[發明專利]伸縮軸用內軸及其制造方法

有效

• 申請號: 201480002334.0
• 申請日: 2014-05-23
• 公開（公告）號: CN104640759B
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 黑川祥史
• 申請（專利權）人: 日本精工株式會社
• 主分類號: B62D1/20
• 分類號: B62D1/20;F16D1/02;F16D3/06
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 張斯盾

技術領域

本發明涉及構成汽車用轉向裝置所使用的轉向裝置用伸縮軸等的伸縮軸用內軸。

背景技術

汽車用轉向裝置如圖9所示，被構成為將方向盤1的運動向轉向齒輪2傳遞。具體地說，方向盤1的運動經轉向軸3、自由接頭4a、中間軸5和自由接頭4b向轉向齒輪2的輸入軸6傳遞，轉向齒輪2通過推拉橫拉桿7來賦予操控輪所希望的舵角。另外，在該轉向裝置裝入由電動馬達8賦予轉向軸3與駕駛員施加給方向盤1的力相應的輔助力的電動式助力轉向裝置。

該轉向裝置為了與駕駛員的體格、駕駛姿勢相應地調節方向盤1的前后位置，而具備使轉向軸3和旋轉自由地支撐轉向軸3的轉向柱9伸縮的構造。具體地說，轉向軸3由利用花鍵卡合部使伸縮以及旋轉力的傳遞自由地將外軸10和內軸11組合的所謂的伸縮轉向軸構成。另外，轉向柱9將外柱12和內柱13伸縮自由地組合而構成。

另外，中間軸5也為了防止在碰撞事故時方向盤1向駕駛員側頂撞而具備伸縮構造。圖10是表示以往的中間軸的構造的1例。中間軸5由在前端部外周面設置了陽花鍵部14的內軸15和在內周面形成有可使陽花鍵部14自由插入的陰花鍵部16的圓管狀的外軸17構成。通過使陽花鍵部14花鍵卡合在陰花鍵部16，內軸15和外軸17被伸縮自由地組合。在內軸15和外軸17的基端部分別焊接固定構成自由接頭4a、4b的一方的叉形件18a、18b的基端部。

中間軸5平時如圖10所示，處于內軸15的前端部的陽花鍵部14存在于外軸17的陰花鍵部16的靠后端的部分。若因碰撞事故(一次碰撞)，車身的前部被壓壞，轉向齒輪2被推向后方，則維持著內軸15(陽花鍵部14)終止在原來的位置的狀態，外軸17向后方位移，中間軸5的全長縮小，以便陽花鍵部14進入陰花鍵部16的進深部。通過這樣的結構，不受轉向齒輪2向后方位移的影響，防止方向盤1向后方移動，朝向駕駛員側頂撞，謀求保護一次碰撞時的駕駛員。另外，在二次碰撞時，通過轉向軸3縮小其全長來謀求保護碰撞方向盤1的駕駛員。

對應中間軸5以及轉向軸3等轉向裝置用伸縮軸，要求(1)在操控時，不受存在于外軸和內軸的卡合部的背隙的影響，無松曠地傳遞扭矩的功能，以及(2)在伸縮時，以小的力伸縮的功能。為此，像日本特開2011-173464號公報、日本特開2005-042761號公報、日本特開2012-040949號公報等記載的那樣，在內軸的陽花鍵部的外周面和外軸的陰花鍵部的內周面中的至少任意一方設置容易打滑(摩擦系數低)的合成樹脂制的涂料層。

在將涂料層設置在內軸的陽花鍵部的外周面的情況下，在對陽花鍵部的外周面施加合成樹脂制的樹脂涂料形成樹脂層后，將剩余部分削掉，使樹脂層的膜厚均勻，且實施用于提高表面粗糙度的精加工。在實施精加工時，重要的是使陽花鍵部的在周方向的凹凸和剃齒刀、拉刀等切削工具的在周方向的相位正確地匹配。若陽花鍵部和切削工具的在周方向的相位的偏差變大，則存在涂料層的在周方向的厚度不均勻的可能性。

為了謀求陽花鍵部和切削工具的在周方向的相位匹配，如圖11所示，可以考慮延長陽花鍵部14a的全長，將陽花鍵部14a一直設置到不與外軸17的陰花鍵部16卡合的部分。即，在將樹脂層形成在陽花鍵部14a的外周面中的前端部以及中間部(除靠近基端部分以外的部分)后，實施精加工，此時，由陽花鍵部14a中的未被樹脂層覆蓋的靠基端的部分，謀求陽花鍵部14a和切削工具的在周方向的相位匹配。據此，能夠在陽花鍵部14a中的除靠基端部分以外的部分的外周面形成膜厚均勻，且表面粗糙度良好的合成樹脂制的涂料層19。但是，在圖11所示的構造中，由于陽花鍵部14a一直設置到不與陰花鍵部16卡合的部分，所以，內軸15a的重量陡然增大。

日本特開2011-173464號公報記載了下述的技術，即、在構成陽花鍵部的陽花鍵齒的前端部設置陽花鍵齒的齒厚以及齒高隨著去向前端緣而變小的錐部，且將具有這樣的陽花鍵部的內軸以在周方向相對旋轉自由的狀態推入拉刀內，對樹脂層實施精加工。在這種情況下，通過錐部和形成在拉刀的內周面的凹凸部的卡合，陽花鍵部被引導，能夠進行陽花鍵部的在周方向的凹凸和形成在拉刀的內周面的凹凸部的在周方向的相位匹配。但是，由于利用在外周面被施加了樹脂層的狀態的錐部進行陽花鍵部和拉刀的在周方向的相位匹配，所以，存在不能正確地進行該相位匹配的可能性。另外，由于錐部是完成后不與外軸的陰花鍵部卡合的原本不要的部分，所以，僅設置錐部的量，就使得內軸的重量陡然增大。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2011-173464號公報