(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハンドル（１）に接続されて回転する駆動プーリ（１１ｄｒ）と、
車輪（ＷL ，ＷR ）を転舵するステアリングギヤボックス（３）に接続されて回転する従動プーリ（１１ｄｎ）と、
駆動プーリ（１１ｄｒ）および従動プーリ（１１ｄｎ）の外周面に螺旋状に形成したプーリ溝（１１1 ）に両端部を巻き付けられた２本のインナーケーブル（５ｉ，６ｉ）と、
駆動プーリ（１１ｄｒ）を収納するプーリハウジング（２）および従動プーリ（１１ｄｎ）を収納するプーリハウジング（４）に両端部を固定されてインナーケーブル（５ｉ，６ｉ）が摺動自在に嵌合する２本のアウターチューブ（５ｏ，６ｏ）とを備えてなり、
前記アウターチューブ（５ｏ，６ｏ）の端部（Ｏ）が、駆動プーリ（１１ｄｒ）および従動プーリ（１１ｄｎ）の厚さ方向の中心部を通って該プーリ（１１ｄｒ，１１ｄｎ）の軸線（ＣＬ）に直交する中心面（ＣＰ）上に配置されたケーブル式ステアリング装置において、
駆動プーリ（１１ｄｒ）および従動プーリ（１１ｄｎ）の外周面の直径を、その厚さ方向の中心部から厚さ方向の両端部に向かって漸減させた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、ハンドルとステアリングギヤボックスとをボーデンケーブル等の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】
ハンドルとステアリングギヤボックスとを接続するステアリングシャフトに代えて、ボーデンケーブル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）。かかるケーブル式ステアリング装置を採用すれば、ステアリング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できるだけでなく、ステアリングギヤボックスの振動がハンドルに伝達され難くすることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のケーブル式ステアリング装置は、ボーデンケーブルのインナーケーブルが巻き付けられるプーリが、その厚さ方向に一定の直径を有する円柱状に形成されているので、プーリが回転するとインナーケーブルの張力が変動する問題がある。
【０００４】
上記張力の変動が発生する理由を図７に基づいて説明する。図７における実線はプーリ０１が中立状態にあってプーリ０１の厚さ方向の中央面ＣＰ上に位置する分離点Ｐ0 からインナーケーブル０２が引き出された状態を示しており、このときのアウターチューブ０３の端部Ｏから前記分離点Ｐ0 までの距離はＬ0 となる。一方、鎖線はプーリ０１が左右に回転した状態にあってプーリ０１の厚さ方向の両端部側にずれた分離点ＰL ，ＰR からインナーケーブル０２が引き出された状態を示しており、このときのアウターチューブ０３の端部Ｏから前記分離点ＰL ，ＰR までの距離は前記Ｌ0 よりも大きいＬ1 となる。このように、アウターチューブ０３の端部Ｏから分離点Ｐ0 ，ＰL ，ＰR までの距離Ｌ0 ，Ｌ1 が変化すると、その距離が小さいＬ0 であるときにはインナーケーブル０２が弛められて張力が減少し、その距離が大きいＬ1 であるときにはインナーケーブル０２が張られて張力が増加してしまう問題がある。
【０００５】
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において、プーリの回転に伴うインナーケーブルの張力の変動を最小限に抑えることを目的とする。
【０００６】
【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に記載された発明は、ハンドルに接続されて回転する駆動プーリと、車輪を転舵するステアリングギヤボックスに接続されて回転する従動プーリと、駆動プーリおよび従動プーリの外周面に螺旋状に形成したプーリ溝に両端部を巻き付けられた２本のインナーケーブルと、駆動プーリを収納するプーリハウジングおよび従動プーリを収納するプーリハウジングに両端部を固定されてインナーケーブルが摺動自在に嵌合する２本のアウターチューブとを備えてなり、前記アウターチューブの端部が、駆動プーリおよび従動プーリの厚さ方向の中心部を通って該プーリの軸線に直交する中心面上に配置されたケーブル式ステアリング装置において、駆動プーリおよび従動プーリの外周面の直径を、その厚さ方向の中心部から厚さ方向の両端部に向かって漸減させたことを特徴とする。
【０００７】
プーリの形状が円筒状であって外周面の直径がプーリの厚さ方向に一定であれば、インナーケーブルがプーリの厚さ方向の中心部を通って該プーリの軸線に直交する中心面に沿うように延びているときに、インナーケーブルがプーリの外周面に最初に接触する分離点からアウターチューブの端部までの距離が最小値になる。この状態からプーリが回転して前記分離点がプーリの厚さ方向の端部側に移動すると、前記移動した分離点からアウターチューブの端部までの距離が前記最小値から増加するため、その分だけインナーケーブルが引き伸ばされて張力が増加してしまう。
【０００８】
しかしながら、上記請求項１の構成によれば、駆動プーリおよび従動プーリの外周面の直径を、その厚さ方向の中心部から厚さ方向の両端部に向かって漸減させたので、プーリの厚さ方向の中心部の直径と厚さ方向の両端部の直径との差により、分離点がプーリの厚さ方向の中心部に接近するほど該分離点からアウターチューブの端部までの距離が増加する。従って、プーリが回転してインナーケーブルの分離点がプーリの厚さ方向に移動しても、インナーケーブルのプーリの厚さ方向の傾斜に伴う張力変化の一部を、インナーケーブルのプーリの半径方向の傾斜に伴う張力変化で相殺し、インナーケーブルの張力の変動を最小限に抑えることができる。
【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。
【００１０】
図１〜図６は本発明の一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は図１の４−４線拡大断面図、図５は図２の要部拡大図、図６は図５の６方向矢視図である。
【００１１】
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、ステアリングギヤボックス３の上方に設けた従動プーリハウジング４とが、２本のボーデンケーブル５，６によって接続される。ステアリングギヤボックス３の両端部から車体左右方向に延びるタイロッド７L ，７R 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。
【００１２】
図２および図３に示すように、ハンドル１のボス部８にナット９で固定された回転軸１０ｄｒが駆動プーリハウジング２に回転自在に支持されており、この回転軸１０ｄｒに駆動プーリ１１ｄｒが固定される。２本のボーデンケーブル５，６はアウターチューブ５ｏ，６ｏと、その内部に摺動自在に収納されるインナーケーブル５ｉ，６ｉとから構成される。駆動プーリ１１ｄｒの外周面には１本のプーリ溝１１1 が螺旋状に形成され、また両端面にはプーリ溝１１1 の両端に連なる渦巻き状のケーブル案内溝１１2 ，１１2 と、このケーブル案内溝１１2 ，１１2 に連なるピン孔１１3 ，１１3 とが形成される。
【００１３】
各ボーデンケーブル５，６のインナーケーブル５ｉ，６ｉは、それらの一端に固定したピン１２，１２を駆動プーリ１１ｄｒのピン孔１１3 ，１１3 に圧入した後に、ケーブル案内溝１１2 ，１１2 からプーリ溝１１1 に巻き付けられて駆動プーリ１１ｄｒの直径方向両端部から略同方向に引き出される。このとき、２本のインナーケーブル５ｉ，６ｉは駆動プーリ１１ｄｒのプーリ溝１１1 に軸方向外側から内側に向かって相互に接近するように巻き付けられる。
【００１４】
図５から明らかなように、駆動プーリ１１ｄｒの外周面は、その厚さ方向の中心部を通って該駆動プーリ１１ｄｒの軸線ＣＬに直交する中心面ＣＰ上で最大直径を有するとともに厚さ方向両端部で最小直径を有しており、最大直径および最小直径の間が円弧状に接続されている。つまり駆動プーリ１１ｄｒは樽形に形成されており、その外周面に螺旋状のプーリ溝１１1 が形成されている。
【００１５】
図１および図４に示すように、従動プーリハウジング４に回転自在に支持された回転軸１０ｄｎに従動プーリ１１ｄｎが固定される。従動プーリ１１ｄｎの形状およびインナーケーブル５ｉ，６ｉの取付構造は、図２、図３および図５で説明した駆動プーリ１１ｄｒのそれと同一である。即ち、０動プーリ１１ｄｎは断面円弧状の外周面を有しており、そこに螺旋状のプーリ溝は１１1 が形成される。また両インナーケーブル５ｉ，６ｉの他端に固定したピン１２，１２は従動プーリ１１ｄｎのピン孔１１3 ，１１3 に圧入され、そのピン１２，１２に連なるインナーケーブル５ｉ，６ｉは従動プーリ１１ｄｎの端面に形成した渦巻き状のケーブル案内溝１１2 ，１１2 から前記螺旋状のプーリ溝１１1 に巻き付けられる。
【００１６】
従動プーリハウジング４からステアリングギヤボックス３の内部に突出する回転軸１０ｄｎの先端にピニオン２１が設けられており、このピニオン２１がステアリングギヤボックス３の内部に左右摺動自在に支持されたステアリングロッド２２に形成したラック２３に噛み合っている。従動プーリハウジング４にパワーステアリング用モータ２４が支持されており、従動プーリハウジング４の内部で出力軸２５に設けたウオーム２６が回転軸１０ｄｎに設けたウオームホイール２７に噛み合っている。従って、パワーステアリング用モータ２４のトルクはウオーム２６およびウオームホイール２７を介して回転軸１０ｄｎに伝達される。
【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】
車両を旋回させるべくハンドル１を操作して回転軸１０ｄｒを回転させると、駆動プーリ１１ｄｒに巻き付けられたボーデンケーブル５，６の一方のインナーケーブル６ｉが引かれ、他方のインナーケーブル５ｉが弛められることにより、駆動プーリ１１ｄｒの回転が従動プーリ１１ｄｎに伝達される。その結果、図４に示す従動プーリ１１ｄｎの回転軸１０ｄｎが回転し、ステアリングギヤボックス３内のピニオン２１、ラック２３およびスアリングロッド２２を介して車輪ＷL ，ＷR に操舵トルクが伝達される。
【００１９】
このとき、両インナーケーブル５ｉ，６ｉの張り側の張力と弛み側の張力との偏差がハンドル１に入力される操舵トルクに比例するため、図示せぬセンサで検出した前記偏差が一定に保持されるように前記パワーステアリング用モータ２４にトルクを発生させることにより、ドライバーのステアリング操作を適切にアシストすることができる。
【００２０】
図５に示すように、ハンドル１が中立位置にあるときに一方のインナーケーブル５ｉは駆動プーリ１１ｄｒの分離点Ｐ0 でプーリ溝１１1 を離れてアウターチューブ５ｏの端部Ｏに向けて延びている。ハンドル１を左回転させるとインナーケーブル５ｉはプーリ溝１１1 から繰り出されて分離点は中立時のＰ0 からＰL へと移動し、逆にハンドル１を右回転させるとインナーケーブル５ｉはプーリ溝１１1 に巻き取られて分離点は中立時のＰ0 からＰR へと移動する。つまり、図５の如く、駆動プーリ１１ｄｒの軸線ＣＬに直交する方向に見ると、アウターチューブ５ｏの端部Ｏから操舵時の分離点ＰL ，ＰR までの距離Ｌ1 は、中立時の分離点Ｐ0 までの距離Ｌ0 よりも大きくなり、従ってハンドル１を中立位置から左右に回転させるとインナーケーブル５ｉの張力が増加することになる。
【００２１】
しかしながら、前記張力の増加は以下のような理由で緩和される。駆動プーリ１１ｄｒの軸線ＣＬの方向に見た図６から明らかなように、駆動プーリ１１ｄｒを樽形に形成したことにより、アウターチューブ５ｏの端部Ｏから操舵時の分離点ＰL ，ＰR までの距離Ｌ1 ′は、中立時の分離点Ｐ0 までの距離Ｌ0 ′よりも小さくなる。このことは、ハンドル１を中立位置から左右に回転させるとインナーケーブル５ｉの張力が減少することを意味しており、これにより前述したハンドル１の回転に伴うインナーケーブル５ｉの張力の増加分の一部を相殺して該張力の変化を最小限に抑えることができる。尚、図６は駆動プーリ１１ｄｒのプーリ溝１１1 の半径方向のピッチを誇張して示している。
【００２２】
このように、駆動プーリ１１ｄｒを樽形に形成するだけの簡単な構造で、操舵に伴うインナーケーブル５ｉの張力変化が最小限に抑えられるので、操舵フィーリングの低下を回避することができる。またハンドル１に加えられる操舵トルクをインナーケーブル５ｉ，６ｉの張力に基づいて検出するものでは、張力変化に基づく操舵トルクの検出誤差を減少させることができる。
【００２３】
以上、駆動プーリ１１ｄｒ側の一方のインナーケーブル５ｉについて説明したが、駆動プーリ１１ｄｒ側の他方のインナーケーブル６ｉ、あるいは従動プーリ１１ｄｎ側の両インナーケーブル５ｉ，６ｉについても同様である。
【００２４】
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。
【００２５】
例えば、実施例ではパワーステアリング用モータ２４でドライバーの操舵力をアシストするステアリング装置を説明したが、本発明は、パワーステアリング用モータ２４を使用せずに、ボーデンケーブル５，６を介して伝達される荷重だけでマニュアル操舵を行うステアリング装置に対しても適用することができる。
【００２６】
【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、駆動プーリおよび従動プーリの外周面の直径を、その厚さ方向の中心部から厚さ方向の両端部に向かって漸減させたので、プーリの厚さ方向の中心部の直径と厚さ方向の両端部の直径との差により、分離点がプーリの厚さ方向の中心部に接近するほど該分離点からアウターチューブの端部までの距離が増加する。従って、プーリが回転してインナーケーブルの分離点がプーリの厚さ方向に移動しても、インナーケーブルのプーリの厚さ方向の傾斜に伴う張力変化の一部を、インナーケーブルのプーリの半径方向の傾斜に伴う張力変化で相殺し、インナーケーブルの張力の変動を最小限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線矢視図
【図４】図１の４−４線拡大断面図
【図５】図２の要部拡大図
【図６】図５の６方向矢視図
【図７】従来例に係る、前記図５に対応する図
【符号の説明】
１            ハンドル
２            駆動プーリハウジング（プーリハウジング）
３            ステアリングギヤボックス
４            従動プーリハウジング（プーリハウジング）
５ｉ          インナーケーブル
５ｏ          アウターチューブ
６ｉ          インナーケーブル
６ｏ          アウターチューブ
１１ｄｒ      駆動プーリ
１１ｄｎ      従動プーリ
１１1         プーリ溝
ＣＰ          中心面
ＣＬ          軸線
Ｏ            アウターチューブの端部
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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