轴用结构体、凸型部件及凹型部件的制作方法_4

文档序号:8908942阅读:来源:国知局
件121的插入方向,在上下左右方向具有自由度,因此能够起到便于进行蜗轮等的组装这样的附加效果。
[0138]进而,虽然是随着朝着凸型部件121的插入方向里侧,外齿部121c的侧部121e与相对的弹性部件123的外周部123b之间的距离增大的结构,但是由于凸型部件121的外周部121b (外齿部121c及外齿底部121d)的整体与弹性部件123的内周部123a在轴向的一部分位置(该情况为入口附近)上以大致无间隙的状态抵接,因此能够抑制在凹型部件122与凸型部件121之间产生的松动。
[0139](第三实施方式)
[0140]接着,参照图13?图18对本发明的第三实施方式的轴用结构体(花键)、构成该轴用结构体的凸型部件(外花键轴)及凹型部件(内花键轴)进行说明。另外,由于第一实施方式的部位I?15、17、18与本实施方式的部位201?215、217、218依次相同,因此有时省略详细说明。
[0141](电动动力转向装置的整体结构)
[0142]如图13所示,电动动力转向装置(EPS) 201具有转向轴(轴)203和齿条轴206,所述转向轴(轴)203与作为转向部件的方向盘202连接,所述齿条轴206具有小齿轮204以及齿条205,作为沿车辆的左右方向延伸的转向轴,其中,所述小齿轮204设置于转向轴203的前端部,所述齿条205与该小齿轮204啮合。
[0143](轴用结构体的结构)
[0144]本实施方式的轴用结构体适用于例如上述的转向轴203。另外,下文中有时仅将转向轴203简记为轴203。
[0145]本发明的轴用结构体220组装于能够传递动力的轴203,通过以能够在轴向上滑动的方式插入能够传递该动力的凸型部件及凹型部件而构成,如图14(a)所示,具有金属制的凸型部件221、金属制的凹型部件222以及覆盖凸型部件221的外周部221b表面而设置的弹性部件223。
[0146]如图17中的(a)所示,凸型部件221具有基轴部221a。在该基轴部221a的外周部221b上形成有外齿部221c及外齿底部221d,其中,所述外齿部221c沿基轴部221a的周向隔开规定的间隙而相邻,例如为6个;所述外齿底部221d形成在各外齿部221c之间,例如为6个。如图15所示,各外齿部221c形成为径向高度H3在沿凸型部件221的轴向的全长上为大致相同的尺寸。另外,图15中的虚线表示基轴部221a与外齿部221c的分界线。
[0147]如图17中的(b)所示,凹型部件222具有能够插入凸型部件221的内周部222a,所述凸型部件221在外周部221b上覆盖有弹性部件223(参照图17中的(C))。如图15所示,该内周部222a具有沿着凸型部件221的插入方向(图15中空白箭头所示方向)直径缩小的锥形形状。如图17中的(b)所示,在凹型部件222的内周部222a上,内齿部222b隔开规定的间隙地形成在凹型部件222的周向上,所述内齿部222b与形成于凸型部件221的外周部221b上的外齿部221c数量相同(在本实施方式中为6个)。另外,图15中的点线及实线表示内齿部222b的外形线。如图17中的(b)所示,在凹型部件222的内周部222a上,在相邻的各内齿部222b之间,形成有与外齿底部221d数量相同(在本实施方式中为6个)的内齿底部222c。另外,该内齿底部222c形成为轴向截面呈大致U字形状。
[0148]弹性部件223可以使用与第一实施方式的弹性部件23相同的材料形成。此外,弹性部件223与第一实施方式的弹性部件23同样地可以由含浸有橡胶或树脂的纤维部件构成。
[0149]如图17中的(C)所示,弹性部件23具有内周部223a和外周部223b,所述内周部223a与凸型部件221的外周部221b(参照图17中的(a))形状大致相同,所述外周部223b能够插入凹型部件222的内周部222a(参照图17中的(b))。在本实施方式中,如图18所示,在凸型部件221的外周部221b上粘接有弹性部件223。这里使用的粘接剂可以使用在第一实施方式中例示的粘接剂。
[0150]图15是图14中的(b)所示的1-1线的向视截面的放大图,表示凸型部件221插入凹型部件222的初始状态。本实施方式的轴用结构体220如图15所示,在凸型部件221插入凹型部件222的初始状态下,具有第一间隙S3。该第一间隙S3是被弹性部件223和凹型部件222的内周部222a包围的间隙(图15中的空白部分),如图15所示,第一间隙S3在沿凹型部件222的轴向的全长上形成。此外,第一间隙S3形成为,沿着凸型部件221的插入方向(图15中空白箭头所示方向),内齿部222b的侧部222d与弹性部件223间的距离不同,这将在后面详细说明。
[0151]图16中的(a)是图15所示的J-J线的向视截面图。如图16中的(a)所示,在作为凸型部件221插入方向里侧的凹型部件222的出口,在凸型部件221插入凹型部件222的初始状态下,凹型部件222的内周部222a(内齿部222b及内齿底部222c)的整体以大致无间隙的状态与相对的弹性部件223的外周部223b抵接。这里,随着凸型部件221的扭转而变形的弹性部件223构成为可以向入口侧避让。
[0152]另外,在出口(图16中的(a))处,优选内齿部222b的侧部222d与弹性部件223以大致无间隙的状态抵接,但不是必须使凹型部件222的内周部222a整体与弹性部件223抵接。例如,可以与第一实施方式的变形例的轴用结构体320同样地(参照图19中的(a)),在内齿部222b的前端部T3与弹性部件223的外周部223b之间设置有间隙。此外例如,也可以与第一实施方式的另一变形例的轴用结构体420同样地(参照图19中的(b)),在内齿底部222c与弹性部件223的外周部223b之间设置有间隙。这里,也可以在内齿部222b的前端部T3与弹性部件223之间,以及在内齿底部222c与弹性部件223之间这两处存在间隙。
[0153]图16中的(b)是图15所示的K-K线的向视截面图。如图16中的(b)所示,在凸型部件221插入凹型部件222的初始状态下,在中间部的内齿部222b的侧部222d与相对的弹性部件223的外周部223b之间,在周向上形成有第一间隙S31。
[0154]图16中的(C)是图15所示的L-L线的向视截面图。另外,在图16中的(C)中,仅将凸型部件221及弹性部件223以截面图进行图示。如图16中的(c)所示,在入口处,在凸型部件221插入凹型部件222的初始状态下,在入口处的内齿部222b的侧部222d与相对的弹性部件223的外周部223b之间,在周向上形成有大于第一间隙S31 (参照图16中的(b))的第一间隙S32。
[0155]如图16中的(a)?(C)所示,在凸型部件221插入凹型部件222的初始状态下,形成于内齿部222b的侧部222d与弹性部件223的外周部223b之间的第一间隙S3(S31、S32),随着朝向凸型部件221的插入方向里侧(凹型部件222的出口侧)而变大。这样,本实施方式中的第一间隙S3通过使内齿部222b的侧部222d与相对的弹性部件223的外周部223b之间的距离(例如,S32、S31)随着朝向凸型部件121的插入方向里侧而变小来形成。通过做成这种结构,本实施方式的轴用结构体220在从图16中的(a)?(c)所示的初始状态向周向(图16中的(a)?(c)中空白箭头所示各方向)扭转凸型部件221时,能够使直到内齿部222b的侧部222d与弹性部件223的外周部223b抵接的时间,越是朝向凸型部件221的插入方向里侧(凸型部件221的出口)越提前。
[0156](关于本实施方式的挤压动作)
[0157]在从图16中的(a)?(C)所示的初始状态向周向(图16中的(a)?(C)中空白箭头所示各方向)扭转凸型部件221的情况下,在出口(参照图16中的(a))处开始产生初始刚性,通过凸型部件221的外周部221b中的外齿部221c的侧部,内齿部222b的侧部222d通过弹性部件223被挤压。进而,若扭转凸型部件221规定角度,则相对于出口(参照图16中的(a))延迟地在从出口(参照图16中的(a))至中间部(参照图16中的(b))的部分,弹性部件223连续地与侧部222d的一部分抵接,弹性部件223与侧部222d的接触面积逐渐增大。
[0158]接着,若进一步扭转凸型部件221规定角度,则相对于中间部(参照图16中的
(b))延迟地,在从中间部(参照图16中的(b))至入口(参照图16中的(c))的部分,弹性部件223连续地与侧部222d的一部分进一步抵接,弹性部件223与侧部222d的接触面积逐渐增大。
[0159]接着,在入口(参照图16中的(C))处,直至弹性部件223的变形结束,借助于弹性部件223,侧部222d中与接近内齿部222b的前端部T3的部分被凸型部件221的外周部221b挤压。并且,若入口处的弹性部件223的变形结束,则刚性从初始刚性向二次刚性转换,来自凸型部件221的外周部221b的挤压力开始直接向凹型部件222的内周部222a传递。
[0160]这样,在扭转凸型部件221时,在从出口(参照图16中的(a))至入口(参照图16中的(C))的部分,根据弹性部件223与侧部222d抵接的面积逐渐增大的机理(在从出口(参照图16中的(a))至入口(参照图16中的(C))的部分,弹性部件223与侧部222d抵接的时刻产生时间差的机理),扭转凸型部件221时的初始刚性缓慢上升,能够使凹型部件222在周向(图16中的(a)?(c)中空白箭头所示各方向)上缓慢旋转。接着,由于在入口处的弹性部件223的变形结束,来自凸型部件221的外周部221b的挤压力开始直接向凹型部件222的内周部222a传递,由此能够追随凸型部件221使凹型部件222仅旋转所希望的角度,小齿轮204(参照图13)旋转所希望的角度部分。
[0161]另外,在发挥这样的机理时,在以插入凹型部件222的状态扭转凸型部件221的情况下,凸型部件221向轴向的移动量优选限制在一定范围内,以使凸型部件221与凹型部件222之间不产生相对的位置偏差,更加优选构成为使凸型部件221不会从凹型部件222脱出。
[0162](本发明的第三实施方式的轴用结构体的特征)
[0163]根据上述结构,在凸型部件221插入凹型部件222的初始状态下,在扭转凸型部件221时,在内齿部222b的侧部222d与弹性部件223间的距离(即周向上的第一间隙S3的大小)大的位置(在本实施方式中为入口处(参照图16中的(c)))和距离小的位置(在本实施方式中例如中间部(参照图16中的(b))),直到弹性部件223与内齿部222b的侧部222d抵接产生规定的时间差。由此,能够使扭转凸型部件221时的初始刚性(直到弹性部件223上的变形结束的刚性,也即,直到在弹性部件223上吸收受到的来自凸型部件221的挤压力结束的刚性)缓慢上升。因此,与以往相比,能够减小扭转凸型部件221时的初始刚性,能够抑制大的动力对轴203急剧传递。由此,能够防止给驾驶者带来像以往那样的不协调的感觉(在刚开始操作方向盘202后,操作方向盘202所需要的力突然骤减这样的不协调的感觉)。
[0164]此外,如上述结构所示,由于凹型部件222的内周部222a具有沿凸型部件221的插入方向直径缩小的锥形形状,因此能够容易地形成第一间隙S3,该第一间隙S3随着朝向凸型部件221的插入方向里侧,内齿部222b的侧部222d与弹性部件223的外周部223b之间的距离变小。其结果,在扭转凸型部件221时,能够使直到弹性部件223与内齿部222b的侧部222d抵接的时间,越是朝向凸型部件221的插入方向里侧(凸型部件221的出口)越提前。因此,在扭转凸型部件221时,外齿部221c的侧部能够随着从里侧(出口侧)朝向跟前侧(入口侧)以规定的时间差通过弹性部件223挤压内齿部222b的侧部222d。由此,能够切实地起到使在扭转凸型部件221时的初始刚性缓慢上升这样的效果。
[0165]可是,若在凸型部件221插入凹型部件222的状态下扭转凸型部件221,则该力向凹型部件222传递,弹性部件223变形。此时,弹性部件223与凹型部件222的内周部222a强烈摩擦。而且,凸型部件221被扭转的方向不是向一个方向而是向左右方向,并且以相当高的频率在改变其方向的同时被持续扭转,每次弹性部件223在与凹型部件222的内周部222a之间都反复地强烈摩擦。因此,如果覆盖凸型部件221的外周部221b表面的是通常的未处理的布,则立刻磨损,有可能对转矩传递造成阻碍。这一点,在第三实施方式中,在使用含浸有橡胶或树脂的纤维部件来构成弹性部件223的情况下,通过使用该纤维部件覆盖凸型部件221的外周部221b的表面,弹性部件223的磨损被抑制,能够谋求轴用结构体220的寿命的延长。
[0166]此外,在上述结构的轴用结构体中,在图15所示的入口及中间部,以出口为支点,相对于凸型部件221的插入方向,在上下左右方向具有自由度,因此能够起到便于进行蜗轮等的组装这样的附加效果。
[0167]此外,在上述结构的轴用结构体中,在凸型部件221插入凹型部件222的初始状态下,在轴向的一部分位置(该情况为出口附近)上,凹型部件222的内周部222a(内齿部222b及内齿底部222c)的整体以大致无间隙的状态与相对的弹性部件223的外周部223b抵接,因此能够抑制在凹型部件222与凸型部件221之间产生的松动。
[0168](第四实施方式)
[0169]然后,参照图19?图24对本发明的第四实施方式的轴用结构体(花键)、构成该轴用结构体的凸型部件(外花键轴)及凹型部件(内花键轴)进行说明。另外,由于第一实施方式的部位I?15、17、18与本实施方式的部位301?315、317、318依次相同,因此有时省略详细的说明。
[0170](电动动力转向装置的整体结构)
[0171]如图19所示,电动动力转向装置(EPS) 301具有转向轴(轴)303和齿条轴306,所述转向轴(轴)303与作为转向部件的方向盘302连接,所述齿条轴306具有小齿轮304以及齿条305,作为沿车辆的左右方向延伸的转向轴,其中,所述小齿轮304设置于转向轴303的前端部,所述齿条305与该小齿轮304啮合。
[0172](轴用结构体的结构)
[0173]本实施方式的轴用结构体适用于例如上述的转向轴303。另外,下文中有时仅将转向轴303简记为轴303。
[0174]本发明的轴用结构体320组装于能够传递动力的轴303,通过以能够在轴向上滑动的方式插入能够传递该动力的凸型部件及凹型部件而构成,如图20中的(a)所示,具有金属制的凸型部件321、金属制的凹型部件322以及覆盖凸型部件321的外周部321b表面而设置的弹性部件223。
[0175]如图23中的(a)所示,凸型部件321具有基轴部321a。在该基轴部321a的外周部321b上形成有外齿部321c及外齿底部321d,其中,所述外齿部321c沿基轴部321a的周向隔开规定的间隙而相邻,例如为6个;所述外齿底部321d形成在各外齿部321c之间,例如为6个。如图21所示,各外齿部321c形成为径向高度H4在沿凸型部件321的轴向的全长上为大致相同的尺寸。另外,图21中的虚线表示基轴部321a与外齿部321c的分界线。
[0176]如图23中的(b)所示,凹型部件322具有能够插入凸型部件321的内周部322a,所述凸型部件321在外周部321b上覆盖有弹性部件323(参照图23中的(C))。如图23中的(b)所示,在凹型部件322的内周部322a上,内齿部322b隔开规定的间隙地形成在凹型部件322的周向上,所述内齿部322b与形成于凸型部件321的外周部321b上的外齿部321c数量相同(在本实施方式中为6个)。如图23中的(b)所示,在凹型部件322的内周部322a上,在相邻的各内齿部322b之间,形成有与外齿底部321d数量相同(在本实施方式中为6个)的内齿底部322c。另外,该内齿底部322c形成为轴向截面呈大致U字形状。
[0177]弹性部件323可以使用与第一实施方式的弹性部件23相同的材料形成。此外,弹性部件323与第一实施方式的弹性部件23同样地可以由含浸有橡胶或树脂的纤维部件构成。
[0178]如图23中的(C)所示,弹性部件323具有内周部323a和外周部323b,所述内周部323a与凸型部件321的外周部321b (参照图23中的(a))形状大致相同,所述外周部323b能够插入凹型部件322的内周部322a(参照图23中的(b))。在本实施方式中,如图24所示,在凸型部件321的外周部321b上粘接有弹性部件323。这里所使用的粘接剂可以使用在第一实施方式中例示的粘接剂。
[0179]图21是图20中的(b)所示的M-M线的向视截面的放大图,表示
当前第4页1 2 3 4 5 6 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1