齒條制造設(shè)備和齒條制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于制造使用在車輛的轉(zhuǎn)向裝置中的齒條桿，具體地，適合于使用在電動轉(zhuǎn)向裝置中的齒條桿的設(shè)備和方法，其中，聯(lián)接到轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向齒輪與齒條桿相接合以便使齒條桿滑動以使車輛的車輪轉(zhuǎn)彎，并且其中，根據(jù)轉(zhuǎn)向扭矩受控的馬達(dá)的輸出被傳輸至輔助齒輪，該輔助齒輪在遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)向齒輪的位置處與齒條桿接合以輔助轉(zhuǎn)向。
【背景技術(shù)】
[0002]用于在電動轉(zhuǎn)向(EPS)設(shè)備中使用的齒條齒輪機(jī)構(gòu)可以在單個位置處具有齒條齒輪組合(“單齒輪類型”)，或可以在使用用于EPS的齒條桿的兩個位置處具有齒條齒輪組合(“雙齒輪類型”)。(參見，例如，JP 4397083B2)。用于在單齒輪類型中使用的齒條桿的齒條齒部可以通過擠壓或使用心軸鍛造而形成。
[0003]然而，用于在雙齒輪類型中使用的齒條桿在齒條桿的各個軸向端部處具有齒條齒部，并且兩個齒條齒部相對于齒條桿的軸線的角位置(相位)可以彼此移位O度至45度。因此，需要專門的壓力機(jī)。此外，具有上文描述的相位差的齒條桿不能利用使用心軸的鍛造機(jī)來制造。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的一個目的是在不使用專用機(jī)器形成兩個齒條齒部的情況下提供用于制造在兩個位置處具有齒條齒部的齒條桿的設(shè)備和方法。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的方面，提供了一種齒條制造設(shè)備和齒條制造方法。
[0006]該齒條制造設(shè)備包括:第一支撐部，該第一支撐部被構(gòu)造成支撐其上形成有第一齒條齒的中空或?qū)嵭牡谝粭U；第二支撐部，該第二支撐部被構(gòu)造成支撐中空或?qū)嵭牡诙U，使得所述第二桿的軸向中心線對準(zhǔn)所述第一桿的軸向中心線；基部，該基部被構(gòu)造成促使所述第二支撐部接近所述第一支撐部；和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部，該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部被構(gòu)造成使所述第二支撐部相對于所述第一支撐部繞所述第二支撐部的軸向中心線旋轉(zhuǎn)以便通過摩擦加壓焊接來聯(lián)結(jié)所述第一桿的端部和所述第二桿的端部。
[0007]該齒條制造方法包括如下步驟:支撐其上形成有第一齒條齒的中空或?qū)嵭牡谝粭U；支撐中空或?qū)嵭牡诙U，使得所述第二桿的軸向中心線對準(zhǔn)所述第一桿的軸向中心線；使所述第二桿相對于所述第一桿繞所述第二桿的軸向中心線旋轉(zhuǎn)；和加壓焊接所述第一桿的端部和所述第二桿的端部。
【附圖說明】
[0008]圖1是具有由根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的雙齒輪齒條制造設(shè)備制造的雙齒輪齒條桿的齒條和齒輪組件的視圖。
[0009]圖2是以部分切割的方式不出雙齒輪齒條桿的平面圖。
[0010]圖3是示出雙齒輪齒條制造設(shè)備的構(gòu)造的圖示。
[0011]圖4是示出使用雙齒輪齒條制造設(shè)備的雙齒輪齒條制造過程的圖示。
[0012]圖5是示出雙齒輪齒條制造過程的另一個圖示。
[0013]圖6是示出雙齒輪齒條制造過程的另一個圖示。
[0014]圖7是示出雙齒輪齒條制造過程的另一個圖示。
[0015]圖8是示出雙齒輪齒條制造過程的另一個圖示。
[0016]圖9是示出雙齒輪齒條制造過程的另一個圖示。
[0017]圖10是示出雙齒輪齒條制造過程的另一個圖示。
[0018]圖11是示出雙齒輪齒條制造過程的另一個圖示。
[0019]圖12是示出根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施例的雙齒輪齒條制造設(shè)備的圖示。
[0020]圖13是示出使用圖12的雙齒輪齒條制造設(shè)備的雙齒輪齒條制造過程的圖示。
[0021]圖14是示出雙齒輪齒條制造過程的另一個圖示。
【具體實(shí)施方式】
[0022]圖1是并入了雙齒輪齒條桿12的齒條齒輪組件的視圖。雙齒輪齒條桿12通過根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的雙齒輪齒條制造設(shè)備100(齒條制造設(shè)備)來制造。圖2是雙齒輪齒條桿12的平面圖。圖3是示出雙齒輪齒條制造設(shè)備100的構(gòu)造的圖示。
[0023]齒條和齒輪組件10包括沿車輛的橫向方向延伸的大致筒狀齒條殼體11。雙齒輪齒條桿12被容納在殼體11的內(nèi)部以便在橫向軸向方向上可滑動。
[0024]雙齒輪齒條桿12從齒條殼體11的端開口向外延伸，并且系桿13經(jīng)各自的接頭聯(lián)接到雙齒輪齒條桿12的各個端部。系桿13分別從覆蓋接頭的罩部(boots) 14橫向地延伸。系桿13根據(jù)雙齒輪齒條桿12的移動而移動，從而使車輛的車輪轉(zhuǎn)向。
[0025]轉(zhuǎn)向齒輪箱20設(shè)置在齒條殼體11的右端部處。輸入軸21經(jīng)由軸承而被轉(zhuǎn)向齒輪箱20支撐，使得輸入軸21是可樞轉(zhuǎn)的。輸入軸21聯(lián)接到轉(zhuǎn)向軸，轉(zhuǎn)向盤經(jīng)接頭一體地附接到該轉(zhuǎn)向軸。輸入軸21設(shè)置有轉(zhuǎn)向齒輪(未示出)。
[0026]轉(zhuǎn)向齒輪與雙齒輪齒條桿12的齒條齒部12a(第一齒條齒)相接合。根據(jù)轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)彎操作傳輸?shù)捷斎胼S21的轉(zhuǎn)向力使具有與齒部12a相接合的螺旋形齒的轉(zhuǎn)向齒輪旋轉(zhuǎn)，促使雙齒輪齒條桿12沿橫向軸向方向滑動。
[0027]輔助齒輪箱30設(shè)置在齒條殼體11的左端部處。輔助齒輪箱30包括在相對于齒條殼體11略傾斜的豎直方向延伸的齒輪圓筒部分31和垂直于齒輪圓筒部分31延伸的齒條引導(dǎo)圓筒部分32。
[0028]輔助齒輪(未示出)被容納在齒輪圓筒部分31的內(nèi)部，使得輔助齒輪與雙齒輪齒條桿12的齒條齒部12b (第二齒條齒)相接合。馬達(dá)33附接到輔助齒輪箱30，使得馬達(dá)33的驅(qū)動軸使具有與雙齒輪齒條桿12的齒條齒部12b嚙合的螺旋形齒的輔助齒輪旋轉(zhuǎn)，促使雙齒輪齒條桿12沿橫向軸向方向滑動。
[0029]馬達(dá)33根據(jù)通過輸入軸21檢測到的轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向扭矩受到控制。執(zhí)行轉(zhuǎn)向操作，使得手動轉(zhuǎn)向力經(jīng)轉(zhuǎn)向齒輪傳輸至雙齒輪齒條桿12，并且馬達(dá)33的驅(qū)動力取決于轉(zhuǎn)向扭矩而受到控制并且經(jīng)輔助齒輪施加到相同的雙齒輪齒條桿12以輔助手動轉(zhuǎn)向操作。
[0030]圖2是雙齒輪齒條桿條12的平面圖。雙齒輪齒條桿12具有第一齒部12a和第二齒部12b。第一齒部12a和第二齒部12b環(huán)繞雙齒輪齒條桿的軸線的角位置(相位)彼此相差約O度至45度。
[0031]雙齒輪齒條桿12通過接合第一齒條桿12A和第二齒條桿12B而形成。第一齒條桿12A通過在中空軸上形成第一齒條齒12a而設(shè)置。第二齒條桿12B通過在實(shí)心軸上形成第二齒條齒12b而設(shè)置。圖2中的參考符號12C表不第一和第二齒條桿12A、12B聯(lián)結(jié)一起的聯(lián)結(jié)部。
[0032]如圖3示意性地所示，雙齒輪齒條制造設(shè)備100包括夾緊裝置110 (第一支撐部)、安裝到基部120的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部130、和附接到旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部130的卡盤裝置140(第二支撐部)。雙齒輪齒條制造設(shè)備100以固定的方式安裝在地板表面上等。夾緊裝置110支撐第一齒條桿12A，而卡盤裝置140支撐第二齒條桿12B，使得第一和第二齒條桿12A、12B的軸向中心線Cl、C2彼此對準(zhǔn)。如圖3所示，在軸向中心線C2的方向上，卡盤裝置140可以比夾緊裝置110更短，第二齒條桿12B通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部130繞所述軸向中心線C2旋轉(zhuǎn)。
[0033]夾緊裝置110被構(gòu)造成支撐具有第一齒條齒12a的第一齒條桿12A，使得第一齒條桿12A是可附接且可拆卸的。
[0034]基部120被構(gòu)造成促使卡盤裝置140 (第二支撐部)接近夾緊裝置110 (第一支撐部)。例如，在本實(shí)施例中，基部120被構(gòu)造成使旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部130在圖3中的方向H上前后移動。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部130被構(gòu)造成使卡盤裝置140相對于夾緊裝置110繞其軸向中心線旋轉(zhuǎn)。
[0035]雙齒輪齒條制造設(shè)備100被構(gòu)造成以下列方式制造雙齒輪齒條桿12。也就是，如圖3所示，第二齒條桿12B由卡盤裝置140支撐。接著，如圖4所示，第一齒條桿12A由夾緊裝置110支撐。在這種狀態(tài)下，第一齒條桿12A的軸向中心線Cl和第二齒條桿12B的軸向中心線C2對齊。
[0036]接著，如圖5所示，旋