專利名稱：車輛用轉(zhuǎn)向操縱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車輛用轉(zhuǎn)向操縱裝置。
背景技術(shù)：
在下述專利文獻1的齒條齒輪式的電動動力轉(zhuǎn)向裝置中，軸套的內(nèi)周的截面被設(shè)為不同形狀，以使可沿軸向移動地支承齒條軸的端部的軸套在與齒條軸的軸線垂直，且在與齒條齒的齒條螺距面垂直的方向上不約束齒條軸。具體而言，軸套被形成為長孔，該長孔的與上述齒條螺距面垂直的方向的直徑比與齒條螺距面平行的方向的直徑大。在專利文獻1中，在低負(fù)荷時，在與齒條螺距面垂直的方向上軸套不約束齒條軸， 因此，齒條軸利用與齒輪之間的嚙合部、以及滾珠絲杠機構(gòu)的部分而被兩點支承。另外，在無動力轉(zhuǎn)向時等大負(fù)荷時，在與齒條螺距面平行的方向上軸套約束齒條軸，因此，齒條軸利用與齒輪之間的嚙合部、滾珠絲杠機構(gòu)的部分、以及軸套而被三點支承。另外，在由金屬管坯料形成齒條軸時，齒條齒形成用的D形截面部的平坦部分為了實現(xiàn)形成為壁厚的壁厚不等，而提出有使用偏心拉伸的厚度不等金屬管的制造方法的方案(例如，參照下述的專利文獻2、3)。另外，提出有將從輪胎經(jīng)由轉(zhuǎn)向節(jié)而被傳遞到齒條的徑向負(fù)荷以及軸向負(fù)荷經(jīng)由彈性體而進行傳遞的轉(zhuǎn)向操縱控制裝置的方案(例如，參照下述的專利文獻4)。另外，為了防止齒條軸的扭轉(zhuǎn)運動，提出有使齒條軸的一端的支承面的軸心相對于另一端的支承面的軸心偏心的齒條齒輪式轉(zhuǎn)向操縱裝置的方案(例如，參照下述的專利文獻5)。另外，提出有將支承齒條軸的外周的導(dǎo)套經(jīng)由滾動軸承而被支承于滾珠螺母的內(nèi)周的電動動力轉(zhuǎn)向裝置的方案(例如，參照下述專利文獻6)。另外，提出有構(gòu)成為在齒條軸的軸向方向可移動地支承齒條軸的端套(end bush) 在與上述軸線垂直且在與齒條齒的螺距面垂直的方向上不約束齒條軸的電動動力轉(zhuǎn)向裝置的方案(例如，參照下述專利文獻7)。另外，提出有使用線控轉(zhuǎn)向(steer-by-wire)用的滾珠絲杠的電動致動器的方案 (例如，參照下述的專利文獻8)。專利文獻1 日本特開2006-76541 (第8 9段、第28 四段、第32 33段)專利文獻2 日本特開2010-105031(摘要)專利文獻3 日本專利第4259854號公報專利文獻4 日本特公平3-56944號公報[圖6 (a) (c)，第14頁第28欄第9 行 第16頁第32欄第42行]專利文獻5 日本特開2000-233759號公報專利文獻6 日本特開2010-132060號公報專利文獻7 日本特開2006-76541號公報專利文獻8 日本特表2007-531489號公報
在專利文獻1中，利用齒條齒與齒輪齒的嚙合壓力來使齒條軸止轉(zhuǎn)。專利文獻1 的軸套除了為了形成為長孔而使制造成本變高之外，還不具有限制齒條軸的旋轉(zhuǎn)的功能。另外，在齒條齒輪式的車輛用轉(zhuǎn)向操縱裝置中，將齒條軸的端部的截面設(shè)為D形截面，相同地，將軸套的內(nèi)周的截面設(shè)為D形截面，由此，一般能夠確切地進行齒條軸的旋轉(zhuǎn)限制。然而，制造成本變高。但是近年來，提出有斷開方向盤與轉(zhuǎn)向輪之間的機械連結(jié)的所謂的線控轉(zhuǎn)向式的車輛用轉(zhuǎn)向操縱裝置的方案。在這種的車輛用轉(zhuǎn)向操縱裝置中，需要使用上述的軸套來限制轉(zhuǎn)向軸的旋轉(zhuǎn)。另外，在工業(yè)車輛、福利車輛中，多采用對后輪進行轉(zhuǎn)向類型的車輛，在這種車輛中，為了確保所需的轉(zhuǎn)向操縱角，需要以較大的轉(zhuǎn)向角對作為轉(zhuǎn)向輪的后輪進行轉(zhuǎn)向。因此，轉(zhuǎn)向軸存在承受基于路面反向力的很大的徑向負(fù)荷的趨勢。例如，在線控轉(zhuǎn)向式的車輛中，設(shè)置于轉(zhuǎn)向軸的滾珠絲杠機構(gòu)、對滾珠絲杠機構(gòu)進行驅(qū)動的致動器承受很大的徑向負(fù)荷，從而耐久性下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供能夠廉價地限制轉(zhuǎn)向軸的旋轉(zhuǎn)的車輛用轉(zhuǎn)向操縱裝置。 另外，本發(fā)明的其他的目的在于，提供能夠抑制被加載于轉(zhuǎn)向軸的徑向負(fù)荷的影響、耐久性優(yōu)異的車輛用轉(zhuǎn)向操縱裝置。本發(fā)明的一個情況，提供一種車輛用轉(zhuǎn)向操縱裝置，該車輛用轉(zhuǎn)向操縱裝置具備 筒狀的殼體；轉(zhuǎn)向軸，其具有第一端部和第二端部以及上述第一端部和第二端部之間的中間部，且被插通于上述殼體；螺紋軸，其設(shè)置于上述轉(zhuǎn)向軸的中間部；滾珠螺母，其經(jīng)由滾珠而與上述螺紋軸卡合；電動機，其旋轉(zhuǎn)驅(qū)動上述滾珠螺母；以及第一軸套和第二軸套，其被保持于上述殼體，且在軸向可滑動地分別支承上述轉(zhuǎn)向軸的上述第一端部和第二端部。 上述轉(zhuǎn)向軸的上述中間部的中心軸線，被從上述轉(zhuǎn)向軸的上述第一端部的中心軸線和上述第二端部的中心軸線偏移。上述滾珠螺母的中心軸線與上述轉(zhuǎn)向軸的上述中間部的中心軸線一致。根據(jù)本發(fā)明的一個情況，由軸套支承的轉(zhuǎn)向軸的各端部的中心軸線相對于上述中間部的中心軸線偏移。因此，即使不將轉(zhuǎn)向軸的各端部、軸套形成為例如D形截面等不同形狀的截面，也能夠利用例如圓形軸套等簡單的形狀的軸套來限制轉(zhuǎn)向軸的旋轉(zhuǎn)。因此，能夠成本低廉地確切地限制轉(zhuǎn)向軸的旋轉(zhuǎn)。實現(xiàn)轉(zhuǎn)向軸的止轉(zhuǎn)的本發(fā)明能夠適用于齒條齒輪式的車輛用轉(zhuǎn)向操縱裝置，另外，也能夠適用于線控轉(zhuǎn)向式的車輛用轉(zhuǎn)向操縱裝置。


圖1是表示本發(fā)明的一個實施方式所涉及的車輛用轉(zhuǎn)向操縱裝置的概略結(jié)構(gòu)的示意圖。圖2是表示轉(zhuǎn)向機構(gòu)的概略俯視圖，(a)表示車輛的直線前進狀態(tài)，(b)表示轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角為規(guī)定值的狀態(tài)，(c)表示轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角超過規(guī)定值的狀態(tài)。圖3是轉(zhuǎn)向軸與對轉(zhuǎn)向軸進行驅(qū)動的機構(gòu)的概略截面圖。圖4(a)是沿著圖3的4a4a線的截面圖，圖4(b)是沿著圖3的4b_4b線的截面圖。圖5是本發(fā)明的其他的實施方式所涉及的車輛用轉(zhuǎn)向操縱裝置的主要部分的概略橫截面圖。圖6是圖5的車輛用轉(zhuǎn)向操縱裝置的主要部分的概略縱截面圖。圖7 (a)是沿著圖6的7a_7a線的截面圖，是從左方觀察的截面圖。圖7(b)是沿著圖6的7b_7b線的截面圖，是從右方觀察的截面圖。圖8是用于說明轉(zhuǎn)向軸朝右方移動時作用于轉(zhuǎn)向軸的力的、轉(zhuǎn)向機構(gòu)的示意性的立體圖。圖9是用于說明轉(zhuǎn)向軸朝左方移動時作用于轉(zhuǎn)向軸的力的、轉(zhuǎn)向機構(gòu)的示意性的立體圖。附圖標(biāo)記說明如下1、1A…車輛用轉(zhuǎn)向操縱裝置；2…轉(zhuǎn)向操縱部件；3…轉(zhuǎn)向輪；4…轉(zhuǎn)向用致動器； 5…殼體；5a···(殼體的)內(nèi)周面；6、106…轉(zhuǎn)向軸；7…橫拉桿；8…轉(zhuǎn)向節(jié)臂；21…第一電動機；22…第二電動機；23…滾珠絲杠結(jié)構(gòu)；32…螺紋軸；33…滾珠螺母；34…滾珠；50··· 轉(zhuǎn)向機構(gòu)；51···(殼體的)第一端部；52···(殼體的)第二端部；54、55…軸承保持孔；61、 161···(轉(zhuǎn)向軸的)第一端部；61a、161a···(第一端部的)外周；62、162···(轉(zhuǎn)向軸的)第二端部；6加、162a···(第二端部的)外周；63、163···(轉(zhuǎn)向軸的)中間部；71、171…第一軸套；71b、171b···(第一軸套的)內(nèi)周；72、172…第二軸套；72b、172b···(第二軸套的)內(nèi)周； Xl…第一軸向(左方)；X2…第二軸向(右方)；Yl…上方；Y2…下方；Zl…前方；Z2…后方； C1、C10…(轉(zhuǎn)向軸的第一端部的)中心軸線；C2、C20···(轉(zhuǎn)向軸的第二端部的)中心軸線； C3、C30···(轉(zhuǎn)向軸的中間部的)中心軸線；C4···(滾珠螺母的)中心軸線；⑴··偏移量；F11、 F21…徑向負(fù)荷；Ml、M2…力矩負(fù)荷；Ql···(從右側(cè)觀察)往左旋轉(zhuǎn)；Q2···(從右側(cè)觀察)往右旋轉(zhuǎn)；R1、R2…反向力。
具體實施例方式參照附圖并對本發(fā)明優(yōu)選的實施方式進行說明。圖1是表示本發(fā)明的一個實施方式的車輛用轉(zhuǎn)向操縱裝置的概略結(jié)構(gòu)的示意圖。 參照圖1，本車輛用轉(zhuǎn)向操縱裝置1構(gòu)成解除方向盤等轉(zhuǎn)向操縱部件2與轉(zhuǎn)向輪3之間的機械連接的所謂的線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。將與轉(zhuǎn)向操縱部件2的旋轉(zhuǎn)操作對應(yīng)而被驅(qū)動的、例如包含無刷電動機的轉(zhuǎn)向用致動器4的動作，變換為支承于殼體5的轉(zhuǎn)向軸6的車寬方向的直線運動，通過將該轉(zhuǎn)向軸 6的直線運動變換為掌舵用的左右的轉(zhuǎn)向輪3的轉(zhuǎn)向運動來實現(xiàn)轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)向用致動器4的驅(qū)動力(輸出軸的旋轉(zhuǎn)力)，通過與轉(zhuǎn)向軸6關(guān)聯(lián)而設(shè)置的運動變換機構(gòu)(例如，滾珠絲杠機構(gòu))被變換為轉(zhuǎn)向軸6的第一軸向Xl (左方)或第二軸向 X2(右方)的直線運動。該轉(zhuǎn)向軸6的直線運動被傳遞到分別從轉(zhuǎn)向軸6的各端部突出并設(shè)置的橫拉桿(tie ! 0(1)74、78，并引起對應(yīng)的轉(zhuǎn)向節(jié)臂84、88的轉(zhuǎn)動。由此，實現(xiàn)被支承于各轉(zhuǎn)向節(jié)臂8A、8B的轉(zhuǎn)向輪3A、3B的轉(zhuǎn)向。利用轉(zhuǎn)向軸6、橫拉桿7A、7B以及轉(zhuǎn)向節(jié)臂8A、8B等，構(gòu)成用于對轉(zhuǎn)向輪3A、!3B進行轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向機構(gòu)50。支承轉(zhuǎn)向軸6的殼體5經(jīng)由未圖示的支架而被固定于車體。
圖2(a)、(b)以及(c)是轉(zhuǎn)向機構(gòu)50的概略俯視圖。當(dāng)轉(zhuǎn)向輪3A JB被轉(zhuǎn)向時， 各轉(zhuǎn)向節(jié)臂8A、8B變換方向。即，車輛處于直線前進狀態(tài)且各轉(zhuǎn)向輪3A、;3B如圖2 (a)所示， 在朝向前方Zl時，各轉(zhuǎn)向節(jié)臂8A、8B形成為從對應(yīng)的轉(zhuǎn)向銷41A、41B朝車輛的后方Z2延伸的狀態(tài)。另外，如圖2(b)所示，在轉(zhuǎn)向軸6朝第一軸向Xl (左方)移動、轉(zhuǎn)向輪3A的轉(zhuǎn)向角形成為規(guī)定值時，轉(zhuǎn)向節(jié)臂8A形成為與轉(zhuǎn)向軸6平行的狀態(tài)。另外，當(dāng)從圖2(b)所示的狀態(tài)向圖2(c)所示的狀態(tài)變化時，在轉(zhuǎn)向軸6進一步向第一軸向Xl (左方)移動、轉(zhuǎn)向輪3A的轉(zhuǎn)向角超過上述規(guī)定值時，轉(zhuǎn)向節(jié)臂8A形成為從轉(zhuǎn)向銷41A朝車輛的前側(cè)延伸的狀態(tài)。雖未圖示，但在轉(zhuǎn)向軸6朝第二軸向X2(右方)移動、轉(zhuǎn)向輪:3B的轉(zhuǎn)向角形成為規(guī)定值時，轉(zhuǎn)向節(jié)臂8B形成為與轉(zhuǎn)向軸6平行的狀態(tài)。另外，雖未圖示，但在轉(zhuǎn)向軸6進一步朝第二軸向X2 (右方)移動、轉(zhuǎn)向輪:3B的轉(zhuǎn)向角超過規(guī)定值時，轉(zhuǎn)向節(jié)臂8B形成為從轉(zhuǎn)向銷41B朝車輛的前方Zl延伸的狀態(tài)。轉(zhuǎn)向操縱部件2與可旋轉(zhuǎn)地支承于車體的旋轉(zhuǎn)軸9連結(jié)。在該旋轉(zhuǎn)軸9上附設(shè)有用于對轉(zhuǎn)向操縱部件2施加操作反向力的反向力用致動器10。反向力用致動器10包含具有與旋轉(zhuǎn)軸9 一體的輸出軸的無刷電動機等電動機。在旋轉(zhuǎn)軸9的與操作部件2相反一側(cè)的端部，例如由盤簧等構(gòu)成的彈性部件11被結(jié)合于與車體之間。該彈性部件11在反向力用致動器10不對轉(zhuǎn)向操縱部件2施加轉(zhuǎn)矩時， 根據(jù)其彈性力使轉(zhuǎn)向操縱部件2恢復(fù)到直線前進轉(zhuǎn)向操縱位置。為了檢測轉(zhuǎn)向操縱部件2的轉(zhuǎn)向操縱輸入值，設(shè)置有與旋轉(zhuǎn)軸9關(guān)聯(lián)地、用于檢測轉(zhuǎn)向操縱部件2的轉(zhuǎn)向操縱角Sh的轉(zhuǎn)向操縱角傳感器12。另外，在旋轉(zhuǎn)軸9上設(shè)置有用于檢測施加于轉(zhuǎn)向操縱部件2的轉(zhuǎn)向操縱轉(zhuǎn)矩T的轉(zhuǎn)矩傳感器13。另外，設(shè)置有與轉(zhuǎn)向軸 6關(guān)聯(lián)地、用于檢測轉(zhuǎn)向輪3的轉(zhuǎn)向角δ w(輪胎角)的轉(zhuǎn)向角傳感器14。除了這些傳感器之外，還設(shè)置有檢測車速V的車速傳感器15、作為檢測車體60 的上下加速度Gz的險路狀態(tài)檢測傳感器的上下加速度傳感器16、檢測車輛的橫加速度Gy的橫加速度傳感器17、以及檢測車輛的橫擺率Y的橫擺率(yaw rate)傳感器18。上述的傳感器類12 18的各檢測信號，被輸入到作為由包含微型計算機的結(jié)構(gòu)的電子控制單元(ECU)構(gòu)成的車輛控制單元的控制裝置19。控制單元19基于由轉(zhuǎn)向操縱角傳感器12檢測的轉(zhuǎn)向操縱角δ h以及由車速傳感器15檢測的車速V來設(shè)定目標(biāo)轉(zhuǎn)向角，并基于該目標(biāo)轉(zhuǎn)向角與由轉(zhuǎn)向角傳感器14檢測的轉(zhuǎn)向角Sw之間的偏差，經(jīng)由驅(qū)動電路20A來驅(qū)動控制(轉(zhuǎn)向控制)轉(zhuǎn)向用致動器4。另外，控制裝置19基于傳感器類12 18輸出的檢測信號，經(jīng)由驅(qū)動電路20A來驅(qū)動控制(反向力控制)反向力用致動器10，以便產(chǎn)生與轉(zhuǎn)向操縱部件2的轉(zhuǎn)向操縱方向相反的方向的適當(dāng)?shù)姆聪蛄Α⒄請D3，轉(zhuǎn)向軸6的中途部被插入到筒狀的殼體5內(nèi)。殼體5具有第一端部51、 第二端部52、以及配置于第一端部51和第二端部52之間的中間部53。在殼體5的中間部53的內(nèi)周面與被插入到殼體5內(nèi)的轉(zhuǎn)向軸6之間，配置有 作為轉(zhuǎn)向用的致動器的第一以及第二電動機21、22 ；以及作為將這些電動機21、22的輸出旋轉(zhuǎn)變換為轉(zhuǎn)向軸6的軸向移動的運動變換機構(gòu)的滾珠絲杠機構(gòu)23。
轉(zhuǎn)向軸6具有第一端部61、第二端部62、以及配置于第一端部61和第二端部62 之間的中間部63。轉(zhuǎn)向軸6的第一端部61利用在殼體5的第一端部51的軸承保持孔M 內(nèi)保持的第一軸套71，可滑動地被支承于第一軸向Xl以及第二軸向X2。轉(zhuǎn)向軸6的第二端部62利用在殼體5的第二端部52的軸承保持孔55內(nèi)保持的第二軸套72，可移動地被支承于第一軸向Xl以及第二軸向X2。支承軸6的第一端部61和第二端部62分別經(jīng)由對應(yīng)的球節(jié)(ball joint) 40A、40B而與對應(yīng)的橫拉桿7A、7B連接。轉(zhuǎn)向軸6的第一端部61的中心軸線Cl以及第二端部62的中心軸線C2，從轉(zhuǎn)向軸 6的中間部63的中心軸線C3偏移規(guī)定的偏移量e。如圖3所示，中心軸線Cl相對于中心軸線C3偏移的方向、與中心軸線C2相對于中心軸線C3偏移的方向可以是相同方向，或者也可以是不同方向，例如偏移為相反方向(未圖示)。如圖4所示，各軸套71、72的外周71a、7h為截面圓形，與殼體5的對應(yīng)的軸承保持孔M、55的內(nèi)周Ma、55a —致。各軸套71、72的內(nèi)周71b、72b為截面圓形，與轉(zhuǎn)向軸6 的對應(yīng)的端部61、62的外周61a、6^i —致。構(gòu)成轉(zhuǎn)向用致動器4的第一電動機21以及第二電動機22在殼體5內(nèi)被配置為在軸向X1、X2并列。第一電動機21具備固定于殼體5的內(nèi)周面fe的第一定子M，第二電動機22具備固定于殼體5的內(nèi)周面fe的第二定子25。第一電動機21以及第二電動機22共有包圍轉(zhuǎn)向軸6的周圍的筒狀的轉(zhuǎn)子26。轉(zhuǎn)子沈具有包圍轉(zhuǎn)向軸6的周圍的筒狀的轉(zhuǎn)子鐵心27、以及可相伴旋轉(zhuǎn)地嵌合于轉(zhuǎn)子鐵心27的外周面27a的第一以及第二永久磁鐵觀、29。第一永久磁鐵觀以及第二永久磁鐵四被配置為在軸向Xl、X2并列。第一永久磁鐵觀與第一定子M對置，第二永久磁鐵四與第二定子25對置。殼體5經(jīng)由第一以及第二軸承30、31，可旋轉(zhuǎn)地支承轉(zhuǎn)子沈的軸向的兩端部。具體而言，轉(zhuǎn)子鐵心27在軸向具有第一以及第二端部271、272。殼體5經(jīng)由第一軸承30，可旋轉(zhuǎn)地支承轉(zhuǎn)子鐵心27的第一端部271。另外，殼體5經(jīng)由第二軸承31，可旋轉(zhuǎn)地支承轉(zhuǎn)子鐵心27的第二端部272。第一軸承30以及第二軸承31的各內(nèi)圈限制相對于轉(zhuǎn)子鐵心 27的軸向移動。由此，限制轉(zhuǎn)子鐵心27相對于殼體5的軸向移動。滾珠絲杠結(jié)構(gòu)23具備形成于轉(zhuǎn)向軸6的一部分的螺紋軸32 ；包圍螺紋軸32的周圍、與上述轉(zhuǎn)子鐵心27相伴旋轉(zhuǎn)的滾珠螺母33 ；以及形成一列的多個滾珠34。上述滾珠 34夾裝于在滾珠螺母33的內(nèi)周形成的螺旋狀的螺絲槽35(雌螺絲槽)、與在螺紋軸32的外周形成的螺旋狀的螺絲槽36 (雄螺絲槽)之間。滾珠螺母33經(jīng)由滾珠34而與螺紋軸32 卡合。滾珠螺母33可相伴旋轉(zhuǎn)地嵌合轉(zhuǎn)子鐵心27的內(nèi)周面27b。另外，限制滾珠螺母 33與轉(zhuǎn)子鐵心27的軸向相對移動。具體而言，滾珠螺母33可相伴旋轉(zhuǎn)地嵌合于在轉(zhuǎn)子鐵心27的內(nèi)周面27b形成的凹部37(凹部37的底部)。滾珠螺母33的中心軸線C4與轉(zhuǎn)向軸6的中間部63的中心軸線C3 —致。滾珠螺母33的軸向的第一以及第二端部331、332分別與凹部37的對應(yīng)的內(nèi)壁面 371、372抵接。由此，限制滾珠螺母33相對于轉(zhuǎn)子鐵心27的軸向移動。另外，如上所述，轉(zhuǎn)子鐵心27相對于殼體5的軸向移動，經(jīng)由第一以及第二軸承30、31而被限制。因此，限制滾珠螺母33相對于殼體5的軸向移動。
根據(jù)本實施方式，經(jīng)由滾珠34而與滾珠螺母螺合的螺紋軸32被形成于轉(zhuǎn)向軸6 的中間部63。另外，利用第一以及第二軸套71、72而被支承的轉(zhuǎn)向軸6的第一以及第二端部61、62的中心軸線Cl、C2，相對于中間部63的中心軸線C3偏移規(guī)定的偏移量e。因此，即使不將轉(zhuǎn)向軸6的各端部61、62的外周、各軸套71、72的內(nèi)周形成為例如 D形截面等不同形狀的截面，使用截面圓形的簡單的形狀的軸套71、72，也能夠確切地限制轉(zhuǎn)向軸6的旋轉(zhuǎn)。因此，能夠成本低廉地確切地限制轉(zhuǎn)向軸6的旋轉(zhuǎn)。此外，中心軸線Cl相對于中心軸線C3偏移的方向、與中心軸線C2相對于中心軸線C3偏移的方向，也可以是在不同的方向，例如，在相反方向偏移(未圖示)。接著，圖5 圖8表示本發(fā)明的其他的實施方式。圖5是車輛用轉(zhuǎn)向操縱裝置IA 的概略橫截面圖，圖6是車輛用轉(zhuǎn)向操縱裝置IA的概略縱截面圖。圖7(a)是沿著圖6的 7a_7a線的截面圖，是從左方觀察的截面圖。圖7 (b)是沿著圖6的7b_7b線的截面圖，是從有方向觀察的截面圖。圖8是轉(zhuǎn)向機構(gòu)的示意性的立體圖。如橫截面圖、亦即圖5所示，轉(zhuǎn)向軸106的第一端部161的中心軸線C10、轉(zhuǎn)向軸 106的第二端部162的中心軸線C20、以及轉(zhuǎn)向軸106的中間部163的中心軸線C30的前后方(前方Z1、后方Z2)的位置一致。各轉(zhuǎn)向節(jié)臂8A、8B的一端被固定于沿縱向延伸的對應(yīng)的轉(zhuǎn)向銷41A、41B。各轉(zhuǎn)向節(jié)臂8A、8B的另一端，經(jīng)由對應(yīng)的球節(jié)40A、40B而與對應(yīng)的橫拉桿7A、7B連接。各轉(zhuǎn)向輪 3A.3B將對應(yīng)的轉(zhuǎn)向銷41A、41B作為樞軸而可操縱方向地被支承。另外，如縱截面圖、亦即圖6所示，第一端面161的中心軸線ClO以及第二端部162 的中心軸線C20，從中間部163的中心軸線C30朝上下方向的相互相反的方向偏移相等的偏移量e。具體而言，第一端部161的中心軸線ClO偏移于下方Y(jié)2，第二端部162的中心軸線 C20偏移于上方Y(jié)1。另外，第一軸套171與轉(zhuǎn)向軸106的第一端部161同心，第二軸套172與轉(zhuǎn)向軸 106的第二端部162同心。轉(zhuǎn)向軸106的中間部163的中心軸線C30與滾珠螺母33的中心軸線C4 一致。在本實施方式中，如通例那樣，螺紋軸32為右旋螺紋。因此，從右側(cè)觀察，在滾珠螺母33往右(順時針)旋轉(zhuǎn)時，成為伸長側(cè)端部的轉(zhuǎn)向軸106的第二端部162(右端部)， 如圖7(b)所示，相對于轉(zhuǎn)向軸106的中間部163的中心軸線C30朝上方Y(jié)l偏移。然而，圖 7(b)是從右側(cè)沿著第一軸向Xl觀察的圖。另外，從右側(cè)觀察，在滾珠螺母33往右(順時針)旋轉(zhuǎn)時，成為收縮側(cè)端部的轉(zhuǎn)向軸106的第一端部161(左端部)，如圖7(a)所示，相對于轉(zhuǎn)向軸106的中間部163的中心軸線C30朝下方Y(jié)2偏移。然而，圖7(a)是從左側(cè)沿著第二軸向X2觀察的圖。第一軸套171的外周171a以及內(nèi)周171b為圓形，第二軸套172的外周17 以及內(nèi)周172b為圓形。轉(zhuǎn)向軸106的第一端部161的外周161a被設(shè)為沿著第一軸套171的內(nèi)周171b，轉(zhuǎn)向軸106的第二端部162的外周16 被設(shè)為沿著第二軸套172的內(nèi)周172b。如圖8所示，從右側(cè)觀察，當(dāng)滾珠螺母33往右Q2 (順時針)旋轉(zhuǎn)時，成為伸長側(cè)端部的轉(zhuǎn)向軸106的第二端部162朝第二軸向X2(右方)伸長。此時，第二端部162經(jīng)由球節(jié)40B而承受從橫拉桿7B沿著橫拉桿7B的軸向的軸力F2，該軸力F2具有作為朝向后方Z2 的成分的、向后方Z2的徑向負(fù)荷F21。S卩，第二端部162承受向后方Z2的縱向負(fù)荷F21。
另外，由于從右側(cè)觀察滾珠螺母33往右Q2(順時針)旋轉(zhuǎn)，故從右側(cè)觀察轉(zhuǎn)向軸 106 (具體而言，螺紋軸32的螺絲槽36的滾道面)從滾珠螺母33經(jīng)由滾珠34而承受往右的力矩負(fù)荷M2。如圖7(b)所示，由于轉(zhuǎn)向軸106的第二端部162的中心軸線C20被配置于轉(zhuǎn)向軸 106的中間部163的中心軸線C30 (與滾珠螺母33的中心軸線C4 一致)的上方Y(jié)1，故如圖 7(b)以及圖8所示，利用力矩負(fù)荷M2，轉(zhuǎn)向軸106的第二端部162對第二軸套172向后方 Z2產(chǎn)生推力G2。承受該力G2的第二軸套172相對于力G2產(chǎn)生反向力R2。S卩，轉(zhuǎn)向軸106 的第二端部162承受從第二軸套172向前方Zl的反向力R2 (相反負(fù)荷)。由此，向后方Z2的徑向負(fù)荷F21的至少一部分，由來自第二軸套172的向前方Zl 的反向力R2(相反負(fù)荷)相抵消。其結(jié)果是，轉(zhuǎn)向軸106的徑向負(fù)荷減少。因此，能夠防止很大的徑向負(fù)荷使設(shè)置于轉(zhuǎn)向軸106的滾珠絲杠機構(gòu)23、對滾珠絲杠機構(gòu)進行驅(qū)動的電動機21、22受到影響，并能夠提高耐久性。另外，如圖9所示，從左側(cè)觀察，當(dāng)滾珠螺母33往右[相當(dāng)于從右側(cè)觀察往左 Ql (逆時針)]旋轉(zhuǎn)時，成為伸長側(cè)端部的轉(zhuǎn)向軸106的第一端部161朝第一軸向Xl (左方) 伸長。此時，第一端部161經(jīng)由球節(jié)40A而承受從橫拉桿7A沿著橫拉桿7A的軸向的軸力 F1，該軸力Fl具有作為朝向后方Z2的成分的、向后方Z2的徑向負(fù)荷Fll。S卩，第一端部161 承受向后方Z2的縱向負(fù)荷Fll。另外，由于從左側(cè)觀察滾珠螺母33往右Q2 (相當(dāng)于從右側(cè)觀察往左Ql)旋轉(zhuǎn)，故轉(zhuǎn)向軸106 (具體而言，螺紋軸32的螺絲槽36的滾道面)從滾珠螺母33經(jīng)由滾珠34而承受往右的力矩負(fù)荷Ml。如圖7(a)所示，由于轉(zhuǎn)向軸106的第一端部161的中心軸線ClO被配置于轉(zhuǎn)向軸106的中間部163的中心軸線C30 (與滾珠螺母33的中心軸線C4 一致)的上方，故如圖 7(a)以及圖8所示，利用力矩負(fù)荷M1，轉(zhuǎn)向軸106的第一端部161對第一軸套171向后方 Z2產(chǎn)生推力G1。承受該力Gl的第一軸套171相對于力Gl產(chǎn)生反向力Rl。S卩，轉(zhuǎn)向軸106 的第一端部161承受從第一軸套171向前方Zl的反向力Rl (相反負(fù)荷)。由此，向后方Z2的徑向負(fù)荷Fll的至少一部分，由來自第一軸套171的向前方Zl 的反向力Rl (相反負(fù)荷)相抵消。其結(jié)果是，轉(zhuǎn)向軸106的徑向負(fù)荷減少。因此，能夠防止很大的徑向負(fù)荷使設(shè)置于轉(zhuǎn)向軸106的滾珠絲杠機構(gòu)23、對滾珠絲杠機構(gòu)進行驅(qū)動的電動機21、22受到影響，并能夠提高耐久性。在本實施方式中，對螺紋軸32為右旋螺紋的情況進行了說明，但是螺紋軸32也可以為左旋螺紋。在該情況下，雖未圖示，但從右側(cè)觀察，滾珠螺母33往右Q2進行旋轉(zhuǎn)時，形成為伸長側(cè)端部的轉(zhuǎn)向軸106的第一端部161向上方Y(jié)l偏移，并且形成收縮側(cè)的轉(zhuǎn)向軸 106的第二端部162向下方Y(jié)2偏移。另外，在上述實施方式中，雖將本發(fā)明應(yīng)用于線控轉(zhuǎn)向式的車輛用轉(zhuǎn)向操縱裝置， 但并不局限于此，也可以將本發(fā)明應(yīng)用于齒條齒輪式的車輛用轉(zhuǎn)向操縱裝置。以上，雖利用具體的方式詳細地說明了本發(fā)明，但理解了上述內(nèi)容的本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠容易地想到其變更、改變以及等同物。因此，本發(fā)明包含權(quán)利要求的范圍和與其等同的范圍。
權(quán)利要求
1.一種車輛用轉(zhuǎn)向操縱裝置，其特征在于，具備筒狀的殼體；轉(zhuǎn)向軸，其具有第一端部和第二端部以及所述第一端部和第二端部之間的中間部，且被插通于所述殼體；螺紋軸，其設(shè)置于所述轉(zhuǎn)向軸的所述中間部；滾珠螺母，其經(jīng)由滾珠而與所述螺紋軸卡合；電動機，其旋轉(zhuǎn)驅(qū)動所述滾珠螺母；以及第一軸套，其被保持于所述殼體，且在所述轉(zhuǎn)向軸的軸向可滑動地支承所述轉(zhuǎn)向軸的所述第一端部，第二軸套，其被保持于所述殼體，且在所述軸向可滑動地支承所述轉(zhuǎn)向軸的所述第二端部，所述轉(zhuǎn)向軸的所述中間部的中心軸線，被從所述轉(zhuǎn)向軸的所述第一端部的中心軸線和所述第二端部的中心軸線偏移，所述滾珠螺母的中心軸線與所述轉(zhuǎn)向軸的所述中間部的所述中心軸線相互一致。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛用轉(zhuǎn)向操縱裝置，其中轉(zhuǎn)向操縱部件與所述轉(zhuǎn)向軸的機械連結(jié)被斷開。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛用轉(zhuǎn)向操縱裝置，其中所述轉(zhuǎn)向軸的所述第一端部的所述中心軸線和所述第二端部的所述中心軸線，被從所述轉(zhuǎn)向軸的所述中間部的所述中心軸線朝上下方向的相互相反方向偏移。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車輛用轉(zhuǎn)向操縱裝置，其中從右側(cè)觀察，當(dāng)滾珠螺母往右旋轉(zhuǎn)時，成為伸長側(cè)端部的轉(zhuǎn)向軸的端部被向上方偏移， 并且成為收縮側(cè)端部的轉(zhuǎn)向軸的端部被向下方偏移。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車輛用轉(zhuǎn)向操縱裝置，其中從右側(cè)觀察，當(dāng)滾珠螺母往右旋轉(zhuǎn)時，成為所述伸長側(cè)端部的轉(zhuǎn)向軸的端部伸長時，該端部承受來自對應(yīng)的橫拉桿的朝后方的徑向負(fù)荷，并且承承受來自對應(yīng)的軸套的克服所述徑向負(fù)荷的反向力。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車輛用轉(zhuǎn)向操縱裝置，其中從右側(cè)觀察，當(dāng)滾珠螺母往左旋轉(zhuǎn)時，成為所述伸長側(cè)端部的轉(zhuǎn)向軸的端部伸長時，該端部承受來自對應(yīng)的橫拉桿的朝后方的徑向負(fù)荷，并且承受來自對應(yīng)的軸套的克服所述徑向負(fù)荷的反向力。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的車輛用轉(zhuǎn)向操縱裝置，其中所述轉(zhuǎn)向軸的所述第一端部和所述第二端部的外周以及所述第一軸套和所述第二軸套的內(nèi)周為圓形。
全文摘要
本發(fā)明提供一種車輛用轉(zhuǎn)向操縱裝置，其具備插通筒狀的轉(zhuǎn)向軸、以及設(shè)置于上述轉(zhuǎn)向軸的中間部的螺紋軸。經(jīng)由滾珠而與上述螺紋軸卡合的滾珠螺母，由電動機旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。被保持于殼體的第一軸套和第二軸套，分別在軸向可滑動地支承上述轉(zhuǎn)向軸的第一端部和第二端部。上述轉(zhuǎn)向軸的上述中間部的中心軸線，被從上述轉(zhuǎn)向軸的上述第一端部的中心軸線和第二端部的中心軸線偏移。上述滾珠螺母的中心軸線與上述轉(zhuǎn)向軸的上述中間部的中心軸線相互一致。
文檔編號B62D3/12GK102452412SQ20111032988
公開日2012年5月16日 申請日期2011年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月21日
發(fā)明者田代崇 申請人:株式會社捷太格特