CN101823500A

CN101823500A - 电动转向设备

Info

Publication number: CN101823500A
Application number: CN201010112180A
Authority: CN
Inventors: 朝仓利浩; 原崇
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2009-02-09
Filing date: 2010-02-08
Publication date: 2010-09-08
Anticipated expiration: 2030-02-08
Also published as: JP2010179891A; EP2218626A1; CN101823500B; EP2218626B1; US8127884B2; US20100200326A1; JP5402045B2

Abstract

本发明公开了一种电动转向设备。形成为与马达轴(6)分离的分离体的凸缘构件(20)螺纹连接于马达轴(6)的端部(6a)。该凸缘构件(20)用作为马达轴(6)的凸缘(19)。形成在滚珠丝杠螺母(13)的端部(13a)处的凸缘(18)紧固于马达轴(6)的凸缘(19)。这能将滚珠丝杠螺母(13)耦接于马达轴(6)。耦接件(27)设置在滚珠丝杠螺母(13)与马达轴(6)之间的联接部中。耦接件(27)由管状部(28)和板状凸缘(29)形成，该板状凸缘(29)从管状部(28)的端部的外周表面径向朝外延伸。耦接件(27)的管状部(28)固定于马达轴(6)，而板状凸缘(29)固定于凸缘构件(20)。

Description

电动转向设备

技术领域

本发明涉及一种具有滚珠丝杠装置的电动转向设备。

背景技术

传统的齿条辅助型电动转向(EPS)设备包括中空轴、穿过中空轴的齿条轴、以及用作为转换装置的滚珠丝杠装置。当致动马达并转动中空轴时，滚珠丝杠装置将中空轴的转动转换成齿条轴的往复运动。EPS设备由此将辅助力施加至转向系统。

在EPS设备中，滚珠丝杠装置具有螺旋形滚道以及容置在滚道中的多个滚珠，每个滚珠都用作为滚子本体。滚道是通过将形成于齿条轴的外周表面中的螺纹槽和形成于滚珠丝杠螺母的内周表面中的螺纹槽设置成彼此面对而形成的。例如，在日本特开专利公开No.2006-256414中所描述的EPS设备中，滚珠丝杠螺母固定于构造成前述中空轴的马达轴的内周表面。当滚珠丝杠螺母与马达轴一体地转动时，EPS设备将马达轴所产生的扭矩转换成轴向辅助力并将该力传递至齿条轴。

当滚珠丝杠螺母固定于马达轴的内周表面时，通过锁紧螺母在轴向方向上夹紧滚珠丝杠螺母。但是，使用锁紧螺母来紧固滚珠丝杠螺母的固定结构可能由于锁紧螺母产生的压力而使滚珠丝杠螺母变形。如果这引起了由形成于滚珠丝杠螺母中的螺纹槽形成的滚道的扭曲，则可能妨碍滚珠的平稳滚动。进而，可能由滚珠丝杠螺母引起噪声，并且转向感可能恶化。

为了解决这种问题，滚珠丝杠螺母和马达轴可通过与上述方法不同的方法来彼此紧固。例如，如图11所示，各自沿径向延伸的凸缘73、74形成于滚珠丝杠螺母71的端部以及马达轴72的相应的端部处。通过将凸缘73、74紧固在一起，将滚珠丝杠螺母71固定于马达轴72的端部。这以禁止滚珠丝杠螺母71相对于马达轴72转动的方式将滚珠丝杠螺母71固定至马达轴72，而不会使滚珠丝杠螺母71变形。

在如上所述构造的齿条辅助型EPS设备中，通过将中空轴沿轴向方向穿过管状壳体的方式将中空轴安装在该管状壳体中。中空轴由设置在中空轴与壳体之间的轴承支撑。由此以可转动的方式将中空轴容纳在壳体中。相应地，如果考虑到安装中空轴的便利，则理想的是尽可能避免诸如前述凸缘之类的径向凸出体。尤其是，在通过马达轴形成中空轴的构造中，如前述文献中所描述的EPS设备的情况，形成转子的马达轴与安装在壳体中的定子相组装。在这种情况下，由于壳体与中空轴之间的间隙极小，所以基本上不可能与中空轴一体地形成凸缘。

为了解决这种问题，参考图12，用于耦接滚珠丝杠螺母71的凸缘74可形成为独立于马达轴72的凸缘构件75。在这种情况下，在将马达轴72穿过壳体之后，将凸缘构件75耦接至马达轴72的相应端部。

具体地，在图12所示的示例中，凸缘构件75具有用作为凸缘74的环形部76，上述滚珠丝杠螺母71耦接至该环形部76。环形部76具有插入孔77，穿过该插入孔77插入齿条轴。内螺纹78形成于插入孔77的内壁表面上。与凸缘构件75的内螺纹78相对应的外螺纹79形成于马达轴72的相应的端部的外周表面上。通过内螺纹78与外螺纹79之间的螺纹接合，将凸缘构件75螺纹连接至马达轴72。

通常，在EPS设备中，马达的转动方向频繁地转变。相应地，如果在马达轴72与凸缘构件75之间的联接部中在周向方向上存在间隙，则该间隙引起转动中的振动。在每次转变马达的转动时这会产生击打声。但是，上述通过螺纹连接的固定结构防止在联接部中在周向方向上产生间隙。这便于马达的安装而不降低无声性。

但是，在通过螺纹连接来固定凸缘构件的结构中，如已描述的反复发生的马达转动方向的转变产生了使凸缘构件松动的松动力。这使得防止凸缘构件的这种螺纹连接松动变得重要，并且在这方面，固定结构必须要改进。

发明内容

相应地，本发明的目的在于提供一种电动转向设备，该电动转向设备通过防止螺纹连接至中空轴的凸缘构件的松动确保了高可靠性，该中空轴通过马达的致动来转动。

为了实现前述目的并且根据本发明的一个方面，提供了一种包括中空轴、凸缘构件、齿条轴、滚珠丝杠装置的电动转向设备。所述中空轴通过马达的致动来转动并且具有端部。所述凸缘构件螺纹连接于所述中空轴的所述端部。所述齿条轴以允许所述齿条轴沿轴线方向往复运动的方式容纳在所述中空轴中，并且所述齿条轴具有外周表面以及形成于所述外周表面中的螺纹槽。所述滚珠丝杠装置将所述中空轴的转动转换成所述齿条轴的轴向运动。所述滚珠丝杠装置包括滚珠丝杠螺母、螺旋形滚道、以及多个滚珠。所述滚珠丝杠螺母设置成环绕所述齿条轴的螺纹槽。所述滚珠丝杠螺母具有内周表面以及形成于所述内周表面中的螺纹槽。所述螺旋形滚道通过将所述齿条轴的螺纹槽和所述滚珠丝杠螺母的螺纹槽设置成使得所述螺纹槽彼此面对来形成。所述滚珠容置在所述滚道中。所述滚珠丝杠螺母具有端部以及形成于所述端部的凸缘。通过将所述凸缘紧固至所述凸缘构件的方式将所述滚珠丝杠螺母固定于所述中空轴。所述电动转向设备进一步包括耦接于所述滚珠丝杠螺母和所述齿条轴的耦接件。所述耦接件具有管状部和凸缘部。所述管状部固定于所述中空轴并具有端部。所述凸缘部从所述管状部的端部径向朝外延伸并固定于所述凸缘构件。

根据本发明的另一方面，提供了一种包括中空轴、凸缘构件、齿条轴、滚珠丝杠装置的电动转向设备。所述中空轴通过马达的致动来转动并且具有端部。所述凸缘构件螺纹连接于所述中空轴的端部。所述齿条轴以允许所述齿条轴沿轴线方向往复运动的方式容纳在所述中空轴中。所述齿条轴具有外周表面以及形成于所述外周表面中的螺纹槽。所述滚珠丝杠装置将所述中空轴的转动转换成所述齿条轴的轴向运动。所述滚珠丝杠装置包括滚珠丝杠螺母、螺旋形滚道、以及多个滚珠。所述滚珠丝杠螺母设置成环绕所述齿条轴的螺纹槽。所述滚珠丝杠螺母具有内周表面以及形成于所述内周表面中的螺纹槽。所述螺旋形滚道通过将所述齿条轴的螺纹槽和所述滚珠丝杠螺母的螺纹槽设置成使得所述螺纹槽彼此面对来形成。所述滚珠容置在所述滚道中。所述滚珠丝杠螺母具有端部以及形成于所述端部的凸缘。通过将所述凸缘紧固至所述凸缘构件，所述滚珠丝杠螺母固定于所述中空轴。所述电动转向设备进一步包括紧固件和警报部。所述紧固件将所述凸缘构件紧固于所述滚珠丝杠螺母。所述警报部固定于所述中空轴和所述凸缘构件中的至少一个。当所述凸缘构件和所述中空轴沿周向方向相对于彼此移位时，所述警报部通过接触所述中空轴、所述凸缘构件、或者所述紧固件来产生击打噪声。

从以下结合附图的描述，本发明的其它方面和优点将变得清楚，附图通过示例的方式例示了本发明的原理。

附图说明

通过参考目前优选的实施方式的以下描述以及附图，可最好地理解本发明及其目的和优点，其中：

图1是示意性示出电动转向(EPS)设备的横截面图；

图2是示出图1所示滚珠丝杠装置的附近区域的放大横截面图；

图3是示出图2中的滚珠丝杠装置处于组装状态下的图；

图4是示出图3所示的马达轴、凸缘构件、滚珠丝杠螺母、以及耦接件的立体图；

图5(a)是示出图4中的耦接件的俯视图；

图5(b)是示出图5(a)中的耦接件的横截面图；

图6是示出在轴向方向上观察的马达轴的俯视图；

图7是示出在图5(a)中的耦接件中用作为限制部和警报部的插入孔的操作的图；

图8是示出用作为限制部和警报部的改型的耦接件的图；

图9是示出在轴向方向上观察的改型的马达轴的俯视图；

图10是示出改型的耦接件以及用于固定耦接件的方法的图；

图11是示出滚珠丝杠螺母的传统固定结构的侧视图；以及

图12是示出滚珠丝杠螺母的传统固定结构的立体图。

具体实施方式

现在将参考附图描述本发明的一个实施方式。

如图1所示，本实施方式的电动转向(EPS)设备1具有大体圆筒形的壳体2以及容纳在壳体2中的齿条轴3。齿条轴3由齿条导块和滑动轴承(均未示出)以可轴向移动的方式支撑。齿条轴3经由已知的齿条和小齿轮机构连接于转向轴(未示出)。齿条轴3通过转向操作轴向地往复运动。

EPS设备1具有用作为驱动源的马达4以及将马达4的转动转换成齿条轴3的轴向运动的滚珠丝杠装置5。EPS设备1被构造为齿条辅助型EPS设备，其中，齿条轴3、马达4、以及滚珠丝杠装置5都容纳在壳体2中作为整体。

具体地，马达4具有中空的马达轴6。马达轴6沿壳体2的轴向方向设置并由定位在壳体2的内周表面上的轴承7支撑。在马达4中，磁体8固定于马达轴6的外周表面。马达轴6和磁体8形成马达转子9。马达4具有马达定子10，该马达定子10设置成环绕马达转子9。马达定子10固定于壳体2的内周表面并与穿过马达轴6的齿条轴3同轴地设置。

螺纹槽11形成在齿条轴3的外周表面中。齿条轴3被构造为螺纹轴。滚珠丝杠装置5包括滚珠丝杠螺母13，该滚珠丝杠螺母13通过多个滚珠12与齿条轴3接合。

更具体地，参考图2，与齿条轴3的螺纹槽11相对应的螺纹槽14形成在滚珠丝杠螺母13的内周表面中，滚珠丝杠螺母13具有大体圆筒形的形状。滚珠丝杠螺母13以滚珠丝杠螺母13的螺纹槽14面对齿条轴3的螺纹槽11的方式固定至齿条轴3。这两个螺纹槽11、14以形成螺旋形滚道L1的方式彼此面对。滚珠12容纳在滚道L1中。

滚珠丝杠螺母13具有返回通道L2，该返回通道L2具有位于螺纹槽14中的两个开口(在联接点P1、P2处)。返回通道L2具有返回孔15和一对径向孔。返回孔15沿滚珠丝杠螺母13的轴线延伸，与两个联接点P1、P2相对应。径向孔从返回孔15的两端延伸至相应的联接点P1、P2。径向孔通过嵌在滚珠丝杠螺母13中的偏转件16、17形成，并且将返回孔15与滚道L1彼此相连。滚道L1的两个开口在与两个联接点P1、P2相对应的位置处通过返回通道L2短接。

换言之，当滚珠丝杠螺母13相对于齿条轴3转动时，设置在齿条轴3与滚珠丝杠螺母13之间的滚道L1中的滚珠12沿着滚道L1滚动，并承载由滚珠丝杠螺母13的转动所引起的负荷。在运动经过滚道L1之后，滚珠12穿过形成在滚珠丝杠螺母13中的返回通道L2。以此方式，滚珠12在位于滚道L1中的两个联接点P1、P2之间从下游移动至上游。随着在滚道L1中滚动的滚珠12通过返回通道L2不断地循环，允许滚珠丝杠装置5将滚珠丝杠螺母13的转动转换成齿条轴3的轴向运动。

沿径向方向凸出的环形板状凸缘18形成在滚珠丝杠螺母13的端部13a处。与滚珠丝杠螺母13的凸缘18相对应的环形板状凸缘19形成在马达轴6的端部6a处。当凸缘18、19被紧固在一起时，形成滚珠丝杠装置5的转动输入部的滚珠丝杠螺母13与用作为马达输出轴的马达轴6彼此相连接。

具体地，在本实施方式的EPS设备1中，用作为驱动源的马达4的转动通过滚珠丝杠螺母13与马达轴6的一体转动而被输入至滚珠丝杠装置5，其中滚珠丝杠螺母13同轴地连接于马达轴6。滚珠丝杠装置5将马达4的转动转换成齿条轴3的轴向运动。以此方式，由马达4的扭矩所产生的轴向压力被施加至转向系统作为辅助力。

滚珠丝杠螺母的耦接结构

以下将说明本实施方式的EPS设备1的滚珠丝杠螺母13的耦接结构。

参考图2至图4，马达轴6的凸缘19是通过将凸缘构件20固定于马达轴6的端部6a来形成的，该凸缘构件20形成为与马达轴6分离的分离体。

具体地，凸缘构件20具有圆筒形的短管状部21以及从该短管状部21的外周表面朝外径向延伸的环形部22。沿着环形部22的整个圆周形成多个螺纹孔24，用于紧固滚珠丝杠螺母13的相应的螺栓23螺纹连接于所述多个螺纹孔24。与螺纹孔24相对应的多个插入孔18a形成在滚珠丝杠螺母13的凸缘18中。螺栓23穿过插入孔18a螺纹连接至螺纹孔24。在短管状部21的内周表面中形成内螺纹25。在马达轴6的端部6a的外周表面中形成与短管状部21的内螺纹25相对应的外螺纹26。

相应地，通过凸缘构件20的内螺纹25与马达轴6的外螺纹26之间的螺纹接合，将凸缘构件20沿轴向方向螺纹连接于马达轴6的端部6a。这使得凸缘构件20的环形部22用作为用于紧固滚珠丝杠螺母13的凸缘19。另外，与马达轴6同轴设置的短管状部21用作为插入孔(短管状部21的内表面)，穿过该插入孔插入齿条轴3。

耦接件27设置在马达轴6的凸缘19与滚珠丝杠螺母13的凸缘18之间，该耦接件27设计用于解决已在“背景技术”中说明的螺纹连接松动的问题。

具体地，如图5(a)和图5(b)所示，耦接件27具有管状部28和用作为凸缘部的板状凸缘29，该板状凸缘29从管状部28的端部28a朝外径向延伸。参考图2，耦接件27的管状部28固定至马达轴6，而耦接件27的板状凸缘29固定至凸缘构件20。这确保了凸缘构件20与马达轴6相对彼此的牢固固定。

更具体地，参考图2至图4，耦接件27的管状部28穿过短管状部21的内螺纹25固定于马达轴6的端部6a，短管状部21用作为穿过凸缘构件20轴向延伸的插入孔。

换言之，如图5(a)和图5(b)所示，耦接件27的管状部28成形为六边形管。参考图6，马达轴6的端部6a具有成形为与管状部28的外形相对应的六边形孔30。如图2至图4所示，耦接件27的管状部28穿过凸缘构件20的短管状部21并被容纳在马达轴6的六边形孔30中。管状部28与六边形孔30之间的配合式接合限制了耦接件27相对于马达轴6的转动。

当管状部28穿过凸缘构件20的短管状部21时，与管状部28一起形成耦接件27的板状凸缘29与凸缘构件20的环形部22同轴地设置。在这种状态下，与凸缘构件20相比，板状凸缘29定位于远离马达轴6的位置处(如在图1至图3中向左所见)。凸缘构件20的环形部22形成用于马达轴6的凸缘19。当凸缘19和滚珠丝杠螺母13的凸缘18相对彼此紧固时，板状凸缘29被夹在凸缘18与凸缘19之间并固定至凸缘构件20。

具体地，如图5(a)和图5(b)所示，成形为环形板的板状凸缘29具有沿该板状凸缘29的周向方向形成的多个插入孔31(在本实施方式中为四个)。插入孔31为各自沿周向方向延伸的弓形长孔。插入孔31在板状凸缘29的周向方向上等间隔地隔开。每个插入孔31都容纳用于紧固凸缘18、19的两个螺栓23。以此方式，由螺栓23所产生的紧固力将板状凸缘29与凸缘18、19彼此紧固。

换言之，通过借助于穿过插入孔31的螺栓23将凸缘18、19与板状凸缘29紧固在一起，将板状凸缘29进一步牢固地固定至凸缘构件20。通过如已经描述的将管状部28配合至马达轴6的六边形孔30，确定了耦接件27沿周向方向相对于马达轴6的位置。但是，当凸缘构件20处于固定状态时，难以调节固定地螺纹连接至马达轴6的凸缘构件20的周向相对位置。相应地，如果板状凸缘29的各插入孔31都具有常规的圆形形状，则可能存在这样的情况：插入孔31的周向位置与环形部22的螺纹孔24的周向位置不重合。但是，由于插入孔31具有前述的长型形状，所以避免了这样的问题，使得组装便利。

此外，由于耦接件27既固定至凸缘构件20又固定至马达轴6，所以在相当程度上防止了凸缘构件20的螺纹连接松动。但是，为了进一步增强EPS设备1的可靠性，必须预先想到可能存在这样的情况：甚至于这种牢固固定的凸缘构件20也会变得松动。相应地，理想的是为这些情况提供一种故障安全结构。

在这方面，如已经描述的，板状凸缘29通过长型插入孔31固定至凸缘构件20的环形部22。因此，即使当过大的力作用在齿条轴3上并损坏了任意一个螺栓23时，也防止了凸缘构件20因为损坏的其中一个螺栓23而被从固定状态瞬间松开。

即，通过凸缘18、19的紧固力将板状凸缘29夹在滚珠丝杠螺母13的凸缘18与用于马达轴6的凸缘19之间。这将板状凸缘29固定于凸缘构件20的环形部22，该环形部22形成用于马达轴6的凸缘19。因此，即使当过大的力作用在齿条轴3上时，凸缘构件20会相对于耦接件27沿周向方向移位，由此吸收过大的力。这防止了螺栓23受到损坏并且因此稳定地维持了凸缘构件20和板状凸缘29的固定状态。

当解除凸缘构件20与板状凸缘29之间的固定时，可能在凸缘构件20中发生相对于马达轴6的螺纹连接松动。在这种情况下，参考图7，凸缘构件20和马达轴6沿周向方向相对于彼此移动。这会使螺纹连接至凸缘构件20的螺纹孔24的螺栓23在相应的弓形插入孔31中移动。每个螺栓23的移动都由相应的插入孔31的周向端部31a限制。以此方式，防止了凸缘构件20的进一步的螺纹连接松动。另外，利用由螺栓23与插入孔31的端部31a之间的接触所引起的击打噪声，通知驾驶员在凸缘构件20中已发生螺纹连接松动的事实。以此方式，插入孔31的端部31a用作为通过声音来工作的警报部，促使驾驶员在螺纹连接松动未影响安全的早期阶段修理EPS设备1。

本发明具有以下所述的优点。

(1)形成为与马达轴6分离的分离体的凸缘构件20螺纹连接至马达轴6的端部6a。凸缘构件20用作为用于马达轴6的凸缘19。通过将形成在滚珠丝杠螺母13的端部13a处的凸缘18紧固至用于马达轴6的凸缘19，将滚珠丝杠螺母13连接至马达轴6。耦接件27设置在马达轴6与滚珠丝杠螺母13之间的联接部中。耦接件27是通过管状部28和板状凸缘29形成的，板状凸缘29从管状部28的端部28a的外周表面朝外径向延伸。耦接件27的管状部28固定于马达轴6，而板状凸缘29固定于凸缘构件20。

在此构造中，耦接件27限制凸缘构件20和马达轴6沿周向方向相对彼此的位移。这确保了凸缘构件20与马达轴6之间的牢固固定，因此防止了凸缘构件20的螺纹连接松动。

(2)耦接件27的管状部28穿过短管状部21的内螺纹25固定于马达轴6的端部6a，该短管状部21用作为穿过凸缘构件20轴向延伸的插入孔。以此方式，通过在马达轴6与滚珠丝杠螺母13之间设置耦接件27，加强了马达轴6与滚珠丝杠螺母13之间的联接部，并且防止该联接部的尺寸增大。

(3)通过滚珠丝杠螺母13的凸缘18和用于马达轴6的凸缘19的紧固力将耦接件27的板状凸缘29夹在滚珠丝杠螺母13的凸缘18与用于马达轴6的凸缘19之间。这将板状凸缘29固定于凸缘构件20的环形部22，该环形部22形成用于马达轴6的凸缘19。以此方式，通过这种简单的构造，将板状凸缘29容易地固定于凸缘构件20。

(4)板状凸缘29具有多个插入孔31。螺栓23中的两个穿过相应的其中一个插入孔31并将滚珠丝杠螺母13的凸缘18、板状凸缘29、以及用于马达轴6的凸缘19紧固在一起。这种构造确保了板状凸缘29相对于凸缘构件20的进一步的牢固固定。

(5)每个插入孔31都是弓形长孔。具体地，当凸缘构件20处于固定状态时，难以相对于耦接件27调节固定地螺纹连接至马达轴6的凸缘构件20的周向位置。但是，由于插入孔31是长型孔，所以插入孔31的周向位置易于与形成在凸缘构件20的环形部22中的螺纹孔24的周向位置重合。这便于组装。

如果过大的力作用在齿条轴3上，则将板状凸缘29固定至凸缘构件20的环形部22的螺栓23在相应的长型插入孔31中移动。这允许板状凸缘29和环形部22相对于彼此沿周向方向位移。这种周向位移吸收了作用在齿条轴3上的过大的力。因而，防止了板状凸缘29与环形部22之间的固定由于在任意一个螺栓23中发生的损坏而瞬间解除。因此稳定地维持了板状凸缘29的固定状态。

当凸缘构件20与板状凸缘29之间的固定解除时，在固定于马达轴6的凸缘构件20中引起螺纹连接松动。即使在这种情况下，也通过相应的插入孔31的端部31a限制了由凸缘构件20和马达轴6相对于彼此的位移所引起的螺栓23的周向运动。这抑制了凸缘构件20的进一步的螺纹连接松动。

此外，利用因螺栓23与相应的插入孔31的端部31a之间的接触所产生的击打噪声，通知驾驶员在凸缘构件20中已发生螺纹连接松动的事实。以此方式，插入孔31的端部31a用作为通过声音来工作的警报部，促使驾驶员在螺纹连接松动未影响安全的早期阶段修理EPS设备1。

(6)耦接件27的管状部28成形为六边形管。马达轴6的端部6a具有成形为与管状部28的外形相对应的六边形孔30。管状部28穿过马达轴6的端部6a的六边形孔30插入并配合至马达轴6的端部6a的六边形孔30。这将管状部28固定于马达轴6。在这种构造中，管状部28通过这种简单结构可靠且容易地固定于马达轴6。

本实施方式可修改如下。

在本实施方式中，通过滚珠丝杠螺母13的凸缘18和马达轴6的凸缘19的紧固力将耦接件27的板状凸缘29夹在凸缘18与凸缘19之间。这将板状凸缘29固定于凸缘构件20的环形部22。取而代之，板状凸缘29可通过诸如使用粘合剂的方法之类的任意其它适当的方法固定于环形部22。可替代地，任意其它适当的固定方法可与使用紧固力的前述夹紧方法结合使用。这确保了板状凸缘29与凸缘构件20之间的进一步的牢固固定。

在本实施方式中，可省去板状凸缘29的插入孔31。在这种情况下，通过在不将螺栓23穿过插入孔31的情况下将板状凸缘29夹在凸缘18与凸缘19之间，简单地实现了利用螺栓23的紧固力实现的板状凸缘29与凸缘构件20的环形部22之间的固定。

在上述实施方式中，每个插入孔31的端部31a用作为用于限制板状凸缘29相对于凸缘构件20的周向位移的限制部以及通过声音来警告驾驶员凸缘构件20的螺纹连接松动的警报部。取而代之，例如，在图8中图示的耦接件32可用作为限制部和警报部。在这种情况下，限制部和警报部是在未形成插入孔31的情况下提供的。即，参考图8，板状凸缘33具有以如下方式设定的外部直径：即，板状凸缘33的周向边缘从螺纹连接有螺栓23的位置径向朝内定位。四个凸出部34从板状凸缘33的周向边缘径向朝外凸出。当板状凸缘33相对于凸缘构件20的环形部22移位时，凸出部34各自撞击相应的螺栓23，因此用作为限制部和警报部。可替代地，除螺栓23之外的任意适当的接触部(凸出部或凹进部)可以该接触部接触相应的凸出部34的方式形成在凸缘构件20中。

此外，如果形成插入孔31，则插入孔31不必必须成形为长型孔。当插入孔31的端部31a各自用作为限制部和警报部时，插入孔31必须以螺栓23变为能够在相应的插入孔31中周向移动的方式来成形。

在上述实施方式中，耦接件27的管状部28具有六边形管状的形状。马达轴6的端部6a具有成形为与管状部28的外形相对应的六边形孔30。管状部28容纳在马达轴6的六边形孔30中。管状部28因此配合至六边形孔30，将管状部28固定于马达轴6。取而代之，管状部28可成形为除六边形管之外的任意适当的多边形管(例如，矩形管)。在这种情况下，在马达轴6的端部6a处形成具有与管状部28的多边形管状形状相对应的多边形外形的容纳部(例如，矩形孔)。

只要形成在马达轴6中的多边形容纳部在容纳管状部28时能够限制管状部28的周向相对位移，则配合部分的角部数目不必必须与耦接件27的管状部28的角部数目相同。

理想的是，将马达轴6的容纳部的角部设置成通过将耦接件27的管状部28的角部数目乘以整数所获得的数目。具体地，如图9所示，例如，相对于成形为六边形管的管状部28，将十二边形孔35形成为马达轴6的容纳部。如已经描述的，当凸缘构件20处于固定状态时，难以调节固定地螺纹连接至马达轴6的凸缘构件20的周向相对位置。因此，可能存在凸缘构件20的环形部22的螺纹孔24与耦接件27的板状凸缘29的插入孔31不能定位在相互对应的周向位置的情况，其中，相应的螺栓23与所述螺纹孔24和所述插入孔31相接合。但是，图示构造增强了设定马达轴6与耦接件27相对于彼此的周向位置的灵活性。因此，插入孔31的周向位置与螺纹孔24的周向位置易于重合。因而，进一步便利了组装。

耦接件27的管状部28与马达轴6的容纳部可通过除了作为管状部28的多边形管状部与相应的多边形配合部分之间的配合之外的形式彼此配合。即，管状部28与配合部分可例如通过花键配合或者键联接(形成在配合部分的接合凸出部与设置在容纳部中的接合凹进部之间的配合，其限制了接合部分与被接合部分相对于彼此的的周向位移)彼此配合。可替代地，在这种情况下，耦接件27的管状部28不限制为多边形管状形状而可以成形为圆筒。

耦接件27的管状部28与马达轴6可通过除配合之外的任意适当形式彼此固定。即，管状部28与马达轴6之间的固定可通过挤压或型锻或者使用径向延伸穿过管状部28和马达轴6的接合件(销连接)来完成。

耦接件27的管状部28可固定地螺纹连接至马达轴6。具体地，如图10所示，例如，在耦接件37的管状部38的外周表面中形成外螺纹39。在马达轴6的端部6a的内周表面中形成内螺纹40。在图10中，为图示说明目的(提高马达轴6的内螺纹40的可视性)省去了凸缘构件20。耦接件37可通过螺纹39与螺纹40之间的螺纹接合而螺纹连接至马达轴6的端部6a。

以此方式，利用螺纹连接所产生的紧固力将耦接件37的板状凸缘29压靠并保持成与固定于马达轴6的凸缘构件20的环形部22相接触。这确保了板状凸缘29与环形部22之间的牢固固定。进一步地，凸缘构件20以增强的牢固性固定于马达轴6，并且防止了凸缘构件20的螺纹连接松动。

在这种情况下，理想的是，沿与凸缘构件20的螺纹连接方向相反的方向，即，相对于凸缘构件20以反向螺纹连接的方式，将耦接件37的管状部38螺纹连接至马达轴6。在这种构造中，如果马达轴6的转动在耦接件37和凸缘构件20中的任一个中产生引起螺纹连接松动的力，则紧固力作用在耦接件37和凸缘构件20中的另一个上。相应地，凸缘构件20以改进的牢固性固定于马达轴6，并且防止耦接件37和凸缘构件20中的螺纹连接松动。

在上述实施方式中，耦接件27的管状部28穿过凸缘构件20的短管状部21的内螺纹25固定于马达轴6的端部6a的内周表面。取而代之，耦接件27的管状部28可在马达轴6的端部6a处固定于马达轴6的外周表面。即，管状部28可从外侧与马达轴6的端部6a相配合。在这种情况下，管状部28不必必须容纳在凸缘构件20的短管状部21中。

板状凸缘29在与马达轴6隔开的位置处固定于凸缘构件20的环形部22(如在图3中向左所见)。但是，板状凸缘29可在靠近马达轴6的位置处固定于凸缘构件20的环形部22。具体地，例如，与凸缘构件20相比，耦接件27定位于靠近马达轴6的位置(如在图3中观察的位于右侧的位置)。

耦接件27可以仅用作为警报部。例如，耦接件27的板状凸缘29既未固定于凸缘构件20的环形部22也未被夹在凸缘18与凸缘19之间。耦接件27和凸缘构件20以如下方式构造：即，当出现凸缘构件20在周向方向上的相对位移时产生击打噪声。具体地，耦接件27的任意部分，例如各插入孔31的端部31a，可能接触凸缘构件20或各螺栓23——二者都用作为用于紧固凸缘构件20的紧固部——的任意相应的部分，由此产生噪声。

当耦接件27如上所述仅用作为警报部时，当出现凸缘构件20在周向方向上的相对位移时产生击打噪声的接触部分可以形成在管状部28和马达轴6的端部6a中。换言之，用作为警报部的耦接件27必须固定于作为中空轴的马达轴6以及凸缘构件20中的至少一个上。当出现凸缘构件20在周向方向上的相对位移时，耦接件27的某些部分必须接触马达轴6、凸缘构件20、以及任意一个用作为凸缘构件20的紧固件的螺栓23中的至少一个，由此产生击打噪声。

在上述实施方式中，本发明被具体实施为同轴马达型EPS设备，其中，马达4和齿条轴3同轴地设置。但是，本发明并不局限于任一特定马达装置。本发明可以被具体实施为任意适当类型的EPS设备，只要该EPS设备是具有由马达驱动的中空轴的齿条辅助类型即可，其中，通过将形成于滚珠丝杠螺母的端部处的凸缘与螺纹连接于中空轴的端部的凸缘构件彼此紧固，将滚珠丝杠螺母与中空轴彼此连接。本发明可在例如平行式EPS设备或者齿条交叉式EPS设备中使用，在平行式EPS设备中，马达和齿条轴彼此平行地设置，在齿条交叉式EPS设备中，马达轴线与齿条轴以对角线方式交叉。

因此，本示例以及实施方式应当视为说明性的而不是限制性的，并且本发明不局限于在此所给出的细节，而是可以在所附权利要求的等同方案以及范围内进行修改。

Claims

1.一种电动转向设备，包括：

中空轴(6)，所述中空轴(6)通过马达的致动而转动，所述中空轴(6)具有端部(6a)；

凸缘构件(20)，所述凸缘构件(20)螺纹连接于所述中空轴(6)的所述端部(6a)；

齿条轴(3)，所述齿条轴(3)以允许所述齿条轴(3)沿轴向方向往复运动的方式容纳在所述中空轴(6)中，所述齿条轴(3)具有外周表面以及形成于所述外周表面中的螺纹槽(11)；以及

滚珠丝杠装置(5)，所述滚珠丝杠装置(5)将所述中空轴(6)的转动转换成所述齿条轴(3)的轴向运动，所述滚珠丝杠装置(5)包括：

滚珠丝杠螺母(13)，所述滚珠丝杠螺母(13)设置成环绕所述齿条轴(3)的所述螺纹槽(11)，所述滚珠丝杠螺母(13)具有内周表面以及形成于所述内周表面中的螺纹槽(14)；

螺旋形滚道(L1)，所述螺旋形滚道(L1)通过将所述齿条轴(3)的所述螺纹槽(11)和所述滚珠丝杠螺母(13)的所述螺纹槽(14)设置成使得所述螺纹槽(11、14)彼此面对而形成；以及

多个滚珠(12)，所述多个滚珠(12)容置在所述滚道(L1)中，

其中，所述滚珠丝杠螺母(13)具有端部(13a)以及形成于所述端部(13a)处的凸缘(18)，所述滚珠丝杠螺母(13)通过将所述凸缘(18)紧固至所述凸缘构件(20)而固定于所述中空轴(6)，

所述电动转向设备的特征在于，

耦接件(27)，所述耦接件(27)耦接于所述滚珠丝杠螺母(13)和所述齿条轴(3)，

其中，所述耦接件(27)具有管状部(28)和凸缘部(29；33)，所述管状部(28)固定于所述中空轴(6)并具有端部(28a)，并且所述凸缘部(29；33)从所述管状部(28)的所述端部(28a)径向朝外延伸并固定于所述凸缘构件(20)。

2.如权利要求1所述的电动转向设备，其中，所述凸缘构件(20)具有轴向延伸并穿过所述凸缘构件(20)的插入孔(21)，并且其中，所述耦接件(27)的所述管状部(28)穿过所述插入孔(21)固定于所述中空轴(6)的内表面。

3.如权利要求2所述的电动转向设备，其中，所述耦接件(27)的所述凸缘部(29；33)被夹在所述滚珠丝杠螺母(13)的所述凸缘(18)与所述凸缘构件(20)之间。

4.如权利要求3所述的电动转向设备，其中，所述耦接件(27)的所述凸缘部(29)具有一个或更多个螺栓插入孔(31)，用于将所述滚珠丝杠螺母(13)的所述凸缘(18)与所述凸缘构件(20)彼此紧固的螺栓穿过各个所述螺栓插入孔(31)。

5.如权利要求4所述的电动转向设备，其中，各螺栓插入孔(31)是沿周向方向延伸的弓形长孔。

6.如权利要求1至5中任一项所述的电动转向设备，进一步包括紧固件(23)，所述紧固件(23)将所述凸缘构件(20)紧固于所述滚珠丝杠螺母(13)，

其中，在所述耦接件(27)的所述凸缘部(29；33)中形成限制部(31a；34)，所述限制部(31a；34)通过在发生所述凸缘构件(20)和所述中空轴(6)相对于彼此在周向方向上的位移时接触所述凸缘构件(20)或所述紧固件(23)来限制所述位移。

7.如权利要求1至5中任一项所述的电动转向设备，进一步包括紧固件(23)，所述紧固件(23)将所述凸缘构件(20)紧固于所述滚珠丝杠螺母(13)，

其中，在所述耦接件(27)的所述凸缘部(29；33)中形成警报部(31a； 34)，所述警报部(31a；34)通过在所述凸缘构件(20)和所述中空轴(6)相对于彼此沿周向方向移位时接触所述凸缘构件(20)或所述紧固件(23)来产生击打噪声。

8.如权利要求1至5中任一项所述的电动转向设备，其中，所述耦接件(27)的所述管状部(28)通过配合而固定于所述中空轴(6)。

9.如权利要求8所述的电动转向设备，其中，所述耦接件(27)的所述管状部(28)形成为多边形管，并且所述中空轴(6)具有容纳部(30；35)，所述容纳部(30；35)具有与所述管状部(28)的角部数目相对应的多边形形状。

10.如权利要求9所述的电动转向设备，其中，所述中空轴(6)的所述容纳部(30；35)的角部数目通过将所述耦接件(27)的所述管状部(28)的角部数目乘以整数而获得。

11.如权利要求1至5中任一项所述的电动转向设备，其中，所述耦接件(27)的所述管状部(28)通过螺纹连接固定于所述中空轴(6)。

12.如权利要求11所述的电动转向设备，其中，所述耦接件(27)的所述管状部(28)以相对于所述凸缘构件(20)的螺纹连接方向相反的方向螺纹连接至所述中空轴(6)。

13.一种电动转向设备，包括：

螺旋形滚道(L1)，所述螺旋形滚道(L1)通过将所述齿条轴(3)的螺纹槽(11)和所述滚珠丝杠螺母(13)的螺纹槽(14)设置成使得所述螺纹槽(11、14)彼此面对来形成；以及

多个滚珠(12)，所述多个滚珠(12)容置在所述滚道(L1)中，

所述电动转向设备的特征在于，

紧固件(23)，所述紧固件(23)将所述凸缘构件(20)紧固于所述滚珠丝杠螺母(13)，以及

警报部(29；33)，所述警报部(29；33)固定至所述中空轴(6)和所述凸缘构件(20)中的至少一个，当所述凸缘构件(20)和所述中空轴(6)沿周向方向相对于彼此移位时，所述警报部(29；33)通过接触所述中空轴(6)、所述凸缘构件(20)、或者所述紧固件(23)来产生击打噪声。