电动式动力转向装置制造方法及图纸

本发明专利技术实现一种电动式动力转向装置的结构，该电动式动力转向装置通过长期间稳定地抑制电动马达（5）的输出轴（6a）的晃荡，能够稳定地减轻在运转时产生的振动、异常噪声。输出轴（6a）的前端部和蜗杆（7）的基端部，以能够进行转矩的传递以及轴方向的相对变位的方式结合。在输出轴（6a）与蜗杆（7）的结合部，设置有具有使输出轴（6a）和蜗杆（7）离开的方向的弹力的弹性部件（31）。根据弹性部件（31）的弹力，对相对于马达外壳（13）旋转自如地支承输出轴（6a）的一对球轴承（14a）、（14b）施加并列组合型的接触角以及预负荷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车用的电动式动力转向装置。
技术介绍
为了减轻向汽车的转向轮(除了叉车等的特殊车辆之外，通常为前轮)施加转向角时的转向盘操作所需要的力，广泛地使用电动式动力转向装置，该电动式动力转向装置使用电动马达作为辅助动力源。虽然已知有各种各样的结构的电动式动力转向装置，但是在任何一种结构中，都是经由减速器向通过转向盘的操作而旋转的转向轴施加电动马达的辅助动力。作为该减速器一般使用蜗轮减速器。在使用蜗轮减速器的电动式动力转向装置的情况下，通过使由电动马达旋转驱动的蜗杆与和转向轴一起旋转的蜗轮啮合，向转向轴自由传递电动马达的辅助动力。图5以及图6表示以往的电动式动力转向装置的I例。转向轴2的前端部旋转自如地支承于壳体3的内侧，在该转向轴2的前端部固定有蜗轮4。固定于电动马达5的输出轴6的蜗杆7与该蜗轮4啮合。通过利用电动马达6旋转驱动蜗杆7，在规定的方向向蜗轮4施加规定大小的辅助转矩。蜗杆7由蜗杆轴8、设置于蜗杆轴8的外周面的轴方向中间部的蜗杆齿9构成，蜗杆轴8的基端部以及前端部利用一对球轴承10a、10b旋转自如地支承在壳体3的内侧。另外，在蜗杆轴8的基端面开口的花键孔11和设置于输出轴6的前端部的花键轴部12进行花键卡合。另一方面，输出轴6利用一对球轴承14a、14b旋转自如地支承在马达外壳13的内侧。在这样的电动式动力转向装置运转时，与从转向盘I向转向轴2施加的转矩的方向以及大小相对应地控制向电动马达5的通电方向以及通电量。另外，通过经由蜗杆7以及蜗轮4向转向轴2施加适当的辅助转矩，能够使通过中间轴15向转向齿轮单元16传递的转矩，比从转向轴2输入的转矩大。其结果，由于以比向转向盘I施加的操作力大的力推拉左右一对拉杆17，所以即使为小的操作力，也能够向左右一对转向轮施加所期望的转向角。此时，由于辅助转矩的方向以及大小频繁地变化，所以若不采取任何对策，则在各部分将产生撞击声、振动等，给成员带来不适感。因此，对于蜗杆7和蜗轮4的啮合部，通过将蜗杆7的前端侧的球轴承IOb向蜗轮4侧弹性地推压，能够消除该啮合部的齿隙，防止产生齿轮撞击声。另外，以往也已知有如下的方案，即，在电动马达的输出轴的前端面与蜗杆轴的基端面之间设置有弹性部件，向相互离开的方向弹性地推压这些输出轴和蜗杆，从而抑制输出轴和蜗杆的晃荡(参照特开2002-255047号公报、特开2003-72563号公报、特开2008-213667号公报、特开2008-247190号公报、特开2008-290693号公报、特开2009-61898号公报)。另外，在特开2011-69495号公报中记载有如下的内容，即，作为支承蜗杆轴的基端部的球轴承，使用单列深槽型且为4点接触型的球轴承。在电动式动力转向装置运转时，为了抑制因电动马达5的输出轴6向轴方向发生微小变位而产生的晃荡,需要向支承输出轴6的两端部的一对球轴承14a、14b施加预负荷。因此，如图7所示，在构成输出轴6的基端部侧的球轴承14a的外圈的基端面(图7的右端面)与马达外壳13的内端面之间设置有板簧(蝶形弹簧、弹簧垫圈、防松垫圈等)18。通过该板簧18的弹力，对球轴承14a、14b施加图7中的虚线所示那样的正面组合型(DF)的接触角以及预负荷。在这样的以往结构的情况下，伴随着电动式动力转向装置的运转向板簧18反复施加压缩方向的力。即，伴随着蜗轮4与蜗杆齿9 (参照图6)的啮合，从啮合部向设置有蜗杆齿9的蜗杆7施加反力。该反力中的轴方向成分的作用方向，每当从蜗杆7向蜗轮4传递的转矩的方向发生变化时进行反转。另一方面，输出轴6的前端侧的球轴承14b，从图7中的虚线所示的接触角的方向可知，支承上述反力中的从蜗杆7朝向输出轴6作用的轴方向成分的功能不足。因此，以大致原样的大小向板簧18反复施加相当于方向变化次数的压缩方向的力。其结果，伴随着长期间的使用，板簧18的弹力降低或者丧失，向球轴承14a、14b施加的预负荷降低或者丧失。特别是，由于板簧18的设置空间有限，伴随着电动式动力转向装置的运转的轴方向尺寸变化相对于板簧18的弹性行程(能够施加弹力的状态下的轴方向尺寸的变化量)的比例变大，所以板簧18的弹力容易降低或者丧失。如特开2008-290693号所记载的那样，通过在电动马达的输出轴的前端面与蜗杆轴的基端面之间设置容易确保比板簧大的弹性行程的弹性部件，虽然能够在一定程度上减轻该输出轴的轴方向的晃荡，但是仍然不是十分充分。即，在以往的电动马达的情况下，虽然利用一对球轴承支承输出轴的两端部，但是向构成这些球轴承的滚珠施加的接触角的方向是相互相反的。即，在这些球轴承上施加背面组合型(DB)或者正面组合型(DF)的接触角。在任一种情况下，在由接触角的方向相互不同的一对球轴承旋转自如地支承的输出轴被向轴方向推压的场合，代替一方的球轴承的预负荷上升，另一方的球轴承的预负荷降低。另外，在该另一方的球轴承的预负荷丧失了的场合，在该另一方的球轴承部分有可能产生撞击声等的异常噪声或者振动。因此，存在仅通过在电动马达的输出轴的前端面与蜗杆轴的基端面之间设置弹性部件将无法充分地防止该输出轴的晃荡的问题。在先技术文献专利文献专利文献I日本特开2002-255047号公报专利文献2日本特开2003-72563号公报专利文献3日本特开2008-213667号公报专利文献4日本特开2008-247190号公报专利文献5日本特开2008-290693号公报专利文献6日本特开2009-61898号公报专利文献7日本特开2011-69495号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术鉴于上述那样的情况，其目的在于实现一种电动式动力转向装置的结构，该电动式动力转向装置通过不降低性能而长期间稳定地抑制电动马达的输出轴的晃荡，能够减少在运转时产生的振动、异常噪声的发生。用于解决课题的方案本专利技术的电动式动力转向装置具有壳体、旋转轴、蜗轮、蜗杆、电动马达。上述壳体支承固定在车体或者固定于车体的部分上。上述旋转轴相对于上述壳体旋转自如地被支承，具有与用于向转向轮施加转向角的机构连接的前端部、和与转向盘连接的后端部。上述蜗轮在上述壳体的内侧同心地被支承固定在上述旋转轴的一部分上，与上述旋转轴一起旋转。上述蜗杆具有包括基端部和设置在轴方向中间部的蜗杆齿的蜗杆轴，在使上述蜗杆齿与上述蜗轮啮合的状态下，该蜗杆相对于上述壳体旋转自如地被支承。另外，上述电动马达具有支承固定于上述壳体的马达外壳、包括能够传递转矩地与上述蜗杆轴的基端部结合的前端部的输出轴、将上述输出轴旋转自如地支承在上述马达外壳的内侧的一对单列型球轴承，并且旋转驱动上述蜗杆。在本专利技术的电动式动力转向装置中，上述一对单列型球轴承的每一个，在上述马达外壳的内侧具有以限制从上述蜗杆离开的方向的变位的状态被支承的外圈，在上述输出轴的一部分上具有以限制接近上述蜗杆的方向的变位的状态被外嵌的内圈。另外，上述蜗杆轴的基端部，具有基端面和卡合孔，该卡合孔的截面形状为非圆形，在上述基端面上开口并且具有内端面，上述输出轴的前端部具有截面形状为非圆形的杆状部件，该杆状部件与上述卡合孔卡合且具有前端面。并且，在上述卡合孔的内端面与上述卡合杆部的前端面之间，以在轴方向被弹性地压缩的状态夹持有具有轴方向的弹力的弹本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动式动力转向装置，其特征在于，具有：壳体，支承固定在车体或者固定于车体的部分上；旋转轴，相对于上述壳体旋转自如地被支承，具有与用于向转向轮施加转向角的机构连接的前端部、和与转向盘连接的后端部；蜗轮，在上述壳体的内侧同心地被支承固定在上述旋转轴的一部分上，与上述旋转轴一起旋转；蜗杆，具有包括基端部和设置在轴方向中间部的蜗杆齿的蜗杆轴，在使上述蜗杆齿与上述蜗轮啮合的状态下，该蜗杆相对于上述壳体旋转自如地被支承；旋转驱动上述蜗杆的电动马达，具有支承固定于上述壳体的马达外壳、包括能够传递转矩地与上述蜗杆轴的基端部结合的前端部的输出轴、将上述输出轴旋转自如地支承在上述马达外壳的内侧的一对单列型球轴承，上述一对单列型球轴承的每一个，在上述马达外壳的内侧具有以限制从上述蜗杆离开的方向的变位的状态被支承的外圈，在上述输出轴的一部分上具有以限制接近上述蜗杆的方向的变位的状态被外嵌的内圈，上述蜗杆轴的基端部，具有基端面和卡合孔，该卡合孔的截面形状为非圆形，在上述基端面上开口并且具有内端面，上述输出轴的前端部具有截面形状为非圆形的杆状部件，该杆状部件与上述卡合孔卡合且具有前端面，在上述卡合孔的内端面与上述卡合杆部的前端面之间，以在轴方向被弹性地压缩的状态夹持有具有轴方向的弹力的弹性部件，通过对上述输出轴施加从上述蜗杆离开的方向的弹力，对上述一对单列型球轴承施加并列组合型的接触角以及预负荷。...

【技术特征摘要】
2011.06.16 JP 2011-1337911.一种电动式动力转向装置，其特征在于，具有 壳体，支承固定在车体或者固定于车体的部分上； 旋转轴，相对于上述壳体旋转自如地被支承，具有与用于向转向轮施加转向角的机构连接的前端部、和与转向盘连接的后端部； 蜗轮，在上述壳体的内侧同心地被支承固定在上述旋转轴的一部分上，与上述旋转轴一起旋转； 蜗杆，具有包括基端部和设置在轴方向中间部的蜗杆齿的蜗杆轴，在使上述蜗杆齿与上述蜗轮啮合的状态下，该蜗杆相对于上述壳体旋转自如地被支承； 旋转驱动上述蜗杆的电动马达，具有支承固定于上述壳体的马达外壳、包括能够传递转矩地与上述蜗杆轴的基端部结合的前端部的输出轴、将上述输出轴旋转自如地支承在上述马达外壳的内侧的一对单列型球轴承， 上述一对单列型球轴承的每一个，在上述马达外壳的内侧具有以限制从上述蜗杆离开的方向的变位的状态被支承的外圈，在上述输出轴的一部分上具有以限制接近上述蜗杆的方向的变位的状态被外嵌的内圈， 上述蜗杆轴的基端部，具有基端面和卡合孔，该卡合孔的截面形状为非圆形，在上述基端面上开口并且具有内端面，上述输出轴的前端部具有截面形状为非圆形的杆状部件，该杆状部件与上述卡合孔卡合且具有前端面， 在上述卡合孔的内端面与上述卡合杆部的前端面之间，以在轴方向被弹性地压缩的状态夹持有具有轴方向的弹力的弹性部件，通过对上述输出轴施加从上述蜗杆离开的方向的弹力，对上述一对单列型球轴承施加并列组合型的接触角以及预负荷。2.如权利要求1所述的电动式动力转向装置，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：石井彻，山本武士，泽克彦，
申请(专利权)人：日本精工株式会社，
类型：发明
国别省市：