回転運動伝達装置及び自動車用ステアリング装置
【課題】回転運動が所定の角度範囲に規制される装置に用いられる回転運動伝達装置において、ケーブルに作用する負荷を低減することができる技術を提供する。
【解決手段】回転運動伝達装置は、ハンドル２の軸に連結されているシャフト２２ａと、ハンドル側ドラム２４ａと、第１ケーブル１２ａと、第２ケーブル１２ｂと、操舵側ドラム２４ｂを備えるとともに、シャフト２２ａの回転角度範囲を規制する回転角度規制装置６２が設けられている。そのため、操舵機構８の操舵角範囲に応じてシャフト２２ａの回転角度範囲を規制することができる。これによって、シャフト２２ａを操舵機構８の操舵角範囲を超えて回転させようとしても、シャフト２２ａの回転が回転角度規制装置６２によって規制され、第１ケーブル１２ａと第２ケーブル１２ｂに過大な力が作用することが防止される。
【解決手段】回転運動伝達装置は、ハンドル２の軸に連結されているシャフト２２ａと、ハンドル側ドラム２４ａと、第１ケーブル１２ａと、第２ケーブル１２ｂと、操舵側ドラム２４ｂを備えるとともに、シャフト２２ａの回転角度範囲を規制する回転角度規制装置６２が設けられている。そのため、操舵機構８の操舵角範囲に応じてシャフト２２ａの回転角度範囲を規制することができる。これによって、シャフト２２ａを操舵機構８の操舵角範囲を超えて回転させようとしても、シャフト２２ａの回転が回転角度規制装置６２によって規制され、第１ケーブル１２ａと第２ケーブル１２ｂに過大な力が作用することが防止される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２本のケーブルを利用して入力側ドラムの回転を出力側ドラムに伝達する回転運動伝達装置と、その回転運動伝達装置を備える自動車用ステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、自動車用ステアリング装置に用いられる回転運動伝達装置が記載されている。この回転運動伝達装置は、ハンドルの回転軸に連結されたハンドル側シャフトと、ハンドル側シャフトの回転によって回転するハンドル側ドラムと、前輪の操舵機構に連結された操舵側ドラムと、２本のケーブルを備えている。２本のケーブルは、ハンドル側ドラムと操舵側ドラムの間に配置される２本の筒状のアウタケーシング内を往復動可能に挿通されている。２本のケーブルは、ハンドル側ドラム及び操舵側ドラムの外周に互いに異なる巻き方向に巻き付けられており、ハンドル側のドラムの正逆方向の回転に伴って交互に引張力が作用するように巻き取り及び引き出しが行われるようにされている。この装置では、ハンドルを一方に回転させると、ハンドル側シャフトを介してハンドル側ドラムが一方に回転する。これによって、２本のケーブルの一方がハンドル側ドラムに巻き取られると共に他方がハンドル側ドラムから引き出される。同時に、操舵側ドラムでは、２本のケーブルの一方が引き出されると共に他方が巻き取られる。これにより、操舵側ドラムが回転し、ハンドルの回転が操舵機構に伝達され、前輪の向きが変化する。また、ハンドルを他方に回転させると、同様にしてハンドルの回転が操舵機構に伝達され、前輪の向きが変化する。この装置によれば、ハンドルの回転が操舵機構に伝達されることで、前輪の向きを変えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−５３１４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した回転運動伝達装置により回転運動が伝達される装置の中には、その回転運動が所定の角度範囲に規制されるものがある。このような装置に回転運動伝達装置を用いた場合、ケーブルに過大な負荷が作用することがある。
例えば、上述した自動車用ステアリング装置では、前輪の操舵角が予め所定の角度範囲に規制されている。その一方で、従来の回転運動伝達装置では、ハンドル側シャフトの回転が規制されていない。このため、ハンドルを回転させていき前輪の操舵角が所定の角度範囲を超えると、まず、前輪の動きが規制され、それに伴って操舵側ドラムの回転が規制され、それによって出力側ドラム及びハンドル側シャフトの回転が規制される。この際、ハンドル側シャフトの回転は規制されていないため、ドライバーがハンドルを前輪の操舵角を越えて回転させようとすると、ケーブルに大きな負荷が作用し、ケーブルが損傷する虞がある。
本発明は前記事情に鑑みてなされたものであり、回転運動が所定の角度範囲に規制される装置に回転運動伝達装置を用いられる場合において、ケーブルに作用する負荷を低減することができる技術を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の回転運動伝達装置は、入力側シャフトと、入力側ドラムと、第１ケーブルと、第２ケーブルと、出力側ドラムを備えている。入力側シャフトには回転力が入力され、入力側ドラムは入力側シャフトの回転によって回転する。第１ケーブルは、その一端が入力側ドラムの外周に第１の巻き方向に巻き付けられ、その他端が出力側ドラムの外周に第２の巻き方向に巻き付けられる。第２ケーブルは、その一端が入力側ドラムの外周に第１の巻き方向と反対の巻き方向に巻き付けられ、その他端が出力側ドラムの外周に第２の巻き方向と反対の巻き方向に巻き付けられる。そして、入力側シャフトと入力側ドラムの少なくとも一方に、入力側シャフトの回転を規制する回転角度規制機構が設けられている。
【０００６】
この回転運動伝達装置は、入力側シャフトと入力側ドラムの少なくとも一方に、入力側シャフトの回転を規制する回転角度規制機構が設けられている。そのため、出力側の装置の回転角度範囲に応じて入力側シャフトの回転角度範囲を規制することができる。これによって、入力側シャフトを出力側の装置の回転角度範囲を超えて回転させようとしても、入力側シャフトの回転が回転角度規制機構によって規制され、ケーブルに過大な力が作用することが防止される。
【０００７】
上記の回転角度規制機構は、入力側シャフトに固定されている第１歯車と、第１歯車に噛み合う第２歯車と、第２歯車の回転角度範囲を規制する規制手段を備えることができる。この場合、第２歯車は、第１歯車のギア数よりも多くのギア数を備えることができる。
この回転運動伝達装置では、規制手段によって第２歯車の回転が規制されると、第２歯車に噛み合う第１歯車の回転が規制され、これによって、第１歯車に固定されている入力側シャフトの回転が規制される。この回転運動伝達装置によれば、入力側シャフトの回転角度範囲が３６０°を超える場合でも、第１歯車のギア数と第２歯車のギア数を調整することで、第２歯車の回転角度範囲を３６０°以下とすることができる。このため、簡易な規制手段によって入力側シャフトを所望の角度範囲に規制することができる。
【０００８】
本発明の自動車用ステアリング装置は、上記の回転運動伝達装置のいずれかを備える。
上記の回転運動伝達装置を自動車用ステアリング装置に用いることで、ケーブルに過大な負荷が作用することが防止された自動車用ステアリング装置を実現することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ケーブルに過大な負荷が作用することが防止することができる回転運動伝達装置と、それを用いた自動車用ステアリング装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の回転運動伝達装置を備えた自動車用ステアリング装置を模式的に示す斜視図。
【図２】回転運動伝達装置の入力側ドラムの構成を模式的に示す斜視図。
【図３】一方のインナケーブルの第一プーリーへの巻き付け状態を模式的に示す図。
【図４】他方のインナケーブルの第二プーリーへの巻き付け状態を模式的に示す図。
【図５】回転角度規制機構を模式的に示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に説明する実施例の主要な特徴を整理する。
（形態１）第２歯車にはピンが設けられている。第２歯車を収容するハウジングには２つのストッパが設けられている。ピンが各ストッパと当接することによって第２歯車の回転角度範囲が規制される。
（形態２）第２歯車のギア数は、第１歯車のギア数の約３倍である。すなわち、第１歯車の回転角度範囲は、第２歯車の回転角度範囲の約３倍である。
【実施例１】
【００１２】
本発明を具現化した実施例について図面を参照しながら説明する。本実施例の回転運動伝達装置は、自動車用ステアリング装置に用いられている。図１は、本実施例の自動車用ステアリング装置の概要を示す一部切欠斜視図である。
本実施例の自動車用ステアリング装置は、図１に示すように、ハンドル２の前方に設けられたハンドル側第１ハウジング４ａと、ハンドル側第１ハウジング４ａとハンドル２の間に設けられたハンドル側第２ハウジング４ｃと、前輪６の操舵機構８側に設けられた操舵側ハウジング４ｂとを備えている。ハウジング４ａ、４ｂの間には、２本のコントロールケーブル１２ａ、１２ｂが配索されている。ハンドル側第１ハウジング４ａと操舵側ハウジング４ｂは同一構造を有している。
【００１３】
コントロールケーブル１２ａ、１２ｂは、筒状のアウタケーシング１４ａ、１４ｂと、アウタケーシング１４ａ、１４ｂ内に往復動可能に挿通されたインナケーブル１６ａ、１６ｂからなる。図１に示すように、アウタケーシング１４ａ、１４ｂの端部は、筒形固定具１８でハウジング４ａ、４ｂに固定されている。アウタケーシング１４ａ、１４ｂがハウジング４ａ、４ｂに固定された状態では、アウタケーシング１４ａ、１４ｂの内部とハウジング４ａ、４ｂの貫通孔２０とが連通している。
【００１４】
ハウジング４ａ、４ｂに固定されたアウタケーシング１４ａ、１４ｂの端部からはインナケーブル１６ａ、１６ｂが引き出されている。インナケーブル１６ａ、１６ｂは、貫通孔２０を通ってハウジング４ａ、４ｂ内へと導かれている。
ハンドル側第１ハウジング４ａの内部に、ハンドル側ドラム２４ａが収容されている。一方のインナケーブル１６ａの一端は、ハウジング４ａ内へと導かれ、ハンドル側ドラム２４ａの外周に第１の巻き方向に巻き付けられる。また、他方のインナケーブル１６ｂの一端は、ハウジング４ａ内へと導かれ、ハンドル側ドラム２４ａの外周に第１の巻き方向と反対の巻き方向に巻き付けられる。
また、操舵側ハウジング４ｂの内部に、操舵側ドラム２４ｂが収容されている。一方のインナケーブル１６ａの他端は、ハウジング４ｂ内へと導かれ、操舵側ドラム２４ｂの外周に第２の巻き方向に巻き付けられる。また、他方のインナケーブル１６ｂの他端は、ハウジング４ｂ内へと導かれ、操舵側ドラム２４ｂの外周に第２の巻き方向と反対の巻き方向に巻き付けられる。
【００１５】
シャフト２２ａは、ハンドル側ドラム２４ａを貫通してハンドル２の軸に連結されている。ハンドル側第１ハウジング４ａでは、ハンドル２をその軸回りに回転させると、シャフト２２ａが回転し、これに伴ってハンドル側ドラム２４ａが回転する。この回転が、インナケーブル１６ａ、１６ｂを介して操舵側ドラム２４ｂに伝達され、操舵側ドラム２４ｂが回転する。なお、ハンドル側ドラム２４ａ内には、シャフト２２ａの回転角度を規制する回転角度規制装置６２が設けられている。回転角度規制装置６２については、後で詳述する。
シャフト２２ｂは、操舵側ドラム２４ｂを貫通して前輪６の操舵機構８に設けられるピニオン１０に噛み合っている。操舵側ハウジング４ｂでは、ハンドル２の回転に伴って操舵側ドラム２４ｂが回転すると、ピニオン１０がスライドし、これに伴って前輪６の向きが変わる。
【００１６】
次に、ハンドル側のドラム装置と操舵側のドラム装置について図２を参照して説明する。ハンドル側のドラム装置と操舵側のドラム装置は同一構造を有するため、ここでは、ハンドル側のドラム装置について説明する。ハンドル側のドラム装置は、ハンドル側第１ハウジング４ａ（以下、ハウジング４という）と、ハウジング４内に収容されたハンドル側ドラム２４ａ（以下、ドラム２４という）とから構成されている。図２に示すように、ハウジング４は、第１ハウジング半体２６ａと第２ハウジング半体２６ｂとを組合せて構成される。図２に示すように、第１ハウジング半体２６ａと第２ハウジング半体２６ｂとは同一構造を有している。同一構造の両ハウジング半体２６ａ、２６ｂは、配置向きを逆にして互いに組合せて１つのハウジング４が形成される。
【００１７】
ハウジング半体２６は、図２に示すように、一面が開口した容器状に形成されている。ハウジング半体２６には、シャフト２２を回転可能に挿通できる軸孔２８が形成されている。また、ハウジング半体２６の内側であって、前記軸孔２８の周囲には、軸受３０を嵌入可能な軸受嵌入部３２が設けられている。また、ハウジング半体２６の外周面には貫通孔２０が設けられている。貫通孔２０にはアウタケーシング１４が固定され、貫通孔２０を通ってインナケーブル１６がハウジング４内に引き込み可能とされている。また、ハウジング半体２６の開口縁部には、周方向３箇所に舌片３３が設けられている。各舌片３３には他方のハウジング半体２６と連結固定するためのボルト孔３４が設けられている。また、３つの舌片３３のうち２つの舌片３３には、他方のハウジング半体２６と組合せる際に位置決めとして用いられる凸部３６と凹部３８の一方が設けられている。一方のハウジング半体２６の凸部３６が他方のハウジング半体２６の凹部３８に嵌入して、両方のハウジング半体２６が位置決めされる。同様に、一方のハウジング半体２６の凹部３８に他方のハウジング半体２６の凸部３６が嵌入して、両方のハウジング半体２６が位置決めされる。
【００１８】
第１ハウジング半体２６ａと第２ハウジング半体２６ｂとを組合せて１つのハウジング４を形成する際には次のようにする。まず、第１ハウジング半体２６ａと第２ハウジング半体２６ｂとを互いに開口部を対向させて配置する。次に、両ハウジング半体２６ａ、２６ｂの開口部同士を合わせ、位置決め用の凸部３６を凹部３８に嵌入させる。最後に、ボルト孔３４にボルトを挿通させて、開口部を密閉してハウジング４が形成される。
【００１９】
ハウジング４内にはドラム２４が収容される。図２に示すように、ドラム２４は、同軸の２枚の第１プーリー４０ａと第２プーリー４０ｂを組合せて構成されている。第１プーリー４０ａと第２プーリー４０ｂは同一構造である。同一構造の両プーリー４０ａ、４０ｂは、配置向きを逆にして互いに組合せて１つのドラム２４を形成する。
【００２０】
プーリー４０は、図２に示すように、略円板状に形成されている。プーリー４０の中心には突出部４２ａが設けられている。突出部４２ａには軸孔４２が設けられ、軸孔４２にはシャフト２２が挿通可能となっている。プーリー４０の裏面側（内面側）４４には、インナケーブル１６の端部を係止固定する係止溝４６が設けられている。また、裏面側４４には、他方のプーリー４０を連結固定するための凸部４８及び凹部５０が設けられている。プーリー４０の外周面には、インナケーブル１６を巻き付けるための螺旋溝５２が設けられている。また、プーリー４０の表面側（外面側）５４には、軸受３０の端部を収容するための軸受収容溝５６が設けられている。
第１プーリー４０ａと第２プーリー４０ｂを、互いに裏面側４４を対向させて配置向きを逆にして揃え、凸部３６を凹部３８に互いに嵌入させて両プーリー４０ａ、４０ｂを組合せて、ドラム２４が形成される。
【００２１】
第１プーリー４０ａには一方のインナケーブル１６ａが、第２プーリー４０ｂには他方のインナケーブル１６ｂが夫々巻き付けられる。すなわち、インナケーブル１６ａは、図３に示すように、第１プーリー４０ａの外周面の螺旋溝５２に沿って螺旋状に巻き付けられ、裏面側４４の係止溝４６に端部を係止される。一方、インナケーブル１６ｂは、図４に示すように、第２プーリー４０ｂの外周面の螺旋溝５２に沿って螺旋状に巻き付けられ、裏面側４４の係止溝４６に端部を係止される。第１プーリー４０ａと第２プーリー４０ｂを組合せると、両インナケーブル１６ａ、１６ｂの巻き方向は逆向きとなる。２本のインナケーブル１６ａ、１６ｂは、両プーリー４０ａ、４０ｂを組合せてなるドラム２４の回転に伴って交互に巻き取り及び引き出しが行われる。
【００２２】
ハウジング半体２６内に設けられた軸受嵌入部３２には図２に示すように、軸受３０を嵌入させることができる。軸受３０を軸受嵌入部３２に嵌入すると、軸受３０の外筒３０ｂが軸受嵌入部３２に固定される。また、軸受３０の軸受嵌入部３２から突出した部分は、プーリー４０の表面側５４に設けられた軸受収容溝５６に収容される。軸受３０が軸受収容溝５６に収容された状態では、軸受３０の内筒３０ａがプーリー４０の突出部４２ａに嵌合して固定され、軸受３０の外筒３０ｂとプーリー４０との間には隙間が形成される。これによって、ハウジング４に対してプーリー４０が回転可能に支持される。
【００２３】
シャフト２２は、各プーリー４０の軸孔４２、各ハウジング半体２６の軸孔２８の夫々を貫通している。シャフト２２は、各プーリー４０（ドラム２４）の回転軸と同軸に取付けられ、ドラム２４と一体となって回転する。本実施例では、シャフト２２は、図２に示すように、２つの平面が対向する断面矩形状に形成されている。シャフト２２の断面形状は、プーリー４０に設けられた軸孔４２の形状と対応している。従って、シャフト２２を軸孔４２に挿通すると、シャフト２２はプーリー４０に対して相対回転不能となり、両者は一体となって回転する。プーリー４０はハウジング４に対して回転可能に支持されているため、ハウジング４内でドラム２４がシャフト２２の回転に伴って回転可能となる。
【００２４】
本実施例の自動車用ステアリング装置では、ハンドル側第２ハウジング４ｃの内部にシャフト２２ａの回転角度を規制する回転角度規制装置６２が設けられている。図５に示すように、回転角度規制装置６２は、シャフト２２ａに固定される第１歯車７２と、第１歯車７２に噛合する第２歯車７０と、第１歯車７２と第２歯車７０を収容するハウジング６４によって構成されている。ハウジング６４は、一方の端面が開放されたハウジング本体６４ａと、そのハウジング本体６４ａの一端面を閉じる蓋６４ｂを備えている。ハウジング本体６４ａには、シャフト２２ａが貫通する孔と、第２歯車７０を回転可能に支持するための固定軸６９が形成されている。固定軸６９は、ハウジング本体６４ａの内面から蓋６４ｂ側に突出している。蓋６４ｂには、シャフト２２ａを回転可能に挿通できるとともに、軸受７４を嵌入可能な円形の軸孔６６が設けられている。また、蓋６４ｂのハウジング本体６４ａ側の面には、第２歯車７０の回転角度を規制する一組のストッパ８２が形成されている。ストッパ８２は、ハウジング本体６４ａ側に突出している。ハウジング本体６４ａと蓋６４ｂのそれぞれには、その角部４箇所にボルト孔６８が設けられている。
【００２５】
ハウジング６４（６４ａ，６４ｂ）内には、第２歯車７０と第１歯車７２が収容される。第１歯車７２の外周面にはギアが形成されている。第１歯車７２の蓋６４ｂ側の端面には軸受７４が取付けられている。軸受７４の外周面は円筒形状をしており、蓋６４ｂの軸孔６６に対応する形状に形成されている。軸受７４をハウジング本体６４ａの軸孔６６に嵌入すると、第１歯車７２がハウジング本体６４ａに対して回転可能に支持される。
第１歯車７２と軸受７４には軸孔７２ａが設けられ、軸孔７２ａにはシャフト２２ａが挿通可能となっている。軸孔７２ａの形状は、シャフト２２ａの断面形状と対応している。従って、シャフト２２ａを軸孔７２ａに挿通すると、第１歯車７２と軸受７４とシャフト２２ａは一体となって回転する。なお、シャフト２２ａは、第１歯車７２及びハウジング６４を貫通している。シャフト２２ａの一端はハンドル側ドラム２４ａに連結され、シャフト２２ａの他端はハンドル２の軸に連結される。このため、ハンドル２を回転すると、シャフト２２ａが回転すると共に第１歯車７２も回転する。
【００２６】
第２歯車７０は、軸受７６を介してハウジング本体６４ａの固定軸６９に回転可能に取付けられている。第２歯車７０の外周面にはギアが形成されている。第２歯車７０のギアと第１歯車７２のギアは噛合している。このため、第１歯車７２が回転すると、第２歯車７０が回転する。また、第２歯車７０の外径は第１歯車７２の外径より大径とされ、第２歯車７０のギア数は第１歯車７２のギア数よりも多くされている。
【００２７】
また、第２歯車７０の蓋６４ｂに対向する面にはピン８０が突設されている。第２歯車７０がハウジング６４に収容された状態では、第２歯車７０のピン８０が蓋６４ｂに設けられたストッパ８２と当接する。すなわち、シャフト２２の回転に伴って第１歯車７２及び第２歯車７０が回転すると、第２歯車７０のピン８０が図５に二点鎖線で示す軌道に沿って移動してストッパ８２に当接する。ピン８０がストッパ８２に当接すると、第２歯車７０の回転が規制され、それによって第１歯車７２及びシャフト２２ａ（即ち、ハンドル２）の回転が規制される。なお、第２歯車７０のギア数が第１歯車７２のギア数よりも多くされている。このため、第２歯車７０の回転角度範囲を３６０°以下としても、第１歯車７２の回転角度範囲を３６０°以上とすることができる。
【００２８】
本実施例のステアリング装置の動作を以下に説明する。ハンドル２を一方向に回転すると、シャフト２２ａが一方向へ回転し、第１歯車７２、第２歯車７０及びハンドル側ドラム２４ａが回転する。ハンドル側ドラム２４ａが回転すると、ハンドル側ドラム２４ａと操舵側ドラム２４ｂに巻き付けられた２本のインナケーブル１６ａ、１６ｂのうち一方がハンドル側ドラム２４ａに巻き取られると共に操舵側ドラム２４ｂから送り出され、他方がハンドル側ドラム２４から送り出されると共に操舵側ドラム２４ｂに巻き取られる。具体的には、インナケーブル１６ａ、１６ｂのうち一方がハンドル側ドラム２４ａに巻き取られ、その巻き取られるインナケーブルに引張力が作用する。インナケーブルがハンドル側ドラム２４ａに巻き取られると、それに伴って操舵側ドラム２４ｂが回転する。このため、操舵側ドラム２４ｂの回転に伴って操舵側ドラム２４ｂに他方のインナケーブルが巻き取られ、その巻き取られるインナケーブルに引張力が作用する。
操舵側ドラム２４ｂが回転すると、操舵側ドラム２４ｂに固定されたシャフト２２ｂが回転し、シャフト２２と噛合するピニオン１０がスライドする。これによって、操舵機構８では、ピニオン１０のスライド移動によってロッド６０が一方向へスライドし、それに伴って前輪６が操舵角を変更する。
【００２９】
ここで、ハンドル２を一方向に回転し続けると、シャフト２２ａの回転に伴って第１歯車７２及び第２歯車７０が回転し、第２歯車７０のピン８０が一方のストッパ８２に当接する。ピン８０がストッパ８２に当接すると、第２歯車７０のさらなる回転が規制され、それによって、第１歯車７２及びシャフト２２ａ（即ち、ハンドル２）の回転が規制される。この際、ドライバーがハンドル２を回転させようとしても、第１歯車７２及びシャフト２２ａの回転が規制されるため、ハンドル２に入力される回転力がハンドル側ドラム２４ａには伝達されない。このため、インナケーブル１６ａ、１６ｂにはさらなる引張力が作用しない。
【００３０】
ハンドル２を他方向に回転すると、同様の作用によって操舵側ドラム２４ｂとシャフト２２は他方向へ回転する。それに伴って、上記と同様にして前輪６が操舵角を変える。この場合も、ハンドル２を他方向に回転し続けると、シャフト２２ａの回転に伴って第１歯車７２及び第２歯車７０が回転し、第２歯車７０のピン８０が他方のストッパ８２に当接する。これによって、シャフト２２ａのさらなる回転が規制される。この場合も、ストッパ８２によってシャフト２２ａ自体の回転を規制するため、インナケーブル１６ａ、１６ｂにはさらなる引張力が作用しない。
【００３１】
上述した説明から明らかなように、本実施例のステアリング装置は、ハンドル２とハンドル側ドラム２４ａの間に回転角度規制装置６２が設けられており、ハンドル２が所定角度まで回転した場合に、ハンドル２に直結されているシャフト２２ａの回転が回転角度規制装置６２によって規制される。これによって、ハンドル側ドラム２４ａと操舵側ドラム２４ｂの回転が規制され、前輪６の回転範囲を規定することができる。
また、シャフト２２ａの回転をシャフト２２ａに取付けた回転角度規制装置６２で規制するため、ドライバーがハンドルを操舵角度範囲を超えて回転させようとしても、その回転力がインナケーブルに作用しない。これによって、インナケーブルに過大な引張力が作用することを防止することができる。
【００３２】
また、回転角度規制装置６２では、シャフト２２ａに固定された第１歯車７２と噛合する第２歯車７０の回転を規制することで、シャフト２２ａの回転を規制する。このため、第１歯車７０と第２歯車７２のギア数の比を変えることで、シャフト２２ａに必要とされている回転範囲を確保するとともに、その必要範囲を超えてシャフト２２ａが回転することを禁止することができる。
【００３３】
なお、上述した実施例では、回転角度規制装置６２に２つの歯車を用いたが、回転角度規制装置は２以上の歯車により構成してもよい。すなわち、入力シャフトに要求される回転角度範囲に応じて、歯車機構に備えられる歯車の数を任意に調整することができる。
また、上述した実施例では、回転角度規制装置に歯車機構を用いたが、歯車機構以外にも種々の機構を用いることができる。例えば、ラックアンドピニオン機構を用いて、入力側シャフトの回転を規制することができる。このような機構を用いても、入力シャフトの回転角度範囲を任意に調整することができる。すなわち、回転角度規制装置は、入力シャフトの回転に伴って運動する部材（上述した実施例では、第１歯車７２，第２歯車７０）と、この部材の運動を規制するストッパによって構成することができる。
【００３４】
また、本発明の回転運動伝達装置が用いられるのは、上述した実施例の自動車用ステアリング装置に限られない。本発明の回転運動伝達装置は、パワーウィンドゥ装置や電動スライドドア装置に用いることもできる。
【００３５】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は、複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの１つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００３６】
２ ハンドル
４ ハウジング
６ 前輪
８ 操舵機構
１０ ピニオン
１２ コントロールケーブル
１４ アウタケーシング
１６ インナケーブル
２０ 貫通孔
２２ シャフト
２４ ドラム
２６ ハウジング半体
３０ 軸受
４０ プーリー
５２ 螺旋溝
６０ ロッド
６２ 回転角度規制装置
６４ ハウジング
６９ 固定軸
７０ 第２歯車
７２ 第１歯車
７４ 軸受
７６ 軸受
８０ ピン
８２ ストッパ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２本のケーブルを利用して入力側ドラムの回転を出力側ドラムに伝達する回転運動伝達装置と、その回転運動伝達装置を備える自動車用ステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、自動車用ステアリング装置に用いられる回転運動伝達装置が記載されている。この回転運動伝達装置は、ハンドルの回転軸に連結されたハンドル側シャフトと、ハンドル側シャフトの回転によって回転するハンドル側ドラムと、前輪の操舵機構に連結された操舵側ドラムと、２本のケーブルを備えている。２本のケーブルは、ハンドル側ドラムと操舵側ドラムの間に配置される２本の筒状のアウタケーシング内を往復動可能に挿通されている。２本のケーブルは、ハンドル側ドラム及び操舵側ドラムの外周に互いに異なる巻き方向に巻き付けられており、ハンドル側のドラムの正逆方向の回転に伴って交互に引張力が作用するように巻き取り及び引き出しが行われるようにされている。この装置では、ハンドルを一方に回転させると、ハンドル側シャフトを介してハンドル側ドラムが一方に回転する。これによって、２本のケーブルの一方がハンドル側ドラムに巻き取られると共に他方がハンドル側ドラムから引き出される。同時に、操舵側ドラムでは、２本のケーブルの一方が引き出されると共に他方が巻き取られる。これにより、操舵側ドラムが回転し、ハンドルの回転が操舵機構に伝達され、前輪の向きが変化する。また、ハンドルを他方に回転させると、同様にしてハンドルの回転が操舵機構に伝達され、前輪の向きが変化する。この装置によれば、ハンドルの回転が操舵機構に伝達されることで、前輪の向きを変えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−５３１４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した回転運動伝達装置により回転運動が伝達される装置の中には、その回転運動が所定の角度範囲に規制されるものがある。このような装置に回転運動伝達装置を用いた場合、ケーブルに過大な負荷が作用することがある。
例えば、上述した自動車用ステアリング装置では、前輪の操舵角が予め所定の角度範囲に規制されている。その一方で、従来の回転運動伝達装置では、ハンドル側シャフトの回転が規制されていない。このため、ハンドルを回転させていき前輪の操舵角が所定の角度範囲を超えると、まず、前輪の動きが規制され、それに伴って操舵側ドラムの回転が規制され、それによって出力側ドラム及びハンドル側シャフトの回転が規制される。この際、ハンドル側シャフトの回転は規制されていないため、ドライバーがハンドルを前輪の操舵角を越えて回転させようとすると、ケーブルに大きな負荷が作用し、ケーブルが損傷する虞がある。
本発明は前記事情に鑑みてなされたものであり、回転運動が所定の角度範囲に規制される装置に回転運動伝達装置を用いられる場合において、ケーブルに作用する負荷を低減することができる技術を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の回転運動伝達装置は、入力側シャフトと、入力側ドラムと、第１ケーブルと、第２ケーブルと、出力側ドラムを備えている。入力側シャフトには回転力が入力され、入力側ドラムは入力側シャフトの回転によって回転する。第１ケーブルは、その一端が入力側ドラムの外周に第１の巻き方向に巻き付けられ、その他端が出力側ドラムの外周に第２の巻き方向に巻き付けられる。第２ケーブルは、その一端が入力側ドラムの外周に第１の巻き方向と反対の巻き方向に巻き付けられ、その他端が出力側ドラムの外周に第２の巻き方向と反対の巻き方向に巻き付けられる。そして、入力側シャフトと入力側ドラムの少なくとも一方に、入力側シャフトの回転を規制する回転角度規制機構が設けられている。
【０００６】
この回転運動伝達装置は、入力側シャフトと入力側ドラムの少なくとも一方に、入力側シャフトの回転を規制する回転角度規制機構が設けられている。そのため、出力側の装置の回転角度範囲に応じて入力側シャフトの回転角度範囲を規制することができる。これによって、入力側シャフトを出力側の装置の回転角度範囲を超えて回転させようとしても、入力側シャフトの回転が回転角度規制機構によって規制され、ケーブルに過大な力が作用することが防止される。
【０００７】
上記の回転角度規制機構は、入力側シャフトに固定されている第１歯車と、第１歯車に噛み合う第２歯車と、第２歯車の回転角度範囲を規制する規制手段を備えることができる。この場合、第２歯車は、第１歯車のギア数よりも多くのギア数を備えることができる。
この回転運動伝達装置では、規制手段によって第２歯車の回転が規制されると、第２歯車に噛み合う第１歯車の回転が規制され、これによって、第１歯車に固定されている入力側シャフトの回転が規制される。この回転運動伝達装置によれば、入力側シャフトの回転角度範囲が３６０°を超える場合でも、第１歯車のギア数と第２歯車のギア数を調整することで、第２歯車の回転角度範囲を３６０°以下とすることができる。このため、簡易な規制手段によって入力側シャフトを所望の角度範囲に規制することができる。
【０００８】
本発明の自動車用ステアリング装置は、上記の回転運動伝達装置のいずれかを備える。
上記の回転運動伝達装置を自動車用ステアリング装置に用いることで、ケーブルに過大な負荷が作用することが防止された自動車用ステアリング装置を実現することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ケーブルに過大な負荷が作用することが防止することができる回転運動伝達装置と、それを用いた自動車用ステアリング装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の回転運動伝達装置を備えた自動車用ステアリング装置を模式的に示す斜視図。
【図２】回転運動伝達装置の入力側ドラムの構成を模式的に示す斜視図。
【図３】一方のインナケーブルの第一プーリーへの巻き付け状態を模式的に示す図。
【図４】他方のインナケーブルの第二プーリーへの巻き付け状態を模式的に示す図。
【図５】回転角度規制機構を模式的に示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に説明する実施例の主要な特徴を整理する。
（形態１）第２歯車にはピンが設けられている。第２歯車を収容するハウジングには２つのストッパが設けられている。ピンが各ストッパと当接することによって第２歯車の回転角度範囲が規制される。
（形態２）第２歯車のギア数は、第１歯車のギア数の約３倍である。すなわち、第１歯車の回転角度範囲は、第２歯車の回転角度範囲の約３倍である。
【実施例１】
【００１２】
本発明を具現化した実施例について図面を参照しながら説明する。本実施例の回転運動伝達装置は、自動車用ステアリング装置に用いられている。図１は、本実施例の自動車用ステアリング装置の概要を示す一部切欠斜視図である。
本実施例の自動車用ステアリング装置は、図１に示すように、ハンドル２の前方に設けられたハンドル側第１ハウジング４ａと、ハンドル側第１ハウジング４ａとハンドル２の間に設けられたハンドル側第２ハウジング４ｃと、前輪６の操舵機構８側に設けられた操舵側ハウジング４ｂとを備えている。ハウジング４ａ、４ｂの間には、２本のコントロールケーブル１２ａ、１２ｂが配索されている。ハンドル側第１ハウジング４ａと操舵側ハウジング４ｂは同一構造を有している。
【００１３】
コントロールケーブル１２ａ、１２ｂは、筒状のアウタケーシング１４ａ、１４ｂと、アウタケーシング１４ａ、１４ｂ内に往復動可能に挿通されたインナケーブル１６ａ、１６ｂからなる。図１に示すように、アウタケーシング１４ａ、１４ｂの端部は、筒形固定具１８でハウジング４ａ、４ｂに固定されている。アウタケーシング１４ａ、１４ｂがハウジング４ａ、４ｂに固定された状態では、アウタケーシング１４ａ、１４ｂの内部とハウジング４ａ、４ｂの貫通孔２０とが連通している。
【００１４】
ハウジング４ａ、４ｂに固定されたアウタケーシング１４ａ、１４ｂの端部からはインナケーブル１６ａ、１６ｂが引き出されている。インナケーブル１６ａ、１６ｂは、貫通孔２０を通ってハウジング４ａ、４ｂ内へと導かれている。
ハンドル側第１ハウジング４ａの内部に、ハンドル側ドラム２４ａが収容されている。一方のインナケーブル１６ａの一端は、ハウジング４ａ内へと導かれ、ハンドル側ドラム２４ａの外周に第１の巻き方向に巻き付けられる。また、他方のインナケーブル１６ｂの一端は、ハウジング４ａ内へと導かれ、ハンドル側ドラム２４ａの外周に第１の巻き方向と反対の巻き方向に巻き付けられる。
また、操舵側ハウジング４ｂの内部に、操舵側ドラム２４ｂが収容されている。一方のインナケーブル１６ａの他端は、ハウジング４ｂ内へと導かれ、操舵側ドラム２４ｂの外周に第２の巻き方向に巻き付けられる。また、他方のインナケーブル１６ｂの他端は、ハウジング４ｂ内へと導かれ、操舵側ドラム２４ｂの外周に第２の巻き方向と反対の巻き方向に巻き付けられる。
【００１５】
シャフト２２ａは、ハンドル側ドラム２４ａを貫通してハンドル２の軸に連結されている。ハンドル側第１ハウジング４ａでは、ハンドル２をその軸回りに回転させると、シャフト２２ａが回転し、これに伴ってハンドル側ドラム２４ａが回転する。この回転が、インナケーブル１６ａ、１６ｂを介して操舵側ドラム２４ｂに伝達され、操舵側ドラム２４ｂが回転する。なお、ハンドル側ドラム２４ａ内には、シャフト２２ａの回転角度を規制する回転角度規制装置６２が設けられている。回転角度規制装置６２については、後で詳述する。
シャフト２２ｂは、操舵側ドラム２４ｂを貫通して前輪６の操舵機構８に設けられるピニオン１０に噛み合っている。操舵側ハウジング４ｂでは、ハンドル２の回転に伴って操舵側ドラム２４ｂが回転すると、ピニオン１０がスライドし、これに伴って前輪６の向きが変わる。
【００１６】
次に、ハンドル側のドラム装置と操舵側のドラム装置について図２を参照して説明する。ハンドル側のドラム装置と操舵側のドラム装置は同一構造を有するため、ここでは、ハンドル側のドラム装置について説明する。ハンドル側のドラム装置は、ハンドル側第１ハウジング４ａ（以下、ハウジング４という）と、ハウジング４内に収容されたハンドル側ドラム２４ａ（以下、ドラム２４という）とから構成されている。図２に示すように、ハウジング４は、第１ハウジング半体２６ａと第２ハウジング半体２６ｂとを組合せて構成される。図２に示すように、第１ハウジング半体２６ａと第２ハウジング半体２６ｂとは同一構造を有している。同一構造の両ハウジング半体２６ａ、２６ｂは、配置向きを逆にして互いに組合せて１つのハウジング４が形成される。
【００１７】
ハウジング半体２６は、図２に示すように、一面が開口した容器状に形成されている。ハウジング半体２６には、シャフト２２を回転可能に挿通できる軸孔２８が形成されている。また、ハウジング半体２６の内側であって、前記軸孔２８の周囲には、軸受３０を嵌入可能な軸受嵌入部３２が設けられている。また、ハウジング半体２６の外周面には貫通孔２０が設けられている。貫通孔２０にはアウタケーシング１４が固定され、貫通孔２０を通ってインナケーブル１６がハウジング４内に引き込み可能とされている。また、ハウジング半体２６の開口縁部には、周方向３箇所に舌片３３が設けられている。各舌片３３には他方のハウジング半体２６と連結固定するためのボルト孔３４が設けられている。また、３つの舌片３３のうち２つの舌片３３には、他方のハウジング半体２６と組合せる際に位置決めとして用いられる凸部３６と凹部３８の一方が設けられている。一方のハウジング半体２６の凸部３６が他方のハウジング半体２６の凹部３８に嵌入して、両方のハウジング半体２６が位置決めされる。同様に、一方のハウジング半体２６の凹部３８に他方のハウジング半体２６の凸部３６が嵌入して、両方のハウジング半体２６が位置決めされる。
【００１８】
第１ハウジング半体２６ａと第２ハウジング半体２６ｂとを組合せて１つのハウジング４を形成する際には次のようにする。まず、第１ハウジング半体２６ａと第２ハウジング半体２６ｂとを互いに開口部を対向させて配置する。次に、両ハウジング半体２６ａ、２６ｂの開口部同士を合わせ、位置決め用の凸部３６を凹部３８に嵌入させる。最後に、ボルト孔３４にボルトを挿通させて、開口部を密閉してハウジング４が形成される。
【００１９】
ハウジング４内にはドラム２４が収容される。図２に示すように、ドラム２４は、同軸の２枚の第１プーリー４０ａと第２プーリー４０ｂを組合せて構成されている。第１プーリー４０ａと第２プーリー４０ｂは同一構造である。同一構造の両プーリー４０ａ、４０ｂは、配置向きを逆にして互いに組合せて１つのドラム２４を形成する。
【００２０】
プーリー４０は、図２に示すように、略円板状に形成されている。プーリー４０の中心には突出部４２ａが設けられている。突出部４２ａには軸孔４２が設けられ、軸孔４２にはシャフト２２が挿通可能となっている。プーリー４０の裏面側（内面側）４４には、インナケーブル１６の端部を係止固定する係止溝４６が設けられている。また、裏面側４４には、他方のプーリー４０を連結固定するための凸部４８及び凹部５０が設けられている。プーリー４０の外周面には、インナケーブル１６を巻き付けるための螺旋溝５２が設けられている。また、プーリー４０の表面側（外面側）５４には、軸受３０の端部を収容するための軸受収容溝５６が設けられている。
第１プーリー４０ａと第２プーリー４０ｂを、互いに裏面側４４を対向させて配置向きを逆にして揃え、凸部３６を凹部３８に互いに嵌入させて両プーリー４０ａ、４０ｂを組合せて、ドラム２４が形成される。
【００２１】
第１プーリー４０ａには一方のインナケーブル１６ａが、第２プーリー４０ｂには他方のインナケーブル１６ｂが夫々巻き付けられる。すなわち、インナケーブル１６ａは、図３に示すように、第１プーリー４０ａの外周面の螺旋溝５２に沿って螺旋状に巻き付けられ、裏面側４４の係止溝４６に端部を係止される。一方、インナケーブル１６ｂは、図４に示すように、第２プーリー４０ｂの外周面の螺旋溝５２に沿って螺旋状に巻き付けられ、裏面側４４の係止溝４６に端部を係止される。第１プーリー４０ａと第２プーリー４０ｂを組合せると、両インナケーブル１６ａ、１６ｂの巻き方向は逆向きとなる。２本のインナケーブル１６ａ、１６ｂは、両プーリー４０ａ、４０ｂを組合せてなるドラム２４の回転に伴って交互に巻き取り及び引き出しが行われる。
【００２２】
ハウジング半体２６内に設けられた軸受嵌入部３２には図２に示すように、軸受３０を嵌入させることができる。軸受３０を軸受嵌入部３２に嵌入すると、軸受３０の外筒３０ｂが軸受嵌入部３２に固定される。また、軸受３０の軸受嵌入部３２から突出した部分は、プーリー４０の表面側５４に設けられた軸受収容溝５６に収容される。軸受３０が軸受収容溝５６に収容された状態では、軸受３０の内筒３０ａがプーリー４０の突出部４２ａに嵌合して固定され、軸受３０の外筒３０ｂとプーリー４０との間には隙間が形成される。これによって、ハウジング４に対してプーリー４０が回転可能に支持される。
【００２３】
シャフト２２は、各プーリー４０の軸孔４２、各ハウジング半体２６の軸孔２８の夫々を貫通している。シャフト２２は、各プーリー４０（ドラム２４）の回転軸と同軸に取付けられ、ドラム２４と一体となって回転する。本実施例では、シャフト２２は、図２に示すように、２つの平面が対向する断面矩形状に形成されている。シャフト２２の断面形状は、プーリー４０に設けられた軸孔４２の形状と対応している。従って、シャフト２２を軸孔４２に挿通すると、シャフト２２はプーリー４０に対して相対回転不能となり、両者は一体となって回転する。プーリー４０はハウジング４に対して回転可能に支持されているため、ハウジング４内でドラム２４がシャフト２２の回転に伴って回転可能となる。
【００２４】
本実施例の自動車用ステアリング装置では、ハンドル側第２ハウジング４ｃの内部にシャフト２２ａの回転角度を規制する回転角度規制装置６２が設けられている。図５に示すように、回転角度規制装置６２は、シャフト２２ａに固定される第１歯車７２と、第１歯車７２に噛合する第２歯車７０と、第１歯車７２と第２歯車７０を収容するハウジング６４によって構成されている。ハウジング６４は、一方の端面が開放されたハウジング本体６４ａと、そのハウジング本体６４ａの一端面を閉じる蓋６４ｂを備えている。ハウジング本体６４ａには、シャフト２２ａが貫通する孔と、第２歯車７０を回転可能に支持するための固定軸６９が形成されている。固定軸６９は、ハウジング本体６４ａの内面から蓋６４ｂ側に突出している。蓋６４ｂには、シャフト２２ａを回転可能に挿通できるとともに、軸受７４を嵌入可能な円形の軸孔６６が設けられている。また、蓋６４ｂのハウジング本体６４ａ側の面には、第２歯車７０の回転角度を規制する一組のストッパ８２が形成されている。ストッパ８２は、ハウジング本体６４ａ側に突出している。ハウジング本体６４ａと蓋６４ｂのそれぞれには、その角部４箇所にボルト孔６８が設けられている。
【００２５】
ハウジング６４（６４ａ，６４ｂ）内には、第２歯車７０と第１歯車７２が収容される。第１歯車７２の外周面にはギアが形成されている。第１歯車７２の蓋６４ｂ側の端面には軸受７４が取付けられている。軸受７４の外周面は円筒形状をしており、蓋６４ｂの軸孔６６に対応する形状に形成されている。軸受７４をハウジング本体６４ａの軸孔６６に嵌入すると、第１歯車７２がハウジング本体６４ａに対して回転可能に支持される。
第１歯車７２と軸受７４には軸孔７２ａが設けられ、軸孔７２ａにはシャフト２２ａが挿通可能となっている。軸孔７２ａの形状は、シャフト２２ａの断面形状と対応している。従って、シャフト２２ａを軸孔７２ａに挿通すると、第１歯車７２と軸受７４とシャフト２２ａは一体となって回転する。なお、シャフト２２ａは、第１歯車７２及びハウジング６４を貫通している。シャフト２２ａの一端はハンドル側ドラム２４ａに連結され、シャフト２２ａの他端はハンドル２の軸に連結される。このため、ハンドル２を回転すると、シャフト２２ａが回転すると共に第１歯車７２も回転する。
【００２６】
第２歯車７０は、軸受７６を介してハウジング本体６４ａの固定軸６９に回転可能に取付けられている。第２歯車７０の外周面にはギアが形成されている。第２歯車７０のギアと第１歯車７２のギアは噛合している。このため、第１歯車７２が回転すると、第２歯車７０が回転する。また、第２歯車７０の外径は第１歯車７２の外径より大径とされ、第２歯車７０のギア数は第１歯車７２のギア数よりも多くされている。
【００２７】
また、第２歯車７０の蓋６４ｂに対向する面にはピン８０が突設されている。第２歯車７０がハウジング６４に収容された状態では、第２歯車７０のピン８０が蓋６４ｂに設けられたストッパ８２と当接する。すなわち、シャフト２２の回転に伴って第１歯車７２及び第２歯車７０が回転すると、第２歯車７０のピン８０が図５に二点鎖線で示す軌道に沿って移動してストッパ８２に当接する。ピン８０がストッパ８２に当接すると、第２歯車７０の回転が規制され、それによって第１歯車７２及びシャフト２２ａ（即ち、ハンドル２）の回転が規制される。なお、第２歯車７０のギア数が第１歯車７２のギア数よりも多くされている。このため、第２歯車７０の回転角度範囲を３６０°以下としても、第１歯車７２の回転角度範囲を３６０°以上とすることができる。
【００２８】
本実施例のステアリング装置の動作を以下に説明する。ハンドル２を一方向に回転すると、シャフト２２ａが一方向へ回転し、第１歯車７２、第２歯車７０及びハンドル側ドラム２４ａが回転する。ハンドル側ドラム２４ａが回転すると、ハンドル側ドラム２４ａと操舵側ドラム２４ｂに巻き付けられた２本のインナケーブル１６ａ、１６ｂのうち一方がハンドル側ドラム２４ａに巻き取られると共に操舵側ドラム２４ｂから送り出され、他方がハンドル側ドラム２４から送り出されると共に操舵側ドラム２４ｂに巻き取られる。具体的には、インナケーブル１６ａ、１６ｂのうち一方がハンドル側ドラム２４ａに巻き取られ、その巻き取られるインナケーブルに引張力が作用する。インナケーブルがハンドル側ドラム２４ａに巻き取られると、それに伴って操舵側ドラム２４ｂが回転する。このため、操舵側ドラム２４ｂの回転に伴って操舵側ドラム２４ｂに他方のインナケーブルが巻き取られ、その巻き取られるインナケーブルに引張力が作用する。
操舵側ドラム２４ｂが回転すると、操舵側ドラム２４ｂに固定されたシャフト２２ｂが回転し、シャフト２２と噛合するピニオン１０がスライドする。これによって、操舵機構８では、ピニオン１０のスライド移動によってロッド６０が一方向へスライドし、それに伴って前輪６が操舵角を変更する。
【００２９】
ここで、ハンドル２を一方向に回転し続けると、シャフト２２ａの回転に伴って第１歯車７２及び第２歯車７０が回転し、第２歯車７０のピン８０が一方のストッパ８２に当接する。ピン８０がストッパ８２に当接すると、第２歯車７０のさらなる回転が規制され、それによって、第１歯車７２及びシャフト２２ａ（即ち、ハンドル２）の回転が規制される。この際、ドライバーがハンドル２を回転させようとしても、第１歯車７２及びシャフト２２ａの回転が規制されるため、ハンドル２に入力される回転力がハンドル側ドラム２４ａには伝達されない。このため、インナケーブル１６ａ、１６ｂにはさらなる引張力が作用しない。
【００３０】
ハンドル２を他方向に回転すると、同様の作用によって操舵側ドラム２４ｂとシャフト２２は他方向へ回転する。それに伴って、上記と同様にして前輪６が操舵角を変える。この場合も、ハンドル２を他方向に回転し続けると、シャフト２２ａの回転に伴って第１歯車７２及び第２歯車７０が回転し、第２歯車７０のピン８０が他方のストッパ８２に当接する。これによって、シャフト２２ａのさらなる回転が規制される。この場合も、ストッパ８２によってシャフト２２ａ自体の回転を規制するため、インナケーブル１６ａ、１６ｂにはさらなる引張力が作用しない。
【００３１】
上述した説明から明らかなように、本実施例のステアリング装置は、ハンドル２とハンドル側ドラム２４ａの間に回転角度規制装置６２が設けられており、ハンドル２が所定角度まで回転した場合に、ハンドル２に直結されているシャフト２２ａの回転が回転角度規制装置６２によって規制される。これによって、ハンドル側ドラム２４ａと操舵側ドラム２４ｂの回転が規制され、前輪６の回転範囲を規定することができる。
また、シャフト２２ａの回転をシャフト２２ａに取付けた回転角度規制装置６２で規制するため、ドライバーがハンドルを操舵角度範囲を超えて回転させようとしても、その回転力がインナケーブルに作用しない。これによって、インナケーブルに過大な引張力が作用することを防止することができる。
【００３２】
また、回転角度規制装置６２では、シャフト２２ａに固定された第１歯車７２と噛合する第２歯車７０の回転を規制することで、シャフト２２ａの回転を規制する。このため、第１歯車７０と第２歯車７２のギア数の比を変えることで、シャフト２２ａに必要とされている回転範囲を確保するとともに、その必要範囲を超えてシャフト２２ａが回転することを禁止することができる。
【００３３】
なお、上述した実施例では、回転角度規制装置６２に２つの歯車を用いたが、回転角度規制装置は２以上の歯車により構成してもよい。すなわち、入力シャフトに要求される回転角度範囲に応じて、歯車機構に備えられる歯車の数を任意に調整することができる。
また、上述した実施例では、回転角度規制装置に歯車機構を用いたが、歯車機構以外にも種々の機構を用いることができる。例えば、ラックアンドピニオン機構を用いて、入力側シャフトの回転を規制することができる。このような機構を用いても、入力シャフトの回転角度範囲を任意に調整することができる。すなわち、回転角度規制装置は、入力シャフトの回転に伴って運動する部材（上述した実施例では、第１歯車７２，第２歯車７０）と、この部材の運動を規制するストッパによって構成することができる。
【００３４】
また、本発明の回転運動伝達装置が用いられるのは、上述した実施例の自動車用ステアリング装置に限られない。本発明の回転運動伝達装置は、パワーウィンドゥ装置や電動スライドドア装置に用いることもできる。
【００３５】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は、複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの１つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００３６】
２ ハンドル
４ ハウジング
６ 前輪
８ 操舵機構
１０ ピニオン
１２ コントロールケーブル
１４ アウタケーシング
１６ インナケーブル
２０ 貫通孔
２２ シャフト
２４ ドラム
２６ ハウジング半体
３０ 軸受
４０ プーリー
５２ 螺旋溝
６０ ロッド
６２ 回転角度規制装置
６４ ハウジング
６９ 固定軸
７０ 第２歯車
７２ 第１歯車
７４ 軸受
７６ 軸受
８０ ピン
８２ ストッパ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転力が入力される入力側シャフトと、
その入力側シャフトの回転によって回転する入力側ドラムと、
その一端が入力側ドラムの外周に第１の巻き方向に巻き付けられる第１ケーブルと、
その一端が入力側ドラムの外周に第１の巻き方向と反対の巻き方向に巻き付けられる第２ケーブルと、
第１ケーブルの他端がその外周に第２の巻き方向に巻き付けられるとともに、第２ケーブルの他端がその外周に第２の巻き方向と反対の巻き方向に巻き付けられる出力側ドラムと、を備えており、
入力側シャフトと入力側ドラムの少なくとも一方に、入力側シャフトの回転角度範囲を規制する回転角度規制機構が設けられている回転運動伝達装置。
【請求項２】
回転角度規制機構は、入力側シャフトに固定されている第１歯車と、第１歯車に噛み合う第２歯車と、第２歯車の回転角度範囲を規制する規制手段をさらに備えており、
第２歯車のギア数が第１歯車のギア数よりも多くされていることを特徴とする請求項１に記載の回転運動伝達装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の回転運動伝達装置を備えることを特徴とする自動車用ステアリング装置。
【請求項１】
回転力が入力される入力側シャフトと、
その入力側シャフトの回転によって回転する入力側ドラムと、
その一端が入力側ドラムの外周に第１の巻き方向に巻き付けられる第１ケーブルと、
その一端が入力側ドラムの外周に第１の巻き方向と反対の巻き方向に巻き付けられる第２ケーブルと、
第１ケーブルの他端がその外周に第２の巻き方向に巻き付けられるとともに、第２ケーブルの他端がその外周に第２の巻き方向と反対の巻き方向に巻き付けられる出力側ドラムと、を備えており、
入力側シャフトと入力側ドラムの少なくとも一方に、入力側シャフトの回転角度範囲を規制する回転角度規制機構が設けられている回転運動伝達装置。
【請求項２】
回転角度規制機構は、入力側シャフトに固定されている第１歯車と、第１歯車に噛み合う第２歯車と、第２歯車の回転角度範囲を規制する規制手段をさらに備えており、
第２歯車のギア数が第１歯車のギア数よりも多くされていることを特徴とする請求項１に記載の回転運動伝達装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の回転運動伝達装置を備えることを特徴とする自動車用ステアリング装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−２２３３５８（Ｐ２０１０−２２３３５８Ａ）
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−７２１９７（Ｐ２００９−７２１９７）
【出願日】平成２１年３月２４日（２００９．３．２４）
【出願人】（０００２１０９８６）中央発條株式会社 (173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２４日（２００９．３．２４）
【出願人】（０００２１０９８６）中央発條株式会社 (173)
【Ｆターム（参考）】
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