动力转向装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种动力转向装置。
【背景技术】
[0002]日本JP2010 - 116089A公开有一种将壳4与盖6之间相对于外部进行密封的弹性体7。
【发明内容】
[0003]发明要解决的问题
[0004]日本JP2010 - 116089A中记载的弹性体7具有将壳4与盖6之间密封的功能，还具有吸收自车轮侧经由蜗杆轴2与蜗轮3作用于轴承2a的载荷的功能，并防止轴承2a与壳4之间产生接触撞击声。
[0005]在日本JP2010 - 116089A中记载的弹性体7中，有可能在发挥各个功能时所产生的载荷相互影响，而使各个功能不能有效地发挥。
[0006]本发明的目的在于，在确保齿轮箱与盖之间的防水性的同时，也吸收经由蜗杆轴与蜗轮而作用于轴承的载荷。
[0007]根据本发明的一技术方案，一种动力转向装置，其对驾驶员向方向盘施加的转向力进行辅助，其中，该动力转向装置包括:蜗杆轴，其伴随电动机的驱动而旋转；蜗轮，其与所述蜗杆轴相啮合，并用于将所述电动机的旋转力传递至用于使车轮转向的齿条轴；轴承，其以所述蜗杆轴旋转自如的方式支承所述蜗杆轴的顶端侧；齿轮箱，其用于收纳所述蜗杆轴；盖，其用于封闭被形成于所述齿轮箱的顶端部的开口部；第I弹性部，其以压缩的方式配置在所述齿轮箱与所述盖之间；以及第2弹性部，其配置于所述齿轮箱的内周面与所述轴承的外周面之间，所述第I弹性部与所述第2弹性部借助薄壁部形成为一体。
【附图说明】
[0008]图1是表示本发明的实施方式的动力转向装置的剖视图。
[0009]图2是环状密封圈的放大剖视图。
[0010]图3是表示轴承收纳孔的内周面31a、第2轴承的外周面11a、第2环状槽的内周面33a以及第2弹性部的内周面42a的位置关系的图。
【具体实施方式】
[0011]参照附图对本发明的实施方式的动力转向装置100进行说明。
[0012]动力转向装置100是搭载于车辆、并对驾驶员向方向盘施加的转向力进行辅助的
目.0
[0013]如图1所示，动力转向装置100包括:蜗杆轴2，其连结于电动机7的输出轴，并伴随电动机7的驱动而旋转；以及蜗轮1，其与蜗杆轴2相啮合并且设于与方向盘连接的转向轴，该蜗轮I用于将电动机7的旋转力传递至用于使车轮转向的齿条轴。蜗杆轴2伴随电动机7的驱动而旋转，蜗杆轴2的旋转被减速后传递至蜗轮I。利用蜗轮I与蜗杆轴2构成蜗轮减速器。
[0014]电动机7输出与转向力矩相对应的力矩，该转向力矩基于由于用于构成转向轴的输入轴与输出轴之间的相对旋转而扭转的扭杆的扭转量来计算。自电动机7输出的力矩自蜗杆轴2传递至蜗轮I，并被作为辅助力矩施加于转向轴。
[0015]蜗杆轴2收纳于金属制的齿轮箱3。蜗杆轴2的局部形成有与蜗轮I的齿部Ia相啮合的齿部2a。在齿轮箱3的内周面的与齿部2a对应的位置形成有开口部，蜗杆轴2的齿部2a与蜗轮I的齿部Ia之间通过该开口部相啮合。
[0016]蜗杆轴2的作为电动机7侧的基端侧被第I轴承4以蜗杆轴2旋转自如的方式支承。第I轴承4的环状的内圈与环状的外圈之间设有滚珠。第I轴承4的外圈被夹持在形成于齿轮箱3的台阶部3a与紧固于齿轮箱3内的防松螺母5之间。第I轴承4的内圈被夹持在蜗杆轴2的台阶部2b与被压入至蜗杆轴2的端部的联轴器9之间。由此，蜗杆轴2沿轴向的移动被限制。
[0017]在齿轮箱3的顶端部形成有开口部3b，该开口部3b被盖6封闭。盖6被作为紧固构件的螺栓8紧固于齿轮箱3。齿轮箱3与盖6之间安装有作为用于将两者之间密封的弹性构件的环状密封圈10。
[0018]蜗杆轴2的顶端侧被第2轴承11以蜗杆轴2旋转自如的方式支承。第2轴承11的环状的内圈与环状的外圈之间设有滚珠。第2轴承11的内圈卡定于形成于蜗杆轴2的顶端部附近的台阶部2c。
[0019]在齿轮箱3的顶端侧的外周面突出形成有具有平面状的端面17a的凸缘部17。在凸缘部17形成有通孔13。通孔13的开口于齿轮箱3的内周面的开口部以面对第2轴承11的外周面Ila的方式形成。在通孔13内容纳有作为施力构件的螺旋弹簧12。通孔13的开口于凸缘部17的端面17a的开口部被螺栓14封闭。
[0020]螺旋弹簧12以在螺栓14的顶端面与第2轴承11的外周面Ila之间被压缩了的状态容纳于通孔13内，该螺旋弹簧12向使蜗杆轴2的齿部2a与蜗轮I的齿部Ia之间的间隙减小的方向对第2轴承11施力。也就是说，螺旋弹簧12是通过对第2轴承11的外周面Ila施加作用力来对蜗杆轴2朝向蜗轮I施力的构件。
[0021]齿轮箱3中的收纳有第2轴承11的轴承收纳孔31以第2轴承11在螺旋弹簧12的作用力的作用下能够向蜗轮I移动的方式形成。具体来讲，轴承收纳孔31形成为长孔形状。
[0022]参照图3对轴承收纳孔31的长孔形状进行说明。第2轴承11在第2轴承11与第I轴承4为同心状态的情况下的中心为点X。轴承收纳孔31的内周面31a包括:第I半圆弧面51，其以自中心X向螺旋弹簧12侧偏移了预定长度Dl的点Y为中心；第2半圆弧面52，其以自中心X向蜗轮I侧偏移了预定长度D2的点Z为中心；以及一对平面53，其与第I半圆弧面51和第2半圆弧面52相连接。第I半圆弧面51与第2半圆弧面52之间隔着一对平面53对称。一对平面53形成为与螺旋弹簧12的施力方向平行，一对平面53之间的长度比第2轴承11的外径稍大。如此，由于轴承收纳孔31是长孔形状，因此第2轴承11能够在轴承收纳孔31内移动。D2设定为长度比Dl的长度长的尺寸。
[0023]在电动动力转向装置100正常工作时(以下，仅称为“正常工作时”。)，由于第2轴承11在螺旋弹簧12的作用力的作用下被向蜗轮I侧施力，因此成为蜗杆轴2的齿部2a与蜗轮I的齿部Ia之间不存在齿隙的状态。若伴随动力转向装置100的驱动而蜗杆轴2的齿部2a与蜗轮I的齿部Ia逐渐摩损，则通过在螺旋弹簧12的作用力的作用下第2轴承11在轴承收纳孔31内移动来减小蜗杆轴2与蜗轮I之间的齿隙。
[0024]为了能够使第2轴承11在轴承收纳孔31内移动，而对轴承收纳孔31的加工要求较高的加工精度。但是，在自齿轮箱3的电动机7侧的开口部向齿轮箱3内插入刀具并对轴承收纳孔31进行加工的情况下，难以得到所要求的加工精度。由于这种情况，在齿轮箱3的顶端部形成开口部3b，并从该开口部3b向齿轮箱3内插入刀具来进行轴承收纳孔31的加工。如此，因齿轮箱3所要求的加工精度，而在齿轮箱3的顶端部形成有开口部3b，并为了封闭该开口部3b而需要盖6。由于在齿轮箱3设有盖6，从而要求齿轮箱3与盖6之间具有防水性。为了确保该防水性而设有环状密封圈10。
[0025]以下，主要参照图2和图3对环状密封圈10进行详细地说明。
[0026]如图2所示，在齿轮箱3的开口部3b附近的内周面处，自开口部3b侧依次连续形成有第I环状槽32、内径比第I环状槽32的内径小且比轴承收纳孔31的内径大的第2环状槽33、以及轴承收纳孔31。
[0027]环状密封圈10是利用天然橡胶或者橡胶类合成树脂来成形的，且形成为环状。环状密封圈10以一体的方式具有第I弹性部41、第2弹性部42以及第3弹性部43，该第I弹性部41以在齿轮箱3与盖6之间被压缩的方式配置在第I环状槽32内，该第2弹性部42配置于第2环状槽33内，该第3弹性部43以压缩的方式配置在第2轴承11与盖6之间。
[0028]第I弹性部41具有与作为第I环状槽32的底面的密封面32a接触而压缩变形的密封部41a。第I弹性部41是通过密封部41a压缩变形而以压缩的方式配置在齿轮箱3与盖6之间的构件，且具有将齿轮箱3与盖6之间密封的功能。
[0029]密封部41a形成为表面为曲面状的圆形形状。与密封部41a形成为直线状的情况相比较，通过将密封部41a形成为圆形形状，能够增大被密封面32a压缩的压缩量(过盈量)，因此第I弹性部41的密封性能提高。在图2中，被密封面32a和虚线部包围的部分是压缩量。密封部41a也可以以与作为盖6的端面的密封面6a接触而压缩变形的方式形成。也就是说，密封部41a形成为与齿轮箱3的密封面32a和盖6的密封面6a中的至少一者接触而压缩变形。
[0030]第2弹性部42配置于第2环状槽33的内周面33a与第2轴承11的外周面Ila之间。在因螺旋弹簧12的作用力而第2轴承11被向蜗轮I侧施力、蜗杆轴2的齿部2a与蜗轮I的齿部Ia之间没有齿隙的正常工作时，第2轴承11的外周面Ila与第2弹性部42的内周面42a之间存在间隙Tl。因而，在正常工作时，第2弹性部42不对第2轴承11向蜗轮I侧施力，而仅螺旋弹簧12对第2轴承11向齿隙减小的方向施力。这是因为，若在构成为在正常工作时第2弹性部42也对第2轴承11向蜗轮I侧施力的情况下，则有可能蜗杆轴2的齿部2a与蜗轮I的齿部Ia的摩擦力变得过大而导致工作阻力增加。
[0031]第2轴承11的外周面Ila与轴承收纳孔31的内周面31a之间存在间隙T2。间隙Tl的径向上的尺寸比间隙T2的径向上的尺寸小。也就是说，第2弹性部42的内周面42a的内径比轴承收纳孔31的内周面31a的内径小。
[0032]在自