技术领域
本发明涉及电动动力转向装置。
背景技术：
提出了各种将电动马达的输出轴的旋转经由联轴器而传递至减速器的输入轴(蜗杆轴)的电动动力转向装置(例如参照日本特开2008-290693号公报、日本特开2009-280191号公报,日本特开2009-286387号公报)。
日本特开2009-280191号公报、日本特开2009-286387号公报的联轴器具备环状的主干部、以及多个突出部。主干部在中心具有马达轴孔。突出部从主干部呈放射状地突出。在各突出部形成有沿蜗杆轴的轴向施加作用力的弹性突起。然而，由于弹性突起配置于远离蜗杆轴的轴中心的位置，所以力矩载荷变大。
因此，考虑设置介在于蜗杆轴与马达轴之间并对蜗杆轴的轴中心朝轴向施力的间隔件，并且将该间隔件配置于联轴器的主干部内。
然而，在电动动力转向装置组装时，需要组装联轴器与间隔件这两个部件的作业，恐怕会使电动动力转向装置的组装性变差。
技术实现要素：
本发明的一个目的在于提供一种组装性优良的电动动力转向装置。
本发明的一个方式的动力转向装置的结构上的特征在于，具备：电动马达，其包括输出轴；减速器，其包括与上述输出轴配置在同轴上的蜗杆轴，并将上述输出轴的旋转传递至转向轴；以及动力传递连接器，其在上述输出轴与上述蜗杆轴之间传递扭矩，上述动力传递连接器包括：第一旋转构件，其与上述输出轴连结；第二旋转构件，其与上述蜗杆轴连结；以及弹性体制的中间构件，其介在于两旋转构件之间，并将两旋转构件以能够传递扭矩的方式连结，两旋转构件分别包括沿轴向延伸的多个卡合突起，相互的卡合突起配置为在旋转方向上交替地排列，上述中间构件构成如下单元体，该单元体一体地包括：环状的支承部；动力传递部，其从上述支承部呈放射状地延伸，并分别介在于两旋转构件的对应的卡合突起之间；间隔件，其配置于上述支承部的径向内侧并且在上述输出轴与上述蜗杆轴的对置面之间被弹性压缩，从而对上述蜗杆轴施加轴向的预压；以及至少一个连结部，其将上述支承部与上述间隔件连结。
附图说明
图1是本发明的一实施方式的电动动力转向装置的示意图。
图2是电动动力转向装置的主要部分的剖视图。
图3是动力传递连接器的分解立体图。
图4是动力传递连接器的周边的构造的放大剖视图，其相当于将图2的一部分放大的图。
图5是中间构件的概略剖视图。
图6是沿着图2的VI-VI线切断的概略剖视图，其表示支承蜗杆轴的第二端部的构造。
图7是用于除去蜗杆减速器的间隙的作为施力部件的板簧的概略立体图。
具体实施方式
通过以下参照附图对实施方式进行描述，本发明的上述及其它特征和优点会变得更加清楚，其中，对相同的元件标注相同的标记。
以下，参照附图对将本发明具体化而成的实施方式进行说明。图1是表示本发明的一实施方式的电动动力转向装置的概略结构的示意图。如图1所示，电动动力转向装置1具备转向操纵机构4、以及辅助机构5。转向操纵机构4基于驾驶员对方向盘2(转向操纵部件)的操作使转向轮3转向。辅助机构5辅助驾驶员的转向操作。
转向操纵机构4具备构成方向盘2的旋转轴的转向轴6。转向轴6包括转向柱轴7、中间轴9、以及小齿轮轴11。转向柱轴7与方向盘2的中心连结。中间轴9经由万向连接器8与转向柱轴7的一端(轴向下端)连结。小齿轮轴11经由万向连接器10与中间轴9的一端(轴向下端)连结。
转向柱轴7具备输入轴7a、输出轴7b、以及扭杆7c。输入轴7a与方向盘2连结。输出轴7b与中间轴9连结。扭杆7c将输入轴7a以及输出轴7b连结在同轴上。在小齿轮轴11的轴向下端设置有小齿轮11a。转向操纵机构4具备形成有与小齿轮11a啮合的齿条12a的齿条轴12。由小齿轮11a与齿条12a形成作为运动转换机构的齿条小齿轮机构A。
若转向轴6随着驾驶员的转向操作而旋转，则其旋转运动经由齿条小齿轮机构A而被转换为齿条轴12的轴向上的往复直线运动。该齿条轴12的往复直线运动经由与齿条轴12的两端连结的横拉杆13而传递至转向轮3。由此，转向轮3的转向角变化，从而改变车辆的行进方向。
辅助机构5具备电动马达14、作为减速器的蜗杆减速器15、以及控制电动马达14的动作的ECU(ElectronicControlUnit：电子控制单元)16。电动马达14对转向柱轴7施加辅助扭矩。蜗杆减速器15将电动马达14的旋转传递至转向柱轴7。ECU16控制电动马达14的动作。蜗杆减速器15包括壳体17、蜗杆轴18、蜗轮19、以及动力传递连接器20。蜗轮19与蜗杆轴18啮合。动力传递连接器20将电动马达14的输出轴14a与蜗杆轴18连结为能够传递扭矩。蜗杆轴18、蜗轮19以及动力传递连接器20收容在壳体17内。
电动马达14的旋转经由蜗杆减速器15而传递至转向柱轴7，从而对转向轴6施加马达扭矩，由此对转向操作进行辅助。另外，在电动动力转向装置1设置有扭矩传感器21，上述扭矩传感器21在驾驶员的转向操作时，基于转向柱轴7的输入轴7a与输出轴7b的相对旋转对施加于转向轴6的扭矩亦即转向操纵扭矩T进行检测。另一方面，在车辆设置有对车速V(车辆的行驶速度)进行检测的车速传感器22。
ECU16基于检测出的转向操纵扭矩T以及检测出的车速V来设定目标辅助力。ECU16以使从电动马达14施加于转向柱轴7的辅助扭矩成为目标辅助扭矩的方式对向电动马达14供给的电流进行反馈控制。在本实施方式中，依据电动动力转向装置1是电动马达14对转向柱轴7施加动力的所谓转向柱辅助类型的例子来进行说明。然而，并不限定于此，本发明也能够应用于电动马达对小齿轮轴施加动力的所谓小齿轮辅助类型的电动动力转向装置。
如图2所示，蜗杆轴18与电动马达14的输出轴14a配置在同轴上。输出轴14a与蜗杆轴18沿轴向X对置。即，输出轴14a与蜗杆轴18使彼此的端部沿轴向X对置。蜗杆轴18具有沿其轴长方向分离的第一端部18a及第二端部18b、以及第一端部18a与第二端部18b之间的中间部的齿部18c。
蜗轮19以能够一体旋转并且不能沿轴向移动的方式与转向柱轴7的输出轴7b的轴向中间部连结。蜗轮19具备环状的芯棒19a、以及树脂部件19b。芯棒19a以能够一体旋转的方式与输出轴7b结合在一起。树脂部件19b包围芯棒19a的四周并且在外周形成有齿部19c。芯棒19a例如在树脂部件19b的树脂成型时嵌入金属模内。
蜗杆轴18的第一端部18a与和它对置的电动马达14的输出轴14a的端部经由动力传递连接器20，以能够传递扭矩且能够相互摆动的方式连结。具体而言，动力传递连接器20具备第一旋转构件23、第二旋转构件24、以及弹性体制的中间构件25。第一旋转构件23以能够一体旋转的方式固定于蜗杆轴18的第一端部18a。第二旋转构件24以能够一体旋转的方式固定于电动马达14的输出轴14a。中间构件25介在于第一旋转构件23与第二旋转构件24之间并且在两旋转构件23、24之间传递扭矩。
如将图3以及图2的主要部分放大的图4所示，第一旋转构件23具备凸台26、以及环状的凸缘27。在凸台26形成有供蜗杆轴18的第一端部18a压入的嵌合孔26a。凸缘27从凸台26向径向外侧延伸。凸台26以能够一体旋转且不能沿轴向移动的方式与蜗杆轴18的第一端部18a嵌合。第二旋转构件24具备凸台28、以及环状的凸缘29。在凸台28形成有供电动马达14的输出轴14a压入的嵌合孔28a。凸缘29从凸台28向径向外侧延伸。第一旋转构件23的凸缘27与第二旋转构件24的凸缘29沿轴向X对置。
第一旋转构件23的凸缘27在旋转方向Z(相当于周向)上以等间隔分离的方式设置有朝向第二旋转构件24的凸缘29并沿轴向X突出的多个卡合突起30。第二旋转构件24的凸缘29在旋转方向Z(相当于周向)上以等间隔分离的方式设置有朝向第一旋转构件23的凸缘27并沿轴向X突出的多个卡合突起31。第一旋转构件23的卡合突起30与第二旋转构件24的卡合突起31在旋转方向Z(周向)上错开地配置。
中间构件25具备环状的支承部32、多个臂状的动力传递部33、间隔件34、以及至少一个连结部35。动力传递部33从支承部32呈放射状地延伸。间隔件34配置于支承部32的径向内侧。连结部35将支承部32与间隔件34连结。中间构件25构成由单一的材料(例如聚氨酯橡胶等的橡胶材料)一体形成的单元体。
如图3所示，各动力传递部33分别介在于第一旋转构件23以及第二旋转构件24的对应的卡合突起30、31之间。各动力传递部33包括分别与第一旋转构件23以及第二旋转构件24的对应的卡合突起30、31的动力传递面30a、31a卡合的一对动力传递面33a、33b。间隔件34在输出轴14a与蜗杆轴18的对置面14b、18d之间被弹性压缩，从而发挥对蜗杆轴18施加轴向X的预压的功能。间隔件34例如是圆柱状的部件，其与支承部32同心地配置。
如图5所示，中间构件25形成为在自由状态下相对于支承部32的轴直角面P对称的形状。如图4所示，在中间构件25的组装状态下，支承部32与间隔件34沿轴向X偏置。即，连结部35将支承部32与间隔件34在允许彼此的轴向相对位移的状态下连结。
再次参照图2，蜗杆轴18的第一端部18a经由第一轴承41而能够旋转地支承于壳体17。蜗杆轴18的第二端部18b经由第二轴承42而能够旋转地支承于壳体17。动力传递连接器20的弹性体制的中间构件25产生弹性变形，从而以第一轴承41的轴承中心为中心，允许蜗杆轴18相对于电动马达14的输出轴14a的摆动。
第一轴承41以及第二轴承42例如由滚珠轴承构成。第一轴承41具备内圈43、以及外圈45。内圈43以能够一体旋转的方式与蜗杆轴18的第一端部18a嵌合。外圈45固定于在壳体17设置的轴承孔44。外圈45沿轴向介在于设置于轴承孔44的端部的定位阶梯部46、与螺纹嵌合于在轴承孔44设置的螺纹部的止挡部件47之间。由此，限制外圈45的轴向移动。
第二轴承42的内圈50以能够一体旋转的方式与设置于蜗杆轴18的第二端部18b的外周的嵌合凹部51嵌合。内圈50这一方的端面与设置于第二端部18b的外周的定位阶梯部52抵接。由此，限制内圈50相对于蜗杆轴18的轴向移动。在壳体17设置有用于保持第二轴承42的轴承孔53。轴承孔53形成为偏置孔，该偏置孔能够在蜗杆轴18与蜗轮19的中心间距离D1(相当于蜗杆轴18的旋转中心C1与蜗轮19的旋转中心C2的距离)增大和减小的方向Y1、Y2(增加的方向Y1和减少的方向Y2)上以能够偏置的方式保持第二轴承42。
在轴承孔53的内周与第二轴承42的外圈54之间，夹持有例如由环状的板簧构成的施力部件60。施力部件60对第二轴承42向中心间距离D1减少的方向Y2施力。施力部件60例如是由金属板材形成的薄板状的部件。参照沿着图2的VI-VI线的作为剖视图的图6以及作为立体图的图7，施力部件60包括呈有端环状的主体部61、一对旋转限制部62、以及一对悬臂状的弹性舌片63。主体部61包围第二轴承42的外圈54的外周54a。一对旋转限制部62分别从主体部61的周向的端部亦即第一端部61a以及第二端部61b呈弯折状地延伸配置。一对弹性舌片63分别从各旋转限制部62呈弯折状地延伸。
各旋转限制部62的宽度比主体部61的宽度细。主体部61通过摩擦卡合而保持于壳体17的轴承孔53的内周。如图7所示，一对弹性舌片63的一方配置于第一侧缘61c侧。另一方的弹性舌片63配置于第2侧缘61d侧。两者彼此交错。再次参照图6，壳体17的轴承孔53在其内周的一部分形成有收纳凹部64，该收纳凹部64相对于第二轴承42朝向与蜗轮19侧(中心间距离减少的方向Y2)相反的方向(中心间距离增加的方向Y1)凹进。施力部件60的各弹性舌片63的前端被轴承孔53的收纳凹部64的底收纳。各弹性舌片63的作用力经由第二轴承42而对蜗杆轴18的第二端部18b向中心间距离D1减少的方向Y2施力。
收纳凹部64具有在轴承孔53的旋转方向Z(周向)上彼此对置的一对内壁64a、64b。施力部件60的各旋转限制部62与对应的内壁64a、64b抵接。由此，限制施力部件60朝向轴承孔53的旋转方向Z(周向)的旋转。根据本实施方式，如图3所示，在动力传递连接器20的中间构件25中，配置于环状的支承部32的径向内侧并对蜗杆轴18施加轴向X的预压的间隔件34经由连结部35而与支承部32连结。由此，中间构件25构成包括间隔件34在内的一体的单元体。因此，与间隔件34从中间构件25分离的情况相比，电动动力转向装置的组装性提高。
另外，如图4所示，通过使支承部32与间隔件34在轴向X上偏离，从而能够提高周边部件的设计的自由度。例如，能够增大第一旋转构件23的凸台26与蜗杆轴18的第一端部18a的嵌合长度。另外，如图5所示，中间构件25形成为在自由状态下相对于支承部32的轴直角面P对称的形状。连结部35将支承部32与间隔件34在允许轴向X上的相对位移的状态下连结。由于在组装时能够尽可能地不拘于轴向X的朝向地组装中间构件25，所以电动动力转向装置的组装性提高。
另外，中间构件25构成由单一的材料一体形成的单元体。由此，制造成本降低。本发明并不限定于上述实施方式。例如，虽未图示，但即使在组装时连结部35的一部分断裂，在组装后也不存在功能上的问题。即，无需考虑连结部35的断裂强度等，因此尽可能地增大中间构件25的设计的自由度。
另外，在中间构件25中，形成间隔件34的材料也可以与形成中间构件25的支承部32、动力传递部33的材料不同。例如，形成间隔件34的材料的硬度可以比构成动力传递部33的材料的硬度低。在该情况下，相对较高的硬度的动力传递部33发挥良好的扭矩传递功能，相对较低的硬度的间隔件34发挥良好的预压功能。
例如，在对中间构件25进行射出成型的金属模中，也可以通过设置第一浇口与第二浇口而同时成型动力传递部33与间隔件34。第一浇口与动力传递部形成用型腔连接从而向动力传递部形成用型腔内射出第一树脂材料。第二浇口与间隔件形成用型腔连接从而向间隔件形成用型腔内射出第二树脂材料。在该情况下，连结部35也可以由第一、第二树脂材料中的一个形成。
除此之外，本发明能够在权利要求书所记载的范围内施行各种变更。