JP3793323B2 - ケーブル式ステアリング装置 - Google Patents
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Description
【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7L ,7R 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。
【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WL ,WR 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
WL 車輪
WR 車輪
Claims (2)
- ドライバーにより操作されるハンドル(1)と車輪(WL ,WR )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。
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- 1997-06-19 JP JP16236897A patent/JP3793323B2/ja not_active Expired - Fee Related
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