(57)【要約】【課題】捩じり剛性の高いトルク伝達ケーブルを提供すること。【解決手段】第１端部１１に加えられたトルクを第２端部１２に接続された回転要素へ伝達するための可撓性を有するトルク伝達ケーブル１。トルク伝達ケーブル１は，円筒状のアウターケーブル２とアウターケーブル２の中空部２３に挿通されたインナーケーブル３とを有する。アウターケーブル２とインナーケーブル３とは，互いに反対の捩じり方向に付勢された状態で，両端部同士，即ちアウターケーブル２とインナーケーブル３の第１端部２１，３１同士，及び第２端部２２，３２同士をそれぞれ固定してなる。【選択図】　図１
2004132465.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１端部に加えられたトルクを第２端部に接続された回転要素へ伝達するための可撓性を有するトルク伝達ケーブルであって，
該トルク伝達ケーブルは，円筒状のアウターケーブルと該アウターケーブルの中空部に挿通されたインナーケーブルとを有し，
上記アウターケーブルと上記インナーケーブルとは，互いに反対の捩じり方向に付勢された状態で，両端部同士を固定してなることを特徴とするトルク伝達ケーブル。
【請求項２】
請求項１において，上記アウターケーブルと上記インナーケーブルとの間に付勢された内部捩じりトルクは，５０〜３００Ｎ・ｍであることを特徴とするトルク伝達ケーブル。
【請求項３】
請求項１または２において，上記トルク伝達ケーブルは，上記アウターケーブル及び上記インナーケーブルの両端部同士を固定する固定部材を有することを特徴とするトルク伝達ケーブル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は，一方の端部に加えられたトルクを他方の端部に接続された回転要素へ伝達するためのトルク伝達用のトルク伝達ケーブルに関する。
【０００２】
【従来技術】
従来より，一方の端部に加えられたトルクを他方の端部に接続された回転要素へ伝達するための部材として，例えば，図７に示すような，車両のステアリング装置９の構成要素としてのインターミディエイトシャフト９５がある（特許文献１参照）。該インターミディエイトシャフト９５は，ステアリングホイール９１と一体的に回転するステアリングメインシャフト９２と，タイロッド９４を作動させるステアリングギヤボックス９３との間に配設され，前者の回転を後者に伝達する。
【０００３】
ところが，上記ステアリングメインシャフト９２とステアリングギヤボックス９３とは，その配置に制限がある。そのため，上記インターミディエイトシャフト９５は，上記ステアリングメインシャフト９２及びステアリングギヤボックス９３との間に，それぞれユニバーサルジョイント９６１，９６２を介設して回転軸の向きを変えて接続する必要がある。
【０００４】
また，ステアリングメインシャフト９２とステアリングギヤボックス９３との間に生ずる相対変位を吸収するために，上記インターミディエイトシャフト９５にスライダー９７を配設する等の必要がある。
そのため，部品点数が多くなり，コストが高くなるという問題がある。
【０００５】
かかる問題に対して，上記インターミディエイトシャフト９５に代えて，可撓性のあるケーブルを用いることが考えられる。これにより，上記ユニバーサルジョイント９６１，９６２やスライダー９７等の部材を用いずに，ステアリングメインシャフト９２とステアリングギヤボックス９３とを接続することが可能となる。
【０００６】
【特許文献１】
特開平８−９９６４１号公報（「特許請求の範囲」，第１図等）
【０００７】
【解決しようとする課題】
しかしながら，通常のケーブルを，回転トルクの伝達のための部材として用いるには，その捩じり剛性が低すぎるという問題がある。
即ち，通常のケーブルは，一方の端部にトルクを加えても，ある程度の捩じれ角まではケーブル自体が捩じれてしまい，上記一方の端部に与えた回転角が他方の端部に正確に伝わり難い。これは，図８に示すごとく，ある程度の捩じれ角までは，ケーブルの捩じり剛性が低いことに起因する。
【０００８】
図８において，曲線Ｌ４は，上記ケーブルのばね特性，即ち捩じれ角（横軸）と付与された捩じりトルク（縦軸）との関係を示す。そして，曲線Ｌ４の各部における傾きが大きいほど，その時点における捩じり剛性が高いこととなる。図８における点Ｏ付近における曲線Ｌ４の傾きは極めて小さいため，上記ケーブルの低トルク状態における捩じり剛性は低いことが分かる。
従って，上記ステアリングメインシャフトの回転角を上記ケーブルの一端に加えたとき，該ケーブルの他端に接続したステアリングギヤボックスへ，上記回転角が正確に伝わらないという問題が生じる。
【０００９】
特に，ステアリング装置のように，ステアリングホイールの回転角度と操舵輪の操舵角度とがある程度対応する必要がある場合，上記回転角の伝達の正確性は重要な要素である。
また，ステアリング装置以外においても，捩じり方向の回転トルク，回転角を伝達するためにケーブルを用いる場合には，該ケーブルの捩じり剛性がある程度必要となる。
【００１０】
本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので，捩じり剛性の高いトルク伝達ケーブルを提供しようとするものである。
【００１１】
【課題の解決手段】
本発明は，第１端部に加えられたトルクを第２端部に接続された回転要素へ伝達するための可撓性を有するトルク伝達ケーブルであって，
該トルク伝達ケーブルは，円筒状のアウターケーブルと該アウターケーブルの中空部に挿通されたインナーケーブルとを有し，
上記アウターケーブルと上記インナーケーブルとは，互いに反対の捩じり方向に付勢された状態で，両端部同士を固定してなることを特徴とするトルク伝達ケーブルにある（請求項１）。
【００１２】
次に，本発明の作用効果につき説明する。
上記トルク伝達ケーブルは可撓性を有するため，回転軸の一致しない２つの回転要素間において，トルクの伝達を行うことができる。
【００１３】
そのため，上記トルク伝達ケーブルを用いることにより，比較的自由な位置関係にある２つの回転要素の間で，多数の部品を用いることなく，トルクの伝達を行うことができる。また，２つの回転要素の間の相対変位がある場合，即ち上記第１端部と第２端部との間の相対変位がある場合にも，その相対変位を容易に吸収することができる。
それ故，比較的自由な位置関係にある２つの回転要素の間のトルク伝達を，容易かつ円滑に行うことができる。
【００１４】
また，上記トルク伝達ケーブルは，上記のごとく，上記アウターケーブルとインナーケーブルとを，互いに反対の捩じり方向に付勢された状態で，両端部同士を固定してなる。そのため，上記トルク伝達ケーブルは，全体として捩じり剛性が高くなる。
【００１５】
即ち，上記アウターケーブル及びインナーケーブルは，捩じれ角の大きさ，或いは蓄えられた捩じりトルクの大きさが大きいほど，捩じり剛性が大きくなる（図４参照）。そして，２つのケーブルを並列的に固定した状態においては，全体としての捩じり剛性は，２つのケーブルそれぞれの捩じり剛性の和となる（実施例１参照）。
【００１６】
上記トルク伝達ケーブルは，アウターケーブルとインナーケーブルとを，上述したような付勢状態で両端部同士を固定してなる。それ故，上記トルク伝達ケーブルは，予め内部に捩じりトルクが蓄えられた状態で，２つのケーブルが並列的に固定されていることとなる。
従って，上記トルク伝達ケーブルは，高い捩じり剛性を有する。
そのため，上記トルク伝達ケーブルの第１端部にトルクを加えたとき，該トルク伝達ケーブルが大きく捩れることなく，上記第１端部に与えた回転角が第２端部に正確に伝わる。
【００１７】
以上のごとく，本発明によれば，捩じり剛性の高いトルク伝達ケーブルを提供することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
上記第１の発明（請求項１）において，上記アウターケーブル及びインナーケーブルとして，例えば，ステンレス鋼等からなる金属繊維を編み合わせてなるケーブルを用いることができる。
また，上記アウターケーブルの外径は例えば２０〜３０ｍｍ，内径は例えば１０〜２０ｍｍとすることができる。そして，インナーケーブルの外径を例えば１０〜２０ｍｍとすることができる。
また，上記第２端部に接続された回転要素としては，例えば，ステアリング装置におけるステアリングギヤボックス（実施例２参照），シフト装置におけるミッションシャフト（実施例３参照）等がある。
【００１９】
また，上記アウターケーブルと上記インナーケーブルとの間に付勢された内部捩じりトルクは，５０〜３００Ｎ・ｍであることが好ましい（請求項２）。
この場合には，上記トルク伝達ケーブルの可撓性を充分に確保しつつ，捩じり剛性を充分に高くすることができる。
【００２０】
上記内部捩じりトルクが５０Ｎ・ｍ未満の場合には，トルク伝達ケーブルの捩じり剛性を充分に高くすることが困難となるおそれがある。一方，上記内部捩じりトルクが３００Ｎ・ｍを超える場合には，トルク伝達ケーブルの可撓性を充分に確保することが困難となるおそれがある。
【００２１】
また，上記トルク伝達ケーブルは，上記アウターケーブル及び上記インナーケーブルの両端部同士を固定する固定部材を有することが好ましい（請求項３）。この場合には，上記アウターケーブル及び上記インナーケーブルの両端部同士を容易かつ確実に固定することができる。
【００２２】
【実施例】
（実施例１）
本発明の実施例にかかるトルク伝達ケーブルにつき，図１〜図４を用いて説明する。
上記トルク伝達ケーブル１は，第１端部１１に加えられたトルクを第２端部１２に接続された回転要素（図示略）へ伝達するための可撓性を有するトルク伝達ケーブルである。
該トルク伝達ケーブル１は，図１，図２に示すごとく，円筒状のアウターケーブル２と該アウターケーブル２の中空部２３に挿通されたインナーケーブル３とを有する。
【００２３】
図３に示すごとく，上記アウターケーブル２と上記インナーケーブル３とは，互いに反対の捩じり方向に付勢された状態で，両端部同士を固定してなる。
図３に便宜的に示した目印Ａ１とＢ１，Ａ２とＢ２は，上記アウターケーブル２とインナーケーブル３とが付勢されていない状態において，共に互いに揃うように付したものである。本例のトルク伝達ケーブル１は，図３に示すごとく，第１端部１１においてはＡ１とＢ１とを揃え，第２端部１２においては目印Ｂ２が目印Ａ２よりも，第２端部１２側から見て右方にずれた状態で固定してなる。これにより，第２端部１２側から見て，インナーケーブル３は左方向に，アウターケーブル２は右方向に，それぞれ付勢された状態となる。
【００２４】
また，上記アウターケーブル２とインナーケーブル３との間に付勢された内部捩じりトルクは，５０〜３００Ｎ・ｍである。
また，図１に示すごとく，上記トルク伝達ケーブル１は，上記アウターケーブル２及びインナーケーブル３の両端部同士を固定する固定部材４を有する。
【００２５】
該固定部材４は，上記インナーケーブル３とアウターケーブル２の第１端部３１，２１同士及び第２端部３２，２２同士をそれぞれかしめる，或いは溶接等することにより固定する。該固定部材４は，トルクを授受する回転要素との接続を可能とするフランジ４１を一体化させることができる。
【００２６】
上記アウターケーブル２及びインナーケーブル３としては，ステンレス鋼等からなる金属繊維を編み合わせてなるケーブルを用いることができる。
また，図２に示すごとく，上記アウターケーブル２の外径ｄ１は２０〜３０ｍｍ，内径ｄ２は１０〜２０ｍｍとすることができる。そして，インナーケーブル３の外径ｄ３を１０〜２０ｍｍとすることができる。
また，上記トルク伝達ケーブル１の長さは，例えば２０〜５０ｃｍ程度とすることができる。ただし，上記トルク伝達ケーブル１の太さや長さは，その用途等によって異なる。
【００２７】
上記トルク伝達ケーブル１を製造するに当っては，まず，上記アウターケーブル２と，その中空部２３に挿通したインナーケーブル３とを，第１端部２１，３１において互いに固定部材４によって固定する。
次いで，上記アウターケーブル２の第２端部２２を固定した状態で，インナーケーブル３の第２端部３２に捩じりトルクを加える。
【００２８】
所定の捩じりトルク（５０〜３００Ｎ・ｍ）を加えた状態で，上記アウターケーブル２とインナーケーブル３の第２端部２２，３２同士を，固定部材４によって固定する（図１）。
これにより，捩じりトルクが内部に付与されたアウターケーブル２とインナーケーブル３との並列ばねの状態となり，剛性の高いトルク伝達ケーブル１が得られる。
【００２９】
次に，本例の作用効果につき説明する。
上記トルク伝達ケーブル１は可撓性を有するため，回転軸の一致しない２つの回転要素間において，トルクの伝達を行うことができる。
そのため，上記トルク伝達ケーブル１を用いることにより，比較的自由な位置関係にある２つの回転要素の間で，多数の部品を用いることなく，トルクの伝達を行うことができる。また，２つの回転要素の間の相対変位がある場合，即ち上記第１端部１１と第２端部１２との間の相対変位がある場合にも，その相対変位を容易に吸収することができる。
それ故，比較的自由な位置関係にある２つの回転要素の間のトルク伝達を，容易かつ円滑に行うことができる。
【００３０】
また，上記トルク伝達ケーブル１は，上記のごとく，上記アウターケーブル２とインナーケーブル３とを，互いに反対の捩じり方向に付勢された状態で，両端部同士を固定してなる。そのため，上記トルク伝達ケーブル１は，全体として捩じり剛性が高くなる。
【００３１】
即ち，図４に示すごとく，上記アウターケーブル２及びインナーケーブル３は，捩じれ角の大きさ，或いは蓄えられた捩じりトルクの大きさが大きいほど，捩じり剛性が大きくなる。図４において，曲線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３はそれぞれ，トルク伝達ケーブル１，アウターケーブル２，インナーケーブル３のばね特性を示す。即ち，横軸がトルク伝達ケーブル１の捩じれ角を表し，縦軸が捩じりトルクを表す。そして，各曲線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の各部における傾きが大きいほど，その時点における捩じり剛性が高いこととなる。
【００３２】
また，２つのケーブルを並列的に接続した状態においては，全体としての捩じり剛性は，２つのケーブルそれぞれの捩じり剛性の和となる。これは，いわゆる並列ばねにおいて，並列に接続されたそれぞれのばねのばね定数の和が並列ばね全体のばね定数となるという原理に基くものである。
【００３３】
上記トルク伝達ケーブル１は，アウターケーブル２とインナーケーブル３とを，上述したような付勢状態で両端部同士を固定してなる。それ故，上記トルク伝達ケーブル１は，予め内部に捩じりトルクが蓄えられた状態で，２つのケーブルが並列的に固定されていることとなる。
【００３４】
従って，トルク伝達ケーブル１が，アウターケーブル２とインナーケーブル３とを，図４に示すＴ０の捩じりトルクを付与した状態で両端部を固定してなる場合，図４の点Ｐ２，Ｐ３における曲線Ｌ２及びＬ３の傾きの和が，原点Ｏにおける曲線Ｌ１の傾きとなる。即ち，トルク伝達ケーブル１全体としては，極めて高い捩じり剛性を，低トルク状態においても有することとなる。
そのため，上記トルク伝達ケーブル１の第１端部１１にトルクを加えたとき，該トルク伝達ケーブル１が大きく捩れることなく，上記第１端部１１に与えた回転角が第２端部１２に正確に伝わる。
【００３５】
また，上記アウターケーブル２とインナーケーブル３との間に付勢された内部捩じりトルクは，５０〜３００Ｎ・ｍであるため，上記トルク伝達ケーブル１の可撓性を充分に確保しつつ，捩じり剛性を充分に高くすることができる。
また，上記トルク伝達ケーブル１は，上記固定部材４を有するため，上記アウターケーブル２及び上記インナーケーブル３の両端部同士を容易かつ確実に固定することができる。
【００３６】
以上のごとく，本例によれば，捩じり剛性の高いトルク伝達ケーブルを提供することができる。
【００３７】
（実施例２）
本例は，図５に示すごとく，車両のステアリング装置５の構成部品として，本発明のトルク伝達ケーブル１を用いた例である。
上記ステアリング装置５は，ステアリングホイール５１と一体的に回転するステアリングメインシャフト５２と，操舵輪を操舵するためのタイロッド５４を作動させるステアリングギヤボックス５３とを有する。
【００３８】
そして，上記ステアリングメインシャフト５２と上記ステアリングギヤボックス５３との間に，インターミディエイトケーブルとして上記トルク伝達ケーブル１を配設する。即ち，該トルク伝達ケーブル１によって，上記ステアリングシャフト５２の回転トルクを上記ステアリングギヤボックス５３に伝達するよう構成されている。
なお，上記トルク伝達ケーブル１の構成は，実施例１と同様である。
【００３９】
この場合には，上記トルク伝達ケーブル１が可撓性を有するために，多くの部品を使用することなく，上記ステアリングメインシャフト５２と上記ステアリングギヤボックス５３とを接続することができる。それ故，上記トルク伝達ケーブル１を用いることにより，安価かつ製造容易なステアリング装置を得ることができる。
【００４０】
また，上記トルク伝達ケーブル１は高い捩じり剛性を有するため，上記ステアリングメインシャフト５２の回転角を，正確に上記ステアリングギヤボックス５３へ伝達することができる。そのため，ステアリングホイール５１の操作を，正確に操舵輪へ伝えることができ，車両の円滑な運転を実現することができる。
【００４１】
（実施例３）
本例は，図６に示すごとく，車両のシフト装置６の構成部品として，本発明のトルク伝達ケーブル１を用いた例である。
上記シフト装置６は，シフトレバー６１によって軸方向に前後運動（矢印Ｓ１）すると共に軸中心に回動（矢印Ｒ１）するスライドシャフト６２と，車体に固定されたトランスミッション本体６３とを有する。該トランスミッション本体６３は，上記スライドシャフト６２の前後運動，回動に連動するミッションシャフト６３１を有する。
【００４２】
そして，上記スライドシャフト６２と上記ミッションシャフト６３１とを，上記トルク伝達ケーブル１によって接続している。また，該トルク伝達ケーブル１は，車体に固定されたケーブルカバー１４に挿通した状態でスライドし，回動する。これにより，上記スライドシャフト６２の動きをミッションシャフト６３１に伝達して，トランスミッション本体６３におけるミッションシャフト６３１の前後運動（矢印Ｓ２），回動運動（矢印Ｒ２）に変換している。
なお，上記トルク伝達ケーブル１の構成は，実施例１と同様である。
【００４３】
この場合には，上記トルク伝達ケーブル１が可撓性を有するために，多くの部品を使用することなく，上記スライドシャフト６２と上記ミッションシャフト６３１とを接続することができる。
また，上記トルク伝達ケーブル１は高い捩じり剛性を有するため，上記スライドシャフト６２の回転を，正確に上記ミッションシャフト６３１へ伝達することができる。そのため，シフトレバー６１の操作を，正確にトランスミッション本体６３へ伝えることができ，円滑なシフトチェンジを実現することができる。
【００４４】
なお，本発明にかかるトルク伝達ケーブルは，上記実施例２，３に示された用途に限られず，トルクを伝達するための部材として種々の用途を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１における，トルク伝達ケーブルの軸方向に沿った断面図。
【図２】図１のＣ−Ｃ線矢視断面図。
【図３】実施例１における，トルク伝達ケーブルの第１端部と第２端部の説明図。
【図４】実施例１における，トルク伝達ケーブル等のばね特性を示す線図。
【図５】実施例２における，ステアリング装置の説明図。
【図６】実施例３における，シフト装置の説明図。
【図７】従来例における，ステアリング装置の説明図。
【図８】従来例における，ケーブルのばね特性を示す線図。
【符号の説明】
１．．．トルク伝達ケーブル，
１１．．．第１端部，
１２．．．第２端部，
２．．．アウターケーブル，
２３．．．中空部，
３．．．インナーケーブル，
４．．．固定部材，
５．．．ステアリング装置，
６．．．シフト装置，
【図１】
2004132465.tif 000003
【図２】
2004132465.tif 000004
【図３】
2004132465.tif 000005
【図４】
2004132465.tif 000006
【図５】
2004132465.tif 000007
【図６】
2004132465.tif 000008
【図７】
2004132465.tif 000009
【図８】
2004132465.tif 000010