齒條的制造方法和中空齒條桿的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種形成齒條的方法用以制造用于車輛的轉向裝置的齒條桿，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向裝置，其中，方向盤通過要與連接于轉向側的轉向齒輪嚙合的齒條軸的滑動運動而轉向，并且同時，由轉向轉矩控制的電機的輸出傳遞到與轉向齒輪隔開并且與齒條軸嚙合的輔助齒輪，從而輔助支持轉向操作。
【背景技術】
[0002]已知一種電力轉向裝置包括設置兩個齒條與齒輪的雙類型機構(在下文中稱為“雙齒輪類型”)。同時，通常地設置在兩個位置處的兩個齒條相對于軸的中心線具有不同的旋轉相位。
[0003]在用于這樣的雙齒輪類型的齒條桿中，已經通過下面的方法形成了兩部分齒條。具體地，利用鉸孔機在兩個位置處齒切由諸如例如日本工業標準S45C碳鋼這樣的材料制成的實心齒條桿。旋轉相位由數控(NC)控制。
[0004]另外，在中空齒條桿的情況下，當執行平壓加工時，數控控制齒部的旋轉相位。此夕卜，在摩擦壓接齒條桿的情況下，具有齒部的實心或中空材料通過摩擦壓接而聯接在一起(例如，參見 JP 3772110B2)。

【發明內容】

[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，在實心齒條桿的情況下，齒部設置在齒條桿的任一軸側上，使得不能執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，但是即使在執行平壓加工時預先判定了齒部的旋轉相位差，但是在后期的齒成型和退火處理期間，齒部的旋轉相位也會移位。此外，在摩擦壓接齒條桿的情況下，因為在旋轉方向上的定位，所以需要雙向取(two-way taking)或鉆孔。此外，由于旋轉方向或定心的偏差而產生的位置精度的惡化不適于電力轉向裝置。
[0006]因此，本發明的目的是提供能夠將兩個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]為了實現該目的，本發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于所述第一齒條桿和所述第二齒條桿旋轉；和同時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接部件進行摩擦壓接。
[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，并且聯接部件的另一端面與第二齒條桿接合。
[0010]根據本發明，能夠以特定程度的相位差高精度地(相對于軸心的偏離/彎曲/傾斜)定位兩個齒部。
【附圖說明】
[0011]圖1是示出通過根據本發明的實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構的視圖。
[0012]圖2是示出雙齒輪齒條桿的平面圖。
[0013]圖3是示出設置在雙齒輪齒條桿中的聯接部件的透視圖。
[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是示出使用根據本發明的修改實施例的聯接部件的雙齒輪齒條桿的平面圖。
[0023]圖13是示出聯接部件的透視圖。
【具體實施方式】
[0024]圖1是示出通過根據本發明的第一實施例的齒條的制造方法制造的具有雙齒輪齒條桿12的齒條與齒輪機構的視圖，圖2是不出雙齒輪齒條桿12的平面圖，圖3是不出設置在雙齒輪齒條桿12中的聯接部件的透視圖，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]齒條與齒輪機構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移動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分別經由各個聯接部結合到雙齒輪齒條桿的兩端，其中，橫拉桿13和13從分別覆蓋聯接部的護罩Η和14橫向延伸。在操作中，雙齒輪齒條桿12的運動引起橫拉桿13和13的運動，這依次使得車輛的方向盤能夠通過轉向裝置而轉向。
[0027]轉向齒輪箱20設置在齒條殼體11的右側端部處。方向盤一體地裝接到轉向軸，經由聯接部連接于該轉向軸的輸入軸21由轉向齒輪箱支撐，使得輸入軸能夠通過軸承樞轉。輸入軸21設置有轉向齒輪(未示出)。
[0028]轉向齒輪與雙齒輪齒條桿12的齒條齒部(第一齒部)12a嚙合。由于方向盤的轉動操作而傳遞到輸入軸21的轉向力使具有與齒部12a接合的斜齒部(diagonally toothedpart)的轉向齒輪旋轉，使得雙齒輪齒條桿12能夠在橫向軸向上滑動移動。
[0029]輔助齒輪箱30設置在齒條殼體11的左側端部。輔助齒輪箱30包括:齒輪筒部31，其相對于齒條殼體11在稍微傾斜的豎直方向上延伸；和齒條引導筒部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33裝接于輔助齒輪箱30，使得電機33的驅動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，使得雙齒輪齒條桿12能夠在橫向軸向上滑動移動。
[0031]根據通過輸入軸21檢測的方向盤的轉向轉矩控制電機33。以輸入的轉向力經由轉向齒輪傳遞到雙齒輪齒條桿12的方式進行轉向運動，并且由轉向轉矩控制的電機33的驅動力經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進行轉向運動。
[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 ;和聯接部件15，其中，第一齒條桿和第二齒條桿以及聯接部件在各個軸心線互相對齊的情況下結合在一起。
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