電動動力轉向裝置的制作方法

專利名稱：電動動力轉向裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電動動力轉向裝置。
背景技術：
在電動機的輸出經由減速機構向轉向機構傳遞的電動動力轉向裝置中，作為減速機構，存在使用蝸桿減速機構的情況(例如，參照日本特開2004-30U65號公報
、
, W038]段)。蝸桿減速機構的蝸桿軸與電動機的旋轉軸連結。該蝸桿軸的兩端部隔著軸承支承于罩殼。該軸承中，對連結有電動機的一端部進行支承的軸承為球軸承。該球軸承的內圈能夠相對于外圈搖動。具體地說，通過擴大該球軸承的內圈以及外圈的軌道槽的曲率半徑，內圈形成為能夠相對于外圈搖動。并且，由彈性體對上述蝸桿軸的另一端部向蝸輪側施力。根據上述結構，蝸桿軸以一端部為中心向蝸輪側傾斜，以此將蝸桿軸和蝸輪的嚙合部分的齒隙縮小。并且，在從蝸輪對蝸桿軸作用有沿著蝸桿軸的軸向的軸向載荷時，上述球軸承的內圈以及外圈彈性地撓曲，由此能夠使蝸桿軸略微沿軸向移動。由此，在對轉向盤進行的轉向開始的瞬間等的電動機未被驅動時，蝸桿軸因從轉向盤經由蝸輪傳到蝸桿軸的力而能夠沿軸向移動。由此，在電動機未被驅動時，能夠減少蝸桿軸從電動機承受的阻力， 其結果，能夠降低電動機未被驅動時的駕駛員的轉向負擔。通常在球軸承存在內部間隙。若該內部間隙大，則蝸桿軸沿軸向移動時，軸承的內圈也一起沿軸向移動，軸承的滾珠與內圈及外圈碰撞而產生碰撞音。另一方面，若過度減小軸承的內部間隙，則會阻礙蝸桿軸的移動。具體地說，若軸承的內部間隙小，則無法使蝸桿軸的電動機相反側的端部充分地向蝸輪移動。由此，當蝸桿軸的齒部磨損時，無法縮小蝸桿軸與蝸輪之間的齒隙，會產生因齒隙而引起的蝸桿軸與蝸輪的碰撞音。因此，必須將球軸承的軸向內部間隙設定成既不過大也不過小的適當的值，需要對球軸承進行嚴格的尺寸管理。這樣的尺寸管理會導致制造成本的提高。在日本特開2004-301265號公報中，通過將內圈壓入蝸桿軸而向外圈按壓內圈， 以此使球軸承的內部間隙形成為負間隙。由此，可以認為能夠充分確保通過增大軸承處于單品狀態下的內部間隙而引起的蝸桿軸的可移動量，并能夠抑制因內部間隙而引起的滾珠與內外圈的碰撞音。然而，在日本特開2004-301265號公報的結構中，為了將由蝸桿軸在徑向按壓內圈的量設定成適當的值，必須使細長的蝸桿軸的外徑與球軸承的內圈的內徑精度良好地配合。即，必須對將蝸桿軸和軸承內圈壓入的過盈量進行非常嚴格的尺寸管理。因此，組裝蝸桿軸和球軸承的內圈較為繁瑣。并且，在日本特開2004-301265號公報的結構中，由于是利用軸承的鋼制的內圈及外圈的撓曲而容許蝸桿軸的軸向移動的結構，因此能夠使蝸桿軸沿軸向移動的量極小。 因此，當從轉向部件經由蝸輪對蝸桿軸作用軸向載荷時，蝸桿軸沿軸向僅略微移動，無法緩和來自處于未被驅動狀態下的電動機的阻力。其結果，經由蝸桿軸以及蝸輪對轉向部件作用有大的反作用力，無法充分降低駕駛員的轉向負擔。

發明內容
本發明的目的之一在于，提供一種能夠降級噪音、廉價、便于組裝、且能夠充分降低駕駛員的轉向負擔的電動動力轉向裝置。一種電動動力轉向裝置，其特征在于，具備蝸桿軸，其包括第一端部和第二端部，并與電動機連結；蝸輪，其與所述蝸桿軸嚙合并與轉向機構連結；罩殼，其容納所述蝸桿軸和所述蝸輪；第一軸承，其將所述第一端部支承為能夠旋轉，且包括具有軌道槽的內圈、具有軌道槽的外圈以及介于各所述軌道槽之間的轉動體，所述第一軸承，通過使各所述軌道槽的曲率半徑大于所述轉動體的直徑的50%， 從而容許所述蝸桿軸以所述第一端部為中心的搖動，所述第一軸承與形成于所述罩殼或所述蝸桿軸的對置部在所述蝸桿軸的軸向上相對置并能夠相對于所述對置部沿所述軸向位移；第二軸承，其將所述第二端部支承為能夠旋轉；第一彈性部件，其向使所述蝸桿軸與所述蝸輪的中心間距離縮短的方向對所述第二軸承彈性地施力；環狀的按壓部件，其通過與所述第一軸承嵌合而在徑向上按壓第一軸承，使各所述軌道槽與所述轉動體互相按壓；以及第二彈性部件，其配置在所述對置部與所述第一軸承之間，伴隨所述蝸桿軸相對于所述罩殼的軸向移動能夠彈性變形。


以下參照相應的附圖對具體實施方式
進行敘述，由此能夠使本發明的前述的和后述的特征及優點明顯，此處，例如數字用來表示部件等，其中，圖1是示出本發明的一個實施方式所涉及的電動動力轉向裝置的概要結構的示意圖。圖2是示出電動機、減速器以及其附近的結構的剖視圖。圖3是圖2的第一軸承周圍的放大圖。圖4是圖3的第一軸承周圍的進一步放大圖。圖5是本發明的其它實施方式的主要部分的剖視圖。圖6是本發明的又一其它實施方式的主要部分的剖視圖。圖7是本發明的又一其它實施方式的主要部分的剖視圖。
具體實施方式
以下，參照附圖對本發明的實施方式進行具體的說明。圖1是示出本發明的一個實施方式所涉及的電動動力轉向裝置1的概要結構的示意圖。參照圖1，電動動力轉向裝置1具備轉向軸3、小齒輪軸5、齒條7以及齒條軸8。所述轉向軸3與轉向盤等轉向部件2連結。所述小齒輪軸5經由中間軸4與轉向軸3連結。 齒條7與形成于小齒輪軸5的小齒輪6嚙合。齒條軸8為在汽車的左右方向上延伸的轉向軸。以小齒輪軸5以及齒條軸8構成由齒輪齒條機構構成的轉向機構四。轉向軸3包括與轉向部件2連接的輸入軸9、和與中間軸4連接的輸出軸10。該輸入軸9和輸出軸10經由扭桿11連結成能夠在同一軸線上相對旋轉。齒條軸8隔著未圖示多個軸承以能夠進行直線往返運動的方式支承于罩殼12。齒條軸8的兩端部向罩殼12的外部突出。齒條軸8的各端部分別經由轉向橫拉桿13以及轉向節臂(未圖示)與轉向輪14連結。通過對轉向部件2進行旋轉操作，轉向軸3旋轉。該轉向軸3的旋轉經由小齒輪 6和齒條7轉換成齒條軸8的直線往返運動。由此，實現對轉向輪14的轉向。通過對轉向部件2輸入轉向扭矩，扭桿11被扭轉，輸入軸9以及輸出軸10以微小的角度進行相對旋轉。由在轉向軸3的附近設置的扭矩傳感器15對該相對旋轉位移進行檢測。由此，檢測出作用于轉向部件2的扭矩。扭矩傳感器15的輸出信號向E⑶16 (Electronic Control Unit 電子控制單元)傳送。E⑶16基于扭矩值以及從未圖示的車速傳感器傳來的車速值等，借助驅動電路17控制驅動轉向輔助用的電動機18。電動機18的輸出經由減速器19向轉向軸3的輸出軸10傳遞。傳到輸出軸10的力經由小齒輪軸5向齒條軸8傳遞。由此對轉向進行輔助。減速器19具備蝸桿軸20和蝸輪21。所述蝸桿軸20為被電動機18驅動旋轉的驅動齒輪。所述蝸輪21為與所述蝸桿軸20嚙合的從動齒輪。蝸輪21經由轉向軸3的輸出軸10等與轉向機構四連結。圖2是示出電動機18、減速器19及其附近的結構的剖視圖。參照圖2，減速器19 容納于罩殼70。并且，電動機18支承于該罩殼70。罩殼70包括筒狀的驅動齒輪容納罩殼 71和筒狀的從動齒輪容納罩殼72。所述驅動齒輪容納罩殼71容納蝸桿軸20。所述從動齒輪容納罩殼72容納蝸輪21。利用鋁合金等的金屬材料一體地形成驅動齒輪容納罩殼71 以及從動齒輪容納罩殼72。在驅動齒輪容納罩殼71的一端部形成有環狀凸緣部73。環狀凸緣部73與驅動齒輪容納罩殼71 —體形成。利用未圖示的固定螺栓將電動機18的電動機罩殼18a安裝于環狀凸緣部73。電動機18包括該電動機罩殼18a、和在電動機罩殼18a被支承為能夠旋轉的輸出軸18b。輸出軸18b向驅動齒輪容納罩殼71突出。輸出軸18b經由聯軸器50以能夠傳遞動力的方式與蝸桿軸20連結。蝸桿軸20包括第一端部22、第二端部23、和具有在第一端部22與第二端部23之間配置的齒部的柱狀的蝸桿對。第一端部22經由聯軸器50以能夠傳遞動力的方式與電動機18的輸出軸18b連結。由此，電動機18的輸出向蝸桿軸20傳遞。蝸輪21包括環狀的芯體27和合成樹脂部件28。所述芯體27與輸出軸10結合成能夠一體旋轉。所述合成樹脂部件觀包圍芯體27的周圍并在外周形成有齒。例如在對合成樹脂部件觀進行樹脂成型時將芯體27插入模具內。例如通過壓入使芯體27與轉向軸3的輸出軸10嵌合、連結。由此，蝸輪21形成為能夠相對于輸出軸10 —體旋轉且不能沿軸向移動。在蝸桿軸20的第一端部22配置有第一軸承31。并且，在蝸桿軸20的第二端部配置有第二軸承32。第一軸承及第二軸承31、32例如為深槽球軸承的滾動軸承。蝸桿軸20 隔著第一軸承31以及第二軸承32等，以能夠旋轉的方式支承于罩殼70的驅動齒輪容納罩殼71。蝸桿軸20能夠以第一軸承31為中心沿搖動方向Al搖動。在作為蝸桿軸20的中心的中心軸線Li、和蝸輪21的中心的中心軸線L2之間的距離(中心距)Kl縮短的方向的施力方向B2，對蝸桿軸20的第二端部23彈性地施力。由此，抑制在蝸輪21與作為蝸桿軸20的齒形成部的蝸桿M相互間的嚙合區域沈產生齒隙。并且，在本電動動力轉向裝置1中，縮小了對蝸桿軸20進行支承的第一軸承31 的內部間隙。由此，抑制在第一軸承31的內部產生晃動(振動)。第一軸承31的內部間隙，是指例如轉動體31c與內圈31a之間的徑向間隙、以及轉動體31c與外圈31b之間的徑向間隙。進而，蝸桿軸20形成為能夠相對于罩殼70沿軸向Sl移動。由此，在從對操作部件2進行操作開始至電動機18被驅動為止的期間，從電動機18向蝸桿軸20傳遞的反作用力降低。另外，以下將蝸桿軸20的軸向Si、徑向Ql以及周向Cl簡單地稱作軸向Si、徑向 Ql以及周向Cl。圖3是圖2的第一軸承31的周圍的放大圖。參照圖3，第一軸承31對蝸桿軸20 的第一端部22進行支承，以使蝸桿軸20能夠以第一軸承31為中心沿搖動方向Al搖動。第一軸承31包括內圈31a、外圈31b以及轉動體(滾珠)31c。第一軸承31的內圈31a與第一端部22的外周2 嵌合。該內圈31a通過間隙嵌合等與第一端部22嵌合，能夠相對于蝸桿軸20在軸向Sl上進行相對移動。在第一軸承31 的內圈31a的兩側配置有2個第二彈性部件單元33、34。第一軸承31的外圈隔著在該外圈31b的外周面壓入固定的按壓部件35支承于第一軸承支承部(保持孔)71a。第一軸承支承部71a形成于驅動齒輪容納罩殼71的內周面。 按壓部件35為鐵等金屬制的墊圈，形成為將第一軸承31包圍的圓筒狀。通過將按壓部件35以及第一軸承31互相組合構成組件36。在組裝電動動力轉向裝置1時，能夠以該組件36的狀態使第一軸承31與蝸桿軸20的第一端部22嵌合。利用間隙嵌合等對按壓部件35和第一軸承支承部71a進行保持。由此，按壓部件 35和第一軸承支承部71a形成為不承受來自第一軸承支承部71a的徑向Ql的按壓力。在驅動齒輪容納罩殼71，在軸向Sl隔著第一軸承支承部71a設置有環狀的階梯部 71c以及第一止擋環37。第一止擋環37固定于在驅動齒輪容納罩殼71的內周面形成的環狀槽。該環狀的階梯部71c以及第一止擋環37在軸向Sl隔著第一軸承31的外圈31b以及按壓部件35。由此，第一軸承31的外圈31b以及按壓部件35相對于驅動齒輪容納罩殼 71的在軸向Sl的移動被限制。圖4是圖3的第一軸承31的周圍的進一步放大圖。參照圖4，第一軸承31的轉動體31c介于內圈31a的外周面的軌道槽31d和外圈31b的內周面的軌道槽31e之間。第一軸承31的轉動體31c由具有規定的直徑Dl的滾珠構成。在含有第一軸承31的中心軸線以及轉動體31c的中心的截面(圖4所示的截面)，內圈31a的軌道槽31d的曲率半徑Rl 比轉動體31c的直徑Dl的50%還大。并且，外圈31b的軌道槽31e的曲率半徑R2比轉動體31c的直徑Dl的50%還大。優選地，內圈31a的軌道槽31d的曲率半徑Rl相對于轉動體31c的直徑Dl的比例(R1/D1)，比JIS(日本工業規格)等規定的標準的軸承的、內圈的軌道槽的曲率半徑RlO 相對于轉動體的直徑DlO的比例(R10、D10。例如為51% )大。優選地，將內圈31a的軌道槽31d的曲率半徑Rl設定為轉動體31c的直徑Dl的 52% 56% (0. 52D1R1S 0. 56D1)。若曲率半徑 Rl 不足直徑 Dl 的 52 % (Rl < 0. 56D1)， 則內圈31a相對于轉動體31c滾動，從而難以充分確保內圈31a相對于外圈31b可搖動的量。并且，若曲率半徑Rl超過直徑Dl的56% (0. 56D1 <R1)，則內圈31a的軌道槽31d變淺，從而難以保持轉動體31c。其結果，轉動體31c易于從內圈31a的軌道槽31d脫落。另外，更為優選地，曲率半徑Rl為直徑Dl的52. 5%以上。并且，曲率半徑Rl也可以為直徑 Dl的75%以下。優選地，外圈31b的軌道槽31e的曲率半徑R2相對于轉動體31c的直徑Dl的比例(R2/D1)，比JIS(日本工業規格)等規定的標準的軸承的、外圈的軌道槽的曲率半徑R20 相對于轉動體的直徑DlO的比例(R20/D10。例如為53% )大。優選地，將外圈31b的軌道槽31e的曲率半徑R2設定為轉動體31c的直徑Dl的 54% 58% (0. 54D1 ^ R2 ^ 0. 58D1)。若曲率半徑 R2 不足直徑 Dl 的 54% (R2 < 0. 54D1)， 則外圈31b相對于轉動體31c滾動，從而難以充分確保外圈31b相對于內圈31a可搖動的量。并且，若曲率半徑R2超過直徑Dl的58% (0. 58D1 <R2)，則外圈31b的軌道槽31e變淺，從而難以保持轉動體31c。其結果，轉動體31c易于從外圈31b的軌道槽31e脫落。另外，優選地，曲率半徑R2為直徑Dl的53. 5%以上。并且，曲率半徑R2也可以為直徑Dl的 85%以下。并且，優選地，外圈31b的軌道槽31e的曲率半徑R2比內圈31a的軌道槽31d的曲率半徑Rl大(Rl < R2)。由此，能夠使內圈31a與蝸桿軸20 —起相對于外圈31b搖動時的搖動更加順暢。參照圖3，根據上述的結構，第一軸承31的內圈31a形成為能夠相對于外圈31b沿搖動方向Al大幅地搖動。搖動方向Al為包括沿蝸輪21的中心軸線L2觀察蝸桿軸21時的、以第一軸承31為中心的順時針方向以及逆時針方向的方向。并且，在按壓部件35未與第一軸承31結合時，按壓部件35的內周面的直徑形成為比第一軸承31的外圈31b的外徑還小。由此，在按壓部件35與外圈31b結合時，按壓部件35在徑向Ql的內側彈性地按壓第一軸承31的外圈31b。由此，第一軸承31的外圈31b 的軌道槽31e、轉動體31c以及內圈31a的軌道槽31d在徑向Ql互相彈性地按壓。由此，第一軸承31的內部間隙被縮小(形成為負間隙)。第一軸承31關于軸向Sl配置在設置于蝸桿軸20的一對對置部41、42之間。一方的對置部41形成于在蝸桿軸20的第一端部22的環狀槽固定的第二止擋環38。一方的對置部41形成于第二止擋環38的一側面，形成為圓環狀。另一方的對置部42形成于蝸桿軸20的第一端部22和蝸桿M之間的環狀的階梯部，形成為圓環狀。
關于軸向Sl對置的對置部41、42之間，在第一軸承31的兩側配置有第二彈性部件單元33、34。具體地說，在第一軸承31的內圈31a和一方的對置部41之間配置有一方的第二彈性部件單元33。并且，在第一軸承31的內圈31a和另一方的對置部42之間配置有另一方的第二彈性部件單元34。各第二彈性部件單元33、34被設置用于使蝸桿軸20能夠相對于罩殼70沿軸向Sl 彈性地移動。并且，各第二彈性部件單元33、34形成為在對蝸桿軸20輸入沿著軸向Sl的振動力時能夠將蝸桿軸M的振動衰減、吸收。一方的第二彈性部件單元33包括在軸向Sl排列的一對側板61、62、以及在一對側板61、62之間配置的第二彈性部件63。利用金屬板形成一對側板61、62。一方的側板61形成為環狀，與一方的對置部41連接。自一方的側板61起，設置有向另一方的側板62延伸的止擋部64。另一方的側板62形成為圓環狀。另一方的側板 62與第一軸承31的內圈31a的一側面31f抵接連接。第二彈性部件63利用橡膠等彈性部件形成為環狀。第二彈性部件63例如通過硫化粘結與一方的側板61接合。并且，第二彈性部件63例如通過硫化粘結與另一方的側板 62接合。第二彈性部件63配置于一方的對置部41和第一軸承31之間。根據上述的結構，若第二彈性部件63的壓縮量增大，則止擋部64形成為與另一方的側板62抵接。由此，能夠抑制第二彈性部件63被過度壓縮。另一方的第二彈性部件單元34包括在軸向Sl并列的一對側板65、66、和在一對側板65、66之間配置的第二彈性部件67。利用金屬板形成一對側板65、66。一方的側板65形成為環狀，與另一方的對置部42連接。自一方的側板65起，設置有向另一方的側板66延伸的止擋部68。另一方的側板66形成為圓環狀。另一方的側板 66與第一軸承31的內圈31a的另一側面31g抵接連接。第二彈性部件67利用與第二彈性部件63相同的材料形成為環狀。第二彈性部件 67例如通過硫化粘結與一方的側板65接合。并且，第二彈性部件67例如通過硫化粘結與另一方的側板66接合。第二彈性部件67配置于另一方的對置部42和第一軸承31之間。根據上述的結構，若第二彈性部件67的壓縮量增大，則止擋部68形成為與另一方的側板66抵接。由此，能夠抑制第二彈性部件67被過度壓縮。根據上述的結構，在電動動力轉向裝置1的初期狀態時，各彈性部件63、67被彈性地壓縮。在蝸桿軸20相對于罩殼70在軸向Sl振動時，由各彈性部件63、67的彈性變形將該振動衰減、吸收。參照圖2，第二軸承32包括內圈32a、外圈32b以及轉動體32c。第二軸承32的內圈32a與第二端部23的外周嵌合。該內圈32a的一端面與第二端部23和蝸桿M之間的環狀的階梯部20b連接。第二軸承32的外圈32b隔著第一彈性部件45支承于在驅動齒輪容納罩殼71的內周面形成的第二軸承支承部71b。第二軸承支承部71b在對置方向Bl上形成為長的長孔。由此，第二軸承32以及第二端部23形成為能夠相對于驅動齒輪容納罩殼71在蝸桿軸 20的中心軸線Ll和蝸輪21的中心軸線L2對置的對置方向Bl上進行相對移動。第一彈性部件45為通過對帶狀的金屬片進行沖切加工而形成的板簧部件。第一彈性部件45包括有端環狀的主體部46以及從主體部46延伸設置的彈性舌片47。主體部46與第二軸承32的外圈32b的外周面嵌合。彈性舌片47與第二軸承支承部71b接觸，被彈性地壓縮。利用基于該彈性壓縮的彈性反作用力，第一彈性部件45隔著第二軸承32對蝸桿軸20的第二端部23向作為對置方向Bl的一方的施力方向B2施力。施力方向B2為沿蝸輪21的軸向觀察蝸輪減速器19時的、與蝸桿軸20的中心軸線Ll正交且從蝸桿軸20朝向蝸輪21的方向(中心距Kl縮短的方向)。在主體部37設置有彈性突起48。該多個彈性突起48向主體部37的徑向內側延伸。各彈性突起48與驅動齒輪容納罩殼71的端壁71d連接，對第二軸承32向第一軸承31 側彈性地施力。這樣，第二軸承32被第二軸承支承部71b隔著第一彈性部件45支承為能夠在蝸桿軸20與蝸輪21的中心距Kl增長縮短的方向(對置方向Bi)上偏移。并且，以第一軸承31 (第一端部2 為中心對蝸桿軸20彈性地施力，使得蝸桿軸 20與蝸輪21相互之間的中心距Kl縮短。其結果，蝸桿軸20的蝸桿M與蝸輪21之間的齒隙被保持為零。參照圖3，聯軸器50容許蝸桿軸20沿搖動方向Al的搖動，即，容許蝸桿軸20以第一軸承31為中心的搖動，并且將蝸桿軸20和電動機18的輸出軸18b連結成能夠傳遞動力。聯軸器50包括第一卡合部件51、第二卡合部件52以及彈性部件53。所述第一卡合部件51與電動機18的輸出軸18b連結成能夠一體旋轉。所述第二卡合部件52與蝸桿軸20的第一端部22連結成能夠一體旋轉。所述彈性部件53介于第一卡合部件與第二卡合部件51、52之間，從第一卡合部件51向第二卡合部件52傳遞扭矩。第一卡合部件51具有第一主體部M和多個第一卡合突起55 (在圖3中，僅圖示出1個第一卡合突起5 。所述第一主體部M固定于電動機18的輸出軸18b。所述多個第一卡合突起陽從第一主體部M向第二卡合部件52突出。各第一卡合突起55在第一主體部M的周向上等間隔地配置。第二卡合部件52具有第二主體部58和多個第二卡合突起59。所述第二主體部 58固定于蝸桿軸20的第一端部22。所述多個第二卡合突起59從第一主體部M向第二卡合部件52突出。各第二卡合突起59在第二主體部58的周向上等間隔地配置。第一卡合突起55和第二卡合突起59在周向Cl上交相配置。例如以合成橡膠或合成樹脂形成彈性部件53。彈性部件53具有環狀的第三主體部53a和多個卡合臂53b。所述多個卡合臂5 從第三主體部53a的周面放射狀地延伸。各卡合臂5 分別配置于在周向Cl上互相對置的第一卡合突起55與第二卡合突起59之間，防止第一卡合突起55與第二卡合突起59互相接觸。當蝸桿軸20沿搖動方向Al搖動時，第二卡合部件52使彈性部件53發生彈性變形，并且以相對于第一卡合部件51傾斜的方式移動。由此，聯軸器50將電動機18的輸出軸18b和蝸桿軸20的第一端部22連結成能夠傳遞扭矩，并且容許蝸桿軸20沿搖動方向Al 的搖動。如上所說明，根據本實施方式，第一軸承31的各軌道槽31d、31e的曲率半徑R1、R2 比轉動體31c的直徑Dl的50%還大，由此容許蝸桿軸20以第一端部22為中心的搖動。由此，蝸桿軸20能夠充分增大以第一端部22為中心可搖動的量。因此，即使在蝸桿軸20與蝸輪21的嚙合區域沈產生磨損，承受了第一彈性部件45的作用力的蝸桿軸20也能夠充分大幅地搖動。因此，能夠維持將蝸桿軸20和蝸輪21之間的齒隙縮小的狀態。因此，能夠長期地抑制在蝸桿軸20和蝸輪21之間產生晃動(振動)。因此，在壞道路上行駛時等，在輸入了作為從路面經由轉向機構四等對蝸輪21與蝸桿軸20的嚙合區域沈輸入的力的反輸入力的情況下，能夠抑制因反輸入力引起的蝸輪相對于蝸桿軸的振動。因此，能夠抑制在蝸桿軸和渦輪的嚙合區域產生嘈雜音(嚙合嘈雜音)。并且，由于利用第二彈性部件63、67 將蝸桿軸20的振動衰減、吸收，因此能夠更加可靠地抑制嚙合嘈雜音。并且，第一軸承31形成為能夠相對于蝸桿軸20的一對對置部41、42在軸向Sl移動。由此，能夠充分地增大蝸桿軸20在軸向Sl上可移動的量。其結果，由基于駕駛員對轉向部件2的操作使轉向軸3以及蝸輪21旋轉。由此，在對蝸桿軸20作用有軸向載荷時，能夠使蝸桿軸20充分地在軸向Sl上移動。因此，當因對轉向部件2的轉向量微小等而未能驅動電動機18時，能夠抑制來自電動機18的反作用力作用于蝸桿軸20。因此，能夠減小經由蝸桿軸20、蝸輪21以及轉向軸3作用于轉向部件2的反作用力。由此，能夠充分降低駕駛員的轉向負擔。在此基礎上，通過增大各軌道槽31d、31e的曲率半徑R1、R2，降低內圈 31a相對于外圈31b的搖動載荷，結果，易于使蝸桿軸20移動。由此，能夠更加降低駕駛員的轉向負擔。進一步地，利用按壓部件35在徑向Ql按壓第一軸承31的內圈31a、外圈31b以及轉動體31c，由此能夠將第一軸承31的內部間隙設置成負間隙(將內部間隙縮小)。因此， 能夠抑制因第一軸承31的內部間隙引起的轉動體31c與各軌道槽31d、31e碰撞而產生的碰撞音。即，能夠抑制因第一軸承31的晃動而產生嘈雜音(軸承嘈雜音)。并且，與通過在軸向Sl上按壓第一軸承31將內部間隙縮小的情況不同，只要不因按壓部件35妨礙第一軸承31的內圈31a相對于外圈31b的搖動即可。并且，預先將在第一軸承31組裝有按壓部件35的組件36安裝于蝸桿軸20，利用上述這樣的簡單的操作能夠將第一軸承31組裝于蝸桿軸20。S卩，不需要下述的繁瑣的操作使第一軸承31的內圈31a的內徑與蝸桿軸20的外徑尺寸嚴格一致，并且將第一軸承31的內圈31a壓入蝸桿軸20，由此對第一軸承31的內部間隙進行管理，使其成為適當的值。因此，能夠減少組裝電動動力轉向裝置1所需的勞力以及成本。進而，通過將球軸承用作第一軸承31，能夠可靠地實現基于第一軸承31的蝸桿軸 20的搖動。并且，利用將按壓部件35壓入固定于第一軸承31的外圈31b而成的組件36與蝸桿軸20的第一端部22嵌合這樣的簡單的結構，第一軸承31以及按壓部件35能夠容易地組裝于蝸桿軸20。并且，利用間隙嵌合將按壓部件35保持于罩殼70的第一軸承保持部71a。與按壓部件35以及第一軸承31被壓入罩殼70的第一軸承保持孔71a的結構不同，在利用第一軸承保持部71a保持按壓部件35以及第一軸承31時，能夠更加可靠地抑制第一軸承31的內部間隙不慎變化的情況。進而，當蝸桿軸20在軸向Sl上振動時，能夠由在第一軸承31的兩側配置的第二彈性部件63、67將該振動可靠地衰減、吸收。例如，能夠想到車輛在路面的凹凸程度劇烈的壞道路等上行駛的情況。在該情況下，當從路面對轉動輪14、轉向機構四以及蝸輪21輸入力(反輸入力)時，該反輸入力作為使與蝸桿軸20嚙合的蝸輪21在蝸輪21的周向高頻振動這樣的力而發揮作用。當蝸桿軸20利用此時的力在軸向Sl上振動時，能夠由在第一軸承31的兩側配置的第二彈性部件63、67將該振動可靠地衰減、吸收。將第一軸承31的內圈31a的軌道槽31d的曲率半徑Rl設置成轉動體31c的直徑 Dl的52%以上，由此能夠通過內圈31a相對于轉動體31c滾動而充分確保內圈31a相對于外圈31b可搖動的量。將第一軸承31的內圈31a的軌道槽31d的曲率半徑Rl設置成轉動體31c的直徑Dl的56%以下，由于由此能夠充分確保內圈31a的軌道槽31d的深度，因此利用內圈31a能夠可靠地保持轉動體31c。因此，由于能夠可靠地抑制轉動體31c從內圈 31a的軌道槽31d脫落的情況，因此能夠通過降低對內圈31a的軌道槽31d以及轉動體31c 的負擔而更加延長第一軸承31的壽命。進一步地，將第一軸承31的外圈31b的軌道槽31e的曲率半徑R2設置成轉動體 31c的直徑Dl的以上，由此能夠通過外圈31b相對于轉動體31c滾動而充分確保外圈 31b相對于內圈31a可搖動的量。并且，將外圈31b的軌道槽31e的曲率半徑R2設置成轉動體31c的直徑Dl的58%以下，由于由此能夠充分確保外圈31b的軌道槽31e的深度，因此利用外圈31b能夠可靠地保持轉動體31c。因此，由于能夠可靠地抑制轉動體31c從外圈 31b的軌道槽31e脫落的情況，因此能夠通過降低對外圈31b的軌道槽31e以及轉動體31c 的負擔而更加延長第一軸承31的壽命。本發明并不局限于以上的實施方式的內容，在權利要求書記載的范圍內能夠進行各種變更。例如，如圖5所示，可以使按壓部件35A與第一軸承31的內圈31a嵌合。另外，以下主要對與圖1 圖4所示的實施方式的結構不同之處進行說明，在圖中對同樣的結構標記同樣的標號，并省略其說明。按壓部件35A壓入固定于第一軸承31的內圈31a的內周面。當按壓部件35A未與第一軸承31結合時，按壓部件35A的外周面的直徑形成為比第一軸承31的內圈31a的內徑還大。按壓部件35A在徑向Ql的外側彈性地按壓第一軸承31的內圈31a。由此，第一軸承31的內圈31a的軌道槽31d、轉動體31c以及外圈31b的軌道槽31e在徑向Ql互相彈性地按壓。由此，第一軸承31的內部間隙被縮小(形成為負間隙)。按壓部件35A通過間隙嵌合與蝸桿軸20的第一端部22嵌合，能夠相對于蝸桿軸 20沿軸向Sl移動。各第二軸承單元33、34的另一方的側板62、66在軸向Sl上隔著第一軸承31的內圈31a以及按壓部件35A。第一軸承31的外圈31b通過間隙嵌合與第一軸承保持部71a直接嵌合。通過將按壓部件35A以及第一軸承31互相組合而構成組件36。在組裝電動動力轉向裝置1時，能夠以該組件36的狀態使第一軸承31與蝸桿軸20的第一端部22嵌合。并且，在圖1 圖4所示的實施方式、圖5所示的實施方式中，雖然對分別由形成于蝸桿軸20的一對對置部41、42在軸向Sl隔著第二彈性部件63、67的結構進行了說明， 但是并不局限于此。例如，如圖6所示，可以由形成于罩殼70的一對對置部41B、42B在軸向Sl上隔著第二彈性部件63B、67B。一方的對置部41B為形成于第一止動環37的一側面的圓環狀的部分。另一方的對置部42B為形成于驅動齒輪容納罩殼71的環狀的階梯部71c的圓環狀的部分。一方的第二彈性部件單元3 配置于一方的對置部41B與第一軸承31的外圈31b 之間。一方的第二彈性部件單元33B的一方的側板61B與一方的對置部41B連接，另一方的側板62B與第一軸承31的外圈31b的一側面3Ih連接。另一方的第二彈性部件單元34B配置于另一方的對置部42B與第一軸承31的外圈31b之間。另一方的第二彈性部件單元34B的一方的側板65B與另一方的對置部42B連接，另一方的側板66B與第一軸承31的外圈31b的另一側面31 j連接。第一軸承31的外圈31b通過間隙嵌合被保持于第一軸承保持部71a，能夠相對于罩殼70在軸向Sl上移動。第一軸承31的內圈31a與蝸桿軸20的第一端部22嵌合。該內圈31a通過例如被壓入固定于第一端部22而使得相對于蝸桿軸20的在軸向Sl上的相對移動被限制。根據上述的結構，當蝸桿軸20相對于罩殼70在軸向Sl上振動(移動)時，第一軸承31也同時在軸向Sl上振動，通過各第二彈性部件6!3B、67B發生彈性變形將該振動衰減、吸收。在圖6所示的實施方式中，雖然使用了在第一軸承31的外圈31b固定的按壓部件 35，但是如圖7所示，也可以使用按壓部件35A取代該按壓部件35。在圖7所示的實施方式中，與圖6所示的實施方式不同，按壓部件35A的內周面被壓入固定于蝸桿軸20的第一端部22，并且，按壓部件35A的外周面被壓入固定于第一軸承31的內圈31a的內周面。第一軸承31的外圈31b通過間隙嵌合在第一軸承保持部711被支承為能夠在軸向Sl上移動。 其它結構與圖6所示的實施方式的結構相同。并且，可以僅以相對應的第二彈性部件63、67以及6!3B、67B構成各第二彈性部件單元33、34以及33B、34B。在該情況下，利用粘結劑等使第二彈性部件63、67與第一軸承 31的內圈31a以及相對應的一對對置部41、42粘結。并且，利用粘結劑等使第二彈性部件 63B.67B與第一軸承31的外圈31b以及相對應的一對對置部41B、42B粘結。
權利要求
1.一種電動動力轉向裝置，其特征在于，具備 蝸桿軸，其包括第一端部和第二端部，并與電動機連結； 蝸輪，其與所述蝸桿軸嚙合并與轉向機構連結；罩殼，其容納所述蝸桿軸和所述蝸輪；第一軸承，其將所述第一端部支承為能夠旋轉，且包括具有軌道槽的內圈、具有軌道槽的外圈以及介于各所述軌道槽之間的轉動體，所述第一軸承，通過使各所述軌道槽的曲率半徑大于所述轉動體的直徑的50 %，從而容許所述蝸桿軸以所述第一端部為中心的搖動，所述第一軸承與形成于所述罩殼或所述蝸桿軸的對置部在所述蝸桿軸的軸向上相對置并能夠相對于所述對置部沿所述軸向位移； 第二軸承，其將所述第二端部支承為能夠旋轉；第一彈性部件，其向使所述蝸桿軸與所述蝸輪的中心間距離縮短的方向對所述第二軸承彈性地施力；環狀的按壓部件，其通過與所述第一軸承嵌合而在徑向上按壓第一軸承，使各所述軌道槽與所述轉動體互相按壓；以及第二彈性部件，其配置在所述對置部與所述第一軸承之間，伴隨所述蝸桿軸相對于所述罩殼的軸向移動能夠彈性變形。
2.根據權利要求1所述的電動動力轉向裝置，其特征在于，所述第一軸承包括球軸承，所述轉動體包括滾珠，各所述軌道槽的曲率半徑是含有所述第一軸承的中心軸線的截面的曲率半徑。
3.根據權利要求1或2所述的電動動力轉向裝置，其特征在于， 所述按壓部件被壓入并固定在所述第一軸承的外圈的外周面。
4.根據權利要求3所述的電動動力轉向裝置，其特征在于，所述按壓部件通過間隙嵌合被保持在形成于所述殼體的保持孔中。
5.根據權利要求1 4的任一項所述的電動動力轉向裝置，其特征在于，所述對置部在所述軸向上隔著所述第一軸承設置有一對，所述第二彈性部件分別設置在各所述對置部與所述第一軸承之間。
6.根據權利要求1 5的任一項所述的電動動力轉向裝置，其特征在于， 所述內圈的軌道槽的曲率半徑設定為所述轉動體的直徑的52% 56%。
7.根據權利要求1 6的任一項所述的電動動力轉向裝置，其特征在于， 所述外圈的軌道槽的曲率半徑設定為所述轉動體的直徑的 58%。
全文摘要
本發明提供一種電動動力轉向裝置。對蝸桿軸(20)的第一端部(22)進行支承的第一軸承(31)的內圈(31a)的軌道槽(31d)以及外圈(31b)的軌道槽，分別具有曲率半徑(R1、R2)。曲率半徑(R1、R2)分別比轉動體(31c)的直徑(D1)的50％還大。由此，容許蝸桿軸(20)以第一端部(22)為中心的搖動。第一軸承(31)通過被按壓部件(35)在徑向(Q1)按壓而將內部間隙縮小。當蝸桿軸(20)相對于罩殼(70)在軸向(S1)上振動時，由一對第二彈性部件(63、67)將該振動衰減、吸收。
文檔編號B62D5/04GK102530057SQ201110347918
公開日2012年7月4日 申請日期2011年11月7日 優先權日2010年11月9日
發明者濱北準, 草野裕次 申請人:株式會社捷太格特