電動式動力轉向裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術實現一種電動式動力轉向裝置的結構，該電動式動力轉向裝置通過長期間穩定地抑制電動馬達（5）的輸出軸（6a）的晃蕩，能夠穩定地減輕在運轉時產生的振動、異常噪聲。輸出軸（6a）的前端部和蝸桿（7）的基端部，以能夠進行轉矩的傳遞以及軸方向的相對變位的方式結合。在輸出軸（6a）與蝸桿（7）的結合部，設置有具有使輸出軸（6a）和蝸桿（7）離開的方向的彈力的彈性部件（31）。根據彈性部件（31）的彈力，對相對于馬達外殼（13）旋轉自如地支承輸出軸（6a）的一對球軸承（14a）、（14b）施加并列組合型的接觸角以及預負荷。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及汽車用的電動式動力轉向裝置。
技術介紹
為了減輕向汽車的轉向輪(除了叉車等的特殊車輛之外，通常為前輪)施加轉向角時的轉向盤操作所需要的力，廣泛地使用電動式動力轉向裝置，該電動式動力轉向裝置使用電動馬達作為輔助動力源。雖然已知有各種各樣的結構的電動式動力轉向裝置，但是在任何一種結構中，都是經由減速器向通過轉向盤的操作而旋轉的轉向軸施加電動馬達的輔助動力。作為該減速器一般使用蝸輪減速器。在使用蝸輪減速器的電動式動力轉向裝置的情況下，通過使由電動馬達旋轉驅動的蝸桿與和轉向軸一起旋轉的蝸輪嚙合，向轉向軸自由傳遞電動馬達的輔助動力。圖5以及圖6表示以往的電動式動力轉向裝置的I例。轉向軸2的前端部旋轉自如地支承于殼體3的內側，在該轉向軸2的前端部固定有蝸輪4。固定于電動馬達5的輸出軸6的蝸桿7與該蝸輪4嚙合。通過利用電動馬達6旋轉驅動蝸桿7，在規定的方向向蝸輪4施加規定大小的輔助轉矩。蝸桿7由蝸桿軸8、設置于蝸桿軸8的外周面的軸方向中間部的蝸桿齒9構成，蝸桿軸8的基端部以及前端部利用一對球軸承10a、10b旋轉自如地支承在殼體3的內側。另外，在蝸桿軸8的基端面開口的花鍵孔11和設置于輸出軸6的前端部的花鍵軸部12進行花鍵卡合。另一方面，輸出軸6利用一對球軸承14a、14b旋轉自如地支承在馬達外殼13的內側。在這樣的電動式動力轉向裝置運轉時，與從轉向盤I向轉向軸2施加的轉矩的方向以及大小相對應地控制向電動馬達5的通電方向以及通電量。另外，通過經由蝸桿7以及蝸輪4向轉向軸2施加適當的輔助轉矩，能夠使通過中間軸15向轉向齒輪單元16傳遞的轉矩，比從轉向軸2輸入的轉矩大。其結果，由于以比向轉向盤I施加的操作力大的力推拉左右一對拉桿17，所以即使為小的操作力，也能夠向左右一對轉向輪施加所期望的轉向角。此時，由于輔助轉矩的方向以及大小頻繁地變化，所以若不采取任何對策，則在各部分將產生撞擊聲、振動等，給成員帶來不適感。因此，對于蝸桿7和蝸輪4的嚙合部，通過將蝸桿7的前端側的球軸承IOb向蝸輪4側彈性地推壓，能夠消除該嚙合部的齒隙，防止產生齒輪撞擊聲。另外，以往也已知有如下的方案，即，在電動馬達的輸出軸的前端面與蝸桿軸的基端面之間設置有彈性部件，向相互離開的方向彈性地推壓這些輸出軸和蝸桿，從而抑制輸出軸和蝸桿的晃蕩(參照特開2002-255047號公報、特開2003-72563號公報、特開2008-213667號公報、特開2008-247190號公報、特開2008-290693號公報、特開2009-61898號公報)。另外，在特開2011-69495號公報中記載有如下的內容，即，作為支承蝸桿軸的基端部的球軸承，使用單列深槽型且為4點接觸型的球軸承。在電動式動力轉向裝置運轉時，為了抑制因電動馬達5的輸出軸6向軸方向發生微小變位而產生的晃蕩,需要向支承輸出軸6的兩端部的一對球軸承14a、14b施加預負荷。因此，如圖7所示，在構成輸出軸6的基端部側的球軸承14a的外圈的基端面(圖7的右端面)與馬達外殼13的內端面之間設置有板簧(蝶形彈簧、彈簧墊圈、防松墊圈等)18。通過該板簧18的彈力，對球軸承14a、14b施加圖7中的虛線所示那樣的正面組合型(DF)的接觸角以及預負荷。在這樣的以往結構的情況下，伴隨著電動式動力轉向裝置的運轉向板簧18反復施加壓縮方向的力。即，伴隨著蝸輪4與蝸桿齒9 (參照圖6)的嚙合，從嚙合部向設置有蝸桿齒9的蝸桿7施加反力。該反力中的軸方向成分的作用方向，每當從蝸桿7向蝸輪4傳遞的轉矩的方向發生變化時進行反轉。另一方面，輸出軸6的前端側的球軸承14b，從圖7中的虛線所示的接觸角的方向可知，支承上述反力中的從蝸桿7朝向輸出軸6作用的軸方向成分的功能不足。因此，以大致原樣的大小向板簧18反復施加相當于方向變化次數的壓縮方向的力。其結果，伴隨著長期間的使用，板簧18的彈力降低或者喪失，向球軸承14a、14b施加的預負荷降低或者喪失。特別是，由于板簧18的設置空間有限，伴隨著電動式動力轉向裝置的運轉的軸方向尺寸變化相對于板簧18的彈性行程(能夠施加彈力的狀態下的軸方向尺寸的變化量)的比例變大，所以板簧18的彈力容易降低或者喪失。如特開2008-290693號所記載的那樣，通過在電動馬達的輸出軸的前端面與蝸桿軸的基端面之間設置容易確保比板簧大的彈性行程的彈性部件，雖然能夠在一定程度上減輕該輸出軸的軸方向的晃蕩，但是仍然不是十分充分。即，在以往的電動馬達的情況下，雖然利用一對球軸承支承輸出軸的兩端部，但是向構成這些球軸承的滾珠施加的接觸角的方向是相互相反的。即，在這些球軸承上施加背面組合型(DB)或者正面組合型(DF)的接觸角。在任一種情況下，在由接觸角的方向相互不同的一對球軸承旋轉自如地支承的輸出軸被向軸方向推壓的場合，代替一方的球軸承的預負荷上升，另一方的球軸承的預負荷降低。另外，在該另一方的球軸承的預負荷喪失了的場合，在該另一方的球軸承部分有可能產生撞擊聲等的異常噪聲或者振動。因此，存在僅通過在電動馬達的輸出軸的前端面與蝸桿軸的基端面之間設置彈性部件將無法充分地防止該輸出軸的晃蕩的問題。在先技術文獻專利文獻專利文獻I日本特開2002-255047號公報專利文獻2日本特開2003-72563號公報專利文獻3日本特開2008-213667號公報專利文獻4日本特開2008-247190號公報專利文獻5日本特開2008-290693號公報專利文獻6日本特開2009-61898號公報專利文獻7日本特開2011-69495號公報
技術實現思路
專利技術要解決的課題本專利技術鑒于上述那樣的情況，其目的在于實現一種電動式動力轉向裝置的結構，該電動式動力轉向裝置通過不降低性能而長期間穩定地抑制電動馬達的輸出軸的晃蕩，能夠減少在運轉時產生的振動、異常噪聲的發生。用于解決課題的方案本專利技術的電動式動力轉向裝置具有殼體、旋轉軸、蝸輪、蝸桿、電動馬達。上述殼體支承固定在車體或者固定于車體的部分上。上述旋轉軸相對于上述殼體旋轉自如地被支承，具有與用于向轉向輪施加轉向角的機構連接的前端部、和與轉向盤連接的后端部。上述蝸輪在上述殼體的內側同心地被支承固定在上述旋轉軸的一部分上，與上述旋轉軸一起旋轉。上述蝸桿具有包括基端部和設置在軸方向中間部的蝸桿齒的蝸桿軸，在使上述蝸桿齒與上述蝸輪嚙合的狀態下，該蝸桿相對于上述殼體旋轉自如地被支承。另外，上述電動馬達具有支承固定于上述殼體的馬達外殼、包括能夠傳遞轉矩地與上述蝸桿軸的基端部結合的前端部的輸出軸、將上述輸出軸旋轉自如地支承在上述馬達外殼的內側的一對單列型球軸承，并且旋轉驅動上述蝸桿。在本專利技術的電動式動力轉向裝置中，上述一對單列型球軸承的每一個，在上述馬達外殼的內側具有以限制從上述蝸桿離開的方向的變位的狀態被支承的外圈，在上述輸出軸的一部分上具有以限制接近上述蝸桿的方向的變位的狀態被外嵌的內圈。另外，上述蝸桿軸的基端部，具有基端面和卡合孔，該卡合孔的截面形狀為非圓形，在上述基端面上開口并且具有內端面，上述輸出軸的前端部具有截面形狀為非圓形的桿狀部件，該桿狀部件與上述卡合孔卡合且具有前端面。并且，在上述卡合孔的內端面與上述卡合桿部的前端面之間，以在軸方向被彈性地壓縮的狀態夾持有具有軸方向的彈力的彈本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電動式動力轉向裝置，其特征在于，具有：殼體，支承固定在車體或者固定于車體的部分上；旋轉軸，相對于上述殼體旋轉自如地被支承，具有與用于向轉向輪施加轉向角的機構連接的前端部、和與轉向盤連接的后端部；蝸輪，在上述殼體的內側同心地被支承固定在上述旋轉軸的一部分上，與上述旋轉軸一起旋轉；蝸桿，具有包括基端部和設置在軸方向中間部的蝸桿齒的蝸桿軸，在使上述蝸桿齒與上述蝸輪嚙合的狀態下，該蝸桿相對于上述殼體旋轉自如地被支承；旋轉驅動上述蝸桿的電動馬達，具有支承固定于上述殼體的馬達外殼、包括能夠傳遞轉矩地與上述蝸桿軸的基端部結合的前端部的輸出軸、將上述輸出軸旋轉自如地支承在上述馬達外殼的內側的一對單列型球軸承，上述一對單列型球軸承的每一個，在上述馬達外殼的內側具有以限制從上述蝸桿離開的方向的變位的狀態被支承的外圈，在上述輸出軸的一部分上具有以限制接近上述蝸桿的方向的變位的狀態被外嵌的內圈，上述蝸桿軸的基端部，具有基端面和卡合孔，該卡合孔的截面形狀為非圓形，在上述基端面上開口并且具有內端面，上述輸出軸的前端部具有截面形狀為非圓形的桿狀部件，該桿狀部件與上述卡合孔卡合且具有前端面，在上述卡合孔的內端面與上述卡合桿部的前端面之間，以在軸方向被彈性地壓縮的狀態夾持有具有軸方向的彈力的彈性部件，通過對上述輸出軸施加從上述蝸桿離開的方向的彈力，對上述一對單列型球軸承施加并列組合型的接觸角以及預負荷。...

【技術特征摘要】
2011.06.16 JP 2011-1337911.一種電動式動力轉向裝置，其特征在于，具有 殼體，支承固定在車體或者固定于車體的部分上； 旋轉軸，相對于上述殼體旋轉自如地被支承，具有與用于向轉向輪施加轉向角的機構連接的前端部、和與轉向盤連接的后端部； 蝸輪，在上述殼體的內側同心地被支承固定在上述旋轉軸的一部分上，與上述旋轉軸一起旋轉； 蝸桿，具有包括基端部和設置在軸方向中間部的蝸桿齒的蝸桿軸，在使上述蝸桿齒與上述蝸輪嚙合的狀態下，該蝸桿相對于上述殼體旋轉自如地被支承； 旋轉驅動上述蝸桿的電動馬達，具有支承固定于上述殼體的馬達外殼、包括能夠傳遞轉矩地與上述蝸桿軸的基端部結合的前端部的輸出軸、將上述輸出軸旋轉自如地支承在上述馬達外殼的內側的一對單列型球軸承， 上述一對單列型球軸承的每一個，在上述馬達外殼的內側具有以限制從上述蝸桿離開的方向的變位的狀態被支承的外圈，在上述輸出軸的一部分上具有以限制接近上述蝸桿的方向的變位的狀態被外嵌的內圈， 上述蝸桿軸的基端部，具有基端面和卡合孔，該卡合孔的截面形狀為非圓形，在上述基端面上開口并且具有內端面，上述輸出軸的前端部具有截面形狀為非圓形的桿狀部件，該桿狀部件與上述卡合孔卡合且具有前端面， 在上述卡合孔的內端面與上述卡合桿部的前端面之間，以在軸方向被彈性地壓縮的狀態夾持有具有軸方向的彈力的彈性部件，通過對上述輸出軸施加從上述蝸桿離開的方向的彈力，對上述一對單列型球軸承施加并列組合型的接觸角以及預負荷。2.如權利要求1所述的電動式動力轉向裝置，其特征在于，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：石井徹，山本武士，澤克彥，
申請(專利權)人：日本精工株式會社，
類型：發明
國別省市：