(57)【要約】【課題】  ハンドル操作時にタイヤに障害物による外力がかかって、駆動プーリと従動プーリに回転を伝達する操作ケーブルに過大な引張力が作用しても、ステアリングシャフト，駆動プーリ及び従動プーリ等の主要な部品に損傷が及ぶことを防止することができるケーブル式ステアリング装置を提供すること。【解決手段】  駆動プーリＡと、ステアリングシャフト５と、前記駆動プーリＡにそれぞれ反対方向に巻き付けられてそのプーリの直径方向に対向する側からプーリの外方に離間した２本の操作ケーブル３，３と、該操作ケーブル３，３が巻き付けられて前記駆動プーリＡの回動に伴って回動する従動プーリＢと、ピニオンシャフトとからなること。ステアリングシャフト５と駆動プーリＡのボス孔２ａとの間にスリップリング９を装着すること。ステアリングシャフト５と駆動プーリＡとの間に所定以上の回転力がかかることにより回転伝達を遮断すること。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動プーリと、該駆動プーリと連結するステアリングシャフトと、前記駆動プーリにそれぞれ反対方向に巻き付けられてそのプーリの直径方向に対向する側からプーリの外方に離間した２本の操作ケーブルと、前記２本の操作ケーブルが巻き付けられて前記駆動プーリの回動に伴って回動する従動プーリと、該従動プーリに連結するピニオンシャフトとからなり、前記ステアリングシャフトと駆動プーリのボス孔との間にスリップリングが装着され、前記ステアリングシャフトと駆動プーリとの間に所定以上の回転力がかかることにより回転伝達が遮断されてな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】
駆動プーリと、該駆動プーリと連結するステアリングシャフトと、前記駆動プーリにそれぞれ反対方向に巻き付けられてそのプーリの直径方向に対向する側からプーリの外方に離間した２本の操作ケーブルと、前記２本の操作ケーブルが巻き付けられて前記駆動プーリの回動に伴って回動する従動プーリと、該従動プーリに連結するピニオンシャフトとからなり、該ピニオンシャフトと、前記従動プーリのボス孔との間にスリップリングが装着され、前記スリップリングは、前記ピニオンシャフトと従動プーリとの間に所定以上の回転伝達力がかかることにより回転伝達が遮断されてな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３】
請求項１又は２において、前記駆動プーリ又は従動プーリのボス孔には孔段部 を介して大径孔部 と小径孔部 とが形成され、該大径孔部 に前記スリップリングが配置されてな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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケーブル式のステアリング装置において、ハンドル操作時にタイヤに障害物による外力がかかって、駆動プーリと従動プーリに回転を伝達する操作ケーブルに過大な引張力が作用しても、ステアリングシャフト，駆動プーリ及び従動プーリ等の主要な部品に損傷が及ぶことを防止することができるケーブル式ステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ケーブル式ステアリング装置は、ステアリングシャフトの端部にワイヤー駆動手段を設け、操作ケーブルを介して車輪を操舵するギヤボックスのシャフトの端部にワイヤー従動手段を設けて、ステアリングシャフトのハンドル回転を操作ケーブルを介して車輪に伝えて操舵するものである。
【０００３】
ステアリングシャフトの端部に取り付けられるワイヤー駆動手段の駆動プーリは、歯車形状の係合部を設けて、ステアリングシャフトに固定されている。また、ステアリングギアボックス内のピニオンと従動プーリも同様に、強固に結合されている。例えば下記特許文献１（特開２０００−１０８９０５）に開示されている。
【特許文献１】特開２０００−１０８９０５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記ケーブル式ステアリング装置においては、ケーブルが駆動プーリと従動プーリにそれぞれ巻き付けられて、駆動プーリと従動プーリとの間を２本のケーブルが架け渡される構造であり、ステアリングシャフトが連結された駆動プーリがハンドル操作により、その回転を従動プーリに伝達するものである。そのケーブルは、各プーリハウジングより引き出されて接続されている。その各プーリハウジングの引き出し部は、各プーリ幅の中央位置に設けられている。ステアリングの中央位置（中立状態）付近では、図１２に示すように、プーリｐから引き出された操作ケーブルｃが略水平に引き出部に向かう状態となり、ステアリングの回転操作のときには、プーリｐの端部位置側から引き出された操作ケーブルｃが傾斜状に引き出部に向かう状態となる。その操作ケーブルｃには、ハンドル回転操作時の操舵トルクを伝達する引張力（荷重）がかかる。
【０００５】
そのため、ステアリングの中央位置や回転位置によって、プーリハウジング内の操作ケーブルｃの引っ張られる方向（略水平，傾斜）が異なり、操作ケーブルｃに掛かる引張力に対してプーリｐに掛かる力が異なる。プーリハウジング内の操作ケーブルｃが略水平の場合（ステアリングの中央）操作ケーブルｃの直線方向に掛かるので、操作ケーブルｃの強度が安定するが、傾斜状態の場合（ステアリングの回転位置）操作ケーブルｃがプーリｐ側とハウジングの引き出し側にて折曲状態になって、その折曲箇所に引張力が掛かり、操作ケーブルｃの特定部位に荷重が集中することになり、強度の安定が損なわれれるおそれがある。
【０００６】
このようなケーブル式ステアリング装置において、操作ケーブルｃは、中央位置と回転位置における強度を十分に満足するものである。しかし、ハンドル操作時にタイヤが縁石に当たって、そのハンドルの慣性力で操作ケーブルｃに過大な力が掛かる場合もある。この場合では、ハンドル操作を行っている最中なので、通常，ハンドルが非中立状態であり、操作ケーブルｃは、プーリハウジング内で、プーリｐの軸方向に対して直角ではなく、傾斜状態になっている。
【０００７】
そのために操作ケーブルｃの強度に対して、極めて厳しい状況になっているところに、さらに過大な力が加わってくるので操作ケーブルｃを傷め、耐久性を損なうおそれがある。本発明の課題（技術的課題又は目的）は、ケーブル式ステアリング装置において、ハンドル操作時にタイヤに障害物による外力がかかって、駆動プーリと従動プーリに回転を伝達する操作ケーブルに過大な引張力が作用しても、ステアリングシャフト，駆動プーリ及び従動プーリ等の主要な部品に損傷が及ぶことを防止し、そのステアリング装置を耐久性のあるものにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで、発明者は上記課題を解決すべく鋭意，研究を重ねた結果、本発明を、駆動プーリと、該駆動プーリと連結するステアリングシャフトと、前記駆動プーリにそれぞれ反対方向に巻き付けられてそのプーリの直径方向に対向する側からプーリの外方に離間した２本の操作ケーブルと、前記２本の操作ケーブルが巻き付けられて前記駆動プーリの回動に伴って回動する従動プーリと、該従動プーリに連結するピニオンシャフトとからなり、前記ステアリングシャフトと駆動プーリの挿通孔との間にスリップリングが装着され、前記ステアリングシャフトと駆動プーリとの間に所定以上の回転力がかかることにより回転伝達が遮断されてなるステアリング装置としたことにより、上記課題を解決したものである。
【０００９】
また、駆動プーリと、該駆動プーリと連結するステアリングシャフトと、前記駆動プーリにそれぞれ反対方向に巻き付けられてそのプーリの直径方向に対向する側からプーリの外方に離間した２本の操作ケーブルと、前記２本の操作ケーブルが巻き付けられて前記駆動プーリの回動に伴って回動する従動プーリと、該従動プーリに連結するピニオンシャフトとからなり、該ピニオンシャフトと、前記従動プーリのボス孔との間にスリップリングが装着され、前記スリップリングは、前記ピニオンシャフトと従動プーリとの間に所定以上の回転伝達力がかかることにより回転伝達が遮断されてなるステアリング装置としたことにより上記課題を解決したものである。
【００１０】
さらに、前述の構成において、前記駆動プーリ又は従動プーリのボス孔部には段部を介して細径部と大径部とが形成され、該大径部に前記スリップリングが配置されてなるステアリング装置とすることにより、上記課題を解決したものである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明によれば、ケーブル式ステアリング装置におけるハンドル操作時にタイヤが縁石等に当たってステアリング装置に過大な力がかかっても、そのステアリングシャフト，駆動プーリ及びケーブル等の主要部材に過大な力が加わわることを防止し、操作ケーブルの寿命を向上させることができ、ステアリング装置の耐久性を向上させることができる。請求項２の発明によれば、特にラック・ピニオン構造にかかる外力による衝撃を吸収することができ、ステアリング装置の耐久性を向上させることができる。さらに請求項３の発明によれば、スリップリングの装着を容易なものとし、且つその装着状態は極めて安定したものにできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の最良の形態を図面に基づいて説明する。本発明の構成は、図１に示すように、主に駆動プーリＡ，従動プーリＢ，操作ケーブル３，ステアリングシャフト５及びスリップリング９等から構成されている。その駆動プーリＡは、プーリ部１とボス部２とから構成され、そのプーリ部１は、合成樹脂やアルミニウム合金材や焼結材等で成形される。また、その駆動プーリＡには、図８に示すように、２本の操作ケーブル３，３が巻き付けられている。
【００１３】
その駆動プーリＡは、図２（Ａ），図８，図９等に示すように、プーリ部１及びボス部２から構成されている。合成樹脂材により形成されたプーリ部１は、鋳込み等によって成形されている。該プーリ部１は、その外周に螺旋溝条１ａが形成されている。該螺旋溝条１ａは、その軸方向の一端側から他端側に向けて連続する螺旋状の溝で、後述する操作ケーブルの直径に適応する溝幅となっている。
【００１４】
そのボス部２は、金属材から形成されたものであり、後述するステアリングシャフト５との連結用としてボス孔２ａが形成されている。該ボス孔２ａは、図９に示すように、軸方向に沿って内径が変化する孔段部２ａ3 が形成され、該孔段部２ａ3 を介して大径孔部２ａ1 及び小径孔部２ａ2 が形成される。その大径孔部２ａ1 には、後述するスリップリング９が配置され、ステアリングシャフト５との間に適宜の大きさの隙間が設けられるようになっている。そのボス部２の一部は、前記プーリ部１の軸方向端部から突出する筒形条の突出軸部２ｂとなっており、プーリハウジング内において駆動プーリＡの回転軸としての役目をなしている。その突出軸部２ｂは、ハウジング内にベアリングを介して回動自在に支持されている。
【００１５】
両操作ケーブル３，３は、図８に示すように、前記駆動プーリＡのプーリ部１の軸方向の両端側，すなわち軸方向において相互に反対側となる位置から２本の操作ケーブル３，３の各一端側がボルト，ビス等の固着具４にて固着される。そして、そのプーリ部１の周方向に対して相互に反対方向となるように螺旋溝条１ａに巻き付けられている。その２本の操作ケーブル３，３は、前記プーリ部１の軸方向の端部から中央（略中央を含む）箇所に向かって巻き付けられ、そのプーリ部１の軸方向中央箇所における前記プーリ部１の螺旋溝条１ａから外れる（図１０参照）。
【００１６】
それぞれの操作ケーブル３，３は、プーリハウジング１１の内部を通過して、該プーリハウジング１１の挿通孔から外部にとび出している。このようにして２本の操作ケーブル３，３は、その一方が右舵取りにおいて引張作用をなし、他方は左舵取りにおいて引張作用をなすものであり、その操作ケーブル３，３は、図１に示すように、操舵装置部１２側（主に前輪側）における従動プーリＢに回転運動を伝達するものである。
【００１７】
次に、ステアリングシャフト５は、図１に示すように、軸方向の一端側にハンドル７が装着されている。前記ステアリングシャフト５の前記駆動プーリＡとの連結側では、図２（Ａ）に示すように、軸段部５ａ3 を介して大径軸部５ａ1 と小径軸部５ａ2 とが形成されている。このステアリングシャフト５の軸段部５ａ3 は、前記駆動プーリＡの孔段部２ａ3 とともに、前記スリップリング９の軸方向の位置決め部の役目をなすものである。そのステアリングシャフト５は、実際には複数の部材からなり、２本の軸部がトーションバーを介して連結された構造である。
【００１８】
上述したように、前記駆動プーリＡは、図１，図２（Ａ）に示すように、ステアリングシャフト５とスリップリング９を介して直結している。そして、ハンドル７の回転操作によって前記ステアリングシャフト５と、スリップリング９を介して連結している駆動プーリＡに回動運動を伝達するものである。なお、操舵装置部１２側のギヤハウジングにも前記駆動プーリＡと略同等の形状とした従動プーリＢが装着されている。該従動プーリＢは、前記駆動プーリＡと同様の構成であり、駆動プーリＡを構成部材の符号に「' 」を付加したものとする。すなわち、従動プーリＢは、図６に示すように、プーリ部１’及びボス部２’から構成されており、該ボス部２’のボス孔２ａ’には孔段部２ａ3'を介して大径孔部２ａ1'及び小径孔部２ａ2'が形成されている。その駆動プーリＡと従動プーリＢとの間に２本の操作ケーブル３，３が掛け渡され、前記駆動プーリＡの回転動作が前記両操作ケーブル３，３を介し伝達されるものである。
【００１９】
そのステアリングシャフト５の軸方向におけるハンドル７の装着側は、図１に示すように、ステアリングシャフト５が挿通するステアリングコラム６の内部に装着された軸受により回転支持される。そして、ハンドル７の回転力は、ステアリングシャフト５からスリップリング９を介して駆動プーリＡへ伝達され、該駆動プーリＡに巻き付けられた操作ケーブル３，３を介して操舵装置部１２に装着された従動プーリＢへ回転が伝達され、舵取りが行われる。
【００２０】
そのハンドル操作時にタイヤが縁石等の障害物に当たった場合、ハンドル７の慣性力で前記ステアリングシャフト５に過大な力が掛かるが、この過大な力によるステアリングシャフト５の回転は、前記スリップリング９が許容荷重を超えることにより滑りを生じて、前記駆動プーリＡには伝達されないようになっている。すなわち、そのステアリングシャフト５と駆動プーリＡのボス部２との間にて回転伝達における回転トルクが所定（許容範囲）以上となって滑りを生じることになる。スリップリング９は、回転トルク伝達を遮断するように、予め伝達トルクが設定されている。これによて、前記駆動プーリＡと従動プーリＢとの間の操作ケーブル３，３を損傷することがなく、ひいてはケーブル式ステアリング装置の回転トルク伝達システムを保護することができる。
【００２１】
第２の実施形態として、図６，図７に示すように、前記ステアリングギヤボックス側のピニオンシャフト８と従動プーリＢとの間にスリップリング９が設けられたものである。この従動プーリＢとピニオンシャフト８との連結構造は、前記駆動プーリＡとステアリングシャフト５との連結構造と略等しい。また、ピニオンシャフト８も前記ステアリングシャフト５と同様に大径軸部８ａ1 ，小径軸部８ａ2 ，軸段部８ａ3 が形成されている。
【００２２】
駆動プーリＡ，従動プーリＢとスリップリング９においては、図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、前記駆動プーリＡにおけるボス部２の孔段部２ａ3 と大径孔部２ａ1 と、前記ステアリングシャフト５における軸段部５ａ3 と小径軸部５ａ2 とによって構成される空隙部に前記スリップリング９が装着される。或いは図６に示すように、前記従動プーリＢにおけるボス部２’の孔段部２ａ3 ’と大径孔部２ａ1 ’と、前記ピニオンシャフト８における軸段部８ａ3 と小径軸部８ａ2 とによって構成される空隙部に前記スリップリング９が装着される。そのステアリングシャフト５又はピニオンシャフト８には係止部材１３が装着される。
【００２３】
該係止部材１３は、駆動プーリＡのボス部２又は従動プーリＢのボス部２’の端部に当接させてステアリングシャフト５又はピニオンシャフト８のそれぞれの軸段部５ａ3 ，軸段部８ａ3 を所定位置にずれないように配置させるものである。前記係止部材１３は、具体的には止め輪等が使用されるもので、この係止部材１３が装着される箇所には、円周状の溝が形成される。前記ステアリングシャフト５又はピニオンシャフト８に設けた係止部材１３は、その軸方向の移動を規制したり、前記駆動プーリＡのボス部２又は従動プーリＢのボス部２’に設けた係止部材１３もその軸方向の移動を規制する。
【００２４】
次に、スリップリング９は、図４（Ａ）に示すように、略リング状をなしているが、実際には、円筒状に周方向に連続したものではなく、周方向に適宜の間隔を有して対向する終端部９ｄ，９ｄが存在している。両終端部９ｄ，９ｄとの間に形成された間隔（隙間）によって、そのスリップリング９の内径は、多少の範囲で調整することができる。そのスリップリング９は、ステアリングシャフト５と駆動プーリＡとの間に装着され、前記ステアリングシャフト５から駆動プーリＡへ回転伝達が行われる〔図４（Ｂ）参照〕。
【００２５】
さらに、その駆動プーリＡとステアリングシャフト５との間に相反する大きな力がかかり、その力が一定以上に達すると、スリップリング９は、駆動プーリＡのボス孔２ａ又はステアリングシャフト５の外周面とのいずれかとの間に滑りを生じ、駆動プーリＡのボス孔２ａとステアリングシャフト５の外周面とが空転状態となる。このことは、従動プーリＢとピニオンシャフト８との間にスリップリング９を設けた場合においても同様である。このようスリップリング９を介して、駆動プーリＡとステアリングシャフト５とが空転したり、又は従動プーリＢとピニオンシャフト８とが空転することで、駆動プーリＡ，従動プーリＢ及び操作ケーブル３，３を過大な外力から保護するものである。
【００２６】
そのスリップリング９は、図４（Ａ）に示すように、薄い金属板からなる帯状金属板９ａが適宜に加工されて、複数の突起９ｂ，９ｂ，…が形成され、略円筒形状としたものである。該突起９ｂ，９ｂ，…は、複数タイプの形状が存在するが、具体的なものとして、各突起９ｂ，９ｂ，…が帯状金属板９ａの長手方向に対して直交する複数の筋状として形成されたものである。それぞれの突起９ｂ，９ｂ，…は、帯状金属板９ａの表面に膨出形成されたものである。
【００２７】
その突起９ｂ，９ｂ，…の背面には、図４（Ｂ）に示すように、平面の筒状面９ｃが存在している。この筒状面９ｃは、突起９ｂ，９ｂ，…の凹（又は凸）部間、及び突起９ｂ，９ｂ，…の筋状長手方向の両端部に存在している。或いは、筒状面９ｃは、突起９ｂ，９ｂ，…の内方側又は外方側に存在する。また、この他にスリップリング９が合成樹脂材によって形成されたものも存在し、突起９ｂ，９ｂ，…の背面に凹部が存在しない筒状面９ｃとする場合もある。
【００２８】
そのスリップリング９は、上述したように、円筒形状であるが、前述したように両終端部９ｄ，９ｄとの間には隙間ｃが形成される。そして、そのスリップリング９の終端部９ｄ，９ｄ間の近接，離間による前記隙間ｃは、適宜に変化し、スリップリング９の内径を変化させることができる。そのスリップリング９をステアリングシャフト５に装着するときには、図４（Ｂ）に示すように、ステアリングシャフト５又はピニオンシャフト８の軸径に応じて、隙間ｃが変化し、スリップリング９の内径と前記シャフトの軸径とが略一致し、装着することができるものである。
【００２９】
そのリング状とした帯状金属板９ａに対して、その突起９ｂ，９ｂ，…の突出方向がスリップリング９の外方側に向かっているタイプ〔図２（Ａ），（Ｂ）参照〕と、内方側に向かっているタイプ〔図５（Ａ），（Ｂ）参照〕とが存在している。そのスリップリング９は、軸径方向に弾発力を発生させて、駆動プーリＡのボス孔２ａの内周面とステアリングシャフト５の外周面との両面に所定の圧力にて接触している。
【００３０】
そのスリップリング９の突起９ｂ，９ｂ，…のその他の形状としては、図１１に示すように、多数のドット形状の突起９ｂ，９ｂ，…を形成したものが存在する。該ドット形状とした突起９ｂ，９ｂ，…も、前述したように、リング状とした帯状金属板９ａの外方に突出したタイプと、内方に突出したタイプとが存在する。その突起９ｂ，９ｂ，…の背面側にも平面の筒状面９ｃが存在する。
【００３１】
本発明では、ハンドル操作時にタイヤが縁石等の障害物に当たって、タイヤの向きが強制的に変化するような場合において、過大な力がタイヤから従動プーリＢ又は駆動プーリＡに伝達されることがある。このとき、運転者はそのハンドル７を操作しているので、ハンドル７の慣性力がさらに過大な力となって、ステアリングシャフト５と駆動プーリＡ、或いは従動プーリＢとピニオンシャフト８との間に過大な力が相乗的に掛かり合うこととなる。
【００３２】
このような状態において、前記操作ケーブル３，３には、大きな引張力が加わることになるが、その操作ケーブル３，３が巻き付けられている駆動プーリＡとステアリングシャフト５、又は従動プーリＢとピニオンシャフト８との連結部のいずれかには、スリップリング９が設けられたおり、このような過大な力が作用しても、スリップリング９によって、駆動プーリＡとステアリングシャフト５又は従動プーリＢとピニオンシャフト８との間に空転を生じさせ、操作ケーブル３，３に過大な引張力が加わらないようにすることができ、ひいては操作ケーブル３，３を傷めることが防げる。これによって、操作ケーブル３，３の寿命を向上させることができ、ステアリング装置の耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明におけるケーブル式ステアリング装置の構成を示す一部断面にした側面図である。
【図２】（Ａ）は本発明の要部の拡大縦断側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ1 −Ｘ1 矢視断面図である。
【図３】本発明の構成を示す略示図である。
【図４】（Ａ）はスリップリングの斜視図、（Ｂ）はスリップリングを装着したステアリングシャフトの断面図である。
【図５】（Ａ）は本発明の要部の拡大縦断側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ2 −Ｘ2 矢視断面図である。
【図６】従動プーリ側の構成を示す縦断側面図である。
【図７】従動プーリとピニオンシャフトの間にスリップリングを装着した略示図である。
【図８】駆動プーリと操作ケーブルの斜視図である。
【図９】駆動プーリの縦断側面図である。
【図１０】（Ａ）はプーリ部上方に巻き付けられる操作ケーブルの状態を示す斜視図、（Ｂ）はプーリ部下部に巻き付けられる操作ケーブルの状態を示す斜視図である。
【図１１】別のタイプのスリップリングの斜視図である。
【図１２】従来タイプにおいてステアリングの回転状況に応じてプーリから引き出される操作ケーブルの傾斜状を示す状態図である。
【符号の説明】
【００３４】
Ａ…駆動プーリ
Ｂ…従動プーリ
２ａ…ボス孔
２ａ1 …大径孔部
２ａ2 …小径孔部
２ａ3 …孔段部
３…操作ケーブル
５…ステアリングシャフト
８…ピニオンシャフト
９…スリップリング
【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】
2005081946.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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