば、実施例ではドライバーのステアリング操作をパワーステアリング用モータ２４でアシストするステアリング装置を説明したが、本発明は、パワーステアリング用モータ２４を使用せずに、ボーデンケーブル５，６を介して伝達される荷重だけでマニュアル操舵を行うステアリング装置に対しても適用することができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、アウターチューブの主体部を金属パイプから構成したので、従来の合成樹脂製のアウターチューブに対して直径を細くし且つ構造を簡素化しながら剛性を高めることが可能となり、操舵時の撓みを減少させて操舵フィーリングを向上させることができる。また上記金属パイプの少なくとも一部に蛇腹状の屈曲部を形成し、この屈曲部においてアウターチューブを屈曲させたので、アウタチューブの主体部が剛性の高い金属パイプでありながら、該チューブを蛇腹状の屈曲部において自由に屈曲させることが可能となり、ケーブルの車体への取付やハンドル位置の調整を支障なく行うことができる。またアウターチューブの内周面を樹脂製のライナーで覆ったので、アウターチューブに対してインナーケーブルをスムーズにスライドさせることができる。更に上記金属パイプの内周面を覆う樹脂製ライナーは、前記屈曲部の内周面においては該屈曲部と同じく蛇腹状に形成される。
【００２７】
また請求項２の発明によれば、アウターチューブの端部外周面に該アウターチューブを固定するための雄ねじを一体に形成したので、アウターチューブの端部の固定を容易且つ確実に行うことができる。
【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１の３−３線拡大断面図
【図４】図２の４−４線拡大断面図
【図５】従来のボーデンケーブルの分解斜視図
【符号の説明】
１ハンドル
３ステアリングギヤボックス
５ボーデンケーブル（ケーブル）
５ｉインナーケーブル
５ｏアウターチューブ
６ボーデンケーブル（ケーブル）
６ｉインナーケーブル
６ｏアウターチューブ
３１金属パイプ
３１₁ 屈曲部
３１₂ 屈曲部
３１₃ 雄ねじ
３２ライナー
Ｗ_L 車輪
Ｗ_R 車輪

Claims

ドライバーにより操作されるハンドル（１）と車輪（Ｗ_L，Ｗ_R）を転舵するステアリングギヤボックス（３）とを、アウターチューブ（５ｏ，６ｏ）の内部にインナーケーブル（５ｉ，６ｉ）を収納したケーブル（５，６）で連結し、ハンドル（１）の回転をアウターチューブ（５ｏ，６ｏ）に対してスライドするインナーケーブル（５ｉ，６ｉ）を介してステアリングギヤボックス（３）に伝達するケーブル式ステアリング装置において、
前記アウターチューブ（５ｏ，６ｏ）の主体部を金属パイプ（３１）から構成すると共に、その金属パイプ（３１）の少なくとも一部に蛇腹状の屈曲部（３１ ₁ ，３１ ₂ ）を形成して、この屈曲部（３１ ₁ ，３１ ₂ ）においてアウターチューブ（５ｏ，６ｏ）を屈曲させ、
前記金属パイプ（３１）の内周面を、インナーケーブル（５ｉ，６ｉ）がスライド可能な樹脂製ライナー（３２）で覆い、
この樹脂製ライナー（３２）は、前記金属パイプ（３１）の前記屈曲部（３１ ₁ ，３１ ₂ ）の内周面においては該屈曲部（３１ ₁ ，３１ ₂ ）と同じく蛇腹状に形成されていることを特徴とする、ケーブル式ステアリング装置。
アウターチューブ（５ｏ，６ｏ）の端部外周面に該アウターチューブ（５ｏ，６ｏ）を固定するための雄ねじ（３１₃）を一体に形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。