JP3865008B2 - 自動車用パワーステアリング装置 - Google Patents
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- B62D1/02—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
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- Steering Controls (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インナケーブルに引張力が作用する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、ハンドルの回転力に対する前輪の傾動力及びハンドルの回転角に対する前輪の傾動角を変更可能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舵取側ドラムと、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の螺旋溝に巻き付けられた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ついて特許出願をし、特開平８−２４３１号として公開された。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
自動車は車種毎に要求性能が異なり、ハンドルの回転力に対する前輪の傾動力及びハンドルの回転角に対する前輪の傾動角を変更することを要求される場合がある。
【０００４】
しかしながら、上記公開公報に記載された発明においては、ハンドルの回転力に対する前輪の傾動力及びハンドルの回転角に対する前輪の傾動角を変えることができないという課題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
本発明はこのような課題を解決するための手段として、両ドラムの半径が、軸方向の対応位置における前記両ドラムの半径の和が一定となるように軸方向において変化しているから、インナケーブルの張力を一定に保ったままハンドルの回転力及び回転角に対する前輪の傾動力及び傾動角を変化させることができ、例えば、ハンドル側ドラムを鼓形とし舵取側ドラムを太鼓形とすると、インナケーブルが両ドラムの端部付近に巻き付けられたときには、ハンドル側ドラムのインナケーブルの巻き付けられている部分の半径が舵取側より大きくなるため、ハンドルの回転力及び回転角に対する前輪の傾動力及び傾動角が従来より大きくなり、インナケーブルが両ドラムの中央部付近に巻き付けられたときには、ハンドル側ドラムのインナケーブルの巻き付けられている部分の半径が舵取側より小さくなるため、ハンドルの回転力及び回転角に対する前輪の傾動力及び傾動角が従来より小さくなる。
【０００６】
また、ハンドル側ドラムを太鼓形とし舵取側ドラムを鼓形とすると上記操舵特性が逆になる。
【０００７】
【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。
【０００８】
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２に回転自由に支持されている。
【０００９】
車体の前方の舵取位置には、上記ケース２と同一構造のケース２が配置され、両ケース２、２の間には、アウタチューブ５の端末を筒形固定具３でケース２、２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。
【００１０】
コントロールケーブル４はアウタチューブ５内にインナケーブル６を摺動自由に挿通したものであって、図２、３に示すように、アウタチューブ５の端末に筒形固定具３がかしめつけられてその外周に形成した雄ねじ１１がケース２に固定されたナット１２にねじ込まれていて、筒形固定具３の回転によりコントロールケーブル４の取り付け長さが調節され、ロックナット１３により固定されるようになっており、インナケーブル６はケース２内に回転自由に支持された舵取側ドラム７とハンドル側ドラム８の螺旋溝７ａ、８ａに巻き付けられていて、図４、５に示すように、２本のインナケーブル６の巻き付け方向は互いに逆であってその端末６ａはドラム７、８の両端面に固定されている。
【００１１】
ハンドル側のドラム７の回転軸７ｂはケース２の一面から突出してハンドル１の回転軸に、舵取側ドラム８の回転軸８ｂは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。
【００１２】
図１において、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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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、他の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。
【００１６】
上記したところは前記公開公報に記載された公知の構造であって、次のとおりに作動する。
【００１７】
ハンドル１を一方向に回転すると、ハンドル側のドラム７と舵取側のドラム８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に巻き取られて舵取側のドラム８からインナケーブル６が繰り出されることによりそのドラム８と回転軸８ｂが一方向へ回転する。
【００１８】
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はハンドル側のドラム７から繰り出されて舵取側のドラム８に巻き取られる。
【００１９】
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側のドラム８とその回転軸８ｂが他方向へ回転する。
【００２０】
舵取側のドラム８の回転軸８ｂ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。
【００２１】
舵取側のドラム８の回転軸８ｂ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。
【００２２】
本実施の形態においては、図６に示すように、ハンドル側のドラム７は中央部の直径ｄ0が両端部の直径ｄ1より次第に小さくなる鼓形をなし、舵取側のドラム８は中央部の直径ｄ1が両端部の直径ｄ0より次第に大きくなる太鼓形をなす。
【００２３】
したがって、図６に実線で示すように、インナケーブル６が両ドラム７、８の中央部の螺旋溝７ａ、８ａにおいて巻き取られ、または、繰り出される中立位置において、ハンドル１により回転軸７ｂを一方向または他方向に回転駆動するといずれか一方のインナケーブル６がそのドラム７の螺旋溝７ａに巻き取られ、いずれか他方のインナケーブル６はその螺旋溝７ａから繰り出されるのであってドラム７、８に対する巻き取りと繰り出しの位置が、図６に鎖線で示すように、上方または下方に変わる。
【００２４】
上記のように、ハンドル側ドラム７を鼓形とし舵取側ドラム８を太鼓形とすると、インナケーブル６が両ドラム７、８の端部付近に巻き付けられたときには、ハンドル側ドラム７のインナケーブル６の巻き付けられている部分の半径が舵取ドラム８側の半径より大きくなるため、ハンドル１の回転力及び回転角に対する前輪ａの傾動力及び傾動角が従来の円筒形のドラムより大きくなり、インナケーブル６が両ドラム７、８の中央部付近に巻き付けられたときには、ハンドル側ドラム７のインナケーブル６の巻き付けられている部分の半径が舵取側ドラム８より小さくなるため、ハンドル１の回転力及び回転角に対する前輪ａの傾動力及び傾動角が従来の円筒形のドラムより小さくなる。
【００２５】
このことは、図７、８に示すとおりである。
【００２６】
また、ハンドル側ドラムを太鼓形とし舵取側ドラムを鼓形とすると上記操舵特性が逆になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の概要を示す一部切欠斜視図である。
【図２】本発明のハンドル側の要部の斜視図である。
【図３】本発明の舵取側の要部の斜視図である。
【図４】インナケーブル６のハンドル側ドラム７への巻き付け状態を示す斜視図である。
【図５】 インナケーブル６の舵取側ドラム８への巻き付け状態を示す斜視図である。
【図６】インナケーブル６の両ドラム７、８への巻き付け状態を示す説明図である。
【図７】ハンドル回転角に対する前輪の傾動力の変化を示すグラフである。
【図８】ハンドル回転角に対する前輪の傾動角の変化を示すグラフである。
【符号の説明】
１：ハンドル
２：ケース
３：筒形固定具
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、８：ドラム
７ａ、８ａ：螺旋溝
７ｂ、８ｂ：回転軸
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
【発明の属する技術分野】
本発明は、インナケーブルに引張力が作用する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、ハンドルの回転力に対する前輪の傾動力及びハンドルの回転角に対する前輪の傾動角を変更可能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舵取側ドラムと、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の螺旋溝に巻き付けられた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ついて特許出願をし、特開平８−２４３１号として公開された。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
自動車は車種毎に要求性能が異なり、ハンドルの回転力に対する前輪の傾動力及びハンドルの回転角に対する前輪の傾動角を変更することを要求される場合がある。
【０００４】
しかしながら、上記公開公報に記載された発明においては、ハンドルの回転力に対する前輪の傾動力及びハンドルの回転角に対する前輪の傾動角を変えることができないという課題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
本発明はこのような課題を解決するための手段として、両ドラムの半径が、軸方向の対応位置における前記両ドラムの半径の和が一定となるように軸方向において変化しているから、インナケーブルの張力を一定に保ったままハンドルの回転力及び回転角に対する前輪の傾動力及び傾動角を変化させることができ、例えば、ハンドル側ドラムを鼓形とし舵取側ドラムを太鼓形とすると、インナケーブルが両ドラムの端部付近に巻き付けられたときには、ハンドル側ドラムのインナケーブルの巻き付けられている部分の半径が舵取側より大きくなるため、ハンドルの回転力及び回転角に対する前輪の傾動力及び傾動角が従来より大きくなり、インナケーブルが両ドラムの中央部付近に巻き付けられたときには、ハンドル側ドラムのインナケーブルの巻き付けられている部分の半径が舵取側より小さくなるため、ハンドルの回転力及び回転角に対する前輪の傾動力及び傾動角が従来より小さくなる。
【０００６】
また、ハンドル側ドラムを太鼓形とし舵取側ドラムを鼓形とすると上記操舵特性が逆になる。
【０００７】
【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。
【０００８】
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２に回転自由に支持されている。
【０００９】
車体の前方の舵取位置には、上記ケース２と同一構造のケース２が配置され、両ケース２、２の間には、アウタチューブ５の端末を筒形固定具３でケース２、２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。
【００１０】
コントロールケーブル４はアウタチューブ５内にインナケーブル６を摺動自由に挿通したものであって、図２、３に示すように、アウタチューブ５の端末に筒形固定具３がかしめつけられてその外周に形成した雄ねじ１１がケース２に固定されたナット１２にねじ込まれていて、筒形固定具３の回転によりコントロールケーブル４の取り付け長さが調節され、ロックナット１３により固定されるようになっており、インナケーブル６はケース２内に回転自由に支持された舵取側ドラム７とハンドル側ドラム８の螺旋溝７ａ、８ａに巻き付けられていて、図４、５に示すように、２本のインナケーブル６の巻き付け方向は互いに逆であってその端末６ａはドラム７、８の両端面に固定されている。
【００１１】
ハンドル側のドラム７の回転軸７ｂはケース２の一面から突出してハンドル１の回転軸に、舵取側ドラム８の回転軸８ｂは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。
【００１２】
図１において、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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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、他の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。
【００１６】
上記したところは前記公開公報に記載された公知の構造であって、次のとおりに作動する。
【００１７】
ハンドル１を一方向に回転すると、ハンドル側のドラム７と舵取側のドラム８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に巻き取られて舵取側のドラム８からインナケーブル６が繰り出されることによりそのドラム８と回転軸８ｂが一方向へ回転する。
【００１８】
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はハンドル側のドラム７から繰り出されて舵取側のドラム８に巻き取られる。
【００１９】
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側のドラム８とその回転軸８ｂが他方向へ回転する。
【００２０】
舵取側のドラム８の回転軸８ｂ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。
【００２１】
舵取側のドラム８の回転軸８ｂ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。
【００２２】
本実施の形態においては、図６に示すように、ハンドル側のドラム７は中央部の直径ｄ0が両端部の直径ｄ1より次第に小さくなる鼓形をなし、舵取側のドラム８は中央部の直径ｄ1が両端部の直径ｄ0より次第に大きくなる太鼓形をなす。
【００２３】
したがって、図６に実線で示すように、インナケーブル６が両ドラム７、８の中央部の螺旋溝７ａ、８ａにおいて巻き取られ、または、繰り出される中立位置において、ハンドル１により回転軸７ｂを一方向または他方向に回転駆動するといずれか一方のインナケーブル６がそのドラム７の螺旋溝７ａに巻き取られ、いずれか他方のインナケーブル６はその螺旋溝７ａから繰り出されるのであってドラム７、８に対する巻き取りと繰り出しの位置が、図６に鎖線で示すように、上方または下方に変わる。
【００２４】
上記のように、ハンドル側ドラム７を鼓形とし舵取側ドラム８を太鼓形とすると、インナケーブル６が両ドラム７、８の端部付近に巻き付けられたときには、ハンドル側ドラム７のインナケーブル６の巻き付けられている部分の半径が舵取ドラム８側の半径より大きくなるため、ハンドル１の回転力及び回転角に対する前輪ａの傾動力及び傾動角が従来の円筒形のドラムより大きくなり、インナケーブル６が両ドラム７、８の中央部付近に巻き付けられたときには、ハンドル側ドラム７のインナケーブル６の巻き付けられている部分の半径が舵取側ドラム８より小さくなるため、ハンドル１の回転力及び回転角に対する前輪ａの傾動力及び傾動角が従来の円筒形のドラムより小さくなる。
【００２５】
このことは、図７、８に示すとおりである。
【００２６】
また、ハンドル側ドラムを太鼓形とし舵取側ドラムを鼓形とすると上記操舵特性が逆になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の概要を示す一部切欠斜視図である。
【図２】本発明のハンドル側の要部の斜視図である。
【図３】本発明の舵取側の要部の斜視図である。
【図４】インナケーブル６のハンドル側ドラム７への巻き付け状態を示す斜視図である。
【図５】 インナケーブル６の舵取側ドラム８への巻き付け状態を示す斜視図である。
【図６】インナケーブル６の両ドラム７、８への巻き付け状態を示す説明図である。
【図７】ハンドル回転角に対する前輪の傾動力の変化を示すグラフである。
【図８】ハンドル回転角に対する前輪の傾動角の変化を示すグラフである。
【符号の説明】
１：ハンドル
２：ケース
３：筒形固定具
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、８：ドラム
７ａ、８ａ：螺旋溝
７ｂ、８ｂ：回転軸
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
Claims (2)
- 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の回転軸に連結された舵取側ドラムと、ハンドルの回転軸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の螺旋溝に巻き付けられた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、前記両ドラムの半径が、軸方向の対応位置における前記両ドラムの半径の和が一定となるように軸方向において変化していることを特徴とする自動車用パワーステアリング装置。
- 前記両ドラムの一方が、中央部の直径が両端部より次第に大きくなる太鼓形をなし、他方が、中央部の直径が両端部の直径より次第に小さくなる鼓形をなすようにした請求項１記載の自動車用パワーステアリング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17643497A JP3865008B2 (ja) | 1997-06-16 | 1997-06-16 | 自動車用パワーステアリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17643497A JP3865008B2 (ja) | 1997-06-16 | 1997-06-16 | 自動車用パワーステアリング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH115543A JPH115543A (ja) | 1999-01-12 |
| JP3865008B2 true JP3865008B2 (ja) | 2007-01-10 |
Family
ID=16013646
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17643497A Expired - Fee Related JP3865008B2 (ja) | 1997-06-16 | 1997-06-16 | 自動車用パワーステアリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3865008B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4433522B2 (ja) | 1999-08-30 | 2010-03-17 | マツダ株式会社 | 車両のステアリング構造 |
-
1997
- 1997-06-16 JP JP17643497A patent/JP3865008B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH115543A (ja) | 1999-01-12 |
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Legal Events
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