专利名称：电动动力转向装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电动动力转向装置。
背景技术：
在这种电动动力转向装置中，提出了减少因齿轮敲击声而导致的噪声的结构。具体地说，在减速机的蜗杆轴的一端设置有偏心凸轮机构。通过增减蜗杆轴与蜗轮的中心间距离来调整蜗杆轴与蜗轮之间的轮齿侧向间隙，由此减少因齿轮敲击声而导致的噪声。然而，由于蜗杆轴沿着与蜗轮的轴线平行的方向移位，因此啮合的中心位置会偏移。因此，齿接触产生偏差，因而存在动作声音增大，或者耐老化性降低之类的问题。因此，提出了专利文献I的电动动力转向装置。专利文献I的电动动力转向装置 具备一对轴承，该一对轴承在蜗轮的轴线方向的下方位置支承输出轴的下端；以及支承上述一对轴承的偏心轴承保持架。通过使该偏心轴承保持架旋转，使输出轴的下端以及蜗轮沿径向移动，由此增加或减少上述中心间距离。并且，提出了专利文献2的电动动力转向装置。专利文献2的电动动力转向装置具备蜗杆轴侧外壳，该蜗杆轴侧外壳支承蜗杆轴以及马达；第一以及第二外壳，该第一以及第二外壳在蜗轮的轴线方向的上下夹持该蜗杆轴侧外壳。第一以及第二外壳的至少一方支承蜗轮。并且，专利文献2的电动动力转向装置具备间隙调整机构，该间隙调整机构使上述蜗杆轴侧外壳相对于第一以及第二外壳进行相对移动，由此调整蜗杆轴与蜗轮的中心间距离。具体地说，间隙调整机构在供蜗杆轴侧外壳和第一以及第二外壳与蜗轮轴线方向平行地插入的插入孔内，使具有偏心凸轮的凸轮轴旋转。专利文献I:日本特开平11 - 34888号公报专利文献2:日本特开2005 - 35346号公报在专利文献I中，通常来说，配置在蜗轮的轴线方向的上方的转向操纵扭矩检测用的扭矩传感器的输出特性受到上述偏心的影响。其结果是影响到辅助特性，存在转向操纵感变差的可能。在专利文献2中，由于设置三个贯通插入外壳的凸轮轴，因此结构变得复杂。并且，需要提高包含凸轮轴的多个部件的组合精度，制造成本增加。并且，由于无法将用于支承与蜗轮共同旋转的输出轴的轴承配置在蜗杆轴侧外壳，因此将该轴承配置在下方的第二外壳。由此，轴承与蜗轮的距离变远，从而蜗轮的支承精度变差。因此，齿接触变差，其结果是动作声音增大，耐老化性变差。
发明内容
本发明基于该背景而完成，其目的在于提供低噪声、转向操纵感优异、并且在耐老化性方面优异的电动动力转向装置。为了实现上述目的，在一方面，本发明提供一种电动动力转向装置，该电动动力转向装置具备转向轴，该转向轴包含与转向操纵部件连接的输入轴、与转向机构连接的输出轴、以及连结输入轴与输出轴的扭杆；扭矩传感器，该扭矩传感器检测上述转向轴所承载的转向操纵扭矩；电动马达，该电动马达基于上述扭矩传感器的输出而被控制；传递机构，该传递机构包含驱动部件以及从动部件，使上述电动马达的输出旋转减速并传递至上述输出轴；第一轴承，该第一轴承将上述输出轴支承为能够旋转；第一外壳，该第一外壳支承上述第一轴承；以及第二外壳，该第二外壳将上述驱动部件支承为能够旋转，上述从动部件能够与上述输出轴共同旋转，上述第一外壳包含第一轴承保持部，该第一轴承保持部保持用于支承上述输出轴的第一轴承；以及偏心嵌合部，该偏心嵌合部相对于上述第一轴承保持部偏心；扭矩传感器保持部，该扭矩传感器保持部保持上述扭矩传感器，上述扭矩传感器保持部形成为与上述第一轴承保持部同心，上述第二外壳包含与上述偏心嵌合部嵌合的嵌合部，在调整上述驱动部件以及上述从动部件之间的中心间距离时，上述第一外壳的上述偏心嵌合部相对于上述第二外壳的上述嵌合部进行旋转(技术方案I)。在本发明中，当使偏心嵌合部与第一外壳共同相 对于第二外壳的嵌合部进行旋转时，由第一外壳的第一轴承保持部经由输出轴而支承的从动部件的中心、与由第二外壳支承的驱动部件的中心进行相对移动。由此，能够调整中心间距离，其结果是，能够适当地调整驱动部件与从动部件之间的间隙。此时，由于第一外壳的扭矩传感器保持部与该第一外壳的第一轴承保持部同心，因此，扭矩传感器与输出轴的位置关系不变。由此，扭矩传感器的检测性能的偏差减少，进而能够得到良好的转向操纵感。并且，由于将第一外壳的偏心嵌合部嵌合于对象侧的第二外壳的嵌合部，因此能够废弃专利文献2中的凸轮轴等其他部件，能够使结构简单化。并且，在支承输出轴的第一轴承的配置中没有专利文献2那样的限制，能够将第一轴承配置在从动部件附近。由此，由于从动部件的支承精度增高，因此齿接触良好。其结果是，能够与上述轮齿侧向间隙调整相配合地实现低噪声化，并且能够提高耐老化性。传递机构也可以是包含作为驱动部件的蜗杆轴、以及作为从动部件的蜗轮的蜗轮机构等交错轴齿轮机构。并且，传递机构也可以是平齿轮、斜齿轮等平行轴齿轮机构。并且，传递机构也可以是包含作为驱动部件的驱动带轮、以及作为从动部件的被动带轮的皮带一带轮机构。并且，设置有将上述输出轴支承为能够旋转的第二轴承，上述第二外壳包含保持上述第二轴承的第二轴承保持部，用于允许在调整上述中心间距离时的上述第二轴承相对于上述第二外壳的径向移动的间隙，形成在上述第二外壳的上述第二轴承保持部与上述第二轴承之间(技术方案2)。在该情况下，在调整中心间距离时，由于允许上述第二轴承相对于上述第二外壳的径向移动，因此输出轴在上述第一轴承与上述第二轴承之间不会产生撬动。进而，输出轴的旋转阻力不会增大。上述间隙的量只要与中心间距离的调整量相当即可，可以是非常微小的间隙。并且，也可以在上述间隙夹持弹性体。并且，上述电动动力转向装置具备能够将上述第二轴承锁止固定上述第二轴承保持部的锁定部件(技术方案3)。在该情况下，在调整中心间距离之后，能够将上述第二轴承锁止固定于上述第二轴承保持部。并且，上述电动动力转向装置具备第二轴承，该第二轴承将上述输出轴支承为能够旋转；第三外壳，该第三外壳具有用于保持上述第二轴承的第二轴承保持部，用于允许在调整上述中心间距离时的上述第二轴承相对于上述第二外壳的径向移动的间隙，形成在上述第二外壳与上述第三外壳之间(技术方案4)。在该情况下，在调整中心间距离时，由于允许保持有上述第二轴承的第三外壳相对于上述第二外壳的径向移动，因此，输出轴在上述第一轴承与上述第二轴承之间不会产生撬动。进而，输出轴的旋转阻力不会增大。上述间隙的量只要与中心间距离的调整量 相当即可，可以是非常微小的间隙。并且，上述第一轴承包含直接支承上述输出轴的唯一的轴承(技术方案5)。在该情况下，在调整中心间距离时，能够抑制在输出轴产生撬动的情况。
图I是示出本发明的一个实施方式的电动动力转向装置的简要结构的局部剖面示意图。图2是在图I的第一外壳中示出轴承保持部、扭矩传感器保持部以及偏心嵌合部的中心位置的关系的简图。图3是沿着图I的III - III线剖开后的剖视图。图4是示出本发明的其他实施方式的电动动力转向装置的简要结构的局部剖面示意图。图5是图4的电动动力转向装置的主要部分的放大图。图6是示出本发明的其他实施方式的电动动力转向装置的简要结构的局部剖面示意图。图7是图6的电动动力转向装置的主要部分的放大图。图8是在图6的第一外壳示出轴承保持部、扭矩传感器保持部以及偏心嵌合部的中心的位置关系的简图。图9是示出本发明的参考实施方式的电动动力转向装置的简要结构的局部剖面示意图。图10是示出本发明的其他参考实施方式的电动动力转向装置的简要结构的局部剖面示意图。图11是用于将电动动力转向装置的转向柱安装于车身的安装结构的简要立体图。
具体实施例方式以下，参照附图对本发明的实施方式进行具体说明。图I是示出作为本发明的一个实施方式所涉及的车辆用转向操纵装置的电动动力转向装置I的简要结构的示意图。参照图1，电动动力转向装置I具有转向轴3，该转向轴3与方向盘等转向操纵部件2连结；中间轴5，该中间轴5经由方向接头4而与转向轴3连结；小齿轮轴7，该小齿轮轴7经由方向接头6而与中间轴5连结；以及齿条轴8，该齿条轴8具有与设置在小齿轮轴7的端部附近的小齿轮7a啮合的齿条8a，相当于沿着作为汽车左右方向的轴向延伸的转向轴。利用小齿轮轴7以及齿条轴8构成由齿条小齿轮机构形成的转向机构A。齿条轴8经由未图示的多个轴承，以能够沿轴向直线往复移动的方式支承在固定于车身的外壳9内。齿条轴8的两端部朝向外壳9的两侧突出，各个端部分别与连杆10结合。各个连杆10经由对应的转向节臂(未图示)而与对应的转向轮11连结。当对转向操纵部件2进行操作，从而转向轴3旋转时，该旋转由小齿轮7a以及齿条8a转换为齿条轴8的朝向轴向的直线运动。由此，实现了转向轮11的转向。转向轴3包含与转向操纵部件2连结的输入轴12、以及与中间轴5连结的输出轴13。输入轴12和输出轴13经由扭杆14而连结成能够在相同的轴线上进行相对旋转。即，当对转向操纵部件2输入规定值以上的转向操纵扭矩时，输入轴12以及输出轴13 —边相互进行相对旋转，一边沿相同方向旋转。配置在转向轴3的周围的扭矩传感器15基于输入轴12以及输出轴13的相对旋 转移动量来检测输入到转向操纵部件2的转向操纵扭矩。并且，扭矩传感器15的扭矩检测结果以及来自车速传感器16的车速检测结果输入到作为控制装置的E⑶17 (ElectronicControl Unit :电子控制单元)。电动动力转向装置I具备转向操纵辅助机构B。转向操纵辅助机构B包含转向操纵辅助用的电动马达18、以及用于将电动马达18的输出扭矩传递至转向机构A的传递机构
19。例如，使用三相无电刷马达作为电动马达18。并且，传递机构19利用蜗轮机构构成，该涡轮机构具有作为驱动部件的蜗杆轴
20、以及作为与蜗杆轴20的蜗纹20c啮合的从动部件的蜗轮21。蜗杆轴20经由电动马达18的旋转轴和接头而连结为能够传递扭矩。蜗轮21能够与转向轴3的输出轴13共同旋转，并且被连结为不能沿轴向移动。当电动马达18对蜗杆轴20进行旋转驱动时，由蜗杆轴20对蜗轮21进行旋转驱动，蜗轮21以及输出轴13共同旋转。进而，输出轴13的旋转经由中间轴5而传递至小齿轮轴7。小齿轮轴7的旋转被转换成齿条轴8朝向轴向的移动。由此对转向轮11进行转向。即，通过利用电动马达18对蜗杆轴20进行旋转驱动，由此使转向轮11转向，辅助驾驶员的转向操纵。电动马达18由E⑶17进行控制。E⑶17基于来自扭矩传感器15的扭矩检测结果、来自车速传感器16的车速检测结果等来对电动马达18进行驱动控制。将转向轴3支承为能够旋转的转向柱22具备管外壳23 ;与该管外壳23的下端嵌合的作为偏心外壳的第一外壳24 ;以及与该第一外壳24嵌合的第二外壳25。管外壳23在其上端经由轴承26将输入轴12支承为能够旋转。在沿上下(轴线方向)夹持蜗轮21的两侧，配置有将输出轴13支承为能够旋转的第一轴承27以及第二轴承28。轴承26、第一轴承27以及第二轴承28例如由球轴承等滚动轴承构成。第一外壳24具有筒状部29,该筒状部29与管外壳23同轴地嵌合于该管外壳23的下端；环状板30，该环状板30以正交状与该筒状部29的下端连结；筒状突起31，该筒状突起31从该环状板30的外周附近向下方延伸；以及筒状突起32，该筒状突起32形成于该筒状突起31的径向内侧且从环状板30向下方延伸。并且,第一外壳24具有第一轴承保持部33,该第一轴承保持部33对将输出轴13支承为能够旋转的第一轴承27的外圈27a进行保持；偏心嵌合部34，该偏心嵌合部34相对于该第一轴承保持部33偏心；以及扭矩传感器保持部35，该扭矩传感器保持部35保持上述扭矩传感器15。第一外壳24经由利用该第一轴承保持部33进行保持的第一轴承27而将输出轴13支承为能够旋转。
第一外壳24的筒状部29的上端的直径缩小，在其外周形成有与管外壳23的下端的内周嵌合的嵌合部29a。上述扭矩传感器保持部35设置在第一外壳24的筒状部29的内周。上述第一轴承保持部33设置在筒状突起32的内周，上述偏心嵌合部34设置在筒状突起31的外周。如概略图、亦即图2所示，嵌合部29a以及扭矩传感器保持部35与第一轴承保持部33形成在具有共通的中心Cl的同心的圆筒面。偏心嵌合部34形成于相对于第一轴承保持部33偏心的圆筒面。S卩，偏心嵌合部34的中心C2从第一轴承保持部33以及扭矩传感器保持部35的中心Cl偏移规定量。优选使偏心嵌合部34的中心C2偏移的方向是相对于蜗杆轴20和蜗轮21的中心轴线这两方正交的方向。第二外壳25具有嵌合部36,该嵌合部36能够与第一外壳24的偏心嵌合部34嵌合；第二轴承保持部37，该第二轴承保持部37保持上述第二轴承28。嵌合部36和第二轴承保持部37形成于相互偏心的圆筒面。并且，第二轴承保持部37的内径比第二轴承28的外圈28a的外径略大。由此，能够在第二轴承保持部37与第二轴承28的外圈28a之间设置间隙S。在调整蜗杆轴20与蜗轮21的中心间距离D时，即调整蜗杆轴20与蜗轮21之间 的间隙时，该间隙S允许第二轴承28相对于第二外壳25的在径向的移动。并且还设置有锁定部件38，该锁定部件38螺合于与第二轴承保持部37邻接的螺纹部，通过按压第二轴承28的外圈28a的端面，由此将第二轴承28的外圈28a固定于第二轴承保持部37。锁定部件38在调整上述轮齿侧向间隙时被松解，在调整结束后被锁止固定。第二轴承28的内圈28b以不能进行相对旋转的方式嵌合于输出轴13。第二轴承28的内圈28b被夹持在形成于输出轴13的台阶部50与卡止于输出轴13的外周槽的挡圈51之间，由此限制了第二轴承28与输出轴13之间的轴向相对移动，其结果是限制了输出轴13的轴向移动。蜗轮21具备环状的心轴21a，该环状的心轴21a与输出轴13结合为能够一体地旋转；以及合成树脂部件21b，该合成树脂部件21b包围心轴21a的周围，在外周形成有齿部21c。心轴21a在例如对合成树脂部件21b进行树脂成型时嵌入模具内。接下来，参照图3，蜗杆轴20的一端部20a以及另一端部20b由利用第二外壳25保持的一对轴承39、40分别支承为能够旋转。一对轴承39、40的内圈39a、40a与蜗杆轴20的对应的缩口部嵌合。一对轴承39、40的外圈39b、40b分别保持于第二外壳25的轴承保持部41、42。支承蜗杆轴20的一端部20a的轴承39的外圈39b与第二外壳25的台阶部43抵接而被定位。另一方面，轴承39的内圈39a与蜗杆轴20的定位台阶部44抵接，由此限制其朝向另一端部20b侧的移动。并且，支承蜗杆轴20的另一端部20b (接头侧端部)的附近的轴承40的内圈40a与蜗杆轴20的定位台阶部45抵接，由此限制其朝向一端部20a侧的移动。轴承40的外圈40b由予压调整用的螺纹部件46朝向轴承39侧施力。螺纹部件46被拧入形成于第二外壳25的螺纹孔47，由此向一对轴承39、40付与予压，并且沿轴向对蜗杆轴20进行定位。锁紧螺母48是为了锁定予压调整后的螺纹部件46而与该螺纹部件46卡合的螺母。
蜗杆轴20的另一端部20b经由例如花键接头49而以能够传递扭矩的方式与电动马达18的旋转轴18a连结。根据本实施方式，在松解锁定部件38的状态下，当使第一外壳24相对于第二外壳25进行旋转时，伴随着第一外壳24的偏心嵌合部34的旋转，由第一外壳24的第一轴承保持部33经由输出轴13而支承的蜗轮21的中心、与由第二外壳25经由轴承39、40而支承的蜗杆轴20的中心进行相对移动。由此，能够调整蜗杆轴20与蜗轮21的中心间距离D，其结果是，能够适当地调整蜗杆轴20与蜗轮21之间的齿面之间的间隙。在调整间隙之后，利用锁定部件38的锁紧将第二轴承28的外圈28a锁止固定于第二外壳25的第二轴承保持部37。由于第一外壳24的扭矩传感器保持部35设为与第一外壳24的第一轴承保持部33同心，因此，即便使第一外壳24进行旋转移位，扭矩传感器15与输出轴13的位置关系也不会改变。由此，扭矩传感器15的检测性能的偏差减少，进而能够得到稳定的辅助性能，由此能够得到良好的转向操纵感。 并且，使第一外壳24的偏心嵌合部34与对象侧的第二外壳25的嵌合部36嵌合。即，由于使外壳24、25彼此直接嵌合，因此能够不设置专利文献2中的凸轮轴等其他部件，能够使结构简单化。并且，在支承输出轴13的轴承的配置中不存在专利文献2中的限制，能够将第一轴承27配置在蜗轮21附近。由此,蜗轮21的支承精度较高,因而齿接触良好，其结果是，能够与上述间隙调整相配合地实现低噪声化，并且能够提高耐老化性。第二轴承28设置为沿着输出轴13的轴向隔着蜗轮21与上述第一轴承27对置。并且，在调整中心间距离D时，能够设置相对于第二外壳25的第二轴承保持部37允许第二轴承28的径向移动的间隙S。由此，无论是否调整中心间距离D，在第一轴承27与第二轴承28之间，输出轴13都不会产生撬动，进而，输出轴13的旋转阻力不会增大。上述间隙S的量只要与中心间距离D的调整量(例如约几十Pm)相当即可，可以是非常微小的间隙。接下来，图4示出本发明的其他实施方式。参照图4，本实施方式与图I的实施方式的不同之处如下所述。即，设置作为与第二外壳125的底部连结的端盖而发挥功能的第三外壳52，利用设置于该第三外壳52的第二轴承保持部53来保持第二轴承28。并且，在调整蜗杆轴20与蜗轮21之间的中心间距离时，相对于第二外壳125允许第二轴承28的径向移动的间隙SI形成在第二外壳125与第三外壳52之间。参照图4以及作为放大图的图5，在第二外壳125的底壁54形成有插入孔55。第三外壳52具有筒状部56，该筒状部56插入上述插入孔55 ;环状板57，该环状板57从该筒状部56的外周向径向外侧延伸，且沿着上述底壁54。上述第二轴承保持部53设置在第三外壳52的筒状部56的内周。与第二轴承保持部53嵌合的第二轴承28的外圈28a被夹持在形成于筒状部56的内周的台阶部58、与卡止于筒状部56的内周槽的挡圈59之间，限制其轴向移动。第二外壳125的插入孔55的内径比第三外壳52的筒状部56的外径大规定量，在上述插入孔55的内周与筒状部56的外周之间，设置有上述间隙SI。在第二外壳125中，与第一外壳24的偏心嵌合部34嵌合的嵌合部36与插入孔55的内周形成在相互偏心的圆筒面。并且，在第三外壳52中，第二轴承保持部53与筒状部56的外周形成在同心的圆筒面。
并且，如图5所示，松动嵌合于形成在第三外壳52的螺纹插入孔60的固定螺钉61被抒入形成在第二外壳125的底壁54的螺纹孔62,由此,第二外壳125和第三外壳52被固定。在本实施方式中，能够发挥与图I的实施方式相同的作用效果。并且，在使作为偏心外壳的第一外壳24旋转来进行中心间距离的调整之前，松解上述固定螺钉61，利用上述间隙SI允许第二外壳125与第三外壳52之间的相对移动。由此，无论是否调整中心间距离，输出轴13在第一轴承27与第二轴承28之间都不会产生撬动，进而，输出轴13的旋转阻力不会增大。上述间隙SI的量只要与中心间距离的调整量(例如约几十Pm程度)相当即可，可以是非常微小的间隙。在调整中心间距离之后，利用上述固定螺钉61将第三外壳52锁止固定于第二外壳125。接下来，图6 图8示出本发明的其他实施方式。本实施方式与图I以及图3中的实施方式的不同之处如下所述。即，在图I以及图3的实施方式中，利用隔着蜗轮21配 置在两侧的第一以及第二轴承27、28对输出轴13进行两端支承。并且，将第一轴承27保持于作为偏心外壳的第一外壳24的第一轴承保持部33。并且，如图I所示，将第二轴承28保持于用于支承蜗杆轴20的第二外壳25的第二轴承保持部37，或者如图3所示，将第二轴承28保持于与第二外壳125连结的第三外壳52的第二轴承保持部53。与此相对，在本实施方式中，如图6以及作为放大图的图7所示，将直接支承输出轴13的轴承仅设为由作为偏心外壳的第一外壳224的第一轴承保持部233支承的第一轴承227。并且，将第一轴承227配置在传递机构119的蜗轮63的合成树脂部件65的径向内侦牝在输出轴13的轴向上，合成树脂部件65的中心位置与第一轴承227的中心位置一致、或者大体一致。更具体地说，第一外壳224具有筒状部229，该筒状部229以与管外壳23同轴的方式嵌合于该管外壳23的下端；环状板230，该环状板230与该筒状部229的下端以正交的方式连结；筒状突起231，该筒状突起231从该环状板230的外周附近向上方延伸；以及筒状突起232，该筒状突起232从环状板230的内周向下方延伸。在筒状部229的上端的内周，设置有与管外壳23的下端的外周嵌合的嵌合部229a，在筒状部229的内周设置有扭矩传感器保持部235。并且，在筒状突起232的内周，设置有用于保持第一轴承227的外圈227a的第一轴承保持部233。并且，在筒状突起231的外周，设置有相对于上述第一轴承保持部233偏心的偏心嵌合部234,在该偏心嵌合部234嵌合有面向第二外壳225的上端的内周的嵌合部236。如作为简图的图8所示，嵌合部229a、扭矩传感器保持部235以及第一轴承保持部233形成在具有共通的中心Cll的相互同心的圆筒面，偏心嵌合部234形成在具有相对于中心Cll偏移规定量的中心C12的圆筒面。蜗轮63具备环状的心轴64，该心轴64以能够与输出轴13 —体旋转的方式与该输出轴13结合；环状的上述合成树脂部件65，上述合成树脂部件65包围心轴64的周围，在外周形成有齿部651。心轴64在例如对合成树脂部件65进行树脂成形时嵌入模具内。心轴64具备内筒66,该内筒66嵌合固定于输出轴13的外周；外筒67,该外筒67嵌合固定于合成树脂部件65的内周；以及环状的连结部68，该连结部68连结外筒67的一端67a (下端)与内筒66。第一外壳224的筒状突起232配置在外筒67的径向内侧。
第一轴承227的外圈227a被夹持在从筒状突起232的一端朝向径向内侧延伸的环状的凸缘69、与卡止于筒状突起232的内周槽的挡圈70之间，由此限制第一轴承227的轴向移动。并且，第一轴承227的内圈227b被夹持在心轴64的内筒66的端面66a、与卡止于输出轴13的外周槽的挡圈71之间，由此，限制第一轴承227相对于输出轴13的沿轴向的移动。在本实施方式中，也能够发挥与图I中的实施方式相同的作用效果。即，通过使作为偏心外壳的第一外壳224相对于第二外壳225进行旋转，由此能够调整蜗杆轴20与蜗轮63的中心间距离。由此，能够适当地调整蜗杆轴20与蜗轮63之间的齿面间的间隙。并且，由于将直接支承输出轴13的第一轴承227设为唯一的轴承，因此，在调整中心间距离时，能够抑制在输出轴13产生撬动。并且，由于无论是否调整中心间距离，扭矩传感器15与输出轴13的位置关系都不会改变，因此，扭矩传感器15的检测性能的偏差减少，进而能够得到稳定的辅助性能，由此能够得到良好的转向操纵感。
并且，将上述第一轴承227配置在蜗轮63的合成树脂部件65的径向内侧，在输出轴13的轴向上，使合成树脂部件65的中心位置与第一轴承227的中心位置一致、或者大体一致。由此，能够使电动动力转向装置I在轴向小型化。并且，由于能够提高蜗轮63的支承精度，因此齿接触良好。其结果是，能够与上述间隙调整相配合地实现低噪声化，并且能够提闻耐老化性。并且，在第一轴承27的支承中心(轴承中心)配置在蜗杆轴20与蜗轮21的啮合中心的径向内侧的情况下，蜗杆轴20与蜗轮21啮合时的扭矩变动的作用点与第一轴承27的支承中心一致。由此，能够完全抑制输出轴13的摆动，因而能够可靠地防止啮合位置的偏移、异常的晃动。其结果是，总是维持适当的轮齿侧向间隙，能够传递顺畅的转向操纵辅助力。接下来，图9示出本发明的参考实施方式。参照图9，本参考实施方式与图I中的实施方式的主要的不同之处在于，设置了第一外壳324和与该第一外壳324的下部连结的第二外壳325,第二外壳325构成为具有偏心嵌合部334的偏心外壳。第一外壳324具有与管外壳23嵌合的筒状部329的嵌合部329a、保持扭矩传感器15的扭矩传感器保持部335、保持第一轴承27的第一轴承保持部333作为相互同心的圆筒面。并且，第一外壳324具有与第二外壳325的偏心嵌合部334嵌合的嵌合部336作为相对于上述同心的圆筒面偏心的圆筒面。在第一轴承保持部333与第一轴承27的外圈27a的外周之间形成有间隙S2，该间隙S2在调整蜗杆轴20与蜗轮21的中心间距离时，允许第一轴承27相对于第一轴承保持部333的径向移动。在第一轴承保持部333与第一轴承27的外圈27a的外周之间，以被弹性压缩的状态夹装有环状的弹性部件72。弹性部件72防止第一轴承27在第一轴承保持部333内的晃动，并且防止起因于该晃动的噪声的产生。第一外壳324延伸到蜗杆轴20的下方,在其延伸端的内周，上述嵌合部336设置为相对于上述嵌合部329a偏心。第二外壳325具备内筒73、外筒74、连结内筒73以及外筒74之间的连结壁75。在内筒73的内周形成有保持第二轴承28的第二轴承保持部337，在外筒74的外周形成有相对于第二轴承保持部337偏心的上述偏心嵌合部334。第二轴承28的外圈28a被夹持在形成于内筒73的内周的台阶部76与挡圈77之间，由此，限制第二轴承28相对于第二外壳325的轴向移动。在图9中，在与图I中的实施方式相同的构成要素标注有与图I中的实施方式相同的参照附图标记。根据本参考实施方式，当使作为偏心外壳的第二外壳325相对于第一外壳324进行旋转时，伴随着第二外壳325的偏心嵌合部334的旋转，由第一外壳324支承的蜗杆轴20的轴心和由第二外壳325经由第二轴承28而支承的蜗轮21的轴心进行相对移动。由此，能够调整蜗杆轴20与蜗轮21的中心间距离，其结果是，能够适当地调整蜗杆轴20与蜗轮21之间的齿面之间的间隙。并且，设置间隙S2，在调整中心间距离时，间隙S2允许第一轴承27相对于第一外壳324的第一轴承保持部333进行径向移动。由此，无论是否调整中心间距离，输出轴13在第一轴承27与第二轴承28之间都不会产生撬动。进而，输出轴13的旋转阻力不会增大。上述间隙S2的量只要与中心间距离的调整量(例如约几十Pm)相当即可，可以是非常微小的间隙。并且，伴随着中心间距离的调整，保持于扭矩传感器保持部335的扭矩传感器15与输出轴13的位置关系略微变化。但是，通过使用例如霍尔IC之外的非接触式的传感器作为扭矩传感器15，由此能够使扭矩传感器15不易受到偏心的影响。进而，能够得到稳定的辅助性能，由此能够得到良好的转向操纵感。接下来，图10示出本发明的其他参考实施方式。参照图10，本参考实施方式与图6中的实施方式的主要的不同之处在于，设置第一外壳424和与该第一外壳424的下部连结的第二外壳425,第二外壳425构成为具有偏心嵌合部434的偏心外壳。第一外壳424具有与管外壳23嵌合的筒状部429的嵌合部429a、以及用于保持扭矩传感器15的扭矩传感器保持部435作为相互同心的圆筒面。并且，第一外壳424具有与第二外壳425的偏心嵌合部434嵌合的嵌合部436作为相对于上述同心的圆筒面偏心的圆筒面。第一外壳424延伸到蜗杆轴20的下方,在其延伸端的内周，上述嵌合部436设置为相对于上述嵌合部429a偏心。第二外壳425具备相互沿轴向的反方向延伸的小筒78以及大筒79、以及连结小筒78以及大筒79之间的连结壁80。在小筒78的内周，形成有用于保持第一轴承427的第二轴承保持部437。在大筒79的外周，形成有相对于第一轴承保持部433偏心的上述偏心嵌合部434。第一轴承427的外圈427a被夹持在形成于小筒78的内周的台阶部81与挡圈82之间。由此，限制第一轴承427相对于第二外壳425的轴向移动。传递机构419的蜗轮83具备环状的心轴84，该心轴84以能够与输出轴13 —体旋转的方式与该输出轴13结合；以及环状的上述合成树脂部件85，上述合成树脂部件85 包围心轴84的周围，且在外周形成有齿部851。心轴84在例如对合成树脂部件85进行树脂成型时嵌入模具内。心轴84具有相互沿着轴向的同侧延伸的小筒86及大筒87、以及连结小筒86以及大筒87的对置端部之间的环状的连结壁88。小筒86以能够与输出轴13共同旋转的方式嵌合在该输出轴13的外周。大筒87嵌合固定在合成树脂部件85的内周。第二外壳425的小筒78配置在蜗轮83的心轴84的大筒87的径向内侧。小筒78的前端与第一轴承427的内圈427b的端面抵接，或者靠近上述内圈427b。第一轴承427的内圈427b被夹持在形成于输出轴13的外周的台阶部89、与卡止于输出轴13的外周槽的挡圈90之间，由此，限制输出轴13相对于第一轴承427的轴向移动。根据本参考实施方式，当使作为偏心外壳的第二外壳425相对于第一外壳424旋转时，伴随着第二外壳425的偏心嵌合部434的旋转，由第一外壳424支承的蜗杆轴20的中心、与由第二外壳425经由第一轴承427而支承的蜗轮83的中心进行相对移动。由此，能够调整蜗杆轴20与蜗轮83的中心间距离，其结果是，能够适当地调整蜗杆轴20与蜗轮83之间的齿面之间的轮齿侧向间隙。并且，由于将直接支承输出轴13的轴承设为唯一的轴承427，因此，在调整中心间 距离时，能够抑制在输出轴13产生撬动。并且，伴随着中心间距离的调整，保持于扭矩传感器保持部435的扭矩传感器15与输出轴13的位置关系略微变化。但是，通过使用例如霍尔IC之外的非接触式的传感器作为扭矩传感器15，能够使扭矩传感器15不易受到偏心的影响。进而，能够得到稳定的辅助性能，由此能够得到良好的转向操纵感。接下来，图11是用于将上述各个实施方式中的电动动力转向装置I的转向柱22安装于车身的安装结构D的立体图。本安装结构D具备车身侧托架91，该车身侧托架91固定于车身的例如横向构件(未图示)；立柱侧托架92，该立柱侧托架92固定在当调整中心间距离(调整间隙)时所相对旋转的一对外壳的一方。在立柱侧托架92形成有螺纹插入孔93，该螺纹插入孔93形成为以输出轴13的中心轴线作为中心的圆弧状。螺纹插入孔93设置有一对。上述一对螺纹插入孔93配置在以输出轴13作为中心并不点对称的非对称的位置，由此防止立柱侧托架92的误组装(立柱侧托架92内外反向安装)。此外，虽然没有图示，但也可以使误组装防止用的突起从立柱侧托架92的周边的部分延伸。在各个螺纹插入孔93插入由第一以及第二固定螺钉94、95。上述第一以及第二固定螺钉94、95分别被拧入并固定于形成在上述一对外壳的另一方的凸台96、97的螺纹孔(未图示)。第一固定螺钉94插入由车身侧托架91的圆孔构成的螺纹插入孔(未图示)、以及立柱侧托架92的由上述长孔构成的螺纹插入孔93，被拧入并固定在对应的螺纹孔。S卩，第一固定螺钉94将车身侧托架91以及立柱侧托架92共同紧固于转向柱22。本发明不限定于上述各个实施方式。例如，上述各个实施方式虽然是蜗轮以能够与转向轴的输出轴共同旋转的方式与该输出轴连结的类型的电动动力转向装置(所谓立柱辅助型的电动动力转向装置)，但并不局限于此，也可以应用于蜗轮以能够与小齿轮轴共同旋转的方式与该小齿轮轴连结的类型的电动动力转向装置(所谓小齿轮辅助型的电动动力转向装置)。并且，在上述各个实施方式中，虽然传递机构是包含作为驱动部件的蜗杆轴、以及作为从动部件的蜗轮的蜗轮机构，但代替蜗轮机构等交错轴齿轮机构，也可以使用平齿轮、斜齿轮等平行轴齿轮机构。并且，传递机构也可以是包含作为驱动部件的驱动带轮和作为从动部件的被动带轮的皮带一带轮机构。除此之外，在本发明的实施方式所记载的范围内可以进行各种变更。以上，虽然利用具体的实施方式对本发明更加详细地进行了说明，但理解了上述内容的本领域技术人员应当能够容易地想到其变更、改变以及等同物。由此，应当认为本发明的范围是权利要求书的范围和与其等同的范围。本申请与2009年12月28日向日本专利局提交的特愿2009 — 298343号对应，在此引用并纳入该申请的全部公开内容。附图标记说明I :电动动力转向装置；2 :转向操纵部件；3 :转向轴；12 :输入轴；13 :输出轴；14 扭杆；15 :扭矩传感器；18 :电动马达；19、119、419 :传递机构；20 :蜗杆轴(驱动部件)；21、 63 :蜗轮(从动部件)；22 :转向柱；24、224 :第一外壳；25、125、225 :第二外壳；27 第一轴承；227 :第一轴承(唯一的轴承)；28 :第二轴承；33、233 :第一轴承保持部；34、234 :偏心嵌 合部；36、236 :嵌合部；37、53 :第二轴承保持部；52 :第三外壳；S、S1 :间隙。
权利要求
1.一种电动动カ转向装置，其中， 所述电动动カ转向装置具备 转向轴，该转向轴包含与转向操纵部件连接的输入轴、与转向机构连接的输出轴、以及连结输入轴以及输出轴的扭杆； 扭矩传感器，该扭矩传感器检测所述转向轴所承载的转向操纵扭矩； 电动马达，该电动马达基于所述扭矩传感器的输出而被控制； 传递机构，该传递机构包含驱动部件以及从动部件，使所述电动马达的输出旋转减速并传递至所述输出轴； 第一轴承，该第一轴承将所述输出轴支承为能够旋转； 第一外壳，该第一外壳支承所述第一轴承；以及 第二外壳，该第二外壳将所述驱动部件支承为能够旋转， 所述从动部件能够与所述输出轴共同旋转， 所述第一外壳包含保持所述第一轴承的第一轴承保持部、相对于所述第一轴承保持部偏心的偏心嵌合部、以及保持所述扭矩传感器的扭矩传感器保持部， 所述扭矩传感器保持部形成为与所述第一轴承保持部同心， 所述第二外壳包含与所述偏心嵌合部嵌合的嵌合部， 在调整所述驱动部件以及所述从动部件间的中心间距离时，所述第一外壳的所述偏心嵌合部相对于所述第二外壳的所述嵌合部旋转。
2.根据权利要求I所述的电动动カ转向装置，其中， 所述电动动カ转向装置具备将所述输出轴支承为能够旋转的第二轴承， 所述第二外壳包含保持所述第二轴承的第二轴承保持部， 用于允许在调整所述中心间距离时的所述第二轴承相对于所述第二外壳的径向移动的间隙，形成在所述第二外壳的所述第二轴承保持部与所述第二轴承之间。
3.根据权利要求2所述的电动动カ转向装置，其中， 所述电动动カ转向装置具备能够将所述第二轴承的外圈锁止固定于所述第二轴承保持部的锁定部件。
4.根据权利要求I所述的电动动カ转向装置，其中， 所述电动动カ转向装置具备 第二轴承，该第二轴承将所述输出轴支承为能够旋转；以及 第三外壳，该第三外壳具有保持所述第二轴承的第二轴承保持部， 用于允许在调整所述中心间距离时的所述第二轴承相对于所述第二外壳的径向移动的间隙，形成在所述第二外壳与所述第三外壳之间。
5.根据权利要求I所述的电动动カ转向装置，其中， 所述第一轴承包含直接支承所述输出轴的唯一的轴承。
全文摘要
电动动力转向装置(1)具备第一外壳(24)、(224)，该第一外壳(24)、(224)经由第一轴承(27)、(227)来支承与从动部件(21)共同旋转的输出轴(13)；第二外壳(25)、(125)、(225)，该第二外壳(25)、(125)、(225)将驱动部件(20)支承为能够旋转。第一外壳(24)、(224)包含偏心嵌合部(34)、(234)，该偏心嵌合部(34)、(234)相对于用于保持第一轴承(24)、(224)的第一轴承保持部(33)、(233)偏心。偏心嵌合部(34)、(234)与第二外壳(25)、(125)、(225)的嵌合部(36)、(236)嵌合。在调整驱动部件(20)以及从动部件(21)之间的中心间距离(D)时，第一外壳(24)、(224)的偏心嵌合部(34)、(234)相对于第二外壳(25)、(125)、(225)的嵌合部(36)、(236)进行旋转。
文档编号B62D5/04GK102712338SQ20108005948
公开日2012年10月3日 申请日期2010年12月22日 优先权日2009年12月28日
发明者九郎丸善和 申请人:株式会社捷太格特