(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハンドル（１）に連結された駆動プーリ（１３）の螺旋状プーリ溝（１３1 ）と車輪（ＷL ，ＷR ）を操舵するギヤボックス（３）に連結された従動プーリ（２０）の螺旋状プーリ溝とにワイヤー（５，６）の両端部を巻き付けるとともに、前記ワイヤー（５，６）の両端に固定したピン（１４，１５）を前記駆動プーリ（１３）及び従動プーリ（２０）に形成したピン孔（１３2 ，１３3 ）に固定し、ハンドル（１）に入力される操舵トルクを前記ワイヤー（５，６）を介してギヤボックス（３）に伝達するケーブル式ステアリング装置であって、
ハンドル（１）が限界回転位置にあるときに、前記ワイヤー（５，６）の少なくとも一部が駆動プーリ（１３）或いは従動プーリ（２０）の前記螺旋状プーリ溝（１３1 ）の、部分的に深く形成した部分に半径方向に２重に巻き付いていて、その２重に巻き付いたワイヤー（５，６）間に作用する摩擦力でワイヤー（５，６）の張力が支持されることを特徴とするケーブル式ステアリング装置。
【請求項２】
ハンドル（１）に連結された駆動プーリ（１３）の螺旋状プーリ溝（１３1 ）と車輪（ＷL ，ＷR ）を操舵するギヤボックス（３）に連結された従動プーリ（２０）の螺旋状プーリ溝とにワイヤー（５，６）の両端部を巻き付けるとともに、前記ワイヤー（５，６）の両端に固定したピン（１４，１５）を前記駆動プーリ（１３）及び従動プーリ（２０）に形成したピン孔（１３2 ，１３3 ）に固定し、ハンドル（１）に入力される操舵トルクを前記ワイヤー（５，６）を介してギヤボックス（３）に伝達するケーブル式ステアリング装置であって、
ハンドル（１）が限界回転位置にあるときに、前記ワイヤー（５，６）の少なくとも一部が駆動プーリ（１３）或いは従動プーリ（２０）の前記螺旋状プーリ溝（１３1 ）の、部分的に溝幅を広くした部分に軸方向に２重に巻き付いていて、その２重に巻き付いたワイヤー（５，６）間に作用する摩擦力でワイヤー（５，６）の張力が支持されることを特徴とするケーブル式ステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハンドルとギヤボックスとをボーデンワイヤー等の撓み易い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。
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ギヤボックスとを接続すると、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。
【０００３】
そこで、従来のステアリングシャフトに代えて、ボーデンワイヤー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）。
【０００４】
このようにすれば、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。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで上記従来のものは、ワイヤーの端部とプーリとの固定部は、ワイヤーの端部に鋳込みやカシメにより固定したピンをプーリの端面に形成したピン孔に固定する構造になっているが、プーリが回転してワイヤーが巻き戻されると、ワイヤーの張力がピンに直接作用して前記固定部の耐久性が低下する可能性があった。
【０００６】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、ワイヤーの端部とプーリとの固定部に荷重が加わるのを防止して耐久性の向上を図ることを目的とする。
【０００７】
【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の発明は、ハンドルに連結された駆動プーリの螺旋状プーリ溝と車輪を操舵するギヤボックスに連結された従動プーリの螺旋状プーリ溝とにワイヤーの両端部を巻き付けるとともに、前記ワイヤーの両端に固定したピンを前記駆動プーリ及び従動プーリに形成したピン孔に固定し、ハンドルに入力される操舵トルクを前記ワイヤーを介してギヤボックスに伝達するケーブル式ステアリング装置であって、ハンドルが限界回転位置にあるときに、前記ワイヤーの少なくとも一部が駆動プーリ或いは従動プーリの前記螺旋状プーリ溝の、部分的に深く形成した部分に半径方向に２重に巻き付いていて、その２重に巻き付いたワイヤー間に作用する摩擦力でワイヤーの張力が支持されることを特徴とし、また請求項２の発明は、ハンドルに連結された駆動プーリの螺旋状プーリ溝と車輪を操舵するギヤボックスに連結された従動プーリの螺旋状プーリ溝とにワイヤーの両端部を巻き付けるとともに、前記ワイヤーの両端に固定したピンを前記駆動プーリ及び従動プーリに形成したピン孔に固定し、ハンドルに入力される操舵トルクを前記ワイヤーを介してギヤボックスに伝達するケーブル式ステアリング装置であって、ハンドルが限界回転位置にあるときに、前記ワイヤーの少なくとも一部が駆動プーリ或いは従動プーリの前記螺旋状プーリ溝の、部分的に溝幅を広くした部分に軸方向に２重に巻き付いていて、その２重に巻き付いたワイヤー間に作用する摩擦力でワイヤーの張力が支持されることを特徴とする。
【０００８】
上記各特徴によれば、ハンドルの操舵トルクがワイヤーを介してギヤボックスに伝達されて車輪が操舵されるとき、ハンドルが限界回転位置に達しても、請求項１の発明ではワイヤーの少なくとも一部が螺旋状プーリ溝の、部分的に深く形成した部分に半径方向に２重に巻き付いていて、その２重に巻き付いたワイヤー間に作用する摩擦力でワイヤーの張力が支持され、また請求項２の発明ではワイヤーの少なくとも一部が螺旋状プーリ溝の、部分的に溝幅を広くした部分に軸方向に２重に巻き付いていて、その２重に巻き付いたワイヤー間に作用する摩擦力でワイヤーの張力が支持されるため、その半径方向又は軸方向に２重に巻き付くことで相互に接触するワイヤー間に作用する摩擦力により、ワイヤーとピンとの固定部に荷重が作用することが防止される。
【０００９】
【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。  図１〜図５は本発明の第１実施例を示すもので、図１は車両用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は駆動プーリの斜視図、図５は図１の５−５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、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本のボーデンワイヤー５，６によって接続される。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８L ，８R 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１２に駆動プーリ１３が固定される。ボーデンワイヤー５はアウターチューブ５ｏ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とから構成され、同様にボーデンワイヤー６はアウターチューブ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６ｉとから構成される。
【００１２】
両インナーケーブル５ｉ，６ｉの一端は駆動プーリ１３の外周に巻き付けられて固定され、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に形成された２個のケーブル挿通孔２1 ，２2 を貫通し、そのフランジ部５1 ，６1 が駆動プーリハウジング２の内面に固定される。
【００１３】
図２〜図４から明らかなように、駆動プーリ１３の外周面には螺旋状のプーリ溝１３1 が形成されており、そのプーリ溝１３1 に両インナーケーブル５ｉ，６ｉが巻き付けられる。即ち、両インナーケーブル５ｉ，６ｉは駆動プーリ１３のプーリ溝１３1 の軸方向中央部から該駆動プーリ１３の左右の端面に向かって相互に離れるようにそれぞれ４回転プラス１／４回転ずつ巻き付けられており、その際に駆動プーリ１３のプーリ溝１３の深さを部分的に深く形成することにより、最後の３／４回転が駆動プーリ１３の半径方向に２重に重なるように巻き付けられる。両インナーケーブル５ｉ，６ｉの先端に鋳込みやカシメにより固定されたピン１４，１５が駆動プーリ１３の左右の端面に形成されたピン孔１３2 ，１３3 に嵌め込まれており、これにより両インナーケーブル５ｉ，６ｉの先端が駆動プーリ１３に固定される。
【００１４】
図５に示すように、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。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が左右スライド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。
【００１５】
従動プーリ２０の外周に前記２本のボーデンワイヤー５，６のインナーケーブル５ｉ，６ｉの他端が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の他端が従動プーリハウジング４の適宜位置に固定される。従動プーリ２０に対するインナーケーブル５ｉ，６ｉの他端の固定構造は、前述した駆動プーリ１３に対するそれと実質的に同一であり、その重複する説明は省略する。
【００１６】
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、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る操舵アシスト力を発生させることができる。
【００１７】
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。
【００１８】
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２において回転軸１２が駆動プーリ１３と共に時計方向に回転する。その結果、ボーデンワイヤー５のインナーケーブル５ｉが引かれ、ボーデンワイヤー６のインナーケーブル６ｉ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。
【００１９】
操舵トルクが図示せぬ検出手段により検出されると、その操舵トルクの検出値は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２５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。
【００２０】
以上説明したように、ハンドル１とギヤボックス３とを撓み易いボーデンワイヤー５，６で接続したので、ギヤボックス３に対してハンドル１を任意の位置に配置することが可能になり、設計自由度が大幅に向上する。これにより、例えば右ハンドル車と左ハンドル車とでギヤボックス３を共用したり、ハンドル１のチルト機構やテレスコピック機構の構造を簡略化することができる。
【００２１】
また、ハンドル１とギヤボックス３とを接続する従来のステアリングシャフトが廃止されるため、ギヤボックス３の振動やエンジンの振動がハンドル１に伝達され難くなって乗り心地が向上するだけでなく、ドライバーの足元の空間を充分に確保して居住性を高めることができ、しかも車両の衝突時にハンドル１を車体前方に向けて充分なストロークで移動させることができるので、大きな衝撃吸収効果を発揮させることができる。
【００２２】
さて、一般にハンドル１の限界回転角はニュートラル状態から左右に各１回転半（５４０°）に設定されているため、ハンドル１を限界位置まで回転させた場合に、ニュートラル状態において駆動プーリ１３のプーリ溝１３1 に４回転プラス１／４回転ずつ巻き付けられたインナーケーブル５ｉ，６ｉは、その一方が駆動プーリ１３のプーリ溝１３1 に５回転プラス３／４回転巻き付いた状態になるが、その他方が前記プーリ溝１３1 に２回転プラス３／４回転巻き付いた状態になる。
【００２３】
一般に駆動プーリ１３に対するインナーケーブル５ｉ，６ｉの巻き付き量が減少すると、そのインナーケーブル５ｉ，６ｉの張力がピン１４，１５との固定部に直接作用するようになり、前記固定部の耐久性が低下する可能性がある。
【００２４】
しかしながら、本実施例では、ハンドル１が限界位置まで回転した場合であっても、巻き戻された側のインナーケーブル５ｉ，６ｉの端部が２回転以上（２回転プラス３／４回転）プーリ溝１３1 に巻き付いているため、インナーケーブル５ｉ，６ｉとプーリ溝１３1 との間に充分な摩擦力が作用する。その結果、インナーケーブル５ｉ，６ｉの張力がピン１４，１５との固定部に直接作用しなくなり、前記固定部の耐久性が向上する。
【００２５】
しかも、ハンドル１が限界位置まで回転した場合に巻き戻された側のインナーケーブル５ｉ，６ｉの端部が３／４回転だけ２重に巻き付いているため、該インナーケーブル５ｉ，６ｉが相互に接触する部分に大きな摩擦力が作用し、その結果、インナーケーブル５ｉ，６ｉの張力がピン１４，１５との固定部に直接作用しなくなって前記固定部の耐久性が向上する。このように、インナーケーブル５ｉ，６ｉの一部を２重に巻き付けて相互に接触させるだけの簡単な構造であるため、特別の部品が不要となって低コストで実現可能である。
【００２６】
尚、従動プーリ２０に対するインナーケーブル５ｉ，６ｉの他端の固定部も、前述した作用と同様の作用により耐久性が高められる。
【００２７】
次に、図６に基づいて本発明の第２実施例を説明する。
【００２８】
第２実施例はプーリ溝１３1 の両端部の溝幅を広くし、その部分にインナーケーブル５ｉ，６ｉを駆動プーリ１３の軸方向に２重に巻き付けたものである。本実施例によっても、ハンドル１が限界位置まで回転した場合に、巻き戻された側のインナーケーブル５ｉ，６ｉの端部が２回転以上プーリ溝１３1 に巻き付いて大きな摩擦力が発生するだけでなく、インナーケーブル５ｉ，６ｉが２重に巻き付けられた部分が相互に接触して大きな摩擦力が発生するため、前記第１実施例と同様の作用効果を奏することができる。
【００２９】
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。
【００３０】
例えば、ハンドル１が限界位置まで回転した場合に、巻き戻された側のインナーケーブル５ｉ，６ｉの少なくとも一部が２重に巻き付いていれば、該インナーケーブル５ｉ，６ｉの端部の巻き付き回数が２回転未満であっても、充分な作用効果を得ることができる。
【発明の効果】
以上のように、ハンドルが限界回転位置にあるときに、請求項１の発明では、ワイヤーの少なくとも一部が螺旋状プーリ溝の、部分的に深く形成した部分に半径方向に２重に巻き付いていて、その２重に巻き付いたワイヤー間に作用する摩擦力でワイヤーの張力が支持され、また請求項２の発明では、ワイヤーの少なくとも一部が螺旋状プーリ溝の、部分的に溝幅を広くした部分に軸方向に２重に巻き付いていて、その２重に巻き付いたワイヤー間に作用する摩擦力でワイヤーの張力が支持されるので、その半径方向又は軸方向に２重に巻き付くことで相互に接触するワイヤー間に作用する摩擦力により、ワイヤーとピンとの固定部に荷重が作用するのを回避することができる。しかもワイヤーの一部を２重に巻き付けて相互に接触させるだけの簡単な構造であるため、特別の部品が不要となって低コストで実現可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  車両用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】  駆動プーリの斜視図
【図５】  図１の５−５線拡大断面図
【図６】  第２実施例に係る、前記図３に対応する図
【符号の説明】
１            ハンドル
３            ギヤボックス
５            ボーデンワイヤー（ワイヤー）
６            ボーデンワイヤー（ワイヤー）
１３          駆動プーリ
１３1         プーリ溝
１３2         ピン孔
１３3         ピン孔
１４          ピン
１５          ピン
２０          従動プーリ
ＷL           車輪
ＷR           車輪
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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