動力轉(zhuǎn)向裝置制造方法
【專利摘要】一種動力轉(zhuǎn)向裝置，包括：第1軸承，其支承上述蝸桿的基端側(cè)，并使該蝸桿的基端側(cè)旋轉(zhuǎn)自如；第2軸承，其支承上述蝸桿的頂端側(cè)，并使該蝸桿的頂端側(cè)旋轉(zhuǎn)自如；施力構(gòu)件，其對第2軸承的外周面施加作用力；以及彈性構(gòu)件，其配置于齒輪箱的內(nèi)周面與第2軸承的外周面之間。齒輪箱中的包圍第2軸承的外周面的內(nèi)周面形成為，第2軸承能夠在施力構(gòu)件的作用力下朝向蝸輪移動，在齒輪箱的內(nèi)周面上形成有用于容納彈性構(gòu)件的環(huán)狀槽，環(huán)狀槽的中心設(shè)為從第1軸承和第2軸承為同軸狀態(tài)下的蝸桿的中心軸線向蝸輪側(cè)偏置。
【專利說明】動力轉(zhuǎn)向裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種動力轉(zhuǎn)向裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]作為以往的動力轉(zhuǎn)向裝置，在JP3-112784A中公知有一種通過利用彈簧對與設(shè)于轉(zhuǎn)向軸的蝸輪相嚙合的蝸桿的軸承施力來調(diào)整蝸輪與蝸桿之間的齒的間隙的動力轉(zhuǎn)向裝置(例如參照專利文獻(xiàn)I)。
[0003]在JP3-112784A所公開的動力轉(zhuǎn)向裝置中，在自車輪側(cè)輸入超過彈簧的作用力的負(fù)荷的情況下，彈簧被壓縮從而軸承碰到殼體的內(nèi)周，發(fā)生金屬接觸聲。

【發(fā)明內(nèi)容】

_4] 發(fā)明要解決的問題
[0005] 本發(fā)明即是鑒于上述問題點(diǎn)而做成的，其目的在于提供一種能夠減少發(fā)生軸承與齒輪箱之間的金屬接觸聲的動力轉(zhuǎn)向裝置。
_6] 用于解決問題的方案
[0007]根據(jù)本發(fā)明的某實(shí)施方式，提供一種動力轉(zhuǎn)向裝置，其用于輔助駕駛員對方向盤施加的轉(zhuǎn)向力，該動力轉(zhuǎn)向裝置包括:蝸輪，其設(shè)于與方向盤連接的轉(zhuǎn)向軸；蝸桿，其與上述蝸輪相嚙合，并隨著電動機(jī)的驅(qū)動而旋轉(zhuǎn);第I軸承，其支承上述蝸桿的基端側(cè)，并使該蝸桿的基端側(cè)旋轉(zhuǎn)自如；第2軸承，其支承上述蝸桿的頂端側(cè)，并使該蝸桿的頂端側(cè)旋轉(zhuǎn)自如；齒輪箱，其用于容納上述蝸桿；施力構(gòu)件，其通過對上述第2軸承的外周面施加作用力而朝向上述蝸輪對上述蝸桿施力；以及彈性構(gòu)件，其配置于上述齒輪箱的內(nèi)周面與上述第2軸承的外周面之間；上述齒輪箱中的包圍上述第2軸承的外周面的內(nèi)周面形成為，上述第2軸承能夠在上述施力構(gòu)件的作用力的作用下朝向上述蝸輪移動，在上述齒輪箱的上述內(nèi)周面上形成有用于容納上述彈性構(gòu)件的環(huán)狀槽，該環(huán)狀槽的中心設(shè)為從上述第I軸承和上述第2軸承為同軸狀態(tài)下的上述蝸桿的中心軸線向上述蝸輪側(cè)偏置。
[0008]以下參照附圖詳細(xì)地說明本發(fā)明的實(shí)施方式和優(yōu)點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1的(A)是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的動力轉(zhuǎn)向裝置的剖視圖。圖1的(B)是齒輪箱中的供第2軸承容納的部分的剖視圖。
[0010]圖2是圖1的(A)的局部放大圖。
[0011]圖3是表示環(huán)狀槽與齒輪箱的長孔之間的位置關(guān)系的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]參照【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的實(shí)施方式的動力轉(zhuǎn)向裝置100。
[0013]動力轉(zhuǎn)向裝置100是搭載于車輛并用于輔助駕駛員對方向盤施加轉(zhuǎn)向力的裝置。[0014]如圖1所示，動力轉(zhuǎn)向裝置100包括:蝸輪1，其設(shè)于與方向盤連接的轉(zhuǎn)向軸；以及蝸桿2，其在一端部連結(jié)有電動機(jī)7的輸出軸7a，且該蝸桿2與蝸輪I相嚙合。蝸桿2隨著電動機(jī)7的驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)，蝸桿2的旋轉(zhuǎn)減速并傳遞到蝸輪I。利用蝸輪I和蝸桿2構(gòu)成蝸輪減速機(jī)。
[0015]自電動機(jī)7輸出的轉(zhuǎn)矩從蝸桿2傳遞到蝸輪I，并作為輔助轉(zhuǎn)矩施加于轉(zhuǎn)向軸。電動機(jī)7輸出的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩相對應(yīng)，該轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩根據(jù)利用構(gòu)成轉(zhuǎn)向軸的輸入軸和輸出軸之間的相對旋轉(zhuǎn)而扭曲的扭桿的扭曲量來計(jì)算。
[0016]蝸桿2容納于金屬制的齒輪箱3。在蝸桿2的一部分形成有與蝸輪I的齒部Ia相嚙合的齒部2a。在齒輪箱3的內(nèi)周面上且是在與齒部2a相對應(yīng)的位置形成有開口部3c，蝸桿2的齒部2a和蝸輪I的齒部Ia通過該開口部3c而相嚙合。
[0017]蝸桿2的電動機(jī)7側(cè)、即基端側(cè)被第I軸承4支承為旋轉(zhuǎn)自如。第I軸承4為在環(huán)狀的內(nèi)圈與外圈之間安裝有滾珠的軸承。第I軸承4的外圈被夾持在防松螺母5與形成于齒輪箱3的臺階部3a之間。第I軸承4的內(nèi)圈夾持在蝸桿2的臺階部2b與壓入蝸桿2的外周的接頭6之間。由此，限制蝸桿2沿軸向的移動。
[0018]如圖2所示，蝸桿2的頂端側(cè)被第2軸承11支承為旋轉(zhuǎn)自如，該第2軸承11借助作為截面呈L字狀的環(huán)狀的彈性構(gòu)件的L字環(huán)10而安裝于齒輪箱3的底部。第2軸承11為在環(huán)狀的內(nèi)圈與外圈之間安裝有滾珠的軸承。在第2軸承11的內(nèi)圈卡定有形成于蝸桿2的頂端部附近的臺階部2c。
[0019]由于第2軸承11在L字環(huán)10的作用力的作用下按壓于蝸桿2的臺階部2c，因此，能夠減少第2軸承I沿軸向的晃動。也就是說，L字環(huán)10在齒輪箱3的底部與第2軸承11的底部之間被壓縮，沿軸向?qū)Φ?軸承11加壓。
[0020]在齒輪箱3的端部側(cè)的外周面上突出地形成有端面17a為平面狀的凸緣部17。在凸緣部17上形成有通孔13，在齒輪箱3的內(nèi)周面開口的通孔13的開口部形成為與第2軸承11的外周面相面對。在通孔13內(nèi)安裝有作為施力構(gòu)件的螺旋彈簧12，在凸緣部17的端面17a開口的通孔13的開口部被具有頭部14a的插頭14封堵。
[0021]在凸緣部17的端面17a與插頭14的頭部14a之間安裝有O型密封圈16，插頭14利用頭部14a壓入，直到O型密封圈16被按壓到凸緣部17的端面17a為止。另外，也可以取代將插頭14壓入通孔13內(nèi)而是通過使六角頭螺栓螺合于通孔13內(nèi)來進(jìn)行緊固。
[0022]螺旋彈簧12以在插頭14的頂端面與第2軸承11的外周面之間被壓縮的狀態(tài)安裝于通孔13內(nèi)，向使蝸桿2的齒部2a與蝸輪I的齒部Ia之間的間隙減小的方向?qū)Φ?軸承11施力。也就是說，螺旋彈簧12借助第2軸承11而朝向蝸輪I對蝸桿2施力。
[0023]齒輪箱3中的包圍第2軸承11的外周面的內(nèi)周面3b形成為使第2軸承11能夠在螺旋彈簧12的作用力的作用下朝向蝸輪I移動。具體而言，形成為長孔形狀。以下參照圖3詳細(xì)地說明內(nèi)周面3b的長孔。
[0024]內(nèi)周面3b形成為長孔形狀，該長孔形狀由以第I軸承4和第2軸承11為同軸狀態(tài)下的蝸桿2的中心軸線X為中心的第I半圓弧面20、與第I半圓弧面20的兩端連接且與螺旋彈簧12的施力方向平行的一對平面21、以及與平面21連接且隔著平面21與第I半圓弧面20對稱的第2半圓弧面22組成。這樣，內(nèi)周面3b形成為，能夠在螺旋彈簧12的作用力的作用下使第2軸承11自與第I軸承4的同軸狀態(tài)朝向蝸輪I移動。另外，還可以將內(nèi)周面3b的第I半圓弧面20的中心形成為自中心軸線X向螺旋彈簧12側(cè)偏置。
[0025]接著，詳細(xì)地說明L字環(huán)10。
[0026]如圖2所示，L字環(huán)10包括:第I彈性部10a，其為環(huán)狀，配置于齒輪箱3的底部與第2軸承11的底部之間；以及第2彈性部10b，其為環(huán)狀，配置于齒輪箱3的內(nèi)周面3b與第2軸承11的外周面之間。在齒輪箱3的底部上形成有用于容納第I彈性部IOa的第I環(huán)狀槽31，在齒輪箱3的內(nèi)周面3b上形成有用于容納第2彈性部IOb的第2環(huán)狀槽32。通過使L字環(huán)10容納于第I環(huán)狀槽31和第2環(huán)狀槽32，能夠防止L字環(huán)10在齒輪箱3內(nèi)的位置偏移。
[0027]第I環(huán)狀槽31和第2環(huán)狀槽32的深度的尺寸小于第I彈性部IOa和第2彈性部IOb的厚度。因而，第I彈性部IOa和第2彈性部IOb在容納于第I環(huán)狀槽31和第2環(huán)狀槽32的狀態(tài)下分別自齒輪箱3的底部和內(nèi)周面3b突出預(yù)定高度。該突出的部分與第2軸承11相抵接，能夠防止第2軸承11抵接于齒輪箱3的底部和內(nèi)周面3b。
[0028]在第I彈性部IOa和第2彈性部IOb的邊界上形成有用于使第2軸承11的外圈的角部退避的槽部10c。槽部IOc還具有吸收L字環(huán)10的變形的效果。
[0029]如圖3所示，第2環(huán)狀槽32設(shè)為其中心Y自蝸桿2的中心軸線X向蝸輪I側(cè)偏置預(yù)定長度D。具體而言，偏置的長度D設(shè)定為與內(nèi)周面3b的長孔的平面21的長度相同。也就是說，第2環(huán)狀槽32的中心Y設(shè)定為與長孔的第2半圓弧面22的中心相同。
[0030]由此，如圖3所示，在第2軸承11被螺旋彈簧12的作用力按壓且位于與第2環(huán)狀槽32的中心Y同軸狀態(tài)的情況下，第2彈性部IOb在第2軸承11克服螺旋彈簧12的作用力移動的方向上具有與長度T相應(yīng)的可壓縮余量。
[0031]接著，說明蝸桿2向齒輪箱3內(nèi)的組裝以及L字環(huán)10的作用。
[0032]首先，在齒輪箱3的第I環(huán)狀槽31和第2環(huán)狀槽32內(nèi)容納L字環(huán)10。
[0033]接著，將第2軸承11插入齒輪箱3內(nèi)，并插入到L字環(huán)10的第2彈性部IOb的內(nèi)周。
[0034]接著，在通孔13內(nèi)安裝螺旋彈簧12，向通孔13壓入插頭14，在第2軸承11的外周面與插頭14之間壓縮螺旋彈簧12。
[0035]最后，將蝸桿2插入齒輪箱3內(nèi)，并將蝸桿2的頂端部插入第2軸承11的內(nèi)圈的內(nèi)周。由此，完成蝸桿2向齒輪箱3內(nèi)的組裝。
[0036]在完成了蝸桿2向齒輪箱3內(nèi)的組裝的時刻，第2軸承11在螺旋彈簧12的作用力的作用下對蝸輪I側(cè)施力，成為沒有間隙的狀態(tài)。在該狀態(tài)下，第2軸承11的中心成為稍微自中心軸線X向蝸輪I側(cè)偏移的狀態(tài)。具體而言，第2軸承11的中心位于中心軸線X和中心Y之間(參照圖3)。因而，蝸桿2在螺旋彈簧12的作用力的作用下成為稍微傾斜的狀態(tài)。
[0037]蝸桿2的齒部2a與蝸輪I的齒部Ia之間的磨損隨著動力轉(zhuǎn)向裝置100的驅(qū)動而進(jìn)行。但是，在該情況下，通過利用螺旋彈簧12的作用力使第2軸承11在齒輪箱3的長孔內(nèi)移動，能夠減少蝸桿2的齒部2a與蝸輪I的齒部Ia之間的間隙。因而，蝸桿2的齒部2a與蝸輪I的齒部Ia之間的磨損越是隨著動力轉(zhuǎn)向裝置100的驅(qū)動而進(jìn)行，第2彈性部IOb的可壓縮余量越是逐漸增大。
[0038]在該狀況下，在自車輪側(cè)輸入超過螺旋彈簧12的作用力的負(fù)荷的情況下，第2軸承11克服螺旋彈簧12的作用力并趁勢移動。但是，由于第2軸承11 一邊壓縮第2彈性部IOb的可壓縮余量一邊在長孔內(nèi)移動，因此，能夠防止第2軸承11趁勢碰到齒輪箱3的內(nèi)周面3b。因而，能夠減少由第2軸承11和齒輪箱3的內(nèi)周面3b的碰撞導(dǎo)致發(fā)生金屬接觸聲。
[0039]另外，L字環(huán)10的第I彈性部IOa在齒輪箱3的底部與第2軸承11的底部之間被壓縮，將第2軸承11按壓于蝸桿2的臺階部2c。由此，能夠減少第2軸承11沿軸向的晃動。
[0040]以下說明上述實(shí)施方式的變形例。
[0041]在上述實(shí)施方式中，說明了使用配置于齒輪箱3的底部與第2軸承11的底部之間的第I彈性部IOa和配置于齒輪箱3的內(nèi)周面3b與第2軸承11的外周面之間的第2彈性部IOb為一體的L字環(huán)10的情況。但是，即使取代該結(jié)構(gòu)，而利用彼此獨(dú)立的彈性構(gòu)件、例如O型密封圈而構(gòu)成第I彈性部IOa和第2彈性部10b，也能夠起到與上述實(shí)施方式相同的作用效果。
[0042]以上說明了本發(fā)明的實(shí)施方式，但上述實(shí)施方式僅示出了本發(fā)明的應(yīng)用例的一部分，其宗旨并不在于將本發(fā)明的技術(shù)范圍限定于上述實(shí)施方式的具體結(jié)構(gòu)。
[0043]本申請基于2011年3月22日向日本國特許廳申請的日本特愿2011-62369主張優(yōu)先權(quán)，該申請的全部內(nèi)容通過參照編入到本說明書中。
[0044]產(chǎn)業(yè)h的可利用件
[0045]本發(fā)明能夠應(yīng)用于輔助駕駛員對手柄施加的轉(zhuǎn)向力的動力轉(zhuǎn)向裝置。
【權(quán)利要求】
1.一種動力轉(zhuǎn)向裝置，其用于輔助駕駛員對方向盤施加的轉(zhuǎn)向力， 該動力轉(zhuǎn)向裝置包括: 蝸輪，其設(shè)于與方向盤連接的轉(zhuǎn)向軸； 蝸桿，其與上述蝸輪相嚙合，并隨著電動機(jī)的驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)； 第I軸承，其支承上述蝸桿的基端側(cè)，并使該蝸桿的基端側(cè)旋轉(zhuǎn)自如； 第2軸承，其支承上述蝸桿的頂端側(cè)，并使該蝸桿的頂端側(cè)旋轉(zhuǎn)自如； 齒輪箱，其用于容納上述蝸桿； 施力構(gòu)件，其通過對上述第2軸承的外周面施加作用力而朝向上述蝸輪對上述蝸桿施力；以及 彈性構(gòu)件，其配置于上述齒輪箱的內(nèi)周面與上述第2軸承的外周面之間； 上述齒輪箱中的包圍上述第2軸承的外周面的內(nèi)周面形成為，上述第2軸承能夠在上述施力構(gòu)件的作用力的作用下朝向上述蝸輪移動， 在上述齒輪箱的上述內(nèi)周面上形成有用于容納上述彈性構(gòu)件的環(huán)狀槽，該環(huán)狀槽的中心設(shè)為從上述第I軸承和上述第2軸承為同軸狀態(tài)下的上述蝸桿的中心軸線向上述蝸輪側(cè)偏置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動力轉(zhuǎn)向裝置，其中， 上述彈性構(gòu)件是截面呈L字狀的L字環(huán)，包括:第I彈性部，其為環(huán)狀，配置于上述齒輪箱的底部與上述第2軸承的底部之間；以及第2彈性部，其為環(huán)狀，配置于上述齒輪箱的內(nèi)周面與上述第2軸承的外周面之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動力轉(zhuǎn)向裝置，其中， 上述齒輪箱的內(nèi)周面由以上述蝸桿的上述中心軸線為中心的第I半圓弧面、與上述施力構(gòu)件的施力方向平行的一對平面以及隔著上述平面與上述第I半圓弧面對稱的第2半圓弧面組成， 上述環(huán)狀槽的中心與上述第2半圓弧面的中心大致相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的動力轉(zhuǎn)向裝置，其中， 上述第2軸承在作用于外周面的上述施力構(gòu)件和上述第2彈性部的作用力的作用下朝向上述蝸輪施力。
【文檔編號】B62D5/04GK103442965SQ201280013820
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2012年2月14日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月22日
【發(fā)明者】吉川真樂, 下田勝海, 清水哲郎 申請人:萱場工業(yè)株式會社