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CN118900802A - 转向装置 - Google Patents

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Publication number
CN118900802A
CN118900802A CN202280093310.5A CN202280093310A CN118900802A CN 118900802 A CN118900802 A CN 118900802A CN 202280093310 A CN202280093310 A CN 202280093310A CN 118900802 A CN118900802 A CN 118900802A
Authority
CN
China
Prior art keywords
bearing support
support member
outer peripheral
peripheral wall
housing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202280093310.5A
Other languages
English (en)
Inventor
明法寺祐
川村尚史
谷冈康弘
桑原祐也
外山祐一
仲秋贵雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JTEKT Corp
Original Assignee
JTEKT Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by JTEKT Corp filed Critical JTEKT Corp
Publication of CN118900802A publication Critical patent/CN118900802A/zh
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0409Electric motor acting on the steering column
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
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    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D7/00Steering linkage; Stub axles or their mountings
    • B62D7/22Arrangements for reducing or eliminating reaction, e.g. vibration, from parts, e.g. wheels, of the steering system
    • B62D7/224Arrangements for reducing or eliminating reaction, e.g. vibration, from parts, e.g. wheels, of the steering system acting between the steering wheel and the steering gear, e.g. on the steering column
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H1/00Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/02Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H1/04Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)

Abstract

本发明涉及转向装置。转向装置具有支承转向轴(2)的支承筒(17)、以及具有收纳减速机(20)的圆筒部分(41)的外壳(18)。轴承支承部件(50)与圆筒部分(41)的内周面嵌合。在转向轴(2)的外周面与轴承支承部件(50)的内周面之间配置轴承(71)。轴承支承部件(50)具有与轴承(71)的外周面嵌合的内周壁(51)、与圆筒部分(41)的内周面嵌合的外周壁(52)、以及沿径向将内周壁(51)与外周壁(52)连结的连结壁(53)。内周壁(51)从连结壁(53)向与安装方向(DW)相同的方向延伸,外周壁(52)向与安装方向(DW)相反的方向延伸。

Description

转向装置
技术领域
本发明涉及转向装置。
背景技术
以往,存在利用马达来辅助转向操纵的电动动力转向装置。例如,专利文献1的转向装置具有马达以及轴承单元。转向轴沿轴向贯通轴承单元。轴承单元具有外壳。外壳具有外壳以及外壳罩。外壳具有沿轴向开口的开口部。外壳罩以堵塞外壳的开口部的方式安装于外壳。
外壳收纳有斜齿轮以及缓冲盘。斜齿轮以能够一体旋转的方式与转向轴连结。斜齿轮由马达驱动。斜齿轮在轴向上,由第一轴承和第二轴承双方支承。第一轴承设置在缓冲盘。第二轴承设置在外壳的端壁。端壁是与开口部相反的一侧的壁。转向轴经由第一轴承以及第二轴承被支承为能够相对于外壳旋转。
缓冲盘在轴向上,位于斜齿轮与外壳罩之间。缓冲盘经由第一轴承而被安装于转向轴的外周面。缓冲盘的外周面与外壳的内周面抵接。外壳罩的一部分经由弹簧部件被缓冲盘的侧面支承。弹簧部件对缓冲盘施加朝向斜齿轮的轴向的弹力。通过弹簧部件的弹力,来抑制缓冲盘向远离斜齿轮的方向的移动。
缓冲盘具有缓冲作用于转向轴的径向以及轴向的冲击的功能。
专利文献1:日本特表2018-520926号公报
在近几年中,基于车辆的规格等顾客对转向装置的要求渐渐多样化。为了应对上述要求,进行遍及转向装置的结构的多方面的研究开发。谋求具有新结构的转向装置。
发明内容
本发明的一个实施方式的转向装置具有:圆筒状的支承筒,其具有凸缘,并将转向轴支承为能够旋转;减速机,其构成为对上述转向轴施加转矩;外壳,其具有收纳上述减速机的圆筒部分,上述圆筒部分与上述凸缘同轴地连结;轴承支承部件,其从沿着轴向的方向亦即安装方向与上述圆筒部分的内周面嵌合,且供上述转向轴贯通;以及轴承,其夹装在上述转向轴的外周面与上述轴承支承部件的内周面之间。上述轴承支承部件具有与上述轴承的外周面嵌合的内周壁、与上述圆筒部分的内周面嵌合的外周壁、以及沿径向将上述内周壁与上述外周壁连结的连结壁。上述内周壁具有与上述连结壁连结的基端部,并且从上述连结壁向与上述安装方向相同的方向延伸。上述外周壁具有与上述连结壁连结的基端部,并且从上述连结壁向与上述安装方向相反的方向延伸。
附图说明
图1是表示第一实施方式的转向装置的结构的示意图。
图2是图1的转向柱的立体图。
图3是图2的外壳与下管的连结部分的剖视图。
图4是从斜上方观察图3的轴承支承部件的立体图。
图5是从斜下方观察图3的轴承支承部件的立体图。
图6是图3的轴承支承部件的半剖视图。
图7是图3的轴承支承部件的半剖视图。
图8是第二实施方式的外壳剖视图。
具体实施方式
<第一实施方式>
对转向装置的第一实施方式进行说明。
如图1所示,转向装置1具有转向轴2、中间轴3、小齿轮轴4、以及齿条轴5。在转向轴2的第一端部连结有方向盘6。在转向轴2的第二端部经由万向接头7连结有中间轴3的第一端部。在中间轴3的第二端部经由万向接头8连结有小齿轮轴4的第一端部。在小齿轮轴4的第二端部设置有小齿轮4a。小齿轮4a与设置在齿条轴5的齿条5a啮合。齿条轴5被支承于固定在车体的框架9的外壳10的内部。齿条轴5能够向针对车辆的行进方向的左方向或者右方向移动。齿条轴5的两端部具有转向横拉杆(省略图示)与左右转向轮(省略图示)连结。
转向轴2具有外轴11以及内轴12。外轴11以及内轴12例如通过花键结合而相互连结。外轴11以及内轴12能够一体旋转并且能够沿着相互的轴向相对移动。转向轴2以方向盘6为上方而相对于车辆的前后方向倾斜地设置。
转向装置1具有转向柱15。在转向柱15插通有转向轴2。转向轴2经由轴承(省略图示)被转向柱15支承为能够旋转。转向柱15被安装于设置在车体的两个框架13、14。一个框架13在车辆的前后方向上,位于比另一个框架14靠后方。
转向柱15具有上管16、下管17以及外壳18。上管16是圆筒状。下管17是圆筒状,具有凸缘31。上管16以及下管17相互嵌合。作为一个例子,上管16被插入下管17的第一端部。第一端部是与设置有凸缘31的第二端部相反的一侧的端部。上管16以及下管17能够沿转向轴2的轴向相互相对移动。下管17具有柱支架17A。下管17经由柱支架17A安装于车体的框架13。
上管16以及下管17例如由磁性体形成。磁性体包含铁等磁性金属。上管16以及下管17构成将转向轴2支承为能够旋转的支承筒。
外壳18与下管17的第二端部连结。外壳18具有两个支承部18A(在图1中,仅图示了一个)以及支承轴18B。两个支承部18A设置在与外壳18的下管17相反的一侧的侧面。两个支承部18A在车体的宽度方向上相互对置。支承轴18B在两个支承部18A之间延伸。支承轴18B以能够旋转的方式与固定在车体的框架14的支架24连结。
在外壳18的外部设置有转向操纵辅助用的马达19。在外壳18的内部收纳有减速机20。减速机20将马达19的旋转减速,并将该减速的旋转传递至内轴12。减速机20是具有蜗杆21以及蜗轮22的涡轮蜗杆减速机。蜗杆21以能够一体旋转的方式与马达19的输出轴(省略图示)连结。蜗杆21的轴线以及马达19的输出轴的轴线位于相同的直线上。蜗轮22与蜗杆21啮合。蜗轮22设置为能够与内轴12一体旋转。蜗轮22的轴线以及内轴12的轴线位于相同的直线上。
转向装置1具有锁定机构(省略图示)。锁定机构通过操作杆(省略图示)的操作,选择性地锁定以及解锁以转向柱15的支承轴18B为中心的摆动以及转向柱15的伸缩。通过对操作杆进行解锁操作,转向柱15能够以支承轴18B为中心而相对于柱支架17A摆动。在对操作杆进行解锁操作之后,通过使方向盘6向上方或者向下方移动,能够调节方向盘6的上下位置。另外,通过对操作杆进行解锁操作,上管16能够相对于下管17向转向轴2的轴向移动。在对操作杆进行解锁操作之后,通过使方向盘6向转向轴2的轴向移动,能够调节方向盘6的轴向的位置。
接着,详细说明下管17的结构。
如图2所示,下管17具有凸缘31。凸缘31设置在下管17的第二端部。下管17的第二端部是与供上管16插入的第一端部相反的一侧的端部。凸缘31是圆环状的平板。凸缘31具有两个安装部31A。两个安装部31A设置在凸缘31的外周面。两个安装部31A从凸缘31的外周面向径向外侧突出。两个安装部31A在凸缘31的径向上相互位于相反侧。如图3所示,两个安装部31A分别具有插通孔31B。将螺栓30插通在插通孔31B。通过将该螺栓30紧固在外壳18,凸缘31被固定于外壳18。螺栓30具有头部30A以及轴部30B。
接着,详细说明外壳18的结构。
如图2所示,外壳18具有蜗轮外壳部件41以及蜗杆外壳部件42。蜗轮外壳部件41以及蜗杆外壳部件42分别是圆筒状。蜗杆外壳部件42与蜗轮外壳部件41的外周面连结。蜗杆外壳部件42沿与蜗轮外壳部件41的轴线正交的方向延伸。蜗轮外壳部件41的内部和蜗杆外壳部件42的内部经由连通孔(省略图示)而相互连通。蜗轮外壳部件41构成外壳18的圆筒部分。外壳18例如由非磁性体形成。非磁性体包含铝等非磁性金属。
在蜗轮外壳部件41的内部以能够旋转的方式收纳有蜗轮22。在蜗杆外壳部件42的内部经由轴承(省略图示)将蜗杆21支承为能够旋转。蜗轮22和蜗杆21经由设置在外壳18的内部的前面的连通孔而相互啮合。蜗轮22以及蜗杆21例如由磁性体形成。磁性体包含铁等磁性金属。
如图3所示,蜗轮外壳部件41在轴向的第一端部具有开口部41A,在与第一端部相反的一侧的第二端部具有端壁。开口部41A沿着蜗轮外壳部件41的轴线朝向下管17开口。蜗轮外壳部件41的外径实际上与凸缘31的外径相同。
蜗轮外壳部件41具有圆筒状的轴承支承部43。轴承支承部43设置在蜗轮外壳部件41的端壁。开口部41A和轴承支承部43配置于同轴上。蜗轮外壳部件41的内部和蜗轮外壳部件41的外部经由轴承支承部43而相互连通。
蜗轮外壳部件41具有两个紧固部44。各紧固部44是在将凸缘31固定在外壳18时紧固螺栓30的部分。各紧固部44从蜗轮外壳部件41的外周面向径向外侧突出。两个紧固部44在蜗轮外壳部件41的径向上相互位于相反侧。各紧固部44具有螺纹孔44A。螺纹孔44A开口的各紧固部44的端面与开口部41A开口的蜗轮外壳部件41的端面共面。
凸缘31的周缘与开口部41A开口的蜗轮外壳部件41的端面抵接。凸缘31的插通孔31B和外壳18的螺纹孔44A相互一致。螺栓30从与外壳18相反的一侧插通于凸缘31的插通孔31B。该螺栓30被紧固在外壳18的紧固部44。由此,凸缘31被固定在外壳18。即、下管17经由凸缘31与外壳18连结。另外,外壳18的开口部41A被凸缘31堵塞。凸缘31也是关闭外壳18的开口部41A的罩。
蜗轮外壳部件41将内轴12支承为能够旋转。内轴12贯通蜗轮外壳部件41。内轴12的轴线和蜗轮外壳部件41的轴线位于相同的直线上。内轴12具有输入轴12A、输出轴12B以及扭杆12C。输入轴12A和输出轴12B经由扭杆12C而相互连结。输出轴12B是中空的圆筒。
输入轴12A的第一端部与外轴11连结。输入轴12A的第二端部被插入输出轴12B的第一端部。在输入轴12A的外周面与输出轴12B的内周面之间存在间隙。在输入轴12A的外周面与输出轴12B的内周面之间夹装有滑动轴承12D。输入轴12A和输出轴12B经由滑动轴承12D能够相对旋转。
扭杆12C的第一端部以插入输入轴12A的第二端部的状态被固定在输入轴12A的第二端部。扭杆12C的第二端部被插通在输出轴12B的内部。在扭杆12C的外周面与输出轴12B的内周面之间存在间隙。扭杆12C的第二端部固定在输出轴12B的第二端部。施加给方向盘6的转向操纵转矩经由输入轴12A以及扭杆12C而向输出轴12B传递。扭杆12C根据转向操纵转矩而扭转。
在蜗轮外壳部件41的内部收纳有蜗轮22以及轴承支承部件50。蜗轮22以能够一体旋转的方式固定在输出轴12B的外周面。轴承支承部件50是圆筒状,以能够相对限制的方式安装于输出轴12B的外周面。蜗轮22以及轴承支承部件50沿着蜗轮外壳部件41的轴向相互隔开间隔而排列。蜗轮22配置在轴承支承部件50与蜗轮外壳部件41的端壁之间。蜗轮外壳部件41、蜗轮22以及轴承支承部件50配置在同轴上。
如图4以及图5所示,轴承支承部件50具有筒状的内周壁51、筒状的外周壁52以及环状的连结壁53。
内周壁51位于外周壁52的径向内侧。内周壁51的轴向位置与外周壁52的轴向位置稍微不同。连结壁53是向轴承支承部件50的径向扩展的壁部。连结壁53将内周壁51的基端部与外周壁52的基端部连结。内周壁51的前端部和外周壁52的前端部在轴向上相互朝向相反侧。前端部是与基端部相反的一侧的端部。
连结壁53具有内侧平坦部53A、倾斜部53B以及外侧平坦部53C。以内周壁51为基准,内侧平坦部53A、倾斜部53B以及外侧平坦部53C以该顺序而连结。内侧平坦部53A和外侧平坦部53C沿与轴向正交的方向延伸。内侧平坦部53A的内周部分与内周壁51的基端部连结。外侧平坦部53C的外周部分与外周壁52的基端部连结。外侧平坦部53C相对于内侧平坦部53A,配置于在轴承支承部件50的轴向上向内周壁51的前端部侧偏移的位置。倾斜部53B以越靠连结壁53的径向外侧的部位,在轴承支承部件50的轴向上越接近内周壁51的前端部的方式而倾斜。
内周壁51的内径设定为比轴承71的外径稍小。外周壁52的外径设定为比蜗轮外壳部件41的内径稍大。内周壁51的内径、以及外周壁52的外径根据被决定的压入量而决定。
轴承支承部件50由弯曲单个板材而成。轴承支承部件50例如由磁性体形成。磁性体包含铁等磁性金属。轴承支承部件50由使单个金属板材塑性变形而形成,例如通过压力机冲压成规定的形状。
如图3所示,轴承支承部件50的内周面、即内周壁51的内周面与轴承71的外周面嵌合。轴承支承部件50的外周面、即外周壁52的外周面与蜗轮外壳部件41的内周面嵌合。轴承支承部件50被从安装方向DW压入蜗轮外壳部件41的内周面。安装方向DW是沿着蜗轮外壳部件41的轴线的方向,是将轴承支承部件50插入蜗轮外壳部件41的方向。通过管理压入装置(省略图示)的压入行程,来决定轴承支承部件50相对于蜗轮外壳部件41的轴向位置。内周壁51从连结壁53向与安装方向DW相同的方向延伸。外周壁52从连结壁53向与安装方向DW相反的方向延伸。内周壁51的前端部朝向与安装方向DW相同的方向。外周壁52的前端部朝向与安装方向DW相反的方向。外周壁52的基端部相对于内周壁51的基端部,配置在沿安装方向DW偏移的位置。倾斜部53B以越靠径向外侧的部位则越向安装方向DW位移的方式而倾斜。
输出轴12B经由轴承61被轴承支承部43的内周面支承为能够旋转。轴承61处于限制轴向的移动的状态。环状的台阶部62以及挡圈63设置在输出轴12B的外周面。轴承61的内圈夹装在台阶部62与挡圈63之间。环状的突起部64以及挡圈65设置在轴承支承部43的内周面。轴承61的外圈夹装在突起部64与挡圈65之间。
输出轴12B经由轴承71被轴承支承部件50的内周壁51支承为能够旋转。轴承71处于限制轴向的移动的状态。环状的突条72设置在输出轴12B的外周面。另外,筒状的螺母部件(省略图示)被安装于输出轴12B的第一端部。轴承71的内圈夹装在突条72与螺母部件之间。轴承71的外圈被维持为被内周壁51向径向内侧弹性地按压的状态。轴承71的外圈由内周壁51支承。
蜗轮外壳部件41的内部空间通过轴承支承部件50被划分为两个空间。在轴承支承部件50与凸缘31之间的空间设置传感器80。传感器80包含转矩传感器以及旋转角传感器。转矩传感器基于扭杆12C的扭转量来检测转向操纵转矩。旋转角传感器作为转向操纵角来检测输入轴12A的旋转角。在轴承支承部件50与蜗轮外壳部件41的端壁之间的空间封入润滑脂。
<第一实施方式的作用以及效果>
第一实施方式起到以下的作用以及效果。
(1-1)如图6所示,轴承支承部件50以外周壁52朝向与安装方向DW相反的方向的姿势,被安装于蜗轮外壳部件41。在将轴承支承部件50压入蜗轮外壳部件41的内部时,外周壁52的外周面相对于蜗轮外壳部件41的内周面滑动。此时,对外周壁52作用与安装方向DW相反的方向的滑动阻力。受到该滑动阻力,以内周壁51与内侧平坦部53A的连结部分为支点,连结壁53以向与安装方向DW相反的方向倾斜的方式稍微地弹性变形。伴随于此,通过外周壁52的前端部向径向内侧倾斜,而外周壁52的前端部的外径稍微地缩径。
因此,外周壁52的外周面与蜗轮外壳部件41的接触面积减少。另外,由于接触面积减少,外周壁52与蜗轮外壳部件41之间的滑动阻力减少。容易向蜗轮外壳部件41的内部插入轴承支承部件50,所以组装性得以提高。另外,能够减少压入载荷。压入载荷是为了将轴承支承部件50压入蜗轮外壳部件41的内部所需的力。因此,能够得到容易将轴承支承部件50压入蜗轮外壳部件41的内部的新的转向装置1。
(1-2)由于车辆骑上路缘石或者齿条轴5的末端应用等原因,存在对输出轴12B作用所谓的反向输入载荷F的担忧。末端应用是齿条轴5的端部与外壳10抵接的情况。反向输入载荷F是与安装方向DW相反的方向的力。如图7所示,反向输入载荷F经由输出轴12B以及轴承71被向轴承支承部件50的内周壁51传递。受到该反向输入载荷F,以内周壁51与内侧平坦部53A的连结部分为支点,试图使连结壁53向与安装方向DW相同的方向倾斜的力作用于连结壁53。伴随于此,以外周壁52的前端部的外径扩径的方式,试图使外周壁52的前端部向径向外侧倾斜的力作用于外周壁52。
因此,相对于蜗轮外壳部件41的内周面,外周壁52的外周面被更强地向径向外侧按压。由于外周壁52的外周面相对于蜗轮外壳部件41的内周面的接触载荷增大,而轴承支承部件50的脱落载荷增大。脱落载荷是为了使被压入蜗轮外壳部件41的状态的轴承支承部件50向与安装方向DW相反的方向移动所需的力。因此,通过脱落载荷的增大,来抑制轴承支承部件50向与安装方向DW相反的方向的移动。比如即使反向输入载荷F作用于输出轴12B,轴承支承部件50也被保持在适当的轴向位置。能够得到轴承支承部件50难以向与安装方向DW相反的方向脱落的新的转向装置1。
此外,还考虑了将外周壁52设定为朝向与安装方向DW相同的方向。在该情况下,在反向输入载荷F作用于输出轴12B时,以内周壁51与内侧平坦部53A的连结部分为支点,连结壁53以向与安装方向DW相同的方向倾斜的方式稍微地弹性变形。伴随于此,由于外周壁52的前端部向径向内侧倾斜,而外周壁52的前端部的外径稍微地缩径。因此,由于外周壁52的外周面与蜗轮外壳部件41的内周面的接触载荷减少,而存在轴承支承部件50的脱落载荷减少的担忧。因此,从确保轴承支承部件50的脱落载荷的观点考虑,优选外周壁52被设计为朝向与安装方向DW相反的方向。
(1-3)轴承支承部件50被维持为被压入蜗轮外壳部件41的内周面的状态。因此,不需要设置用于保持轴承支承部件50的轴向位置的其它部件。另外,不需要将轴承支承部件50固定在蜗轮外壳部件41的螺栓等紧固部件。因此,能够抑制转向装置1的部件个数的增加。另外,能够减少转向装置1的制品成本。
(1-4)轴承支承部件50被维持为被压入蜗轮外壳部件41的内周面的状态。内周壁51的内周面被维持为相对于轴承71的外圈的外周面被向径向内侧弹性地按压的状态。理想上在内周壁51的内周面与轴承71的外圈的外周面之间不存在间隙。因此,润滑脂难以通过内周壁51的内周面与轴承71的外圈的外周面的边界部分。因此,能够抑制润滑脂从轴承支承部件50与蜗轮外壳部件41的端壁之间的第一空间向轴承支承部件50与凸缘31之间的第二空间漏出的情况。
另外,外周壁52的外周面被维持为相对于蜗轮外壳部件41的内周面被向径向外侧弹性地按压的状态。理想上在外周壁52的外周面与蜗轮外壳部件41的内周面之间不存在间隙。因此,润滑脂难以通过外周壁52的外周面与蜗轮外壳部件41的内周面的边界部分。因此,能够抑制润滑脂从轴承支承部件50与蜗轮外壳部件41的端壁之间的第一空间向轴承支承部件50与凸缘31之间的第二空间漏出的情况。
(1-5)理想上在内周壁51的内周面与轴承71的外圈的外周面之间不存在间隙。因此,能够抑制在轴承支承部件50与轴承71之间产生撞击声或者粘滑声的情况。粘滑声是部件彼此,这里是由于轴承支承部件50与轴承71相互摩擦而产生的异响。因此,能够提高转向装置1的静音性。
(1-6)连结壁53具有倾斜部53B。通过调节倾斜部53B的倾斜的程度,能够调节连结壁53的载荷挠度特性。载荷挠度特性是作用于部件的载荷与部件相对于该载荷的挠曲量的关系的情况。
(1-7)轴承支承部件50由弯曲单个板材而成。板材例如是具有磁性的金属板材。因此,能够通过压力机等简单地将轴承支承部件50成型。另外,能够使轴承支承部件50轻型化。
(1-8)轴承支承部件50是金属制的。因此,例如在将轴承支承部件50安装于蜗轮外壳部件41时,能够抑制轴承支承部件50的损伤。
(1-9)由于能够从安装方向DW将蜗轮22、轴承支承部件50以及传感器80沿一个方向组装在蜗轮外壳部件41,所以组装性得以提高。
<第二实施方式>
对转向装置的第二实施方式进行说明。本实施方式基本上具有与前面的图1~图7所示的第一实施方式相同的结构。因此,对与第一实施方式相同的部件以及结构标注相同的附图标记,并省略其详细的说明。
传感器80包含磁式转矩传感器。转矩传感器具有固定在输入轴12A的永久磁铁、以及固定在输出轴12B的磁轭单元。磁轭单元是经由树脂部分将两个磁轭一体化后的单元。若对输入轴12A施加转矩而扭杆12C扭转变形,则永久磁铁与磁轭的旋转方向上的相对位置变化。转矩传感器基于伴随着永久磁铁与磁轭的相对位置的变化的磁轭的磁通的变化,来检测施加于扭杆12C的转矩。永久磁铁以及两个磁轭形成磁路。
当在转向装置1的附近存在车载扬声器等磁场产生源的情况下,存在从磁场产生源产生的磁通经由第一磁通路径R1而被施加于传感器80的担忧。第一磁通路径R1是包含上管16、下管17、以及传感器80的路径。在该情况下,由于传感器80受到来自磁场产生源的磁场的影响,传感器80的转矩检测精度可能会降低。因此,在本实施方式中,作为转向装置1采用了以下的结构。
如图8所示,转向装置1具有两个磁路部件81。磁路部件81是用于将凸缘31与轴承支承部件50的外周壁51连接的部件。磁路部件81由磁性金属形成。磁路部件81由弯曲单个金属板材而成。磁路部件81通过将单个金属板材塑性变形而形成,例如通过压力机冲压成规定的形状。
磁路部件81具有第一磁路部81A以及第二磁路部81B。第一磁路部81A沿蜗轮外壳部件41的径向延伸。第一磁路部81A是平板状,并夹在蜗轮外壳部件41的紧固部44与凸缘31的安装部31A之间。第一磁路部81A通过螺栓30与安装部31A以及紧固部44一起在轴向上被固定在一起。第一磁路部81A的径向上的第一端部的一部分也可以向外壳18的外部露出。第一磁路部81A的径向上的第二端部位于外壳18的内部。
第二磁路部81B以随着轴承支承部件50的朝向安装方向DW,接近蜗轮外壳部件41的内周面的方式倾斜。第二磁路部81B的第一端部与第一磁路部81A的第二端部连结。第一磁路部81A与第二磁路部B的连结部分顺利地弯曲。第二磁路部81B的第二端部向蜗轮外壳部件41的径向内侧弯曲。第二端部的弯曲了的凸状的部分作为针对轴承支承部件50的接触部81C发挥功能。接触部81C被维持为相对于外周壁52的内周面,被向径向外侧弹性地按压的状态。
轴承支承部件50与蜗轮22的轴向上的距离被设定为来自假定的磁场产生源的磁通能够通过的程度的距离。另外,上管16、下管17、凸缘31、磁路部件81、轴承支承部件50以及蜗轮22全部由磁性金属形成。因此,上管16、下管17、凸缘31、磁路部件81、轴承支承部件50以及蜗轮22能够相互磁耦合,能够形成第二磁通路径R2。第二磁通路径R2是绕过传感器80的周围的磁通路径。
理想上在凸缘31与第一磁路部81A之间不存在间隙。与此相对,凸缘31和传感器80的磁性部件在轴向上远离。即、凸缘31与第一磁路部81A之间的磁阻比凸缘31与传感器80的磁性部件之间的磁阻小。磁性部件是永久磁铁以及磁轭。因此,从转向装置1的外部施加的磁通与传感器80的磁性部件相比,更容易向第一磁路部81A流动。
轴承支承部件50的内周壁51的前端部与蜗轮22之间的轴向的距离比凸缘31与传感器80的磁性部件之间的轴向的距离短。另外,轴承支承部件50的内周壁51的前端部与蜗轮22之间的轴向的距离比传感器80的磁性部件与蜗轮22之间的轴向的距离短。因此,总体而言,第二磁通路径R2的磁阻比第一磁通路径R1的磁阻小。
此外,也可以在凸缘31与第一磁路部81A之间存在些许间隙。但是,间隙比凸缘31与传感器80的磁性部件之间的轴向的距离短。另外,也可以在接触部81C与外周壁52的内周面之间存在些许间隙。但是,间隙是来自假定的磁场产生源的磁通能够通过的程度的间隙。
<第二实施方式的作用以及效果>
第二实施方式除了实现前面的(1-1)~(1-9)的栏所记载的第一实施方式的作用以及效果之外,还实现以下的作用以及效果。
(2-1)不包含传感器80的第二磁通路径R2的磁阻比包含传感器80的第一磁通路径R1的磁阻小。因此,从转向装置1的外部施加的磁通不在包含传感器80的第一磁通路径R1中通过,而在绕过传感器80的径向外侧的第二磁通路径R2中通过。通过抑制来自磁场产生源的磁通被施加给传感器80的情况,能够确保传感器80的检测精度。
此外,在由合成树脂等非磁性体形成轴承支承部件50的情况下,难以形成绕过传感器80的径向外侧的第二磁通路径R2。在该情况下,来自磁场产生源的磁通通过包含传感器80的第一磁通路径R1的可能性高。
(2-2)利用凸缘31、轴承支承部件50以及蜗轮22等具有磁性的部件,形成绕过传感器80的第二磁通路径R2。也可以仅设置用于使凸缘31与轴承支承部件50磁耦合的磁路部件81。因此,与例如设置覆盖传感器80的周围的磁屏蔽的情况相比,能够减少制品成本。磁屏蔽的加工复杂,所以存在制品成本增加的担忧。根据本实施方式,通过将传感器80的周围所存在、具有磁性的部件零件彼此磁耦合,能够使转向装置1具有切断外部磁场对传感器80的影响的磁屏蔽的功能。
<其它实施方式>
此外,第一以及第二实施方式也可以如下那样改变来实施。
在第一实施方式中,轴承支承部件50以及外壳18也可以是合成树脂制的。合成树脂材料比金属材料便宜。因此,能够减少转向装置1的制品成本。
在第一实施方式中,也可以省略连结壁53的倾斜部53B。在该情况下,连结壁53是沿径向延伸的平坦壁部。
在第二实施方式中,磁路部件81也可以仅设置有一个。另外,也可以设置三个以上的磁路部件81。
在第二实施方式中,也可以因制品规格等而省略磁路部件81。在该情况下,例如以凸缘31和外周壁52能够磁耦合的程度,来缩短凸缘31与外周壁52的轴向距离。例如,也可以使外周壁52向与安装方向DW相反的方向延长。能够磁耦合的程度是来自磁通产生源的磁通能够从凸缘31向外周壁52通过的程度。
在第二实施方式中,在省略磁路部件81的情况下,也可以由磁性金属形成外壳18。在该情况下,来自磁通产生源的磁通例如以凸缘31、蜗轮外壳部件41以及轴承支承部件50的顺序通过。
在第二实施方式中,第二磁通路径R2也可以构成为包含与输出轴12B接触的部件。例如,在轴承71的外圈、内圈以及滚珠是磁性金属制品的情况下,轴承71能够构成第二磁通路径R2的一部分。
由于制品的规格等,也可以在转向装置1不设置用于调节方向盘6的上下位置的结构、以及用于调节方向盘6的轴向上的位置的结构。在该情况下,代替上管16以及下管17,设置不伸缩的单个支承筒。通过该单个支承筒将转向轴2支承为能够旋转。另外,外壳18固定在车体的框架14。能够采用从外壳18省略了支承部18A以及支承轴18B的结构。另外,也不需要选择性地锁定以及解锁以转向柱15的支承轴18B为中心的摆动以及转向柱15的伸缩的锁定机构。
转向装置1也可以是电动转向式的转向装置。在该情况下,方向盘6与转向轮之间的动力传递被分离。马达19作为反作用力马达发挥功能。反作用力马达产生对车辆的转向轴2施加的转向操纵反作用力转矩。转向操纵反作用力转矩是与方向盘6的转向操纵方向相反的方向的转矩。

Claims (7)

1.一种转向装置,其具有:
圆筒状的支承筒,其具有凸缘,并将转向轴支承为能够旋转;
减速机,其构成为对上述转向轴施加转矩;
外壳,其具有收纳上述减速机的圆筒部分,上述圆筒部分与上述凸缘同轴地连结;
轴承支承部件,其从沿着轴向的方向亦即安装方向与上述圆筒部分的内周面嵌合,且供上述转向轴贯通;以及
轴承,其夹装在上述转向轴的外周面与上述轴承支承部件的内周面之间,
上述轴承支承部件具有与上述轴承的外周面嵌合的内周壁、与上述圆筒部分的内周面嵌合的外周壁、以及沿径向将上述内周壁与上述外周壁连结的连结壁,
上述内周壁具有与上述连结壁连结的基端部,并且从上述连结壁向与上述安装方向相同的方向延伸,
上述外周壁具有与上述连结壁连结的基端部,并且从上述连结壁向与上述安装方向相反的方向延伸。
2.根据权利要求1所述的转向装置,其中,
上述连结壁具有以越靠径向外侧的部位则越向上述安装方向位移的方式倾斜的倾斜部。
3.根据权利要求1或2所述的转向装置,其中,
上述轴承支承部件由弯曲单个板材而成。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的转向装置,其中,
上述轴承支承部件是金属制的。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的转向装置,其中,
具有磁式传感器,上述传感器配置在上述外壳的内部的上述凸缘与上述轴承支承部件之间的空间,
上述凸缘以及上述轴承支承部件是磁性金属制的,上述外壳是非磁性金属制的,
上述凸缘以及上述轴承支承部件构成为形成绕过上述传感器的周围的磁通路径。
6.根据权利要求5所述的转向装置,其中,
具有将上述凸缘与上述外周壁连接的磁性金属制的磁路部件。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的转向装置,其中,
上述减速机具有与上述转向轴一体旋转的蜗轮、以及与上述蜗轮啮合的蜗杆,
上述外壳具有收纳上述蜗轮的蜗轮外壳部件、以及收纳上述蜗杆的蜗杆外壳部件,
上述圆筒部分是上述蜗轮外壳部件。
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