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：
提案有将转向柱的下部支承为能够绕倾斜中心轴摆动的倾斜转向(tiltsteering)装置(例如参照专利文献I)。在专利文献I中，通过固定于车身的上固定托架以及下固定托架来支承转向柱。下固定托架对固定于转向柱的下部的下转向柱托架进行支承，使得该下转向柱托架能够经由倾斜中心轴摆动。另一方面，上固定托架对固定于转向柱的上部的上转向柱托架进行支承，使得该上转向柱托架在倾斜调节时能够上下滑动。另外，通过转动杆的操作，从外侧将上转向柱托架的两侧板紧固于上固定托架的两侧板之间，从而锁定倾斜调节后的转向柱的位置。专利文献I :日本特开2004-136870号公报在将如专利文献I所述的倾斜转向装置组装于车辆时，若转向柱处于在倾斜方向能够大幅度摆动的状态下，则一边用手支承具有重量的转向柱一边进行组装操作，因此存在组装性恶劣的问题。特别是在组装电动动力转向装置的情况下，由于装备具有重量的电动马达，所以组装性变得更恶劣。另一方面，由于近年来要求节省能源，所以追求转向装置的轻量化。
发明内容
本发明的目的在于提供容易组装于车辆的轻量的电动动力转向装置。为了实现上述目的，本发明的一方式提供电动动力转向装置(I)，电动动力转向装置(I)具备转向柱(15)，转向柱(15)以能够旋转的方式支承转向轴，该转向柱(15)在倾斜调节时能够绕倾斜支轴(27)摆动；固定托架(13)，该固定托架(13)经由上述倾斜支轴支承上述转向柱；以及操舵辅助用的电动马达(19)，该电动马达(19)由上述转向柱(3)支承。上述固定托架包括一对侧板(34、35)，上述一对侧板(34、35)在车宽方向(Wl)上隔着转向轴对置；以及连结部件(36)，该连结部件(36)将上述一对侧板间连结。在上述一对侧板的任一方设置有第一限制部(46)，该第一限制部(46)能够限制上述转向柱绕上述倾斜支轴向第一旋转方向(Zl)旋转。在上述一对侧板的另一方设置有第二限制部(49)，该第二限制部(49)能够限制上述转向柱向与上述第一旋转方向相反的第二旋转方向(Z2)旋转。此外，括号内的英文数字虽表示与后述的实施方式对应的构成要素等，但这当然并不意味着本发明应该限定于上述的实施方式。以下，与该项相同。在本方式中，在将本电动动力转向装置安装于车身时，利用第一限制部以及第二限制部能够限制固定托架以及转向柱在倾斜方向以过大的角度进行相对旋转。因此，容易组装于车身。另外，固定托架是利用连结部件将一对侧板连结的简单的构造，因此能够有助于轻量化。
另外，也可以构成为上述第一限制部以及上述第二限制部中的任一方是能够从下方与从上述转向柱延伸设置的第一突起(47)勾挂卡合的勾挂卡合部(46)，另一方是能够从上方与从上述转向柱延伸设置的第二突起(48)抵接的抵接部(49)。在该情况下，在将本电动动力转向装置安装于车身时，在将固定托架组装于车身时，因为作为第一限制部以及第二限制部的任一方的勾挂卡合部从下方与第一突起勾挂卡合，并支承转向柱的载荷，所以更加容易组装于车身。另外，也可以构成为上述第一限制部是上述勾挂卡合部，具有上述勾挂卡合部的侧板(34)的内侧面(34a)靠近配置于上述电动马达的侧部，在车宽方向上，具有上述勾挂卡合部的侧板(34)与上述转向轴的中心轴线(Cl)之间的距离(LI)比具有上述抵接部的侧板(35)与上述转向轴的上述中心轴线之间的距离(L2)长。在该情况下，在固定托架中，具有勾挂卡合部的侧板经由勾挂卡合部主要承受比 较有重量的电动马达的载荷，因此将电动动力转向装置组装于车身变得更加容易。另外，将具有勾挂卡合部的侧板与转向轴之间的距离相对地变远，因此左右的重量平衡性变好。其结果是，使电动动力转向装置相对于车身的组装性进一步提高。另外，具有勾挂卡合部的侧板靠近电动马达，因此在承受因电动马达的辅助的反力方面也是优选的。另外，也可以构成为上述第二限制部是上述抵接部，具有上述抵接部的侧板(35)的内侧面(35a)支承对上述电动马达进行驱动控制的控制器(20)。在该情况下，将电动马达以及控制器配置于固定托架的一对侧板之间，因此在搬运时、车辆组装时，能够可靠地保护电动马达、控制器。另外，能够使控制器的发热经由固定托架逃逸到车身，从而散热效果好。另外，因为控制器不是如以往那样地固定于转向柱、电动马达，而是固定于在车身上固定的固定托架。因而，控制器的振动变小，其结果是能够提高耐久性。另外，也可以构成为在上述一对侧板分别设置有加强筋(51、52)，上述加强筋包括第一部分(511、521)，该第一部分(511、521)沿与上述转向轴的轴向平行的方向延伸；以及第二部分(512、522)，该第二部分(512、522)从第一部分呈倾斜状延伸，从而上述加强筋形成折弯状。在该情况下，利用折弯状的加强筋能够确保固定托架的各侧板的构造强度，因此能够稳定地支承转向柱。另外，也可以构成为电动动力转向装置具备作为上述固定托架的第一固定托架；以及第二固定托架(14)，该第二固定托架(14)对上述转向柱进行支承，使得该转向柱在倾斜调节时能够调节位置，上述第二固定托架从上述第一固定托架朝上述转向轴的轴向上方分离，并相对于上述第一固定托架独立。在该情况下，第一固定托架以及第二固定托架分离，并相互独立，因此与将这些形成一体的情况比较，能够实现显著的轻量化。从以下的参照附图对具体实施方式
进行的说明能够清楚本发明的上述的和进一步的目的、特征和效果。
图I是本发明的一实施方式的电动动力转向装置的示意性立体图。
图2是电动动力转向装置的局部剖视侧视图。图3是从另外一个角度观察电动动力转向装置的立体图。图4是从转向轴的轴向下方观察电动动力转向装置的示意图。
具体实施例方式参照本发明的优选实施方式的附图进行说明。图I是本发明的一实施方式的电动动力转向装置的示意性立体图。如图I所示，电动动力转向装置I具备转向轴3，其与方向盘等的操舵部件2连结；中间轴5，其经由万向联轴器4与转向轴3连结；小齿轮轴7，其经由万向联轴器6与中间轴5连结；以及作为转舵轴的齿条轴8，该转舵轴8具有与设置于小齿轮轴7的端部附近的小齿轮7a啮合的齿条8a。转舵机构Al由包括小齿轮轴7以及齿条轴8的齿轮齿条机构构成。齿条轴8被固定于车身的未图示的壳体支承而能够在车宽方向Wl移动。齿条轴8的各端部经由对应的转向横拉杆9以及对应的未图示的转向节臂与对应的转舵轮10连结。转向轴3具有以经由未图示的扭杆可传递扭矩且在轴向Xl可相对移动的方式连结的第一轴11以及第二轴12。转向轴3由固定于作为第一托架的下固定托架13以及作为第二托架的上固定托架14的转向柱15支承，使得该转向轴3能够经由未图示的轴承旋转。作为第一托架的下固定托架13以及作为第二托架的上固定托架14例如为钣金制造，并固定于车身。转向柱15具备在轴向可相对移动地嵌合的上管16以及下管17 ;以及与下管17的轴向下端连结的壳体18。在壳体18的上方沿车宽方向Wl排列配置有操舵辅助用的电动马达19和控制电动马达19的动作的控制器20 (具体而言为电子控制单元E⑶-ElectronicControl Unit)。如电动动力转向装置I的局部剖视侧视图亦即图2所示，在壳体18内收纳有使电动马达19的动力减速并传递至第二轴12的减速机构21。减速机构21具有能够与电动马达19的旋转轴一同旋转地设置的驱动齿轮(未图示)；与驱动齿轮啮合并能够与第二轴12 一同旋转地连结的被动齿轮22。作为驱动齿轮例如能够使用蜗杆，作为被动齿轮22例如能够使用蜗轮。如图I所示，驱动齿轮被收纳于设置于壳体18的驱动齿轮收纳部23，如图2所示，被动齿轮22被收纳于设置于壳体18的被动齿轮收纳部24。另外，在壳体18收纳有检测转向轴3所负载的操舵扭矩的扭矩传感器25。未图不的动力基板以及控制基板收纳于控制器20的外壳26内。控制器20基于由扭矩传感器检测的扭矩检测结果以及来自车速传感器(未图示)的车速检测结果，来驱动控制电动马达19。参照图1，本电动动力转向装置I作为具有倾斜调节功能的倾斜转向装置而构成。具体而言，作为固定于车身的第一固定托架的下固定托架13经由由枢轴构成的倾斜支轴27对转向柱15进行支承，使得该转向柱15能够绕倾斜支轴27摆动。电动马达19以及控制器20配置成在与转向轴3的轴向Xl以及倾斜支轴27的中心轴线27a的双方正交的方向朝上立起。另一方面，作为固定于车身的第二固定托架的上固定托架14对固定于转向柱15的朝下槽形的上转向柱托架28进行支承，使得该转向柱15在倾斜调节时能够上下(具体而言，以倾斜支轴27为中心的旋转方向的上下)滑动。上固定托架14具有上板142，该上板142具有左右一对安装座141 ；以及一对侧板29，这一对侧板29包含于在上板142的下表面固定的朝下的槽形材料。在各安装座141设置有朝向车辆后方敞开的安装槽143。相对于车身的固定螺栓(未图示)朝向上方插通该安装槽143。虽未图示，但该固定螺栓插通用于以规定的保持力将安装座141保持于车身的所谓的舱室(capsule)，从而固定于车身。由于舱室的作用，能够在吸收冲击时将固定螺栓从安装槽143脱离。另外，在倾斜调节后，在作为第二固定托架的上固定托架14的一对侧板29之间设置有用于紧固固定上转向柱托架28的一对侧板30的紧固机构31。通过使操作杆33绕贯通上固定托架14的两侧板29以及上转向柱托架28的两侧板30的紧固轴32转动来进行基于紧固机构31的紧固以及紧固的解除。、
参照图I、从与图I不同的角度观察电动动力转向装置I的立体图亦即图3、以及转向轴3的轴向Xl上的电动动力转向装置I的仰视图亦即图4，作为第一固定托架的下固定托架13具有一对侧板34、35和连结部件36。一对侧板34、35隔着转向轴3，更具体而言，在车宽方向Wl隔着转向柱15的壳体18而对置。连结部件36横穿转向轴3的第二轴12的上方或者下方(在本实施方式中如图I所示为转向轴3的第二轴12的上方)将一对侧板34、35连结在一起。如图I以及图3所示，在侧板34、35分别形成有例如以向外侧膨出的方式形成的加强筋51、52。形成于侧板34的加强筋51具有第一部分511，其沿与转向轴3的轴向Xl平行的方向延伸；以及第二部分512，其从第一部分511呈倾斜状延伸，从而该加强筋51形成折弯状。相同地，形成于侧板35的加强筋52具有第一部分521，其沿与转向轴3的轴向Xl平行的方向延伸；以及第二部分522，其从第一部分521呈倾斜状延伸，从而该加强筋52形成折弯状。从一对侧板34、35各自的上端向外侧延伸设置有相对于车身的安装板37、38。如图3所示，在各安装板37、38形成有朝向车辆前方敞开的安装槽39、40。通过贯通该安装槽39、40的未图示的固定螺栓将下固定托架13固定于车身。安装槽39、40例如能够将固定于车身侧的固定螺栓沿与该固定螺栓的轴线正交的方向导入，从而提高该电动动力转向装置I组装于车身的组装性。如图I以及图3所示，在各侧板34、35的下部41、42插通有倾斜支轴27。虽未图示，但在各侧板34、35的下部41、42形成有供倾斜支轴27插通的插通孔。如图4所示，插通该插通孔的倾斜支轴27插通设置于壳体18的倾斜支轴连结部43的插通孔(未图示)。由此，壳体18由下固定托架13以能够绕倾斜支轴27摆动的方式支承。如图4所示，一方的侧板34靠近电动马达19的侧部19a，另一方的侧板35沿着控制器20的外壳26。另外，在车宽方向Wl上，一方的侧板34与转向轴3的中心轴线Cl之间的距离LI比另一方的侧板35与转向轴3的中心轴线Cl之间的距离L2长(LI > L2)。电动马达19固定于在壳体18的上部形成的基座44。另一方面,控制器20的外壳26固定于另一方的侧板35的内侧面35a。在外壳26与基座44之间形成有间隙45。从靠近电动马达19的侧板34的下端形成角状(钩状)并以向另一方的侧板35侧延伸的方式设置有作为第一限制部的勾挂卡合部46。勾挂卡合部46隔着规定的间隙SI与从壳体18的驱动齿轮收纳部23延伸设置的第一突起47对置。作为第一限制部的勾挂卡合部46，在将电动动力转向装置I组装于车辆时，能够从下方与第一突起47勾挂卡合。通过将勾挂卡合部46与第一突起47勾挂卡合，来限制转向柱15绕倾斜支轴27向第一旋转方向Zl (参照图3)旋转。另一方面，在固定有控制器20的侧板35的下端设置有作为第二限制部的抵接部49，该抵接部49能够 从上方与从壳体18的被动齿轮收纳部24延伸设置的第二突起48抵接。作为第二限制部的抵接部49，在将电动动力转向装置I组装于车辆时，通过从上方与第二突起48抵接，来限制转向柱15绕倾斜支轴27向与第一旋转方向Zl相反方向的第二旋转方向Z2(参照图3)旋转。在将电动动力转向装置I组装于车辆时，作为第一限制部的勾挂卡合部46以及作为第二限制部的抵接部49限制的转向柱15绕倾斜支轴27的摆动范围的范围，比在将电动动力转向装置I组装于车辆后，通过倾斜调节所引起的转向柱15的摆动范围宽广。因此，在将电动动力转向装置I组装于车身后，勾挂卡合部46以及抵接部49不会妨碍倾斜调节。在本实施方式中，容易进行相对于车辆的组装操作。具体而言，电动动力转向装置I的组装操作如下所述。即，将下端与转舵机构Al的小齿轮轴7连结的中间轴5的上端贯通仪表板(未图示)并位于车厢内。接下来，将支承转向轴3的转向柱15组装于车身，接下来，将转向轴3的下端插入中间轴5的上端的万向联轴器4，并通过螺栓(未图示)来紧固从而固定。在将转向柱15组装于车身时，将临时固定于车身的螺栓从下固定托架13的安装槽39、40的敞开侧插入，首先，组装下固定托架13。在进行该组装时，在用手支承转向柱15的状态下，绕倾斜支轴27的、下固定托架13的摆动范围通过作为第一限制部的勾挂卡合部46以及作为第二限制部的抵接部49来限制。因此，能够将下固定托架13容易地相对于车身侧的安装部对位并安装，从而组装性良好。而且，在这样将下固定托架13组装于车身的状态下，作为第一限制部的勾挂卡合部46通过将转向柱15的壳体18的第一突起47勾挂卡合，从而能够支承转向柱15的载荷。因此，接下来，在将上固定托架14组装于车身时的组装操作性显著提高。另外，作为第一固定托架的下固定托架13是利用连结部件36将一对侧板34、35连结的简单的构造，因此能够有助于电动动力转向装置I的轻量化。另外，具有勾挂卡合部46的侧板34的内侧面34a靠近电动马达19的侧部19a，在车宽方向Wl上，具有勾挂卡合部46的侧板34与转向轴3的中心轴线Cl之间的距离LI比具有抵接部49的侧板35与转向轴3的中心轴线Cl之间的距离L2长，因此具有下述的优点。即，在下固定托架13中，具有勾挂卡合部46的侧板34经由勾挂卡合部46主要承受比较有重量的电动马达19的载荷，因此将电动动力转向装置I组装于车身变得更加容易。另外，因为将具有勾挂卡合部46的侧板34与转向轴3的中心轴线Cl之间的距离LI相对性地增长，所以将左右的重量平衡性变好的结果是使电动动力转向装置I组装于车身的组装性进一步提高。另外，具有勾挂卡合部46的侧板34靠近电动马达19，因此在承受因电动马达19的辅助的反力方面也是优选的。
并且，因为具有抵接部49的侧板35的内侧面35a支承对电动马达19进行驱动控制的控制器20，所以通过将电动马达19以及控制器20配置于下固定托架13的一对侧板34、35之间，在搬运时、车辆组装时，利用两侧板34、35能够可靠地保护电动马达19、控制器20。另外，能够使控制器20的发热经由下固定托架13逃逸到车身，从而散热效果好。另外，因为控制器20不是如以往那样固定于转向柱、电动马达，而是固定于在车身上固定的下固定托架13，所以控制器20的振动变小，其结果是能够提高耐久性。另外，因为在各侧板34、35设置有加强筋51、52，各加强筋51、52具有第一部分511、521，其沿与转向轴3的轴向Xl平行的方向延伸；以及第二部分512、522，其从第一部分511、512呈倾斜状延伸，从而形成折弯状，所以例如能够确保钣金制的各侧板34、35的构造强度，因此能够稳定地支承转向柱15。另外，下固定托架13以及上固定托架14分离，并相互独立，因此与将这些形成为一体的情况比较，能够实现显著的轻量化。
本发明不限定于上述实施方式，例如，下固定托架13的连结部件36也可以横穿转向轴3的下方而将一对侧板34、35连结在一起。另外，也可以设置横穿转向轴3的上方的连结部件和横穿转向轴的下方的连结部件。另外，在加强筋51、52中，也可以废除第二部分512,522ο以上，利用具体的方式对本发明详细地进行了说明，理解了上述内容的本领域技术人员应该能够容易地想到其变更、改变以及等效物。因此，本发明应该是权利要求书的范围及其等同的范围。本申请主张于2010年3月I日向日本专利局提出的日本专利申请2010-44166号的优先权，并通过在此弓I用上述申请的全部公开内容来编入本申请。符号说明[43] I. · ·电动动力转向装置；2. · ·操舵部件；3. · ·转向轴；5. · ·中间轴；7. · ·小齿轮轴；8...齿条轴；10...转舵轮；11...第一轴；12...第二轴；13...下固定托架(第一固定托架)；14· · ·上固定托架(第二固定托架)；15· · ·转向柱；16. · ·上管；17· · ·下管；18...壳体；19...电动马达；20...控制器；21...减速机构；26...(控制器的)外壳；27...倾斜支轴；27a...(倾斜支轴的)中心轴线；28...上转向柱托架；34、35...侧板;34a、35a...内侧面；36...连结部件；44...基座；46...勾挂卡合部(第一限制部)；
47...第一突起；48·..第二突起；49·..抵接部(第二限制部);51、52·..加强筋；511、
521...第一部分；512、522...第二部分;A1...转舵机构；C1...(转向轴的)中心轴线；LI...(具有勾挂卡合部的侧板与转向轴的中心轴线之间的)距离；L2...(具有抵接部的侧板与转向轴的中心轴线之间的距离)；W1…车宽方向；X1·。(转向轴的)轴向；ZL。(绕倾斜支轴的)第一旋转方向；Z2...(绕倾斜支轴的)第二旋转方向。
权利要求
1.一种电动动力转向装置，其特征在于， 所述电动动力转向装置具备 转向柱，该转向柱以能够旋转的方式支承转向轴，该转向柱在倾斜调节时能够绕倾斜支轴摆动； 操舵辅助用的电动马达，该电动马达由所述转向柱支承；以及 固定托架，该固定托架经由所述倾斜支轴支承所述转向柱， 所述固定托架包括一对侧板，所述一对侧板在车宽方向上隔着转向轴对置；以及连结部件，该连结部件将所述一对侧板间连结， 在所述一对侧板的任一方设置有第一限制部，该第一限制部能够限制所述转向柱绕所述倾斜支轴向第一旋转方向旋转， 在所述一对侧板的另一方设置有第二限制部，该第二限制部能够限制所述转向柱向与所述第一旋转方向相反的第二旋转方向旋转。
2.根据权利要求I所述的电动动力转向装置，其特征在于， 所述第一限制部以及所述第二限制部的任一方是能够从下方与从所述转向柱延伸设置的第一突起勾挂卡合的勾挂卡合部， 所述第一限制部以及所述第二限制部的另一方是能够从上方与从所述转向柱延伸设置的第二突起抵接的抵接部。
3.根据权利要求2所述的电动动力转向装置，其特征在于， 所述第一限制部是所述勾挂卡合部， 具有所述勾挂卡合部的侧板的内侧面靠近配置于所述电动马达的侧部， 在车宽方向上，具有所述勾挂卡合部的侧板与所述转向轴的中心轴线之间的距离比具有所述抵接部的侧板与所述转向轴的所述中心轴线之间的距离长。
4.根据权利要求3所述的电动动力转向装置，其特征在于， 所述第二限制部是所述抵接部， 具有所述抵接部的侧板的内侧面支承对所述电动马达进行驱动控制的控制器。
5.根据权利要求I至4中任一项所述的电动动力转向装置，其特征在于， 在所述一对侧板分别设置有加强筋， 所述加强筋包括第一部分，该第一部分沿与所述转向轴的轴向平行的方向延伸；以及第二部分，该第二部分从第一部分呈倾斜状延伸，从而所述加强筋形成折弯状。
6.根据权利要求I至5中任一项所述的电动动力转向装置，其特征在于， 所述电动动力转向装置具备 作为所述固定托架的第一固定托架；以及 第二固定托架，该第二固定托架对所述转向柱进行支承，使得该转向柱在倾斜调节时能够调节位置， 所述第二固定托架从所述第一固定托架朝所述转向轴的轴方上方分离，并相对于所述第一固定托架独立。
全文摘要
本发明提供电动动力转向装置(1)，其具备转向柱(15)，该转向柱在倾斜调节时能够绕倾斜支轴(27)摆动；固定托架(13)，该固定托架经由上述倾斜支轴(27)支承上述转向柱；以及操舵辅助用的电动马达(19)，该电动马达由上述转向柱(15)支承。上述固定托架(13)包括一对侧板(34、35)，上述一对侧板在车宽方向(W1)上隔着转向轴(3)对置；以及连结部件(36)，该连结部件将上述一对侧板(34、35)间连结。在上述一对侧板(34、35)的任一方设置有第一限制部(46)，该第一限制部能够限制上述转向柱(15)绕上述倾斜支轴的(27)向第一旋转方向(Z1)旋转，在上述一对侧板(34、35)的另一方设置有第二限制部(49)，该第二限制部能够限制上述转向柱(15)向与上述第一旋转方向(Z1)相反的第二旋转方向(Z2)旋转。
文档编号B62D1/18GK102666248SQ201180005092
公开日2012年9月12日 申请日期2011年2月22日 优先权日2010年3月1日
发明者富樫修太, 武川纯也, 武忠胜, 细见教郎, 铃木亮一 申请人:株式会社捷太格特