CN105984487A - 转向装置 - Google Patents

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Abstract

一种转向装置，包括：电机；齿条轴；带传输机构，该带传输机构设置有：连接到所述电机的驱动轮；从动轮；以及带，该带缠绕所述驱动轮和所述从动轮；以及转换部件，该转换部件设置成沿着所述齿条轴的轴向延伸，并且将所述从动轮的旋转力转换成所述齿条轴的轴向上的移动力。所述从动轮由螺栓紧扣并固定到所述转换部件，并且所述转向装置还包括保持部件，该保持部件通过限制螺栓头的移动来防止所述螺栓脱离。

Description

转向装置
技术领域
本发明涉及一种转向装置
背景技术
已知一种将电机的输出经由带传输到转向轴(齿条轴)的转向装置(见，例如，专利文献1(JP-A-2011-42268))。在该类型的转向装置中，电机的输出经由联接到电机的输出轴的驱动轮、带、从动轮和滚珠丝杠传输到齿条轴。从动轮由螺栓紧扣并固定到滚珠丝杠的螺母。
发明内容
在从动轮由螺栓紧扣并固定到滚珠丝杠的螺母的结构中，期望从动轮不易掉落。
本发明的目的是提供一种转向装置，其中从动轮不易掉落。
鉴于以上所述，本发明的方面提供一种转向装置，包括：电机；齿条轴；带传输机构，该带传输机构设置有：连接到所述电机的驱动轮、从动轮、以及缠绕在所述驱动轮和所述从动轮的带；以及转换部件，该转换部件设置成沿着所述齿条轴的轴向延伸，并且将所述从动轮的旋转力转换成所述齿条轴的轴向上的移动力，其中所述从动轮由螺栓紧扣并固定到所述转换部件，并且所述转向装置还包括保持部件，该保持部件通过限制螺栓头的移动来防止所述螺栓脱离。
根据本发明的方面，抑制了固定从动轮的螺栓的脱离的发生，并且能够防止从动轮掉落。
附图说明
图1是本发明的转向装置的示意图；
图2是本发明的第一实施例的辅助扭转机构的周围的截面说明图；
图3是图2的局部放大图；
图4是根据本发明的第二实施例的辅助扭转机构的周围的截面说明图；
图5是根据本发明的第三实施例的辅助扭转机构的周围的截面说明图；
具体实施方式
[第一实施例]
转向装置1是安装在车辆中并且使车辆的可转向轮转向的装置。如图1所示，转向装置1是齿条辅助式装置，其设置有：转向机构2，其具有在左右方向上延伸的齿条轴(转向轴)59；以及辅助扭转机构3，其配置在齿条轴59的一端处。下面，将齿条轴59延伸的左右方向上配置了辅助扭转机构3的一端称为右侧，并且其另一端称为左侧。
转向机构2设置有：转向轮51，其由驾驶员操纵；转向轴52，其与转向轮51一致地旋转；上联接轴54，其经由万向节53联接到转向轴52；下联接轴56，其经由万向节55联接到上联接轴54；齿轮轴58，其经由扭力杆57联接到下联接轴56，并且在其下部形成齿轮；以及齿条轴59，其中形成了与齿轮啮合的齿条齿，并且左、右前轮61经由连杆60联接到该齿条轴59的每端。当驾驶员使转向轮51转向时，齿条轴59向左或向右移动，从而前轮61能够转向。
辅助扭转机构3利用扭转传感器(未示出)检测施加到转向轮51上的扭矩，并且通过控制装置(未示出)根据检测的扭矩而控制电机11的驱动。结果，当除了驾驶员的操作力之外的辅助力施加到转向轮51时，由电机11将产生的扭矩经由下文描述的带传输机构12和转换部件13传输到齿条轴59。
下文中，通过参考图2描述转向装置1的辅助扭转机构3的一个实例。辅助扭转机构3设置有电机11、齿条轴59、带传输机构12、转换部件13和壳体30，该壳体30容纳带传输机构12和转换部件13。
壳体30构造成分成通过螺栓B而一体化的第一壳体32和第二壳体33。围绕插入的齿条轴59的周围的环状周壁部34形成在第一壳体32中。电机11经由滑轮保持器31安装在第二壳体33的上部上。滑轮保持器31由螺栓(未示出)固定到第二壳体33。
[带传输机构12]
带传输机构12由以下构成：驱动轮14，其连接到电机11；从动轮16；以及带15，其缠绕驱动轮14和从动轮16。驱动轮14轴向地保持在电机11的输出轴11A上，并且经由一对轴承35、36而支承在滑轮保持器31上。从动轮16安装在转换部件13上，如下所述。
[转换部件13]
转换部件13设置成沿着齿条轴59的轴O的方向延伸的部件，并且具有将从动轮16的旋转力转换成在齿条轴59的轴向上的移动力的功能，并且由例如滚珠丝杠17构成。滚珠丝杠17由以下构成：螺旋轴部18，其形成在齿条轴59上；滚珠19；以及螺母20。螺母20经由轴承21支承在第一壳体32上。如图3所示，轴承21由内环21A、外环21B和滚珠21C构成。内环21A外部地配合在螺母20的外周表面上，并且外环21B插入到第一壳体32的周壁部34内。
如图3所示，从动轮16由螺栓22扣紧并固定到滚珠丝杠17，该螺栓22在滚珠丝杠17的轴向上从滚珠丝杠17的轴O的方向的内侧旋入从动轮16的一端内(左手端)。“螺栓22……从滚珠丝杠17的轴O的方向的内侧旋入……”一句意味着螺栓22从滚珠丝杠17的轴O方向的中心部朝向滚珠丝杠17的一端部的方向上旋入。
下面给出本实施例的更具体的说明。螺母20形成为包括：主筒部20A，其形成在轴O方向上；大直径凸缘部(称为“螺母凸缘部”)20B，其形成在一端部处；以及段差部20C，其形成在主筒部20A与螺母凸缘部20B之间，并且具有比主筒部20A的外径更大、并且比螺母凸缘部20B的外径更小的外径。在轴O周围形成了多个螺栓通孔23，该多个螺栓通孔23在轴O的方向上穿过螺母凸缘部20B。
另一方面，从动轮16由以下构成：其中形成了滑轮槽的槽筒部16A；以及在槽筒部16A的内周表面上突出的内凸缘部(安装座)16B。槽筒部16A的右端部与壳体30之间的最小间隔T具有非常窄的尺寸。剖面部16C形成在内凸缘部16B中，螺母凸缘部20B的外周表面和侧端面能够配合到该剖面部16C中。其中由螺栓22旋入的多个内螺纹24在对应于螺栓通孔23的位置处形成在内凸缘部16B中。
由上可知，以剖面部16C与螺母凸缘部20B配合在一起的方式，从动轮16抵靠螺母凸缘部20B的外端面(左端面)，并且然后由螺栓22紧扣并固定到螺母凸缘部20B，该螺栓22以多种方式配置在转向轴周围的周向上，并且从滚珠丝杠17的轴O方向上的内侧旋入。结果，螺栓22的螺栓头22A定位在滚珠丝杠17的轴O方向的内侧上。更具体地，螺栓定位在由从动轮16、螺母20以及壳体30围绕的小空间S中。
[保持部件25]
转向装置1设置有通过限制螺栓头22A的移动来防止螺栓22脱离的保持部件25。通过将内环21A夹持在外部地配合在螺母20的主筒部20A上的套环27与旋在螺母20的另一端上的固定螺母26之间，上述轴承21位于轴向上的位置中。套环27的一端抵靠螺母20的段差部20C的段差侧面20D，并且其另一端抵靠轴承21的内环21A。在本实施例中，套环27构成保持部件25。凸缘部27A形成在套环27的一端上。例如，凸缘部27A的外径大致与螺母凸缘部20B的外径相等。螺栓头22A与凸缘部27A的左端面之间的缝隙L1比螺栓22与内螺纹24的螺纹尺寸L2更短。
[作用]
当驱动电机11时，引起从动轮16通过带传输机构12旋转。由于从动轮16已经紧扣并固定到的螺母20也旋转，所以螺旋轴部18(齿条轴59)通过进给作用在轴O的方向上移动。即使假设螺栓22已经变松，由于缝隙L1设定为比螺纹尺寸L2更短，从而当由于螺栓头22A抵靠套环27的凸缘部27A的左端面而限制了螺栓头22A的移动时，也维持了螺栓22的旋入状态，并且从动轮16绝不从螺母凸缘部20B脱离。
此外，在本实施例中，从动轮16由螺栓22紧固并固定，该螺栓22从作为转换部件13的滚珠丝杠17的螺母20的轴向上的内侧旋入到螺母20中，并且螺栓头22A定位在由从动轮16、螺母20和壳体30围绕的空间S中。通过采用该构造，即使螺栓22变得脱离，脱离的螺栓22也朝着滚珠丝杠17的轴向内侧掉落。更具体地，由于从动轮16的槽筒部16A的右端部与壳体30之间的最小缝隙T形成为如上所述的窄的尺寸，从而已经掉落的螺栓22将保留在由从动轮16、壳体30和螺母20围绕的窄的空间S内部。结果，螺栓22绝不掉落到滚珠丝杠17的轴向外侧。因此，能够防止已经掉落的螺栓22与齿条轴59之间的接触，并且能够防止由于该接触而产生噪音。
此外，在本实施例中，轴承21外部地配合在螺母20的外周表面上，并且用于将轴承21定位在轴向位置上的套环27也安装在螺母20的外周表面上，该套环27用作保持部件25，并且因此套环27能够进行将轴承21定位在轴向位置上和保持螺栓22这两项功能。
此外，在转换部件13是滚珠丝杠17的情况下，通过采用其中从动轮16由螺栓22来紧扣并固定到滚珠丝杠17的螺母20的构造，能够基于从动轮16与转换部件13之间的螺栓22简化紧扣结构，并且能够容易地进行组装操作。特别地，通过采用其中螺母凸缘部20B形成在滚珠丝杠17的螺母20的轴向上的的一端处的、并且从动轮16由螺栓22紧扣并固定到螺母凸缘部20B的构造，能够进一步基于从动轮16与转换部件13之间的螺栓22简化紧扣结构，并且能够容易地进行组装操作。
[第二实施例]
现通过参考图4描述第二实施例。在图4中，与第一实施例相同的构成元件标有相同的参考标号，并且此处省略其说明。第二实施例涉及保持部件25由卡环28构成的情况。卡环28是例如C形的偏心保持环、同心保持环等。在该第二实施例中，轴承21通过被夹持于固定螺母26与定位突出部20E的位置之间而定位在轴向的位置上，该突出部20E形成在螺母20的外周上。卡环28配合到由螺母20的段差部20C、定位突出部20E的位置与主筒部20A的外周表面形成的方形槽中。螺栓头22A与卡环28的左端面之间的缝隙L1比螺栓22与内螺纹24的螺纹尺寸L2更短。
在该第二实施例中，即使假设螺栓22已经变松，由于缝隙L1设定成比螺纹尺寸L2更短，从而当由于螺栓头22A抵靠卡环28的左端面而限制了螺栓头22A的移动时，维持了螺栓22的旋入状态，并且从动轮16不变成从螺母凸缘部20B脱离。
[第三实施例]
现通过参考图5描述第三实施例。在图5中，与第一实施例相同的构成元件标有相同的参考标号，并且此处省略其说明。在第一实施例中，从动轮16的内凸缘部16B抵靠螺母凸缘部20B的外端面(左端面)，并且两个元件由螺栓22固定在一起，然而在第三实施例中，从动轮16的内凸缘部16B抵靠螺母凸缘部20B的内端面(右端面)，并且两个元件由螺栓22固定在一起。
在该第三实施例中，从动轮16由螺栓22紧扣并固定到螺母凸缘部20B，该螺栓22从滚珠丝杠17的轴O的方向的内侧旋入，并且螺栓22的螺栓头22A定位在由从动轮16、螺母20与壳体30围绕的窄的空间S中。因此，螺栓通孔23形成在从动轮16中，并且内螺纹24形成在螺母20的螺母凸缘部20B中。
根据该第三实施例，由于从动轮16的紧扣位置是从螺母凸缘部20B朝向滚珠丝杠17的轴O方向的内侧，从而能够更加可靠地防止从动轮掉落。
以上描述了本发明的三个优选实施例。本发明还能够应用于所谓的线控转向型转向装置，在该线控转向型转向装置中，当操作转向轮时向驾驶员施加操作感的反应执行机构与具有驱动齿条轴的电机的转向执行机构电连接。
此外，上述实施例是齿条齿轮系统，其中齿条轴由齿条轴59构成，但除此之外，例如，还能够采用这样的构造：转向装置1是滚珠螺母部件，并且齿条轴是由于螺母的旋转而往复移动的螺旋杆。
此外，转换部件13不限于是滚珠丝杠17，设置成转换部件具有将从动轮16的旋转力转换成在齿条轴的轴向上的移动力的功能。例如，还能够采用如下构造：通过在齿条轴中形成螺旋槽，设置具有配合到该螺旋槽中的突出部的圆柱滑块，并且当滑块旋转时使突出部在螺旋槽内滑动，来使齿条轴在轴向上移动。
此外，保持部件25不限于套环27或卡环28，设置成部件定位在螺栓22到螺栓通孔23的插入方向的反方向上，并且具有通过限制螺栓头22A的移动来防止螺栓22的脱离的功能。例如，保持部件25可以通过另一环状部件或通过按压配合、焊接等固定到转换部件13(螺母20)的外周表面。

Claims (6)

1.一种转向装置，包括：
电机；
齿条轴；
带传输机构，该带传输机构设置有：连接到所述电机的驱动轮、从动轮、以及缠绕在所述驱动轮和所述从动轮的带；以及
转换部件，该转换部件设置成沿着所述齿条轴的轴向延伸，并且将所述从动轮的旋转力转换成所述齿条轴的轴向上的移动力，其中
所述从动轮由螺栓紧扣并固定到所述转换部件，并且
所述转向装置还包括保持部件，该保持部件通过限制螺栓头的移动来防止所述螺栓脱离。
2.根据权利要求1所述的转向装置，其中
所述从动轮由所述螺栓紧扣并固定到所述转换部件，该螺栓从所述转换部件的轴向上的所述转换部件的内侧旋入到所述转换部件和所述从动轮中，并且
所述螺栓头定位在由所述从动轮、所述转换部件、和支撑所述转换部件的壳体围绕的空间中。
3.根据权利要求1或2所述的转向装置，还包括：
轴承，该轴承外部地配合到所述转换部件的外周表面；以及
套环，该套环外部地配合到所述转换部件的外周表面，并且将所述轴承定位在轴向上，其中
所述保持部件是所述套环。
4.根据权利要求1至3的任意一项所述的转向装置，其中
所述转换部件是滚珠丝杠，并且
所述从动轮由所述螺栓紧扣并固定到所述滚珠丝杠的螺母。
5.根据权利要求4所述的转向装置，其中
所述滚珠丝杠的螺母具有螺母凸缘部，该螺母凸缘部形成在所述滚珠丝杠的螺母的轴向上的一端，并且
所述从动轮由所述螺栓紧扣并固定到所述螺母凸缘部。
6.根据权利要求1至5的任意一项所述的转向装置，其中
多个螺栓配置在所述齿条轴周围的周向上。
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