(57)【要約】【課題】ケーブル式ステアリング装置の操作ケーブルのインナーケーブルの強度や耐久性の信頼度について、設計段階から見通しが得られるようにする。【解決手段】操作ケーブル１５，１６は、アウターチューブ１５ｏ，１６ｏの内部にインナーケーブル１５ｉ，１６ｉをスライド自在に収納してなる。素線を撚り合わせたインナーケーブル１５ｉ，１６ｉをグリス９５で潤滑して摩耗を抑制するとともに、アクチュエータで操舵トルクをアシストすることで、インナーケーブル１５ｉ，１６ｉに作用する荷重を該インナーケーブル１５ｉ，１６ｉの疲労限度に対応する荷重以下に抑える。摩耗の抑制によるインナーケーブル１５ｉ，１６ｉの疲労限度の把握と荷重の低減とが相まって設計段階からインナーケーブル１５ｉ，１６ｉの強度や耐久性の信頼度について見通しが得られるようになり、ケーブル式ステアリング装置の開発を効率的に進めることができる。【選択図】　　　図３
2004042826.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングハンドル（１１）と車輪（ＷＬ，ＷＲ）を転舵するステアリングギヤボックス（１３）とを、アウターチューブ（１５ｏ，１６ｏ）の内部にインナーケーブル（１５ｉ，１６ｉ）を収納した操作ケーブル（１５，１６）で連結し、ステアリングハンドル（１１）に入力される操舵トルクを、アウターチューブ（１５ｏ，１６ｏ）に対してスライドするインナーケーブル（１５ｉ，１６ｉ）を介してステアリングギヤボックス（１３）に伝達するケーブル式ステアリング装置において、
インナーケーブル（１５ｉ，１６ｉ）を構成する素線（９２）の摩耗を抑制する手段と、インナーケーブル（１５ｉ，１６ｉ）に作用する荷重を該インナーケーブル（１５ｉ，１６ｉ）の疲労限度に対応する荷重以下に抑える手段とを設け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】
インナーケーブル（１５ｉ，１６ｉ）を構成する素線（９２）の摩耗を抑制する手段が該素線（９２）の表面に形成される油膜であり、インナーケーブル（１５ｉ，１６ｉ）に作用する荷重を該インナーケーブル（１５ｉ，１６ｉ）の疲労限度に対応する荷重以下に抑える手段がステアリングギヤボックス（１３）に動力を付与する動力付与装置（２０）であ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。
【請求項３】
インナーケーブル（１５ｉ，１６ｉ）を構成する素線（９２）の摩耗を抑制する手段が該素線（９２）の表面に施される表面硬化処理であり、インナーケーブル（１５ｉ，１６ｉ）に作用する荷重を該インナーケーブル（１５ｉ，１６ｉ）の疲労限度に対応する荷重以下に抑える手段がステアリングギヤボックス（１３）に動力を付与する動力付与装置（２０）であ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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステアリングハンドルとステアリングギヤボックスとをボーデンケーブル等の撓み易い操作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】
かかるケーブル式ステアリング装置は、例えば特開２０００−２５６２３号公報、特開平１０−５９１９７号公報、特開平８−２４３１号公報により公知である。
【０００３】
この種のケーブル式ステアリング装置に使用される操作ケーブルはアウターチューブおよびインナーケーブルから構成されており、アウターチューブは鋼線を螺旋状に巻いて可撓性を与えたチューブの外周面を樹脂でコーティングするとともに、内周面に摩擦係数が小さい樹脂製のライナーを装着したものであり、アウターチューブの内部にスライド自在に収納されるインナーケーブルには多数の金属素線を縒り合わせた金属撚り線が用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ステアリングハンドルに入力された操舵トルクは２本のインナーケーブルを介してステアリングギヤボックスに伝達されるが、その際に引張側のインナーケーブルには操舵トルクに応じた引張荷重が作用し、またプーリへの巻き付き部分には該プーリの螺旋溝の曲率に応じた曲げ荷重が作用する。インナーケーブルの表面が接触するアウターチューブのライナーやプーリは摩擦係数が小さい樹脂製であるため、特別の潤滑を施さなくてもインナーケーブルの表面に摩耗が発生することはないが、前記引張荷重や曲げ荷重によってインナーケーブルの素線どうしが擦れ合うため、その素線に摩耗が発生する場合がある。
【０００５】
インナーケーブルの素線の摩耗の程度や、その摩耗による強度低下の程度を正確に推定することは難しいため、シャフト式ステアリング装置のように明確な疲労限度（負荷を繰り返し加えても破損しない応力値）を把握することができず、設計段階でインナーケーブルの強度や耐久性の信頼度について見通しを得ることが困難であった。
【０００６】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、ケーブル式ステアリング装置の操作ケーブルのインナーケーブルの強度や耐久性の信頼度について、設計段階から見通しが得られるようにすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、ステアリングハンドルと車輪を転舵するステアリングギヤボックスとを、アウターチューブの内部にインナーケーブルを収納した操作ケーブルで連結し、ステアリングハンドルに入力される操舵トルクを、アウターチューブに対してスライドするインナーケーブルを介してステアリングギヤボックスに伝達するケーブル式ステアリング装置において、インナーケーブルを構成する素線の摩耗を抑制する手段と、インナーケーブルに作用する荷重を該インナーケーブルの疲労限度に対応する荷重以下に抑える手段とを設けたことを特徴とするケーブル式ステアリング装置が提案される。
【０００８】
上記構成によれば、インナーケーブルを構成する素線の摩耗を抑制する手段を設けたので、インナーケーブルの摩耗を抑制してその疲労限度を明確に把握することが可能となり、またインナーケーブルに作用する荷重を該インナーケーブルの疲労限度に対応する荷重以下に抑える手段を設けたので、前記疲労限度の把握と相まって設計段階からインナーケーブルの強度や耐久性の信頼度について見通しが得られるようになり、ケーブル式ステアリング装置の開発を効率的に進めることができる。また素線の摩耗が抑制されるので長期に亘って使用してもインナーケーブルの直径が細くならず、アウターチューブとの間の隙間が増加して操舵フィーリングが低下するのを防止することができる。
【０００９】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、インナーケーブルを構成する素線の摩耗を抑制する手段が該素線の表面に形成される油膜であり、インナーケーブルに作用する荷重を該インナーケーブルの疲労限度に対応する荷重以下に抑える手段がステアリングギヤボックスに動力を付与する動力付与装置であることを特徴とするケーブル式ステアリング装置が提案される。
【００１０】
上記構成によれば、インナーケーブルの素線の表面に油膜を形成することで該素線の摩耗を効果的に抑制することができ、またステアリングギヤボックスに動力付与装置で動力を付与することでインナーケーブルに作用する荷重を該インナーケーブルの疲労限度に対応する荷重以下に確実に抑えることができる。
【００１１】
また請求項３に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、インナーケーブルを構成する素線の摩耗を抑制する手段が該素線の表面に施される表面硬化処理であり、インナーケーブルに作用する荷重を該インナーケーブルの疲労限度に対応する荷重以下に抑える手段がステアリングギヤボックスに動力を付与する動力付与装置であることを特徴とするケーブル式ステアリング装置が提案される。
【００１２】
上記構成によれば、インナーケーブルの素線の表面に表面硬化処理を施すことで該素線の摩耗を効果的に抑制することができ、またステアリングギヤボックスに動力付与装置で動力を付与することでインナーケーブルに作用する荷重を該インナーケーブルの疲労限度に対応する荷重以下に確実に抑えることができる。
【００１３】
尚、実施例のアクチュエータ２０は本発明の動力付与装置に対応する。
【００１４】
【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。
【００１５】
図１〜図８は本発明の第１実施例を示すもので、図１はケーブル式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は操舵トルクセンサの斜視図、図５は操舵トルクセンサの差動トランスの回路図、図６は操舵トルクセンサの作用説明図、図７は図１の７−７線拡大断面図、図８はインナーケーブルの拡大横断面図である。
【００１６】
図１に示すように、自動車のステアリングハンドル１１の前方に設けた駆動プーリケーシング１２と、ステアリングギヤボックス１３の上方に設けた従動プーリケーシング１４とが、ボーデンケーブルよりなる２本の操作ケーブル１５，１６によって接続される。ステアリングギヤボックス１３の両端部から車体左右方向に延びるタイロッド１７Ｌ，１７Ｒ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。駆動プーリケ−シング１２の内部にはステアリングハンドル１１に入力される操舵トルクを検出する操舵トルクセンサが内蔵されており、検出した操舵トルクが入力される制御装置１８からの司令で従動プーリケーシング１４と一体のギヤケーシング１９に設けたアクチュエータ２０が作動し、ドライバーのステアリング操作をアシストする。
【００１７】
図２に示すように、駆動プーリケーシング１２は、リヤハウジング２１、センターハウジング２２およびフロントハウジング２３をボルト２４…で結合してなり、フロントハウジング２３の前面に図示せぬボルトでフロントカバー２５が結合される。駆動プーリケーシング１２は、リヤハウジング２１に設けたブラケット２１ａが取付ステー２６にピン２７で固定され、フロントハウジング２３に設けたブラケット２３ａが取付ステー２６にボルト２８で固定される。
【００１８】
ステアリングハンドル１１に接続される中空のステアリングシャフト２９は、２個のボールベアリング３０，３１でリヤハウジング２１に回転自在に支持される。ステアリングハンドル１１と同軸に配置される中空のプーリシャフト３２の外周に金属製のプーリボス３３が固定されており、このプーリボス３３の外周に形成したセレーション部３３ａを覆うように合成樹脂製の駆動プーリ本体３４が一体にモールドされる。プーリボス３３の両端部が２個のボールベアリング３５，３６でそれぞれフロントハウジング２３およびフロントカバー２５に回転自在に支持されるとともに、プーリシャフト３２がボールベアリング３７でセンターハウジング２２に回転自在に支持される。プーリボス３３および駆動プーリ本体３４は駆動プーリ５９を構成する。
【００１９】
プーリシャフト３２の後端部外周にステアリングシャフト２９の前端部内周が相対回転自在に嵌合しており、ステアリングシャフト２９の中空部とプーリシャフト３２の中空部とに、トーションバー３８の両端部が嵌合して各々ピン３９，４０で結合される。従って、ステアリングシャフト２９に入力された操舵トルクは、ステアリングシャフト２９からトーションバー３８を介してプーリシャフト３２に伝達されることになり、センターハウジング２２の内部に設けられた操舵トルクセンサ４１がトーションバー３８の捩れ量に基づいて操舵トルクを検出する。
【００２０】
図２および図４から明らかなように、操舵トルクセンサ４１は、プーリシャフト３２の外周に相対回転不能、かつ軸方向スライド可能に支持された円筒状のスライダ４２と、ステアリングシャフト２９に固定されてスライダ４２に形成した傾斜溝４２ａに嵌合するガイドピン４３と、合成樹脂製のスライダ４２の外周に固定した磁性体リング４４と、センターハウジング２２の内周に固定されて磁性体リング４４に対向する差動トランス４５と、ガイドピン４３および傾斜溝４２ａ間のガタを防止すべくスライダ４２を前方に付勢するコイルばね４６とを備える。
【００２１】
図５に示すように、操舵トルクセンサ４１の差動トランス４５は、交流電源４７に接続された一次コイル４８と、第１二次コイル４９と、第２二次コイル５０とを備えており、磁性体リング４４は第１、第２二次コイル４９，５０間に配置された可動鉄心を構成する。
【００２２】
図２から明らかなように、プーリシャフト３２の前端部とプーリボス３３とはセレーション結合部５１において結合されるとともに、プーリシャフト３２の前端部に向かって先細になったテーパー結合部５２を介して結合される。プーリシャフト３２の前端にナット５３がねじ込まれており、ナット５３からの荷重でプーリボス３３をプーリシャフト３２に沿って後方に付勢することにより、テーパー結合部５２を充分な面圧で密着させてプーリシャフト３２およびプーリボス３３を強固に一体化することができる。これにより、セレーション結合部５１に存在する微小なガタの影響を解消し、騒音の発生を抑制することができるだけでなく操舵フィーリングを向上させることができる。ナット５３を締め付けるとき、駆動プーリ５９が軸方向に移動可能であるため、駆動プーリケーシング１２に無理な荷重が加わることが防止される。
【００２３】
図２および図３から明らかなように、２本の操作ケーブル１５，１６は、鋼線を螺旋状に巻いて樹脂コーティングを施したアウターチューブ１５ｏ，１６ｏと、その内部にスライド自在に収納される金属縒り線よりなるインナーケーブル１５ｉ，１６ｉとから構成される。本実施例のインナーケーブル１５ｉ，１６ｉは、１９本の素線９２…を撚り合わせて撚り線９３を構成し、更に１９本の撚り線９３…を撚り合わせて構成される（図８参照）。２本のインナーケーブル１５ｉ，１６ｉの端部に固定した短円柱状のピン５４，５４が駆動プーリ本体３４の両端面に形成したピン孔３４ａ，３４ａに嵌合し、ピン５４，５４から延びる２本のインナーケーブル１５ｉ，１６ｉは駆動プーリ本体３４の外周に形成した１本の螺旋溝３４ｂに沿って相互に接近する方向に巻き付けられた後、プーリシャフト３２の軸線に直交する方向に引き出される。
【００２４】
合成樹脂製の駆動プーリ本体３４のピン孔３４ａ，３４ａの底部はプーリボス３３のセレーション部３３ａと駆動プーリ本体３４との境界部に達しており、ピン５４，５４を外した状態では、前記境界部を容易に目視することができる。従って、プーリボス３３にセレーション部３３ａが形成されていない不適切な状態で駆動プーリ本体３４がモールドされたような加工ミスを確実に発見することができる。
【００２５】
フロントハウジング２３には円筒状をなす２個の接続部２３ｂ，２３ｂが形成されており、それらの内部にアウターチューブ結合部材５６，５６のボス部５６ａ，５６ａが固定される。ボス部５６ａ，５６ａから接続部２３ｂ，２３ｂの外部に延びるパイプ部５６ｂ，５６ｂがアウターチューブ１５ｏ，１６ｏの外周に嵌合し、かしめ部５６ｃ，５６ｃをかしめることでアウターチューブ１５ｏ，１６ｏの端部がフロントハウジング２３に固定される。アウターチューブ結合部材５６，５６のボス部５６ａ，５６ａの内周には、インナーケーブル１５ｉ，１６ｉとボス部５６ａ，５６ａとが直接擦れるのを防止すべく、滑りの良い合成樹脂製のガイドブッシュ５７，５７が保持される。
【００２６】
またアウターチューブ結合部材５６，５６のボス部５６ａ，５６ａとフロントハウジング２３との間には円錐状に形成されたゴム製のオイルシール９４，９４が支持され、このオイルシール９４，９４の頂部をインナーケーブル１５ｉ，１６ｉがスライド自在に貫通する。オイルシール９４，９４によってシールされたフロントハウジング２３の内部には、インナーケーブル１５ｉ，１６ｉを潤滑するためのグリス９５が充填される。尚、充分な潤滑効果を得るために、インナーケーブル１５ｉ，１６ｉの素線９２…を覆う油膜の厚さは２μｍ以上であることが望ましい。
【００２７】
フロントハウジング２３の接続部２３ｂ，２３ｂの外周から操作ケーブル１５，１６のアウターチューブ１５ｏ，１６ｏの所定位置まで（例えば、アウターチューブ結合部材５６，５６のパイプ部５６ｂ，５６ｂから露出する部分まで）がゴム製カバー５８，５８で覆われる。弾性を有するゴム製カバー５８，５８はフロントハウジング２３の接続部２３ｂ，２３ｂの外周と、アウターチューブ１５ｏ，１６ｏの外周とに密着してシールするため、アウターチューブ１５ｏ，１６ｏをフロントハウジング２３に結合するアウターチューブ結合部材５６，５６のかしめ部５６ｃ，５６ｃや、アウターチューブ結合部材５６，５６のボス部５６ａ，５６ａと接続部２３ｂ，２３ｂとの隙間から水分が浸入するのを防止することができる。
【００２８】
駆動プーリ５９を収納するフロントハウジング２３およびフロントカバー２５の内部は、プーリボス３３を支持する２個のボールベアリング３５，３６が防水タイプであるため駆動プーリ５９が水濡れする虞もない、このように駆動プーリ５９からアウターチューブ１５ｏ，１６ｏの所定位置までが密閉された空間に収納されるので、駆動プーリケーシング１２がエンジンルームに配置されていて路面からはね上がった水が掛かった場合は勿論のこと、駆動プーリケーシング１２が車室に配置されていて乗員が零した飲料水が掛かったような場合でも、アウターチューブ１５ｏ，１６ｏおよびインナーケーブル１５ｉ，１６ｉのスライド部に水分が付着し、その水分が低温時に凍結して操作ケーブル１５，１６のスムーズな動きが阻害されたり、インナーケーブル１５ｉ，１６ｉが錆びて操作ケーブル１５，１６の耐久性が低下したりするのを防止することができる。
【００２９】
図７に示すように、従動プーリケーシング１４は図示せぬボルトで結合されたアッパーハウジング６１とロアハウジング６２とから構成され、ギヤケーシング１９はギヤケーシング本体６３と、ギヤケーシング本体６３の上面に図示せぬボルトで結合されたアッパーカバー６４とから構成され、ロアハウジング６２とアッパーカバー６４とが複数本のボルト６５…で結合される。
【００３０】
アッパーハウジング６１に設けたボールベアリング６６と、ロアハウジング６２に設けたボールベアリング６７と、ギヤケーシング本体６３に設けた２個のボールベアリング６８，６９とにプーリシャフト７０が回転自在に支持される。上側の２個のボールベアリング６６，６７は、プーリシャフト７０を直接支持しておらず、プーリシャフト７０の外周に固定したプーリボス７１を支持している。アッパーハウジング６１に設けたボールベアリング６６は環状のナット７２で抜け止めされ、ギヤケーシング本体６３に設けた下側のボールベアリング６９は袋状のナット７３で抜け止めされる。
【００３１】
プーリシャフト７０の上端部とプーリボス７１とはセレーション結合部７４において結合されるとともに、プーリシャフト７０の上端部に向かって先細になったテーパー結合部７５を介して結合される。プーリシャフト７０の上端にナット７６がねじ込まれており、ナット７６からの荷重でプーリボス７１をプーリシャフト７０に沿って下方に付勢することにより、テーパー結合部７５を充分な面圧で密着させてプーリシャフト７０およびプーリボス７１を強固に一体化することで、セレーション結合部７４に存在する微小なガタの影響を解消して騒音の発生を抑制し、また操舵フィーリングを向上させることができる。ナット７６を締め付けるとき、従動プーリ６０が軸方向に移動可能であるため、従動プーリケーシング１４やギヤケーシング１９に無理な荷重が加わることが防止される。
【００３２】
プーリボス７１の外周のセレーション部７１ａに合成樹脂製の従動プーリ本体７７が一体にモールドされており、２本の操作ケーブル１５，１６のインナーケーブル１５ｉ，１６ｉの端部に固定した短円柱状のピン７８，７８が従動プーリ本体７７の両端面に形成したピン孔７７ａ，７７ａに嵌合し、ピン７８，７８から延びる２本のインナーケーブル１５ｉ，１６ｉは従動プーリ本体７７の外周に形成した１本の螺旋溝７７ｂに沿って相互に接近する方向に巻き付けられた後、プーリシャフト７０の軸線に直交する方向に引き出される。プーリボス７１および従動プーリ本体７７は従動プーリ６０を構成する。
【００３３】
合成樹脂製の従動プーリ本体７７のピン孔７７ａ，７７ａの底部はプーリボス７１のセレーション部７１ａと従動プーリ本体７７との境界部に達しており、ピン７８，７８を外した状態では、前記境界部を容易に目視することができる。従って、プーリボス７１にセレーション部７１ａが形成されていない状態で従動プーリ本体７７がモールドされたような加工ミスを確実に発見することができる。
【００３４】
従動プーリケーシング１４には円筒状をなす２個の接続部１４ａ，１４ａが形成されており、それらの内部にアウターチューブ結合部材７９，７９のボス部７９ａ，７９ａが固定される。ボス部７９ａ，７９ａから接続部１４ａ，１４ａの外部に延びるパイプ部７９ｂ，７９ｂがアウターチューブ１５ｏ，１６ｏの外周に嵌合し、かしめ部７９ｃ，７９ｃをかしめることでアウターチューブ１５ｏ，１６ｏの端部が従動プーリケーシング１４に固定される。アウターチューブ結合部材７９，７９のボス部７９ａ，７９ａの内周には、インナーケーブル１５ｉ，１６ｉとボス部７９ａ，７９ａとが直接擦れるのを防止すべく、滑りの良い合成樹脂製のガイドブッシュ８０，８０が保持される。
【００３５】
またアウターチューブ結合部材７９，７９のボス部７９ａ，７９ａと従動プーリケーシング１４との間には円錐状に形成されたゴム製のオイルシール９６，９６が支持され、このオイルシール９６，９６の頂部をインナーケーブル１５ｉ，１６ｉがスライド自在に貫通する。オイルシール９６，９６によってシールされた従動プーリケーシング１４の内部には、インナーケーブル１５ｉ，１６ｉを潤滑するためのグリス９７が充填される。尚、充分な潤滑効果を得るために、インナーケーブル１５ｉ，１６ｉの素線９２…を覆う油膜の厚さは２μｍ以上であることが望ましい。
【００３６】
従動プーリケーシング１４のほぼ全体から、接続部１４ａ，１４ａを経て操作ケーブル１５，１６のアウターチューブ１５ｏ，１６ｏの所定位置まで（例えば、アウターチューブ結合部材７９，７９のパイプ部７９ｂ，７９ｂから露出する部分まで）が単一のゴム製カバー８１で覆われる。このゴム製カバー８１によって、水分が最も浸入し易いアウターチューブ結合部材７９，７９のかしめ部７９ｃ，７９ｃを確実にシールできるだけでなく、従動プーリケーシング１４のアッパーハウジング６１およびロアハウジング６２の割り面や、プーリシャフト７０の上端を支持するボールベアリング６６からの水分の浸入をも阻止することができる。
【００３７】
これにより、エンジンルームの下部に配置されていて前記駆動プーリケーシング１２よりも水に濡れ易い従動プーリケーシング１４の防水性を高めることができ、アウターチューブ１５ｏ，１６ｏおよびインナーケーブル１５ｉ，１６ｉのスライド部に付着した水分が低温時に凍結して操作ケーブル１５，１６のスムーズな動きが阻害されたり、インナーケーブル１５ｉ，１６ｉが錆びて操作ケーブル１５，１６の耐久性が低下したりするのを防止することができる。
【００３８】
シール部材９１を介して従動プーリケーシング１４との間をシールされたギヤケーシング１９の上部において、プーリシャフト７０に固定されたウオームホイール８２と、電気モータよりなるアクチュエータ２０（図１参照）の出力軸２０ａに固定したウオーム８３とが噛み合っている。プーリシャフト７０の下部に形成したピニオン８４に、ステアリングギヤボックス１３（図１参照）のラック８５が噛み合っており、その噛み合い部においてラック８５がピニオン８４に向けて付勢される。
【００３９】
即ち、ギヤケーシング本体６３に形成した貫通孔６３ａにスライド部材８６がＯリング８７を介してスライド可能に嵌合しており、貫通孔６３ａにねじ結合したばね座８８とスライド部材８６との間に配置したコイルばね８９の弾発力で、スライド部材８６に設けた低摩擦部材９０がラック８５の背面に当接する。これにより、プーリシャフト７０の回転がピニオン８４を介してラック８５に伝達されて車輪ＷＬ，ＷＲが転舵される際に、ラック８５は大きな摺動抵抗を受けることなくガタや撓みの発生を防止されてスムーズに作動することができる。
【００４０】
次に、上記構成を備えた本発明の実施例の作用について説明する。
【００４１】
操舵トルクセンサ４１で検出した操舵トルクは制御装置１８に入力され、制御装置１８は操舵トルクに基づいてアクチュエータ２０の作動を制御する。即ち、車両を旋回させるべくステアリングハンドル１１を操作すると、図２に示すように、操舵トルクがステアリングシャフト２９およびトーションバー３８を介してプーリシャフト３２に伝達され、駆動プーリ本体３４に巻き付けられた操作ケーブル１５，１６の一方のインナーケーブル１５ｉ，１６ｉが引かれ、他方のインナーケーブル１５ｉ，１６ｉが弛められることにより、駆動プーリ５９の回転が従動プーリ６０に伝達される。その結果、図７に示すプーリシャフト７０が回転し、ステアリングギヤボックス１３内のピニオン８４、ラック８５およびタイロッド１７Ｌ，１７Ｒを介して車輪ＷＬ，ＷＲに操舵トルクが伝達される。
【００４２】
ステアリングハンドル１１に操舵トルクが入力されていないとき、トーションバー３８は捩れ変形せずにステアリングシャフト２９およびプーリシャフト３２は同位相に保持され、図６（Ｂ）に示すように、ステアリングシャフト２９のガイドピン４３は傾斜溝４２ａの中央にあってスライダ４２は上下方向中央位置に保持される。このとき、図５に示すように、スライダ４２に設けた磁性体リング４４は第１二次コイル４９および第２二次コイル５０の中間位置にあり、両二次コイル４９，５０の出力電圧が等しくなって操舵トルクがゼロであることが検出される。
【００４３】
またステアリングハンドル１１が右方向に操作されてステアリングシャフト２９に図６（Ａ）の矢印ａ方向の操舵トルクが入力されると、トーションバー３８が捩じれ変形してステアリングシャフト２９とプーリシャフト３２（即ち、プーリシャフト３２に対して相対回転不能なスライダ４２）との間に位相差が発生するため、ステアリングシャフト２９のガイドピン４３に傾斜溝４２ａを押されたスライダ４２が上方にスライドする。その結果、上側の第１二次コイル４９の出力電圧が増加するとともに下側の第２二次コイル５０の出力電圧が減少し、その電圧差に基づいて右転舵方向の操舵トルクが検出される。同様に、ステアリングハンドル１１が左方向に操作されてステアリングシャフト２９に図６（Ｃ）の矢印ｂ方向に操舵トルクが入力されると、トーションバー３８が捩じれ変形してステアリングシャフト２９とプーリシャフト３２（即ち、スライダ４２）との間に位相差が発生するため、ステアリングシャフト２９のガイドピン４３に傾斜溝４２ａを押されたスライダ４２が下方にスライドする。その結果、上側の第１二次コイル４９の出力電圧が減少するとともに下側の第２二次コイル５０の出力電圧が増加し、その電圧差に基づいて左転舵方向の操舵トルクが検出される。
【００４４】
このように、操舵トルクセンサ４１で操舵トルクが検出されると、制御装置１８は操舵トルクセンサ４１で検出した操舵トルクが予め設定した所定値に保持されるように、アクチュエータ２０を駆動する。これにより、アクチュエータ２０のトルクがウオーム８３およびウオームホイール８２を介してプーリシャフト７０に伝達され、ドライバーによるハンドル操作がアシストされる。差動トランス４５を有する操舵トルクセンサ４１とアクチュエータ２０とを組み合わせたことにより、電気的な制御だけでアクチュエータ２０を作動させることが可能となり、制御系の構造が簡素化される。
【００４５】
ところで、操作ケーブル１５，１６のインナーケーブル１５ｉ，１６ｉの素線９２…が最も摩耗し易いのは、駆動プーリ本体３４の螺旋溝３４ｂおよび従動プーリ本体７７の螺旋溝７７ｂに巻き付けられた部分である。なぜならば、螺旋溝３４ｂ，７７ｂに巻き付けられたインナーケーブル１５ｉ，１６ｉは小さい曲率半径で屈曲して曲げ荷重が作用し、素線９２…どうしが強く擦れ合うからである。このとき、操舵トルクによってインナーケーブル１５ｉ，１６ｉに大きい引張荷重が作用するほど、素線９２…どうしが強く擦れ合って摩耗が促進されてしまう。
【００４６】
しかしながら、駆動プーリ５９を収納する駆動プーリケーシング１２のフロントハウジング２３の内部にはグリス９５が充填され（図３参照）、また従動プーリ６０を収納する従動プーリケーシング１４の内部にはグリス９７が充填されているので（図７参照）、螺旋溝３４ｂ，７７ｂに巻き付けられたインナーケーブル１５ｉ，１６ｉの素線９２…の表面にグリス９５，９７の油膜が形成されて摩耗が効果的に防止される。
【００４７】
またステアリングギヤボックス１３に接続されたアクチュエータ２０の駆動力によってドライバーのハンドル操作がアシストされるので、操作ケーブル１５，１６を介して伝達される操舵トルクが減少してインナーケーブル１５ｉ，１６ｉの引張荷重も減少し、その結果インナーケーブル１５ｉ，１６ｉに作用する荷重を該インナーケーブル１５ｉ，１６ｉの疲労限度に対応する荷重以下に抑えることができる。
【００４８】
以上のように、インナーケーブル１５ｉ，１６ｉを構成する素線９２…の摩耗をグリス９５，９７によって抑制することで該素線９２…の疲労限度を明確に把握することが可能となり、またアクチュエータ２０のアシスト力でインナーケーブル１５ｉ，１６ｉに作用する引張荷重を該インナーケーブル１５ｉ，１６ｉの疲労限度に対応する荷重以下に抑えることができるので、インナーケーブル１５ｉ，１６ｉの疲労限度の把握と引張荷重の低減とによって設計段階からインナーケーブル１５ｉ，１６ｉの強度や耐久性の信頼度について見通しが得られるようになり、ケーブル式ステアリング装置の開発を効率的に進めることができる。
【００４９】
しかも素線９２…の摩耗が抑制されるので長期間使用してもインナーケーブル１５ｉ，１６ｉの直径が細くならず、アウターチューブ１５ｏ，１６ｏとの間の隙間が増加して操舵フィーリングが低下するのを防止することができる。
【００５０】
次に、図９に基づいて本発明の第２実施例を説明する。
【００５１】
第２実施例のインナーケーブル１５ｉ，１６ｉは、第１実施例のインナーケーブル１５ｉ，１６ｉの外周を合成樹脂で円筒状にコーティング９８し、そのコーティング９８の内部にオイル９９を封入したものである。従って、この第２実施例によれば、第１実施例の図３および図７のオイルシール９４，９６およびグリス９５，９７が不要になる。
【００５２】
また第２実施例によれば、インナーケーブル１５ｉ，１６ｉの素線９２…が駆動プーリ本体３４の螺旋溝３４ｂおよび従動プーリ本体７７の螺旋溝７７ｂに巻き付けられた部分だけでなく、その全体をオイル９９で潤滑することができるので、摩耗の発生を一層効果的に防止することができる。
【００５３】
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。
【００５４】
例えば、本発明の第３実施例として、インナーケーブル１５ｉ，１６ｉの素線９２…に窒化処理や浸炭処理のような表面硬化処理を施しても良く、これにより素線９２…の表面の摩耗を抑制して第１、第２実施例と同様の効果を得ることができる。しかも第１実施例のオイルシール９４，９６や第２実施例のコーティング９８が不要になるので部品点数の削減に寄与することができるだけでなく、グリース９５，９７やオイル９９の付着むらが発生しないので摩耗防止効果を安定させることができる。
【００５５】
【発明の効果】
以上のように請求項１に記載された発明によれば、インナーケーブルを構成する素線の摩耗を抑制する手段を設けたので、インナーケーブルの摩耗を抑制してその疲労限度を明確に把握することが可能となり、またインナーケーブルに作用する荷重を該インナーケーブルの疲労限度に対応する荷重以下に抑える手段を設けたので、前記疲労限度の把握と相まって設計段階からインナーケーブルの強度や耐久性の信頼度について見通しが得られるようになり、ケーブル式ステアリング装置の開発を効率的に進めることができる。また素線の摩耗が抑制されるので長期に亘って使用してもインナーケーブルの直径が細くならず、アウターチューブとの間の隙間が増加して操舵フィーリングが低下するのを防止することができる。
【００５６】
また請求項２に記載された発明によれば、インナーケーブルの素線の表面に油膜を形成することで該素線の摩耗を効果的に抑制することができ、またステアリングギヤボックスに動力付与装置で動力を付与することでインナーケーブルに作用する荷重を該インナーケーブルの疲労限度に対応する荷重以下に確実に抑えることができる。
【００５７】
また請求項３に記載された発明によれば、インナーケーブルの素線の表面に表面硬化処理を施すことで該素線の摩耗を効果的に抑制することができ、またステアリングギヤボックスに動力付与装置で動力を付与することでインナーケーブルに作用する荷重を該インナーケーブルの疲労限度に対応する荷重以下に確実に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ケーブル式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】操舵トルクセンサの斜視図
【図５】操舵トルクセンサの差動トランスの回路図
【図６】操舵トルクセンサの作用説明図
【図７】図１の７−７線拡大断面図
【図８】インナーケーブルの拡大横断面図
【図９】第２実施例に係るインナーケーブルの拡大横断面図
【符号の説明】
１１　　　　ステアリングハンドル
１３　　　　ステアリングギヤボックス
１５　　　　操作ケーブル
１５ｉ　　　インナーケーブル
１５ｏ　　　アウターチューブ
１６　　　　操作ケーブル
１６ｉ　　　インナーケーブル
１６ｏ　　　アウターチューブ
２０　　　　アクチュエータ（動力付与装置）
９２　　　　素線
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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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