专利名称：转向装置及其制造方法
技术领域：
本发明涉及具备可对应于转向操作而向车体的左右方向移动的转舵轴(steering drive shaft)的转向装置及其制造方法。
背景技术：
作为汽车用的转向装置的一种方式，已知有齿条小齿轮式的转向装置，该齿条小齿轮式的转向装置构成为，具备齿条轴，其与对应于转向操作而旋转的小齿轮轴连动，沿车体的左右方向移动；齿条壳体，其用于收容支承该齿条轴；油压缸，其对与所述齿条轴的一端连结的活塞杆及该活塞杆的活塞进行导向，并具有与所述齿条壳体的一端连结的缸体；第1及第2托架，其将所述齿条壳体的另一端部及所述缸体的前端部安装在车体上，且通过油压缸产生的油压力辅助与转向操作对应的转向机构的动作，减轻驾驶者进行转向的劳动负担(例如，参照日本实开平3-7070号公报)。
此种以往的转向装置的第1托架与铝制的齿条壳体一体地成形。第2托架在外嵌于铁制的缸体上后，通过点焊接而结合，或通过浇铸成形而与在外周部预设有滚花及3个突起的缸体的所述外周部结合。
另外，还已知有如下的转向装置，即，不浇铸成形第2托架，而通过将独立成形的托架压入缸体的外周部而结合，或在利用压入而结合了托架后，在缸体的端部螺接螺母部件，在该螺母部件和缸体的一部分之间夹着托架。
如日本实开平3-7070号公报所述，在托架焊接或浇铸成形于缸体上的转向装置中，能够提高第2托架的防脱强度，但是由于因第2托架的焊接时的热及浇铸成形时的热而在缸体产生热变形，所以在结合了托架后，存在需要再加工缸体的内周部，从而加工工序增加的问题。另外，由于在结合了托架后，需要再加工缸体的内周部，所以需要在转舵轴等部件的组装工序前的工序中结合托架，从而存在当组装转舵轴等部件时所述托架干扰组装的问题，因此要求改进策略。
另外，在通过压入结合了托架的转向装置中，存在得不到与如实开平3-7070号公报所述的设置有防脱用突起的转向装置相同的防脱强度的问题，另外，在采用了螺母部件的转向装置中，存在部件数目增加的问题。
发明内容
本发明正是鉴于以上的事实而作成的，其主要目的在于提供一种能够在不使金属管部产生热变形的情况下增大与壳体的金属管部结合的托架的防脱强度的转向装置及其制造方法，另外，另一目的在于提供一种能够在不受托架干扰的情况下组装转舵轴等部件，从而能够提高组装作业性的转向装置及其制造方法。
第1技术方案提供一种转向装置，其具备可对应于转向操作而向车体的左右方向移动的转舵轴；收容该转舵轴并具有金属管部的壳体；和具有嵌入了所述金属管部的嵌合孔并将所述壳体安装在车体上的托架，其特征在于，所述托架在所述嵌合孔具有凹部，所述金属管部具有弯曲到所述凹部内的防脱凸部。
在第1技术方案中，由于在嵌入金属管部的托架的嵌合孔设置有凹部，通过弯曲金属管部而形成的防脱凸部进入到所述凹部，所以能够在不使金属管部产生热变形的情况下得到比较大的防脱强度，而且，由于能够当在具有金属管部的壳体内组装了转舵轴等部件后，从转舵轴的周面及所述金属管部的内周面之间的空间设置所述防脱凸部，所以能够在不受托架干扰的情况下组装转舵轴等部件，从而能够提高组装作业性。
第2技术方案的转向装置，在第1技术方案的转向装置中，其特征在于，所述凹部是环状槽。
在第2技术方案中，由于在金属管部弯曲到凹部时，能够调整防脱凸部的周方向长度，换言之能够调整与防脱凸部的卡合量，所以能够简易地得到防脱强度不同的种类的转向装置。
第3技术方案提供一种转向装置的制造方法，所述转向装置具备可对应于转向操作而向车体的左右方向移动的转舵轴、及收容该转舵轴并具有金属管部的壳体，该转向装置的制造方法的特征在于，包括嵌入工序，其在具备嵌入所述金属管部并在其内侧具有凹部的嵌合孔、及安装在车体上的被安装部的托架的所述嵌合孔内嵌入所述金属管部；和弯曲工序，其在该嵌入工序后，通过将所述金属管部从该金属管部的内侧向径向外方按压，使所述金属管部的一部分弯曲到所述凹部内。
在第3技术方案中，由于在嵌合孔的内侧具有凹部的托架被嵌入壳体的金属管部后，向径向外方按压金属管部，使该金属管部的一部分弯曲到所述凹部内，所以能够在不使金属管部产生热变形的情况下得到比较大的防脱强度，而且，由于能够当在具有金属管部的壳体内组装了转舵轴等部件后，从转舵轴的周面及所述金属管部的内周面之间的空间设置所述防脱凸部，所以能够在不受托架干扰的情况下组装转舵轴等部件，从而能够提高组装作业性。
根据第1技术方案及第3技术方案，能够在不使金属管部产生热变形的情况下得到比较大的防脱强度，而且，能够在不受托架干扰的情况下组装转舵轴等部件，从而能够提高组装作业性。
根据第2技术方案，能够简易地得到防脱强度不同的种类的转向装置。
图1是表示本发明的转向装置的结构的局部截断主视图；图2是要部的放大剖面图；图3是图2的III-III线的剖面图；图4是表示形成防脱凸部的工序的说明图；图5是表示形成防脱凸部的另一方法的说明图；图6是表示形成防脱凸部的又一方法的说明图；图7是表示形成防脱凸部的又一方法的说明图。
图中3-转舵轴，4-壳体，53-缸体(金属管部)，7-托架，71-嵌合孔，72-贯通孔(被安装部)，73-凹部，8-防脱凸部。
具体实施例方式
以下，基于表示本发明的实施方式的附图，详细说明本发明。
图1是表示本发明的转向装置的结构的局部截断主视图，图2是要部的放大剖面图，图3是图2的III-III线的剖面图。
图1所示的齿条小齿轮式的转向装置具备转动轴2，其一端部经由万向联轴器及操舵轴与方向盘1连接，且在另一端具有小齿轮；转舵轴3，其具有与所述小齿轮啮合的齿条齿(未图示)，且可向车体的左右方向移动；圆筒状的齿条壳体41，其收容支承该转舵轴3并确保其移动自如；油压缸5，其对与转舵轴3的一端呈同轴而连结的活塞杆51及该活塞杆51的活塞52进行导向，且具有与齿条壳体41的一端连结的铁制的缸体53。还有，齿条壳体41和缸体53构成了壳体4，另外，缸体53构成了金属管部。
通过齿条壳体41的内装在传动轴2附近的未图示的齿条架(rackyoke)、和内嵌在缸体53的前端部的轴承部件11，支承转舵轴3沿轴长方向的自如移动。在轴承部件11上保持有油封、O型环等密封部件12。
齿条壳体41为利用注射成形机成形的铝制，在该齿条壳体41的另一端部一体地突设有具有贯通孔61的第1托架6，另外，在该托架6的附近设置有台座部42，该台座部42安装将传动轴2收容支承的轴支承壳体10。
在缸体53的前端部外周面设置有结合部53a，在该结合部53a结合有第2托架7。
第2托架7由金属制的成形部件构成，该金属制的成形部件具有嵌入结合部53a的嵌合孔71及在与该嵌合孔71的轴线交叉的方向上穿设的贯通孔72，且第2托架7将该贯通孔72部分作为安装在车体上的被安装部。
在嵌合孔71的内侧设置有由环状槽构成的凹部73，在该凹部73内嵌入通过弯曲缸体53的结合部53a的一部分而形成的防脱凸部8，防止托架7脱落。还有，嵌合孔71形成能够在不压入的情况下嵌入结合部53a的尺寸公差，但是，另外也可以形成需要压入结合部53a的尺寸公差。
油压缸5通过将在活塞52的两侧由密封部件12液密地密封的一对油室形成在缸体53的内侧而形成，且利用根据从外部向这些油室的油压进给而在活塞52的两侧产生的压力差，沿轴长方向压拉活塞杆51，从而对与该活塞杆51连结的转舵轴3施加轴长方向的移动力。另外，转舵轴3的另一端及活塞杆51的另一端经由转向横拉杆54、54与转向车轮连接。
活塞52的两侧的油室通过分别与缸体53的外侧的该位置连接的各自的送油管13、14而与在轴支承壳体10的外侧设置的一对送油口10a、10b连接。
在轴支承壳体10中内置有公知的油压控制阀，该油压控制阀根据随着用于转向的方向盘的操作施加于所述传动轴2的转向转矩，而进行油压的供排动作，并向所述送油口10a、10b中的任意一个送出油压，向送油口10a、10b送出的送出油压经过送油管13、14进给于油压缸5，根据该进给而产生的油压力施加于转舵轴3，辅助如前所述产生的转向。
如上所述构成的转向装置，在缸体53内插入与转舵轴3的一端结合的活塞杆51及轴承部件11，并在齿条壳体41内插入转舵轴3及齿条架，在壳体4中收容支承活塞杆51及转舵轴3，然后在第2托架7的嵌合孔71内压入缸体53的结合部53a，并从内侧向径向外方按压缸体53的结合部53a的一部分，将结合部53a的一部分弯曲到托架7的凹部73内，由此形成防脱凸部8，将托架7与缸体53结合。
如此，由于通过弯曲缸体53的结合部53a的一部分而形成防脱凸部8，所以能够在不使缸体53产生热变形的情况下得到比较大的防脱强度。因此，即使在从转向车轮经由活塞杆51及转舵轴3，对齿条壳体41及缸体53施加了比较大的轴向载荷的情况下，也能够防止托架7的脱落，能够维持托架7的结合状态。而且，由于在组装了转舵轴3等部件后，设置防脱凸部8，所以能够在不受托架7干扰的情况下组装转舵轴3等部件，从而能够提高组装作业性。另外，由于在将托架7压入结合部53a后弯曲缸体53的一部分，所以能够在不增加部件数目的情况下增大托架7的防脱强度。
图4是表示形成防脱凸部的工序的说明图。采用弯曲夹具9来形成防脱凸部8，该弯曲夹具9具备辊91，其具有能够插入转舵轴3的周面及缸体53的内周面之间的空间的大小；及电动机92，其具有与该辊91结合的输出轴92a。
该弯曲夹具9的电动机92配置在缸体53的轴长方向外方，在该辊91插入于所述空间后，通过利用电动机92使辊91旋转并且沿缸体53的径向移动弯曲夹具9，来将辊91压紧在结合部53a的内周面，且使结合部53a的一部分塑性变形并且弯曲到凹部73内，由此形成1个防脱凸部8。然后，通过改变弯曲夹具9对缸体53的周方向位置，而在沿周方向离开的位置上依次形成多个防脱凸部8(参照图3)。
还有，通过在使弯曲夹具9沿缸体53的径向移动的状态下使弯曲夹具9或缸体53侧旋转，能够将结合部53a在整周弯曲到凹部73内，能够将防脱凸部8形成为环状或弧状。由于能够如此调整防脱凸部8的周方向长度，能够调整防脱凸部8与凹部73的卡合量，所以能够简易地得到防脱强度不同的种类的转向装置。
在如上所述将托架7与缸体53结合后，在其外周部外嵌大致C字形的簧环15，在所述空间嵌入限制转舵轴3沿轴长方向一方的移动量的限制筒16，在转舵轴3及活塞杆51上经由球形万向接头55连结转向横拉杆54、54，在托架7的嵌合孔71周围及齿条壳体41的另一端部外嵌结合蛇管17、17的一端部，另外，在台座部42安装传动轴2及组装了油压控制阀的轴支承壳体10，并连接送油管13、14。
还有，在以上说明的实施方式中，设置有由环状槽构成的凹部73，但除此以外，也可以在多个周方向位置上设置凹部73。在此种情况下，能够通过弯曲到凹部73内的防脱凸部8来可靠地防止托架7及缸体53的相对旋转。
图5是表示形成防脱凸部的又一方法的说明图。在该方法中，采用弯曲夹具20，该弯曲夹具20具备大致X字型的摆动部件21，其具有大致弯曲为V字型，且弯曲部通过枢转支承轴21a而相互连结的2个臂21b、21c、及在各臂21b、21c的一端部突设于臂21b、21c离开的方向的成形突部21d、21d；和按压部件22，其具有与各臂21b、21c的另一端接触的大致V字形的凸轮22a，通过在将摆动部件21的成形突部21d、21d侧插入结合部53a内的状态下向摆动方向21的方向按压按压部件22，使各臂21b、21c向成形突部21d、21d离开的方向摆动，将各成形突部21d、21d压紧在结合部53a的内周面，使结合部53a的一部分塑性变形并且弯曲到凹部73内，由此形成2个防脱凸部8。而且，通过改变摆动部件21对结合部53a的周方向位置，在沿周方向离开的位置上形成多个防脱凸部8。
图6是表示形成防脱凸部的又一方法的说明图。在该方法中，采用弯曲夹具30，该弯曲夹具具备保持筒32，其在多个周方向位置上保持成形突部31向径向的自如移动；和按压部件33，其插入于该保持筒32内且具有与各成形突部31卡合的凸轮33a，通过在将保持筒32插入于结合部53a内，并将按压部件33插入于保持筒32内的状态下，沿插入方向按压按压部件33，使各成形突部31向保持筒32的径向外方移动并且弯曲到凹部73内，由此形成多个防脱凸部8。而且，可以通过使按压部件33沿拔出方向移动并且拔出保持筒32，来使各按压部件31后退。还有，在保持筒32上设置有在多个周方向位置收容了成形突部31的贯通孔32a。另外，成形突部31具备销部31a，其移动自如地插入于贯通孔32a内；和受压部31b，其具有沿与该销部31a的移动方向交叉的方向倾斜且与凸轮33a接触的倾斜面。
图7是表示形成防脱凸部的又一方法的说明图。在该方法中，将图6所示的弯曲夹具30的成形突部31形成为具有移动自如地保持于保持筒32的贯通孔32a中的销31c及按压该销31c的球31d的结构，使该球31d与按压部件33的凸轮33a卡合。由于其它的结构及作用与图6相同，所以对相同的部件标注相同的符号，省略其详细的说明及作用效果的说明。
还有，在本发明中，形成防脱凸部8的工序如图4所示在组装了转舵轴3等部件之后，除此之外，也可以在组装转舵轴3等部件之前。
另外，在以上说明的实施方式中，说明了齿条小齿轮式的转向装置，但除此以外，也可以是在转舵轴3的途中设置有转向辅助用的电动机的转向装置，或在随方向盘的操作而旋转的转向轴的途中设置有转向辅助用的电动机的转向装置。
除汽车用以外，也能适用于农业用作业机。
权利要求
1.一种转向装置，其具备可对应于转向操作而向车体的左右方向移动的转舵轴；收容该转舵轴并具有金属管部的壳体；和具有嵌入了所述金属管部的嵌合孔并将所述壳体安装在车体上的托架，其特征在于，所述托架在所述嵌合孔具有凹部，所述金属管部具有弯曲到所述凹部内的防脱凸部。
2.如权利要求1所述的转向装置，其特征在于，所述凹部是环状槽。
3.一种转向装置的制造方法，所述转向装置具备可对应于转向操作而向车体的左右方向移动的转舵轴、及收容该转舵轴并具有金属管部的壳体，该转向装置的制造方法的特征在于，包括嵌入工序，其在具备嵌入所述金属管部并在其内侧具有凹部的嵌合孔、及安装在车体上的被安装部的托架的所述嵌合孔内嵌入所述金属管部；和弯曲工序，其在该嵌入工序后，通过将所述金属管部从该金属管部的内侧向径向外方按压，使所述金属管部的一部分弯曲到所述凹部内。
全文摘要
壳体收容可对应于转向操作而向车体的左右方向移动的转舵轴，并具有金属制的缸体(53)，在将所述壳体的所述缸体(53)嵌入的托架(7)的嵌合孔(71)上设置环状的凹部(73)，通过将缸体(53)的一部分从内周面朝向外周面弯曲到所述凹部(73)内，来设置防脱凸部(8)，增大托架(7)的防脱强度，从而能够在不使缸体产生热变形的情况下增大与缸体结合的托架的防脱强度，另外，能够在不受所述托架干扰的情况下组装转舵轴等部件。
文档编号B62D5/22GK1938186SQ20058000999
公开日2007年3月28日 申请日期2005年3月29日 优先权日2004年4月2日
发明者丰岛章浩, 田中良, 高木和彦 申请人:株式会社捷太格特