CN103282682A - 伸缩轴 - Google Patents

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Abstract

本发明的伸缩轴包括：具有形成有多个突条齿的外周的外螺纹轴；和具有形成有多个齿槽的内周，外嵌于外螺纹轴的内螺纹轴。突条齿与齿槽啮合，使得外螺纹轴与内螺纹轴能够沿轴向相对滑动并能够在外螺纹轴与内螺纹轴之间传递转矩。外螺纹轴和内螺纹轴中至少其中之一采用突条齿与齿槽啮合的区域的轴向范围内的部分的半径方向的刚性小于其它部分的半径方向的刚性。

Description

伸缩轴
技术领域
本发明涉及具有能够传递转矩且能够沿轴向相对滑动的外螺纹轴和内螺纹轴的伸缩轴。
背景技术
转向装置具备中间轴和转向轴等伸缩轴，它们具有能够传递转矩且能够以沿轴向相对滑动的方式连接的外螺纹轴和内螺纹轴。中间轴需要具有伸缩功能，以在将万向接头固定于与转向齿轮的齿条轴啮合的龆轮轴时，用于在暂时收缩后与龆轮轴嵌合连接，或者用于吸收与车体框架之间的相对位移。
为了将方向盘的控制力传递到车轮，并根据驾驶员的体格和驾驶姿态沿轴向调节方向盘的位置，要求转向轴具有伸缩功能。
近年来，为了提高车体整体的刚性和行驶稳定性，使驾驶员易于在对方向盘进行操作时感到伸缩轴的旋转方向的松动。因此期望旋转方向的松动和滑动阻力小且润滑性和耐久性优异的伸缩轴。
因此，存在着以滑动阻力较小的树脂等覆盖外螺纹轴的齿面的外周，并涂布润滑剂之后，使该外螺纹轴与内螺纹轴嵌合的伸缩轴。图6为现有的外螺纹轴和外嵌于该外螺纹轴的内螺纹轴的剖视图，表示施加于外螺纹轴的被覆部的表面压力。如图6所示，现有的外螺纹轴16A（外花键轴）与内螺纹轴16B（内花键筒）嵌合，且能够沿轴向相对滑动并传递转矩。实心外螺纹轴16A的突条齿61由使得突条齿61与内螺纹轴16B的齿槽41之间的滑动阻力减少的树脂制被覆部61包覆，并与齿槽41嵌合，使得齿槽41的齿面和被覆部61具有较小的间隙。
如图6所示，在这样的现有伸缩轴中，由于作用于突条齿51与齿槽41啮合的区域的轴向两端的弯矩较大，所以这两端的表面压力较大。因此，被覆部61的轴向两端发生变形，在外螺纹轴与内螺纹轴之间产生晃动。即使在未设置被覆部61的情况下，基于同样的理由，也存在外螺纹轴与内螺纹轴之间产生晃动的可能性。特别是在转向柱助力式动力转向装置中，通过万向接头所产生的力偶，作用于中间轴的突条齿51与齿槽41啮合的区域的轴向两端的表面压力较大，有很大可能在外螺纹轴与内螺纹轴之间产生晃动。
专利文献1的伸缩轴通过由含有云母等的板状填充剂的树脂层覆盖外螺纹轴来抑制树脂层的变形，并抑制外螺纹轴与内螺纹轴之间的晃动。然而，专利文献1并未考虑施加于外螺纹轴的轴向两端的树脂层的表面压力。
专利文献2的伸缩轴具备设于外螺纹轴与内螺纹轴之间的滚珠。为了长期保持对滚珠的预紧力，使得长期使用也不易产生游隙，因此，在内螺纹轴的圆周方向的规定区域形成易于发生弹性变形的加速变形部，因此，容易使内螺纹轴挠曲，而将施加于内螺纹轴和滚珠的应力缓和。然而，专利文献2并未考虑到轴向的表面压力的不同。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-222016号公报
专利文献2：日本特开2006-112623号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明的目的在于提供一种伸缩轴，其能够抑制外螺纹轴与内螺纹轴啮合区域的表面压力沿轴向的局部增大和外螺纹轴与内螺纹轴之间的晃动。
用于解决课题的手段
根据本发明的一个实施方式，本发明的伸缩轴包括：具有形成有多个突条齿的外周的外螺纹轴；和具有形成有多个齿槽的内周，外嵌于外螺纹轴的内螺纹轴。突条齿与齿槽啮合，使得外螺纹轴与内螺纹轴能够沿轴向相对滑动，并且能够在外螺纹轴与内螺纹轴之间能够传递转矩。外螺纹轴和内螺纹轴中的至少其中之一为下述结构：突条齿与齿槽啮合的区域的轴向范围内的外螺纹轴和内螺纹轴中的至少其中之一的局部的半径方向的刚性，比外螺纹轴和内螺纹轴中的至少其中之一的其它部分的半径方向的刚性小。
也可以构成为：上述外螺纹轴至少一部分为实心轴，在与上述突条齿的轴向的一端或两端对应的上述外螺纹轴的部分，沿上述轴向形成有孔。
也可以构成为：上述外螺纹轴至少一部分为实心轴，在上述外螺纹轴上，沿上述轴向且在上述突条齿的轴向的整个长度内，形成有孔。
也可以构成为：上述外螺纹轴在上述突条齿的轴向范围内具有缩径部。该缩径部的外径比上述突条齿的轴向范围内的上述外螺纹轴的其它部分的外径小。
也可以构成为：上述外螺纹轴是中空轴，与上述突条齿的轴向的一端或两端对应的上述外螺纹轴的部分的内径，比上述外螺纹轴的其它部分的内径大。
也可以构成为：上述外螺纹轴是中空轴，上述突条齿的轴向的整个长度内的上述外螺纹轴的部分的内径，比上述外螺纹轴的其它部分的内径大。
也可以构成为：上述外螺纹轴在上述突条齿的轴向范围内具有缩径部。该缩径部的外径比上述突条齿的轴向范围内的上述外螺纹轴的其它部分的外径小。
也可以构成为：上述内螺纹轴在上述齿槽的轴向范围内具有缩径部。该缩径部的外径比上述齿槽的轴向范围内的上述内螺纹轴的其它部分的外径小。
也可以构成为：上述内螺纹轴在上述齿槽的轴向的整个长度内具有缩径部。该缩径部的外径比上述内螺纹轴的其它部分的外径小。
也可以构成为：上述内螺纹轴的齿槽通过过盈配合而外嵌于上述外螺纹轴的突条齿。在上述外螺纹轴的突条齿的齿面，形成有使该突条齿与上述内螺纹轴的齿槽之间的滑动阻力减少的被覆部。
发明效果
根据本发明的实施方式，突条齿与齿槽啮合的区域的轴向范围内的外螺纹轴和内螺纹轴中的至少其中之一的局部的半径方向的刚性，比外螺纹轴和内螺纹轴中的至少其中之一的其它部分的半径方向的刚性小。因此，能够抑制外螺纹轴与内螺纹轴之间的晃动，以避免轴向的局部不会产生很大的表面压力。
附图说明
图1是转向装置的立体图。
图2是图1的转向装置的伸缩轴（中间轴）的侧视图，为一部分被切开的伸缩轴的侧视图。
图3A是图2的伸缩轴的放大剖视图，为伸缩轴的外螺纹轴由套筒覆盖的示意例。
图3B是图2的伸缩轴的放大剖视图，为伸缩轴的外螺纹轴由被覆部包覆的示意例。
图4是本发明的实施例1的伸缩轴的外螺纹轴的剖视图。
图5是图4的外螺纹轴和外嵌于该外螺纹轴的内螺纹轴的剖视图，表示施加于外螺纹轴的被覆部的表面压力。
图6是现有的外螺纹轴和外嵌于该外螺纹轴的内螺纹轴的剖视图，表示施加于外螺纹轴的被覆部的表面压力。
图7A是本发明的实施例2的伸缩轴的外螺纹轴的剖视图。
图7B是本发明的实施例3的伸缩轴的外螺纹轴的剖视图。
图8A是本发明的实施例4的伸缩轴的外螺纹轴的剖视图。
图8B是本发明的实施例5的伸缩轴的外螺纹轴的剖视图。
图9是本发明的实施例6的伸缩轴的外螺纹轴的剖视图。
图10是图9的外螺纹轴和外嵌于该外螺纹轴的内螺纹轴的剖视图，表示施加于外螺纹轴的被覆部的表面压力。
图11是本发明的实施例7的伸缩轴的剖视图。
图12是本发明的实施例8的伸缩轴的剖视图。
图13是本发明的实施例9的伸缩轴的剖视图。
图14是本发明的实施例10的伸缩轴的剖视图。
图15是本发明的实施例11的伸缩轴的剖视图。
图16是本发明的实施例12的伸缩轴的剖视图。
图17是本发明的实施例13的伸缩轴的剖视图。
符号说明
16     中间轴
16A    外螺纹中间轴（外螺纹轴）
16B    内螺纹中间轴（内螺纹轴）
41     齿槽
51     突条齿
61     被覆部
71～78    孔
81～84、91～93    缩径部
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的实施例。
实施例1
图1表示转向柱助力式齿轮齿条式动力转向装置作为转向装置的一个示例。该动力转向装置具有转向助力部20（电动助力装置），以减轻方向盘11的操作力。转向助力部20装配在立柱13上。来自转向助力部20的转向助力被施加于转向轴，借助中间轴16，使转向齿轮30的齿条往复移动，借助转向横拉杆32来操作方向盘。
如图1和图2所示，从转向助力部20的前端面突出的输出轴23经由万向接头15与中间轴16的内螺纹中间轴16B（以下称为内螺纹轴）的后端部连接。在中间轴16的外螺纹中间轴16A（以下称为外螺纹轴）的前端部，经由另一万向接头17与转向齿轮30的输入轴31连接。在内螺纹轴16B形成有内螺纹花键轴，在外螺纹轴16A形成有外螺纹花键轴，内螺纹轴16B与外螺纹轴16A通过花键嵌合。
外螺纹轴16A与内螺纹轴16B嵌合，能够相对于内螺纹轴16B沿轴向滑动，并能够向内螺纹轴16B传递转矩。在输入轴31的前端形成有龆轮，齿条与该龆轮啮合，方向盘11的旋转使得转向横拉杆32移动，来操纵车轮。本发明的实施例的伸缩轴优选应用于转矩轴16，但也可应用于转向装置的任意的伸缩轴。
如图2～图3B所示，内螺纹轴16B形成为中空筒状。在内螺纹轴16B的内周，在整个伸缩范围（伸缩行程）长度内，从内螺纹轴16B的轴心呈放射状等间隔地形成有多个轴向齿槽41。外螺纹轴16A和内螺纹轴16B由例如碳钢或铝合金成形。
图3A表示外螺纹轴16A的突条齿51由套筒覆盖的例子。套筒是使外螺纹轴16A的突条齿51与内螺纹轴16B的齿槽41之间的滑动阻力减少的被覆部61的例子。
外螺纹轴16A呈用于传递转矩的非圆形的外周形状，具有4个轴向的突条齿51，外螺纹轴16A的突条齿51在突条齿51的整个轴向长度内由套筒覆盖。
图3B表示外螺纹轴16A（外螺纹花键轴）的突条齿51由被覆部61包覆的例子。外螺纹轴16A呈用于传递转矩的非圆形的外周形状，具有18个轴向的突条齿51。外螺纹轴16A的突条齿51在突条齿51的整个轴向长度内由被覆部61包覆，使突条齿51与内螺纹轴16B（内螺纹花键筒）的轴向齿槽41之间的滑动阻力减少。被覆部61优选由橡胶构成，例如由天然橡胶、合成橡胶或天然橡胶与合成橡胶的混合物构成。本发明能够应用于具有能够相对滑动且能够传递转矩的任意形状的外螺纹轴和内螺纹轴的伸缩轴。
图4是本发明的实施例1的伸缩轴的外螺纹轴的剖视图。如图4所示，实施例1的外螺纹轴16A为实心轴。在外螺纹轴16A的突条齿51上，在突条齿51的轴向的整个长度内，形成有用于减少突条齿51与内螺纹轴16B的齿槽41之间的滑动阻力的被覆部61。在与突条齿51的轴向的一端（图4中的左端）对应的外螺纹轴16A的一端，沿轴向形成有孔71，使外螺纹轴16A的一端的壁厚比外螺纹轴16A的其它部分的壁厚薄。因此，孔71的轴向范围内的外螺纹轴16A的一端的半径方向的刚性小于外螺纹轴16A的其它部分的半径方向的刚性。半径方向的刚性由引起半径方向的单位变形所需要的半径方向的力表示。
如图5所示，图4的外螺纹轴16A以使得齿槽41的齿面与被覆部61具有较小间隙的方式与内螺纹轴16B嵌合，使得外螺纹轴16A与内螺纹轴16B能够沿轴向相对滑动并能够传递转矩。齿槽41的齿面与被覆部61的嵌合不限于过盈配合，也可以是间隙配合或过渡配合。
根据实施例1的伸缩轴，如图5所示，即使有较大的弯矩作用于突条齿51与齿槽41啮合的区域的轴向两端，在孔71的轴向范围内的施加于突条齿51的轴向一端的表面压力的增加被抑制，能够抑制被覆部61的轴向一端的变形或外螺纹轴16A与内螺纹轴16B之间的晃动。
实施例2
接着，参照图7A说明本发明的实施例2。在以下的说明中，说明与上述实施例不同的结构部分，省略重复的说明。
如图7A所示，实施例2的外螺纹轴16A为局部实心轴。在外螺纹轴16A的突条齿51，在突条齿51的轴向的整个长度内，形成有减少突条齿51与内螺纹轴16B的齿槽41之间的滑动阻力的被覆部61。在与突条齿51的轴向一端（图7A中的左端）对应的外螺纹轴16A的一端，沿轴向形成有孔71，使外螺纹轴16A的一端的壁厚变薄。
此外，在外螺纹轴16A的从外螺纹轴16A的另一端（图7A中的右端）到与突条齿51的轴向另一端（图7A中的右端）对应的外螺纹轴16A的部分，沿轴向形成有孔72，使外螺纹轴16A的该部分的壁厚变薄。因此，孔71的轴向范围与孔72的轴向范围内的外螺纹轴16A的部分的半径方向的刚性小于外螺纹轴16A的其它部分的半径方向的刚性。孔72的孔径也可以与孔71的孔径相同。
根据实施例2的伸缩轴，即使有较大的弯矩作用于突条齿51与齿槽41啮合的区域的轴向两端，在孔71的轴向范围和孔72的轴向范围内的施加于突条齿51的轴向两端的表面压力的增加被抑制，能够抑制被覆部61的轴向两端的变形或外螺纹轴16A与内螺纹轴16B之间的晃动。
实施例3
接着，参照图7B说明本发明的实施例3。在以下的说明中，说明与上述实施例不同的结构部分，省略重复的说明。
如图7B所示，实施例3的外螺纹轴16A为在外螺纹轴16A的轴向的整个长度内形成有孔73的中空轴。在外螺纹轴16A的突条齿51，在突条齿51的轴向的整个长度内，形成有减少突条齿51与内螺纹轴16B的齿槽41之间的滑动阻力的被覆部61。在与突条齿51的轴向一端（图7B中的左端）对应的外螺纹轴16A的一端，孔73被扩孔而形成孔71，使外螺纹轴16A的一端的壁厚变薄。即，外螺纹轴16A的一端的内径大于外螺纹轴16A的其它部分的内径。
因此，孔71的轴向范围内的外螺纹轴16A的一端的半径方向的刚性小于外螺纹轴16A的其它部分的半径方向的刚性。根据实施例3的伸缩轴，即使有较大的弯矩作用于突条齿51与齿槽41啮合的区域的轴向两端，在孔71的轴向范围内的施加于突条齿51的轴向一端的表面压力的增加被抑制，能够抑制被覆部61的轴向一端的变形或外螺纹轴16A与内螺纹轴16B之间的晃动。
实施例4
接着，参照图8A说明本发明的实施例4。在以下的说明中，说明与上述实施例不同的结构部分，省略重复的说明。
如图8A所示，实施例4的外螺纹轴16A为在外螺纹轴16A的轴向的整个长度内形成有孔73的中空轴。在外螺纹轴16A的突条齿51，在突条齿51的轴向的整个长度内，形成有减少突条齿51与内螺纹轴16B的齿槽41之间的滑动阻力的被覆部61。与实施例3同样，在与突条齿51的轴向一端（图8A中的左端）对应的外螺纹轴16A的一端，孔73被扩孔而形成孔71，使外螺纹轴16A的一端的壁厚变薄。
此外，在与突条齿51的轴向另一端（图8A中的右端）对应的外螺纹轴16A的部分，孔73被扩孔而形成孔74，使外螺纹轴16A的该部分的壁厚变薄。即，与突条齿51的轴向两端对应的外螺纹轴16A的部分的内径大于外螺纹轴16A的其它部分的内径。因此，孔71的轴向范围和孔74的轴向范围内的外螺纹轴16A部分的半径方向的刚性小于外螺纹轴16A的其它部分的半径方向的刚性。根据实施例4的伸缩轴，即使有较大的弯矩作用于突条齿51与齿槽41啮合的区域的轴向两端，在孔71的轴向范围和孔74的轴向范围内的施加于突条齿51的轴向两端部的表面压力也被抑制，能够抑制被覆部61的轴向两端的变形或外螺纹轴16A与内螺纹轴16B之间的晃动。
实施例5
接着，参照图8B说明本发明的实施例5。在以下的说明中，说明与上述实施例不同的结构部分，省略重复的说明。
如图8B所示，实施例5的外螺纹轴16A为局部实心轴。在外螺纹轴16A的突条齿51，在突条齿51的轴向的整个长度内，形成有减少突条齿51与内螺纹轴16B的齿槽41之间的滑动阻力的被覆部61。在外螺纹轴16A上，在突条齿51的轴向的整个长度内形成有孔75，使外螺纹轴16A的壁厚在突条齿51的轴向的整个范围内变薄。
因此，在突条齿51的轴向的整个范围内的外螺纹轴16A的部分的半径方向的刚性小于外螺纹轴16A的其它部分的半径方向的刚性。根据实施例5的伸缩轴，即使有较大的弯矩作用于突条齿51与齿槽41啮合的区域的轴向两端，施加于突条齿51整体的表面压力的增加也被抑制，能够抑制被覆部61的变形或外螺纹轴16A与内螺纹轴16B之间的晃动。
实施例6
接着，参照图9和图10说明本发明的实施例6。在以下的说明中，说明与上述实施例不同的结构部分，省略重复的说明。
如图9所示，实施例6的外螺纹轴16A为在外螺纹轴16A的轴向的整个长度内形成有孔73的中空轴。在外螺纹轴16A的突条齿51，在突条齿51的轴向的整个长度内形成有减少突条齿51与内螺纹轴16B的齿槽41之间的滑动阻力的被覆部61。外螺纹轴16A在突条齿51的轴向的整个长度内，孔73被扩孔而形成孔76，使外螺纹轴16A在突条齿51的轴向的整个范围内的壁厚变薄。即，突条齿51的轴向的整个范围内的外螺纹轴16A的部分的内径大于外螺纹轴16A的其它部分的内径。
因此，孔76的轴向范围内的外螺纹轴16A的部分的半径方向的刚性小于外螺纹轴16A的其它部分的半径方向的刚性。根据实施例6的伸缩轴，即使有较大的弯矩作用于突条齿51与齿槽41啮合的区域的轴向两端，如图10所示，施加于突条齿51整体的表面压力的增加也被抑制，能够抑制被覆部61的变形或外螺纹轴16A与内螺纹轴16B之间的晃动。
实施例7
接着，参照图11说明本发明的实施例7。在以下的说明中，说明与上述实施例不同的结构部分，省略重复的说明。
如图11所示，实施例7的外螺纹轴16A为具有与实施例1同样结构的实心轴。即，在与外螺纹轴16A的突条齿51的轴向一端（图11中的左端）对应的外螺纹轴16A的一端，沿轴向形成有孔71，使外螺纹轴16A的一端的壁厚变薄。
此外，在内螺纹轴16B上，使得与齿槽41的轴向一端对应的内螺纹轴16B的一端的外径缩小，以形成缩径部81，使内螺纹轴16B的一端的壁厚变薄。因此，孔71的轴向范围内的外螺纹轴16A的一端的半径方向的刚性小于外螺纹轴16A的其它部分的半径方向的刚性，缩径部81的轴向范围内的内螺纹轴16B的一端的半径方向的刚性小于内螺纹轴16B的其它部分的半径方向的刚性。
根据实施例7的伸缩轴，即使有较大的弯矩作用于突条齿51与齿槽41啮合的区域的轴向两端，在孔71的轴向范围和缩径部81的轴向范围内的施加于突条齿51的轴向两端的表面压力的增加被抑制，能够抑制被覆部61的轴向两端的变形或外螺纹轴16A与内螺纹轴16B之间的晃动。
实施例8
接着，参照图12说明本发明的实施例8。在以下的说明中，说明与上述实施例不同的结构部分，省略重复的说明。
如图12所示，实施例8的外螺纹轴16A为局部实心轴，具有与实施例5同样的结构。在外螺纹轴16A的突条齿51，在突条齿51的轴向的整个长度内，形成有孔75，使外螺纹轴16A的壁厚在突条齿51的轴向的整个范围内变薄。
此外，在内螺纹轴16B，在齿槽41的轴向的整个长度内使内螺纹轴16B的外径缩小而形成缩径部82，使内螺纹轴16B的壁厚在齿槽41的轴向的整个范围内变薄。因此，突条齿51的轴向的整个范围（孔75的轴向范围）内的外螺纹轴16A的部分的半径方向的刚性小于外螺纹轴16A的轴向的其它部分的半径方向的刚性，齿槽41的轴向的整个范围（缩径部82的轴向范围）内的内螺纹轴16B的部分的半径方向的刚性小于内螺纹轴16B的轴向的整个长度内的其它部分的半径方向的刚性。
根据实施例8的伸缩轴，即使有较大的弯矩作用于突条齿51与齿槽41啮合的区域的轴向两端，施加于突条齿51整体的表面压力的增加被抑制，能够抑制被覆部61的变形或外螺纹轴16A与内螺纹轴16B之间的晃动。
实施例9
接着，参照图13说明本发明的实施例9。在以下的说明中，说明与上述实施例不同的结构部分，省略重复的说明。
如图13所示，实施例9的外螺纹轴16A为在外螺纹轴16A的轴向的整个长度内形成有中空孔73的中空轴。在外螺纹轴16A，在突条齿51的轴向的整个长度内，孔73被扩孔而形成孔76，使外螺纹轴16A的壁厚在突条齿51的轴向的整个范围内变薄。而且，在与突条齿51的轴向一端（图13中的左端）对应的外螺纹轴16A的一端，孔76被扩孔而形成孔77，使外螺纹轴16A的一端的壁厚进一步变薄。即，与突条齿51的轴向一端对应的外螺纹轴16A的一端的内径大于突条齿51的轴向范围内的外螺纹轴16A的其它部分的内径，突条齿51的轴向范围内的外螺纹轴16A的其它部分的内径大于突条齿51的轴向的范围外的内径。
此外，在内螺纹轴16B上，使得与齿槽41的轴向一端（图9中的右端）以外的齿槽41的部分对应的内螺纹轴16B的部分的外径缩小而形成缩径部83，使内螺纹轴16B的该部分的壁厚变薄。因此，孔76的轴向范围内的外螺纹轴16A的部分的半径方向的刚性，特别是孔77的轴向范围内的外螺纹轴16A的部分的半径方向的刚性小于外螺纹轴16A的其它部分的半径方向的刚性，缩径部83的轴向范围内的内螺纹轴16B的部分的半径方向的刚性小于内螺纹轴16B的轴向的其它部分的半径方向的刚性。
根据实施例9的伸缩轴，即使有较大的弯矩作用于突条齿51与齿槽41啮合的区域的轴向两端，也能抑制施加于突条齿51整体的表面压力的增加，能够抑制被覆部61的变形和外螺纹轴16A与内螺纹轴16B之间的晃动。
实施例10
接着，参照图14说明本发明的实施例10。在以下的说明中，说明与上述实施例不同的结构部分，省略重复的说明。
如图14所示，实施例10的外螺纹轴16A是在外螺纹轴16A的轴向的整个长度内形成有孔73的中空轴。在外螺纹轴16A的突条齿51的轴向的整个长度内，孔73被扩孔而形成孔76，使外螺纹轴16A的壁厚在突条齿51的轴向的整个范围内变薄。进而，在与突条齿51的轴向一端（图14中的左端）对应的外螺纹轴16A的一端，孔76被扩孔而形成孔77，使外螺纹轴16A的一端部的壁厚进一步变薄。此外，在与突条齿51的轴向另一端（图14中的右端）对应的外螺纹轴16A的部分，孔76被扩孔而形成孔78，使外螺纹轴16A的该部分的壁厚进一步变薄。
此外，在内螺纹轴16B上，使得与齿槽41的轴向的中间部分对应的内螺纹轴16B的部分的外径缩小而形成缩径部84，使内螺纹轴16B的该部分的壁厚变薄。因此，在孔76的轴向范围内、孔77的轴向范围内以及孔78的轴向范围内的外螺纹轴16A的部分的半径方向的刚性小于外螺纹轴16A的其它部分的半径方向的刚性，缩径部84的轴向范围内的内螺纹轴16B的部分的半径方向的刚性小于内螺纹轴16B的其它部分的半径方向的刚性。
根据实施例10的伸缩轴，即使有较大的弯矩作用于突条齿51与齿槽41啮合的区域的轴向两端，施加于突条齿51的轴向两端和轴向中间的表面压力的增加也被抑制，能够抑制被覆部61的变形和外螺纹轴16A与内螺纹轴16B之间的晃动。
实施例11
接着，参照图15说明本发明的实施例11。在以下的说明中，说明与上述实施例不同的结构部分，省略重复的说明。
如图15所示，实施例11的外螺纹轴16A部分为实心轴。在外螺纹轴16A，在突条齿51的轴向的整个长度内形成有孔75，使外螺纹轴16A的壁厚在突条齿51的轴向的整个范围内变薄。进而，在外螺纹轴16A上，与突条齿51的轴向一端（图15中的左端）对应的外螺纹轴16A的一端的外径以及与突条齿51的轴向另一端（图15中的右端）对应的外螺纹轴16A的部分的外径缩小而形成缩径部91、92，使得与突条齿51的轴向两端对应的外螺纹轴16A的部分的壁厚变薄。
此外，在内螺纹轴16B上，在齿槽41的轴向的整个长度内使内螺纹轴16B的外径缩小而形成缩径部82，在齿槽41的轴向的整个范围内，使内螺纹轴16B的壁厚变薄。因此，缩径部91的轴向范围内和缩径部92的轴向范围内的外螺纹轴16A的部分的半径方向的刚性小于外螺纹轴16A的刚性，缩径部82的轴向范围内的内螺纹轴16B的部分的半径方向的刚性小于内螺纹轴16B的其它部分的半径方向的刚性。
根据实施例11的伸缩轴，即使有较大的弯矩作用于突条齿51与齿槽41啮合的区域的轴向两端，也能抑制施加于突条齿51整体的表面压力的增加，能够抑制被覆部61的变形和外螺纹轴16A与内螺纹轴16B之间的晃动。
实施例12
接着，参照图16说明本发明的实施例12。在以下的说明中，说明与上述实施例不同的结构部分，省略重复的说明。
如图16所示，实施例12的外螺纹轴16A部分为实心轴。在外螺纹轴16A的突条齿51的轴向的整个长度内形成有孔75，使外螺纹轴16A的壁厚在突条齿51的轴向的整个范围内变薄。而且，在外螺纹轴16A上，与突条齿51的轴向的中间部分对应的外螺纹轴16A的部分的外径缩小而形成缩径部93，使外螺纹轴16A的该部分的壁厚较薄。
此外，在内螺纹轴16B上，在齿槽41的轴向的整个长度内，使内螺纹轴16B的外径缩小而形成缩径部82，在齿槽41的轴向的整个范围内使内螺纹轴16B的壁厚变薄。因此，缩径部93的轴向范围内的外螺纹轴16A的部分的半径方向的刚性小于外螺纹轴16A的其它部分的半径方向的刚性，缩径部82的轴向范围内的内螺纹轴16B的部分的半径方向的刚性小于内螺纹轴16B的其它部分的半径方向的刚性。
根据实施例12的伸缩轴，即使有较大的弯矩作用于突条齿51与齿槽41啮合的区域的轴向两端，也能抑制施加于突条齿51整体的表面压力的增加，能够抑制被覆部61的变形和外螺纹轴16A与内螺纹轴16B之间的晃动。
实施例13
接着，参照图17说明本发明的实施例13。在以下的说明中，说明与上述实施例不同的结构部分，省略重复的说明。
如图17所示，实施例13的外螺纹轴16A部分为实心轴。在外螺纹轴16A，在突条齿51的轴向的整个长度内形成有孔75，使外螺纹轴16A的壁厚在突条齿51的轴向的整个范围内变薄。进而，在外螺纹轴16A上，与突条齿51的轴向一端（图17中的左端）对应的外螺纹轴16A的一端的外径缩小而形成缩径部91，使得外螺纹轴16A的一端的壁厚变薄。
此外，在内螺纹轴16B上，在齿槽41的轴向的整个长度内使内螺纹轴16B的外径缩小而形成缩径部82，在齿槽41的轴向的整个范围内，使内螺纹轴16B的壁厚变薄。因此，缩径部91的轴向范围内的外螺纹轴16A的一端的半径方向的刚性小于外螺纹轴16A的其它部分的半径方向的刚性，缩径部82的轴向范围内的内螺纹轴16B的部分的半径方向的刚性小于内螺纹轴16B的其它部分的半径方向的刚性。
根据实施例13的伸缩轴，即使有较大的弯矩作用于突条齿51与齿槽41啮合的区域的轴向两端，也能抑制施加于突条齿51整体的表面压力的增加，能够抑制被覆部61的变形和外螺纹轴16A与内螺纹轴16B之间的晃动。上述实施例11～13的缩径部91～93也可形成为如图9所示的中空的外螺纹轴16A。
在上述实施例中，对本发明应用于具有花键的伸缩轴的例子进行了说明，但本发明也可以应用于具有锯齿的伸缩轴。在上述实施例中，在外螺纹轴16A的突条齿51形成有使滑动阻力减少的被覆部61，但也可以在内螺纹轴16B的齿槽41形成被覆部61。此外，也可以在外螺纹轴16A的突条齿51和内螺纹轴16B的齿槽41均形成被覆部61。而且，还可以使外螺纹轴16A或内螺纹轴16B整体采用与被覆部61相同的材质成型。或者，还可以外螺纹轴16A和内螺纹轴16B均不形成被覆部61。
此外，在上述实施例中，对于将本发明应用于中间轴16的例子进行了说明，但本发明可适用于转向轴等构成转向装置的任意的伸缩轴。此外，在上述实施例中，对于将本发明应用于具有电动助力装置20的转向装置的例子进行了说明，但本发明也可以适用于不具有电动助力装置的转向装置。
本发明基于2011年11月30日提出的日本专利申请2011-263121号，其内容作为参照引入于此。
产业实用性
本发明可应用于具有能够相对滑动且能够传递转矩的外螺纹轴和内螺纹轴的伸缩轴。

Claims (11)

1.一种伸缩轴，其特征在于，包括：
具有形成有多个突条齿的外周的外螺纹轴；和
具有形成有多个齿槽的内周，外嵌于所述外螺纹轴的内螺纹轴，
所述突条齿与所述齿槽啮合，所述外螺纹轴和所述内螺纹轴能够沿轴向相对滑动，并且能够在所述外螺纹轴与所述内螺纹轴之间传递转矩，
所述外螺纹轴和所述内螺纹轴中的至少其中之一为下述结构：所述突条齿与所述齿槽啮合的区域的轴向范围内的所述外螺纹轴和所述内螺纹轴中的所述至少其中之一的局部的半径方向的刚性，比所述外螺纹轴和所述内螺纹轴中的所述至少其中之一的其它部分的半径方向的刚性小。
2.如权利要求1所述的伸缩轴，其特征在于，
所述外螺纹轴至少一部分为实心轴，
在与所述突条齿的轴向的一端或两端对应的所述外螺纹轴的部分，沿所述轴向形成有孔。
3.如权利要求1所述的伸缩轴，其特征在于，
所述外螺纹轴至少一部分为实心轴，
在所述外螺纹轴上，沿所述轴向且在所述突条齿的轴向的整个长度内，形成有孔。
4.如权利要求3所述的伸缩轴，其特征在于，
所述外螺纹轴在所述突条齿的轴向范围内具有缩径部，所述缩径部的外径比所述突条齿的轴向范围内的所述外螺纹轴的其它部分的外径小。
5.如权利要求1所述的伸缩轴，其特征在于，
所述外螺纹轴为中空轴，
与所述突条齿的轴向的一端或两端对应的所述外螺纹轴的部分的内径，比所述外螺纹轴的其它部分的内径大。
6.如权利要求1所述的伸缩轴，其特征在于，
所述外螺纹轴为中空轴，
所述突条齿的轴向的整个长度内的所述外螺纹轴的部分的内径，比所述外螺纹轴的其它部分的内径大。
7.如权利要求6所述的伸缩轴，其特征在于，
所述外螺纹轴在所述突条齿的轴向范围内具有缩径部，所述缩径部的外径比所述突条齿的轴向范围内的所述外螺纹轴的其它部分的外径小。
8.如权利要求1所述的伸缩轴，其特征在于，
所述内螺纹轴在所述齿槽的轴向范围内具有缩径部，所述缩径部的外径比所述齿槽的轴向范围内的所述内螺纹轴的其它部分的外径小。
9.如权利要求1所述的伸缩轴，其特征在于，
所述内螺纹轴在所述齿槽的轴向的整个长度内具有缩径部，所述缩径部的外径比所述内螺纹轴的其它部分的外径小。
10.如权利要求1所述的伸缩轴，其特征在于，
所述内螺纹轴的齿槽通过过盈配合而外嵌于所述外螺纹轴的突条齿。
11.如权利要求1所述的伸缩轴，其特征在于，
在所述外螺纹轴的突条齿的齿面，形成有使该突条齿与所述内螺纹轴的齿槽之间的滑动阻力减少的被覆部。
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