JPH0255257B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動車のパワーステアリング装置に関
する。さらに詳しくは、ハンドル軸などの操作部
とタイロツドなどの従動部とをそれぞれ車体に対
して別個に取りつけることができる自動車のパワ
ーステアリング装置に関する。

一般に乗用車、トラツク、フオークリフトなど
の４輪自動車においては、前側の２輪または後側
の２輪に自動車の走行方向を変えるためのかじ取
機構が設けられており、運転席のハンドルの回転
操作に応じて前記２輪の車軸を回転自在に支持す
る支持体が、たとえばキングピンなどの操向軸ま
わりに回動するように設けられている。

ところが従来のかじ取機構はいずれもハンドル
軸とかじ取歯車とが直接連結されているため、複
雑な油圧回路を必要とするパワーユニツトが組み
つけられているばあいや、フロントドライブ−フ
ロントエンジン式の自動車のごとくかじ取機構が
複雑なばあいには、長いハンドル軸を狭いエンジ
ンルーム内に貫通させたり、かじ取歯車と連結さ
せる作業がきわめて煩雑である。また各種の部材
を適切に配置させる設計作業も比較的選択の自由
度が狭められるという問題がある。また長いハン
ドル軸は車体重量を増加させると共に、安全のた
めの衝撃吸収ハンドルの取りつけ作業または設計
作業が容易でないという問題がある。とくにフオ
ークリフトなど、後輪側にかじ取機構が設けられ
ている自動車においては、ハンドル軸とかじ取機
構とを複雑なリンク機構などで連結しなければな
らない。しかも搬送物の重量とバランスさせるた
めに後輪上に設けられているウエイトやエンジン
などの重量を受けながらかじ取操作をする必要が
あるため、パワーステアリング機構を設けるばあ
いが多い。そのためハンドル軸とかじ取機構の連
結は一層煩雑であるという問題がある。

一方、叙上の問題を解消するため、押し引きコ
ントロールケーブル、有歯ケーブルなどのコント
ロールケーブルにより短いハンドル軸とかじ取ギ
ヤの回転軸とを連結することも考えられるが、10
〜15ｍ・Kgにも達するハンドル操作トルクを充分
安全に伝達するためにはきわめて太い径のコント
ロールケーブルが必要であり、配索作業などを考
慮すれば実用化することができない。

そこで本発明者は種々研究を重ねた結果、比較
的大きいトルクを伝達しうる押し引きコントロー
ルケーブルとパワーステアリング用のパワーユニ
ツトとを後述するように組み合わせるときは、そ
れぞれの問題点を同時に解決することができ、取
りつけ作業が容易でしかも配置関係の設計が容易
なパワーステアリング装置を提供しうるという新
たな事実を見出し、本発明を完成するにいたつ
た。

すなわち本発明は、運転席近辺に回転自在に設
けられたハンドルの回転操作を操向車輪に回動操
作に伝達するための自動車用のパワーステアリン
グ装置であつて、(A)前記ハンドルと、該ハンドル
にその一端が固着されたハンドル軸と、該ハンド
ル軸の他端に固着されるピニオンと、該ピニオン
の近辺に設けられる第１ケーシングと、該第１ケ
ーシング内に摺動自在に設けられると共に、第１
ケーシングの内壁面と摺接する面にインナーケー
ブルを挿通するための第１開口溝が形成された直
線状のラツクとを有し、前記ハンドル軸とラツク
とが、ハンドル軸の回転運動に応じてラツクが第
１ケーシング内を直線状に摺動するように前記ピ
ニオンを介して連結されており、前記第１ケーシ
ングに、アウターケーシングを固着すべき部位か
ら内壁面にかけてラツクの摺動方向に対して傾斜
した傾斜案内孔が設けられ、該傾斜案内孔の一端
が前記第１開口溝内に開口している操作部と、(B)
前記操向車輪と、該操向車輪に対してほぼ垂直線
まわりに回転させるように連結されると共にその
表面に前記インナーケーブルの他端側を挿通する
ための第２開口溝が形成されたタイロツドと、該
タイロツドの前記表面と摺接する内壁面を有する
と共にタイロツドを軸方向摺動自在に収容してい
る第２ケーシングと、前記タイロツドの摺動運動
に補助動力を与えるためのパワーユニツトとを有
する従動部と、(C)一端がラツクの第１開口溝の端
部に係止され、他端がタイロツドの第２開口溝の
端部に係止されるインナーケーブルと、該インナ
ーケーブルを第１ケーシングから第２ケーシング
まで摺動自在に案内するためのアウターケーシン
グとを有する押し引きコントロールケーブルとか
らなるパワーステアリング装置を要旨とするもの
である。

なお特許請求の範囲にいうパワーユニツトと
は、従来公知のラツクアンドピニオン式パワース
テアリング装置に使用されているもののようにタ
イロツドに加えられる摺動方向の操作力を油圧サ
ーボ機構などで増幅しうるものをすべて含む概念
である。

また摺接するとは、直接接触しているばあいの
ほか、わずかな隙間を介して相対運動をするばあ
いをも含む概念である。

つぎに図面を参照しながら本発明のパワーステ
アリング装置（以下、単に装置という）を説明す
る。

第１図は本発明の装置の一実施例を示す概略斜
視図、第２図は第１図のＸ−Ｘ線断面図、第３図
は第２図のＹ−Ｙ線断面図、第４図は第３図に示
される操作部の要部分解斜視図、第５図は本発明
の装置における従動部の一実施例を示す要部縦断
面図、第６図は第５図の部分拡大図、第７図は第
６図のＺ−Ｚ線断面図である。

第１図に示されるように本発明の装置は操作部
１と従動部２の２つの部分に分離しており、操作
部１と従動部２とは押し引きコントロールケーブ
ル３により連結されている。

押し引きコントロールケーブル３は操作部１側
の第１ケーシング４と従動部２側の第２ケーシン
グ５にそれぞれその両端６，７が固定された可撓
性のアウターケーシング８と、アウターケーシン
グ８内に摺動自在に収容されたインナーケーブル
９とから構成されている。アウターケーシング８
およびインナーケーブル９はそれぞれ従来公知の
押し引きコントロールケーブル用のものを使用し
うる。

本発明における操作部１は自動車の運転席近辺
に回転自在に設けられるハンドル軸１０と、ハン
ドル軸１０の一端に固着されたハンドル１１とを
有している。

第１図に示されている操作部１は、ハンドル軸
１０の回動に応じて摺動する直線状のラツク（第
２図の１２）を有する。

第２図に詳細に示されるようにラツク１２は第
１ケーシング４内に直線方向摺動自在に挿入され
ている。ラツク１２の下面側に刻設されているラ
ツク歯１４は、ハンドル軸１０の他端側に固着さ
れているピニオン１５と歯合している。したがつ
てラツク１２はハンドル軸１０の矢印Ａ，Ｂ方向
の回転に応じて矢印Ｃ，Ｄ方向に移動する。

ラツク１２の下面側にはさらにラツク１２の軸
線方向に延びる第１開口溝１６が形成されてい
る。ラツク１２の下面は第１ケーシング４の内壁
面１７と摺接しており、そのため内壁面１７と第
１開口溝１６によつて管状の通路１６ａが形成さ
れる。第１ケーシング４の下面側のほぼ中央部に
は開口部１８が形成されている。

開口部１８には傾斜案内孔１９を有するケーブ
ルガイド２０の先端部側が挿入されている。ケー
ブルガイド２０はたとえば第４図のように２つの
部分２０ａ，２０ｂから構成されており、それぞ
れの部分２０ａ，２０ｂに溝１９ａ，１９ｂが形
成されている。そのため２つの部分を第２図に示
すように結合して第１ケーシング４に固定するこ
とにより、ラツク１２の摺動方向に対して傾斜し
た傾斜案内孔１９が設けられる。傾斜案内孔１９
の一端は内壁面１７側に開口し、前記第１開口溝
１６と内壁面１７によつて形成される通路１６ａ
と連通している。傾斜案内孔１９の他端側にはア
ウターケーシング８の一端６が傾斜案内孔１９と
同心状に固着されている。

第１開口溝１６の端部近辺にはインナーケーブ
ル９の一端に結合されているＴ字状の索端金具２
１を係止するための係止溝２２が設けられてい
る。インナーケーブル９は前記通路１６ａ、傾斜
案内孔１９およびアウターケーシング８によつて
それぞれ押し引き方向に力を伝達しうるように、
かつ摺動自在に案内されている。

なお前記ピニオン１５には、第１開口溝１６と
対応する部位に環状溝２３が形成されており、そ
れによつてピニオン１５とラツク１２が歯合して
もインナーケーブル９の通路１６ａが確保され
る。

第１開口溝が、ラツク歯１４が形成されている
面以外の面に形成されているばあい、たとえばラ
ツク歯１４がラツク１２の上面に形成され、第１
開口溝１９が下面に形成されているばあいなどに
おいては、前記環状溝２３を形成しなくともよ
い。

第２〜４図に示されるようにケーブルガイド２
０の先端に第１開口溝１６と摺接する突起部２４
を形成するときは、第１開口溝１６から傾斜案内
孔１９内へインナーケーブル９がスムーズに案内
されるため好ましい。さらに第１開口溝１６の底
面に小ガイド溝２５を形成し、前記突起部２４の
先端に小ガイド溝２５内に摺動自在に挿入される
小突起部２６を設けるときは、とくに押し方向に
インナーケーブル９を操作するばあいにインナー
ケーブル９が第１開口溝１６から傾斜案内孔１９
にスムーズに乗り移ることができるため好まし
い。

第１〜４図に示される操作部１においては、ラ
ツク１２の歯面側が下向きに配置されているが、
従動部２に対する押し引きコントロールケーブル
３の接続方向を逆向きにすると共に歯面側を上向
きに配置し、ピニオン１５の下方にラツク１２を
設けてもよい。また第１ケーシング４の取りつけ
角度も水平方向に限定されるものではなく、任意
の角度に設定しうる。

第５図に示されるように、本発明の装置におけ
る従動部２はタイロツド３５と、タイロツド３５
を軸方向摺動自在に収容している第２ケーシング
５を有する。第２ケーシング５には同心状にシリ
ンダ３６が設けられている。シリンダ３６内には
タイロツド３５に固着されたピストン３７が軸方
向摺動自在に収容されている。

ピストン３７およびシリンダ３６は、油圧ポン
プＰ、オイルタンクＴ、サーボバルブＶおよびそ
れらを連結する油圧配管Ｓと共にパワーユニツト
を構成している。

なお第５図においてはシリンダ３６が第２ケー
シング５と一体に結合されたインテグラル式のパ
ワーユニツトが示されているが、第２ケーシング
５とほぼ平行に油圧シリンダを配置したリンク機
構式のものを採用してもよい。

タイロツド３５の両端から操向車輪（第１図の
４９）までの連結機構は従来のラツクアンドピニ
オン式のパワーステアリング装置における機構と
同じものを採用しうる。

第６〜７図は第５図に示される従動部２におけ
るタイロツド３５とインナーケーブル９の関係を
示している。

タイロツド３５には第２図の第１開口溝１６と
同様の第２の開口溝３８および小ガイド溝３９が
形成されている。第２開口溝３８の端部近辺にイ
ンナーケーブル９の他端に固着された索端金具４
０が係止されている。

第２ケーシング５には開口部４１が形成されて
おり、開口部４１には第２図のケーブルガイド２
０とほぼ同様のケーブルガイド４２の先端部が挿
入されている。ケーブルガイド４２には突起部４
３、小突起部４４、傾斜案内孔４５、アウターケ
ーシング８を固定するための固定具４６などがそ
れぞれ設けられている。したがつてインナーケー
ブル９は第２開口溝３８と第２ケーシング５の内
壁面４７によつて構成される通路４８、傾斜案内
孔４５およびアウターケーシング８からなる一連
の管路により押し引き方向に操作力を伝達しうる
ように摺動自在に案内される。

つぎに叙上のごとく構成される本発明の装置の
作用を説明する。

第１図においてハンドル１１を矢印Ａ方向に回
転させるとラツク１２も矢印Ｃ方向に移動する。
それによりインナーケーブル９は矢印Ｇ方向に押
し出され、タイロツド３が矢印Ｉ方向に移動す
る。したがつて操向車輪４９が矢印Ｋ方向に回動
する。そのばあい前記パワーユニツトによりタイ
ロツド３５のピストン３７に矢印Ｉ方向の補助動
力が加えられている。

つぎにハンドル１１を矢印Ｂ方向に回転させる
ときは、前記のばあいとは逆にインナーケーブル
９が矢印Ｈ方向に引き込まれ、タイロツド３５が
矢印Ｊ方向に移動し、操向車輪４９が矢印Ｌ方向
に回動する。

本発明の装置においては、操作部１と従動部２
とが可撓性を有するコントロールケーブル３によ
り接続されているため、操作部１の配置位置や取
りつけ角度は従動部２の位置や方向にかかわりな
く任意の位置および角度に設定しうる。そのため
たとえば操向車輪が後輪であるフオークリフトな
どの自動車においても、運転者にとつてもつとも
操作のしやすい位置および角度に操作部を配置す
ることができ、設計作業も容易になるという顕著
な効果を奏する。

また操作部１と従動部２とを別個に車体に取り
つけることができるため、その周辺機器をも含め
たパワーステアリング装置全体の組み立て作業が
いちじるしく簡単になる。

さらに第１図に示されるようにハンドル軸１０
の長さを短くすることができるため、車体重量の
軽量化および衝撃吸収ハンドルなどの構造の簡易
化に寄与しうるという顕著な利点を有する。

また本発明における操作部２は、インナーケー
ブル９とタイロツド３５が直接連結されているた
め、バツクラツシユを必要とするラツクとピニオ
ンによる連結のばあいに比してガタが少ないとい
う利点がある。

さらに本発明の装置では、直線状の第１ケーシ
ング（好ましくは第２ケーシングにも）に傾斜案
内孔を設け、傾斜案内孔の一端を第２開口溝内に
開口させているので、第１ケーシング（および第
２ケーシング）の端部に対して同心状に押し引き
コントロールケーブルを接続するばあいに比して
幅方向のスペースが大きく節約されるという利点
がある。

叙上のごとく本発明のパワーステアリング装置
は多くの効果を奏しうるものであり、その実用価
値はきわめて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置の一実施例を示す概略斜
視図、第２図は第１図のＸ−Ｘ線断面図、第３図
は第２図のＹ−Ｙ線断面図、第４図は第３図に示
される操作部の要部分解斜視図、第５図は本発明
の装置における従動部の一実施例を示す要部断面
図、第６図は第５図の部分拡大図、第７図は第６
図のＺ−Ｚ線断面図である。 （図面の主要符号）、１：操作部、２：従動部、
３：コントロールケーブル、４，２７：第１ケー
シング、５：第２ケーシング、８：アウターケー
シング、９：インナーケーブル、１０：ハンドル
軸、１１：ハンドル、１２：ラツク、１５：ピニ
オン、１６，２９：第１開口溝、１７：内壁面、
１９：傾斜案内孔、３５：タイロツド、３６：シ
リンダ、３７：ピストン、３８：第２開口溝、４
５：傾斜案内孔、４７：内壁面、４９：操向車
輪。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 運転席近辺に回転自在に設けられたハンドル
   の回転操作を操向車輪の回動操作に伝達するため
   の自動車のパワーステアリング装置であつて、 (A) 前記ハンドルと、該ハンドルにその一端が固
   着されたハンドル軸と、該ハンドル軸の他端に
   固着されるピニオンと、該ピニオンの近辺に設
   けられる第１ケーシングと、該第１ケーシング
   内に摺動自在に設けられると共に、第１ケーシ
   ングの内壁面と摺接する面にインナーケーブル
   を挿通するための第１開口溝が形成された直線
   状のラツクとを有し、前記ハンドル軸とラツク
   とが、ハンドル軸の回転運動に応じてラツクが
   第１ケーシング内を直線方向に摺動するように
   前記ピニオンを介して連結されており、前記第
   １ケーシングに、アウターケーシングを固着す
   べき部位から内壁面にかけてラツクの摺動方向
   に対して傾斜した傾斜案内孔が設けられ、該傾
   斜案内孔の一端が前記第１開口溝内に開口して
   いる操作部と、 (B) 前記操向車輪と、該操向車輪に対してほぼ垂
   直線まわりに回転させるように連結されると共
   にその表面に前記インナーケーブルの他端側を
   挿通するための第２開口溝が形成されたタイロ
   ツドと、該タイロツドの前記表面と摺接する内
   壁面を有すると共にタイロツドを軸方向摺動自
   在に収容している第２ケーシングと、前記タイ
   ロツドの摺動運動に補助動力を与えるためのパ
   ワーユニツトとを有する従動部と、 (C) 一端が前記ラツクの第１開口溝の端部に係止
   されると共に他端がタイロツドの第２開口溝の
   端部に係止されるインナーケーブルと、該イン
   ナーケーブルを第１ケーシングから第２ケーシ
   ングまで摺動自在に案内するためのアウターケ
   ーシングとを有する押し引きコントロールケー
   ブル とからなるパワーステアリング装置。 ２ 前記第２ケーシングに、アウターケーシング
   を固着している部位から内壁面にかけてタイロツ
   ドの摺動方向に対して傾斜した傾斜案内孔が形成
   され、該傾斜案内孔の一端が前記第２開口溝内に
   開口してなる特許請求の範囲第１項記載のパワー
   ステアリング装置。