JPS60189671A - パワ−ステアリング装置 - Google Patents

パワ−ステアリング装置

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JPS60189671A
JPS60189671A JP4595684A JP4595684A JPS60189671A JP S60189671 A JPS60189671 A JP S60189671A JP 4595684 A JP4595684 A JP 4595684A JP 4595684 A JP4595684 A JP 4595684A JP S60189671 A JPS60189671 A JP S60189671A
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JP
Japan
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gear
steering
power
shaft
cable
Prior art date
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Pending
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JP4595684A
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English (en)
Inventor
Minoru Teraura
實 寺浦
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Nippon Cable System Inc
Original Assignee
Nippon Cable System Inc
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Publication date
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Publication of JPS60189671A publication Critical patent/JPS60189671A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Steering Controls (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 関する。さらに詳しくは、ハンドル軸などの操作部とか
し取歯車などのかじ取部とをそれぞれ車体に対して別個
に取りつ(ブることかできる自動車のパワーステアリン
グ装置に関する。
一般に乗用車、トラック、フォークリフ1〜などの4輪
自動車においては、前側の2輪または後側の2輪に自動
車の走行方向を変えるためのかじ取機構が設けられてお
り、運転席のハンドルの回転操作に応じて前記2輪の車
軸を回転自在に支持する支持体が、たとえばキングビン
などの操向軸まわりに回動するように構成されている。
ところが従来のかじ爪機構はいずれもハンドル軸とかし
取歯車とが直接連結されているため、複雑な油圧回路を
必要とするパワーユニットが組みつけられているばあい
や、フロントドライブ−フロントエンジン式の自動車の
ごとくかじ爪機構が複雑なばあいには、長いハンドル軸
を狭いエンジンルーム内に貫通させたり、かじ取歯車と
連結させる作業がきわめて煩雑である。
また各種の部材を適切に配置させる設計作業も比較的選
択の自由度が狭められるという問題がある。また長いハ
ンドル軸は車体%jlを増加させると共に、安全のため
の衝撃吸収ハンドルの取りつけ作業または設計作業が容
易でないという問題がある。とくにフォークリフトなど
、後輪側にかじ取m 4Nが設けられている自動車にお
いては、ハンドル軸とかし爪機構とを複雑なリンク機構
などで連結しなければならない。しかも搬送物の重量と
バランスさせるために後輪上に設けられているウェイト
やエンジンなどの重量を受けながらかじ爪操作をする必
要があるため、パワーステアリング機構を設けるばあい
が多い。そのためハンドル軸とかし爪機構の連結は一層
煩雑であるという問題がある。
一方、叙上の問題を解消するため、押し引きコントロー
ルケーブル、有歯ケーブルなどのコントロールケーブル
により短いハンドル軸とかし取ギヤの回転軸とを連結す
ることも考えられるが、10〜15m−k(]にも達す
るハンドル操作トルクを充分安全に伝達するためにはき
わめて太い径のコントロールケーブルが必要であり、配
索作業などを考慮すれば実用化することかできない。
そこで本発明者は種々研究を重ねた結果、比較的大きい
トルクを伝達しうる有歯ケーブルとパワーステアリング
機構とを後述するように組み合わせることにより、それ
ぞれの問題点を同時に解決しうるというまったく新たな
着想をえ、本発明を完成するにいたった。
すなわち本発明は、(A)運転席近辺に回転自在に設り
られたハンドル軸と、該ハンドル軸に固着された第1ギ
ヤとを有する操作部と、(B)かじ取歯車と、該かじ取
歯車に連結されたかじ取リンク機構と、前記かじ取歯車
の回転軸の回転角度に応じて前記かじ取リンク機構のか
じ爪操作に補助動力を与えるためのパワーユニットと、
前記回転軸に固着された第2ギヤとを有するかじ取部と
、(C)前記第1ギヤと第2ギヤとを同調して連結する
ため、それぞれその両端近辺が第1ギヤおよび第2ギヤ
に歯合されると共に、フレキシブルなコンジットにより
開動自在に案内される有歯ケーブルとを有するパワース
テアリング装置を要旨とするものである。
なお特許請求の範囲にいうかし取歯車とは、ボールネジ
式のもの、ラックアンドビニオン式のもの、ウオームビ
ンまたはウオームころ式のものなど、回転軸の回転運動
を揺動運動または直線運動に変換させるための種々の公
知のがし取歯車をづべて含む概念である。
また特許請求の範囲にいうかじ取リンク機構およびパワ
ーユニットについても、その自動車に採用されているか
じ取歯車や懸架装置の種類などに応じて採用される種々
のかじ取リンク機構およびパワーユニツ1〜(たとえば
インデグラル式、リンク機構式のものなど)をリベて含
む概念である。
つぎに図面を参照しながら本発明のパワーステアリング
装置(以下、単に装置という)を説明する。
第1図は本発明の装置の一実施例を示す概略斜視図、第
2図は第1図に示される装置の要部縦断面図、第3図は
第2図の(X>−(X)線断面図、第4図は本発明の装
置の仙の実施例を示す概略斜視図である。
第1図において(1)は運転席近辺に回転自在に設けら
れるハンドル軸である。ハンドル軸(1)の一端にはハ
ンドル(2)が固着されている。ハンドル軸の他端側に
は、有歯ケーブル(3)と歯合する第1ギヤ(4)が固
着されている。
有歯ケーブル(3)はたとえば第3図に示すように、可
撓性を有するコアケーブル(5)などの外周に等ピッチ
でm線などからなる螺旋歯(6)を巻きつ【プることに
より形成されており、螺旋歯(6)がラックやギヤの歯
として作用することにより比較的大きい押し引き両方向
の駆動力を伝達しうるちのである。
第1ギヤ(4)は円盤状の第1ハウジング(刀内に収容
されている。第1ハウジング(7)の内壁面は有歯ケー
ブル(3)を半円状に撓めるように、しかも1胃動自在
に案内しており、それにより有歯ケーブル(3)は第1
ギヤ(4)と確実に歯合しつる。
前記ハンドル@(1)および第1ギヤ(4)などは操作
部(8)を構成している。
第1ハウジング(力から外部に導かれた有歯ケーブル(
3)は、コンジット(9)により(前動自在に案内され
て第2ハウジング(101にいたる。
第2図および第3図に示されるように、有歯ケーブル(
3)の他端側は第2ハウジング(財)内に収容されてい
る第2ギヤ(11)と歯合している。
第2ギヤ(11〉はかし取歯車〈12)のハウジング(
13)に回転自在に収容されている回転軸(14)に固
着されている。
第1〜3図に示される本発明の装置の実施例においては
、かじ取歯車(12)としてボールネジ式のものが採用
されており、−かじ取操作に補助動力を与えるためにイ
ンテグラル式のパワーユニット(15)が採用されてい
る。
回転軸(14)はトーションバー(16)を介してボー
ルネジ式のかじ取歯車(12)のシトフト(17)に係
合されている。したがって第2ギヤ(?1)、回転軸(
74)、l−−ジョンバー(16)を介してシャフト(
17)に伝えら机る回転操作ノ〕はボール(18)を介
してシャフト(17)と螺合しているピストン(19〉
の矢印(A)、(B)方向の直線往復運動に変操される
。他方前記回転操作力はサーボバルブ(20)のスプー
ル弁(21)を回転させ、オイルタンク(22)から流
出するオイルをギヤポンプ(23)などで加圧し、スプ
ール弁(21)によってシリンダ(24)内に脣びき、
前記ピストン(19)の矢印(A)、(B)方向の移動
に補助動力を与える。
ピストン〈19)のラック部(25〉はハウジング(1
3)に回転自在に設けられているセクタギヤ(26〉と
歯合している。セクタギヤ(26)は第1図に示される
ドロップアーム(27)と結合している。ドロップアー
ム(27)は通常のかじ取すンク機椙と同様にドラッグ
リンク<28)に連結され、ドラッグリンク〈28)は
キングピン(29)まわりに回転自在に設けられている
ナックルアーム(30)に連結されている。なお第1図
で(31)はタイロッドであり、(32)はタイロッド
アームである。
前記ドロップアーム(27) 、ドラッグリンク(28
)、ナックルアーム(3o)など、がじ取歯車(12)
の動きを操向車輪に伝えるものは、がじ取リンク機構を
構成しており、前記第2ギヤ(11) 、回転@(14
) 、かじ取歯車(12)、パワーユニット(15)お
よびがじ取リンク機構などはかじ取部を構成している。
なお第1図において第1ハウジング(7)および第一2
ハウジング00)からそれぞれ突出しているパイプ状の
ものは、有歯ケーブル(3)の自由端を保持するための
ガイド部材(33)である。
つぎに叙上のごとく構成される装置の作用を説明する。
第1図のハンドル(2)を矢印(C)方向または矢印(
D)方向に回転させると、ハンドルf’ll! (11
および第1ギヤ(4)も同方向に回転する。それにより
第1ギヤ(4)と歯合している有歯ケーブル(3]は、
矢印(E)方向または矢印(F)方向に移動する。した
がって有歯ケーブル(3)と歯合している第2ギA7(
11)および回転軸(14)も矢印(G)方向または矢
印(H)方向に回転すると共に、前記のごとくトーショ
ンバー(16)、シャフト(17)およびボール〈18
)を介してピストン(19)を矢印(A)方向または矢
印(B)方向に移動させる。なおその際、前記のごとく
パワーユニット(15)がピストン(19)に補助動力
を与える。
ピストン(19)の動きはセクタギヤ(2G)、ドロッ
プアーム(27)、ドラッグリンク(28)およびナッ
クルアーム(30)を介して操向車輪(34)に伝えら
れ、操向車輪(34)が矢印(1)または矢印<J)方
向に回動する。
第4図には第1〜3図におけるボールネジ式のかじ取ギ
ヤに代えて、ラックアンドビニオン式のかじ取歯車(3
5)を採用した本発明の装置の実施例が示されている。
第4図においてはかし取歯車のハウジング(36)内に
回転自在に設けられている回転軸り37)の一端に第2
ギヤ(38)が固着され、他端にビニオン(3つ)が固
着されている。ビニオン(39)はタイロッド(40)
の一部に形成されるラック(41)と歯合している。タ
イロッド(40)にはオイルタンク(22)およびギヤ
ポンプ(23〉などと共にパワーユニットを構成するピ
ストン(42)が設けられており、回転軸(37)の回
転操作に応じてタイロッド(40)の矢印(K)、(L
)方向の操作、すなわち操向車輪に対する操作に補助動
力が与えられるように構成されている。
第4図に示される装置の作用は、ハンドル軸が直接ビニ
オンを回転される従来公知のラックアンドビニオン方式
のパワーステアリング装置i置とほぼ同様である。
本発明の装置においては、ハンドル軸(1)や第1ギヤ
(/I)を含む操作部(8)がかじ取歯車(12)に対
して可撓性の有歯ケーブル(3)を介して接続されてい
るため、操作部(8)の配置位置はかじ取歯車(12〉
の位置や方向とかかわりなく任意の位置に設定しうる。
そのためたとえば操向車輪が後輪であるフォークリフト
などの自動車においても、運転者にとってもっとも操作
のしやすい位置および角度に操作部を配置することがで
き、設計作業も容易になるというすぐれた効果を奏1゛
る。
さらに操作部(8)とかし取歯車(12)とを別個に車
体に取りつけることができるため、その周辺機器をも含
めたパワーステアリング装置全体の組み立て作業がいち
じるしく簡単になる。
また第1図あるいは第4図に示されるようにハンドル軸
(1)の長さを短くすることができるため、車体ff1
ffiの軽量化および衝撃吸収ハンドルなどの構造の簡
易化に寄与しうるという顕署な利点を有する。
すなわち本発明のパワーステアリング装置は、パワーユ
ニットの操作力増大機能と有歯ケーブルの配索の自在さ
を組み合わせることにより、組み立て作業の容易さ、車
体重量の軽量化および設計の容易さなどの多くの利点を
有づるケーブル式のパワーステアリング装置をはじめC
実用化しえたものであり、その実用価値はきわめて大で
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の装置の一実施例を示す概略斜視図、第
2図は第1図に示される装置の要部縦断面図、第3図は
第2図の(X)’−(X)線断面図、第4図は本発明の
装置の他の実施例を示す概略斜視図である。 (図面の主要符号) (1):ハンドル軸 (2):ハンドル (3):有歯ケーブル (4):第1ギヤ (8):操作部 (11) :第2ギヤ (12) :かじ取歯車 (14) :’回転軸 (15):バワーユニット

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 (A)運転席近辺に回転自在に設けられたハンドル
    軸と、該ハンドル軸に固着された第1ギヤとを有する操
    作部と、 (B)かじ取歯車と、該かじ取歯車に連結されたかじ取
    リンク機構と、前記かじ取リンク機構のかじ爪操作に補
    助動力を与えるためのパワーユニツ1〜と、前記回転軸
    に固着された第2ギヤとを有Jるかじ取部と、 (C)前記第1ギヤと第2ギヤとが同調するように、そ
    れぞれその両端近辺が第1ギヤおよび第2ギヤに歯合さ
    れると共にフレキシブルなコンジットにより摺動自在に
    案内される有歯ケーブル どを有するパワーステアリング装置。 2 前記かじ取歯車がボールネジ式のかじ取歯車である
    特許請求の範囲第1項記載のパワーステアリング装置。 3 前記かじ取歯車がラックアンドビニオン式のかじ取
    歯車である特許請求の範囲第1項記載のパワーステアリ
    ング装置。
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