(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドライバーにより操作されるステアリング操作部材（１１）に連結されて回転する駆動プーリ（５９）と車輪（Ｗｆ，Ｗｆ）を転舵するステアリングギヤボックス（１３）に連結されて回転する従動プーリ（６０）とを操作ケーブル（１５，１６）で接続し、ステアリング操作部材（１１）に入力される操舵トルクを操作ケーブル（１５，１６）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であって、
駆動プーリ（５９）および従動プーリ（６０）が該プーリ（５９，６０）への巻き方向が逆の第１操作ケーブル（１５）および第２操作ケーブル（１６）で接続されるものにおいて、
駆動プーリ（５９）の回転角に対する従動プーリ（６０）の回転角の比を変化させるプーリ回転比可変機構（６５）が、駆動プーリ（５９）および従動プーリ（６０）のうちの何れか一方のプーリ（６０）を収納するプーリケーシング（１４）の内部に配置され、
前記プーリ回転比可変機構（６５）は、
回転軸（１０２，１０４）と、回転軸（１０２，１０４）に中間部を固定されたアーム（１０５，１０６）と、回転軸（１０２，１０４）を回転させる駆動源（１１４）と、アーム（１０５，１０６）の一端に回転自在に支持され、第１操作ケーブル（１５）の中間部を案内して前記何れか一方のプーリ（６０）に導く第１ガイドプーリ（１０９）と、アーム（１０５，１０６）の他端に回転自在に支持され、第２操作ケーブル（１６）の中間部を案内して前記何れか一方のプーリ（６０）に導く第２ガイドプーリ（１１１）とを備えていて、
駆動源（１１４）で回転軸（１０２，１０４）を回転させて駆動プーリ（５９）におけるケーブル離脱点（ｐ１，ｑ１）と従動プーリ（６０）におけるケーブル離脱点（ｐ２，ｑ２）との間のケーブル長を変化させることで前記回転角の比を変化させ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】
ドライバーにより操作されるステアリング操作部材（１１）に連結されて回転する駆動プーリ（５９）と車輪（Ｗｆ，Ｗｆ）を転舵するステアリングギヤボックス（１３）に連結されて回転する従動プーリ（６０）とを操作ケーブル（１５，１６）で接続し、ステアリング操作部材（１１）に入力される操舵トルクを操作ケーブル（１５，１６）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であって、
駆動プーリ（５９）および従動プーリ（６０）が該プーリ（５９，６０）への巻き方向が逆の第１操作ケーブル（１５）および第２操作ケーブル（１６）で接続されるものにおいて、
駆動プーリ（５９）の回転角に対する従動プーリ（６０）の回転角の比を変化させるプーリ回転比可変機構（６５）が、駆動プーリ（５９）および従動プーリ（６０）のうちの何れか一方のプーリ（６０）を収納するプーリケーシング（１４）の内部に配置され、
前記プーリ回転比可変機構（６５）は、固定軸と、固定軸に中間部を回転自在に支持されたアーム（１０５，１０６）と、アーム（１０５，１０６）を固定軸まわりに回転させる駆動源（１１４）と、アーム（１０５，１０６）の一端に回転自在に支持され、第１操作ケーブル（１５）の中間部を案内して前記何れか一方のプーリ（６０）に導く第１ガイドプーリ（１０９）と、アーム（１０５，１０６）の他端に回転自在に支持され、第２操作ケーブル（１６）の中間部を案内して前記何れか一方のプーリ（６０）に導く第２ガイドプーリ（１１１）とを備えていて、
駆動源（１１４）でアーム（１０５，１０６）を回転させて駆動プーリ（５９）におけるケーブル離脱点（ｐ１，ｑ１）と従動プーリ（６０）におけるケーブル離脱点（ｐ２，ｑ２）との間のケーブル長を変化させることで前記回転角の比を変化させ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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ドライバーにより操作されるステアリング操作部材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】
ドライバーによるステアリングハンドルの操舵角に対する車輪の転舵角の比率を変更可能にし、車両の運転状態に応じてステアリングの効きを敏感にしたり鈍感にしたりする可変舵角比操舵装置を、ステアリングハンドルからステアリングギヤボックスに至る操舵トルクの伝達経路に配置したものが、本出願人の出願に係る特開２０００−２６４２３７号公報、特許第２８６６３０２号公報により公知である。
【０００３】
【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とステアリングギヤボックスとがステアリングシャフト、連結シャフト、自在継ぎ手等を介して連結されていると、ステアリングハンドルやステアリングギヤボックスを設ける位置に制約が生じてしまい、操舵系をレイアウトする際の設計自由度が損なわれてしまう問題がある。そこで、ステアリングハンドルに連結されて回転する駆動プーリとステアリングギヤボックスに連結されて回転する従動プーリとをフレキシブルな操作ケーブルで接続し、ステアリングハンドルに入力される操舵トルクを操作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、いわゆるケーブル式ステアリング装置を採用すれば、例えばステアリングハンドルを任意の位置に移動させたり、操舵系と他部材との干渉を回避したりして設計自由度を大幅に高めることができる。
【０００４】
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、ステアリング操作部材の操作量に対する車輪の転舵角の比を任意に変更できるようにすることを目的とする。
【０００５】
【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、ドライバーにより操作されるステアリング操作部材に連結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連結されて回転する従動プーリとを操作ケーブルで接続し、ステアリング操作部材に入力される操舵トルクを操作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であって、駆動プーリおよび従動プーリが該プーリへの巻き方向が逆の第１操作ケーブルおよび第２操作ケーブルで接続されるものにおいて、駆動プーリの回転角に対する従動プーリの回転角の比を変化させるプーリ回転比可変機構が、駆動プーリおよび従動プーリのうちの何れか一方のプーリを収納するプーリケーシングの内部に配置され、前記プーリ回転比可変機構は、回転軸と、回転軸に中間部を固定されたアームと、回転軸を回転させる駆動源と、アームの一端に回転自在に支持され、第１操作ケーブルの中間部を案内して前記何れか一方のプーリに導く第１ガイドプーリと、アームの他端に回転自在に支持され、第２操作ケーブルの中間部を案内して前記何れか一方のプーリに導く第２ガイドプーリとを備え、駆動源で回転軸を回転させて駆動プーリにおけるケーブル離脱点と従動プーリにおけるケーブル離脱点との間のケーブル長を変化させることで前記回転角の比を変化させ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、また請求項２に記載された発明によれば、ドライバーにより操作されるステアリング操作部材に連結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連結されて回転する従動プーリとを操作ケーブルで接続し、ステアリング操作部材に入力される操舵トルクを操作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であって、駆動プーリおよび従動プーリが該プーリへの巻き方向が逆の第１操作ケーブルおよび第２操作ケーブルで接続されるものにおいて、駆動プーリの回転角に対する従動プーリの回転角の比を変化させるプーリ回転比可変機構が、駆動プーリおよび従動プーリのうちの何れか一方のプーリを収納するプーリケーシングの内部に配置され、前記プーリ回転比可変機構は、固定軸と、固定軸に中間部を回転自在に支持されたアームと、アームを固定軸まわりに回転させる駆動源と、アームの一端に回転自在に支持され、第１操作ケーブルの中間部を案内して前記何れか一方のプーリに導く第１ガイドプーリと、アームの他端に回転自在に支持され、第２操作ケーブルの中間部を案内して前記何れか一方のプーリに導く第２ガイドプーリとを備え、駆動源でアームを回転させて駆動プーリにおけるケーブル離脱点と従動プーリにおけるケーブル離脱点との間のケーブル長を変化させることで前記回転角の比を変化させ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。
【０００６】
上記構成によれば、プーリ回転比可変機構が、駆動プーリのケーブル離脱点と従動プーリのケーブル離脱点との間のケーブル長を変化させることで駆動プーリの回転角に対する従動プーリの回転角の比を変化させることができるから、ステアリング操作部材の操作量に対する車輪の転舵角の比を任意に変更し、ステアリングの効きを敏感にしたり鈍感にしたりすることができる。しかも駆動プーリが停止状態にあるときにプーリ回転比可変機構で従動プーリを回転させることにより、つまり駆動プーリの回転角に対する従動プーリの回転角の比を無限大に設定することにより、ドライバーのステアリング操作によらない自動操舵を行うことができる。
【０００７】
また特に請求項１の構成によれば、回転軸を駆動源で回転させると、回転軸に固定したアームの両端に設けた第１、第２ガイドプーリの一方に案内された操作ケーブルが引かれて他方に案内された操作ケーブルが弛められるため、駆動プーリのプーリ離脱点および従動プーリのプーリ離脱点間のケーブル長を、第１、第２ケーブルの一方で長くして他方で短くし、駆動プーリの回転角に対する従動プーリの回転角の比を変化させることができ、しかも回転軸の回転方向、回転角、回転速度を変化させるだけで、前記回転角の比を任意に制御することが可能となる。
【０００８】
また特に請求項２の構成によれば、固定軸に支持したアームを駆動源で回転させると、アームの両端に設けた第１、第２ガイドプーリの一方に案内された操作ケーブルが引かれて他方に案内された操作ケーブルが弛められるため、駆動プーリのプーリ離脱点および従動プーリのプーリ離脱点間のケーブル長を、第１、第２ケーブルの一方で長くして他方で短くし、駆動プーリの回転角に対する従動プーリの回転角の比を変化させることができ、しかもアームの回転方向、回転角、回転速度を変化させるだけで、前記回転角の比を任意に制御することが可能となる。
【０００９】
尚、実施例のステアリングハンドル１１は本発明のステアリング操作部材に対応し、実施例の第１、第２操作ケーブル１５，１６は本発明の操作ケーブルに対応し、実施例のアッパーシャフト１０２およびロアシャフト１０４は本発明の回転軸に対応し、実施例のアッパーアーム１０５およびロアアーム１０６は本発明のアームに対応し、実施例のアクチュエータ１１４は本発明の駆動源に対応する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１１】
図１〜図１０は本発明の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は図７の８−８線断面図、図９は図７の９−９線断面図、図１０は図８に対応する作用説明図である。
【００１２】
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第１操作ケーブル１５および第２操作ケーブル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。駆動プーリケーシング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。
【００１３】
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。
【００１４】
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は本発明の駆動プーリ５９を構成する。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
図２および図３から明らかなように、第１、第２操作ケーブル１５，１６は、合成樹脂製のアウターチューブ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。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。
【００２０】
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。
【００２１】
図７に示すように、従動プーリケーシング１４はボルト６７…（図８参照）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、アッパーハウジング６１およびロアハウジング６２間にケーブル案内ハウジング６３がボルト６４で固定されるとともに、ロアハウジング６２の下面にギヤケーシング１９が結合される。
【００２２】
アッパーハウジング６１に設けたボールベアリング６６と、ギヤケーシング１９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。上側のボールベアリング６６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は袋状のナット７２で抜け止めされ、ギヤケーシング１９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。
【００２３】
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。
【００２４】
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、第１、第２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、後述するプーリ回転比可変機構６５を経由してプーリシャフト７０の軸線に直交する方向に引き出される。このとき、第１、第２操作ケーブル１５，１６のアウターチューブ１５ｏ，１６ｏは、アウターチューブ結合部材７９を介してケーブル案内ハウジング６３に固定される。プーリボス７１および従動プーリ本体７７は本発明の従動プーリ６０を構成する。
【００２５】
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。
【００２６】
即ち、ギヤケーシング１９に形成した貫通孔１９ａ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１９ａ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Ｗｆ，Ｗｆ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。
【００２７】
次に、図７〜図９に基づいてプーリ回転比可変機構６５の構造を説明する。
【００２８】
アッパーハウジング６１にボールベアリング１０１を介して支持されたアッパーシャフト１０２と、ロアハウジング６２にボールベアリング１０３を介して支持されたロアシャフト１０４とが同軸に配置されており、アッパーシャフト１０２の下端に固定した断面クランク状のアッパーアーム１０５の中間部と、ロアシャフト１０４の上端に固定した断面クランク状のロアアーム１０６の中間部とが、コ字状の連結部材１０７で一体に連結される。相互に対向するアッパーアーム１０５およびロアアーム１０６の一端部間は球面軸受け１０８を介して接続されており、この球面軸受け１０８に第１ガイドプーリ１０９が首振り可能に支持される。また相互に対向するアッパーアーム１０５およびロアアーム１０６の他端部間は球面軸受け１１０を介して接続されており、この球面軸受け１１０に第２ガイドプーリ１１１が首振り可能に支持される。
【００２９】
アウターチューブ結合部材７９を通って従動プーリケーシング１４の内部に導かれた第１操作ケーブル１５のインナーケーブル１５ｉは、第１ガイドプーリ１０９を経由して従動プーリ６０に巻き付けられ、またアウターチューブ結合部材７９を通って従動プーリケーシング１４の内部に導かれた第２操作ケーブル１６のインナーケーブル１６ｉは、第２ガイドプーリ１１１を経由して従動プーリ６０に巻き付けられる。
【００３０】
アッパーアーム１０５およびロアアーム１０６を断面クランク状に形成したことにより、第１ガイドプーリ１０９および第２ガイドプーリ１１１の高さに段差を付けることができ、また連結部材１０７をコ字状に形成したことにより、第１ガイドプーリ１０９および第２ガイドプーリ１１１との干渉を回避することができる。
【００３１】
アッパーシャフト１０２は、その上端にナット１１２をねじ込むことにより、ボールベアリング１０１を介してアッパーハウジング６１に対して軸方向に位置決めされる。そしてナット１１２の上方は、アッパーハウジング６１にねじ込まれた袋状のナット１１３により覆われる。
【００３２】
アッパーハウジング６１に支持したアクチュエータ１１４の出力軸１１４ａに設けたウオーム１１５が、アッパーシャフト１０２に固定したウオームホイール１１６に噛み合っており、従って、アクチュエータ１１４を駆動することでウオーム１１５およびウオームホイール１１６を介してアッパーシャフト１０２を回転させると、そのアッパーシャフト１０２に接続されたアッパーアーム１０５、ロアアーム１０６、連結部材１０７およびロアシャフト１０４が一体に回転する。
【００３３】
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。
【００３４】
先ず、プーリ回転比可変機構６５が図８に示す中立位置に保持されている場合について説明する。
【００３５】
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に巻き付けられた第１、第２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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
続いて、プーリ回転比可変機構６５が作動した場合について説明する。
【００４０】
ドライバーがステアリングハンドル１１を中立位置に保持している状態で、図１０に示すようにアクチュエータ１１４を駆動してプーリ回転比可変機構６５のアッパーアーム１０５およびロアアーム１０６を矢印ａ方向に回転させると、第１ガイドプーリ１０９が従動プーリ６０に接近することで第１操作ケーブル１５のインナーケーブル１５ｉが弛められ、かつ第２ガイドプーリ１１１が従動プーリ６０から離反することで第２操作ケーブル１６のインナーケーブル１６ｉが引かれる。その結果、駆動プーリ５９に対する第１操作ケーブル１５のインナーケーブル１５ｉの離脱点ｐ１（図３参照）と、従動プーリ６０に対する第１操作ケーブル１５のインナーケーブル１５ｉの離脱点ｐ２（図１０参照）との間のインナーケーブル１５ｉの長さが減少し、逆に駆動プーリ５９に対する第２操作ケーブル１６のインナーケーブル１６ｉの離脱点ｑ１（図３参照）と、従動プーリ６０に対する第２操作ケーブル１６のインナーケーブル１６ｉの離脱点ｑ２（図１０参照）との間のインナーケーブル１６ｉの長さが増加するため、従動プーリ６０は矢印ｂ方向に回転する。
【００４１】
即ち、ステアリングハンドル１１を操作しなくても、アクチュエータ１１４でアッパーアーム１０５およびロアアーム１０６を回転させることで、従動プーリ６０を任意の方向に回転させて車輪Ｗｆ，Ｗｆを転舵し、アクティブステアリング装置の機能を発揮させることができる。またドライバーによるステアリングハンドル１１の操舵と同時にアクチュエータ１１４を作動させれば、ドライバーのステアリング操作による従動プーリ６０の回転とアクチュエータ１１４の作動による従動プーリ６０の回転とが重畳して車輪Ｗｆ，Ｗｆが転舵され、可変舵角比操舵装置の機能を発揮させることができる。
【００４２】
このように、ドライバーのステアリング操作による従動プーリ６０の回転とアクチュエータ１１４の作動による従動プーリ６０の回転とが重畳するので、ドライバーのステアリング操作をアシストする方向にアクチュエータ１１４を作動させてステアリングの効きを鋭くしたり、ドライバーのステアリング操作をキャンセルする方向にアクチュエータ１１４を作動させてステアリングの効きを鈍くしたりすることができる。このとき、ステアリングハンドル１１の回転角に応じてアクチュエータ１１４の作動量を制御すれば、駆動プーリ５９の回転角に対する従動プーリ６０の回転角の比を所定値に設定することができる。
【００４３】
例えば、ステアリングハンドル１１を操作していないときにアクチュエータ１１４を作動させれば前記比は無限大になり、ステアリングハンドル１１を操作しているときに、その操作を完全にキャンセルするようにアクチュエータ１１４を作動させれば前記比は０になり、またステアリングハンドル１１の操作方向と逆方向に従動プーリ６０が回転するようにアクチュエータ１１４を作動させれば前記比は負値になる。
【００４４】
以上のように、ステアリングハンドル１１に連動する駆動プーリ５９とステアリングギヤボックス１３に連動する従動プーリ６０とを自由に屈曲可能な第１、第２操作ケーブル１５，１６で接続したので、ステアリングハンドル１１やステアリングギヤボックス１３の位置の設定自由度を大幅に増加させることができ、しかもアクチュエータ１１４で第１、第２ガイドプーリ１０９，１１１の位置を変更するだけの簡単な構造で従動プーリ６０を回転させることができるので、僅かなコストの上昇だけで操舵系の機能を大幅に高めることができる。
【００４５】
尚、第１、第２ガイドプーリ１０９，１１１と従動プーリ６０との距離が変化すると、あるいは従動プーリ６０の回転に伴って従動プーリ６０のケーブル離脱点ｐ２，ｑ２の軸方向位置が変化すると、第１、第２操作ケーブル１５，１６のインナーケーブル１５ｉ，１６ｉの傾斜方向に応じて球面軸受け１０８，１１０まわりに第１、第２ガイドプーリ１０９，１１１が傾くので、インナーケーブル１５ｉ，１６ｉが第１、第２ガイドプーリ１０９，１１１から外れるのを確実に防止してスムーズな作動を可能にすることができる。  次に、図１１に基づいて第１参考例を説明する。
【００４６】
プーリ回転比可変機構６５はアクチュエータ１１４と、アクチュエータ１１４の出力軸１１４ａに設けたウオーム１１５と、ウオーム１１５に噛み合うウオームホイール１１６と、ウオームホイール１１６の回転軸１２１に固定したアーム１２２と、アーム１２２の両端にそれぞれ支点ピン１２３、１２４を介して基端を揺動自在に支持した一対のレバー１２５，１２６と、それぞれのレバー１２５，１２６の先端に支軸１２７，１２８および球面軸受け（図示せず）を介して回転自在に支持した第１、第２ガイドプーリ１０９，１１１とを備えており、一対のインナーケーブル１５ｉ，１６ｉは第１、第２ガイドプーリ１０９，１１１を経由して従動プーリ６０に巻き付けられる。
【００４７】
この参考例によれば、アクチュエータ１１４でウオーム１１５およびウオームホイール１１６を介して回転軸１２１を例えば矢印ｃ方向に回転させると、回転軸１２１と一体のアーム１２２に支持した上側のレバー１２５が従動プーリ６０に接近して一方のインナーケーブル１５ｉが弛められ、下側のレバー１２６が従動プーリ６０から離反して他方のインナーケーブル１６ｉが引かれることで、ドライバーのステアリング操作と独立して、あるいはドライバーのステアリング操作と重畳して従動プーリ６０を回転させることができる。
【００４８】
次に、図１２に基づいて第２参考例を説明する。
【００４９】
プーリシャフト７０に支持した従動プーリ６０が収納される従動プーリケーシング１４の内部に、図示せぬ駆動源に接続されて矢印ｄ−ｄ′方向に移動するレバー１２９を設け、その両端に支持した第１、第２ガイドプーリ１０９，１１１の外端をそれぞれインナーケーブル１５ｉ，１６ｉに当接させる。レバー１２９を矢印ｄ方向に移動させれば、インナーケーブル１５ｉが引かれてインナーケーブル１６ｉが弛められるため、従動プーリ６０は矢印ｅ方向に回転する。逆に、レバー１２９を矢印ｄ′方向に移動させれば、インナーケーブル１６ｉが引かれてインナーケーブル１５ｉが弛められるため、従動プーリ６０は矢印ｅ′方向に回転する。
【００５０】
次に、図１３に基づいて第３参考例を説明する。
【００５１】
プーリシャフト７０に支持した従動プーリ６０が収納される従動プーリケーシング１４の内部に、図示せぬ駆動源に接続されて矢印ｆ−ｆ′方向に移動するレバー１２９を設け、その両端に支持した第１、第２ガイドプーリ１０９，１１１の内端をそれぞれインナーケーブル１５ｉ，１６ｉに当接させる。レバー１２９を矢印ｆ方向に移動させれば、インナーケーブル１６ｉが引かれてインナーケーブル１５ｉが弛められるため、従動プーリ６０は矢印ｇ方向に回転する。逆に、レバー１２９を矢印ｆ′方向に移動させれば、インナーケーブル１５ｉが引かれてインナーケーブル１６ｉが弛められるため、従動プーリ６０は矢印ｇ′方向に回転する。
【００５２】
次に、図１４に基づいて第４参考例を説明する。
【００５３】
プーリシャフト７０に支持した従動プーリ６０が収納される従動プーリケーシング１４の内部に、図示せぬ駆動源に接続されて支点ピン１３０，１３０まわりに矢印ｈ−ｈ′方向に回転する一対のレバー１２９，１２９を設け、各々のレバー１２９，１２９の両端に支持した各２個の第１、第２ガイドプーリ１０９，１０９；１１１，１１１にそれぞれインナーケーブル１５ｉ，１６ｉをＳ字状に巻き付ける。一対のレバー１２９，１２９を矢印ｈ，ｈ方向に回転させれば、インナーケーブル１５ｉが引かれてインナーケーブル１６ｉが弛められるため、従動プーリ６０は矢印ｉ方向に回転する。逆に、一対のレバー１２９，１２９を矢印ｈ′，ｈ′方向に回転させれば、インナーケーブル１６ｉが引かれてインナーケーブル１５ｉが弛められるため、従動プーリ６０は矢印ｉ′方向に回転する。
【００５４】
次に、図１５に基づいて第５参考例を説明する。
【００５５】
プーリシャフト７０に支持した従動プーリ６０が収納される従動プーリケーシング１４の内部に、図示せぬ駆動源に接続されて回転軸１３２まわりに矢印ｊ−ｊ′方向に回転するピニオン１３３を設け、従動プーリケーシング１４にスライド自在に支持した一対のアウターチューブ１５ｏ，１６ｏの端部に形成したラック１３４，１３４を前記ピニオン１３３に噛み合わせる。ピニオン１３３を矢印ｊ方向に回転させれば、一方のアウターチューブ１５ｏが従動プーリケーシング１４から押し出されて他方のアウターチューブ１６ｏが従動プーリケーシング１４に引き込まれるため、アウターチューブ１５ｏに収納されたインナーケーブル１５ｉが従動プーリケーシング１４から押し出され、アウターチューブ１６ｏに収納されたインナーケーブル１６ｉが従動プーリケーシング１４に引き込まれることで、従動プーリ６０が矢印ｋ方向に回転する。逆にピニオン１３３を矢印ｊ′方向に回転させれば、一方のアウターチューブ１５ｏが従動プーリケーシング１４に引き込まれて他方のアウターチューブ１６ｏが従動プーリケーシング１４から押し出されるため、それに追従するインナーケーブル１５ｉ，１６ｉによって従動プーリ６０が矢印ｋ′方向に回転する。
【００５６】
これら参考例によれば、上記実施例と同様の作用効果を奏することができる。
【００５７】
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。
【００５８】
例えば、前記実施例では回転自在なアッパーシャフト１０２およびロアシャフト１０４にアッパーアーム１０５およびロアアーム１０６を固定し、アクチュエータ１１４でアッパーシャフト１０２を駆動することでアッパーアーム１０５およびロアアーム１０６を回転させているが、アッパーシャフト１０２およびロアシャフト１０４に代わり回転不能な固定軸を設け、この固定軸に回転自在に支持したアッパーアーム１０５およびロアアーム１０６をアクチュエータ１１４で回転させても同様の作用効果を達成することができる。  またプーリ回転比可変機構６５を従動プーリケーシング１４の内部に配置する代わりに、駆動プーリケーシング１２の内部に配置することができる。
【００５９】
また実施例ではステアリング操作部材として円形のステアリングハンドル１１を例示したが、バー型やスティック型等の任意の形状のステアリング操作部材を採用することができる。
【００６０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、駆動プーリ及び従動プーリのうちの何れか一方のプーリを収納するプーリケーシングの内部にプーリ回転比可変機構を配置し、このプーリ回転比可変機構により、駆動プーリのケーブル離脱点と従動プーリのケーブル離脱点との間のケーブル長を変化させることで駆動プーリの回転角に対する従動プーリの回転角の比を変化させることができるので、ステアリング操作部材の操作量に対する車輪の転舵角の比を任意に変更し、ステアリングの効きを敏感にしたり鈍感にしたりすることができる。しかも駆動プーリが停止状態にあるときにプーリ回転比可変機構で従動プーリを回転させることにより、つまり駆動プーリの回転角に対する従動プーリの回転角の比を無限大に設定することにより、ドライバーのステアリング操作によらない自動操舵を行うことができる。また特に上記プーリ回転比可変機構は、駆動プーリを収納する駆動プーリケーシングの内部、又は従動プーリを収納する従動プーリケーシングの内部に配置される。
【００６１】
また特に請求項１の発明によれば、回転軸を駆動源で回転させると、回転軸に固定したアームの両端に設けた第１、第２ガイドプーリの一方に案内された操作ケーブルが引かれて他方に案内された操作ケーブルが弛められるため、駆動プーリのプーリ離脱点および従動プーリのプーリ離脱点間のケーブル長を、第１、第２ケーブルの一方で長くして他方で短くし、駆動プーリの回転角に対する従動プーリの回転角の比を変化させることができる。しかも回転軸の回転方向、回転角、回転速度を変化させるだけで、前記回転角の比を任意に制御することが可能となる。
【００６２】
また特に請求項２の発明によれば、固定軸に支持したアームを駆動源で回転させると、アームの両端に設けた第１、第２ガイドプーリの一方に案内された操作ケーブルが引かれて他方に案内された操作ケーブルが弛められるため、駆動プーリのプーリ離脱点および従動プーリのプーリ離脱点間のケーブル長を、第１、第２ケーブルの一方で長くして他方で短くし、駆動プーリの回転角に対する従動プーリの回転角の比を変化させることができる。しかもアームの回転方向、回転角、回転速度を変化させるだけで、前記回転角の比を任意に制御することが可能となる。
【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】  図７の８−８線断面図
【図９】  図７の９−９線断面図
【図１０】  図８に対応する作用説明図
【図１１】  第１参考例を示す図
【図１２】  第２参考例を示す図
【図１３】  第３参考例を示す図
【図１４】  第４参考例を示す図
【図１５】  第５参考例を示す図
【符号の説明】
１１        ステアリングハンドル（ステアリング操作部材）
１３        ステアリングギヤボックス
１５        第１操作ケーブル（操作ケーブル）
１６        第２操作ケーブル（操作ケーブル）
５９        駆動プーリ
６０        従動プーリ
６５        プーリ回転比可変機構
１０２      アッパーシャフト（回転軸）
１０４      ロアシャフト（回転軸）
１０５      アッパーアーム（アーム）
１０６      ロアアーム（アーム）
１０９      第１ガイドプーリ
１１１      第２ガイドプーリ
１１４      アクチュエータ（駆動源）
ｐ１        駆動プーリにおけるケーブル離脱点
ｑ１        駆動プーリにおけるケーブル離脱点
ｐ２        従動プーリにおけるケーブル離脱点
ｑ２        従動プーリにおけるケーブル離脱点
Ｗｆ        車輪
【図１】
0003777323.tif 000002
【図２】
0003777323.tif 000003
【図３】
0003777323.tif 000004
【図４】
0003777323.tif 000005
【図５】
0003777323.tif 000006
【図６】
0003777323.tif 000007
【図７】
0003777323.tif 000008
【図８】
0003777323.tif 000009
【図９】
0003777323.tif 000010
【図１０】
0003777323.tif 000011
【図１１】
0003777323.tif 000012
【図１２】
0003777323.tif 000013
【図１３】
0003777323.tif 000014
【図１４】
0003777323.tif 000015
【図１５】
0003777323.tif 000016