车辆用转向装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种车辆用转向装置，其中，转向轴的转向力由管柱助力式电动转向装置辅助，并传递所述转向力从而通过转向机构使车轮转向，其中，在管柱助力式电动转向装置的输出轴和转向机构的输入轴之间，插置有具有相互不能旋转但可以滑动地彼此配合的雄轴和雌轴的伸缩轴。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种车辆用转向装置，其中，转向轴的转向力由管柱助力式电动转向装置辅助，以便将具有增大的转矩的转向力通过可伸缩的中间轴传递，从而在转弯时通过转向机构使车轮转向。
技术介绍
在日本实开平1-145670公报中，在管柱助力式电动转向装置的输出轴与转向器的小齿轮轴之间插置有一中间轴。该中间轴上设置有用于减缓来自路面的反作用力的缓冲器。但是该中间轴不沿轴向伸长和/或缩短。图9至图12示出根据现有技术的车辆用转向装置。根据现有技术，在管柱助力式电动转向装置的输出轴与转向器的小齿轮轴之间插置有在二次碰撞时能够溃缩(collapsible)的中间轴。即，图9是根据现有技术的车辆用转向装置的示意图。在图9中，转向轴51可旋转地支承在转向柱50上，并且转向盘52设置在转向轴51的上部。转向柱50上设置有管柱助力式电动转向装置53，该管柱助力式电动转向装置53上设置有一个用于助力的电动机54、一个用作减速器的齿轮组55、一个以高转矩输出通过电动机54助力的转向力的输出轴56等等。转向柱50上还设置有倾斜机构57。当操作操作杆58时，转向柱50可以绕倾斜中心C相对于固定在车体侧的支架59倾斜。在电动转向装置53的输出轴56与齿条小齿轮型的转向器单元60的小齿轮轴61之间，通过位于上侧和下侧的万向节62和63插置有一中间轴64。该中间轴64由一个位于上侧的雌花键(或者齿/细齿)轴65和一个位于下侧并压配合在该雌花键轴65中的雄花键(或者齿)轴66构成。在雄花键轴66的车辆前侧形成有雄齿单元67，且该雄齿单元67配合在下侧万向节63的轭63a中并由夹紧螺栓68夹紧。图10是根据现有技术的车辆用转向装置的示意图，示出倾斜操作的最高程度和最低程度(用于说明各种轴向位移的视图)。在转向器单元60中，当车辆行驶时由车体(转向器齿轮侧)产生振动。当装配到车辆上时，下侧万向节63的轭63a相对于雄齿单元67滑动，然后该下侧万向节63的轭63b配合到小齿轮轴61上，最后将夹紧螺栓100和68夹紧。在中间轴64上，下侧雄花键轴66压配合在上侧雌花键轴65中。中间轴64在碰撞时溃缩/收缩，但是在中间轴64所通常被使用的倾斜操作时不沿轴向滑动。通常当车辆发生碰撞、事故等并且沿轴向产生位移的情况下受到不小于500N的载荷时，该中间轴64发生溃缩。由于倾斜调整而产生的上侧万向节的运动引起的轴向位移产生于上侧万向节62和下侧万向节63之间。在该情况下，由于在上侧万向节62和下侧万向节63之间没有以低载荷滑动的机构，因此在这些万向节之间产生轴向载荷。此外，当在管柱助力式电动转向装置53的安装位置偏离设计位置的状态下传递扭矩时，扭矩波动变得比设计值稍大。图11是用于说明倾斜调整时万向节(接头)之间的长度变化的图。假设万向节之间的长度(L)在倾斜最高程度位置时为LA，在倾斜中间程度位置时为LB，在倾斜最低程度位置时为LC，则具有如下关系LA＜LB＜LC。图12是根据现有技术的中间轴的局部剖切的剖视图。该中间轴64由一个位于上侧的雌花键(或者齿)轴65和一个位于下侧并压配合在该雌花键轴65中的雄花键(或者齿)轴66构成。雌花键轴65还用作上侧万向节62的轭。在雄花键轴66的车辆前侧形成有雄齿单元67，且该雄齿单元67配合在下侧万向节63的轭63a中并由夹紧螺栓68紧固。该管柱助力式电动转向装置具有以下功能。即，当驾驶员通过转向盘52进行转向时，由CPU计算检测到的转向扭矩，并根据计算结果来驱动电动机54。电动机54的输出轴和转向轴与蜗轮蜗杆式齿轮组55接合，并且转向力由电动机54的动力辅助。安装在该管柱助力式电动转向装置上的中间轴具有以下功能。-因为总是传递高扭矩，所以中间轴必须具有可以耐受高扭矩传递的结构。-由于它控制转向扭矩的助力，所以沿转动方向不能产生游隙。-中间轴具有一溃缩机构，用于吸收车辆碰撞时在来自车辆前方的位移，从而保护驾驶员。如上所述，根据现有技术的中间轴具有上述功能。然而，就转向稳定性、装配性能和成本而言，这些功能并不总是足够的。为了满足这些方面，需要这样一种功能，即，能够以低而稳定的滑动载荷使中间轴伸长和缩短，以便中间轴可以容易地用手操作并可传递高扭矩而没有游隙。需要具有伸缩功能的理由如下。-在转向操作时，需要获得不受在车辆内的安装位置的偏离影响的低而稳定的转向轴旋转扭矩特性。-在车辆行驶时，中间轴需要吸收来自转向器侧的振动和位移，以便难以将不舒适的振动或者声音传递到转向盘上。-在倾斜调整时，中间轴能够容易地吸收当沿上下方向倾斜转向盘而中间轴的长度改变时的轴向位移，以防止额外的轴向载荷或者力矩施加到整个转向轴上。-在装配时，中间轴要能够自由地伸缩，以便能够容易地装配在车辆中，从而可以省略夹紧螺栓的夹紧(紧固)作业的一个夹紧位置。在欧洲专利申请公开No.EP1078843A1中，转向轴所需要的用于防止沿旋转方向的游隙的部件采取塑料制的保持器形状。因此，可以用这种塑料部件来调整在雄轴、雌轴和滚针之间的小间隙。然而，塑料制品不耐磨，并且难以长期地保持这种制品的没有游隙的性能。因此，当产生磨损时，将发生在转向轴上产生游隙的问题。由于该结构还要求允许沿轴向的相对运动，以便雄轴和雌轴彼此相对移动，所以需要在滑动部中设置一间隙，因此不会在结构上完全防止游隙。在德国专利No.DE3730393C2的图1至图5中，为了施加预载荷，需要一种设置在不同的槽中的板簧彼此连接的结构。在另一些情况下，需要一种弹性元件设置在板簧下面以沿径向产生预载荷的结构。在这些结构中，由于具有不同曲率的板簧设置在具有曲率的雄轴或雌轴的槽中，所以很难获得大的板簧挠曲量。因此，很难提供具有可以允许雄轴和雌轴的加工精度波动的挠曲量的板簧。当输入扭矩时，雄轴、板簧、滚珠和雌轴彼此接触(挤在一起)以传递扭矩，使得与滚珠接触的点具有非常高的表面压力，并且转向轴很可能不能满足车辆所需的扭矩传递性能和寿命(特别是当转向轴与需要传递高扭矩的管柱助力式电动转向装置结合时)。由于外部板簧在传递扭矩时往往相对于雌轴侧滑并易于产生滞后，因此产生不能控制该滞后的幅度的结构问题。然而，在上述现有技术中，即使是考虑到日本实开平No.1-145670、图9至图12示出的现有技术、上述欧洲专利申请公开No.EP1078843A1以及上述德国专利No.DE3730393C2，都没有提供具有可以与管柱助力式电动转向装置结合的性能的伸缩轴。因此，难以获得具有满足上述各项的优异性能的转向系统。在这种情况下，期望开发一整套转向系统，其中，具有满足上述要求的高性能的可伸缩中间轴与所述管柱助力式电动转向装置相结合。
技术实现思路
本专利技术考虑到上述情况而提出，其一个目的在于提供一种车辆用转向装置，其中当该车辆用转向装置具有管柱助力式电动转向装置时可以没有游隙地传递高扭矩，并且可以以低而稳定的滑动载荷以致能够用手来容易地移动中间轴来使中间轴伸长和缩短。为了实现上述目的，根据本专利技术，提供了一种车辆用转向装置，其中，转向轴的转向力由管柱助力式电动转向装置辅助，以传递成为高扭矩的转向力从而通过转向机构使车轮转向，其特征在于，在所述管柱助力式电动转向装置的输出轴和所述转向机构的输入轴之间，插置有具有相互不能旋转但可以滑动地本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆用转向装置，其中，转向轴的转向力由管柱助力式电动转向装置辅助以传递所述转向力，从而通过转向机构使车轮转向，其特征在于，在所述管柱助力式电动转向装置的输出轴和所述转向机构的输入轴之间，插置有具有相互不能旋转但可以滑动地彼此配合 的雄轴和雌轴的伸缩轴。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：山田康久，
申请(专利权)人：日本精工株式会社，日本精工转向系统株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]