齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器單元的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器單元
[0001]本申請(qǐng)是名稱(chēng)為“齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器單元”、國(guó)際申請(qǐng)日為2012年8月24日、國(guó)際申請(qǐng)?zhí)枮镻CT/JP2012/071435、國(guó)家申請(qǐng)?zhí)枮?01280039173.3的發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及構(gòu)成用來(lái)對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)的轉(zhuǎn)向輪賦予轉(zhuǎn)向角的轉(zhuǎn)向裝置的齒輪齒條(日文:歹7夕7 >卜'、匕。二才 > )式轉(zhuǎn)向器(日文:只亍7 y >夕'芊亇)單元。
【背景技術(shù)】
[0003]具備把齒輪齒條用作用來(lái)把從方向盤(pán)輸入的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成賦予轉(zhuǎn)向角用的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)的、齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器單元的轉(zhuǎn)向裝置，在現(xiàn)有技術(shù)中廣為人知。而且，齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器單元可以小型且輕量地構(gòu)成，而且剛性高，能取得良好的轉(zhuǎn)向感，因而實(shí)際上廣為米用。
[0004]圖28?圖30表示作為組裝了這樣的齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器單元的轉(zhuǎn)向裝置的1例記載在日本特開(kāi)2012 - 51406號(hào)公報(bào)中的結(jié)構(gòu)。在此轉(zhuǎn)向裝置中，把隨著方向盤(pán)1的操作進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)向軸2的動(dòng)作借助1對(duì)萬(wàn)向聯(lián)軸器3及中間軸4傳遞到作為轉(zhuǎn)向器單元5的輸入軸的小齒輪軸(日文:匕。二才 >軸)6。
[0005]轉(zhuǎn)向器單元5通過(guò)使設(shè)置在小齒輪軸6的前半部的小齒輪齒7與設(shè)置在齒條軸8的前面的齒條齒9嗤合而構(gòu)成。小齒輪軸6及齒條軸8的各自的一部分被收納在箱體10內(nèi)。箱體10具備分別為筒狀的主收納部11及副收納部12。其中的主收納部11的兩端開(kāi)口。而且，此副收納部12設(shè)置在此主收納部11的局部側(cè)方，一端開(kāi)口。這些主收納部11的中心軸與副收納部12的中心軸處于彼此扭轉(zhuǎn)的位置關(guān)系。齒條軸8以能夠沿軸向位移的方式插通其中的主收納部11，使其兩端部從主收納部11突出。而且，齒條軸8的兩端部分別通過(guò)球面接頭13與轉(zhuǎn)向橫拉桿14的根端部結(jié)合。這些轉(zhuǎn)向橫拉桿14的端頭部分別通過(guò)樞軸與未圖示的肘臂的端頭部結(jié)合。另外，齒條軸8因小齒輪齒7與齒條齒9嚙合而不會(huì)繞齒條軸8自身的中心軸旋轉(zhuǎn)。
[0006]小齒輪軸6被支撐為，僅使形成有小齒輪齒7的前半部能夠在副收納部12內(nèi)旋轉(zhuǎn)。為此，小齒輪軸6的端頭部通過(guò)向心輥針軸承15旋轉(zhuǎn)自如地支撐在副收納部12的內(nèi)端部。而且，小齒輪軸6的中間部通過(guò)單列球軸承16旋轉(zhuǎn)自如地支撐在副收納部12的靠開(kāi)口的部分。構(gòu)成球軸承16的內(nèi)圈17被夾在形成在小齒輪軸6的中間部的內(nèi)徑側(cè)階梯面19和卡止在小齒輪軸6的中間部的圓錐狀的擋圈20之間。而且，構(gòu)成球軸承16的外圈18被夾在形成于副收納部12的內(nèi)周面中間部的外徑側(cè)階梯面21與擰合在副收納部12的開(kāi)口側(cè)端部的內(nèi)側(cè)的緊固螺紋套筒22之間。基于此結(jié)構(gòu)，把小齒輪軸6的前半部支撐在副收納部12內(nèi)，從而能夠支承徑向載荷及推力載荷，并能夠阻止軸向的位移且能進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
[0007]而且，在關(guān)于主收納部11的直徑方向與副收納部12相反側(cè)的部分設(shè)有缸筒部23。而且，在此缸筒部23內(nèi)，以能朝軸向位移的方式收納有旋轉(zhuǎn)自如地支承推壓輥24的滑動(dòng)塊25。而且，在通過(guò)螺釘固定在缸筒部23的開(kāi)口側(cè)端部的內(nèi)側(cè)的蓋體26與推壓塊25之間設(shè)有彈簧27，把推壓輥24朝齒條軸8進(jìn)行推壓。由此，把齒條軸8朝小齒輪軸6彈性地推壓，消除小齒輪齒7與齒條齒9的嚙合部的齒隙。而且，不論隨著此嚙合部處的動(dòng)力傳遞施加到齒條軸8上的自小齒輪軸6離開(kāi)的方向的力如何，都可以適當(dāng)維持嚙合部的嚙合狀態(tài)。
[0008]當(dāng)向左右的前輪賦予轉(zhuǎn)向角時(shí)，通過(guò)方向盤(pán)1的操作使小齒輪軸6旋轉(zhuǎn)。由此，根據(jù)小齒輪齒7與齒條齒9 t的嚙合，齒條軸8朝軸向位移，對(duì)與齒條軸8的兩端部結(jié)合的1對(duì)轉(zhuǎn)向橫拉桿14進(jìn)行推拉。其結(jié)果為，對(duì)左右的前輪賦予所期望的轉(zhuǎn)向角。
[0009]在具有這樣的結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有構(gòu)造的第1例的轉(zhuǎn)向器單元5的情況下，利用緊固螺紋套筒22對(duì)支撐小齒輪軸6的球軸承16賦予預(yù)壓力。由此，不論轉(zhuǎn)向時(shí)施加到小齒輪軸6上的力如何，都可以防止此小齒輪軸6朝徑向(圖30的左右方向)、推力方向(圖30的上下方向)位移，使小齒輪齒7與齒條齒9的嚙合部的嚙合狀態(tài)穩(wěn)定。而且，不僅能抑制在此嚙合部產(chǎn)生擊齒聲，而且能防止轉(zhuǎn)向力改變。這樣，利用緊固螺紋套筒22，就易于對(duì)球軸承16施加所需的預(yù)壓力，可以有效防止球軸承16朝軸向位移。但是，在利用緊固螺紋套筒22的情況下，設(shè)置空間變大，所以副收納部12的全長(zhǎng)容易變長(zhǎng)，轉(zhuǎn)向器單元5容易大型化。而且，存在用來(lái)調(diào)整預(yù)壓力的作業(yè)時(shí)間變長(zhǎng)等問(wèn)題。
[0010]在日本特開(kāi)2010 - 195278號(hào)公報(bào)中記載了取代這樣的緊固螺紋套筒，利用缺口圓環(huán)狀的擋圈對(duì)滾動(dòng)軸承賦予預(yù)壓力來(lái)謀求滾動(dòng)軸承的止脫的結(jié)構(gòu)。圖31表示此文獻(xiàn)中記載的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的第2例的轉(zhuǎn)向器單元5a。在此轉(zhuǎn)向器單元5a的情況下，在構(gòu)成箱體10a的副收納部12a的內(nèi)周面的靠開(kāi)口的部分，沿整周形成有卡止槽28。而且，在缺口圓環(huán)狀的擋圈{亍一,H于V 7° '； >夕' )29的靠外徑的部分卡止在此卡止槽28中的狀態(tài)下，把此擋圈29的靠?jī)?nèi)徑的部分的軸向單側(cè)面朝構(gòu)成旋轉(zhuǎn)自如地支撐小齒輪軸6的中間部的球軸承16的外圈18的軸向側(cè)面推壓。
[0011]而且，使卡止槽28中的副收納部12a的開(kāi)口側(cè)(圖31的上側(cè))的側(cè)面30，越是趨向徑向內(nèi)側(cè)越朝使此卡止槽28的寬度尺寸擴(kuò)寬的方向傾斜。而且，在擋圈29中的與側(cè)面30抵接的部分形成錐面31，使此擋圈29的靠外徑的部分的截面形狀成為越是趨向徑向外側(cè)越朝使軸向的厚度尺寸變小的方向傾斜的楔形。在這樣的結(jié)構(gòu)的情況下，擋圈29的設(shè)置空間小，因此容易使轉(zhuǎn)向器單元5a小型化。而且，用來(lái)組裝擋圈29的作業(yè)時(shí)間短，且不需要調(diào)整預(yù)壓力。
[0012]但是，根據(jù)轉(zhuǎn)向時(shí)對(duì)小齒輪軸6施加的力，當(dāng)對(duì)擋圈29作用朝圖31的上方的推力時(shí)，此擋圈29被側(cè)面30引導(dǎo)縮徑，容易朝軸向位移。其結(jié)果為，球軸承16容易朝軸向位移，小齒輪齒7與齒條齒9的嚙合部可能會(huì)從正確位置偏離，而產(chǎn)生發(fā)出噪音、轉(zhuǎn)向力改變的不良情形。
[0013]鑒于這樣的情形，在日本特開(kāi)2010 - 38254號(hào)公報(bào)中，記載了轉(zhuǎn)向時(shí)不論施加到小齒輪軸的力如何，都能防止擋圈縮徑的結(jié)構(gòu)。圖32表示此文獻(xiàn)中記載的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的第3例的轉(zhuǎn)向器單元5b。在此轉(zhuǎn)向器單元5b的情況下，在擋圈29a的錐面31a的外周緣部形成有朝軸向突出的多個(gè)突起32。而且，在形成在構(gòu)成箱體10b的副收納部12b的內(nèi)周面的卡止槽28a的側(cè)面30a，形成有環(huán)狀凹槽33。而且，在把擋圈29a的靠外徑的部分與卡止槽28a卡止的狀態(tài)下，把突起32配置在環(huán)狀凹槽33內(nèi)。
[0014]因此，基于轉(zhuǎn)向時(shí)施加到小齒輪軸6上的力，即使在擋圈29a上作用了朝圖32的上方的推力的情況下，也能通過(guò)凸部32與環(huán)狀凹槽33卡合來(lái)防止擋圈29a縮徑。為此，擋圈29a難以朝軸向位移，能抑制球軸承16朝軸向位移，保持小齒輪齒與齒條齒的嚙合位置正確。但是，由于卡止槽28a及擋圈29a的形狀變得復(fù)雜，因此存在加工麻煩，制造成本高的問(wèn)題。
[0015]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0016]專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0017]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2012 - 51406號(hào)公報(bào)
[0018]專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2010 - 195278號(hào)公報(bào)
[0019]專(zhuān)利文獻(xiàn)3:日本特開(kāi)2010 - 38254號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0020]發(fā)明要解決的課題
[0021]本發(fā)明的目的是，鑒于這樣的情形，實(shí)現(xiàn)一種齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器單元的結(jié)構(gòu)，其能夠有效防止用來(lái)旋轉(zhuǎn)自如地支撐小齒輪軸的中間部的滾動(dòng)軸承朝軸向位移，而且能夠小型且低成本地構(gòu)成。
[0022]用來(lái)解決課題的技術(shù)手段
[0023]本發(fā)明的齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器單元具備箱體、齒條軸、小齒輪軸、滾動(dòng)軸承、擋圈、縮徑阻止部。上述箱體具有兩端開(kāi)了口的筒狀的主收納部，及設(shè)置在相對(duì)于此主收納部扭轉(zhuǎn)的位置、一端開(kāi)了口的筒狀的副收納部。上述齒條軸在前面具有齒條齒，以能進(jìn)行軸向位移的方式配置在上述箱體的上述主收納部的內(nèi)側(cè)。上述小齒輪軸在使形成在軸向前半部的小齒輪齒與上述齒條齒嚙合，而且使軸向根端部穿過(guò)上述箱體的副收納部的開(kāi)口部朝外部突出的狀態(tài)下，旋轉(zhuǎn)自如地支撐在此副收納部?jī)?nèi)。上述滾動(dòng)軸承具備內(nèi)圈、外圈、多個(gè)滾動(dòng)體(滾珠或滾子)。上述內(nèi)圈在外周面具有內(nèi)圈軌道，上述外圈在內(nèi)周面具有外圈軌道。而且，上述多個(gè)滾動(dòng)體分別滾動(dòng)自如地設(shè)置在上述內(nèi)圈軌道與上述外圈軌道之間。而且，為了把上述小齒輪軸旋轉(zhuǎn)自如地支撐在上述副收納部的內(nèi)側(cè)，把上述內(nèi)圈嵌套固定在此小齒輪軸中的比形成有上述小齒輪齒的部分靠軸向根端側(cè)部分，而且，在使上述外圈的軸向單側(cè)面與形成在上述副收納部的內(nèi)周面的階梯面抵接的狀態(tài)下，把此外圈嵌插支撐在上述副收納部。而且，擋圈為缺口圓環(huán)狀，配置在上述小齒輪軸的軸向中間部的周?chē)?，其靠外徑的部分與形成在上述副收納部的內(nèi)周面的靠開(kāi)口的部分的卡止槽卡止。而且，此狀態(tài)下，把上述擋圈的靠?jī)?nèi)徑的部分的軸向單側(cè)面推壓到上述外圈的軸向另一側(cè)面。
[0024]縮徑阻止部設(shè)置在被固定于上述副收納部的部件的一