[发明专利]齿条制造设备和齿条制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制造使用在车辆的转向装置中的齿条杆，具体地，适合于使用在电动转向装置中的齿条杆的设备和方法，其中，联接到转向盘的转向齿轮与齿条杆相接合以便使齿条杆滑动以使车辆的车轮转弯，并且其中，根据转向扭矩受控的马达的输出被传输至辅助齿轮，该辅助齿轮在远离转向齿轮的位置处与齿条杆接合以辅助转向。

背景技术

用于在电动转向(EPS)设备中使用的齿条齿轮机构可以在单个位置处具有齿条齿轮组合(“单齿轮类型”)，或可以在使用用于EPS的齿条杆的两个位置处具有齿条齿轮组合(“双齿轮类型”)。(参见，例如，JP 4397083B2)。用于在单齿轮类型中使用的齿条杆的齿条齿部可以通过挤压或使用心轴锻造而形成。

然而，用于在双齿轮类型中使用的齿条杆在齿条杆的各个轴向端部处具有齿条齿部，并且两个齿条齿部相对于齿条杆的轴线的角位置(相位)可以彼此移位0度至45度。因此，需要专门的压力机。此外，具有上文描述的相位差的齿条杆不能利用使用心轴的锻造机来制造。

发明内容

本发明的一个目的是在不使用专用机器形成两个齿条齿部的情况下提供用于制造在两个位置处具有齿条齿部的齿条杆的设备和方法。

根据本发明的方面，提供了一种齿条制造设备和齿条制造方法。

该齿条制造设备包括：第一支撑部，该第一支撑部被构造成支撑其上形成有第一齿条齿的中空或实心第一杆；第二支撑部，该第二支撑部被构造成支撑中空或实心第二杆，使得所述第二杆的轴向中心线对准所述第一杆的轴向中心线；基部，该基部被构造成促使所述第二支撑部接近所述第一支撑部；和旋转驱动部，该旋转驱动部被构造成使所述第二支撑部相对于所述第一支撑部绕所述第二支撑部的轴向中心线旋转以便通过摩擦加压焊接来联结所述第一杆的端部和所述第二杆的端部。

该齿条制造方法包括如下步骤：支撑其上形成有第一齿条齿的中空或实心第一杆；支撑中空或实心第二杆，使得所述第二杆的轴向中心线对准所述第一杆的轴向中心线；使所述第二杆相对于所述第一杆绕所述第二杆的轴向中心线旋转；和加压焊接所述第一杆的端部和所述第二杆的端部。

附图说明

图1是具有由根据本发明的实施例的双齿轮齿条制造设备制造的双齿轮齿条杆的齿条和齿轮组件的视图。

图2是以部分切割的方式示出双齿轮齿条杆的平面图。

图3是示出双齿轮齿条制造设备的构造的图示。

图4是示出使用双齿轮齿条制造设备的双齿轮齿条制造过程的图示。

图5是示出双齿轮齿条制造过程的另一个图示。

图6是示出双齿轮齿条制造过程的另一个图示。

图7是示出双齿轮齿条制造过程的另一个图示。

图8是示出双齿轮齿条制造过程的另一个图示。

图9是示出双齿轮齿条制造过程的另一个图示。

图10是示出双齿轮齿条制造过程的另一个图示。

图11是示出双齿轮齿条制造过程的另一个图示。

图12是示出根据本发明的另一个实施例的双齿轮齿条制造设备的图示。

图13是示出使用图12的双齿轮齿条制造设备的双齿轮齿条制造过程的图示。

图14是示出双齿轮齿条制造过程的另一个图示。

具体实施方式

图1是并入了双齿轮齿条杆12的齿条齿轮组件的视图。双齿轮齿条杆12通过根据本发明的实施例的双齿轮齿条制造设备100(齿条制造设备)来制造。图2是双齿轮齿条杆12的平面图。图3是示出双齿轮齿条制造设备100的构造的图示。

齿条和齿轮组件10包括沿车辆的横向方向延伸的大致筒状齿条壳体11。双齿轮齿条杆12被容纳在壳体11的内部以便在横向轴向方向上可滑动。

双齿轮齿条杆12从齿条壳体11的端开口向外延伸，并且系杆13经各自的接头联接到双齿轮齿条杆12的各个端部。系杆13分别从覆盖接头的罩部(boots)14横向地延伸。系杆13根据双齿轮齿条杆12的移动而移动，从而使车辆的车轮转向。

转向齿轮箱20设置在齿条壳体11的右端部处。输入轴21经由轴承而被转向齿轮箱20支撑，使得输入轴21是可枢转的。输入轴21联接到转向轴，转向盘经接头一体地附接到该转向轴。输入轴21设置有转向齿轮(未示出)。

转向齿轮与双齿轮齿条杆12的齿条齿部12a(第一齿条齿)相接合。根据转向盘的转弯操作传输到输入轴21的转向力使具有与齿部12a相接合的螺旋形齿的转向齿轮旋转，促使双齿轮齿条杆12沿横向轴向方向滑动。