轴用结构体、凸型部件及凹型部件的制作方法_5

文档序号:8908942阅读:来源:国知局
凸型部件321插入凹型部件322的初始状态。
[0180]图22中的(a)是图21所示的N_N线的向视截面图。另外,在图22中的(a)中,仅将凸型部件321及弹性部件323以截面图进行图示。如图22中的(a)所示,在入口处,在凸型部件321插入凹型部件322的初始状态下,凹型部件322的内周部322a(内齿部322b及内齿底部322c)整体以大致无间隙的状态与相对的弹性部件323的外周部323b抵接。这里,随着凸型部件321的扭转而变形的弹性部件323构成为可以向入口侧避让。
[0181]另外,在入口(参照图22中的(a))处,优选内齿部322b的侧部322d与弹性部件323以大致无间隙的状态抵接,但不是必须使凹型部件322的内周部322a整体与弹性部件323抵接。例如,可以与第一实施方式的变形例的轴用结构体420同样地(参照图25中的
(a)),在内齿部322b的前端部T4与弹性部件323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520同样地(参照图25中的(b)),在内齿底部322c与弹性部件323的外周部323b之间设置有间隙。这里,也可以在内齿部322b的前端部T4与弹性部件323之间,以及在内齿底部322c与弹性部件323之间这两处存在间隙。
[0182]图22中的(b)是图21所示的0-0线的向视截面图。如图22中的(b)所示,在凸型部件321插入凹型部件322的初始状态下,在中间部的内齿部322b的侧部322d与相对的弹性部件323的外周部323b之间,在周向上形成有第一间隙S41。
[0183]图22中的(C)是图21所示的P-P线的向视截面图。如图22中的(C)所示,在凸型部件321插入凹型部件322的初始状态下,在内齿部322b的侧部322d与相对的弹性部件323的外周部323b之间,在周向上形成有大于第一间隙S41(参照图22中的(b))的第一间隙S42。
[0184]如图22中的(a)?(C)所示,在凸型部件321插入凹型部件322的初始状态下,形成于内齿部322b的侧部322d与弹性部件323的外周部323b之间的第一间隙S4(S41、S42),随着朝向凸型部件321的插入方向里侧(凹型部件322的出口侧)而变大。这样,本实施方式中的第一间隙S4通过使内齿部322b的侧部322d与相对的弹性部件323的外周部323b之间的距离(例如,S41、S42)随着朝向凸型部件321的插入方向里侧而变大来形成。通过做成这种结构,本实施方式的轴用结构体320在从图22中的(a)?(c)所示的初始状态向周向(图22中的(a)?(c)中空白箭头所示各方向)扭转凸型部件321时,能够使直到内齿部322b的侧部322d与弹性部件323的外周部323b抵接的时间,越是朝向凸型部件321的插入方向里侧(凸型部件321的出口)越延迟。
[0185](关于本实施方式的挤压动作)
[0186]在从图22中的(a)?(C)所示的初始状态向周向(图22中的(a)?(c)中空白箭头所示各方向)扭转凸型部件321的情况下,在入口(参照图22中的(a))处开始产生初始刚性,通过凸型部件321的外周部321b中的外齿部321c的侧部,内齿部322b的侧部322d通过弹性部件323被挤压。进而,若扭转凸型部件321规定角度,则相对于入口(参照图22中的(a))延迟地在从入口(参照图22中的(a))至中间部(参照图22中的(b))的部分,弹性部件323连续地与侧部322d抵接,弹性部件323与侧部322d的接触面积逐渐增大。
[0187]接着,若进一步扭转凸型部件321规定角度,则相对于中间部(参照图22中的
(b))延迟地,在从中间部(参照图22中的(b))至出口(参照图22中的(c))的部分,弹性部件323连续地与侧部322d进一步抵接,弹性部件323与侧部322d的接触面积逐渐增大。
[0188]接着,在出口(参照图22中的(C))处,直至弹性部件323的变形结束,借助于弹性部件323,侧部322d被凸型部件321的外周部321b挤压。并且,若出口处的弹性部件323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321的外周部321b的挤压力开始直接向凹型部件322的内周部322a传递。
[0189]这样,在扭转凸型部件321时,在从入口(参照图22中的(a))至出口(参照图22中的(C))的部分,根据弹性部件223与侧部322d抵接的面积逐渐增大的机理(在从入口(参照图22中的(a))至出口(参照图22中的(C))的部分,弹性部件323与侧部322d抵接的时刻产生时间差的机理),扭转凸型部件321时的初始刚性缓慢上升,能够使凹型部件322在周向(图22中的(a)?(c)中空白箭头所示各方向)上缓慢旋转。接着,由于在出口处的弹性部件323的变形结束,来自凸型部件321的外周部321b的挤压力开始直接向凹型部件322的内周部322a传递,由此能够追随凸型部件321使凹型部件322仅旋转所希望的角度,小齿轮304(参照图19)旋转所希望的角度部分。
[0190]另外,在发挥这样的机理时,在以插入凹型部件322的状态扭转凸型部件321的情况下,凸型部件321向轴向的移动量优选限制在一定范围内,以使凸型部件321与凹型部件322之间不产生相对的位置偏差,更加优选构成为使凸型部件321不会从凹型部件322脱出。
[0191](本发明的第四实施方式的轴用结构体的特征)
[0192]根据上述结构,在凸型部件321插入凹型部件322的初始状态下,在扭转凸型部件321时,在内齿部322b的侧部322d与弹性部件323间的距离(即周向上的第一间隙S4的大小)大的位置(在本实施方式中为出口处(参照图22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22中的(b))),直到弹性部件323与内齿部322b的侧部322d抵接产生规定的时间差。由此,能够使扭转凸型部件321时的初始刚性(直到弹性部件323上的变形结束的刚性,也即,直到在弹性部件323上吸收受到的来自凸型部件321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321时的初始刚性,能够抑制大的动力对轴303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302后,操作方向盘302所需要的力突然骤减这样的不协调的感觉)。
[0193]此外,如上述结构所示,由于本实施方式中的第一缝隙S4形成为,使内齿部322b的侧部322d与弹性部件323的外周部323b之间的距离(例如,S41、S42)随着朝向凸型部件321的插入方向里侧而增大,因此在扭转凸型部件321时,能够使直到弹性部件323与内齿部322b的侧部322d抵接的时间,越是朝向凸型部件321的插入方向里侧(凸型部件321的出口)越延迟。因此,在扭转凸型部件321时,外齿部321c的侧部能够随着从入口朝向出口以规定的时间差通过弹性部件323挤压内齿部322b的侧部322d。由此,能够切实地起到使在扭转凸型部件321时的初始刚性缓慢上升这样的效果。
[0194]可是,若在凸型部件321插入凹型部件322的状态下扭转凸型部件321,则该力向凹型部件322传递,弹性部件323变形。此时,弹性部件323与凹型部件322的内周部322a强烈摩擦。而且,凸型部件321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323在与凹型部件322的内周部322a之间都反复地强烈摩擦。因此,如果覆盖凸型部件321的外周部321b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,在第四实施方式中,在用含浸有橡胶或树脂的纤维部件来构成弹性部件323的情况下,通过使用该纤维部件覆盖凸型部件321的外周部321b的表面,弹性部件323的磨损被抑制,能够实现轴用结构体320的寿命的延长。
[0195]以上基于附图对本发明的实施方式进行了说明,但具体结构并不限定于这些实施方式。本发明的范围并非由上述实施方式的说明示出,而是由权利要求书示出,并且还包括与权利要求书等同的意思和范围内的所有变更。
[0196]例如,在上述第一实施方式?第四实施方式中,在凸型部件21、121、221、321插入凹型部件22、122、222、322的初始状态下,在扭转凸型部件21、121、221、321时,直到弹性部件 23、123、223、323 与内齿部 22b、122b、222b、322b 的侧部 22d、122d、222d、322d 抵接产生规定的时间差的结构,不必限定为沿着凸型部件21、121、221、321的插入方向,内齿部22b、122b,222b,322b 的侧部 22d、122d、222d、322d 与弹性部件 23,123,223,323 间的距离不同的结构。例如,即使是沿着凸型部件21、121、221、321的插入方向,内齿部22b、122b、222b、322b的侧部22d、122d、222d、322d与弹性部件23、123、223、323间的距离相同,但是沿着凸型部件21、121、221、321的插入方向,凸型部21c、121c、221c、321c的直径不同的结构,也会在上述初始状态下扭转凸型部件21、121、221、321时,直到弹性部件23、123、223、323与内齿部22以12213、22213、32213的侧部22(1、122(1、222(1、322(1抵接产生规定的时间差。其原因为,在直径大的部位和直径小的部位,在扭转凸型部件21、121、221、321时的外齿部21c、121c、221c,321c的前端部在周向上的移动长度不同,外齿部21c、121c、221c、321c的直径大的部位比外齿部21c、121c、221c、321c的直径小的部位先与弹性部件23、123、223、323抵接。
[0197]此外,在上述第一实施方式中,说明了使各外齿部21c形成为径向高度Hl在沿轴向的全长上尺寸大致相同的例子(参照图3),但是本发明并不限定于此。在图27中,如第一实施方式的变形例的轴用结构体820所示,也可以使形成在大致圆柱状的基轴部821a周围的各外齿部821c形成为,随着从入口朝向出口,径向高度H5的尺寸变小,由此,形成从入口朝向出口在凹型部件822的周向上尺寸不同的第一间隙S9。另外,图27中的虚线表示基轴部821a与外齿部821c的分界线。同样地,在上述第二实施方式中,说明了使各外齿部121c形成为径向高度H2在沿轴向的全长上尺寸大致相同的例子(参照图9),但是本发明不限于此,也可以使形成在大致圆柱状的基轴部周围的各外齿部形成为,随着从入口朝向出口,径向高度的尺寸变小,由此,形成从入口朝向出口在凹型部件的周向上尺寸不同的第二间隙。
[0198]此外,在上述第三实施方式中,说明了通过使凹型部件222的内周部222a沿凸型部件221的插入方向直径缩小,来形成从入口朝向出口尺寸不同的第一间隙S3的例子(参照图15),但是本发明并不限定于此。例如,在图28中的(a)中,如第三实施方式的变形例的轴用结构体920所示,也可以通过将凹型部件922的内周部922a的截面形状形成为起伏的形状,来形成从入口朝向出口在凹型部件922的周向上尺寸不同的第一间隙S10。此外例如,在图28中的(b)中,如第三实施方式的另一变形例的轴用结构体1020所示,也可以通过将凹型部件1022的内周部1022a的截面形状由两条直线L1、L2交叉的线来形成,来形成从入口朝向出口在凹型部件1022的周向上尺寸不同的第一间隙Sll (各间隙Slll?S118)。另外,图28中的(b)中所示的各间隙Slll?S118的形状也可以是与间隙S3 (参照图15)大致相似的形状。这里,主要说明了通过将凹型部件的内周部的截面形状形成为起伏的形状,或者由两条直线交叉的线来形成,从而形成从入口朝向出口在周向上尺寸不同的第一间隙的情况的变形例,但是关于凸型部件的外周部也同样地,可以通过将其截面形状形成为起伏的形状,或者由两条直线交叉的线来形成,从而形成从入口朝向出口在凹型部件的周向上尺寸不同的第一间隙。
[0199]此外,在上述第一实施方式中,说明了通过使凸型部件21的外周部21b沿凸型部件21的插入方向直径缩小,来形成从入口朝向出口在周向上尺寸不同的第一间隙SI的例子(参照图3),但是本发明并不限定于此,也可以通过使凸型部件的外周部沿凸型部件的插入方向直径扩大,来形成从入口朝向出口在周向上尺寸不同的第一间隙。同样地,在上述第二实施方式中,说明了通过使凸型部件121的外周部121b沿凸型部件121的插入方向直径缩小,来形成从入口朝向出口在周向上尺寸不同的第二间隙S2的例子(参照图9),但是本发明并不限定于此,也可以通过使凸型部件的外周部沿凸型部件的插入方向直径扩大,来形成从入口朝向出口在周向上尺寸不同的第二间隙。
[0200]另外,在上述第三实施方式中,说明了通过使凹型部件222的内周部222a沿凸型部件221的插入方向直径缩小,来形成从入口朝向出口在周向上尺寸不同的第一间隙S3(参照图15),但是本发明并不限定于此,也可以通过使凹型部件的内周部沿凸型部件的插入方向直径扩大,来形成从入口朝向出口在周向上尺寸不同的第一间隙。
[0201]另外,在上述第一实施方式中,说明了通过仅使凸型部件21的外周部21b沿凸型部件21的插入方向直径缩小,来形成从入口朝向出口在周向上尺寸不同的第一间隙SI的例子(参照图3),但是本发明并不限定于此,也可以在使凸型部件的外周部及凹型部件的内周部双方沿凸型部件的插入方向直径缩小或扩大的同时,形成从入口朝向出口在周向上尺寸不同的第一间隙。同样地,在上述第二实施方式中,说明了通过仅使凸型部件121的外周部121b沿凸型部件121的插入方向直径缩小,来形成从入口朝向出口在周向上尺寸不同的第二间隙S2的例子(参照图9),但是本发明并不限定于此,也可以在使凸型部件的外周部及凹型部件的内周部双方沿凸型部件的插入方向直径缩小或扩大的同时,形成从入口朝向出口在周向上尺寸不同的第二间隙。
[0202]另外,在上述第三实施方式中,说明了通过仅使凹型部件222的内周部222a沿凸型部件221的插入方向直径缩小,来形成从入口朝向出口在周向上尺寸不同的第一间隙S3的例子(参照图15),但是本发明并不限定于此,也可以在使凸型部件的外周部及凹型部件的内周部双方沿凸型部件的插入方向直径缩小或扩大的同时,形成从入口朝向出口在周向上尺寸不同的第一间隙。
[0203]另外,在上述第四实施方式中,说明了通过使内齿部件322的内齿部322b的侧部322d与相对的弹性部件323的外周部323b之间的距离(S41、S42)随着朝向凸型部件321的插入方向里侧(凹型部件322的出口侧)而变大,从而形成第一间隙S4的例子,但是本发明并不限定于此。例如,在图29中的(a)?(c)中,如第四实施方式的变形例的轴用结构体1120所示,也可以通过使内齿部件1122的内齿部1122b的侧部1122d与相对的弹性部件1123的外周部1123b之间的距离(S122,S121)随着朝向凸型部件1121的插入方向里侧(凹型部件1122的出口侧)而变小,从而形成第一间隙。
[0204]另外,在上述第一实施方式中,如图3所示,说明了凸型部件21的整体具有沿着凸型部件21的插入方向(图3中空白箭头所示方向)直径缩小的锥形形状的例子,但是本发明并限定于此,也可以是仅凸型部件的一部分具有锥形形状(参照图30)。图30是表示本发明的第一实施方式的轴用结构体的变形例I的图,是表示凸型部件插入凹型部件的初始状态的图。具体来说,如图30所示的轴用结构体1220那样,也可以是,凸型部件1221具备第一主体部1221A、第二主体部1221B、可以连接第一主体部1221A与第二主体部1221B的第一锥部1221C及覆盖各部位A?C的外周部(图中的附图标记为1221b)的弹性部件1223,仅第一锥部1221C具有从凸型部件1221的前端侧1221T朝向后端侧1221E直径缩小的锥形形状。将第一锥部1221C做成锥状的加工可以为C面加工或R面加工。C面加工是指通过削去角作出C面的加工。C面是指由被称为角或边的部分做成的面。R面加工是指将基材的角部做成R(=半径)的加工,即,将角部做成圆形形状的加工。这里,如图30所示,第一主体部1221A设置于前端侧1221T,在保持大致相同直径Dl的同时从前端部向后端部延伸。第二主体部1221B构成为在保持大致相同直径D2(<D1)的同时从前端部向后端部延伸。此外,第一间隙S13在凸型部件1221插入凹型部件1222的初始状态下,形成于在第一锥部1221C上覆盖外齿部1221c的侧部的弹性部件1223和与该弹性部件1223相对的内齿部的侧部之间。另外,图30中的附图标记1221a、1222a分别表示与上述第一实施方式相同的凸型部件的基轴部及凹型部件的内周部。在图30所示的变形例I中,由于凸型部件1221不具有其整体从前端侧向后端侧直径缩小的锥形形状,而仅可
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