JPS6342685Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は自動車等のステアリング装置で、詳
しくは操向ハンドルの回転をステアリングギヤに
伝える機構に関する。

自動車等のかじ取りを行なうステアリング装置
には、いろいろな機構のものがあり、種々実用化
されているが、基本的には第１図に示すように構
成されている。

図中１は操向ハンドル（ステアリングホイー
ル）、２はステアリングシヤフト、３はウオーム
４とセクタシヤフト５からなるステアリングギ
ヤ、６はステアリングギヤアーム（ピツトマンア
ーム）、７はドラツクリンク、８はナツクルアー
ム、９はタイロツドである。

いま、操向ハンドル１を回すとその回転がステ
アリングシヤフト２に伝えられ、シヤフト２の先
端のウオーム４を回転させると共に、その回転運
動が減速してセクタシヤフト５に伝えられる。

そして、この回転運動がステアリングギヤアー
ム６により拡大され、ドラツクリンク７で水平運
動に切換り、ナツクルアーム８を動かす。

左右の車輪１０，１１はタイロツド９により連
結されており、したがつて同時に操向ハンドル１
の回転方向に向けられる。

なお、ハンドル操作力を油圧によりアシストす
るパワーステアリング装置では、バワーシリンダ
と、ステアリングシヤフト２の回転に応じて切換
わるコントロールバルブを備え、セクタシヤフト
５やナツクルアーム８を駆動する。

しかし、このような従来のステアリング装置に
あつては、ステアリングシヤフト２の先端に一体
的にステアリングギヤ３のウオーム４を取付け、
操向ハンドル１の回転を伝えるようになつている
ため、ステアリングギヤ３の設置場所や取付け方
向に制約があり、例えば回転軸心がずれたときに
はユニバーサルジヨイント等を用いて連結する必
要があつた。また、車種により操向ハンドル１
と、車輪１０，１１の位置がかなり離れたり、途
中に障害物があつたりすると、ステアリングギヤ
３との連結がより難しくなり、仮に連結したとし
ても、滑らかな回転の伝達は得にくいという問題
があつた。

このような伝導上及びレイアウト上の問題点を
解決するものとして、例えば第２図に示したよう
にフレキシブルなワイヤを介してハンドル入力を
伝達するようにしたステアリング装置が知られて
いる（公知文献としては実開昭55−70363号公報
を参照）。

これを説明すると、図中１は操向ハンドル、１
２はステアリングギヤ３を収納したギヤボツク
ス、１０，１１は車輪である。

ステアリングギヤ３の入力軸１３には、例えば
第１図のようなウオームが形成され、これに噛み
合うようにセクタシヤフトが配設されている。

セクタシヤフトの回転を伝えるステアリングギ
ヤアーム６は、２つのタイロツド１４，１５に結
合され、それぞれ車輪１０，１１に係合するナツ
クルアーム８に連結される。

ステアリングギヤ３の入力軸１３を回動する
と、その回転方向に車輪１０，１１の向きが変え
られる。

上記のステアリングギヤ３の入力軸１３と、操
向ハンドル１とがワイヤ１６を介して連結され
る。

入力軸１３にはその軸端部にワイヤ１６の一端
がジヨイント金具１７により連結され、操向ハン
ドル１にはハンドル中心に取付けた回転軸１８の
先端部に、ワイヤ１６の他端が溶接あるいはカシ
メ等により固定される。

ワイヤ１６には、ねじれに対する強度が大で変
位が少ない、例えば複数の鋼線よりなるフレキシ
ブルなケーブル等が用いられ、この場合ワイヤ１
６の両端がそれぞれ入力軸１３、回転軸１８の軸
心に位置し、軸方向を向くように取付けられる。

そして、ワイヤ１６は、図示しない保護カバー
に収められ、カバー外周のサポートにより所定の
間隔で支持される。なお、ジヨイント金具１７
は、入力軸１３に対しボルト等により固定され、
取りはずし可能となつている。

これにより、操向ハンドル１の回転をステアリ
ングギヤ３に伝え、車輪１０，１１のかじ取りを
行なう。ただし、１９はパワーステアリングを備
えた場合に、組込まれる油圧コントロールバルブ
で、ステアリングギヤ３の入力軸１３に一体的に
連結され、入力軸１３の回動に応じて図示しない
パワーシリンダへの圧油供給方向を切換える。

このような構成により、操向ハンドル１を回す
と、その回転はワイヤ１６を介して確実にステア
リングギヤ３に伝達され、リンケージを介して車
輪１０，１１に伝達される。

そして、ワイヤ１６により、操向ハンドル１と
ステアリングギヤ３の入力軸１３との回転軸心が
ずれたとしても、従来例のようにユニバーサルジ
ヨイント等を用いる必要はなく、連結が容易に行
なえ、ステアリングギヤ３の設置位置、設置方向
の自由度が著しく広げられる。

さらには、操向ハンドル１と車輪１０，１１と
がかなり離れたり、あるいは途中に障害物があつ
ても、円滑な回転、操舵性を損なうことなく簡単
に連結することができ、このため特に農業用車両
や建設用車両等のようにステアリングの取付けが
難しい場合でも、充分に構造の簡素化が図れ、製
作性、組立性が大幅に向上する。

しかしながら、このようなワイヤ式ステアリン
グ装置よると、上述の通りレイアウト上の問題は
解決できるものの、ワイヤ１６のねじれ剛性がど
うしても不足しがちになるので、ハンドルからの
回転入力の伝達遅れや誤差を生じるのが避けられ
ず、この結果車輪１０，１１の操舵を必ずしも安
定かつ的確にできないという問題があつた。

本考案はこうした従来の問題点を解消すること
を目的としている。

この目的を達成するために本考案では、操向ハ
ンドルの回転軸とパワーステアリングギヤの入力
軸とをフレキシブルなワイヤにより連結したステ
アリング装置において、ワイヤのハンドル側と入
力軸側との間の回転角度差を検出する角度検出器
と、パワーステアリングバルブに連結した制御モ
ータと、前記角度差に基づき該角度差に対応した
パワーステアリングバルブの入力変位を補償する
方向に前記制御モータを駆動する制御回路とを設
け、ワイヤのねじり変形分の角度差を制御モータ
により積極的に補償し、ハンドル軸の回転量が入
力軸及びパワーステアリングバルブの変位に確実
かつ正確に反映するようにした。

以下、本考案の実施例を第３図及び第４図に基
づいて説明する。なお、第２図と対応する部分に
は同一の符号を付して示すことにする。

第３図において、操向ハンドル１の回転軸１８
と、ステアリングギヤ３の入力軸１３に、それぞ
れ回転角を検出する角度検出器としてのポテンシ
ヨメータ２０，２１が配置され、これらの検出信
号が制御回路２２に送られる。

そして、制御回路２２は、ハンドル操作時にス
テアリングギヤ３の入力軸１３の回転角が、操向
ハンドル１の回転軸１８の回転角と一致するよう
に、増幅器２３を介して制御モータとしてのDC
モータ２４を駆動する。

このDCモータ２４は歯車２５，２６を介して
ステアリングギヤ３の入力軸１３に連結されてお
り、これにより回転が正確に伝えられ、操舵性の
一層の向上が図れる。

第４図に、この実施例をロータリタイプの油圧
コントロールバルブ２７を用いたパワーステアリ
ングに適用した場合の具体的構成を示す。

ステアリングギヤ３の入力軸１３はこの場合ト
ーシヨンバー２８を介してコントロールバルブ２
７のロータリシヤフト２９に連結され、このロー
タリシヤフト２９の先端にワイヤ１６が連結され
る。ロータリシヤフト２９の回りには、ピン３０
によつてロータリシヤフト２９と一体的に回転す
るバルブスプール３１が介装され、このバルブス
プール３１の上部外周に形成した歯車３２が、
DCモータ２４に取付けた歯車３３と噛み合うよ
うになつている。

操向ハンドルの回転がワイヤ１６を介してロー
タリシヤフト２９に伝わると、バルブスプール３
１が入力軸１３に先行して回動し、外接するスリ
ーブ３４とにより各油圧ポート３５が選択的に連
通される。このスリーブ３４と入力軸１３とは一
体的に回転し、図示しない油圧ポンプからの圧油
は、バルブスプール３１の回動中、入力軸１３の
ウオーム進行方向に供給され、ハンドル操作力を
アシストする。そして、ハンドル操作を停止する
と、バルブスプール３１とスリーブ３４との位相
差がなくなつて圧油の供給が停止される。

操向ハンドルの回転に対するステアリングギヤ
入力軸１３の回転補正は、上記バルブスプール３
１を回動することにより行なわれ、操向ハンドル
回転角に対して入力軸１３またはロータリシヤフ
ト２９の回転角が一致するまでDCモータ２４が
駆動され、したがつてこの間油圧コントロールバ
ルブ２７が切換わつたまま保持され、パワーアシ
ストが継続するのである。

以上説明した通り、本考案によれば、操向ハン
ドルとステアリングギヤとをフレキシブルなワイ
ヤにより連結し、かつ角度検出器及び制御モータ
などからなる、ハンドルと入力軸との間の回転角
度差を補償する手段を設けたので、ハンドル操作
が確実にステアリングギヤに伝えられ、良好な操
舵性が得られると共に、構造の簡素化、取付けの
容易化が図れ、ステアリングの設計、製作等の自
由度を大幅に向上させられるうえに、ワイヤのね
じれ剛性を高めなくても誤差の無い正確かつ確実
な操舵性を保証できるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の構成斜視図、第２図は他の従
来例の構成図である。第３図は本考案の一実施例
の構成図、第４図はその要部詳細断面図である。 １……操向ハンドル、３……ステアリングギ
ヤ、６……ステアリングギヤアーム、１０，１１
……車輪、１３……入力軸、１６……ワイヤ、１
８……回転軸。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 操向ハンドルの回転軸とパワーステアリングギ
   ヤの入力軸とをフレキシブルなワイヤにより連結
   したステアリング装置において、ワイヤのハンド
   ル側と入力軸側との間の回転角度差を検出する角
   度検出器と、パワーステアリングバルブに連結し
   た制御モータと、前記角度差に基づき該角度差に
   対応したパワーステアリングバルブの入力変位を
   補償する方向に前記制御モータを駆動する制御回
   路とを設けたことを特徴とするステアリング装
   置。