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CN100460259C - 车辆转向用伸缩轴 - Google Patents

车辆转向用伸缩轴 Download PDF

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CN100460259C CNB2003801079701A CN200380107970A CN100460259C CN 100460259 C CN100460259 C CN 100460259C CN B2003801079701 A CNB2003801079701 A CN B2003801079701A CN 200380107970 A CN200380107970 A CN 200380107970A CN 100460259 C CN100460259 C CN 100460259C
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Abstract

根据本发明的车辆转向用伸缩轴，在分别形成于雄轴(1)的外周面上与雌轴(2)的内周面上的三对轴向槽(3、5)之间设置有用于当两轴(1、2)沿轴向相对移动时滚动的滚动体(7)；在雄轴(1)侧的轴向槽(3)与该滚动体(7)之间插置有轨道元件(9)和弹性体(10)，该轨道元件与滚动体(7)相接触，该弹性体用于通过轨道元件(9)预压滚动体(7)使之靠在雄轴(1)和雌轴(2)上；在分别形成于雄轴(1)的外周面上与雌轴(2)的内周面上的另外三对轴向槽(4、6)之间设置有用于当两轴(1、2)沿轴向相对移动时滑动的滑动体(8)。

Description

车辆转向用伸缩轴
技术领域
本发明涉及一种安装在车辆的转向轴内且雄轴和雌轴不能相互转动但能够滑动地彼此配合的车辆转向用伸缩轴。
背景技术
车辆(汽车)转向机构的伸缩轴需要具有吸收车辆行驶时产生的轴向位移以及防止这种位移或者振动传递到转向盘的性能。此外，该伸缩轴还需要能够沿轴向移动转向盘的位置以及调节该位置，以使得驾驶员获得驾驶车辆的最佳位置。
在上述任何情况下，伸缩轴都需要降低卡嗒声，减小转向盘上的游隙感觉，并且减小轴向滑动操作过程中的滑动阻力。
因此，传统上，伸缩轴的雄轴涂覆有尼龙薄膜，并且在其滑动部分涂覆有油脂，以便吸收或者减轻金属噪声、金属卡嗒声，同时减小滑动阻力和转动方向的游隙。
然而，存在随着使用而造成尼龙薄膜的磨损加剧且转动方向的游隙变大的情况。同时，在发动机室内的高温条件下，尼龙薄膜的体积改变，从而滑动阻力明显变大，或者有时磨损显著加快，因此，在这种情况下转动方向的游隙变大。
鉴于此，在日本专利申请特开No.2001-50293中，在分别形成于雄轴的外周面上和雌轴的内周面上的至少一对轴向槽之间，形成有滚动体(球状体)，当两轴沿轴向相对移动时该滚动体转动。
在雄轴侧的轴向槽与滚动体(球状体)之间插置有轨道元件和弹性体，该轨道元件与滚动体(球状体)接触，该弹性体用于通过该轨道元件预压滚动体(球状体)使之靠在雄轴和雌轴上。
通过这种布置，由于滚动体(球状体)通过该弹性体被预压靠在雌轴上使得在不传递转矩时(滑动时)无游隙产生，因此可以防止雄轴与雌轴之间的游隙，从而雄轴和雌轴能够以稳定的滑动负荷无游隙地沿轴向滑动。
同时，由于其设置成当传递转矩时滚动体(球状体)能够通过弹性体保持在圆周方向，因此雄轴和雌轴能够通过防止在其转动方向的游隙而在高刚度的状态下传递转矩。
然而，在上述日本专利申请特开No.2001-50293中，由于滚动体(球状体)与雌轴的轴向槽以及雄轴侧的轨道元件点接触，因此，如果当转矩负荷很大时，接触压力变得非常大，则有时会在与球状体接触的轴向槽的表面上产生凹痕(或者压痕)等。这样就会使滑动负荷的波动变大或者扭转刚度降低。
随着扭矩的增加，轨道元件相对于雄轴的侧向滑动会增加，导致滞后现象变得非常显著。
此外，由于雄轴、雌轴、弹性体和轨道元件的制造误差(尺寸误差)，预压的量和扭转刚度会产生波动。
发明内容
本发明是充分考虑了上述情况而提出的，其目的是提供一种车辆转向用伸缩轴，该伸缩轴能够实现稳定的滑动负荷，同时能够防止转动方向上的游隙，从而能够在高刚度的状态下传递转矩，并且它具有较好的耐用性，同时可以防止滞后现象变得过分显著。
为了实现上述目的，根据本发明，提供了一种安装在车辆的转向轴内且雄轴和雌轴不能相互转动但可以相互滑动地彼此配合的车辆转向用伸缩轴，其特征在于：
在分别形成于所述雄轴的外周面上与所述雌轴的内周面上的至少一对沿轴向延伸的槽之间，设置有用于当所述两轴沿轴向相对移动时滚动的滚动体；
在所述雄轴侧或在所述雌轴侧的沿轴向延伸的槽与所述滚动体之间插置有轨道元件和弹性体，该轨道元件与所述滚动体相接触，该弹性体用于通过该轨道元件预压所述滚动体使之靠在所述雄轴和雌轴上；以及
在分别形成于所述雄轴的外周面上与所述雌轴的内周面上的至少另一对沿轴向延伸的槽之间，设置有用于当所述两轴沿轴向相对移动时滑动的滑动体。
根据本发明，还提供了一种安装在车辆的转向轴内且雄轴和雌轴不能相互转动但可以相互滑动地彼此配合的车辆转向用伸缩轴，其特征在于：
在分别形成于所述雄轴的外周面上与所述雌轴的内周面上的至少一对沿轴向延伸的槽之间，设置有用于当所述两轴沿轴向相对移动时滚动的滚动体；
在所述雄轴侧或在所述雌轴侧的沿轴向延伸的槽与所述滚动体之间插置有轨道元件和弹性体，该轨道元件与所述滚动体相接触，该弹性体用于通过该轨道元件预压所述滚动体使之靠在所述雄轴和雌轴上；以及
与所述至少一对沿轴向延伸的槽同轴地设置有用于当所述两轴沿轴向相对移动时滑动的滑动体，该滑动体设置在分别形成于所述雄轴的外周面上与所述雌轴的内周面上的至少另一对沿轴向延伸的槽之间。
如上所述，根据本发明的车辆转向用伸缩轴，由于除了用作滚动体的球状体之外，还设置有用作滑动体的柱状体，因此当输入的转矩很大时，大部分负荷由滑动体(柱状体)来承担。这样，通过减小沿雄轴或雌轴的轴向延伸的槽、轨道元件以及滚动体(球状体)之间的接触压力，能够提高伸缩轴的耐用性。同时，当转矩很大时，能够在高刚度的状态下传递转矩。
另外，由于滑动体(柱状体)与雄轴以及雌轴相接触，因此能够减小传递向滚动体(球状体)上的扭矩并防止轨道元件的侧向滑动。这样，能够抑制滞后现象变得过分显著。
从以上说明中可以看出，根据如上所述的本发明的车辆转向用伸缩轴，能够实现稳定的滑动负荷，同时，能够可靠地防止转动方向上的游隙，从而能够在高刚度的状态下传递转矩。
此外，根据本发明的车辆转向用伸缩轴，能够将轨道元件设置为其中心轴线与轴向槽的相一致(平行/并列)的柱状体。在这种情况下，由于轨道元件为其中心轴线与轴向槽的相一致的柱状体，因此可以选择几种尺寸的柱状体的轨道元件，并可以通过控制干涉(过盈量)来获得期望的预压。这样，能够减小由于雄轴、雌轴和弹性体的制造误差(尺寸误差)带来的预压和扭转刚度的波动。同时，还可以通过简化轨道元件的形状来降低制造成本。
附图说明
图1A是根据本发明的第一实施例的车辆转向用伸缩轴的纵剖视图，图1B为该伸缩轴沿图1A的X-X线的横剖视图；
图2A是根据本发明的第一实施例的第一变形例的车辆转向用伸缩轴的横剖视图(与沿图1A的X-X线的横剖视图相对应)，图2B是根据本发明的第一实施例的第二变形例的车辆转向用伸缩轴的横剖视图(与沿图1A的X-X线的横剖视图相对应)；
图3A是根据本发明的第二实施例的车辆转向用伸缩轴的横剖视图(与沿图1A的X-X线的横剖视图相对应)，图3B是根据本发明的第三实施例的车辆转向用伸缩轴的横剖视图(与沿图1A的X-X线的横剖视图相对应)；
图4是根据本发明的第四实施例的车辆转向用伸缩轴的纵剖视图；
图5A是该伸缩轴沿图4的Y-Y线的横剖视图，图5B是该伸缩轴沿图4的Z-Z线的横剖视图；
图6是适用根据本发明的实施例的车辆转向用伸缩轴的车辆转向机构的侧视图。
具体实施方式
下面将参照附图说明根据本发明的实施例的车辆转向用伸缩轴。
(车辆转向轴的整体构造)
图6是适用根据本发明的实施例的车辆转向用伸缩轴的车辆转向机构的侧视图。
在图6中，该转向机构由以下几部分组成：一上转向轴部分120(包括转向柱103和被该转向柱103可旋转地保持的转向轴104)，该上转向轴部分通过上支架101和下支架102连接在车身侧部件100上；一转向盘105，该转向盘连接在转向轴104的上端；一下转向轴部分107，该下转向轴部分通过万向节106连接在转向轴104的下端；一小齿轮轴109，该小齿轮轴通过转向轴接头108与下转向轴部分107相连；一与该小齿轮轴109接合的转向齿条轴112；以及支承该转向齿条轴112的转向齿条支承部件113，该转向齿条支承部件通过弹性部件111固定在车体的另一支架(车架)110上。
在这种情况下，上转向轴部分120与下转向轴部分107使用根据本发明的实施例的车辆转向用伸缩轴(以下称为“伸缩轴”)。下转向轴部分107由雄轴和雌轴相互配合而形成。这种下转向轴部分107需要具有吸收车辆行驶过程中产生的轴向位移从而防止该位移或振动传递到转向盘105上的性能。当车体具有副车架结构，使得用于固定转向机构上部的部件100与固定转向齿条支承部件113的支架110独立地设置，并且转向齿条支承部件113通过弹性体111例如橡胶固定在支架110上时，也需要这种性能。还存在另一种情况，即：为了把转向轴接头108连接到小齿轮轴109，对于操作者来说(该伸缩轴)需要具有伸缩功能，从而能够缩短该伸缩轴以便配合并连接到小齿轮轴109上。此外，虽然设置在转向机构的上部的上转向轴部分120也是由雄轴和雌轴相互配合而形成，但是这样的上转向轴部分120需要具有能够沿轴向移动转向盘105的位置并随后调整该位置的功能，以获得驾驶员驾驶车辆的最佳位置(因此需要沿轴向伸缩的功能)。在上述所有情况下，伸缩轴都需要能够减小配合部位的卡嗒声，降低转向盘105上的游隙感觉并减小沿轴向滑动时的滑动阻力。
(第一实施例)
图1A是根据本发明的第一实施例的车辆转向用伸缩轴的纵剖视图，图1B为该伸缩轴沿图1A的X-X线的横剖视图。
如图1A所示，该车辆转向用伸缩轴(以下称为“伸缩轴”)包括不能相互转动但可以相互滑动地彼此配合的雄轴1和雌轴2。
如图1B所示，在雄轴1的外周面上沿周向以120度等间隔设置有三个沿轴向延伸的槽3。与此相对应，在雌轴2的内周面上沿周向以120度(相位)等间隔设置有三个沿轴向延伸的槽5。
在雄轴1的轴向槽3与雌轴2的相应的轴向槽5之间，可转动地插置有多个球状体7(滚动体)，该球状体为用于当雄轴1和雌轴2沿轴向相对移动时滚动的刚性体。每个轴向槽5都具有大体为弧形或者尖拱形的截面。
注意，轴向槽3由基本平直的底部和基本平直的侧面构成，每个侧面都与底部成预定角度。底部与侧面之间可以成预定的角度或者成直角。
在雄轴1的轴向槽3与球状体7之间，插置有一对由钢板形成的轨道元件9和一对由橡胶等形成的弹性体10，该轨道元件9与球状体7相接触，该弹性体10用于分别通过轨道元件9将球状体7预压靠在雄轴1和雌轴2上。
如图所示，形成该对轨道元件9的钢板是左右分开的，每个轨道元件9与球状体7之间的接触部分可以是平直的或者弯曲的。当轨道元件9的接触部分如图中所示的那样是平直的时，轨道元件9的接触部分优选基本与雄轴1的轴向槽3的侧面平行。也就是说，轨道元件9的接触部分与槽3的底部之间形成的角度基本等于槽3的每个侧面与槽3的底部之间形成的角度。
该对弹性体10可以与每个相应的轨道元件9分开，或者与相应的轨道元件9接合成一体。
另外，如图1A所示，在雄轴1的一端部设置有一个带有弹性部件的止动板11，该带有弹性部件的止动板11被铆接(或咬合)部12固定。这样，通过该带有弹性部件的止动板11，防止了球状体7、柱状体8、轨道元件9以及弹性体10的滑落。
如图1B所示，在雄轴1的外周面上沿周向以120度等间隔延伸地设置有三个轴向槽4。与此相对应，在雌轴2的内周面上沿周向以120度等间隔设置有三个沿轴向延伸的槽6。
在雄轴1的轴向槽4与雌轴2的相应的轴向槽6之间，插置有多个柱状体8(滑动体)，该柱状体8为用于当雄轴1和雌轴2沿轴向相对移动时滑动的刚性体，该柱状体能够在雄轴1与雌轴2之间以很小的间隙滑动。每个轴向槽4和6都具有大体为弧形或者尖拱形的截面。
在具有如上所述构造的伸缩轴中，由于球状体7插置在包括轨道元件9的雄轴1和雌轴2之间，并且球状体7通过弹性体10被预压使得相对于雌轴2没有游隙产生，因此在不传递转矩时就能够可靠地防止雄轴1和雌轴2之间的游隙。同时，当雄轴1和雌轴2沿轴向相对移动时，它们能够以稳定的滑动负荷沿轴向滑动而没有游隙。
在本实施例中，当传递转矩时，弹性体10发生弹性变形，以便将球状体7沿周向约束在包括轨道元件9的雄轴1与雌轴2之间。同时，插置在雄轴1和雌轴2之间的三列柱状体8主要起到传递转矩的作用。
例如，当转矩从雄轴1输入时，由于在初始状态在弹性体10上施加有预压，所以不会产生游隙，弹性体10产生抵抗转矩的反作用力以传递转矩。在这种情况下，转矩传递总体上在如下状态下进行，即：从雄轴1通过轨道元件9、弹性体10和球状体7传递到雌轴2上的转矩与输入的转矩保持平衡。
当转矩进一步增加时，通过柱状体8在雄轴1和雌轴2之间的沿旋转方向的间隙就会消失，在这之后柱状体8传递从雄轴1到雌轴2的转矩的增加部分。由于这个原因，能够可靠地防止雄轴1和雌轴2之间沿转动方向的游隙，并且在高刚度的状态下传递转矩。
如上所述，根据本实施例，由于除了在球状体7之外还设置有柱状体8，因此当有很大的转矩输入时，大部分负荷由柱状体8来承担。这样，能够减小雌轴2的轴向槽5、轨道元件9以及球状体7之间的接触压力，从而提高伸缩轴的耐用性；同时，当转矩负荷很大时，能够在高刚度的状态下传递转矩。
而且，由于柱状体8与雄轴1和雌轴2相接触，因而能够减小传向球状体7的扭矩并抑制轨道元件9的侧向滑动。这样，能够防止滞后现象变得过大。
如上所述，根据本实施例，能够实现稳定的滑动负荷，同时能够可靠地防止沿转动方向的游隙，从而能够在高刚度的状态下传递转矩。
注意，球状体7优选为刚性体的滚珠。同样，刚性体的柱状体8优选为滚针。
由于柱状体(以下称为“滚针”)8以线接触的方式来承受负荷，因而具有许多的优点，例如，与以点接触来承受负荷的滚珠相比，能够降低接触压力。因此，与将全列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，滑动部分的衰减效果大。因此，振动吸收性能好。
-由于滚针以很小的部分与雄轴和雌轴接触，因此滑动负荷的波动可以抑制为很低，并且由于该波动产生的振动不会传递到转向盘。
-当传递相同的转矩时，在滚针结构中可以将接触压力抑制为较低。所以可以将轴向长度缩短，从而可有效地使用空间。
-当传递相同的转矩时，在滚针结构中可以将接触压力抑制为较低。所以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。
-可以减少构成部件数目。
-可以改善组装性能。
-可以降低组装成本。
如上所述，滚针在雄轴1与雌轴2之间传递转矩时起到重要的作用，并与雌轴2的内周面滑动接触。与现有的花键配合结构相比，该结构具有以下优点：
-滚针为大批量生产制品，所以制造成本非常低。
-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布置，所以可以不用改变设计思想而将滚针用于各种应用。
-有时根据使用条件还需要进一步减小滑动时的摩擦系数。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。所以可以不用改变设计思想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，所以可通过选择滚针直径将雄轴、滚针、雌轴之间的间隙减到最小。因此可以容易地提高轴的扭转方向的刚度。
(第一实施例的变形例)
图2A是根据本发明的第一实施例的第一变形例的车辆转向用伸缩轴的横剖视图(与沿图1A的X-X线的横剖视图相对应)。
在该变形例中，在雌轴2的轴向槽5与球状体7之间，插置有一对由钢板形成的轨道元件9和一对由橡胶等形成的弹性体10，该轨道元件与球状体7相接触，该弹性体用于通过轨道元件9将球状体7预压靠在雄轴1和雌轴2上。在这种情况下，操作方式与上述第一实施例中相同。
注意，轴向槽5由基本平直的底部和基本平直的侧面构成，每个侧面都与底部成预定角度。底部与侧面之间可以成预定的角度或者成直角。
如图所示，形成该对轨道元件9的钢板是左右分开的，在每个轨道元件9与球状体7之间的接触部分可以是平直的或者弯曲的。当轨道元件9的接触部分如图中所示是平直的时，轨道元件9的接触部分优选基本与雌轴2的轴向槽5的侧面平行。也就是说，轨道元件9的接触部分与槽5的底部之间形成的角度基本等于槽5的每个侧面与槽5的底部之间形成的角度。
该对弹性体10可以与每个相应的轨道元件9分开，或者与相应的轨道元件9一体地接合。
图2B是根据本发明的第一实施例的第二变形例的车辆转向用伸缩轴的横剖视图(与沿图1A的X-X线的横剖视图相对应)。
在该变形例中，一对由钢板制成的轨道元件9沿着球状体7的曲面形成弧形，而一对弹性体10形成为比第一实施例中的更厚。在这种情况下，操作方式也与上述第一实施例中相同。
轴向槽3由基本平直的底部和基本平直的侧面构成，每个侧面都与底部基本成直角。底部与侧面可以成直角或者在两者之间成预定的角度。
如图所示，形成该对轨道元件9的钢板是左右分开的，每个轨道元件9与球状体7之间的接触部分可以是弯曲的或者平直的。当轨道元件9的接触部分不像图中所示的那样而是平直的时，轨道元件9的接触部分优选基本与雄轴1的轴向槽3的侧面平行。也就是说，轨道元件9的接触部分与槽3的底部之间形成的角度基本等于槽3的每个侧面与槽3的底部之间形成的角度。
该对弹性体10可以与每个相应的轨道元件9分开，或者与相应的轨道元件9一体地接合。
(第二实施例)
图3A是根据本发明的第二实施例的车辆转向用伸缩轴的横剖视图(与沿图1A的X-X线的横剖视图相对应)。
在该第二实施例中，在雌轴2的轴向槽5与球状体7之间，插置有一对由滚针形成的轨道元件9以及由橡胶等形成的弹性体10，该轨道元件与球状体7相接触，该弹性体用于通过轨道元件9预压球状体7使之靠在雄轴1和雌轴2上。在这种情况下，操作方式也与上述第一实施例中相同。
注意，轴向槽5由基本平直的底部和基本平直的侧面构成，每个侧面都与底部基本成直角。底部与侧面之间可以成预定的角度或者成直角。
尽管在图示的例子中，弹性体10仅被设置在轴向槽5的底部上，但它也可以被设置在槽5的侧面上。与轨道元件9相对应，可以仅仅设置一个弹性体10或者设置两个独立的弹性体。
由于在第二实施例中轨道元件是一对滚针9(柱状体)，该滚针的中心轴线与沿轴向延伸的轴向槽5相平行，因此可以采用几种尺寸的滚针9来作为轨道元件，并可以通过控制干涉(过盈量)来得到期望的预压。这样，能够减小由于雄轴1、雌轴2和弹性体10的制造误差(尺寸误差)而引起的预压力以及扭转刚度的波动。通过简化轨道的形状，还可能实现较低的制造成本。
(第三实施例)
图3B是根据本发明的第三实施例的车辆转向用伸缩轴的横剖视图(与沿图1A的X-X线的横剖视图相对应)。
在该第三实施例中，轨道元件9由金属形成，采用导轨的形式。弹性体10由板簧形成，该板簧一体形成为线对称且其两端向后折叠。在这种情况下，操作方式也与上述第一实施例中相同。
注意，轴向槽3由基本平直的底部和基本平直的侧面构成，每个侧面都与底部成预定角度。底部与侧面之间可以成预定的角度或者成直角。
如图所示，该对的轨道元件9是左右分开的，每个轨道元件9与球状体7之间的接触部分可以是弯曲的或者平直的。当轨道元件9的接触部分不像图中所示的那样而是平直的时，轨道元件9的接触部分优选基本与雄轴1的轴向槽3的侧面平行。也就是说，轨道元件9的接触部分与槽3的底部之间形成的角度基本等于槽3的每个侧面与槽3的底部之间形成的角度。
另外，弹性体10可以由分别与轨道元件9相对应的分开的两片构成。
(第四实施例)
图4是根据本发明的第四实施例的车辆转向用伸缩轴的纵剖视图。
图5A是该伸缩轴沿图4中的Y-Y线的横剖视图，图5B是该伸缩轴沿图4中的Z-Z线的横剖视图。
在本实施例中，如图5A所示，沿周向以120度等间隔在雄轴1的外周面上延伸地设置有三个轴向槽3。与此相对应，沿周向以120度等间隔在雌轴2的内周面上延伸地设置有三个轴向槽5。
在雄轴1的轴向槽3与雌轴2的相应的轴向槽5之间，可转动地插置有多个球状体7(滚动体)，该球状体为用于当雄轴1和雌轴2沿轴向相对移动时滚动的刚性体。
在雄轴1的轴向槽3与球状体7之间，插置有一对由钢板形成的轨道元件9和一对由橡胶等形成的弹性体10，该轨道元件与球状体7相接触，该弹性体用于通过轨道元件9预压球状体7使之靠在雄轴1和雌轴2上。
轴向槽3由基本平直的底部和基本平直的侧面构成，每个侧面都与底部成预定角度。底部与侧面之间可以成预定的角度或者成直角。
如图所示，形成该对轨道元件9的钢板是左右分开的，每个轨道元件9与球状体7之间的接触部分可以是弯曲的或者平直的。当轨道元件9的接触部分如图中所示是平直的时，轨道元件9的接触部分优选基本与雄轴1的轴向槽3的侧面平行。也就是说，轨道元件9的接触部分与槽3的底部之间形成的角度基本等于槽3的每个侧面与槽3的底部之间形成的角度。
该对弹性体10可以与每个相应的轨道元件9分开，或者与相应的轨道元件9一体地接合。
如图4所示，在雄轴1的一端设置有带有弹性部件的止动板11，该带有弹性部件的止动板11被铆接(或咬合)部12固定在雄轴1的端部。通过该带有弹性部件的止动板11，防止了球状体7、轨道元件9以及弹性体10的滑落。
此外，在本实施例中，如图5B所示，在与上述轴向槽3和5同轴(同心)地形成的轴向槽4和6之间，插置有多个柱状体8(滑动体)，该柱状体由刚性体形成并且在两轴1和2沿轴向相对移动时可以滑动。
轴向槽3由底部和(与底部)成预定角度的侧面组成。每个轴向槽5都具有大体为弧形或者尖拱形的截面，并且每个轴向槽4和6都具有大体为弧形或者尖拱形的截面。
因此，轴向槽5与轴向槽6彼此同轴并且形状大体相同。另一方面，轴向槽3与轴向槽4尽管彼此同轴，但是形状不同。
如图4所示，在一排球状体7与柱状体8之间设置有带有弹性体的止动板13。通过该带有弹性体的止动板13防止了球状体7与柱状体8的相互干涉。
从上述说明可以看出，根据本实施例，由于除了球状体7之外还设置有柱状体8，当有很大的转矩输入时，大部分负荷由柱状体8来承担。这样，通过减小雌轴2的轴向槽5、轨道元件9以及球状体7之间的接触压力，提高了伸缩轴的耐用性；同时，当转矩负荷很大时，能够在高刚度的状态下传递转矩。
而且，由于柱状体8与雄轴1和雌轴2相接触，因而能够减小传递向球状体7的扭矩并抑制轨道元件9的侧向滑动。这样，能够防止滞后现象变得过大。
如上所述，根据本实施例，能够实现稳定的滑动负荷，同时能够可靠地防止沿转动方向的游隙，从而能够在高刚度的状态下传递转矩。
应该注意，本发明并不局限于上述实施例，而能够以各种方式变形。
如上所述，根据本发明，由于除了滚动体(球状体)之外还设置有滑动体(柱状体)，因此当有大的转矩输入时，大部分负荷量可以由滑动体(柱状体)承担。这样就可以通过减小雄轴或雌轴上的轴向槽、轨道元件以及滚动体(球状体)之间的接触压力来提高伸缩轴的耐用性。同时，当转矩负荷很大时，能够在高刚度的状态下传递转矩。
此外，由于滑动体(柱状体)与雄轴和雌轴相接触，因此可以减小传递向滚动体(球状体)的扭矩，从而抑制轨道元件的侧向滑动。这样，可以防止滞后现象变得过大。
如上所述，根据本发明，能够实现稳定的滑动负荷，同时能够可靠地防止沿转动方向的游隙，从而能够在高刚度的状态下传递转矩。

Claims (4)

1.一种安装在车辆的转向轴内且雄轴与雌轴相互能够传递转矩并能够沿轴向彼此相对移动地配合的车辆转向用伸缩轴，其特征在于：
在所述雄轴的外周面上与所述雌轴的内周面上分别形成有至少一对沿轴向延伸的第一槽，成对的所述第一槽之一由基本平直的底部和基本平直的侧面构成，每个侧面都与底部成预定角度；
在成对的所述第一槽之间，设置有用于当所述两轴沿轴向相对移动时滚动的滚动体；
在所述平直的侧面与所述滚动体之间插置有一对在周向上并排设置并且与所述滚动体相接触的轨道元件，和用于通过该轨道元件预压所述滚动体使之靠在所述雄轴和所述雌轴上的弹性体，所述轨道元件基本平行于相应的平直侧面；
在所述雄轴的外周面上与所述雌轴的内周面上分别形成有至少另一对沿轴向延伸的第二槽；以及
在成对的所述第二槽之间，设置有用于当所述两轴沿轴向相对移动时滑动的柱状体，该柱状体与所述第二槽之间存在小间隙。
2.根据权利要求1所述的车辆转向用伸缩轴，其特征在于：所述至少另一对沿轴向延伸的第二槽与所述至少一对沿轴向延伸的第一槽同轴。
3.根据权利要求1或2所述的车辆转向用伸缩轴，其特征在于：所述轨道元件为其中心轴线与所述轴向槽平行的柱状体。
4.根据权利要求1或2所述的车辆转向用伸缩轴，其特征在于：所述轨道元件由钢板形成。
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