JP3802649B2 - 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撓み易い2本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】
従来の車両用ステアリング装置は、上端にハンドルを有するステアリングシャフトの下端をステアリングギヤボックスに接続し、ハンドルに入力される操舵トルクをステアリングシャフトを介してステアリングギヤボックス内に設けたラックアンドピニオン機構に伝達するようになっていた。
【0003】
しかしながら、ステアリングシャフトを用いてハンドルとステアリングギヤボックスとを接続すると、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難しいため、設計自由度が大幅に制限されるばかりか、右ハンドル車と左ハンドル車とでステアリングギヤボックスを共用することができないという問題がある。しかも、路面からタイヤに入力される振動やエンジンの振動がステアリングシャフトを介してハンドルに入力されるため、その振動によって室内の静粛性や乗り心地が阻害されるという問題がある。
【0004】
そこで、従来の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)。
【0005】
このようにすれば、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になり、しかも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ため、上述した各問題を解消することができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、かかるケーブル式ステアリング装置を組み立てるとき、駆動プーリ及び従動プーリに2本のケーブルを巻き付けた状態で、ハンドルを駆動プーリに結合するとともに従動プーリをステアリングギヤボックスに結合するようになっている。このとき、ハンドルをニュートラル位置にしたときに車輪が正しくニュートラル位置になり、且つハンドルが左右に同角度だけ回転し得るように、駆動プーリ及び従動プーリの位相を合わせてハンドル及びステアリングギヤボックスに結合する必要がある。しかしながら、駆動プーリ及び従動プーリは一般にハウジングの内部に収納されているため、駆動プーリ及び従動プーリにケーブルが正しく巻き付いているか否かを外部から容易に確認することができない問題がある。
【0007】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、駆動プーリや従動プーリに対する2本のケーブルのインナーケーブルの巻き付き状態をハウジングの外部から容易に確認できるようにす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に記載された発明は、ハンドルに連なる駆動軸と、駆動軸に設けた駆動プーリと、駆動プーリを収納する駆動プーリハウジングと、ステアリングギヤボックスに連なる従動軸と、従動軸に設けた従動プーリと、従動プーリを収納する従動プーリハウジングと、駆動プーリ及び従動プーリの外周に形成した螺旋溝に巻き付けられて駆動プーリの回転を従動プーリに伝達する2本のケーブルとを備え、その各々のケーブルが、アウターチューブと、そのアウターチューブの内部にスライド自在に収納されるインナーケーブルとから構成されるケーブル式ステアリング装置において、ハンドル及び車輪が共にニュートラル位置にある状態で、2本のケーブルのインナーケーブルの一端側は、駆動プーリ外周の螺旋溝にプーリ幅方向中央側より同一回数で且つ互いに反対方向に巻き付けられていて先端が該駆動プーリに固定され、一方、同インナーケーブルの他端側は、従動プーリ外周の螺旋溝にプーリ幅方向中央側より同一回数で且つ互いに反対方向に巻き付けられていて先端が該従動プーリに固定され、駆動プーリ及び両インナーケーブルには、ハンドル及び車輪が共にニュートラル位置にある状態で駆動プーリに対するインナーケーブルの巻き付き状態が正常な場合に相互に一致するマークが設けられ、駆動プーリハウジングには、ハンドル及び車輪が共にニュートラル位置にある状態で全てのマークが一致しているか否かを確認するための開口部が形成されることを特徴とする。
【0009】
上記構成によれば、両インナーケーブルが外観上同一であって識別できなくても、駆動プーリハウジングの内部に収納された駆動プーリに対する両インナーケーブルの巻き付き状態を、両インナーケーブル及び螺旋溝に設けた前記全てのマークが一致することで外部から容易に確認することができ、ケーブル式ステアリング装置の組み立てを正確且つ容易に行うことができる。
【0010】
また請求項2に記載された発明は、ハンドルに連なる駆動軸と、駆動軸に設けた駆動プーリと、駆動プーリを収納する駆動プーリハウジングと、ステアリングギヤボックスに連なる従動軸と、従動軸に設けた従動プーリと、従動プーリを収納する従動プーリハウジングと、駆動プーリ及び従動プーリの外周に形成した螺旋溝に巻き付けられて駆動プーリの回転を従動プーリに伝達する2本のケーブルとを備え、その各々のケーブルが、アウターチューブと、そのアウターチューブの内部にスライド自在に収納されるインナーケーブルとから構成されるケーブル式ステアリング装置において、ハンドル及び車輪が共にニュートラル位置にある状態で、2本のケーブルのインナーケーブルの一端側は、駆動プーリ外周の螺旋溝にプーリ幅方向中央側より同一回数で且つ互いに反対方向に巻き付けられていて先端が該駆動プーリに固定され、一方、同インナーケーブルの他端側は、従動プーリ外周の螺旋溝にプーリ幅方向中央側より同一回数で且つ互いに反対方向に巻き付けられていて先端が該従動プーリに固定され、従動プーリハウジングには、ハンドル及び車輪が共にニュートラル位置にある状態で従動プーリに対するインナーケーブルの巻き付き状態を確認するための開口部が、2本のケーブルに挟まれる位置に形成され、この開口部は、ハンドル及び車輪が共にニュートラル位置にある状態で前記巻き付き状態が正常な場合には従動プーリの螺旋溝に両インナーケーブルがそれぞれ同一回数ずつ巻き付き且つその両インナーケーブル間に螺旋溝が露出するのを確認可能であることを特徴とする。
【0011】
上記構成によれば、従動プーリハウジングの内部に収納された従動プーリに対する両インナーケーブルの巻き付き状態を外部から容易に確認することができ、ケーブル式ステアリング装置の組み立てを正確且つ容易に行うことができる。またハンドル及び車輪が共にニュートラル位置にある状態で前記巻き付き状態が正常な場合には従動プーリの螺旋溝に両インナーケーブルがそれぞれ同一回数ずつ巻き付き且つその両インナーケーブル間に螺旋溝が露出していることが確認可能であるため、従動プーリ及び両インナーケーブルにマークを設けずとも、両インナーケーブルを識別して巻き付き回数を確認できる。
【0012】
【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。
【0013】
図1〜図10は本発明の一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は図3の4方向矢視図、図5は図3の5−5線断面図、図6は図2の6−6線拡大断面図、図7は図1の7−7線拡大断面図、図8は図1の8−8線拡大断面図、図9は図7の9方向矢視図、図10は図8の10方向拡大矢視図である。
【0014】
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。
【0015】
図2及び図3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と共に回転する駆動軸10drに駆動プーリ11drが一体に形成される。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溝111 (図5(A)参照)に約2回転巻き付けられた後、駆動プーリ11drの側面に形成した固定溝112 (図3参照)に埋め込まれ、更にその先端に設けたピン15を駆動プーリ11drの側面に形成したピン孔113 (図3参照)に嵌め込んで固定される。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。
【0016】
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T字状のアーム14の両端が、2本のインナーケーブル5i,6iにスライド自在に接触する。また駆動プーリハウジング2には、駆動軸10drを挟んでポテンショメータ12の反対側に、長円形の開口部21 (図4参照)が形成される。この開口部21 を通して、駆動プーリ11drに対する2本のインナーケーブル5i,6iの巻き付き状態を確認することができる。
【0017】
図2から明らかなように、駆動プーリハウジング2から突出する駆動軸10drに、ハンドル1の中央に設けたハンドルボス16がセレーション17で結合されてナット18で固定される。図6に示すように、駆動軸10dr及びハンドルボス16を結合するセレーション17は確認手段としての欠歯部171 を備えており、従って駆動軸10dr及びハンドルボス16は常に一定の位相で結合される。
【0018】
図1及び図7〜図9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従動軸10dnに従動プーリ11dnがセレーション19を介して固定される。両インナーケーブル5i,6iの他端は、従動プーリ11dnの外周に形成した螺旋溝111 (図8参照)にそれぞれ約2回転ずつ巻き付けられた後、従動プーリ11dnの側面に形成した固定溝112 (図7参照)に埋め込まれ、更にその先端に設けたピン15を従動プーリ11dnの側面に形成したピン孔113 (図7参照)に嵌め込んで固定される。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には、2本のボーデンケーブル5,6に挟まれる位置に長円形の開口部41 が形成されており、この開口部41 を通して従動プーリ11dnに対する2本のインナーケーブル5i,6iの巻き付き状態を確認することができる。
【0019】
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の内部に突出する従動軸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。
【0020】
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の内部でパワーステアリング用モータ24の出力軸25に設けたウオーム26が従動軸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を介して従動軸10dnに伝達される。
【0021】
図10から明らかなように、従動軸10dnに従動プーリ11dnをセレーション19で結合するとき、その位相が一定に保たれるように、従動軸10dnの端面と従動プーリ11dnの端面とに、対応するマーク101 ,114 が設けられる。これらマーク101 ,114 は本発明の確認手段を構成する。
【0022】
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。
【0023】
ケーブル式ステアリング装置を組み立てるとき、ハンドル1のニュートラル位置と車輪WL ,WR のニュートラル位置とを正しく対応させる必要があり、そのために以下のような手順で組み立てが行われる。
【0024】
先ず、駆動軸10drとハンドルボス16とをセレーション17で結合するが、このときセレーション17に設けた欠歯部171 により駆動軸10drとハンドルボス16とは常に一定の位相で結合される(図6参照)。続いて、従動軸10dnに従動プーリ11dnをセレーション19で結合するが、このとき、従動軸10dnと従動プーリ11dnとが一定の位相で結合されるように、従動軸10dnに設けたマーク101 と従動プーリ11に設けたマーク114 とを位置合わせする(図10参照)。尚、実施例では駆動軸10drとハンドルボス16との位相合わせをセレーション17の欠歯部171 で行い、従動軸10dnと従動プーリ11dnとの位相合わせをマーク101 ,114 で行っているが、それら位相合わせの手段は適宜交換或いは変更可能である。
【0025】
ところで、従動軸10dnと従動プーリ11dnとをセレーション19で結合するとき、ハンドル1及び車輪WL ,WR を共にニュートラル位置に固定した状態で前記セレーション19の結合を行えば、ケーブル式ステアリング装置の組み立てが正しく完了するはずであるが、次のような場合に組み立て不良が発生する可能性がある。即ち、ハンドル1及び車輪WL ,WR が共にニュートラル位置にあるとき、図5(A)に示すように、駆動プーリ11drの螺旋溝111 には両インナーケーブル5i,6iがそれぞれ2回転ずつ巻き付いているべきであるが、駆動プーリ11drが左右に1回転していると、図5(B),(C)に示すように、駆動プーリ11drの螺旋溝111 に両インナーケーブル5i,6iの一方が1回転巻き付き、他方が3回転巻き付いた組み立て不良状態が発生する可能性がある。
【0026】
そこで、本実施例では従動軸10dnと従動プーリ11dnとをセレーション19で結合するとき、駆動プーリハウジング2の開口部21 から内部を覗き、駆動プーリ11drに対するインナーケーブル5i,6iの巻き付き状態が図4に示す正常状態にあるか否かを確認する。尚、図4では両インナーケーブル5i,6iを識別できるように網目模様を変えて表現しているが、実際には両インナーケーブル5i,6iは外観上同一であって識別できないため、両インナーケーブル5i,6iがそれぞれ2回転ずつ巻き付いているか否かを確認することができない。そこで、図4に示すように、駆動プーリ11drに設けたマーク115 と両インナーケーブル5i,6iに設けたマーク51 ,61 とが一致しているときに、正常状態にあると判定するようになっている。
【0027】
駆動プーリ11drに対して両インナーケーブル5i,6iが正常に巻き付いているとき、従動プーリハウジング4の開口部41 から内部を覗くと、図9に示すように、正常な状態では従動プーリ11dnの螺旋溝111 に両インナーケーブル5i,6iがそれぞれ2回転ずつ巻き付いていることが確認される。この場合、両インナーケーブル5i,6iの間に螺旋溝111 が露出するため、従動プーリ11dn及び両インナーケーブル5i,6iにマークを設けずとも、両インナーケーブル5i,6iを識別して巻き付き回数を確認することができる。
【0028】
このように、駆動プーリハウジング2及び従動プーリハウジング4の開口部21 ,41 から駆動プーリ11dr及び従動プーリ11dnに対する両インナーケーブル5i,6iの巻き付き状態を簡単に確認することができるので、誤組みの発生を確実に防止することができる。
【0029】
而して、車両を旋回させるべくハンドル1を操作して駆動軸10drを回転させると、駆動プーリ11drに巻き付けられたボーデンケーブル5,6の一方が引かれて他方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8に示す従動軸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。
【0030】
また、インナーケーブル5i,6iの一方の張力が増加して他方の張力が減少することにより、両インナーケーブル5i,6iにアーム14を介して接続するポテンショメータ12の検出軸13が回転し、ポテンショメータ12の出力に基づいてハンドル1の操舵トルクが検出される。
【0031】
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を介して従動軸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。
【0032】
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。
【0033】
例えば、実施例では駆動プーリハウジング2及び従動プーリハウジング4の両方に開口部21 ,41 を設けているが、その一方だけに開口部21 ,41 を設けても良い。なぜならば、両インナーケーブル5i,6iの長さが正しく設定されている限り、駆動プーリ11dr及び従動プーリ11dnの何れか一方に両インナーケーブル5i,6iが均等に巻き付いていれば、その他方にも両インナーケーブル5i,6iが均等に巻き付いていることが保証されるからである。
【0034】
【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、駆動プーリ及び両インナーケーブルには、ハンドル及び車輪が共にニュートラル位置にある状態で駆動プーリに対するインナーケーブルの巻き付き状態が正常な場合に相互に一致するマークを設け、駆動プーリハウジングには、ハンドル及び車輪が共にニュートラル位置にある状態で全てのマークが一致しているか否かを確認するための開口部を形成したので、両インナーケーブルが外観上同一であって識別できなくても、駆動プーリハウジングの内部に収納された駆動プーリに対する両インナーケーブルの巻き付き状態を、両インナーケーブル及び螺旋溝に設けた前記全てのマークが一致することで外部から容易に確認することができ、ケーブル式ステアリング装置の組み立てを正確且つ容易に行うことができる。
【0035】
また請求項2に記載された発明は、従動プーリハウジングには、ハンドル及び車輪が共にニュートラル位置にある状態で従動プーリに対するインナーケーブルの巻き付き状態を確認するための開口部が、2本のケーブルに挟まれる位置に形成されるので、従動プーリハウジングの内部に収納された従動プーリに対する両インナーケーブルの巻き付き状態を外部から容易に確認することができ、ケーブル式ステアリング装置の組み立てを正確且つ容易に行うことができる。また上記開口部を形成したことにより、ハンドル及び車輪が共にニュートラル位置にある状態で前記巻き付き状態が正常な場合には従動プーリの螺旋溝に両インナーケーブルがそれぞれ同一回数ずつ巻き付き且つその両インナーケーブル間に螺旋溝が露出していることが確認可能であるため、従動プーリ及び両インナーケーブルにマークを設けずとも、両インナーケーブルを識別して巻き付き回数を確認することができる。
【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線断面図
【図4】 図3の4方向矢視図
【図5】 図3の5−5線断面図
【図6】 図2の6−6線拡大断面図
【図7】 図1の7−7線拡大断面図
【図8】 図1の8−8線拡大断面図
【図9】 図7の9方向矢視図
【図10】 図8の10方向拡大矢視図
【符号の説明】
1 ハンドル
2 駆動プーリハウジング
3 ステアリングギヤボックス
4 従動プーリハウジング
5 ボーデンケーブル(ケーブル)
5 1 マーク
5i インナーケーブル
5o アウターケーブル
6 ボーデンケーブル(ケーブル)
6 1 マーク
6i インナーケーブル
6o アウターケーブル
10dr 駆動軸
10dn 従動軸
11dr 駆動プーリ
11dn 従動プーリ
111 螺旋溝
11 5 マーク
Claims (2)
- ハンドル(1)に連なる駆動軸(10dr)と、駆動軸(10dr)に設けた駆動プーリ(11dr)と、駆動プーリ(11dr)を収納する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)に連なる従動軸(10dn)と、従動軸(10dn)に設けた従動プーリ(11dn)と、従動プーリ(11dn)を収納する従動プーリハウジング(4)と、駆動プーリ(11dr)及び従動プーリ(11dn)の外周に形成した螺旋溝(111 )に巻き付けられて駆動プーリ(11dr)の回転を従動プーリ(11dn)に伝達する2本のケーブル(5,6)とを備え、
その各々のケーブル(5,6)が、アウターチューブ(5o,6o)と、そのアウターチューブ(5o,6o)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)とから構成されるケーブル式ステアリング装置において、
ハンドル(1)及び車輪(W L ,W R )が共にニュートラル位置にある状態で、2本のケーブル(5,6)のインナーケーブル(5i,6i)の一端側は、駆動プーリ(11dr)外周の螺旋溝(11 1 )にプーリ幅方向中央側より同一回数で且つ互いに反対方向に巻き付けられていて先端が該駆動プーリ(11dr)に固定され、一方、同インナーケーブル(5i,6i)の他端側は、従動プーリ(11dn)外周の螺旋溝(11 1 )にプーリ幅方向中央側より同一回数で且つ互いに反対方向に巻き付けられていて先端が該従動プーリ(11dn)に固定され、
駆動プーリ(11dr)及び両インナーケーブル(5i,6i)には、ハンドル(1)及び車輪(W L ,W R )が共にニュートラル位置にある状態で駆動プーリ(11dr)に対するインナーケーブル(5i,6i)の巻き付き状態が正常な場合に相互に一致するマーク(11 5 ,5 1 ,6 1 )が設けられ、駆動プーリハウジング(2)には、ハンドル(1)及び車輪(W L ,W R )が共にニュートラル位置にある状態で全てのマーク(11 5 ,5 1 ,6 1 )が一致しているか否かを確認するための開口部(21 )が形成されることを特徴とするケーブル式ステアリング装置。 - ハンドル(1)に連なる駆動軸(10dr)と、駆動軸(10dr)に設けた駆動プーリ(11dr)と、駆動プーリ(11dr)を収納する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)に連なる従動軸(10dn)と、従動軸(10dn)に設けた従動プーリ(11dn)と、従動プーリ(11dn)を収納する従動プーリハウジング(4)と、駆動プーリ(11dr)及び従動プーリ(11dn)の外周に形成した螺旋溝(111 )に巻き付けられて駆動プーリ(11dr)の回転を従動プーリ(11dn)に伝達する2本のケーブル(5,6)とを備え、
その各々のケーブル(5,6)が、アウターチューブ(5o,6o)と、そのアウターチューブ(5o,6o)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)とから構成されるケーブル式ステアリング装置において、
ハンドル(1)及び車輪(W L ,W R )が共にニュートラル位置にある状態で、2本のケーブル(5,6)のインナーケーブル(5i,6i)の一端側は、駆動プーリ(11dr)外周の螺旋溝(11 1 )にプーリ幅方向中央側より同一回数で且つ互いに反対方向に巻き付けられていて先端が該駆動プーリ(11dr)に固定され、一方、同インナーケーブル(5i,6i)の他端側は、従動プーリ(11dn)外周の螺旋溝(11 1 )にプーリ幅方向中央側より同一回数で且つ互いに反対方向に巻き付けられていて先端が該従動プーリ(11dn)に固定され、
従動プーリハウジング(4)には、ハンドル(1)及び車輪(W L ,W R )が共にニュートラル位置にある状態で従動プーリ(11dn)に対するインナーケーブル(5i,6i)の巻き付き状態を確認するための開口部(4 1 )が、2本のケーブル(5,6)に挟まれる位置に形成され、この開口部(4 1 )は、ハンドル(1)及び車輪(W L ,W R )が共にニュートラル位置にある状態で前記巻き付き状態が正常な場合には従動プーリ(11dn)の螺旋溝(11 1 )に両インナーケーブル(5i,6i)がそれぞれ同一回数ず つ巻き付き且つその両インナーケーブル(5i,6i)間に螺旋溝(11 1 )が露出するのを確認可能であることを特徴とする、ケーブル式ステアリング装置。
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