專利名稱：可伸縮軸和車輛用操舵裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可伸縮軸和使用它的車輛用操舵裝置。
技術(shù)背景所述可伸縮軸例如作為汽車的轉(zhuǎn)向軸使用。此外，可伸縮軸作為連接汽車的轉(zhuǎn)向軸和齒輪齒條副機(jī)構(gòu)等操舵裝置 的中間軸使用。這時(shí)，可伸縮軸的伸縮功能用于吸收車輛行駛時(shí)的轉(zhuǎn)向齒 輪和轉(zhuǎn)向柱的相對(duì)變位的中間軸的長(zhǎng)度調(diào)整?；蛘?，所述伸縮功能用于將 中間軸安裝到車輛上時(shí)的中間軸的長(zhǎng)度調(diào)整。在這種可伸縮軸中，提出在內(nèi)軸和筒狀的外軸的對(duì)應(yīng)的軸向槽間夾有 多個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的球，從而使兩軸嵌合的可伸縮軸(例如參照專利文獻(xiàn)l)。專利文獻(xiàn)1:特開2001-50293號(hào)公報(bào)當(dāng)可伸縮軸伸長(zhǎng)時(shí)，伴隨著軸向槽內(nèi)的球的移動(dòng)，內(nèi)軸和外軸在軸向 相對(duì)移動(dòng)。因此，為了轉(zhuǎn)動(dòng)的球不從軸向槽脫離，關(guān)于可伸縮軸的伸長(zhǎng)和 收縮的雙方，分別需要用于限制球的移動(dòng)的止動(dòng)器。在各軸或雙方的軸上 安裝該止動(dòng)器，并用彈性擋環(huán)等定位時(shí)，構(gòu)造變得復(fù)雜，此外存在制造成 本升高的問(wèn)題。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于，提供構(gòu)造簡(jiǎn)單，廉價(jià)的可伸縮軸和車輛用操舵裝置。為了實(shí)現(xiàn)所述的目的，本發(fā)明的理想的形態(tài)提供一種可伸縮軸，包括: 在軸向可相對(duì)移動(dòng)地配合的內(nèi)軸和筒狀的外軸；分別形成在所述內(nèi)軸的外 周和外軸的內(nèi)周，沿著所述軸向彼此相對(duì)的至少一對(duì)軸向槽；存在于所述 內(nèi)軸和外軸的彼此對(duì)應(yīng)的軸向槽之間，形成所述軸向的列，并且在內(nèi)軸和外軸之間能傳遞扭矩的多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)體；保持所述多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)體，并且與所述多 個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)體在軸向能同行移動(dòng)的保持部件。所述保持部件保護(hù)與所述內(nèi)軸的 端面相對(duì)的對(duì)置部。伴隨著該可伸縮軸的收縮，所述保持部件的所述對(duì)置 部與所述內(nèi)軸的所述端面接觸，從而限制所述多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)體向所述軸向的移 動(dòng)。在本形態(tài)中，伴隨著該可伸縮軸的收縮，所述保持部件的端部的對(duì)置 部與內(nèi)軸的端面接觸，限制保持部件的移動(dòng)，據(jù)此，限制轉(zhuǎn)動(dòng)體的軸向移動(dòng)。內(nèi)軸的端面自身作為止動(dòng)器工作，所以與可伸縮軸收縮時(shí)的止動(dòng)器安 裝固定在內(nèi)軸的外周上的以往的情形相比，內(nèi)簡(jiǎn)化構(gòu)造。此外，能削減組 裝工作量。結(jié)果，能降低制造成本。


圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的可伸縮軸應(yīng)用到中間軸的車輛用操舵 裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。圖2是中間軸的剖視圖。圖3是沿著圖2的Ill-Ill線的剖視圖。圖4是中間軸的概略分解立體圖。圖5是中間軸的剖視圖，表示中間軸最收縮的狀態(tài)。
具體實(shí)施方式
參照附圖，說(shuō)明本發(fā)明的最優(yōu)選的實(shí)施方式。圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的可伸縮軸應(yīng)用于中間軸的車輛用操舵 裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。車輛用操舵裝置1具有與方向盤等操舵部件2連接的 轉(zhuǎn)向軸3、經(jīng)由萬(wàn)向聯(lián)軸器4與轉(zhuǎn)向軸3連接的作為可伸縮軸的中間軸5。 此外，車輛用操舵裝置l具備經(jīng)由萬(wàn)向聯(lián)軸器6連接于中間軸5的齒輪 軸7、和具有與設(shè)置在齒輪軸7的端部附近的齒輪齒7a嚙合的齒條齒8a 且在車輛的寬度方向延伸的作為轉(zhuǎn)舵軸的齒條8利用齒輪軸7和齒條8，提供由齒輪齒條副機(jī)構(gòu)構(gòu)成的操舵機(jī)構(gòu)50。 在本實(shí)施方式中，根據(jù)將可伸縮軸應(yīng)用到中間軸5的情形進(jìn)行說(shuō)明，但是也可將本發(fā)明的可伸縮軸應(yīng)用到轉(zhuǎn)向軸3，使轉(zhuǎn)向軸3實(shí)現(xiàn)可伸縮調(diào) 整功能或沖擊吸收功能。齒條8在固定于車體上的機(jī)架(housing) 9內(nèi)經(jīng)由未圖示的多個(gè)軸承 可直線往復(fù)移動(dòng)地支撐。齒條8的兩端部向機(jī)架9的兩側(cè)突出，在各端部 分別結(jié)合拉桿IOA。各拉桿10A通過(guò)對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)向節(jié)臂10B連接于對(duì)應(yīng)的 操向輪11。中間軸5如下構(gòu)成，即使作為上位軸的內(nèi)軸12和作為下位軸的筒 狀的外軸13可沿著軸向XI滑動(dòng)，且經(jīng)由作為扭矩傳遞要素的球14 (轉(zhuǎn) 動(dòng)體)可傳遞扭矩地嵌合。接著，參照中間軸5的剖視圖即圖2、沿著圖2的in-in線的剖視圖 即圖3、及中間軸5的概略分解立體圖即圖4，詳細(xì)說(shuō)明中間軸5。如圖2和圖3所示，在內(nèi)軸12的外周12a和外軸13的內(nèi)周13a形成 有沿軸向XI延伸的至少一對(duì)的軸向槽15、 16。在本實(shí)施方式中，如圖3 所示，說(shuō)明形成有三對(duì)軸向槽15、 16的情況。軸向槽15在內(nèi)軸12的周 向上等間隔地配置，并且軸向槽16同樣在外軸13的周向等間隔地配置。彼此成對(duì)的軸向槽15和軸向槽16在兩軸12、 13的徑向?qū)χ?，在?此成對(duì)的軸向槽15和的軸向槽16之間分別夾有作為所述扭矩傳遞要素的 球14。球14如圖2所示，形成在兩軸12、 13的軸向排列的列，形成列的 球14被保持部件17可旋轉(zhuǎn)且等間隔地保持。在內(nèi)軸的軸向槽15中保持有由用于形成球14的軌道的長(zhǎng)薄板構(gòu)成的 彈性部件18。另一方面，在外軸13的軸向槽16中，直接形成球14的軌 道。所述彈性部件18將球14朝向內(nèi)軸12的徑向外方，即朝向外軸13的 軸向槽16側(cè)施力，由此，球14在內(nèi)軸12和外軸13之間彈性地夾持。如圖4所示，所述彈性部件18具備主體19，沿軸向X1延長(zhǎng)、且 由形成球14的軌道的桶形狀的板部件構(gòu)成； 一對(duì)延伸部20，從作為該主 體19的第一端部的前端191向前方延伸； 一對(duì)第一卡合突起21，從這一 對(duì)延伸部20的前端分別彎曲。此外，所述彈性部件18具有從作為所述主 體19的第二端部的后端192向后方延伸的延伸部22、和從該延伸部22 的頂端向彼此相對(duì)的方向分路的一對(duì)第二卡合突起23。主體19形成截面倒Q字形狀，具有分別與軸向槽15的開口的一對(duì)緣部15a、 15b卡合的一對(duì)凸緣部19a、 19b。由延伸部22和一對(duì)第二卡合突起23形成T字形狀，這些部分嵌合于 形成在內(nèi)軸12的外周12a上的凹部24。此外， 一對(duì)第一卡合突起21卡合 于內(nèi)軸12的端面121。由此，限制彈性部件18相對(duì)于內(nèi)軸12的軸向移動(dòng)。此外，如圖3所示，在內(nèi)軸12的外周12a上，在內(nèi)軸12的周向相鄰 的軸向槽15之間形成有花鍵齒25。在外軸13的內(nèi)周13a上，在外軸13 的周向相鄰的軸向槽16、 16之間形成花鍵齒26。利用兩個(gè)花鍵齒25、 26， 在傳遞扭矩大時(shí)，提供可剛性地連接內(nèi)軸12和外軸13的剛性連接要素。在本中間軸5中，在內(nèi)軸12和外軸13之間未負(fù)載傳遞扭矩時(shí)或者負(fù) 載規(guī)定值以下的傳遞扭矩時(shí)，經(jīng)由利用彈性部件18施力的球14，內(nèi)軸12 和外軸13彼此在周向彈性地連接。此時(shí)，作為剛性連接要素的兩個(gè)花鍵 齒25、 26在周向未連接內(nèi)軸12和外軸13，其結(jié)果，內(nèi)軸12和外軸13 的軸向的相對(duì)移動(dòng)的阻抗減小。此外，只通過(guò)包含球14和彈性部件18的 彈性連接要素，在兩個(gè)軸12、 13間傳遞扭矩。另一方面，如果內(nèi)軸12和外軸13之間的傳遞扭矩超過(guò)規(guī)定值，則伴 隨彈性部件18的撓曲，利用內(nèi)軸12和外軸13微量地相對(duì)旋轉(zhuǎn)，內(nèi)軸12 的花鍵齒25和外軸13的花鍵齒26彼此嚙合，其結(jié)果，內(nèi)軸12和外軸13 關(guān)于周向剛性地連接。此時(shí)，包含球14和彈性部件18的彈性連接要素也 在兩個(gè)軸12、 13之間傳遞扭矩。參照?qǐng)D2和圖4，在內(nèi)軸12的端面121上形成有沿軸向突出的小徑的 凸部27。利用在該凸部27的外周27a嵌合推螺母(pushmit) 28，推螺母 28可與內(nèi)軸12在軸向XI上一體移動(dòng)地保持。推螺母28例如包含在內(nèi)周形成有用于難以拔出的多個(gè)放射狀的切口 29的環(huán)狀板。伴隨中間軸5的伸長(zhǎng)，推螺母28作為限制各列的球14的軸 向移動(dòng)的中間軸伸長(zhǎng)止動(dòng)器起作用，在中間軸5的伸長(zhǎng)時(shí)，防止球14從 內(nèi)軸12的軸向槽15脫落。具體而言，推螺母28與位于列的端部的球14 抵接，從而限制球14的軸向移動(dòng)。參照?qǐng)D2和圖4，保持部件17具備在軸向延伸的多個(gè)長(zhǎng)的保持部30、 彼此連接這些保持部30的端部的連接部31。各保持部30分別配置在對(duì)應(yīng) 的一對(duì)軸向槽15、 16。在各保持部30上，沿保持部30的長(zhǎng)度方向設(shè)置間隔地配置用于可分別轉(zhuǎn)動(dòng)地保持對(duì)應(yīng)的一對(duì)軸向槽15、 16的球的保持孔32。作為連接部31例如圓板、環(huán)狀板等，但是只要彼此連接多個(gè)保持部 30的端部，其形狀可以是任意的。如圖2所示，連接部31具有與內(nèi)軸12 的端面121相對(duì)的對(duì)置部33。該對(duì)置部33伴隨中間軸5的收縮，如圖5 所示，通過(guò)抵接于內(nèi)軸12的端面121的最突出的部分即凸部27，限制保 持部件17的軸向移動(dòng)。其結(jié)果，保持部件17的對(duì)置部33作為用于限制 形成列的球14的軸向移動(dòng)的中間軸收縮止動(dòng)器起作用，其結(jié)果，在中間 軸5的收縮時(shí)，防止球14從外軸13的軸向槽16脫落。如以上說(shuō)明，根據(jù)本實(shí)施方式，伴隨作為可伸縮軸的中間軸5的收縮， 保持部件17的對(duì)置部33抵接于內(nèi)軸12的端面121 (具體而言，端面121 的凸部27)，由此能限制球14的軸向移動(dòng)。因?yàn)閷?nèi)軸12的端面121自 身作為止動(dòng)器使用，所以與將收縮時(shí)的止動(dòng)器安裝固定在內(nèi)軸的外周的以 往的情形相比，能簡(jiǎn)化構(gòu)造，并且能削減組裝工序數(shù)。其結(jié)果，能夠降低 制造成本。此外，保持部件17構(gòu)成為包括分別配置在各對(duì)軸向槽15、 16上的多 個(gè)保持部30，和彼此連接這些保持部30的端部之間的連接部31的一體的 單元，所以能進(jìn)一步削減零件數(shù)量，并且更容易組裝中間軸5。此外，卡止于所述內(nèi)軸12的端面121的凸部27的推螺母28伴隨可 伸縮軸1的伸長(zhǎng)，限制球14的軸向移動(dòng)，所以具有以下的優(yōu)點(diǎn)。即只把 具有通用性的推螺母28壓嵌入內(nèi)軸12的端面121的凸部27即可，因此， 能削減組裝工序數(shù)，并且能簡(jiǎn)化伸長(zhǎng)時(shí)的止動(dòng)器機(jī)構(gòu)的構(gòu)造。而且，本發(fā)明并不局限于所述的實(shí)施方式，例如能把本發(fā)明的可伸縮 軸應(yīng)用到轉(zhuǎn)向軸3，這時(shí)，在使轉(zhuǎn)向軸3實(shí)現(xiàn)可伸縮調(diào)整功能或沖擊吸收 功能時(shí)是優(yōu)選的。此外，在所述的實(shí)施方式中，使用配置于內(nèi)軸12的軸向槽15的彈性 部件18，對(duì)球14施力，但是也可以廢止彈性部件18，使用筒狀的外軸13 自身的彈性，對(duì)球14施力。以上，根據(jù)具體的形態(tài)，說(shuō)明本發(fā)明，但是理解所述的內(nèi)容的業(yè)內(nèi)人 士能容易考慮其變更、改變和均等物。因此，本發(fā)明應(yīng)該是權(quán)利要求書和其均等的范圍。本申請(qǐng)與在2005年9月30日對(duì)日本專利廳提出的特愿2005-287860 號(hào)對(duì)應(yīng)，通過(guò)引用，把該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容組入這里。
權(quán)利要求
1.一種可伸縮軸，其具備可沿軸向相對(duì)移動(dòng)地嵌合的內(nèi)軸和筒狀的外軸；至少一對(duì)軸向槽，其分別形成于所述內(nèi)軸的外周和外軸的內(nèi)周，沿所述軸向延伸且相互對(duì)置；多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)體，其夾在所述內(nèi)軸及外軸的相互對(duì)應(yīng)的軸向槽之間，形成所述軸向的列，并且可在內(nèi)軸和外軸之間傳遞扭矩；保持部件，其保持所述多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)體，并且可沿所述軸向與所述多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)體一起移動(dòng)，其中，所述保持部件包含與所述內(nèi)軸的端面對(duì)置的對(duì)置部；伴隨該可伸縮軸的收縮，利用所述保持部件的所述對(duì)置部與所述內(nèi)軸的所述端面抵接，限制所述多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)體向所述軸向的移動(dòng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可伸縮軸，其中.-設(shè)有分別夾住構(gòu)成所述列的多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)體的多對(duì)軸向槽； 所述保持部件包括分別保持各對(duì)軸向槽的轉(zhuǎn)動(dòng)體并且分別與所述軸向平行地延伸的多個(gè)保持部、和相互連接所述多個(gè)保持部的端部之間的連 接部；在所述連接部上設(shè)有所述對(duì)置部。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的可伸縮軸，其中所述保持部件的所述保持部及所述連接部由單一的材料一體地形成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的可伸縮軸，其中具備設(shè)置在所述內(nèi)軸的所述端面、且向所述軸向突出的凸部； 利用所述保持部件的對(duì)置部抵接于所述內(nèi)軸的所述端面的所述凸部 的頂部，限制所述多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)體向所述軸向的移動(dòng)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的可伸縮軸，其中 具有與所述凸部卡止的推螺母；伴隨該可伸縮軸的伸長(zhǎng)，利用所述推螺母抵接于列的端部的轉(zhuǎn)動(dòng)體， 限制所述保持部件向所述軸向的移動(dòng)，結(jié)果，限制所述多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)體向所述軸向的移動(dòng)。
6. —種車輛用操舵裝置，其特征在于使用權(quán)利要求1~5中的任意一項(xiàng)所述的可伸縮軸，傳遞操舵部件的操 舵扭矩。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可伸縮軸(5)，具備可沿軸向(X1)相對(duì)移動(dòng)并且可相互傳遞扭矩地嵌合的內(nèi)軸(12)和筒狀的外軸(13)。在與內(nèi)軸(12)和外軸(13)的對(duì)應(yīng)的軸向槽(15、16)之間，成列地夾有多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)體(14)。保持轉(zhuǎn)動(dòng)體(14)且與轉(zhuǎn)動(dòng)體(14)一起移動(dòng)的保持部件(17)具有與內(nèi)軸(12)的端面(121)相對(duì)的對(duì)置部(33)。伴隨可伸縮軸(5)的收縮，所述對(duì)置部(33)抵接于內(nèi)軸(12)的端面(121)，其結(jié)果，限制轉(zhuǎn)動(dòng)體(14)向軸向(X1)的移動(dòng)。
文檔編號(hào)F16C3/035GK101258335SQ200680032979
公開日2008年9月3日 申請(qǐng)日期2006年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月30日
發(fā)明者村長(zhǎng)廣行, 角谷智司 申請(qǐng)人:株式會(huì)社捷太格特;光洋機(jī)械工業(yè)株式會(huì)社