(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端を舵取リンク機構を介して前輪に連結されたピストンロッドを備えたパワーシリンダと、該パワーシリンダに供給され、同時に、該パワーシリンダから排出される圧油を方向制御するロータリー式のコントロールバルブと、該コントロールバルブのローターに連結されたバルブ側ドラムと、ハンドルに連結されたハンドル側ドラムと、可撓性を有するアウタチューブ内に摺動自由に挿通されたインナケーブルが前記ハンドル側ドラムの交互方向の回転において交互に引張力が作用するように前記両ドラムに巻き付けられた２本のコントロールケーブルと、を含む自動車用パワーステアリング装置において、
前記両ドラムを別個に収容するケースと、
前記両アウタチューブの端末に固着されてばね弾力により前記インナケーブルに張力を付与するように少なくとも一方の前記ケースに装着された２個の筒形端末具と、
該両筒形端末具の間において前記ケースに回転のみを自由に支持されたねじ軸と、
該ねじ軸の雄ねじ部に螺合されたナットと、
該ナットをその中心軸と直交する方向にのみ相対的移動自由に嵌入する嵌入部の両側に伸びたアームの先端部に設けられた係合部材が前記両筒形端末具と前記ドラムの間に配索された前記両インナケーブルに係合して該両インナケーブルを互いに離間させまたは接近させる方向に屈曲させるようにした張力付与部材と、
前記インナケーブルの張力が小さくなったときに前記筒形端末具が前記ばね弾力により押されて移動する力を利用して前記ねじ軸を一方向に回動させるねじ軸回動手段と、
からなることを特徴とする自動車用パワーステアリング装置。
【請求項２】
前記係合部材がローラーであることを特徴とする請求項１記載の自動車用パワーステアリング装置。
【請求項３】
前記ねじ軸回動手段が、前記筒形端末具に固定されたばね板からなる駆動板と、
該駆動板に形成された前記筒形端末具の軸線方向に斜め角度をなす係合溝と、
前記ねじ軸の周りに等間隔で形成されて前記係合溝との係合により該ねじ軸を一定角度回動させる突起と、
からなることを特徴とする請求項１または２記載の自動車用パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はインナケーブルに引張力の作用する２本のコントロールケーブルとパワーシリンダを用いた自動車用パワーステアリング装置に関し、特に、インナケーブルに作用する張力を一定に保つようにした自動車用パワーステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本件特許出願人は、両端を舵取リンク機構を介して前輪に連結されたピストンロッドを備えたパワーシリンダと、そのパワーシリンダに供給され、同時に、そのパワーシリンダから排出される圧油を方向制御するロータリー式のコントロールバルブと、そのコントロールバルブのローターに連結されたバルブ側ドラムと、ハンドルに連結されたハンドル側ドラムと、可撓性を有するアウタチューブ内に摺動自由に挿通されたインナケーブルがハンドル側ドラムの交互方向の回転において交互に引張力が作用するように両ドラムに巻き付けられた２本のコントロールケーブルとを含む構成とした自動車用パワーステアリング装置について特許出願をし、特開平８−２４３１号として出願公開された。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この発明においては、長時間の使用によりインナケーブルが次第に伸びたり、アウタチューブのライナーが摩耗したりすることにより、インナケーブルの張力が低下してハンドルの遊びが大きくなり、操舵特性が低下するという課題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段及び作用効果】
上記課題を解決するための手段として、請求項１の発明は、両ドラムを別個に収容するケースと、両アウタチューブの端末に固着されてばね弾力によりインナケーブルに張力を付与するように少なくとも一方のケースに装着された２個の筒形端末具と、その両筒形端末具の間においてケースに回転のみを自由に支持されたねじ軸と、そのねじ軸の雄ねじ部に螺合されたナットと、該ナットをその中心軸と直交する方向にのみ相対的移動自由に嵌入する嵌入部の両側に伸びたアームの先端部に設けられた係合部材が両筒形端末具とドラムの間に配索された両インナケーブルに係合してその両インナケーブルを互いに離間させまたは接近させる方向に屈曲させるようにした張力付与部材と、インナケーブルの張力が小さくなったときに筒形端末具がばね弾力により押されて移動する力を利用してねじ軸を一方向に回動させるねじ軸回動手段と、からなるようにしたものであって、インナケーブルが緩むと筒形端末具がばね弾力により押されてねじ軸を一方向に回動させるから、ねじ軸に羅合したナットを嵌入した張力付与部材がドラムの方向または筒形端末具の方向へ移動してインナケーブルの屈曲を大きくし、その張力を増大させてハンドルの遊びを小さくさせることにより操舵特性を向上させる効果があり、請求項２の発明は、請求項１の発明において係合部材をローラーとしたからインナケーブルの移動にともなって回転し、インナケーブルと張力付与部材との摩擦力が小さくなって円滑に作動し、耐久性が向上する効果があり、請求項３の発明は、請求項１または２の発明においてねじ軸回動手段が、筒形端末具に固定されたばね板からなる駆動板と、その駆動板に形成された筒形端末具の軸線方向に斜め角度をなす係合溝と、ねじ軸の周りに等間隔で形成されて係合溝との係合によりそのねじ軸を一定角度回動させる突起と、からなるものであるから、一方のインナケーブルが緩むとその筒形端末具がばね弾力によりケースから抜け出す方向に移動して斜め角度をなす係合溝に突起が係合することによりねじ軸が一定角度回動し、張力付与部材が移動して緩んだインナケーブルに張力が付与され、また、ハンドルの反転によりそのインナケーブルに緩みがなくなると、筒形端末具がばね弾力に抗して後退し、その後退時にはばね板をたわませることにより突起を通過させるのであって、請求項１の発明を確実に実施できる効果がある。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【０００６】
図１において、１はハンドルであって、車体に取り付けられたケース３０に回転自由に支持されている。
【０００７】
車体の前方の舵取位置にはケーシング２が配置され、両ケース３０、２の間には端末に筒形端末具３に固定された２本の可撓性を有するコントロールケーブル４が配索されている。
【０００８】
ハンドル１側のケース３０は、図２に示すように、鋳込み成形部３１にプレス成形部３２をビス３３で固定したものであって、その鋳込み成形部３１にハンドル側ドラム７がその回転軸８を中心として回転自由に支持されており、アウタチューブ５内にインナケーブル６を摺動自由に挿通したコントロールケーブル４のアウタチューブ５の端末にかしめつけられた筒形端末具３がケース３０のプレス成形部３２に形成された挿通孔３４及び鋳込み成形部３１に形成された挿通孔３５に摺動自由に挿入することにより装着されている。
【０００９】
筒形端末具３の先端側には雄ねじ３６が形成されていて、その雄ねじ３６にばね板をＬ字形に屈曲した駆動板３７が前後２個のナット３８により挟まれて任意の位置に固定されるようになっているとともに、前側のナット３８と鋳込み成形部３１との間に圧縮コイルばね３９が装着されて筒形端末具３をケース３０の外へ押し出す方向に付勢している。
【００１０】
筒形端末具３からケーシング３０内に入ったインナケーブル６はハンドル側ドラム７に巻き付けられている。図４の（Ａ）、（Ｂ）に示すように、２本のインナケーブル６のハンドル側ドラム７への巻き付け方向は互いに逆であってその端末はハンドル側ドラム７に固定されている。
【００１１】
ケース３０の２本の筒形端末具３の間にはねじ軸４０が回転のみを自由に支持され、その一端の雄ねじ部４１に、図３に示すように、角形のナット４２が螺合されている。
【００１２】
図２、３に示すように、ナット４２は張力付与部材４３の中央部に形成された箱形の嵌入部４４内に相対的摺動自由に嵌入され、嵌入部４４にはねじ軸４０の相対的移動を許す長孔４５が形成されており、嵌入部４４の両側に延設されたアーム４６の先端にローラーからなる係合部材４７が回転自由に支持されて、筒形端末具３とハンドル側ドラム７の間において２本のインナケーブル６に係合部材４７を掛けて２本のインナケーブル６を互いに引き寄せるようになっている。
【００１３】
ねじ軸４０の他端側には鍔４９が形成されてその外周に突起５０が等間隔で形成されており、前記した駆動板３７に、図５、６に示すように、突起５０と対応するねじ軸４０と平行な案内溝５１と斜め角度をなす係合溝５２が形成されている。
【００１４】
舵取位置側においてはアウタチューブ５の端末は筒形端末具３によりケース２に図示しないドラムの回転軸と直角方向に取り付けられ、インナケーブル６はハンドル１側と同様にドラムに巻き付けられている。
【００１５】
舵取位置側のドラムの回転軸はケース２の一面から突出し、後述するロータリーバルブ９のローター１０に、それぞれ、連結されている。
【００１６】
１４はシリンダチューブ１５にピストン１６を摺動自由に嵌合したパワーシリンダであって、ピストン１６に固定したピストンロッド１７の一側が延長されてラック１８が形成されており、両端にはボールジョイント１９を介してタイロッド２０が接続され、タイロッド２０は図示しないナックルアームを介して前輪ａに連結されている。
【００１７】
なお、本発明ではタイロッド２０、ナックルアームなどを総称して舵取リンク機構としている。
【００１８】
ロータリーバルブ９のローター１０にはピニオン２１が固定され、ラック１８とかみ合っている。
【００１９】
ロータリーバルブ９の供給口２２は図示しない油圧ポンプに接続され、排出口２３は図示しないタンクに接続されているとともに、２つのポート２４、２５はパイプ２８、２９によってシリンダチューブ１５の２つのポート２６、２７に接続されていて、ローター１０が一方向に回転するとピストン１６の一側に圧油が供給されて他側から排出され、他方向に回転するとピストン１６の他側に圧油が供給されて一側から排出されることにより、ピストン１６がピストンロッド１７とともに作動するようになっている。
【００２０】
次に、本実施の形態の作動を説明する。
【００２１】
ハンドル１を一方向に回転するとハンドル側ドラム７がハンドル１と対応する角度だけ回転してそのハンドル側ドラム７と舵取位置側のドラムに巻き付けられた２本のコントロールケーブル４のインナケーブル６の一方がハンドル１側のドラム７に巻き取られて張力が生じ、舵取位置側のドラムからインナケーブル６が繰り出されてそのドラムと回転軸が一方向へ回転する。そのとき、他方のコントロールケーブル４のインナケーブル６はハンドル側ドラム７から繰り出されて舵取位置側のドラムに巻き取られる。
【００２２】
ハンドル１を他方向に回転すると同様の作動により舵取位置側のドラムとその回転軸が他方向へ回転する。
【００２３】
舵取位置側のドラムの回転軸が一方向へ回転すると、これに連結されたローター１０が同方向へ回転し、ピニオン２１とラック１８のかみ合いによりピストンロッド１７が一方向へ作動しようとするが、このとき、ローター１０の回転によりロータリーバルブ９のポート２４、２５の一方からパワーシリンダ１４のポート２６、２７の一方に圧油が供給されてピストンロッド１７が上記と同方向へ作動し、舵取リンク機構を介して車輪ａが一方を向く。
【００２４】
舵取位置側のドラム７の回転中心軸８が他方向へ回転すると同様の作動により車輪ａが他方を向く。
【００２５】
長期間の使用により、インナーケーブル６が伸びたり、アウターチューブ５のライナが摩耗したりすると、張力の作用する側のインナーケーブル６が緩み、ついで、ハンドル１を反転するとそのインナーケーブル６に張力が作用するまでの間ハンドルに遊びが生じて操舵特性が低下するのであるが、本実施の形態においては、上記した構成になるから、ハンドル１が一方向へきられてハンドル側ドラム７が、図２の矢印の方向に回動すると同図の上側のインナーケーブル６が緩み、上側の筒形端末具３が圧縮コイルばね３９の弾力によりケース３０から抜け出す方向に押されることによってインナーケーブル６に張力が付与されるのであって、ハンドル１を交互に反転させるにより上下の筒形端末具３が交互に進退し、このとき、ねじ軸４０の突起５０は、図７の（Ａ）に示すように、相対的に駆動板３７に対して接離して案内溝５１内を出入りするのであるが、インナーケーブル６の緩みがさらに大きくなると、図７の（Ｂ）に示すように、突起５０が斜めの係合溝５２内に相対的に入り込み、ねじ軸４０が一定角度回転する。
【００２６】
すると、ねじ軸４０の雄ねじ部４１とナット４２の螺合により、張力付与部材４３がハンドル側ドラム７の方向へ移動してインナーケーブル６に張力が付与される。
【００２７】
ハンドル１の反転により上側の筒形端末具３が後退するときは突起５０がばね板からなる駆動板３７を弾性変形させつつ相対的に後退する。
【００２８】
以上の作動の繰り返しにより、インナーケーブル６の緩みに伴って締め込みが行われ、その張力が一定範囲内に押さえられて操舵特性の低下が防止される。
【００２９】
上記実施の形態において、ねじ軸４０の回転により張力付与部材４３が筒形端末具３側へ移動するようにしてもよく、また、係合部材４７が両側のインナーケーブル６を押し広げるようにしてもよく、さらに、この張力維持装置を舵取り側に設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の一部切欠斜視図である。
【図２】本発明の一実施の形態の要部の断面図である。
【図３】張力付与部材の一部切欠正面図である。
【図４】  インナーケーブルのドラムへの巻き付け状態を示す斜視図である。
【図５】ねじ軸回動手段の正面図である。
【図６】ねじ軸回動手段の側面図である。
【図７】ねじ軸回動手段の作動説明図である。
【符号の説明】
１：ハンドル
３：筒形端末具
４：コントロールケーブル
５：アウタチューブ
６：インナケーブル
７：ハンドル側ドラム
９：コントロールバルブ
１０：ローター
１４：パワーシリンダ
１７：ピストンロッド
２０：タイロッド
３０：ケース
３６：雄ねじ
３７：駆動板
３９：圧縮コイルばね
４０：ねじ軸
４１：雄ねじ部
４２：ナット
４３：張力付与部材
４４：嵌入部
４６：アーム
４７：係合部材
４８：ねじ軸回動手段
５０：突起
５２：係合溝
ａ：前輪
【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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