專利名稱：車輛轉(zhuǎn)向用伸縮軸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及安裝在車輛的轉(zhuǎn)向軸中并且通過將雄軸和雌軸配合在一起以使其不可轉(zhuǎn)動(dòng)但是可滑動(dòng)而構(gòu)成的車輛轉(zhuǎn)向用伸縮(可伸長/可收縮)軸。
背景技術(shù)：
汽車的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)裝置的伸縮軸需要具有吸收車輛行駛時(shí)產(chǎn)生的軸向位移并防止這種位移或者振動(dòng)傳遞到轉(zhuǎn)向盤的性能。此外，該伸縮軸還需要具有沿軸向移動(dòng)轉(zhuǎn)向盤的位置并調(diào)整該位置的功能，以便獲得駕駛員駕駛車輛的最佳位置。
在任何情況下，伸縮軸需要降低游隙(backlash)或咔嗒聲、減小轉(zhuǎn)向盤的游隙感覺和降低沿軸向的滑動(dòng)操作過程中的滑動(dòng)阻力。
在這種情況下，傳統(tǒng)解決辦法是，通過用尼龍膜包裹伸縮軸的雄軸并且在滑動(dòng)部分上涂以潤滑脂而吸收或減輕金屬噪音、金屬咔嗒聲等，從而降低滑動(dòng)阻力和沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向的游隙。
然而，存在隨著使用尼龍薄膜磨損加劇且沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向的游隙變大的情況。此外，在暴露于發(fā)動(dòng)機(jī)室內(nèi)的高溫的情況下，尼龍薄膜的體積變化，導(dǎo)致滑動(dòng)阻力明顯變大或者磨損顯著加快，從而沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向的游隙變大。
在這種情況下，根據(jù)德國專利公報(bào)DE3730393C2、日本專利申請(qǐng)未審定公報(bào)No.2001-50293和日本專利申請(qǐng)未審定公報(bào)No.2001-193738中所公開的伸縮軸，在雄軸的外周面與雌軸的內(nèi)周面之間插置滾動(dòng)體和用于預(yù)壓雄軸和雌軸的預(yù)壓用彈性體。通過這種結(jié)構(gòu)，在滑動(dòng)時(shí)，彈性體將滾動(dòng)體預(yù)壓靠在雌軸等上至不會(huì)產(chǎn)生游隙的程度，從而可防止雄軸與雌軸之間的游隙。此外，在傳遞轉(zhuǎn)矩時(shí)，彈性體可在周向上限制滾動(dòng)體，并且雄軸和雌軸可防止沿其轉(zhuǎn)動(dòng)方向的游隙。
然而，根據(jù)所有這些專利文獻(xiàn)，用于預(yù)壓滾動(dòng)體的彈性體和貼靠滾動(dòng)體的滾道部分由不同的材料制成，并且由于其用途不同而采取不同的形狀。
其原因在于，貼靠滾動(dòng)體的滾道部分必須承受高接觸表面壓力。這意味著轉(zhuǎn)矩必須經(jīng)由滾動(dòng)體傳遞，因此要求貼靠滾動(dòng)體的滾道部分是堅(jiān)硬的剛性部件。相反，用于產(chǎn)生偏壓力的彈性體需要由諸如彈簧情況下的柔性材料制成。
從上述這些方面可看出，根據(jù)專利文獻(xiàn)，即，德國專利公報(bào)DE3730393C2，貼靠滾動(dòng)體的滾道部分涉及使用不同的材料和不同的形狀，因此，導(dǎo)致制造成本增加。
此外，德國專利公報(bào)DE3730393C2舉例說明了板簧的一個(gè)示例，其中滾道部分和彈性體是由一種材料制成的。然而，該板簧經(jīng)由腹板連接，因此結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，導(dǎo)致裝配成本增加。另外，如上所述，為了通過滾動(dòng)體傳遞轉(zhuǎn)矩，該板簧在承受滾動(dòng)體的接觸表面壓力和給出偏壓力這兩方面相容的使用上具有困難。
此外，日本專利申請(qǐng)未審定公開No.2001-193738舉例說明了一個(gè)示例，其中彈性體和滾道部分一體形成。然而，如同上述情況一樣，為了通過滾動(dòng)體傳遞轉(zhuǎn)矩，該板簧在承受滾動(dòng)體的接觸表面壓力和給出偏壓力這兩方面相容的使用上具有困難。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述情況而設(shè)計(jì)出本發(fā)明，其目的是提供一種能夠?qū)嵤┓€(wěn)定的滑動(dòng)負(fù)荷并且以高剛性狀態(tài)傳遞轉(zhuǎn)矩的車輛轉(zhuǎn)向用伸縮軸。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種安裝在車輛的轉(zhuǎn)向軸中并且通過將雄軸和雌軸配合在一起以使其不可轉(zhuǎn)動(dòng)但是可滑動(dòng)而構(gòu)成的車輛轉(zhuǎn)向用伸縮軸，所述伸縮軸包括經(jīng)由彈性體插置在形成于所述雄軸的外周面上的一列軸向槽與形成于所述雌軸的內(nèi)周面上的一列軸向槽之間的第一轉(zhuǎn)矩傳遞部件；以及插置在形成于所述雄軸的外周面上的另一列軸向槽與形成于所述雌軸的內(nèi)周面上的另一列軸向槽之間的第二轉(zhuǎn)矩傳遞部件，所述彈性體包括貼靠所述第一轉(zhuǎn)矩傳遞部件的傳遞部件側(cè)接觸部；基本沿周向與所述傳遞部件側(cè)接觸部以預(yù)定間隔隔開并且貼靠所述雄軸或所述雌軸的軸向槽的槽面的槽面?zhèn)冉佑|部；以及沿使所述傳遞部件側(cè)接觸部和所述槽面?zhèn)冉佑|部相互分離的方向彈性偏壓所述兩個(gè)接觸部的偏壓部，其中，所述傳遞部件側(cè)接觸部的剛度與所述槽面?zhèn)冉佑|部的剛度不同。
此外，在根據(jù)本發(fā)明的車輛轉(zhuǎn)向用伸縮軸中，優(yōu)選地，所述第一轉(zhuǎn)矩傳遞部件是當(dāng)所述雄軸和所述雌軸沿軸向相對(duì)移動(dòng)時(shí)滾動(dòng)的滾動(dòng)體，并且所述第二轉(zhuǎn)矩傳遞部件是當(dāng)所述雄軸和所述雌軸沿軸向相對(duì)移動(dòng)時(shí)滑動(dòng)的滑動(dòng)體。
此外，在根據(jù)本發(fā)明的車輛轉(zhuǎn)向用伸縮軸中，所述彈性體的所述偏壓部可采取在所述傳遞部件側(cè)接觸部與所述槽面?zhèn)冉佑|部之間彎曲的彎曲形狀。
此外，在根據(jù)本發(fā)明的車輛轉(zhuǎn)向用伸縮軸中，所述彈性體可通過由薄板彈簧鋼制成的一體成形品構(gòu)成。
此外，在根據(jù)本發(fā)明的車輛轉(zhuǎn)向用伸縮軸中，所述傳遞部件側(cè)接觸部的表面硬度可設(shè)定為比從所述槽面?zhèn)冉佑|部延伸到所述偏壓部的部分的表面硬度高。
此外，在根據(jù)本發(fā)明的車輛轉(zhuǎn)向用伸縮軸中，所述偏壓部可形成有用于減小偏壓力的孔。
此外，在根據(jù)本發(fā)明的車輛轉(zhuǎn)向用伸縮軸中，所述傳遞部件側(cè)接觸部的板厚度可設(shè)定為比從所述槽面?zhèn)冉佑|部延伸到所述偏壓部的部分的板厚度厚。
此外，在根據(jù)本發(fā)明的車輛轉(zhuǎn)向用伸縮軸中，所述傳遞部件側(cè)接觸部可基本形成為圓拱形。


圖1是使用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的車輛轉(zhuǎn)向用伸縮軸的汽車的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)裝置的側(cè)視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的車輛轉(zhuǎn)向用伸縮軸的縱截面圖；圖3是沿圖2中的線X-X的橫截面圖；圖4A是根據(jù)第一實(shí)施例的板簧的透視圖；圖4B是根據(jù)第一實(shí)施例的第一變形例的板簧的透視圖；圖4C是根據(jù)第一實(shí)施例的第二變形例的板簧的透視圖；圖5是沿圖2中的線X-X的橫截面圖，示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的車輛轉(zhuǎn)向用伸縮軸；圖6A是根據(jù)第二實(shí)施例的板簧的透視圖；圖6B是根據(jù)第二實(shí)施例的第一變形例的板簧的透視圖；圖6C是根據(jù)第二實(shí)施例的第二變形例的板簧的透視圖；圖7是沿圖2中的線X-X的橫截面圖，示出根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的車輛轉(zhuǎn)向用伸縮軸；圖8A是根據(jù)第三實(shí)施例的板簧的透視圖；圖8B是根據(jù)第三實(shí)施例的第一變形例的板簧的透視圖；圖8C是根據(jù)第三實(shí)施例的第二變形例的板簧的透視圖；圖9是沿圖2中的線X-X的橫截面圖，示出根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的車輛轉(zhuǎn)向用伸縮軸；圖10A是根據(jù)第四實(shí)施例的板簧的透視圖；圖10B是根據(jù)第四實(shí)施例的第一變形例的板簧的透視圖；圖10C是根據(jù)第四實(shí)施例的第二變形例的板簧的透視圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的車輛轉(zhuǎn)向用伸縮(可伸長/可收縮)軸。
(車輛轉(zhuǎn)向軸的整體結(jié)構(gòu))圖1是使用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的車輛轉(zhuǎn)向用伸縮軸的車輛轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)裝置的側(cè)視圖。
參照?qǐng)D1，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)裝置由以下部分構(gòu)成通過上支架101和下支架102安裝在車體側(cè)部件100上并包括轉(zhuǎn)向管柱103和被轉(zhuǎn)向管柱103可轉(zhuǎn)動(dòng)地保持的轉(zhuǎn)向軸104的上轉(zhuǎn)向軸部120、安裝在轉(zhuǎn)向軸104上端的轉(zhuǎn)向盤105、通過萬向節(jié)106連接在轉(zhuǎn)向軸104的下端的下轉(zhuǎn)向軸部107、通過轉(zhuǎn)向軸接頭108連接在下轉(zhuǎn)向軸部107的小齒輪軸109、連接在小齒輪軸109上的轉(zhuǎn)向齒條軸112和以支承轉(zhuǎn)向齒條軸112的方式通過彈性體111固定在車體的另一車架110上的轉(zhuǎn)向齒條支承部件113。
此處，上轉(zhuǎn)向軸部120和下轉(zhuǎn)向軸部107涉及使用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的車輛轉(zhuǎn)向用伸縮軸(下文簡稱為“伸縮軸”)。下轉(zhuǎn)向軸部107通過將雄軸配合到雌軸而構(gòu)成，并且這種下轉(zhuǎn)向軸部107需要具有吸收汽車行駛過程時(shí)發(fā)生的軸向位移并防止將該位移或振動(dòng)傳遞到轉(zhuǎn)向盤105的性能。在車體采用副車架結(jié)構(gòu)，使得用于固定轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)上部的部件100與用于固定轉(zhuǎn)向齒條支承部件113的車架110獨(dú)立地設(shè)置，并且轉(zhuǎn)向齒條支承部件113通過諸如橡膠等彈性體111緊固在車架110上的情況下，需要這種性能。此外，在另一種情況下，當(dāng)裝配人員將轉(zhuǎn)向軸接頭108裝配到小齒輪軸109上時(shí)，暫時(shí)使伸縮軸縮短以便使之配合并固定到小齒輪軸109上，因此需要伸縮(可伸長/可收縮)功能。此外，設(shè)置在轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)上部的上轉(zhuǎn)向軸部120也是通過將雄軸配合到雌軸而構(gòu)成，然而，這種上轉(zhuǎn)向軸部120需要具有沿軸向移動(dòng)轉(zhuǎn)向盤105的位置以便獲得駕駛員駕駛車輛的最佳位置并隨后調(diào)整該位置的功能，因此要求其具有沿軸向方向伸長和收縮的功能。在上述所有情況下，都需要伸縮軸能夠減小配合部的游隙噪聲、轉(zhuǎn)向盤105上的游隙感覺以及沿軸向滑動(dòng)過程中的滑動(dòng)阻力。
(第一實(shí)施例)圖2是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的車輛轉(zhuǎn)向用伸縮軸的縱截面圖。
圖3是沿圖2中的線X-X的橫截面圖。
圖4A是根據(jù)第一實(shí)施例的板簧的透視圖。圖4B是根據(jù)第一實(shí)施例的第一變形例的板簧的透視圖。圖4C是根據(jù)第一實(shí)施例的第二變形例的板簧的透視圖。
如圖2中所示，車輛轉(zhuǎn)向用伸縮軸(在下文中將簡稱為伸縮軸)是由配合在一起以使其不可轉(zhuǎn)動(dòng)但是可滑動(dòng)的雄軸1和雌軸2構(gòu)成的。
如圖3中所示，以沿雄軸1的外周面延伸的方式形成在周向上以120度的相等間隔(位相)設(shè)置的三列軸向槽3。與這些槽相對(duì)應(yīng)，以沿雌軸2的內(nèi)周面延伸的方式形成在周向上以120度的相等間隔(位相)設(shè)置的三列軸向槽5。
在雄軸1的軸向槽3與雌軸2的軸向槽5之間，可滾動(dòng)地插置有當(dāng)兩個(gè)軸1、2沿軸向相對(duì)移動(dòng)時(shí)滾動(dòng)的限定為剛性球狀體7的多個(gè)滾動(dòng)體或滾珠。雌軸2的軸向槽5的截面為圓弧形狀或尖拱形狀。
雄軸1的軸向槽3由示為關(guān)于直徑呈線對(duì)稱并且傾斜的一對(duì)平坦側(cè)面3a以及平坦地形成在該對(duì)平坦側(cè)面3a之間的底面3b構(gòu)成。
在雄軸1的軸向槽3與球狀體7之間插置有貼靠球狀體7從而向其施加預(yù)壓的板簧9。
板簧9一體地具有在兩點(diǎn)處貼靠球狀體7的球狀體側(cè)接觸部9a；基本沿周向與相應(yīng)球狀體側(cè)接觸部9a以預(yù)定間隔隔開并且貼靠雄軸1的軸向槽3的相應(yīng)平坦側(cè)面3a的槽面?zhèn)冉佑|部9b；偏壓部9c，每個(gè)偏壓部9c都用于在外徑側(cè)連接球狀體側(cè)接觸部9a和槽面?zhèn)冉佑|部9b并且沿使球狀體側(cè)接觸部9a和槽面?zhèn)冉佑|部9b相互分離的方向彈性偏壓接觸部9a、9b；以及在內(nèi)徑側(cè)與軸向槽3的底面3b相對(duì)的底部9d。
偏壓部9c具有基本為U形的形狀，其中其底部基本以圓弧形狀彎曲。具有彎曲形狀的該偏壓部9c可彈性偏壓球狀體側(cè)接觸部9a和槽面?zhèn)冉佑|部9b以使其相互分離。
因此，根據(jù)第一實(shí)施例，板簧9一體地具有貼靠球狀體7的接觸部9a和產(chǎn)生預(yù)壓的偏壓部9c，因此控制預(yù)壓以使得接觸部9a在球狀體7上的接觸表面壓力不會(huì)過高很重要。因此，根據(jù)第一實(shí)施例，板簧9被設(shè)定為具有這樣的結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)使得偏壓部9c產(chǎn)生的預(yù)壓(即，當(dāng)使雄軸1繞雌軸2的內(nèi)側(cè)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)偏壓部9c產(chǎn)生的負(fù)荷)不會(huì)超過接觸部9a在球狀體7上產(chǎn)生的表面壓力的容許值。
如圖3中所示，以在雄軸1的外周面上延伸的方式形成在周向上以120度的相等間隔(位相)設(shè)置的三列軸向槽4。與這些槽相對(duì)應(yīng)，以在雌軸2的內(nèi)周面上延伸的方式形成在周向上以120度的相等間隔(位相)設(shè)置的三列軸向槽6。
在雄軸1的軸向槽4和與之相對(duì)應(yīng)的雌軸2的軸向槽6之間，以具有微小間隙的方式插置有當(dāng)兩個(gè)軸1、2沿軸向相對(duì)移動(dòng)時(shí)滑動(dòng)的多個(gè)剛性體的柱狀體8(在本說明書中也稱為滑動(dòng)體或滾針)。這些軸向槽4、6中每一個(gè)的截面都為圓弧形狀或尖拱形狀。
如圖2中所示，雄軸1的端部形成有小徑部1a。該小徑部1a具有用于控制滾針8的軸向移動(dòng)的止動(dòng)板10。止動(dòng)板10由包括碟形彈簧的軸向預(yù)壓彈性體11和用于將該軸向預(yù)壓彈性體11保持在它們之間的一對(duì)平板12、13構(gòu)成。
在第一實(shí)施例中，止動(dòng)板10以將平板13、軸向預(yù)壓彈性體11以及平板12按此順序配合在小徑部1a上的方式通過由鉚接或者敲彎的塑性變形而牢固地固定于小徑部1a。以這種方式，止動(dòng)板10沿軸向方向被固定。應(yīng)當(dāng)注意，止動(dòng)板10的固定方法不局限于通過由鉚接或者敲彎的塑性變形，而是還可涉及使用諸如止動(dòng)環(huán)、螺紋連接裝置以及推壓螺母(push nut)的裝置。此外，止動(dòng)板10構(gòu)成能夠以使平板13抵靠在滾針8上的方式預(yù)壓滾針8以使其不會(huì)由于軸向預(yù)壓彈性體11(碟形彈簧)而沿軸向移動(dòng)。
此外，根據(jù)第一實(shí)施例，每個(gè)都基本為圓弧形狀并且形成為與雄軸1外周面上的六列軸向槽3、4在軸向上同軸的六個(gè)突起部14，以在徑向上具有間隙的方式配合在雌軸2的六列軸向槽5、6中。
因此，如果球狀體7或柱狀體8從雄軸1上脫落或由于任何原因而導(dǎo)致?lián)p壞，雄軸1的突起部14配合在雌軸2的軸向槽5、6中，因此雄軸1和雌軸2可傳遞轉(zhuǎn)矩并且可起到故障保護(hù)功能的作用。
此外，在這種情況下，由于在軸向槽5、6與突起部14之間具有間隙，因此駕駛員可通過轉(zhuǎn)向盤感覺到較大的游隙，從而可察覺到轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的故障等。
而且，突起部14在軸向上與球狀體7和柱狀體8對(duì)齊，因此起到作為用于調(diào)節(jié)球狀體7和柱狀體8的軸向移動(dòng)的止動(dòng)器的作用，從而減少球狀體7和柱狀體8脫落的可能性并且可進(jìn)一步提高故障保護(hù)功能。
而且，突起部14在軸向上與球狀體7和柱狀體8對(duì)齊，因此可通過減小雄軸1和雌軸2的徑向尺寸獲得緊湊的結(jié)構(gòu)。
而且，可在雄軸1的軸向槽3、雌軸2的軸向槽5、板簧9以及球狀體7之間涂覆潤滑劑。此外，也可在雄軸1的軸向槽4、柱狀體8以及雌軸2的軸向槽6之間涂覆潤滑劑。
在這樣構(gòu)造的伸縮軸中，球狀體7插置在雄軸1與雌軸2之間，板簧9將球狀體7預(yù)壓靠在雌軸2上至沒有游隙產(chǎn)生的程度。因此，在不傳遞轉(zhuǎn)矩時(shí)，可確保防止雄軸1與雌軸2之間的游隙，并且當(dāng)雄軸1和雌軸2沿軸向相對(duì)移動(dòng)時(shí)，可在穩(wěn)定的滑動(dòng)負(fù)荷下移動(dòng)而不會(huì)產(chǎn)生任何游隙。
在傳遞轉(zhuǎn)矩時(shí)，板簧9彈性變形并且在周向上限制球狀體7，并且插置在雄軸1與雌軸2之間的三列柱狀體8主要執(zhí)行傳遞轉(zhuǎn)矩的作用。
例如，在從雄軸1輸入轉(zhuǎn)矩的情況下，在初期階段，由于板簧9的預(yù)壓，所以沒有游隙，板簧9產(chǎn)生抵抗轉(zhuǎn)矩的反作用力，從而傳遞轉(zhuǎn)矩。在雄軸1、板簧9、球狀體7以及雌軸2之間傳遞的轉(zhuǎn)矩與輸入的轉(zhuǎn)矩相平衡的狀態(tài)下傳遞全部轉(zhuǎn)矩。
當(dāng)轉(zhuǎn)矩進(jìn)一步增大時(shí)，通過柱狀體8的雄軸1、雌軸2之間沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向的間隙消失，柱狀體8通過雄軸1和雌軸2傳遞在這之后的轉(zhuǎn)矩的增加部分。因此，能夠可靠地防止雄軸1和雌軸2之間沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向的游隙，并且在高剛性的狀態(tài)下傳遞轉(zhuǎn)矩。
從到目前為止所述的結(jié)構(gòu)中，根據(jù)第一實(shí)施例，由于除了球狀體7之外還設(shè)置有柱狀體8，因此當(dāng)有很大的轉(zhuǎn)矩輸入時(shí)，大部分負(fù)荷都能夠由柱狀體8承擔(dān)。因此，能夠通過減小雌軸2的軸向槽5與球狀體7之間的接觸壓力而提高耐用性，同時(shí)，當(dāng)轉(zhuǎn)矩負(fù)荷很大時(shí)，能夠在高剛性的狀態(tài)下傳遞轉(zhuǎn)矩。
此外，由于柱狀體8與雄軸1和雌軸2貼靠，所以可以減小作用在球狀體7上的扭矩，并抑制板簧9的側(cè)向滑動(dòng)，因此，能夠防止滯后過大。
因此，根據(jù)第一實(shí)施例，能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的滑動(dòng)負(fù)荷，并能夠通過可靠地防止沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向的游隙而在高剛性的狀態(tài)下傳遞轉(zhuǎn)矩。
應(yīng)當(dāng)注意，球狀體7優(yōu)選為剛性體的滾珠。還優(yōu)選地，剛性體的柱狀體8優(yōu)選為滾針。
由于柱狀體(下文稱為滾針)8以線接觸承受負(fù)荷，所以與以點(diǎn)接觸承受負(fù)荷的滾珠相比，可以獲得諸如將接觸壓力抑制為更低的許多優(yōu)點(diǎn)。因此，與將所有列設(shè)置成滾珠滾動(dòng)結(jié)構(gòu)的情況相比，該設(shè)置具有下述優(yōu)點(diǎn)。
·與滾珠滾動(dòng)結(jié)構(gòu)相比，滑動(dòng)部分的衰減效果更大。因此，振動(dòng)吸收性能好。
·由于滾針與雄軸和雌軸微接觸，所以能夠?qū)⒒瑒?dòng)負(fù)荷的波動(dòng)幅度抑制為較低，并且由于該波動(dòng)造成的振動(dòng)不會(huì)傳遞給轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
·當(dāng)傳遞相同的轉(zhuǎn)矩時(shí)，在滾針結(jié)構(gòu)中可將接觸壓力抑制為較低，因此，可以通過縮短沿軸向的長度而有效地使用空間。
·當(dāng)傳遞相同的轉(zhuǎn)矩時(shí)，在滾針結(jié)構(gòu)中可將接觸壓力抑制為較低，所以不需要通過熱處理等使雌軸的軸向槽表面硬化的附加工序。
·可以減少構(gòu)件數(shù)量。
·可以改善裝配性能。
·可以降低裝配成本。
如上所述，滾針在雄軸1與雌軸2之間傳遞轉(zhuǎn)矩時(shí)起到重要的作用，并與雌軸2的內(nèi)周面滑動(dòng)接觸。這種滾針結(jié)構(gòu)與常規(guī)的花鍵配合結(jié)構(gòu)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)。
·滾針為大批量生產(chǎn)制品，所以制造成本非常低。
·由于滾針在熱處理后進(jìn)行了研磨，所以表面硬度高，而且耐磨損性良好。
·由于滾針進(jìn)行了研磨，所以它們具有精細(xì)的表面粗糙度和低的滑動(dòng)摩擦系數(shù)，因此，可將滑動(dòng)負(fù)荷抑制為較低。
·可以根據(jù)使用條件改變滾針的長度或布置，因此可以不用改變?cè)O(shè)計(jì)思想而將滾針用于各種應(yīng)用。
·根據(jù)使用條件，有時(shí)還需要進(jìn)一步減小滑動(dòng)摩擦系數(shù)。在這種情況下，僅對(duì)滾針進(jìn)行表面處理就可以改變其滑動(dòng)特性，因此可以不用改變?cè)O(shè)計(jì)思想而將滾針用于各種應(yīng)用。
·可以以低成本制造具有幾微米差別的不同外徑的滾針，因此可以通過選擇滾針直徑將雄軸與滾針之間以及滾針與雌軸之間的間隙減到最小。因此可以容易地提高軸的扭轉(zhuǎn)方向的剛性。
此外，每個(gè)板簧9分別在其左右兩側(cè)包括在兩點(diǎn)處貼靠球狀體7的一對(duì)球狀體側(cè)接觸部9a；基本沿周向與球狀體側(cè)接觸部9a以預(yù)定間隔隔開并且貼靠雄軸1的軸向槽3的平坦側(cè)面3a的一對(duì)槽面?zhèn)冉佑|部9b；用于沿使球狀體側(cè)接觸部9a和槽面?zhèn)冉佑|部9b相互分離的方向彈性偏壓部9a、9b的一對(duì)偏壓部9c；以及與軸向槽3的底面3b相對(duì)的一對(duì)底部9d。
偏壓部9c具有基本為U形的形狀，其中其底部基本以圓弧形狀彎曲。具有彎曲形狀的該偏壓部9c可彈性偏壓球狀體側(cè)接觸部9a和槽面?zhèn)冉佑|部9b以使其相互分離。因此，其球狀體側(cè)接觸部9a可通過偏壓部9b變得充分撓曲的板簧9可確保充分的撓曲量。
根據(jù)第一實(shí)施例，如圖3和4A中所示，貼靠球狀體7的板簧的球狀體側(cè)接觸部9a具有高表面硬度(期望等于或高于HRC40)，而其它部分(即，槽面?zhèn)冉佑|部9b、偏壓部9c和底部9d)被設(shè)定為具有低表面硬度(期望等于或低于HRC30)。應(yīng)當(dāng)注意，在圖4A中，具有高表面硬度的球狀體側(cè)接觸部9a是沿軸向延伸并且左右對(duì)稱的一對(duì)平坦矩形部分。
通過這種結(jié)構(gòu)，貼靠球狀體7的球狀體側(cè)接觸部9a是剛性的，因此能夠充分承受在與球狀體7接觸的接觸點(diǎn)處的應(yīng)力。
相反，具有低表面硬度的部分在承受位移時(shí)易于變得彎曲，從而可防止在與球狀體7接觸的接觸點(diǎn)處的應(yīng)力過大。
即，在硬度(剛度)方面提供差異的目的在于在接觸點(diǎn)處的表面壓力(應(yīng)力)與偏壓部9c處發(fā)生的預(yù)壓之間取得平衡。如果使用常規(guī)的一體成形品并且板簧的板厚度均勻，取得它們之間的平衡非常困難。應(yīng)當(dāng)注意，在下文中將說明，本實(shí)施例完全是為了取得該平衡而發(fā)明的結(jié)構(gòu)。
在第一實(shí)施例中，為了取得板簧9的預(yù)壓平衡，板簧9的球狀體側(cè)接觸部9a的剛度被設(shè)定為高于槽面?zhèn)冉佑|部9b的剛度。
從上述內(nèi)容中可看出，根據(jù)第一實(shí)施例，板簧9在貼靠球狀體7的球狀體側(cè)接觸部9a與貼靠軸向槽3的槽面?zhèn)冉佑|部9b之間具有空間，并且在它們之間建立彈性連接。通過這種設(shè)計(jì)，當(dāng)設(shè)定時(shí)，可減小在板簧9與球狀體7的接觸部處的應(yīng)力，并且通過防止由于永久變形所導(dǎo)致的板簧9的永久應(yīng)變，可在較長時(shí)期內(nèi)獲得預(yù)期的預(yù)壓性能。
此外，板簧9能夠確保充分的撓曲量，而且在球狀體7和板簧9上都不會(huì)施加過大的負(fù)荷(應(yīng)力)，因此，在傳遞轉(zhuǎn)矩時(shí)，可減小在球狀體7與板簧9之間的接觸點(diǎn)處的應(yīng)力，從而可通過防止永久變形所導(dǎo)致的[永久應(yīng)變]保持預(yù)壓性能而不會(huì)導(dǎo)致高應(yīng)力。
而且，與球狀體7的接觸點(diǎn)被做得剛性大，具有彈簧特性的部分被設(shè)定得易于彎曲，從而可使單個(gè)部件同時(shí)具有滾道表面和彈簧特性。此外，第一實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)是這樣的，即，柱狀體8主要傳遞轉(zhuǎn)矩，因此在雄軸1、雌軸2、板簧9以及球狀體7之間不會(huì)出現(xiàn)更為過大的應(yīng)力。
因此，通過避免在板簧9上出現(xiàn)過大應(yīng)力而防止板簧9的永久應(yīng)變，由此能夠在較長時(shí)期內(nèi)保持預(yù)期的預(yù)壓性能。另外，不需要嚴(yán)格控制尺寸精度，并且可由一種材料制成板簧9和滾道部分，從而可以有助于裝配的方式減小制造成本。
接下來，圖4B是根據(jù)第一實(shí)施例的第一變形例的板簧的透視圖。
根據(jù)第一變形例，限定為板簧9的卷曲部分的偏壓部9c都形成有多個(gè)孔21，所述孔在軸向上對(duì)齊，用于減小偏壓力，從而使得板簧9易于彎曲。
根據(jù)這種布置，在與球狀體7的接觸點(diǎn)處不會(huì)施加過大的應(yīng)力。即，在施加轉(zhuǎn)矩負(fù)荷時(shí)，球狀體7沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向相對(duì)移動(dòng)，然而，此時(shí)，作為卷曲部分的偏壓部9c被設(shè)定得易于彎曲，因此在與球狀體7的接觸點(diǎn)處不會(huì)施加過大的應(yīng)力。應(yīng)當(dāng)注意，即使在表面硬度總體上均勻的情況下也可如第一實(shí)施例中那樣部分地改變表面硬度。
接下來，圖4C是根據(jù)第一實(shí)施例的第二變形例的板簧的透視圖。
形成于球狀體側(cè)接觸部9a與底面9d之間的板簧9的根部處的彎曲R部形成有多個(gè)孔22，所述孔在軸向上對(duì)齊，用于減小偏壓力，從而使得板簧9易于彎曲。
根據(jù)這種設(shè)計(jì)，在與球狀體7的接觸點(diǎn)處不會(huì)施加過大的應(yīng)力。即，在施加轉(zhuǎn)矩負(fù)荷之前(此時(shí)由于裝配產(chǎn)生的預(yù)壓導(dǎo)致在板簧9的接觸點(diǎn)處產(chǎn)生應(yīng)力)，由于在板簧9的彎曲R部中形成有孔22的部分易于彎曲，因此在裝配時(shí)在板簧9與球狀體7的接觸點(diǎn)處不會(huì)施加過大的應(yīng)力。應(yīng)當(dāng)注意，即使在表面硬度總體上均勻的情況下也可如第一實(shí)施例中那樣部分地改變表面硬度。
(第二實(shí)施例)圖5是沿圖2中的線X-X的橫截面圖，示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的車輛轉(zhuǎn)向用伸縮軸。
圖6A是根據(jù)第二實(shí)施例的板簧的透視圖。圖6B是根據(jù)第二實(shí)施例的第一變形例的板簧的透視圖。圖6C是根據(jù)第二實(shí)施例的第二變形例的板簧的透視圖。
如圖5和圖6A中所示，根據(jù)第二實(shí)施例，與第一實(shí)施例相比較，貼靠球狀體7的球狀體側(cè)接觸部9a的板厚度被設(shè)定為比從槽面?zhèn)冉佑|部9b延伸到偏壓部9c的部分的板厚度厚。因此，根據(jù)第二實(shí)施例，以通過在板簧9的球狀體側(cè)接觸部9a和槽面?zhèn)冉佑|部9b之間的板厚度方面給出差異使得這兩部分9a和9b的剛度彼此不同的方式取得上述預(yù)壓平衡。應(yīng)當(dāng)注意，即使在表面硬度總體上均勻的情況下也可如第一實(shí)施例中那樣部分地改變表面硬度。
從上述內(nèi)容中可看出，根據(jù)第二實(shí)施例，板簧9能夠確保充分的撓曲量，在球狀體7和板簧9上都不會(huì)施加過大的負(fù)荷(應(yīng)力)，而且，在傳遞轉(zhuǎn)矩時(shí)，可減小在球狀體7與板簧9之間的接觸部位處的應(yīng)力。通過這種設(shè)計(jì)，不會(huì)產(chǎn)生高應(yīng)力，并可通過防止永久變形所導(dǎo)致的[永久應(yīng)變]而在較長時(shí)期內(nèi)保持預(yù)壓性能。
而且，與球狀體7的接觸點(diǎn)被做得剛性大，具有彈簧特性的部分被設(shè)定得易于彎曲，從而可使單個(gè)部件同時(shí)具有滾道表面和彈簧特性。
因此，通過避免在板簧9上出現(xiàn)過大應(yīng)力而防止板簧9的永久應(yīng)變，由此能夠在較長時(shí)期內(nèi)保持預(yù)期的預(yù)壓性能。另外，不需要嚴(yán)格控制尺寸精度，并且可由一種材料制成板簧9和滾道部分，從而可以有助于裝配的方式減小制造成本。
接下來，圖6B是根據(jù)第二實(shí)施例的第一變形例的板簧的透視圖。根據(jù)第一變形例，作為板簧9的偏壓部9c的卷曲部分都形成有多個(gè)孔21，所述孔在軸向上對(duì)齊，用于減小偏壓力，從而使得板簧9易于彎曲。根據(jù)這種布置，在與球狀體7的接觸點(diǎn)處不會(huì)施加過大的應(yīng)力。即，在施加轉(zhuǎn)矩負(fù)荷時(shí)，球狀體7沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向相對(duì)移動(dòng)，然而，此時(shí)，偏壓部9c(卷曲部分)被設(shè)定得易于彎曲，因此在與球狀體7的接觸點(diǎn)處不會(huì)施加過大的應(yīng)力。應(yīng)當(dāng)注意，即使在表面硬度總體上均勻的情況下也可如第一實(shí)施例中那樣部分地改變表面硬度。
接下來，圖6C是根據(jù)第二實(shí)施例的第二變形例的板簧的透視圖。形成于球狀體側(cè)接觸部9a與底面9d之間的板簧9的根部處的彎曲R部形成有多個(gè)孔22，所述孔在軸向上對(duì)齊，用于減小偏壓力，從而使得板簧9易于彎曲。根據(jù)這種設(shè)計(jì)，在與球狀體7的接觸點(diǎn)處不會(huì)施加過大的應(yīng)力。即，在施加轉(zhuǎn)矩負(fù)荷之前(此時(shí)由于裝配產(chǎn)生的預(yù)壓導(dǎo)致在板簧9的接觸點(diǎn)處產(chǎn)生應(yīng)力)，由于在板簧9的彎曲R部中形成有孔22的部分易于彎曲，因此在裝配時(shí)在板簧9與球狀體7的接觸點(diǎn)處不會(huì)施加過大的應(yīng)力。應(yīng)當(dāng)注意，即使在表面硬度總體上均勻的情況下也可如第一實(shí)施例中那樣部分地改變表面硬度。
(第三實(shí)施例)圖7是沿圖2中的線X-X的橫截面圖，示出根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的車輛轉(zhuǎn)向用伸縮軸。
圖8A是根據(jù)第三實(shí)施例的板簧的透視圖。圖8B是根據(jù)第三實(shí)施例的第一變形例的板簧的透視圖。圖8C是根據(jù)第三實(shí)施例的第二變形例的板簧的透視圖。
如圖7和圖8中所示，根據(jù)第三實(shí)施例，與第一實(shí)施例相比較，貼靠球狀體7的球狀體側(cè)接觸部9a都基本形成為圓弧形狀。通過這種結(jié)構(gòu)，可使得接觸表面壓力低于平面形狀中的接觸表面壓力。根據(jù)第三實(shí)施例，貼靠球狀體7的球狀體側(cè)接觸部9a都基本形成為圓弧形狀，因此被設(shè)置為高于基本為平面形狀的槽面?zhèn)冉佑|部9b。應(yīng)當(dāng)注意，即使在表面硬度總體上均勻的情況下也可如第一實(shí)施例中那樣部分地改變表面硬度。
從上述內(nèi)容中可看出，根據(jù)第三實(shí)施例，板簧9能夠確保充分的撓曲量，在球狀體7和板簧9上都不會(huì)施加過大的負(fù)荷(應(yīng)力)，而且，在傳遞轉(zhuǎn)矩時(shí)，可減小在球狀體7與板簧9之間的接觸部位處的應(yīng)力。通過這種設(shè)計(jì)，不會(huì)產(chǎn)生高應(yīng)力，并可通過防止永久變形所導(dǎo)致的[永久應(yīng)變]而在較長時(shí)期內(nèi)保持預(yù)壓性能。
而且，與球狀體7的接觸點(diǎn)被做得剛性大，具有彈簧特性的部分被設(shè)定得易于彎曲，從而可使單個(gè)部件同時(shí)具有滾道表面和彈簧特性。
因此，通過避免在板簧9上出現(xiàn)過大應(yīng)力而防止板簧9的永久應(yīng)變，由此能夠在較長時(shí)期內(nèi)保持預(yù)期的預(yù)壓性能。另外，不需要嚴(yán)格控制尺寸精度，并且可由一種材料制成板簧9和滾道部分，從而可以有助于裝配的方式減小制造成本。
接下來，圖8B是根據(jù)第三實(shí)施例的第一變形例的板簧的透視圖。根據(jù)第一變形例，作為板簧9的偏壓部9c的卷曲部分都形成有多個(gè)孔21，所述孔在軸向上對(duì)齊，用于減小偏壓力，從而使得板簧9易于彎曲。根據(jù)這種布置，在與球狀體7的接觸點(diǎn)處不會(huì)施加過大的應(yīng)力。即，在施加轉(zhuǎn)矩負(fù)荷時(shí)，球狀體7沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向相對(duì)移動(dòng)，然而，此時(shí)，偏壓部9c(卷曲部分)被設(shè)定得易于彎曲，因此在與球狀體7的接觸點(diǎn)處不會(huì)施加過大的應(yīng)力。應(yīng)當(dāng)注意，即使在表面硬度總體上均勻的情況下也可如第一實(shí)施例中那樣部分地改變表面硬度。
接下來，圖8C是根據(jù)第三實(shí)施例的第二變形例的板簧的透視圖。形成于球狀體側(cè)接觸部9a與底面9d之間的板簧9的根部處的彎曲R部形成有多個(gè)孔22，所述孔在軸向上對(duì)齊，用于減小偏壓力，從而使得板簧9易于彎曲。根據(jù)這種設(shè)計(jì)，在與球狀體7的接觸點(diǎn)處不會(huì)施加過大的應(yīng)力。即，在施加轉(zhuǎn)矩負(fù)荷之前(此時(shí)由于裝配產(chǎn)生的預(yù)壓導(dǎo)致在板簧9的接觸點(diǎn)處產(chǎn)生應(yīng)力)，由于在板簧9的彎曲R部中形成有孔22的部分易于彎曲，因此在裝配時(shí)在板簧9與球狀體7的接觸點(diǎn)處不會(huì)施加過大的應(yīng)力。應(yīng)當(dāng)注意，即使在表面硬度總體上均勻的情況下也可如第一實(shí)施例中那樣部分地改變表面硬度。
(第四實(shí)施例)圖9是沿圖2中的線X-X的橫截面圖，示出根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的車輛轉(zhuǎn)向用伸縮軸。
圖10A是根據(jù)第四實(shí)施例的板簧的透視圖。圖10B是根據(jù)第四實(shí)施例的第一變形例的板簧的透視圖。圖10C是根據(jù)第四實(shí)施例的第二變形例的板簧的透視圖。
如圖9和圖10A中所示，根據(jù)第四實(shí)施例，與第一實(shí)施例相比較，貼靠球狀體7的球狀體側(cè)接觸部9a的板厚度被設(shè)定為比從槽面?zhèn)冉佑|部9b延伸到偏壓部9c的部分的板厚度厚，并且貼靠球狀體7的表面基本形成為圓弧形狀。通過這種布置，可使得與球狀體7的接觸表面壓力低于平面形狀中的接觸表面壓力。應(yīng)當(dāng)注意，即使在表面硬度總體上均勻的情況下也可如第一實(shí)施例中那樣部分地改變表面硬度。
從上述內(nèi)容中可看出，根據(jù)第四實(shí)施例，板簧9能夠確保充分的撓曲量，在球狀體7和板簧9上都不會(huì)施加過大的負(fù)荷(應(yīng)力)，而且，在傳遞轉(zhuǎn)矩時(shí)，可減小在球狀體7與板簧9之間的接觸部位處的應(yīng)力。通過這種設(shè)計(jì)，不會(huì)產(chǎn)生高應(yīng)力，并可通過防止永久變形所導(dǎo)致的[永久應(yīng)變]而在較長時(shí)期內(nèi)保持預(yù)壓性能。
而且，與球狀體7的接觸點(diǎn)被做得剛性大，具有彈簧特性的部分被設(shè)定得易于彎曲，從而可使單個(gè)部件同時(shí)具有滾道表面和彈簧特性。
因此，通過避免在板簧9上出現(xiàn)過大應(yīng)力而防止板簧9的永久應(yīng)變，由此能夠在較長時(shí)期內(nèi)保持預(yù)期的預(yù)壓性能。另外，不需要嚴(yán)格控制尺寸精度，并且可由一種材料制成板簧9和滾道部分，從而可以有助于裝配的方式減小制造成本。
接下來，圖10B是根據(jù)第四實(shí)施例的第一變形例的板簧的透視圖。根據(jù)第一變形例，作為板簧9的偏壓部9c的卷曲部分都形成有多個(gè)孔21，所述孔在軸向上對(duì)齊，用于減小偏壓力，從而使得板簧9易于彎曲。根據(jù)這種布置，在與球狀體7的接觸點(diǎn)處不會(huì)施加過大的應(yīng)力。即，在施加轉(zhuǎn)矩負(fù)荷時(shí)，球狀體7沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向相對(duì)移動(dòng)，然而，此時(shí)，偏壓部9c被設(shè)定得易于彎曲，因此在與球狀體7的接觸點(diǎn)處不會(huì)施加過大的應(yīng)力。應(yīng)當(dāng)注意，即使在表面硬度總體上均勻的情況下也可如第一實(shí)施例中那樣部分地改變表面硬度。
接下來，圖10C是根據(jù)第四實(shí)施例的第二變形例的板簧的透視圖。形成于球狀體側(cè)接觸部9a與底面9d之間的板簧9的根部處的彎曲R部形成有多個(gè)孔22，所述孔在軸向上對(duì)齊，用于減小偏壓力，從而使得板簧9易于彎曲。根據(jù)這種設(shè)計(jì)，在與球狀體7的接觸點(diǎn)處不會(huì)施加過大的應(yīng)力。即，在施加轉(zhuǎn)矩負(fù)荷之前(此時(shí)由于裝配產(chǎn)生的預(yù)壓導(dǎo)致在板簧9的接觸點(diǎn)處產(chǎn)生應(yīng)力)，由于在板簧9的彎曲R部中形成有孔22的部分易于彎曲，因此在裝配時(shí)在板簧9與球狀體7的接觸點(diǎn)處不會(huì)施加過大的應(yīng)力。應(yīng)當(dāng)注意，即使在表面硬度總體上均勻的情況下也可如第一實(shí)施例中那樣部分地改變表面硬度。
應(yīng)當(dāng)注意，本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例，而是可存在多種變型。
如上所述，每個(gè)彈性體在貼靠第一轉(zhuǎn)矩傳遞部件的傳遞部件側(cè)接觸部與貼靠軸向槽的槽面?zhèn)冉佑|部之間都具有空間，并且在它們之間建立彈性連接。通過這種設(shè)計(jì)，當(dāng)設(shè)定時(shí)，可減小在第一轉(zhuǎn)矩傳遞部件與彈性體之間的接觸部處的應(yīng)力，并且通過防止由于永久變形所導(dǎo)致的彈性體的永久應(yīng)變，可在較長時(shí)期內(nèi)獲得預(yù)期的預(yù)壓性能。
此外，彈性體能夠確保充分的撓曲量，而且在第一轉(zhuǎn)矩傳遞部件和彈性體上都不會(huì)施加過大的負(fù)荷(應(yīng)力)，因此，在傳遞轉(zhuǎn)矩時(shí)，可減小在第一轉(zhuǎn)矩傳遞部件與彈性體之間的接觸點(diǎn)處的應(yīng)力，從而可通過防止永久變形所導(dǎo)致的[永久應(yīng)變]在較長時(shí)期內(nèi)保持預(yù)壓性能而不會(huì)導(dǎo)致高應(yīng)力。
而且，與第一轉(zhuǎn)矩傳遞部件的接觸點(diǎn)被做得剛性大，具有彈簧特性的部分被設(shè)定得易于彎曲，從而可使單個(gè)部件同時(shí)具有滾道表面和彈簧特性。此外，第四實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)是這樣的，即，第二轉(zhuǎn)矩傳遞部件主要傳遞轉(zhuǎn)矩，因此在雄軸、雌軸、彈性體以及第一轉(zhuǎn)矩傳遞部件之間不會(huì)出現(xiàn)更為過大的應(yīng)力。
因此，通過避免在彈性體上出現(xiàn)過大的應(yīng)力而防止彈性體的永久應(yīng)變，由此能夠在較長時(shí)期內(nèi)保持預(yù)期的預(yù)壓性能。另外，不需要嚴(yán)格控制尺寸精度，并且可由一種材料制成彈性體和滾道部分，從而可以有助于裝配的方式減小制造成本。
權(quán)利要求
1.一種安裝在車輛的轉(zhuǎn)向軸中并且通過將雄軸和雌軸配合在一起以使其不可轉(zhuǎn)動(dòng)但是可滑動(dòng)而構(gòu)成的車輛轉(zhuǎn)向用伸縮軸，所述伸縮軸包括經(jīng)由彈性體插置在形成于所述雄軸的外周面上的一列軸向槽與形成于所述雌軸的內(nèi)周面上的一列軸向槽之間的第一轉(zhuǎn)矩傳遞部件；以及插置在形成于所述雄軸的外周面上的另一列軸向槽與形成于所述雌軸的內(nèi)周面上的另一列軸向槽之間的第二轉(zhuǎn)矩傳遞部件，所述彈性體包括貼靠所述第一轉(zhuǎn)矩傳遞部件的傳遞部件側(cè)接觸部；基本沿周向與所述傳遞部件側(cè)接觸部以預(yù)定間隔隔開并且貼靠所述雄軸或所述雌軸的軸向槽的槽面的槽面?zhèn)冉佑|部；以及沿使所述傳遞部件側(cè)接觸部和所述槽面?zhèn)冉佑|部相互分離的方向彈性偏壓所述兩個(gè)接觸部的偏壓部，其中，所述傳遞部件側(cè)接觸部的剛度與所述槽面?zhèn)冉佑|部的剛度不同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛轉(zhuǎn)向用伸縮軸，其特征在于，所述第一轉(zhuǎn)矩傳遞部件是當(dāng)所述雄軸和所述雌軸沿軸向相對(duì)移動(dòng)時(shí)滾動(dòng)的滾動(dòng)體，并且所述第二轉(zhuǎn)矩傳遞部件是當(dāng)所述雄軸和所述雌軸沿軸向相對(duì)移動(dòng)時(shí)滑動(dòng)的滑動(dòng)體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車輛轉(zhuǎn)向用伸縮軸，其特征在于，所述彈性體的所述偏壓部采取在所述傳遞部件側(cè)接觸部與所述槽面?zhèn)冉佑|部之間彎曲的彎曲形狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車輛轉(zhuǎn)向用伸縮軸，其特征在于，所述彈性體通過由薄板彈簧鋼制成的一體成形品構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車輛轉(zhuǎn)向用伸縮軸，其特征在于，所述傳遞部件側(cè)接觸部的表面硬度設(shè)定為比從所述槽面?zhèn)冉佑|部延伸到所述偏壓部的部分的表面硬度高。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車輛轉(zhuǎn)向用伸縮軸，其特征在于，所述偏壓部形成有用于減小偏壓力的孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車輛轉(zhuǎn)向用伸縮軸，其特征在于，所述傳遞部件側(cè)接觸部的板厚度設(shè)定為比從所述槽面?zhèn)冉佑|部延伸到所述偏壓部的部分的板厚度厚。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車輛轉(zhuǎn)向用伸縮軸，其特征在于，所述傳遞部件側(cè)接觸部基本形成為圓拱形。
9.一種車輛轉(zhuǎn)向用伸縮軸，包括形成有在外周面上以預(yù)定角度間隔沿軸向延伸的第一和第二軸向槽的雄軸；與所述雄軸同軸設(shè)置的雌軸，所述雌軸形成有以與所述第一和第二軸向槽相對(duì)應(yīng)的方式在內(nèi)周面上沿軸向延伸的第三和第四軸向槽，并且外嵌在所述雄軸上；插置在所述雄軸的所述第一軸向槽與所述雌軸的所述第三軸向槽之間的第一轉(zhuǎn)矩傳遞部件；插置在所述第一轉(zhuǎn)矩傳遞部件與所述雄軸的所述第一軸向槽之間并沿軸向延伸的彈性體；插置在所述雄軸的所述第二軸向槽與所述雌軸的所述第四軸向槽之間的第二轉(zhuǎn)矩傳遞部件，其中，所述伸縮軸被安裝在車輛的轉(zhuǎn)向軸中并且通過將所述雄軸和所述雌軸配合在一起以使其不可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)但是可滑動(dòng)而構(gòu)成，所述彈性體一體地形成有第一接觸部、第二接觸部以及偏壓部，在所述第一接觸部處，所述彈性體與所述第一轉(zhuǎn)矩傳遞部件相接觸，在所述第二接觸部處，所述彈性體與所述雄軸的所述槽面相接觸，所述偏壓部連接第一和第二接觸部并將第一和第二接觸部彈性地保持為相互分離以使所述部件處于預(yù)壓和接觸狀態(tài)下；并且由所述偏壓部產(chǎn)生的預(yù)壓設(shè)置為不超過所述第二接觸部抵抗所述第一轉(zhuǎn)矩傳遞部件的表面壓力的容許值。
10.根據(jù)權(quán)利要求10所述的車輛轉(zhuǎn)向用伸縮軸，其特征在于，所述雄軸的所述第一軸向槽具有關(guān)于直徑方向線對(duì)稱的槽側(cè)面以及連接所述槽側(cè)面的槽底面，所述彈性體的所述第一接觸部是由均貼靠所述第一傳遞部件的傳遞部件側(cè)接觸部構(gòu)成的，所述彈性體的所述第二接觸部是由均貼靠所述槽側(cè)面的槽面?zhèn)冉佑|部構(gòu)成的，所述偏壓部在外徑側(cè)將所述傳遞部件側(cè)接觸部與所述槽面?zhèn)冉佑|部相連接并且沿使所述兩個(gè)接觸部相互分離的方向偏壓這兩個(gè)接觸部，以及所述彈性體還一體地具有在內(nèi)徑側(cè)將所述傳遞部件側(cè)接觸部與所述槽面?zhèn)冉佑|部相連接的連接部。
11.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的車輛轉(zhuǎn)向用伸縮軸，其特征在于，所述第一轉(zhuǎn)矩傳遞部件由多個(gè)球形滾動(dòng)體構(gòu)成，并且所述第二轉(zhuǎn)矩傳遞部件由滾針構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種安裝在機(jī)動(dòng)車輛的轉(zhuǎn)向軸中并且通過將雄軸和雌軸不可轉(zhuǎn)動(dòng)但是可滑動(dòng)地配合而構(gòu)成的機(jī)動(dòng)車輛轉(zhuǎn)向用伸縮軸，該伸縮軸具有第一轉(zhuǎn)矩傳遞部件和第二轉(zhuǎn)矩傳遞部件。第一轉(zhuǎn)矩傳遞部件插置在分別形成于雄軸的外周面與雌軸的內(nèi)周面上的一列軸向槽之間，在其間具有彈性體。第二轉(zhuǎn)矩傳遞部件插置在分別形成于雄軸的外周面與雌軸的內(nèi)周面上的另一列軸向槽之間。所述彈性體具有接觸第一轉(zhuǎn)矩傳遞部件的傳遞部件側(cè)接觸部，在周向以預(yù)定間隔隔開并且接觸雄軸或雌軸的軸向槽的槽面的槽面?zhèn)冉佑|部，以及沿使傳遞部件側(cè)接觸部和槽面?zhèn)冉佑|部相互分離的方向彈性偏壓這兩個(gè)部分的偏壓部。傳遞部件側(cè)接觸部的剛度與槽面?zhèn)冉佑|部的剛度不同。
文檔編號(hào)B62D1/185GK1832880SQ200480022560
公開日2006年9月13日 申請(qǐng)日期2004年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月2日
發(fā)明者山田康久 申請(qǐng)人:日本精工株式會(huì)社, 恩斯克轉(zhuǎn)向器株式會(huì)社