CN1784332A - 电动动力转向装置用带减速装置及电动动力转向装置 - Google Patents
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Abstract
一种电动动力转向装置用带减速装置,包括:具有第一斜齿的驱动带轮、具有第二斜齿的从动带轮、具有第三斜齿的驱动带,在各斜齿的扭转角β和第一或第二斜齿与第三斜齿间的摩擦系数μ之间,维持tan β<μ的关系。另外,在电动动力转向装置中,进行减速装置中啮合的齿轮间的齿隙调整,或进行减速装置的带张力的调整。
Description
技术领域
本发明涉及电动动力转向装置用带减速装置及电动动力转向装置。
背景技术
在车辆用电动动力转向装置中,公知有介由减速机构将电动机的旋转输出减速并作为掌舵辅助力来辅助转向操作的装置。
例如,在图41所示的电动动力转向装置500中,转向轮轴501和齿条轴502通过公知的齿条机构503啮合。另外,电动机504的电动机轴505由轴承506、507旋转自如地支承。
在齿条轴502上形成阳螺纹部(螺旋槽)508,在其外侧配置由轴承509旋转自如地支承的螺母510,在齿条轴502的阳螺纹部508和螺母510之间嵌***有滚珠511,构成滚珠螺杆机构512。
在电动机轴505的延伸部513上将输入齿轮514的轴515花键接合SP。输入齿轮514与中间齿轮516啮合,中间齿轮516与输出齿轮517啮合。输出齿轮517为圆筒状,在内部贯通齿条轴502。另外,输出齿轮517轴向的两端部外侧由轴承518、519旋转自如地支承,在圆筒状的内面形成有花键槽520。
另一方面,在滚珠螺杆机构512的螺母510一端的延长部512的外侧形成有花键凸条522,使其与形成于上述输出齿轮517内面的花键槽520花键接合SP。
在以上的结构中,基于由未图示的扭矩检测装置检测到的转向轮轴501的转向扭矩,利用未图示的控制装置驱动的电动机504的驱动旋转力经由输入齿轮514、中间齿轮516、输出齿轮517传递到滚珠螺杆机构512的螺母510上。而且,通过旋转螺母510,齿条轴502沿轴向移动,改变车轮的方向,进行掌舵。
在使用上述那样的齿轮减速机构作为减速机构时,在齿轮啮合部分的齿隙大时,发生在使转向操作反转等时在齿轮的齿面产生齿轮音等的不良情况。另外,当齿隙过小时,不顺畅地进行齿轮的啮合旋转动作,产生掌舵感觉恶化等不良的情况。因此,需要将齿隙的大小设定在适当的范围内。
例如,在由蜗杆和蜗轮构成的公知的蜗轮减速机构中,如特开平10-297505号公报(以下记为“专利文献1”)所记载,提案有将蜗轮减速机构的罩分割成蜗杆侧罩和蜗轮侧罩,调整两罩之间的间隙,将齿隙的大小设定在适当的范围内。
除上述以外,为将齿隙的大小设定在适当的范围内,需要将制作齿轮时的精加工尺寸提高,或实施根据所制作的齿轮的精加工尺寸的状态来选择啮合的配对齿轮的被称为选配的方法等,这些方法使制造成本提高,并不理想。
在图41说明的这种结构的电动动力转向装置500中,电动机轴505与齿条轴502平行配置,为避免电动机504和齿条轴502的干扰,将输入齿轮514和输出齿轮517的轴芯间距离增大,因此,输入齿轮514和输出齿轮517构成由中间齿轮516啮合的结构。
在向齿轮减速机构安装中间齿轮516时,需要调整输入齿轮514和中间齿轮516之间的齿隙、及中间齿轮和输出齿轮517之间的齿隙的大小,在通过上述的齿隙选择决定齿轮时,在输入齿轮514和中间齿轮516、及中间齿轮516和输出齿轮517之间进行选配,在实施上非常困难。
另外,在使用蜗轮减速机构作为齿轮减速机构时,特别是在使用鼓型蜗杆构成为蜗杆的结构中,在测定鼓型蜗杆的精加工尺寸时,由于不能使用由通常的蜗杆测定进行的三针测定方法,故鼓型蜗杆的尺寸测定非常困难,故在组装减速机构的作业中进行选配,因此,存在组装的工序数显著增加这样的问题。
另外,由输入带轮和输出带轮以及张挂于这些带轮上的驱动带代替上述的输入齿轮和输出齿轮作为减速机构,构成带减速装置,在该带减速装置中,为维持高的传递效率及耐久性,要求将驱动带的张力设定在适当的范围,但由于驱动带比齿轮的制品误差大,需要能够容易地调整输入带轮和输出带轮的轴芯间距离的结构。
此外,在电动动力转向装置中,由于为在装置的罩上从后面组装电动机的结构,故需要将电动机轴和齿轮或带轮分体,需要在电动机轴和齿轮轴或带轮轴上分别设置轴承,存在使部件数量增加,制造成本升高的问题。
另外,作为使用带减速装置的结构,公知例如在特开昭62-004673号公报(后记为“专利文献2”)中使用摩擦式V型带,但在实公平06-049489号公报(后记为“专利文献3”)中使用正齿式带(正时齿带)。
在使用记载于专利文献2中的V型带的带减速装置中,由于动力通过摩擦进行传递,故为得到该摩擦力,必须给予带大的张力。因此,由于无负载时的扭矩变大,故存在转向盘的回复增大的缺点。对此,在使用记载于专利文献3中的正齿式带的带减速装置中,由于为啮合传递方式,故不需要大的张力,因此,具有可减小无负载扭矩的优点。但是,在正齿式带中,带轮侧的齿和带侧的齿伴随旋转开始啮合时及结束时产生特有的动作音。
通过减小带的齿的尺寸,可在某种程度上消除该问题,但另一方面,由于齿变弱,故在施加大的力时,有可能引起从齿被切断开始,向咬入切断的齿、锁住减速机构进而不能转向的状态发展的重大的问题。因此,以降低动作音为目的,当减小带的齿的尺寸时,需要加宽带的宽度,必然会使减速装置大型化,因此,难以对车体内进行设计。
另外,在使用带减速装置的电动动力转向装置中,作用在带上的张力较大地左右电动动力转向装置的性能。在摩擦式V型带的情况,在张力相对于适当值过大时,动作扭矩(无负载时的摩擦)增大,方向盘回位恶化,因此,给予掌舵感觉不良影响。相反,在张力相对于适当值过小时,在摩擦式V型带上,摩擦力不足,有滑动产生,因此,不能传递动力。另外,在使用正齿式带的情况,啮合状态恶化,在耐久性方面产生问题。因此,在电动动力转向装置的减速机中使用带时,带的张力需要维持适当范围内的值。
为进行发动机的凸轮轴的驱动等,广泛采用正时带。由于发动机仅沿一定方向旋转,故带上的张力的张紧侧和松弛侧一定。因此,在松弛侧设置自动张紧装置,通过规定的弹性体等的按压力将张紧器按压在带上,使张力成为适当值。轴芯间距离的误差、变动或带的延伸由于通过使弹性体弹性变形而改变张紧器的位置,故其影响几乎被吸收。因此,使用有弹性体的带张力调整机构具有可柔软对应构成部件几乎全部的误差·变形的优点。
但是,在旋转方向变化为正反方向这样的动力传动***中情况不同。例如,在电动动力转向装置的减速机中使用正时带时,与发动机不同,减速机的旋转方向不一定。即,由于方向盘既向右转也向左转,故正时带的旋转方向也随之而变化。由于皮带这样的绳状体仅能负担拉伸力,故带的一侧负担用于驱动的张力,另一侧不负担。在旋转方向改变时,在驱动带时,对应该变化,张力在张紧侧和松弛侧交替变化。
例如,在特开平2003-220958号公报(下记为“专利文献4”)中,公知有使用张紧器调整张力的技术,但在带上使用基于弹力的张紧器,当赋予初始张力时,设有张紧器的一侧随着旋转方向的变化使张力从松弛侧向张紧侧变化。而且,伴随该张力的变化,张紧器移动到力达到平衡的位置。在该移动期间由于不能传递动力(或少),故产生动力的传递延迟。该传动延迟即使在两侧设置张紧器也是相同的。
在动力转向装置中,当产生这种动力传递延迟时,即使辅助电动机旋转,在这期间也不传递辅助力。由于不能辅助方向盘,故在反转方向盘时,方向盘变重。此时,驾驶者感受到转向发紧的感觉,因此,掌舵感觉变差。
为避免这种现象,在电动动力转向装置的减速机中使用正时带的情况下,如特开平2003-220959号公报(后记为“专利文献5”)所记载,通过调整带轮的轴芯间距离或设置惰轮调整惰轮的芯位置,即,必须不使用基于弹力的张紧器,而仅利用带本身的弹力赋予初始张力。
汽车在开始行驶的最初,车整体的各零件、各装置的温度低,但在继续行驶中,该温度上升。该温度上升即使在动力转向装置中也不例外。由于该温度上升,动力转向装置整体膨胀,因此,挂有带的两个带轮的轴芯间距离或惰轮的位置产生变化。带轮本身也膨胀,但通常该膨胀量小。综合这些热膨胀的结果是带的张力产生变化。特别是在不使用基于弹力的张紧器的情况,由于不能通过弹性体的位移来吸收热膨胀的变位差,故热膨胀产生的位移差几乎全部给予带平均张力大的变化。这引起上述的问题。
通常的带有橡胶和芯线构成,芯线的材质使用玻璃纤维。另外,通常电动动力转向装置的罩使用铝。两者的线膨胀系数分别为,
玻璃纤维:0.5~0.7×10-5/℃
铝:2.4×10-5/℃
当电动动力转向装置的使用温度范围为-40℃~120℃时,不能无视以上这样的线膨胀系数差。在不使用弹性体的情况,由于该差,带的张力随温度变化而较大变动,对电动动力转向装置的性能有不良影响。
发明内容
本发明是鉴于这样的情况而构成的,其目的在于,提供电动动力转向装置用带减速装置及电动动力转向装置,可使设计不困难,减小动作音,另外,给予良好的掌舵感觉。
本发明的目的通过以下结构实现。
(1)一种电动动力转向装置用带减速装置,包括:驱动带轮,其具有第一斜齿,且被可旋转驱动地支承;从动带轮,其具有第二斜齿,且被可旋转地支承;驱动带,其张挂于所述驱动带轮和所述从动带轮上,具有与所述第一及第二斜齿啮合的第三斜齿,其特征在于,在所述各斜齿的扭转角β和所述第一或第二斜齿与所述第三斜齿间的摩擦系数μ之间,维持tan β<μ的关系。
(2)一种电动动力转向装置,包括:罩;齿条轴,其被支承在所述罩上,可沿轴向移动且被阻止旋转;齿条部,其设于所述齿条轴上;阳螺纹部,其设于所述齿条轴上;螺母,其介由滚珠拧合于所述阳螺纹部上从而构成滚珠螺杆机构,并且可旋转、不能沿轴向移动地支承在所述罩上;驱动带轮,其具有第一斜齿,且被可旋转地支承;从动带轮,其随着旋转而结合于所述螺母上,具有第二斜齿,且被可旋转地支承;驱动带,其张挂于所述驱动带轮和所述从动带轮之间,具有可与所述第一及第二斜齿啮合的第三斜齿;辅助电动机,其用于驱动所述驱动带轮;小齿轮,其与所述齿条部的齿条齿啮合;输入轴,其输入来自转向盘的掌舵力;扭矩检测装置,其用于检测所述输入轴施加在所述小齿轮上的扭矩,其特征在于,在所述各斜齿的扭转角β和所述第一或第二斜齿与所述第三斜齿间的摩擦系数μ之间,维持tan β<μ的关系。
(3)一种电动动力转向装置,包括:辅助电动机,其供给掌舵辅助力;齿条轴,其使行驶车轮转向;第一旋转部件,其同轴配置于所述辅助电动机的旋转轴上;第二旋转部件,其随着所述第一旋转部件旋转,并且向将所述第一旋转部件的旋转变换成所述齿条轴的轴向移动的驱动变换装置传递,其特征在于,所述辅助电动机具有可旋转地安装于电动动力转向装置的罩上的电动机法兰上,所述电动机法兰的轴芯相对于所述第一旋转部件的轴芯平行,且从所述第一旋转部件的轴芯离开规定尺寸。
(4)如(3)中所述的电动动力转向装置,其特征在于,所述第一旋转部件是同轴配置于所述辅助电动机的旋转轴上的输入齿轮,所述第二旋转部件是承受所述输入齿轮的旋转动力的输出齿轮。
(5)如(4)中所述的电动动力转向装置,其特征在于,所述输入齿轮与所述辅助电动机的旋转轴构成一体。
(6)如(4)中所述的电动动力转向装置,其特征在于,所述驱动变换装置是滚珠螺杆装置,所述输出齿轮将所述输入齿轮的旋转动力传递到所述滚珠螺杆装置的螺母上。
(7)如(3)中所述的电动动力转向装置,其特征在于,所述驱动变换装置是与蜗轮减速装置的蜗轮轴结合的小齿轮和与该小齿轮啮合的齿条轴,所述第一旋转部件是结合于所述辅助电动机的旋转轴上的蜗杆,所述第二旋转部件是与所述蜗杆啮合的蜗轮。
(8)如(7)中所述的电动动力转向装置,其特征在于,所述蜗杆与所述辅助电动机的旋转轴构成一体。
(9)如(3)中所述的电动动力转向装置,其特征在于,所述驱动变换装置是滚珠螺杆装置,所述第一旋转部件是同轴配置于所述辅助电动机的旋转轴上的驱动带轮,所述第二旋转部件是由所述驱动带轮经驱动带而被驱动的从动带轮。
(10)如(9)中所述的电动动力转向装置,其特征在于,所述驱动带轮与所述辅助电动机的旋转轴构成一体。
(11)如(4)中所述的电动动力转向装置,其特征在于,由构成所述第一旋转部件的输入齿轮和构成所述第二旋转部件的输出齿轮构成的齿轮装置,由含有直齿圆柱齿轮、斜齿轮、蜗杆及蜗轮中任一个的齿轮装置构成。
(12)一种电动动力转向装置用带减速装置,包括:罩;驱动带;驱动带轮,其可旋转地支承于所述罩上并被赋予旋转驱动力,同时,张挂有所述驱动带;从动带轮,其可旋转地支承于所述罩上,通过张挂所述驱动带,传递来自所述驱动带轮的动力而旋转;张力调整机构,其用于调整所述驱动带的张力,其特征在于,所述张力调整机构具有相抵膨胀部,其由产生与所述带减速装置的温度改变时在所述驱动带上产生的张力的变动相反的张力的变动的材料构成。
(13)如(12)中所述的电动动力转向驱动装置用带减速装置,其特征在于,所述驱动带是正时带。
(14)如(12)或(13)中所述的电动动力转向驱动装置用带减速装置,其特征在于,所述张力调整机构的相抵膨胀部是比所述罩的材料的线膨胀系数小的材料。
(15)如(12)~(14)中任一项所述的电动动力转向驱动装置用带减速装置,其特征在于,所述罩、所述驱动带的芯线以及所述张力调整机构的相抵膨胀部的材料分别是铝、玻璃纤维及陶瓷。
(16)如(12)~(15)中任一项所述的电动动力转向驱动装置用带减速装置,其特征在于,所述张力调整机构具有:滚柱座,其可摆动地支承于所述罩上;张紧滚柱,其可旋转地支承于所述滚柱座上;摆动调整部件,其为了可调整所述张紧滚柱按压所述带的位置,卡合前端,并且可调整所述滚柱座的摆动角度,同时,在所述前端侧具有所述相抵膨胀部。
(17)如(12)~(15)中任一项所述的电动动力转向驱动装置用带减速装置,其特征在于,所述张力调整机构具有:轴支承框,其固定于所述罩上,构成所述相抵膨胀部;滚柱座,其可摆动地支承于所述轴支承框上;张紧滚柱,其可旋转地支承于所述滚柱座上;摆动调整部件,其为了可调整所述张紧滚柱按压所述带的位置,卡合前端,并且可调整所述滚柱座的摆动角度。
(18)如(17)中所述的电动动力转向驱动装置用带减速装置,其特征在于,所述轴支承框构成コ字状,在两个脚上轴支承所述滚柱座。
(19)如(12)~(15)中任一项所述的电动动力转向驱动装置用带减速装置,其特征在于,所述张力调整机构具有:带轮座,其可旋转地支承所述驱动带轮,同时可摆动地支承于所述罩上;摆动调整部件,其为了可调整所述驱动带轮和所述从动带轮的轴芯间距离,卡合前端,并且可调整所述带轮座的摆动角度,同时,在所述前端侧具有所述相抵膨胀部。
(20)如(19)中所述的电动动力转向驱动装置用带减速装置,其特征在于,所述摆动调整部件在根部具有用于与所述罩上设有的摆动调整用阴螺纹部拧合的摆动调整用阳螺纹部。
(21)一种电动动力转向装置,其特征在于,包括:(12)~(20)任一项所述的带减速装置;齿条轴,其被支承在所述罩上,不能旋转、可沿轴向自如地移动,并且具有齿条部和构成滚珠螺杆机构的阳螺纹部,所述齿条部具有与由转向盘旋转的小齿轮啮合的齿条齿;螺母,其介由滚珠拧合于所述滚珠螺杆机构的所述阳螺纹部上,同时,传递所述从动带轮的旋转;辅助电动机,其支承于所述罩上,用于旋转驱动所述驱动带轮。
(22)一种电动动力转向装置,包括:罩;驱动带;驱动带轮,其可旋转地支承于所述罩上并被赋予旋转驱动力,同时,张挂有所述驱动带;从动带轮,其可旋转地支承于所述罩上,通过张挂所述驱动带,传递来自所述驱动带轮的动力而旋转;辅助电动机,其用于旋转驱动所述驱动带轮,其特征在于,所述辅助电动机具有通过多个螺栓安装于所述罩上的电动机法兰,所述电动机法兰可相对于所述罩以一个螺栓为支点摆动。
(23)如(22)中所述的电动动力转向装置,其特征在于,所述支点配置于,连接所述驱动带轮与所述从动带轮的轴芯的线和连接所述驱动带轮的轴芯与所述支点的线构成的角小于或等于90度的位置。
(24)如(22)中所述的电动动力转向装置,其特征在于,所述辅助电动机的电线束取出口中,连接所述驱动带轮与所述从动带轮的轴芯的线和连接所述驱动带轮的轴芯与所述电线束取出口的线构成的角小于或等于90度。
(25)如(22)中所述的电动动力转向装置,其特征在于,具有赋予所述驱动带规定张力的惰轮。
(26)如(25)中所述的电动动力转向装置,其特征在于,所述惰轮配置在所述驱动带轮的带卷绕角度增大的位置上。
根据(1)的电动动力转向装置用带减速装置,选择扭转角β和摩擦系数μ,使在各斜齿的扭转角β和第一或第二斜齿与第三斜齿间的摩擦系数μ之间,tan β<μ的关系成立。这样,通过选择β、μ,摩擦力比驱动带的齿向方向上产生的力大,要使驱动带向齿向方向移动的力被摩擦力抵消。因此,斜齿的驱动带本来有的缺点,即向带宽度方向的力(推力)被抑止,因此,在驱动带的端面、和设于驱动带轮和从动带轮中任一个上的法兰的面之间作用的力(面压)减弱。由此,可降低摩擦音的产生。另外,由于面压小,故也可以降低损耗的产生,因此,可提高驱动带的耐久性。
另外,根据(2)的电动动力转向装置,通过在各斜齿的扭转角β和第一或第二斜齿与第三斜齿间的摩擦系数μ之间保持tan β<μ的关系,降低斜齿本来具有的推力,因此,不会在设于驱动带轮和从动带轮中任一个上的法兰的面和驱动带的端面上作用大的面压,由此,可降低在斜齿式带减速装置上产生的摩擦音及损耗。由此,可由此提高驱动带的耐久性。
根据(3)的电动动力转向装置,辅助电动机具有可旋转地安装于电动动力转向装置的罩上的电动机法兰,电动机法兰的轴芯相对于第一旋转部件的轴芯平行,且从第一旋转部件的轴芯离开规定尺寸,因此,通过使电动机法兰旋转,可改变第一旋转部件的位置,可将齿隙调整为适当值。
根据(4)的电动动力转向装置,第一旋转部件是同轴配置于辅助电动机的旋转轴上的输入齿轮,第二旋转部件是承受输入齿轮的旋转动力的输出齿轮,因此,通过使电动机法兰旋转,可使输入齿轮的轴芯绕电动机法兰旋转,可改变输入齿轮的轴芯间隔,将齿隙调整为适当值。通过该结构,可消除相互选择啮合的齿轮而探求得到最佳的齿隙的组合的选配等繁杂的作业,而使生产性提高。
根据(5)的电动动力转向装置,由于输入齿轮与辅助电动机的旋转轴构成一体,故可减少轴承等零件数量,降低制造成本。
根据(6)的电动动力转向装置,驱动变换装置是滚珠螺杆装置,输出齿轮将输入齿轮的旋转动力传递到滚珠螺杆装置的螺母上,因此,可通过滚珠螺杆装置可靠地移动齿条轴。
根据(7)的电动动力转向装置,驱动变换装置是与蜗轮减速装置的蜗轮轴结合的小齿轮和与该小齿轮啮合的齿条轴,第一旋转部件是结合于辅助电动机的旋转轴上的蜗杆,第二旋转部件是啮合于蜗杆上的蜗轮,因此,通过使电动机法兰旋转,可改变蜗杆的轴芯和蜗轮的轴芯的间隔,将齿隙调整为适当值。通过该结构,可消除相互选择啮合的齿轮而探求得到最佳的齿隙的组合的选配等繁杂的作业,而使生产性提高。
根据(8)的电动动力转向装置,由于蜗杆与辅助电动机的旋转轴构成一体,故可减少轴承等零件数量,降低制造成本。
根据(9)的电动动力转向装置,驱动变换装置是滚珠螺杆装置,第一旋转部件是同轴配置于辅助电动机的旋转轴上的驱动带轮,第二旋转部件是由驱动带轮经驱动带而被驱动的从动带轮,因此,由于通过旋转辅助电动机的旋转轴使驱动带轮直接旋转,故没有来自旋转轴的传递损耗,而能够进行高效的动力传递。因此,即使在制品的误差大的驱动带轮上,也可以容易地调整张力,提高生产性。
根据(10)的电动动力转向装置,由于驱动带轮与辅助电动机的旋转轴构成一体,故可减少轴承等零件数量,降低制造成本。
根据(11)的电动动力转向装置,由构成第一旋转部件的输入齿轮和构成第二旋转部件的输出齿轮构成的齿轮装置,由含有直齿圆柱齿轮、斜齿轮、蜗杆及蜗轮中任一个的齿轮装置构成,因此,可不使用复杂的齿轮装置,而由比较廉价的装置进行可靠的动力传递。
根据(12)的电动动力转向装置用带减速装置,具有用于调整驱动带张力的张力调整机构,张力调整机构具有相抵膨胀部,其由产生与带减速装置的温度变动时在驱动带上产生的张力的变动相反的张力的变动的材料构成,因此,由于不使用弹簧这样的弹性部件,故来自辅助电动机的旋转不延迟地传递到从动带轮上。因此,即使在操纵方向盘的方向改变时也不给予驾驶者不好的感觉、即传递延迟带来的发紧感。而且,由于不使用弹性体而使驱动带随着罩的温度上升而张力增加,该增加的张力被张力调整机构抵消,故不会阻碍动力传递。
根据(13)的电动动力转向驱动装置用带减速装置,由于驱动带是正时带,故正时带是具有不会伸长的良好的耐久性的带,因此,十能够充分承受长期使用。
根据(14)的电动动力转向驱动装置用带减速装置,由于张力调整机构的相抵膨胀部是比罩的材料的线膨胀系数小的材料,故即使罩的温度上升,罩也不会热膨胀,因此,可将温度造成的张力变化抵消。
根据(15)的电动动力转向驱动装置用带减速装置,由于罩、驱动带的芯线以及张力调整机构的相抵膨胀部的材料分别是铝、玻璃纤维及陶瓷,故即使罩的温度上升,由于这些材料,罩也不会热膨胀,因此,可将温度造成的张力变化相互抵消。
根据(16)的电动动力转向驱动装置用带减速装置,张力调整机构具有:滚柱座,其可摆动地支承于罩上;张紧滚柱,其可旋转地支承于滚柱座上;摆动调整部件,其为了可调整张紧滚柱按压带的位置,卡合前端,并且可调整滚柱座的摆动角度,同时,在前端侧具有相抵膨胀部,因此,可通过调整摆动调整部件的拧入量来调整其最初的张力。
根据(17)的电动动力转向驱动装置用带减速装置,张力调整机构具有:轴支承框,其固定于罩上,构成相抵膨胀部;滚柱座,其可摆动地支承于轴支承框上;张紧滚柱,其可旋转地支承于滚柱座上;摆动调整部件,其为了可调整张紧滚柱按压带的位置,卡合前端,并且可调整滚柱座的摆动角度,因此,可通过调整摆动调整部件的拧入量来调整其最初的张力。
根据(18)的电动动力转向驱动装置用带减速装置,由于轴支承框构成コ字状,在两个脚上轴支承滚柱座,故可稳定地支承滚柱座。
根据(19)的电动动力转向驱动装置用带减速装置,张力调整机构具有:带轮座,其可旋转地支承于驱动带轮上,同时,可摆动地支承于罩上;摆动调整部件,其为了可调整驱动带轮和从动带轮的轴芯间距离,卡合前端,并且可调整带轮座的摆动角度,同时,在前端侧具有相抵膨胀部,因此,利用摆动调整部件限制带轮座的姿势,通过带轮座的姿势使驱动带轮的位置不同,从而可通过调整摆动调整部件的拧入量来调整驱动带的张力。
根据(20)的电动动力转向驱动装置用带减速装置,摆动调整部件在根部具有用于与罩上设有的摆动调整用阴螺纹部拧合的摆动调整用阳螺纹部,因此,可通过螺丝的进退使摆动调整部件准确地移动。
根据(21)的电动动力转向装置,具有:带减速装置;齿条轴,其被支承在罩上,不能旋转、可沿轴向自如地移动,并且具有由转向盘旋转的小齿轮啮合的齿条齿部和构成滚珠螺杆机构的阳螺纹部;螺母,其介由滚珠拧合于滚珠螺杆机构的阳螺纹部上,同时,传递从动齿轮的旋转;辅助电动机,其支承于罩上,用于旋转驱动驱动带轮,因此,通过为了使驱动带的张力维持一定而使用有不使用弹性体的带减速装置的电动动力转向装置,将来自辅助电动机的旋转不延迟地传递到从动带轮上。即使在操纵方向盘的方向改变时,也不会给予驾驶者如上说明的不好感觉,即传递延迟造成的发紧感。
根据(22)的电动动力转向装置,辅助电动机具有通过多个螺栓安装于罩上的电动机法兰,电动机法兰可以相对于罩以一个螺栓为支点摆动,因此,通过以螺栓为支点使电动机法兰摆动,可改变驱动带轮和从动带轮的轴芯间距离,故可简单地进行驱动带轮的张力调整。另外,通过将螺栓作为支点使用,可不增加零件数量,低成本地构成张力调整机构。
根据(23)的电动动力转向装置,支点配置于连接驱动带轮和从动带轮的轴芯的线与连接驱动带轮的轴芯和支点的线构成的角小于或等于90度的位置,因此,即使相对于辅助电动机的小的旋转角度,也可以大地改变驱动带轮和从动带轮的轴芯间距离,同时,可较小地设定辅助电动机的可动区域。
根据(24)的电动动力转向装置,辅助电动机的电线束取出口中,连接驱动带轮和从动带轮的轴芯的线与连接驱动带轮的轴芯和电线束取出口的线构成的角小于或等于90度,因此,不在车体、特别是会与发动机内的辅助器类干涉的位置配置突起状的电线束取出口308,可谋求设计性的提高。
根据(25)的电动动力转向装置,由于具有赋予驱动带规定张力的惰轮,故即使基于辅助电动机的旋转的驱动带轮的移动方向为要调整轴芯间而效率差的方向,也可以进行张力调整。
根据(26)电动动力转向装置,由于惰轮配置于驱动带轮的带卷绕角度增大的位置,故可提高驱动带轮的耐久性。
附图说明
图1是表示本发明第一实施例的局部切断的正面图;
图2是带减速装置的主要部分剖面图;
图3是驱动带轮周围的放大图;
图4是表示作用在齿面上的力的关系的说明图;
图5是表示本发明第二实施例的主要部分剖面图;
图6是图5的VI-VI线剖面图;
图7是表示本发明第三实施例的主要部分剖面图;
图8是表示本发明第四实施例的主要部分剖面图;
图9是表示本发明第五实施例的主要部分剖面图;
图10是图9的X-X线剖面图;
图11是表示本发明第六实施例的主要部分剖面图;
图12是表示本发明第七实施例的主要部分剖面图;
图13是表示本发明第八实施例的主要部分剖面图;
图14是图13的XIV-XIV线剖面图;
图15是表示本发明第九实施例的主要部分剖面图;
图16是图15的XVI-XVI线剖面图;
图17是表示本发明第十实施例的主要部分剖面图;
图18是表示本发明第十一实施例的主要部分剖面图;
图19是表示本发明第十二实施例的主要部分剖面图;
图20是图19的XX-XX线剖面图;
图21是说明从齿条罩拆下图19的电动机法兰部的驱动带轮的安装作业的横剖面图;
图22是图21的XXII-XXII线剖面图;
图23是表示本发明第十三实施例的主要部分剖面图;
图24是图23的XXIV-XXIV线剖面图;
图25是说明张力调整机构部分的主要部分放大图;
图26是说明本发明第十四实施例的轴支承框的沿图27的XXVI-XXVI线的主要部分放大图;
图27是对应图24的第十四实施例的剖面图;
图28是表示本发明第十五实施例的主要部分剖面图;
图29是图28的XXIX-XXIX线剖面图;
图30是表示本发明第十六实施例的主要部分剖面图;
图31是图30的左侧面图;
图32是图30的XXXII-XXXII线剖面图;
图33是表示本发明第十六实施例的变形例的主要部分剖面图;
图34是图33的XXXIV-XXXIV线剖面图;
图35是对应图32的第十七实施例的剖面图;
图36是表示本发明第十八实施例的主要部分剖面图;
图37是图36的XXXVII-XXXVII线剖面图;
图38是表示本发明第十九实施例的主要部分剖面图;
图39是图38的左侧面图;
图40是图38的XXXX-XXXX线剖面图;
图41是说明现有的电动动力转向装置的主要部分的构成的横剖面图。
符号说明
10、40、90、100、110、140、150、160、190、220、230、240、250、280、290、300、340、350、360:电动动力转向装置
11、251:罩
12、68、126、176、252、317:齿条轴
13、257:电动动力转向装置用带减速机构
15a:小齿轮
15b:扭矩检测装置
16、41、111、161、191、254、301:辅助电动机
21:齿条部
22、74、255:阳螺纹部
23、75、253:螺母
28、202、258、313:驱动带轮
29、203、259、314:从动带轮
33、201、260、315:驱动带
34:输入轴
35:法兰
41:辅助电动机
44、114、164、194:电动机轴(旋转轴)
46、116、166、196、307:电动机法兰
51:输入齿轮(第一旋转部件)
52:输出齿轮(第二旋转部件)
75:螺母
76:滚珠螺杆机构(滚珠螺杆装置)
120:蜗杆(第一旋转部件)
121:蜗轮(第二旋转部件)
125、175:小齿轮
170:鼓形蜗杆(第一旋转部件)
171:蜗轮(第二旋转部件)
261:张力调整机构
266:滚柱座
267:张紧滚柱
269:摆动调整部件
273:摆动调整用阳螺纹部
274:相抵膨胀部
281:轴支承框
331、332:螺栓
310:电线束取出口
361:惰轮
具体实施方式
下面,参照附图详细说明本发明各实施例的电动动力转向装置用带减速装置及电动动力转向装置。
第一实施例
首先,参照图1~图4详细说明本发明第一实施例的电动动力转向装置用带减速装置及电动动力转向装置。
在第一实施例的电动动力转向装置10中具有罩11、齿条轴12、带减速装置13、车体安装部14、小齿轮部15及辅助电动机16。
罩11在大致中央被分割成两个,具有由右罩17和左罩18构成的二分割结构。齿条轴12支承于该罩11上,可在罩11内可沿轴向移动,但被阻止旋转。齿条轴12的两端从罩11的两端突出。在该两端连接转向横拉杆等用于改变车轮方向的车体侧掌舵机构。突出部分分别由壳体波纹管19、20覆盖,防止尘埃从两端侵入罩11内。
在齿条轴12的中央侧沿轴向并列设有齿条部21和阳螺纹部22,在阳螺纹部22上拧合有螺母23。螺母23可通过滚动轴承24支承于右罩17内,可旋转,但轴向的移动被限制。在阳螺纹部22和螺母23的阴螺纹部间介装滚珠,由此,构成滚珠螺杆机构。
辅助电动机16使电动机轴25与阳螺纹部22平行,设于左罩18上。在电动机轴25上接合通过滚动轴承26、27而分别支承于右罩17、左罩18上的驱动带轮28。
从动带轮29具有用于贯通齿条轴12的贯通孔30(图2所示),通过其两侧的滚动轴承31、32可旋转地支承于罩11上。从动带轮29和螺母23花键接合,将从动带轮29的旋转传递到螺母23上。在驱动带轮28和从动带轮29上分别形成有第一及第二斜齿,具有用于与这些第一及第二斜齿啮合的第三斜齿的驱动带33张挂于两个带轮间,构成带减速装置13。各斜齿扭转角后述。
小齿轮部15具有输入来自方向盘(转向盘)的掌舵力的输入轴34、小齿轮15a及扭矩检测装置15b,介由扭矩检测装置15b的扭杆将输入轴34和小齿轮15a结合。该小齿轮15a与齿条轴12的齿条部21的齿条齿啮合。
图3、图4是分别表示驱动带轮28附近的放大图,是作用在齿面上的力的关系的说明图。在驱动带轮28的两端面设有一对法兰35、35。法兰35、35是用于不使驱动带33脱离的法兰。另外,如本实施例,一对法兰也可以设于驱动带轮28的两端面,或也可以设于从动带轮29的两端面。在驱动带33上,在内侧周上等间隔地设置扭转角β的第三斜齿(带齿),在驱动带轮28及从动带轮29上以相同的扭转角β设有与带齿啮合的第一及第二斜齿。
在此,选择扭转角β及摩擦系数μ,以使在扭转角β、驱动带33和各带轮之间的摩擦系数μ、即与第一或第二斜齿和第三斜齿间的摩擦系数μ之间,tan β<μ的关系成立。这样,通过选择β、μ,摩擦力μFcos β比驱动带33在齿向方向产生的力Fsin β大,通过摩擦力来抵消使驱动带33向齿向方向移动的力。因此,斜齿的驱动带33本来的优点,即向带宽度方向的力(推力)被抑止,因此,作用在驱动带33的端面和法兰35、35的面之间的力(面压)减弱。由此,可降低摩擦音的产生。另外,由于面压减小,故也可以降低磨损的产生,可提高带的耐久性。
这样的电动动力转向装置10的整体动作如下。当操作方向盘时,该旋转传递到输入轴34上,扭杆被扭转,同时,介由该扭杆使小齿轮15a旋转。小齿轮15a的旋转被传递到齿条轴12上,齿条轴12沿图1的左右轴方向移动。
另一方面,通过扭矩检测装置15b检测上述扭杆的扭转量。扭矩检测装置15b的输出信号输入未图示的控制装置,使上述辅助电动机16旋转。辅助电动机16的旋转力传递向驱动带轮28、驱动带33、从动带轮29,使螺母23旋转。通过旋转螺母23,齿条轴12沿轴向移动。此时的移动方向由于与通过上述小齿轮15a而移动的方向一致,故小齿轮15a辅助使齿条轴12动作的力。即,方向盘的旋转力由于通过辅助电动机16辅助,故给予驾驶者犹如能以轻力操作方向盘的感觉。
通过以上说明的电动动力转向装置10的带减速装置13降低斜齿本来具有的推力,因此,不在驱动带轮28的法兰35、35的面和驱动带33的端面作用大的面压,另外,可由此降低在斜齿式带减速装置上产生的摩擦音及损耗。由此,可提高驱动带33的耐久性。
第二实施例
其次,参照图5及图6说明本发明第二实施例的电动动力转向装置。另外,在本实施例中,采用使用有斜齿轮的齿轮减速机构。
在第二实施例的电动动力转向装置40中,辅助电动机41具有定子42及转子43,在固定于转子43上的电动机轴44的一端固定有延长部45。电动机轴44的延长部45通过保持于电动机法兰46上的轴承47支承,电动机轴44的另一端通过保持于电动机罩48上的轴承49支承,电动机轴44被旋转自如地支承。
为避免电动机罩48和齿条轴罩50干扰,将输入齿轮51和输出齿轮52的轴芯间距离增大,输入齿轮51和输出齿轮52介由中间齿轮53啮合。
构成第一旋转部件的输入齿轮51、中间齿轮53及构成第二旋转部件的输出齿轮52保持于由齿条轴罩50、齿轮罩54及滚珠螺杆侧的齿条轴罩55构成的罩的内部。
输入齿轮51的轴56、57分别通过保持于齿条轴罩50上的轴承58及保持于齿轮罩54上的轴承59支承。另外,输入齿轮51的轴56的延长部60与电动机轴44的延长部45花键结合SP。另外,在支承输入齿轮51的轴57的轴承59的外圈和齿轮罩54之间介装有碟形弹簧61,介由轴承59将输入齿轮51朝向电动机侧沿轴向施加预压,防止轴向的振动。
中间齿轮53的轴62、63分别通过保持于齿条轴罩50上的轴承64及保持于齿轮罩54上的轴承65支承。另外,在支承中间齿轮53的轴62的轴承64的外圈和齿条轴罩50之间介装有挡板66,通过安装于齿条轴罩50上的螺栓67按压挡板66,向中间齿轮53上施加轴向的预压,防止轴向的振动。
输出齿轮52形成圆筒状,在内部贯通有齿条轴68。形成于输出齿轮52轴向的两端部外侧的轴69、70分别通过保持于齿条轴罩50上的轴承71及保持于齿轮罩54上的轴承72支承,另外,在输出齿轮52的圆筒状的内面形成有花键槽73。
在介由小齿轮齿条机构与未图示的转向轮轴结合的齿条轴68上形成有阳螺纹部(螺旋槽)74,在阳螺纹部74的外侧配置有螺母75,在齿条轴68的阳螺纹部74和螺母75的阴螺纹部之间嵌插有多个螺栓76,构成滚珠螺杆机构77。
滚珠螺杆77的螺母75通过配置于齿条轴罩50内部的轴承78旋转自如地支承。在螺母75的一侧端的延长部79外侧形成有花键凸条80,其与形成于所述输出齿轮52内面的花键槽73花键结合SP。
在以上结构中,基于由扭矩检测装置15b(参照图1)检测到的转向轮轴的掌舵扭矩,通过未图示的控制装置驱动的辅助电动机41的驱动旋转力经由输入齿轮51、中间齿轮53、输出齿轮52传递到滚珠螺杆机构77的螺母75上。而且,通过旋转螺母75,使齿条轴68沿轴向移动,改变车轮的方向,进行掌舵。
其次,说明齿隙的调整。输入齿轮51和中间齿轮53之间的齿隙的调整通过调整两齿轮间的轴芯间隔进行。即,电动机法兰46的圆筒状部件81可旋转地嵌合于齿条轴罩50的圆筒状凹部82内。另外,电动机法兰46通过配置于其内部的轴承47支承电动机轴44,但如图6所示,该电动机轴44及输入齿轮51的轴芯A1与形成于电动机法兰46外部的圆筒状部件81的轴A2偏心尺寸s。
因此,当使电动机法兰46的圆筒状部件81在安装于圆筒状凹部82上的状态下旋转时,电动机轴44及输入齿轮51的轴芯A1绕电动机法兰46的圆筒状部件81的轴芯A2旋转,使相对于中间齿轮53的轴芯B的输入齿轮51的轴芯A1的间隔T改变,改变输入齿轮51和中间齿轮53的啮合深度,因此,可进行齿隙的调整。
中间齿轮53和输出齿轮52的齿隙的调整如下进行,进行精加工尺寸的选配,即,测定中间齿轮53和输出齿轮52的精加工尺寸,选择得到最佳齿隙量的中间齿轮53和输出齿轮52的组合,进行齿隙的调整。
根据以上说明的电动动力转向装置40,若通过选配来决定得到最佳的齿隙的中间齿轮53和输出齿轮52,则之后可仅旋转电动机法兰46,进行输入齿轮51和中间齿轮53的齿隙的调整。
第三实施例
其次,参照图7说明本发明第三实施例的电动动力转向装置。另外,在该实施例中,也采用使用有斜齿轮的齿轮减速机构。另外,沿图7的VI-VI线的剖面图与图6所示的图相同,因此省略图示。
第三实施例中与第二实施例的不同点是:将电动机轴44和输入齿轮51构成一体,利用三个轴承49、47及59保持;利用安装于输入齿轮51的轴端部的螺母91按压轴承59的内圈,对轴承47和轴承59施加预压,防止轴向的振动。其它结构由于和第二实施例相同,故相同的部件使用相同的符号,省略详细的说明。
在第三实施例的电动动力转向装置90中,齿隙的调整也与第二实施例相同,当使电动机法兰46的圆筒状部件81以安装于齿条轴罩50的圆筒状凹部82上的状态旋转时,电动机轴44及构成第一旋转部件的输入齿轮51的轴芯A1绕电动机法兰46的圆筒状部件81的轴芯A2旋转,使相对于中间齿轮53的轴芯B的输入齿轮51的轴芯A1的间隔T改变(参照图6),改变输入齿轮51和中间齿轮53的啮合深度,因此,可进行齿隙的调整。
中间齿轮53和输出齿轮52的齿隙的调整如下进行,进行精加工尺寸的选配,即,测定中间齿轮53和输出齿轮52的精加工尺寸,选择得到最佳齿隙量的中间齿轮53和输出齿轮52的组合,进行齿隙的调整。
根据以上说明的电动动力转向装置90,若通过进行中间齿轮53和输出齿轮52的选配来决定得到最佳齿隙的齿轮的组合,则之后可仅旋转电动机法兰46,进行输入齿轮51和中间齿轮53的齿隙的调整。
第四实施例
其次,参照图8说明本发明第四实施例的电动动力转向装置。另外,在本实施例中,也采用使用有斜齿轮的齿轮减速机构。另外,沿图8的VI-VI线的剖面图与图6所示的图相同,因此省略图示。
第四实施例中与第二实施例的不同点是:将电动机轴44和输入齿轮51构成一体,利用两个轴承49、59保持;将轴承59作为四点接触球轴承,防止轴向的振动。其它结构由于与第二实施例相同,故相同的部件使用相同的符号,省略详细的说明。
在第四实施例的电动动力转向装置100中,齿隙的调整也与第二实施例相同,当使电动机法兰46的圆筒状部件81以安装于齿条轴罩50的圆筒状凹部82上的状态旋转时,电动机轴44及构成第一旋转部件的输入齿轮51的轴芯A1绕电动机法兰46的圆筒状部件81的轴芯A2旋转,使相对于中间齿轮53的轴芯B的输入齿轮51的轴芯A1的间隔T改变(参照图6),改变输入齿轮51和中间齿轮53的啮合深度,因此,可进行齿隙的调整。
中间齿轮53和输出齿轮52的齿隙的调整如下进行,进行精加工尺寸的选配,即,测定中间齿轮53和输出齿轮52的精加工尺寸,选择得到最佳齿隙量的中间齿轮53和输出齿轮52的组合,进行齿隙的调整。
根据以上说明的电动动力转向装置100,若通过进行中间齿轮53和输出齿轮52的选配来决定得到最佳齿隙的齿轮的组合,则之后可仅旋转电动机法兰46,进行输入齿轮51和中间齿轮53的齿隙的调整。
第五实施例
其次,参照图9及图10说明本发明第五实施例的电动动力转向装置。另外,在本实施例中采用使用有蜗杆及蜗轮的蜗轮减速机构。
在第五实施例的电动动力转向装置110中,辅助电动机111具有定子112及转子113,在固定于转子113上的电动机轴114的一端固定有延长部115。电动机轴114的延长部115通过保持于电动机法兰116上的轴承117支承,电动机轴114的另一端通过保持于电动机罩118上的轴承119支承,电动机轴114可旋转自如地支承。
参照图10,蜗杆120及蜗轮121保持于由齿条轴罩122和掌舵轴罩123构成的罩的内部。在齿条轴罩123内收纳有在安装有蜗轮121的掌舵轴124的延长部上形成的小齿轮125和与小齿轮125啮合的齿条轴126,除此之外,还旋转自如地安装有电动机法兰116。该结构对应之后说明的齿隙的调整。
蜗杆120的轴128及轴129通过保持于电动机法兰116上的轴承130及轴承131支承,在蜗杆120的轴128及轴129和轴承130及轴承131之间介装有橡胶减振器132、133,其除缓和从蜗轮121传递到蜗杆120上的轴向的冲击之外,还防止轴向的振动。
电动机轴114的延长部115和蜗杆120的轴128花键结合SP。
在以上结构中,基于由扭矩检测装置15b(参照图1)检测到的转向轮轴的掌舵扭矩,通过未图示的控制装置驱动的辅助电动机111的驱动旋转力经由蜗杆120、蜗轮121、小齿轮125传递到齿条轴126上,使齿条轴126沿轴向移动,改变车轮的方向,进行掌舵。
其次,说明蜗杆120和蜗轮121之间齿隙的调整。电动机法兰116的圆筒状部件134可旋转地嵌合于齿条轴罩122的圆筒状凹部135内。另外,电动机法兰116通过配置于其内部的轴承130及131支承蜗杆120的轴128及轴129,但如图10所示,该蜗杆120的轴128及轴129的轴芯A1与形成于电动机法兰116外部的圆筒状部件134的轴A2偏心尺寸s。
因此,当使电动机法兰116的圆筒状部件134以安装于齿条轴罩122的圆筒状凹部135上的状态旋转时,蜗杆120的轴芯A1绕电动机法兰116的圆筒状部件134的轴芯A2旋转(参照图10),由于通过改变蜗杆120的轴芯和蜗轮121的轴芯的间隔来改变啮合的深度,因此,可进行齿隙的调整。
第六实施例
其次,参照图11说明本发明第六实施例的电动动力转向装置。另外,在本实施例中采用使用有蜗杆及蜗轮的蜗轮减速机构。另外,沿图11的X-X线的剖面图与图10所示的图相同,因此省略图示。
第六实施例中与第五实施例的不同点是:将电动机轴144和蜗杆120构成一体,利用保持于电动机罩118的轴承119、保持于电动机法兰116上的轴承130和轴承131三个轴承来支承,利用设于蜗杆120的轴端的螺母141对轴承130及轴承131预压,防止轴向的振动。其它结构由于与第五实施例相同,故相同的部件使用相同的符号,省略详细的说明。
在第六实施例的电动动力转向装置140中,齿隙的调整也与第五实施例相同,当使电动机法兰116的圆筒状部件134以安装于齿条轴罩122的圆筒状凹部135上的状态旋转时,蜗杆120的轴芯A1绕电动机法兰116的圆筒状部件134的轴芯A2旋转(参照图10),由于通过改变蜗杆120的轴芯和蜗轮121的轴芯的间隔来改变啮合的深度,因此,可进行齿隙的调整。
第七实施例
其次,参照图12说明本发明第七实施例的电动动力转向装置。另外,在本实施例中采用使用有蜗杆及蜗轮的蜗轮减速机构。另外,沿图12的X-X线的剖面图与图10所示的图相同,因此省略图示。
第七实施例中与第五实施例的不同点是:将电动机轴114和蜗杆120构成一体,利用保持于电动机罩118的轴承119和保持于电动机法兰116上的轴承131两个轴承来支承,将轴承131设为四点接触的球轴承,防止轴向的振动。其它结构由于与第五实施例相同,故相同的部件使用相同的符号,省略详细的说明。
在第七实施例的电动动力转向装置150中,齿隙的调整也与第五实施例相同,当使电动机法兰116的圆筒状部件134以安装于齿条轴罩122的圆筒状凹部135上的状态旋转时,蜗杆120的轴128及轴129的轴芯A1绕电动机法兰116的圆筒状部件134的轴芯A2旋转,通过改变蜗杆120的轴芯和蜗轮121的轴芯的间隔来改变啮合的深度,因此,可进行齿隙的调整。
第八实施例
其次,参照图13及图14说明本发明第八实施例的电动动力转向装置。另外,在本实施例中采用使用有鼓形蜗杆及蜗轮的蜗轮减速机构。
在第八实施例的电动动力转向装置160中,辅助电动机161具有定子162及转子163,在固定于转子163上的电动机轴164的一端固定有延长部165。电动机轴164的延长部165通过保持于电动机法兰166上的轴承167支承,电动机轴164的另一端通过保持于电动机罩168上的轴承169支承,电动机轴164可旋转自如地支承。
参照图14,第八实施例的电动动力转向装置160将鼓形蜗杆170及蜗轮171保持于由齿条轴罩172和掌舵轴罩173构成的罩内部。在齿条轴罩172内收纳有在安装有蜗轮171的掌舵轴174的延长部上形成的小齿轮175和与小齿轮175啮合的齿条轴176,除此之外,还旋转自如地安装有电动机法兰166。该结构对应之后说明的齿隙的调整。
电动机轴164的延长部165和鼓形蜗杆170的轴178花键结合SP。
在以上结构中,基于由扭矩检测装置15b(参照图1)检测到的转向轮轴的掌舵扭矩,通过未图示的控制装置驱动的辅助电动机161的驱动旋转力经由鼓形蜗杆170、蜗轮171、小齿轮175传递到齿条轴176上,使齿条轴176沿轴向移动,改变车轮的方向,进行掌舵。
说明鼓形蜗杆170和蜗轮171之间齿隙的调整。电动机法兰166的圆筒状部件179可旋转地嵌合于齿条轴罩172的圆筒状凹部180内。另外,电动机法兰166通过配置于其内部的轴承181及轴承182支承鼓形蜗杆170的轴178及轴183,但如图14所示,该鼓形蜗杆170的轴178及轴183的轴芯A1和形成于电动机法兰166外部的圆筒状部件179的轴A2偏心尺寸s。
因此,当使电动机法兰166的圆筒状部件179以安装于齿条轴罩172的圆筒状凹部180上的状态旋转时,鼓形蜗杆170的轴178及轴183的轴芯A1绕电动机法兰166的圆筒状部件179的轴芯A2旋转,通过改变鼓形蜗杆170的轴芯和蜗轮171的轴芯的间隔来改变啮合深度,可进行齿隙的调整。
第九实施例
其次,参照图15及图16说明本发明第九实施例的电动动力转向装置。另外,在本实施例中采用使用有驱动带的带减速装置。另外,转向轮轴、小齿轮齿条机构以及滚珠螺杆机构由于与第二实施例相同,故相同的部件使用相同的符号,省略详细的说明。
第九实施例的电动动力转向装置190中,辅助电动机191具有定子192及转子193,在固定于转子193上的电动机轴194的一端固定有延长部195。电动机轴194的延长部195通过保持于电动机法兰196上的轴承197支承,电动机轴194的另一端通过保持于电动机法兰198上的轴承199支承,电动机轴194被旋转自如地支承。在电动机法兰196的端面安装有电动机法兰盖200。这是为了后述的驱动带201容易安装。
驱动带轮202和从动带轮203保持于由齿条罩204和带轮罩205以及滚珠螺杆侧的齿条罩206构成的罩的内部。
驱动带轮202的轴207及轴208分别通过保持于齿条罩204上的轴承209和保持于带轮罩205上的轴承210支承。另外,驱动带轮202的轴207的延长部211与电动机轴194的延长部195花键结合SP。
从动带轮203形成圆筒状,在内部贯通有齿条轴68。形成于从动带轮203的轴向两端部外侧的轴212及轴213分别通过保持于齿条罩204上的轴承214及保持于带轮罩205上的轴承215支承,另外,在从动带轮203的圆筒状的内面形成有花键槽216。
如图16所示,将电动机法兰盖196的内侧一部分(由驱动带201包围的部分)切口,将其作为驱动带201的通路开放,在驱动带轮202和从动带轮203之间卷挂有驱动带201,驱动带轮202的旋转介由驱动带201传递到从动带轮203上。
在驱动带轮202和从动带轮203之间卷挂驱动带201时,从齿条罩204拆下带轮罩205,通过拆下电动机法兰196端面的电动机法兰盖200,可将驱动带201卷挂到驱动带轮202和从动带轮203之间。
在介由小齿轮齿条机构与未图示的转向轮轴结合的齿条轴68上形成有阳螺纹部74,在阳螺纹部74的外侧配置有螺母75,在齿条轴68的阳螺纹部74和螺母75的阴螺纹部之间嵌插有多个滚珠76,构成滚珠螺杆机构77。
滚珠螺杆机构77的螺母75通过配置于齿条罩206内部的轴承78旋转自如地支承。在螺母75一端的延长部外侧形成有花键凸条80,其与形成于上述从动带轮203内面的花键槽216花键结合SP。
在以上结构中,基于由扭矩检测装置15b(参照图1)检测到的转向轮轴的掌舵扭矩,通过未图示的控制装置驱动的辅助电动机191的驱动旋转力经由驱动带轮202、从动带轮203传递到滚珠螺杆机构77的螺母75上。而且,通过旋转螺母75,使齿条轴68沿轴向移动,改变车轮的方向,进行掌舵。
其次,说明卷挂于驱动带轮202和从动带轮203之间的驱动带201的张力的调整。在使用有驱动带的减速机构中,需要将驱动带的张力设定在适当范围,但由于驱动带的制品误差比齿轮大,故难以通过驱动带和带轮的配合将驱动带的张力设定在适当范围,或从组装作业方面来看,需要构成可调整输入带轮和输出带轮的轴芯间距离的结构。
卷挂于驱动带轮202和从动带轮203之间的驱动带201的张力的调整如下进行。即,电动机法兰196的圆筒状部件217可旋转地嵌合于齿条罩204的圆筒状凹部218内。另外,电动机法兰196通过配置于其内部的轴承209支承驱动带轮202,但如图16所示,该驱动带轮202的轴芯A1和形成于电动机法兰196外部的圆筒状部件217的轴A2偏心尺寸s。
因此,当使电动机法兰196的圆筒状部件217以安装于齿条罩204的圆筒状凹部218上的状态旋转时,驱动带轮202的轴芯A1绕电动机法兰196的圆筒状部件217的轴芯A2旋转,可改变驱动带轮202相对于从动带轮203的轴芯间距离T,进行驱动带201的张力的调整。
第十实施例
其次,参照图17说明本发明第十实施例的电动动力转向装置。另外,本发明中采用使用有驱动带的带减速装置。另外,沿图17的XVI-XVI线的剖面图由于与图16所示的图相同,故省略图示。
第十实施例的电动动力转向装置220中与第九实施例的不同点是:将电动机轴194和驱动带轮202构成一体,利用三个轴承199、轴承197及轴承210来保持。其它结构由于与第九实施例相同,故相同的部件使用相同的符号,省略详细的说明。
卷挂于驱动带轮202和从动带轮203之间的驱动带201的张力调整也与第九实施例相同,当使电动机法兰196的圆筒状部件217在安装于齿条罩204的圆筒状凹部218上的状态下旋转时(参照图16),驱动带轮202的轴芯A1绕电动机法兰196的圆筒状部件217的轴芯A2旋转,改变驱动带轮202相对于从动带轮203的轴芯间距离T,可进行驱动带201的张力的调整。
第十一实施例
其次,参照图18说明本发明第十一实施例的电动动力转向装置。另外,在本实施例中采用使用有驱动带的带减速装置。另外,沿图18的XVI-XVI线的剖面图与图16所示的图相同,因此省略图示。
第十一实施例的电动动力转向装置230中与第九实施例的不同点是:将电动机轴194和驱动带轮202构成一体,利用两个轴承199、210来保持。其它结构由于与第九实施例相同,故相同的部件使用相同的符号,省略详细的说明。
卷挂于驱动带轮202和从动带轮203之间的驱动带201的张力调整也与第九实施例相同,当使电动机法兰196的圆筒状部件217以安装于齿条罩204的圆筒状凹部218上的状态旋转时(参照图16),驱动带轮202的轴芯A1绕电动机法兰196的圆筒状部件217的轴芯A2旋转,改变驱动带轮202相对于从动带轮203的轴芯间距离T,可进行驱动带201的张力的调整。
第十二实施例
其次,参照图19~图22说明本发明第十二实施例的电动动力转向装置。另外,本实施例中采用使用有驱动带的带减速装置。
第十二实施例的电动动力转向装置240中与第十实施例的不同点是:电动机轴196的外侧开放。其它结构由于与第十实施例相同,故相同的部件使用相同的符号,省略详细的说明。
在电动动力转向装置240中,将电动机轴194和驱动带轮202构成一体,利用三个轴承199、197、210进行保持。
如图20所示,将电动机法兰196的外侧大部分(位于由驱动带201包围的部分外侧的部分)切口,将其作为驱动带201的通路开放,在驱动带轮202和从动带轮203之间卷挂有驱动带201,驱动带轮202的旋转介由驱动带201传递到从动带轮203上。
卷挂于驱动带轮202和从动带轮203之间的驱动带201的张力调整也与第十实施例相同,当使电动机法兰196的圆筒状部件217以安装于齿条罩204的圆筒状凹部218上的状态旋转时,驱动带轮202的轴芯A1绕电动机法兰196的圆筒状部件217的轴芯A2旋转,改变驱动带轮202相对于从动带轮203的轴芯间距离T,可进行驱动带201的张力的调整。
如图21、图22所示,在驱动带轮202和从动带轮203之间卷挂驱动带201时,首先,在电动机法兰196上安装辅助电动机191,在该驱动带轮202上卷挂驱动带201。然后,从齿条罩204拆下带轮罩205,将驱动带201卷挂于从动带轮203上,在齿条罩204上安装带轮罩205,将电动机法兰196固定于带轮罩205上即可。
根据电动动力转向装置240,可不分解辅助电动机191和安装有驱动带201的电动机法兰196,而安装在带轮罩205上,另外,可不必在电动机法兰196的端部设置法兰盖,可消减零件数量,减少组装工序。
第十三实施例
其次,参照图23~图25说明本发明第十三实施例的电动动力转向装置用带减速装置及电动动力转向装置。
第十三实施例的电动动力转向装置250具有罩251、齿条轴252、螺母253、辅助电动机254。
齿条轴252支承在罩251上,不能旋转且可沿轴向(图23中上下方向)自如移动,其具有:齿条部21(参照图1)和构成滚珠螺杆机构的阳螺纹部255,其中,齿条部21具有与由方向盘(转向盘)旋转的小齿轮15a(参照图1)啮合的齿条齿。
在上述阳螺纹部255上介由螺母拧合有螺母253的阴螺纹部,该螺母253通过轴承256相对于罩251可旋转且沿轴向不能移动地被支承。在阳螺纹部255和螺母253的阴螺纹部之间介有滚珠,由此,构成滚珠螺杆机构。当使辅助电动机254旋转时,该旋转介由以下说明的电动动力转向装置用带减速装置257传递到螺母253上,从而,齿条轴252沿轴向移动。
带减速装置257具有驱动带轮258、从动带轮259、驱动带260以及张力调整机构261。在设于辅助电动机254的电动机轴上的驱动带轮258和可旋转自如但沿轴向不能移动地支承于罩上的从动带轮259之间,张挂有驱动带260,辅助电动机254的旋转被传递到从动带轮259上。驱动带260的芯线的材料使用玻璃纤维。另外,在该例中,驱动带260使用在被称为工作带或正时带的内侧形成齿的带。因此,在驱动带轮258及从动带轮259的外侧形成有与该齿啮合的齿。
在从动带轮259上设有贯通孔262,使该贯通孔262贯通齿条轴252。另外,从动带轮259通过轴承263、263相对于罩251旋转自如地且沿轴向不能移动地被支承。在从动带轮259的一侧(图23下侧)形成有花键槽264,与形成于螺母253上的花键凸条265进行花键结合。通过进行该花键结合,仅将从动带轮259的旋转传递到螺母253上。
该第十三实施例的张力调整机构261具有滚柱座266、张紧滚柱267、卡合部268以及摆动调整部件269。滚柱座266通过侧板270从两侧夹持张紧滚柱267,在该侧板270上设有用于旋转自如地支承张紧滚柱267的滚柱轴271。滚柱轴271防止在设于罩251上的凹部的底面脱离。
在滚柱座266的中央附近设有摆动轴272,该摆动轴272由罩251的凹部轴支承。在滚柱座266的与张紧滚柱267相反的一侧具有卡合部268。
另外,如图23所示,罩251具有由上部分a和下部分b构成的分割结构,从动带轮259及摆动轴272的两端分别通过上部分a和下部分b支承。该结构也可考虑组装。
摆动调整部件269是轴状调整部件,在根部具有摆动调整用阳螺纹部273,在前端侧具有相抵膨胀部274。在罩251(下部分b)上从外形成有朝向上述卡合部268的贯通孔,在该贯通孔的外侧开口部附近形成有摆动调整用阴螺纹部。摆动调整部件269的阳螺纹部273拧合于该阴螺纹部上。
在阳螺纹部273的外侧拧合有固定螺母275,在使阳螺纹部273旋转,调整相抵膨胀部274的前端内侧位置后,通过该固定螺母275锁紧。在相抵膨胀部274上嵌合有由橡胶等弹性体构成的密封环,防止从罩251的外部侵入泥水等尘埃。相抵膨胀部274的前端与滚柱座266的卡合部268接触,限制滚柱座266的姿势(绕摆动轴272的倾斜)。由于可通过滚柱座266的姿势来决定张紧滚柱267按压驱动带260的量,故可通过调整摆动调整部件269的拧入量来调整驱动带260的张力。
罩251通常以铝等金属为材料,但相抵膨胀部274由具有与罩251不同的线膨胀系数、例如线膨胀系数比罩的材料小的陶瓷等材料构成。目前,将罩251的线膨胀系数、相抵膨胀部274的线膨胀系数分别设为α、β,将相抵膨胀部274的长度、摆动轴272和相抵膨胀部274的轴线间的距离以及摆动轴272和滚柱轴271的中心距离分别设为L1、L2及L3(图25)。另外,当将抵消由温度变化引起的带张力的变动所必须的张力滚柱267的移动量设为δ时,可通过δ=(α-β)×L1×(L3/L2)表示。因此,通过选择或设定相抵膨胀部274的材质(线膨胀系数β)、相抵膨胀部274的长度L1及滚柱座的杠杆比(L3/L2),可得到必要的移动量δ。
本实施例的带减速装置257及组装有该装置的电动动力转向装置250如下动作。当操作方向盘(转向盘)时,例如设于方向盘和小齿轮15a(参照图1)之间的扭矩检测装置15b(参照图1)检测到方向盘的旋转。由于接收该检测信号,使辅助电动机254旋转,故驱动带轮258旋转,该旋转介由驱动带260传递到从动带轮259上。从动带轮259的旋转介由花键接合传递到螺母253上。
螺母253由轴承256支承,不能沿轴向移动,齿条轴252也不能旋转,因此,图23中看到齿条轴252本身向上或向下移动。齿条轴252的旋转使上述小齿轮15a旋转,齿条轴252沿减少上述扭矩的方向移动。由于该动作同时传递到汽车主体的掌舵装置上,从而改变汽车的行进方向。
通过调整张力调整结构261,即调整摆动调整部件269的拧入量,调整驱动带260最初的张力。随着汽车的行驶,即使带减速装置257的温度上升,张紧滚柱267的位置也会根据相抵膨胀部274和罩251的线膨胀系数的不同而自动调整,使驱动带的张力实质上维持一定的值。
另外,由于张力调整机构261不使用弹簧这样的弹性部件,故即使从动带轮259的旋转方向变化,张紧滚柱267的位置也不会受旋转方向的影响。因此,在组装有该机构的电动动力转向装置250中,即使在旋转方向盘的方向变化时,也不会给予驾驶者先前说明的不良感觉,即传递延迟造成的发紧感。而且,由于不使用弹性体而使驱动带随着罩的温度上升而张力增加,由于该增加的张力被张力调整机构抵消,故动力传递不会因其而受阻。
第十四实施例
其次,参照图26及图27说明本发明第十四实施例的电动动力转向装置用带减速装置及电动动力转向装置。
第十四实施例的电动动力转向装置280中与第十三实施例的不同点是,第十三实施例的滚柱座266的摆动轴272被直接轴支承在罩251上,而在第十四实施例中,该摆动轴272支承于轴支承框281上。其它结构由于与第十三实施例相同,故相同的部件使用相同的符号,省略详细的说明。
如图26及图27所示,轴支承框281构成コ字性状,通过固定螺栓283固定于罩251的内部凹位282内。摆动轴272轴支承于该轴支承框281的两个脚上。
轴支承框281其本身构成相抵膨胀部,可由具有与罩251不同的线膨胀系数的陶瓷等材料构成。轴支承框281的陶瓷即使罩251的温度上升,也没有罩251那样的热膨胀,因此,摆动轴272和驱动带轮258的距离L相对变大。由于滚柱轴271也与摆动轴272连动动作,故可抵消温度引起的张力改变。另外,在摆动调整部件269上也可以与第十三实施例相同,具有相抵膨胀部274,但也可以由与阳螺纹部281相同的材料与其构成一体。
与第十三实施例相同,在张力调整机构261及轴支承框281上由于未使用弹簧这样的弹性部件,故即使从动带轮259的旋转方向被转换,张紧滚柱267的位置也不会受旋转方向的影响。因此,在组装有该装置的电动动力转向装置280中,即使在旋转方向盘的方向改变时,也不会给予驾驶者先前说明的不良感觉,即传递延迟造成的发紧感。而且,由于不使用弹性体而使驱动带随着罩的温度上升而张力增加,由于该增加的张力被张力调整机构抵消,故动力传递不会因其而受阻。
第十五实施例
其次,参照图28及图29说明本发明第十五实施例的电动动力转向装置用带减速装置及电动动力转向装置。
在第十三实施例、第十四实施例中,张力调整结构261使滚柱座266摆动,通过向驱动带260按压设于滚柱座266上的张紧滚柱267,调整带张力。另一方面,在本实施例的电动动力转向装置290中,张力调整机构261不具有这样的滚柱座266和张紧滚柱267,而通过改变驱动带轮258的位置调整驱动带260的张力。其它结构由于与第十三及第十四实施例相同,故相同的部件使用相同的符号,省略详细的说明。
辅助电动机254、驱动带轮258支承于带轮座291上。带轮座291具有大致L字状的形状,在中央角部附近设有支承上述驱动带轮258的带轮轴承292。为使带轮座291摆动自如,由摆动轴293支承带轮座291的两个脚中的一个,在另一个脚上形成有卡合部294。
与第十三实施例、第十四实施例相同,摆动调整部件269为轴状调整部件,在根部具有摆动调整用阳螺纹部273,在前端侧具有相抵膨胀部274。在罩251(下部分b)上从外形成有朝向上述卡合部294的贯通孔,在该贯通孔的外侧开口部附近形成有摆动调整用阴螺纹部251a。摆动调整部件269的阳螺纹部273拧合于该阴螺纹部251a上。
在阳螺纹部273的外侧拧合有固定螺母275,在使阳螺纹部273旋转,调整相抵膨胀部274的前端内侧位置后,通过该固定螺母275锁紧。在相抵膨胀部274上嵌合有由橡胶等弹性体构成的密封环,防止从罩251的外部侵入泥水等尘埃。相抵膨胀部274的前端与滚柱座291的卡合部294接触,限制滚柱座291的姿势(绕摆动轴293的倾斜)。由于可通过滚柱座291的姿势使驱动带轮258的位置不同,故可通过调整摆动调整部件269的拧入量来调整驱动带260的张力。
辅助电动机254的安装板296具有以摆动轴为中心的圆弧孔297、298,利用通过该圆弧孔297、298的螺栓稍微进行支承,允许其在辅助电动机254及驱动带轮258上稍稍摆动。
当电动动力转向装置290的温度上升,驱动带轮258和从动带轮259的轴芯间距离扩大,且罩251沿张力增加的方向膨胀时,由于相抵膨胀部274的膨胀量比罩251的膨胀量少,故带轮座291绕摆动轴293向顺时针方向倾斜,因此,驱动带轮258向从动带轮259侧接近移动。由此,为缓和驱动带260的张力,将上述张力的增加相应抵消。即,使驱动带260的张力自动维持一定。
在该实施例中,为将驱动带260的张力维持一定,而不使用弹性体,因此,自辅助电动机254的旋转不延迟地传递到从动带轮259上。因此,在组装有该装置的电动动力转向装置290中,即使在旋转方向盘的方向改变时,也不会给予驾驶者先前说明的不良感觉,即传递延迟造成的发紧感。
第十六实施例
其次,参照图30及图32说明本发明第十六实施例的电动动力转向装置。
在本实施例的电动动力转向装置300中,辅助电动机301具有定子302及转子303,固定于转子303上的电动机轴304通过保持于电动机罩305上的轴承306和保持于电动机法兰307上的轴承308旋转自如地支承。
如图31所示,在电动机罩305上设有将与定子302电连接的电线309引出到外部的电线束取出口310,被引出的电线309与未图示的控制电路连接。
另外,电动机轴304从轴承308延伸到齿轮罩311内,在其前端部一体设有构成带减速装置312的驱动带轮313。
带减速装置312在齿轮罩311内具有驱动带轮313、从动带轮314、驱动带315。在设于辅助电动机301的电动机轴304上的驱动带轮313和旋转自如地且不能沿轴向移动地支承于齿轮罩311上的从动带轮314之间,卷挂有驱动带315,将辅助电动机301的旋转传递到从动带轮314上。另外,在驱动带轮313和从动带轮314上形成有与驱动带315内侧形成的齿啮合的齿。
在从动带轮314上设有贯通孔316,齿条轴317贯通该贯通孔316。从动带轮314通过两个轴承318、319旋转自如地且不能沿轴向移动地支承于齿轮罩311上。另外,在从动带轮314的一侧形成有花键槽320,与将形成于螺母321上的花键凸条322花键结合。通过进行该花键结合,仅将从动带轮314的旋转传递到螺母321上。
齿条轴317保持在由齿轮罩311和齿条轴罩323、324构成的罩内,不能旋转且可沿轴向自如地移动。齿条轴317具有齿条部21(参照图1)和构成滚珠螺杆机构的螺杆部325,其中,齿条部21具有与由转向盘旋转的小齿轮啮合的齿条齿。
螺母321通过轴承326相对于罩可旋转地且不能沿轴向移动地被支承。在形成于螺母321内周面的阴螺纹部和阳螺纹部325之间介装有循环的滚柱327,由此,构成滚珠螺杆机构。因此,使辅助电动机301旋转,则驱动旋转力介由带减速装置312传递到螺母321上,由此,使齿条轴317沿轴向移动。
如图31所示,在电动机法兰307上,在向齿轮罩311安装的一侧相对配置有一对法兰328、329,在一对法兰328、329中的一个法兰328上形成有在电动机法兰307的圆周方向上伸长的长孔330。因此,向另一个法兰329插通螺栓331,将其拧入齿轮罩311上,向一个法兰328的长孔330插通螺栓332,将其拧入齿轮罩311上,由此,以螺栓331为支点C,可使电动机法兰307摆动。通过使电动机法兰307以支点C为中心摆动,可改变驱动带轮313和从动带轮314的轴芯间距离,因此,可简单地进行驱动带315的张力调整。另外,通过将螺栓331作为支点C使用,可不增加零件数量而低成本地构成张力调整机构。另外,如图31、图32所示,电动机法兰307的法兰329及螺栓331配置于驱动带轮313的一侧,但在图30中,为进行说明,表示为在驱动带轮313的下侧。
如图32所示,支点C配置于连接驱动带轮313和从动带轮314的轴芯的线a1与连接驱动带轮313的轴芯和支点C的线a2构成的角θ1小于或等于90度的位置。支点C在线a1和线a2之间设定小于或等于90度的角θ1是由于,即使相对于辅助电动机301的小旋转角度,也可以有效地改变驱动带轮313和从动带轮314的轴芯间距离。相反,起到可较小地设定辅助电动机301的可动区域的效果。
另外,电线束取出口310将连接驱动带轮313和从动带轮314的轴芯的线a1与连接驱动带轮313的轴芯和电线束取出口310的线a3构成的角θ2设为小于或等于90度。电线束取出口310在线a1和线a3之间设定小于或等于90度的角θ2是由于,驱动带315由于具有制造上的尺寸误差,故在调整张力后,在辅助电动机301的位置产生若干个体差,当在车体,特别是在会与发动机室内的辅助器类产生干扰的位置配置突起状的电线束取出口310时,对设计方面不利。因此,通过如上设定,可不溢出电线束取出口310这样配置,谋求设计性的提高。
另外,在本实施例中,与电动机轴304一体设置的驱动带轮313被单侧支承,但如图33及图34的电动动力转向装置300′所示,也可以使电动机法兰307的一端侧沿轴向延伸,形成延长部333,构成由滚动轴承308、334支承驱动带轮313的结构。
第十七实施例
其次,参照图35说明本发明第十七实施例的电动动力转向装置。另外,与第十六实施例相同的部分使用相同的符号,省略或简化说明。
在电动动力转向装置340中,在设于电动机法兰307上的一对法兰341、342中,使成为支点C的法兰342的位置位于从动带轮314侧,将支点C配置于连接驱动带轮313和从动带轮314的轴芯的线a1与连接驱动带轮313的轴芯和支点C的线a2构成的角θ1小于或等于90度的位置。另外,具有长孔343的法兰341相对于驱动带轮313的轴芯设于与支点C相反的一侧。
这是由于,在驱动带315上由于加入玻璃纤维构成的芯线,故相对于轴芯间距离的小变动,对应该张力敏感地变动,由此,通过使相对于辅助电动机301的旋转角度的驱动带轮313和从动带轮314的轴芯间距离的变动减缓,可容易地进行张力调整。另外,由于将支点C配置于角θ1小于或等于90度的位置,故通过大地确保相对于减缓驱动带315的方向上的辅助电动机301的旋转角度的轴芯间移动量,可使组装性良好。
其它的结构及作用与第十六实施例相同。
第十八实施例
其次,参照图36及图37说明本发明第十七实施例的电动动力转向装置。另外,与第十六实施例相同的部分使用相同符号,省略或简化说明。
在电动动力转向装置350中,轴部件351嵌入电动机法兰307和齿轮罩311内,以该轴部件351为支点C使电动机法兰307转动。此时,如第十六实施例、第十七实施例所示,由于不以螺栓331为支点C,故可自由设定法兰328、329的相位,因此,可在避免与车体产生干扰的位置配置法兰328、329。另外,如图37所示,电动机法兰307的法兰329配置于驱动带轮313的一侧,但在图36中,为进行说明,表示为驱动带轮313的下方。
其它结构及作用与第十六实施例相同。
第十九实施例
其次,参照图38~图40说明本发明第十九实施例的电动动力转向装置。另外,与第十六实施例相同的部分使用相同符号,省略或简化说明。
在电动动力转向装置360中,辅助电动机361通过轴承362、363旋转自如地被安装于齿轮罩311的驱动带轮313和从动带轮314之间。另外,在电动机法兰307上设有三个法兰部364、365、366,在两个法兰365、366上形成有在电动机法兰307的圆周方向上伸长的长孔367、368。将螺栓369、370插通这两个法兰365、366的长孔367、368中而拧入到罩311内,由此,能够以螺栓371为支点C使电动机法兰307摆动。
惰轮361如下配置,使其与驱动带315的外周部接触,即使基于辅助电动机301的转动的驱动带轮313的移动方向为不利于调整轴芯间距离的图39中的横向,也可以进行张力调整。另外,惰轮361为小径,由于配置在驱动带315的卷绕角度增大的位置,故能够提高驱动带315的耐久性。
另外,如图40所示,配置惰轮361,使来自压向惰轮361的驱动带轮313的驱动带315和驱动带轮313的移动轨迹的切线a4构成的角θ3变小,故即使相对于驱动带轮313小的移动,也可以有效地赋予驱动带315张力。
参照特定的实施例详细地说明了本发明,但对于本领域技术人员来说,在不脱离本发明的精神和范围内可进行各种变更或修正。
本申请是基于2003年5月6日申请的日本专利申请(特愿2003-128260)、2003年6月13日申请的日本专利申请(特愿2003-170119)、2003年6月19日申请的日本专利申请(特愿2003-174776)的申请,其内容在此作为参考而编入。
产业上的可利用性
可提供一种电动动力转向装置用带减速装置及电动动力转向装置,其可使设计容易,减小动作音,另外,给予良好的掌舵感觉。
Claims (26)
1、一种电动动力转向装置用带减速装置,包括:驱动带轮,其具有第一斜齿,且被可旋转驱动地支承;从动带轮,其具有第二斜齿,且被可旋转地支承;驱动带,其张挂于所述驱动带轮和所述从动带轮上,具有与所述第一及第二斜齿啮合的第三斜齿,其特征在于,在所述各斜齿的扭转角β和所述第一或第二斜齿与所述第三斜齿间的摩擦系数μ之间,维持tanβ<μ的关系。
2、一种电动动力转向装置,包括:罩;齿条轴,其被支承在所述罩上,可沿轴向移动且被阻止旋转;齿条部,其设于所述齿条轴上;阳螺纹部,其设于所述齿条轴上;螺母,其通过经由滚珠拧合于所述阳螺纹部上,构成滚珠螺杆机构,并且可旋转、不能轴向移动地支承在所述罩上;驱动带轮,其具有第一斜齿,且可旋转地支承;从动带轮,其随着旋转而结合于所述螺母上,具有第二斜齿,且可旋转地被支承;驱动带,其张挂于所述驱动带轮和所述从动带轮之间,具有可与所述第一及第二斜齿啮合的第三斜齿;辅助电动机,其用于驱动所述驱动带轮;小齿轮,其与所述齿条部的齿条齿啮合;输入轴,其输入来自转向盘的掌舵力;扭矩检测装置,其用于检测所述输入轴施加在所述小齿轮上的扭矩,其特征在于,在所述各斜齿的扭转角β和所述第一或第二斜齿与所述第三斜齿间的摩擦系数μ之间,维持tanβ<μ的关系。
3、一种电动动力转向装置,包括:辅助电动机,其供给掌舵辅助力;齿条轴,其使行驶车轮转向;第一旋转部件,其同轴配置于所述辅助电动机的旋转轴上;第二旋转部件,其随着所述第一旋转部件旋转,并且向将所述第一旋转部件的旋转变换成所述齿条轴的轴向移动的驱动变换装置传递,其特征在于,所述辅助电动机具有可旋转地安装于电动动力转向装置的罩上的电动机法兰,所述电动机法兰的轴芯相对于所述第一旋转部件的轴芯平行,且从所述第一旋转部件的轴芯离开规定尺寸。
4、如权利要求3所述的电动动力转向装置,其特征在于,所述第一旋转部件是同轴配置于所述辅助电动机的旋转轴上的输入齿轮,所述第二旋转部件是承受所述输入齿轮的旋转动力的输出齿轮。
5、如权利要求4所述的电动动力转向装置,其特征在于,所述输入齿轮与所述辅助电动机的旋转轴构成一体。
6、如权利要求4所述的电动动力转向装置,其特征在于,所述驱动变换装置是滚珠螺杆装置,所述输出齿轮将所述输入齿轮的旋转动力传递到所述滚珠螺杆装置的螺母上。
7、如权利要求3所述的电动动力转向装置,其特征在于,所述驱动变换装置是与蜗轮减速装置的蜗轮轴结合的小齿轮和与该小齿轮啮合的齿条轴,所述第一旋转部件是与所述辅助电动机旋转轴结合的蜗杆,所述第二旋转部件是与所述蜗杆结合的蜗轮。
8、如权利要求7所述的电动动力转向装置,其特征在于,所述蜗杆与所述辅助电动机的旋转轴构成一体。
9、如权利要求3所述的电动动力转向装置,其特征在于,所述驱动变换装置是滚珠螺杆装置,所述第一旋转部件是同轴配置于所述辅助电动机的旋转轴上的驱动带轮,所述第二旋转部件是由所述驱动带轮经驱动带而被驱动的从动带轮。
10、如权利要求9所述的电动动力转向装置,其特征在于,所述驱动带轮与所述辅助电动机的旋转轴构成一体。
11、如权利要求4所述的电动动力转向装置,其特征在于,由构成所述第一旋转部件的输入齿轮和构成所述第二旋转部件的输出齿轮构成的齿轮装置,由含有直齿圆柱齿轮、斜齿轮、蜗杆及蜗轮中任一个的齿轮装置构成。
12、一种电动动力转向装置用带减速装置,包括:罩;驱动带;驱动带轮,其可旋转地支承于所述罩上并被赋予旋转驱动力,同时,张挂有所述驱动带;从动带轮,其可旋转地支承于所述罩上,通过张挂所述驱动带,传递来自所述驱动带轮的动力而旋转;张力调整机构,其用于调整所述驱动带的张力,其特征在于,所述张力调整机构具有相抵膨胀部,其由产生与所述带减速装置的温度改变时在所述驱动带上产生的张力的变动相反的张力的变动的材料构成。
13、如权利要求12所述的电动动力转向驱动装置用带减速装置,其特征在于,所述驱动带是正时带。
14、如权利要求12或13所述的电动动力转向驱动装置用带减速装置,其特征在于,所述张力调整机构的相抵膨胀部是比所述罩的材料的线膨胀系数小的材料。
15、如权利要求12~14中任一项所述的电动动力转向驱动装置用带减速装置,其特征在于,所述罩、所述驱动带的芯线以及所述张力调整机构的相抵膨胀部的材料分别是铝、玻璃纤维及陶瓷。
16、如权利要求12~15中任一项所述的电动动力转向驱动装置用带减速装置,其特征在于,所述张力调整机构包括:滚柱座,其可摆动地支承于所述罩上;张紧滚柱,其可旋转地支承于所述滚柱座上;摆动调整部件,其为了可调整所述张紧滚柱按压所述带的位置,卡合前端,并且可调整所述滚柱座的摆动角度,同时,在所述前端侧具有所述相抵膨胀部。
17、如权利要求12~15中任一项所述的电动动力转向驱动装置用带减速装置,其特征在于,所述张力调整机构包括:轴支承框,其固定于所述罩上,构成所述相抵膨胀部;滚柱座,其可摆动地支承于所述轴支承框上;张紧滚柱,其可旋转地支承于所述滚柱座上;摆动调整部件,其为了可调整所述张紧滚柱按压所述带的位置,卡合前端,并且可调整所述滚柱座的摆动角度。
18、如权利要求17所述的电动动力转向驱动装置用带减速装置,其特征在于,所述轴支承框构成コ字状,在两个脚上轴支承所述滚柱座。
19、如权利要求12~15中任一项所述的电动动力转向驱动装置用带减速装置,其特征在于,所述张力调整机构包括:带轮座,其可旋转地支承所述驱动带轮,同时可摆动地支承于所述罩上;摆动调整部件,其为了可调整所述驱动带轮和所述从动带轮的轴芯间距离,卡合前端,并且可调整所述带轮座的摆动角度,同时,在所述前端侧具有所述相抵膨胀部。
20、如权利要求19所述的电动动力转向驱动装置用带减速装置,其特征在于,所述摆动调整部件在根部具有用于与所述罩上设有的摆动调整用阴螺纹部拧合的摆动调整用阳螺纹部。
21、一种电动动力转向装置,其特征在于,包括:权利要求12~20中任一项所述的带减速装置;齿条轴,其被支承在所述罩上,不能旋转、可沿轴向自如地移动,并且具有齿条部和构成滚珠螺杆机构的阳螺纹部,所述齿条部具有与由转向盘旋转的小齿轮啮合的齿条齿;螺母,其介由滚珠拧合于所述滚珠螺杆机构的所述阳螺纹部上,同时,传递所述从动带轮的旋转;辅助电动机,其支承于所述罩上,用于旋转驱动所述驱动带轮。
22、一种电动动力转向装置,包括:罩;驱动带;驱动带轮,其可旋转地支承于所述罩上并被赋予旋转驱动力,同时,张挂有所述驱动带;从动带轮,其可旋转地支承于所述罩上,通过张挂所述驱动带,传递来自所述驱动带轮的动力而旋转;辅助电动机,其用于旋转驱动所述驱动带轮,其特征在于,所述辅助电动机具有通过多个螺栓安装于所述罩上的电动机法兰,所述电动机法兰可相对于所述罩以一个螺栓为支点摆动。
23、如权利要求22所述的电动动力转向装置,其特征在于,所述支点配置于,连接所述驱动带轮与所述从动带轮的轴芯的线和连接所述驱动带轮的轴芯与所述支点的线构成的角小于或等于90度的位置。
24、如权利要求22所述的电动动力转向装置,其特征在于,所述辅助电动机的电线束取出口中,连接所述驱动带轮与所述从动带轮的轴芯的线和连接所述驱动带轮的轴芯与所述电线束取出口的线构成的角小于或等于90度。
25、如权利要求22所述的电动动力转向装置,其特征在于,具有赋予所述驱动带规定张力的惰轮。
26、如权利要求25所述的电动动力转向装置,其特征在于,所述惰轮配置于所述驱动带轮的带卷绕角度增大的位置。
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PB01 | Publication | ||
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C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
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