驱动装置和电动转向设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及一种驱动装置和具有该驱动装置的电动转向设备。
【背景技术】
[0002]先前已知一种辅助车辆的驾驶员进行转向操作的电动转向设备。
[0003]例如，JP5462374B2(对应于US2013/0140964A1)公开了一种电动马达，该电动马达用作在电动转向设备中使用的驱动装置。在该马达中，可旋转轴固定至转子，并且可旋转轴的位于输出端侧上的端部由轴承以可旋转的方式支承，可旋转轴的与输出端侧相反的相反端部由另一轴承以可旋转的方式支承。在这些轴承中，支承可旋转轴的与输出端侧相反的相反端部的轴承容纳在安装至外壳的轴承箱中，该外壳容纳定子和转子。安装在轴承箱的内壁与轴承之间的O形圈吸收振动力一一该振动力由于安装至转子的外周面的磁体的重心与可旋转轴的轴线之间的位置偏离、或由于定子的磁力与转子的磁力之间的不平衡而沿可旋转轴的径向方向施加。如此以来，马达限制了可旋转轴旋转时噪音和振动的产生。
[0004]然而，在JP5462374B2(对应于US2013/0140964A1)中，安装至马达的轴承的O形圈向轴承箱和轴承施加载荷，以使得载荷沿着O形圈的整个圆周范围以相同的方式施加至轴承箱和轴承。因此，为了承受在转矩从连接至马达的轴的输出端的蜗杆传递至蜗轮时产生的振动，需要增大O形圈的材料的硬度以增大O形圈的压缩量。
[0005]然而，当采用这种改型时，增大了将轴承和O形圈安装至轴承箱时施加的安装载荷。这可能引起诸如O形圈的移除、O形圈的切割(切断)或在轴承上产生压痕之类的缺陷。当出现该缺陷时，可能增大由马达产生的振动和噪音。
【发明内容】
[0006]鉴于上述缺陷而提出了本公开。因此，本公开的目的是提供一种驱动装置，该驱动装置能够限制振动和噪音的产生。本公开的另一目的是提供一种包括此种驱动装置的电动转向设备。
[0007]根据本公开，提供了一种驱动装置，该驱动装置输出驱动力，驱动装置通过使蜗杆旋转来辅助车辆的驾驶员的转向操作，蜗杆与安装至驱动力传动轴的蜗轮啮合，该驱动力传动轴用于将驾驶员的转向力传递至车辆的可转向轮。驱动装置包括定子、转子、可旋转轴、外壳、轴承箱、轴承和弹性构件。转子以可旋转的方式布置在定子的径向内侧上。可旋转轴能够与转子一体地旋转，并且可旋转轴可与蜗杆的一个轴向端部连接。外壳接纳定子和转子。轴承箱布置在外壳的与蜗杆相对的相对侧上。轴承接纳在轴承箱中，并且轴承以可旋转的方式支承可旋转轴的与蜗杆相对的端部。弹性构件呈环形样式，并且弹性构件布置在轴承箱的内壁与轴承的外圈之间。可旋转轴的蜗杆和蜗轮接连地布置时所沿的径向方向限定为X方向，可旋转轴的与X方向垂直的另一径向方向限定为Y方向。沿着Y方向在轴承箱的内壁的在Y方向上彼此相对的两个相对部分之间测量的距离比沿着X方向在轴承箱的内壁的在X方向上彼此相对的两个相对部分之间测量的距离大。
[0008]还提供了一种电动转向设备，该电动转向设备辅助车辆的驾驶员的转向操作，驾驶员操作车辆的转向轮。该电动转向设备包括上述的驱动装置、蜗杆、蜗轮和驱动力传动轴。蜗杆连接至可旋转轴的从驱动装置的外壳突出的一个轴向端部。蜗杆能够与可旋转轴一体地旋转。蜗轮与蜗杆啮合。驱动力传动轴能够与蜗轮一体地旋转，并且驱动力传动轴将转向力传递至可转向轮。
【附图说明】
[0009]本文描述的附图仅出于说明性目的，并且不意在以任何方式限制本公开的范围。
[0010]图1为示出了根据本公开的第一实施方式的电动转向设备的示意图；
[0011]图2为沿着图1中的线II一II截取的截面图；
[0012]图3为图2中的区域III的局部放大图；
[0013]图4为沿着图3中的线IV — IV截取的截面图；
[0014]图5为示出了根据第一实施方式的电动马达的可旋转轴的安装状态的示意图；
[0015]图6为示出了对比示例的电动马达的特性特征的截面图；
[0016]图7为示出了对比示例的电动马达的可旋转轴的安装状态的示意图；以及
[0017]图8为示出了根据本公开的第二实施方式的电动马达的特性特征的截面图。
【具体实施方式】
[0018]将参照附图对本公开的各个实施方式进行描述。
[0019](第一实施方式)
[0020]图1至图5不出了本公开的第一实施方式。第一实施方式的电动转向设备I为辅助车辆的驾驶员进行转向操作的设备，以用于通过电动马达(下文称为马达)10的驱动力使车辆的转向轮2转向，电动马达10用作驱动装置。
[0021]如图1中所示，在电动转向设备I中，马达10基于由转矩传感器4获得的信号和例如从车辆的控制器区域网(CAN)获得的车辆速度的信号来输出辅助转矩以用于辅助驾驶员进行转向操作，转矩传感器4用于感测由驾驶员通过操作转向轮2在柱状轴3处产生的转矩。由马达10输出的辅助转矩通过蜗杆(也称为蜗杆轴)5和蜗轮6传递至柱状轴3。柱状轴3的旋转运动通过小齿轮7转变成齿条轴8的线性运动。可转向轮9根据齿条轴8的位移量而转向。
[0022]柱状轴3、小齿轮7和齿条轴8用作本公开的驱动力传动轴的示例。
[0023]如图2中所示，马达10包括外壳11、定子12、转子13、可旋转轴14、轴承箱15、第一轴承26、第二轴承27和O形圈(用作弹性构件，也称为弹性构件)28。
[0024]马达10可以与控制器(未示出)一体地形成，该控制器控制马达10的驱动操作(赋能)。替代性地，马达10可以与控制器分开地形成。
[0025]第一实施方式的马达10为无刷马达。马达10将定子12和转子13接纳在外壳11
的内部，该外壳11构造成杯形样式。外壳11的蜗杆5侧固定至框架端29。轴承箱15--
布置在外壳11的与蜗杆5相对的相对侧上——接纳第一轴承26、0形圈28和波形垫圈30。
[0026]定子12构造成圆筒形管状样式并且由磁性材料制成。线圈31绕定子12的狭槽(未示出)缠绕，定子12的狭槽沿定子12的圆周方向一个接一个地设置。
[0027]转子13构造成圆筒形管状样式并且由磁性材料制成。转子13布置在定子12的径向内侧。转子13相对于定子12是可旋转的。
[0028]可旋转轴14固定至转子13的旋转中心并且与转子13 —体地旋转。可旋转轴14的端部142—一与可旋转轴14的输出端部141相反一一由安装至轴承箱15的第一轴承26以可旋转的方式支承。可旋转轴14的输出端部141由第二轴承27以可旋转的方式支承。本实施方式的第一轴承26用作本公开的轴承的一个示例。
[0029]O形圈28安装在第一轴承26与轴承箱15之间。稍后将对第一轴承26、轴承箱15和O形圈28进行详细描述。
[0030]在马达10中，当控制器给线圈31赋能时，定子12产生旋转磁场。因此，转子13和可旋转轴14绕轴线旋转。
[0031]蜗杆5连接至可旋转轴14的输出端部141。可旋转轴14和蜗杆5通常彼此共轴。可旋转轴14的输出端部141和蜗杆5的远端部51通过例如花键联接、或者通过设置于输出端部141和远端部51中的一者的凹部与设置于输出端部141和远端部51中的另一者的凸部之间的联接以使它们之间不能进行相对旋转的方式彼此连接。如此以来，蜗杆5与可旋转轴14 一体地旋转。
[0032]蜗杆5的一个端部和另一端部分别由第三轴承33和第四轴承34以可旋转的方式支承，第三轴承33和第四轴承34安装至壳体32。固定有第三轴承33和第四轴承34的壳体32与马达10的框架端29通过螺栓(未示出)固定在一体。
[0033]蜗轮6固定至柱状轴3，并且蜗轮6可与柱状轴3 —体地旋转。蜗杆5的旋转轴线01与蜗轮6的旋转轴线02大致彼此垂直。蜗杆5的齿轮52与蜗轮6的齿轮61啮合。因此，由马达10输出的转矩从蜗杆5通过蜗轮6传递至柱状轴3，其中，蜗杆5与可旋转轴14一体地旋转。
[0034]此处，可旋转轴14的一个接一个地布置蜗杆5与蜗轮6的径向方向限定为X方向，并且可旋转轴14的与X方向垂直的另一径向方向限定为Y方向。此外，与X方向和Y方向垂直的方向限定为Z方向。