专利名称：机动车辆转向装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可用来在两个定向在不同方向的轴之间传递旋转的联轴节系统或中间轴系统，更具体地，本发明涉及一种用于车辆转向系统的联轴节系统或中间轴系统。
背景技术：
万向节系统用来在两个不在一条直线上的轴之间传递旋转或能量。十字轴式万向节，其也指卡登接头(Cardan Joint)、钩接头和十字接头，可以经由具有四个十字的轴部分的十字部件彼此连接两个轴，并且这些轴部分是这样的，即，两对相反的轴部分通过连接到它们各自轴的轭铁支撑。
等速球形万向节是这样的，即，扭矩传递球置于外接头部件的内表面和内接头部件的外表面上分别形成的导向槽中，其中内接头部件的外表面适于配合在外接头部件中以在分别连接到内接头部件和外接头部件的两轴之间传递能量。
利用等速球形万向节，甚至在两轴之间存在交叉的轴线角或角位移的情况下，旋转也可以在两轴之间等速传递，而利用十字轴式万向节，会导致结构缺陷，即，在两轴之间存在交叉的轴线角或角位移的情况下，旋转不能在两轴之间等速传递。
在车辆转向系统中，由于车体结构，方向盘旋转轴的中心线相对于用来驱动车体侧转向机构的驱动轴的中心线成较大的角度。由于这，在彼此相交的两轴之间安置了联轴节系统以将方向盘的旋转传递到车体侧的转向机构。在这种情况下，作为这种联轴节系统，所使用的联轴节系统被构造为通常具有两组同样的通过中间轴彼此连接的万向节。
虽然十字轴式万向节具有容易生产且便宜的优点，但是因为如上所述，不能在要被连接在一起的两轴之间提供等速，因此传递的扭矩发生了变化。为了避免这种情况，通过使得中间轴和其他两轴之间的交叉轴线角或角位移基本相等来尝试抵消由单个万向节产生的速率差异和扭矩变化。
然而，由于车辆布局等原因，不是总能使得两个交叉轴线角相等，并且在许多情况下，为了它们的使用，不得不接受两个不同的交叉轴线角，致使操纵感觉变差。
虽然利用等速球形万向节，不会产生上述的要被考虑的特殊状态，但是问题在于它们的生产变难且需要更高的生产成本，因此，等速球形万向节还没有达到在车辆转向系统中被广泛采用的地步。
(专利文件No.1)JP-A-2000-257645(专利文件No.2)JP-A-09-177813(专利文件No.3)JP-UM-B-2526189另外，关于在其两端具有万向节并且具有包括内花键、外花键等的伸缩轴的中间轴系统，为了得到良好地操作感觉，需要降低在方向盘被操作旋转时在花键彼此配合的部分处产生的咔嗒声和撞击噪音以及降低在伸缩轴移动时产生的滑动阻力。
作为成功降低了配合部分处的咔嗒声和撞击噪音以及与其伸缩运动相关的滑动阻力的伸缩轴，JP-A-2000-9148公开了一种伸缩轴，在其中，厚度为0.03mm到0.06mm的二硫化钼薄膜被涂覆在外花键或内花键至少任一花键的表面，然后，如此涂覆的薄膜被加热干燥以减小配合间隙。另外，作为相关技术，JP-A-2000-9148还描述了一种伸缩轴，在其中，尼龙薄膜被涂覆在外花键或内花键至少任一花键上，其后，如此涂覆的尼龙薄膜被机器刮削以减小这种配合间隙。
因为JP-A-2000-9148公开的伸缩轴不需要机器刮削，所以减小了生产步骤的数量，并因此降低了生产成本。然而，因为薄膜厚度的误差被加到了外花键和内花键的制造误差中，所以所公开的伸缩轴的配合间隙变得大于JP-A-2000-9148相关技术中公开的伸缩轴的配合间隙，因此，存在这样一些情况，即，在花键彼此配合的部分处产生的咔嗒声和撞击噪音不能被降低。结果是，为了进一步减小配合间隙，要采用外花键和内花键的选择配合。
另外，还是利用JP-A-2000-9148中描述的相关技术，存在这样一些情况，即，由于产品误差并取决于安装伸缩轴的车辆类型，咔嗒声和撞击噪音和滑动阻力的水平不能满足标准值，当这种情况发生时，当使用JP-A-2000-9148中公开的伸缩轴时，为了进一步减小配合间隙，外花键和内花键采用选择配合。
在JP-A-2000-9148的伸缩轴和相关技术的伸缩轴中，因为设置在伸缩轴两端的万向节包括十字轴式万向节，为了避免由于十字轴式万向节之间的周向相位的偏差引起的扭矩变化，外花键和内花键的选择配合不得不通过将选择配合的位置限定到周向的单个位置来执行。因此，为了通过选择配合来减小外花键和内花键之间的配合间隙，不得不准备多个外花键和内花键，在试凑的基础上，通过改变外花键和内花键的组合，找出满足预定性能的外花键和内花键的组合。
考虑到所述情况提出了本发明，本发明的主要问题是以低成本提供一种用于车辆转向系统的联轴节系统，通过结合以低成本容易制造的十字轴式万向节的优点和利用等速球形万向节从而不用考虑交叉轴线角的优点，所述联轴节系统更少被车辆布局所致的限制约束。
另外，本发明的次要问题是提供一种用于车辆转向系统的中间轴系统，所述中间轴系统具有一种伸缩轴，所述伸缩轴在方向盘被操作时可产生更少的咔嗒声和撞击噪音以及滑动阻力，并且所述伸缩轴可以低成本制造。
发明内容
将通过以下装置解决主要的和次要的问题。即，根据本发明第一方面，提供了一种包括联轴节系统的车辆转向系统，所述联轴节系统包括用来传递来自方向盘的旋转的输入轴，中间轴，用来驱动车体上的转向机构的输出轴，等速万向节和十字轴式万向节，其特征在于，所述等速万向节和所述十字轴式万向节其中之一将输入轴与中间轴连接，和所述等速万向节和所述十字轴式万向节剩余的另一个将所述中间轴与所述输出轴连接。
根据本发明第二方面，提供了一种如在本发明第一方面中所述的车辆转向系统，其特征在于，所述等速万向节为等速球形万向节。
根据本发明第三方面，提供了一种如在本发明第二方面中所述的车辆转向系统，其特征在于，所述等速球形万向节连接所述输入轴和所述中间轴，所述十字轴式万向节连接所述中间轴和所述输出轴。
根据本发明第四方面，提供了一种如在本发明第二或第三方面中所述的车辆转向系统，其特征在于，所述等速球形万向节的交叉轴线角可选择得大于所述十字轴式万向节的交叉轴线角。
根据本发明第五方面，提供了一种如在本发明第一方面中所述的特征在于所述联轴节系统的车辆转向系统，其特征在于，所述中间轴包括上部中间轴、下部中间轴和用来以某种方式将所述上部中间轴连接到所述下部中间轴从而使得它们能够沿其轴向滑动并且在其间传递旋转的连接装置。
根据本发明第六方面，提供了一种包括中间轴系统的车辆转向系统，所述车辆转向系统包括用来传递来自方向盘的旋转的输入轴，中间轴，所述中间轴包括上部中间轴、下部中间轴和用来以某种方式将所述上部中间轴连接到所述下部中间轴从而使得它们能够沿其轴向滑动并且在其间传递旋转的连接装置，用来驱动车辆上的转向机构的输出轴，和分别在所述输入轴和所述上部中间轴之间以及在所述下部中间轴和所述输出轴之间提供连接的万向节，其中所述万向节的至少任一万向节是等速万向节。
根据本发明第七方面，提供了一种如在本发明第六方面中所述的特征在于所述联轴节系统的车辆转向系统，其特征在于，所述万向节二者为等速万向节。
根据本发明第八方面，提供了一种如在本发明第五到第七方面中任一方面中所述的车辆转向系统，其特征在于所述等速万向节为等速球形万向节。
根据本发明第九方面，提供了一种如在本发明第五到第八方面中任一方面中所述的特征在于所述中间轴系统的车辆转向系统，其特征在于，所述连接装置为花键连接装置或锯齿连接装置，和其特征在于在所述花键连接装置或所述锯齿连接装置的外侧或内侧的至少任一侧上的连接部分的表面形成有聚酰胺树脂薄膜。
根据本发明第十方面，提供了一种如在本发明第五到第八方面中任一方面中所述的特征在于所述中间轴系统的车辆转向系统，其特征在于，所述连接装置为锯齿连接装置，和其特征在于在所述锯齿连接装置的所述外侧和所述内侧之间设置有偏压部件以沿垂直于其轴线的方向施加偏置力。
根据本发明第十一方面，提供了一种如在本发明第五到第八方面中任一方面中所述的特征在于所述中间轴系统的车辆转向系统，其特征在于，所述连接装置为花键连接装置，并且其特征在于所述花键连接装置的至少一个齿的高度被制造得低于其他齿的高度。
根据本发明的特征在于所述中间轴系统的车辆转向系统，在所述中间轴系统端部处设置的至少一个所述万向节包括所述等速万向节。因此，在选择配合时，因为所述伸缩轴的配合部分的相位不会被限定到周向的一个位置，因此有可能以低成本制造所述中间轴系统，所述中间轴系统可大大降低选择配合所需的时间并且产生更小的咔嗒声和撞击噪音以及滑动阻力。
图1是说明图，示出应用了本发明的机动车转向机构的整体；图2示出了第一实施例的联轴节系统1的说明图；图3是局部剖视图，说明了第二实施例的联轴节系统1；图4是说明图，示出应用了本发明的转向机构的整体；图5示出了第三实施例的中间轴系统1的说明图，其中图5(A)是部分剖视图，图5(B)是沿线B-B所做的剖视图，图5(C)是沿线C-C所做的剖视图；图6是沿图5中的线A-A所做的剖视图，图中仅示出了具有渐开线齿廓的外花键；图7是沿图5中的线A-A所做的剖视图，图中仅示出了具有渐开线齿廓的外花键，该齿廓与图6所示的齿廓不同；图8是沿图5中的线A-A所做的剖视图，图中仅示出了具有直齿的外花键；图9是第四实施例的中间轴系统1的说明图；图10是图9所示的锯齿形配合部分的放大剖视图；图11是第五实施例的中间轴系统1的说明图。
注意，在附图中，附图标记指代如下内容1中间轴系统(联轴节系统)；2等速球形万向节；21紧固螺栓；22内接头部件；221球形导向槽；231球形导向槽；239外接头部件；24扭矩传递球；25球形护圈；26保护罩；27轴孔；271切口；272螺栓孔；273松动孔；28轭铁；3中间轴；31上部中间轴；311外花键；312齿；313外花键；314外锯齿；315细长槽；316板簧；32下部中间轴管；321内花键；322内锯齿；33薄膜；4等速球形万向节(十字轴式万向节)；41紧固螺栓；42内接头部件；421球形导向槽；43外接头部件；431球形导向槽；439外接头部分；44扭矩传递球；45球形护圈；46保护罩；47轴孔；471切口；472螺栓孔；473松动孔；48轭铁；51方向盘；52转向柱管；521轮轴；522调节杠杆；6车体侧转向机构；61输入轴；7十字轴式万向节；71第一轭铁臂对；72第二轭铁臂对；73十字部件；773松动孔；78轭铁；91车辆主体。
具体实施例方式
(第一实施例)图1是说明图，示出应用了本发明的机动车转向机构的整体。该图示出了包括车体侧转向机构6及其向上的部分。转向柱管52以某种方式固定在车辆主体91上，使得转向柱管52的倾角可通过调节杠杆522来调节。转向柱管52可旋转地支撑穿过其内部的轮轴521，并且方向盘51固定在轮轴521的上端。联轴节系统1连接到轮轴521的另一端或连接在转向柱管52的下端侧。
联轴节系统1包括安置在其上端的等速球形万向节2、安置在其下端十字轴式万向节4和安置在其间中间部分的用来连接如此安置的万向节的中间轴3。等速球形万向节2和十字轴式万向节4分别通过紧固螺栓21、41连接到轮轴521和车体侧转向机构6的输入轴61。交叉轴线角α和β是等速球形万向节2和十字轴式万向节4的交叉轴线角，在本实施例中，交叉轴线角分别是在中间轴3和轮轴521以及输入轴61之间形成的角。
为了减小角速度的变化(扭矩的变化)，为十字轴式万向节4的交叉轴线角β选择小值，被理解为是联轴节系统1所需的总交叉轴线角(α+β)通过增加交叉轴线角α来保证，其中交叉轴线角α增加的范围正是交叉轴线角β减小的范围。结果是，可使交叉轴线角α大于交叉轴线角β。换句话说，由于车辆布局相关的原因，等速球形万向节2被设置在需要更大的交叉轴线角的一侧，而十字轴式万向节4被设置在其相反侧。
如图1所示，在十字轴式万向节4被设置在联轴节系统1上端的情况中，等速球形万向节2被设置在其上端，并且等速球形万向节2的交叉轴线角α和十字轴式万向节4的交叉轴线角β分别为40°和10°，发生在十字轴式万向节4上的扭矩变化变成大约在+/-1.5％附近，并且几乎对转向感觉没有影响。从计算的角度看，优选地，交叉轴线角β被设置为18°或更小，更优选地为13°或更小，与各个交叉轴线角相关的扭矩变化变成大约为+/-5％和大约为+/-2.6％。
图2示出了第一实施例的联轴节系统1的说明图，其中图2(A)是局部剖视图，图2(B)是沿线B-B所做的剖视图，图2(C)是沿线C-C所做的剖视图。
联轴节系统1的结构如下。构成等速球形万向节2一部分的内接头部件22和构成十字轴式万向节4一部分的组成一对臂的第一轭铁臂对71形成在中间轴3的两端，其中内接头部件22形成在安置等速球形万向节22的端部，第一轭铁臂对71形成在安置十字轴式万向节4的端部。
等速球形万向节2的内接头部件22远端附近的部分形成为球形，此外，在该球形表面上形成球形导向槽221。另一方面，外接头部件23包括球形凹部，并且在该凹部中形成球形导向槽231。两个球形导向槽221、231都沿中间轴3和外接头部件23的轴向延伸，公共的扭矩传递球24以一种可在其中滚动的方式安装在这些槽中，从而内接头部件22和外接头部件23可相对于彼此旋转的连接在一起。
具有补偿内接头部件22球形表面的内表面的球形护圈25被设置得在支撑扭矩传递球24的同时可绕球形表面的中心旋转。内接头部件22和外接头部件23之间的边界附近的部分被保护罩26覆盖，保护罩26形成柔软的盖以防止外部灰尘的渗透。
外接头部件23具有轴孔27，轮轴521被固定在其中，以及设置在该轴孔27中的切口271。紧固螺栓21被拧入松动孔273和螺栓孔272，它们形成在切口271的两侧，从而将外接头部件23固定到轮轴521。
十字轴式万向节4的输出轭铁部件78具有轴孔47，车体侧转向机构6的输入轴61被固定在其中，以及设置在该轴孔47中的切口471。紧固螺栓41被拧入松动孔473和螺栓孔472，它们形成在切口471的两侧，从而将输出轭铁部件78固定到输入轴61。此外，组成一对臂的第二轭铁臂对72形成在输出轭铁部件78上。
十字部件73包括以十字形方式延伸的四个轴部分，各对相反的轴部分分别通过第一轭铁臂对71和第二轭铁臂对72支撑。中间轴3和输出轭铁部件78通过安置在其间的十字部件73连接在一起以传递旋转。
如已经描述的那样，在利用十字轴式万向节4时，它是其中一种万向节，因为在它连接的两个轴之间不产生等速，所以会发生扭矩变化，通过使另一种万向节形式的等速球形万向节2承受更大的交叉轴线角α，可以减小十字轴式万向节4的交叉轴线角β。由此，发生在联轴节系统1上的几乎所有扭矩变化都被减小到操纵感觉基本不受影响的程度。
(第二实施例)图3是说明了第二实施例的联轴节系统1的局部剖视图。下文中，将仅描述与第一实施例不同的地方，其他地方和沿图3的线B-B、C-C所做的剖视图的描述可参考第一实施例的描述。这些不同的地方在于，中间轴3由被分割为两半的部分轴构成，一半为与内接头部件22相关联的上部中间轴31，另一半为与十字轴式万向节4相关联的下部中间轴32，并且在上部中间轴31上形成有外花键311，在下部中间轴32上形成有适于配合在外花键311上的内花键。
中间轴3允许伸缩，从而通过该花键连接仅传递旋转。中间轴3的伸缩特性实现了一种结构，即当相对于车辆主体91调节转向柱管52的倾角时，轮轴521的下端位置变得可移动了。
代替花键连接，可采用具有相同功能的轴机构例如包括键和键槽的连接机构，该连接机构包括两个部分轴，它们以一种能够伸缩但不能相对旋转的方式连接。另外，代替中间轴3的花键连接部分，可在轮轴521的下部设置以橡胶联轴器为代表的振动吸收机构或用于吸收碰撞中位移的机构。
虽然在这些实施例中，没有描述动力转向系统，但是自然的是，电动的或液压的动力转向系统可以被安装在轮轴521的下部或安装在输入轴61上。此外，还有可能不但提供已经描述的倾角调节机构(倾斜机构)而且提供用来调节方向盘在转向柱管52上的轴向位置和垂直位置的机构(伸缩机构、倾斜和伸缩机构)，或者转向柱管52有可能没有任何一种这样的机构。
另外，自然的是，取决于车辆布局的限制，等速球形万向节2和十字轴式万向节4可反向布置，即十字轴式万向节4可被安置在轮轴521侧，而等速球形万向节2可被安置在车体侧齿轮机构6侧。
(第三实施例)图4是说明图，示出应用了本发明的机动车转向机构的整体。该图示出了包括车体侧转向机构6及其向上的部分。转向柱管52以某种方式固定在车辆主体91上，使得转向柱管52的倾角可通过调节杠杆522来调节。穿过转向柱管内部的轮轴521可旋转地支撑在转向柱管52内，并且方向盘51固定在轮轴521的上端。中间轴系统1连接到轮轴521的另一端或连接在转向柱管52的下端侧。
中间轴系统1包括位于其上端和下端处的等速球形万向节2、4，以及位于其间的中间部分处的彼此连接这些万向节的中间轴3。各个等速球形万向节2分别连接到轮轴521和车体侧转向机构6的输入轴61。
图5示出了第三实施例的中间轴系统1的说明图，其中图5(A)是部分剖视图，图5(B)是沿图5(A)的线B-B所做的剖视图，图5(C)是沿图5(A)的线C-C所做的剖视图。
中间轴系统1的结构如下。等速球形万向节2、4形成在中间轴3的端部，并且分别形成内接头部件22、42，它们构成了等速球形万向节2、4一部分。等速球形万向节2、4的内接头部件22、42远端附近的部分形成为球形，此外，在球形表面上形成球形导向槽221、421。
另一方面，外接头部件23、43具有外接头部分239、439，它们包括球形凹部，并且在这些球形凹部中形成球形导向槽231、431。这些两个球形导向槽221、421、231、431沿中间轴3和外接头部件23、43的轴向延伸，并且扭矩传递球24、44以一种可以在其中滚动的方式分别安装在这些槽中，从而内接头部件22、42和外接头部件23、43可分别相对于彼此旋转的连接在一起。
具有补偿内接头部件22、42球形表面的内表面的球形护圈25、45被设置得可绕球形表面的中心旋转并支撑扭矩传递球24、44。内接头部件22、42和外接头部件239、439之间的边界附近的部分分别被保护罩26、46覆盖，保护罩26、46形成柔软的盖以防止外部灰尘的渗透。
外接头部件23和内接头部件42具有轭铁28、48，所述轭铁28、48可用来分别将轮轴521和车体侧转向机构6的输入轴61固定到其上。轭铁28、48具有轴孔27、47和分别形成在这些轴孔27、47中的切口271、471。紧固螺栓21、41分别拧入松动孔273、473和螺栓孔272、472中，它们分别形成在切口271、471两侧，从而分别将外接头部件23固定到轮轴521，将内接头部件42固定到输入轴61。
为了在装配到车体时以相同的方向紧固所述紧固螺栓21、41，松动孔273、473形成在中间轴系统1的相同侧，如图5所示，从而有可能增加工作效率。
第三实施例的中间轴3包括从内接头部件22整体向下延伸的上部中间轴31和从外接头部件43整体向上延伸的下部中间轴管32。在上部中间轴31上形成有外花键311，在下部中间轴管32上形成有适于配合在外花键311上的内花键321。上部中间轴31和下部中间轴管32以某种方式彼此连接，从而使得它们可相对于彼此沿轴向滑动以通过花键连接仅传递旋转力。中间轴3的伸缩实现了一种结构，即当相对于车辆主体91调节转向柱管52的倾角时，允许轮轴521的下端位置移动，此外，车体侧转向机构6和转向柱管之间产生的相对位移也可以被吸收。
图6是沿图5中的线A-A所做的剖视图，图中仅示出了具有渐开线齿廓的外花键311。如图6所示，具有优良润滑和耐磨性的薄膜33，例如聚酰胺树脂、聚脂树脂和聚亚苯基树脂的薄膜33，被涂覆在外花键311的表面，并且该表面通过刮削抛光。另外，对于薄膜，可使用包括二硫化钼的薄膜。薄膜33可被涂覆在内花键321的表面或者可被涂覆在外花键311和内花键321二者之上。中间轴3被配置为可使上述结构的外花键311和内花键321彼此配合在之内或之上，并且在配合部分施加润滑脂。
图7是沿图5中的线A-A所做的剖视图，图中仅示出了具有渐开线齿廓的外花键311，该齿廓与图6所示的齿廓不同。与图6相似，在图7的情况中，具有优良润滑和耐磨性的薄膜33，例如聚酰胺树脂薄膜，也被涂覆在外花键311的表面，并且如此涂覆的表面通过刮削抛光。与图6不同的地方在于彼此面对的齿312、312的高度(高度)形成得小于其他齿的高度。
根据该结构，当中间轴3在车辆中使用时，空气可通过齿高度被减小的部分通风，因此外花键311和内花键321可保持光滑滑动。虽然缩短两个齿312、312的高度是优选的，因为中间轴3旋转时的动态平衡变得更好了，但是也可以仅缩短一个齿的高度。另外，也可以缩短内花键321上的齿高度。
图8是沿图5中的线A-A所做的剖视图，图中仅示出了具有直齿的外花键311，它的齿廓与图6、7所示的齿廓不同。与图6、7相似，在图8的情况中，具有优良润滑和耐磨性的薄膜33，例如聚酰胺树脂薄膜，被涂覆在外花键311的表面，并且如此涂覆的表面通过刮削抛光。
因此，如此前所述，在根据第三实施例的用于车辆转向系统的中间轴系统中，为了完全消除方向盘操作时产生的咔嗒声和撞击噪音，在需要外花键311和内花键321之间的配合间隙尽可能地接近零并且需要减小滑动阻力的情况下，外花键311和内花键321可执行选择配合。
在第三实施例中，因为在中间轴3的端部使用等速球形万向节，其与中间轴包括传统的十字轴式万向节的情况不同，所以外花键311和内花键321的周向相位绝不会被限定到单个位置。因此，由于非常容易找出外花键311和内花键321的相位，在此处，通过改变它们的周向相位，配合间隙可变得最小，降低了选择配合所需的时间，从而有可能以低成本制造中间轴系统。例如，利用如图6、7所示的具有10个花键的外花键，内、外花键的单结合可产生选择配合执行良好的10种可能性。
(第四实施例)如第三实施例那样，虽然根据第四实施例的中间轴系统1包括位于其上端和下端的等速球形万向节和在其间的中间位置处彼此连接万向节的中间轴3并且中间轴3包括上部中间轴31和下部中间轴管32，但是第四实施例与第三实施例的不同之处在于在上部中间轴31和下部中间轴管32之间的连接使用锯齿连接并且安装了弹簧以防止锯齿连接起效部分的松动。
在以下描述中，将仅描述与第三实施例不同的地方，其他地方和沿图9的线B-B、C-C所做的剖视图的描述可参考第三实施例的描述。图9是第四实施例的中间轴系统1的说明图，图10是图9所示的锯齿形配合部分的放大剖视图。
如图9和10所示，第四实施例的中间轴3包括从内接头部件22整体向下延伸的上部中间轴31和从外接头部件43整体向上延伸的下部中间轴管32，外锯齿314形成在上部中间轴31上，而适于配合在外锯齿314上的内锯齿322形成在下部中间轴管32上。
上部中间轴31和下部中间轴管32以某种方式彼此连接，从而使得它们可相对于彼此沿轴向滑动以通过锯齿连接仅传递旋转力。中间轴3的伸缩实现了一种结构，即当相对于车辆主体91调节转向柱管52的倾角时，允许轮轴521的下端位置移动，此外，车体侧转向机构6和转向柱管之间产生的相对位移也可以被吸收。
在外锯齿314上平行于上部中间轴31的轴向形成有细长槽315，波状板簧316被插入到细长槽315中。板簧316沿垂直于外锯齿314和内锯齿322之间轴线的方向施加偏置力，从而消除了外锯齿314和内锯齿322之间的松动并且防止了咔嗒声和撞击噪音的产生。
与第三实施例相似，在第四实施例的情况中，也可以进行某种处理，即，具有优良润滑和耐磨性的薄膜33，例如聚酰胺树脂薄膜33，被涂覆在外锯齿314或内锯齿322的表面上或者涂覆在外锯齿314和内锯齿322二者的表面上，并且该表面或该些表面通过刮削抛光。
在根据第四实施例的用于车辆转向系统的中间轴系统中，在需要完全消除方向盘操作时产生的咔嗒声和撞击噪音的情况下，当外锯齿314和内锯齿322执行选择配合时，因为如第三实施例的情况那样在中间轴3的端部使用了等速万向节，其与中间轴包括传统的十字轴式万向节的情况不同，所以外锯齿314和内锯齿322的周向相位绝不会被限定到单个位置。
因此，由于非常容易找出外锯齿314和内锯齿322的相位，在此处，通过改变它们的周向相位，配合间隙可变得最小，降低了选择配合所需的时间，从而有可能以低成本制造中间轴系统。
(第五实施例)图11是第五实施例的中间轴系统1的局部剖视图。下文中，将仅描述与第一实施例不同的地方，其他地方和沿图11的线B-B、C-C所做的剖视图的描述可参考第三实施例的描述。第五实施例是这样的，即第三实施例中的其中一个等速球形万向节用十字轴式万向节代替。
构成一对臂并且构成十字轴式万向节7一部分的第一轭铁臂对71形成在上部中间轴31的右侧端。十字轴式万向节7的轭铁78被插入到轮轴521中并且通过紧固螺栓固定在合适的位置，其中该紧固螺栓被插入到松动孔773中。构成一对臂的第二轭铁臂对72形成在轭铁78上。
十字部件73包括以十字形方式延伸的四个轴部分，各对相反的轴部分分别通过第一轭铁臂对71和第二轭铁臂对72支撑。上部中间轴31和轭铁78通过安置在其间的十字部件73彼此连接在一起以传递或旋转。
因此，如此前描述的那样，在第五实施例的用于车辆转向系统的中间轴系统中，因为使用便宜的十字轴式万向节作为其中一个万向节并且使用等速球形万向节作为另一万向节，所以当如第三实施例和第二实施例的情况那样执行外花键311和内花键321的选择配合时，其与中间轴包括传统的十字轴式万向节的情况不同，由于等速球形万向节被用作中间轴3其中一个万向节，外花键311和内花键321的周向相位绝不会被限定到单个位置。
因此，由于非常容易找出外花键311和内花键321的相位，在此处，通过改变它们的周向相位，配合间隙可变得最小，降低了选择配合所需的时间，从而有可能以低成本制造中间轴系统。
工业适用性根据本发明的联轴节系统，因为结合了制造容易且成本低的十字轴式万向节和消除了必需考虑交叉轴线角的等速球形万向节，所以等速球形万向节可被设置得承受更大的交叉轴线角以处理由于车辆布局的限制导致的总体上较大的交叉轴线角。由此，有可能提供某种优点，即，可提供产生更小的扭矩变化并且便宜的联轴节系统。
权利要求
1.一种包括联轴节系统的车辆转向系统，包括用来传递来自方向盘的旋转的输入轴；中间轴；用来驱动车体上的转向机构的输出轴；等速万向节；和十字轴式万向节，其特征在于所述等速万向节和所述十字轴式万向节其中之一将所述输入轴与所述中间轴连接；和所述等速万向节和所述十字轴式万向节剩余的另一个将所述中间轴与所述输出轴连接。
2.如权利要求1所述的车辆转向系统，其特征在于，所述等速万向节为等速球形万向节。
3.如权利要求2所述的车辆转向系统，其特征在于，所述等速球形万向节连接所述输入轴和所述中间轴；和所述十字轴式万向节连接所述中间轴和所述输出轴。
4.如权利要求2或3所述的车辆转向系统，其特征在于，所述等速球形万向节的交叉轴线角可选择得大于所述十字轴式万向节的交叉轴线角。
5.如权利要求1所述的车辆转向系统，其特征在于，所述中间轴包括上部中间轴、下部中间轴和用来以某种方式将所述上部中间轴连接到所述下部中间轴从而使得它们能够沿其轴向滑动并且在其间传递旋转的连接装置。
6.一种包括中间轴系统的车辆转向系统，包括用来传递来自方向盘的旋转的输入轴；中间轴，所述中间轴包括上部中间轴、下部中间轴和用来以某种方式将所述上部中间轴连接到所述下部中间轴从而使得它们能够沿其轴向滑动并且在其间传递旋转的连接装置；用来驱动车辆上的转向机构的输出轴；和分别在所述输入轴和所述上部中间轴之间以及在所述下部中间轴和所述输出轴之间提供连接的万向节，其特征在于，所述万向节的至少任一万向节是等速万向节。
7.如权利要求6所述的车辆转向系统，其特征在于，所述万向节二者为等速万向节。
8.如权利要求5-7任何一项所述的车辆转向系统，其特征在于，所述等速万向节为等速球形万向节。
9.如权利要求5-7任何一项所述的车辆转向系统，其特征在于，所述连接装置为花键连接装置或锯齿连接装置，和在所述花键连接装置或所述锯齿连接装置的外侧或内侧的至少任一侧上的连接部分的表面形成有聚酰胺树脂薄膜。
1O.如权利要求5-8任何一项所述的车辆转向系统，其特征在于，所述连接装置为锯齿连接装置，和在所述锯齿连接装置的所述外侧和所述内侧之间设置有偏压部件以沿垂直于其轴线的方向施加偏置力。
11.如权利要求5-8任何一项所述的车辆转向系统，其特征在于，所述连接装置为花键连接装置，并且其特征在于，所述花键连接装置的至少一个齿的高度被制造得小于其他齿的高度。
全文摘要
一种用于机动车辆转向系统的联轴节装置，包括用来传递来自方向盘的旋转的输入轴，中间轴，用来驱动机动车辆侧转向机构的输出轴，等速万向节和十字轴式万向节，其中所述输入轴和所述中间轴通过所述等速万向节和所述十字轴式万向节中的任一万向节连接，而所述中间轴和所述输出轴通过其他万向节连接。
文档编号B62D1/20GK1805873SQ200480016390
公开日2006年7月19日 申请日期2004年6月7日 优先权日2003年6月20日
发明者关根博 申请人:日本精工株式会社, 恩斯克转向器株式会社