齿条小齿轮式转向齿轮单元的制作方法_3

文档序号:9331859阅读:来源:国知局
40、40a、40b 套筒
[0092]41台阶部
[0093]42支承面
[0094]43小直径台阶部
[0095]44弹性环
【具体实施方式】
[0096]图1?3示出本发明的第I实施方式。本例的特征在于中空管状的齿条轴7b的两端部、与构成I对球面接头21a、21a的接头壳体30a、30a的结合部的构造。由于其他部分的构成及作用与所述图11?13所示的现有构造同样,因此在等同的部分标注相同的附图标记,省略或者简化重复的图示以及说明,以下,以本例的特征部分为中心进行说明。
[0097]本例的齿条小齿轮式转向齿轮单元包括齿轮壳体9、小齿轮轴6、齿条轴7b、及两个球面接头21a、21a。齿条轴7b基本上利用与所述图14所示的现有的齿条轴7a同样的制造方法来制造。即,齿条轴7b通过如下方法被整体制造为中空管状:以所述图14(A)?(E)所示的工序顺序,在得到该(E)所示的第四中间原材料28后,实施用于对该第四中间原材料28的各部分付与所需的形状的最终加工。这样的齿条轴7b的圆筒状的两端部分别在外周面的靠近端部边缘部分具有外螺纹部31,并且在与该外螺纹部31相比在轴向突出的端部边缘部分具有外径尺寸d32比该外螺纹部31的外径尺寸D31小(d32 < D31)的小直径突出部32。
[0098]两个球面轴承21a、21a分别具有:构成设置在拉杆8的基端部的球头销的球体29 ;及在内侧将该球体29经由树脂片材等能转动地保持的杯状的接头壳体30a。接头壳体30a、30a分别是钢等的铸造品或者锻造品,具有被构成为圆筒状的筒部33的基部。筒部33在整周没有接缝,是对于圆周方向的拉伸应力、弯曲应力具有充分的强度的部位。这样的筒部33的内径侧的轴向进深端部被与筒部33的中心轴线正交的平坦的底面34塞住。在筒部33的内周面中除了轴向进深端部的部分,设置有能与外螺纹部31拧合的内螺纹部35。在筒部33的内周面的轴向进深端部设置有内径尺寸d36与内螺纹部35的内径尺寸D35相等(d36 = D35)的圆筒面部36。
[0099]小直径突出部32的外径尺寸d32比内螺纹部35的内径尺寸D35和圆筒面部36的内径尺寸d36小(d32 < D35 = d36)。小直径突出部32的轴向尺寸L32比圆筒面部36的轴向尺寸L36大(L32 > L36)。
[0100]在本例的情况下,接头壳体30a、30a相对于齿条轴7b的两端部分别如图2所示结合固定。即,接头壳体30a、30a相对于齿条轴7b的两端部,使内螺纹部35与外螺纹部31拧合,并且使小直径突出部32的前端(前端面)与底面34的靠近外径部分(被抵接部)抵接,在该状态下,将内螺纹部31紧固在外螺纹部35,从而结合固定。
[0101]在上述那样构成的本例的齿条小齿轮式转向齿轮单元的情况下,互相结合的齿条轴7b的端部与球面接头21a的接头壳体30a中,分别在该齿条轴7b的端部外周面上设置有外螺纹部31,在设置于该接头壳体30a的基部的筒部33的内周面上设置有内螺纹部35。因此,为了将这些齿条轴7b的端部与接头壳体30a结合,在外螺纹部31拧合内螺纹部35并进一步紧固的情况下,在该拧合部会作用有使齿条轴7b的端部缩径的方向的力。其结果是,在该齿条轴7b的端部会产生圆周方向的压缩应力,而不是圆周方向的拉伸应力。S卩,在本例的情况下,即使在外螺纹部31拧合内螺纹部35并进一步紧固,在齿条轴7b的端部也不会作用将该齿条轴7b的圆周方向两端部边缘彼此的间隔扩大的方向的力。因此,关于该齿条轴7b的端部(包含将该齿条轴7b的圆周方向两端部边缘彼此结合的焊接部27),不需要严格进行对于内螺纹部的紧固力的强度上的管理。在本例的情况下,随着内螺纹部35的紧固,在拧合部会作用使筒部33扩径的方向的力,其结果是,在该筒部33产生圆周方向的拉伸应力。但是,如上所述,由于该筒部33在周没有接缝,对于圆周方向的拉伸应力具有充分的强度,因此该筒部33不会由于拉伸应力而产生在功能上成为问题这样的塑性变形等。所以,在本例的情况下,能够以低成本充分确保齿条轴7b的端部与接头壳体30a的结合部处的结合强度。容易确保该结合部的品质。
[0102]在本例的情况下,在齿条轴7b的端部结合有接头壳体30a的状态下,成为该接头壳体30a的筒部33外嵌在该齿条轴7b的端部的状态。因此,容易确保这些齿条轴7b的端部与接头壳体30a的结合部的强度和刚性。所以,例如即使在基于转向轮压过路缘而在齿条轴7b的端部与接头壳体30a的结合部施加大的弯曲负荷(冲击负荷)的情况下,也能够在该结合部难以产生塑性变形等。
[0103]在本例的情况下,在将内螺纹部35紧固在外螺纹部31上的状态下,小直径突出部32关于轴向成为被弹性压缩的状态。由此,由于成为在内螺纹部35与外螺纹部31的拧合部付与了基于小直径突出部32的弹力的轴向的预压的状态,因此实现该拧合部的防止松动。
[0104]在实施上述的第I个例子的构造的情况下,圆筒面部36的内径尺寸d36在能够比小直径突出部32的外径尺寸d32大(d36 > d32)的范围内,还能够比内螺纹部35的内径尺寸 D35 小(d36 < D35)。
[0105]图4示出本发明的第2实施方式。在本例的情况下,利用轻压入或者互相对置的周面彼此的粘接等,将由金属或者合成树脂制造的圆柱状的增强部件37没有径向松动地内嵌保持在齿条轴7b的端部。由此,提高该齿条轴7b的端部的强度和刚性。而且,通过采用这样的构成,使得例如在对于该端部与接头壳体30a的结合部施加了上述这样的大的弯曲负荷的情况下,在该结合部更难以产生塑性变形等。由于其他构成和作用与上述的第I实施方式同样,因此省略重复的图示以及说明。
[0106]增强部件的形状不限于实心体的圆柱状,也可以是中空体的圆筒状等其他形状。
[0107]图5和图6示出本发明的第3实施方式。本例的特征在于用于确保齿条轴7c与球面接头21的结合部的结合强度的构造。
[0108]由于其他部分的构成和作用与所述图11?图14所示的现有构造同样,因此省略或者简化重复的图示和说明。
[0109]构成本例的齿条小齿轮式转向装置的齿条轴7c整体为中空管状,在靠近前表面(图7的上表面)的轴向一端部分包括齿条齿17。齿条轴7c的轴向中间部中,使从在前表面上设置有该齿条齿17的部分在轴向偏离的部分平坦,使该部分的截面形状为缺口圆状(前表面为直线,其余的部分为圆弧形)。而且,将齿条轴7c的宽度方向两端的边缘彼此在轴向全长由焊接部27结合(接合)。在本例的情况下,对齿条轴7c的轴向两端部实施减径加工,设置有与靠近轴向中间部分相比外径小且截面形状为圆形的小直径部32a、32a。而且,在小直径部32a、32a的内周面上设置有用于与在球面接头21、21的基部设置的外螺纹部38、38拧合的螺纹孔(内螺纹部)39、39。这样的齿条轴7c基本上利用与上述图50所示的专利文献3所记载的以往的齿条轴7a同样的制造方法来制造。
[0110]在本例的情况下,在齿条轴7c的小直径部32a、32a的外周面上压入S45C等碳钢或者不锈钢等金属制的六边形筒状的套筒40、40(筒部的例子),利用过盈配合进行外嵌固定。套筒40、40限制轴向长度,使得在使轴向内侧面与使齿条轴7c的小直径部32a、32a与靠近轴向中间部分连续的台阶部41、41抵碰的状态下,轴向外侧面的轴向位置与齿条轴7c的轴向端面的轴向位置大致一致。由此,使套筒40、40的轴向外侧面、与齿条轴7c的轴向两端面位于同一平面上。在将球面接头21、21的外螺纹部38、38拧合在齿条轴7c的螺纹孔39、39中并进一步紧固的状态下,将套筒40、40在台阶部41、41与球面接头21、21的支承面42、42(轴向内侧面)之间沿轴向强力夹持。套筒40、40的外周面的截面形状不限于图示那样的六边形,也可以是六边形以外的多边形、圆形。
[0111]在本例的情况下,使套筒40、40的外接圆的直径D40比齿条轴7c的靠近轴向中间部分(与小直径部32a、32a相比靠近轴向中间的部分)的外径D7大。而且,如图8所示,将套筒40、40的轴向内侧面与齿条轴7c的外周面的连续部(由两个面包围
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