缓冲式转向轴的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种能够吸收车辆碰撞时的冲击的缓冲式转向轴。
【背景技术】
[0002]作为以往的用于动力转向装置的转向轴，公知有缓冲式转向轴。缓冲式转向轴通过使具有内细齿的外轴和具有外细齿的内轴之间沿轴线方向滑动，从而能够减轻在车辆碰撞时自方向盘向驾驶者的胸部施加的载荷。
[0003]在日本JPll—291923A中记载有如下内容:在外细齿部的齿沟部设有突起，在突起的剪切阻力的作用下使外轴与内轴之间的滑动时的阻力增大来吸收冲击能量。
【发明内容】
[0004]但是，在上述以往技术中，在内细齿的齿峰部越过外细齿的突起时外轴与内轴之间的滑动阻力急剧地达到峰值。因此，存在越过峰值后滑动阻力急剧下降而无法充分吸收冲击能量的可能性。另外，存在滑动阻力的增长过于急剧而导致外轴与内轴之间的滑动在突起位置停止而无法充分吸收冲击能量的可能性。
[0005]本发明的目的在于提供一种能够平缓地吸收冲击能量的缓冲式转向轴。
[0006]根据本发明的某一方式，提供一种缓冲式转向轴，该缓冲式转向轴的一端连结于车辆的方向盘，通过在车辆碰撞时收缩而吸收冲击能量，其中，该缓冲式转向轴包括:内轴，其在一侧具有在外周面形成有外齿部的啮合区域；以及外轴，其内周面形成有内齿部，外轴插入有内轴的啮合区域并且内齿部与外齿部以能够滑动的方式相啮合，内轴在比啮合区域靠另一侧的位置具有缓冲区域，该缓冲区域形成为外径越向内轴的另一侧去越大。
【附图说明】
[0007]图1A是本发明的实施方式的缓冲式转向轴的侧视图。
[0008]图1B是表示图1A的IB — IB剖面的剖视图。
[0009]图2A是用于说明本发明的实施方式的缓冲式转向轴的动作的侧视图。
[0010]图2B是用于说明本发明的实施方式的缓冲式转向轴的动作的侧视图。
[0011]图3是表示本发明的实施方式的缓冲式转向轴的滑动量与滑动阻力之间的关系的曲线图。
[0012]图4是本发明的另一实施方式的缓冲式转向轴的侧视图。
[0013]图5是本发明的另一实施方式的缓冲式转向轴的侧视图。
[0014]图6是本发明的另一实施方式的缓冲式转向轴的侧视图。
[0015]图7是表示本发明的另一实施方式的缓冲式转向轴的中间轴的侧视图。
【具体实施方式】
[0016]以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
[0017]图1A是本发明的实施方式的缓冲式转向轴10的侧视图。图1B是表示图1A的IB—IB剖面的剖视图。此外，在以下的说明书中，只要未特别明确记载，就以缓冲式转向轴10的方向盘侧(图1A的右侧)作为上侧，并以转向轮侧(图1A的左侧)作为下侧来进行说明。
[0018]缓冲式转向轴10包括上轴11和下轴12，该上轴11作为外轴，该下轴12作为内轴。
[0019]上轴11为中空，且该上轴11的上端连结于方向盘(未图示)。在上轴11的下方侧的内周面的整周范围内形成有作为内齿部的内细齿11A。
[0020]下轴12为实心，且该下轴12的上端自上轴11的下端插入上轴11内，该下轴12的下端经由扭杆(未图示)连结于输出轴(未图示)。在下轴12的上方侧的外周面的整周范围内形成有作为外齿部的外细齿12A。此外，下轴12也可以是中空的。另外，也可以是不设有扭杆，而是下轴12的下端直接连结于输出轴。
[0021]下轴12向上轴11中仅插入预定的尺寸，如图1B所示，上轴11的内细齿IlA与下轴12的外细齿12A以彼此能够滑动的方式啮合。
[0022]由此，输入到方向盘的操纵力自上轴11经由利用细齿而成的啮合部向下轴12传递。另外，缓冲式转向轴10能够通过使上轴11的内细齿IlA与下轴12的外细齿12A之间滑动从而进行伸缩。
[0023]如图1A所示，下轴12的外细齿12A自上端侧依次具有伸缩调整区域、缓冲区域，该伸缩调整区域作为啮合区域。
[0024]伸缩调整区域是如下区域:在驾驶员解除伸缩调整机构(未图示)的锁定并沿轴线方向前后调整方向盘时，下轴12的外细齿12A与上轴11的内细齿IlA滑动接触的区域。缓冲区域是如下区域:在车辆碰撞到障碍物时，下轴12的外细齿12A与上轴11的内细齿IlA滑动接触的区域。
[0025]在伸缩调整区域中，外细齿12A形成为齿峰部的高度、即下轴12的外径沿轴线方向相同。另一方面，在缓冲区域中，外细齿12A以外径越向下轴12的下方去越大的方式形成为锥状。另外，外细齿12A的外径在至作为缓冲区域的下端的外细齿12A的下端的范围内形成为锥状。
[0026]接着，对缓冲式转向轴10的动作进行说明。
[0027]如图2A所示，在方向盘的前后位置，即缓冲式转向轴10的长度固定于期望的位置的状态下，若车辆碰撞障碍物，则冲击载荷沿轴线方向作用于缓冲式转向轴10。由此，上轴11与下轴12向彼此沿轴线方向靠近的方向移动，上轴11的内细齿IlA向下轴12的外细齿12A的下侧滑动。
[0028]当内细齿IlA的下端进入缓冲区域时，由于外细齿12A的外径逐渐变大而内细齿IlA的内径恒定，因此外细齿12A与内细齿IlA之间一边切削(削6 )彼此的齿(齿峰部)一边滑动，外细齿12A与内细齿IlA—起塑性变形或剪切变形。由此，上轴11与下轴12之间的滑动阻力逐渐增大，上轴11与下轴12在吸收完冲击能量的位置停止(图2B)。
[0029]如图3所示，对于在车辆碰撞时瞬间且急剧地被输入的冲击能量，由于外细齿12A与内细齿IlA —边塑性变形或剪切变形一边根据滑动量的增加而以恒定的增加率使滑动阻力逐渐增大，因此能够平缓地吸收冲击能量。
[0030]而且，由于缓冲区域的轴线方向长度以及外径设定为上轴11与下轴12在上轴11越过外细齿12A之前的位置处(图2B)吸收完冲击能量，因此如图3所示，能够使滑动阻力在滑动过程的全程范围内逐渐增加。也就是说，能够防止滑动阻力在滑动途中成为峰值从而无法充分吸收冲击能量。
[0031]根据以上实施方式，获得以下所示的效果。
[0032]由于下轴12的外细齿12A的外径以在缓冲区域中越向下轴12的下方去越大的方式形成为锥状，因此能够使在车辆碰撞时的上轴11与下轴12之间的滑动阻力逐渐增大，能够平缓地吸收冲击能量。
[0033]而且，由于仅改变外细齿12A的锥形状的斜度就能够使碰撞时的滑动阻力的上升率变化，因此能够容易地调谐滑动量与滑动阻力之间的关系。
[0034]而且，外细齿12A的锥形状在自缓冲区域的上端到下端的整个区域范围内形成为锥状，因此能够防止在缓冲时的滑动途中冲击载荷急剧上升而出现峰值。
[0035]而且，缓冲区域的轴线方向长度和外径设定为车辆碰撞时的下轴12与上轴11之间的滑动在缓冲区域内停止，因此，能够防止在缓冲时的滑动途中滑动阻力急剧下降而无法充分吸收冲击能量。
[0036]而且，缓冲区域形成为在车辆碰撞时下轴12与上轴11之间的滑动量越增加而滑动阻力以恒定的增加率变得越大，因此根据滑动量而滑动阻力逐渐增大，能够防止在滑动途中冲击载荷变动或者急剧上升而出现峰值，能够更可靠地平缓地吸收冲击能量。
[0037]以上，虽然对本发明的实施方式进行了说明，但上述实施方式只是本发明的适用例子之一，主旨不在于将本发明的技术范围限定于上述实施方式的具体结构。按照该主旨，以下示出根据上述实施方式所理解得出的变形例。
[0038]例如，在上述实施方式中，自伸缩调整区域到缓冲区域的范围内形成下轴12的外细齿12