车辆转向用伸缩轴以及带万向轴节的车辆转向用伸缩轴制造技术

一种组装在转向轴中的车辆转向用伸缩轴，包括一阳轴和一阴轴，阳轴和阴轴被安装成不可旋转但可滑动。滚动件通过预加载用弹性体安装在形成在阳轴的外周面中和阴轴的内周面中的至少一对轴向延伸槽之间。滑动件被安装在形成在阳轴的外周面中和阴轴的内周面中的至少另一对轴向延伸槽之间。当转向扭矩等于或小于一预定值时，由于弹性体进行预加载作用，预加载用弹性体表现出一低刚度特性。当转向扭矩等于或大于所述预定值时，由于滑动件接合所述轴向延伸槽对，滑动件表现出一高刚度特性。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【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转向用伸缩轴以及一种带一万向轴节的用于车辆转向用伸缩轴。
技术介绍
在车辆的转向装置中，一设置于转向轴侧的一万向轴节和一设置于转向器侧的万向轴节之间设有一中间轴。中间轴由一阳轴和一阴轴构成，阳轴和阴轴通过花键等装配成彼此不可相对转动但可相对滑动。中间轴设计成能够在很高的刚性状态下传递扭矩，同时防止反向间隙/背隙(backlash)，以便可靠地向转向器传递由驾驶员施加的扭矩，吸收车辆行驶时引起的轴向位移，并以较低而稳定的滑动载荷沿轴向滑动(可伸长/可缩回)，使得中间轴能够在拆卸和组装时进行伸缩。为了降低由行驶车轮和发动机舱传递到车厢内的令人不适的噪音和振动，中间轴具有一设置在中间轴和万向轴节的轭架之间的缓冲机构，如DE19905350A1中公开的内容所述。在这种缓冲机构中，通过在一内环和一外环之间的空间填充橡胶而构造成的缓冲件设置在中间轴和万向轴节的轭架之间。当转向扭矩等于或小于一预定值时，缓冲件可进行缓冲并减小由发动机舱传递来的令人不适的噪音和振动。要指出的是，轭架设有一切口部，同时中间轴设有一接合件(突出的凸轮)。由于具有这种配置，当转向扭矩等于或小于一预定值时，接合件不与切口部接合，当转向扭矩增大至等于或大于所述预定值时，接合件接合切口部，由此可传递转向扭矩。因此可获得灵敏转向的感觉。如上所述，除了传递转向扭矩的功能和伸缩功能外，带万向轴节的中间轴还具有缓冲功能。但是，要求缓冲机构设置在万向轴节的轭架侧，因此对有效空间的利用与缓冲机构用空间成比例地减小。这部分是较窄的，然而不能设计出有效利用该空间的配置方案。此外，有碍于同时减少零部件的数量和制造成本。此外，要求车辆转向机构的伸缩轴有吸收车辆行驶时引起的轴向位移和防止位移和振动传递到方向盘上的特性。此外，要求伸缩轴具有一种功能，供驾驶员切换并由此调整方向盘沿轴向的位置，以便获得车辆驾驶的最优位置。在这些情况中的每种情况下，要求伸缩轴减小反向间隙噪音、对方向盘上反向间隙的不舒服感觉和在沿轴向进行的滑动操作中的滑动阻力。事实上，迄今为止伸缩轴的阳轴覆盖有一尼龙膜层，并且滑动部涂有油脂，由此吸收或缓解金属噪音、金属碰撞噪音等，并降低滑动阻力和沿旋转方向引起的反向间隙。但是，尼龙膜层会随着其使用时间的流逝而渐增地受到磨损，从而造成沿旋转方向反向间隙的增加。此外，在暴露于发动机舱的高温中的状态下，尼龙膜层的体积改变并显著增大滑动阻力，显著加速了其磨损，导致沿旋转方向的反向间隙增大。在这种情况下，DE3730393C2中公开了在两个轴沿轴向作相对移动时旋转的扭矩传递件(球形件)装配在分别设置于阳轴外周面和阴轴内周面中的多对轴向延伸槽之间。此外，根据DE3730393C2，通过扭矩传递件(球形件)向阳轴和阴轴施加预载荷的预加载用弹性体(板簧)设置在扭矩传递件(球形件)沿径向的内部或外部与每对轴向延伸槽之间。由于具有这种结构，当不传递扭矩时，板簧向扭矩传递件(球形件)施加预载荷使其抵靠阴轴，该载荷大到足以不引起反向间隙，由此可以防止阳轴和阳轴之间的反向间隙，并以稳定的滑动载荷使阳轴和阴轴沿轴向滑动，而没有任何反向间隙。此外，当传递扭矩时，板簧可沿周向约束扭矩传递件(球形件)，因此阳轴和阴轴能够在高度的刚性状态下传递扭矩，同时防止沿其旋转方向的反向间隙。此外，根据DE3730393C2中图1至5公开的结构，通过沿周向延伸的圆弧形连接部(腹板)，使用于向一组扭矩传递件(球形件)施加预载的一个板簧沿周向连接至另一板簧，所述另一板簧向沿周向与其相邻的另一组扭矩传递件(球形件)施加预载。连接部(腹板)通过使两板簧彼此张紧或压缩而在两板簧中形成预载荷。要指出的是，根据DE3730393C2的图6和7中公开的结构，两个板簧不通过连接件(连接板)连接，而是在板簧和轴向延伸槽之间插设一单独的弹性体，由此产生径向预载荷。但是，在上述专利文献中公开的结构中，首先在阳轴、球形件和阴轴之间产生预载荷，因此改变板簧的曲率和轴向延伸槽的曲率，从而可以布置板簧。因此板簧不能本身有大的挠曲量。要指出的是，挠曲达到这种程度，则不允许存在加工精度分散。其次，当输入扭矩时，阳轴、板簧、球形件和阴轴彼此靠近并因此传递扭矩，因此在球形件和板簧之间的接触点处产生极高的表面压力。即，当传递扭矩时，在板簧上形成高应力，结果是通过永久变形引起板簧的“疲劳”，预加载性能难于保持很长时间，这有碍于使转向轴具有较长的使用寿命。第三，当传递扭矩时，板簧沿周向由轴向延伸槽侧向滑动，由此导致传递扭矩下降，不能控制滞后作用的程度，因而可能发生过度的滞后现象。第四，当不施加扭转载荷时，阳轴、球形件、板簧和阴轴之间的接触点不在同一条直线上，因此当施加扭转载荷时接触角改变。因此，既不能获得转向轴所必需的线性扭转特性，也不能获得合适的滞后作用。根据上述情况，本专利技术的一第一目的是，提供一种车辆转向用伸缩轴以及一种用于车辆转向的带一万向轴节的伸缩轴，所述伸缩轴能够以稳定的滑动载荷进行滑动，同时可靠防止反向间隙，以高刚性状态传递扭矩，此外，具有两级或三级扭转刚性特性，同时设计成有效利用空间并减少零件数量。
技术实现思路
为实现所述第一目的，一根据第一专利技术的车辆转向用伸缩轴组装在一转向轴中，并包括一阳轴和一阴轴，阳轴和阴轴被安装成不可旋转但可滑动，其特征在于滚动件通过预加载用弹性体安置在形成在阳轴的外周面中和阴轴的内周面中的至少一对轴向延伸槽之间；滑动件安装在形成在阳轴的外周面中和阴轴的内周面中的至少另一对轴向延伸槽之间；以及当转向扭矩等于或小于一预定值时，预加载用弹性体由于弹性体进行预加载作用而表现出低刚度特性，当转向扭矩等于或大于所述预定值时，由于滑动件接合所述轴向延伸槽对，因此滑动件表现出高刚度特性，由此提供具有低刚度特性和高刚度特性的两级扭转刚度特性。因此根据第一专利技术，当传递扭矩时，采用两种滚动件和滑动件，弹性体对滚动件施加预载荷使其抵靠阴轴，所述预载荷大到足以不引起反向间隙，由此使阳轴和阴轴能够在稳定滑动的载荷下沿轴向滑动，同时可靠防止阳轴和阴轴之间的反向间隙。当传递扭矩时，滑动件沿周向接合所述轴向延伸槽对，并可由此受到约束，并进一步可通过弹性体沿周向约束滚动件。因此通过可靠地防止阳轴和阴轴之间沿旋转方向的反向间隙而能在高刚度状态下传递扭矩。此外，当转向扭矩等于或小于所述预定值时，预加载用弹性体由于弹性体进行预加载作用而表现出低刚度特性。另一方面，当转向扭矩等于或大于所述预定值时，因为滑动件沿周向接合轴向延伸槽对，因此滑动件表现出高刚度特性。即，当转向扭矩等于或小于所述预定值时，弹性体通过其预加载作用进行缓冲并因此降低从发动机舱传递来的令人不适的噪声和振动。而另一方面，当转向扭矩增大到等于或大于所述预定值时，滑动件沿周向接合轴向延伸槽对，并由此可传递扭矩，由此可获得灵敏转向的感觉。因此，扭矩传递/滑动机构还充当缓冲机构，因此能以这样的方式提供具有两级扭转刚度特性的伸缩轴，即有效利用了空间并同时降低零部件数量和制造成本。根据一第二专利技术的带一万向轴节的车辆转向用伸缩轴组装在一转向轴中，包括被安装成不能旋转但能够滑动的阳轴和阴轴，并接纳万向轴节的轭架的连接部，其特征在于滚动件通过一预加载用弹性体安装在形成在阳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组装在一转向轴中的车辆转向用伸缩轴，包括一阳轴和一阴轴，所述阳轴和阴轴被安装成不可旋转但可滑动，其特征在于，一滚动件通过一预加载用弹性体安装在形成在所述阳轴的外周面中和所述阴轴的内周面中的至少一对轴向延伸槽之间，一滑动件 安装在形成在所述阳轴的外周面中和所述阴轴的内周面中的至少另一对轴向延伸槽之间，以及当转向扭矩等于或小于一预定值时，由于所述弹性体实现预加载作用，所述预加载用弹性体表现出一低刚度特性；当转向扭矩等于或大于所述预定值时，由于所述滑动件接 合所述轴向延伸槽对，所述滑动件表现出一高刚度特性；由此提供具有所述低刚度特性和所述高刚度特性的两级扭转刚度特性。

【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，正田昭裕，尾泽敦，汤川谨次，山田贵次，
申请(专利权)人：日本精工株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]