專利名稱：電動助力轉(zhuǎn)向裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用一種帶式動力傳遞機構(gòu)的齒條輔助式(rackassist type)電動助力轉(zhuǎn)向裝置。
背景技術(shù)：
在車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，廣泛地使用通過一種外部動力源來輔助轉(zhuǎn)向操作的所謂動力轉(zhuǎn)向裝置。傳統(tǒng)地使用葉片式液壓泵作為動力轉(zhuǎn)向裝置中的動力源。在許多情況下由發(fā)動機來驅(qū)動該液壓泵。但是，這種類型的動力轉(zhuǎn)向裝置由于液壓泵的恒驅(qū)動而造成很大的發(fā)動機驅(qū)動損失(在最大負載狀態(tài)下可達幾或十馬力)。因此，在發(fā)動機排量小的小型機動車輛中難以使用這種動力轉(zhuǎn)向裝置，即使在排量相對較大的車輛中，也不能避免單位燃油行駛里程(加侖英里，gas mileage)的大量下降。
作為上述問題的解決方案，近年來，一種使用電機(電動機)作為動力源的電動助力轉(zhuǎn)向裝置(Electric Power Steering，在下文稱作EPS)受到重視。EPS具有很多優(yōu)點，例如因為使用車載蓄電池作為電機的電源，所以它沒有直接的發(fā)動機驅(qū)動損失；因為電機僅在輔助轉(zhuǎn)向時才被啟動，所以可避免單位燃油行駛里程的下降；其電氣控制很容易。
同時，由于剛性高和重量輕等原因，目前車輛用轉(zhuǎn)向器的主流是齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器。作為齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的EPS，可以使用一種滾珠絲杠齒條輔助式EPS，其中通過一電動滾珠絲杠機構(gòu)來驅(qū)動齒條軸；還可以使用一種轉(zhuǎn)向柱輔助式(column assist type)EPS，其中，電機設(shè)置在轉(zhuǎn)向柱側(cè)，以驅(qū)動轉(zhuǎn)向軸或者小齒輪自身。在滾珠絲杠齒條輔助式EPS(將簡稱為齒條輔助式EPS)中，因為輔助力不作用在小齒輪和齒條的接合面上，所以這些部件之間的可能會導(dǎo)致摩擦或者變形的接觸表面壓力較小。
在齒條輔助式EPS中，形成在齒條軸上的滾珠絲杠軸的外螺紋槽與形成在滾珠螺母上的內(nèi)螺紋槽通過多個循環(huán)球(鋼球)接合，該滾珠螺母由一與齒條軸同軸或非同軸設(shè)置的電機旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動，從而使齒條軸沿軸向移動。作為在非同軸齒條輔助式EPS中電機和滾珠螺母之間的動力傳遞系統(tǒng)，使用一種在日本專利No.3062852中公開的齒輪系統(tǒng)或者一種在靜音性和傳遞效率方面優(yōu)異的皮帶系統(tǒng)。
在使用皮帶的現(xiàn)有非同軸齒條輔助式EPS中，如日本實用新型申請早期公開No.60-122274或者日本實用新型公開4-28538中所公開的，動力傳遞機構(gòu)包括一主動帶輪、一從動帶輪和一繞在這兩個帶輪上的皮帶。賦予皮帶適當?shù)膹埩κ呛苤匾?。當主動帶輪開始旋轉(zhuǎn)時，驅(qū)動力通過皮帶傳遞到從動帶輪(或者滾珠螺母)，從而由于驅(qū)動阻力，一張力被施加在皮帶的驅(qū)動側(cè)帶部(web)(張緊側(cè)帶部)，而非驅(qū)動側(cè)帶部(非張緊側(cè)帶部)松弛。如果該松弛超過一定程度，則在該皮帶為V帶或者平帶時會在皮帶和帶輪之間打滑，或者將在皮帶和帶輪之間發(fā)生跳齒，從而造成動力不能正確被傳遞并且會在皮帶上產(chǎn)生燒傷或者掉齒等損害。
賦予皮帶張力的一般方法是在皮帶殼中設(shè)置一張緊器機構(gòu)，從而通過一螺旋彈簧或者液壓力的偏壓力將一張緊帶輪壓靠在非張緊側(cè)帶部上。但是，在EPS的動力傳遞機構(gòu)中，因為主動帶輪的旋轉(zhuǎn)方向根據(jù)駕駛員改變轉(zhuǎn)向方向而變化，如果張緊帶輪被壓靠在張緊側(cè)帶部上，則張緊帶輪將由于張緊側(cè)帶部的張力而向后退，從而導(dǎo)致向從動帶輪的動力傳遞的遲滯。這將導(dǎo)致轉(zhuǎn)向輔助不能平穩(wěn)實現(xiàn)。在張緊器被設(shè)置在皮帶的兩側(cè)的情況下也存在該缺點，這是因為張緊帶輪將由于張緊側(cè)帶部的張力而向后退。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題而提出的，其目的在于提供一種齒條輔助型電動助力轉(zhuǎn)向裝置，其中可以適當而容易地進行動力傳遞裝置中的皮帶的張力調(diào)整。
為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種齒條輔助型電動助力轉(zhuǎn)向裝置，它包括一滾珠絲杠機構(gòu)，該滾珠絲杠機構(gòu)包括一在內(nèi)周面上形成有內(nèi)螺紋槽的滾珠螺母，一設(shè)置在該滾珠螺母的中心軸線上并且在外周面上形成有與所述內(nèi)螺紋槽相對的外螺紋槽的齒條軸，和多個設(shè)置在所述內(nèi)螺紋槽和所述外螺紋槽之間的循環(huán)球；一與所述齒條軸非同軸地設(shè)置用于驅(qū)動所述滾珠螺母機構(gòu)的電機；動力傳遞裝置，該動力傳遞裝置包括與所述電機的軸一體地旋轉(zhuǎn)的主動帶輪，一與所述滾珠螺母一體地旋轉(zhuǎn)的從動帶輪，和一繞在所述主動帶輪和所述從動帶輪上的皮帶；以及一用于容納所述動力傳遞裝置和所述滾珠絲杠機構(gòu)的轉(zhuǎn)向器殼，其中，所述電動助力轉(zhuǎn)向裝置設(shè)置有一固定在所述電機的一端部并具有圓筒形狀的電機法蘭，該電機法蘭將裝配于形成在所述轉(zhuǎn)向器殼中的電機保持孔中；并且，所述電機法蘭可旋轉(zhuǎn)地支承所述主動帶輪并適于相對于所述電機保持孔在一預(yù)定角度范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)，并且所述電機法蘭的中心軸線偏離所述電機的中心軸線。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，例如，在動力傳遞裝置被組裝之后，在通過一張力計測量皮帶的張力的同時旋轉(zhuǎn)電機法蘭，并在獲得適當?shù)某跏紡埩螅瑢㈦姍C法蘭固定在轉(zhuǎn)向殼室中。
在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的電動助力轉(zhuǎn)向裝置中，優(yōu)選地，可在所述主動帶輪和所述從動帶輪的至少一者上形成有皮帶保持凸緣。在該情況下，皮帶運行的軸向移位受到限制，從而可實現(xiàn)平穩(wěn)的動力傳遞。
在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的電動助力轉(zhuǎn)向裝置中，優(yōu)選地，所述電機法蘭可沿軸向分成兩部分。根據(jù)該特征，可以使得將主動帶輪和皮帶組裝到電機法蘭的操作容易地進行。
在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的電動助力轉(zhuǎn)向裝置中，優(yōu)選地，所述電機法蘭可具有一個用于在組裝操作時將皮帶以折疊狀態(tài)容納的皮帶容納部。在該情況下，通過使用一其中提前組裝了主動帶輪和皮帶的子組件，在安裝到轉(zhuǎn)向器殼中之后所需的操作大大簡化，從而實現(xiàn)組裝步驟數(shù)目的減少。
在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的電動助力轉(zhuǎn)向裝置中，優(yōu)選地，所述電機保持孔中可形成有一個用于使從所述皮帶容納部突出的皮帶通過的皮帶通過部。通過這一特征，當將電機法蘭組裝到轉(zhuǎn)向器殼中時，從轉(zhuǎn)向器殼突出的皮帶將不會與轉(zhuǎn)向器殼干涉。
在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的電動助力轉(zhuǎn)向裝置中，優(yōu)選地，容納在所述皮帶容納部中的皮帶可被折疊成一種能防止皮帶具有比由曲率限制裝置所限制的預(yù)定曲率小的曲率的狀態(tài)。通過這一特征，可以防止皮帶的強化纖維/加固纖維由于以過小曲率的彎曲而斷裂。
在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的電動助力轉(zhuǎn)向裝置中，優(yōu)選地，容納所述動力傳遞裝置的動力傳遞裝置容納部與容納所述滾珠絲杠機構(gòu)的滾珠絲杠機構(gòu)容納部由隔離裝置隔開，并且所述皮帶由一封閉式滾動軸承支承。通過這一特征，用于潤滑滾珠絲杠機構(gòu)或者軸承的潤滑劑不會附著于動力傳遞裝置的皮帶上，從而可防止構(gòu)成該皮帶的合成橡膠由于溶脹等而劣化。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種齒條輔助型電動助力轉(zhuǎn)向裝置，包括一滾珠絲杠機構(gòu)，該滾珠絲杠機構(gòu)包括一在內(nèi)周面上形成有內(nèi)螺紋槽的滾珠螺母，一設(shè)置在該滾珠螺母的中心軸線并且在外周面上形成有與所述內(nèi)螺紋槽相對的外螺紋槽的齒條軸，和多個設(shè)置在所述內(nèi)螺紋槽和所述外螺紋槽之間的循環(huán)球；一與所述齒條軸非同軸地設(shè)置用于驅(qū)動所述滾珠絲杠機構(gòu)的電機；動力傳遞裝置，該動力傳遞裝置包括一與所述電機的軸連接的主動帶輪，一與所述滾珠螺母一體地旋轉(zhuǎn)的從動帶輪，和一繞在所述主動帶輪和所述從動帶輪上的皮帶；以及一用于容納所述滾珠絲杠機構(gòu)和所述動力傳遞裝置的轉(zhuǎn)向器殼，其中，所述電動助力轉(zhuǎn)向裝置設(shè)置有一用于調(diào)整所述皮帶的張力的張力調(diào)整裝置，并且，所述張力調(diào)整裝置包括一可旋轉(zhuǎn)地支承所述主動帶輪并以可擺動的方式保持在所述轉(zhuǎn)向器殼中的帶輪保持器，和用于調(diào)整所述帶輪保持器的擺角的保持器角度調(diào)整裝置。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面的電動助力轉(zhuǎn)向裝置，通過由保持器角度調(diào)整裝置改變所述帶輪保持器的擺角，可以改變所述主動帶輪的中心和所述從動帶輪的中心之間的距離以賦予皮帶期望的張力。
在根據(jù)本發(fā)明的第二方面的電動助力轉(zhuǎn)向裝置中，優(yōu)選地，所述保持器角度調(diào)整裝置可包括一螺紋機構(gòu)。在該情況下，能夠以無級的方式精細地實現(xiàn)張力調(diào)整，并且在張力調(diào)整后不會發(fā)生帶輪保持器的移位。
在根據(jù)本發(fā)明的第二方面的電動助力轉(zhuǎn)向裝置中，優(yōu)選地，所述電機的軸和所述主動帶輪可通過一對中偏差(軸線不對中)吸收裝置連接。在該情況下，即使是例如在張力調(diào)整時電機的軸和所述主動帶輪存在對中偏差，該對中偏差也可通過該對中偏差吸收裝置來吸收。因此可以提前將電機固定在轉(zhuǎn)向殼上。
在根據(jù)本發(fā)明的第二方面的電動助力轉(zhuǎn)向裝置中，優(yōu)選地，所述對中偏差吸收裝置可以是一種歐氏聯(lián)軸器。在該情況下，即使是電機的軸和所述主動帶輪發(fā)生對中偏差，也可以沒有顯著的傳遞損失地實現(xiàn)從電機至主動帶輪的動力傳遞。
在根據(jù)本發(fā)明的第二方面的電動助力轉(zhuǎn)向裝置中，優(yōu)選地，在所述主動帶輪和所述從動帶輪的至少一者上形成有皮帶保持凸緣。在該情況下，皮帶運行時的軸向移位受到限制，從而可實現(xiàn)平穩(wěn)的動力傳遞。
在根據(jù)本發(fā)明的第二方面的電動助力轉(zhuǎn)向裝置中，優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)向器殼可包括用于容納所述動力傳遞裝置的皮帶殼，和固定在所述皮帶殼上用于容納所述滾珠絲杠機構(gòu)的滾珠絲杠殼；并且所述從動帶輪和所述滾珠螺母由花鍵連接。在該情況下，可以在滾珠絲杠殼尚未被固定的狀態(tài)下進行皮帶張力的調(diào)整，并且在固定了皮帶殼和滾珠絲杠殼后可以容易地連接從動帶輪和滾珠螺母。
在根據(jù)本發(fā)明的第二方面的電動助力轉(zhuǎn)向裝置中，優(yōu)選地，容納所述動力傳遞裝置的動力傳遞裝置容納部與容納所述滾珠絲杠機構(gòu)的滾珠絲杠機構(gòu)容納部由隔離裝置隔開，并且所述皮帶由一封閉式滾動軸承支承。在該情況下，用于潤滑滾珠絲杠機構(gòu)或者軸承的潤滑劑不會附著于動力傳遞裝置的皮帶上，并可防止構(gòu)成該皮帶的合成橡膠由于溶脹等而劣化。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種齒條輔助型電動助力轉(zhuǎn)向裝置，包括一滾珠絲杠機構(gòu)，該滾珠絲杠機構(gòu)包括一在內(nèi)周面上形成有內(nèi)螺紋槽的滾珠螺母，一設(shè)置在該滾珠螺母的中心軸線并且在外周面上形成有與所述內(nèi)螺紋槽相對的外螺紋槽的齒條軸，和多個設(shè)置在所述內(nèi)螺紋槽和所述外螺紋槽之間的循環(huán)球；一與所述齒條軸非同軸地設(shè)置用于驅(qū)動所述滾珠螺母機構(gòu)的電機；動力傳遞裝置，該動力傳遞裝置包括與所述電機的軸一體地旋轉(zhuǎn)的主動帶輪，一與所述滾珠螺母一體地旋轉(zhuǎn)的從動帶輪，和一繞在所述主動帶輪和所述從動帶輪上的皮帶；以及一用于容納所述滾珠絲杠機構(gòu)和所述動力傳遞裝置的轉(zhuǎn)向器殼，其中，所述電動助力轉(zhuǎn)向裝置還包括一用于調(diào)整所述皮帶的張力的張力調(diào)整裝置，并且所述轉(zhuǎn)向器殼包括用于容納所述動力傳遞裝置的皮帶殼，和固定在所述皮帶殼上用于容納所述滾珠絲杠機構(gòu)的滾珠絲杠殼。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，在未固定滾珠絲杠殼的狀態(tài)下，在操作張力調(diào)整裝置的同時根據(jù)主動帶輪或者從動帶輪的驅(qū)動阻力而估計皮帶張力，并在完成張力調(diào)整后，將皮帶殼和滾珠絲杠殼固定在一起以組裝轉(zhuǎn)向器。
在根據(jù)本發(fā)明的第三方面的電動助力轉(zhuǎn)向裝置中，優(yōu)選地，所述從動帶輪和所述滾珠螺母可由花鍵連接。通過該特征，在將皮帶殼和滾珠絲杠殼固定在一起時可容易地實現(xiàn)從動帶輪和滾珠螺母的連接。
在根據(jù)本發(fā)明的第三方面的電動助力轉(zhuǎn)向裝置中，優(yōu)選地，在所述主動帶輪和所述從動帶輪的至少一者上形成有皮帶保持凸緣。通過該特征，皮帶運行時的軸向移位受到限制，從而可實現(xiàn)平穩(wěn)的動力傳遞。
在根據(jù)本發(fā)明的第三方面的電動助力轉(zhuǎn)向裝置中，優(yōu)選地，所述皮帶的張力可根據(jù)所述主動帶輪或所述從動帶輪的轉(zhuǎn)矩進行測量。通過該特征，由于不必在皮帶殼上設(shè)置開口而不需要緊固插銷等，所以可以避免轉(zhuǎn)向器的大型化并且可以減少部件數(shù)目和操作工時。
在根據(jù)本發(fā)明的第三方面的電動助力轉(zhuǎn)向裝置中，優(yōu)選地，所述張力調(diào)整裝置可適于改變所述主動帶輪的中心和所述從動帶輪的中心之間的距離。通過該特征，可以通過例如使用一偏心軸使主動帶輪朝向或遠離從動帶輪移動以改變帶輪中心之間的距離，從而調(diào)整皮帶張力。
在根據(jù)本發(fā)明的第三方面的電動助力轉(zhuǎn)向裝置中，優(yōu)選地，容納所述動力傳遞裝置的動力傳遞裝置容納部與容納所述滾珠絲杠機構(gòu)的滾珠絲杠機構(gòu)容納部由隔離裝置隔開，并且所述皮帶由一封閉式滾動軸承支承。在該情況下，用于潤滑滾珠絲杠機構(gòu)或者軸承的潤滑劑不會附著于動力傳遞裝置的皮帶上，并可防止構(gòu)成該皮帶的合成橡膠由于溶脹等而劣化。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了一種齒條輔助型電動助力轉(zhuǎn)向裝置，包括一滾珠絲杠機構(gòu)，該滾珠絲杠機構(gòu)包括一在內(nèi)周面上形成有內(nèi)螺紋槽的滾珠螺母，一設(shè)置在該滾珠螺母的中心軸線上并且在外周面上形成有與所述內(nèi)螺紋槽相對的外螺紋槽的齒條軸，和多個設(shè)置在所述內(nèi)螺紋槽和所述外螺紋槽之間的循環(huán)球；一與所述齒條軸非同軸地設(shè)置用于驅(qū)動所述滾珠螺母機構(gòu)的電機；動力傳遞裝置，該動力傳遞裝置包括與所述電機的軸一體地旋轉(zhuǎn)的主動帶輪，一與所述滾珠螺母一體地旋轉(zhuǎn)的從動帶輪，和一繞在所述主動帶輪和所述從動帶輪上的皮帶；以及一用于容納所述滾珠絲杠機構(gòu)和所述動力傳遞裝置的轉(zhuǎn)向器殼，其中，所述電動助力轉(zhuǎn)向裝置還包括用于調(diào)整所述皮帶的張力的張力調(diào)整裝置，所述張力調(diào)整裝置包括一由設(shè)置在所述皮帶外側(cè)的輥保持器可旋轉(zhuǎn)地保持的張緊輥，所述張緊輥適于和所述輥保持器一起相對于所述皮帶的帶部表面來回運動；以及一用于將所述張緊輥壓靠在所述皮帶上的輥子擠壓裝置。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，當張緊輥被壓靠在皮帶的外側(cè)時，在帶輪上皮帶的包角增大，從而在具有較小直徑的帶輪一側(cè)的皮帶的剪切應(yīng)力減小。
在根據(jù)本發(fā)明的第四方面的電動助力轉(zhuǎn)向裝置中，優(yōu)選地，所述輥保持器可適于繞一作為支承點的擺動軸而擺動。通過這一特征，通過改變張緊輥、擺動軸和輥子擠壓裝置之間的位置關(guān)系，可以相對容易地確定張緊輥相對輥子擠壓裝置的驅(qū)動量的移動量。
在根據(jù)本發(fā)明的第四方面的電動助力轉(zhuǎn)向裝置中，優(yōu)選地，所述輥子擠壓裝置可包括一螺紋機構(gòu)。在該情況下，能夠以無級的方式精細地實現(xiàn)張力調(diào)整，并且在張力調(diào)整后不會發(fā)生輥保持器的移位。
在根據(jù)本發(fā)明的第四方面的電動助力轉(zhuǎn)向裝置中，優(yōu)選地，在所述動力傳遞裝置被組裝好的狀態(tài)下，一連接所述張緊輥的中心軸線和所述擺動(軸線)的直線基本上平行于未被所述張緊輥施壓的所述皮帶側(cè)的帶部(web)。通過該特征，由于輥保持器的擺動而導(dǎo)致的張緊輥的移動方向基本上垂直于皮帶，因此可以相對較小的擺動量將張緊輥壓靠在皮帶上。
在根據(jù)本發(fā)明的第四方面的電動助力轉(zhuǎn)向裝置中，優(yōu)選地，在所述張緊輥的兩端形成有用于限制所述皮帶的軸向移位的皮帶保持凸緣，并且所述張緊輥可以在一預(yù)定的移動范圍內(nèi)移動。通過該特征，可以防止皮帶從張緊輥的偏離或者由于張緊輥的移位而造成的皮帶的曲折移動。
在根據(jù)本發(fā)明的第四方面的電動助力轉(zhuǎn)向裝置中，優(yōu)選地，所述輥保持器可以是一沖壓成形部件。通過該特征，可以實現(xiàn)輥保持器的輕量化并實現(xiàn)其生產(chǎn)率的提高。
在根據(jù)本發(fā)明的第四方面的電動助力轉(zhuǎn)向裝置中，優(yōu)選地，容納所述動力傳遞裝置的動力傳遞裝置容納部與容納所述滾珠絲杠機構(gòu)的滾珠絲杠機構(gòu)容納部由隔離裝置隔開，并且所述皮帶由一封閉式滾動軸承支承。通過這一特征，用于潤滑滾珠絲杠機構(gòu)或者軸承的潤滑劑不會附著于動力傳遞裝置的皮帶上，并可防止構(gòu)成該皮帶的合成橡膠由于溶脹等而劣化。
如上所述，不用使用張緊器等就可以可靠而容易地賦予皮帶適當?shù)膹埩?，在減少部件數(shù)目的同時可以實現(xiàn)平穩(wěn)的轉(zhuǎn)向輔助并防止對正時皮帶的損傷。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)向裝置的駕駛室側(cè)的透視圖；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明第1實施例的轉(zhuǎn)向器的縱剖視圖；圖3是示出圖2的A部分的放大視圖；圖4是沿圖3的B-B線的剖視圖；圖5是沿圖3的C-C線的剖視圖；圖6是示出第1實施例的操作的示意圖；圖7是示出第1實施例的操作的示意圖；圖8是示出第1實施例的操作的示意圖；
圖9是示出第1實施例的操作的示意圖；圖10是示出第1實施例的第1變形例的轉(zhuǎn)向器11的主要部分的剖視圖；圖11是沿圖10的D-D線的剖視圖；圖12是沿圖10的E-E線的剖視圖；圖13是示出第1實施例的第1變形例中正時皮帶容納狀態(tài)的透視圖；圖14是示出第1實施例的第1變形例中電機法蘭(凸緣)如何安裝的剖視圖；圖15是示出第1實施例的第1變形例的操作的示意圖；圖16是示出第1實施例的第1變形例的操作的示意圖；圖17是示出第1實施例的第1變形例的操作的示意圖；圖18是示出第1實施例的第2變形例并對應(yīng)于圖3中的B-B線的剖視圖；圖19是沿圖18的電機軸方向的剖視圖；圖20是示出第1實施例的第2變形例的操作的分解圖；圖21是示出第1實施例的第2變形例的操作的示意圖；圖22是示出第1實施例的第2變形例的操作的示意圖；圖23是根據(jù)本發(fā)明第2實施例的轉(zhuǎn)向器的縱剖視圖；圖24是示出圖23的A部分的放大視圖；圖25是沿圖24的B-B線的剖視圖；圖26是沿圖24的C-C線的剖視圖；圖27是沿圖24的D-D線的剖視圖；圖28是根據(jù)本發(fā)明第2實施例的變形例的轉(zhuǎn)向器的縱剖視圖；圖29是示出圖28的E-E線的剖視圖；圖30是沿圖28的F-F線的剖視圖；圖31是沿圖28的G-G線的剖視圖；圖32是示出根據(jù)第2實施例一變形例的歐氏(Oldham)聯(lián)軸器的分解透視圖；
圖33是示出根據(jù)本發(fā)明第3實施例的轉(zhuǎn)向器的縱剖視圖；圖34是示出圖33的A部分的放大視圖；圖35是沿圖34的B-B線的剖視圖；圖36是沿圖34的C-C線的剖視圖；圖37是示出第3實施例的操作的示意圖；圖38是示出第3實施例的操作的示意圖；圖39是示出第3實施例的操作的示意圖；圖40是示出第3實施例的操作的示意圖；圖41是示出根據(jù)本發(fā)明第4實施例的轉(zhuǎn)向器的縱剖視圖；圖42是示出圖41的A部分的放大視圖；圖43是沿圖42的B-B線的剖視圖；圖44是沿圖43的C-C線的剖視圖；圖45是沿圖43的D-D線的剖視圖；圖46是一輥保持器的透視圖；圖47是示出該輥保持器的透視圖；圖48是示出第4實施例的示意圖。
具體實施例方式
下面參照

本發(fā)明的實施例。
圖1是示出結(jié)合有本發(fā)明的一實施例的電動助力轉(zhuǎn)向裝置的駕駛室側(cè)的透視圖。在該附圖中，標號1表示轉(zhuǎn)向柱，它可旋轉(zhuǎn)地支承一上轉(zhuǎn)向軸3。在轉(zhuǎn)向軸3的上端安裝有一轉(zhuǎn)向盤5，而在其下端通過一萬向節(jié)7連接有一下轉(zhuǎn)向軸9。
與下轉(zhuǎn)向軸9的下端連接的是一由齒輪齒條機構(gòu)以及動力輔助機構(gòu)等構(gòu)成的轉(zhuǎn)向器11。在圖1中，標號13表示一覆蓋/保護轉(zhuǎn)向柱1的轉(zhuǎn)向柱護罩，標號15表示與轉(zhuǎn)向器11的左右端部連接的橫拉桿。
圖2是示出根據(jù)本發(fā)明第1實施例的轉(zhuǎn)向器11的縱剖視圖。圖3是示出圖2的A部分的放大視圖。圖4是沿圖3的B-B線的剖視圖。圖5是沿圖3的C-C線的剖視圖。在圖2中標號21所指元件是構(gòu)成轉(zhuǎn)向器殼(殼室)的齒條和小齒輪殼(箱體)，該殼保持著構(gòu)成齒輪齒條機構(gòu)的齒條軸23和小齒輪(未示出)。在齒條軸23上，在圖2的左側(cè)部形成有與小齒輪嚙合的齒條25。在齒條軸23的左右端部(圖2中)，固定有以可擺動的方式支承橫拉桿15的球形接頭27。
動力輔助機構(gòu)的外殼由一皮帶殼31和一滾珠絲杠殼33構(gòu)成，其中，該皮帶殼31通過螺栓固定在齒條和小齒輪殼21的右側(cè)(圖2、3中)，滾珠絲杠殼33通過螺栓固定在皮帶殼31的右側(cè)(圖2、3中)，并與齒條和小齒輪殼21以及皮帶殼31一起構(gòu)成轉(zhuǎn)向器殼。
在皮帶殼31的下端部安裝有一電機35。皮帶殼31容納有一固定在電機35的軸36上的主動帶輪37，一連接在將在后面說明的滾珠螺母51上的中空從動帶輪39，以及一個繞在該主動帶輪37、從動帶輪39上的正時皮帶41，從而構(gòu)成動力傳遞機構(gòu)。主動帶輪37分別通過作為封閉式滾動軸承的預(yù)潤滑深溝球軸承43、44(將簡稱為軸承)而支承在電機法蘭71以及與其一體化的法蘭蓋75上。從動帶輪39分別通過軸承45、46支承在殼體21和31上。在主動帶輪37的兩端安裝有皮帶保持凸緣48、49。在該實施例中，從圖3可知，皮帶殼31的內(nèi)部空間通過用作隔離裝置的從動帶輪39和軸承45、46而與滾珠絲杠機構(gòu)和齒條軸23隔離。
在滾珠絲杠殼33內(nèi)，通過一雙列角接觸球軸承53可旋轉(zhuǎn)地支承著一滾珠螺母51。圖2和3中的標號55表示一用于將雙列角接觸球軸承53的內(nèi)圈固定在滾珠螺母51上的環(huán)形螺母，標號57表示一用于將雙列角接觸球軸承53的外圈固定在滾珠絲杠殼33上的環(huán)首螺栓(ring bolt)。
在齒條軸23上形成有一外螺紋槽61，而在滾珠螺母51上形成有一內(nèi)螺紋槽63，在該外螺紋槽61和內(nèi)螺紋槽63之間設(shè)置有多個用作循環(huán)球的鋼球65。此外，在滾珠螺母51上安裝有一個用于使鋼球65循環(huán)的循環(huán)件(未示出)。
在從動帶輪39的滾珠螺母51側(cè)端部形成有一內(nèi)花鍵67，而在滾珠螺母51上形成有一與該內(nèi)花鍵67接合的外花鍵69。從而在組裝好的狀態(tài)下，從動帶輪39和滾珠螺母51一起旋轉(zhuǎn)。
在電機35的端部，通過螺栓固定有一個基本為圓筒狀的電機法蘭71電機法蘭71的裝配部72安裝在形成于齒條和小齒輪殼21內(nèi)的電機保持孔73中。在第一實施例中，電機法蘭71的右側(cè)端(圖3)為一開放端，其上通過螺栓77固定有保持軸承44的法蘭蓋75。如圖4所示，在電機法蘭71中形成有皮帶通過空間79、80。
電機法蘭71通過三個螺栓81固定在齒條和小齒輪殼21以及皮帶殼31上。如圖4所示，因為形成在齒條和小齒輪殼21以及皮帶殼31上的三個螺栓孔83具有弧形形狀，所以電機法蘭71可以相對于電機保持孔73在一定的角度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動。此外，因為電機法蘭71的中心軸線Cf從電機35的中心軸線Cm偏移距離d，所以當電機法蘭71相對于齒條和小齒輪殼21的角度相位變化時，主動帶輪37的中心與從動帶輪39的中心之間的距離L也發(fā)生變化。
下面將說明第一實施例的操作。
當駕駛員轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤5時，旋轉(zhuǎn)力通過上轉(zhuǎn)向軸3和下轉(zhuǎn)向軸9傳遞到轉(zhuǎn)向器11。因為在轉(zhuǎn)向器11中設(shè)置有用于將旋轉(zhuǎn)輸入轉(zhuǎn)換成線性運動的齒輪齒條機構(gòu)，所以齒條軸23向左或向右運動，從而通過左右橫拉桿15改變車輪的轉(zhuǎn)向角而實現(xiàn)轉(zhuǎn)向。
同時，在動力輔助機構(gòu)中，電機35基于轉(zhuǎn)向扭矩傳感器(未示出)的輸出以一預(yù)定轉(zhuǎn)矩而沿前進或后退方向旋轉(zhuǎn)。該旋轉(zhuǎn)通過主動帶輪37、從動帶輪39減速傳遞至與從動帶輪39花鍵接合的滾珠螺母51。當滾珠螺母51旋轉(zhuǎn)時，一推力通過與滾珠螺母51的內(nèi)螺紋槽63接合的鋼球65施加在齒條軸23的外螺紋槽61上。從而實現(xiàn)轉(zhuǎn)向輔助。在這方面，在本實施例中，因為皮帶殼31的內(nèi)部空間與滾珠絲杠機構(gòu)和齒條軸23隔離，主動帶輪37、從動帶輪39由預(yù)潤滑深溝球軸承43-46支承，所以用于潤滑滾珠絲杠機構(gòu)、齒條軸23、預(yù)潤滑深溝球軸承43-46的潤滑脂等不會飛濺出來而粘附到正時皮帶41上。因此，可以防止由于溶脹而造成的皮帶的合成橡膠材料的劣化。
接著說明第一實施例中轉(zhuǎn)向器11的組裝過程以及正時皮帶41的張力調(diào)整過程。如圖6和7所示，在第一實施例中的組裝過程中，裝配工程師首先將在其上安裝有例如電機35和主動帶輪37的電機法蘭71的裝配部72，從圖中的右側(cè)(從圖2、3中左側(cè))插入齒條和小齒輪殼21的電機保持孔73中。
然后，電機法蘭71從齒條和小齒輪殼21伸出，裝配工程師從而將正時皮帶41放入皮帶通過空間79、80以將其設(shè)置在主動帶輪37上，如圖7和8所示。接著，如圖9所示，裝配工程師通過螺栓固定法蘭蓋75，并組裝從動帶輪39和皮帶殼31(圖9中未示出)以完成動力傳遞機構(gòu)的臨時組裝。
接著，裝配工程師在測量正時皮帶41的張力的同時，相對于齒條和小齒輪殼21以及皮帶殼31適當?shù)剞D(zhuǎn)動電機法蘭71。當張力值等于預(yù)定值時，裝配工程師將電機法蘭71保持在該角度相位并通過螺栓81將電機法蘭71固定到齒條和小齒輪殼21以及皮帶殼31上。之后，裝配工程師組裝齒條軸23和滾珠絲杠殼33等以完成轉(zhuǎn)向器11的組裝。
通過第一實施例的上述結(jié)構(gòu)，可以可靠而容易地向正時皮帶41賦予適當?shù)膹埩Χ皇褂脧埦o器等。因此，可以減少構(gòu)成部件，并可以實現(xiàn)平穩(wěn)的轉(zhuǎn)向輔助以及防止正時皮帶的損傷。
圖10是示出第1實施例的第1變形例的轉(zhuǎn)向器11的主要部分的剖視圖。圖11是沿圖10的D-D線的剖視圖。圖12是沿圖10的E-E線的剖視圖。該第1變形例的整體結(jié)構(gòu)與上述第1實施例基本相同，只是在電機法蘭71等部件的結(jié)構(gòu)上不同。具體地，在本實施例中電機法蘭71是一體成形部件而沒有法蘭蓋，并在其內(nèi)部形成有一個較大的皮帶容納部93。此外，在齒條和小齒輪殼21內(nèi)的電機保持孔73中，形成有一個朝向從動帶輪39延伸的皮帶通過部95.
在該第1變形例中，如圖13所示，當被組裝至齒條和小齒輪殼21時，該電機法蘭71提前安裝有一正時皮帶41該正時皮帶41以折疊/彎曲的狀態(tài)容納在皮帶容納部93中，通過圖14中所示的四個曲率限制銷97、98，可以防止正時皮帶41的曲率小于一規(guī)定值。通常，正時皮帶41由可耐受張力的強度纖維(strength fiber)(例如玻璃纖維或者芳香族聚酰胺纖維)、合成橡膠涂層和一加強尼龍纖維制成，其中因為通過曲率限制銷97、98限制了最小曲率，該強度纖維不會斷裂。
下面參照圖15-17說明第1實施例的第1變形例的操作。在該第1實施例的第1變形例的組裝操作中，裝配工程師首先將其上安裝有電機35和主動帶輪37以及正時皮帶41的電機法蘭71，從右側(cè)(圖10中從左側(cè))插入齒條和小齒輪殼21的電機保持孔73中。在該狀態(tài)下，盡管正時皮帶41的一部分從電機法蘭71伸出，該正時皮帶41不會與齒條和小齒輪殼21干涉，這是因為，在電機保持孔73中形成有皮帶通過部95，如圖14所示。
在使電機法蘭71從齒條和小齒輪殼21伸出之后，如圖17所示，裝配工程師將正時皮帶41從皮帶容納部93中取出并展開，并除去曲率限制銷97。接著，裝配工程師按照與第一實施例中相同的過程設(shè)置從動帶輪39(圖9中未示出)以完成動力傳遞機構(gòu)的臨時組裝。其它組裝轉(zhuǎn)向器11的過程以及調(diào)節(jié)正時皮帶41的張力的過程與第一實施例中相同，所以省略重復(fù)的說明。
通過上述第一實施例的第一變形例的結(jié)構(gòu)，可以省略法蘭蓋和螺栓從而可進一步減少構(gòu)成部件。此外，通過將正時皮帶分段裝配(局部裝配，sub-assembly)到電機法蘭71上，還可以實現(xiàn)減少組裝步驟的數(shù)量。
下面參照圖18-22說明第1實施例的第2變形例。
圖18是示出第1實施例的第2變形例對應(yīng)于圖3中的B-B線的剖視圖。圖19是沿圖18的電機驅(qū)動軸方向的剖視圖。圖20-22是示出第1實施例的第2變形例的操作的示意圖。
第2變形例與第1實施例基本相同，相同的部件標以相同的參考標號并省略重復(fù)說明。在將電機法蘭71固定到電機35之后安裝正時皮帶的過程相同；不同之處在于在主動帶輪37兩端的軸承支承部71a通過一貫穿正時皮帶41的內(nèi)部空間延伸的臂部71b連接而制成為一體結(jié)構(gòu)。
如圖18和19所示，電機法蘭71通過螺栓固定到電機35的端部。形成于齒條和小齒輪殼21中的電機保持孔73外部裝配于電機法蘭71的裝配部上。
如圖19和20所示，電機法蘭71被構(gòu)成為使得用于保持對主動帶輪37的兩個軸向端部進行支承的軸承43和44的兩個軸承支承部71a由所述沿軸向延伸的臂部71b連接。這些部分一體形成。如上所述，纏繞正時皮帶41的部分具有一大的開口部W，因此，在主動帶輪37被組裝到電機法蘭71上的狀態(tài)下，可以從外部安裝正時皮帶41。
如圖19所示，用于保持支承主動帶輪37的兩個軸向端部的軸承43和44的兩個軸承支承部71a的外周部，被內(nèi)部裝配在皮帶殼31的內(nèi)周部上。從而，作用在兩個帶輪的轉(zhuǎn)軸上使它們彼此靠近的作用力，例如施加給正時皮帶41的初始張力或者通過動力傳遞產(chǎn)生的張力，將直接由電機法蘭71以及皮帶殼31(也見圖18)承受。然而，因為電機法蘭71的臂部71b設(shè)置在連接主動帶輪37的旋轉(zhuǎn)軸和從動帶輪39(見圖18)的旋轉(zhuǎn)軸的線上，所以在臂部71b中沒有由上述作用力產(chǎn)生的扭矩。
在上述結(jié)構(gòu)中，如圖21所示，當裝配工程師以與第一實施例中相同的方式，將電機法蘭71的裝配部72裝配到齒條和小齒輪殼21的電機保持孔73中時，電機法蘭71從齒條和小齒輪殼21伸出。在該狀態(tài)下，裝配工程師如圖22所示，將正時皮帶41設(shè)置在主動帶輪上，組裝從動帶輪39(見圖18)，然后將正時皮帶41設(shè)置在從動帶輪39上。最后，裝配工程師組裝皮帶殼31。
如上所述，將正時皮帶41設(shè)置在主動帶輪37上的過程與第一實施例相同，但是，因為在主動帶輪37兩端的軸承支承部71a被一體地構(gòu)成為電機法蘭71的一部分，所以可以減少構(gòu)成部件的數(shù)目以及組裝操作的步驟數(shù)目。這有利于降低成本。
在第一實施例中，設(shè)置了皮帶通過空間79、80以用于形成一和主動帶輪37的外周隔開的空間，而本變形例具有一更簡單的結(jié)構(gòu)，只設(shè)置了臂部71b。因此，可以將電機法蘭71(軸承支承部71a)的外徑做得更小。這有利于緊湊化。
此外在第一實施例中，在電機法蘭71中設(shè)置了一用于容納皮帶的空間，而在本變形例中該空間并不需要。這同樣有利于電機法蘭71的緊湊化。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明第1實施例，可以可靠而容易地向皮帶賦予適當?shù)膹埩Χ皇褂脧埦o器等。因此，可以減少構(gòu)成部件，并可以實現(xiàn)平穩(wěn)的轉(zhuǎn)向輔助以及防止正時皮帶的損傷。
圖23是根據(jù)本發(fā)明第2實施例的轉(zhuǎn)向器的縱剖視圖。圖24是示出圖23的A部分的放大視圖。圖25是沿圖24的B-B線的剖視圖。圖26是沿圖24的C-C線的剖視圖。圖27是沿圖24的D-D線的剖視圖。在圖23中標號21所指元件是構(gòu)成轉(zhuǎn)向器殼的齒條和小齒輪殼，該殼保持著構(gòu)成齒輪齒條機構(gòu)的齒條軸23和小齒輪(未示出)。在齒條軸23上，在圖23的左側(cè)部形成有與小齒輪嚙合的齒條25。在齒條軸23的左右端部(圖23中)，固定有以可擺動的方式支承橫拉桿25的球形接頭27。
動力輔助機構(gòu)的外殼由一皮帶殼31和一滾珠絲杠殼33構(gòu)成，其中，該皮帶殼31通過螺栓固定在齒條和小齒輪殼21的右側(cè)(圖23、24中)，滾珠絲杠殼33通過螺栓固定在皮帶殼31的右側(cè)(圖23、24中)，并與齒條和小齒輪殼21以及皮帶殼31一起構(gòu)成轉(zhuǎn)向器殼。
在齒條和小齒輪殼21的下端部(圖23、24中)安裝有一電機35。皮帶殼31容納有一連接在電機35的軸36上的主動帶輪37、一連接在將在后面說明的滾珠螺母51上的中空從動帶輪39，以及一個繞在該主動帶輪37、從動帶輪39上的正時皮帶41，從而構(gòu)成動力傳遞機構(gòu)。
主動帶輪37分別通過作為封閉式滾動軸承的預(yù)潤滑深溝球軸承45、46(將簡稱為軸承)而可旋轉(zhuǎn)地支承在殼體21和31上。如圖24、25所示，在主動帶輪37的兩端安裝有皮帶保持凸緣48、49。在該第二實施例中，從圖24可知，皮帶殼31的內(nèi)部空間通過用作隔離裝置的從動帶輪39和軸承45、46而與滾珠絲杠機構(gòu)和齒條軸23隔離。
在滾珠絲杠殼33內(nèi)，通過一雙列角接觸球軸承53可旋轉(zhuǎn)地支承著一滾珠螺母51如圖23、24所示，雙列角接觸球軸承53的內(nèi)圈通過環(huán)形螺母55固定在滾珠螺母51上，雙列角接觸球軸承53的外圈通過環(huán)首螺栓57固定在滾珠絲杠殼33上。
在齒條軸23上形成有一外螺紋槽61，而在滾珠螺母51上形成有一內(nèi)螺紋槽63，在該外螺紋槽61和內(nèi)螺紋槽63之間設(shè)置有多個用作循環(huán)球的鋼球65。此外，在滾珠螺母51上安裝有一個用于使鋼球65循環(huán)的循環(huán)件(未示出)。
在從動帶輪39的滾珠螺母51側(cè)端部形成有一內(nèi)花鍵67，而在滾珠螺母51上形成有一與該內(nèi)花鍵67接合的外花鍵69。從而在裝配好的狀態(tài)下，從動帶輪39和滾珠螺母51一起旋轉(zhuǎn)。
在第二實施例中，作為張力調(diào)整裝置，設(shè)置有一個用于可旋轉(zhuǎn)地保持主動帶輪37的帶輪保持器71和一個用于使帶輪保持器71擺動的保持器角度調(diào)整機構(gòu)(裝置)73。帶輪保持器71通過軸承43和44可旋轉(zhuǎn)地支承主動帶輪37。此外，一個由齒條和小齒輪殼21以及皮帶殼31保持的擺動軸77貫通帶輪保持器71的通孔75。帶輪保持器71上設(shè)置有一個從其皮帶殼31側(cè)(即圖25中的上部)突出的桿部79。保持器角度調(diào)整機構(gòu)73設(shè)置在帶輪保持器71的右側(cè)(圖25中)，包括一調(diào)節(jié)螺栓87和一用于防止調(diào)節(jié)螺栓87松脫的鎖定螺母89，其中該調(diào)節(jié)螺栓87具有一個與形成在皮帶殼31上的調(diào)節(jié)螺栓保持孔81的內(nèi)螺紋部83接合的外螺紋部85。調(diào)節(jié)螺栓87的頂端部與帶輪保持器71的桿部79接觸，當使用六角扳手等沿擰緊方向旋轉(zhuǎn)時，調(diào)節(jié)螺栓87前進而使帶輪保持器71擺動。在調(diào)節(jié)螺栓87的頂端部形成有一個環(huán)形槽91，其中裝配有一個用于與調(diào)節(jié)螺栓保持孔81的導(dǎo)向部93壓力接觸的軸密封用O形圈。
電機35通過三個螺栓101固定到齒條和小齒輪殼21上。因為形成在齒條和小齒輪殼21上的螺栓孔103-105是長孔(或弧形孔)，如圖25、26所示，電機35可以相對于帶輪保持器71的擺動軸77在一定角度范圍內(nèi)擺動。
下面說明第2實施例的操作。
當駕駛員轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤5時，旋轉(zhuǎn)力通過上轉(zhuǎn)向軸3和下轉(zhuǎn)向軸9傳遞到轉(zhuǎn)向器11。因為在轉(zhuǎn)向器11中設(shè)置有用于將旋轉(zhuǎn)輸入轉(zhuǎn)換成線性運動的齒輪齒條機構(gòu)，所以齒條軸23向左或向右運動，從而通過左右橫拉桿15改變車輪的轉(zhuǎn)向角而實現(xiàn)轉(zhuǎn)向。
同時，在動力輔助機構(gòu)中，電機35基于轉(zhuǎn)向扭矩傳感器(未示出)的輸出以一預(yù)定轉(zhuǎn)矩而沿前進或后退方向旋轉(zhuǎn)。該旋轉(zhuǎn)通過主動帶輪37、從動帶輪39減速傳遞至與從動帶輪39花鍵接合的滾珠螺母51。當滾珠螺母51旋轉(zhuǎn)時，一推力通過與滾珠螺母51的內(nèi)螺紋槽63接合的鋼球65施加在齒條軸23的外螺紋槽61上。從而實現(xiàn)轉(zhuǎn)向輔助。在這方面，在該第二實施例中，因為皮帶殼31的內(nèi)部空間與滾珠絲杠機構(gòu)和齒條軸23隔離，主動帶輪37、從動帶輪39由預(yù)潤滑深溝球軸承43-46支承，所以用于潤滑滾珠絲杠機構(gòu)、齒條軸23、預(yù)潤滑深溝球軸承43-46的潤滑脂等不會飛濺出來而粘附到正時皮帶41上。因此，可以防止由于溶脹而造成的皮帶的合成橡膠材料的劣化。
接著說明第二實施例中正時皮帶41的張力調(diào)整過程。在第二實施例中的組裝過程中，裝配工程師使用例如六角扳手等工具沿擰緊方向轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)螺栓87，以使帶輪保持器71沿圖25中逆時針方向擺動。然后，由帶輪保持器71保持的主動帶輪37朝遠離從動帶輪39的方向移動，從而主動帶輪37的中心與從動帶輪39的中心之間的距離發(fā)生變化，從而向正時皮帶41施加一張力/張緊力。在該過程中，用于固定電機35的螺栓101處于松馳狀態(tài)下，所以電機35也隨著帶輪保持器71(或者主動帶輪37)的擺動而擺動。
在根據(jù)調(diào)節(jié)螺栓87的擰緊扭矩確知正時皮帶41的張力達到一適當值時，裝配工程師擰緊鎖定螺母89以防止調(diào)節(jié)螺栓87松脫。在完成張力調(diào)整后，裝配工程師擰緊螺栓101以將電機35固定于齒條和小齒輪殼21上。
接著，裝配工程師將滾珠絲杠殼33固定到皮帶殼31上，以完成轉(zhuǎn)向器11的組裝操作。此外，齒條軸23和滾珠螺母51等元件已在別的組裝線上提前組裝到滾珠絲杠殼33上，當滾珠絲杠殼33與皮帶殼31連接時，從動帶輪39的內(nèi)花鍵67與滾珠螺母51的外花鍵69接合。
通過第二實施例的上述結(jié)構(gòu)，正時皮帶41的張力調(diào)整操作可以精確而容易地進行。此外，由于動力傳遞機構(gòu)和滾珠絲杠機構(gòu)可以彼此獨立地進行組裝和調(diào)節(jié)，所以可以使轉(zhuǎn)向器11的組裝過程變得容易。
圖28是根據(jù)本發(fā)明第2實施例的變形例的轉(zhuǎn)向器主要部分的縱剖視圖。圖29是示出沿圖28的E-E線的剖視圖。圖30是沿圖28的F-F線的剖視圖。圖31是沿圖28的G-G線的剖視圖。如這些圖中所示，該變形例的總體結(jié)構(gòu)與上述第二實施例基本相同，與該第二實施例的不同之處在于電機軸與主動帶輪的連接結(jié)構(gòu)以及電機的安裝結(jié)構(gòu)。
在該變形例中，電機35的軸36通過歐氏聯(lián)軸器111與主動帶輪37連接。如圖32的透視圖中所示，該歐氏聯(lián)軸器111包括一在兩端面上分別具有互相成90°相位的鎖槽113和115的滑塊117，以及分別具有可與該鎖槽113和115滑動地接合的鎖121和123的軸36和主動帶輪37。電機35通過螺栓101固定在齒條和小齒輪殼21上，因此不像在第二實施例中一樣地擺動。
通過上述第二實施例的變形例中的結(jié)構(gòu)，即使在電機35的軸36與主動帶輪37之間存在軸線對中偏差/不對中，也可以通過鎖121和123相對于滑塊117的滑動實現(xiàn)動力傳遞而沒有很大傳遞損失。因此，裝配工程師不必在調(diào)整正時皮帶41時使電機35擺動，也不必在張力調(diào)整后擰緊螺栓101。
盡管在第二實施例中，帶輪保持器通過螺紋機構(gòu)驅(qū)動，但是它也可以通過其它機構(gòu)例如凸輪機構(gòu)驅(qū)動。此外，在第二實施例的變形例中，歐氏聯(lián)軸器可以由彈性聯(lián)軸器等替換。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的第二實施例，可以可靠而容易地向皮帶賦予適當?shù)膹埩Χ皇褂脧埦o器等。因此，可以減少構(gòu)成部件，并可以實現(xiàn)平穩(wěn)的轉(zhuǎn)向輔助以及防止正時皮帶的損傷。
下面說明本發(fā)明的第三實施例。
圖33是示出根據(jù)本發(fā)明第3實施例的轉(zhuǎn)向器的縱剖視圖。圖34是示出圖33的A部分的放大視圖。圖35是沿圖34的B-B線的剖視圖。圖36是沿圖34的C-C線的剖視圖。參照圖33，構(gòu)成齒輪齒條機構(gòu)的齒條軸23和小齒輪(未示出)被保持在構(gòu)成轉(zhuǎn)向器殼的齒條和小齒輪殼21內(nèi)部。在該齒條軸23上，在圖33的左側(cè)部形成有與小齒輪嚙合的齒條25。在齒條軸23的左右端部(圖33中)，固定有以可擺動的方式支承橫拉桿25的球形接頭27。
動力輔助機構(gòu)的外殼由一皮帶殼31和一滾珠絲杠殼33構(gòu)成，其中，該皮帶殼31通過螺栓固定在齒條和小齒輪殼21的右側(cè)(圖33、34中)，滾珠絲杠殼33通過螺栓固定在皮帶殼31的右側(cè)(圖33、34中)，并與齒條和小齒輪殼21以及皮帶殼31一起構(gòu)成轉(zhuǎn)向器殼。
在皮帶殼31的下端部安裝有一電機35。皮帶殼31容納有一固定在電機35的軸36上的主動帶輪37、一連接在將在后面說明的滾珠螺母51上的中空從動帶輪39，以及一個繞在該主動帶輪37、從動帶輪39上的正時皮帶41，從而構(gòu)成動力傳遞機構(gòu)。如圖33和34所示，主動帶輪37分別通過作為封閉式滾動軸承的預(yù)潤滑深溝球軸承43、44(將簡稱為軸承)而支承在電機法蘭71(將在后面說明)上。從動帶輪39分別通過軸承45、46支承在殼體21和31上。在主動帶輪37的兩端安裝有皮帶保持凸緣48、49。在該實施例中，從圖34可知，皮帶殼31的內(nèi)部空間通過用作隔離裝置的從動帶輪39和軸承45、46而與滾珠絲杠機構(gòu)和齒條軸23隔離。
在滾珠絲杠殼33內(nèi)，通過一雙列角接觸球軸承53可旋轉(zhuǎn)地支承著一滾珠螺母51參照圖33和34，雙列角接觸球軸承53的內(nèi)圈通過環(huán)形螺母55固定在滾珠螺母51上，雙列角接觸球軸承53的外圈通過環(huán)首螺栓57固定在滾珠絲杠殼33上。
在齒條軸23上形成有一外螺紋槽61，而在滾珠螺母51上形成有一內(nèi)螺紋槽63，在該外螺紋槽61和內(nèi)螺紋槽63之間設(shè)置有多個用作循環(huán)球的鋼球65。此外，在滾珠螺母51上安裝有一個用于使鋼球65循環(huán)的循環(huán)件(未示出)。
在從動帶輪39的滾珠螺母51側(cè)端部形成有一內(nèi)花鍵67，而在滾珠螺母51上形成有一與該內(nèi)花鍵67接合的外花鍵69。從而在裝配好的狀態(tài)下，從動帶輪39和滾珠螺母51一起旋轉(zhuǎn)。
在電機35的端部，通過螺栓固定有一個基本為圓筒狀的電機法蘭71。電機法蘭71的裝配部72安裝在形成于齒條和小齒輪殼21內(nèi)的電機保持孔73中。
電機法蘭71通過三個螺栓81固定在齒條和小齒輪殼21以及皮帶殼31上。如圖35所示，因為形成在齒條和小齒輪殼21以及皮帶殼31上的螺栓孔83具有弧形，所以電機法蘭71可以相對于電機保持孔73在一定的角度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動。此外，因為電機法蘭71的中心軸線Cf從電機35的中心軸線Cm偏移距離d，所以當電機法蘭71相對于齒條和小齒輪殼21的角度相位變化時，主動帶輪37的中心與從動帶輪39的中心之間的距離L也發(fā)生變化。在圖35中，標號93表示其中容納正時皮帶41的皮帶容納部。
下面將說明第三實施例的操作。
當駕駛員轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤5時，旋轉(zhuǎn)力通過上轉(zhuǎn)向軸3和下轉(zhuǎn)向軸9傳遞到轉(zhuǎn)向器11。因為在轉(zhuǎn)向器11中設(shè)置有用于將旋轉(zhuǎn)輸入轉(zhuǎn)換成線性運動的齒輪齒條機構(gòu)，所以齒條軸23向左或向右運動，從而通過左右橫拉桿15改變車輪的轉(zhuǎn)向角而實現(xiàn)轉(zhuǎn)向。
同時，在動力輔助機構(gòu)中，電機35基于轉(zhuǎn)向扭矩傳感器(未示出)的輸出以一預(yù)定轉(zhuǎn)矩而沿前進或后退方向旋轉(zhuǎn)。該旋轉(zhuǎn)通過主動帶輪37、從動帶輪39減速傳遞至與從動帶輪39花鍵接合的滾珠螺母51。當滾珠螺母51旋轉(zhuǎn)時，一推力通過與滾珠螺母51的內(nèi)螺紋槽63接合的鋼球65施加在齒條軸23的外螺紋槽61上。從而實現(xiàn)轉(zhuǎn)向輔助。在這方面，在本實施例中，因為皮帶殼31的內(nèi)部空間與滾珠絲杠機構(gòu)和齒條軸23隔離，主動帶輪37、從動帶輪39由預(yù)潤滑深溝球軸承43-46支承，所以用于潤滑滾珠絲杠機構(gòu)、齒條軸23、預(yù)潤滑深溝球軸承43-46的潤滑脂等不會飛濺出來而粘附到正時皮帶41上。因此，可以防止由于溶脹而造成的皮帶的合成橡膠材料的劣化。
接著說明第三實施例中正時皮帶41的張力調(diào)整過程。在第三實施例中的轉(zhuǎn)向器11的組裝過程中，如圖37所示，裝配工程師首先將在其上安裝有例如主動帶輪37并在其中以折疊狀態(tài)容納有正時皮帶41的電機法蘭71的裝配部72，從附圖的右側(cè)(圖33、34中從左側(cè))插入齒條和小齒輪殼21的電機保持孔73中。在電機法蘭71從齒條和小齒輪殼21伸出的狀態(tài)下，裝配工程師將正時皮帶41從皮帶容納部93拉出以將其展開，如圖38所示，然后組裝從動帶輪39和皮帶殼31，如圖39中所示。在該過程中，裝配工程師不完全擰緊螺栓81，以使得電機法蘭71可以用手轉(zhuǎn)動。
接著，裝配工程師使用一轉(zhuǎn)矩測量裝置95旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動主動帶輪37，以轉(zhuǎn)動該電機法蘭71直到其驅(qū)動阻力(或者轉(zhuǎn)矩)等于一預(yù)定值。在第三實施例中，驅(qū)動動力傳遞機構(gòu)時的摩擦力極小，該驅(qū)動阻力大部分是由于軸承43-46的轉(zhuǎn)動阻力而引起的。因此，如果在正時皮帶41的張力和驅(qū)動阻力之間的關(guān)系提前通過實驗確定，則可以非常精確地控制正時皮帶41的張力。在這方面，可以使用一種公知的張力測量方法例如固有振動頻率方法或者施壓法等來進行該實驗。在該驅(qū)動阻力測量方法中，可以是從動帶輪39被轉(zhuǎn)動而不是主動帶輪37。
在完成正時皮帶41的張力調(diào)整后，裝配工程師以一預(yù)定擰緊扭矩擰緊螺栓81以將電機法蘭71固定在齒條和小齒輪殼21以及皮帶殼31上。之后，如圖40所示，裝配工程師將電機35固定到電機法蘭71上并將滾珠絲杠殼33固定到皮帶殼31上，以完成轉(zhuǎn)向器11的組裝。在這方面，齒條軸23和滾珠螺母51等元件已在別的組裝線上提前組裝到滾珠絲杠殼33上，當滾珠絲杠殼33與皮帶殼31連接時，從動帶輪39的內(nèi)花鍵67與滾珠螺母51的外花鍵69接合。
通過第三實施例的上述結(jié)構(gòu)，正時皮帶41的張力調(diào)整操作可以精確而容易地進行。此外，由于動力傳遞機構(gòu)和滾珠絲杠機構(gòu)可以彼此獨立地進行組裝和調(diào)節(jié)，所以可以使轉(zhuǎn)向器11的組裝過程變得容易。
盡管在上述第三實施例中，一作為偏心軸的電機法蘭被用作正時皮帶張力調(diào)整裝置，但是也可通過不同的元件例如惰帶輪來進行張力調(diào)整。皮帶保持凸緣可以設(shè)置在從動帶輪的兩端，也可以設(shè)置在主動帶輪的一端和從動帶輪的另一端。
如上所述，在根據(jù)本發(fā)明第三實施例的電動助力轉(zhuǎn)向裝置中，可以在尚未固定滾珠絲杠殼的狀態(tài)下操作張力調(diào)整裝置的同時，根據(jù)主動帶輪或者從動帶輪的驅(qū)動阻力等估計皮帶張力；轉(zhuǎn)向器可以在完成張力調(diào)整之后通過例如固定皮帶殼和滾珠絲杠殼來組裝。從而，可以精確而容易地進行正時皮帶的張力調(diào)整操作。
圖41是示出根據(jù)本發(fā)明第4實施例的轉(zhuǎn)向器的縱剖視圖。圖42是示出圖41的A部分的放大視圖。圖43是沿圖42的B-B線的剖視圖。圖44是沿圖43的C-C線的剖視圖。圖45是沿圖43的D-D線的剖視圖。在圖41中標號21所指元件是構(gòu)成轉(zhuǎn)向器殼的齒條和小齒輪殼，該殼保持著構(gòu)成齒輪齒條機構(gòu)的齒條軸23和小齒輪(未示出)。在齒條軸23上，在圖41的左側(cè)部形成有與小齒輪嚙合的齒條25。在齒條軸23的左右端部(圖41中)，固定有以可擺動的方式支承橫拉桿25的球形接頭27。
動力輔助機構(gòu)的外殼由一皮帶殼31和一滾珠絲杠殼33構(gòu)成，其中，該皮帶殼31通過螺栓固定在齒條和小齒輪殼21的右側(cè)(圖41、42中)，滾珠絲杠殼33通過螺栓固定在皮帶殼31的右側(cè)(圖41、42中)，并與齒條和小齒輪殼21以及皮帶殼31一起構(gòu)成轉(zhuǎn)向器殼。
在皮帶殼31的下端部安裝有一電機35。皮帶殼31容納有一固定在電機35的軸36上的主動帶輪37、一連接在將在后面說明的滾珠螺母51上的中空從動帶輪39，以及一個繞在該主動帶輪37、從動帶輪39上的正時皮帶41，從而構(gòu)成動力傳遞機構(gòu)。如圖44所示，主動帶輪37分別通過作為封閉式滾動軸承的預(yù)潤滑深溝球軸承(將簡稱為軸承)43、44而支承在殼體21和31上。如圖41和42所示，從動帶輪39分別通過軸承45、46支承在殼體21和31上。如圖44所示，在主動帶輪37的兩端安裝有皮帶保持凸緣48、49。在該實施例中，從圖42可知，皮帶殼31的內(nèi)部空間通過用作隔離裝置的從動帶輪39和軸承45、46而與滾珠絲杠機構(gòu)和齒條軸23隔離。
在滾珠絲杠殼33內(nèi)，通過一雙列角接觸球軸承53可旋轉(zhuǎn)地支承著一滾珠螺母51。參照圖41和42，雙列角接觸球軸承53的內(nèi)圈通過環(huán)形螺母55固定在滾珠螺母51上，雙列角接觸球軸承53的外圈通過環(huán)首螺栓57固定在滾珠絲杠殼33上。
在齒條軸23上形成有一外螺紋槽61，而在滾珠螺母51上形成有一內(nèi)螺紋槽63，在該外螺紋槽61和內(nèi)螺紋槽63之間設(shè)置有多個用作循環(huán)球的鋼球65。此外，在滾珠螺母51上安裝有一個用于使鋼球65循環(huán)的循環(huán)件(未示出)。
在從動帶輪39的滾珠螺母51側(cè)端部形成有一內(nèi)花鍵67，而在滾珠螺母51上形成有一與該內(nèi)花鍵67接合的外花鍵69。從而在裝配好的狀態(tài)下，從動帶輪39和滾珠螺母51一起旋轉(zhuǎn)。
在皮帶殼31中，作為張力調(diào)整裝置，設(shè)置有一適于相對正時皮帶41的帶部表面來回運動(進退)的張緊輥71、一可旋轉(zhuǎn)地保持該張緊輥71的輥保持器73，和一用于將該張緊輥71壓靠在正時皮帶41上的輥子擠壓機構(gòu)77。
輥保持器73可旋轉(zhuǎn)地支承在一個裝配保持在形成于齒條和小齒輪殼21以及皮帶殼31上的支承孔81中的擺動軸85上。輥保持器73是一鋼(板)沖壓成形件，它支承一輥軸89，該輥軸89通過滾針軸承87支承張緊輥71，使得輥軸89可旋轉(zhuǎn)并可沿軸向在一定范圍內(nèi)滑動，如圖46和47的透視圖所示。如圖46和47所示，在張緊輥71的兩端安裝有皮帶保持凸緣91、91。
輥子擠壓機構(gòu)77設(shè)置在輥保持器73的圖43所示下方，包括一調(diào)節(jié)螺栓99和一用于防止松脫的鎖定螺母101，其中，調(diào)節(jié)螺栓99具有一與形成在皮帶殼31上的調(diào)節(jié)螺栓保持孔93的內(nèi)螺紋部95接合的外螺紋部97。調(diào)節(jié)螺栓99的頂端部與輥保持器73的大致軸向中央部接觸，當沿擰緊方向轉(zhuǎn)動時前進以使輥保持器73擺動。在調(diào)節(jié)螺栓99的頂端部形成有一環(huán)形槽103。一個要與調(diào)節(jié)螺栓保持孔93的導(dǎo)向部105壓力接觸的O形圈107安裝在該環(huán)形槽103中。
下面將說明第四實施例的操作。
當駕駛員轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤5時，旋轉(zhuǎn)力通過上轉(zhuǎn)向軸3和下轉(zhuǎn)向軸9傳遞到轉(zhuǎn)向器11。因為在轉(zhuǎn)向器11中設(shè)置有用于將旋轉(zhuǎn)輸入轉(zhuǎn)換成線性運動的齒輪齒條機構(gòu)，所以齒條軸23向左或向右運動，從而通過左右橫拉桿15改變車輪的轉(zhuǎn)向角而實現(xiàn)轉(zhuǎn)向。
同時，在動力輔助機構(gòu)中，電機35基于轉(zhuǎn)向扭矩傳感器(未示出)的輸出以一預(yù)定轉(zhuǎn)矩而沿前進或后退方向旋轉(zhuǎn)。該旋轉(zhuǎn)通過主動帶輪37、從動帶輪39減速傳遞至與從動帶輪39花鍵接合的滾珠螺母51。當滾珠螺母51旋轉(zhuǎn)時，一推力通過與滾珠螺母51的內(nèi)螺紋槽63接合的鋼球65施加在齒條軸23的外螺紋槽61上。從而實現(xiàn)轉(zhuǎn)向輔助。
在這方面，在第四實施例中，因為在張緊輥71的兩端設(shè)置有皮帶保持凸緣91、91以用于向正時皮帶41上施加張力，并且張緊輥71可以沿軸向移動，所以不會發(fā)生例如正時皮帶41從張緊輥71脫落或者正時皮帶41因張緊輥71的偏移而曲折移動等問題。
此外，在第四實施例中，因為皮帶殼31的內(nèi)部空間與滾珠絲杠機構(gòu)和齒條軸23隔離，主動帶輪37、從動帶輪39由預(yù)潤滑深溝球軸承43-46支承，所以用于潤滑滾珠絲杠機構(gòu)、齒條軸23、預(yù)潤滑深溝球軸承43-46的潤滑脂等不會飛濺出來而粘附到正時皮帶41上。因此，可以防止由于溶脹而造成的皮帶的合成橡膠材料的劣化。
接著說明第四實施例中正時皮帶41的張力調(diào)整過程。在第四實施例中，裝配工程師用一工具例如六角扳手沿擰緊方向轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)螺栓99，以使輥保持器73沿圖43的順時針方向擺動，從而將由輥保持器73保持的張緊輥71從圖43的左側(cè)壓靠在正時皮帶41的帶部表面上。從而，正時皮帶41朝內(nèi)彎曲，以使得一張力被賦予正時皮帶41。
在該過程中，如圖48所示，連接張緊輥71的中心軸線和擺動軸85(軸線)的線Lt基本上平行于正時皮帶不由張緊輥施壓的帶部一側(cè)(圖48中該線由Lw示出)。因此，張緊輥71隨著輥保持器73的擺動而移動的方向基本上垂直于正時皮帶41。從而張緊輥以一較小的擺動量有效地壓靠在正時皮帶上。
在根據(jù)調(diào)節(jié)螺栓99的擰緊扭矩確認正時皮帶的張力達到適當?shù)闹岛螅b配工程師擰緊鎖定螺母101以防止調(diào)節(jié)螺栓99松脫。如圖48所示，在張力調(diào)整后，正時皮帶41以一較大的包角θ纏繞(在所示出的例子中為180°)，并且作用于其上的剪切應(yīng)力較小。因此即使是長期運行正時皮帶41也不會發(fā)生破壞。
盡管在第四實施例中采用一種由螺紋機構(gòu)擠壓以可擺動的方式支承的輥保持器的結(jié)構(gòu)作為正時皮帶張力調(diào)整機構(gòu)，但也可以使用一種可線性運動的輥保持器或者由凸輪機構(gòu)驅(qū)動的輥保持器。
根據(jù)本發(fā)明的第四實施例的電動助力轉(zhuǎn)向裝置，其中的齒條輔助型電動助力轉(zhuǎn)向裝置具有滾珠絲杠機構(gòu)、電機、動力傳遞裝置、張力調(diào)整機構(gòu)以及轉(zhuǎn)向器殼，其中，滾珠絲杠機構(gòu)包括在其內(nèi)周面上形成內(nèi)螺紋槽的滾珠螺母、設(shè)置在滾珠螺母的中軸線上并具有形成在其外周面上與所述內(nèi)螺紋槽相對的外螺紋槽的齒條軸以及多個設(shè)置在所述外螺紋槽和內(nèi)螺紋槽之間的循環(huán)球；所述電機與所述齒條軸非同軸地設(shè)置用于驅(qū)動所述滾珠螺母機構(gòu)；動力傳遞裝置包括與電機軸一體地轉(zhuǎn)動的主動帶輪、與所述滾珠螺母一體地轉(zhuǎn)動的從動帶輪以及繞在主動帶輪和從動帶輪上的皮帶；張力調(diào)整機構(gòu)用于調(diào)整所述皮帶的張力；轉(zhuǎn)向器殼用于容納所述滾珠絲杠機構(gòu)和所述動力傳遞裝置。在該齒條輔助型電動助力轉(zhuǎn)向裝置中，所述張力調(diào)整機構(gòu)具有一張緊輥，該張緊輥由一設(shè)置在所述皮帶的外側(cè)的輥保持器可旋轉(zhuǎn)地支承，并適于和該輥保持器一起相對于所述皮帶的帶部表面前后移動；當張緊輥被壓靠在皮帶的外表面上時，在兩個帶輪上的皮帶的包角增大，從而在直徑相對較小的帶輪上的皮帶的剪切應(yīng)力減少。從而可以提高皮帶的耐久性。
盡管對特定的實施例進行了說明，但本發(fā)明的方式并不限于上述實施例。例如，盡管在上述兩個實施例中，本發(fā)明應(yīng)用于正時皮帶被用于動力傳遞機構(gòu)的設(shè)置中，但本發(fā)明也可以應(yīng)用于使用V帶或者平帶的設(shè)置中。此外，封閉式滾動軸承可以為預(yù)潤滑深溝球軸承之外的軸承。此外，轉(zhuǎn)向器的總體結(jié)構(gòu)以及動力輔助機構(gòu)以及滾珠絲杠機構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)，并不限于上述實施例中的示例性例子，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的條件下，可以根據(jù)設(shè)計要求或者規(guī)格要求進行適當?shù)淖兏?br> 權(quán)利要求
1.一種齒條輔助型電動助力轉(zhuǎn)向裝置，包括一滾珠絲杠機構(gòu)，該滾珠絲杠機構(gòu)包括一在內(nèi)周面上形成有內(nèi)螺紋槽的滾珠螺母，一設(shè)置在該滾珠螺母的中心軸線上并且在外周面上形成有與所述內(nèi)螺紋槽相對的外螺紋槽的齒條軸，和多個設(shè)置在所述內(nèi)螺紋槽和所述外螺紋槽之間的循環(huán)球；一與所述齒條軸非同軸地設(shè)置用于驅(qū)動所述滾珠螺母機構(gòu)的電機；動力傳遞裝置，該動力傳遞裝置包括一與所述電機的軸一體地旋轉(zhuǎn)的主動帶輪，一與所述滾珠螺母一體地旋轉(zhuǎn)的從動帶輪，和一繞在所述主動帶輪和所述從動帶輪上的皮帶；以及一用于容納所述動力傳遞裝置和所述滾珠絲杠機構(gòu)的轉(zhuǎn)向器殼，其中，設(shè)置有一固定在所述電機的一端部并具有圓筒形狀的電機法蘭，該電機法蘭將裝配于形成在所述轉(zhuǎn)向器殼中的電機保持孔中；并且所述電機法蘭可旋轉(zhuǎn)地支承所述主動帶輪并適于相對于所述電機保持孔在一預(yù)定角度范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)，并且所述電機法蘭的中心軸線偏離所述電機的中心軸線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動助力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，在所述主動帶輪和所述從動帶輪的至少一者上形成有皮帶保持凸緣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電動助力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，所述電機法蘭沿軸向被分成兩部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電動助力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，所述電機法蘭具有一個用于在組裝操作時將皮帶以折疊狀態(tài)容納的皮帶容納部。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動助力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，所述電機保持孔中形成有一個用于使從所述皮帶容納部突出的皮帶通過的皮帶通過部。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動助力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，容納在所述皮帶容納部中的皮帶被折疊成一種防止皮帶具有比由曲率限制裝置所限制的預(yù)定曲率小的曲率的狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電動助力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，容納在所述皮帶容納部中的皮帶被折疊成一種防止皮帶具有比由曲率限制裝置所限制的預(yù)定曲率小的曲率的狀態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電動助力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，容納所述動力傳遞裝置的動力傳遞裝置容納部與容納所述滾珠絲杠機構(gòu)的滾珠絲杠機構(gòu)容納部由隔離裝置隔開，并且所述皮帶由一封閉式滾動軸承支承。
9.一種齒條輔助型電動助力轉(zhuǎn)向裝置，包括一滾珠絲杠機構(gòu)，該滾珠絲杠機構(gòu)包括一在內(nèi)周面上形成有內(nèi)螺紋槽的滾珠螺母，一設(shè)置在該滾珠螺母的中心軸線并且在外周面上形成有與所述內(nèi)螺紋槽相對的外螺紋槽的齒條軸，和多個設(shè)置在所述內(nèi)螺紋槽和所述外螺紋槽之間的循環(huán)球；一與所述齒條軸非同軸地設(shè)置用于驅(qū)動所述滾珠絲杠機構(gòu)的電機；動力傳遞裝置，該動力傳遞裝置包括一與所述電機的軸連接的主動帶輪，一與所述滾珠螺母一體地旋轉(zhuǎn)的從動帶輪，和一繞在所述主動帶輪和所述從動帶輪上的皮帶；以及一用于容納所述滾珠絲杠機構(gòu)和所述動力傳遞裝置的轉(zhuǎn)向器殼，其中，設(shè)置有一用于調(diào)整所述皮帶的張力的張力調(diào)整裝置，并且所述張力調(diào)整裝置包括一可旋轉(zhuǎn)地支承所述主動帶輪并以可擺動的方式保持在所述轉(zhuǎn)向器殼中的帶輪保持器，和用于調(diào)整所述帶輪保持器的擺角的保持器角度調(diào)整裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電動助力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，所述保持器角度調(diào)整裝置包括一螺紋機構(gòu)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的電動助力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，所述電機的軸和所述主動帶輪通過對中偏差吸收裝置連接。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電動助力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，所述對中偏差吸收裝置包括一歐氏聯(lián)軸器。
13.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的電動助力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，在所述主動帶輪和所述從動帶輪的至少一者上形成有皮帶保持凸緣。
14.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的電動助力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)向器殼包括用于容納所述動力傳遞裝置的皮帶殼，和固定在所述皮帶殼上用于容納所述滾珠絲杠機構(gòu)的滾珠絲杠殼；并且所述從動帶輪和所述滾珠螺母由花鍵連接。
15.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的電動助力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，容納所述動力傳遞裝置的動力傳遞裝置容納部與容納所述滾珠絲杠機構(gòu)的滾珠絲杠機構(gòu)容納部由隔離裝置隔開，并且所述皮帶由一封閉式滾動軸承支承。
16.一種齒條輔助型電動助力轉(zhuǎn)向裝置，包括一滾珠絲杠機構(gòu)，該滾珠絲杠機構(gòu)包括一在內(nèi)周面上形成有內(nèi)螺紋槽的滾珠螺母，一設(shè)置在該滾珠螺母的中心軸線并且在外周面上形成有與所述內(nèi)螺紋槽相對的外螺紋槽的齒條軸，和多個設(shè)置在所述內(nèi)螺紋槽和所述外螺紋槽之間的循環(huán)球；一與所述齒條軸非同軸地設(shè)置用于驅(qū)動所述滾珠螺母機構(gòu)的電機；動力傳遞裝置，該動力傳遞裝置包括一與所述電機的軸一體地旋轉(zhuǎn)的主動帶輪，一與所述滾珠螺母一體地旋轉(zhuǎn)的從動帶輪，和一繞在所述主動帶輪和所述從動帶輪上的皮帶；以及一用于容納所述滾珠絲杠機構(gòu)和所述動力傳遞裝置的轉(zhuǎn)向器殼，其中，所述電動助力轉(zhuǎn)向裝置還包括一用于調(diào)整所述皮帶的張力的張力調(diào)整裝置，并且所述轉(zhuǎn)向器殼包括用于容納所述動力傳遞裝置的皮帶殼，和固定在所述皮帶殼上用于容納所述滾珠絲杠機構(gòu)的滾珠絲杠殼。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電動助力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，所述從動帶輪和所述滾珠螺母由花鍵連接。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的電動助力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，在所述主動帶輪和所述從動帶輪的至少一者上形成有皮帶保持凸緣。
19.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的電動助力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，所述皮帶的張力被根據(jù)所述主動帶輪或所述從動帶輪的轉(zhuǎn)矩進行測量。
20.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的電動助力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，所述張力調(diào)整裝置適于改變所述主動帶輪的中心和所述從動帶輪的中心之間的距離。
21.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的電動助力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，容納所述動力傳遞裝置的動力傳遞裝置容納部與容納所述滾珠絲杠機構(gòu)的滾珠絲杠機構(gòu)容納部由隔離裝置隔開，并且所述皮帶由一封閉式滾動軸承支承。
22.一種齒條輔助型電動助力轉(zhuǎn)向裝置，包括一滾珠絲杠機構(gòu)，該滾珠絲杠機構(gòu)包括一在內(nèi)周面上形成有內(nèi)螺紋槽的滾珠螺母，一設(shè)置在該滾珠螺母的中心軸線上并且在外周面上形成有與所述內(nèi)螺紋槽相對的外螺紋槽的齒條軸，和多個設(shè)置在所述內(nèi)螺紋槽和所述外螺紋槽之間的循環(huán)球；一與所述齒條軸非同軸地設(shè)置用于驅(qū)動所述滾珠螺母機構(gòu)的電機；動力傳遞裝置，該動力傳遞裝置包括一與所述電機的軸一體地旋轉(zhuǎn)的主動帶輪，一與所述滾珠螺母一體地旋轉(zhuǎn)的從動帶輪，和一繞在所述主動帶輪和所述從動帶輪上的皮帶；以及一用于容納所述滾珠絲杠機構(gòu)和所述動力傳遞裝置的轉(zhuǎn)向器殼，其中，所述電動助力轉(zhuǎn)向裝置包括用于調(diào)整所述皮帶的張力的張力調(diào)整裝置，并且所述張力調(diào)整裝置包括一由設(shè)置在所述皮帶外側(cè)的輥保持器可旋轉(zhuǎn)地保持的張緊輥，所述張緊輥適于和所述輥保持器一起相對于所述皮帶的帶部表面來回運動；和一用于將所述張緊輥壓靠在所述皮帶上的輥子擠壓裝置。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的電動助力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，所述輥保持器適于繞一作為支承點的擺動軸而擺動。
24.根據(jù)權(quán)利要求22或23所述的電動助力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，所述輥子擠壓裝置包括一螺紋機構(gòu)。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的電動助力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，在所述動力傳遞裝置裝配好的狀態(tài)下，一連接所述張緊輥的中心軸線和所述擺動軸線的線基本上平行于未被所述張緊輥施壓的所述皮帶的帶部一側(cè)。
26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的電動助力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，在所述動力傳遞裝置裝配好的狀態(tài)下，一連接所述張緊輥的中心軸線和所述擺動軸線的線基本上平行于未被所述張緊輥施壓的所述皮帶的帶部一側(cè)。
27.根據(jù)權(quán)利要求23所述的電動助力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，在所述張緊輥的兩端形成有用于限制所述皮帶的軸向移動的皮帶保持凸緣，并且所述張緊輥可以在一預(yù)定的移動范圍內(nèi)移動。
28.根據(jù)權(quán)利要求24所述的電動助力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，在所述張緊輥的兩端形成有用于限制所述皮帶的軸向移動的皮帶保持凸緣，并且所述張緊輥可以一在預(yù)定的移動范圍內(nèi)移動。
29.根據(jù)權(quán)利要求23所述的電動助力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，所述輥保持器是一沖壓成形部件。
30.根據(jù)權(quán)利要求24所述的電動助力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，所述輥保持器是一沖壓成形部件。
31.根據(jù)權(quán)利要求23所述的電動助力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，容納所述動力傳遞裝置的動力傳遞裝置容納部與容納所述滾珠絲杠機構(gòu)的滾珠絲杠機構(gòu)容納部由隔離裝置隔開，并且所述皮帶由一封閉式滾動軸承支承。
32.根據(jù)權(quán)利要求24所述的電動助力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，容納所述動力傳遞裝置的動力傳遞裝置容納部與容納所述滾珠絲杠機構(gòu)的滾珠絲杠機構(gòu)容納部由隔離裝置隔開，并且所述皮帶由一封閉式滾動軸承支承。
33.一種齒條輔助型電動助力轉(zhuǎn)向裝置，包括一具有齒條軸和滾珠螺母的滾珠絲杠機構(gòu)，該滾珠絲杠機構(gòu)支承該齒條軸使得所述齒條軸可以通過所述滾珠螺母的旋轉(zhuǎn)而沿軸向移動；一與所述齒條軸非同軸地設(shè)置用于驅(qū)動所述滾珠螺母機構(gòu)的電機；動力傳遞裝置，該動力傳遞裝置包括一與所述電機的軸一體地旋轉(zhuǎn)的主動帶輪，一與所述滾珠螺母一體地旋轉(zhuǎn)的從動帶輪，和一繞在所述主動帶輪和所述從動帶輪上的皮帶；一用于容納所述動力傳遞裝置和所述滾珠絲杠機構(gòu)的轉(zhuǎn)向器殼；以及一用于將所述電機固定地支承在所述轉(zhuǎn)向器殼上的電機支承部件，其中，所述電機支承部件可旋轉(zhuǎn)地支承所述主動帶輪并且以其位置可調(diào)的方式固定在所述轉(zhuǎn)向器殼上。
34.一種齒條輔助型電動助力轉(zhuǎn)向裝置，包括一具有齒條軸和滾珠螺母的滾珠絲杠機構(gòu)，該滾珠絲杠機構(gòu)支承該齒條軸使得所述齒條軸可以通過所述滾珠螺母的旋轉(zhuǎn)而沿軸向移動；一與所述齒條軸非同軸地設(shè)置用于驅(qū)動所述滾珠螺母機構(gòu)的電機；動力傳遞裝置，該動力傳遞裝置包括一與所述電機的軸一體地旋轉(zhuǎn)的主動帶輪，一與所述滾珠螺母一體地旋轉(zhuǎn)的從動帶輪，和一繞在所述主動帶輪和所述從動帶輪上的皮帶；以及一用于支承所述滾珠絲杠機構(gòu)和所述電機的殼，其中，用于可旋轉(zhuǎn)地支承所述主動帶輪的帶輪支承部件作為單獨部件固定在所述殼上，以使得該帶輪支承部件允許所述皮帶的張力調(diào)整并且其位置可調(diào)。
35.一種電動助力轉(zhuǎn)向裝置，包括一轉(zhuǎn)向軸；一具有齒條齒的齒條軸；一用于支承齒輪齒條機構(gòu)的齒條和小齒輪殼，其中該齒輪齒條機構(gòu)用于將所述轉(zhuǎn)向軸的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成所述齒條軸的線性運動；一具有滾珠螺母并用于支承所述齒條軸以通過所述螺母的旋轉(zhuǎn)來輔助所述齒條軸的線性運動的滾珠絲杠機構(gòu)；一用于支承所述滾珠絲杠機構(gòu)的滾珠絲杠機構(gòu)殼；一電機；一與所述電機的軸一體地旋轉(zhuǎn)的主動帶輪；一與所述滾珠螺母一體地旋轉(zhuǎn)的從動帶輪；一繞在所述主動帶輪和從動帶輪上的皮帶；一可旋轉(zhuǎn)地支承所述主動帶輪、用于將所述電機固定地支承在所述齒條和小齒輪殼上的電機支承部件；以及用于覆蓋所述皮帶的皮帶殼，其中，所述電機支承部件以位置可調(diào)的方式固定在所述齒條和小齒輪殼上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可以適當而容易地實現(xiàn)皮帶的張力調(diào)整的齒條輔助型電動助力轉(zhuǎn)向裝置，該裝置包括一具有齒條軸和滾珠螺母的滾珠絲杠機構(gòu)，該滾珠絲杠機構(gòu)支承該齒條軸使得所述齒條軸可以通過所述滾珠螺母的旋轉(zhuǎn)而沿軸向移動；一與動力輔助用電機的軸一體地旋轉(zhuǎn)的主動帶輪；一與所述滾珠螺母一體地旋轉(zhuǎn)的從動帶輪；以及一繞在所述主動帶輪和所述從動帶輪上的皮帶。
文檔編號B62D5/04GK1688472SQ0382449
公開日2005年10月26日 申請日期2003年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月22日
發(fā)明者力石一穗 申請人:日本精工株式會社