CN104925126A - 转向装置和壳体 - Google Patents

Abstract

本发明涉及转向装置和壳体。该壳体在连接到齿轮轴的齿条轴的轴向上延伸，从而至少覆盖齿条轴，并且该壳体具有端部，盖部件嵌合在该端部上以覆盖该端部。该壳体包括：保持部，该保持部具有在壳体的径向上沉降的内侧，并且保持盖部件；和多个凸部，该多个凸部在壳体的径向上突出，并且周向地布置在保持部在盖部件的嵌入方向上的下游侧上，同时在嵌入方向上与保持部分开预定距离。

Description

转向装置和壳体

技术领域

本发明涉及一种转向装置和一种壳体。

背景技术

用于车辆等的转向装置设置有：输入部，该输入部接受来自诸如方向盘这样的转向部的转向力；和输出部，该输出部接受来自输入部的转向力，并且将该转向力传送到诸如车轮这样的被转向部。该转向装置使用齿条与齿轮机构，该齿条与齿轮机构具有：齿轮轴以及，具有连接到该齿轮轴的齿轮的齿条的齿条轴，从而将力从输入部传送到输出部。

齿轮轴或齿条轴容纳在预定壳体中。盖部件、所谓的护罩至少装接于容纳齿条轴的壳体，并且覆盖壳体的端部(例如，参见JP-A-2008-230517)。

发明内容

盖部件装接于壳体的端部的预定位置处。因此，例如，在盖部件装接于壳体的同时，当从预定的安装位置过度推动盖部件时，需要将盖部件拉回到预定的安装位置。在现有技术中，存在下述可能性：当盖部件装接到壳体时，耗费大量时间来使盖部件与预定的安装位置对准，并且使工作效率恶化。

本发明的目的是提高当将盖部件装接于壳体时的工作效率。

本发明的方面提供了一种转向装置，包括：齿轮轴，该齿轮轴具有齿轮，并且响应于转向部的转向而旋转；齿条轴，该齿条轴具有与所述齿轮轴的所述齿轮啮合的齿条，并且使被转向部移动；壳体，该壳体在所述齿条轴的轴向上延伸，并且至少容纳所述齿条轴；以及盖部件，该盖部件具有连接到所述壳体的端部的连接部，并且嵌合在所述端部上并且覆盖所述端部。所述壳体包括：保持部，该保持部具有在所述壳体的径向上沉降的内侧，并且保持所述盖部件的所述连接部；和移动抑制部，该移动抑制部设置在所述保持部在所述盖部件的嵌入方向上的下游侧上，同时在所述嵌入方向上与所述保持部分开预定距离，并且防止所述盖部件在所述轴向上向内移动。

这里，所述移动抑制部与所述保持部在所述嵌入方向上的下游侧端部之间的距离可以比所述盖部件的所述连接部在所述嵌入方向上的长度短。

所述盖部件可以具有特定突出部，该特定突出部在所述嵌入方向上从所述连接部的端部突出。所述移动抑制部可以在所述壳体的径向上突出。所述保持部在所述嵌入方向上的所述下游侧端部的高度可以比所述盖部件的所述连接部的径向内周与所述特定突出部之间的距离短。

所述移动抑制部与所述保持部在所述嵌入方向上的所述下游侧端部之间的距离可以比所述特定突出部从所述连接部突出的长度长。

所述移动抑制部可以包括多个突出部，该多个突出部在所述壳体的所述径向上突出。

所述移动抑制部可以在所述壳体的所述径向上突出，并且可以形成在所述壳体的周向中。

本发明的另一方面提供了一种壳体，该壳体在连接到齿轮轴的齿条轴的轴向上延伸，从而至少覆盖所述齿条轴，并且该壳体具有端部，盖部件嵌合在该端部上以覆盖所述端部。该壳体包括：保持部，该保持部具有在所述壳体的径向上沉降的内侧，并且保持所述盖部件；和多个凸部，该多个凸部在所述壳体的所述径向上突出，并且周向地安置在所述保持部在所述盖部件的嵌入方向上的下游侧上，同时在所述嵌入方向上与所述保持部分开预定距离。

根据本发明的方面，能够提高当将盖部件装接于壳体时的工作效率。

附图说明

图1是实施例的转向装置的示意性构造图。

图2是描绘该实施例的盖部件、盖保持部和止动件部的视图。

图3A和3B是具体描绘该实施例的盖部件的视图。

图4A和4B是具体描绘该实施例的盖保持部的视图。

图5A和5B是描绘修改实例的止动件部的视图。

图6是描绘将盖部件装接于齿条壳体的步骤的视图。

图7A至7C是分别描绘比较实例的壳体的结构的视图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图具体描述本发明的实施例。

图1是该实施例的转向装置1的示意性构造图。

图2是描绘该实施例的盖部件50、盖保持部60和止动件部70的视图。

该实施例的转向装置1是任意改变车辆的行驶方向的转向装置，并且该实施例图示出了将转向装置1应用于机动车辆的实例。该实施例的转向装置1是所谓的齿轮助力式转向装置。

在该实施例中，图1所示的转向装置1的纵向简称为“轴向”，并且“径向”简单地指与在转向装置1的轴向上的轴心垂直的方向。

转向装置的整体构造

如图1所示，转向装置1包括：输入轴10，转向力从通过驾驶员转动的轮状方向盘(转向部)传送到该输入轴10；齿条轴21，该齿条轴21设置成在轴向上延伸，并且连接到轮胎(被转向部)以改变轮胎的朝向；和齿轮轴22，该齿轮轴22接受来自输入轴10的转矩，并且使齿条轴21在轴向上移动。

另外，转向装置1包括：连结杆23A(23B)，该连结杆23A(23B)设置在齿条轴21的端部中，并且经由转向节臂(未示出)连接到轮胎；壳体30，该壳体30容纳各种部件；电动机40，该电动机40将转向助力施加到齿轮轴22上；和盖部件50，该盖部件50是盖部件的实例，并且覆盖从壳体30的端部到齿条轴21的端部的范围。

在具有上述构造的转向装置1中，施加到方向盘上的转向转矩表示成在输入轴10与齿轮轴22之间的相对旋转角，并且转矩检测装置基于输入轴10与齿轮轴22之间的相对旋转角检测转向转矩。电子控制单元基于来自转矩检测装置的输出值计算转向转矩，并且基于计算的转向转矩来控制电动机40的驱动。由电动机40产生的转矩传送到与电机轴同轴的蜗杆、与蜗杆啮合的涡轮(未示出)，并且然后被传送到与涡轮同轴的齿轮轴22。

因此，由电动机40产生的转矩施加辅助力，在使方向盘转向时，该辅助力辅助驾驶员。即，由于方向盘的转动而产生的转向转矩和由电动机40施加辅助力，使齿轮轴22旋转。齿轮轴22的旋转使齿条轴21在轴向上移动，从而转动车轮。

壳体30的构造。

壳体30包括：齿轮壳体31P，该齿轮壳体31P主要容纳齿轮轴22；和齿条壳体31R，该齿条壳体31R主要容纳齿条轴21。

齿轮壳体31P具有大致筒状轮廓。该齿轮壳体31P在与齿条壳体31R的轴向交叉的筒状轴向上设置。齿轮壳体31P可选择地保持齿条轴22。

齿轮壳体31R具有大致筒状轮廓，并且在轴向上沿着齿条轴21设置。齿条壳体31R经由未示出的套管支撑齿条轴21，并且保持该齿条轴21，还使得齿条轴21能够在轴向上移动。齿条壳体31R具有比齿条轴21的轴长短的轴长。因此，当将齿条轴21装接于齿条壳体31R时，齿条轴21从齿条壳体31R的端部突出。

如图2所示，齿条壳体31R具有盖保持部60，该盖保持部60作为保持部的实例设置在齿条轴21的轴向上的各个相对端部中，以保持盖部件50；和止动件部70，该止动件部70作为移动限制部的实例，当将盖部件50装接于齿条壳体31R时，该止动件部70防止盖部件50在轴向上被过度向内推动。

在该实施例中，盖保持部60和止动件部70与齿条壳体31R的主体一体地形成。具体地，盖保持部60和止动件部70中的每一个都不固定于作为单独部件的齿条壳体31R的主体，而是通过铸模等形成为齿条壳体31R的一部分。

盖部件50的构造

如图2所示，盖部件50具有：杆连接部51，该杆连接部51连接到连结杆23A(23B)；可伸缩部52，该可伸缩部52可以伸缩；壳体连接部53，该壳体连接部53连接到齿条壳体31R；和模制突出部(特定突出部)54，该模制突出部54形成在壳体连接部53的端部中。

能够使用下面的材料作为盖部件50的材料：诸如高交联烯烃热塑性弹性体这样的热塑性弹性体；氯丁二烯橡胶；EPDM；氯磺化聚乙烯等。

盖部件50覆盖齿条壳体31R的端部、连结杆23A(23B)的一部分和齿条轴21的端部，从而防止尘土等进入齿条壳体31R。

如图2所示，杆连接部51是连接到连结杆23A(23B)的部分。例如，杆连接部51的外侧利用环状的第一固定部件81紧固，并从而在利用连结杆23A(23B)气密的同时将杆连接部51固定于连结杆23A(23B)。

可伸缩部52具有蜿蜒形状。可伸缩部52随着与齿条轴21的移动相关联的连结杆23A(23B)的运动而在轴向上伸缩。

图3A和3B是具体描述该实施例的盖部件50的视图。图3A是盖部件50的主要部分的截面图，并且图3B是图3A所示的部分IIIb的放大图。

如图3A所示，壳体连接部53具有大致凹状。具体地，壳体连接部53具有：第一连接部531，该第一连接部531在轴向上延伸；第二连接部532，该第二连接部532从第一连接部531在径向上的一端部延伸并且上升；和第三连接部533，该第三连接部533从第一连接部在径向上的另一端部延伸并且上升。

壳体连接部53的内周在径向上向内突出，并从而能够连接到将在稍后描述的盖保持部60。壳体连接部53的外周在径向上向内沉降，并从而能够使大致环状的第二固定部件82(参见图2)装接于外周，从而将盖部件50固定于齿条壳体31R。

模制突出部54在径向上从壳体连接部53的端部突出。在该实施例中，例如，当模制盖部件50时，能够成型加工所述模制突出部54。例如，壳体连接部53安置在盖部件50的端部中。当将壳体连接部53模制成预定形状时，额外的空间以用于使壳体连接部53成型的成型箱充分地填充材料的方式，形成在成型箱的更外侧。因此，在该实施例中，材料流入到额外空间内，并从而在壳体连接部53的端部中形成模制突出部54。

随后，将参考图3B描述上述盖部件50的各个构造部的长度。

第一连接部531具有轴向长度“L1”。第一连接部531具有径向厚度“T1”。模制突出部54具有突出长度“B1”，模制突出部54在径向上从壳体连接部53(第三连接部533)突出所述突出长度“B1”。模制突出部54具有高度“H1”，该高度“H1”是从第一连接部531的内周的径向高度。

这里，首先，将描述各个比较实例的壳体的结构，使得能够描述该实施例的盖保持部60。

图7A至7C是分别描述比较实例的壳体的结构的视图。

如图7A所示，第一比较实例的壳体910包括：止动件912，该止动件912设置在用于保持盖部件50的壳体连接部53的保持槽911在盖部件50的嵌入方向(轴向)上的下游侧上。止动件912形成在保持槽911在盖部件50的嵌入方向上的下游侧端部形成的相同位置，并从而在保持槽911的下游侧端部与止动件912之间不存在间隙。

由于该原因，盖部件50的模制突出部54与止动件912产生接触。结果，存在壳体连接部53不能容纳在保持槽911中并且盖部件50不可靠地装接于壳体910的问题。

另外，如图7B所示，第二比较实例的壳体920具有保持槽921，该保持槽921保持盖部件50的壳体连接部53。端部922形成在保持槽921在嵌入方向上的下游侧上。以防止盖部件50在嵌入方向上(在轴向上)过度地嵌入的方式，端部922具有比壳体连接部53的径向宽度A2大的高度A1。

由于该原因，定位在壳体连接部53的端部处的模制突出部54与端部922产生接触。结果，存在壳体连接部不容纳在保持槽921中并且盖部件50不可靠地装接于壳体920的问题。

另外，如图7C所示，第三比较实例的壳体930具有保持槽931，该保持槽931保持盖部件50的壳体连接部53。端部932形成在保持槽931的在嵌入方向上的下游侧上。以防止盖部件50在嵌入方向上(在轴向上)过度地嵌入的方式，端部942具有比壳体连接部53的径向宽度A2大的高度A1。此外，保持槽931具有当将壳体连接部53的轴向长度加到模制突出部54的轴向长度时得到的比轴向长度A4长的轴向长度A3。

因此，存在的问题是：在保持槽931与壳体连接部53的端部之间形成间隙W，盖部件50能够在轴向上移动间隙W的量并且盖部件50不可靠地装接于壳体930。

图4A和4B是具体描述该实施例的盖保持部60的视图。图4A是盖保持部60的侧视图，并且图4B是当从图4A所示的箭头IVb观看时的盖保持部60的视图。

盖保持部60的构造

如图4A所示，盖保持部60是形成在周向上并且在径向上具有预定宽度的凹槽。盖保持部60在齿条壳体31R的径向上向内沉降，并从而保持壳体连接部53。

盖保持部60具有：底部611，该底部611形成在轴向上；第一壁部612，该第一壁部612在径向上从底部611的轴向上的一侧上升；第二壁部613，该第二壁部613在径向上从底部611的轴向上的另一侧上升。如图4A所示，端部613E形成在第二壁部613在径向上的外部中。

底部611面对壳体连接部53的第一连接部531。在该实施例中，如图4A所示，底部611具有轴向长度L2。长度L2设定为与第一连接部531的长度L1大致相同。

第一壁部612是面对轴向上的另一侧的表面。第一壁部612面对第二连接部532，从而防止壳体连接部53移动到一侧。第一壁部612的高度设定成：防止当将装接的壳体连接部53拉动到一侧时，壳体连接部53从其位置滑落。

第二壁部613是面对轴向上的一侧的表面。第二壁部613面对第三连接部533，从而防止壳体连接部53移动到另一侧。

第二壁部613的高度H2(在周向上从底部611到端部613E的距离)设定成：防止当将装接的壳体连接部53拉动到另一侧，即，在轴向上向内拉动时，壳体连接部53从其位置滑落。在该实施例中，第二壁部613具有比模制突出部54的高度H1(参见图3B)小的高度H2。因此，在该实施例中，防止模制突出部54坐落在第二壁部613上。

止动件部70的构造

如图4B所示，止动件部70包括多个(在该实施例中是四个)突出部71(凸部)。在该实施例中，多个突出部71具有大致相同的形状。多个突出部71在周向上大致等间隔地布置在齿条壳体31R的外周上。

在该实施例中，设置了多个突出部71。因此，当将盖部件50装接于齿条壳体31R时，齿条壳体31R能够在轴向上大致直线地收纳盖部件50。结果，当将盖部件50装接于齿条壳体31R时，盖部件50不倾斜，并且能够提高工作效率。另外，由于多个突出部71在周向上大致等间隔地布置，所以齿条壳体31R能够在没有倾斜的情况下更好地收纳该部件50。

如图4A所示，止动件部70设置在保持部60的在盖部件50的嵌入方向上(在轴向上)的下游侧上，同时在嵌入方向上与盖保持部60分开预定距离B2。如在该实施例中所示，当止动件部70包括多个突出部71时，在与盖保持部60分开预定距离B2的同时设置每个突出部71。

优选地，距离B2恒定，从而能够对应于具有不同形状的多种类型的盖部件50。在该实施例中，止动件部70与图3A和3B所示的盖部件50的模制突出部54相对应地形成。即，距离B2设定成比作为模制突出部54的突出长度的长度B1长。另外，距离B2设定为比第一连接部531的长度L1短。

突出高度P2是突出部71从齿条壳体31R突出的高度，并且以当推动该部件50时突出部71能够收纳盖部件50、并且防止盖部件50在嵌入方向上向内移动超过突出部71的方式，设定该突出高度P2。在该实施例中，突出高度P2设定为大于或等于至少壳体连接部53的第一连接部531的厚度T1。另外，优选地，以能够防止盖部件50移动到另一侧的方式设定突出高度P2。从需要抑制齿条壳体31R的重量增加的观点来看，优选地，以突出部71的突出不超过盖部件50的最大外径并且小于等于盖部件50的外径的方式，设定该突出高度P2。

图5A和5B是描述修改实例的止动件部70的视图。图5A是盖保持部60的侧视图，并且图5B是当从图5A所示的箭头Vb观看时的盖保持部60的视图。

在该实施例中，止动件部70包括多个突出部71，该多个突出部71在周向上分散地形成，但是本发明不限于该实施例。

如图5A所示，制动件部70可以包括形成在齿条壳体31R的整个外周上的凸缘部72。如图5B所示，凸缘部72(凸部)在径向上突出，并且具有环状。与上述突出部71相同，凸缘部72与盖保持部60分开距离B2，并且从齿条壳体31R的外周以突出高度P2突出。

如图5B所示，凸缘部72具有连续地经过齿条壳体31R的外周的圆形。然而，例如，凸缘部72可以局部地具有切口部。即，优选地，凸缘部72的轮廓周向地形成在齿条壳体31R的整个外周上。

如在该实施例中所示，当止动件部70与齿条壳体31R通过铸模一体地模制时，从齿条壳体31R的制造效率的观点来看，止动件部70优选地包括多个突出部71。即，典型地，当铸模制造时，通过使用多个成型箱形成齿条壳体31R，并且使所述成型箱在齿条壳体31R的径向上移动。以这种方式，止动件部70不是连续地形成在周向上，而是在被分割成多个突出部71的状态下形成，并从而能够减少消除可能形成在止动件部70上的所谓的毛刺的步骤。

图6是描述将盖部件50装接于齿条壳体31R的步骤的视图。

例如，如图6所示，当将盖部件50装接于齿条壳体31R时，盖部件50在径向上向内嵌合，即，嵌合到轴向上的另一侧。此时，盖部件50的壳体连接部53可以通过盖保持部60。在该实施例中，在该情况下，止动件部70的突出部71使盖部件50的另一侧上的端部停止。因此，止动件部70防止盖部件50在轴向上向内移动超过止动件部70。通过止动件部70将推动盖部件50的量控制为恒定。由于该原因，如图2所示，仅通过利用相对小的力拉回盖部件50，就能够将壳体连接部53安装在盖保持部60上，即，安装在预定的安装位置处。

另外，盖保持部60的第二壁部613的高度H2设定为比模制突出部54的高度H1小。由于该原因，设置在盖部件50的端部中的模制突出部54不与止动件部70产生接触。另外，盖保持部60能够以在轴向和径向上不偏离的状态保持壳体连接部53。

在该实施例中，当以这种方式将盖部件50装接于齿条壳体31R时，能够提高工作效率。

在该实施例中，如上所述，止动件部70与盖保持部60之间的距离B2设定为比壳体连接部53的长度L1短。由于该原因，当将壳体连接部53在轴向上向内推动且经过盖保持部60时，能够减小将壳体连接部53拉回到盖保持部60所需要的力。

即，壳体连接部53具有比盖部件50的其它部分的内径小的内径。盖部件50由相对硬的材料制成，以实现其功能。当将壳体连接部53嵌合在具有比盖保持部60的外径大的外径的齿条壳体31R的外周的整个长度上时，操作员需要相对强的力来将盖部件50拉出。当拉动该部件50的力强、并且盖部件50被过度拉回时，存在壳体连接部53偏移到盖保持部60的一侧的高可能性。此时，需要再次调节盖部件50的装接位置。

相比之下，在该实施例中，如上所述，由于止动件部70与盖保持部60之间的距离设定为距离B2，所以即使当推动盖部件50时，壳体连接部53的至少一部分也停留在盖保持部60中。因此，能够使拉回盖部件50所需的力相对小。在该实施例中，能够提高当将盖部件50装接于齿条壳体31R时的工作效率。

在该实施例中，作为实例描述了电动转向装置，但是特别地，本发明不限于该实施例。本发明可以应用于诸如齿条助力电动转向装置这样的其它类型的电动转向装置。本发明可以应用于提供辅助力的液压转向装置或不提供辅助力的手动转向装置。

Claims (7)

1.一种转向装置，包括：

齿轮轴，该齿轮轴具有齿轮，并且该齿轮轴响应于转向部的转向而旋转；

齿条轴，该齿条轴具有与所述齿轮轴的所述齿轮啮合的齿条，并且使被转向部移动；

壳体，该壳体在所述齿条轴的轴向上延伸，并且至少容纳所述齿条轴；以及

盖部件，该盖部件具有连接到所述壳体的端部的连接部，并且嵌合在所述端部上并且覆盖所述端部，

其中，所述壳体包括

保持部，该保持部具有在所述壳体的径向上沉降的内侧，并且该保持部保持所述盖部件的所述连接部；和

移动抑制部，该移动抑制部设置在所述保持部在所述盖部件的嵌入方向上的下游侧上，同时在所述嵌入方向上与所述保持部分开预定距离，并且该移动抑制部防止所述盖部件在所述轴向上向内移动。

2.根据权利要求1所述的转向装置，

其中，所述移动抑制部与所述保持部在所述嵌入方向上的下游侧端部之间的距离比所述盖部件的所述连接部在所述嵌入方向上的长度短。

3.根据权利要求1或2所述的转向装置，

其中，所述盖部件具有特定突出部，该特定突出部在所述嵌入方向上从所述连接部的端部突出，

所述移动抑制部在所述壳体的径向上突出，并且

所述保持部在所述嵌入方向上的所述下游侧端部的高度比所述盖部件的所述连接部的径向内周与所述特定突出部之间的距离短。

4.根据权利要求3所述的转向装置，

其中，所述移动抑制部与所述保持部在所述嵌入方向上的所述下游侧端部之间的距离比所述特定突出部从所述连接部突出的长度长。

5.根据权利要求1至4的任意一项所述的转向装置，

其中，所述移动抑制部包括多个突出部，该多个突出部在所述壳体的所述径向上突出。

6.根据权利要求1至4的任意一项所述的转向装置，

其中，所述移动抑制部在所述壳体的所述径向上突出，并且形成在所述壳体的周向中。

7.一种壳体，该壳体在连接到齿轮轴的齿条轴的轴向上延伸，从而至少覆盖所述齿条轴，并且该壳体具有端部，盖部件嵌合在该端部上以覆盖所述端部，该壳体包括：

保持部，该保持部具有在所述壳体的径向上沉降的内侧，并且保持所述盖部件；和

多个凸部，该多个凸部在所述壳体的所述径向上突出，并且周向地布置在所述保持部在所述盖部件的嵌入方向上的下游侧上，同时在所述嵌入方向上与所述保持部分开预定距离。