CN102649445A - 电动助力转向装置 - Google Patents

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CN102649445A CN2011102866109A CN201110286610A CN102649445A CN 102649445 A CN102649445 A CN 102649445A CN 2011102866109 A CN2011102866109 A CN 2011102866109A CN 201110286610 A CN201110286610 A CN 201110286610A CN 102649445 A CN102649445 A CN 102649445A
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Abstract

本发明的电动助力转向装置(10)中，在保持蜗轮(40)的轴承(62)的轴承盒(71)的外周设置被引导面(71A)，具有与该轴承盒(71)的被引导面(71A)接触且将该轴承盒(71)的运动向该轴承(62)的施力方向引导的引导面(72A)的引导部件(72)被设置于齿轮箱(11)中。

Description

电动助力转向装置
技术领域
本发明涉及一种电动助力转向装置。
背景技术
在电动助力转向装置中，借助扭杆与转向轴连结的小齿轮枢轴支承在齿轮箱中，按照能够直线移动的方式将与小齿轮轴啮合的齿条轴支承在齿轮箱中，将与电动机的驱动轴连结的蜗轮枢轴支承在齿轮箱中，固定于小齿轮轴的中间部且与蜗轮啮合的蜗轮枢轴支承在齿轮箱中。电动机借助蜗轮和蜗轮的啮合、小齿轮轴和齿条轴的啮合，将与驾驶员施加在转向轴上的操舵扭矩对应的操舵辅助扭矩赋予齿条轴。
在这种电动助力转向装置中，在组装时，不会受到蜗轮等部件的尺寸误差的影响，简单地设定蜗轮传动装置和蜗轮的轴间距离，并且在组装后，蜗轮传动装置和蜗轮的啮合发生时效劣化时，需要简单地调整它们的轴间距离，除去它们的齿间隙。
在日本特许3646205(专利文献1)、日本特开2010-167904(专利文献2)所述的电动助力转向装置中，按照在蜗轮传动装置和蜗轮的啮合部施加预压的方式，设置有将支承蜗轮传动装置的顶端轴的轴承向径向(半径方向)施力的施力单元。根据施力单元的施加力，调整蜗轮传动装置和蜗轮的轴间距离，除去它们的齿间隙。
(A)在专利文献1所述的电动助力转向装置中，将在支承蜗轮传动装置的顶端轴的轴承的周围设置的树脂制引导部件设置在齿轮箱中，通过设置于引导部件的引导面可滑动地支承该轴承的外周，向作为施力单元的施力方向的径向引导该轴承的运动。由此，通过蜗轮传动装置和蜗轮的啮合反作用力阻止该轴承向与径向交叉的方向运动，防止发生啮合部的啮合不佳以及扭矩不均。
在专利文献1所述的电动助力转向装置中，引导支承蜗轮传动装置的顶端轴的轴承的运动的引导部件的引导面构成为平坦面，而与该引导面抵接的轴承的外周形成圆弧面，因此，两者线接触。
另一方面，蜗轮传动装置和蜗轮的啮合反作用力也到达蜗轮的轴向、即与引导部件的引导面正交的方向。这样，在引导部件的引导面和轴承的外周的抵接部分，线接触的面压较大，树脂制引导部件的引导面有可能发生变形，而破坏其引导功能。
本发明的课题在于，在电动助力转向装置中，将驱动齿轮的轴承朝着径向施力以除去驱动齿轮和从动齿轮的齿间隙时，稳定地朝着径向引导该轴承的运动。
(B)专利文献2所述的施力单元如下所述。即，蜗轮传动装置中的电动机的一侧的基端轴被固定于齿轮箱中的基准轴承所支承，蜗轮传动装置中的电动机的相反一侧的顶端轴借助轴环被固定于齿轮箱中的顶端轴承所支承，轴环沿着轴向可滑动地插入顶端轴承，在设置于从顶端轴承朝着蜗轮传动装置一侧突出的一侧的凸缘部和顶端轴承的端面之间，安装有朝着蜗轮传动装置一侧对该轴环施力的弹压体，轴环包括朝着蜗轮传动装置一侧直径扩大的扩径状内径部，将蜗轮的顶端轴的顶端支承在该轴环的扩径状内径部中。这样，通过被弹压体施力的轴环的扩径状内径部的圆周方向的一部分，蜗轮传动装置始终按压并支承该蜗轮传动装置的顶端轴的顶端，始终向接近蜗轮的中心轴的一侧施力。
在专利文献2所述的电动助力转向装置中，将轴环的扩径状内径部的圆锥面推压在蜗轮传动装置的顶端轴的顶端的圆锥面上，因此，向蜗轮一侧对蜗轮传动装置施力。
但是，蜗轮传动装置和蜗轮的啮合反作用力并非限于蜗轮传动装置的半径方向，也到达蜗轮传动装置的轴向。因此，蜗轮传动装置通过该啮合反作用力也向轴向运动，但是，在蜗轮传动装置和轴环的上述圆锥面彼此之间，无法制止该蜗轮传动装置的向轴向的运动。于是，在蜗轮传动装置和蜗轮的啮合部产生啮合不佳，导致发生蜗轮传动装置和蜗轮的轮齿的异常磨损、齿间隙增加、轮齿撞击声。
本发明的课题在于，在电动助力转向装置中，在朝着径向对驱动齿轮施力以除去驱动齿轮和从动齿轮的齿间隙时，使驱动齿轮仅沿径向运动。
发明内容
本发明第一方面的电动助力转向装置，在齿轮箱中枢轴支承有被电动机驱动的驱动齿轮，并在齿轮箱中枢轴支承有与驱动齿轮啮合且与操舵轴相连的从动齿轮轴，并具有按照在驱动齿轮和从动齿轮的啮合部施加预压的方式，沿径向对驱动齿轮的轴承施力的施力单元，在该电动助力转向装置中，在保持驱动齿轮的轴承的轴承盒的外周设置有被引导面，具有与该轴承盒的被引导面接触且向该轴承的施力方向引导该轴承盒的运动的引导面的引导部件被设置于齿轮箱中。
本发明第二方面的电动助力转向装置在本发明第一方面的基础上，所述引导部件包括与轴承盒的车轴方向的端面接触且引导该轴承盒的运动的推力支承面。
本发明第三方面的电动助力转向装置在本发明第一或第二方面的基础上，所述轴承盒由树脂构成。
本发明第四方面的电动助力转向装置在本发明第一至第三方面的任一项的基础上，所述引导部件与齿轮箱分体形成，且安装于该齿轮箱中。
本发明第五方面的电动助力转向装置在本发明第四方面的基础上，所述施力单元设置在引导部件上。
本发明的电动助力转向装置，在齿轮箱中枢轴支承有被电动机驱动的驱动齿轮，并且在齿轮箱中枢轴支承有与驱动齿轮啮合且与操舵轴相连的从动齿轮，并具有按照在驱动齿轮和从动齿轮的啮合部施加预压的方式，沿径向对驱动齿轮的轴承施力的施力单元，在该电动助力转向装置中，所述施力单元构成为，在被枢轴支承在齿轮箱中的驱动齿轮的轴端周围将弹簧盒定位并固定，并将板簧的环部卷装在驱动齿轮的轴端的周围，将从板簧的环部向半径方向延伸的脚片在弹性的预变形状态下安装于弹簧盒的安装部。
本发明第七方面的电动助力转向装置在本发明第六方面的基础上，所述弹簧盒在外周设置有定位凸部，能够将该定位凸部卡止安装在设置于齿轮箱中的缝隙中。
本发明第八方面的电动助力转向装置在本发明第六或第七方面的基础上，所述板簧包括C字状的环部、和与该环部的两端相连的C字状的两端脚片，并将两端脚片分别安装于弹簧盒的构成一对的两侧安装部上。
本发明第九方面的电动助力转向装置在本发明第六至第八方面的任一项的基础上，将所述板簧的环部卷装在设置于驱动齿轮的轴端的外周的轴衬上。
本发明第十方面的电动助力转向装置在本发明第六至第九方面的任一项的基础上，具有保持所述驱动齿轮的轴承的轴承盒，在该轴承盒的外周具有被引导面，具有与该轴承盒的被引导面接触且向该轴承的施力方向引导该轴承盒的运动的引导面的引导部件被设置于齿轮箱中。
根据本发明，发挥以下的作用效果。
(第一方面)
(a)。在保持驱动齿轮的轴承的轴承盒的外周设置有被引导面，具有与该轴承盒的被引导面接触且向该轴承的施力方向引导该轴承盒的运动的引导面的引导部件被设置于齿轮箱中。
通过引导部件，将被施力单元施力的驱动齿轮的轴承向作为其施力方向的径向正确地引导，能够防止发生驱动齿轮和从动齿轮的啮合部的啮合不佳以及扭矩不均。
此时，引导保持驱动齿轮的轴承的轴承盒的朝着径向(施力单元的施力方向)的运动的引导部件的引导面由平坦面构成，与该引导面抵接的轴承盒的被引导面也由平坦面构成。两者形成面接触，其面压变小，能够避免这些引导面和被引导面的变形，能够稳定地维持其引导功能。、
(第二方面)
(b)引导部件具有与轴承盒的车轴方向的端面接触并引导该轴承盒的运动的推力支承面。保持驱动齿轮的轴承的轴承盒的车轴方向的端面在与引导部件的推力支承面抵接并沿车轴方向被支承的状态下，在该推力支承面上被朝着径向引导。能够更加顺利地引导保持驱动齿轮的轴承的轴承盒的朝着径向的运动。
(第三方面)
(c)轴承盒采用树脂构成时，能够避免金属构成的轴承和金属构成的引导部件的金属接触，防止产生难听的声音。利用由金属构成的引导部件的引导面，能够安静地滑动接触并引导树脂构成的轴承盒的被引导面。
(第四方面)
(d)引导部件与齿轮箱分体形成，并被安装于该齿轮箱中。制成在引导部件上预组装的轴承和轴承盒的轴承支承单元，将该轴承支承单元组装在齿轮箱中，由此，能够提高组装性。
(第五方面)
(e)制成在引导部件上也预组装施力单元的轴承支承单元，能够进一步提高组装性。
(第六方面)
(f)在被枢轴支承在齿轮箱中的驱动齿轮的轴端周围将弹簧盒定位并固定，将构成施力单元的板簧的环部卷装在驱动齿轮的轴端的周围，将从该板簧的环部向半径方向延伸的脚片在弹性的预变形状态下安装在弹簧盒的安装部中。这样，板簧仅在卷装在驱动齿轮的轴端的环部的半径方向、换言之驱动齿轮的径向上作用弹力。因此，驱动齿轮和从动齿轮的啮合反作用力不仅限于驱动齿轮的半径方向，即使作用在驱动齿轮的轴向上，将驱动齿轮始终仅向径向弹压的板簧不允许驱动齿轮向轴向的运动。于是，驱动齿轮仅朝着径向运动，不会引起与从动齿轮的啮合不佳，防止驱动齿轮和从动齿轮的轮齿的异常磨损和摩擦的增加，并且能够防止发生轮齿撞击声。
(g)施力单元在弹簧盒中组装板簧而成预组装体的状态下被组装在齿轮箱中，能够提高组装性。
(第七方面)
(h)弹簧盒在外周设置有定位凸部，将该定位凸部卡止安装在设置于齿轮箱中的缝隙中。根据设置于弹簧盒中的定位凸部381A和用于板簧的安装部的位置关系，只要将该弹簧盒的定位凸部卡止安装并组装在齿轮箱的缝隙中，就能立即使弹簧盒中的板簧所产生的弹力的方向正确地符合驱动齿轮的径向。
(第八方面)
(i)板簧包括C字状的环部、和与该环部的两端相连的C字状的两端脚片构成，将两端脚片分别安装在弹簧盒的构成一对的两侧安装部。这样就能提高板簧对驱动齿轮的轴端的卷装性、和板簧对弹簧盒的安装性。
(第九方面)
(j)将板簧的环部卷装在设置于驱动齿轮的轴端的外周上的轴衬上，这样，板簧不会对驱动齿轮的轴端产生摩擦，能够产生朝着径向的弹力。
(第十方面)
(k)具有驱动齿轮的轴承的轴承盒，在该轴承盒的外周具有被引导面，具有与该轴承盒的被引导面接触且将该轴承盒的运动向该轴承的施力方向引导的引导面的引导部件被设置于齿轮箱中。利用引导部件能够将被施力单元施力的驱动齿轮的轴承向作为其施力方向的径向正确地引导，防止发生驱动齿轮和从动齿轮的啮合部的啮合不佳以及扭矩不均。
此时，引导驱动齿轮的轴承的轴承盒的朝着径向(施力单元380的施力方向)的运动的引导部件的引导面由平坦面构成，与该引导面抵接的轴承盒的被引导面也由平坦面构成。两者形成面接触，其表面压力变小，能够避免这些引导面和被引导面的变形，并且能够稳定地保持其引导功能。
附图说明
图1是表示电动助力转向装置的部分截断的主视图。
图2是沿着图1的II-II线的截面图。
图3是沿着图2的III-III线的截面图。
图4放大表示图3的轴承支承构造的截面图。
图5是表示图3的齿轮箱的立体图。
图6是表示轴承支承构造的组装情况的立体图。
图7是表示轴承支承单元的立体图。
图8是表示轴承支承单元的变形例的立体图。
图9A～图9C是表示轴承支承单元的变形例的立体图。
图10是表示组装有图9C的轴承支承单元的齿轮箱的立体图。
图11是表示电动助力转向装置的部分截断的主视图。
图12是沿着图11的XII-XII线的截面图。
图13是沿着图12的XIII-XIII线的截面图。
图14放大表示图13的轴承支承构造的截面图。
图15是表示轴承支承构造的组装情况的立体图。
图16是表示分解轴承支承构造的立体图。
图17A～图17C是表示轴承支承单元的立体图。
具体实施方式
(实施例1)(图1～图10)
如图1、图2所示，电动助力转向装置10具有通过未图示的托架固定于车体框架等上的齿轮箱11。在结合方向盘的转向轴12上借助扭杆13在同轴上连结小齿轮轴(操舵轴)14，在该小齿轮轴14上设置小齿轮15，在齿轮箱11中按照能够左右直线运动的方式支承配备有与该小齿轮15啮合的齿条16A的齿条轴16。在转向轴12和小齿轮轴14之间设有操舵扭矩检测装置17。转向轴12和小齿轮轴14通过轴承12A、14A、14B被支承在齿轮11中。
如图2所示，操舵扭矩检测装置17在齿轮箱11中设有：围绕与转向轴12、小齿轮轴14卡合的圆筒状的芯部17C的两个检出线圈17A、17B。芯部17C配备有与小齿轮轴14的引导销17D卡合的纵槽17E而使其仅能够朝着轴向移动，并且配备有与转向轴12的滑动销17F卡合的螺旋槽17G。这样，驾驶员施加在方向盘上的操舵扭矩就被赋予转向轴12，通过扭杆13的弹性扭曲变形，在转向轴12和小齿轮轴14之间发生旋转方向的相对位移时，转向轴12和小齿轮轴14的旋转方向的位移使芯部17C沿轴向位移，因该芯部17C的位移引起的检出线圈17A、17B的周边的磁力的变化，检出线圈17A、17B的电感发生变化。即，如果芯部17C向转向轴12一侧移动，则接近芯部17C的检出线圈17A的电感增加，远离芯部17C的检出线圈17B的电感减少，根据该电感的变化能够检测出操舵扭矩。
如图2所示，在齿轮箱11内，在夹着齿条轴16的一端设置在与小齿轮15相对的部分的油压缸部18中内置有齿条引导件19，齿条引导件19(轴衬19A)通过被油压缸部18覆盖的盖部20所背面支承的弹簧21向齿条轴16一侧弹压，将齿条轴16的齿条16A向小齿轮15推压，并以自由滑动的方式支承齿条轴16的一端。齿条轴16的另一端被轴承22所支承。另外，在齿条轴16的中间部通过连结螺栓22A、22B连结左右的连杆23A、23B。
如图3所示，在齿轮箱11上安装电动机30的电机盒31。在电动机30的驱动轴32上，通过联轴器33连接有作为驱动齿轮的蜗轮传动装置40。联轴器33包括：与电动机30的驱动轴32花键结合的驱动环33A、与涡轮传动装置40的后述的基端轴41花键结合的从动环33B、以及在驱动环33A和从动环33B之间在它们的圆周方向上安装的橡胶环33C。电动机30的驱动轴32和驱动环33A也可以是压入或构成一体。涡轮传动装置40的基端轴41和从动环33B也可以是压入或构成一体。
涡轮传动装置40的两端被后述的轴承61、62支承在齿轮箱11上。涡轮传动装置40与作为从动齿轮的蜗轮50啮合，将蜗轮50固定在小齿轮轴14(操舵轴)的中间部。电动机30根据操舵扭矩检测装置17检测出来的操舵扭矩被驱动，该电动机30发生的扭矩通过涡轮传动装置40和蜗轮50的啮合、小齿轮15和齿条16A的啮合，变成操舵辅助扭矩赋予给齿条轴16，辅助驾驶员赋予给转向轴12的操舵扭矩。
但是，电动助力转向装置10如图3所示将蜗轮传动装置40支承在齿轮箱11上，除去涡轮传动装置40和蜗轮50的齿间隙。
涡轮传动装置40的向电动机30的一侧突出设置的基端轴41被固定于齿轮箱11上的基准轴承61所支承。基准轴承61例如由滚珠轴承构成，其外圈与设置于齿轮箱11上的孔嵌合，将外圈的一个端面被抵接支承在设置于孔的一侧的阶梯面上，通过螺接在孔的另一侧的螺母61A推压支承外圈的另一个端面。涡轮传动装置40的基端轴41被插通在基准轴承61的内圈中，基端轴41的靠近涡轮传动装置40设置的凸缘部41F被抵接支承在内圈的一个端面上，通过基端轴41的靠近电动机30结合的联轴器33的从动环33B的端面推压并支承内圈的另一个端面。涡轮传动装置40的基端轴41也可以通过压入或者铆接等方式紧固在基准轴承61的内圈中。这样，涡轮传动装置40的基端轴41被固定在基准轴承61的内圈中，基端轴41的顶端41A通过前述的联轴器33与电动机30的驱动轴32连结。作用在涡轮传动装置40上的轴向负荷被基准轴承61所支承。
基准轴承61例如由角接触球轴承构成，以自由摇动的方式将涡轮传动装置40的中心轴(基端轴41及后述的顶端轴42)支承在齿轮箱11上。
涡轮传动装置40的向电动机30的相反一侧突出设置的顶端轴42(与基端轴41形成同轴)内置于被固定在齿轮箱11上的轴承支承单元70中的顶端轴承62支承。通过内置于轴承支承单元70中的施力单元80向径向对支承涡轮传动装置40的顶端轴42的顶端轴承62施力，除去涡轮传动装置40和蜗轮50的齿间隙。
如图4～图7所示，轴承支承单元70在保持涡轮传动装置40的顶端轴承62的轴承盒71的外周设置被引导面71A，与该轴承盒71的被引导面71A滑动接触，具有将该轴承盒71的运动向该顶端轴承62的施力单元80的施力方向引导的引导面72A的引导部件72被设置于齿轮箱11中。
在本实施例中，轴承盒71为由树脂构成的环状成形体，且具有无缝隙填装且保持顶端轴承62的外圈的阶梯孔71C，矩形外形的相对平行的两个平坦面作为被引导面71A。
引导部件72与齿轮箱11分体形成，框体的外周部被定位销73A定位且被螺栓73B安装于齿轮箱11中(图6)。引导部件72立起设置有相对于框体的两个侧缘平行的两个导轨状的引导面72A，且将两侧的引导面72A竖立的框体内的平坦面作为推力支承面72B。使两侧的引导面72A与轴承盒71的被引导面71A滑动接触，通过施力单元80将轴承盒71所保持的顶端轴承62向施力方向引导。推力支承面72B与轴承盒71的两个被引导面71A正交的车轴方向的端面71B滑动接触，引导该轴承盒71的上述运动。
顶端轴承62例如由滚珠轴承构成。顶端轴承62的外圈与轴承盒71的阶梯孔71C嵌合，其中轴承盒71如上所述在车轴方向上与固定于齿轮箱11中的引导部件72的推力支承面72B抵接，外圈的一个端面与设置于轴承盒71的阶梯孔71C中的阶梯面71D触碰并被其支承。涡轮传动装置40的顶端轴42插通顶端轴承62的内圈，顶端轴42的靠近涡轮传动装置40设置的凸缘部42F与内圈的一个端面触碰并被其支承，顶端轴42的顶端42A从保持有顶端轴承62的轴承盒71的阶梯孔71C经由引导部件72的框体的中央窗部72C向外方突出。作用于涡轮传动装置40上的轴向负荷也被顶端轴承62支承。
如图4～图7所示，施力单元80具有与引导部件72的框体的下部连结的线圈弹簧81，将设置于与线圈弹簧81的另一端连结的安装轴环82的内周上的轴衬83与从引导部件72的框体的中央窗部72C向外方突出的涡轮传动装置40的顶端轴42的顶端42A的外周嵌合。按照利用线圈弹簧81的弹力在涡轮传动装置40和蜗轮50的啮合部施加预压的方式，沿径向对涡轮传动装置40的顶端轴承62施力。
如图3、图4所示，在引导部件72的框体的下部螺接弹簧调节器84，在该弹簧调节器84上连结线圈弹簧81的一端，这样就能调整线圈弹簧81的上述弹力。84A是锁定螺母。
与顶端轴42的顶端42A嵌合的安装轴环82、轴衬83被设置于顶端42A的端面的垫圈85、固定螺栓86所固定。垫片85和螺栓86也可以代替与顶端42A卡止安装的固定环。
如图6所示，设置于齿轮箱11中的轴承支承单元70、施力单元80被安装于齿轮箱11的防尘罩87、安装螺栓88所覆盖而与外界隔开。
根据本实施例，发挥以下的作用效果。
(a)在保持涡轮传动装置40的顶端轴承62的轴承盒71的外周设置被引导面71A，配备有与该轴承盒71的被引导面71A接触且将该轴承盒71的运动向该顶端轴承62的施力方向引导的引导面72A的引导部件72被设置于齿轮箱11中。
通过引导部件72，将被施力单元80施力的涡轮传动装置40的顶端轴承62向作为其施力方向的径向正确地引导，能够防止发生涡轮传动装置40和蜗轮50的啮合部的啮合不佳以及扭矩不均。
此时，引导保持涡轮传动装置40的顶端轴承62的轴承盒71的朝着径向(施力单元80的施力方向)的运动的引导部件72的引导面72A由平坦面构成，与该引导面72A抵接的轴承盒71的被引导面71A也由平坦面构成。两者形成面接触，其面压变小，能够避免这些引导面72A和被引导面71A的变形，能够稳定地维持其引导功能。
(b)引导部件72具有与轴承盒71的车轴方向的端面接触并引导该轴承盒71的运动的推力支承面72B。保持涡轮传动装置40的顶端轴承62的轴承盒71的车轴方向的端面在与引导部件72的推力支承面72B抵接并沿车轴方向被支承的状态下，在该推力支承面72B上被朝着径向引导。能够更加顺利地引导保持涡轮传动装置40的顶端轴承62的轴承盒71的朝着径向的运动。
(c)轴承盒71采用树脂构成时，能够避免金属构成的顶端轴承62和金属构成的引导部件72的金属接触，防止产生难听的声音。利用由金属构成的引导部件72的引导面72A，能够安静地滑动接触并引导树脂构成的轴承盒71的被引导面71A。
(d)引导部件72与齿轮箱11分体形成，并被安装于该齿轮箱11中。制成在引导部件72上预组装的顶端轴承62和轴承盒71的轴承支承单元70，将该轴承支承单元70组装在齿轮箱11中，由此，能够提高组装性。
(e)制成在引导部件72上也预组装施力单元80的轴承支承单元70，能够进一步提高组装性。
图8表示图4～图7所示的轴承支承单元70的变形例中的轴承支承单元100。轴承支承单元100与轴承支承单元70的不同点在于，使用轴承盒101和引导部件102代替轴支承单元70的轴承盒71和引导部件72。轴承盒101将圆形的相对的两处作为相互平行的平坦面，将该平坦面作为代替被引导面71A的被引导面101A。引导部件102在框体的两个侧缘设置椭圆形状的导轨部，将导轨部的相对且相互平行的两个平坦面作为导轨状的引导面102A。引导部件102与引导部件72的推力支承面72B同样，具有与轴承盒101的车轴方向的端面101B滑动接触并引导该轴承盒101的运动的推力支承面102B。
轴承支承单元100与轴承支承单元70同样，内置有将涡轮传动装置40的顶端轴承62将径向施力的施力单元80。
图9A～图9C、图10表示图8所示的轴承支承单元100的变形例中的轴承支承单元200。轴承支承单元200与轴承支承单元100的不同点在于，使用将轴承支承单元100的引导部件102的框体变成圆环状框体的引导部件202。轴承支承单元200的轴承盒201与轴承支承单元100的轴承盒101同样，包括与被引导面101A同样的被引导面201A。引导部件202包括与引导部件102的引导面102A同样的引导面202A。引导部件202包括与引导部件102的推力支承面102B同样，与轴承盒201的车轴方向的端面201B滑动接触并引导该轴承盒201的移动的推力支承面202B(省略图示)。
在轴承支承单元200中，并未内置将涡轮传动装置40的顶端轴承62向车轴方向施力的施力单元80，施力单元80的线圈弹簧81设置于通过轴衬83与涡轮传动装置40的顶端轴42的顶端42A的外周嵌合的安装轴环82和齿轮箱11之间。
(实施例2)(图11～图17C)
如图11、图12所示，电动助力转向装置310具有通过未图示的托架固定于车体框架等上的齿轮箱311。在结合方向盘的转向轴312上借助扭杆313在同轴上连结小齿轮轴(操舵轴)314，在该小齿轮轴314上设置小齿轮315，在齿轮箱311中按照能够左右直线运动的方式支承配备有与该小齿轮315啮合的齿条316A的齿条轴316。在转向轴312和小齿轮轴314之间设有操舵扭矩检测装置317。转向轴312和小齿轮轴314通过轴承312A、314A、314B被支承在齿轮311中。
如图12所示，操舵扭矩检测装置317在齿轮箱311中设有：围绕与转向轴312、小齿轮轴314卡合的圆筒状的芯部317C的两个检出线圈317A、317B。芯部317C配备有与小齿轮轴314的引导销317D卡合的纵槽317E而使其仅能够朝着轴向移动，并且配备有与转向轴312的滑动销317F卡合的螺旋槽317G。这样，驾驶员施加在方向盘上的操舵扭矩就被赋予转向轴312，通过扭杆313的弹性扭曲变形，在转向轴312和小齿轮轴314之间发生旋转方向的相对位移时，转向轴312和小齿轮轴314的旋转方向的位移使芯部317C沿轴向位移，因该芯部317C的位移引起的检出线圈317A、317B的周边的磁力的变化，检出线圈317A、317B的电感发生变化。即，如果芯部317C向转向轴312一侧移动，则接近芯部317C的检出线圈317A的电感增加，远离芯部317C的检出线圈317B的电感减少，根据该电感的变化能够检测出操舵扭矩。
如图12所示，在齿轮箱311内，在夹着齿条轴316的一端设置在与小齿轮315相对的部分的油压缸部318中内置有齿条引导件319，齿条引导件319(轴衬319A)通过被油压缸部318覆盖的盖部320所背面支承的弹簧321向齿条轴316一侧弹压，将齿条轴316的齿条316A向小齿轮315推压，并以自由滑动的方式支承齿条轴316的一端。齿条轴316的另一端被轴承322所支承。另外，在齿条轴316的中间部通过连结螺栓322A、322B连结左右的连杆323A、323B。
如图13所示，在齿轮箱311上安装电动机330的电机盒331。在电动机330的驱动轴332上，通过联轴器333连接有作为驱动齿轮的蜗轮传动装置340。联轴器333包括：与电动机330的驱动轴332花键结合的驱动环333A、与涡轮传动装置340的后述的基端轴341花键结合的从动环333B、以及在驱动环333A和从动环333B之间在它们的圆周方向上安装的橡胶环333C。
涡轮传动装置340的两端被后述的轴承361、362支承在齿轮箱311上。涡轮传动装置340与作为从动齿轮的蜗轮350啮合，将蜗轮350固定在小齿轮轴314(操舵轴)的中间部。电动机330根据操舵扭矩检测装置317检测出来的操舵扭矩被驱动，该电动机330发生的扭矩通过涡轮传动装置340和蜗轮350的啮合、小齿轮315和齿条316A的啮合，变成操舵辅助扭矩赋予给齿条轴316，辅助驾驶员赋予给转向轴312的操舵扭矩。
但是，电动助力转向装置310如图13所示将蜗轮传动装置340支承在齿轮箱311上，除去涡轮传动装置340和蜗轮350的齿间隙。
涡轮传动装置340的向电动机330的一侧突出设置的基端轴341被固定于齿轮箱311上的基准轴承361所支承。基准轴承361例如由滚珠轴承构成，其外圈与设置于齿轮箱311上的孔嵌合，将外圈的一个端面被抵接支承在设置于孔的一侧的阶梯面上，通过螺接在孔的另一侧的螺母316A推压支承外圈的另一个端面。涡轮传动装置340的基端轴341被插通在基准轴承361的内圈中，基端轴341的靠近涡轮传动装置340设置的凸缘部341F被抵接支承在内圈的一个端面上，通过基端轴341的靠近电动机330结合的联轴器333的从动环333B的端面推压并支承内圈的另一个端面。涡轮传动装置340的基端轴341也可以通过压入或者铆接等方式紧固在基准轴承361的内圈中。这样，涡轮传动装置340的基端轴341被固定在基准轴承361的内圈中，基端轴341的顶端341A通过前述的联轴器333与电动机330的驱动轴332连结。作用在涡轮传动装置340上的轴向负荷被基准轴承361所支承。
基准轴承361例如由角接触球轴承构成，以自由摇动的方式将涡轮传动装置340的中心轴(基端轴341及后述的顶端轴342)支承在齿轮箱311上。
在蜗轮传动装置340中的相对于电动机330的相反一侧突出设置的顶端轴342(与基端轴341形成同轴)被内置于设在齿轮箱311中的轴承支承单元370中的顶端轴承362支承。在附带于轴承支承单元370的状态下，通过设在齿轮箱311中的施力单元380，沿径向对蜗轮传动装置340的顶端轴342的顶端轴承362施力，除去蜗轮传动装置340和蜗轮350的齿间隙。
如图14、图16、图17A～图17C所示，轴承支承单元370在保持蜗轮传动装置340的顶端轴承362的轴承盒371的外周设置被引导面371A，具有与该轴承盒371的被引导面371A滑动接触且将该轴承盒371的运动向该顶端轴承362的施力单元380的施力方向引导的引导面372A的引导部件372被设置于齿轮箱311中。
在本实施例中，轴承盒371为由树脂构成的环状成形体，且无缝隙地填装顶端轴承362的外圈，将圆形的相对且平行的两个平坦面作为被引导面371A。
引导部件372与齿轮箱311分体形成，在将从环状框体的圆形外周的一处向外方突出的突出片373与在齿轮箱311的轴承孔311A的外周部的一处形成缺口的缝隙311B卡止安装的圆周方向定位状态下，该圆形外周采用无缝嵌合且固定的方式安装于轴承孔311A中。引导部件372包括相对于环状框体的矩形内周平行的两个平坦引导面372A。两侧的引导面372A与轴承盒371的被引导面371A滑动接触，利用施力单元380向施力方向引导轴承盒371所保持的顶端轴承362。
顶端轴承362例如由滚珠轴承构成。蜗轮传动装置340的顶端轴342被压入顶端轴承362的内圈中，顶端轴342的靠近蜗轮传动装置340设置的凸缘部342F按照触碰的方式被支承在内圈的一个端面上，顶端轴342的顶端342A从保持有顶端轴承362的轴承盒372经由引导部件372的框体的中央窗部372B、后述的弹簧盒381的中央窗部381C向外方突出。顶端轴承362以及轴承盒371在顶端轴342的轴向上，这些蜗轮传动装置340附近的内侧端(与凸缘部342F的触碰面)和齿轮箱311(轴承孔311A的里侧阶梯面)之间设置间隙G1，在与这些弹簧盒381附近的外侧端之间设置间隙G2。这样，蜗轮传动装置340(轴341、342)能够以电机侧基准轴承361为摇动中心进行圆弧运动的方式进行摇动，并且能够将蜗轮传动装置340向蜗轮350推压。即，作用于蜗轮传动装置340上的轴向负荷仅仅被电机侧基准轴承361所支承。
如图14～图17A～图17C所示，施力单元380在如上所述被枢轴支承在齿轮箱311的轴承孔311A中的蜗轮传动装置340的顶端轴342的顶端342A周围，通过弹簧盒381的中央窗部381C，将该弹簧盒381定位并固定。弹簧盒381由圆筒体构成，在将从该圆筒部的外周的一处向外方突出的定位凸部381A与在齿轮箱311的轴承孔311A的外周部的一处形成缺口的前述缝隙311B卡止安装的圆周方向定位状态下，将该圆筒部的外周采用无缝嵌合且固定的方式安装于轴承孔311A中。
施力单元380构成为，将板簧382的环部382A卷装在蜗轮传动装置340的顶端轴342的顶端342A的周围，将从板簧382的环部382A向半径方向的外方延伸的脚片382B在弹性的预变形状态下安装于安装部381B中，该安装部381B竖立设置于在弹簧盒381的圆筒部的一端所设置的开孔底部。施力单元380形成在如上所述在弹簧盒381中组装板簧382而成的预组装体，并安装于齿轮箱311的轴承孔311A中。
在本实施例中，板簧382形成Ω状。即，板簧382由C字状的环部382A、和与环部382A的两端分别相连的C字状的脚片382B组成，使两端脚片382B、382B分别卡止安装于在弹簧盒381的底部竖立设置且形成一对的销状的两侧安装部381B、381B中。板簧382在此安装状态下，按照通过被赋予预变形的弹性挠曲的脚片382B的弹性复原力的弹力，在蜗轮传动装置340和蜗轮350的啮合部施加预压的方式，沿径向对被蜗轮传动装置340的顶端轴342插通的顶端轴承362(前述的轴承支承单元370的引导部件372引导轴承盒371的方向)施力。
此时，板簧382的环部382A被卷装在设置于蜗轮传动装置340的顶端轴342的顶端342A的外周上的带凸缘轴衬383上。顶端轴342的顶端342A与被顶端轴342的轴承362插通的部分相比形成细径，且将轴衬383的凸缘383F与被顶端轴342的轴承362插通的部分和顶端342A的交界处的阶梯面碰撞。
设置于齿轮箱311的轴承孔311A中的轴承支承单元370、施力单元380被安装于轴承孔311A的开口处的盖部384覆盖。
根据本实施例，发挥以下的作用效果。
(a)在被枢轴支承在齿轮箱311中的蜗轮传动装置340的轴端342A周围将弹簧盒381定位并固定，将构成施力单元380的板簧382的环部382A卷装在蜗轮传动装置340的轴端342A的周围，将从该板簧382的环部382A向半径方向延伸的脚片382B在弹性的预变形状态下安装在弹簧盒381的安装部381中。这样，板簧382仅在卷装在蜗轮传动装置340的轴端342A的环部382A的半径方向、换言之蜗轮传动装置340的径向上作用弹力。因此，蜗轮传动装置340和蜗轮350的啮合反作用力不仅限于蜗轮传动装置340的半径方向，即使作用在蜗轮传动装置340的轴向上，将蜗轮传动装置340始终仅向径向弹压的板簧382不允许蜗轮传动装置340向轴向的运动。于是，蜗轮传动装置340仅朝着径向运动，不会引起与蜗轮350的啮合不佳，防止蜗轮传动装置340和蜗轮350的轮齿的异常磨损和摩擦的增加，并且能够防止发生轮齿撞击声。
(b)施力单元380在弹簧盒381中组装板簧382而成预组装体的状态下被组装在齿轮箱311中，能够提高组装性。
(c)弹簧盒381在外周设置有定位凸部381A，将该定位凸部381A卡止安装在设置于齿轮箱311中的缝隙311B中。根据设置于弹簧盒381中的定位凸部381A和用于板簧382的安装部381B的位置关系，只要将该弹簧盒381的定位凸部381A卡止安装并组装在齿轮箱311的缝隙311B中，就能立即使弹簧盒381中的板簧382所产生的弹力的方向正确地符合蜗轮传动装置340的径向。
(d)板簧382由C字状的环部382A、和与该环部382A的两端相连的C字状的两端脚片382B构成，将两端脚片382B分别安装在弹簧盒381的构成一对的两侧安装部381B。这样就能提高板簧382对蜗轮传动装置340的轴端342A的卷装性、和板簧382对弹簧盒381的安装性。
(e)将板簧382的环部382A卷装在设置于蜗轮传动装置340的轴端342A的外周上的轴衬383上，这样，板簧382不会对蜗轮传动装置340的轴端342A产生摩擦，能够产生朝着径向的弹发力。
(f)具有保持蜗轮传动装置340的轴承362的轴承盒371，在该轴承盒371的外周具有被引导面371A，具有与该轴承盒371的被引导面371A接触且将该轴承盒371的运动向该轴承362的施力方向引导的引导面372A的引导部件372被设置于齿轮箱311中。利用引导部件372能够将被施力单元380施力的蜗轮传动装置340的轴承362向作为其施力方向的径向正确地引导，防止发生蜗轮传动装置340和蜗轮350的啮合部的啮合不佳以及扭矩不均。
此时，引导保持蜗轮传动装置340的轴承362的轴承盒371的朝着径向(施力单元380的施力方向)的运动的引导部件372的引导面372A由平坦面构成，与该引导面372A抵接的轴承盒371的被引导面371A也由平坦面构成。两者形成面接触，其表面压力变小，能够避免这些引导面372A和被引导面371A的变形，并且能够稳定地保持其引导功能。
以上，根据附图详细地说明了本发明的实施例，但是本发明的具体结构并非局限于该实施例，不脱离本发明宗旨的范围的设计更改等也包含在本发明中。例如，引导部件也可以由齿轮箱其本身构成。
本发明的电动助力转向装置，在齿轮箱中枢轴支承有被电动机驱动的驱动齿轮，并在齿轮箱中枢轴支承有与驱动齿轮啮合且与操舵轴相连的从动齿轮轴，并具有按照在驱动齿轮和从动齿轮的啮合部施加预压的方式，沿径向对驱动齿轮的轴承施力的施力单元，在该电动助力转向装置中，在保持驱动齿轮的轴承的轴承盒的外周设置有被引导面，具有与该轴承盒的被引导面接触且向该轴承的施力方向引导该轴承盒运动的引导面的引导部件被设置于齿轮箱中。由此，在电动助力转向装置中，在沿径向对驱动齿轮的轴承施力，而除去驱动齿轮与从动齿轮的齿间隙时，能够沿径向稳定地引导该轴承的运动。
本发明电动助力转向装置，在齿轮箱中枢轴支承有被电动机驱动的驱动齿轮，并且在齿轮箱中枢轴支承有与驱动齿轮啮合且与操舵轴相连的从动齿轮，并具有按照在驱动齿轮和从动齿轮的啮合部施加预压的方式，沿径向对驱动齿轮的轴承施力的施力单元，在该电动助力转向装置中，所述施力单元构成为，在被枢轴支承在齿轮箱中的驱动齿轮的轴端周围将弹簧盒定位并固定，并将板簧的环部卷装在驱动齿轮的轴端的周围，将从板簧的环部向半径方向延伸的脚片在弹性的预变形状态下安装于弹簧盒的安装部。由此，在该电动助力转向装置中，在沿径向对驱动齿轮的轴承施力，而除去驱动齿轮与从动齿轮的齿间隙时，能够使驱动齿轮仅沿径向运动。

Claims (10)

1.一种电动助力转向装置，在齿轮箱中枢轴支承有被电动机驱动的驱动齿轮，并在齿轮箱中枢轴支承有与驱动齿轮啮合且与操舵轴相连的从动齿轮轴，并具有按照在驱动齿轮和从动齿轮的啮合部施加预压的方式，沿径向对驱动齿轮的轴承施力的施力单元，该电动助力转向装置的特征在于：
在保持驱动齿轮的轴承的轴承盒的外周设置有被引导面，具有与该轴承盒的被引导面接触且向该轴承的施力方向引导该轴承盒的运动的引导面的引导部件被设置于齿轮箱中。
2.如权利要求1所述的电动助力转向装置，其特征在于：
所述引导部件包括与轴承盒的车轴方向的端面接触且引导该轴承盒的运动的推力支承面。
3.如权利要求1或2所述的电动助力转向装置，其特征在于：
所述轴承盒由树脂构成。
4.如权利要求1～3中任一项所述的电动助力转向装置，其特征在于：
所述引导部件与齿轮箱分体形成，且安装于该齿轮箱中。
5.如权利要求4所述的电动助力转向装置，其特征在于：
所述施力单元设置在引导部件上。
6.一种电动助力转向装置，在齿轮箱中枢轴支承有被电动机驱动的驱动齿轮，并且在齿轮箱中枢轴支承有与驱动齿轮啮合且与操舵轴相连的从动齿轮，并具有按照在驱动齿轮和从动齿轮的啮合部施加预压的方式，沿径向对驱动齿轮的轴承施力的施力单元，该电动助力转向装置的特征在于：
所述施力单元构成为，在被枢轴支承在齿轮箱中的驱动齿轮的轴端周围将弹簧盒定位并固定，并将板簧的环部卷装在驱动齿轮的轴端的周围，将从板簧的环部向半径方向延伸的脚片在弹性的预变形状态下安装于弹簧盒的安装部。
7.如权利要求6所述的电动助力转向装置，其特征在于：
所述弹簧盒在外周设置有定位凸部，能够将该定位凸部卡止安装在设置于齿轮箱中的缝隙中。
8.如权利要求6或7所述的电动助力转向装置，其特征在于：
所述板簧包括C字状的环部、和与该环部的两端相连的C字状的两端脚片，并将两端脚片分别安装于弹簧盒的构成一对的两侧安装部上。
9.如权利要求6～8中任一项所述的电动助力转向装置，其特征在于：
将所述板簧的环部卷装在设置于驱动齿轮的轴端的外周的轴衬上。
10.如权利要求6～9中任一项所述的电动助力转向装置，其特征在于：
具有保持所述驱动齿轮的轴承的轴承盒，在该轴承盒的外周具有被引导面，具有与该轴承盒的被引导面接触且向该轴承的施力方向引导该轴承盒的运动的引导面的引导部件被设置于齿轮箱中。
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