CN103538624A

CN103538624A - 转向装置

Info

Publication number: CN103538624A
Application number: CN201310276974.8A
Authority: CN
Inventors: 田中英治; 力武芳和
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2012-07-09
Filing date: 2013-07-03
Publication date: 2014-01-29
Also published as: EP2684773A2; US20140007733A1; EP2684773B1; EP2684773A3; US8899621B2; JP2014015130A

Abstract

本发明提供一种转向装置。转向装置（1）具备被柱管（3）支承为能够旋转的柱轴（7）。在柱轴（7）的下侧轴（22）的轴向（X1）的下端形成锯齿形外花键（30）。万向接头（8）连结下侧轴（22）与中间轴。锯齿形外花键（30）的第一部分（31）与操舵角传感器（13）的转子（14）的锯齿形花键孔（14a）嵌合，锯齿形外花键（30）的第二部分（32）与万向接头（8）的第一叉形件（81）的锯齿形花键孔（81a）嵌合。

Description

转向装置

技术领域

本发明涉及转向装置。

背景技术

提案有一种转向装置，该转向装置将检测操舵角的操舵角传感器安装于转向柱的下端（例如WO2005/005231A1）。从转向柱的下端突出的柱轴的下端经由万向接头与中间轴连结。

在通常的例子中，柱轴设有：作为传感器安装部的对边距离形成部，其用于安装操舵角传感器的转子；以及作为万向接头叉形件安装部的锯齿形外花键形成部，其用于安装万向接头的叉形件。然而，在柱轴中，对边距离形成部与锯齿形外花键形成部，由于外径、加工方式不同，所以在对边距离形成部与锯齿形外花键形成部之间，存在有用于连接两者之间的锥形部、用于加工的避让部。因此，对于柱轴的轴向，存在包含锥形部和退出部的作为加工部分整体的长度变长的问题。

发明内容

本发明提供一种对于柱轴的轴向能够缩短安装操舵角传感器的转子以及万向接头的叉形件的安装长度的转向装置。

根据本发明的实施方式的特征在于,转向装置具备：柱轴，其被柱管支承为能够旋转并在轴向的下端形成有锯齿形外花键；操舵角传感器，其包含具有与上述锯齿形外花键的第一部分嵌合的锯齿形花键孔的转子、以及包围上述转子并固定于上述柱管的定子；以及万向接头，其包含叉形件，该叉形件具有与上述锯齿形外花键的第二部分嵌合的锯齿形花键孔。

附图说明

通过以下参照附图对本发明的优选实施方式进行的详细描述，本发明的其它特征、构件、过程、步骤、特性及优点会变得更加清楚，其中，附图标记表示本发明的要素，其中，

图1是本发明的一个实施方式的转向装置的简要侧视图。

图2是转向柱的下部的简要剖视图。

具体实施方式

以下,参照附图对本发明的具体实施方式进行说明。

图1是本发明的一个实施方式的转向装置的简要结构图。参照图1，转向装置1具备：柱管3，其固定于车体侧部件2；以及柱轴7，其被柱管3经由上下一对轴承4、5支承为能够旋转，并在上端连结有方向盘等操舵部件6。

另外，转向装置1具备：中间轴9，其经由万向接头10与柱轴7的轴向X1的下端连结；小齿轮轴11，其经由万向接头10与中间轴9的轴向X1的下端连结；以及作为转舵轴的齿条轴12，其具有齿条12a，该齿条12a与在小齿轮轴11的端部附近设置的小齿轮11a啮合。转向装置1作为将电动马达（未图示）的操舵辅助力施加于小齿轮轴11或者齿条轴12的电动助力转向装置而构成。

在柱管3的轴向X1的下端（相当于后述的下管20的轴向X1的下端20L），配置有检测操舵角的操舵角传感器13。操舵角传感器13具备与柱轴7一体旋转的转子14、以及以与转子14同心的方式包围转子14并固定于柱管3的定子15。

转舵机构16由包含小齿轮轴11以及齿条轴12的小齿轮齿条机构构成。齿条轴12通过固定于车体侧部件17的壳体18而被支承为能够沿车辆的左右方向的轴向移动。齿条轴12的各端部经由对应的转向横拉杆以及转向节臂与转舵轮连结。

柱管3具备上管19和下管20，该上管19和下管20嵌合为能够沿轴向X1相对滑动。上管19以及下管20的任一方构成内筒，另一方构成外筒。在本实施方式中，作为外筒的上管19与作为内筒的下管20的外周20a嵌合，根据该例进行说明。

柱轴7具备一对能够旋转的上侧轴21和下侧轴22，该对上侧轴21和下侧轴22使用花键嵌合并嵌合为能够沿轴向X1相对滑动。上侧轴21以及下侧轴22的任一方构成内轴，另一方构成筒形的外轴。在本实施方式中，作为筒形的外轴的上侧轴21与作为内轴的下侧轴22的外周22a嵌合，根据该例进行说明。

上管19经由上托架23固定于车体侧部件2。下管20通过经由固定螺栓25将固定于下管20的轴向X1的下端20L的下托架24固定于例如横梁等的车体侧部件，来固定于车体。

上托架23固定于柱托架，该柱托架固定于上管19。使用从车体侧部件2向下方突出的双头螺栓26、与双头螺栓26旋合的螺母27、以及保持为能够脱离上托架23的帽（capsale）28，将上托架23固定于车体侧部件2。在车辆二次碰撞时，上托架23伴随着帽28的断裂从车体侧部件2脱离，与上管19一起向轴向X1的下方移动。中间轴9具备能够沿轴向相对滑动地花键嵌合的外轴9a（例如上轴）和内轴9b（例如下轴）。

如图2所示，作为柱轴7的轴向X1的下端的、下侧轴22的轴向X1的下端22L从下管20的轴向X1的下端20L突出。在下侧轴22的下端22L的外周22a形成有锯齿形外花键30。锯齿形外花键30具有：作为转子安装部的第一部分31，其由供操舵角传感器13的转子14安装的轴向上部构成；以及作为叉形件安装部的第二部分32，其由供万向接头8（后述的第一叉形件81）安装的轴向下部构成。操舵角传感器13的转子14具有与锯齿形外花键30的第一部分31嵌合的锯齿形花键孔14a。在锯齿形花键孔14a的内周形成有与锯齿形外花键30的第一部分31啮合的锯齿形内花键。

在下管20的轴向X1的下端20L设置有环形的端壁33。使用未图示的爪、螺栓等的固定部件将操舵角传感器13的定子15固定于端壁33的外端面33a。轴向X1的下方的轴承5被下管20保持，并将下侧轴22支承为能够旋转。轴承5具备：外圈51，其嵌合固定于下管20的下端20L的内周20b；内圈52，其与下侧轴22的外周22a嵌合为能够一体旋转；以及多个转动体53，它们介于外圈51与内圈52之间。轴承5的外圈51的端面与下管20的端壁33的内端面33b抵接而在轴向X1上定位。

在伴随着车辆二次碰撞的吸收冲击时，上管19向轴向X1的下方移动。由该上管19的轴向移动产生的吸收冲击行程ST设于轴承5与上管19的轴向X1的下端19L之间的、下管20的轴向区域AA内。具体而言，下管20具备：轴承保持部34，其为了保持轴承5而被扩径；以及锥形部35，其与轴承保持部34的轴向上侧连接。在吸收冲击时，上管19能够下降至与锥形部35接近。因此，吸收冲击行程ST相当于上管19的轴向X1的下端19L与锥形部35之间的距离。

万向接头8具备：第一叉形件81，其具有锯齿形花键孔81a，该锯齿形花键孔81a与下侧轴22的锯齿形外花键30的第二部分32嵌合；第二叉形件82，其固定于中间轴9的上端（外轴9a的上端）；以及十字轴83，其连结第一叉形件81与第二叉形件82。在锯齿形花键孔81a的内周形成有与锯齿形外花键30的第二部分32啮合的锯齿形内花键。

下侧轴22的锯齿形外花键30中，转子14安装用的第一部分31的轴长L1与第一叉形件81安装用的第二部分32的轴长L2的总长相当于，下侧轴22中，用于安装操舵角传感器13的转子14以及万向接头8的第一叉形件81的、轴向X1的安装长度L。在锯齿形外花键30的第二部分32的轴向X1的中途部设置有周槽37，该周槽37在将下侧轴22的下端22L安装于第一叉形件81时供紧固螺栓36卡合。通过紧固螺栓36与周槽37卡合，来防止下侧轴22从锯齿形花键孔81a脱落。

根据本实施方式，由于柱轴7（下侧轴22）的相同的锯齿形外花键30（具体而言为第一部分31以及第二部分32）与操舵角传感器13的转子14的锯齿形花键孔14a以及万向接头8的第一叉形件81的锯齿形花键孔81a嵌合，因此在柱轴7，对于轴向X1，能够缩短操舵角传感器13（转子14）以及万向接头8（第一叉形件81）的安装长度L。

另外，对于柱轴7的轴向X1，仅缩短了操舵角传感器13（转子14）以及万向接头8（第一叉形件81）的安装长度L那么多，就能够将轴承5配置于轴向X1的下方。因此，能够将上管19相对于下管20的轴向移动的吸收冲击行程ST确保为较长。另外，由于通过固定有操舵角传感器13的定子15的下管20的端壁33，将轴承5在轴向X1定位，因此能够将轴承5着实地配置于轴向X1的下方，并能够着实地将吸收冲击行程ST确保为较长。

本发明并不限定于上述实施方式，例如也可以将上管19设为内筒，将下管20设为与上管19的外周嵌合的外筒。另外，将上侧轴21设为内轴，将下侧轴22设为与上侧轴21的外周嵌合的筒形的外轴也可以。此外，在本发明的权利要求所述的范围内能够实施各种变更。

本申请主张于2012年7月9日提出的日本专利申请2012-153930号的优先权，并在此引用其全部内容。

Claims

1.一种转向装置，其特征在于，具备：

柱轴，其被柱管支承为能够旋转，并在轴向的下端形成有锯齿形外花键；

操舵角传感器，其包含具有与所述锯齿形外花键的第一部分嵌合的锯齿形花键孔的转子、和包围所述转子并固定于所述柱管的定子；以及

万向接头，其包含叉形件，该叉形件具有与所述锯齿形外花键的第二部分嵌合的锯齿形花键孔。

2.根据权利要求1所述的转向装置，其特征在于，

所述柱管包含固定有所述定子的下管和与所述下管嵌合的上管，并在吸收冲击时能够沿轴向收缩，

所述柱轴包含形成有所述锯齿形外花键的下侧轴、和与所述下侧轴嵌合的上侧轴，并能够沿轴向收缩，

所述转向装置具备轴承，该轴承保持于所述下管的轴向的下端并能够旋转地支承所述下侧轴，

在所述轴承与所述上管的轴向的下端之间的、所述下管的轴向区域内，设定由于所述上管的轴向移动产生的吸收冲击行程。

3.根据权利要求2所述的转向装置，其特征在于，

所述下侧轴的轴向的下端从所述下管的轴向的下端突出，

所述下管在轴向的下端具有环形的端壁，

所述端壁包含供所述定子固定的外端面、和供所述轴承的外圈沿轴向定位的内端面。