电动式助力转向装置制造方法及图纸

采用如下的构造：在外嵌支承在蜗杆轴(6a)的末端部的末端侧轴承(9a)的外周面、与壳体(3a)的保持凹部(10a)的内周面之间，以阻止了圆周方向的变位的状态设置有引导片(30)，并且，以能够进行圆周方向的变位的状态设置有楔片(39)。基于楔片用螺旋弹簧(28)的弹力使该楔片(39)在圆周方向上变位，利用设置在该楔片(39)的内周面的楔面(45)、和设置在上述引导片(30)的内周面的引导面，使上述末端侧轴承(9a)的外周面向蜗轮(4)侧施力，来消除啮合部的齿隙。由此，实现如下构造：抑制与蜗杆齿与蜗轮的啮合方向及蜗杆轴的轴向呈直角的方向上的、该蜗杆齿的变位，在从车轮侧对转向用旋转轴施加了旋转振动时，抑制在啮合部发生齿撞击声。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电动式助力转向装置
本专利技术涉及电动式助力转向装置，详细而言，涉及通过被利用为汽车的转向装置、并将电动马达作为辅助动力源进行利用，从而减轻驾驶员为了操作方向盘所需要的力的电动式助力转向装置。特别是，本专利技术涉及抑制在构成这样的电动式助力转向装置的蜗轮蜗杆式减速机部分发生被称为齿撞击声的令人不快的异常声音的技术。
技术介绍
在对转向轮(除了叉车等特殊车辆，通常是前轮)付与转向角时，作为减轻驾驶员为了操作方向盘所需要的力的装置，广泛使用助力转向装置。同时，在这样的助力转向装置中，近年来，使用电动马达作为辅助动力源的电动式助力转向装置也开始普及。与液压式的助力转向装置相比，电动式助力转向装置具有以下的优点：能够构成得小型、轻量，辅助动力的大小(力矩)的控制很容易，而且发动机的动力损失较少等。作为电动式助力转向装置，已知各种构造，但是，在任一种构造的情况下，都是将电动马达的辅助动力经由减速机付与给转向用旋转轴，该转向用旋转轴由于方向盘的操作而被旋转并随着旋转而对转向轮付与转向角。作为这样的减速机，一般使用蜗轮蜗杆式减速机。在使用了蜗轮蜗杆式减速机的电动式助力转向装置的情况下，使由电动马达旋转驱动的蜗杆、和与转向用旋转轴一起旋转的蜗轮啮合，自如地将电动马达的辅助动力传递给转向用旋转轴。例如，专利文献1记载了图10～11所示那样的电动式助力转向装置。该电动式助力转向装置中，由方向盘1向预定方向旋转的、作为转向用旋转轴的转向轴2的前端部被旋转自如地支承在壳体3的内侧，并且，在转向轴2的前端部固定有蜗轮4。另外，在蜗轮4与设置在由电动马达7旋转驱动的蜗杆轴6的轴向中间部的蜗杆齿5啮合的状态下，在壳体3的内侧，蜗杆轴6的基端部由基端侧轴承8能旋转地支承，该蜗杆轴6的末端部由末端侧轴承9能旋转地支承。在使蜗轮4与蜗杆齿5啮合而成的蜗轮蜗杆式减速机中，通常，在蜗轮4与蜗杆齿5的啮合部存在不可避免的齿隙。该齿隙除了因为构成蜗轮蜗杆式减速机的各部件的尺寸误差、装配误差而产生，还因为蜗轮4与蜗杆齿5的齿面发生磨损而产生。特别是，近年来，由于具有加大辅助动力的倾向，所以该磨损量增大，变得更容易发生齿隙。总之，当在啮合部存在齿隙时，在改变转向轴2的旋转方向时、从车轮侧对转向轴2施加有旋转振动时，在啮合部有可能发生刺耳的齿撞击声。因此，在图示的构造的情况下，为了消除蜗轮4与蜗杆齿5的啮合部的齿隙，通过使蜗杆轴6以基端侧轴承8为中心进行摆动，从而使蜗杆齿5朝向蜗轮4施力。因此，在图示的构造的情况下，在壳体3的内侧，在蜗杆轴6的末端部的周围部分设置有保持凹部10，保持架11被保持固定在该保持凹部10的内侧。另外，在保持架11上内嵌固定有构成末端侧轴承9的外圈，并且，在构成末端侧轴承9的内圈上内嵌固定有弹性材料制的圆环状的衬套12。而且，通过将蜗杆轴6的靠近末端的部分松弛地插通在衬套12的内侧，从而蜗杆轴6的靠近末端的部分以能够旋转及相对于蜗轮4的远近移动的方式支承于保持架11。另外，在保持凹部10的内侧，在与保持架11的轴向外侧(图11的右侧)相邻的部分，以能够在蜗轮4与蜗杆齿5的啮合方向(图11的上下方向)进行变位的方式设置有预压衬块13。并且，在设置于预压衬块13的中心部的通孔中，以蜗杆轴6的末端部不会发生径向的晃动、能够相对于预压衬块13进行相对旋转的方式插通。而且，利用在预压衬块13与保持架11之间搭挂的螺旋弹簧14的弹力，经由预压衬块13将蜗杆轴6的末端部朝向蜗轮4按压。由此，通过使蜗杆轴6以基端侧轴承8为中心进行摆动，来使蜗杆齿5朝向蜗轮4施力，从而抑制蜗杆齿5与蜗轮4的啮合部的齿隙，抑制在该啮合部发生齿撞击声。如上所述，在图10～11所示的电动式助力转向装置的情况下，将预压衬块13以能够在蜗轮4与蜗杆齿5的啮合方向(图11的上下方向)进行变位的方式设置在保持凹部10的内侧，但是，为了使该啮合方向上的变位能够顺畅地进行，在预压衬块13与存在于其周围的静止部件之间，设置有与啮合方向及蜗杆轴6的轴向分别呈直角的方向(图11的表背方向)上的微小引导间隙。因此，预压衬块13在保持凹部10的内侧也能够在直角的方向(图11的表背方向)以该引导间隙的量进行变位。另外，与此同时，蜗杆齿5也能够相对于蜗轮4在直角的方向进行变位。另一方面，在从蜗轮4与蜗杆齿5的啮合部施加于蜗杆轴6的啮合反作用力中，不是仅仅包含啮合方向(图11的上下方向)的分量，还包含直角的方向(图11的表背方向)的分量。关于这一点，以下，参照图12～14进行说明。如图12～14所示，当通过旋转驱动蜗杆轴6，从而将驱动力从蜗杆轴6传递到蜗轮4时，从蜗轮4对蜗杆轴6施加啮合反作用力。此外，在图12所示的情况和图13所示的情况下，付与给蜗杆轴6的驱动力的大小相互相同，但是，该驱动力的旋转方向相互相反。因此，在图12所示的情况和图13所示的情况下，蜗轮4在相互相反方向旋转。在这样的状态下，在蜗轮4与蜗杆齿5的啮合部，从蜗轮4对蜗杆轴6施加具有Fx、Fy、Fz的分力的表观上的啮合反作用力，其中，Fx、Fy、Fz的分力分别为图12～13的x、y、z这3个方向的分量。在如图12所示蜗轮4在一方向{图12(A)中以箭头A示出的方向}旋转的情况、和如图13所示蜗轮4在另一方向{图13(A)中以箭头B示出的方向}旋转的情况下，这些分力Fx、Fy、Fz之中的Fx、Fz为相互相反方向。另一方面，在设啮合部与蜗杆轴6的摆动中心o在蜗杆轴6的径向上的距离为d6的情况下，大小为d6·Fx的力矩M作用于蜗杆轴6。因此，在设啮合部与摆动中心o在该蜗杆轴6的轴向上的距离为L6的情况下，基于力矩M的大小为M/L6的力Fr作用于蜗杆轴6的径向(图12的上方向、图13的下方向)。该力Fr在图12所示的情况和图13所示的情况下，为相互相反方向。因此，关于在啮合部从蜗轮4作用于蜗杆轴6的、考虑了力矩M的y方向的实际的力Fy′的大小，在蜗轮4如图12所示在一方向旋转的情况下较小(为Fy′＝Fy－Fr)，在如图13所示在另一方向旋转的情况下较大(为Fy′＝Fy+Fr)。因此，关于作用于啮合部的、实际的y、z方向的啮合分力的合力F′，在蜗轮4在一方向旋转的情况下，如图14中以箭头C所示那样较小，在蜗轮4在另一方向旋转的情况下，如该图14中以箭头D所示那样较大。而且，根据合力F′的方向可知，在蜗轮4在任一方向旋转的情况下，在从啮合部施加于蜗杆轴6的啮合反作用力中，都包含与蜗轮4与蜗杆齿5的啮合方向(图12～14的上下方向)及蜗杆轴6的轴向呈直角的方向{图12(A)及图13(A)的表背方向、图12(B)及图13(B)及图14的左右方向}上的分量。因此，在上述的现有的电动式助力转向装置的情况下，当从啮合部对蜗杆轴6施加啮合反作用力时，基于该啮合反作用力的直角的方向(图11的表背方向)的分量，蜗杆齿5相对于蜗轮4在该直角的方向进行变位。因此，在从车轮侧对转向轴2施加了旋转振动时，在啮合部，蜗杆齿5有可能在直角的方向振动，并发生刺耳的齿撞击声。现有技术文献专利文献专利文献1：日本国专利第4381024号公报
技术实现思路
本专利技术欲解决的技术问题本专利技术是鉴于上述这样的情况，为了实现如下的构造而做出的专利技术，该构造为：通过抑制与蜗杆齿与蜗本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动式助力转向装置，包括：壳体；转向用旋转轴，其旋转自如地设置于该壳体，并由于方向盘的操作而被旋转；蜗轮，其在所述壳体的内侧，被同心地支承于所述转向用旋转轴，并与所述转向用旋转轴一起旋转；蜗杆轴，其在轴向中间部具有蜗杆齿，并使该蜗杆齿与所述蜗轮啮合；基端侧轴承，其将该蜗杆轴的基端部旋转自如地支承于所述壳体；末端侧轴承，其将所述蜗杆轴的末端部旋转自如地支承于所述壳体；电动马达，所述电动马达的输出轴的末端部卡合在所述蜗杆轴的基端部且能够传递旋转力；及施力单元，其通过使所述蜗杆轴摆动，从而使所述蜗杆齿朝向所述蜗轮施力，所述电动式助力转向装置的特征在于，所述末端侧轴承被外嵌支承于所述蜗杆轴的末端部，在所述末端侧轴承的外周面与所述壳体的内周面之间，存在环状空间，所述施力单元包括引导片、楔片、及楔片用弹性部件，所述引导片在所述环状空间内以在该环状空间的圆周方向上的变位被阻止的状态设置，并且，具有引导面，所述引导面与所述末端侧轴承的外周面的圆周方向一部分直接或经由其他部件接触，所述楔片在所述环状空间内以能够在该环状空间的圆周方向上进行变位的状态设置，并且，具有楔面，所述楔面与所述末端侧轴承的外周面中的、从所述圆周方向一部分沿圆周方向偏离的部分直接或经由其他部件接触，所述楔片用弹性部件对所述楔片付与朝向所述环状空间的圆周方向一侧的弹力，所述施力单元通过利用所述楔片用弹性部件的弹力使所述楔片朝向所述环状空间的圆周方向一侧变位，从而由所述楔面和所述引导面使所述末端侧轴承朝向所述蜗轮变位。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.08 JP 2014-181961;2015.02.13 JP 2015-025911.一种电动式助力转向装置，包括：壳体；转向用旋转轴，其旋转自如地设置于该壳体，并由于方向盘的操作而被旋转；蜗轮，其在所述壳体的内侧，被同心地支承于所述转向用旋转轴，并与所述转向用旋转轴一起旋转；蜗杆轴，其在轴向中间部具有蜗杆齿，并使该蜗杆齿与所述蜗轮啮合；基端侧轴承，其将该蜗杆轴的基端部旋转自如地支承于所述壳体；末端侧轴承，其将所述蜗杆轴的末端部旋转自如地支承于所述壳体；电动马达，所述电动马达的输出轴的末端部卡合在所述蜗杆轴的基端部且能够传递旋转力；及施力单元，其通过使所述蜗杆轴摆动，从而使所述蜗杆齿朝向所述蜗轮施力，所述电动式助力转向装置的特征在于，所述末端侧轴承被外嵌支承于所述蜗杆轴的末端部，在所述末端侧轴承的外周面与所述壳体的内周面之间，存在环状空间，所述施力单元包括引导片、楔片、及楔片用弹性部件，所述引导片在所述环状空间内以在该环状空间的圆周方向上的变位被阻止的状态设置，并且，具有引导面，所述引导面与所述末端侧轴承的外周面的圆周方向一部分直接或经由其他部件接触，所述楔片在所述环状空间内以能够在该环状空间的圆周方向上进行变位的状态设置，并且，具有楔面，所述楔面与所述末端侧轴承的外周面中的、从所述圆周方向一部分沿圆周方向偏离的部分直接或经由其他部件接触，所述楔片用弹性部件对所述楔片付与朝向所述环状空间的圆周方向一侧的弹力，所述施力单元通过利用所述楔片用弹性部件的弹力使所述楔片朝向所述环状空间的圆周方向一侧变位，从而由所述楔面和所述引导面使所述末端侧轴承朝向所述蜗轮变位。2.如权利要求1所述的电动式助力转向装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：瀬川彻，
申请(专利权)人：日本精工株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP