CN103260998B - 减速机、带减速机的电动助力转向装置以及用于制造减速机的方法 - Google Patents
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Abstract
一种减速机(22),其设置有:蜗杆轴(31)、可旋转地支撑蜗杆轴(31)的第一球轴承和第二球轴承(33,34)、以及将预载施加至第一球轴承和第二球轴承(33,34)的预载施加构件(35)。预载施加构件(35)的圆筒部(61)压配合到第一内周表面(53)中。第一内周表面(53)的第一长度(L1)设定为比圆筒部(61)的第二长度(L2)大。当预载施加构件(35)将预载施加至第一球轴承和第二球轴承(33,34)时,圆筒部(61)的基端表面(61A)定位成比第一内周表面(53)的基端部(53A)更朝向前端侧,同时圆筒部(61)的前端部(61B)定位成比第一内周表面(53)的前端部(53B)更朝向基端侧。
Description
技术领域
本发明涉及一种减速机、一种带减速机的电动助力转向装置以及一种用于制造减速机的方法。
背景技术
通常已知的示例性减速机为公开在专利文献1中的电动助力转向装置的减速机。现在将参照图7给出常规减速机的结构的说明。
减速机的壳体110在其内部保持有蜗杆轴120和滚动轴承130。蜗杆轴120与电动马达100的输出轴101联接。滚动轴承130以可自由旋转的方式支撑蜗杆轴120。壳体110设置有开口111。蜗杆轴120和蜗轮140设置在开口111中。蜗杆轴120和蜗轮140彼此啮合。
预载施加构件150附接至壳体110。预载施加构件150的外周形成有外螺纹151。壳体110形成有内螺纹112。壳体110的内螺纹112与预载施加构件150的外螺纹151接合。预载施加构件150推压滚动轴承130的外圈131,从而将预载施加至滚动轴承130。预载施加构件150与紧固螺母160接合。紧固螺母160抑制预载施加构件150相对于壳体110的松开。此时,紧固螺母160与壳体110的端面113接触。
对滚动轴承130的预载以如下方式调整。作业者在预载施加构件150中旋拧预定程度,并且使蜗杆轴120旋转。接着,作业者对蜗杆轴120的旋转扭矩进行测定。当测定的旋转扭矩在预定范围内时,作业者判定出对滚动轴承130的预载的调整完成,并且结束预载的调整。相反,当测定的旋转扭矩不在预定范围内时,作业者判定出对滚动轴承130的预载的调整尚未完成。在这种情况下,作业者进一步以预定程度旋拧预载施加构件150,并再次测定旋转扭矩。当测定的旋转扭矩变成在预定范围内时,作业者结束对预载的调整。相反,当测定的旋转扭矩仍然在预定范围外时,作业者重复对预载施加构件150的旋入操作以及对旋转扭矩的测定,直至旋转扭矩变成在预定范围内。
同时,当预载被如上所述地调整时,对预载施加构件150的旋拧以及对蜗杆轴120的旋转扭矩进行测定是必需的。因此,需要较长的时间来对预载进行调整。这样的缺点不限于调整在电动助力转向装置的减速机中对滚动轴承的预载的情况。对于如电动助力转向装置一样通过滚动轴承以可自由旋转的方式支撑蜗杆轴120的减速机存在同样的缺点。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2002-211418号公报。
发明内容
本发明要解决的问题
本发明的目的是提供一种能够减少用于对施加至滚动轴承的预载进行调整所需的时间的减速机、一种带减速机的电动助力转向装置、以及一种用于制造减速机的方法。
解决问题的手段
为了解决上述缺点,本发明的第一方面提供了一种减速机,其包括:与驱动机构的输出轴联接的轴、以可自由旋转的方式支撑轴的滚动轴承、以及将预载施加至滚动轴承的预载施加构件。减速机还包括压配合部分,预载施加构件被压配合到该压配合部分中。轴在轴向方向上的设置有驱动机构的一侧用作输入侧。轴在轴向方向上的与输入侧相反的一侧用作输出侧。当压配合部分在输入侧处的端部定义为输入侧端部A、压配合部分在输出侧处的端部定义为输出侧端部B、预载施加构件在输入侧处的端部定义为输入侧端部C、预载施加构件在输出侧处的端部定义为输出侧端部D、压配合部分的从输入侧端部A到输出侧端部B的在轴向方向上的长度定义为第一长度、并且预载施加构件的从输入侧端部C到输出侧端部D的在轴向方向上的长度定义为第二长度时,第一长度设定为比第二长度大,输入侧端部C相比于输入侧端部A设置于输出侧,输出侧端部D相比于输出侧端部B设置于输入侧,并且输出侧端部D与滚动轴承接触。
根据该结构,第一长度比第二长度大。因此,在预载施加构件压配合到压配合部分中期间,预载施加构件的输入侧端部C及其输出侧端部D两者均可以设置在压配合部分的输入侧端部A与其输出侧端部B之间(第一压配合状态)。在第一压配合状态下,即使预载施加构件相对于压配合部分的位置改变,压配合载荷的大小仍是恒定的。当预载施加构件从第一压配合状态被进一步压配合时,输出侧端部D变成与滚动轴承的端面接触(第二压配合状态)。
在第二压配合状态下,输出侧端部D与滚动轴承的端面接触。因此,伴随压配合载荷的增大,滚动轴承的预载量增大。此时,压配合载荷的大小能够主要基于载荷X1和载荷X2被设定。载荷X1是用于使预载施加构件相对于压配合部分移行的必要载荷。载荷X2是用于通过预载施加构件对滚动轴承进行挤压的必要载荷。相反,预载施加构件与压配合部分的接触状态在第一压配合状态和第二压配合状态下是基本相同的。因此,载荷X1与第一压配合状态下的压配合载荷相同。因此,能够参照第一压配合状态下的压配合载荷来管理滚动轴承的预载量。即,在施加预载的劳动作业后不对滚动轴承的预定量进行测定的情况下,也能够将滚动轴承的预载量调整至必要量。因此,能够减少用于调整滚动轴承的预载量所需的时间。应当指出,“压配合载荷”是将预载施加构件压配合到压配合部分中所需的载荷。“压配合位置”是预载施加构件相对于压配合部分的位置。
优选的是,上面说明的减速机应当还包括与轴一起旋转的输入齿轮以及与输入齿轮啮合的输出齿轮。输入齿轮与输出齿轮彼此啮合的部分应当定义为啮合部分,并且滚动轴承应当包括一对滚动轴承。第一滚动轴承相比于轴的啮合部分设置于输入侧,并且第二滚动轴承相比于轴的啮合部分设置于输出侧。
根据该结构,轴的两端分别由第一滚动轴承和第二滚动轴承支撑。因此,与轴的仅有一端由滚动轴承支撑的结构相比,该轴能够被稳定地支撑。
为了解决上述缺点,本发明的第二方面提供了一种电动助力转向装置,该装置包括改变转向角度的转向轴以及将扭矩施加至转向轴的减速机。该转向轴设置为上面说明的减速机的输出轴。
为了解决上述缺点,本发明的第三方面提供了一种用于制造上面说明的减速机的方法。根据该方法,当预载施加构件被压配合在压配合部分中时的载荷定义为压配合载荷、预载施加构件相对于压配合部分的位置定义为压配合位置、输出侧端部D与滚动轴承处于非接触状态并且相对于压配合位置变化压配合载荷是恒定的压配合位置范围定义为第一压配合范围、并且输出侧端部D与滚动轴承接触的压配合位置范围定义为第二压配合范围时,该方法包括:当压配合位置处于第一压配合范围内时检测压配合载荷作为基准压配合载荷、以及当压配合位置处于第二压配合范围内并且压配合载荷等于或大于比基准压配合载荷大的判定载荷时终止预载施加构件的压配合。
压配合部分及预载施加构件的各部分的尺寸由于制造误差而对每个部件来说不一样。因此,用于将滚动轴承的预载量设定为目标值所需的压配合载荷的大小对于每个部件而言不同。相反,作为用于对预载施加构件进行压配合以将预载施加至滚动轴承的方法,能够使用基于压配合载荷与滚动轴承的预载量之间的相互关系的方法。更具体地,当压配合载荷从“0”增大并且达到预定值时估计滚动轴承的加压量达到目标值并且终止压配合的方法是可行的。然而,根据该方法,其受对于每个部件的压配合载荷的变化的影响,因此难以适当地调整滚动轴承的预载量。
相比之下,根据本发明,能够参照第一压配合状态下检测出的压配合载荷(基准压配合载荷)来管理预载量。因此,即使用于向滚动轴承施加预载的压配合载荷对于每个部件不同,仍能够适当地调整滚动轴承的预载量。
附图说明
图1为示出了根据本发明的电动助力转向装置的整体结构的示例性图示;
图2为示出了构成电动助力转向装置的减速机的截面图;
图3为沿图2中的线3-3截取的、以放大方式示出了第一球轴承附近的部分的截面图;
图4A至图4C为沿图2中的线3-3截取的截面图;
图5为示出了压配合夹具的压配合距离与压配合载荷之间的关系的图示;
图6为示出了根据另一示例的减速机的截面图;以及
图7为示出了常规减速机的截面图。
具体实施方式
将参照图1至图5对本发明的实施方式进行说明。
如图1所示,电动助力转向装置1设置有转向角传动机构10。该转向角传动机构10将方向盘2的旋转传递至转轮3。转向角传动机构10与致动器20联接。致动器20将用于辅助方向盘2的操作的力(以下,称为“辅助力”)施加至转向角传动机构10。
转向角传动机构10设置有与方向盘2一起旋转的转向轴11。转向轴11通过齿条-小齿轮机构12与转轮轴13连接。转轮轴13通过拉杆14和转向节(未图示)与转轮3连接。
致动器20设置有作为驱动源的电动马达21以及减速机22。减速机22将电动马达21的旋转以减速的方式传递至转向轴11。减速机22与转向轴11联接。
将给出对电动助力转向装置1的操作的说明。
当驾驶员转动方向盘2时,转向轴11与方向盘2一起旋转。此时,电动马达21驱动。电动马达21的驱动力通过减速机22施加至转向轴11作为辅助力。转向轴11的旋转通过齿条-小齿轮机构12变换成转轮轴13的往复直线运动。接着,转轮轴13的往复直线运动改变转轮3的转动角度。
如图2所示,致动器20包括用于将减速机22保持在其内部的壳体23。电动马达21附接至壳体23。减速机22设置有蜗杆轴31、以及与蜗杆轴31啮合的蜗轮32。蜗杆轴31与电动马达21的输出轴21A通过圆筒形轴接头21B联接。蜗轮32与转向轴11一起旋转。
假定,蜗杆轴31的轴线方向为“轴向方向”,而蜗杆轴31的径向方向为“径向方向”。此外,相对于蜗杆轴31指向电动马达21的方向定义为“基端方向”并且与“基端方向”相反的方向定义为“前端方向”。此外,在径向方向上朝向蜗杆轴31的轴线的方向定义为“内方”,而离开蜗杆轴31的轴线的方向定义为“外方”。
第一球轴承33附接至蜗杆轴31的基端。第二球轴承34附接至蜗杆轴31的前端。第一球轴承33及第二球轴承34以可自由旋转的方式分别相对于壳体23支撑蜗杆轴31。第一球轴承33包括内圈33A、外圈33B以及滚动元件33C。第二个球轴承34包括内圈34A、外圈34B以及滚动元件34C。内圈33A和34A压配合至蜗杆轴31的两端。外圈33B和34B插入在壳体23中的空间中。滚动元件33C在内圈33A与外圈33B之间以可自由旋转和公转的方式被支撑。滚动元件34C在内圈34A与外圈34B之间以可自由转旋和公转的方式被支撑。
外圈33B的基端处的端面定义为“第一球轴承33的基端面33D”。内圈33A的前端处的端面定义为“第一球轴承33的前端面”。此外,外圈34B的前端处的端面定义为“第二球轴承34的前端面34D”。再者,内圈34A的基端处的端面定义为“第二球轴承34的基端面”。
将预载施加至第一球轴承33和第二球轴承34的预载施加构件35附接至壳体23。预载施加构件35设置成沿基端方向超出第一球轴承33。预载施加构件35与第一球轴承33的基端面33D接触。因此,预载施加构件35将相应的预载施加至第一球轴承33和第二球轴承34。
预载施加构件35设置有圆筒构件61、接触构件62以及弯曲构件63。接触构件62与第一球轴承33的基端面33D接触。弯曲构件63将圆筒构件61与接触构件62联接。接触构件62从弯曲构件63的内端部沿着径向方向向内延伸。在以下说明中,圆筒构件61的基端处的端面定义为“圆筒构件61的基端面61A”,并且接触构件62的前端处的端面定义为“接触构件62的前端面62A”。
蜗杆轴31设置有与蜗轮32啮合的齿轮部41。在以下说明中,齿轮部41的基端处的端面定义为“齿轮部41的基端面”,并且齿轮部41的前端处的端面定义为“齿轮部41的前端面”。
在蜗杆轴31的基端处设置有具有比齿轮部41小的外径的第一附接部42。相反,在蜗杆轴31的前端处设置有具有比齿轮部41小的外径的第二附接部43。第一附接部42设置有第一紧固件44和第二紧固件45。第一紧固件44与第一球轴承33的内圈33A压配合。第二紧固件45紧固至轴接头21B。第二附接部43与第二球轴承34的内圈34A压配合。齿轮部41的基端面与第一球轴承33的前端面接触。齿轮部41的前端面与第二球轴承34的基端面接触。
齿轮部41设置有齿轮齿形成部41A。齿轮齿形成部41A处形成有具有工作齿深的齿轮齿。齿轮齿形成部41A的两端处形成有切除部41B。切除部41B与齿轮齿形成部41A连续地形成。通过切除部41B,用于形成齿轮齿的齿轮滚刀(未图示)切除。切除部41B处形成有小于工作齿深的齿轮齿。
齿轮部41分别设定有啮合的有效长度T2、前端长度T3以及基端长度T4。啮合的有效长度T2为齿轮部41与蜗轮32啮合的轴向方向上的长度。前端长度T3为从齿轮部41的对应于啮合的有效长度T2的部分的前端至邻接那部分的切除部41B的基端的长度。基端长度T4为从齿轮部41的对应于啮合的有效长度T2的部分的基端至邻接那部分的切除部41B的前端的长度。啮合的有效长度T2、前端长度T3以及基端长度T4的总长度与齿轮齿形成部41A在轴向方向上的长度T1对应。
在轴接头21B中,蜗杆轴31的基端面45A和电动马达21的输出轴21A的前端面21C彼此接近。第二紧固件45的基端面45A与输出轴21A的前端面21C之间的距离(可移动距离D1)满足以下计算公式。
D1≤(T1-T2)/(T3/(T3+T4))
上述计算公式的右侧是从齿轮齿形成部41A至与齿轮齿形成部41A的末端相邻的切除部41B在轴向方向上的距离。
壳体23设置有蜗杆轴保持空间51。蜗杆轴31、第一球轴承33以及第二球轴承34保持在蜗杆轴保持空间51中。蜗杆轴保持空间51设置有将蜗轮32保持在其内部的蜗轮保持空间52。蜗轮保持空间52和蜗杆轴保持空间51在径向方向上邻接。蜗杆轴保持空间51的基端设置有开口。电动马达21附接至该开口。
蜗杆轴保持空间51的内周划分为第一内周53、第二内周54以及第三内周55。第一内周53与预载施加构件35的圆筒构件61的外周64接触。第二内周54与第一球轴承33的外圈33B的外周接触。第三内周55与第二球轴承34的外圈34B的外周接触。壳体23的对应于第一内周53的部分构成“压配合部分”。
蜗杆轴保持空间51的与第一内周53对应的部分具有比蜗杆轴保持空间51的与第二内周54对应的部分大的内径。蜗杆轴保持空间51的与第二内周54对应的部分具有比蜗杆轴保持空间51的与第三内周55对应的部分大的内径。此外,第一内周53和第二内周54通过联接面56连接在一起。联接面56沿径向方向延伸。
将给出预载施加构件35与壳体23的第一内周53之间的关系的说明。
假定,蜗杆轴保持空间51的第一内周53的基端是53A,并且第一内周53的前端是53B。此外,预载施加构件35的圆筒构件61与弯曲构件63之间的连接部分与圆筒构件61的前端61B对应。此外,假定,从第一内周53的基端53A(输入侧端部A)至前端53B(输出侧端部B)沿轴向方向的长度为第一长度L1,并且从圆筒构件61的基端面61A(输入侧端部C)至前端61B(输出侧端部D)沿轴向方向的长度为第二长度L2。根据减速机22,第一长度L1比第二长度L2大(L1﹥L2)。
如上面所说明的,预载施加构件35将预载分别施加至第一球轴承33和第二球轴承34。在这种状态下,接触构件62的前端面62A沿前端方向挤压,并且抵着第一球轴承33的基端面33D被推压。此外,在这种状态下,圆筒构件61的基端面61A定位成沿前端方向超出第一内周53的基端53A。此外,在这种状态下,圆筒构件61的前端61B定位成沿基端方向超出第一内周53的前端53B。
参照图3,将给出当预载施加构件35压配合在壳体23中时,预载施加构件35、壳体23与第一球轴承33之间的位置关系的说明。
假定,接触构件62的前端面62A相对于壳体23的位置为“压配合位置P”。当预载施加构件35压配合在壳体23中时,压配合位置P从第一位置P1改变到第四位置P4。假定,预载施加构件35从第一位置P1移行至第四位置P4的距离为“压配合距离”。压配合机(未图示)推压预载施加构件35的力为“压配合载荷”。
在第一位置P1处,接触构件62的前端面62A以及蜗杆轴保持空间51的第一内周53的基端53A沿轴向方向设置在相同位置处。
在第二位置P2处,圆筒构件61的基端面61A(参见图2)以及第一内周53的基端53A沿轴向方向设置在相同位置处。
在第三位置P3处,接触构件62的前端面62A以及没有被施加预载的第一球轴承33的基端面33D沿轴向方向设置在相同位置处。
在第四位置P4处,接触构件62的前端面62A以及被施加预载的第一球轴承33的基端面33D沿轴向方向设置在相同位置处。
压配合位置P的从第一位置P1至第二位置P2的移行范围定义为“第一压配合范围R1”。此外,压配合位置P的从第二位置P2至第三位置P3的移行范围定义为“第二压配合范围R2”。此外,压配合位置P的从第三位置P3至第四位置P4的移行范围定义为“第三压配合范围R3”。
参照图4A至图4C,将给出预载施加构件35附接至壳体23的附接程序的说明。
如图4A所示,壳体23在其内部保持有第一球轴承33、第二球轴承34以及蜗杆轴31。在这种状态下,通过压配合机的压配合夹具70,预载施加构件35从第一位置P1沿前端方向被挤压,并且被压配合在壳体23中。
在第一压配合范围R1(参见图3)内,随着预载施加构件35沿着第一内周53沿前端方向移行,圆筒构件61的外周64与壳体23的第一内周53之间的接触面积增大。
如图4B所示,通过压配合机,预载施加构件35从第二位置P2沿前端方向被进一步挤压。因此,预载施加构件35从第一压配合范围R1移行至第二压配合范围R2(参见图3)。
在压配合范围R2内,圆筒构件61的整个外周64压配合在壳体23中。因此,在预载施加构件35沿着第一内周53沿前端方向移行时,圆筒构件61的外周64与第一内周53之间的接触面积是恒定的。
如图4C所示,通过压配合机,预载施加构件35从第三位置P3沿前端方向被进一步挤压。因此,预载施加构件35从第二压配合范围R2移行至第三压配合范围R3(参见图3)。与预载施加构件35的移行一起,预载施加构件35将预载分别施加至第一球轴承33和第二球轴承34。此时,第一球轴承33的基端面33D相比于壳体23的联接面56定位在基端方向。因此,在接触构件62与联接面56之间形成有间隙。
在第三压配合范围R3内,与第二压配合范围R2一样,圆筒构件61的整个外周64压配合在壳体23中。因此,在预载施加构件35沿着第一内周53沿前端方向移行时,圆筒构件61的外周64与第一内周53之间的接触面积是恒定的。
参照图5,将给出从第一压配合范围R1至第三压配合范围R3的压配合载荷的变化的说明。在图5的图示中,竖直轴表示压配合载荷,而水平轴表示压配合距离。
在第一压配合范围R1中的第一位置P1处,圆筒构件61的外周64和壳体23的第一内周53彼此不接触。因此,压配合载荷是“0”。随后,随着压配合位置P从第一位置P1改变到第二位置P2,圆筒构件61的外周64与第一内周53之间的接触面积逐渐增大。因此,压配合载荷增大。
在第二压配合范围R2内,即使压配合位置P从第二位置P2改变到第三位置P3,圆筒构件61的外周64与第一内周53之间的接触面积是恒定的。因此,压配合载荷从第二位置P2到第三位置P3维持于恒定值。
然而,在第二压配合范围R2内,实际上,压配合载荷的值略微变化。这是因为第一内周53的圆度和圆筒构件61(参见图4)的圆度和圆筒度根据轴向方向上的位置而变化。然而,第二压配合范围R2内的压配合载荷的变化比第一压配合范围R1和第三压配合范围R3内的压配合载荷的变化明显小。因此,可以认为在第二压配合范围R2内,压配合载荷是恒定的。
在第三压配合范围R3内,压配合位置P从第三位置P3改变到第四位置P4。在这种情况下,尽管圆筒构件61的外周64与第一内周53之间的接触面积是恒定的,但是接触构件62在前端方向上移行,并且挤压第一球轴承33的外圈33B。因此,随着压配合位置P从第三位置P3改变到第四位置P4,压配合载荷增大。第三压配合范围R3内相对于压配合距离的压配合载荷的增大程度比第一压配合范围R1内的压配合载荷的增大程度大。
接着,将给出如何通过压配合机来管理第一球轴承33和第二球轴承34的预载量的说明。
在第三压配合范围R3内,接触构件62的前端面62A与第一球轴承33的基端面33D接触。因此,伴随压配合载荷的增大,第一球轴承33和第二球轴承34的预载量增大。此时,压配合载荷的大小主要基于第一载荷和第二载荷而被设定。第一载荷为用于使预载施加构件35抵着第一内周53而滑动所需的载荷。第二载荷为用于使预载施加构件35挤压第一球轴承33所需的载荷。相反,预载施加构件35与第一内周53之间的接触状态在第二压配合范围R2和第三压配合范围R3内是基本相同的。因此,第一载荷与当压配合位置P在第二压配合范围R2内时的压配合载荷相同。因此,可以参照当压配合位置P在第二压配合范围R2内时的压配合载荷来管理第一球轴承33和第二球轴承34的预载量。
用于压配合机的控制装置存储有对第一球轴承33、第二球轴承34的预载量与压配合载荷之间的关系进行限定的映射。压配合载荷(轴承压配合载荷)根据第一球轴承33和第二球轴承34所需的预载量而被计算。控制装置在任意给定的点处及时测定压配合载荷。而且,控制装置计算第二压配合范围R2内的压配合载荷作为基准压配合载荷TK。接着,控制装置将轴承压配合载荷加至基准压配合载荷TK以获得“目标压配合载荷MK”。在该实施方式中,该“目标压配合载荷MK”与判定载荷对应。当压配合载荷相对于预定压配合距离的波动范围在预定范围内时,控制装置判定出压配合载荷相对于压配合距离是恒定的。随后,控制装置计算预定压配合距离处的压配合载荷的平均值作为基准压配合载荷TK。当压配合载荷在第三压配合范围R3内到达目标压配合载荷MK时,控制装置终止对预载施加构件35的推压。因此,完成了对第一球轴承33和第二球轴承34的预载的施加。
基准压配合载荷TK设定成比蜗杆轴31与蜗轮32(参见图2)之间啮合力的沿基端方向的分力大。基于压配合在壳体23中之前圆筒构件61的外径与压配合到壳体23之后圆筒构件61的外径的差值以及圆筒构件61与第一内周53之间的接触面积而设定基准压配合载荷TK。
根据该实施方式,能够实现以下优点。
(1)形成如图5所示的第二压配合范围R2,因而第一内周53的第一长度L1比圆筒构件61的第二长度L2大。因此,能够参照是压配合载荷(当压配合位置P在第二压配合范围R2内时的压配合载荷)的基准压配合载荷TK来管理第一球轴承33和第二球轴承34的预载量。即,在施加预载的作业之后不对第一球轴承33和第二球轴承34的预载量进行测定的情况下,也能够将第一球轴承33和第二球轴承34的预载量调整至所需的量。因此,能够减少用于调整第一球轴承33和第二球轴承34的预载所需的时间。
(2)齿轮部41与蜗轮32之间的啮合部分的两端由第一球轴承33和第二球轴承34支撑。根据该结构,与蜗杆轴31的仅基端或前端由球轴承支撑的结构相比,蜗杆轴31能够被稳定地支撑。
(3)壳体23的对应于第一内周53的部分的内径和对应于圆筒构件61的外周64的部分的外径由于加工误差而对于是壳体23和预载施加构件35的每个制品而言是不同的。因此,用以施加预载至第一球轴承33和第二球轴承34的压配合机的压配合载荷对于每个制品而言也是不同的。因此,在当压配合机的压配合载荷达到一定值时预载施加构件35的压配合完成的情况下,第一球轴承33和第二球轴承34的预载量对每个制品是不同的。即,对于每个制品,第一球轴承33和第二球轴承34的预载量是不同的。
相比之下,根据本发明,能够参照在第二压配合范围R2内检测出的基准压配合载荷TK来管理预载量。因此,尽管用于将预载施加至第一球轴承33和第二球轴承34的压配合载荷在每个制品上不同,但是仍能够适当地调整第一球轴承33和第二球轴承34的预载量。
(4)根据图7中示出的常规的技术,通过在壳体110中旋拧预载施加构件150,预载被施加至滚动轴承130。根据该技术,在壳体110中旋拧预载施加构件150的过程以及对蜗杆轴120的旋转扭矩进行测定的过程均用作作业过程。此外,当蜗杆轴120的旋转扭矩不在预定范围内时,有必要重复作业过程直到旋转扭矩变得在预定范围内。因此,用于调整对滚动轴承130的预载所需的时间变长。
相比之下,根据该实施方式,对第一球轴承33和第二球轴承34的预载的施加在当压配合机的压配合载荷到达目标压配合载荷MK时完成。因此,可以省去对蜗杆轴31的旋转扭矩进行测定的过程。再者,与常规技术不同,没必要重复对预载施加构件150的旋拧以及对旋转扭矩的测定。此外,压配合机对第一球轴承33和第二球轴承34的预载的施加能够实现自动化。因此,可以减少用于将预载施加至第一球轴承33和第二球轴承34所需的时间。
(5)预载施加构件35设置有弯曲构件63。因此,当预载施加构件35压配合在壳体23中时,圆筒构件61由弯曲构件63引导,并且变得与第一内周53接触。因此,有助于在壳体23中预载施加构件35的压配合作业。
(6)基准压配合载荷TK设定成比蜗杆轴31与蜗轮32之间的啮合力的沿基端方向的分力大。因此,在没有紧固件构件的情况下,能够防止预载施加构件35沿基端方向移行。因此,与图7中示出的常规减速机相比,能够减少部件的数量。
上述实施方式可以被如下改变和改型。
在上述实施方式中,可以省去第二球轴承34。
在上述实施方式中,环绕第二附接部43的外周的圆筒形滑动轴承可以用来代替第二球轴承34。再者,可以采用枢轴轴承代替第二球轴承34。在这种情况下,蜗杆轴保持空间51的面向第二附接部43的前端面的内端面以可自由旋转的方式支撑蜗杆轴31。
在上述实施方式中,接触构件62和弯曲构件63两者可以从预载施加构件35中省去。此时,壳体23的对应于第一内周53的部分的内径设定成与对应于第二内周54的部分的内径相同的直径。在这种情况下,圆筒构件61的外周64的外径尺寸设定成满足与第一内周53和第二内周54的过盈配合的关系。
在上述实施方式中,预载施加构件35可以改变为图6中示出的预载施加构件80。预载施加构件80包括圆筒构件81、臂部82以及接触构件83。圆筒构件81被压配合在壳体23中。臂部82朝向前端向内倾斜。接触构件83与第一球轴承33的基端面33D接触。臂部82的基端与圆筒构件81的前端接触。接触构件83的外端与臂部82的前端连接。
圆筒构件81和第一内周53满足如下关系。即,圆筒构件81在径向方向上的长度L3比第一内周53的第一长度L1小(L3﹤L1)。圆筒构件81的基端面81A相比于第一内周53的基端53A设置在前端方向。圆筒构件81的前端面81B相比于第一内周53的前端53B设置在基端方向。
在上述实施方式中,预载施加构件35直接压配合在壳体23中,但是与壳体23分体的构件可以压配合在壳体23中并且预载施加构件35可以压配合在该构件中。
在上述实施方式中,预载施加构件35的圆筒构件61的基端面61A与前端61B之间在轴向方向上的长度设定为第二长度L2,但是本发明不限于这种设定。第二长度L2可以是圆筒构件61的基端面61A和接触构件62的前端面62A之间在轴向方向上的长度。
在上述实施方式中,第一球轴承33和第二球轴承34被用作滚动轴承,但是也可以使用与滚动轴承一样的其他滚动轴承。
本发明可以应用于除电动助力转向装置1的减速机22之外的其他减速机,例如,用于电动窗驱动的减速单元的减速机。此外,本发明可以应用于不采用蜗杆轴31和蜗轮32的减速机,例如,采用诸如直齿轮和螺旋齿轮之类的其他齿轮的减速机。
Claims (4)
1.一种减速机,包括:
轴,所述轴与驱动机构的输出轴联接;
滚动轴承,所述滚动轴承以能够自由旋转的方式支撑所述轴;以及
预载施加构件,所述预载施加构件将预载施加至所述滚动轴承,其中
所述减速机还包括压配合部分,所述预载施加构件压配合至所述压配合部分中,
所述轴在轴向方向上的设置有所述驱动机构的一侧用作输入侧,
所述轴在轴向方向上的与所述输入侧相反的一侧用作输出侧,
并且其中,当
所述压配合部分在所述输入侧处的端部定义为输入侧端部A,
所述压配合部分在所述输出侧处的端部定义为输出侧端部B,
所述预载施加构件在所述输入侧处的端部定义为输入侧端部C,
所述预载施加构件在所述输出侧处的端部定义为输出侧端部D,
所述压配合部分的从所述输入侧端部A至所述输出侧端部B的在轴向方向上的长度定义为第一长度,以及
所述预载施加构件的从所述输入侧端部C至所述输出侧端部D的在轴向方向上的长度定义为第二长度时,
所述第一长度设定成大于所述第二长度,
所述输入侧端部C相比于所述输入侧端部A设置于所述输出侧,
所述输出侧端部D相比于所述输出侧端部B设置于所述输入侧,以及
所述输出侧端部D与所述滚动轴承接触。
2.根据权利要求1所述的减速机,还包括:
输入齿轮,所述输入齿轮与所述轴一起旋转;以及
输出齿轮,所述输出齿轮与所述输入齿轮啮合,其中
所述输入齿轮与所述输出齿轮彼此啮合的部分定义为啮合部分,以及
所述滚动轴承包括一对滚动轴承,即相比于所述轴的所述啮合部分设置于所述输入侧的第一滚动轴承和相比于所述轴的所述啮合部分设置于所述输出侧的第二滚动轴承。
3.一种电动助力转向装置,包括:
转向轴,所述转向轴改变转向角度;以及
根据权利要求1或2所述的减速机,所述减速机将扭矩施加至所述转向轴,
其中,所述转向轴设置为所述减速机的输出轴。
4.一种用于制造根据权利要求1或2所述的减速机的方法,其中,当
所述预载施加构件被压配合在所述压配合部分中时的载荷定义为压配合载荷,
所述预载施加构件相对于所述压配合部分的位置定义为压配合位置,
所述输出侧端部D与所述滚动轴承处于非接触状态并且相对于所述压配合位置变化所述压配合载荷是恒定的压配合位置范围定义为第一压配合范围,以及
所述输出侧端部D与所述滚动轴承接触的压配合位置范围定义为第二压配合范围时,
所述方法包括:
当所述压配合位置处于所述第一压配合范围内时,检测所述压配合载荷作为基准压配合载荷,以及
当所述压配合位置处于所述第二压配合范围内并且所述压配合载荷等于或大于比所述基准压配合载荷大的判定载荷时,终止所述预载施加构件的压配合。
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