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CN1745013A - 车辆用转向装置 - Google Patents

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CN1745013A
CN1745013A CNA2004800033758A CN200480003375A CN1745013A CN 1745013 A CN1745013 A CN 1745013A CN A2004800033758 A CNA2004800033758 A CN A2004800033758A CN 200480003375 A CN200480003375 A CN 200480003375A CN 1745013 A CN1745013 A CN 1745013A
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female
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NSK Steering Systems Co Ltd
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NSK Ltd
NSK Steering Systems Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种车辆用转向装置，其中，转向轴的转向力由管柱助力式电动转向装置辅助，并传递所述转向力从而通过转向机构使车轮转向，其中，在管柱助力式电动转向装置的输出轴和转向机构的输入轴之间，插置有具有相互不能旋转但可以滑动地彼此配合的雄轴和雌轴的伸缩轴。

Description

车辆用转向装置
技术领域
本发明涉及一种车辆用转向装置，其中，转向轴的转向力由管柱助力式电动转向装置辅助，以便将具有增大的转矩的转向力通过可伸缩的中间轴传递，从而在转弯时通过转向机构使车轮转向。
背景技术
在日本实开平1-145670公报中，在管柱助力式电动转向装置的输出轴与转向器的小齿轮轴之间插置有一中间轴。该中间轴上设置有用于减缓来自路面的反作用力的缓冲器。但是该中间轴不沿轴向伸长和/或缩短。
图9至图12示出根据现有技术的车辆用转向装置。根据现有技术，在管柱助力式电动转向装置的输出轴与转向器的小齿轮轴之间插置有在二次碰撞时能够溃缩(collapsible)的中间轴。
即，图9是根据现有技术的车辆用转向装置的示意图。在图9中，转向轴51可旋转地支承在转向柱50上，并且转向盘52设置在转向轴51的上部。
转向柱50上设置有管柱助力式电动转向装置53，该管柱助力式电动转向装置53上设置有一个用于助力的电动机54、一个用作减速器的齿轮组55、一个以高转矩输出通过电动机54助力的转向力的输出轴56等等。
转向柱50上还设置有倾斜机构57。当操作操作杆58时，转向柱50可以绕倾斜中心C相对于固定在车体侧的支架59倾斜。
在电动转向装置53的输出轴56与齿条小齿轮型的转向器单元60的小齿轮轴61之间，通过位于上侧和下侧的万向节62和63插置有一中间轴64。该中间轴64由一个位于上侧的雌花键(或者齿/细齿)轴65和一个位于下侧并压配合在该雌花键轴65中的雄花键(或者齿)轴66构成。
在雄花键轴66的车辆前侧形成有雄齿单元67，且该雄齿单元67配合在下侧万向节63的轭63a中并由夹紧螺栓68夹紧。
图10是根据现有技术的车辆用转向装置的示意图，示出倾斜操作的最高程度和最低程度(用于说明各种轴向位移的视图)。
在转向器单元60中，当车辆行驶时由车体(转向器齿轮侧)产生振动。
当装配到车辆上时，下侧万向节63的轭63a相对于雄齿单元67滑动，然后该下侧万向节63的轭63b配合到小齿轮轴61上，最后将夹紧螺栓100和68夹紧。
在中间轴64上，下侧雄花键轴66压配合在上侧雌花键轴65中。中间轴64在碰撞时溃缩/收缩，但是在中间轴64所通常被使用的倾斜操作时不沿轴向滑动。通常当车辆发生碰撞、事故等并且沿轴向产生位移的情况下受到不小于500N的载荷时，该中间轴64发生溃缩。
由于倾斜调整而产生的上侧万向节的运动引起的轴向位移产生于上侧万向节62和下侧万向节63之间。在该情况下，由于在上侧万向节62和下侧万向节63之间没有以低载荷滑动的机构，因此在这些万向节之间产生轴向载荷。
此外，当在管柱助力式电动转向装置53的安装位置偏离设计位置的状态下传递扭矩时，扭矩波动变得比设计值稍大。
图11是用于说明倾斜调整时万向节(接头)之间的长度变化的图。
假设万向节之间的长度(L)在倾斜最高程度位置时为LA，在倾斜中间程度位置时为LB，在倾斜最低程度位置时为LC，则具有如下关系：LA＜LB＜LC。
图12是根据现有技术的中间轴的局部剖切的剖视图。该中间轴64由一个位于上侧的雌花键(或者齿)轴65和一个位于下侧并压配合在该雌花键轴65中的雄花键(或者齿)轴66构成。
雌花键轴65还用作上侧万向节62的轭。在雄花键轴66的车辆前侧形成有雄齿单元67，且该雄齿单元67配合在下侧万向节63的轭63a中并由夹紧螺栓68紧固。
该管柱助力式电动转向装置具有以下功能。即，当驾驶员通过转向盘52进行转向时，由CPU计算检测到的转向扭矩，并根据计算结果来驱动电动机54。电动机54的输出轴和转向轴与蜗轮蜗杆式齿轮组55接合，并且转向力由电动机54的动力辅助。
安装在该管柱助力式电动转向装置上的中间轴具有以下功能。
-因为总是传递高扭矩，所以中间轴必须具有可以耐受高扭矩传递的结构。
-由于它控制转向扭矩的助力，所以沿转动方向不能产生游隙。
-中间轴具有一溃缩机构，用于吸收车辆碰撞时在来自车辆前方的位移，从而保护驾驶员。
如上所述，根据现有技术的中间轴具有上述功能。然而，就转向稳定性、装配性能和成本而言，这些功能并不总是足够的。
为了满足这些方面，需要这样一种功能，即，能够以低而稳定的滑动载荷使中间轴伸长和缩短，以便中间轴可以容易地用手操作并可传递高扭矩而没有游隙。
需要具有伸缩功能的理由如下。
-在转向操作时，需要获得不受在车辆内的安装位置的偏离影响的低而稳定的转向轴旋转扭矩特性。
-在车辆行驶时，中间轴需要吸收来自转向器侧的振动和位移，以便难以将不舒适的振动或者声音传递到转向盘上。
-在倾斜调整时，中间轴能够容易地吸收当沿上下方向倾斜转向盘而中间轴的长度改变时的轴向位移，以防止额外的轴向载荷或者力矩施加到整个转向轴上。
-在装配时，中间轴要能够自由地伸缩，以便能够容易地装配在车辆中，从而可以省略夹紧螺栓的夹紧(紧固)作业的一个夹紧位置。
在欧洲专利申请公开No.EP1078843A1中，转向轴所需要的用于防止沿旋转方向的游隙的部件采取塑料制的保持器形状。因此，可以用这种塑料部件来调整在雄轴、雌轴和滚针之间的小间隙。
然而，塑料制品不耐磨，并且难以长期地保持这种制品的没有游隙的性能。因此，当产生磨损时，将发生在转向轴上产生游隙的问题。由于该结构还要求允许沿轴向的相对运动，以便雄轴和雌轴彼此相对移动，所以需要在滑动部中设置一间隙，因此不会在结构上完全防止游隙。
在德国专利No.DE3730393C2的图1至图5中，为了施加预载荷，需要一种设置在不同的槽中的板簧彼此连接的结构。在另一些情况下，需要一种弹性元件设置在板簧下面以沿径向产生预载荷的结构。
在这些结构中，由于具有不同曲率的板簧设置在具有曲率的雄轴或雌轴的槽中，所以很难获得大的板簧挠曲量。因此，很难提供具有可以允许雄轴和雌轴的加工精度波动的挠曲量的板簧。
当输入扭矩时，雄轴、板簧、滚珠和雌轴彼此接触(挤在一起)以传递扭矩，使得与滚珠接触的点具有非常高的表面压力，并且转向轴很可能不能满足车辆所需的扭矩传递性能和寿命(特别是当转向轴与需要传递高扭矩的管柱助力式电动转向装置结合时)。
由于外部板簧在传递扭矩时往往相对于雌轴侧滑并易于产生滞后，因此产生不能控制该滞后的幅度的结构问题。
然而，在上述现有技术中，即使是考虑到日本实开平No.1-145670、图9至图12示出的现有技术、上述欧洲专利申请公开No.EP1078843A1以及上述德国专利No.DE3730393C2，都没有提供具有可以与管柱助力式电动转向装置结合的性能的伸缩轴。因此，难以获得具有满足上述各项的优异性能的转向系统。
在这种情况下，期望开发一整套转向系统，其中，具有满足上述要求的高性能的可伸缩中间轴与所述管柱助力式电动转向装置相结合。
发明内容
本发明考虑到上述情况而提出，其一个目的在于提供一种车辆用转向装置，其中当该车辆用转向装置具有管柱助力式电动转向装置时可以没有游隙地传递高扭矩，并且可以以低而稳定的滑动载荷以致能够用手来容易地移动中间轴来使中间轴伸长和缩短。
为了实现上述目的，根据本发明，提供了一种车辆用转向装置，其中，转向轴的转向力由管柱助力式电动转向装置辅助，以传递成为高扭矩的转向力从而通过转向机构使车轮转向，其特征在于，
在所述管柱助力式电动转向装置的输出轴和所述转向机构的输入轴之间，插置有具有相互不能旋转但可以滑动地彼此配合的雄轴和雌轴的伸缩轴。
如上所述，根据本发明，由于在所述管柱助力式电动转向装置的输出轴和所述转向机构的输入轴之间插置有具有不能相互旋转但可以滑动地彼此配合的雄轴和雌轴的伸缩轴，因此可以实现稳定的滑动载荷并可靠地防止游隙，从而在高刚度状态下传递扭矩。
根据这种结构，可以完全满足如上所述在中间轴与管柱助力式电动转向装置结合的情况下所需要的下述各项。
-在转向时，需要获得不受在车辆内的安装位置的偏离影响的低而稳定的转向轴旋转扭矩特性。
-在车辆行驶时，中间轴需要吸收来自转向器侧的振动和位移，以便难以将不舒适的振动或者声音传递到转向盘上。
-在倾斜调整时，中间轴能够容易地吸收当沿上下方向倾斜转向盘而中间轴的长度改变时的轴向位移，以防止额外的轴向载荷或者力矩施加到整个转向轴上。
-在装配时，中间轴要能够自由地伸长和缩短，以便能够容易地装配在车辆中，从而可以省略夹紧螺栓的夹紧作业的一个夹紧位置。
-中间轴需要具有可以耐高扭矩传递的结构以用于恒定地传递高扭矩。
-由于在旋转方向上不产生游隙，因此可以更正确地控制对转向扭矩的辅助(助力)。
-中间轴需要具有溃缩机构，以用于在碰撞时吸收来自车辆前部的位移，从而保护驾驶员。
-在倾斜和伸缩操作时中间轴需要能够容易地伸长和缩短，以便可以获得驾驶员的最佳位置并获得稳定的转向性能。
附图说明
图1是根据本发明的第一实施例的车辆用转向装置的示意图；
图2是图1所示的车辆用转向装置的示意图，示出倾斜(倾动)的最高程度和最低程度(用于说明各种轴向位移的视图)；
图3是示出安装在根据本发明的第一实施例的车辆用转向装置上的伸缩轴的纵剖视图；
图4A是放大地示出图3所示的伸缩轴的剖视图，图4B是沿图4A的线A-A的横剖视图；
图5是放大地示出沿图4A的线B-B的横剖视图；
图6是根据本发明的第二实施例的车辆用转向装置的示意图；
图7是图6所示的车辆用转向装置的示意图，示出它处于伸缩滑动时的状态；
图8是仅示出在中间轴通过伸缩滑动而伸长或者缩短的状态下的图7的中心线的视图；
图9是示出根据现有技术的车辆用转向装置的示意图；
图10是示出根据现有技术的车辆用转向装置的示意图，示出倾斜的最高程度和最低程度(用于说明各种轴向位移的视图)；
图11是用于说明万向节之间的长度在倾斜调整时改变的视图；
图12是示出根据现有技术的中间轴的局部剖切的剖视图。
具体实施方式
下面参照附图说明根据本发明的各实施例的车辆用转向装置。
(第一实施例)
图1是根据本发明的第一实施例的车辆用转向装置的示意图，图2是图1所示的车辆用转向装置的示意图，示出倾斜的最高程度和最低程度，并用于说明各种轴向位移。
转向轴51可旋转地支承在转向柱50上，在转向轴51的上部设置有一转向盘52。
转向柱50上设置有管柱助力式电动转向装置53，该管柱助力式电动转向装置53上设置有一用于助力的电动机54，一个用作减速器的齿轮组55、一个用于以高转矩输出通过电动机54助力的转向力的输出轴56，等等。
转向柱50上还设置有倾斜机构57。当操作操作杆58时，该转向柱50可以绕倾斜中心C相对于固定在车体侧的支架59倾斜。
在电动转向装置53的输出轴56与齿条小齿轮型的转向器单元60的小齿轮轴61之间，通过位于上侧和下侧的万向节21和22插置有可伸缩的中间轴20。
图3是示出安装在根据本发明的第一实施例的车辆用转向装置上的可伸缩的中间轴20的纵剖视图。图4A是放大地示出图3所示的伸缩轴的剖视图，图4B是沿图4A的线A-A的横剖视图。图5是放大地示出沿图4A的线B-B的横剖视图。
如图3、图4A和图4B所示，伸缩轴20由相互不能旋转但可以滑动地彼此配合的雄轴1和雌轴2构成。
如图5所示，三个轴向槽3沿周向以120°等间隔在雄轴1的外周面上延伸地形成。与其相对应地，三个轴向槽5沿周向以120°等间隔在雌轴2的内周面上延伸地形成。
在雄轴1的轴向槽3和雌轴2的轴向槽5之间，可滚动地插置有多个刚性体的球状体7(滚动体或者滚珠)，当雄轴1和雌轴2沿轴向相对移动时该球状体7滚动。
雌轴2的轴向槽5都具有基本呈弧形或者尖拱形的截面。雄轴1的轴向槽3均由一对倾斜的平面状侧面3a和一个形成在该对平面状侧面3a之间的平坦的底面3b构成。
在雄轴1的轴向槽3和球状体7之间插置有板簧9，以与球状体7接触并向其施加预载荷。
板簧9具有一体式结构，包括：在球状体侧与球状体7在两点上接触的接触部9a，与球状体侧的接触部9a大致沿周向分开预定距离并同时与雄轴1的轴向槽3的平面状侧面3a接触的槽面侧接触部9b，沿使球状体侧的接触部9a和槽面侧接触部9b彼此分开的方向对球状体侧的接触部9a和槽面侧接触部9b弹性施力的偏压(施力)部9c，以及与轴向槽3的底面3b相对的底部9d。
偏压部9c为折叠成具有基本呈弧形的底部的基本呈U形的折叠形状。球状体侧的接触部9a和槽面侧接触部9b可由该折叠形状的偏压部9c弹性偏压而彼此分开。
如图5所示，三个轴向槽4沿周向以120°的等间隔在雄轴1的外周面上延伸地形成。各轴向槽4基本沿周向形成在各相邻的轴向槽3之间的中间位置上。与其相对应地，三个轴向槽6沿周向以120°的等间隔在雌轴2的内周面上延伸地形成。
在雄轴1的轴向槽4和雌轴2的轴向槽6之间，以非常小的间隙插置有多个为钢性柱状体的滚针8，当雄轴1和雌轴2沿轴向相对移动时该滚针滑动。这些轴向槽4和6都具有基本呈弧形或者尖拱形的截面。
如图4A所示，在雄轴1的一端，滚针8、板簧9和球状体7被止动板11、垫片保持器12、波纹垫片13和推压螺母14沿轴向固定。
止动板11具有一个滚针8或球状体7直接压靠在其上的表面。波纹垫片13用于通过止动板11沿轴向适当地预压滚针8，从而滚针8可以自由地沿轴向移动以防止产生异常声音。
推压螺母14用于沿轴向进行固定。推压螺母14自身本可以通过配合在待使用的轴上而充分地沿轴向固定。然而，在本实施例的情况下，为了沿轴向获得更高的固定能力，设计成在轴上形成环形槽15以使得推压螺母14配合在该环形槽15中。
推压螺母14和波纹垫片13形成为独立的部件，但通过垫片保持器12连接成一体的结构。从垫片保持器12伸出一勾爪16。勾爪16钩住推压螺母14并以将波纹垫片13夹在其中间的方式保持。该设置用于减少构件的数目，目的是减少装配时的工时。在这方面，可以使勾爪以相同方式形成为从止动板11伸出，使波纹垫片13和推压螺母14形成为一体的结构。还可以形成为除去上述垫片保持器12，分别使用锥形盘和平垫片来代替波纹垫片13和推压螺母14，并且通过铆接(或者咬合)产生塑性变形来代替勾爪16固定平垫片的外周部。在该情况下，可以减少构件的数目，并且可以降低构件的成本。
此外，在雄轴1的轴向槽3和4、雌轴2的轴向槽5和6、板簧9以及球状体7之间涂覆润滑剂，以便在不传递扭矩时(在滑动时)雄轴和雌轴可以以稳定的滑动载荷沿轴向滑动而没有游隙。
换句话说，伸缩轴20具有第一扭矩传递装置和第二扭矩传递装置，其中该第一扭矩传递装置包括：形成在雄轴1的外周面上和雌轴2的内周面上的第一插置部(轴向槽3和5)，形成在第一插置部(轴向槽3和5)上并当雄轴1和雌轴2沿轴向相对移动时滚动的第一扭矩传递部件(滚动体7)，以及弹性体(板簧9)，其中该弹性体设置在第一插置部(轴向槽3和5)中并沿径向与第一扭矩传递部件(滚动体7)相邻，以便在旋转时限制第一扭矩传递部件(滚动体7)，而在不旋转时通过第一扭矩传递部件(滚动体7)向雄轴1和雌轴2施加预载荷；第二扭矩传递装置包括：形成在雄轴1的外周面上和雌轴2的内周面上的第二插置部(轴向槽4和6)，以及形成在第二插置部(轴向槽4和6)上的第二扭矩传递部件(滑动体8)，其中该第二扭矩传递部件在雄轴1和雌轴2沿轴向相对移动时滑动并在雄轴1和雌轴2旋转时传递扭矩。
在具有上述结构的伸缩轴中，由于球状体7插置在雄轴1和雌轴2之间，并且球状体7被板簧9预载至相对于雌轴2不产生游隙的程度，因此在不传递扭矩时可以可靠地防止雄轴1和雌轴2之间的游隙。同时，雄轴1和雌轴2在沿轴向彼此相对移动时能以稳定的滑动载荷滑动而没有游隙。
在传递扭矩时，板簧9发生弹性变形而沿周向限制球状体7，插置在雄轴1和雌轴2之间的三排柱状体8起到主要传递扭矩的作用。
例如，当从雄轴1输入扭矩时，由于在初始阶段受到板簧9的预载荷，因此不产生游隙并且由板簧9产生抵抗扭矩的反作用力，从而传递扭矩。在该情况下，传递扭矩整体上是在这样一个状态下进行，即，在雄轴1、板簧9、球状体7和雌轴2之间传递的扭矩和输入的扭矩处于平衡状态。
当进一步增大扭矩时，通过柱状体8在雄轴1和雌轴2之间沿旋转方向的间隙消失，使得柱状体8通过雄轴1和雌轴2传递随后增大的扭矩部分。因此，可以可靠地防止雄轴1和雌轴2之间沿旋转方向的游隙，从而可以在高刚度的状态下传递扭矩。
根据以上说明，根据本实施例，由于除球状体7之外还设置了柱状体8，因此当输入大的扭矩时，几乎所有载荷量都由柱状体8支承。因此，可以抑制在雌轴2的轴向槽5和球状体7之间的接触压力的增加，从而可以提高转向轴的耐用性。同时，当扭矩载荷大时，可以在高刚度状态下传递扭矩。
此外，由于柱状体8与雄轴1和雌轴2接触，因此可以减少朝向球状体7的转矩，并可以抑制板簧9的侧滑。因此，可以防止滞后过大。
如上所述，根据本实施例，可以实现稳定的滑动载荷，并同时可以可靠地防止沿旋转方向的游隙，从而可以在高刚度状态下传递扭矩。
球状体7优选为刚性体的滚珠。而柱状体8优选为刚性体的滚针。
由于柱状体(下称滚针)8受到线接触载荷，所以与受到点接触载荷的滚珠相比，柱状体8具有多个优点，包括可以使接触压力较低。因此，与将全排设置成滚珠滚动结构的情况相比，该设置具有下述优点。
-与滚珠滚动结构相比，滑动部的衰减效果大，因此振动吸收性能好。
-因为滚针与雄轴和雌轴稍微接触，所以可以保持滑动载荷的波动较低，并且因该波动产生的振动不会传递给转向机构。
-当传递相同的扭矩时，使用滚针结构可以将接触压力抑制为较低。因此可以减小轴向长度，从而可以有效地利用空间。
-当传递相同的扭矩时，使用滚针结构可以将接触压力抑制为较低。因此不需要通过热处理等使雌轴的轴向槽表面硬化的附加工序。
-可以减少构件数目。
-可以改善装配性能。
-可以降低装配成本。
如上所述，滚针在雄轴1和雌轴2之间传递扭矩时起到主要作用，同时滚针与雌轴2的内周面滑动接触。与采用花键配合的现有结构相比，该结构在中间轴接头中由于使用滚针在以下几个方面更优越。
-滚针为大批量生产制品，所以成本非常低。
-由于滚针在热处理后进行了研磨，所以表面硬度高，而且耐磨性良好。
-由于对滚针进行了研磨，所以它们具有低的表面粗糙度和低的滑动摩擦系数。因此，可以将滑动负荷抑制为较低。
-由于可以根据使用条件改变滚针的长度或设置，因此可以不用改变设计思想而将滚针用于各种应用。
-即使有时根据使用条件还需要进一步减小滑动时的摩擦系数的情况，在这种情况下，仅对滚针进行表面处理就可以改变其滑动特性。因此，可以不用改变设计思想就而将滚针用于各种应用。
-由于可以低成本制造具有几微米差别的不同外径的滚针，因此可通过选择滚针直径将雄轴、滚针、雌轴之间的间隙抑制为最小限度。因此，可以容易地提高轴的扭曲方向的刚度。
下面，如图2所示，下述所有问题都可以得到解决。
-在转向器单元60中，在行驶时产生来自车体(转向器单元侧)的振动。然而，在本实施例中，由于伸缩轴20能以低滑动载荷容易地伸长和缩短，因此可以完全吸收来自车体(转向器单元侧)的振动。
-在装配到车辆上时，传统地如图10所示，下侧万向节63的轭63a相对于雄齿单元67滑动，以便该下侧万向节63的轭63b配合到小齿轮轴61上，从而最终被夹紧螺栓68夹紧。然而，在本实施例中，万向节22的轭和雄轴1形成为一体的结构，从而使得伸缩轴20能够以低滑动载荷容易地伸长和缩短。因此可以容易地进行装配作业，从而可以改善装配性能，并且可以降低制造成本。而且，通过该设置，不再需要进行夹紧螺栓68的夹紧作业。
-此外，根据图10所示的现有技术，由于上侧万向节62和下侧万向节63之间的倾斜调整而引起的上侧万向节的移动产生轴向载荷。然而，在本实施例中，由于伸缩轴20能够以低滑动载荷较容易地伸长和缩短，所以不会产生这种轴向载荷。
-此外，根据图10所示的现有技术，在管柱助力式电动转向装置53的安装位置偏离设计位置的状态下传递扭矩时，扭矩相对于设计值有些波动。然而，在本实施例中，由于伸缩轴20能够以低滑动载荷更容易地伸长和缩短，因此扭矩相对于设计值的波动不大。
根据以上所述，可以完全满足在中间轴与管柱助力式电动转向装置结合的情况下所需要的下述要求。
-在转向时，需要获得不受在车辆内的安装位置的偏离影响的低而稳定的转向轴旋转扭矩特性。
-在车辆行驶时，中间轴20需要吸收来自转向器单元60的振动和位移，以便难以将不舒适的振动或者声音传递到转向盘52上。
-在倾斜调整时，中间轴20能够容易地吸收当转向盘52沿上下方向倾斜而中间轴20的长度改变时的轴向位移，以防止额外的轴向载荷或者力矩施加到整个转向轴52上。
-在装配时，中间轴要能够自由地伸缩，以便能够容易地装配在车辆中，从而可以省略夹紧螺栓68的夹紧作业的一个夹紧位置。
-中间轴需要具有可以耐高扭矩传递的结构以用于恒定地传递高扭矩。
-在旋转方向上不产生游隙以可以更正确地对转向扭矩进行辅助控制。
-中间轴需要具有溃缩机构，以用于在碰撞时吸收来自车辆前部的位移，从而保护驾驶员。
-中间轴需要能够在倾斜操作时容易地伸长和缩短，以便可以获得驾驶员的最佳位置并获得稳定的转向性能。
(第二实施例)
图6是根据本发明的第二实施例的车辆用转向装置的示意图。图7是图6所示的车辆用转向装置的示意图，示出它处于伸缩滑动时的状态。图8是仅示出在中间轴通过伸缩滑动而伸长或者缩短的状态下的图7的中心线的视图。
第二实施例具有一柱状结构，该柱状结构除了具有倾斜功能外还具有伸缩功能，以使得整个转向柱50可以沿轴向移动。在该情况下，中间轴20需要能够自由地伸长和缩短。
如图6所示，在固定在车体侧上的支架59上形成有用于伸缩操作的长孔31，在设置在转向柱50上的支撑支架32上形成有另一个用于伸缩操作的长孔33。
如图7所示，由于伸缩调整，上侧万向节21的位置变化。然而，在该情况下，中间轴20能够容易地吸收轴向位移以使得额外的轴向载荷或者力矩不会施加在整个转向轴上。
如图8所示，当万向节(接头)之间的长度(L)在最大伸缩位置时为Ld，在中间伸缩位置时为Le，在最小伸缩程度位置时为Lf，则具有如下关系：Lf＜Le＜Ld。
从上述说明可知，在第二实施例中，也可以完全满足在中间轴与管柱助力式电动转向装置结合的情况下所需要的下述要求。
-在转向时，需要获得不受在车辆内的安装位置的偏离影响的低而稳定的转向轴旋转扭矩特性。
-在车辆行驶时，中间轴20需要吸收来自转向器单元60的振动和位移，以便难以将不舒适的振动或者声音传递到转向盘52上。
-在伸缩调整时，中间轴20能够容易地吸收当转向盘52伸缩滑动而中间轴20的长度改变时的轴向位移，以防止额外的轴向载荷或者力矩施加到整个转向轴52上。
-在装配时，中间轴要能够自由地伸长和缩短，以便能够容易地装配在车辆中，从而可以省略夹紧螺栓68的夹紧作业的一个夹紧位置。
-中间轴需要具有可以耐高扭矩传递的结构以用于恒定地传递高扭矩。
-在旋转方向上不产生游隙以能够更正确地对转向扭矩进行辅助控制。
-中间轴需要具有溃缩机构，以用于在碰撞时吸收来自车辆前部的位移，从而保护驾驶员。
-中间轴需要能够在伸缩操作时容易地伸长和缩短，以便可以获得驾驶员的最佳位置并获得稳定的转向性能。
应该指出，本发明并不限于上述实施例，也可以各种方式进行变形。
如上所述，根据本发明，可以实现稳定的滑动载荷，同时可以可靠地防止游隙，从而在高刚度的状态下传递扭矩。

Claims (4)

1.一种车辆用转向装置，其中，转向轴的转向力由管柱助力式电动转向装置辅助以传递所述转向力，从而通过转向机构使车轮转向，其特征在于，
在所述管柱助力式电动转向装置的输出轴和所述转向机构的输入轴之间，插置有具有相互不能旋转但可以滑动地彼此配合的雄轴和雌轴的伸缩轴。
2.根据权利要求1所述的车辆用转向装置，其特征在于，在所述伸缩轴上，在至少一对形成在所述雄轴的外周面上和所述雌轴的内周面上的轴向槽之间，插置有至少一排滚动体和一个弹性体。
3.根据权利要求1所述的车辆用转向装置，其特征在于，所述伸缩轴具有：
第一扭矩传递装置，其中该第一扭矩传递装置包括：形成在所述雄轴的外周面上和所述雌轴的内周面上的第一插置部，形成在该第一插置部上并当所述雄轴和所述雌轴沿轴向相对移动时旋转的第一扭矩传递部件，以及弹性体，其中该弹性体设置在所述第一插置部中并沿径向与所述第一扭矩传递部件相邻，使得在旋转时限制所述第一扭矩传递部件，而在不旋转时通过所述第一扭矩传递部件向所述雄轴和所述雌轴施加预载荷；和
第二扭矩传递装置，其中该第二扭矩传递装置包括：形成在所述雄轴的外周面上和所述雌轴的内周面上的第二插置部，以及形成在该第二插置部上的第二扭矩传递部件，其中该第二扭矩传递部件在所述雄轴和所述雌轴沿轴向相对移动时滑动并在其旋转时传递扭矩。
4.一种车辆用转向装置，其中，通过使用动力辅助装置来辅助转向轴的转向力以传递转向力，以通过转向机构使车轮转向，其特征在于，
在所述动力辅助装置的输出轴和所述转向机构的输入轴之间，插置有具有相互不能旋转但可以滑动地彼此配合的雄轴和雌轴的伸缩轴。
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