齿轮齿条式转向操纵装置及其制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供齿轮齿条式转向操纵装置及其制造方法。转向器装置具备：齿条轴，其具有齿条齿，通过轴向移动使前轮转向；小齿轮轴，其具有小齿轮齿，相应于方向盘的转向操纵操作而旋转；以及壳体，其支承齿条轴以及小齿轮轴，并且收容齿条齿与小齿轮齿的啮合部，在转向器装置中，在方向盘位于中立位置时在小齿轮轴旋转一圈的过程中使齿条轴轴向移动所需的扭矩最小的旋转位置，小齿轮齿与齿条齿啮合。

Rack-and-pinion steering control device and its manufacturing method

The invention provides a rack-and-pinion steering control device and a manufacturing method thereof. The steering gear device includes: rack shaft, which has rack teeth and steers the front wheel through axial movement; pinion shaft, which has pinion teeth and rotates corresponding to steering operation of steering wheel; and shell, which supports rack shaft and pinion shaft, and receives the meshing part of rack teeth and pinion teeth, in the steering gear device, when the steering wheel is in neutral position. In the process of rotating a pinion shaft for one circle, the minimum rotating position of the torque required to make the rack shaft move axially is the engagement of pinion and rack teeth.

【技术实现步骤摘要】
齿轮齿条式转向操纵装置及其制造方法
本专利技术涉及齿轮齿条式转向操纵装置及其制造方法。相关申请的交叉引用本申请主张于2017年9月7日提出的日本专利申请2017-172403号的优先权，并在此引用包括其说明书、附图以及摘要的全部内容。
技术介绍
使车辆的转向轮转向的齿轮齿条式转向操纵装置具备小齿轮轴以及齿条轴。小齿轮轴根据方向盘的转向操纵操作而旋转。齿条轴与小齿轮轴啮合而在车宽方向进行进退移动。齿条轴的两端部通过球窝关节、横拉杆与左右的转向轮分别连结。通过齿条轴进行进退移动，将转向轮转向。公知在这种齿轮齿条式转向操纵装置中，在从方向盘位于中立位置的状态开始转向操纵时，此时的转向操纵力的大小给予转向操纵感的优劣很大影响。即，在从中立位置开始转向操纵时，如果为了使方向盘旋转需要很大的力，会给驾驶员卡住感，使转向操纵感降低。因此，本申请人提出能够减轻在转向操纵开始时产生的卡住感的电动助力转向装置(参照日本特开2012－81867号公报、日本特开2012－126335号公报)。日本特开2012－81867号公报记载的电动助力转向装置通过在将齿条轴按压于小齿轮轴的齿条引导机构的支承轭的引导部与台座部之间配置弹性体，减轻在转向操纵开始时产生的卡住感。另外，日本特开2012－126335号公报记载的电动助力转向装置具备蜗杆轴以及蜗轮。蜗杆轴通过电动马达的扭矩而旋转。蜗轮与蜗杆轴啮合而与转向轴一体旋转。上述电动助力转向装置构成为，在转向操纵扭矩微小且电动马达不产生扭矩的盲区，通过压电元件等促动器使支承蜗杆轴的轴承在轴向动作，使蜗杆轴在轴向移动，由此辅助转向操纵操作。但是，根据上述那种对策，仍可能根据所制造的各个产品而无法充分减轻在转向操纵开始时产生的卡住感。本申请的专利技术人深入研究该问题的原因发现：因对小齿轮轴实施热处理而产生的小齿轮轴的弯曲变形为在转向操纵开始时感到卡住感的一个因素。作为其对策，例如考虑追加矫正小齿轮轴的弯曲变形的工序、在热处理后通过刮齿等精加工小齿轮轴的小齿轮齿的工序。然而，这种工序使得加工装置大型化，另外加工时间也增加，因此小齿轮轴的制造成本大幅度上升。因此，本专利技术人设计出用于即便小齿轮轴弯曲也减轻在转向操纵开始时感到的卡住感的结构，得到本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供齿轮齿条式转向操纵装置及其制造方法，以抑制制造成本上升并且减轻在转向操纵开始时感到的卡住感，能够提高转向操纵感。本专利技术的一个方式的齿轮齿条式转向操纵装置在结构上的特征在于，具备：齿条轴，其具有齿条齿，通过轴向移动使车辆的转向轮转向；小齿轮轴，其具有小齿轮齿，相应于方向盘的转向操纵操作而旋转；以及壳体，其支承上述齿条轴以及上述小齿轮轴，并且收容上述齿条齿与上述小齿轮齿的啮合部，在上述方向盘位于中立位置时在上述小齿轮轴旋转一圈的过程中使上述齿条轴轴向移动所需的扭矩最小的旋转位置，上述小齿轮齿与上述齿条齿啮合。附图说明通过以下参照附图对本专利技术的优选实施方式进行的详细描述，本专利技术的上述以及其它特征及优点会变得更加清楚，其中，相同的附图标记表示相同的要素，其中，图1是表示本专利技术的实施方式的电动助力转向装置的结构例子的结构图。图2是表示转向器的局部的剖视图。图3A、图3B、图3C是表示检测工序的一个例子的说明图。图4A、图4B是表示检测工序的变形例的说明图。图5A、图5B是表示检测工序的其他变形例的说明图。图6是表示齿条齿与小齿轮齿的啮合部的图。图7是表示实施方式的转向操纵角与转向操纵扭矩的关系的一个例子的图解。图8A、图8B是表示比较例的转向操纵角与转向操纵扭矩的关系的一个例子的图解。具体实施方式参照图1至图7说明本专利技术的实施方式。此外，以下说明的实施方式作为用于实施本专利技术的优选具体例示出，虽然有些部分在技术上具体例示出优选的各种技术事项，但本专利技术的技术范围不限定于该具体方式。图1是示意示出本专利技术的实施方式的电动助力转向装置1的结构例子的结构图。电动助力转向装置1具有方向盘10、转向轴2、齿条轴31、小齿轮轴32、壳体33以及转向操纵辅助装置4。方向盘10用于驾驶员进行转向操纵操作。转向轴2的一端与方向盘10连接。齿条轴31通过轴向移动将左右一对前轮14、14转向。小齿轮轴32与转向轴2连结且与齿条轴31啮合。壳体33收容齿条轴31以及小齿轮轴32彼此的局部。转向操纵辅助装置4辅助驾驶员的转向操纵操作。在壳体33的内部，且在收容齿条轴31的筒部的两端分别配置有由树脂构成的一对齿条衬套34。齿条轴31经由一对齿条衬套34支承于壳体33。齿条轴31、小齿轮轴32、壳体33以及一对齿条衬套34构成作为齿轮齿条式转向操纵装置的转向器装置3。在图1中，用虚拟线(双点划线)表示壳体33，图示出壳体33的内部。转向轴2具有柱轴21以及中间轴22。柱轴21的一个端部固定于方向盘10。中间轴22经由第一万向接头201与柱轴21连结。中间轴22经由第二万向接头202与小齿轮轴32连结。转向轴2将施加于方向盘10的转向操纵扭矩传递至小齿轮轴32。小齿轮轴32根据方向盘10的转向操纵操作绕沿其长边方向的中心轴旋转。小齿轮轴32具有小齿轮齿部320，该小齿轮齿部320在与中间轴22相反一侧的端部附近形成有多个小齿轮齿321。小齿轮齿321是齿向相对于小齿轮轴32的中心轴方向倾斜的斜齿。齿条轴31具有由与小齿轮齿321啮合的多个齿条齿311构成的齿条齿部310，通过小齿轮轴32的旋转在沿车宽方向的轴向移动。小齿轮轴32的小齿轮齿部320与齿条轴31的齿条齿部310在壳体33的内部啮合。在齿条轴31的两端部分别固定有球窝关节座11、11。与这些球窝关节座11、11分别连结的横拉杆12、12经由转向节臂13、13与左右一对前轮14、14连结。通过该结构，齿条轴31通过基于小齿轮轴32的旋转的轴向移动，使作为转向轮的左右前轮14、14转向。转向操纵辅助装置4具有扭矩传感器41、电动马达42以及减速机构43。扭矩传感器41检测驾驶员施加于方向盘10的转向操纵扭矩。减速机构43对电动马达42的输出轴421的旋转力减速并将其传递至柱轴21。减速机构43通过蜗杆431与蜗轮432啮合而成。蜗杆431与电动马达42的输出轴421一体旋转。蜗轮432与柱轴21一体旋转。从控制器40向电动马达42供给马达电流。控制器40基于通过扭矩传感器41检测出的转向操纵扭矩、车速等控制电动马达42。通过减速机构43减速后的电动马达42的输出轴421的旋转力作为转向操纵辅助力施加于柱轴21。图2是表示转向器装置3的局部的剖视图。在图2中，附图的下方对应于车辆搭载时的铅直方向的下侧。小齿轮轴32在比轴向的中央部更靠下侧形成有小齿轮齿部320。更具体而言，在小齿轮轴32的轴向上的两端部中位于下侧的一个端部侧设置有小齿轮齿321，并且在两端部中位于上侧的另一个端部与形成有小齿轮齿321的部分之间，小齿轮轴32形成为轴状轴部322。在轴部322的与小齿轮齿部320相反一侧的前端部(上端部)形成有嵌合第二万向接头202(参照图1)的细齿部322a。另外，在小齿轮轴32的小齿轮齿部320侧的前端部(下端部)设置有从小齿轮齿部320向与轴部322相反一侧突出的圆柱状的突起部323。小齿轮轴32以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种齿轮齿条式转向操纵装置，其中，包含：齿条轴，其具有齿条齿，通过轴向移动使车辆的转向轮转向；小齿轮轴，其具有小齿轮齿，相应于方向盘的转向操纵操作而旋转；以及壳体，其支承所述齿条轴以及所述小齿轮轴，并且收容所述齿条齿与所述小齿轮齿的啮合部，其中，在所述方向盘位于中立位置时在所述小齿轮轴旋转一圈的过程中使所述齿条轴轴向移动所需的扭矩最小的旋转位置，所述小齿轮齿与所述齿条齿啮合。

【技术特征摘要】
2017.09.07 JP 2017-1724031.一种齿轮齿条式转向操纵装置，其中，包含：齿条轴，其具有齿条齿，通过轴向移动使车辆的转向轮转向；小齿轮轴，其具有小齿轮齿，相应于方向盘的转向操纵操作而旋转；以及壳体，其支承所述齿条轴以及所述小齿轮轴，并且收容所述齿条齿与所述小齿轮齿的啮合部，其中，在所述方向盘位于中立位置时在所述小齿轮轴旋转一圈的过程中使所述齿条轴轴向移动所需的扭矩最小的旋转位置，所述小齿轮齿与所述齿条齿啮合。2.根据权利要求1所述的齿轮齿条式转向操纵装置，其中，所述小齿轮轴的中心轴弯曲，所述旋转位置是所述小齿轮轴的形成有所述小齿轮齿的部分的中心轴位移至旋转一圈的过程中最远离所述齿条轴的方向的位置。3.根据权利要求2所述的齿轮齿条式转向操纵装置，其中，所述小齿轮轴的表面被热处理，所述小齿轮轴的中心轴因该热处理而弯曲。4.一种制造方法，制造根据权利要求1～3中的任一项所述的齿轮齿条式转向操纵装置，其中，包含：检测工序，在该工序中，检测所述小齿轮轴旋转一圈的过程中使所述齿条轴轴向移动所需的扭矩最小的旋转位置；以...

【专利技术属性】
技术研发人员：广川嘉纪，
申请(专利权)人：株式会社捷太格特，
类型：发明
国别省市：日本,JP