电动动力转向装置制造方法
【专利摘要】在电动动力转向装置(100)中，将与电动马达的旋转轴(21)在同轴上结合的驱动带轮的旋转力经由带向与转向装置的旋转部件在同轴上结合的从动带轮传递，由此进行转向操作辅助。对电动动力转向装置(100)设置有调整带的张力的带张力调整机构(A)。带张力调整机构(A)具有形成于转向装置的壳体(14)与电动马达的外壳22的配合面且相互接合的引导面(14a)以及接合面(22a)、在使引导面14a与接合面(22a)接合的状态下能够通过将壳体(14)与外壳(22)连结的连结力使接合面(22a)沿引导面(14a)相对移动的连结件(40)。引导面(14a)相对于旋转轴(21)的轴线方向倾斜规定量(θ)。
【专利说明】电动动力转向装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及电动动力转向装置，尤其涉及将与电动马达的旋转轴在同轴上结合的驱动带轮的旋转力经由带(belt)传递至与转向装置的旋转部件在同轴上结合的从动带轮，由此进行转向操作辅助的电动动力转向装置。
【背景技术】
[0002]这种电动动力转向装置例如在下述专利文献I中被公开。在下述专利文献I所记载的电动动力转向装置中，电动马达的外壳(casing)(马达壳体)以能够旋转的方式被安装于转向装置的壳体(housing)(齿轮箱)，且外壳(马达壳体)的旋转中心相对于驱动带轮的旋转中心隔离规定量。因此，通过使壳体(马达壳体)相对于外壳(齿轮箱)旋转，能够调整驱动带轮与从动带轮间的分离距离，可以调整带的张力。
[0003]专利文献1:日本特开2008-44604号公报
[0004]然而，在上述专利文献I所记载的电动动力转向装置中，需要在进行带的张力调整作业的过程中，以限制了壳体(齿轮箱)与外壳(马达壳体)的相对旋转的状态测量并确认带的张力，因此需要限制壳体(齿轮箱)与外壳(马达壳体)的相对旋转的夹具，作业性较差。
【发明内容】
[0005]本发明是为了解决上述课题而提出的，提供一种电动动力转向装置，通过将与电动马达的旋转轴在同轴上结合的驱动带轮的旋转力经由带向与转向装置的旋转部件在同轴上结合的从动带轮传递，来进行转向操作辅助，该电动动力转向装置的特征在于，
[0006]设置有对上述带的张力进行调整的带张力调整机构，该带张力调整机构具有:弓丨导面以及接合面，该引导面以及接合面形成于上述转向装置的壳体与上述电动马达的外壳的配合面(mating surface)且相互接合；和连结件(例如，分别设于外壳和壳体的支柱、将各支柱连结的螺栓与螺母)，在使上述引导面与上述接合面接合的状态下，该连结件能通过将上述壳体与上述外壳连结的连结力使上述接合面沿上述引导面相对移动，上述引导面相对于上述旋转轴的轴线方向倾斜规定量。
[0007]在本发明涉及的电动动力转向装置中，带张力调整机构具有上述的引导面以及接合面和连结件，引导面相对于上述旋转轴的轴线方向倾斜规定量。因此，在该电动动力转向装置中，通过使用连结件使外壳相对于壳体沿电动马达的旋转轴的轴线方向相对移动，能够使接合面沿引导面相对移动，可使外壳相对于壳体沿与电动马达的旋转轴的轴线方向正交的方向也相对移动。
[0008]由此，能够调整驱动带轮与从动带轮间的分离距离，无需限制外壳与壳体的相对移动的夹具便能够调整上述带的张力。另外，在该电动动力转向装置中，能够基于连结件对外壳与壳体的连结力(例如，螺栓与螺母的紧固力，即根据螺栓相对于螺母的紧固扭矩计算出的螺栓轴力)与引导面的倾斜角，计算并确认调整后的带张力，由于无需与通过连结件进行的连结作业独立地测量调整后的带张力，所以能够简化带的张力调整作业。
[0009]在实施上述的本发明时，上述引导面与上述接合面都可以为倾斜面。该情况下，可使引导面与接合面的接合稳定化，能够容易地调整带的张力调整作业。该情况下，优选上述连结件具有:螺栓，该螺栓被安装于上述外壳与上述壳体的任意一方且相对于上述旋转轴的轴线被平行配置；以及螺母，该螺母被安装于上述外壳与上述壳体的任意另一方且与上述螺栓拧合，上述螺栓的轴线被配置在上述引导面的倾斜方向上的引导面所存在的区域内。该情况下，可使将螺栓紧固于螺母时的上述引导面与上述接合面上的动作(滑动)稳定，能够使其作业性优异。
[0010]另外，在实施上述的本发明时，还可以在上述引导面与上述接合面间设置仅允许使上述带的张力增大的方向的动作的棘轮机构。该情况下，通过使外壳相对于壳体向带的张力增大的方向移动，能够增大调整带的张力。并且，在将带的张力增大调整后的状态下，由棘轮机构限制反向动作(向使带的张力减少的方向的动作)。该情况下，上述棘轮机构中的棘轮的齿间距被设定为比带个体差的上限中的收敛于带张力的目标范围的调整范围小。该情况下，在带个体差的上限中，通过在带张力调整作业时最后执行的棘轮的I个齿量的调整，也在收敛于带张力的目标张力范围的调整范围内，棘轮机构中的棘爪与棘轮的齿接合来限制反向移动(向使带的张力减少的方向的动作)。因此，通过上述的I个齿量的调整，能够准确地进行带的张力调整，不会调整为超出调整范围(带的张力被过度进行增大调整)。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是示意性表示本发明涉及的电动动力转向装置的一个实施方式的局部剖切主视图。
[0012]图2是图1的主要部分放大主视图。
[0013]图3是图2的侧视图。
[0014]图4是示意性表示本发明涉及的电动动力转向装置的其他实施方式的主要部分放大主视图。
[0015]图5是不意性表不在设于外壳的接合面与设于壳体的引导面间设置了棘轮机构的实施方式的主要部分放大主视图。
[0016]图6是表不相对于图5所不的壳体的外壳的移动量(接合面相对于引导面的移动量)与带张力之间的关系的线图。
【具体实施方式】
[0017]以下，基于附图对本发明的一个实施方式附图进行说明。图1?图3示意性表示了本发明卡合的电动动力转向装置的一个实施方式，在该电动动力转向装置100中，电动马达20的旋转轴21相对于沿车宽方向配置的齿条轴11 (滚珠丝杠轴)平行配置。电动动力转向装置100具有齿条式的转向装置10与电动马达20，构成为将与电动马达20的旋转轴21以能够传递扭矩的方式在同轴上结合的驱动带轮31的旋转力(电动马达20的旋转力)经由带齿的带33向与转向装置10的旋转部件即滚珠螺母12以能够传递扭矩的方式在同轴上结合的从动带轮32传递，由此进行转向操作辅助。
[0018]齿条式的转向装置10本身为公知的装置，经由小齿轮轴(省略图示)和转向轴(省略图示)等连结于方向盘(省略图示)的齿条轴11以能够沿车宽方向移动的方式被支承于壳体14。另外，在该转向装置10中，滚珠螺母12经由轴承13以旋转自如的方式被安装于转向装置10的壳体14。另外，滚珠螺母12与轴承13被安装于滚珠螺母12的固定螺母15和安装于壳体14的固定螺母16定位固定。
[0019]电动马达20构成为根据从方向盘向转向轴传递的转向操作扭矩而被驱动。因此，旋转轴21的旋转经由驱动带轮31、带33、从动带轮32被传递至滚珠螺母12，成为齿条轴11的轴向驱动力(辅助力)，来进行转向操作辅助。其中，旋转轴21被旋转自如地安装于电动马达20的外壳22。
[0020]在该实施方式中，如图2以及图3放大所示那样，在转向装置10的壳体14与电动马达20的外壳22间设置有用于调整带33的张力的带张力调整机构A。带张力调整机构A具有:形成于转向装置10的壳体14与电动马达20的外壳22的配合面且以能够相互滑动的方式接合的引导面14a以及接合面22a ;和在使引导面14a与接合面22a接合的状态下以将壳体14与外壳22连结的连结力使接合面22a能够沿引导面14a相对移动的前后一对(图3中为左右一对)的连结件40。
[0021]引导面14a形成于转向装置10的壳体14，相对于与电动马达20的旋转轴21的轴线Lo平行的线LI (轴线方向)向上方倾斜规定量Θ。接合面22a形成于电动马达20的外壳22,与引导面14a同样相对于线LI向上方倾斜规定量Θ。
[0022]各连结件40具有:安装于电动马达20的外壳22的螺栓41、和安装于转向装置10的壳体14且与螺栓41拧合的螺母42。螺栓41朝壳体侧支柱14b方向被贯通插入至与电动马达20的外壳22 —体设置的各马达侧支柱22b，且相对于电动马达20的旋转轴21的轴线Lo被平行配置。螺栓41的轴线L2被配置在引导面14a的上下方向(倾斜方向)中间部位。对马达侧支柱22b设置有可供螺栓41的轴部以旋转的方式嵌合的安装圆孔22bl。
[0023]螺母42被安装于和转向装置10的壳体14 一体设置的各壳体侧支柱14b的与各马达侧支柱22b的相反侧，并拧合于螺栓41的螺纹部。对壳体侧支柱14b形成有长孔14bl，长孔14bl可供螺栓41的轴部(螺纹部)以能够沿上下方向移动的方式贯通插入，并且可供设置于螺母42的突起(省略图示)以能够在上下方向移动的方式嵌合。因此，螺母42被长孔14bl以无法转动的状态保持为能够上下移动。
[0024]在如上所述构成的该实施方式的电动动力转向装置100中，带张力调整机构A具有上述的引导面14a以及接合面22a和连结件40，引导面14a相对于旋转轴21的轴线Lo方向(LI)倾斜规定量Θ。因此，在该电动动力转向装置100中，通过使用连结件40使外壳22相对于壳体14沿电动马达20的旋转轴21的轴线Lo方向相对移动，可使接合面22a沿引导面14a相对移动，能使外壳22相对于壳体14在与电动马达20的旋转轴21的轴线Lo方向正交的方向(上下方向)也相对移动。
[0025]由此，能够调整驱动带轮31与从动带轮32间的分离距离，无需限制外壳22与壳体14的相对移动的夹具便能够调整带33的张力。此外，在上述的结构中，当电动马达20的上端部不稳定时，也可以设置在进行了带张力调整后被嵌合固定于壳体14与外壳22间的非圆形(下方部位被切缺)、厚度不定(与带张力调整后的壳体14和外壳22间的间隙相当的厚度)的隔离物50 (参照图3的虚拟线)、或设置在进行了带张力调整后将壳体14与外壳22的上部固定的固定用连结件(省略图示的螺栓与螺母等)。
[0026]另外，在该电动动力转向装置100中，基于连结件40对外壳22与壳体14的连结力(具体为对一对螺栓41与螺母42紧固时的紧固力、即基于螺栓41对于螺母42的紧固扭矩计算出的螺栓轴力Fo)、和引导面14a与接合面22a的倾斜角Θ，能够计算并确认调整后的带张力F1，由于无需与通过连结件40进行的连结作业独立地测定调整后的带张力，所以能够简化带33的张力调整作业。
[0027]此外，在忽略引导面14a与接合面22a的接合部处的摩擦、螺栓41、螺母42与各支柱22b、14b的接合部处的摩擦等的情况下，调整后的带33的张力Fl可以基于根据螺栓41相对于螺母42的紧固扭矩(需要对此进行测量)而计算出的螺栓轴力Fo、和引导面14a与接合面22a的倾斜角Θ，通过FoXcos Θ Xsin Θ来进行计算。
[0028]另外，在该电动动力转向装置100中，引导面14a与接合面22a均为倾斜面。因此，能使引导面14a与接合面22a的接合稳定，可容易地进行带33的张力调整作业。另外，在该实施方式中，各连结件40具有:被安装于外壳22且相对于旋转轴21的轴线Lo被平行配置的螺栓41、和安装于壳体14被拧合于螺栓41的螺母42，螺栓41的轴线L2被配置在引导面14a的倾斜方向上的引导面14a所存在的区域内。因此，能使将螺栓41紧固于螺母42时的引导面14a与接合面22a的动作(滑动)稳定，使得其作业性良好。
[0029]在上述的实施方式的带张力调整机构A中，与连结件40独立地构成引导面14a以及接合面22a来进行实施，但也可以如图4所示的实施方式那样，将引导面14a以及接合面22a与连结件40—体构成来实施。在该实施方式中，引导面14a形成于壳体侧支柱14b，接合面22a形成于马达侧支柱22b。其中，由于其他结构与上述的实施方式(图1?图3所示的实施方式)实质相同，所以省略其说明。另外，由于该实施方式的作用效果与上述的实施方式的作用效果实质相同，因此省略其说明。
[0030]另外，在上述的实施方式的带张力调整机构A中，将引导面14a与接合面22a构成为能够滑动地接合的平面来加以实施，但也可以如图5所示的实施方式那样，在引导面14a与接合面22a间设置仅允许使带(33)的张力增大的方向的动作的棘轮(ratchet)机构140。如图6所示，该棘轮机构140中的棘轮141的齿间距α被设定为比带个体差(偏差)的上限中的收敛在带张力的目标范围的调整范围ASl小。其中，带个体差(偏差)的下限中的收敛在带张力的目标张力范围的调整范围AS2比上述的上限的调整范围ASl大，并比棘轮141的齿间距α大。此外，由于图5所示的实施方式的其他结构与上述的实施方式(图1?图3所示的实施方式)实质相同，因此省略对其说明。
[0031]在上述的图5的实施方式中，在引导面14a与接合面22a间设置有棘轮机构140。因此，通过使外壳22相对于壳体14向带(33)的张力增大的方向(上方向)移动，能够增大调整带(33)的张力。并且，在对带(33)的张力进行了增大调整后的状态下，由带张力调整机构A的棘轮机构140限制反向移动(外壳22相对于壳体14的向下方(使带的张力减少的方向)的动作)。其中，带(33)的张力被调整后的状态由连结件(40)保持，从而维持带(33)的张力。
[0032]因此，在图5的实施方式中，无需在增大调整带(33)的张力时将壳体14与外壳22的位置固定的夹具，能够提高作业性。另外，在该实施方式中，假设在由连结件(40)进行的壳体14与外壳22的连结固定松动时，棘轮机构140也限制外壳22相对于壳体14的朝下方的移动。因此，可防止两者的位置偏差，能够防止伴随于该位置偏差的带张力降低。
[0033]另外，在图5所示的实施方式中，带个体差的下限自不必说，在带个体差的上限的情况下，也通过在带张力调整作业时最后执行的棘轮141的I个齿量的调整(α )，在收敛于带张力的目标张力范围的调整范围(ASl)内使棘轮机构140中的棘爪(缺口:notch)142接合于棘轮141的齿来限制反向移动(使带的张力减少的方向的动作)。因此，通过上述的I个齿量的调整(α)能够准确地进行带(33)的张力调整，不会调整成超出调整范围(带的张力被过度进行增大调整)。
[0034]在上述的各实施方式中，构成为在转向装置10的壳体14形成引导面14a，并且在电动马达20的外壳22形成接合面22a，但也可以构成为在转向装置的壳体形成接合面，并且在电动马达的外壳形成引导面。
[0035]另外，在上述的各实施方式中，构成为对转向装置10的壳体14安装螺母42，并且对电动马达20的外壳22安装螺栓41，但也可以构成为对转向装置的壳体安装螺栓，并且对电动马达的外壳安装螺母。
[0036]另外，在上述的各实施方式中，将本发明应用于电动马达20的旋转轴21相对于沿车宽方向配置的齿条轴11被平行配置的电动动力转向装置100，但并不局限于此，对于各种电动动力转向装置(例如，电动马达相对于在车辆前后方向配置的转向轴并列配置的电动动力转向装置)也可以同样或者通过适当变更来实施本发明。
【权利要求】
1.一种电动动力转向装置，通过将与电动马达的旋转轴在同轴上结合的驱动带轮的旋转力经由带向与转向装置的旋转部件在同轴上结合的从动带轮传递，来进行转向操作辅助，该电动动力转向装置的特征在于， 设置有对所述带的张力进行调整的带张力调整机构，该带张力调整机构具有:引导面以及接合面，该引导面以及接合面形成于所述转向装置的壳体与所述电动马达的外壳的配合面且相互接合；和连结件，在使所述引导面与所述接合面接合的状态下，该连结件能够通过将所述壳体与所述外壳连结的连结力使所述接合面沿所述引导面相对移动，所述引导面相对于所述旋转轴的轴线方向倾斜规定量。
2.根据权利要求1所述的电动动力转向装置，其特征在于， 所述接合面与所述引导面均为倾斜面。
3.根据权利要求2所述的电动动力转向装置，其特征在于， 所述连结件具有:螺栓，其被安装于所述外壳与所述壳体的任意一方且相对于所述旋转轴的轴线被平行配置；和螺母，其被安装于所述外壳与所述壳体的任意另一方且与所述螺栓抒合， 所述螺栓的轴线被配置在所述引导面的倾斜方向上的引导面所存在的区域内。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的电动动力转向装置，其特征在于， 在所述引导面与所述接合面间设置有仅允许使所述带的张力增大的方向的动作的棘轮机构。
5.根据权利要求4所述的电动动力转向装置，其特征在于， 所述棘轮机构中的棘轮的齿间距被设定为比带个体差的上限中的收敛于带张力的目标范围的调整范围小。
【文档编号】F16H7/14GK104080688SQ201180074802
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2011年12月26日 优先权日:2011年12月26日
【发明者】大内三幸 申请人:丰田自动车株式会社