CN103124667B - 电动助推装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电动助推装置,其具有:电动马达、减速器、环状的扭矩传感器、内部配置有减速器和扭矩传感器的壳体、以及圆环状的定心用配件。壳体具有第一壳体单元和第二壳体单元,第一壳体单元和第二壳体单元的至少其中之一为合成树脂制成。定心用配件通过嵌入成型,以与合成树脂制壳体单元同心的方式固定于该壳体单元。第一壳体单元和第二壳体单元以借助定心用配件嵌合于扭矩传感器的轴向的状态被接合。

Description

电动助推装置
技术领域
本发明涉及一种电动助力转向装置的电动助推装置。
背景技术
图8示出了电动助力转向装置的一例。在本说明书中,前后方向是依据汽车的行进方向而定义的,图1、5、8、9的左侧定义为“前”,右侧定义为“后”。如图8所示,电动助力转向装置具有:方向盘1;具有固定着方向盘1的后端部的转向轴2;支承转向轴2的圆筒状的转向柱3,转向轴2被支承于转向柱3的内侧,并能够自由旋转;以及电动助推装置4。方向盘1的动作经由转向轴2、电动助推装置4、万向接头5a、中间轴6、另一万向接头5b传递到转向齿轮装置7的输入轴8。当输入轴8转动时,配置在转向齿轮装置7的两侧的一对转向横拉杆9、9被推拉,向左右的控制轮施加与方向盘1的操作量相对应的舵角。
如图9和图10所示,电动助推装置4具有作为辅助动力源的电动马达10、用于支承电动马达10的金属制中空状壳体11、作为助力对像轴的输出轴12、扭杆13、扭矩检测器14以及蜗杆减速器15。输出轴12、扭杆13、扭矩检测器14以及蜗杆减速器15配置在壳体11的内部。壳体11可在前后方向上分割为两部分。即,壳体11具有构成壳体11的中间部至后端部的中空状的第一壳体单元16和构成壳体11的前端部的圆环状的第二壳体单元17。第一壳体单元16的前端部和第二壳体单元17的后端部在充分确保同轴度的状态下互相嵌合,通过多个螺栓18(图示的例子中为两条螺栓)而结合在一起。电动马达10通过多个螺栓19a结合固定于第一壳体单元16的侧面。转向柱3的前端部通过多个螺栓19b结合固定于第一壳体单元16的后端面。
输出轴12以配设于前后方向的状态,通过第一、第二球轴承20、21支承在壳体11的内侧,并能够自由旋转。第一球轴承20的外圈22内嵌固定于第一壳体单元16的中间部靠近前端的部分,第二球轴承21的外圈23嵌合固定于第二壳体单元17内。并且转向轴2的前端部经由扭杆13与输出轴12连接。在输出轴12的前端部,万向接头5a(参照图8)结合于壳体11的突出到外部的部分。
扭矩检测器14具有扭矩检测用套筒24和配置于扭矩检测用套筒24的周围的圆环状的扭矩传感器25。扭矩检测用套筒24以外嵌固定于转向轴2的前端部的状态配置在输出轴12的后端部周围。扭矩传感器25具有:在轴向两端部具有内向凸缘部的圆筒状的传感器外壳26;和保持于传感器外壳26的内侧的传感器线圈。通过将扭矩传感器25夹持于设置在第一壳体单元16的内周面的阶梯部27和重合于第一球轴承20的外圈22侧面的碟形弹簧28之间,从而以定位于轴向的状态嵌合固定于第一壳体单元16的内部。
蜗杆减速器15具有蜗轮29、蜗杆轴30以及设置在蜗杆轴30的中间部并与蜗轮29啮合的蜗杆31。蜗轮29借助锯齿卡合等机构外嵌固定在输出轴12中间部的第一、第二球轴承20、21之间的部分。蜗杆轴30的两端部通过第三、第四球轴承32、33被支承于第一壳体单元16的下部的两端部,并能够自由旋转。蜗杆轴30的基端部(图10中上端部)以能够传递旋转力的方式与电动马达10的驱动轴34结合。
在具有上述构成的电动助力转向装置中,一旦从方向盘1向转向轴2施加扭矩,扭矩检测器14就将检测出该扭矩的方向和大小。即,从方向盘1向转向轴2施加扭矩时,将转向轴2和输出轴12连接的扭杆13向扭转方向弹性变形。伴随该弹性变形,转向轴2和输出轴12相对旋转。该相对旋转量与扭矩的方向和大小之间具有相关性。因此,扭矩检测器14基于该相对旋转量检测扭矩的方向和大小。基于扭矩的检测结果,电动马达10通过蜗杆减速器15使输出轴12以比从方向盘1向转向轴2输入的扭矩大的扭矩进行旋转。因此,能够减小向左右的控制轮施加舵角时所需要的对方向盘1的操作力。
关于电动助力转向装置的电动助推装置,以往,为了实现电动助推装置的壳体的轻型化和低成本化,考虑以合成树脂制造壳体。例如,提出了构成壳体的一对壳体单元中,其中一个壳体单元以金属制成,另一个壳体单元以合成树脂制成的方案(例如,参照专利文献1)。然而,在该结构中,在应将壳体进行组装的两壳体单元的端部互相嵌合的状态下,有可能不能充分确保两壳体单元的同轴度。即,与金属制的壳体单元的形状精度和尺寸精度相比,合成树脂制的壳体单元的形状精度和尺寸精度较差。因此,当不能充分确保合成树脂制的壳体单元的端部的形状精度和尺寸精度的情况时,在两壳体单元的端部互相嵌合的状态下,也就不能充分确保两壳体单元的同轴度。
还公开了将两壳体单元以合成树脂制成,并且将两壳体单元的端部互相熔融粘合的结构(例如,参照专利文献2)。在该情况下,由于两壳体单元均由合成树脂制成,因此由于上面阐述的原因,不能充分确保这两壳体单元的同轴度的可能性变得更高。
无论如何,在不能充分确保两壳体单元的同轴度的情况下,也就不能充分确保安装于一个壳体单元的内侧的结构部件与安装于另一个壳体单元的内侧的结构部件中本应互相同心配置的结构部件(轴承、助推对像轴、扭杆、扭矩检测用套筒、扭矩传感器等)的同轴度。其结果是,在电动助推装置运转时,各结构部件有可能被施加了不必要的力,使得该各结构部件的耐久性下降,或者有可能导致通过扭矩检测器检测出的扭矩检测精度恶化。此外,电动助推装置的装配本身也有可能无法进行。
专利文献
专利文献1:日本特开2005-172433号公报
专利文献2:日本特开2009-298246号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明的目的在于提供一种电动助推装置,其具备壳体,该壳体具有一对壳体单元,壳体单元的至少其中之一由合成树脂制成,在两个壳体单元的端部相互嵌合的状态下,能够充分确保壳体单元彼此之间的同轴度。
解决课题的手段
依据本发明的一个实施方式,电动助推装置具有:电动马达;使得电动马达所产生的扭矩增大的减速器;环状的扭矩传感器,其用于对从方向盘输入到安装于该方向盘的转向轴的扭矩进行检测;壳体,其内部配置有减速器和扭矩传感器;和圆环状的定心用配件。壳体具有第一壳体单元和第二壳体单元,第一壳体单元和第二壳体单元其中之一由合成树脂制成。定心用配件通过嵌入成型固定于第一壳体单元和第二壳体单元中的与其同心的第一壳体单元或第二壳体单元。第一壳体单元和第二壳体单元在借助定心用配件嵌合于上述扭矩传感器的轴向的状态下被接合。
即,在仅第一、第二壳体单元中的一个为由合成树脂制成的情况下,将固定于这一壳体单元的定心用配件与另一壳体单元的一部分进行嵌合。在第一、第二壳体单元两者均由合成树脂制成的情况下,将分别固定于这些壳体单元的定心用配件互相嵌合。
减速器可以具有与电动马达的驱动轴连接的蜗杆轴、设置于蜗杆轴的蜗杆、以及与蜗杆啮合的蜗轮。
电动助推装置还具有:输出轴,其沿轴向配设在壳体的内部,外嵌固定有蜗轮;输出轴用滚动轴承,其支承输出轴使其能够自由旋转;和圆环状的输出轴用轴承保持架,其内嵌固定有输出轴用滚动轴承的外圈。输出轴用轴承保持架由金属制成,以与定心用配件同心的方式固定于第一壳体单元或第二壳体单元。
输出轴用轴承保持架优选为通过嵌入成型固定于合成树脂制成的壳体单元,但也可以通过粘合或过盈配合(压入)等进行固定。
定心用配件和输出轴用轴承保持架也可以被制成一个整体。
扭矩传感器也可以通过输出轴用轴承保持架定位于轴向,固定于第一壳体单元或第二壳体单元。
电动助推装置还具有:一对蜗杆轴用滚动轴承,其支承蜗杆轴的两端,使该蜗杆轴能够自由旋转;和一对圆环状的蜗杆轴用轴承保持架,其内嵌固定有一对蜗杆轴用滚动轴承的外圈。一对蜗杆轴用轴承保持架由金属制成,可以以相互同心的方式固定于第一壳体单元或第二壳体单元。
蜗杆轴用轴承保持架优选为通过嵌入成型固定于合成树脂制成的壳体单元,但也可以通过粘合或压入(过盈配合)等方式进行固定。
发明的效果
依据本发明的一个实施方式的电动助推装置,能够实现壳体的轻型化和低成本化,在壳体单元中至少一个单元由合成树脂制成的情况下就能充分确保壳体单元之间的同轴度。
附图说明
图1是本发明的一个实施例的电动助推装置的剖面图。
图2是沿图1的II-II线的剖面的一部分的电动助推装置的主视图。
图3是第一壳体单元的一部分、以及固定于第一壳体单元的第一保持架和第一球轴承的主视图。
图4是第二壳体单元、以及固定于第二壳体单元的第二保持架和第二球轴承的主视图。
图5是本发明的其它实施例的电动助推装置的剖面图。
图6是图5的电动助推装置的第一壳体单元的一部分、以及固定于第一壳体单元的第一保持架和第一球轴承的主视图。
图7是图5的电动助推装置的第二壳体单元、以及固定于第二壳体单元的第二保持架和第二球轴承的主视图。
图8是表示电动助力转向装置的一例的部分切开的侧视图。
图9是沿图8的IX-IX线的电动助推装置的剖面图。
图10是部分表示沿图9的X-X线的剖面的电动助推装置的主视图。
符号说明
1方向盘
2转向轴
3转向柱
4电动助推装置
10电动马达
11、11a壳体
12输出轴
15减速器
16、16a、16b第一壳体单元
17、17a、17b第二壳体单元
20第一球轴承(输出轴用滚动轴承)
21第二球轴承(输出轴用滚动轴承)
22外圈
23外圈
25扭矩传感器
29蜗轮
30蜗杆轴
31蜗杆
32第三球轴承(蜗杆轴用滚动轴承)
33第四球轴承(蜗杆轴用滚动轴承)
34驱动轴
35第一定心用配件
36第二定心用配件
44第一保持架(输出轴用轴承保持架)
45第二保持架(输出轴用轴承保持架)
52外圈
53外圈
54第三保持架(蜗杆轴用轴承保持架)
55第四保持架(蜗杆轴用轴承保持架)
具体实施方式
图1~4表示本发明的一个实施例的电动助推装置。本实施例与上述图8~10所示例不同,涉及构成壳体11a的第一、第二壳体单元16a、17a的材质;第一、第二壳体单元16a、17a的结合部的结构;以及其它结构部件相对于第一、第二壳体单元16a、17a的的安装部的结构等。省略或者简化了与图8~10所示例相同或等同的特征的相关图示以及说明,以下,对本实施例进行详细说明。
在本例的情况下,第一、第二壳体单元16a、17a由合成树脂制成。在图1~4中,与第一、第二壳体单元16a、17a相对应的部分以斜格子表示。第一、第二壳体单元16a、17a通过第一、第二定心用配件35、36而结合。即,在第一壳体单元16a的前端部,通过嵌入成型将圆环状的第一定心用配件35与该第一壳体单元16a同心固定。第一定心用配件35具有:第一圆筒部37;从第一圆筒部37的前端边缘的径向相反侧的两个位置向外径侧弯折成直角的一对第一安装板部38、38;以及形成于这两个第一安装板部38、38的中央部的螺纹孔39、39。在图示的例子中,在第一壳体单元16a的前端部,在与螺纹孔39、39对准的部分,形成有与螺纹孔39、39连续的螺纹孔39a、39a。螺纹孔39a、39a也可以仅仅是通孔。
在第二壳体单元17a的外周部分,通过嵌入成型将圆环状的第二定心用配件36与该第二壳体单元17a同心固定。第二定心用配件36具有:第二圆筒部40;从第二圆筒部40的前端边缘向外径侧弯折成直角的圆环状的凸缘部41;以及从凸缘部41的径向相反侧的两个位置向外径侧突出的一对第二安装板部42、42;以及形成于各第二安装板部42、42的中央部的通孔43、43。将第一圆筒部37无间隙地嵌设于第二圆筒部40的外部,并且将第一安装板部38、38和第二安装板部42、42之间的互相相对的侧面抵接在一起。进而,在该状态下,将插通于两个第二安装板部42、42上所形成的通孔43、43中的一对螺栓18、18的杆部与形成于第一安装板部38、38的螺纹孔39、39螺合并紧固。由此,第一、第二壳体单元16a、17a彼此之间互相结合。
第一、第二球轴承20、21(输出轴用滚动轴承)支承着输出轴12使其能够自由旋转。第一、第二球轴承20、21的外圈22、23通过第一、第二保持架44、45(输出轴用轴承保持架)被内嵌固定于第一、第二壳体单元16a、17a。即,在作为第一壳体单元16a的一部分的与作为第一球轴承20的外圈22的周围部分的外圈22的外周面和后端面对向的部分,通过嵌入成型,将金属制圆环状的第一保持架44与第一定心用配件35同心固定。第一保持架44具有:圆筒部46;以及从圆筒部46的后端部向内径侧弯折成直角的圆环部47。第一球轴承20的外圈22以过盈配合的方式嵌设在圆筒部46的内部。在该状态下,通过将外圈22的后端面抵接于圆环部47的前侧面,从而将外圈22定位于轴向。在本例的情况下,关于第一保持架44,不仅圆筒部46的外周面,而且圆环部47的后侧面也与第一壳体单元16a接合,由此扩大了该接合部分的面积,能够充分确保与第一壳体单元16a的接合强度。在圆筒部46的外周面,形成有轴向凹槽,使构成第一壳体单元16a的合成树脂进入该凹槽内并固化,就能够进一步提高接合强度。
在第二壳体单元17a的一部分,在作为第二滚珠轴承21的外圈23的周围部分的第二壳体单元17a的内周部,通过嵌入成型,将金属制圆环状的第二保持架45与第二定心用配件36同心固定。第二保持架45具有:圆筒部48;从圆筒部48的前端部向内径侧弯折成直角的圆环部49。第二球轴承21的外圈23以过盈配合的方式嵌设在圆筒部48的内部。在该状态下,通过从轴向两侧将外圈23夹持在圆环部49与卡止于形成在圆筒部48的内周面的靠近后端的部分的卡止槽50中的挡圈51之间,将外圈23定位于轴向。在本例的情况下,关于第二保持架45,通过使与第一壳体单元16a接合的部分的轴向尺寸大于第二球轴承21的外圈23的轴向尺寸,扩大了该接合部分的面积,充分确保了与第一壳体单元16a的接合强度。圆筒部48的外周面也可以形成用于提高该接合强度的凹槽。
在第一壳体单元16a的内周部的靠近中间部后端的部分,扭矩传感器25通过嵌入成型与第一定心用配件35同心固定。扭矩传感器25的传感器外壳26的前端面与第一保持架44的圆环部47的后侧面抵接。由此,将扭矩传感器25定位于轴向。
第三、第四球轴承32、33(蜗杆轴用滚动轴承)支承着蜗杆轴30的两端,使其能够自由转动。第三、第四这两个球轴承32、33的外圈52、53通过第三、第四保持架54、55(蜗杆轴用轴承保持架)内嵌固定于第一壳体单元16a。即,在第一壳体单元16a的一部分,金属制圆环状第三保持架54在蜗杆轴30的基端(图2中的上端)以及第三球轴承32的周围部分,金属制圆环状第四保持架55在蜗杆轴30的前端(图2中的下端)以及第四球轴承33的周围部分,彼此互呈同心地固定(通过嵌入成型固定,或者通过过盈配合或粘合以内嵌固定)。第三保持架54具有圆筒部56;和从圆筒部56的一端(图2中的下端)向内径侧弯折成直角的圆环部57。第三球轴承32的外圈52通过过盈配合被嵌设在圆筒部56的内部。在该状态下,通过从轴向两侧将外圈52夹持在圆环部57与卡止于形成在圆筒部56的内周面的中间部的卡止槽58中的挡圈59之间,将外圈52定位于轴向。在本例的情况下,关于第三保持架54,通过至少使与第一壳体单元16a接合或者抵接的部分的轴向尺寸大于第三球轴承32的外圈52的轴向尺寸,扩大了该接合部分或抵接部分的面积,充分确保了与第一壳体单元16a接合的强度。
第四保持架55在轴向一端(图2中的上端)具有圆筒部60。上述第四球轴承33的外圈53通过过盈配合被嵌设在圆筒部60的内部。在该状态下,通过从轴向两侧将外圈53夹持在形成于第四保持架55的内周面的中间部的阶梯部61与通过使第四保持架55的内周面的一端边缘部分向内径侧发生塑性变形而形成的铆接部62之间,将外圈53定位于轴向。在本例的情况下,关于第四保持架55,通过至少使与第一壳体单元16a接合或者抵接的部分的轴向尺寸大于第四球轴承33的外圈53的轴向尺寸,扩大了该接合部分或抵接部分的面积,充分确保了与第一壳体单元16a接合的强度。
安装用配件63为具有中心孔的椭圆板状。安装用配件63通过嵌入成型被固定于第一壳体单元16a的一端(图1~2中的上端),并相对于第三、第四保持架54、55的轴向被固定成直角。电动马达10a的金属制马达壳体64通过多个螺栓19a、19a结合固定于安装用配件63。在马达壳体64的一部分,在配置这些螺栓19a、19a的部分形成有各螺栓19a、19a的杆部插通用通孔。在安装用配件63的一部分,用于与各螺栓19a、19a的杆部螺合的螺纹孔形成于与上述通孔对准的部分。定心用圆筒部65与电动马达10a的驱动轴34同心设置在马达壳体64的前端(图2中的下端)。定心用圆筒部65无间隙嵌合于第三保持架54的圆筒部56的另一端(图2中的上端)的内侧。由此,充分确保了第三球轴承32与驱动轴34的同轴度。在第一壳体单元16a的后端,通过嵌入成型埋设有多个金属制螺母套筒66、66。多个螺栓19b、19b的杆部与螺母套筒66、66螺合,将转向柱3的前端固定。
在对第一壳体单元16a进行注塑成型时,在金属模具内,以第一定心用配件35为基准,对需要通过嵌入成型固定于第一壳体单元16a的各结构部件进行设置。在该状态下,通过对第一壳体单元16a进行注塑成型,充分确保了该各结构部件彼此之间的位置精度。在对第二壳体单元17a进行注塑成型时,在金属模具内,以第二定心用配件36为基准,对需要通过嵌入成型固定于第二壳体单元17a的构件的第二定心用配件36和第二保持架45进行设置。在该状态下,通过对第二壳体单元17a进行注塑成型,充分确保了第二定心用配件36和第二保持架45之间的位置精度。
构成第一、第二壳体单元16a、17a的合成树脂的种类没有特别限定,只要能够确保必要的强度、刚性和耐久性即可。例如,优选能够使用:混入了玻璃纤维和/或碳纤维等增强材料的聚酰胺类树脂(聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺6T/6-6、聚酰胺6T/6I、聚酰胺6T/6I/6-6、聚酰胺6T/M-5T、聚酰胺9T等)、聚酯类树脂(聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等)、聚苯硫醚树脂等热塑性树脂。
第一、第二定心用配件35、36以及第一~第四保持架44、45、54、55分别为模压成型件。构成这些模压成型件的金属材料的种类没有特别限定,只要能够确保必要的强度、刚性和耐久性即可。例如,除了能够使用机械构造用碳钢、轴承钢、冷轧钢板(SPCC)、热轧钢板(SPHC)、不锈钢(SUS430、SUS410等)等铁系合金以外,考虑到轻型化,优选能够使用铝系合金、镁系合金等轻金属。
依据具有上述构成的电动助推装置,不仅以合成树脂制成第一、第二壳体单元16a、17a,从而能够实现壳体11a的轻型化和低成本化,而且在将第一、第二壳体单元16a、17a组合的状态下,还能够充分确保第一、第二壳体单元16a、17a的同轴度。即,在将第一、第二壳体单元16a、17a组合时,在互相嵌合的部分,固定着第一、第二定心用配件35、35。具体而言,通过嵌入成型将第一定心用配件35相对于第一壳体单元16a与第一壳体单元16a同心固定。通过嵌入成型将第二定心用配件36相对于第二壳体单元17a与该第二壳体单元17a同心固定。第一、第二定心用配件35、36分别为金属制构件,与合成树脂制构件相比,形状精度和尺寸精度更好。因此,如图1所示,在第一、第二定心用配件35、36彼此之间互相嵌合的状态下,能够充分确保第一、第二壳体单元16a、17a的同轴度。因而,能够充分确保安装于第一壳体单元16a内侧的结构部件和安装于第二壳体单元17a内侧的结构部件中的应当互相同心配置的各结构部件(第一、第二球轴承20、21,扭矩传感器25,输出轴12,扭杆13,扭矩检测用套筒24等)的同轴度。
第一、第二球轴承20、21的外圈22、23分别经由第一、第二保持架44、45内嵌固定于第一、第二壳体单元16a、17a。第一保持架44相对于第一壳体单元16a通过嵌入成型与第一定心用配件35同心固定。第二保持架45相对于第二壳体单元17a通过嵌入成型与第二定心用配件36同心固定。第一、第二保持架44、45分别为金属制构件,与合成树脂制构件相比,形状精度和尺寸精度更好。因此,如图1所示,在第一、第二定心用配件35、36彼此之间互相嵌合的状态下,能够充分确保第一、第二滚珠轴承20、21的同轴度。此外,扭矩传感器25相对于第一壳体单元16a,通过嵌入成型与第一定心用配件35同心固定。因而,也能够充分确保扭矩传感器25与第一、第二滚珠轴承20、21之间的同轴度。
如上所述,在本实施例的情况下,能够充分确保安装于第一壳体单元16a内侧的结构部件和安装于第二壳体单元17a内侧的结构部件中需要互相同心配置的各结构部件的同轴度。因而,能够防止运行时对这些各结构部件施加不必要的力,能够防止各结构部件的耐久性的降低,或者能够防止由扭矩传感器25所检测的扭矩检测精度的恶化。
第一保持架44将扭矩传感器25相对于第一壳体单元16a定位于轴向。因此,无需设置将扭矩传感器25相对于第一壳体单元16a沿轴向定位的部件。因而,随着部件数目的减少,实现了成本的降低。此外,由于扭矩传感器25相对于第一壳体单元16a的固定是通过嵌入成型实现,因此能够容易进行包括扭矩传感器25在内的扭矩检测器14的组装操作。
第三、第四球轴承32、33的外圈52、53借助第三、第四保持架54、55内嵌固定于第一壳体单元16a。第三、第四保持架54、55分别相对于第一壳体单元16a互相同心固定。第三、第四保持架54、55分别为金属制构件,与合成树脂制构件相比,能够实现更好的形状精度和尺寸精度。因此,能够充分确保第三、第四球轴承32、33的同轴度。
第一~第四滚珠轴承20、21、32、33的各外圈22、23、52、53并非直接内嵌固定于合成树脂制第一、第二壳体单元16a、17a,而是借助金属制第一~第四保持架44、45、54、55内嵌固定。因此,能够防止在第一~第四保持架44、45、54、55的内周面与外圈22、23、52、53的外周面之间的嵌合部发生蠕变。而第二~第四球轴承21、32、33的外圈23、52、53通过挡圈51、59或铆接部62沿轴向被牢固定位。第一壳体单元16a与电动马达10a和转向柱3的前端部之间的结合部也能够通过安装用金属构件63以及各螺母套筒66、66实现金属彼此之间的牢固结合状态。
即,关于内嵌支承于合成树脂制壳体单元的滚动轴承(输出轴用滚动轴承或者蜗杆轴用滚动轴承),滚动轴承的外圈并非直接内嵌固定于合成树脂制壳体单元,而是借助金属制圆环状的保持架(输出轴用轴承保持架或者蜗杆轴用轴承保持架)内嵌固定。
在通过嵌入成型将外圈固定于合成树脂制壳体单元的情况下,由于嵌入成型产生的热量和压力,有可能导致滚动轴承的各构件发生变形或脱落,或者导致封入滚动轴承内部的润滑脂劣化或泄漏。与此相对,在本实施例的情况下能够避免这样的不利状况的发生。
在通过过盈配合将外圈内嵌固定于合成树脂制壳体单元的情况下,嵌合部容易发生蠕变(圆周方向的滑移)。与此相对,在通过过盈配合将外圈内嵌固定于上述保持架的情况下,能够使得嵌合部不易发生蠕变。
当使得保持架的轴向尺寸大于外圈的轴向尺寸,增大保持架相对于合成树脂制壳体单元的接合面积时,则能够提高上述保持架相对于合成树脂制壳体单元的结合强度。因此,能够提高外圈(借助于保持架的)相对于合成树脂制壳体单元的结合强度。当在保持架上形成切口或凹槽,使得构成壳体单元的合成树脂的一部分进入该切口或凹槽并固化,就能够进一步提高保持架相对于壳体单元的结合强度(耐蠕变性)。
通过挡圈进行外圈的轴向定位时,在合成树脂制壳体单元的内周面形成用于卡合挡圈的卡止槽的情况下,由于合成树脂的线膨胀系数或自润滑性的影响,利用挡圈很难实现牢固定位。相对于此,如果使卡止槽形成于保持架内周面,就能够利用挡圈进行牢固定位。在将保持架固定于合成树脂制壳体之前,卡止槽能够易于以单一构件的状态形成于保持架的内周面。
通过在保持架的一部分形成铆接部也能够实现外圈在轴向的定位。
图5~图7表示本发明的其它实施例的电动助推装置。在本实施例的情况下,固定于第一壳体单元16b的第一定心用配件35和第一保持架44一体制成。例如,将第一定心用配件35的第一圆筒部37的后端边缘与第一保持架44的圆筒部46的轴向中间部在圆周方向的相位互相一致的多个位置彼此之间,分别通过L形连接部67、67进行连接。而且,固定于第二壳体单元17b的第二定心用配件36和第二保持架45一体制成。例如,将第二定心用配件36的第二圆筒部40的后端边缘与第二保持架45的圆筒部48的后端边缘在圆周方向的相位互相一致的多个位置彼此之间,分别通过直线状连接部68、68进行连接。
在具有上述构成的电动助推装置的情况下,由于第一定心用配件35(第二定心用配件36)与第一保持架44(第二保持架45)一体制成,因此,与这些构件35、44(36、45)为独立构件的情况相比,能够进一步充分确保构件35、44(36、45)的同轴度。因而,能够进一步充分确保分别内嵌支承在第一、第二壳体单元16b、17b的第一、第二球轴承20、21的同轴度。由于第一定心用配件35(第二定心用配件36)和第一保持架44(第二保持架45)一体制成,所以能够提高第一、第二保持架44、45的刚性。因此,能够提高对于从输出轴12经由第一、第二球轴承20、21作用于第一、第二保持架44、45的载荷的支承能力。因为第一定心用配件35(第二定心用配件36)和第一保持架44(第二保持架45)一体制成,所以,即使第一壳体单元16b(第二壳体单元17b)因吸水或温度变化等环境变化的影响而要发生变形,也能够维持第一保持架44(第二保持架45)的位置。因此,能够维持分别内嵌于第一、第二保持架44、45的第一、第二滚珠轴承20、21的同轴度。由于第一定心用配件35(第二定心用配件36)和第一保持架44(第二保持架45)一体制成,所以插入第一壳体单元16b(第二壳体单元17b)的构件的尺寸变大。因而,在第一壳体单元16b(第二壳体单元17b)注塑成型时随着合成树脂的冷却、收缩产生的被称作缩孔的变形量得到抑制,并提高了与之相应的第一壳体单元16b(第二壳体单元17b)的形状精度和尺寸精度。其它结构和作用与图1~图4所示实施例相同。
在上述实施例中,两壳体单元均由合成树脂制成,但在实施本发明时,也可以仅将其中一个壳体单元由合成树脂制成。
本发明基于2011年9月28日提交的日本专利申请(2011-211959号),并且其内容作为参照引用于此。
产业实用性
在上述实施例中,将本发明应用于安装在转向柱的前端部进行使用的电动助推装置,但本发明也可适用于安装在转向齿轮装置的输入部进行使用的电动助推装置。

Claims (5)

1.一种电动助推装置,具有:
电动马达;
使得所述电动马达所产生的扭矩增大的减速器;
扭矩传感器,所述扭矩传感器呈环状,用于检测从方向盘输入至安装于所述方向盘的转向轴的扭矩;和
壳体,所述壳体内部配置有所述减速器和所述扭矩传感器,
所述壳体是将在所述扭矩传感器的轴向被一分为二的一对壳体单元在使互相的一部分彼此嵌合的状态下,借助结合部件互相结合而构成的,
所述电动助推装置的特征在于,
所述一对壳体单元由合成树脂制成,
在所述一对壳体单元中的一个壳体单元即第一壳体单元的前端部,通过嵌入成型,将圆环状的第一定心用配件与该第一壳体单元同心固定,
该第一定心用配件具有:第一圆筒部;一对第一安装板部,所述第一安装板部从该第一圆筒部的前端缘的径向相反侧的两个位置向外径侧弯折成直角;和螺纹孔,所述螺纹孔形成于所述一对第一安装板部,
在所述一对壳体单元中的另一个壳体单元即第二壳体单元的外周部分,通过嵌入成型,将圆环状的第二定心用配件与该第二壳体单元同心固定,
该第二定心用配件具有:第二圆筒部;圆环状的凸缘部,所述凸缘部从该第二圆筒部的前端缘向外径侧弯折成直角;一对第二安装板部,所述第二安装板部从该凸缘部的径向相反侧的两个位置向外径侧突出;和通孔,所述通孔形成于所述一对第二安装板部,
将所述第一圆筒部无间隙地嵌设于所述第二圆筒部的外部,并且将所述一对第一安装板部和所述一对第二安装板部的互相相对的侧面抵接在一起,在该状态下,将插通于所述一对第二安装板部上所形成的通孔中的一对螺栓的杆部与形成于所述一对第一安装板部的螺纹孔螺合并紧固,由此,将所述一对壳体单元彼此之间互相结合。
2.根据权利要求1所述的电动助推装置,其特征在于,
所述减速器具有:与所述电动马达的驱动轴连接的蜗杆轴;设置于所述蜗杆轴的蜗杆;和与所述蜗杆啮合的蜗轮,
所述电动助推装置还具有:
输出轴,所述输出轴沿所述扭矩传感器的轴向配置于所述壳体的内部,且外嵌固定有所述蜗轮;
用于支承所述输出轴,使所述输出轴能够自由旋转的输出轴用滚动轴承;和
内部嵌合固定有所述输出轴用滚动轴承的外圈,呈圆环状的输出轴用轴承保持架,
所述输出轴用轴承保持架由金属制成,固定于所述第一壳体单元和所述第二壳体单元中的由合成树脂制成的单元,并与所述定心用配件同心配置。
3.根据权利要求2所述的电动助推装置,其特征在于,所述定心用配件和所述输出轴用轴承保持架被制成一个整体。
4.根据权利要求2所述的电动助推装置,其特征在于,
所述扭矩传感器通过所述输出轴用轴承保持架定位于所述扭矩传感器的轴向,并固定于所述第一壳体单元和第二壳体单元中的由合成树脂制成的单元。
5.根据权利要求1所述的电动助推装置,其特征在于,
所述减速器具有:与所述电动马达的驱动轴连接的蜗杆轴;设置于所述蜗杆轴的中间部的蜗杆;和与所述蜗杆啮合的蜗轮,
所述电动助推装置还具有:
用于支承所述蜗杆轴的两端,使所述蜗杆轴能够自由旋转的一对蜗杆轴用滚动轴承;和
内部嵌合固定有所述一对蜗杆轴用滚动轴承的外圈的一对圆环状蜗杆轴用轴承保持架,
所述一对蜗杆轴用轴承保持架由金属制成,相互同心,并固定于所述第一壳体单元和所述第二壳体单元中的由合成树脂制成的单元。
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