專利名稱：轉(zhuǎn)向裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種把隨著轉(zhuǎn)向動(dòng)作而移動(dòng)的齒條的中部與轉(zhuǎn)向用的輪子連接起來而形成的中央輸出式齒條齒輪式轉(zhuǎn)向裝置。
汽車的轉(zhuǎn)向裝置的一種形式是齒條齒輪式轉(zhuǎn)向裝置，這種裝置的結(jié)構(gòu)是把與方向盤聯(lián)動(dòng)的齒輪，與沿著車身左右方向延伸的齒條軸的中央部分嚙合，把轉(zhuǎn)向時(shí)方向盤的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作轉(zhuǎn)換成齒條軸的沿軸線方向的移動(dòng)，再把這種移動(dòng)傳遞給左、右轉(zhuǎn)向輪(通常是前輪)而進(jìn)行轉(zhuǎn)向的。
這種齒條齒輪式轉(zhuǎn)向裝置可以分為兩種，一種是把一對(duì)與左、右轉(zhuǎn)向輪連接用的拉桿分別連接在齒條軸兩端的端部輸出式，另一種是把上述拉桿都連接在齒條軸的中央部分的中央輸出式。
中央輸出式的轉(zhuǎn)向裝置，它的連接到左、右轉(zhuǎn)向輪去的拉桿的長(zhǎng)度較長(zhǎng)，但是它的齒條軸和包圍著該齒條軸周圍的能夠伸縮的保護(hù)套的長(zhǎng)度卻能做得短些。此外，它還有各種構(gòu)件與轉(zhuǎn)向輪之間的相對(duì)位置關(guān)系的設(shè)計(jì)自由度較大的優(yōu)點(diǎn)，因而被一些保護(hù)套的設(shè)置受到限制的車種所采用。上述保護(hù)套是用合成樹脂或橡膠等制成的兩端封閉的蛇皮管形狀的套子，用以防止齒條軸旋轉(zhuǎn)時(shí)有水或其他異物進(jìn)入。
在以上所述的中央輸出式轉(zhuǎn)向裝置中，在保護(hù)套內(nèi)部移動(dòng)的上述齒條軸的中央部分，必須連接一對(duì)左、右拉桿。這種連接的方式，如實(shí)開昭57-174275和美國(guó)專利4,601,602中所示，是把連接在拉桿上的支架通過貫穿上述保護(hù)套的安裝螺釘安裝在齒條軸上來完成的。
在上述支架上有能穿過上述安裝螺釘?shù)膱A筒形的凸起。該凸起的外圓周，如

圖10中的美國(guó)專利4,601,602所示，形成了從底面向頂面直徑變小的錐面，并在該凸起A的錐面的中部形成了環(huán)形的嵌合槽B。
此外，保護(hù)套C的貫通部分設(shè)有比上述凸起A的外徑小的嵌合孔D，把支架E的凸起A的前端用力壓過上述嵌合孔，使得該嵌合孔D嵌入嵌合槽B內(nèi)，這樣就提高了對(duì)保護(hù)套C的嵌合孔D的密封性能，灰塵、水之類的異物就難以從嵌合孔D進(jìn)入保護(hù)套里面去了。
可是，在上述轉(zhuǎn)向裝置中，因?yàn)橹辉诒Ｗo(hù)套C的外圓周上開了一個(gè)嵌合孔D，所以，當(dāng)用力把支架E的凸起A壓進(jìn)嵌合孔D中去時(shí)，保護(hù)套C的嵌合孔D周圍便產(chǎn)生彈性變形，向著保護(hù)套C的內(nèi)部呈錐形地彎曲。因此，即使用力把凸起A向嵌合孔D內(nèi)壓進(jìn)去，也很難把嵌合孔D嵌到嵌合槽B里面去，使得把支架E安裝在保護(hù)套C上的操作十分困難，存在著費(fèi)用高的問題。
此外，由于設(shè)置在保護(hù)套C的外圓周面上的嵌合孔D的直徑只是與嵌合槽B的外徑相同或者稍大一些，所以，當(dāng)把上述嵌合孔D嵌入嵌合槽B內(nèi)時(shí)，不能使嵌合孔D壓住嵌合槽B的外圓周表面，因此保護(hù)套的嵌合孔D這一部分的密封性能還有改進(jìn)的余地。
本發(fā)明的轉(zhuǎn)向裝置的結(jié)構(gòu)就是有鑒于此而提出來的，在中央輸出式的齒條齒輪式轉(zhuǎn)向裝置中，把保護(hù)套的嵌合孔做成孔的周圍向外凸出的凸出部分，從而能使嵌合孔容易地嵌入嵌合槽里，而且，還能提高保護(hù)套的密封性能。
本發(fā)明的第一個(gè)方面是提供一種轉(zhuǎn)向裝置，它把轉(zhuǎn)向用的方向盤，通過具有在外圓周上設(shè)有嵌合槽的凸起的安裝支架，和穿過上述凸起的安裝螺釘，連接在隨著轉(zhuǎn)向的操作而移動(dòng)的齒條軸上，在上述齒條軸的周圍，設(shè)有兩端部密封的，并且具有嵌入上述嵌合槽的嵌合孔的能夠伸縮的保護(hù)套，其特征在于，上述嵌合孔設(shè)置在向外部凸出的凸出部分的頂部上。
本發(fā)明的第二個(gè)方面是提供一種轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，上述凸出部分呈從底部向頂部直徑變小的錐形。
在本發(fā)明的第一個(gè)方面和第二個(gè)方面中，由于把嵌合孔設(shè)置在向外部凸出部分的頂部，所以當(dāng)把凸起的頂部壓進(jìn)保護(hù)套上的嵌合孔時(shí)，在凸起的頂部與嵌合孔接觸的狀態(tài)下，嵌合孔周圍的凸出部分在向直徑擴(kuò)大的方向彈性變形的同時(shí)，向保護(hù)套的內(nèi)側(cè)彎曲成錐形。
在嵌合孔發(fā)生彈性變形的狀態(tài)下，一當(dāng)停止凸起的推壓，而把凸起向推壓相反的方向拉一下，使嵌合孔處在保護(hù)套的外側(cè)，此時(shí)，再一次推壓凸起。此時(shí)，嵌合孔周圍的凸出部分的彈性變形比第一次推壓時(shí)的更大了，因?yàn)槭窃谌菰S的彈性變形量減小的狀態(tài)下重新進(jìn)行推壓，也就是說，從比初期的彈性更硬的狀態(tài)再進(jìn)行一次推壓，由于這種第二次推壓，在上述凸出部分上便發(fā)生了突然擴(kuò)張的現(xiàn)象，由于這一擴(kuò)張現(xiàn)象，使得凸出部分不再向保護(hù)套的內(nèi)側(cè)彎曲，而向直徑擴(kuò)大的方向發(fā)生彈性變形，使嵌合孔牢靠地嵌入嵌合槽內(nèi)。
這樣，借助于對(duì)凸起的推壓，使保護(hù)套的凸出部分分階段地向著直徑擴(kuò)大的方向發(fā)生彈性變形，能夠很容易就把嵌合孔嵌入嵌合槽中。從而使得支架裝到保護(hù)套上去的操作簡(jiǎn)單易行，還能夠降低成本。
而且，因?yàn)榍逗峡资窃O(shè)置在凸出部分的頂部的，所以即使把嵌合槽的外徑做得比嵌合孔的直徑大，在用安裝螺釘把支架安裝在齒條軸上，而上述凸出部分呈平坦?fàn)顣r(shí)，也能夠使該凸出部分向直徑縮小的方向進(jìn)行彈性變形，所以就能讓嵌合孔壓緊上述嵌合槽，簡(jiǎn)單地就提高了保護(hù)套嵌合孔部分的密封性。
下面，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施例。附圖中圖1是說明把本發(fā)明的轉(zhuǎn)向裝置的嵌合孔部分嵌入嵌合槽中去的過程的說明圖；圖2是本發(fā)明的轉(zhuǎn)向裝置的主要部分的縱斷面圖；圖3是本發(fā)明的轉(zhuǎn)向裝置的保護(hù)套和支架的分解后的斷面圖；圖4表示本發(fā)明的轉(zhuǎn)向裝置的保護(hù)套，其中，(a)是略去一部分之后的縱斷面圖；(b)是底視圖；(c)是正視圖；圖5是本發(fā)明的轉(zhuǎn)向裝置的保護(hù)套的縱向側(cè)剖視圖；圖6是本發(fā)明的轉(zhuǎn)向裝置的齒條軸的底視圖；圖7是本發(fā)明的轉(zhuǎn)向裝置的裝配斷面圖；圖8是本發(fā)明的轉(zhuǎn)向裝置的另一個(gè)實(shí)施例的主要部分的斷面圖；圖9是本發(fā)明的轉(zhuǎn)向裝置的又一個(gè)實(shí)施例的主要部分的斷面圖；圖10是作為例子的以往的轉(zhuǎn)向裝置的斷面圖。
如圖7所示的齒條齒輪式轉(zhuǎn)向裝置是一種中央輸出式的轉(zhuǎn)向裝置，它具有下列各種部件一端以聯(lián)動(dòng)的方式與方向盤連接，另一端裝著齒輪(圖中未示出)的齒輪軸1；具有與上述齒輪嚙合的齒條狀的齒(圖中未示出)，向著車身左右方向延伸的齒條軸2；設(shè)置在該齒條軸2的周圍，兩端密封的圓筒形的能夠伸縮的保護(hù)套3；夾在齒條軸2和保護(hù)套3中間，支承著齒條軸2和保護(hù)套3的齒條殼體4；一個(gè)用以保持一對(duì)拉桿5、5的底端的支架6；隔開一定的間隔設(shè)置在該支架6上的，在外圓周上有嵌合槽61的一對(duì)凸起60、60；穿過這一對(duì)凸起60、60，能在上述齒條軸2上安裝或拆卸下來的安裝螺釘7、7。
如圖7所示，齒條軸2支承在上述一端封閉的呈圓筒形的齒條殼體4的內(nèi)部，能向軸線方向自由滑動(dòng)。此外，在齒條軸2的一個(gè)端部上，沿軸線方向隔開一定間隔開設(shè)了一對(duì)安裝上述支架6用的安裝孔21、21。如圖2所示，這兩個(gè)安裝孔21、21沿齒條軸2的軸線方向傾斜，互相交叉，在孔的開口部分設(shè)有平坦的平臺(tái)22、22。
如圖7所示，齒條殼體4的一端是封閉的，另一端是敞開的，形成有底的筒，在其封閉一側(cè)的中部，設(shè)有與它相交而且連接的齒輪殼體8，在該齒輪殼體8的內(nèi)部支承著能繞著軸線自由轉(zhuǎn)動(dòng)的上述齒輪軸1，當(dāng)該齒輪軸1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，便使得齒條軸2沿著軸線方向滑動(dòng)。
如圖7所示，齒條殼體4的敞開的一側(cè)的中部設(shè)有為讓上述支架6能相對(duì)于齒條殼體4移動(dòng)用的窗口41，而用上述保護(hù)套3蓋住形成該窗口41的區(qū)域的周圍，以防止灰塵、水之類的異物從窗口41進(jìn)入齒條殼體4的內(nèi)部。
如圖2所示，支架6上有夾持著拉桿5的底端部分的一對(duì)夾持板62、63，把夾持板62、63連接起來的連接板64，以及隔開一定間隔固定在一側(cè)夾持板62上的上述一對(duì)圓筒形的凸起60、60。在各夾持板62、63上開設(shè)了與這兩個(gè)凸起60、60的中心相對(duì)應(yīng)的通孔65。而且，把上述安裝螺釘7插入通孔65和凸起60的中心部分的孔中。如圖1所示，凸起60、60從底端向頂端直徑逐漸變小，呈錐形，在凸起60、60底端部分的外圓周上開設(shè)了環(huán)形的嵌合槽61、61。
如圖4、5所示，由于保護(hù)套3是用帶有撓性的合成樹脂或橡膠之類制成的，所以它的兩端做成蛇皮管式的伸縮部分31、31，并且還有連接這兩個(gè)伸縮部分31、31的連接筒32，在該連接筒32上設(shè)有與上述支架6相對(duì)的扁平形的嵌入部分33。此外，在伸縮部分31、31的兩端，還用能夠裝上也能夠拆卸的安裝環(huán)9、9安裝在齒軸殼體4上，把它封閉住。
如圖4(a)和(b)所示，在嵌入部分33上設(shè)有嵌入上述凸起60、60的嵌合槽61、61中的嵌合孔34、34。該嵌合孔34、34設(shè)置在向外部凸出的凸出部分35、35的頂部。該凸出部分35、35和上述凸起60、60一樣，從底端向頂端呈直徑變小的錐形，而且嵌合孔34、34的直徑要比嵌合槽61、61的外徑稍小一些。
如圖2和圖4所示，在嵌入部分33上的嵌合孔34、34之間設(shè)有凸出在嵌入部分33的內(nèi)、外兩面的夾持部分36，當(dāng)把上述安裝螺釘7、7擰緊，安裝支架6的時(shí)候，便把上述夾持部分36夾緊在支架6和齒條軸2之間，由于這樣的夾緊，使得夾持部分36發(fā)生了彈性變形，而該夾持部分的彈性變形影響到凸出部分35、35的底部，把嵌合孔34、34壓入嵌合槽60、60中，因而能進(jìn)一步提高嵌合孔34、34這一部分的密封性。
此外，如圖7所示的轉(zhuǎn)向裝置，是一種用液壓作為使齒條軸2滑動(dòng)的輔助動(dòng)力的轉(zhuǎn)向裝置。對(duì)齒條軸2施加輔助動(dòng)力的動(dòng)力液壓缸10具有與齒條軸2的一端連接，而且與齒條軸同軸線的活塞桿11，該活塞桿伸到連接在齒條殼體4的敞開端的液壓缸12內(nèi)，而安裝在伸入端上的活塞13，通過安裝在該活塞的外圓周上的密封環(huán)14，裝入液壓缸12內(nèi)，并能在其中自由滑動(dòng)。
液壓缸12是一個(gè)有底的圓筒形部件，它在與齒條殼體4連接的相反的一端是封閉的，而在與齒條4連接的一端的內(nèi)側(cè)安裝了固定密封件15用的密封件夾持件16。活塞桿11伸進(jìn)液壓缸12的內(nèi)部，也用上述密封部件15密封它的中部。
如上所述，動(dòng)力液壓缸10在液壓缸12內(nèi)部，在活塞13的兩側(cè)有一對(duì)液壓密封的儲(chǔ)油腔室，當(dāng)從外部向其中的一個(gè)儲(chǔ)油腔室中輸入壓力油時(shí)，由于在活塞的兩側(cè)產(chǎn)生了壓力差，便使得活塞桿11沿著長(zhǎng)軸線方向來回移動(dòng)，并且對(duì)連接在該活塞桿11的底端的上述齒條軸2施加沿軸線方向的移動(dòng)力。
在活塞13兩側(cè)的兩個(gè)儲(chǔ)油腔室，分別借助于連接在液壓缸12外部相應(yīng)位置上的輸油管17、17與設(shè)置在上述齒輪殼體8外面的一對(duì)輸油口81、82連通。當(dāng)為了轉(zhuǎn)向而操作方向盤時(shí)，隨著對(duì)上述齒輪軸1施加轉(zhuǎn)向扭矩，便能在該齒輪殼體8中進(jìn)行相應(yīng)的給油和排油動(dòng)作，由于在上述各輸油口81、82中都裝有公知的液壓控制閥，于是，輸出到上述輸油口81、82的液壓油的壓力便通過輸油管17、17進(jìn)入動(dòng)力液壓缸10，因此而產(chǎn)生的液壓的壓力加在齒條軸2上，就形成了上面所說的轉(zhuǎn)向的輔助動(dòng)力。
在把具有上述構(gòu)成的中央輸出轉(zhuǎn)向裝置的拉桿5、5安裝在齒條軸2上時(shí)，要把凸起60、60嵌入保護(hù)套3的嵌合孔34、34內(nèi)，把支架6安裝在保護(hù)套3上。
此時(shí)，如圖1(a)所示，把凸起60、60的頂端部分插入保護(hù)套3的嵌合孔34、34中，再把它壓進(jìn)去，在凸起60、60的頂端部分處在與嵌合孔34、34接觸的狀態(tài)下，在嵌合孔34、34頂端的凸出部分35、35向直徑擴(kuò)大的方向發(fā)生彈性變形的同時(shí)，還如圖1(b)所示的那樣，向保護(hù)套3的內(nèi)側(cè)彎曲成錐形。
在嵌合孔的凸出部分35、35發(fā)生彈性變形的狀態(tài)下，中止對(duì)凸起的推壓，然后，把圖1(b)中的凸起60、60向與推壓相反的方向拉動(dòng)，使得嵌合孔34、34如圖1(c)所示的那樣位于保護(hù)套3的外側(cè)。在此狀態(tài)下，再象圖1(d)所示的那樣推壓凸起。
這時(shí)，嵌合孔34、34周圍的凸出部分35、35由于第一次推壓已經(jīng)產(chǎn)生了彈性變形，它是處在容許發(fā)生的彈性變形的量很小的狀態(tài)下又一次受到新的推壓，換言之，是在比最初有彈性的狀態(tài)更加堅(jiān)硬的狀態(tài)下進(jìn)一步進(jìn)行推壓，因此，在第二次推壓時(shí)上述凸出部分35、35上便產(chǎn)生了突然擴(kuò)張的現(xiàn)象，由于這種突然的擴(kuò)張，使得凸出部分35、35不再彎曲到保護(hù)套3的內(nèi)側(cè)，而是向直徑擴(kuò)大的方向進(jìn)行彈性變形，就能夠牢靠地把嵌合孔34、3嵌入嵌合槽61、61內(nèi)。(見圖1(e))。
這樣，借助于對(duì)凸起60、60的推壓，就能使保護(hù)套的凸出部分分階段地向擴(kuò)大直徑的方向發(fā)生彈性變形，能夠很容易地就把嵌合孔34、34嵌入嵌合槽61、61中。因此，把支架6安裝到保護(hù)套3上去的作業(yè)就簡(jiǎn)單易行，從而能夠降低成本。
當(dāng)用上述方式把支架6安裝在保護(hù)套3上時(shí)，拉桿5、5的底端被夾在夾持板62、63之間，把安裝螺釘7、7穿過這兩塊夾持板62、63上的通孔65，和拉桿5底端的通孔51以及凸起60、60的中心孔，再把這兩個(gè)安裝螺釘7、7緊固在齒條軸2的安裝孔21、21中，就能夠通過拉桿5、5，支架6和安裝螺釘7、7把轉(zhuǎn)向用的方向盤安裝在齒條軸2上了。
如圖1(f)所示，當(dāng)用安裝螺釘7、7把上述支架6安裝在齒條軸2上時(shí)，上述凸出部分35、35就成為平坦的形狀，向著直徑變小的方向產(chǎn)生彈性變形。結(jié)果，就能將嵌合孔34、34壓到上述嵌合槽61、61中，很簡(jiǎn)單地就提高了保護(hù)套3上嵌合孔34、34的密封性。
此外，齒條軸2在形成上述窗口41的范圍內(nèi)的向兩個(gè)方向的滑動(dòng)，也由于上述連接筒部分32兩側(cè)是伸縮部分31、31而成為可能了。
另外，以上所說明的實(shí)施例中，是用兩個(gè)安裝螺釘7、7把支架6安裝在齒條軸2上的，但，如圖8所示，還有另外一種只用一根螺釘就能把支架6安裝在齒條軸2上的安裝結(jié)構(gòu)。
此外，如圖1和圖7所示，為把支架6安裝在齒條軸2上的安裝螺釘7、7，除了可以成傾斜的狀態(tài)在齒條軸2軸線的方向上交叉的結(jié)構(gòu)之外，還可以象圖9那樣，在齒條軸2的軸線方向呈垂直相交的結(jié)構(gòu)。圖8和圖9這兩種實(shí)施例基本上和圖1-7中的實(shí)施例相同，所以使用了相同的標(biāo)號(hào)，并省略了附圖和對(duì)它們的說明。
如上所述，借助于本發(fā)明的第一和第二方面，由于把嵌合孔設(shè)置在朝向外部的凸出部分的頂部，所以當(dāng)把凸起壓進(jìn)保護(hù)套上的嵌合孔時(shí)，嵌合孔周圍的凸出部分在向直徑擴(kuò)大的方向彈性變形的同時(shí)，向保護(hù)套的內(nèi)側(cè)彎曲，在這樣的狀態(tài)下，一當(dāng)停止對(duì)凸起的推壓，而把凸起向推壓相反的方向拉一下，在嵌合孔處在保護(hù)套的外側(cè)的狀態(tài)下，再一次推壓凸起，此時(shí)，使得凸出部分不再向保護(hù)套的內(nèi)側(cè)彎曲，而向直徑擴(kuò)大的方向發(fā)生彈性變形，使嵌合孔牢靠地嵌入嵌合槽內(nèi)。因此，只要對(duì)凸起實(shí)行分階段的簡(jiǎn)單的推壓操作，就能把嵌合孔切實(shí)地嵌入嵌合槽內(nèi)，使得支架在保護(hù)套上的安裝作業(yè)簡(jiǎn)單易行，能夠降低制造的成本。
而且，因?yàn)楸Ｗo(hù)套的嵌合孔設(shè)置在凸出部分的頂部，所以即使把嵌合孔做成比嵌合槽的外徑大，也能夠用安裝螺釘把支架安裝在齒條軸上，并且在上述凸出部分變成平坦的形狀時(shí)，該凸出部分還能向直徑變小的方向產(chǎn)生彈性變形。因此，就能把嵌合孔壓入上述嵌合槽內(nèi)，并且很簡(jiǎn)單地提高了嵌合孔部分的密封性。
權(quán)利要求
1．一種轉(zhuǎn)向裝置，這種轉(zhuǎn)向裝置上轉(zhuǎn)向用的方向盤，通過具有在外圓周上設(shè)有嵌合槽的凸起的安裝支架，和穿過上述凸起的安裝螺釘，連接在隨著轉(zhuǎn)向的操作而移動(dòng)的齒條軸上，在上述齒條軸的周圍，設(shè)有兩端部密封的，并且具有嵌入上述嵌合槽的嵌合孔的能夠伸縮的保護(hù)套，其特征在于，上述嵌合孔設(shè)置在上述保護(hù)套向外部凸出的凸出部分的頂部上。
2．如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，上述凸出部分從底端向頂端呈直徑變小的錐形。
全文摘要
本發(fā)明的目的是要提高支架的保護(hù)套的安裝作業(yè)性能,更進(jìn)一步,還能提高嵌合孔部分的密封性。這種轉(zhuǎn)向裝置上轉(zhuǎn)向用的方向盤,通過具有在外圓周上設(shè)有嵌合槽的凸起的安裝支架,和穿過凸起的安裝螺釘,連接在隨著轉(zhuǎn)向的操作而移動(dòng)的齒條軸上,在齒條軸的周圍,設(shè)有兩端部密封的,并且具有嵌入嵌合槽的嵌合孔的能夠伸縮的保護(hù)套,嵌合孔設(shè)置在向外部凸出的凸出部分的頂部上。
文檔編號(hào)B62D3/00GK1218750SQ9812479
公開日1999年6月9日 申請(qǐng)日期1998年11月18日 優(yōu)先權(quán)日1997年11月26日
發(fā)明者源升, 西田卓史, 朝日泰史 申請(qǐng)人:光洋精工株式會(huì)社