齒條的制造方法和中空齒條桿的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種形成齒條的方法用以制造用于車輛的轉(zhuǎn)向裝置的齒條桿，并且涉及具有該齒條的齒條桿，所述方法特別適用于電力轉(zhuǎn)向裝置，其中，方向盤通過要與連接于轉(zhuǎn)向側(cè)的轉(zhuǎn)向齒輪嚙合的齒條軸的滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)而轉(zhuǎn)向，并且同時(shí)，由轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩控制的電機(jī)的輸出傳遞到與轉(zhuǎn)向齒輪隔開并且與齒條軸嚙合的輔助齒輪，從而輔助支持轉(zhuǎn)向操作。
【背景技術(shù)】
[0002]已知一種電力轉(zhuǎn)向裝置包括設(shè)置兩個(gè)齒條與齒輪的雙類型機(jī)構(gòu)(在下文中稱為“雙齒輪類型”)。同時(shí)，通常地設(shè)置在兩個(gè)位置處的兩個(gè)齒條相對(duì)于軸的中心線具有不同的旋轉(zhuǎn)相位。
[0003]在用于這樣的雙齒輪類型的齒條桿中，已經(jīng)通過下面的方法形成了兩部分齒條。具體地，利用鉸孔機(jī)在兩個(gè)位置處齒切由諸如例如日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)S45C碳鋼這樣的材料制成的實(shí)心齒條桿。旋轉(zhuǎn)相位由數(shù)控(NC)控制。
[0004]另外，在中空齒條桿的情況下，當(dāng)執(zhí)行平壓加工時(shí)，數(shù)控控制齒部的旋轉(zhuǎn)相位。此夕卜，在摩擦壓接齒條桿的情況下，具有齒部的實(shí)心或中空材料通過摩擦壓接而聯(lián)接在一起(例如，參見 JP 3772110B2)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]然而，用于雙齒輪類型的齒條桿的制造方法具有下面的問題:S卩，在實(shí)心齒條桿的情況下，齒部設(shè)置在齒條桿的任一軸側(cè)上，使得不能執(zhí)行諸如深鉆孔等這樣的加工，并且齒條桿的整體重量也增大。另外，在中空齒條桿的情況下，雖然能夠使齒條桿更輕，但是即使在執(zhí)行平壓加工時(shí)預(yù)先判定了齒部的旋轉(zhuǎn)相位差，但是在后期的齒成型和退火處理期間，齒部的旋轉(zhuǎn)相位也會(huì)移位。此外，在摩擦壓接齒條桿的情況下，因?yàn)樵谛D(zhuǎn)方向上的定位，所以需要雙向取(two-way taking)或鉆孔。此外，由于旋轉(zhuǎn)方向或定心的偏差而產(chǎn)生的位置精度的惡化不適于電力轉(zhuǎn)向裝置。
[0006]因此，本發(fā)明的目的是提供能夠?qū)蓚€(gè)齒部以特定程度的相位差精確定位的齒條的形成方法，和具有該齒條的齒條桿。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)該目的，本發(fā)明提供了齒條的制造方法和具有該齒條的中空齒條桿。
[0008]在齒條的制造方法中，該方法包括:支撐在第一齒條桿的軸上具有第一齒部的所述第一齒條桿；支撐在第二齒條桿的軸上具有第二齒部的所述第二齒條桿，使得所述第二齒條桿的軸心線與所述第一齒條桿的軸心線一致；將聯(lián)接部件支撐在所述第一齒條桿與所述第二齒條桿之間，使得所述聯(lián)接部件的軸心線與所述第一齒條桿和所述第二齒條桿的軸心線一致；使所述聯(lián)接部件繞著所述第一齒條桿和所述第二齒條桿的所述軸心線相對(duì)于所述第一齒條桿和所述第二齒條桿旋轉(zhuǎn)；和同時(shí)使所述第一齒條桿的端部和所述第二齒條桿的端部與所述聯(lián)接部件進(jìn)行摩擦壓接。
[0009]中空齒條桿包括第一齒條桿和第二齒條桿以及聯(lián)接部件。第一齒條桿在第一齒條桿的中空軸上具有第一齒部。第二齒條桿在第二齒條桿的中空軸上具有第二齒部。第二齒條桿的軸心線與第一齒條桿的軸心線一致。聯(lián)接部件支撐在所述第一齒條桿與所述第二齒條桿之間，使得所述聯(lián)接部件的軸心線與所述第一齒條桿和所述第二齒條桿的軸心線一致。一端面的一端面與第一齒條桿接合，并且聯(lián)接部件的另一端面與第二齒條桿接合。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，能夠以特定程度的相位差高精度地(相對(duì)于軸心的偏離/彎曲/傾斜)定位兩個(gè)齒部。
【附圖說明】
[0011]圖1是示出通過根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的齒條的制造方法制造的、具有雙齒輪齒條桿的齒條與齒輪機(jī)構(gòu)的視圖。
[0012]圖2是示出雙齒輪齒條桿的平面圖。
[0013]圖3是示出設(shè)置在雙齒輪齒條桿中的聯(lián)接部件的透視圖。
[0014]圖4是示出雙齒輪齒條桿的制造過程的視圖。
[0015]圖5是示出雙齒輪齒條桿的制造過程的視圖。
[0016]圖6是示出雙齒輪齒條桿的制造過程的視圖。
[0017]圖7是示出雙齒輪齒條桿的制造過程的視圖。
[0018]圖8是示出雙齒輪齒條桿的制造過程的視圖。
[0019]圖9是示出雙齒輪齒條桿的制造過程的視圖。
[0020]圖10是示出雙齒輪齒條桿的制造過程的視圖。
[0021]圖11是示出雙齒輪齒條桿的制造過程的視圖。
[0022]圖12是示出使用根據(jù)本發(fā)明的修改實(shí)施例的聯(lián)接部件的雙齒輪齒條桿的平面圖。
[0023]圖13是示出聯(lián)接部件的透視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]圖1是示出通過根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的齒條的制造方法制造的具有雙齒輪齒條桿12的齒條與齒輪機(jī)構(gòu)的視圖，圖2是不出雙齒輪齒條桿12的平面圖，圖3是不出設(shè)置在雙齒輪齒條桿12中的聯(lián)接部件的透視圖，并且圖4至11是示出雙齒輪齒條桿12的制造過程的視圖。
[0025]齒條與齒輪機(jī)構(gòu)10包括:大致筒狀的齒條殼體11，其在車輛的橫向上延伸；和雙齒輪齒條桿12，其以能夠在齒條殼體的橫向軸向上滑動(dòng)移動(dòng)的方式容納在齒條殼體11中。
[0026]雙齒輪齒條桿12從齒條殼體11的相反的端口向外延伸，并且橫拉桿13和13分別經(jīng)由各個(gè)聯(lián)接部結(jié)合到雙齒輪齒條桿的兩端，其中，橫拉桿13和13從分別覆蓋聯(lián)接部的護(hù)罩Η和14橫向延伸。在操作中，雙齒輪齒條桿12的運(yùn)動(dòng)引起橫拉桿13和13的運(yùn)動(dòng)，這依次使得車輛的方向盤能夠通過轉(zhuǎn)向裝置而轉(zhuǎn)向。
[0027]轉(zhuǎn)向齒輪箱20設(shè)置在齒條殼體11的右側(cè)端部處。方向盤一體地裝接到轉(zhuǎn)向軸，經(jīng)由聯(lián)接部連接于該轉(zhuǎn)向軸的輸入軸21由轉(zhuǎn)向齒輪箱支撐，使得輸入軸能夠通過軸承樞轉(zhuǎn)。輸入軸21設(shè)置有轉(zhuǎn)向齒輪(未示出)。
[0028]轉(zhuǎn)向齒輪與雙齒輪齒條桿12的齒條齒部(第一齒部)12a嚙合。由于方向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)操作而傳遞到輸入軸21的轉(zhuǎn)向力使具有與齒部12a接合的斜齒部(diagonally toothedpart)的轉(zhuǎn)向齒輪旋轉(zhuǎn)，使得雙齒輪齒條桿12能夠在橫向軸向上滑動(dòng)移動(dòng)。
[0029]輔助齒輪箱30設(shè)置在齒條殼體11的左側(cè)端部。輔助齒輪箱30包括:齒輪筒部31，其相對(duì)于齒條殼體11在稍微傾斜的豎直方向上延伸；和齒條引導(dǎo)筒部32，其與豎直方向垂直地延伸。
[0030]輔助齒輪(未示出)容納在齒輪筒部31中，使得輔助齒輪與雙齒輪齒條桿12的齒條齒部(第二齒部)12b嚙合。電機(jī)33裝接于輔助齒輪箱30，使得電機(jī)33的驅(qū)動(dòng)軸使具有與雙齒輪齒條桿12的齒條齒部12b嚙合的斜齒部的輔助齒輪旋轉(zhuǎn)，使得雙齒輪齒條桿12能夠在橫向軸向上滑動(dòng)移動(dòng)。
[0031]根據(jù)通過輸入軸21檢測的方向盤的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩控制電機(jī)33。以輸入的轉(zhuǎn)向力經(jīng)由轉(zhuǎn)向齒輪傳遞到雙齒輪齒條桿12的方式進(jìn)行轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)，并且由轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩控制的電機(jī)33的驅(qū)動(dòng)力經(jīng)由輔助齒輪施加于相同的雙齒輪齒條桿12，從而在支撐輸入的同時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)。
[0032]圖2是示出雙齒輪齒條桿12的平面圖。雙齒輪齒條桿12具有第一齒部12a和第二齒部12b，該第一齒部和第二齒部相對(duì)于雙齒輪齒條桿的軸具有互相不同大約0至90度的角位置(相位)。
[0033]另外，雙齒輪齒條桿12由以下構(gòu)成:第一齒條桿12A，其由中空軸形成，并且具有第一齒部12a;第二齒條桿12B，其由中空軸形成，并且具有第二齒部12b ;和聯(lián)接部件15，其中，第一齒條桿和第二齒條桿以及聯(lián)接部件在各個(gè)軸心線互相對(duì)齊的情況下結(jié)合在一起。
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