CN107076215B - 力矩传递用接头和电动式助力转向装置 - Google Patents

力矩传递用接头和电动式助力转向装置 Download PDF

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Abstract

提供一种力矩传递用接头,在轴向上互相串联配置的驱动轴的末端部与被驱动轴的基端部之间传递力矩,包括:联轴器,使在内外周面的一个周面在周向遍及全周交替地设有凹部与凸部的第一凹凸部以存在周向间隙的状态,卡合在设置于驱动轴的末端部周面的驱动侧凹凸部,使在内外周面的另一个周面在周向遍及全周交替地设有凹部与凸部的第二凹凸部以存在周向的间隙的状态,卡合在设置于被驱动轴的基端部周面的被驱动侧凹凸部;弹性材料制的驱动侧弹性部件,能传递力矩地架设在驱动轴与联轴器之间;弹性材料制的被驱动侧弹性部件,能传递力矩地架设在联轴器与被驱动轴之间,第一凹凸部相关于周向的凹凸形状、与第二凹凸部相关于周向的凹凸形状互不相同。

Description

力矩传递用接头和电动式助力转向装置
技术领域
本发明涉及在驱动轴与被驱动轴之间传递力矩的力矩传递用接头、和利用电动马达作为辅助动力源的电动式助力转向。
背景技术
作为在对转向轮(除了铲车等特殊车辆,通常为前轮)赋予转向角时,减轻驾驶者操作方向盘所需的力的装置,广泛使用助力转向装置。在这样的助力转向装置中,使用电动马达作为辅助动力源的电动式助力转向装置近年来也开始普及。该电动式助力转向装置的构造已知有各种,但无论哪种构造都是将电动马达的辅助动力经由减速器赋予给旋转轴,该旋转轴通过方向盘的操作来旋转并随着旋转对转向轮赋予转向角。作为该减速器,一般而言使用蜗杆减速器。在使用蜗杆减速器的电动式助力转向装置的情况下,使被电动马达旋转驱动的蜗杆、与随着旋转轴一起旋转的蜗轮啮合,使电动马达的辅助动力到该旋转轴传递自如。在该蜗杆减速器中,由于存在于蜗杆与蜗轮的啮合部的侧隙,在改变旋转轴的旋转方向时,有的情况下会产生称为齿碰撞声的不快的异常噪声。
作为抑制该齿碰撞声的产生的构造,以往考虑利用弹簧等弹性部件将蜗杆向蜗轮弹性地按压。图8、9示出专利文献1所公开的电动式助力转向装置的1个例子。由方向盘1向预定方向旋转的转向轴2的前端部被旋转自如地支承在壳体3的内侧,且在该部分固定有蜗轮4。将与该蜗轮4啮合的蜗杆齿5设在蜗杆轴6的轴向中间部,被电动马达7旋转驱动的蜗杆8的轴向两端部被深槽型球轴承等1对滚动轴承9a、9b旋转自如地支承在壳体3内。在蜗杆轴6的末端部从滚动轴承9a突出的部分外嵌有按压件10,在该按压件10与壳体3之间设有螺旋弹簧11等弹性部件。而且,利用该螺旋弹簧11,经由按压件10将设在蜗杆轴6的蜗杆齿5向蜗轮4按压。利用该构成,抑制蜗杆齿5与蜗轮4之间的侧隙,抑制齿碰撞声的产生。
在上述的以往构造中,抑制了在蜗杆齿5与蜗轮4的啮合部产生齿碰撞声,但不能抑制在电动马达7的输出轴12的末端部与蜗杆轴6的基端部的结合部分产生的异常噪声。下面说明这一点。在图9所示的构造的情况下,为了将电动马达7的输出轴12的末端部与蜗杆轴6的基端部能传递力矩地结合,以在该蜗杆轴6的基端面开口的状态在蜗杆轴6的基端部形成花键孔13。
另一方面,在输出轴12的末端部形成有花键轴部14。而且,通过使花键轴部14与花键孔13花键卡合,将输出轴12与蜗杆轴6能传递力矩地结合。
如果花键轴部14与花键孔13没有周向间隙地(没有侧隙地)花键卡合,那么在输出轴12的末端部与蜗杆轴6的基端部的结合部(花键卡合部)就不会产生异常噪声。但是,实际上,在该花键卡合部回存在侧隙。特别是,在利用图9所示的构造来抑制蜗杆齿5与蜗轮4之间的侧隙的构造中,由于需要使蜗杆轴6摇动位移,因此不能完全消除花键卡合部的侧隙,难以防止异常噪声的产生。
专利文献2记载了如下构造:将电动马达的输出轴与蜗杆轴经由金属制的圆柱状的动力传递部件结合,蜗杆轴能够顺利摇动位移。在专利文献2所公开的构造的情况下,为了使蜗杆轴摇动位移,在动力传递部件的两端部所设置的花键轴部(阳花键)、与蜗杆轴和电动马达的输出轴的各自的端部所设置的花键孔(阴花键)的花键卡合部分别存在侧隙。因此,在改变旋转轴的旋转方向时,有可能产生异常噪声。另外,由于设有所述动力传递部件,电动马达的输出轴与蜗杆轴的结合部的轴向尺寸相应地增大,电动式助力转向装置整体有可能大型、重量化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2004-306898号公报
专利文献2:日本特开2012-131249号公报
发明内容
本发明欲解决的问题
本发明鉴于上述情况,其目的在于实现一种在改变驱动轴的旋转方向时,能够防止异常噪声产生的力矩传递用接头的构造。
用于解决问题的方案
本发明的实施方式所涉及的力矩传递用接头在轴向上互相串联配置的驱动轴的末端部与被驱动轴的基端部之间传递力矩,包括联轴器、被驱动侧弹性部件、驱动侧弹性部件。
所述联轴器使内外周面中在一个周面在周向遍及全周交替地设有凹部与凸部的第一凹凸部以存在周向的间隙(设有侧隙)的状态,卡合在设置于所述驱动轴的末端部周面的驱动侧凹凸部,使所述内外周面的另一个周面在周向遍及全周交替地设有凹部与凸部的第二凹凸部以存在周向的间隙的状态,卡合在设置于所述被驱动轴的基端部周面的被驱动侧凹凸部。
所述驱动侧弹性部件由弹性材料制成,其能传递力矩地架设在所述驱动轴与所述联轴器之间。
所述被驱动侧弹性部件由弹性材料制成,其能传递力矩地架设在所述联轴器与所述被驱动轴之间。
而且,所述第一凹凸部相关于周向的凹凸形状、与所述第二凹凸部相关于周向的凹凸形状互不相同。具体而言,例如,构成所述第一凹凸部的凸部(凹部)的数量、与构成所述第二凹凸部的凸部(凹部)的数量互不相同。
此外,所述联轴器可以由刚性比所述驱动侧弹性部件和所述被驱动侧弹性部件高的材料制成,例如由合成树脂制成,也能够由碳钢等铁系金属、铝系合金等轻合金等金属制成。或者,所述联轴器也可以用不同的材料来制造内径侧半部与外径侧半部。在该情况下,为了防止在内径侧半部与外径侧半部之间产生徐变,优选的是设有键卡合等徐变防止机构。
另外,所述驱动侧弹性部件也可以使遍及全周地设在周面的轴向一侧部分的驱动侧第一卡合部卡合在所述驱动侧凹凸部,并使遍及全周地设在所述周面的轴向另一侧部分的驱动侧第二卡合部卡合在所述第二凹凸部。
另外,所述被驱动侧弹性部件也可以使周面中遍及全周地设在轴向一侧部分的被驱动侧第一卡合部卡合在所述第一凹凸部,并使所述周面中遍及全周地设在轴向另一侧部分的被驱动侧第二卡合部卡合在所述被驱动侧凹凸部。
而且,所述第一凹凸部与所述驱动侧凹凸部之间的周向的间隙,也可以比所述驱动侧第一卡合部与所述驱动侧凹凸部之间的周向的间隙、和所述驱动侧第二卡合部与所述第二凹凸部之间的周向的间隙大。所述第二凹凸部与所述被驱动侧凹凸部之间的周向的间隙,也可以比所述被驱动侧第一卡合部与所述第一凹凸部之间的周向的间隙、和所述被驱动侧第二卡合部与所述被驱动侧凹凸部之间的周向的间隙大。
另外,也可以在所述第一凹凸部与所述驱动侧凹凸部的卡合部的至少轴向一端部,所述第一凹凸部与所述驱动侧凹凸部之间的周向的间隙越朝向轴向一侧越大。
具体而言,例如,也可以使构成所述第一凹凸部的邻近的凹部的互相对置的周向两个侧面至少在所述轴向一端部,越朝向所述轴向一侧越向互相远离的方向倾斜。
另外,也可以在所述驱动轴与所述被驱动轴之间组装有所述力矩传递用接头的状态下,所述驱动侧弹性部件和所述被驱动侧弹性部件中的至少一个具有轴向的弹力。
例如,所述驱动侧弹性部件也可以包括:设在所述轴向一侧部分并具有所述驱动侧第一卡合部的大直径部;设在所述轴向另一侧部分并具有所述驱动侧第二卡合部的小直径部;以及设在所述大直径部与所述小直径部的轴向中间部的缩颈部。
本发明的另一实施例所涉及的电动式助力转向装置包括壳体、转向用旋转轴、蜗轮、蜗杆、电动马达。
所述壳体被支承在固定的部分而不会旋转(被不能旋转地支承)。
所述转向用旋转轴相对于所述壳体旋转自如地设置,因方向盘的操作而旋转,并随着旋转对转向轮赋予转向角。
所述蜗轮在所述壳体的内部与所述转向用旋转轴同心地被支承在该转向用旋转轴的一部分,与所述转向用旋转轴一起旋转。
所述蜗杆在蜗杆轴的轴向中间部设有蜗杆齿,在使所述蜗杆齿与所述蜗轮啮合的状态下,将所述蜗杆轴的轴向两端部分别利用轴承相对于所述壳体旋转自如地支承。
所述电动马达旋转驱动所述蜗杆。
利用力矩传递用接头,将该电动马达的输出轴与所述蜗杆轴能传递力矩地连接。
此处,所述力矩传递用接头为所述力矩传递用接头。在该情况下,所述电动马达的输出轴相当于所述驱动轴,所述蜗杆轴相当于所述被驱动轴。
此外,也可以在所述蜗杆轴的末端部(经由力矩传递用接头与电动马达的输出轴侧的相反侧的端部)与所述壳体之间设有预压赋予机构,将所述蜗杆向所述蜗轮弹性地按压。
另外,所述输出轴的末端部与蜗杆轴的基端部也可以在径向重叠地配置。
发明的效果
根据所述力矩传递用接头和电动式助力转向装置,在改变驱动轴的旋转方向时,能够防止异常噪声产生。
即,在驱动轴与被驱动轴之间传递的力矩比较小的情况下,该驱动轴的旋转力矩能够经由弹性材料制的驱动侧弹性部件传递至联轴器。然后,传递至该联轴器的力矩能够经由弹性材料制的被驱动侧弹性部件传递至所述被驱动轴。
与之相对,在所述驱动轴与该被驱动轴之间传递的力矩增大时,所述驱动侧弹性部件和所述被驱动侧弹性部件在周向弹性变形(被弹性地压扁)。而且,构成所述驱动轴的驱动侧凹凸部的凸部的周向侧面、与构成所述联轴器的第一凹凸部的凸部的周向侧面碰触(抵接),并且构成该联轴器的第二凹凸部的凸部的周向侧面、与构成所述被驱动轴的被驱动侧凹凸部的凸部的周向侧面碰触(抵接)。由于这些碰触的动量因所述驱动侧弹性部件和所述被驱动侧弹性部件而变弱,所以能够防止随着碰触而在所述各凹凸部彼此的卡合部产生刺耳的齿碰撞声等异常噪声。在该状态下,所述驱动轴的旋转力矩的大部分由所述驱动侧凹凸部与所述第一凹凸部的卡合部传递至所述联轴器,传递至该联轴器的力矩的大部分由所述第二凹凸部与所述被驱动侧凹凸部的卡合部传递至所述被驱动轴。根据这样的上述构成,能够根据传递的力矩的大小,将所述驱动轴与该被驱动轴之间的力矩的传递特性分为2个阶段。
另外,在上述构成的情况下,使设置于所述驱动轴的末端部的驱动侧凹凸部卡合在设在所述联轴器的内外周面中的一个周面的第一凹凸部,并且使设置于所述被驱动轴的基端部的被驱动侧凹凸部卡合在设在另一个周面的第二凹凸部。因此,例如,能够使所述驱动轴的末端部与所述被驱动轴的基端部在径向重叠地配置,能够防止这些驱动轴与被驱动轴之间的力矩传递部的轴向尺寸徒然增大。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式的1个例子的部分切断侧视图。
图2是图1的A部放大图。
图3是图2的右部放大图
图4是示出联轴器的主视图(A)、右侧视图(B)。
图5是示出驱动侧弹性部件的主视图(A)、左侧视图(B)。
图6是示出被驱动侧弹性部件的主视图(A)、(A)的B-B剖视图(B)。
图7是示出联轴器的其他形状的与图4(B)同样的图。
图8是示出车用转向装置的1个例子的部分垂直剖面侧视图。
图9是示出电动式助力转向装置的以往构造的1个例子的、图8的放大C-C剖视图。
图10是示出本发明的实施方式的变形例的与图3同样的图。
图11是图10的放大D-D剖视图。
附图标记的说明
1:方向盘
2:转向轴
3:壳体
4:蜗轮
5:蜗杆齿
6、6a:蜗杆轴
7:电动马达
8:蜗杆
9a、9b:滚动轴承
10:按压件
11:螺旋弹簧
12、12a:输出轴
13:花键孔
14:花键轴部
15:力矩传递用接头
16:驱动侧传递部件
17:花键轴部
18:联轴器
19:驱动侧弹性部件
20:被驱动侧弹性部件
21:外径侧凹凸部
22:驱动侧凹凸部
23:内径侧凹凸部
24:大直径部
25:小直径部
26:驱动侧第一卡合部
27:驱动侧第二卡合部
28:缩颈部
29:卡合凹部
30:圆环部
31:被驱动侧第一卡合部
32:被驱动侧第二卡合部
33:预压赋予机构
34、34a:凹部
40:弹性部件
41:被驱动侧传递部件
42:驱动侧弹性部件容纳凹部
43:被驱动侧弹性部件容纳凹部
44:力矩传递部
45:连接部
具体实施方式
图1~6示出本发明的实施方式的第1例。本例实现了在改变驱动轴即电动马达的输出轴的旋转方向时,能够防止齿碰撞声等异常噪声产生的构造。本例的电动式助力转向装置与图8~9所示的以往构造同样,将因方向盘1而在预定方向旋转的转向轴2的前端部旋转自如地支承在壳体3的内侧,在该部分固定有蜗轮4。将与该蜗轮4啮合的蜗杆齿5设在蜗杆轴6a的轴向中间部,被电动马达7旋转驱动的蜗杆8的轴向两端部被1对滚动轴承9a、9b旋转自如地支承在壳体3内。在外嵌于蜗杆轴6a的末端部的滚动轴承9a与壳体3之间设有预压赋予机构33,将设在蜗杆轴6a的蜗杆齿5向蜗轮4按压。利用该构成,抑制这些蜗杆齿5与蜗轮4之间的侧隙,抑制齿碰撞声的产生。
在本例的情况下,将电动马达7的输出轴12a的末端部与蜗杆轴6a的基端部,经由力矩传递用接头15能传递力矩地结合。即,在输出轴12a的末端部,在与该末端部同心且被不能相对旋转地支承的驱动侧传递部件16、与蜗杆轴6a的基端部所设置的花键轴部17之间设有力矩传递用接头15。该力矩传递用接头15包括联轴器18、驱动侧弹性部件19、被驱动侧弹性部件20。联轴器18的整体被形成为圆筒状,以存在周向间隙(侧隙)的状态,使在外周面的周向交替地遍及全周地设有凹部与凸部的外径侧凹凸部21的轴向一半部(图1~3的右半部),卡合在遍及全周地设在驱动侧传递部件16的内周面的驱动侧凹凸部22。以在存在周向间隙的状态,使在联轴器18内周面的周向交替地遍及全周地设有凹部与凸部的、阴花键状的内径侧凹凸部23的轴向另一半部(图1~3的左半部),卡合在花键轴部17。外径侧凹凸部21与驱动侧凹凸部22之间的周向间隙、以及内径侧凹凸部23与花键轴部17之间的周向间隙能够分别设定为任意大小(可以互相相等,也可以不同)。构成外径侧凹凸部21的邻近的凹部34、34的互相对置的周向两个侧面如图4(B)所示,越朝向轴向一侧{图4(B)的右侧},越向互相远离的方向倾斜(凹部34、34在周向的宽度越朝向轴向一侧越宽)。另外,如图7所示,也可以仅使构成外径侧凹凸部21的邻近的凹部34a、34a的互相对置的周向两个侧面中的轴向一端部越朝向轴向一侧越向互相远离的方向倾斜。与外径侧凹凸部21的轴向一半部卡合的驱动侧凹凸部22,使构成该驱动侧凹凸部22的凹部的互相对置的周向两个侧面为遍及轴向互相平行的平坦面。另外,使外径侧凹凸部21相关于周向的凹凸形状、内径侧凹凸部23相关于周向的凹凸形状互不相同。具体而言,使构成外径侧凹凸部21的凸部(凹部)的数量(或者周向的宽度尺寸、周方向侧面的倾斜形态等)、构成内径侧凹凸部23的凸部(凹部)的数量(或者周向的宽度尺寸、周方向侧面的倾斜形态等)互不相同。该联轴器18由与橡胶等弹性体相比难以弹性变形(刚性高)的聚缩醛树脂、聚酰胺树脂等合成树脂、或者碳钢等铁系金属、铝系合金等轻合金等金属材料制成。或者,联轴器18在内径侧半部与外径侧半部也可以由不同的材料制造。具体而言,例如,利用金属材料制造在内周面形成有间距比较小的内径侧凹凸部23的内径侧半部,利用合成树脂制造在外周面形成有间距大的外径侧凹凸部21的外径侧半部。这样,如果利用不同的材料来制造联轴器18的内径侧半部与外径侧半部,那么能够实现轻量化,易于确保间距小的内径侧凹凸部23的强度。另外,在利用不同的材料制造联轴器18的内径侧半部与外径侧半部的情况下,为了防止在这些内径侧半部与外径侧半部之间产生徐变,优选的是在两个半部彼此之间设有键卡合等徐变防止机构。
驱动侧弹性部件19由如橡胶的等弹性体等弹性材料制成,为带阶梯圆柱状,包括设在轴向一端部(图1~3的右端部)的大直径部24、设在轴向另一端部(图1~3的左端部)的小直径部25、设在轴向中间部的缩颈部28。驱动侧弹性部件19使遍及全周地在大直径部24的外周面的凹凸部即驱动侧第一卡合部26在周向没有间隙地卡合在驱动侧凹凸部22的轴向一端部,并且使遍及全周地设在小直径部25的外周面的凹凸部(阳花键)即驱动侧第二卡合部27在周向没有间隙地卡合在内径侧凹凸部23的周向一端部。但是,也可以在驱动侧第一卡合部26与驱动侧凹凸部22之间、以及驱动侧第二卡合部27与内径侧凹凸部23之间分别设有周向的间隙。在该情况下,驱动侧第一卡合部26与驱动侧凹凸部22之间的周向的间隙、以及驱动侧第二卡合部27与内径侧凹凸部23之间的周向的间隙,小于外径侧凹凸部21与驱动侧凹凸部22之间的周向的间隙。驱动侧弹性部件19通过设有缩颈部28,在将力矩传递用接头15组装在输出轴12a的蜗杆轴6a之间的状态下,赋予轴向的弹力(在轴向弹性地压缩),将联轴器18和蜗杆轴6a向离开输出轴12a的方向弹性地按压。
被驱动侧弹性部件20由橡胶等弹性体等弹性材料制成,包括:在周向等间隔地配置的多个卡合凹部29、29;将这些各卡合凹部29、29的轴向另一端部边缘彼此连结的圆环部30。被驱动侧弹性部件20使包括各卡合凹部29、29的、设在该被驱动侧弹性部件20的轴向一侧部分的被驱动侧第一卡合部31,在周向没有间隙地卡合在外径侧凹凸部21的轴向另一端部(使各卡合凹部29、29在周向没有间隙地卡合在构成该外径侧凹凸部21的凸部),并且使遍及全周地设在圆环部30的内周面的、设在被驱动侧弹性部件20的轴向另一侧部分的凹凸部即被驱动侧第二卡合部32没有间隙地卡合在花键轴部17的轴向另一端部。但是,也可以在被驱动侧第一卡合部31与外径侧凹凸部21之间、以及被驱动侧第二卡合部32与花键轴部17之间分别设有周向的间隙。在该情况下,被驱动侧第一卡合部31与外径侧凹凸部21之间、以及被驱动侧第二卡合部32与花键轴部17之间,比内径侧凹凸部23与花键轴部17之间的周向的间隙小。
在本例的情况下,在将力矩传递用接头15组装在输出轴12a与蜗杆轴6a之间的状态下,将驱动侧传递部件16的轴向另一端部与花键轴部17的轴向一端部以在径向重叠的状态配置。
在上述本例的电动式助力转向装置的情况下,在电动马达7的输出轴12a与蜗杆轴6a之间传递的力矩比较小的情况下,输出轴12a的旋转力矩从驱动侧凹凸部22与驱动侧第一卡合部26的卡合部传递至驱动侧弹性部件19,进一步从驱动侧第二卡合部27与内径侧凹凸部23的卡合部传递至联轴器18。然后,传递至联轴器18的力矩从外径侧凹凸部21与被驱动侧第一卡合部31的卡合部传递至被驱动侧弹性部件20,进一步从被驱动侧第二卡合部32与花键轴部17的卡合部传递至蜗杆轴6a。
与之相对,在输出轴12a与蜗杆轴6a之间传递的力矩增大时,驱动侧弹性部件19和被驱动侧弹性部件20在周向弹性变形。即,分别构成驱动侧弹性部件19的第一、第二两个驱动侧卡合部26、27的凸部在周向被弹性地压扁(凸部的周向宽度尺寸减小),并且分别构成被驱动侧弹性部件20的第一、第二两个被驱动侧卡合部31、32的凸部在周向被弹性地压扁(凸部的周向宽度尺寸减小)。
而且,构成驱动侧凹凸部22的凸部的周向侧面、与构成外径侧凹凸部21的凸部的周向侧面碰触(抵接),并且构成内径侧凹凸部23的凸部的周向侧面、与构成花键轴部17的凸部的周向侧面碰触。由于这些碰触的动量因驱动侧弹性部件19和被驱动侧弹性部件20的弹性变形而变弱,所以能够防止随着碰触,在驱动侧凹凸部22与外径侧凹凸部21的卡合部、以及内径侧凹凸部23与花键轴部17的卡合部产生刺耳的齿碰撞声等异常噪声。而且,在该状态下,输出轴12a的旋转力矩的大部分从驱动侧凹凸部22与外径侧凹凸部21的卡合部传递至联轴器18,传递至联轴器18的力矩的大部分从内径侧凹凸部23与花键轴部17的卡合部传递至蜗杆轴6a。
根据上述本例的电动式助力转向装置,在输出轴12a与蜗杆轴6a之间的力矩传递经由将联轴器18、驱动侧弹性部件19、被驱动侧弹性部件20组合而构成的力矩传递用接头15进行,因此能够根据传递的力矩的大小将力矩的传递特性分开为2个阶段,能够使方向盘1(参照图8)的操作感良好。即,一般而言,电动式助力转向装置例如由于路面粗糙等,从车轮侧对转向轴2施加振动负荷时,会对固定在该转向轴2的蜗轮4施加力矩。然后,力矩传感器检测到该力矩时,未图示的控制器利用电动马达7产生抵消该力矩的方向的力矩。由此,能够使方向盘1的操作感良好。此处,具有与蜗轮4啮合的蜗杆齿5的蜗杆轴6a处于因施加在该蜗轮4的力矩的反作用力而旋转的倾向,但在针对于使该蜗杆轴6a与电动马达7的输出轴12a相对旋转的阻力(扭曲刚性)高的情况下,针对于蜗杆轴6a旋转的阻力会增大。由于基于施加在转向轴2的振动负荷而施加在蜗轮4的力矩比较小,因此蜗杆轴6a的旋转阻力大时,可能有损于方向盘1的操作感。在本例的情况下,由于经由力矩传递用接头15进行输出轴12a与蜗杆轴6a之间的力矩传递,从而在输出轴12a与蜗杆轴6a之间的传递力矩小的情况下能够降低扭曲刚性,在传递力矩大的情况下能够提高扭曲刚性,因此能够使方向盘1的操作感良好。
另外,在本例的情况下,在蜗杆轴6a摇动位移,或者该蜗杆轴6a的中心轴与输出轴12a的中心轴因偏心等而不一致的情况下,联轴器18能够相对于蜗杆轴6a的中心轴和输出轴12a的中心轴倾斜,能够在输出轴12a与蜗杆轴6a之间顺利进行力矩传递。特别是在本例中,由于使构成外径侧凹凸部21的邻近的凹部34、34的互相对置的周向两个侧面越朝向轴向一侧越向互相远离的方向倾斜,所以即使在联轴器18相对于输出轴12a的中心轴倾斜的情况下,也能够防止外径侧凹凸部21与驱动侧凹凸部22部分接触(接触不均)(使构成这些外径侧凹凸部21和驱动侧凹凸部22的凸部的周向侧面彼此面接触)。因此,能够抑制在外径侧凹凸部21与驱动侧凹凸部22的卡合部产生应力的集中,或者产生磨损,能够确保力矩传递用接头15、进而电动式助力转向装置整体的耐久性。
另外,在本例的情况下,使输出轴12a的驱动侧凹凸部22卡合在设置于联轴器18的外周面的外径侧凹凸部21,并且使蜗杆轴6a的花键轴部17卡合在设置于联轴器18的内周面的内径侧凹凸部23,使输出轴12a的末端部(驱动侧传递部件16)与蜗杆轴6a的基端部(花键轴部17)在径向重叠地配置。因此,能够防止输出轴12a与蜗杆轴6a的力矩传递部的轴向尺寸徒然增大,实现电动式助力转向装置的小型、轻量化。
另外,在本例的情况下,由于利用驱动侧弹性部件19将联轴器18和蜗杆轴6a向离开输出轴12a的方向弹性地按压,所以在蜗杆轴6a的旋转方向改变时,能够抑制蜗杆轴6a在轴向位移导致的在1对滚动轴承9a、9b内产生齿碰撞声。
另外,在实施本发明的情况下,驱动侧凹凸部22也可以不经由驱动侧传递部件16,直接形成在设置于电动马达的末端部的凹部内周面。另外,也可以使联轴器的内径侧凹凸部卡合在设置于电动马达的输出轴的末端部的花键轴部,并且使联轴器的外径侧凹凸部卡合在设置于蜗杆轴的基端部内周面的被驱动侧凹凸部。另外,构成驱动侧弹性部件和被驱动侧弹性部件的弹性系数可以互相相同,也可以不同。
图10和图11示出本发明的实施方式的变形例。
图10中,附图标记40是橡胶、弹性体等弹性部件,包括长方体形的8个力矩传递部44、和将力矩传递部44彼此连结的连结部。在驱动侧传递部件16的蜗杆轴6a侧的端面,在8个部位形成有使力矩传递部44的外周侧嵌合的驱动侧弹性部件容纳凹部42。
在被驱动侧传递部件41的蜗杆轴6a侧的端面,在8个部位形成有使力矩传递部44的内周侧嵌合的被驱动侧弹性部件容纳凹部43。
而且,将弹性部件40的力矩传递部44的外周部及内周部压入嵌合在各个驱动侧弹性部件容纳凹部42和被驱动侧弹性部件容纳凹部43。
根据本变形例的构成,能够根据传递的力矩的大小将驱动轴与该被驱动轴之间的力矩的传递特性分为2个阶段,在改变驱动轴的旋转方向时,能够防止异常噪声的产生。
本申请基于2014年9月10日申请的申请号为2014―184100的日本专利申请、和2015年2月25日申请的申请号为2015―034806的日本专利申请,其内容作为参照并入本文。

Claims (8)

1.一种力矩传递用接头,在轴向上互相串联配置的驱动轴的末端部与被驱动轴的基端部之间传递力矩,包括:
联轴器,使在内外周面的一个周面在周向遍及全周交替地设有凹部与凸部的第一凹凸部以存在周向间隙的状态,卡合在设置于所述驱动轴的末端部周面的驱动侧凹凸部,使在所述内外周面的另一个周面在周向遍及全周交替地设有凹部与凸部的第二凹凸部以存在周向的间隙的状态,卡合在设置于所述被驱动轴的基端部周面的被驱动侧凹凸部;
弹性材料制的驱动侧弹性部件,其能传递力矩地架设在所述驱动轴与所述联轴器之间;以及
弹性材料制的被驱动侧弹性部件,其能传递力矩地架设在所述联轴器与所述被驱动轴之间,
所述第一凹凸部相关于周向的凹凸形状、与所述第二凹凸部相关于周向的凹凸形状互不相同,
所述驱动侧弹性部件使遍及全周地设在周面的轴向一侧部分的驱动侧第一卡合部卡合在所述驱动侧凹凸部,并使遍及全周地设在所述周面的轴向另一侧部分的驱动侧第二卡合部卡合在所述第二凹凸部,
所述被驱动侧弹性部件使周面中遍及全周地设在轴向一侧部分的被驱动侧第一卡合部卡合在所述第一凹凸部,并使遍及全周地设在所述周面的轴向另一侧部分的被驱动侧第二卡合部卡合在所述被驱动侧凹凸部,
所述第一凹凸部与所述驱动侧凹凸部之间的周向的间隙,比所述驱动侧第一卡合部与所述驱动侧凹凸部之间的周向的间隙、和所述驱动侧第二卡合部与所述第二凹凸部之间的周向的间隙大,
所述第二凹凸部与所述被驱动侧凹凸部之间的周向的间隙,比所述被驱动侧第一卡合部与所述第一凹凸部之间的周向的间隙、以及所述被驱动侧第二卡合部与所述被驱动侧凹凸部之间的周向的间隙大。
2.如权利要求1所述的力矩传递用接头,
在所述第一凹凸部与所述驱动侧凹凸部的卡合部的至少轴向一端部,所述第一凹凸部与所述驱动侧凹凸部之间的周向的间隙越朝向轴向一侧越大。
3.如权利要求2所述的力矩传递用接头,
构成所述第一凹凸部的邻近的凹部的互相对置的周向两个侧面至少在所述轴向一端部,越朝向所述轴向一侧越向互相远离的方向倾斜。
4.如权利要求1~3任一项所述的力矩传递用接头,
在所述驱动轴与所述被驱动轴之间组装有所述力矩传递用接头的状态下,所述驱动侧弹性部件和所述被驱动侧弹性部件中的至少一个弹性部件具有轴向的弹力。
5.如权利要求4所述的力矩传递用接头,
所述驱动侧弹性部件包括:设在所述轴向一侧部分并具有所述驱动侧第一卡合部的大直径部;设在所述轴向另一侧部分并具有所述驱动侧第二卡合部的小直径部;以及设在所述大直径部与所述小直径部的轴向中间部的缩颈部。
6.一种电动式助力转向装置,包括:
壳体,其被不能旋转地支承在固定的部分;
转向用旋转轴,其被相对于所述壳体旋转自如地设置,因方向盘的操作而旋转,并随着旋转对转向轮赋予转向角;
蜗轮,在所述壳体的内部,与所述转向用旋转轴同心地支承在所述转向用旋转轴的一部分,与所述转向用旋转轴一起旋转;
蜗杆,在蜗杆轴的轴向中间部设有蜗杆齿,在使所述蜗杆齿与所述蜗轮啮合的状态下,将所述蜗杆轴的轴向两端部分别利用轴承相对于所述壳体旋转自如支承;以及
电动马达,其旋转驱动所述蜗杆,
利用力矩传递用接头能传递力矩地将所述电动马达的输出轴与所述蜗杆轴连接,
所述力矩传递用接头是权利要求1~5中的任一项所述的力矩传递用接头。
7.如权利要求6所述的电动式助力转向装置,
在所述蜗杆轴的末端部与所述壳体之间设有预压赋予机构,将所述蜗杆向所述蜗轮弹性地按压。
8.如权利要求6或7所述的电动式助力转向装置,
所述输出轴的末端部与蜗杆轴的基端部在径向重叠地配置。
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