(57)【要約】【課題】  インナーケーブルの永久伸びを補償することが可能なケーブル式ステアリング装置であって、インナーケーブルに掛かる張力の急激な増加に係わらず所定の剛性感を維持できるようにすること。【解決手段】  ノブ２９の操作によりチョーク回転体２１を回転させて、チョーク２２ａから流路面積の異なるチョーク２２ｃ等に切り替えることにより、ピストン部１１ｃが油から受ける反作用を変更して、操作ケーブル５の急激な移動を減衰する減衰力を調整するようにした。【選択図】      図３
2006151017.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングハンドルに連結されて回動する駆動プーリおよび車輪を転舵するステアリングギヤボックスに連結されて回動する従動プーリに巻きつけて接続するインナーケーブルと、このインナーケーブルを摺動自在に挿入するアウターチューブとを有する操作ケーブルにより力を伝達するケーブル式ステアリング装置であって、
前記操作ケーブルの挿入孔を形成し、前記駆動プーリまたは前記従動プーリを収容する中空のハウジングと、
前記アウターチューブを前記挿入孔から押し出す方向に付勢し、前記インナーケーブルの長さに応じて前記インナーケーブルの張力を所定の大きさに調整する張力調整手段と、
前記ハウジングに対する前記アウターチューブの軸方向の動きを妨げる方向にその動きを減衰する減衰力を発生する減衰力発生手段と、
この減衰力発生手段により発生する減衰力の大きさを変更する減衰力変更手段と、
を備えた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】
前記アウターチューブの軸方向の移動に従い移動するピストンと、
このピストンを摺動するシリンダと、
前記ピストンと前記シリンダとの間の空間を少なくとも２分割し、分割した空間同士を繋げる貫通孔を形成したプレートと、
前記空間に充填する流体とを備え、
前記減衰力発生手段は、前記アウターチューブの移動に従う前記ピストンが前記貫通孔内を通る前記流体から受ける抵抗力を減衰力として発生し、
前記減衰力変更手段は、流路面積の異なる前記貫通孔に切り替えることで、前記ピストンが前記流体から受ける減衰力を変更する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。                                                                                
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステアリングハンドルに連結されて回動する駆動プーリと車輪を転舵するステアリングギヤボックスに連結されて回動する従動プーリとを操作ケーブルで接続するケーブル式ステアリング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のケーブル式ステアリング装置としては、ステアリングハンドルに入力される操舵トルクをステアリングギヤボックスに伝達して車輪を転舵するために、中空のアウターケーブルの内部に金属縒り線で構成されるインナーケーブルを摺動自在に収納した操作ケーブルを用いるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
ところで、特許文献１に記載のものは、インナーケーブルが金属縒り線で構成されているため、長期の使用に伴ってインナーケーブルに永久伸びが発生して、ステアリングハンドルの遊びが大きくなって操舵フィーリングが低下してしまう。
そのため、従来のケーブル式ステアリング装置としては、圧縮コイルばねで付勢された弾圧部材を駆動プーリおよび従動プーリの中間位置でインナーケーブルに押し付けることにより、インナーケーブルの永久伸びを補償するようにしたものも知られている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平８−２４３１号公報（段落００１１〜００２６，図３）
【特許文献２】特開平１０−１０９６５７号公報（段落０００５〜００２０，図１〜３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、特許文献２に記載のものでは、ステアリングハンドルの急激な操作により、インナーケーブルに掛かる張力が急激に増加したときに、その張力で圧縮コイルばねが縮められて弾圧部材が押し戻されるため、インナーケーブルの張力が減少してステアリングハンドルの剛性感が低下してしまい、操舵フィーリングが悪化してしまうという不具合がある。
【０００４】
そこで、本発明は、インナーケーブルの永久伸びを補償することが可能なケーブル式ステアリング装置であって、インナーケーブルに掛かる張力の急激な増加に係わらず所定の剛性感を維持できるようにすることを課題とし、この課題を解決することで、ユーザの好みにあった操舵フィーリングを維持することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、前記課題を解決して目的を達成するための手段として、ステアリングハンドルに連結されて回動する駆動プーリおよび車輪を転舵するステアリングギヤボックスに連結されて回動する従動プーリに巻きつけて接続するインナーケーブルと、このインナーケーブルを摺動自在に挿入するアウターチューブとを有する操作ケーブルにより力を伝達するケーブル式ステアリング装置であって、前記操作ケーブルの挿入孔を形成し、前記駆動プーリまたは前記従動プーリを収容する中空のハウジングと、前記アウターチューブを前記挿入孔から押し出す方向に付勢し、前記インナーケーブルの長さに応じて前記インナーケーブルの張力を所定の大きさに調整する張力調整手段と、前記ハウジングに対する前記アウターチューブの軸方向の動きを妨げる方向にその動きを減衰する減衰力を発生する減衰力発生手段と、この減衰力発生手段により発生する減衰力の大きさを変更する減衰力変更手段とを備えるようにした。
【０００６】
これにより、減衰力変更手段が減衰力発生手段の発生する減衰力の大きさを変更することができるため、ユーザの好みに応じたステアリング剛性感になるように設定することができるようになる。
また、減衰力変更手段が、操作ケーブルのハウジングへの組み付け時に、張力調整手段により発生する減衰力を小さく設定することによって、その組み付け作業を小さな力で素早く行うことができるようになるため、その組み付け作業効率が向上する。
【０００７】
なお、前記アウターチューブの軸方向の移動に従い移動するピストンと、このピストンを摺動するシリンダと、前記ピストンと前記シリンダとの間の空間を少なくとも２分割し、分割した空間同士を繋げる貫通孔を形成したプレートと、前記空間に充填する流体とを備え、前記減衰力発生手段は、前記アウターチューブの移動に従う前記ピストンが前記貫通孔内を通る前記流体から受ける抵抗力を減衰力として発生し、前記減衰力変更手段は、流路面積の異なる前記貫通孔に切り替えることで、前記ピストンが前記流体から受ける減衰力を変更することが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
したがって、本発明によれば、インナーケーブルに掛かる張力の急激な増加に係わらず所定の剛性感を維持できるようになるため、減衰力変更手段により減衰力を変更して設定することができるようになり、これにより、ユーザの好みにあった操舵フィーリングを維持するという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
まず、図１に示す斜視図を参照して、ケーブル式ステアリング装置の全体構成を説明する。
このケーブル式ステアリング装置１は、操作ケーブル５と、ステアリングハンドル２の操舵トルクを操作ケーブル５の軸方向の張力に変換する後記する機構を収納した駆動プーリハウジング（ハウジング）３と、操作ケーブル５により伝達される張力を回動力に変換する従動プーリハウジング（ハウジング）７と、この従動プーリハウジング７に伝達された回動力により車輪９Ｒ，９Ｌを転舵するステアリングボックス８とを主に備えている。
【００１０】
なお、従動プーリハウジング７は、コネクタ部６（６Ｒ，６Ｌ）から挿入された操作ケーブル５を軸部７ａを中心に回動する図示しない従動プーリに巻きつけられて、その回動力をステアリングボックス８の図示しないピニオンに伝達するようになっている。また、ステアリングボックス８の両端部から車体左右方向に延びるタイロッド８Ｒ，８Ｌが、左右の車輪９Ｒ，９Ｌを支持するナックル（図示せず）に接続されている。タイロッド８Ｒ，８Ｌは、図示しないピニオンにより図中Ｒ−Ｌ方向に動くようになっている。
【００１１】
以下、駆動プーリハウジング３、コネクタ部４、操作ケーブル５の各部について詳細に説明する。図２に示す図１の矢視方向Ｘから見たときの一部切欠き平面図と、図３に示す図１の矢視方向Ｙから見た拡大断面図とを参照しつつ説明する。
【００１２】
駆動プーリハウジング３は、ステアリングハンドル２の操舵トルク（回動力）を操作ケーブル５の軸方向の張力に変換する機構を備えている。
この駆動プーリハウジング３は、ステアリングハンドル２の操舵トルクによりＲ−Ｌ方向に回動する軸部３ａと、この軸部３ａを中心に回動する駆動プーリ３ｂと、コネクタ部４を挿入する挿入孔３ｃとを備えた中空体である。駆動プーリ３ｂの外周面には、１本の図示しないプーリ溝が、らせん状に形成されている。
【００１３】
操作ケーブル５は、図示しないらせん状の金属線を合成樹脂の円筒体内周面に備えて合成樹脂のコーティング５３で覆った中空のアウターチューブ５１と、このアウターチューブ５１の中空部に挿入され、コーティング５３の内周面を摺動する金属縒り線で構成されるインナーケーブル５２とを備えている。
【００１４】
操作ケーブル５（５Ｒ，５Ｌ）のアウターチューブ５１から突出する１本のインナーケーブル５２は、駆動プーリ３ｂの図示しないプーリ溝に案内されるようにして巻きつけられる。そのため、ステアリングハンドル２の操舵トルクが軸部３ａに伝達されたときに、ステアリングハンドル２が左方向への操舵の場合には、駆動プーリ３ｂが図中Ｌ方向（右方向の場合は反対のＲ方向）に回動する。そして、左方向への操舵の場合には、駆動プーリ３ｂが操作ケーブル５Ｌ側のインナーケーブル５２を引っ張り、操作ケーブル５Ｒ側にインナーケーブル５２を繰り出す。これにより、操舵トルクによる回動力が、インナーケーブル５２の軸方向の張力に変換されて伝達されることになる。
【００１５】
コネクタ部４は、インナーケーブル５２の張力を所定の大きさに調整する張力調整手段と、アウターチューブ５１の軸方向の動きを妨げる方向にその動きを減衰する減衰力発生手段と、この減衰力発生手段により発生する減衰力の大きさを変更する減衰力変更手段とを備える構成になっている。以下、コネクタ部４の構造を説明する。
【００１６】
コネクタ部４は、アウターパイプ１０が駆動プーリハウジング３から突出するように挿入孔３ｃ内に挿入されている。このアウターパイプ１０は、挿入孔３ｃから着脱しないように接着剤やねじ止め等によって駆動プーリハウジング３に固定されている。
【００１７】
アウターパイプ１０の側面には、貫通孔１０ａ，１０ｂ（図３参照）が形成されている。そして、この貫通孔１０ａ，１０ｂとの間の内周面を摺動するようにピストン部１１ｃが形成されたピストン１１がアウターパイプ１０の内側に収容されている。これにより、アウターパイプ１０の内部には、ピストン１１の外周面とピストン部１１ｃとアウターパイプ１０の内周面によって、貫通孔１０ａ，１０ｂによりアウターパイプ１０の外部に開口した２つの空間が形成されている。なお、アウターパイプ１０とピストン１１との間で、その空間を封止するＯリング１７，１８が備えられている。
【００１８】
また、アウターパイプ１０の内周には、段部１０ｃが形成され、その段部１０ｃにプレート１２を介して突き当てられたスプリング（張力調整手段）１３が収容されている。このスプリング１３は、アウターパイプ１０の外部側の開口（図中右側）を塞ぐストッパボルト１４により反対側に突き当てられている。そして、このスプリング１３は、プレート１２とストッパボルト１４とを突き放すように付勢された状態でアウターパイプ１０内に収容されている。
【００１９】
また、ストッパボルト１４は、ピストン１１の内周面に、ねじ止めや接着剤により固定して取り付けられている。ピストン１１の内部には口金１４ａが収容され、操作ケーブル５のアウターチューブ５１を内部で突き当て、インナーケーブル５２を駆動プーリハウジング３内に挿入させるようになっている。また、口金１４ａの開口側には、合成樹脂のブッシュ１５が取り付けられ、インナーケーブル５２の摺動がよくなるようになっている。また、ブッシュ１５は、ピストン１１の段部１１ｂにより図中左側方向への移動を規制されている。
【００２０】
また、駆動プーリハウジング３の内部側において、アウターパイプ１０から突出するピストン１１には、アウターパイプ１０の開口の径よりも大きなサークリップ１６が取り付けられている。このサークリップ１６は、ピストン１１がアウターパイプ１０の内部に入り込むのを規制している。
【００２１】
したがって、ピストン１１は、その内部に収容するインナーケーブル５２を除く各部と共に一体に操作ケーブル５の軸方向に移動することが可能になっている。ただし、ピストン１１は、サークリップ１６により図中右方向への移動を規制されている。また、ピストン１１は、ストッパボルト１４を介してスプリング１３により図中右側に付勢され、アウターチューブ５１が口金１４ａに突き当てられるようになっている。
【００２２】
そのため、インナーケーブル５２が次第に永久伸びが生じた場合には、スプリング１３がピストン１１全体を図中右側に付勢して、アウターチューブ５１が口金１４ａに突き当てられる状態を保つようになっている。したがって、スプリング１３が、インナーケーブル５２の張力を所定の大きさに調整する張力調整手段として機能する。
【００２３】
次に、減衰力発生手段および減衰力変更手段に関する構成および作用を主に図３を参照しつつ説明する。
前記したとおり、アウターパイプ１０には、貫通孔１０ａ，１０ｂが形成されている。この貫通孔１０ａ，１０ｂとそれぞれ連通する貫通孔２０ａ，２０ｂを形成したチョークケース２０がアウターパイプ１０と一体にして駆動プーリハウジング３の外部に向けて備えられている。貫通孔１０ａ，１０ｂと貫通孔２０ａ，２０ｂとの接続部分には、Ｏリング１９ａ，１９ｂが設けられ液密性が確保されている。
【００２４】
チョークケース２０は、図中左側に開口した中空体であり、チョーク回転体２１の軸部２１ａを挿入する軸受穴２１ｃが形成されている。チョーク回転体２１は、前記した２つの空間を仕切るチョークプレート２１ｂが一体に形成されている。
このチョークプレート２１ｂは、図３のＺ方向から見た図４に示すとおり、円形状をしており、流路面積の異なるチョーク（貫通孔）２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄが形成されている。ここでは、チョーク２２ａが最も小さく、順に大きくなるようにチョーク２２ｄ，２２ｃ，２２ｄが形成されている。なお、その個数は４個に限らず流路面積が異なるのであれば、いくつでも構わない。
【００２５】
例えば、図３に示すように、チョーク２２ａは、チョークプレート２１ｂにより仕切られる２つの空間を繋げ、空間内に充填される流体、例えば油を通すようになっている。なお、以下において、チョークプレート２１ｂよりも駆動プーリハウジング３の内部側に位置する空間を第一油室Ｓ1とし、その外部側に位置する空間を第二油室Ｓ2とする。なお、チョークプレート２１ｂとチョークケース２０との間には、Ｏリング１９ｃが備えられて、液密性が保たれている。
【００２６】
また、チョーク回転体２１の軸部２１ａには、チョークケース２０の開口側を塞ぐようにプレート２３が軸着されている。このプレート２３は、Ｏリング２５，２６により、軸部２１ａおよびチョークケース２０との間の液密性が確保されている。また、チョークケース２０の開口側には、プラグ２７がねじ止めや接着剤によりチョークケース２０に取り付けられている。
【００２７】
また、プラグ２７には段部２７ａ，２７ｂが形成されている。段部２７ａとプレート２３との間には、互いを反発して付勢するようにスプリング２８ａが取り付けられている。段部２７ｂと段部２１との間には、互いを付勢するようにスプリング２８ｂが取り付けられている。また、プラグ２７は、チョーク回転体２１の軸部２１ａが突出する開口部２７ｃが形成され、突出した軸部２１ａにノブ２９が取り付けられている。
【００２８】
また、チョークケース２０には、クリック穴２０ｄが形成されている。このクリック穴２０ｄは、第一油室Ｓ1と第二油室Ｓ2とを繋ぐチョーク２２ａと異なるチョーク２２ｃに連通するような位置に形成されている。クリック穴２０ｄの内部には、最大の流路面積のチョーク２２ｄ（図４参照）よりも大きなクリックボール３１が挿入されている。このクリックボール３１とクリック穴２０ｄの底面との間には、互いを反発するように付勢するスプリング３０が挿入されている。
【００２９】
ところで、インナーケーブル５２の永久伸びが発生すると、ピストン１１等と一体に構成される各部が、図３に示す状態から図５に示す状態になる。つまり、インナーケーブル５２が伸びてくると、前記したとおり、張力調整手段としてのスプリング１３がピストン１１と一体のストッパボルト１４を押し出す。
【００３０】
このときの油の作用を図６（ａ）に示す模式図を参照して説明する。インナーチューブ５２の永久伸びの際には、ピストン１１が図中右側に動くので、油が、図６（ａ）の矢印に示すように、第二油室Ｓ2からチョーク２２ａを通って第一油室Ｓ1にゆっくりと流れることになる。
【００３１】
次に、ステアリングハンドル２（図１参照）が急激に操舵されたときの油の作用を図６（ｂ）に示す模式図を参照して説明する。ステアリングハンドル２（図１参照）が急激に操舵されると、アウターチューブ５１の内部からインナーケーブル５２が引っ張りだすような力が働く。そのため、インナーチューブ５２が図中左側に急激に引っ張られたときに、それにつられてアウターチューブ５１が引っ張られて、第一油室Ｓ1からチョーク２２ａを通って第二油室Ｓ2に流れることになる。
【００３２】
このときは、油が急激にピストン部１１ｃにより強く押されるが、チョーク２２ａの流路面積が小さいため、ピストン部１１ｃは、油から反作用を受けて動きを規制されて、アウターチューブ５１の移動を減衰する減衰力が発生することになる。ところで、インナーチューブ５２は、急激な力が加わったために、アウターチューブ５１（コーティング５３（図３，５参照））との間で大きな摩擦力が働き、アウターチューブ５１の移動を減衰する減衰力によりその移動も規制される。そのため、チョーク２２ａが、減衰力発生手段として機能する。したがって、以上の構成により、インナーケーブル５２に掛かる張力の急激な増加に係わらず、ステアリングハンドル２の所定の剛性感を維持できるようになる。
【００３３】
一方、このときは、第一油室Ｓ1の油圧がチョーク２２ｃを伝わる。これにより、クリックボール３１が減圧するまで油によって押される。そして、減圧すると、クリックボール３１がスプリング３０により押し返されて、クリックボール３１がチョークプレート２１ｂにぶつかり、クリック音を発する。
【００３４】
ところで、クリックボール３１は、スプリング３０により押されてチョーク回転体２１に押し付けられている。そのため、ノブ２９の操作によりチョーク回転体２１が回転すると、クリックボール３１はチョーク回転体２１面上を摺動する。そして、クリックボール３１がチョーク２２ａ〜２２ｄのいずれかに嵌ると、クリック音を発するとともに、クリック感が生じるため、正確に位置決めすることができる。そのため、流路面積の異なるチョーク２２ａ〜２２ｄの切り替えを、クリック音とクリック感とを頼りに正確に行うことができる。なお、チョーク２２ａ〜２２ｄには、クリックボール３１が嵌るための面取りを施しておくのが好ましい。
また、チョーク２２ａ〜２２ｄは異なる流路面積であるため、チョーク２２ａ〜２２ｄのいずれかに切り替えることにより、ピストン部１１ｃが油から受ける反作用を可変することができる。つまり、流路面積が大きくなるに従って減衰力を小さく調整することができる。したがって、流路面積の異なるチョーク２２ａ〜２２ｄの切り替え構造が減衰力変更手段として機能する。そのため、ステアリングハンドル２の剛性感をユーザの好みに合わせて調節することができるようになる。
【００３５】
最後に、ピストン１１等の駆動プーリハウジング３への組み付け時の油の作用を、図７（ａ），（ｂ）に示す模式図を参照しつつ説明する。この組み付け時には、チョークプレート２１ｂに形成した最大流路面積のチョーク２２ｄが第一油室Ｓ1と第二油室Ｓ2とを繋げるようにノブ２９の回転により設定しておく。この状態で、第一油室Ｓ1と第二油室Ｓ2に油を充填し、ピストン１１等が一体になった構造体をアウターパイプ１０内に挿入する。
【００３６】
このとき、図７（ａ）に示すように、ピストン１１がアウターパイプ１０内に挿入されてくると、第二油室Ｓ2側に油が逃げる空間がないため、第一油室Ｓ1側のチョーク２２ｂに矢印に示すように油が逃げ、クリックボール３１が押される。そして、図７（ｂ）に示すように、ピストン１１がさらにアウターパイプ１０内に挿入されてくると、第二油室Ｓ2が形成されてきて、減衰力の小さい流路面積のチョーク２２ｄに矢印に示すように油圧が逃げる。このとき、減衰力が小さいため、組み付け作業を小さな力で素早く容易に行うことができる。なお、組み付け時には、ピストン１１は、インナーケーブル５２の永久伸びのない初期状態で、アウターパイプ１０の最深部まで挿入する。
【００３７】
一方、クリックボール３１が、第二油室Ｓ2の形成と供に第一油室Ｓ1が減圧して、スプリング３０により押し戻されて、チョークプレート２１ｂに衝突する。このときクリック音が発生するため、組み付け作業者は、ピストン１１がアウターパイプ１０の所定位置に挿入されたことを確認することができる。
【００３８】
なお、前記実施形態では、駆動プーリハウジング３に張力調整手段、減衰力発生手段、減衰力変更手段を備える構造として説明したが、従動プーリハウジング７に設けるようにしてもよい。この場合、駆動プーリハウジング３と従動プーリハウジング７との少なくとも一方に設ければよい。また、張力調整手段と、減衰力発生手段および減衰力変更手段とをそれぞれ駆動プーリハウジング３と従動プーリハウジング７とに分けて備えるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】実施形態のケーブル式ステアリング装置の全体構成を模式的に示した斜視図である。
【図２】図１の矢視Ｘ方向から見た駆動プーリハウジングとコネクタ部と操作ケーブルとを説明する一部切欠き平面図である。
【図３】図１の矢視Ｙ方向から見た駆動プーリハウジングとコネクタ部と操作ケーブルとを説明する断面図である。
【図４】図３に示したチョークプレートを説明する図１および図３の矢視Ｚ方向から見た平面図である。
【図５】図３に示した状態から永久伸び状態に移り変わったときを示す図１の矢視Ｙ方向から見た断面図である。
【図６】（ａ）および（ｂ）は、永久伸びのときの油の作用を説明する模式図である。
【図７】（ａ）および（ｂ）は、組み付け作業時の油の作用を説明する模式図である。
【符号の説明】
【００４０】
１        ケーブル式ステアリング装置
２        ステアリングハンドル
３        駆動プーリハウジング（ハウジング）
４（４Ｒ，４Ｌ）  コネクタ部
５（５Ｒ，５Ｌ）  操作ケーブル
５１      アウターチューブ
５２      インナーケーブル
６（６Ｒ，６Ｌ）  コネクタ部
７        従動プーリハウジング
８        ステアリングボックス
９Ｒ      車輪
９Ｌ      車輪
１０      アウターパイプ
１０ａ    貫通孔
１０ｂ    貫通孔
１１      ピストン
１１ｃ    ピストン部
１３      スプリング
１４      ストッパボルト
１６      サークリップ
２０      チョークケース
２０ａ    貫通孔
２０ｂ    貫通孔
２１      チョーク回転体
２１ｂ    チョークプレート
２２ａ    チョーク
２２ｂ    チョーク
２２ｃ    チョーク
２２ｄ    チョーク
２３      封止プレート
２３ａ    軸受孔
２７      プラグ
２７ａ    貫通孔
２９      ノブ
【図１】
2006151017.tif 000003
【図２】
2006151017.tif 000004
【図３】
2006151017.tif 000005
【図４】
2006151017.tif 000006
【図５】
2006151017.tif 000007
【図６】
2006151017.tif 000008
【図７】
2006151017.tif 000009