操舵轴的制作方法

本实用新型涉及一种操舵轴，具有能够沿轴向伸缩的花键伸缩轴，且用于车辆用的转向操作装置。

背景技术：

现有技术的车辆用且转向操作装置的操舵轴中，已知具有一种能够沿轴向伸缩的花键伸缩轴，花键伸缩轴的两端连结于前轴与后轴之间，由此花键伸缩轴通过前轴与转向机构连接，且花键伸缩轴通过后轴与方向盘连接。

现有技术中，花键伸缩轴分别具备以相互能够沿轴向相对移动的方式进行花键嵌合的内轴以及筒状的外轴。通过内轴与外轴之间的在轴方向上的相对移动而花键伸缩轴进行伸缩，经由驾驶员对方向盘的操作，随着方向盘的旋转花键伸缩轴进行伸缩。

现有技术中提出在内轴及外轴上形成润滑剂保持用槽或者凹部等加工方法，以形成尺寸精度高的任意形状的槽或者凹部。例如，花键伸缩轴具备以能够沿轴向移动的方式嵌合的内轴以及筒状的外轴，在内轴的外周面上设置外花键，在外轴的内周面上设置与外花键相对应的内花键，并且在设置于外花键以及内花键的一方设置树脂包覆膜以及使用激光、水力喷射或者压缩空气中的任意一种方式而在树脂包覆膜上形成润滑剂保持槽。

在现有技术中，花键伸缩轴的外轴的内周面上及内轴的外周面上所设置的花键均设计成与花键伸缩轴的轴线的方向为一致，亦即花键的延伸方向与轴线呈平行，并且现有技术的花键伸缩轴还使用通过树脂涂层等形成的间隙填充结构以填充于花键伸缩轴上所设置的花键中。

技术实现要素：

[实用新型所要解决的问题]

然而，现有技术的操舵轴中，仅针对在中间轴的内部，亦即在轴线的方向相对移动的外轴与内轴之间，如何保持润滑剂的技术问题有提出改善方式，但是针对对方向盘的位置及角度方面等是否会产生旋转角度上的误差，亦即驾驶员在操作方向盘时是否会因为角度变化而感觉到违和感等技术问题，现有技术中没有提出探讨。

本实用新型是鉴于所述方面而成，提供一种操舵轴，具备结构上有改良的中间轴，能够在中间轴的轴线的方向上相对滑动的同时，中间轴的外筒及内轴也能够在周方向上相对移动，从而防止转向操作部件的位置及角度产生变化，能提升操舵轴的使用品质。

[解决问题的技术手段]

为了达成所述目的，依据技术方案1所述，本实用新型提供一种操舵轴，由连结于转向机构的前轴、连结于转向操作部件的后轴及连结于所述前轴与所述后轴之间的中间轴所构成，且所述中间轴包括：筒状的外筒；内轴，插入于所述外筒；槽部，设置于所述外筒的内周面；凸部，设置于所述内轴的外周面且与所述槽部相对应；以及滑动构件，设置于所述中间轴的两端，通过所述滑动构件的驱动所述凸部在所述槽部内沿着所述中间轴的轴线的方向相对滑动；且所述槽部及所述凸部设置成相对于所述轴线倾斜，以使所述外筒及所述内轴沿着所述轴线滑动的同时，也在所述中间轴的周方向相对移动。

如此，本实用新型的操舵轴中，外筒的内周面上设置槽部且内轴的外周面上设置对应槽部的凸部，并且槽部及凸部对应的设置成相对于中间轴的轴线倾斜，由此，当外筒与内轴之间相对滑动时(例如转向操作部件(亦即方向盘)被操作)时，通过相对于轴线偏斜一个角度而设置的槽部及对应于槽部的凸部，槽部与凸部之间能够在轴线上的相对滑动以外，还能在周方向上相对移动，因此能防止方向盘的中心位置产生变化及角度的变化，从而能够抑制操作方向盘时会产生的违和感，提升操舵轴的使用品质。

在本实用新型的一实施例中，依据技术方案2所述，所述槽部及所述凸部与所述中间轴的所述轴线之间形成的倾斜角是根据所述转向操作部件所旋转的角度相对应的设定。

如此，将槽部及凸部设置成与轴线偏斜一个倾斜角，而将倾斜角的范围根据方向盘的所旋转的角度相对应的设定，因此，能确实的防止方向盘的旋转所产生的角度变化。

在本实用新型的一实施例中，依据技术方案3所述，所述槽部及所述凸部与所述中间轴的所述轴线之间形成的倾斜角是根据所述转向操作部件的最大左侧旋转角及最大右侧旋转角所形成的角度范围相对应的设定。

如此，根据转向操作部件的最大左侧旋转角及最大右侧旋转角所形成的角度范围相对应的设置倾斜角，因此，能确实的防止方向盘的旋转所产生的角度变化，从而能避免操作方向盘时的驾驶员感受到违和感。

[实用新型的效果]

基于上述，本实用新型的操舵轴中，将中间轴设置成其外筒及内轴之间能够在轴线的方向上相对滑动以外，也能够在周方向相对移动，而周方向上的相对移动的距离取决于槽部与凸部之间的相对于轴线偏斜一个角度而设置的偏斜角的大小的设定，由此，外筒的内周面上设置槽部且内轴的外周面上设置对应槽部的凸部，并且槽部及凸部对应的设置成相对于中间轴的轴线呈倾斜，由此，当外筒与内轴之间相对滑动时(例如转向操作部件(亦即方向盘)被操作)时，通过相对于轴线形成为偏斜一个角度而设置的槽部及对应于槽部的凸部，槽部与凸部之间能够在轴线上的相对滑动以外，槽部与凸部还能在周方向上相对移动，因此能防止方向盘的中心位置产生变化及角度的变化，从而能够抑制操作方向盘时会产生的违和感，提升操舵轴的使用品质。

为让本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1示意性的示出本实用新型的一种实施方式的操舵轴。

图2是示意性的示出图1的操作轴的中间轴的槽部及凸部与轴线的方向的对应关系。

图3是示意性的示出图2的中间轴的槽部及凸部在周方向上的横截面的示意图。

附图标记说明：

1：操舵轴

3：后轴

5：中间轴

5x：轴线

5d：周方向

52：外筒

52s：内周面

52g：槽部

54：内轴

54s：外周面

54p：凸部

4、6：自由联轴器

7：前轴

10：转向操作装置

st：转向操作部件

gb：转向结构

a1、a2：夹角

ta：倾斜角

具体实施方式

以下，参照附图，对本实用新型的实施方式进行说明。

图1示意性的示出本实用新型的一种实施方式的操舵轴。图2是示意性的示出图1的操作轴的中间轴的槽部及凸部与轴线的方向的对应关系。图3是示意性的示出图2的中间轴的槽部及凸部的周方向的横截面的示意图。

图1示意性的示出本实用新型的一种实施方式的操舵轴。如图1所示，车辆用的转向操作装置10具备作为方向盘的转向操作部件(steering)st、转向机构(gearbox)gb及连结于转向操作部件st与转向结构gb之间的操舵轴1，其中操舵轴1是由作为转向操作轴的后轴3、作为小齿轮轴的前轴7及连结于后轴3与前轴7之间的且作为花键伸缩轴的中间轴5构成。此外，前轴7经由自由联轴器6与中间轴5连结，后轴3经由自由联轴器4与中间轴5连结。

转向机构gb由包括作为小齿轮轴的前轴7以及未图示的齿条轴的齿条齿轮(rackandpinion)机构构成，其中齿条轴由固定于车体侧的壳体支承为能够在沿车辆的左右方向的轴向(与纸面正交的方向)上移动。虽然未图示，但齿条轴的各个端部可经由对应的拉力螺栓以及对应的转向节臂而与对应的转向轮连结。作为转向操作轴的后轴3由固定于车体侧的未图示的转向柱经由轴承支承为能够旋转。

如图1所示，转向操作装置10的操舵轴1的结构中，后轴3与中间轴5所形成的夹角a1以及中间轴5与前轴7之间所形成的夹角a2相等时，理论上来说，转向操作部件st的旋转角度与自由联轴器6处的转向机构gb的旋转角度必定相等。然而，实际上，夹角a1及夹角a2一定有误差，此时转向操作部件st的旋转角度与转向机构gb的旋转角度就会不相等而有些许差距。

在几何学的观点来看的话，由于转向操作装置10如图1所示的方式被固定，当转向操作部件st通过中间轴5的伸缩而进行移动(例如旋转)时，转向机构gb与中间轴5的相对位置是不会有变动的。然而，实际上，经由设置在自由联轴器4及自由联轴器6之间的中间轴5的伸缩机构的伸缩作用，自由联轴器4的位置处有可能为会被转向操作部件st牵动而受到拖拉，上述的自由联轴器6的位置处的转向机构gb与中间轴5的相对角度还是会有些许变化，并且，随着这样的变化，由于相对来说与转向机构gb的最外端连结的轮胎是固定的，故相对于轮胎而确定的转向操作部件st的位置也将会跟着产生变化。

如此，当转向操作部件st经由倾斜伸缩机构而被上下前后移动时(例如，驾驶员根据自己的身高体型来调整方向盘的位置的情况)，转向操作部件st的位置(角度)会有微小的变化，这样一来，直线行走时转向操作部件st的中心位置会移动，导致正在操作转向操作部件st(也就是方向盘)的驾驶员恐怕会感受到违和感，握住方向盘而操作时会感觉到异常。而转向操作部件st的可旋转角度的变化方向(例如逆时针方向或顺时针方向)是根据上述的夹角a1及夹角a2决定。

现有技术中的花键伸缩轴，例如中间轴的伸缩机构上所设置的花键(spline)(例如槽部(grooves)与凸部(protrudings))均设计成与中间轴的轴线的方向一致。换言之，现有技术中的花键伸缩轴的外轴的内周面上设置的槽部及内轴的外周面上设置的凸部的延伸方向都是与化健身缩轴的轴线呈平行，而花键伸缩轴是经由槽部及对应的凸部放置于槽部内的结构而相对滑动，并且使用通过树脂涂层(resincoating)等形成的间隙填充结构以填充于外轴与内轴之间的花键中。因此，现有技术的花键伸缩轴的外轴及内轴之间只允许轴线方向的相对移动。

图2是示意性的示出图1的操作轴的中间轴的槽部及凸部与轴线的方向的对应关系。图3是示意性的示出图2的中间轴的槽部及凸部的周方向的横截面的示意图。如图1到图3所示，本实用新型的操舵轴1中，中间轴5包括筒状的外筒52及插入于外筒52的内轴54，外筒52的内周面52s上设置槽部52g，且在内轴54的外周面54s上设置凸部54p，且凸部54p与槽部52g相对应。

外筒52的内周面52s上设置的槽部52g例如是以将材料去除的方式在外筒52的内周面52s上形成长条状(strip)的多个沟槽(grooves)，多个沟槽以彼此之间大致上呈平行的从外筒52的与自由联轴器4连结的一侧延伸到与自由联轴器6连结的另一侧，并且槽部52g形成为相对于中间轴5的轴线5x倾斜。沿着槽部52g的中心的假想线g1与轴线5x之间有形成夹角(亦即倾斜角(tiltangle)ta)。

另一方面，相对应于外筒52的内周面52s上设置的槽部52g，在内轴54的外周面54s上也设置了与槽部52g形状上相对应的凸部54p。图2中是以在内轴54的外周面54s上设置多个凸部54p为举例而示出，如图2所示，详细而言，如同外筒52的槽部52g的形成方式，内轴54的外周面54s上设置的凸部54p例如是以将材料去除的方式在内轴54的外周面54s上形成长条状(strip)的多个凸条(protrudings)，多个凸条以彼此之间大致上呈平行的从内轴54的与自由联轴器4连结的一侧延伸到与自由联轴器6连结的另一侧，并且凸部54p形成为相对于中间轴5的轴线5x倾斜。如图2所示，沿着凸部54p的中心的假想线p1与轴线5x之间有形成夹角(亦即倾斜角(tiltangle)ta)。

除此之外，中间轴5还具备滑动构件(未图示)，设置于中间轴5的与自由联轴器4连结的一端5a及与自由联轴器6连结的另一端5b，通过滑动构件的驱动，凸部54p在槽部52g内沿着中间轴5的轴线5x的方向相对滑动。此外，由于槽部52g及凸部54p设置成相对于轴线5x倾斜而偏斜一个倾斜角ta的设置方式，经由槽部52g及凸部54p之间的相对应的结构，外筒52与内轴54会在轴线5x方向上进行相对滑动以外，在周方向5d上也会进行相对移动。

如此，本实用新型的操舵轴1中，外筒52的内周面52s上设置槽部52g且内轴54的外周面54s上设置对应槽部52g的凸部54p，并且槽部52g及凸部54p对应的设置成相对于中间轴5的轴线5x倾斜，由此，当外筒52与内轴54之间相对滑动时(例如转向操作部件(亦即方向盘)被操作)时，通过相对于轴线5x偏斜一个角度(倾斜角ta)而设置的槽部52g及对应于槽部52g的凸部54p，槽部52g与凸部54p之间能够在轴线5x上的相对滑动以外，还能在周方向5d上相对移动，因此能防止方向盘的中心位置产生变化及角度的变化，从而能够抑制操作方向盘时会产生的违和感，提升操舵轴1的使用品质。

本实用新型的操舵轴1中，槽部52g及凸部54p与中间轴5的轴线5x之间形成的倾斜角ta是根据转向操作部件st所旋转的角度相对应的设定。本实施方式中，可根据转向操作部件st的所旋转的角度，来对应的设置倾斜角ta的角度范围，其中转向操作部件st是经由中间轴5的轴线5x的方向的滑动而旋转。将经由中间轴5的滑动而旋转的方向盘的角度范围作为根据，来设定使外筒52及内轴54在周方向5d上相对移动的倾斜角ta的方式，能确实的防止方向盘的旋转所产生的角度变化。但本实用新型并不限制倾斜角ta的角度范围，倾斜角ta可依照车辆的不同来设定，只要符合设定上述的倾斜角ta的角度范围时有考虑到并且有根据转向操作部件st的所旋转的角度，相对应的设定即可。

如此，将倾斜角ta的角度范围根据方向盘的所旋转的角度相对应的设定，因此，能确实的防止方向盘的旋转所产生的角度变化，从而能够抑制操作方向盘时会产生的违和感，提升操舵轴1的使用品质。

除此之外，本实用新型的操舵轴1中，例如，用于支撑方向盘的后轴3可以具备用于调整转向操作部件st的倾斜度的倾斜机构(未图示)及用于调整转向操作部件st的高度的伸缩机构(未图示)。槽部52g及凸部54p与中间轴5的轴线5x之间形成的倾斜角ta如下设置，在倾斜机构及伸缩机构的可设定范围内，根据转向操作部件st的最大左侧旋转角(例如方向盘的逆时针方向的能最大旋转的旋转角度)及最大右侧旋转角(例如方向盘的顺时针方向的能最大旋转的旋转角度)所形成的角度范围相对应。

例如，驾驶员可通过操作倾斜机构对转向操作部件st调整倾斜度方面的位置(亦即驾驶员与方向盘之间的倾斜方面的角度)，进行设置并固定角度，可通过操作伸缩机构对转向操作部件st调整前后方面的位置(亦即驾驶员与方向盘之间的距离)，进行设置并固定角度。而本实施方式中，可根据转向操作部件st的最大左侧旋转角及最大右侧旋转角所形成的角度范围，来对应的设置倾斜角ta的角度范围。但本实用新型并不限制倾斜角ta的角度，倾斜角ta的大小可依照车辆的不同来设定，只要符合设定上述的倾斜角ta的角度范围时有考虑到并且有根据转向操作部件st的最大左侧旋转角及最大右侧旋转角所形成的角度范围，相对应的设定即可。

如此，槽部52g及凸部54p与中间轴5的轴线5x之间形成的倾斜角ta如下设置，在倾斜机构及伸缩机构的可设定范围内，根据转向操作部件st的最大左侧旋转角及最大右侧旋转角所形成的角度范围相对应。因此，能确实的防止方向盘的旋转所产生的角度变化，从而能够抑制操作方向盘时会产生的违和感，提升操舵轴1的使用品质。

[实用新型的效果]

基于上述，本实用新型的操舵轴中，将中间轴设置成其外筒及内轴之间能够在轴线的方向上相对滑动以外，也能够在周方向相对移动，而周方向上的相对移动的距离取决于槽部与凸部之间的相对于轴线偏斜一个角度而设置的偏斜角的大小的设定，由此，外筒的内周面上设置槽部且内轴的外周面上设置对应槽部的凸部，并且槽部及凸部对应的设置成相对于中间轴的轴线倾斜，由此，当外筒与内轴之间相对滑动时(例如转向操作部件(亦即方向盘)被操作)时，通过相对于轴线偏斜一个角度而设置的槽部及对应于槽部的凸部，槽部与凸部之间能够在轴线上的相对滑动以外，还能在周方向上相对移动，因此能防止方向盘的中心位置产生变化及角度的变化，从而能够抑制操作方向盘时会产生的违和感，提升操舵轴的使用品质。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型的实施例的技术方案的范围。