專利名稱：緩沖式車輛用轉(zhuǎn)向裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及緩沖式車輛用轉(zhuǎn)向裝置。
背景技術(shù)：
通常情況下，轉(zhuǎn)向盤和與齒條軸嚙合的轉(zhuǎn)向齒輪，是經(jīng)由轉(zhuǎn)向軸或
中間軸等的軸部件相連結(jié)(例如，參見下述的文獻(xiàn)1~3)。
在下述的文獻(xiàn)1~3中，軸部件包括波紋管。波紋管例如如下述的 文獻(xiàn)1~4等中所示的那樣，形成為中空。當(dāng)發(fā)生車輛與壁等碰撞的一 次碰撞時(shí)，波紋管收縮來吸收沖擊。此時(shí)的軸部件的車輛前方側(cè)的端部 的移動(dòng)量相當(dāng)于緩沖行程。
文獻(xiàn)1:日本特開昭63-101168號ziS報(bào)
文獻(xiàn)2:日本特開平8-99641號7>才艮
文獻(xiàn)3:日本特開平8-230692號>^才艮
文獻(xiàn)4:日本特開昭61-149617號>^寺艮

發(fā)明內(nèi)容
緩沖行程越長越好。本發(fā)明是基于這樣的背景下而形成的，其目的在 于提供一種能夠確保更多緩沖行程的緩沖式車輛用轉(zhuǎn)向裝置。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的緩沖式車輛用轉(zhuǎn)向裝置，具備轉(zhuǎn)向軸； 具有第一端部和第二端部的中間軸；轉(zhuǎn)向齒輪的輸入軸；連結(jié)上述中間軸 的上述第一端部和轉(zhuǎn)向軸的第一萬向接頭；連結(jié)上述中間軸的第二端部以 及轉(zhuǎn)向齒輪的輸入軸的第二萬向接頭。上述中間軸含有具有波故部的管， 該波紋部上交替地形成有波峰部和波谷部，連結(jié)第 一及第二萬向接頭的接 頭中心間的直線，相對于上迷中間軸的中心軸線，傾斜規(guī)定的角度。
根據(jù)本發(fā)明，在發(fā)生車輛與壁等碰撞的一次碰撞時(shí)，如果從輸入軸 經(jīng)由第二萬向接頭向中間軸傳遞有沖擊力，則由于上述的連結(jié)第一及第
二萬向接頭的接頭中心間的直線發(fā)生傾斜，因此該沖擊力所引起的彎矩 作用在中間軸上。其結(jié)果，當(dāng)有規(guī)定值以上的沖擊力傳遞到中間軸上時(shí)， 中間軸上的波紋部會因沖擊力所引起的彎矩而發(fā)生縱彎曲、收縮。這樣， 中間軸會同時(shí)發(fā)生縱彎曲和收縮，能夠充分地?cái)U(kuò)大中間軸的第二端部的 向車輛后方側(cè)的可動(dòng)量。即，能夠確保一次碰撞時(shí)的更多的緩沖行程。
另外，在本發(fā)明中，有如下觀點(diǎn)(aspect):第一或第二萬向接頭的任 意一個(gè)的接頭中心從上述中間軸的中心軸線偏移地被配置(將該萬向接頭 稱為"一個(gè)萬向接頭")，而"另一個(gè)萬向接頭"的接頭中心被配置在上述 中間軸的中心軸線上。此時(shí)，通過使一個(gè)萬向接頭的接頭中心從中間軸的 中心軸線偏移這樣的簡單構(gòu)成，能夠使連結(jié)第 一及第二萬向接頭的接頭中 心之間的直線相對于中間軸的中心軸線傾斜。
另外，在本發(fā)明中，有如下觀點(diǎn)上述中間軸包括長尺寸的軸部，該 軸部與該中間軸的中心軸線同心且可同步旋轉(zhuǎn)地與上述管的 一端相連，而 且一個(gè)萬向接頭與上述軸部連結(jié)。此時(shí)，無需在中間軸的軸向的整個(gè)區(qū)域 形成波紋部。由此能夠使波玟部的長度變短，且能夠減少制造時(shí)間，降低 制造成本和勞動(dòng)力。另外，由于將軸部和波紋部同心配置，因此容易4吏兩 者的相對位置一致，其結(jié)果能夠通過制造的容易化進(jìn)一步降低制造成本。
另外，在本發(fā)明中，有如下觀點(diǎn)上述一個(gè)萬向接頭包括具有一對相 對置的調(diào)整片的軛體，上述軸部被插通在上述一對調(diào)整片之間，且與上 述輒體以可同步旋轉(zhuǎn)且可在沿上述中心軸線的軸方向上相對移動(dòng)的方 式連結(jié)。這種情況下，能夠使上述中間軸相對一個(gè)萬向接頭的調(diào)整片進(jìn) 行滑動(dòng)。即，能夠?qū)⒅虚g軸用作伸縮軸。
另外，在本發(fā)明中，有如下情況被配置在中間軸的中心軸線上的另 一個(gè)萬向接頭具有軛體，該軛體與上述波紋部的另 一端可同步旋轉(zhuǎn)地被連 結(jié)。此時(shí)，能夠?qū)⒘硪粋€(gè)萬向接頭的接頭中心配置在中間軸的中心軸線上。
另外，上述中間軸還包括可同步旋轉(zhuǎn)地與上述管的一端相連的中間部 件，另一個(gè)萬向接頭與上述中間部件相連結(jié)。根據(jù)該構(gòu)造，能夠?qū)⒉y 部的位置靠近中間軸的軸方向的中央配置。由此，與沒有上述中間部件 的情況相比，能夠使得中間軸的彎曲中心靠近于中間軸的軸方向的中 央，能夠在一次碰撞時(shí)使中間軸更易于發(fā)生縱彎曲。
上述中間部件，例如是長尺寸的第二軸部件。此時(shí)，能夠?qū)⒁子谥?造的長尺寸的部件用作中間部件。


圖l是表示具備本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及的車輛轉(zhuǎn)向用伸縮軸的 車輛用轉(zhuǎn)向裝置的簡要構(gòu)成的示意圖。
圖2是中間軸以及中間軸的周邊的側(cè)視圖。
圖3是中間軸的要部的側(cè)視圖。
圖4是沿圖3的IV-IV線的剖視圖。
圖5是管及管附近的局部剖視圖。
圖6是用于說明一次碰撞時(shí)作用于中間軸上的力的側(cè)視圖。
圖7是因發(fā)生一次碰撞而作用有規(guī)定值以上的沖擊力時(shí)的中間軸的 要部的側(cè)視圖。
圖8是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的要部的側(cè)視圖。
圖9是本發(fā)明的其它實(shí)施方式的要部的側(cè)視圖。
圖IO是本發(fā)明的其它實(shí)施方式的要部的側(cè)視圖。
圖11是本發(fā)明的其它實(shí)施方式的要部的側(cè)視圖。
圖12是本發(fā)明的其它實(shí)施方式的要部的側(cè)視圖。
符號說明如下
1…車輛用轉(zhuǎn)向裝置；3…轉(zhuǎn)向軸；4、 4E…笫一萬向接頭；5、 5D、 5E…中間軸；6、 6E…第二萬向接頭；8…小齒輪軸(輸入軸)；8a…小 齒輪(轉(zhuǎn)向齒輪)；25…(中間軸的)第一端部；26…軛體；30…(中 間軸的)笫二端部；32…軛體；41…一個(gè)調(diào)整片；42…另一個(gè)調(diào)整片； 45、 45E…軸部；52、 52A、 52B、 52C、 52D…波紋部；53、 531、 532、 531B、 532B、 533E…波峰部；54、 54A、 54E…波谷部；58…笫二軸部 (中間部件)；Al、 A2…接頭中心；Bl…(中間軸的)中心軸線(B1);
D…直線；S…軸方向。
具體實(shí)施例方式
參見附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行說明。
圖l是表示具備本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及的車輛轉(zhuǎn)向用伸縮軸的 車輛用轉(zhuǎn)向裝置1的簡要構(gòu)成的示意圖。參見圖1，車輛用轉(zhuǎn)向裝置1 作為緩沖式車輛用轉(zhuǎn)向裝置被設(shè)置。該車輛用轉(zhuǎn)向裝置l具備作為轉(zhuǎn)向 部件的轉(zhuǎn)向盤2和轉(zhuǎn)向軸3。轉(zhuǎn)向軸3與轉(zhuǎn)向盤2連結(jié)，并相應(yīng)于轉(zhuǎn)向 盤2的轉(zhuǎn)向而旋轉(zhuǎn)。
轉(zhuǎn)向盤2被安裝在轉(zhuǎn)向軸3的一端部。轉(zhuǎn)向軸3，以其安裝有轉(zhuǎn)向 盤2的一端部朝向上側(cè)(朝上側(cè))的方式被傾斜配置。轉(zhuǎn)向軸3的另一 端部，經(jīng)由中間軸5以及第二萬向接頭6，與作為轉(zhuǎn)向齒輪的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu) 7連結(jié)。
轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)7具備與第二萬向接頭6相連的作為輸入軸的小齒輪軸8、 和齒條軸9。齒條軸9具有與小齒輪軸8的一端的小齒輪8a嚙合的齒條 齒9a。
在旋轉(zhuǎn)操作轉(zhuǎn)向盤2而使轉(zhuǎn)向軸3旋轉(zhuǎn)時(shí)，該旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)經(jīng)由笫一萬 向接頭4、中間軸5以及第二萬向接頭6，傳遞到轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)7的小齒輪 8a,而使小齒輪8a旋轉(zhuǎn)。
小齒輪8a的旋轉(zhuǎn)，通過齒條軸9，轉(zhuǎn)換成齒條軸9的長度方向的直 線運(yùn)動(dòng)。該直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)由固定于齒條軸9的連結(jié)部件10以及連結(jié)在 連結(jié)部件10上的橫拉桿11,傳遞到轉(zhuǎn)向節(jié)臂12。由此，轉(zhuǎn)向節(jié)臂12 轉(zhuǎn)動(dòng)。利用轉(zhuǎn)向節(jié)臂12的轉(zhuǎn)動(dòng)，來操控被轉(zhuǎn)向節(jié)臂12支承的轉(zhuǎn)向輪13。
轉(zhuǎn)向軸3可旋轉(zhuǎn)地被轉(zhuǎn)向柱管14所支承。該轉(zhuǎn)向柱管14，經(jīng)由軸 承15，支承轉(zhuǎn)向軸3的一端部。轉(zhuǎn)向軸3的一端部，相對于轉(zhuǎn)向柱管 14，可旋轉(zhuǎn)且不能在軸方向上相對移動(dòng)。另外，轉(zhuǎn)向柱管14，經(jīng)由軸承 16支承轉(zhuǎn)向軸3的另一端部。轉(zhuǎn)向軸3的另一端部，相對于轉(zhuǎn)向柱管 14，可旋轉(zhuǎn)且不能在軸方向上相對移動(dòng)。
在轉(zhuǎn)向柱管14的另一端部，固定有第一托架17。第一托架17,經(jīng) 由支軸20而支承在笫二托架19上，該第二托架19固定在車體18上。轉(zhuǎn)向柱管14可繞支軸20擺動(dòng)。
在轉(zhuǎn)向柱管14的一端部固定有第三托架21。第三托架21與固定在 車體18上的第四托架22相對置。第三托架21通過鎖定機(jī)構(gòu)23鎖定于 第四托架22。
通過操作鎖定機(jī)構(gòu)23的操作桿24，能夠解除上述鎖定。通過解除 鎖定，能夠使轉(zhuǎn)向軸3以及轉(zhuǎn)向柱管14繞支軸20進(jìn)行擺動(dòng)動(dòng)作。即， 能夠進(jìn)行傾斜動(dòng)作。
中間軸5，以相對地面近乎平行地被臥倒配置，在中間軸5的下方 配置有車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)(未圖示)等。
圖2是中間軸5以及中間軸5的周邊的側(cè)視圖。圖3是中間軸5的 要部的側(cè)視圖。圖4是沿圖3的IV-IV線的剖視圖。
參見圖2,第一萬向接頭4作為"另一個(gè)萬向接頭，，被設(shè)置。該第 一萬向接頭4是將中間軸5的第一端部25和轉(zhuǎn)向軸3的另一端部相互 連結(jié)的部件。第一萬向接頭4包括一對軛體26、 27和將一對軛體26、 27相互連結(jié)的十字軸(cross joint) 28。
一個(gè)軛體26包括主體部26a和叉子部26b。在主體部26a上固定有 轉(zhuǎn)向軸3的另一端部。叉子部26b從主體部26a分成兩股而延伸。該叉 子部26b,經(jīng)由軸承(未圖示)來支承十字軸28的一對樞軸28a。
另 一個(gè)軛體27包括主體部27a和叉子部27b。主體部27a與中間軸 5的第一端部25相連。叉子部27b從主體部27a分成兩股而延伸。該 叉子27b部，經(jīng)由軸承29來支承十字軸28的一對樞軸28b。第一萬向 接頭4的接頭中心Al，是十字軸28的一對樞軸28a的中心軸線和一對 樞軸28b的中心軸線相交叉的交點(diǎn)。
參見圖2及圖3，第二萬向接頭6作為"另一個(gè)萬向接頭，，被設(shè)置。 該笫二萬向接頭6是將中間軸5的第二端部30和小齒輪軸8相互連結(jié) 的部件。第二萬向接頭6包括一對軛體31、 32和將一對軛體31、 32相 互連結(jié)的十字軸33。
一個(gè)扼體31包括主體部31a和叉子部31b。在主體部31a上固定有 小齒輪軸8。叉子部31b從主體部31a分成兩股而延伸。該叉子部31b,
是經(jīng)由軸承34來支承十字軸33的一對樞軸33a的部件。小齒輪軸8的 軸線與第二萬向接頭6的接頭中心A2相交叉。
另 一個(gè)軛體32包括軛體主體35和安裝于該軛體主體35的螺栓36。 螺栓36包括頭部36a和軸部36b。
參見圖3及圖4，軛體主體35包括筒狀部37和叉子部39。筒狀部 37，沿中間軸5的軸方向S插通有中間軸5的第二端部30，并保持該 第二端部30。叉子部39，從筒狀部37的一端被分成兩股而延伸，并經(jīng) 由軸承38支承十字軸33的一對樞軸33b。
上述筒狀部37形成有沿軸方向S延伸的狹縫40。筒狀部37包括一 對隔著上述狹縫40而相對置的調(diào)整片41、 42。螺栓36的軸部36b，穿 過形成于一個(gè)調(diào)整片41的螺栓插通孔41a，并旋入到另一個(gè)調(diào)整片42 上所形成的螺紋孔42a中。
由此，使一對調(diào)整片41、 42相互靠近，來使筒狀部37的直徑減小， 從而使得中間軸5的第二端部30不會從一對調(diào)整片41、 42之間拔出。 筒狀部37呈截面U字形形狀， 一對調(diào)整片41、 42之間通過連接部43 來連接。
第二萬向接頭6的接頭中心A2,是十字軸33的一對樞軸33a的中 心軸線和一對樞軸33b的中心軸線相交叉的交點(diǎn)。
參見圖2,中間軸5具有作為轉(zhuǎn)矩傳遞軸的功能和作為伸縮軸的功 能。中間軸5包括較長的軸部45和管46。
軸部45以及管46的中心軸線，分別與中間軸5的中心軸線Bl — 致。管46包括中間軸5的第一端部25。軸部45包括中間軸5的第二端 部30。
軸部45沿中間軸5的軸方向S延伸。軸部45的一端，隔著擋圏47 與管46的一端部461連結(jié)，且可與之同步旋轉(zhuǎn)，而不能沿軸方向S相 對移動(dòng)。軸部45的另一端構(gòu)成中間軸5的第二端部30。
參見圖3以及圖4，在軸部45的另一端上形成有外三角花鍵48。 該外三角花鍵48插通在第二萬向接頭6的另一個(gè)軛體32的筒狀部37 中。外三角花鍵48以能夠傳遞轉(zhuǎn)矩的方式嵌合于內(nèi)三角花鍵49中，該
內(nèi)三角花鍵49是跨越一個(gè)調(diào)整片41、另一個(gè)調(diào)整片42以及連接部43 的內(nèi)側(cè)面而形成的。此外，軸部45和筒狀部37的三角花鍵結(jié)合也可以 由花鍵結(jié)合來代替。
由此，第二萬向接頭6的另一個(gè)輒體32和軸部45,以可繞中間軸5 的中心軸線Bl同步旋轉(zhuǎn)且可沿軸方向S相對移動(dòng)的方式被連結(jié)。
當(dāng)發(fā)生車輛與壁等碰撞的一次碰撞，而使得小齒輪軸8以及第二萬向 接頭6向軸部45側(cè)移動(dòng)規(guī)定量以上時(shí)，第二萬向接頭6的十字軸33與軸 部45的另一端面45a抵接。由此，第二萬向接頭6相對于軸部45向軸方 向S的一側(cè)(車輛后方側(cè))的移動(dòng)受到限制。
圖5是管46和管46附近的局部剖視圖。參見圖5，管46包括呈圓 筒狀的一端部461以及另一端部462、中間部463。
管46的一端部461，隔著擋圏47與軸部45的一端相連結(jié)，并能夠 與該一端同步旋轉(zhuǎn)。擋圏47，例如使用金屬部件來形成。擋圏47包括 圓板狀的主體部471。主體部471的中心軸線與中間軸5的中心軸線Bl 一致。在主體部471的一側(cè)面形成的凹部471a上，插通有軸部45的一。
在軸部45的一端的外周上形成有凸緣部50。凸緣部50與主體部 471的一側(cè)面抵接。凸緣部50的外周面和主體部471的一側(cè)面，例如通 過焊接而彼此固定。通過該焊接形成的焊接金屬61，在凸緣部50的外 周面的整周上延伸。
在擋圏47的另一端側(cè)的外周面472上，嵌合有管46的一端部461 的內(nèi)周面。管46的一端部461與擋圏47的外周面472上所形成的環(huán)狀 的臺階部473相互突出配合，且兩者例如通過焊接而彼此固定。通過該 焊接形成的焊接金屬62，在環(huán)狀的臺階部473的整周上延伸。
此外，軸部45和擋圏47也可以通過鉚接來進(jìn)行固定。而且，擋圏 47和管46也可以通過鉚接來進(jìn)行固定。
管46的另一端部462隔著擋圈51與第一萬向接頭4的另一個(gè)軛體 26的主體部26a連結(jié)。擋圏51例如呈圓板狀，而且具有與中間軸5的 中心軸線B1 —致的中心軸線。另一個(gè)輒體26的主體部26a具有與中心
軸線B1 —致的中心軸線。
管46的另一端部462與擋圏51的一側(cè)面突出配合，兩者例如通過 焊接等被固定。將管46和擋圏51焊接在一起的焊接金屬63,遍布于擋 圏51的整周而形成。
在擋圏51的另一端面上，突出配合有第一萬向接頭4的另一個(gè)軛 體26的主體部26a，兩者例如通過焊接被固定。將擋圏51和主體部26a 焊接在一起的焊接金屬64,遍布于擋圏51的整周而形成。
此外，管46和擋圏51也可以通過鉚接來進(jìn)行固定。而且，擋圏51 和另一個(gè)軛體26的主體部26a也可以通過鉚接來進(jìn)行固定。
在管46的中間部463形成有中空的波紋部52。波紋部52配置在中 間軸5的第一端部25的附近。波紋部52的一端連接于管46的一端部 461，而且波紋部52的另一端連接于管46的另一端部462。
波紋部52,是在車輛與壁等相碰撞的一次碰撞時(shí)， 一邊彎曲一邊收 縮的部件。波紋部52包括多個(gè)傾斜波峰部53、和多個(gè)波谷部54。這些 傾斜波峰部53和波谷部54,關(guān)于中間軸5的軸方向S被交替地配置。 各傾斜波峰部53形成截面波峰形形狀。各傾斜波峰部53被做成彼此同 樣的形狀。
各傾斜波峰部53，呈以作為該傾斜波峰部53的頂部53a的外徑線 的棱線55為中心的對稱形狀。各傾斜波峰部53的中心軸線B2，相對 于中間軸5的中心軸線B1傾斜規(guī)定的傾斜角a。各傾斜波峰部53的棱 線55例如呈圓形形狀。各傾斜波峰部53的棱線55的中心A3位于中間 軸5的中心軸線Bl上。
本實(shí)施方式的特征之一在于，作為包括各傾斜波峰部53的棱線55 的第一平面G，相對于與中間軸5的中心軸線Bl正交的假想的正交面 C，傾斜規(guī)定的傾斜角a。
各傾斜波峰部53的棱線55的第一平面G，相互朝向相同的方向傾 斜。此外，在本實(shí)施方式中，雖然設(shè)置有多個(gè)傾斜波峰部53，但只要在 波紋部52設(shè)置的多個(gè)波峰部中的至少一個(gè)為傾斜波峰部即可，也可以 設(shè)置有具有相對于中心軸線Bl正交的正交面C上所配置的棱線的波峰部。
各波谷部54呈截面近似U字形形狀，且被做成彼此同樣的形狀。 各波谷部54沿軸方向S排列。各波谷部54的谷底線56被配置在第二 平面H上。即，第二平面H上具有谷底線56。第二平面H相對于正交 面C傾斜規(guī)定的傾斜角a。谷底線56和傾斜波峰部53的棱線55呈平 行的圓形形狀。谷底線56的中心軸線B3和各傾斜波峰部53的中心軸 線B2平行。谷底線56的中心A4位于中間軸5的中心軸線B1上。各 波谷部54的外周面的谷徑與管46的一端部461的外徑大致相等。
各傾斜波峰部53和對應(yīng)的波谷部54被連續(xù)地連接。具體而言，各 傾斜波峰部53的外周面和對應(yīng)的波谷部54的外周面被順滑地連接。另 外，將各傾斜波峰部53的內(nèi)周面和對應(yīng)的波谷部54的內(nèi)周面順滑地連 接。
再次參見圖2以及圖4,中間軸5以規(guī)定的直線D作為旋轉(zhuǎn)軸線而 旋轉(zhuǎn)。該直線D為連結(jié)笫一萬向接頭4的接頭中心Al和第二萬向接頭 6的接頭中心A2之間的線。
本實(shí)施方式的特征之一在于，上述直線D相對于中間軸5的中心軸 線Bl傾斜規(guī)定的傾斜角p。
具體而言，作為一個(gè)接頭的第二萬向接頭6的接頭中心A2，從中間 軸5的中心軸線B1被偏移配置。第二萬向接頭6的接頭中心A2，位于 相對于中心軸線B1，沿與中心軸線B1正交的方向，隔開固定的偏移量 E的位置。
作為另一個(gè)萬向接頭的第一萬向接頭4的接頭中心Al,被配置在中 間軸5的中心軸線Bl上。
如圖2所示，如所看到的接頭中心A2從中間軸5的中心軸線Bl 離開偏移量E那樣，在沿橫方向看中間軸5時(shí)，第一平面G相對于中 心軸線Bl，以相對遠(yuǎn)離正交狀態(tài)的狀態(tài)傾斜，而且相對于直線D，以 相對接近正交狀態(tài)的狀態(tài)傾斜。
參見圖6，在具有以上的簡要構(gòu)成的車輛用轉(zhuǎn)向裝置中，通過一次 碰撞的發(fā)生，有時(shí)會對小齒輪軸8施加朝向車輛后方側(cè)的規(guī)定值以上的沖擊力。此時(shí)，來自于小齒輪軸8的沖擊力Fl，會傳遞到第二萬向接 頭6。由此，第二萬向接頭6相對于中間軸5向車輛后方側(cè)滑動(dòng)，十字 軸33與中間軸5的第二端部30碰撞。
由此，從十字軸33向中間軸5的第二端部30傳遞沖擊力F2。此時(shí)， 將第二萬向接頭6的接頭中心A2從中間軸5的中心軸線Bl上進(jìn)行偏 移，其結(jié)果，在中間軸5的第二端部30上作用彎矩M1。即，作為作用 于中間軸5的軸力的沖擊力F2的一部分，被轉(zhuǎn)換成作為中間軸5的彎 曲力的彎矩Ml。
施加到中間軸5上的沖擊力F2，從軸部45傳遞到管46的波紋部 52。力F3隨之從波紋部52的一個(gè)傾斜波峰部53傳遞到對應(yīng)的波谷部 54。該力F3的方向?yàn)橄鄬τ谥行妮S線Bl傾斜傾斜角a的方向。力F3 包括相對于中心軸線Bl正交的成分F3sina。
該成分F3sina產(chǎn)生的結(jié)果是，在中間軸5上作用有彎矩M2。即， 作為從第二萬向接頭6作用于中間軸5的軸力的沖擊力F2的一部分， 被轉(zhuǎn)換成作為中間軸5的彎曲力的彎矩M2。
該彎矩M2彎曲波紋部52的方向、和彎矩Ml彎曲波玟部52的方 向，彼此一致。這樣，由笫一平面G相對于正交面C傾斜而產(chǎn)生的彎 矩M2、和由中心軸線B1相對于直線D傾斜而產(chǎn)生的彎矩M1，方向一 致。
其結(jié)果，中間軸5如圖7所示，以波紋部52為中心發(fā)生縱彎曲， 而且波紋部52發(fā)生收縮。
此夕卜，在從第一萬向接頭4向中間軸5作用規(guī)定值以上的沖擊力時(shí)， 中間軸5的波紋部52也能夠發(fā)生縱彎曲以及收縮。
通過以上的情況，根據(jù)對于本實(shí)施方式，在發(fā)生車輛與壁碰撞的一 次碰撞時(shí)，如果從小齒輪軸8經(jīng)由第二萬向接頭6向中間軸5傳遞沖擊 力F2，則在中間軸5上作用有由沖擊力F2引起的彎矩M1、 M2。
其結(jié)果，在規(guī)定值以上的沖擊力F2傳遞到中間軸5上時(shí)，中間軸5 的波紋部52,能夠通過由沖擊力F2引起的彎矩M1、M2而發(fā)生縱彎曲。 而且，波紋部52因沖擊力F2而收縮。這樣，中間軸5的波紋部52發(fā)
生縱彎曲和收縮。由此，能夠充分?jǐn)U大中間軸5的第二端部30的向車 輛后方側(cè)的可動(dòng)量。即，能夠確保一次碰撞時(shí)的更多的緩沖行程。
另外，例如，與單純地通過加長波紋管的整個(gè)長度來增加波紋部的 收縮量而確保緩沖行程的構(gòu)成相比，在本實(shí)施方式中，利用了波紋部52 的收縮和縱彎曲。因此，在本實(shí)施方式中，能夠縮短中間軸5的整個(gè)長 度，而且確保與未利用縱彎曲的上述例示的構(gòu)成同樣的緩沖行程。能夠 使中間軸5緊湊化，其結(jié)果能夠擴(kuò)大車輛用轉(zhuǎn)向裝置1的設(shè)計(jì)的自由度。
此外，通過將笫二萬向接頭6的接頭中心A2從中間軸5的中心軸 線Bl進(jìn)行偏移這樣的簡單的構(gòu)成，能夠^f吏中間軸5的中心軸線Bl相 對于直線D傾斜。
另外，在中間軸5上設(shè)置有軸部45。由此，無需在中間軸5的軸方 向S的整個(gè)區(qū)域內(nèi)形成波紋部52。能夠最小限度地設(shè)計(jì)制造上比較花 費(fèi)功夫的波紋部52,并能夠降低制造成本。
另外，軸部45和波紋部52配置成同心。由此，容易對準(zhǔn)軸部45 和波紋部52的相對位置，其結(jié)果，能夠通過制造上的容易化來進(jìn)一步 降低制造成本。
另外，在對軸部45的一端和擋圏47、以及擋圏47和管46的一端 部461進(jìn)行焊接時(shí)，可以通過夾具使軸部45、擋圏47以及管46繞同一 軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，同時(shí)對對應(yīng)的部位進(jìn)行整周焊接。其結(jié)果，能夠容易進(jìn) 行在整周上均勻的焊接。
例如，在采用使軸部和管偏心而固定的構(gòu)成的情況下， 一邊使軸部 和管繞同一軸線旋轉(zhuǎn)， 一邊在整周上進(jìn)行焊接時(shí)，焊接棒等的焊接部件 和焊接部位的距離連續(xù)地變化。因此，很難進(jìn)行軸部和管間的均勻的焊 接。為了均勻地進(jìn)行這種焊接，而需要用于將焊接部件和焊接部位間的 距離保持恒定的構(gòu)成等，從而導(dǎo)致焊接上花費(fèi)功夫。根據(jù)本實(shí)施方式， 不用花費(fèi)這樣的功夫。
另外，將笫二端部30和筒狀部37通過三角花鍵嵌合，并可沿軸方 向S進(jìn)行相對移動(dòng)，其結(jié)果，能夠?qū)⒅虚g軸5用作伸縮軸。
另外，將在一對調(diào)整片41、 42之間插通的軸部45的中心軸線(中
間軸5的中心軸線Bl )，以不與第二萬向接頭6的接頭中心A2相交叉 的方式進(jìn)行偏移配置。通過這樣的簡單構(gòu)成，能夠?qū)⒅虚g軸5的中心軸 線B1和直線D傾斜。
另外，將第一萬向接頭4的接頭中心Al配置在中間軸5的中心軸 線B1上。根據(jù)這種構(gòu)成，容易對第一萬向接頭4和中間軸5進(jìn)行定位。
另外，在將車輛用轉(zhuǎn)向裝置l裝配于車體上時(shí)，會使笫二萬向接頭 6的另一個(gè)軛體32相對于中間軸5滑動(dòng)。該情況下，將管46(波紋部 52 )靠近中間軸5的第一端部25配置的結(jié)果，能夠增加第二萬向接頭6 的另一個(gè)軛體32沿軸方向S向波紋部52側(cè)的可滑動(dòng)量。因此，能夠提 高在車體裝配車輛用轉(zhuǎn)向裝置1時(shí)的第二萬向接頭6的操作自由度。
另外，由一次碰撞時(shí)的沖擊力F2引起而從傾斜波峰部53傳遞到波 谷部54的力F3的朝向是與傾斜波峰部53的棱線55正交的方向。由此， 力F3具有與中間軸5的軸方向S正交的成分F3sina，其結(jié)果，作用欲 將波紋部52彎曲的彎矩M2。
其結(jié)果，可以促進(jìn)波紋部52的縱彎曲。在規(guī)定值以上的沖擊力F2 被傳遞到中間軸5上時(shí)，波紋部52會邊縱彎曲邊收縮，能夠進(jìn)一步擴(kuò) 大中間軸5的第二端部30向車輛后方側(cè)的可動(dòng)量。即，能夠確保一次 碰撞時(shí)的更多的緩沖行程。
另外，含有各傾斜波峰部53的棱線55的第一平面G,彼此向相同 方向傾斜。由此，從各傾斜波峰部53所向相鄰的波谷部54傳遞的力， 成為彼此相同的朝向。其結(jié)果，能夠增大欲彎曲波故部52的力。
本發(fā)明并不局限于以上的實(shí)施方式的內(nèi)容，可以在技術(shù)方案所述的 范圍之內(nèi)進(jìn)行各種變更。
以下，主要對于與圖1~圖7所示的實(shí)施方式不同點(diǎn)進(jìn)行說明，對 于同樣的構(gòu)成在圖中標(biāo)記同樣的符號，并省略其說明。
例如，如圖8所示，也可以i更置中間軸5A。中間軸5A包括波紋部 52A。波紋部52A具有第一種傾斜波峰部531和第二種傾斜波峰部532。 第一種傾斜波峰部531和第二種傾斜波峰部532例如也可以被分別設(shè)置 多個(gè)，也可以僅設(shè)置一個(gè)上述任意一種的傾斜波峰部。在本實(shí)施方式中，
第一種傾斜波峰部531和第二種傾斜波峰部532，被分別設(shè)有三個(gè)。
含有各第一種傾斜波峰部531中的棱線55的第一平面Gl和含有各 笫二種傾斜波峰部532中的棱線55的第一平面G2，相對于正交面C彼 》匕向相反方向傾斜。
各第一種傾斜波峰部531的第一平面Gl相對于正交面C的傾斜角， 被設(shè)為彼此相同的傾斜角a。各第二種傾斜波峰部532的第一平面G2 相對于正交面C的傾斜角，被設(shè)為彼此相同的傾斜角a。
笫一種傾斜波峰部531和第二種傾斜波峰部532各自構(gòu)成組。具體 而言，設(shè)置有由第一種傾斜波峰部531構(gòu)成的笫一組71、和由第二種傾 斜波峰部532構(gòu)成的第二組72。該第一組71和第二組72在中間軸5A 的軸方向S上被隔開配置。
在第一組71和第二組72之間，i史置有正交波峰部57。正交波峰部 57的中心軸線與中間軸的中心軸線Bl —致。含有正交波峰部57的棱 線55的平面G3，與中間軸的中心軸線B1正交。此外，也可以不設(shè)置 正交波峰部57。
根據(jù)上述的構(gòu)成，在隨著車輛的一次碰撞而從一個(gè)第一種傾斜波峰 部531作用于相鄰的波谷部54A的力F4，朝向與第一種傾斜波峰部531 的棱線55的平面Gl正交的方向。該力F4含有與中心軸線Bl正交的 成分F4sina。
另外，從一個(gè)笫二種傾斜波峰部532作用于相鄰的波谷部54A的力 F5,朝向與笫二種傾斜波峰部532的棱線55的平面G2正交的方向。 該力F5含有與中心軸線Bl正交的成分F5sina。這些成分F4sina以及 分F5sina彼此朝向相反方向。
根據(jù)本實(shí)施方式，從第一種傾斜波峰部531傳遞到相鄰的波谷部 54A的力F4之中、與中間軸5的中心軸線Bl正交的方向的成分F4sina， 和從第二種傾斜波峰部532傳遞到相鄰的波谷部54A的力之中、與中間 軸5的中心軸線Bl正交的方向的成分F5sina，彼此朝向相反方向。
其結(jié)果，能夠使設(shè)置第一種傾斜波峰部531所引起的波紋部52A的 縱彎曲的方向，與設(shè)置第二種傾斜波峰部532所引起的波紋部52A的縱
彎曲的方向相反。因此，能夠促進(jìn)波紋部52A的縱彎曲。
此外，也可以取代圖8所示的實(shí)施方式的波紋部52A,而i殳置圖9 所示的波紋部52B。波紋部52B與波紋部52A的不同之處在于以下兩點(diǎn)。 即，(1)第一種傾斜波峰部531、 531B之中，距離第二種傾斜波峰部 532、 532B越遠(yuǎn)的傾斜波峰部的第一平面Gl、 G1B，相對于正交面C 的傾斜角ot越大。另夕卜(2)第二種傾斜波峰部532、 532B之中，距離 第一種傾斜波峰部531、 531B越遠(yuǎn)的傾斜波峰部的第一平面G2、 G2B, 相對于正交面C的傾斜角a越大。
距離第二種傾斜波峰部532、 532B相對較近的第一種傾斜波峰部 531的第一平面Gl的傾斜角a，相對較小。距離第二種傾斜波峰部532、 532B相對較遠(yuǎn)的第一種傾斜波峰部531B的第一平面G1B的傾斜角a， 相對較大。
同樣，距離第一種傾斜波峰部531、 531B相對較近的第二種傾斜波 峰部532的第一平面G2的傾斜角a，相對較小。距離第一種傾斜波峰 部531、531B相對較遠(yuǎn)的第二種傾斜波峰部532B的第一平面G2B的傾 斜角(x，相對較大。
另外，如圖10所示，也可以設(shè)置波峰部僅由正交波峰部57構(gòu)成的 波玟部52C。
另外，如圖11所示，也可以將管46的另一端部462 (波紋部52D 的另一端)，經(jīng)由軸部58與第一萬向接頭4的另一個(gè)軛體26可同步旋 轉(zhuǎn)地連結(jié)。軸部58是作為中間部件的長尺寸的軸部件，且是與軸部45 同樣的棒狀部件。
管46的另 一端部462，隔著擋圏47D與軸部58連結(jié)。另 一端部462, 相對于軸部58，可同步旋轉(zhuǎn)且不能在中間軸5D的軸方向S上相對移動(dòng)。
管46的另 一端部462和擋圈47D的固定構(gòu)造，與管46的一端部461 和擋圏47的固定構(gòu)造相同。另外，擋圏47D和軸部58的一端的固定構(gòu) 造與擋圏47和軸部45的一端的固定構(gòu)造相同。
軸部58的另一端，通過焊接等固定在第一萬向接頭4的另一個(gè)軛 體26的主體部26a上。管46被配置在中間軸5D的軸線S的大致中央。
根據(jù)本實(shí)施方式，通過使用作為中間部件的軸部58，能夠?qū)⒉y部 52D的位置靠近中間軸5D的中央配置。由此，能夠?qū)⒆鳛橹虚g軸5D 的彎曲中心的波紋部52D，靠近于中間軸5D的軸方向S的中央。由此， 在一次碰撞時(shí)，能夠更加容易地使中間軸5D發(fā)生縱彎曲。能夠通過使 用便于制造的長尺寸的軸部58來實(shí)現(xiàn)這種優(yōu)異的效果。
此外，也可以將采用軸部58的構(gòu)成適用于圖8、圖9以及圖10的 各實(shí)施方式中。
另外，如圖12所示，也可以將作為一個(gè)萬向接頭的第一萬向接頭 4E的接頭中心A1，從中間軸5E的中心軸線B1偏移地進(jìn)行配置，并且 將作為另一個(gè)萬向接頭的第二萬向接頭6E的接頭中心A2,配置于中間 軸5E的中心軸線Bl上。45E是連結(jié)管46E和第一萬向接頭4E的軸。 軸45E在上述中心軸線Bl的軸方向S上可相對移動(dòng)地被結(jié)合。
在車輛發(fā)生碰撞時(shí)，有時(shí)會對軸45E施加朝向車輛后方側(cè)的規(guī)定值 以上的沖擊力。由此，軸45E相對于第一萬向接頭4E向車輛后方側(cè)滑 動(dòng)，軸45E的端部碰撞到笫一萬向接頭4E的十字軸上。此時(shí)，將第一 萬向接頭4E的接頭中心Al從中間軸5E的中心軸線Bl偏移，其結(jié)果 在中間軸5E上作用彎矩M4。
在這種情況下， 一次碰撞時(shí)也從一個(gè)傾斜波峰部53E向相鄰的波谷 部54E傳遞力F6。力F6之中，因垂直于中心軸線Bl的成分F6siim而 產(chǎn)生彎矩M3。彎矩M3彎曲波紋部52E的方向和彎矩M4彎曲波玟部 52E的方向，凈皮i殳為相同。
也可以取代圖12所示的實(shí)施方式的波紋部52E,而采用圖8的波紋 部52A或者圖9的波紋部52B或者圖10的波紋部52C。另外，也可以 在管46E和第二萬向接頭6E之間插裝軸部58。
另外，可以將本發(fā)明適用于電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置和液壓轉(zhuǎn)向裝置中。
以上，雖然通過具體實(shí)施方式
來詳細(xì)說明了本發(fā)明，但對上述內(nèi)容 理解的本領(lǐng)域技術(shù)人員，容易想得到其變更、改變以及等同物。因此， 本發(fā)明應(yīng)包括權(quán)利要求書的范圍和其等同的范圍。
本申請與2007年8月30日向日本特許廳提出的專利申請?zhí)卦?2007-224389號相對應(yīng)，通過引用該申請的全部公開已被引入本申請中。
權(quán)利要求
1. 一種緩沖式車輛用轉(zhuǎn)向裝置，具備轉(zhuǎn)向軸；具有第一端部和第二端部的中間軸；轉(zhuǎn)向齒輪的輸入軸；連結(jié)上述中間軸的上述第一端部和轉(zhuǎn)向軸的第一萬向接頭；連結(jié)上述中間軸的第二端部以及轉(zhuǎn)向齒輪的輸入軸的第二萬向接頭，上述中間軸含有具有波紋部的管，該波紋部上交替地形成有波峰部和波谷部，連結(jié)第一及第二萬向接頭的接頭中心間的直線，相對于上述中間軸的中心軸線，傾斜規(guī)定的角度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的緩沖式車輛用轉(zhuǎn)向裝置，其中，上述第 二萬向接頭的接頭中心被配置為，距離上述中間軸的中心軸線偏移規(guī)定 距離，上述第一萬向接頭的接頭中心被配置在上述中間軸的中心軸線 上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的緩沖式車輛用轉(zhuǎn)向裝置，其中，上 述中間軸還包括可同步旋轉(zhuǎn)地與上述管的一端相連的軸部，上述第二萬 向接頭與上述軸部連結(jié)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的緩沖式車輛用轉(zhuǎn)向裝置，其中，上述軸 部及上述第一萬向接頭以沿上述中心軸線的軸方向可相對移動(dòng)的方式 被連結(jié)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的緩沖式車輛用轉(zhuǎn)向裝置，其中，上述第 二萬向接頭包括具有一對相對置的調(diào)整片的軛體，上述軸部被插通在上 述輒體的一對調(diào)整片之間。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的緩沖式車輛用轉(zhuǎn)向裝置，其中，上述第 一萬向接頭包括軛體，該軛體與上述管的另 一端可同步旋轉(zhuǎn)地被連結(jié)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的緩沖式車輛用轉(zhuǎn)向裝置，其中，上述中 間軸還包括中間部件，該中間部件與上述管的另 一端可同步旋轉(zhuǎn)地相 連，上述第一萬向接頭與上述中間部件連結(jié)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的緩沖式車輛用轉(zhuǎn)向裝置，其中，上述中 間部件是第二軸部。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的緩沖式車輛用轉(zhuǎn)向裝置，其中，上述第 一萬向接頭的接頭中心被配置為，距離上述中間軸的中心軸線偏移規(guī)定 距離，上述第二萬向接頭的接頭中心被配置在上述中間軸的中心軸線 上。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的緩沖式車輛用轉(zhuǎn)向裝置，其中，上述中 間軸還包括可同步旋轉(zhuǎn)地與上述管的一端相連的軸部，上述第一萬向接 頭與上述軸部連結(jié)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的緩沖式車輛用轉(zhuǎn)向裝置，其中，上述 軸部以沿上述中心軸線的軸方向可相對移動(dòng)的方式被連結(jié)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的緩沖式車輛用轉(zhuǎn)向裝置，其中，上述 第一萬向接頭包括具有一對相對置的調(diào)整片的輒體，上述軸部被插通在 上述輒體的一對調(diào)整片之間。
13. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的緩沖式車輛用轉(zhuǎn)向裝置，其中.上述 第二萬向接頭包括軛體，該軛體與上述管的另一端可同步旋轉(zhuǎn)地被連 結(jié)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的緩沖式車輛用轉(zhuǎn)向裝置，其中，上述 中間軸還包括中間部件，該中間部件與上述管的另 一端可同步旋轉(zhuǎn)地相 連，上述第二萬向接頭與上述中間部件連結(jié)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的緩沖式車輛用轉(zhuǎn)向裝置，其中，上述 中間部件是第二軸部。
16. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的緩沖式車輛用轉(zhuǎn)向裝置，其中，在車輛 發(fā)生碰撞時(shí)，作用于上述中間軸上的軸力的一部分被變換成上述中間軸 的彎曲力。
全文摘要
本發(fā)明的緩沖式車輛用轉(zhuǎn)向裝置，具備連結(jié)中間軸(5)的第一端部(25)和轉(zhuǎn)向軸(3)的第一萬向接頭(4)；連結(jié)上述中間軸(5)的第二端部(30)以及轉(zhuǎn)向齒輪的輸入軸(8)的第二萬向接頭(6)。上述中間軸(5)含有具有中空的波紋部(52)的管(46)，該波紋部上交替地形成有傾斜波峰部(53)和傾斜波谷部(54)。連結(jié)上述第一及第二萬向接頭(4、6)的接頭中心(A1、A2)間的直線(D)相對于中間軸(5)的中心軸線(B1)，傾斜規(guī)定的角度(β)。在發(fā)生車輛的碰撞時(shí)，上述直線(D)傾斜，因此該沖擊力所引起的彎矩作用于中間軸(5)上。其結(jié)果，中間軸(5)的波紋部(52)產(chǎn)生縱彎曲和收縮。
文檔編號B62D1/19GK101376402SQ200810213939
公開日2009年3月4日 申請日期2008年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月30日
發(fā)明者今垣進(jìn), 吉岡弘至, 川底直司, 松原英雄 申請人:株式會社捷太格特