CN104828131A - 转向装置和用于转向装置的外壳 - Google Patents

Abstract

一种转向装置，包括：旋转轴，转向单元的转向促使该旋转轴旋转；外壳，该外壳容纳所述旋转轴的至少一部分；开口，该开口形成在所述外壳中以将所述外壳的内部与其外部连通；盖部件，该盖部件覆盖所述开口，同时经所述开口确保通风；以及外周壁，该外周壁沿着所述盖部件的外周设置，其中，该外周壁在该外周壁的竖直方向上的下部中具有切口。

Description

转向装置和用于转向装置的外壳

技术领域

本发明涉及一种转向装置和一种用于转向装置的外壳。

背景技术

例如，用于车辆等的转向装置被构造成包括：输入轴，转向盘的转向促使该输入轴旋转；小齿轮轴，该小齿轮轴连接到输入轴；齿条轴，该齿条轴具有连接到小齿轮轴的小齿轮的齿条；以及外壳，该外壳覆盖输入轴的至少一部分。

在此处，专利文献1(JP-A-10-338156)公开了转向装置的中心输出齿轮外壳的如下密封结构以防止水侵入到防尘罩或齿轮外壳中。一对左右拉杆的内端经分别的螺栓连接到齿条，所述螺栓穿过导靴，该导靴以滑动方式在沿着齿轮外壳的纵向方向形成的长孔内移动。与齿条的左右移动相关联，内端在被导靴引导的同时沿左右方向移动。螺栓分别地穿过在导靴和一对左右拉杆之间的防尘罩的大致中心部分，并且该大致中心部分介于导靴和一对左右拉杆之间。垫圈安装在防尘罩和一对左右拉杆的每个内端之间。由合成树脂弹性材料制成的唇缘烤制到垫圈的内周边缘上以与螺栓的外周表面紧密接触并且防止水的侵入。

发明内容

在具有如下构造的转向装置中：其中，开口设置在外壳中，该外壳覆盖输入轴的至少一部分以将该外壳的内部与其外部连通，并且开口被具有透气性的盖部件覆盖，例如，在将转向装置安装在车辆上期间，工人可能无意地接触转向装置，并且因此，外力可能被施加在盖部件上，并且盖部件可能从开口掉出。相反，当沿着盖部件的外周设置保护壁时，诸如水、污垢、或灰尘的飘扬的碎屑可能堆积在保护壁和盖部件之间的间隙中。

本发明的一个目的是提供转向装置的结构，其中，防止覆盖在外壳中设置的开口的盖部件从开口掉出，并且防止飘扬的碎屑堆积在盖部件或开口附近。

根据本发明的一方面的转向装置包括：旋转轴，转向单元的转向促使该旋转轴旋转；外壳，该外壳容纳所述旋转轴的至少一部分；开口，该开口形成在所述外壳中以将所述外壳的内部与其外部连通；盖部件，该盖部件覆盖所述开口，同时经所述开口确保通风；以及外周壁，该外周壁沿着所述盖部件的外周设置。该外周壁在该外周壁的竖直方向上的下部中具有切口。

在此处，所述外周壁至少形成在该外周壁面对所述切口的位置处，且所述盖部件介于所述外周壁和所述切口之间。

所述外周壁可以包括另一个切口，该另一个切口在与所述切口被定位在所述盖部件的圆周方向上的位置不同的位置处。

所述外周壁可以具有在所述外周壁的径向方向上向内突出的突出形状。

所述转向装置可以包括：小齿轮轴，该小齿轮轴连接到所述旋转轴；以及齿条轴，该齿条轴具有连接到所述小齿轮轴的小齿轮的齿条。上述开口定位在所述齿条轴上方。

所述外壳的一部分设置成容纳所述旋转轴的至少一部分并且设置成在竖直方向上倾斜。所述开口可以形成在所述倾斜外壳的向上朝向表面上。

根据本发明的另一方面的用于转向装置的外壳，该外壳容纳旋转轴的至少一部分，转向单元的转向促使该旋转轴旋转。所述转向装置的外壳包括：主体部，该主体部覆盖所述旋转轴的至少一部分；开口，该开口将上述主体部的内部与其外部连通；装接部，盖部件装接到该装接部以覆盖所述开口同时经该开口确保通风；以及突起部，该突起部从所述主体部的侧表面向外突出，并且沿着所述装接部的外周设置。

根据本发明的方面，能够防止覆盖在外壳中设置的开口的盖部件从开口掉出，并且能够防止飘扬的碎屑堆积在盖部件或开口附近。

附图说明

图1为根据实施例的电机驱动的动力转向装置的示意顶视图。

图2为描述根据该实施例的电机驱动的动力转向装置的传输机构单元的构造视图。

图3为第二外壳的透视图。

图4A和图4B为描述通风机构的视图。

图5为当从图3中的箭头V观看时第二外壳的示意构造视图。

图6A至图6C为描述保护壁的修改示例的视图。

图7A至图7D为描述保护壁的修改示例的视图。

具体实施方式

在下文中，将结合随附的附图描述本发明的实施例。

电机驱动的动力转向装置1

图1为根据该实施例的电机驱动的动力转向装置1的示意俯视图。

图2为描述根据该实施例的电机驱动的动力转向装置1的传输机构单元26的构造视图和沿着图1的线II-II截取的截面图。

如图1中所示，根据该实施例的电机驱动的动力转向装置1是所谓的双向小齿轮动力转向装置。该电机驱动的动力转向装置1具有：传输机构单元26，该传输机构单元26将转向力从转向单元(转向盘，未示出)传输至齿条轴24；以及辅助单元27，该辅助单元27将辅助转向力从驱动单元30传输至齿条轴24，并且辅助齿条轴24的移动。

例如，如图1所示，固定到车身框架(未示出)等的齿轮外壳10具有传输机构单元26的转向盘侧齿轮外壳10A和辅助单元27的辅助侧齿轮外壳10B。齿轮外壳10被构造成使得转向盘侧齿轮外壳10A和辅助侧齿轮外壳10B环绕齿条轴24互相连接。

转向盘侧齿轮外壳10A可旋转地支撑作为旋转轴的示例的输入轴21和作为输出轴的转向盘侧小齿轮轴23(参照图2)。相比而言，辅助侧齿轮外壳10B可旋转地支撑辅助侧小齿轮轴(未示出)。

左拉杆48A和右拉杆48B分别连接到齿条轴24的两个端部。拉杆48A和48B中的每一个经转向节臂(未示出)连接到诸如轮胎(未示出)的转向单元。

传输机构单元26

如图2所示，传输机构单元26的转向盘侧齿轮外壳10A被划分成第一外壳11和第二外壳12。将该第一外壳11和该第二外壳12装配在一起以形成外壳。使用固定螺栓13固定该第一外壳11和该第二外壳12(参照图1)。

如图2所示，传输机构单元26具有输入轴21，该输入轴21经上轴(未示出)连接到转向盘(未示出)。该传输机构单元26具有转向盘侧小齿轮轴(输出轴)23，该转向盘侧小齿轮轴23经扭杆22同轴地连接到输入轴21。

转向盘侧小齿轮轴23具有小齿轮23A，并且该小齿轮23A与齿条轴24的转向盘侧齿条24A啮合。因此，齿条轴24能够基于施加在转向盘上的转向扭矩直线移动，并且沿图1所示的齿轮外壳10的左右方向移动。

输入轴21由设置在转向盘侧齿轮外壳10A的第二外壳12中的轴承21J保持。转向盘侧小齿轮轴23由设置在转向盘侧齿轮外壳10A的第一外壳11中的轴承23J和23K保持。

齿条引导部25设置在转向盘侧齿轮外壳10A的第一外壳11中以推动齿条轴24的转向盘侧齿条24A抵靠转向盘侧小齿轮轴23的小齿轮23A，从而可滑动地支撑齿条轴24。齿条引导部25插入到作为第一外壳11的一部分的筒部14中。

此外，传输机构单元26包括扭矩检测设备40，该扭矩检测设备40检测输入轴21和转向盘侧小齿轮轴(输出轴)23之间的相对旋转角，并且基于所检测的相对旋转角来检测转向扭矩。扭矩检测设备40将所检测的转向扭矩结果传输至未示出的电子控制单元(ECU)。ECU基于所检测的从扭矩检测设备40获取的转向扭矩结果来控制辅助单元27的驱动单元30(参照图1)。

在具有上述构造的电机驱动的动力转向装置1中，基于施加在转向盘上的转向扭矩由输入轴21和转向盘侧小齿轮轴(输出轴)23之间的相对旋转角指示的事实，扭矩检测设备40基于输入轴21和转向盘侧小齿轮轴23之间的相对旋转角来计算转向扭矩。也就是，扭矩检测设备40检测输入轴21和转向盘侧小齿轮轴23之间的相对旋转角。ECU基于来自扭矩检测设备40的输出值来计算转向扭矩，并且基于所计算的转向扭矩来控制驱动单元30的驱动。

在驱动单元30中产生的扭矩被传输到转向盘侧小齿轮轴23，并且因此辅助操作员施加转向扭矩在转向盘上。也就是，由转向盘的旋转引起的转向扭矩与由驱动单元30给定的辅助扭矩的组合促使转向盘侧小齿轮轴23旋转。

第二外壳12

图3为第二外壳12的透视图。

如图3中所示，第二外壳12为外壳或转向装置的外壳的示例，并且为大致圆筒形轮廓的部件，并且第二外壳12能够由诸如铝的金属材料制成。

第二外壳12包括：扭矩检测设备装接孔51，该扭矩检测设备装接孔51形成在作为主体部的示例的第二外壳12的侧表面120上，并且，扭矩检测设备40(参照图2)布置在该扭矩检测设备装接孔51中；凸缘部53，该凸缘部53在径向方向上从第二外壳12的侧表面120向外突出，并且沿着侧表面120的圆周方向延伸；固定螺栓孔55，该固定螺栓孔55设置在凸缘部53中，并且固定螺栓13(参照图1)插入到该固定螺栓孔55中以将第二外壳12固定到第一外壳11(参照图2)；以及通风机构60，该通风机构60设置在第二外壳12的侧表面120中，并且形成流路以允许空气通过该流路在第二外壳12的内部和外部之间流动。

通风机构60

图4A和图4B为描述通风机构60的视图。更具体地，图4A为沿着图3的线IVA-IVA截取的截面图，并且图4B为图4A中所示的通风机构60的附近区域的放大图。

如图4A所示，通风机构60设置成与扭矩检测设备装接孔51相对地定位在第二外壳12的侧表面120上，更具体地，通风机构60设置在如下位置：在该位置中，通风机构60面对扭矩检测设备装接孔51，且通风机构60的中心轴线介于通风机构60与扭矩检测设备装接孔51之间。

如图4B所示，通风机构60包括：通风孔61；盖部件63，该盖部件63覆盖通风孔61；锁定部65，该锁定部65设置在通风孔61的内周表面上，并且盖部件63被该锁定部65卡住；O型环67，该O型环67密封第二外壳12的侧表面120和盖部件63之间的间隙；以及保护壁69(稍后描述)，该保护壁69沿着盖部件63的外周设置。

通风孔61是开口的示例，并且是设置在第二外壳12的侧表面120中的通孔。通风孔61用作流路，空气经过该流路在第二外壳12的内部和外部之间流动。

盖部件63包括：通风膜631；保持主体633，用于保持通风膜631；以及钩部635，该钩部635被钩到锁定部65上。

在此处，通风膜631是具有透气性的薄膜部件，并且阻止水、污垢等从外部侵入。也就是，通风膜631是具有透气性、防水性质和防尘性质的部件，并且能够使用Gore(商标)膜。

保持主体633为大致圆筒形轮廓的树脂制成的部件。在与保持主体633的中心轴线正交的方向上，保持主体633将通风膜631保持在其中。在盖部件63装接到通风孔61中的状态下，保持主体633包括通风区域639，该通风区域639形成为在保持主体633的侧表面中的通孔，以在第二外壳12的径向方向上比通风膜631进一步向外(图4B的左边)地定位。

钩部635是与保持主体633一体化地形成的树脂制成的部件。当弹性变形的钩部635被钩到锁定部65上时，盖部件63固定到第二外壳12的侧表面120。此外，钩部635用作所谓的扣合部。在此处，描述如下实施例：其中，使用钩部635来固定盖部件63，但是可以使用熟知的固定方法(诸如粘合、焊接、或旋入)来固定盖部件63。

盖件637是大致盘形轮廓的树脂制成的部件，其在与通风膜631隔开预定距离的位置处覆盖通风膜631。盖件637阻止小石头等碰撞通风膜631以免受由此造成对通风膜631的损害。

通风孔61的内周表面在通风孔61的径向方向上向内突出以形成作为装接部的示例的锁定部65。锁定部分65形成为接纳盖部件63的钩部635。

O型环67是设置在通风孔61的内周表面和盖部件63中的保持主体633的外周表面之间的弹性部件。在盖部件63的钩部635钩到锁定部65上的状态下，O型环67密封盖部件63和通风孔61(侧表面120)之间的间隙。

具有上述构造的通风机构60阻止与第二外壳12中的温度变化相关联的压力变化，同时防止诸如水、污垢、或灰尘的飘扬的碎屑从第二外壳12的外部侵入到内部。具体地，即使当在苛刻的条件下(例如，在具有低气压的高度和高环境温度下)使用电机驱动的动力转向装置1时，通风机构60也能够将第二外壳12中的空气经通风孔61、通风膜631、和通风区域639排放到外部。

在此处，如图1所示，第二外壳12的内部为齿轮外壳10的整个内部的延续部。上文省略了说明，但是设置在齿条轴24的每个端部中的每个防尘罩(未示出)的内部为齿轮外壳10的内部的延续部。因此，当在上述低气压和高环境温度条件下使用电机驱动的动力转向装置1时，齿轮外壳10和防尘罩中的空气的体积可能增加，并且防尘罩可能膨胀。膨胀的防尘罩会产生阻止齿条轴24移动的阻力。然而，如上文所描述的，由于通风机构60排出第二外壳12中的空气，所以膨胀的防尘罩施加在齿条轴24上的阻力是有限的。

在该实施例中，通过在齿轮外壳10的第二外壳12中设置通风机构60，可以经单个通风机构60排放齿轮外壳10的整个内部中的空气。

由于采用了其中第二外壳12包括通风机构60的构造，所以例如，与其中通风机构60设置在覆盖齿条轴24的齿轮外壳10的区域中的构造相比，通风机构60进一步远离路面。因此，来自路面的飘扬的碎屑不太可能堵塞通风机构60。此外，由于通风机构60设置在第二外壳12的凸缘部53的上方，来自路面的飘扬的碎屑不太可能堵塞通风机构60。

保护壁69

图5为当从图3中的箭头V观看时第二外壳12的示意构造视图。

保护壁69是外周壁和突起部的示例，并且沿着盖部件63的圆周方向设置以围绕盖部件63的外周。更具体地，保护壁69是沿着盖部件63的外周设置的环状形状的(弧形)部件。

保护壁69由诸如铝金属制成。在所示的示例中，保护壁69使用模铸方法与第二外壳12一体化地形成。保护壁69可以形成为与第二外壳12分离，并且可以使用熟知的固定方法(诸如粘合、焊接、或旋入)固定到第二外壳12。保护壁69并不限于由金属制成，并且可以由诸如树脂的其它材料制成。

在此处，如图4B所示，保护壁69距第二外壳12的侧表面120的高度(图4B中的左右方向中的长度，并且参照箭头)大致与在通风孔61中设置的盖部件63的高度相同。更具体地，保护壁69的高度设置成覆盖盖部件63的通风区域639。

保护壁69设置在盖部件63的外周中。因此，例如，在将电机驱动的动力转向装置1安装在车辆上期间，当工人无意地接触盖部件63时，防止盖部件63接收由意外接触引起的外力，并且防止盖部件63从通风孔61掉出。特别地，如该示例中所示，在其中钩部635被钩到锁定部65上以固定盖部件63的构造中，与其中盖部件63使用例如粘合固定的构造相比，盖部件63能够更容易地从通风孔61掉出。然而，保护壁69阻止盖部件63从通风孔61掉出。

此外，保护壁69阻止飘扬的碎屑到达盖部件63的通风区域639。

在该构造中，预期诸如水或污垢的飘扬的碎屑可能堆积在保护壁69和盖部件63之间的部分(间隙部分)中。当水或污垢堆积在保护壁69和盖部件63之间的部分中时，第二外壳12的侧表面120或保护壁69会腐蚀。结果，例如，第二外壳12的内部可能暴露。或者，由污垢引起的堵塞可能限制经盖部件63的通风区域639的通风。

如图5所示，该实施例的保护壁69包括多个切口(狭缝，以及第一切口691至第三切口693)，并且每个切口距第二外壳12的侧表面120的高度低于在保护壁69的圆周方向上的其它部分的高度。在此处，在保护壁69的圆周方向上未形成第一切口691至第三切口693的区域分别被称为第一区域695、第二区域697、和第三区域699。

在此处，第一切口691在竖直方向上定位在盖部件63下方。更具体地，第一切口691在竖直方向上设置在保护壁69的下侧。第二切口692和第三切口693在竖直方向上定位在第一切口691上方，并且定位在盖部件63的侧面上。因此，第二切口692和第三切口693中的每一个用作空气流动路径，而水或污垢经第一切口691排放。

在第一切口691形成的区域中，距第二外壳12的侧表面120的高度(在图4B中的左右方向上的长度)是零。换言之，第一切口691形成的区域在高度上与第二外壳12的侧表面120一致。

相反，第二切口692和第三切口693中的每一个的距第二外壳12的侧表面120的高度高于第一切口691的高度，并且低于盖部件63的通风区域639的高度。因此，保护壁69防止经盖部件63中的通风区域639的空气流受到限制，并且防止外力施加在盖部件63上。

第一切口691至第三切口693中的每一个的宽度(在圆周方向上的长度)被设置为使工人的手指无法进入第一切口691至第三切口693的尺寸。例如，该宽度可以被设置为近似10mm至15mm。

第一切口691至第三切口693布置成在圆周方向上以大致相同的间隔相互隔开。在此处，即使当盖部件63通过第一切口691和第三切口693中的任一个被挤压时，第一切口691至第三切口693也被布置成使得盖部件63由保护壁69的第一区域695至第三区域699中的任一个支撑。换言之，保护壁69的至少一部分形成在其中保护壁69的一部分面对第一切口691至第三切口693中的任一个的位置处。

例如，如图5所示，即使当盖部件63通过第一切口691(被挤压时参照图5中的箭头)，第二区域697也被设置在与第一切口691相对的位置处，且盖部件63插入第二区域697与第一切口691之间。因此，图5中向上移动的盖部件63能够由第二区域697支撑。结果，防止盖部件63从通风孔61掉出。类似地，第三区域699和第一区域695分别布置在与第二切口692和第三切口693相对的位置处，且盖部件63介于第三区域699和第二切口692之间，并且介于第一区域695和第三切口693之间。

修改示例

图6A至图6C为描述保护壁69的修改示例的视图。

图7A至图7D为描述保护壁69的修改示例的视图。

在下列描述中，相同的标号指定与图5所示的第二外壳12的那些部分相同的部分，并且将省略描述。

在图5所示的保护壁69中，第一区域695至第三区域699中的每一个的内周表面沿着通风孔61的外周具有大致弧形，换言之，内周表面具有凹形形状，但是内周表面可以具有另一种形状。

例如，在图6A所示的第二外壳121的通风机构601中，保护壁79的第一区域795至第三区域799中的每一个具有突出形状的内周表面。具体地，在第一区域795至第三区域799中的每一个中，内周表面的周向中心部分在保护壁79的径向方向上比内周表面的周向端部进一步向内突出。更具体地，第一区域795至第三区域799中的每一个的内周表面包括倾斜斜坡795a(锥形，参照图6B)，所述倾斜斜坡795a中的每一个在径向方向上从周向中心部朝周向端部向外倾斜。在该构造中，易于将堆积在保护壁79和盖部件63之间的部分中的飘扬的碎屑经第一切口691至第三切口693排放至保护壁79的外部。

如在图6C所示的第一区域895中，第一区域895可以被构造成包括弯曲表面895a，该弯曲表面895a的周向中心部分在径向方向上比周向端部进一步向内突出。

如在图7A所示的第二外壳123的通风机构603中所示，保护壁89可以被构造成包括第一切口691，该第一切口691仅为在圆周方向上设置的单个切口。保护壁89在径向方向上从第二外壳123的侧表面120向外突出。保护壁89被当作沿着盖部件63的外周延伸的突起并且具有在盖部件63下方的敞开部。

如在图7B所示的第二外壳125的通风机构605中，设置在保护壁99中的切口(第一切口991至第三切口993)可以被形成为以不均匀的间隔定位在圆周方向上。在该构造中，第一区域995和第三区域999形成为在圆周方向上具有相对长的长度，并且第二区域997形成为在圆周方向上具有相对短的长度。

如在图7C所示的第二外壳127的通风机构607中，可以采用如下构造：其中，大于或等于三个的多个切口设置在保护壁109中。在图7C所示的构造中，形成五个切口——第一切口101至第五切口105，并且在各个切口之间形成五个区域——第一区域111至第五区域119。

如在图7D所示的第二外壳129的通风机构609中，可以采用如下构造：其中，第二外壳129具有沿着盖部件63的外周设置的多个突起110。在所示的示例中，突起110具有大致圆柱形状以在径向方向上从第二外壳129的外周表面向外突出。然而，突起110可以具有另一个形状，诸如长方体形状或截顶圆锥形状。

在上文描述的保护壁69中，第一切口691的从第二外壳12的侧表面120算起的高度不同于第二切口692和第三切口693的高度。然而，第一切口691至第三切口693可以具有相同的高度，也可以具有相互不同的高度。

此外，例如，第二切口692和第三切口693在高度上可以与第二外壳12的侧表面120一致，类似于图5所示的第一切口691。或者，第一切口691可以具有比盖部件63的通风区域639(参照图4B)低的高度，类似于图5所示的第二切口692和第三切口693。

在此处，当第二外壳12设置在电机驱动的动力转向装置1中以在竖直方向上倾斜时，通风机构60优选设置在第二外壳12的侧表面120的向上朝向表面上。结果，来自路面飘扬的碎屑不太可能堵塞通风机构60。

通风机构60可以设置在不同于齿轮外壳10中的第二外壳12的位置处。例如，通风机构60可以设置在齿轮外壳10的覆盖齿条轴24的区域中。此外，电机驱动的动力转向装置1可以被构造成包括多个通风机构60，例如，在齿轮外壳10中，通风机构60可以分别设置在第二外壳12中和覆盖齿条轴24的区域两者中。

上文描述了各种形式的修改示例，并且可以以任意形式组合这些修改示例。

本公开并不限于上述实施例，并且能够在所述各种形式不脱离本公开的范围的情况下以各种形式实现。

Claims (7)

1.一种转向装置，包括：

旋转轴，转向单元的转向促使该旋转轴旋转；

外壳，该外壳容纳所述旋转轴的至少一部分；

开口，该开口形成在所述外壳中以将所述外壳的内部与所述外壳的外部连通；

盖部件，该盖部件覆盖所述开口，同时经所述开口确保通风；以及

外周壁，该外周壁沿着所述盖部件的外周设置，

其中，所述外周壁在所述外周壁的竖直方向上的下部中具有切口。

2.根据权利要求1所述的转向装置，

其中，所述外周壁至少形成在所述外周壁面对所述切口的位置处，且所述盖部件介于所述外周壁和所述切口之间。

3.根据权利要求1或2所述的转向装置，

其中，所述外周壁包括另一个切口，该另一个切口在所述盖部件的圆周方向上位于与所述切口被定位的位置不同的位置处。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的转向装置，

其中，所述外周壁具有在所述外周壁的径向方向上向内突出的突出形状。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的转向装置，进一步包括：

小齿轮轴，该小齿轮轴连接到所述旋转轴；以及

齿条轴，该齿条轴具有连接到所述小齿轮轴的小齿轮的齿条，

其中，所述开口定位在所述齿条轴上方。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的转向装置，

其中，所述外壳的一部分设置成容纳所述旋转轴的至少一部分，并且设置成在所述竖直方向上倾斜，并且

其中，所述开口形成在所述外壳的所述倾斜部分的向上朝向的表面上。

7.一种用于转向装置的外壳，该外壳容纳旋转轴的至少一部分，转向单元的转向促使所述旋转轴旋转，所述外壳包括：

主体部，该主体部覆盖所述旋转轴的至少部分；

开口，该开口将所述主体部的内部与主体部的外部连通；

装接部，盖部件装接到该装接部，该盖部件覆盖所述开口同时经所述开口确保通风；以及

突起部，该突起部从所述主体部的侧表面向外突出，并且沿着所述装接部的外周设置。