CN101228359A - 用于防止螺纹松动的方法及构造以及阳螺纹的制造方法 - Google Patents

Abstract

在将在第二部件(18)的外周形成的阳螺纹(18A)拧入到在第一部件(5)的孔(15)的内周形成的阴螺纹(15A)中之前，在形成有阳螺纹(18A)的第二部件(18)的外周，在周向上彼此分离的多个区域内形成朝着径向外侧鼓出并位于阳螺纹(18A)轴向的一侧的鼓出部(40)。之后，从阳螺纹(18A)的轴向的另一侧起将阳螺纹(18A)拧入到阴螺纹(15A)中。将使与阴螺纹(15A)旋合了的阳螺纹(18A)朝着松开的方向旋转所需的转矩设定成在阳螺纹(18A)与阴螺纹(15A)之间存在鼓出部(40)的状态比不存在鼓出部(40)的状态大。

Description

用于防止螺纹松动的方法及构造以及阳螺纹的制造方法

技术领域

本发明涉及一种用于防止与阴螺纹旋合的阳螺纹的松动的方法和构造、以及该阳螺纹的制造方法。

背景技术

在具有与通过操控来旋转的小齿轮啮合的齿条的齿条-小齿轮式转向装置中，在设于覆盖齿条的壳体上的孔的内周设置有阴螺纹，通过将在闭锁部件的外周形成的阳螺纹拧入到该阴螺纹中，可使孔的开口闭锁，用于将插入该孔中的齿条支撑部件朝着齿条推压的弹性部件被夹持在该齿条支撑部件与闭锁部件之间。通过调节所述阳螺纹在阴螺纹中的拧入量，可调节齿条支撑部件与闭锁部件之间的间隙，可防止由齿条的翘曲等引起的齿条与小齿轮的啮合量的变动，使该啮合变得平滑。

以往，为了防止在如上所述的闭锁部件上形成的阳螺纹的松动，在该阳螺纹上旋合有锁紧螺母(参照专利文献1)。

专利文献1：日本专利特开昭54-138239号公报

发明的公开

发明所要解决的技术问题

在现有技术中，由于需要锁紧螺母，因此零件数目增加。另外，在旋合锁紧螺母时，阳螺纹相对于阴螺纹旋转，有时齿条支撑部件与闭锁部件之间的间隙会变动。因此，需要再次调整该间隙，从而生产性下降。再者，在将阳螺纹与阴螺纹旋合的工序之前，需要将锁紧螺母与阳螺纹临时性旋合的临时装配工序，因此作业效率差。本发明的目的在于提供一种可解决上述问题的用于防止螺纹松动的方法及构造、以及阳螺纹的制造方法。

解决技术问题所采用的技术方案

在本发明的用于防止螺纹松动的方法中，在将在第二部件的外周形成的阳螺纹拧入到在第一部件的孔的内周形成的阴螺纹中之前，在形成有所述阳螺纹的所述第二部件的外周，在周向上彼此分离的多个区域内形成朝着径向外侧鼓出并位于所述阳螺纹的轴向一侧的鼓出部，之后，从所述阳螺纹的轴向的另一侧起将所述阳螺纹拧入到所述阴螺纹中，将使与所述阴螺纹旋合了的所述阳螺纹朝着松开的方向旋转所需的转矩设定成在所述阳螺纹与所述阴螺纹之间存在所述鼓出部的状态比不存在所述鼓出部的状态大。

本发明的用于防止螺纹松动的构造包括：具有孔的第一部件、在所述孔的内周形成的阴螺纹、具有外周的第二部件、在所述第二部件的外周形成的阳螺纹、以及以位于所述阳螺纹的径向内侧的形态在所述第二部件上形成的凹部，在所述凹部的内周，在周向上彼此分离的多个区域内形成有朝着径向外侧塑性变形了的塑性变形部，在形成有所述阳螺纹的所述第二部件的外周的周向上彼此分离的多个区域内形成有因形成所述塑性变形部而朝着径向外侧鼓出的鼓出部，所述鼓出部配置在所述阳螺纹的轴向的一侧，使与所述阴螺纹旋合了的所述阳螺纹朝着松开的方向旋转所需的转矩设定成在所述阳螺纹与所述阴螺纹之间存在所述鼓出部的状态比不存在所述鼓出部的状态大。

采用本发明的方法，在刚开始将阳螺纹拧入到阴螺纹中时，在阳螺纹与阴螺纹之间不存在鼓出部，因此可容易地开始拧入。之后，在阳螺纹与阴螺纹之间存在鼓出部，因此可增大阳螺纹与阴螺纹之间的摩擦并限制阳螺纹相对于阴螺纹的松动。另外，由于可在不使用锁紧螺母的情况下限制阳螺纹相对于阴螺纹的松动，因此可减少零件数目，提高生产性，并可提高作业效率。再者，根据需要，可通过作用设定值以上的转矩使阳螺纹相对于阴螺纹松动。通过管理该用于使阳螺纹相对于阴螺纹松动的转矩，可防止阳螺纹相对于阴螺纹意外松动。采用本发明的构造，可实施本发明的方法。

最好是使与所述阴螺纹旋合了的所述阳螺纹朝着松开的方向旋转所需的转矩在所述阳螺纹与所述阴螺纹之间存在所述鼓出部的状态下设定为10N·m以上，在所述阳螺纹与所述阴螺纹之间不存在所述鼓出部的状态下设定为1N·m以下。由此，可容易地将阳螺纹拧入到阴螺纹中，而且能可靠地防止阳螺纹相对于阴螺纹意外松动。

最好是在以夹有所述鼓出部的状态与所述阴螺纹旋合了的所述阳螺纹的另一侧，所述第二部件被推压在与所述第一部件固定的被推压部上，使与所述阴螺纹旋合了的所述阳螺纹朝着松开的方向旋转所需的转矩在所述阳螺纹与所述阴螺纹之间存在所述鼓出部的状态下设定为3N·m以上，在所述阳螺纹与所述阴螺纹之间不存在所述鼓出部的状态下设定为1N·m以下。由此，可容易地将阳螺纹拧入到阴螺纹中，而且利用被推压部作用在阳螺纹的另一端上的反力来增大阳螺纹与阴螺纹之间的摩擦，能可靠地防止阳螺纹相对于阴螺纹意外松动。

最好是所述第一部件由覆盖与通过操控而旋转的小齿轮啮合的齿条的壳体构成，设置有产生用于将插入在所述孔内的齿条支撑部件朝着所述齿条推压的弹力的弹性部件，所述第二部件由将所述孔的开口闭锁的闭锁部件构成，所述弹性部件被夹持在所述齿条支撑部件与所述闭锁部件之间。由此，可将本发明应用于齿条-小齿轮式转向装置中，可根据需要通过产生设定值以上的转矩而使阳螺纹相对于阴螺纹松开，可高效地进行齿条支撑部件与闭锁部件之间的间隙的调节作业。

在本发明的用于防止螺纹松动的构造的阳螺纹的制造方法中，以相对于阳螺纹的轴心倾斜、在阳螺纹的周向上彼此分离、且与凹部的开口的周缘相对的形态一体地配置三个推压部，之后，使三个推压部相对于所述第二部件一体地在所述阳螺纹的轴心方向上相对移动，将各推压部推压在所述凹部的开口的周缘上，从而形成所述塑性变形部。采用本发明，由于被推压在第二部件的凹部的开口的周缘上的推压部的数目为三个，因此可将各推压部均等地推压在凹部的开口的周缘上。由此，可使各塑性变形部的塑性变形量变得均匀，并使各鼓出部的鼓出量变得均匀，从而可准确地设定使阳螺纹松开所需的转矩，能可靠地防止阳螺纹相对于阴螺纹意外松动。

发明效果

采用本发明，可提供一种能减少零件数目、提高生产性、并提高作业效率的用于防止螺纹松动的方法及构造。

附图说明

图1是本发明实施形态的齿条-小齿轮式转向装置的主要部分的纵剖视图。

图2是本发明实施形态的齿条-小齿轮式转向装置的主要部分的局部剖视主视图。

图3是本发明实施形态的闭锁部件的主视图。

图4A是本发明实施形态的推压件的俯视图。

图4B是本发明实施形态的推压件的侧视图。

图5A是表示利用本发明实施形态的推压件形成塑性变形部之前的状态的图。

图5B是表示利用本发明实施形态的推压件形成了塑性变形部后的状态的图。

图6A是表示刚开始将本发明实施形态的阳螺纹拧入到阴螺纹中时的状态的图。

图6B是表示将本发明实施形态的阳螺纹拧入到阴螺纹中后的状态的图。

图7是本发明变形例的齿条-小齿轮式转向装置的主要部分的纵剖视图。

(符号说明)

3小齿轮

4齿条

5壳体(第一部件)

15、5’孔

15A、5A阳螺纹

16齿条支撑部件

18闭锁部件(第二部件)

18A、70A阳螺纹

18a、70a凹部

18a’周缘

20弹性部件

30、80塑性变形部

40、90鼓出部

52a推压部

70环状部件(第二部件)

具体实施方式

图1、图2所示的齿条-小齿轮式转向装置1包括：与方向盘(未图示)连结的输入轴2、设在输入轴2外周的斜齿小齿轮3、通过齿4a与小齿轮3啮合的斜齿齿条4、以及覆盖小齿轮3和齿条4的壳体5。由壳体5构成本发明的第一部件。壳体5通过滚珠轴承6和滚针轴承7来支撑输入轴2。轴承6的内圈6a被输入轴2的台阶2a和安装在输入轴2上的环8夹持，外圈6b被壳体5的轴保持孔5’内的台阶5a和安装在壳体5上的挡圈9夹持。在输入轴2与壳体5之间设置有密封件10。操控导致小齿轮3旋转，从而使齿条4沿车辆的宽度方向移动，从而通过连杆机构(未图示)与齿条4的两端连结的车辆的舵角变化。

壳体5具有从小齿轮3与齿条4的啮合位置起沿着与齿条4的长度方向正交的方向延伸的保持部5”。在保持部5”上设置有孔15。齿条支撑部件16以可在与齿条4的长度方向正交的方向上往复移动的形态插入在孔15内。孔15的开口被闭锁部件18闭锁。由闭锁部件18构成本发明的第二部件。在闭锁部件18的外周形成有阳螺纹18A，通过使阳螺纹18A与在孔15的内周形成的阴螺纹15A旋合，孔15的开口被闭锁部件18闭锁。在闭锁部件18的一端上以位于阳螺纹18A的径向内侧的形态形成有凹部18a，由此，闭锁部件18呈有底的筒状。凹部18a内周的开口侧做成多角柱的工具卡合部18b，底部侧18c做成圆锥面的形状。通过将具有与工具卡合部18b匹配的外周的扳手等工具(未图示)插入凹部18a内并使闭锁部件18旋转，可将阳螺纹18A拧入阴螺纹15A中或从阴螺纹中松开。另外，在闭锁部件18与壳体5之间配置有密封圈19a。

齿条支撑部件16的一端与闭锁部件18的另一端相对。齿条支撑部件16的另一端隔着片材对齿条4的背面予以支撑。在齿条支撑部件16的一端形成的孔16a中插入有由压缩螺旋弹簧构成的弹性部件20。弹性部件20被齿条支撑部件16和闭锁部件18夹持而压缩，产生用于将齿条支撑部件16朝着齿条4推压的弹力。由此，利用齿条支撑部件16的移动来确保齿条4与小齿轮3的平滑啮合。通过调节齿条支撑部件16的一端与闭锁部件18的另一端之间的间隙S，使得由齿条4的翘曲等引起的齿条支撑部件16的移动量变得合适，从而确保齿条4与小齿轮3之间的啮合。通过调节阳螺纹18A在阴螺纹15A中的拧入量来进行所述间隙S的调节。另外，在齿条支撑部件16与壳体5之间配置有密封圈19b。

如图3所示，在闭锁部件18的凹部18a的内周，在周向上彼此分离的多个区域(本实施形态中为三个区域)内形成有朝着径向外侧塑性变形了的塑性变形部30。各塑性变形部30通过使凹部18a的开口的周缘18a’的一部分塑性变形而形成。在形成有阳螺纹18A的闭锁部件18的外周，在周向上彼此分离的多个区域(本实施形态中为三个区域)内形成有因形成塑性变形部30而朝着径向外侧鼓出的鼓出部40。各鼓出部配置在阳螺纹18A的轴向的一侧(壳体5的外侧)，阳螺纹18A从阳螺纹18A轴向的另一侧起拧入到阴螺纹15A中。由此，使与阴螺纹15A旋合了的阳螺纹18A朝着松开的方向旋转所需的转矩设定成在阳螺纹18A与阴螺纹15A之间存在鼓出部40的状态比不存在鼓出部40的状态大。另外，由于鼓出部40的鼓出量为肉眼很难识别的程度，很小(例如0.1mm以下)，因此图中使阳螺纹18A的外周为圆形。

在本实施形态中，阳螺纹18A例如通过轧制形成，之后利用图4A、图4B所示的推压件50形成塑性变形部30。推压件50包括：六角螺母状的本体51、以及从本体51的外周突出的三个叶片52。各叶片52彼此具有相同的形态，并在本体51的周向上彼此以等间隔进行配置。在各叶片52的一端上形成有刀口状的推压部52a。各推压部52a相对于本体51的轴向(图4B的上下方向)倾斜以随着从本体51的外周离开而从本体51的一端朝着另一端延伸。

例如，将推压件50和闭锁部件18中的一方安装在加压装置的压头上，并将另一方固定在工作台等上。由此，如图5A所示，通过使本体51的轴心与闭锁部件18的轴心对齐，能以相对于阳螺纹18A的轴心倾斜、在阳螺纹18A的周向上彼此分离、且与凹部18a的开口的周缘18a’相对的形态一体地配置三个推压部52a。之后，利用加压装置使闭锁部件18和推压件50在阳螺纹18A的轴心方向上相对移动，从而如图5B所示，使三个推压部52a相对于闭锁部件18一体地在阳螺纹18A的轴心方向上移动。由此，将各推压部52a推压在凹部18a的开口的周缘18a’上，从而在凹部18a内周的周向上彼此分离的三个区域内形成朝着径向外侧塑性变形的塑性变形部30。通过各塑性变形部30的形成，在形成有阳螺纹18A的闭锁部件18的外周的周向上彼此分离的三个区域内形成朝着径向外侧鼓出的鼓出部40。

在本实施形态中，使与阴螺纹15A旋合了的阳螺纹18A朝着松动的方向旋转所需的转矩在阳螺纹18A与阴螺纹15A之间存在鼓出部40的状态下设定成10N·m以上，更佳的是设定成25N·m以上且50N·m以下，在阳螺纹18A与阴螺纹15A之间不存在鼓出部40的状态下最好是设定成1N·m以下。由于鼓出部40因形成塑性变形部30而形成，塑性变形部30通过将推压部52a从轴向推压凹部18a的开口的周缘18a’而形成，因此可在预先通过实验求出该轴向的推压力或推压量后形成鼓出部40，使得使与阴螺纹15A旋合了的阳螺纹18A旋转所需的转矩成为设定转矩。为了使该设定转矩准确地成为期望值，最好是减小在鼓出部40形成前的阳螺纹18A和阴螺纹15A的制造公差。例如，将阳螺纹18A的精度做成比4h(ISO)高的精度，并将阴螺纹15A的精度做成比4H(ISO)高的精度。另外，在刚开始将阳螺纹18A拧入到阴螺纹15A内时，使超过50N·m的转矩、例如75N·m左右的转矩作用在旋紧方向上，从而利用闭锁部件18通过齿条支撑部件16将齿条4推压在小齿轮3上。在此状态下使小齿轮3旋转，从而使齿条4与小齿轮3、齿条4与齿条支撑部件16这样彼此接触的部件相适应。之后，为了调节间隙S，最好作用朝着使阳螺纹18A松动的方向的转矩。

在上述结构中，在将阳螺纹18A拧入到阴螺纹15A中之前，在形成有阳螺纹18A的闭锁部件18的外周上形成位于阳螺纹轴向的一侧的各鼓出部40，之后，从阳螺纹18A的轴向的另一侧起将阳螺纹18A拧入到阴螺纹15A中。将使与该阴螺纹15A旋合了的阳螺纹18A旋转所需的转矩设定成在阳螺纹18A与阴螺纹15A之间存在鼓出部40的状态比不存在鼓出部40的状态大。由此，如图6A所示，在刚开始将阳螺纹18A拧入到阴螺纹15A中时，在阳螺纹18A与阴螺纹15A之间不存在鼓出部40，因此容易开始拧入。之后，如图6B所示，当阳螺纹18A的一侧与阴螺纹15A旋合时，由于在阳螺纹18A与阴螺纹15A之间存在鼓出部40，因此可增大阳螺纹18A与阴螺纹15A之间的摩擦，并可限制阳螺纹18A相对于阴螺纹15A的松动。特别地，由于使与阴螺纹15A旋合了的阳螺纹18A朝着松开的方向旋转所需的转矩在阳螺纹18A与阴螺纹15A之间存在鼓出部40的状态下设定为10N·m以上，在阳螺纹18A与阴螺纹15A之间不存在鼓出部40的状态下设定为1N·m以下，因此可容易地将阳螺纹18A拧入到阴螺纹15A中，而且，能可靠地防止阳螺纹18A相对于阴螺纹15A意外松动。另外，由于可在不使用锁紧螺母的情况下限制阳螺纹18A相对于阴螺纹15A的松动，因此可减少零件数目，提高生产性，并提高作业效率。再者，根据需要，可通过作用设定值以上的转矩使阳螺纹18A相对于阴螺纹15A松动。由此，可提高齿条支撑部件16与闭锁部件18之间的间隙S的调节作业的效率。通过管理用于使该阳螺纹18A相对于阴螺纹15A松动的转矩，可防止阳螺纹18A相对于阴螺纹15A意外松动。此外，在利用推压件50形成塑性变形部30时，被推压在凹部18a的开口的周缘18a’上的推压部52a的数目为三个，因此可将各推压部52a均等地推压在凹部18a的开口的周缘18a’上。由此，可使各塑性变形部30的塑性变形量变得均匀并使各鼓出部40的鼓出量变得均匀，因此可准确地设定使闭锁部件18松开所需的转矩，能可靠地防止阳螺纹18A相对于阴螺纹15A意外松动。

也可以使用图7的变形例中所示的环状部件70来代替上述实施形态中的外圈6b的固定用挡圈9，并将环状部件70作为本发明的第二部件。即，在环状部件70的外周形成有阳螺纹70A，该阳螺纹70A与在壳体5的轴保持孔5’内周形成的阴螺纹5A旋合。环状部件70的内周孔作为本发明的凹部70a。在凹部70a的开口的周缘70a’的三个区域内与上述实施形态一样地形成有朝着径向外侧塑性变形的塑性变形部80。由此，在阳螺纹70A的轴向的一侧，在形成有阳螺纹70A的环状部件70的外周与上述实施形态一样地形成有朝着径向外侧鼓出的鼓出部90。在以夹有鼓出部的状态与阴螺纹5A旋合了的阳螺纹70A的另一侧，环状部件70被推压在与壳体5固定的外圈6b(被推压部)上。此时，最好是使与阴螺纹5A旋合了的阳螺纹70A朝着松开的方向旋转所需的转矩在阳螺纹70A与阴螺纹5A之间存在鼓出部90的状态下设定为3N·m以上，在阳螺纹70A与阴螺纹5A之间不存在鼓出部90的状态下设定为1N·m以下。由此，可容易地将阳螺纹70A拧入到阴螺纹5A中，而且利用外圈6b作用于阳螺纹70A另一端上的反力来增大阳螺纹70A与阴螺纹5A之间的摩擦，能可靠地防止阳螺纹70A相对于阴螺纹5A意外松动。其它与上述实施形态相同。

本发明并不局限于上述实施形态。例如，本发明并不局限于应用在齿条-小齿轮式转向装置中，若是使在第二部件的外周形成的阳螺纹与在第一部件的孔的内周形成的阴螺纹旋合的构造，便可应用本发明。

Claims (6)

1.一种用于防止螺纹松动的方法，其特征在于，

在将在第二部件的外周形成的阳螺纹拧入到在第一部件的孔的内周形成的阴螺纹中之前，在形成有所述阳螺纹的所述第二部件的外周的在周向上彼此分离的多个区域内，形成朝着径向外侧鼓出并位于所述阳螺纹的轴向一侧的鼓出部，

之后，从所述阳螺纹的轴向的另一侧起将所述阳螺纹拧入到所述阴螺纹中，将使与所述阴螺纹旋合了的所述阳螺纹朝着松开的方向旋转所需的转矩设定成：在所述阳螺纹与所述阴螺纹之间存在所述鼓出部的状态下比不存在所述鼓出部的状态下大。

2.一种用于防止螺纹松动的构造，其特征在于，包括：

第一部件，该第一部件具有孔；

阴螺纹，该阴螺纹在所述孔的内周形成；

第二部件，该第二部件具有外周；

阳螺纹，该阳螺纹在所述第二部件的外周形成；以及

凹部，该凹部以位于所述阳螺纹的径向内侧的形态在所述第二部件上形成，

在所述凹部的内周的在周向上彼此分离的多个区域内，形成有朝着径向外侧塑性变形了的塑性变形部，

在形成有所述阳螺纹的所述第二部件的外周的在周向上彼此分离的多个区域内，形成有因形成所述塑性变形部而朝着径向外侧鼓出的鼓出部，

所述鼓出部配置在所述阳螺纹的轴向的一侧，

使与所述阴螺纹旋合了的所述阳螺纹朝着松开的方向旋转所需的转矩设定成：在所述阳螺纹与所述阴螺纹之间存在所述鼓出部的状态下比不存在所述鼓出部的状态下大。

3.如权利要求2所述的用于防止螺纹松动的构造，其特征在于，使与所述阴螺纹旋合了的所述阳螺纹朝着松开的方向旋转所需的转矩在所述阳螺纹与所述阴螺纹之间存在所述鼓出部的状态下设定为10N·m以上，在所述阳螺纹与所述阴螺纹之间不存在所述鼓出部的状态下设定为1N·m以下。

4.如权利要求2所述的用于防止螺纹松动的构造，其特征在于，

在夹着所述鼓出部而与所述阴螺纹旋合了的所述阳螺纹的另一侧，所述第二部件被推压在与所述第一部件固定的被推压部上，

使与所述阴螺纹旋合了的所述阳螺纹朝着松开的方向旋转所需的转矩在所述阳螺纹与所述阴螺纹之间存在所述鼓出部的状态下设定为3N·m以上，在所述阳螺纹与所述阴螺纹之间不存在所述鼓出部的状态下设定为1N·m以下。

5.如权利要求2至4中任一项所述的用于防止螺纹松动的构造，其特征在于，

所述第一部件由壳体构成，该壳体覆盖与小齿轮啮合的齿条，所述小齿轮通过操控而旋转；

设置有弹性部件，该弹性部件产生用于将插入在所述孔内的齿条支撑部件朝着所述齿条推压的弹力；

所述第二部件由闭锁部件构成，该闭锁部件将所述孔的开口闭锁；

所述弹性部件被夹持在所述齿条支撑部件与所述闭锁部件之间。

6.一种阳螺纹的制造方法，所述阳螺纹具有权利要求2至5中任一项所述的用于防止螺纹松动的构造，其特征在于，

以相对于阳螺纹的轴心倾斜、在阳螺纹的周向上彼此分离、且与凹部的开口的周缘相对的形态一体地配置三个推压部，

之后，使三个推压部相对于所述第二部件一体地在所述阳螺纹的轴心方向上相对移动，

将各推压部推压在所述凹部的开口的周缘上，从而形成所述塑性变形部。

Images