轉向裝置制造方法
【專利摘要】本發明提供一種轉向裝置。轉向裝置（1）具備被柱管（3）支承為能夠旋轉的柱軸（7）。在柱軸（7）的下側軸（22）的軸向（X1）的下端形成鋸齒形外花鍵（30）。萬向接頭（8）連結下側軸（22）與中間軸。鋸齒形外花鍵（30）的第一部分（31）與操舵角傳感器（13）的轉子（14）的鋸齒形花鍵孔（14a）嵌合，鋸齒形外花鍵（30）的第二部分（32）與萬向接頭（8）的第一叉形件（81）的鋸齒形花鍵孔（81a）嵌合。
【專利說明】轉向裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及轉向裝置。
【背景技術】
[0002]提案有一種轉向裝置，該轉向裝置將檢測操舵角的操舵角傳感器安裝于轉向柱的下端(例如W02005/005231A1)。從轉向柱的下端突出的柱軸的下端經由萬向接頭與中間軸連結。
[0003]在通常的例子中，柱軸設有:作為傳感器安裝部的對邊距離形成部，其用于安裝操舵角傳感器的轉子；以及作為萬向接頭叉形件安裝部的鋸齒形外花鍵形成部，其用于安裝萬向接頭的叉形件。然而，在柱軸中，對邊距離形成部與鋸齒形外花鍵形成部，由于外徑、力口工方式不同，所以在對邊距離形成部與鋸齒形外花鍵形成部之間，存在有用于連接兩者之間的錐形部、用于加工的避讓部。因此，對于柱軸的軸向，存在包含錐形部和退出部的作為加工部分整體的長度變長的問題。

【發明內容】

[0004]本發明提供一種對于柱軸的軸向能夠縮短安裝操舵角傳感器的轉子以及萬向接頭的叉形件的安裝長度的轉向裝置。
[0005]根據本發明的實施方式的特征在于，轉向裝置具備:柱軸，其被柱管支承為能夠旋轉并在軸向的下端形成有鋸齒形外花鍵；操舵角傳感器，其包含具有與上述鋸齒形外花鍵的第一部分嵌合的鋸齒形花鍵孔的轉子、以及包圍上述轉子并固定于上述柱管的定子；以及萬向接頭，其包含叉形件，該叉形件具有與上述鋸齒形外花鍵的第二部分嵌合的鋸齒形花鍵孔。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]通過以下參照附圖對本發明的優選實施方式進行的詳細描述，本發明的其它特征、構件、過程、步驟、特性及優點會變得更加清楚，其中，附圖標記表示本發明的要素，其中，
[0007]圖1是本發明的一個實施方式的轉向裝置的簡要側視圖。
[0008]圖2是轉向柱的下部的簡要剖視圖。
【具體實施方式】
[0009]以下，參照附圖對本發明的【具體實施方式】進行說明。
[0010]圖1是本發明的一個實施方式的轉向裝置的簡要結構圖。參照圖1，轉向裝置I具備:柱管3，其固定于車體側部件2 ;以及柱軸7，其被柱管3經由上下一對軸承4、5支承為能夠旋轉，并在上端連結有方向盤等操舵部件6。
[0011]另外，轉向裝置I具備:中間軸9，其經由萬向接頭10與柱軸7的軸向Xl的下端連結；小齒輪軸11，其經由萬向接頭10與中間軸9的軸向Xl的下端連結；以及作為轉舵軸的齒條軸12，其具有齒條12a，該齒條12a與在小齒輪軸11的端部附近設置的小齒輪Ila嚙合。轉向裝置I作為將電動馬達(未圖示)的操舵輔助力施加于小齒輪軸11或者齒條軸12的電動助力轉向裝置而構成。
[0012]在柱管3的軸向Xl的下端(相當于后述的下管20的軸向Xl的下端20L)，配置有檢測操舵角的操舵角傳感器13。操舵角傳感器13具備與柱軸7 —體旋轉的轉子14、以及以與轉子14同心的方式包圍轉子14并固定于柱管3的定子15。
[0013]轉舵機構16由包含小齒輪軸11以及齒條軸12的小齒輪齒條機構構成。齒條軸12通過固定于車體側部件17的殼體18而被支承為能夠沿車輛的左右方向的軸向移動。齒條軸12的各端部經由對應的轉向橫拉桿以及轉向節臂與轉舵輪連結。
[0014]柱管3具備上管19和下管20，該上管19和下管20嵌合為能夠沿軸向Xl相對滑動。上管19以及下管20的任一方構成內筒,另一方構成外筒。在本實施方式中，作為外筒的上管19與作為內筒的下管20的外周20a嵌合，根據該例進行說明。
[0015]柱軸7具備一對能夠旋轉的上側軸21和下側軸22，該對上側軸21和下側軸22使用花鍵嵌合并嵌合為能夠沿軸向Xl相對滑動。上側軸21以及下側軸22的任一方構成內軸，另一方構成筒形的外軸。在本實施方式中，作為筒形的外軸的上側軸21與作為內軸的下側軸22的外周22a嵌合，根據該例進行說明。
[0016]上管19經由上托架23固定于車體側部件2。下管20通過經由固定螺栓25將固定于下管20的軸向Xl的下端20L的下托架24固定于例如橫梁等的車體側部件，來固定于車體。
[0017]上托架23固定于柱托架，該柱托架固定于上管19。使用從車體側部件2向下方突出的雙頭螺栓26、與雙頭螺栓26旋合的螺母27、以及保持為能夠脫離上托架23的帽(capsale) 28，將上托架23固定于車體側部件2。在車輛二次碰撞時，上托架23伴隨著帽28的斷裂從車體側部件2脫離，與上管19 一起向軸向Xl的下方移動。中間軸9具備能夠沿軸向相對滑動地花鍵嵌合的外軸9a (例如上軸)和內軸9b (例如下軸)。
[0018]如圖2所示，作為柱軸7的軸向Xl的下端的、下側軸22的軸向Xl的下端22L從下管20的軸向Xl的下端20L突出。在下側軸22的下端22L的外周22a形成有鋸齒形外花鍵30。鋸齒形外花鍵30具有:作為轉子安裝部的第一部分31，其由供操舵角傳感器13的轉子14安裝的軸向上部構成；以及作為叉形件安裝部的第二部分32，其由供萬向接頭8(后述的第一叉形件81)安裝的軸向下部構成。操舵角傳感器13的轉子14具有與鋸齒形外花鍵30的第一部分31嵌合的鋸齒形花鍵孔14a。在鋸齒形花鍵孔14a的內周形成有與鋸齒形外花鍵30的第一部分31嚙合的鋸齒形內花鍵。
[0019]在下管20的軸向Xl的下端20L設置有環形的端壁33。使用未圖示的爪、螺栓等的固定部件將操舵角傳感器13的定子15固定于端壁33的外端面33a。軸向Xl的下方的軸承5被下管20保持，并將下側軸22支承為能夠旋轉。軸承5具備:外圈51，其嵌合固定于下管20的下端20L的內周20b ;內圈52，其與下側軸22的外周22a嵌合為能夠一體旋轉；以及多個轉動體53，它們介于外圈51與內圈52之間。軸承5的外圈51的端面與下管20的端壁33的內端面33b抵接而在軸向Xl上定位。
[0020]在伴隨著車輛二次碰撞的吸收沖擊時，上管19向軸向Xl的下方移動。由該上管19的軸向移動產生的吸收沖擊行程ST設于軸承5與上管19的軸向Xl的下端19L之間的、下管20的軸向區域AA內。具體而言，下管20具備:軸承保持部34，其為了保持軸承5而被擴徑；以及錐形部35，其與軸承保持部34的軸向上側連接。在吸收沖擊時，上管19能夠下降至與錐形部35接近。因此，吸收沖擊行程ST相當于上管19的軸向Xl的下端19L與錐形部35之間的距離。
[0021]萬向接頭8具備:第一叉形件81，其具有鋸齒形花鍵孔81a，該鋸齒形花鍵孔81a與下側軸22的鋸齒形外花鍵30的第二部分32嵌合；第二叉形件82，其固定于中間軸9的上端(外軸9a的上端)；以及十字軸83，其連結第一叉形件81與第二叉形件82。在鋸齒形花鍵孔81a的內周形成有與鋸齒形外花鍵30的第二部分32嚙合的鋸齒形內花鍵。
[0022]下側軸22的鋸齒形外花鍵30中，轉子14安裝用的第一部分31的軸長LI與第一叉形件81安裝用的第二部分32的軸長L2的總長相當于，下側軸22中，用于安裝操舵角傳感器13的轉子14以及萬向接頭8的第一叉形件81的、軸向Xl的安裝長度L。在鋸齒形外花鍵30的第二部分32的軸向Xl的中途部設置有周槽37，該周槽37在將下側軸22的下端22L安裝于第一叉形件81時供緊固螺栓36卡合。通過緊固螺栓36與周槽37卡合，來防止下側軸22從鋸齒形花鍵孔81a脫落。
[0023]根據本實施方式，由于柱軸7 (下側軸22)的相同的鋸齒形外花鍵30 (具體而言為第一部分31以及第二部分32)與操舵角傳感器13的轉子14的鋸齒形花鍵孔14a以及萬向接頭8的第一叉形件81的鋸齒形花鍵孔81a嵌合，因此在柱軸7，對于軸向XI，能夠縮短操舵角傳感器13 (轉子14)以及萬向接頭8 (第一叉形件81)的安裝長度L。
[0024]另外，對于柱軸7的軸向XI，僅縮短了操舵角傳感器13 (轉子14)以及萬向接頭8(第一叉形件81)的安裝長度L那么多，就能夠將軸承5配置于軸向Xl的下方。因此，能夠將上管19相對于下管20的軸向移動的吸收沖擊行程ST確保為較長。另外，由于通過固定有操舵角傳感器13的定子15的下管20的端壁33，將軸承5在軸向Xl定位，因此能夠將軸承5著實地配置于軸向Xl的下方，并能夠著實地將吸收沖擊行程ST確保為較長。
[0025]本發明并不限定于上述實施方式，例如也可以將上管19設為內筒，將下管20設為與上管19的外周嵌合的外筒。另外，將上側軸21設為內軸，將下側軸22設為與上側軸21的外周嵌合的筒形的外軸也可以。此外，在本發明的權利要求所述的范圍內能夠實施各種變更。
[0026]本申請主張于2012年7月9日提出的日本專利申請2012-153930號的優先權，并在此引用其全部內容。
【權利要求】
1.一種轉向裝置，其特征在于，具備: 柱軸，其被柱管支承為能夠旋轉，并在軸向的下端形成有鋸齒形外花鍵； 操舵角傳感器，其包含具有與所述鋸齒形外花鍵的第一部分嵌合的鋸齒形花鍵孔的轉子、和包圍所述轉子并固定于所述柱管的定子；以及 萬向接頭，其包含叉形件，該叉形件具有與所述鋸齒形外花鍵的第二部分嵌合的鋸齒形花鍵孔。
2.根據權利要求1所述的轉向裝置，其特征在于， 所述柱管包含固定有所述定子的下管和與所述下管嵌合的上管，并在吸收沖擊時能夠沿軸向收縮， 所述柱軸包含形成有所述鋸齒形外花鍵的下側軸、和與所述下側軸嵌合的上側軸，并能夠沿軸向收縮， 所述轉向裝置具備軸承，該軸承保持于所述下管的軸向的下端并能夠旋轉地支承所述下側軸， 在所述軸承與所述上管的軸向的下端之間的、所述下管的軸向區域內，設定由于所述上管的軸向移動產生的吸收沖擊行程。
3.根據權利要求2所述的轉向裝置，其特征在于， 所述下側軸的軸向的下端從所述下管的軸向的下端突出， 所述下管在軸向的下端具有環形的端壁， 所述端壁包含供所述定子固定的外端面、和供所述軸承的外圈沿軸向定位的內端面。
【文檔編號】B62D1/16GK103538624SQ201310276974
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年7月3日 優先權日:2012年7月9日
【發明者】田中英治, 力武芳和 申請人:株式會社捷太格特