专利名称：电动式动力转向装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及汽车用的电动式动力转向装置。
背景技术：
为了减轻向汽车的转向轮(除了叉车等的特殊车辆之外，通常为前轮)施加转向角时的转向盘操作所需要的力，广泛地使用电动式动力转向装置，该电动式动力转向装置使用电动马达作为辅助动力源。虽然已知有各种各样的结构的电动式动力转向装置，但是在任何一种结构中，都是经由减速器向通过转向盘的操作而旋转的转向轴施加电动马达的辅助动力。作为该减速器一般使用蜗轮减速器。在使用蜗轮减速器的电动式动力转向装置的情况下，通过使由电动马达旋转驱动的蜗杆与和转向轴一起旋转的蜗轮啮合，向转向轴自由传递电动马达的辅助动力。图5以及图6表示以往的电动式动力转向装置的I例。转向轴2的前端部旋转自如地支承于壳体3的内侧，在该转向轴2的前端部固定有蜗轮4。固定于电动马达5的输出轴6的蜗杆7与该蜗轮4啮合。通过利用电动马达6旋转驱动蜗杆7，在规定的方向向蜗轮4施加规定大小的辅助转矩。蜗杆7由蜗杆轴8、设置于蜗杆轴8的外周面的轴方向中间部的蜗杆齿9构成，蜗杆轴8的基端部以及前端部利用一对球轴承10a、10b旋转自如地支承在壳体3的内侧。另外，在蜗杆轴8的基端面开口的花键孔11和设置于输出轴6的前端部的花键轴部12进行花键卡合。另一方面，输出轴6利用一对球轴承14a、14b旋转自如地支承在马达外壳13的内侧。在这样的电动式动力转向装置运转时，与从转向盘I向转向轴2施加的转矩的方向以及大小相对应地控制向电动马达5的通电方向以及通电量。另外，通过经由蜗杆7以及蜗轮4向转向轴2施加适当的辅助转矩，能够使通过中间轴15向转向齿轮单元16传递的转矩，比从转向轴2输入的转矩大。其结果，由于以比向转向盘I施加的操作力大的力推拉左右一对拉杆17，所以即使为小的操作力，也能够向左右一对转向轮施加所期望的转向角。此时，由于辅助转矩的方向以及大小频繁地变化，所以若不采取任何对策，则在各部分将产生撞击声、振动等，给成员带来不适感。因此，对于蜗杆7和蜗轮4的啮合部，通过将蜗杆7的前端侧的球轴承IOb向蜗轮4侧弹性地推压，能够消除该啮合部的齿隙，防止产生齿轮撞击声。另外，以往也已知有如下的方案，即，在电动马达的输出轴的前端面与蜗杆轴的基端面之间设置有弹性部件，向相互离开的方向弹性地推压这些输出轴和蜗杆，从而抑制输出轴和蜗杆的晃荡(参照特开2002-255047号公报、特开2003-72563号公报、特开2008-213667号公报、特开2008-247190号公报、特开2008-290693号公报、特开2009-61898号公报)。另外，在特开2011-69495号公报中记载有如下的内容，即，作为支承蜗杆轴的基端部的球轴承，使用单列深槽型且为4点接触型的球轴承。在电动式动力转向装置运转时，为了抑制因电动马达5的输出轴6向轴方向发生微小变位而产生的晃荡,需要向支承输出轴6的两端部的一对球轴承14a、14b施加预负荷。因此，如图7所示，在构成输出轴6的基端部侧的球轴承14a的外圈的基端面(图7的右端面)与马达外壳13的内端面之间设置有板簧(蝶形弹簧、弹簧垫圈、防松垫圈等)18。通过该板簧18的弹力，对球轴承14a、14b施加图7中的虚线所示那样的正面组合型(DF)的接触角以及预负荷。在这样的以往结构的情况下，伴随着电动式动力转向装置的运转向板簧18反复施加压缩方向的力。即，伴随着蜗轮4与蜗杆齿9 (参照图6)的啮合，从啮合部向设置有蜗杆齿9的蜗杆7施加反力。该反力中的轴方向成分的作用方向，每当从蜗杆7向蜗轮4传递的转矩的方向发生变化时进行反转。另一方面，输出轴6的前端侧的球轴承14b，从图7中的虚线所示的接触角的方向可知，支承上述反力中的从蜗杆7朝向输出轴6作用的轴方向成分的功能不足。因此，以大致原样的大小向板簧18反复施加相当于方向变化次数的压缩方向的力。其结果，伴随着长期间的使用，板簧18的弹力降低或者丧失，向球轴承14a、14b施加的预负荷降低或者丧失。特别是，由于板簧18的设置空间有限，伴随着电动式动力转向装置的运转的轴方向尺寸变化相对于板簧18的弹性行程(能够施加弹力的状态下的轴方向尺寸的变化量)的比例变大，所以板簧18的弹力容易降低或者丧失。如特开2008-290693号所记载的那样，通过在电动马达的输出轴的前端面与蜗杆轴的基端面之间设置容易确保比板簧大的弹性行程的弹性部件，虽然能够在一定程度上减轻该输出轴的轴方向的晃荡，但是仍然不是十分充分。即，在以往的电动马达的情况下，虽然利用一对球轴承支承输出轴的两端部，但是向构成这些球轴承的滚珠施加的接触角的方向是相互相反的。即，在这些球轴承上施加背面组合型(DB)或者正面组合型(DF)的接触角。在任一种情况下，在由接触角的方向相互不同的一对球轴承旋转自如地支承的输出轴被向轴方向推压的场合，代替一方的球轴承的预负荷上升，另一方的球轴承的预负荷降低。另外，在该另一方的球轴承的预负荷丧失了的场合，在该另一方的球轴承部分有可能产生撞击声等的异常噪声或者振动。因此，存在仅通过在电动马达的输出轴的前端面与蜗杆轴的基端面之间设置弹性部件将无法充分地防止该输出轴的晃荡的问题。在先技术文献专利文献专利文献I日本特开2002-255047号公报专利文献2日本特开2003-72563号公报专利文献3日本特开2008-213667号公报专利文献4日本特开2008-247190号公报专利文献5日本特开2008-290693号公报专利文献6日本特开2009-61898号公报专利文献7日本特开2011-69495号公报
发明内容
发明要解决的课题本发明鉴于上述那样的情况，其目的在于实现一种电动式动力转向装置的结构，该电动式动力转向装置通过不降低性能而长期间稳定地抑制电动马达的输出轴的晃荡，能够减少在运转时产生的振动、异常噪声的发生。用于解决课题的方案本发明的电动式动力转向装置具有壳体、旋转轴、蜗轮、蜗杆、电动马达。上述壳体支承固定在车体或者固定于车体的部分上。上述旋转轴相对于上述壳体旋转自如地被支承，具有与用于向转向轮施加转向角的机构连接的前端部、和与转向盘连接的后端部。上述蜗轮在上述壳体的内侧同心地被支承固定在上述旋转轴的一部分上，与上述旋转轴一起旋转。上述蜗杆具有包括基端部和设置在轴方向中间部的蜗杆齿的蜗杆轴，在使上述蜗杆齿与上述蜗轮啮合的状态下，该蜗杆相对于上述壳体旋转自如地被支承。另外，上述电动马达具有支承固定于上述壳体的马达外壳、包括能够传递转矩地与上述蜗杆轴的基端部结合的前端部的输出轴、将上述输出轴旋转自如地支承在上述马达外壳的内侧的一对单列型球轴承，并且旋转驱动上述蜗杆。在本发明的电动式动力转向装置中，上述一对单列型球轴承的每一个，在上述马达外壳的内侧具有以限制从上述蜗杆离开的方向的变位的状态被支承的外圈，在上述输出轴的一部分上具有以限制接近上述蜗杆的方向的变位的状态被外嵌的内圈。另外，上述蜗杆轴的基端部，具有基端面和卡合孔，该卡合孔的截面形状为非圆形，在上述基端面上开口并且具有内端面，上述输出轴的前端部具有截面形状为非圆形的杆状部件，该杆状部件与上述卡合孔卡合且具有前端面。并且，在上述卡合孔的内端面与上述卡合杆部的前端面之间，以在轴方向被弹性地压缩的状态夹持有具有轴方向的弹力的弹性部件，通过对上述输出轴施加从上述蜗杆离开的方向的弹力，对上述一对单列型球轴承施加并列组合型的接触角以及预负荷。上述蜗杆轴的基端部与上述输出轴的前端部的卡合最好为花键卡合。即，由花键孔构成上述卡合孔，由花键轴构成上述杆状部件。通过使这些花键孔与花键轴卡合，在上述输出轴的前端部与上述蜗杆轴的基端部之间形成花键卡合部。而且，由上述蜗轮与上述蜗杆的啮合部传递的转矩最大，从上述啮合部向上述蜗杆施加的径向方向的反力最大，由此向上述花键卡合部施加的径向负荷最大，从而与对于上述花键卡合部向轴方向变位的摩擦阻力变得最大的状态下的该摩擦阻力的值相比，上述弹性部件所施加的上述弹力的值大。优选的是，上述外圈中的至少一方，经由能够扩缩轴方向的厚度尺寸的环状的板簧，与设置于上述马达外壳的一部分的内周面侧台阶面抵接。在该场合，代替上述板簧，也能够使用从厚度尺寸相互不同的多个种类的垫板中选择的一个垫板。在本发明的电动式动力转向装置中，优选的是，上述蜗杆轴的基端部，通过4点接触型球轴承能够进行轴方向的变位地支承于上述壳体的内侧。在该场合，优选的是，在构成上述4点接触型球轴承的内圈的轴方向两端面与固定于上述蜗杆轴的部分之间分别夹持有弹性部件，该弹性部件具有能够弹性地扩缩轴方向尺寸的方向的弹力。作为夹持在上述卡合孔的内端面与上述卡合杆部的前端面之间的上述弹性部件，能够使用压缩螺旋弹簧。或者，代替压缩螺旋弹簧，能够使用圆柱状的橡胶块。发明的效果根据本发明的电动式动力转向装置，能够长期间稳定地抑制电动马达的输出轴的晃荡。即，能够将用于将电动马达的输出轴旋转自如地支承在马达外壳的内侧的一对球轴承的接触角的朝向形成为相同的方向，并且，能够根据由弹性部件进行的对上述输出轴的推压将所述一对球轴承的接触角的朝向形成为上述一对球轴承的预负荷上升的方向。因此，即使对上述一对球轴承的任一个都能够施加预负荷，或者即使不能够施加预负荷，也能够将其内部间隙抑制成不产生不适的噪音、振动的很小程度。另外，作为夹持于上述卡合孔的内端面与上述卡合杆部的前端面之间的上述弹性部件，能够使用轴方向尺寸比上述输出轴的轴方向变位量大的部件，因此即使长期间使用，其弹性也不会降低或者丧失。其结果，能够长期间稳定地减轻在电动式动力转向装置运转时产生的振动、异常噪声。
图1是表示本发明的实施方式的第I例的、从与图6相同的方向观察的局部截面图。图2是表示图1的右上部的局部截面图。图3是表示本发明的实施方式的第2例的与图2相同的图。图4是表示本发明的实施方式的第3例的与图1相同的图。图5是表示以往的电动式动力转向装置的I例的局部剖切侧视图。图6是图5的A-A截面放大图。图7是表示用于防止马达的输出轴晃荡的以往结构的I例的与图2相同的图。
具体实施例方式实施方式的第I例图1以及图2表示本发明的实施方式的第I例。另外，本例的特征在于如下的结构，即，为了防止电动马达5的输出轴6a的晃荡，而相对于马达外壳13旋转自如地支承输出轴6a的结构；以及用于相对于壳体3旋转自如地支承输出轴6a的前端部与构成蜗杆7的蜗杆轴8的基端部的结合部的结构。其它部分的结构以及作用与以往的结构大致相同，因此对于与以往结构相同的部分的结构以及作用省略说明或者简略说明，以本例的特征部分为中心进行说明。本例的电动式动力转向装置也具有壳体3、作为旋转轴的转向轴2、蜗轮4、蜗杆7以及电动马达5。其中，壳体3不能旋转地固定在车体或者固定于车体的部分上。在转向轴2的后端部连接着转向盘I (参照图5)，转向轴2通过转向盘I的操作而转动。另外，转向轴2的前端部与伴随着转向轴2的旋转而向转向轮施加转向角的机构连接。蜗轮4在壳体3的内侧，同心地支承固定于转向轴2的一部分(通常为转向轴2的前端部)，能够与转向轴2 —起旋转。另外，蜗杆7具有在轴方向中间部设置有蜗杆齿9的蜗杆轴8，在使蜗杆齿9与蜗轮4啮合的状态下，相对于壳体3旋转自如地被支承。另外，电动马达5具有马达外壳13、输出轴6a、一对单列型球轴承14a、14b，所述马达外壳13支承固定于壳体3，所述输出轴6a具有能够传递转矩地与蜗杆轴8的基端部结合的前端部，所述一对单列型球轴承14a、14b将输出轴6a旋转自如地支承在马达外壳13的内侧，所述电动马达5用于旋转驱动蜗杆7。另外，通过作为卡合孔的花键孔11与作为卡合杆部的花键轴部12的花键卡合，能够传递转矩地结合电动马达5的输出轴6a的前端部和构成蜗杆7的蜗杆轴8的基端部。但是，输出轴的前端部与蜗杆轴的基端部的卡合，即使为花键卡合以外的结构，也可以通过能够传递转矩地结合输出轴和蜗杆轴的其它公知的结构来实现。作为这样的结构，例如能够列举出使截面形状为长圆形的卡合孔和卡合杆部卡合的结构，或者键卡合结构。蜗杆轴8的基端部，在该花键卡合部的周围，利用单列的4点接触型的球轴承IOA能够相对于壳体3旋转以及能够在轴方向稍微进行变位地被支承。球轴承IOA的外圈20，以过盈配合内嵌固定于壳体3的一部分，球轴承IOA的内圈21利用间隙配合外嵌于蜗杆轴8的基端部。在设置于蜗杆轴8的基端部外周面的卡定槽的底面与内圈21的内周面之间，以弹性地压缩的状态夹持有O型环22。另外，在内圈21的轴方向两端面与固定于蜗杆7的部分(在图示的例子中，为设置于蜗杆轴8的外周面的台阶面)之间，分别夹持有弹性环23。这些弹性环23，分别具有能够弹性地扩缩轴方向尺寸的方向的弹力。因此，蜗杆7能够不晃荡、能够以内圈21的内侧部分为中心稍微进行摆动变位且能够在轴方向稍微进行变位地支承于壳体3的内侧。输出轴6a分别通过单列深槽型的一对球轴承14a、14b旋转自如地支承于马达外壳13。另外，作为这些球轴承，可以使用单列角接触型球轴承。构成这些球轴承14a、14b的外圈24a、24b，以阻止从蜗杆7离开的方向的变位的状态支承固定于马达外壳13的内侧。具体地说，用于支承输出轴6a的基端部(图2的右端部)的球轴承14a的外圈24a，以间隙配合内嵌固定在有底圆筒状的小径保持部25，该有底圆筒状的小径保持部25形成在构成马达外壳13的底板的中央部。在本例的情况下，小径保持部25的内端面相当于内周面侧台阶面中的一方。另外，在本例的情况下，在小径保持部25的内端面与外圈24a的轴方向端面之间夹持有垫板26。作为垫板26，准备厚度尺寸逐渐稍微不同的多个种类的垫板。另外，通过选择适当的厚度尺寸的垫板26，并夹持在小径保持部25的内端面与外圈24a的轴方向端面之间，严密地限制外圈24a的轴方向位置。另外，垫板26代替设置在球轴承14a的外圈24a的轴方向端面与小径保持部25的内端面之间的部分，也可以设置在内圈28a的轴方向端面与输出轴6a的台阶面29之间，或者除了设置在球轴承14a的外圈24a的轴方向端面与小径保持部25的内端面之间的部分，还可以设置在内圈28a的轴方向端面与输出轴6a的台阶面29之间。但是，如图示例那样，在外圈24a的轴方向端面与相向面之间设置垫板26这一结构，能够使垫板26的直径较大，并且容易确保负荷容量，因此比较有利。另外，用于支承输出轴6a的靠近前端的部分(图2的左侧部分)的球轴承14b的外圈24b,以过盈配合内嵌于覆盖在马达外壳13的开口部的盖板19的中央孔,并且，轴方向端面与形成于该中央孔的内周面的台阶面27抵接。在本例的情况下，该台阶面27相当于内周面侧台阶面中的另一方。通过以上的结构，球轴承14a、14b的外圈24a、24b，以分别阻止从蜗杆7离开的方向的变位的状态支承固定在马达外壳13的内侧。另一方面，构成球轴承14a、14b的内圈28a、28b，以阻止接近蜗杆7 —侧的方向的变位的状态，分别以过盈配合外嵌固定于上述输出轴6a。具体地说，用于支承输出轴6a的基端部的球轴承14a的内圈28a,以过盈配合外嵌固定在形成于输出轴6a的基端部的小径保持部25，内圈28a的轴方向端面与形成在小径保持部25的里端部的台阶面29抵接。在本例的情况下，该台阶面29相当于外周面侧台阶面中的一方。
另外，用于支承输出轴6a的靠近前端的部分的球轴承14b的内圈28b，从输出轴6a的基端侧以过盈配合外嵌固定于输出轴6a的靠近前端的部分。在输出轴6a的外周面的靠近前端的部分，形成有向外凸缘状的凸边部30，内圈28b的轴方向端面与凸边部30的轴方向侧面抵接。在本例的情况下，该轴方向侧面相当于外周面侧台阶面中的另一方。另夕卜，通过将内圈28b与输出轴6a的过盈配合长度形成为最小限度，能够提高组装性。在该场合，也可以以与和内圈28b的轴方向的端面相向的面抵接的方式，将挡圈(C环)33外嵌于输出轴6a。通过以上的结构，球轴承14a、14b的内圈28a、28b，分别以阻止接近蜗杆7的方向的变位的状态支承固定在输出轴6a的基端部以及靠近前端的部分。另外，在花键孔11的内端面与花键轴部12的前端面之间，以弹性地压缩的状态夹持有作为弹性部件的压缩螺旋弹簧31。并且，在输出轴6a上施加从蜗杆7离开的方向的弹力。根据该弹力，在旋转自如地支承输出轴6a的球轴承14a、14b上，如图2中的虚线α、β所示，施加并列组合型的接触角(相互相同的方向的接触角)以及预负荷。由于根据压缩螺旋弹簧31的弹力在球轴承14a、14b上都施加预负荷，因此能够适当地限制这些球轴承14a、14b的内部间隙(特别是轴向间隙)，并且还能够适当地限制构成这些球轴承14a、14b的外圈24a、24b与内圈28a、28b的位置关系。在本例的情况下，通过适当地限制垫板26的厚度，能够在球轴承14a、14b上同时施加预负荷。
另外，作为将构成球轴承的外圈以及内圈分别支承固定在马达外壳以及输出轴的规定部分的结构，也可以不使用台阶面而分别仅利用过盈配合进行固定。但是，为了充分且切实地获得本发明的作用以及效果，最好将外圈以及内圈高精度地固定在马达外壳以及输出轴的规定位置，并且，长期间地维持该状态。另一方面，马达外壳以及输出轴，在电动式动力转向装置运转时，不仅不能避免细微地振动，而且过盈量有可能根据温度变化而降低，不能够完全否定嵌合面错动的可能性。从该观点出发，优选的是，不将外圈以及内圈仅利用过盈配合支承固定在马达外壳以及输出轴上，而是如本例那样使用台阶面。另外，本发明的目的在于防止这些球轴承14a、14b的一方或者双方的预负荷丧失、在球轴承14a、14b的部分发生晃荡。因此，这些球轴承14a、14b的接触角、预负荷的值，不必形成为相互相同。例如，一方的球轴承的接触角以及轴向间隙，也可以形成为相比另一方的球轴承的接触角以及轴向间隙逐渐变小。若采用这样的结构，则通过在对一方的球轴承施加预负荷后使构成该一方的球轴承的外圈和内圈向轴方向变位的量增多，另一方的球轴承也容易施加预负荷。这些一方的球轴承和另一方的球轴承可以任意设定为球轴承14a、14b中的任一个。将压缩螺旋弹簧31所产生的轴方向的弹力的值，设定为比作用于花键孔11与花键轴部12的花键卡合部的轴方向摩擦力的最大值大。具体地说，由蜗轮4和蜗杆7的啮合部传递的转矩变得最大，从该啮合部向蜗杆7施加的径向方向的反力变得最大，由此向花键卡合部施加的径向负荷变得最大，从而与对于该花键卡合部向轴方向变位的摩擦阻力变得最大的状态下的该轴方向的摩擦阻力的值相比，将压缩螺旋弹簧31产生的轴方向的弹力的值较大地设定为能够向球轴承14a、14b同时施加预负荷的程度。通过这样地限制压缩螺旋弹簧31的弹力，压缩螺旋弹簧31能够以对球轴承14a、14b持续施加预负荷的大小的力一直将输出轴6a持续向图2的右方推压。即，在电动式动力转向装置运转时，由于从蜗杆7朝向蜗轮4的辅助转矩的传递方向，蜗杆7有时存在向从输出轴6a离开的方向变位的倾向。在该场合，输出轴6a根据作用于花键卡合部的摩擦力，处于被向图1以及图2的左方拉拽的倾向。另外，若实际上将输出轴6a向图1以及图2的左方拉拽，则球轴承14a、14b的预负荷将丧失。与此相对，若如上述那样将压缩螺旋弹簧31的弹力设定为比作用于花键卡合部的摩擦力大，则能够防止输出轴6a实际上被朝向图1以及图2的左方拉拽。其结果，不论电动式动力转向装置的运转状况如何，都能够以单列的4点接触型的球轴承IOa为基点，总是对球轴承14a、14b施加预负荷，能够防止在这些球轴承14a、14b的旋转支承部处产生因晃荡而引起的异常噪声、振动。在本例的电动式动力转向装置的情况下，对用于能够旋转自如地支承电动马达5的输出轴6a的一对球轴承14a、14b的接触角的方向进行了研究。具体地说，采用了以往作为电动马达的输出轴的支承结构没有采用过的并列组合型的结构。这样，通过对球轴承14a、14b的接触角的方向进行研究，并且利用压缩螺旋弹簧31向从蜗杆7离开的方向推压输出轴6a，从而对球轴承14a、14b施加预负荷。能够充分确保压缩螺旋弹簧31的设置空间、特别是轴方向尺寸，而使用时的收缩量不特别大等的压缩螺旋弹簧31的使用条件不是特别的严格。因此，能够长期间充分地确保压缩螺旋弹簧31的弹力。其结果，能够长期间稳定地抑制电动马达5的输出轴6a的晃荡。实施方式的第2例图3表示本发明的实施方式的第2例。在本例的情况下，在实施方式的第I例中，代替夹持在小径保持部25的内端面与外圈24a的轴方向端面之间的垫板26 (参照图2)，使用板簧18a。另外，利用将外圈24a向图3的左方推压的板簧18a的弹力，和将输出轴6a向图3的右方推压的压缩螺旋弹簧31 (参照图1)的弹力，对一对球轴承14a、14b施加并列组合型的接触角和预负荷。另外，对于板簧18，代替设置在球轴承14a的外圈24a的轴方向端面与小径保持部25的内端面之间的部分，也能够设置在内圈28a的轴方向端面与输出轴6a的台阶面29之间，或者除了设置在球轴承14a的外圈24a的轴方向端面与小径保持部25的内端面之间的部分,还能够设置在内圈28a的轴方向端面与输出轴6a的台阶面29之间。在这样构成的本例的情况下，相应于能够扩缩板簧18a的轴方向尺寸的量，能够容易进行同时对球轴承14a、14b施加预负荷的调节。虽然从压缩螺旋弹簧31对这些球轴承14a、14b施加轴向负荷，但是该轴向负荷中的大部分，由蜗杆7侧的球轴承14b进行支承。因此，能够不向板簧18a反复施加大的轴向负荷地长期间充分确保该板簧18a的弹力。由此，能够由压缩螺旋弹簧31填密球轴承14b的内部间隙，能够由板簧18a填密轴承14a的内部间隙。其结果，不论电动式动力转向装置的运转状况如何，都能够以单列的4点接触型的球轴承IOa为基点，一直对球轴承14a、14b施加预负荷，因此在这些球轴承14a、14b的旋转支承部，能够防止发生因晃荡而引起的异常噪声、振动。其它部分的结构以及作用，由于与实施方式的第I例相同，因此省略对相同部分的图示以及说明。实施方式的第3例图4表示本发明的实施方式的第3例。在本例的情况下，作为用于在离开的方向推压输出轴6a的弹性部件，对蜗杆7使用圆柱状的橡胶块32。其它部分的结构以及作用与实施方式的第I例或者第2例相同，因此对相同部分标注同一符号并省略重复的说明。产业上的利用可能性本发明并不局限于图示的示例，能够适用于各种各样的结构的电动式动力转向装置。符号的说明I转向盘2转向轴3 壳体4 蜗轮5电动马达6、6a 输出轴7 蜗杆8蜗杆轴9蜗杆齿IOaUObUOA 球轴承11花键孔12花键轴部13马达外壳14a、14b 球轴承15中间轴16转向齿轮单元17 拉杆18、18a 板簧19 盖板20 外圈21 内圈22 O 型环23弹性环24a、24b 外圈25小径保持部26 垫板27台阶面28a、28b 内圈29台阶面30凸边部31压缩螺旋弹簧32橡胶块33 挡圈
权利要求
1.一种电动式动力转向装置，其特征在于，具有 壳体，支承固定在车体或者固定于车体的部分上； 旋转轴，相对于上述壳体旋转自如地被支承，具有与用于向转向轮施加转向角的机构连接的前端部、和与转向盘连接的后端部； 蜗轮，在上述壳体的内侧同心地被支承固定在上述旋转轴的一部分上，与上述旋转轴一起旋转； 蜗杆，具有包括基端部和设置在轴方向中间部的蜗杆齿的蜗杆轴，在使上述蜗杆齿与上述蜗轮啮合的状态下，该蜗杆相对于上述壳体旋转自如地被支承； 旋转驱动上述蜗杆的电动马达，具有支承固定于上述壳体的马达外壳、包括能够传递转矩地与上述蜗杆轴的基端部结合的前端部的输出轴、将上述输出轴旋转自如地支承在上述马达外壳的内侧的一对单列型球轴承， 上述一对单列型球轴承的每一个，在上述马达外壳的内侧具有以限制从上述蜗杆离开的方向的变位的状态被支承的外圈，在上述输出轴的一部分上具有以限制接近上述蜗杆的方向的变位的状态被外嵌的内圈， 上述蜗杆轴的基端部，具有基端面和卡合孔，该卡合孔的截面形状为非圆形，在上述基端面上开口并且具有内端面，上述输出轴的前端部具有截面形状为非圆形的杆状部件，该杆状部件与上述卡合孔卡合且具有前端面， 在上述卡合孔的内端面与上述卡合杆部的前端面之间，以在轴方向被弹性地压缩的状态夹持有具有轴方向的弹力的弹性部件，通过对上述输出轴施加从上述蜗杆离开的方向的弹力，对上述一对单列型球轴承施加并列组合型的接触角以及预负荷。
2.如权利要求1所述的电动式动力转向装置，其特征在于， 上述卡合孔为花键孔，上述杆状部件为花键轴，通过这些花键孔与花键轴卡合，在上述输出轴的前端部与上述蜗杆轴的基端部之间形成花键卡合部，由上述蜗轮与上述蜗杆的啮合部传递的转矩变得最大，从上述啮合部向上述蜗杆施加的径向方向的反力变得最大，由此向上述花键卡合部施加的径向负荷变得最大，从而与对于上述花键卡合部向轴方向变位的摩擦阻力变得最大的状态下的该摩擦阻力的值相比，上述弹性部件所施加的上述弹力的值大。
3.如权利要求1所述的电动式动力转向装置，其特征在于， 上述外圈中的至少一方，经由能够扩缩轴方向的厚度尺寸的环状的板簧，与设置于上述马达外壳的一部分的内周面侧台阶面抵接。
4.如权利要求1所述的电动式动力转向装置，其特征在于， 上述外圈中的至少一方，经由从厚度尺寸相互不同的多个种类的垫板中选择的一个垫板，与设置于上述马达外壳的一部分的内周面侧台阶面抵接。
5.如权利要求1所述的电动式动力转向装置，其特征在于， 上述蜗杆轴的基端部，通过4点接触型球轴承能够进行轴方向的变位地支承于上述壳体的内侧。
6.如权利要求5所述的电动式动力转向装置，其特征在于， 在构成上述4点接触型球轴承的内圈的轴方向两端面与固定于上述蜗杆轴的部分之间分别夹持有弹性部件，该弹性部件具有能够弹性地扩缩轴方向尺寸的方向的弹力。
7.如权利要求1所述的电动式动力转向装置，其特征在于， 夹持在上述卡合孔的内端面与上述卡合杆部的前端面之间的上述弹性部件为压缩螺旋弹黃。
8.如权利要求1所述的电动式动力转向装置，其特征在于， 夹持在上述卡合孔的内端面与上述卡合杆部的前端面之间的上述弹性部件为圆柱状的橡胶块。
全文摘要
本发明实现一种电动式动力转向装置的结构，该电动式动力转向装置通过长期间稳定地抑制电动马达(5)的输出轴(6a)的晃荡，能够稳定地减轻在运转时产生的振动、异常噪声。输出轴(6a)的前端部和蜗杆(7)的基端部，以能够进行转矩的传递以及轴方向的相对变位的方式结合。在输出轴(6a)与蜗杆(7)的结合部，设置有具有使输出轴(6a)和蜗杆(7)离开的方向的弹力的弹性部件(31)。根据弹性部件(31)的弹力，对相对于马达外壳(13)旋转自如地支承输出轴(6a)的一对球轴承(14a)、(14b)施加并列组合型的接触角以及预负荷。
文档编号B62D5/04GK103043093SQ20121020246
公开日2013年4月17日 申请日期2012年6月15日 优先权日2011年6月16日
发明者石井彻, 山本武士, 泽克彦 申请人:日本精工株式会社