蜗杆减速机以及使用该蜗杆减速机的电动动力转向装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及蜗杆减速机及使用该蜗杆减速机的电动动力转向装置。
【背景技术】
[0002]日本特开2013- 226898号公报记载的电动动力转向装置所具备的蜗杆减速机具备蜗杆轴、蜗轮以及齿隙消除机构。蜗杆轴具有在其轴向上隔离的第一端部以及第二端部间的中间部设置的齿部。蜗轮具备环状的心轴和包围心轴的周围并在外周形成有齿部的合成树脂部件。齿隙消除机构具备由螺旋压缩弹簧构成的推压部件弹性地将蜗杆轴向蜗轮侧推压的机构。
[0003]在日本特开2013 - 226898号公报记载的蜗杆减速机中，在蜗轮的合成树脂部件磨损的情况下，为了消除蜗杆轴与蜗轮的齿隙，需要在产品出厂时的阶段，通过使推压部件的推压负载设置得比较大，预先将相对于蜗轮按压蜗杆轴的负载(以后称作按压负载)的初始值设置得比较大。
[0004]作为用于提高推压部件的推压负载的方法，考虑通过进一步使推压部件压缩来使推压部件的设置负载增大，或者通过使构成推压部件的压缩螺旋弹簧的弹簧部件的直径等变大来提高推压部件的刚性。
[0005]因为若设置负载变大，则在推压部件产生的应力也变大，所以有推压部件的耐老化性降低的可能性。在通过尺寸变更提高推压部件的耐老化性的情况下，有难以确保用于配置推压部件的空间的可能性。如果根据必要的按压负载变更推压部件的尺寸的话，因为需要根据蜗杆减速机的规格分别单独准备与蜗杆减速机的规格对应的推压部件，所以从部件通用化的观点来看不理想。
【发明内容】
[0006]该发明的目的之一是提供一种不需要使推压部件的设置负载变大或者进行尺寸变更，而能够使蜗杆轴对蜗轮的按压负载变大的蜗杆减速机以及具备该蜗杆减速机的电动动力转向装置。
[0007]本发明的一个方式蜗杆减速机具有:产生驱动力的电动马达；具有形成有齿部的外周面的蜗轮；蜗杆轴，其具有:上述电动马达侧的第一端部；与上述第一端部相反一侧的第二端部；以及在上述第一端部与上述第二端部之间和上述蜗轮的齿部啮合的啮合部，并由于上述电动马达的驱动力传递至上述第一端部而旋转的蜗杆轴；以及将上述第一端部作为支点而推压上述第二端部以使得上述蜗轮与上述蜗杆轴的芯间距离变小的推压部件。在上述蜗杆轴中，上述蜗杆轴的轴向上的上述啮合部的啮合中心与上述第二端部之间的距离比上述轴向上的上述啮合中心与上述第一端部之间的距离大。
[0008]在上述方式的蜗杆减速机中，也可以构成为上述蜗杆轴的轴向上的上述啮合中心与上述第二端部之间的距离比上述轴向上的上述啮合中心与上述第一端部之间的距离的
1.1倍大。
[0009]作为本发明的其他方式的电动动力转向装置具有上述方式的蜗杆减速机。
[0010]根据上述方式的蜗杆减速机，由于电动马达的驱动力传递至电动马达侧的第一端部而蜗杆减速机的蜗杆轴旋转。在蜗杆轴中，第一端部与第二端部之间的啮合部与蜗轮的齿部啮合。另外，在蜗杆轴中，与第一端部相反的一侧的第二端部将第一端部作为支点被推压部件推压以使得蜗轮与蜗杆轴的芯间距离变小。由此，能够实现除去蜗轮的齿部与蜗杆轴的啮合部的齿隙。
[0011 ] 而且，在蜗杆轴中，蜗杆轴的轴向上的啮合部的啮合中心与第二端部之间的距离比蜗杆轴的轴向上的啮合中心与第一端部之间的距离大。
[0012]换句话说，通过改变它们的距离之比(蜗杆跨距比)来使啮合中心与第二端部之间的距离变长，并根据该原理，能够保持推压部件的推压负载相同，而使啮合部中蜗杆轴对蜗轮的按压负载变大。
[0013]因此，不需要使推压部件的设置负载变大或者进行尺寸变更，保持现行的推压部件不变，就能够使按压负载增大。
[0014]啮合中心与第二端部之间的距离优选比啮合中心与第一端部之间的距离的1.1倍大。
【附图说明】
[0015]通过以下参照附图对本发明的优选实施方式进行的详细描述，本发明的其它特征、构件、过程、步骤、特性及优点会变得更加清楚，其中，附图标记表示本发明的要素，其中，
[0016]图1是表示本发明的一实施方式的电动动力转向装置1的概略结构的示意图。
[0017]图2是表示电动动力转向装置1所具备的蜗杆减速机17的主要部分的结构的剖视图。
[0018]图3是沿图2的II1-1II线的剖视图。
[0019]图4是推压部件60的立体图。
[0020]图5是示意性地表示蜗杆轴18的啮合中心B、被推压部E以及支点部P在轴向X上的位置关系的图。
【具体实施方式】
[0021]以下参照附图对本发明的实施方式详细地进行说明。
[0022]图1是表示本发明的一实施方式的电动动力转向装置1的概略结构的示意图。电动动力转向装置1具备:在一端连接有转向轮等转向操纵部件2的转向轴3 ;经由联轴器4与转向轴3连结的中间轴5 ;经由联轴器6与中间轴5连结的小齿轮轴7 ;以及沿车体(未图示)左右方向延伸的齿条杆8。
[0023]设置于小齿轮轴7的端部的小齿轮7a与设置于齿条杆8的齿条8a啮合。由此，构成由包括小齿轮轴7以及齿条杆8的齿条小齿轮机构构成的转向机构A。
[0024]齿条杆8被收容于固定于车体的壳体9内，经由多个轴承(未图示)被壳体9支承，沿左右方向直线往复运动。齿条杆8的两端部向壳体9的两侧突出，并且在各端部结合有横拉杆10。各横拉杆10经由转向臂(未图示)与对应的转向轮11连结。
[0025]若转向操纵部件2被驾驶员转向操纵而转向轴3旋转，则该旋转被小齿轮7a以及齿条8a变换为沿齿条杆8的左右方向的直线运动。由此，转向轮11被转向而车辆改变行进方向。
[0026]转向轴3具备:一端连结有转向操纵部件2的输入侧的第一转向操纵轴3a ;与小齿轮轴7相连的输出侧的第二转向操纵轴3b ;以及以在同一直线上能够相对旋转的方式将第一转向操纵轴3a与第二转向操纵轴3b连接的扭杆12。
[0027]电动动力转向装置1还具备:基于第一转向操纵轴3a与第二转向操纵轴3b之间的相对旋转位移量来检测转向操纵部件2的转向操纵扭矩的扭矩传感器13 ;电子控制单元(EOT) 14 ;驱动电路15 ;转向操纵辅助用的电动马达16 ;以及蜗杆减速机17。此外，E⑶14以及驱动电路15也可以不是电动动力转向装置1所具有的部件，而是安装有电动动力转向装置1的车体所具有的部件。电动马达16是构成蜗杆减速机17的一部分的部件。
[0028]扭矩传感器13的扭矩检测结果被输入E⑶14。E⑶14基于扭矩检测结果和从车速传感器(未图示)输入的车速检测结果等，经由驱动电路15驱动控制电动马达16，使电动马达16产生辅动力。
[0029]电动马达16从其旋转轴24输出的旋转被蜗杆减速机17减速之后被传递至小齿轮轴7，被变换为齿条杆8的直线运动。由此，转向操纵被辅助。
[0030]蜗杆减速机17具备:其壳体17a ;被电动马达16旋转驱动的蜗杆轴18 ；以及与蜗杆轴18啮合并且与转向轴3的第二转向操纵轴3b以能够一体旋转的方式连结的蜗轮19。电动马达16输出的旋转在蜗杆减速机17中从蜗杆轴18传递至蜗轮19时被减速。
[0031]图2是表示电动动力转向装置1所具备的蜗杆减速机17的主要部分的结构的剖视图。
[0032]蜗杆减速机17除了前述的电动马达16、蜗杆轴18、壳体17a以及蜗轮19之外，还包括第一轴承21、第二轴承22、消隙系统(ABLS)结构23。以下，对蜗杆减速机17的各部件进行说明。
[0033]蜗杆轴18为大致圆柱状。在以下的说明中，使用蜗杆轴18的轴向X以及径向R，确定各部件的朝向等。对轴向X的一方(图2的右方)赋予附图标记XI，对轴向X的另一方(图2的左方)赋予附图标记X2。
[0034]蜗杆轴18和电动马达16的旋转轴24配置于同轴上。蜗杆轴18具有成为其轴向X的两端部的第一端部18a以及第二端部18b。第一端部18a是蜗杆轴18的一方XI的端部，第二端部18b是蜗杆轴18的另一方X2的端部。第一端部18a与第二端部18b相比配置于靠近电动马达16侧(一方XI)。
[0035]第一端部18a—体地包括作为其前端一段成为小径的小径部25，和成为小径部25与蜗杆轴18中的小径部25以外的部分的边界的阶梯部26。
[0036]第二端部18b —体地包括作为其前端一段成为小径的小径部27，和成为小径部27与蜗杆轴18中的小径部27以外的部分的边界的阶梯部28。
[0037]在蜗杆轴18中的第一端部18a以及第二端部18b间的外周面18c，在轴向X规定范围内形成有啮合部18d。啮合部18d有沿轴向X的螺旋状的多个齿构成。啮合部18d位于第一端部18a以及第二端部18b之间。
[0038]蜗杆轴18的第一端部18a的小径部25从轴向X与电动马达16的旋转轴24的端部对置，并经由接头30与旋转轴24连结。具体而言，接头30包括第一旋转部件31、第二旋转部件32和弹性部件33。
[0039]第一旋转部件31包括圆筒状的凸台35，和与凸台35的轴向一端连接并且与凸台35相比直径大的圆筒状的凸缘36。在凸台35形成有供蜗杆轴18的第一端部18a压入的嵌合孔35a。第一旋转部件31被固定于第一端部18a的小径部25，能够与蜗杆轴18 —体旋转。
[0040]第二旋转部件32具备从轴向X与第一旋转部件31的凸缘36对置的圆筒状的主体37。在主体37形成有供电动马达16的旋转轴24压入的嵌合孔37a。第二旋转部件32被固定于电动马达16的旋转轴24，能够与旋转轴24 —体旋转。
[0041]弹性部件33通过介于第一旋转部件31与第二旋转部件32之间并将旋转轴24的旋转从第二旋转部件32传递至第一旋转部件31，来使第一旋转部件31以及第二旋转部件32 一起回转。
[0042]电动马达16输出的辅动力从旋转轴24传递至第二旋转部件32，从第二旋转部件32经由弹性部件33传递至第一旋转部件31。蜗杆轴18由于传递至第一旋转部件31的驱动力传递至蜗杆轴18的第一端部18a的小径部25而被旋转驱动。换句话说，蜗杆轴18由于电动马达16的辅动力经由接头30传递至第一端部18a而被旋转驱动。对蜗杆轴18的旋转中心赋予附图标记C1。
[0043]在壳体17a形成有内部空间。将壳体17a中划分内部空间的部分称为内周面17b。蜗杆轴18被收容于壳体17a。
[0044]在壳体17a中在轴向X上与蜗杆轴18的第一端部18a相同的位置，形成有作为壳体17a的内部空间的一部分沿轴向X延伸的第一轴承孔41。在壳体17a的内周面17b作为轴向X的第一轴承孔41的端部设置有向蜗杆轴18侧伸出的阶梯部17c。在壳体17a中，在轴向X上与蜗杆轴18的第二端部18b相同的位置形成有第二轴承孔42。
[0045]蜗轮19为环状，被收容于壳体17a。蜗轮19如前述那样，被固定于转向轴3的第二转向操纵轴3b，与第二转向操纵轴3b —体旋转。对蜗轮19的旋转中心赋予附图标