JPH11189165A - ケーブル式ステアリング装置 - Google Patents

ケーブル式ステアリング装置

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JPH11189165A
JPH11189165A JP35931397A JP35931397A JPH11189165A JP H11189165 A JPH11189165 A JP H11189165A JP 35931397 A JP35931397 A JP 35931397A JP 35931397 A JP35931397 A JP 35931397A JP H11189165 A JPH11189165 A JP H11189165A
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JP
Japan
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steering
steering angle
angle sensor
pulley
cable
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Pending
Application number
JP35931397A
Other languages
English (en)
Inventor
Kei Osumi
圭 大隅
Hiroshi Uchiyama
拓 内山
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Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH11189165A publication Critical patent/JPH11189165A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D1/00Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
    • B62D1/02Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
    • B62D1/16Steering columns
    • B62D1/163Part of the steering column replaced by flexible means, e.g. cable or belt
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • B62D15/021Determination of steering angle
    • B62D15/0215Determination of steering angle by measuring on the steering column
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F1/00Springs
    • F16F1/02Springs made of steel or other material having low internal friction; Wound, torsion, leaf, cup, ring or the like springs, the material of the spring not being relevant
    • F16F1/025Springs made of steel or other material having low internal friction; Wound, torsion, leaf, cup, ring or the like springs, the material of the spring not being relevant characterised by having a particular shape
    • F16F1/028Springs made of steel or other material having low internal friction; Wound, torsion, leaf, cup, ring or the like springs, the material of the spring not being relevant characterised by having a particular shape cylindrical, with radial openings

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Mechanical Control Devices (AREA)
  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
  • Steering Controls (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ケーブル式ステアリング装置において、ケー
ブルの撓みの影響を受けずに操舵角を正確に検出できる
ようにする。 【解決手段】 自動車の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の内部に、回転軸21に
固定された従動プーリ20が回転自在に支持されてお
り、この従動プーリ20はハンドルの操作により回転す
る駆動プーリにボーデンケーブル5,6を介して接続さ
れる。回転軸21の下端に設けたピニオン22がステア
リングロッド23に形成したラック24に噛合するとと
もに、回転軸21の上端に操舵角センサ46が接続され
る。ボーデンケーブル5,6よりも車輪側に位置する従
動プーリ20の回転軸21に操舵角センサ46を接続し
たので、ボーデンケーブル5,6の撓みの影響を排除し
て正確な操舵角を検出することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、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フレキシ
ブルな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8−24
31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することができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、電動式パワ
ーステアリング装置を備えた車両ではパワーステアリン
グ用モータの作動を制御するために車輪の操舵角を検出
する必要があるが、ステアリングシャフトを用いた従来
のステアリング装置は、そのステアリングシャフトの回
転角に基づいて車輪の操舵角を検出していた。
【0004】しかしながら、ボーデンケーブルを採用し
たケーブル式ステアリング装置では、ステアリングシャ
フトを採用した従来のステアリング装置に比べて、操舵
トルクを伝達するボーデンケーブルに若干の撓みが発生
することが避けられないため、操舵角センサを取り付け
る位置を充分に考慮しないと正確な操舵角を検出できな
くなる可能性がある。
【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において、ケーブルの
撓みの影響を受けずに操舵角を正確に検出できるように
することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項1に記載された発明は、ピニオンでラックを
駆動して車輪を操舵するステアリングギヤボックスと、
前記ピニオンを支持する回転軸と、この回転軸に支持さ
れたプーリと、ハンドルの操作を前記プーリに伝達する
ケーブルと、車輪の操舵角を検出する操舵角センサとを
備えたケーブル式ステアリング装置において、プーリを
挟んで回転軸の一端側にピニオンを設けるとともに他端
側に操舵角センサを接続したことを特徴とする。
【0007】上記構成によれば、ケーブルよりも車輪側
に位置するプーリの回転軸に操舵角センサを接続したの
で、ケーブルの撓みの影響を排除して正確な操舵角を検
出することができる。しかもプーリを挟んで回転軸の一
端側および他端側にそれぞれピニオンおよび操舵角セン
サを設けたので、プーリからピニオンに伝達される操舵
トルクが操舵角センサに作用することがなく、これによ
り操舵角センサの耐久性を高めることができる。
【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、プーリを挟んで回転軸の下側にピニ
オンを設けるとともに上側に操舵角センサを接続したこ
とを特徴とする。
【0009】上記構成によれば、下方からの飛石等をプ
ーリで遮って操舵角センサの損傷を未然に防止すること
ができる。
【0010】また請求項3に記載された発明は、請求項
1の構成に加えて、操舵角センサの検出軸および回転軸
間の軸方向変位を吸収すべく、検出軸を回転軸に接続す
る継ぎ手に軸方向の可撓性を持たせたことを特徴とす
る。
【0011】上記構成によれば、路面からステアリング
ギヤボックスを介して回転軸に伝達される振動や、ラッ
クおよびピニオンの噛合部に発生するスラスト荷重が、
軸方向の可撓性を有する継ぎ手により吸収されて操舵角
センサに伝達され難くなるため、操舵角センサの検出精
度の確保および耐久性の向上が可能になる。
【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7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は駆動プーリお
よび駆動プーリハウジングの分解斜視図、図4は図1の
4−4線拡大断面図、図5は図4の要部拡大断面図、図
6は可撓性継ぎ手の正面図、図7は図6の7−7線断面
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の両端に設けたブーツ7L
R を貫通して車体左右方向に延びるタイロッド8L
R が、左右の車輪(図示せず)を支持するナックル9
L ,9R にそれぞれ接続される。
【0015】図2および図3に示すように、駆動プーリ
ハウジング2は一側面が開放した容器状の第1ハウジン
グ半体33と、この第1ハウジング半体33の開口部を
塞ぐように4本のボルト35…で結合される第2ハウジ
ング半体34とから構成される。両ハウジング半体3
3,34は、それぞれに形成した平坦な分割面331
341 において結合される。ハンドル1と共に回転する
回転軸12の中間部は第2ハウジング半体34に設けた
軸孔342 を貫通してボールベアリング36に支持され
るとともに、先端部は第1ハウジング半体33に設けた
ボールベアリング37に支持されており、その回転軸1
2に固定された駆動プーリ13が両ハウジング半体3
3,34の内部に収納される。
【0016】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、その内部に摺動自在に収納され
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13
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にジョイント38,3
8を用いて支持される。各アウターチューブ5o,6o
の一端に結合されたジョイント38は、第1ハウジング
半体33の分割面331 に開口するジョイント支持溝3
2 に嵌合して軸方向に位置決めされる。
【0017】図4に示すように、ステアリングギヤボッ
クス3は左側のモータ収納室18と右側のラックアンド
ピニオン収納室19とに分割されており、そのラックア
ンドピニオン収納室19に前記従動プーリハウジング4
が支持される。従動プーリハウジング4内に設けた従動
プーリ20と一体の回転軸21の下端がラックアンドピ
ニオン収納室19内に延びており、そこにピニオン22
が固定される。ステアリングギヤボックス3の内部に
は、両端が前記タイロッド8L ,8R に接続されたステ
アリングロッド23が左右摺動自在に支持されており、
このステアリングロッド23に形成したラック24に前
記ピニオン22が噛み合っている。
【0018】図5を併せて参照すると明らかなように、
従動プーリハウジング4は一側面が開放した容器状の第
1ハウジング半体41と、この第1ハウジング半体41
の開口部を塞ぐように4本のボルト43…(図4参照)
で結合される第2ハウジング半体42とから構成され
る。両ハウジング半体41,42は、それぞれに形成し
た平坦な分割面411 ,421 において結合される。従
動プーリ20を一体に備える回転軸21は、それぞれボ
ールベアリング44,45を介して両ハウジング半体4
1,42に回転自在に支持される。第1ハウジング半体
41を貫通してステアリングギヤボックス3の内部に延
びる回転軸21の下端に、前記ラック24に噛合するピ
ニオン22が一体に形成される。
【0019】第1ハウジング半体41の端壁には、前述
と同一構造のジョイント38,38により、2本のボー
デンケーブル5,6のアウターチューブ5o,6oの他
端が接続される。アウターチューブ5o,6oおよびジ
ョイント38,38に摺動自在に挿通されたインナーケ
ーブル5i,6iの他端は、従動プーリ20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。
【0020】第2ハウジング42の上部に形成した操舵
角センサ取付部412 に、ポテンショメータよりなる操
舵角センサ46が取り付けられる。操舵角センサ46の
下面に取付板47が3本のボルト48…で固定されてお
り、この取付板47が前記操舵角センサ取付部412
上面に重ね合わされて3本のボルト49…で固定され
る。操舵角センサ46から下向きに突出する検出軸50
の下端が、可撓性継ぎ手51により回転軸21の上端に
接続される。
【0021】図6および図7を併せて参照すると明らか
なように、合成樹脂製の可撓性継ぎ手51は、回転軸2
1の上端が嵌合する筒状の第1結合部511 と、操舵角
センサ46の検出軸50の下端が嵌合する筒状の第2結
合部512 と、両結合部51 1 ,512 を接続するコイ
ルばね状の螺旋部513 とから構成される。第1結合部
511 に螺入された押しねじ52は回転軸21の上端に
形成した面取り部21 1 に当接し、また第2結合部51
2 に螺入された押しねじ53は検出軸50の下端に形成
した面取り部501 に当接することにより、回転軸21
および検出軸50が可撓性継ぎ手51を介して連結され
る。
【0022】図4に戻り、ステアリングギヤボックス3
のモータ収納室18に収納されたパワーステアリング用
モータ25は、モータ収納室18の内周面に固定された
ステータ26と、モータ収納室18の内周面に3個のボ
ールベアリング27,28,29を介して回転自在に支
持されてステアリングロッド23の外周に嵌まるモータ
出力軸30と、モータ出力軸30に固着されて前記ステ
ータ26に対向するロータ31とを備える。モータ出力
軸30の内周面とステアリングロッド23の外周面との
間にボールネジ機構32が設けられており、パワーステ
アリング用モータ25を駆動してモータ出力軸30を正
逆転させることにより、ステアリングロッド23を左右
方向に往復移動させて操舵アシスト力を発生させること
ができる。
【0023】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。
【0024】例えば、車両を左旋回させるべくハンドル
1を左方向に回転させると、図3において回転軸12が
駆動プーリ13と共に矢印A方向に回転する。その結
果、ボーデンケーブル6のインナーケーブル6iが引か
れ、ボーデンケーブル5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13の回転が従動プーリ
20に伝達されて回転軸21が回転し、ピニオン22を
介してラック24に操舵トルクが伝達される。
【0025】回転軸21に接続された操舵角センサ46
で検出した操舵角と、駆動プーリハウジング2に設けた
図示せぬ操舵トルクセンサで検出した操舵トルクとが電
子制御ユニットにおいて他の制御信号と共に演算処理さ
れ、その結果に基づいてパワーステアリング用モータ2
5が駆動される。而して、ステアリングロッド23がパ
ワーステアリング用モータ25により左右方向に駆動さ
れ、ドライバーによるハンドル1の操作がアシストされ
る。
【0026】このように、ステアリングギヤボックス3
に近い従動プーリ20の回転軸21に操舵角センサ46
を接続したので、ボーデンケーブル5,6の撓みの影響
を受けずに精密な操舵角を検出することができる。仮
に、駆動プーリ13の回転軸12に操舵角センサを接続
したとすると、操舵角センサで検出した操舵角に比べて
実際の操舵角がボーデンケーブル5,6の撓みに相当す
る分だけ小さくなってしまい、精密な操舵角の検出がで
きなくなる。
【0027】またステアリングギヤボックス3のラック
24およびピニオン22は斜歯ギヤから成るため、その
ピニオン22を支持する回転軸21にはスラスト力が作
用する。このスラスト力により回転軸21が軸方向に若
干移動しても、回転軸21に操舵角センサ46を接続す
る可撓性継ぎ手51の螺旋部513 が伸縮して前記軸方
向の相対移動を吸収するため、操舵角センサ46の検出
精度に悪影響が及ぶ虞がない。また路面から車輪に入力
される振動がステアリングギヤボックス3から回転軸2
1に伝達されても、その振動を可撓性継ぎ手51の螺旋
部513 で吸収して操舵角センサ46に伝わり難くし、
操舵角センサ46の精度確保および耐久性向上に寄与す
ることができる。
【0028】しかもハンドル1に入力された操舵トルク
はボーデンケーブル5,6から従動プーリ20、回転軸
21、ピニオン22およびラック24を経てステアリン
グロッド23に伝達されるため、その伝達経路にない可
撓性継ぎ手51および操舵角センサ46に操舵トルクが
作用することがない。従って、操舵角センサ46の耐久
性が向上するのは勿論のこと、可撓性継ぎ手51が伝達
すべきトルクは操舵角センサ46の回転抵抗に相当する
僅かなものとなり、その螺旋部513 が捩じれ変形して
操舵角センサ46の検出精度に悪影響を及ぼす虞もな
い。
【0029】更に従動プーリ20よりも上側に位置する
回転軸21の上端に操舵角センサ46を設けたので、下
方からの飛石をステアリングギヤボックス3や従動プー
リハウジング4で遮って操舵角センサ46の保護を図る
ことができる。
【0030】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。
【0031】例えば、実施例ではパワーステアリング用
モータ25をステアリングロック23と同軸上に配置し
ているが、ステアリングギヤボックス3の外部に配置し
たパワーステアリング用モータ25と従動プーリ20の
回転軸21の中間部とをウオームギヤで接続することも
可能である。
【0032】
【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、ケーブルよりも車輪側に位置するプーリの回
転軸に操舵角センサを接続したので、ケーブルの撓みの
影響を排除して正確な操舵角を検出することができる。
しかもプーリを挟んで回転軸の一端側および他端側にそ
れぞれピニオンおよび操舵角センサを設けたので、プー
リからピニオンに伝達される操舵トルクが操舵角センサ
に作用することがなく、これにより操舵角センサの耐久
性を高めることができる。
【0033】また請求項2に記載された発明によれば、
下方からの飛石等をプーリで遮って操舵角センサの損傷
を未然に防止することができる。
【0034】また請求項3に記載された発明によれば、
路面からステアリングギヤボックスを介して回転軸に伝
達される振動や、ラックおよびピニオンの噛合部に発生
するスラスト荷重が、軸方向の可撓性を有する継ぎ手に
より吸収されて操舵角センサに伝達され難くなるため、
操舵角センサの検出精度の確保および耐久性の向上が可
能になる。
【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】駆動プーリおよび駆動プーリハウジングの分解
斜視図
【図4】図1の4−4線拡大断面図
【図5】図4の要部拡大断面図
【図6】可撓性継ぎ手の斜視図
【図7】図6の7−7線断面図
【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) 6 ボーデンケーブル(ケーブル) 20 従動プーリ(プーリ) 21 回転軸 22 ピニオン 24 ラック 46 操舵角センサ 50 検出軸 51 可撓性継ぎ手(継ぎ手)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI G05G 7/10 G05G 7/10 A

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ピニオン(22)でラック(24)を駆
    動して車輪を操舵するステアリングギヤボックス(3)
    と、 前記ピニオン(22)を支持する回転軸(21)と、 この回転軸(21)に支持されたプーリ(20)と、 ハンドル(1)の操作を前記プーリ(20)に伝達する
    ケーブル(5,6)と、 車輪の操舵角を検出する操舵角センサ(46)と、 を備えたケーブル式ステアリング装置において、 プーリ(20)を挟んで回転軸(21)の一端側にピニ
    オン(22)を設けるとともに他端側に操舵角センサ
    (46)を接続し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】 プーリ(20)を挟んで回転軸(21)
    の下側にピニオン(22)を設けるとともに上側に操舵
    角センサ(46)を接続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。
  3. 【請求項3】 操舵角センサ(46)の検出軸(50)
    および回転軸(21)間の軸方向変位を吸収すべく、検
    出軸(50)を回転軸(21)に接続する継ぎ手(5
    1)に軸方向の可撓性を持たせ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。
JP35931397A 1997-12-26 1997-12-26 ケーブル式ステアリング装置 Pending JPH11189165A (ja)

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