CN107107950B - 动力转向装置 - Google Patents

Abstract

从螺母侧滚珠丝杠槽(42b)的自第一、第二连接通路(50、60)的另一端侧开口起的第一、第二规定范围内，分别设置第一、第二负荷过渡区域(VL1、VL2)，该第一、第二负荷过渡区域(VL1、VL2)以如下方式构成，螺母(41)的旋转轴与螺母侧滚珠丝杠槽(42b)之间的径向距离朝着第一、第二连接通路(50、60)的另一端侧开口而逐渐增大，并且，滚珠(43)随着从第一、第二连接通路(50、60)的另一端侧开口沿着螺母侧滚珠丝杠槽(42b)移动，在通过滚珠(43)不从螺母(41)向齿条轴(7)侧传递负载的第一、第二无负荷区域(NL1、NL2)后，通过从螺母(41)向齿条轴(7)侧传递负载的第一、第二负荷区域(ML1、ML2)。

Description

动力转向装置

技术领域

本发明涉及例如适用于机动车、且利用经由滚珠丝杠传递的马达的旋转力对齿条轴的移动进行辅助的齿条辅助式动力转向装置。

背景技术

作为以往的齿条辅助式动力转向装置，例如已知以下的专利文献1中记载的动力转向装置。

即，该滚珠丝杠通过在一对滚珠丝杠槽之间夹设经由管而循环的多个滚动体即滚珠而构成，上述一对滚珠丝杠槽在螺纹轴和螺母的内外周部对置形成，将设置于所述螺母的滚珠出入孔和所述滚珠丝杠槽(螺母侧滚珠丝杠槽)的连接部加工处理成扩径锥状，从而确保管和滚珠丝杠槽之间的滚珠的平滑移动。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开2001-141019号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，在上述现有的滚珠丝杠中，虽然滚珠的移动借助所述扩径锥形处理部而变得平滑，但在通过该扩径锥形处理部时滚珠不负担负载，而在通过该锥形处理部后滚珠立刻负担充分的负载。也就是说，从所述扩径锥形处理部中的无负荷状态急剧地向通过该扩径锥形处理部后的负荷状态转换，所以具有转向辅助转矩的转矩变动因该急剧的负荷变动而变大，由此导致转向操纵感恶化的问题。

本发明是鉴于上述技术问题而作出的，提供可抑制对滚珠的负荷变动而提升转向操纵感的动力转向装置。

用于解决课题的方案

本发明尤其是特征在于，具备第一负荷过渡区域和第二负荷过渡区域。所述第一负荷过渡区域在所述螺母侧滚珠丝杠槽中设置在从所述第一连接通路的另一端侧开口沿着所述螺母侧滚珠丝杠槽的第一规定范围内，形成为所述螺母的旋转轴与所述螺母侧滚珠丝杠槽之间的径向距离朝着所述第一连接通路的另一端侧开口而逐渐增大，并且，形成为在所述第一规定范围内存在的滚珠随着从所述第一连接通路的另一端侧开口沿着所述螺母侧滚珠丝杠槽移动，在通过所述滚珠不从所述螺母侧向所述转向轴侧传递负载的第一无负荷区域后，通过从所述螺母侧向所述转向轴侧传递负载的第一负荷区域；所述第二负荷过渡区域在所述螺母侧滚珠丝杠槽中设置在从所述第二连接通路的另一端侧开口沿着所述螺母侧滚珠丝杠槽的第二规定范围内，形成为所述螺母的旋转轴与所述螺母侧滚珠丝杠槽之间的径向距离朝着所述第二连接通路的另一端侧开口而逐渐增大，并且，形成为在所述第二规定范围内存在的滚珠随着从所述第二连接通路的另一端侧开口沿着所述螺母侧滚珠丝杠槽移动，在通过所述滚珠不从所述螺母侧向所述转向轴侧传递负载的第二无负荷区域后，通过从所述螺母侧向所述转向轴侧传递负载的第二负荷区域。

发明效果

根据本发明，通过设置第一、第二负荷过渡区域，作用于滚珠上的负载在入口侧逐渐变大，在出口侧逐渐变小，其结果，能够将在无负荷区域与负荷区域之间进出的滚珠的力的传递平滑化。由此，能够抑制滚珠丝杠机构动作时的转矩变动，能够抑制因该转矩变动引起的滚珠丝杠机构的挂拌感，其结果是，能够提升转向操纵性。

特别地，在本发明中，构成为在第一、第二负荷过渡区域内存在无负荷区域与负荷区域的切换点，从而能够抑制负荷区域中的负载的急剧变化。

附图说明

图1是本发明的动力转向装置的简图。

图2是图1所示的马达单元附近的放大剖视图。

图3是图2的滚珠丝杠的俯视图。

图4是图3的A－A线剖视图。

图5是图3的B－B线剖视图。

图6是图3的C－C线剖视图。

图7是图5所示的螺母侧滚珠丝杠槽的横截面图，(a)是图5的D－D线剖视图，(b)是图5的E－E线剖视图。

图8是表示图5所示的各区域的齿条轴轴心间距的曲线图。

图9是表示螺母旋转角－螺母输入转矩的关系的曲线图。

图10是表示螺母旋转角－螺母与滚珠的接触力的关系的曲线图。

图11是表示螺母旋转角－螺母输入转矩的关系的曲线图，(a)是相当于现有的滚珠丝杠的曲线图，(b)是相当于本发明的滚珠丝杠的曲线图。

具体实施方式

以下，基于附图详述本发明的动力转向装置的实施方式。需要说明的是，在下述实施方式中，表示将该动力转向装置等应用于机动车的转向装置。

即，如图1所示，该动力转向装置主要由如下部件构成：其一端侧与方向盘1能够一体旋转地连结的输入轴2；其一端侧经由未图示的扭杆与输入轴2的另一端侧能够相对旋转地连结且其另一端侧经由齿条/小齿轮机构4与转向轮5L、5R连结的输出轴3；配置在输入轴2的外周侧并基于该输入轴2和输出轴3的相对旋转位移量来检测转向转矩的转矩传感器6；基于该转矩传感器6、未图示的车速传感器等的检测结果将与驾驶员的转向转矩相应的转向辅助转矩施加于后述的齿条轴7的马达单元30；对该马达单元30的输出(旋转力)进行减速并且向后述的齿条轴7的轴向移动力转换并进行传递的传递机构20。

所述齿条/小齿轮机构4构成为在输出轴3的一端部的外周形成的未图示的小齿轮齿与在大致正交地配置在该输出轴3的一端部的转向轴即齿条轴7的轴向规定范围形成的未图示的齿条齿啮合，齿条轴7根据输出轴3的旋转方向而在轴向上移动。而且，齿条轴7的各端部分别经由拉杆8、8以及转向节臂9、9与转向轮5R、5L连结，齿条轴7向轴向移动而使得各转向节臂9、9经由各拉杆8、8被拉伸，从而变更转向轮5R、5L的方向。

如图1、图2所示，所述齿条轴7轴向移动自如地被收纳在齿轮壳体10内，该齿轮壳体10一体地构成用于收纳齿条/小齿轮机构4的第一齿轮壳体11以及用于收纳所述传递机构20的第二齿轮壳体12。需要说明的是，第一壳体11和第二壳体12在使在第二壳体12的接合端部突出设置的凸部12a嵌合于在第一齿轮壳体11的接合端部贯穿设置的凹部11a的状态下，使用将齿轮壳体10和马达单元30紧固连结的多个(在本实施方式中为三个)螺栓13与马达单元30紧固固定。

如图2所示，所述传递机构20主要由如下部件构成：能够一体旋转地设置在后述的电动马达31的输出轴31a的前端部外周并以该输出轴31a的轴线L1为中心进行旋转的输入侧带轮21；能够相对旋转地设置在齿条轴7的外周并基于所述输入侧带轮21的旋转力以齿条轴7的轴线L2为中心进行旋转的输出侧带轮22；夹设在该输出侧带轮22与齿条轴7之间，对所述输出侧带轮22的旋转进行减速并且转换为齿条轴7的轴向运动的滚珠丝杠40；以及跨过并卷绕于输入侧带轮21和输出侧带轮22，通过将输入侧带轮21的旋转向输出侧带轮21传递来供所述两带轮21、22同步旋转的带23。所述传递机构20被收纳配置于在所述两齿轮壳体11、12的接合端部之间隔出的传递机构收纳部14内。

如图2～图4所示，所述滚珠丝杠40主要由如下部件构成：形成为包围齿条轴7的筒状并且相对旋转自如地设置于该齿条轴7的螺母41；由在齿条轴7的外周设置的螺旋状的轴侧滚珠丝杠槽42a和在螺母41的内周设置的螺旋状的螺母侧滚珠丝杠槽42b构成的具有规定的导程角的滚珠循环槽42；在该滚珠循环槽42内能够滚动地夹设的多个滚珠43；将所述滚珠循环槽42的两端相连以供该滚珠循环槽42的两端部之间的滚珠43循环的筒状的连接部件即管44。

所述螺母41的轴向一端部经由滚珠轴承24旋转自如地支承于第一齿轮壳体11，在另一端部的外周面嵌接固定有输出侧带轮22。需要说明的是，所述滚珠轴承24由与螺母41一体构成的内圈24a、被压在第一齿轮壳体11的内周面并且由锁定螺母25紧固连结的外圈24b、以及滚动自如地夹设在所述内外圈24a、24b之间的多个滚珠24c构成。

另外，在所述两滚珠丝杠槽42a、42b以及所述内外圈24a、24b之间，分别涂敷有用于对与所述各滚珠43、24c的滚动相伴的摩擦进行润滑的规定的润滑脂。

另外，如图4～图6所示，在所述螺母41上，在其轴向一端侧，以在所述滚珠循环槽42(螺母侧滚珠丝杠槽42b)的一端部开口的方式贯通形成有与管44的一端部连接而向滚珠循环槽42供给或从滚珠循环槽42排出滚珠43的第一连接通路50。另外同样地，在轴向另一端侧也以在所述滚珠循环槽42(螺母侧滚珠丝杠槽42b)的另一端部开口的方式贯通形成有与管44的另一端部连接而从滚珠循环槽42排出或向滚珠循环槽42供给滚珠43的第二连接通路60。

所述第一、第二连接通路50、60主要由分别在一端侧在螺母41的外周面开口形成并供所述管44连接的第一大径部51及第二大径部61、和从该第一、第二大径部51、61朝向另一端侧分别呈台阶缩径状地形成并在螺母41的内周面(螺母侧滚珠丝杠槽42b)开口的第一小径部52及第二小径部62构成，形成为各另一端(第一、第二小径部52、62侧端)相互分离约180度并且各一端与滚珠循环槽42的切线方向平行地延伸。而且，分别在所述第一大径部51和所述第一小径部52之间形成有第一台阶部53，在所述第二大径部61和所述第二小径部62之间形成有第二台阶部63。需要说明的是，关于由该第一、第二连接通路50、60及管44构成的区域，螺母41侧的输入不发生作用，成为不能向齿条轴7传递该螺母41侧的输入的无负荷区域NL。

在此，所述第一、第二台阶部53、63设定成管44的外径以上的进深宽，构成为，在管44嵌插于第一、第二大径部51、61的状态下，该管44的各端面整体与第一、第二台阶部53、63抵接，第一、第二台阶部53、63比管44的内周面更向径向内侧(管44的内周侧)延伸。

关于所述滚珠循环槽42，中间部设定成与滚珠43的直径大致同径的恒定的内径，构成能够经由滚珠43将来自螺母41侧的输入向齿条轴7侧充分传递的负荷区域ML，并且两端部侧的规定范围即第一规定范围及第二规定范围是所述无负荷区域NL与所述负荷区域ML之间的变换区域，构成从螺母41侧向齿条轴7传递的输入负载可变化(增大或减小)的第一、第二负荷过渡区域VL1、VL2。

所述第一、第二负荷过渡区域VL1、VL2由轴侧滚珠丝杠槽42a和螺母侧滚珠丝杠槽42b构成，轴侧滚珠丝杠槽42a形成为与滚珠43的半径大致同径地设定地具有一定深度的横截面大致圆弧状，螺母侧滚珠丝杠槽42b形成有自相当于螺母41的旋转轴的齿条轴7的轴心L2起的径向距离(以下称作“齿条轴轴心间距”)RL朝着第一、第二连接通路50、60的另一端侧开口而逐渐增大的第一扩径部45及第二扩径部46。

另外，所述第一、第二负荷过渡区域VL1、VL2由第一负荷区域ML1及第二负荷区域ML2、和第一无负荷区域NL1及第二无负荷区域NL2构成，第一负荷区域ML1及第二负荷区域ML2由第一、第二扩径部45、46构成的第一、第二规定区域中负荷区域ML侧的第一区域及第二区域形成且构成为至少能够将从螺母41侧输入的负载的一部分向齿条轴7侧传递，第一无负荷区域NL1及第二无负荷区域NL2形成在剩余的区域且构成为不能将来自螺母41侧的输入向齿条轴7侧传递。所述第一、第二负荷过渡区域VL1、VL2构成为，在从第一、第二连接通路50、60的另一端侧开口分别通过所述第一、第二无负荷区域NL1、NL2后，通过所述第一、第二负荷区域ML1、ML2。

另外，所述第一、第二负荷过渡区域VL1、VL2形成在以相当于螺母41的旋转轴的齿条轴7的轴心L2为中心的角度为15度以上(本实施方式中设定成45度)的范围，构成为能够在该区域VL1、VL2内同时收纳多个滚珠43。而且，如图7所示，构成该第一、第二负荷过渡区域VL1、VL2的第一、第二锥形部45、46通过以螺母侧滚珠丝杠槽42b的横截面即圆弧状面的形状成为相同的方式仅改变到该圆弧状面的曲率中心P的距离(以下称作“曲率中心距离”)RC(具体的是仅向径向外侧偏移X)而被构成，该曲率中心距离RC沿着滚珠43的移动方向、即沿着所述滚珠循环槽42的导程角而逐渐变化(参照图4)。

在此，关于所述第一、第二负荷过渡区域VL1、VL2的偏移量，如图8所示，设定为朝着第一、第二连接通路50、60的另一端侧开口(无负荷区域NL)而线形增大，并且设定为相对于以相当于螺母41的旋转轴的齿条轴7的轴心L2为中心的角度1度，将相当于该齿条轴7的轴心L2与螺母侧滚珠丝杠槽42b之间的径向距离变化量的所述偏移量X(本实施方式中为0.5μm)除以滚珠43的直径D(本实施方式中为5.55mm)而得到的两者的比率为0.2％以下。

于是，在所述第一、第二负荷过渡区域VL1、VL2中，齿条轴轴心间距RL(曲率中心距离RC)朝着第一、第二连接通路50、60侧而逐渐增大，换言之，基于与滚珠43的接触面积朝着第一、第二连接通路50、60侧而逐渐减小地扩大形成的所述锥形状，随着从第一、第二连接通路50、60侧行进，与滚珠43的接触面积逐渐增大，滚珠43传递的所述负载逐渐增大，随着向第一、第二连接通路50、60侧后退，与滚珠43的接触面积逐渐减小，滚珠43传递的所述负载逐渐减小。

另外，所述第一、第二负荷过渡区域VL1、VL2形成为，该各区域VL1、VL2中的从第一连接通路50侧的端部经由滚珠循环槽42直到第二连接通路60侧的端部的长度L为滚珠43的直径D的非整数倍。更具体地，设定为，将从第一负荷过渡区域VL1的第一连接通路50侧的端部通过滚珠循环槽42并抵达第二负荷过渡区域VL2的第二连接通路60侧的端部为止的长度设为L、滚珠43的直径设为D、滚珠43的个数设为n时，满足“D×(n+1/4)＜L＜D×(n+3/4)”。

进一步地，关于所述第一、第二负荷过渡区域VL1、VL2，构成为第一负荷过渡区域VL1的第一连接通路50侧的端部和第二负荷过渡区域VL2的第二连接通路60侧的端部在相当于螺母41的旋转角的以齿条轴7的轴心L2为中心的角度中不一致。

如图3～图6所示，所述管44呈半截状地构成的大致筒状，主要由插入第一大径部51内的第一插入部44a、插入第二大径部61内的第二插入部44b、将所述第一插入部44a和所述第二插入部44b连接的连接部44c构成，所述第一插入部44a和所述第二插入部44b相对于所述连接部44c沿着滚珠循环槽42的导程角倾斜地形成。

另外，在所述管44的一端部及另一端部，在与第一、第二锥形部45、46对置的一侧，对第一、第二小径部52、62与滚珠循环槽42之间的滚珠43的移动进行引导的第一引导部44d及第二引导部44e从第一、第二小径部52、62的各内端部开口延伸设置到与轴侧滚珠丝杠槽42a接近的位置。这些第一、第二引导部44d、44e构成为呈舌片状并与滚珠循环槽42连续，形成为能够使滚珠43从第一、第二小径部52、62侧向滚珠循环槽42侧的移动或从滚珠循环槽42侧向第一、第二小径部52、62侧的移动平滑化的曲面状。

如图2所示，所述马达单元30由电动马达31和电子控制器32一体地构成，所述电动马达31的突出设置有输出轴31a的轴向一端侧支承于第二齿轮壳体12并被固定，所述电动马达31通过驱动输入侧带轮21旋转，经由传递机构20使齿条轴7产生转向辅助力，所述电子控制器32附设于该电动马达31的另一端侧，根据转向转矩、车辆速度等规定参数对所述电动马达31进行驱动控制。

以下，基于图5～图11对本实施方式的所述动力转向装置的作用效果进行说明。需要说明的是，图9是表示螺母丝杠机构中的转矩变动的曲线图，实线表示本实施方式的滚珠丝杠，虚线表示现有的滚珠丝杠。另外，图10是表示按第一、第二锥形部的坡度(螺母41的每单位旋转角下的齿条轴轴心间距RL的变化量)△RL表示滚珠承受的负载的曲线图，实线表示与本实施方式相同的5μm，虚线表示10μm，点线表示15μm，点划线表示3μm。

首先，说明所述动力转向装置的滚珠丝杠40的动作状态，如图5所示，例如通过了无负荷区域NL即管44及第一连接通路50的滚珠43被第一引导部44a向滚珠循环槽42内导入，在第一负荷过渡区域VL1中，在通过了规定的第一无负荷区域NL1后，向在所述第一区域形成的第一负荷区域ML1移动。

即，在所述第一负荷过渡区域VL1中，在通过了所述第一无负荷区域NL1后，基于螺母侧滚珠丝杠槽42b的第一锥形部45的锥形状，滚珠循环槽42与滚珠43的接触面积逐渐增大，随着该接触面积的增大，由滚珠43从螺母41侧向齿条轴7侧传递的负载逐渐增大。然后，在通过了该第一负荷过渡区域VL1的第一负荷区域ML1后，向负荷区域ML移动，由此，向齿条轴7从充分地传递来自螺母41侧的输入负载。

另一方面，在所述滚珠循环槽42的出口侧，如图6所示，通过了所述负荷区域ML的滚珠43在第二负荷过渡区域VL2，基于螺母侧滚珠丝杠槽42b的第二锥形部46的锥形状而滚珠循环槽42与滚珠43的接触面积逐渐减小，随着该接触面积的减小，由滚珠43从螺母41侧向齿条轴7侧传递的负载逐渐减小。然后，在通过了该第二负荷过渡区域VL2的第二负荷区域ML2后，通过了该过渡区域VL2的第二无负荷区域NL2的滚珠43被第二引导部44b向第二连接通路60内导出，向由该第二连接通路60及管44构成的无负荷区域NL移动，由此，直到通过该无负荷区域NL为止，不向齿条轴7侧传递来自螺母41侧的输入负载。

接着，滚珠丝杠机构的转矩变动与现有技术比较时，如图9所示，以往由扩径锥形处理部构成的从无负荷状态向负荷状态急剧地转换将导致在滚珠上作用的负载急剧变化，该滚珠丝杠机构的转矩变动变大(参照图中的虚线)。与此相对，在本实施方式的滚珠丝杠40中，如上所述，在滚珠循环槽42(螺母侧滚珠丝杠槽42b)的第一、第二连接通路50、60侧的端部设置有由第一、第二锥形部45、46构成的第一、第二负荷过渡区域VL1、VL2，从而在滚珠43上作用的负载在入口侧逐渐变大，并且在出口侧逐渐变小，其结果，在无负荷区域NL与负荷区域ML之间进出的滚珠43的力的传递平滑化，抑制滚珠丝杠40的转矩变动。

另外，对于该滚珠丝杠40的转矩变动抑制作用，试着确认按所述各锥形部45、46的坡度的、即按螺母41的每单位旋转角下的齿条轴轴心间距的变化量△RL的螺母41与滚珠43的接触力，如图10所示，所述齿条轴轴心间距的变化量△RL在3μm～10μm可得到希望的平缓的坡度，另一方面，可确认该齿条轴轴心间距的变化量△RL在15μm时，所述各锥形部45、46的坡度变大，对所述转矩变动的抑制不充分。换言之，通过该结果可确认，作为能够充分地抑制所述滚珠丝杠40的转矩变动的基准，只要将所述螺母41的每单位旋转角下的齿条轴轴心间距的变化量△RL除以滚珠43的直径D得到的比率为0.2％以下即可。

如上所述，根据本实施方式的动力转向装置，通过设置第一、第二负荷过渡区域VL1、VL2，作用于滚珠43上的负载在入口侧逐渐变大，并且在出口侧逐渐变小，其结果，能够将在无负荷区域NL与负荷区域ML之间进出的滚珠43的力的传递平滑化。由此，能够抑制滚珠丝杠40动作时的转矩变动，能够抑制因该转矩变动引起的滚珠丝杠40的挂拌感，其结果，能够提升转向操纵感。

另外，尤其是在所述动力转向装置中，由于构成为在第一、第二负荷过渡区域VL1、VL2内存在无负荷区域即第一、第二无负荷区域NL1、NL2和负荷区域即第一、第二负荷区域ML1、ML2的切换点，所以能够抑制负荷区域ML中的负载的急剧的变化。

进一步地，通过将该第一、第二负荷过渡区域VL1、VL2构成为，以螺母侧滚珠丝杠槽42b的底侧的横截面面积大致相同的方式、即以使该螺母侧滚珠丝杠槽42b的底面的径向位置向外侧偏移的方式形成，并且使滚珠43的移动方向的螺母侧滚珠丝杠槽42b的宽度方向尺寸不变化，从而可抑制从无负荷区域NL进入的滚珠43的摇摆，有助于确保该滚珠43的平滑的移动。

除此以外，通过设为该形状，具有如下的优点，即，能够仅通过控制对所述螺母侧滚珠丝杠槽42b进行切削的切削工具的进给量而形成所述各负荷过渡区域VL1、VL2。

另外，所述第一、第二负荷过渡区域VL1、VL2构成为，该各过渡区域VL1、VL2的齿条轴轴心间距RL沿着滚珠43的移动方向即滚珠循环槽42的导程角而逐渐变化，所以能够使伴随滚珠43的移动的负载的变化更平滑。

进一步地，在所述动力转向装置中，以第一、第二插入部44a、44b相对于连接部44c沿着滚珠循环槽42的导程角倾斜的方式构成管44，所以滚珠43借助该管44向沿着滚珠循环槽42的导程角的方向进出，由此能够使该滚珠相对于管44的进出更平滑。

除此以外，关于该结构，在以螺母41的旋转轴即齿条轴7的轴心L2为中心的周向上，第一连接通路50及第二连接通路60形成为第一连接通路50的另一端与第二连接通路60的另一端相互分离约180度，从而即使在进出滚珠循环槽42的滚珠43的移动方向接近切线方向的情况下，也能够有办法装配管44，有助于提升装置的可装配性。

另外，在所述第一、第二连接通路50、60中，在管44的内周部相对于第一、第二台阶部53、63向径向内侧突出的情况下，通过了该管44的滚珠43以跳过第一、第二负荷过渡区域VL1、VL2的管44侧的端部的方式进入第一、第二负荷过渡区域，导致滚珠43的负荷急剧地变动。

因此，所述动力转向装置中，在第一、第二连接通路50、60中，将第一、第二台阶部53、63比管44的内周面更向径向内侧地延伸设置，从而滚珠43能够在第一、第二负荷过渡区域VL1、VL2内较长地接触的同时通过，能够进一步使该滚珠43的负荷变动平缓。

另外，在所述第一、第二负荷过渡区域VL1、VL2中，形成能够同时收纳多个滚珠43的结构，从而具有如下的优点，即，能够使在该各过渡区域VL1、VL2内的滚珠43的负荷的变化成为多个滚珠43的负荷的变化的平均，进一步抑制所述滚珠43的负荷变动，能够更有效地抑制所述滚珠丝杠40的挂拌感。

进一步地，在滚珠43的负荷变化的第一、第二负荷区域ML1、ML2中也形成能够同时收纳多个滚珠43的结构，从而也能够使该各区域ML1、ML2内的滚珠43的负荷的变化成为多个滚珠43的负荷的变化的平均，能够进一步使该滚珠43的负荷变动的产生平缓。

另外，关于在所述第一、第二负荷过渡区域VL1、VL2的、从第一负荷过渡区域VL1的第一连接通路50侧的端部经由滚珠循环槽42直到第二负荷过渡区域VL2的第二连接通路60侧的端部的长度L，在设为滚珠43的直径D的整数倍的情况下，如图11(a)所示，在该各过渡区域VL1、VL2向滚珠43开始施加负荷的时刻与开始卸除负荷的时刻一致，滚珠丝杠40的负荷变动变大。

因此，在所述动力转向装置中，构成为在第一、第二负荷过渡区域VL1、VL2的、从第一负荷过渡区域VL1的第一连接通路50侧的端部经由滚珠循环槽42直到第二负荷过渡区域VL2的第二连接通路60侧的端部的长度L以成为滚珠43的直径D的非整数倍，所以如图11(b)所示，能够将在该各过渡区域VL1、VL2的向滚珠43开始施加负荷的时刻与开始卸除负荷的时刻错开，抑制滚珠丝杠40的负荷变动，其结果，有助于进一步提升转向操纵感。

需要说明的是，关于上述各负荷过渡区域VL1、VL2的结构，构成为将滚珠43的直径设为D、滚珠43的个数设为n时的上述长度L满足“D×(n+1/4)＜L＜D×(n+3/4)”，所以能够有效地抑制滚珠丝杠40的负荷变动。

本发明不限于上述实施方式中公开的结构，在不脱离本发明主旨的范围内，可以根据所适用的动力转向装置的规格等自由变更例如所述第一、第二负荷过渡区域VL1、VL2的形成范围等。

作为基于以上说明的实施方式的动力转向装置，例如，可以考虑如下所述的实施方式。

即，在一个实施方式中，该动力转向装置具备：转向轴，所述转向轴随着方向盘的旋转而轴向移动，由此供转向轮转向；螺母，所述螺母以包围所述转向轴的方式形成为筒状，相对旋转自如地设置于该转向轴；滚珠循环槽，所述滚珠循环槽由在所述转向轴的外周设置的螺旋槽状的轴侧滚珠丝杠槽、以及在所述螺母的内周设置的螺旋槽状的螺母侧滚珠丝杠槽构成；多个滚珠，所述滚珠能够滚动地夹设在所述滚珠循环槽内；第一连接通路，所述第一连接通路的一端侧在所述螺母的外周面开口形成，另一端侧在所述螺母的内周面且在所述滚珠循环槽的一端侧开口形成；第二连接通路，所述第二连接通路的一端侧在所述螺母的外周面开口形成，另一端侧在所述螺母的内周面且在所述滚珠循环槽的另一端侧开口形成；连接部件，所述连接部件将所述第一连接通路和所述第二连接通路相连以供所述滚珠在该两连接通路之间循环；电动马达，所述电动马达旋转驱动所述螺母，从而向所述转向轴施加转向力；第一负荷过渡区域，在所述螺母侧滚珠丝杠槽中设置在从所述第一连接通路的另一端侧开口沿着所述螺母侧滚珠丝杠槽的第一规定范围内，形成为所述螺母的旋转轴与所述螺母侧滚珠丝杠槽之间的径向距离朝着所述第一连接通路的另一端侧开口而逐渐增大，并且，形成为在所述第一规定范围内存在的滚珠随着从所述第一连接通路的另一端侧开口沿着所述螺母侧滚珠丝杠槽移动，在通过所述滚珠不从所述螺母侧向所述转向轴侧传递负载的第一无负荷区域后，通过从所述螺母侧向所述转向轴侧传递负载的第一负荷区域；第二负荷过渡区域，在所述螺母侧滚珠丝杠槽中设置在从所述第二连接通路的另一端侧开口沿着所述螺母侧滚珠丝杠槽的第二规定范围内，形成为所述螺母的旋转轴与所述螺母侧滚珠丝杠槽之间的径向距离朝着所述第二连接通路的另一端侧开口而逐渐增大，并且，形成为在所述第二规定范围内存在的滚珠随着从所述第二连接通路的另一端侧开口沿着所述螺母侧滚珠丝杠槽移动，在通过所述滚珠不从所述螺母侧向所述转向轴侧传递负载的第二无负荷区域后，通过从所述螺母侧向所述转向轴侧传递负载的第二负荷区域。

在所述动力转向装置的优选实施方式中，所述连接部件具备插入所述第一连接通路内的第一插入部、插入所述第二连接通路内的第二插入部、将所述第一插入部和所述第二插入部连接的连接部，所述第一插入部及所述第二插入部形成为相对于所述连接部沿着所述螺母侧滚珠丝杠槽的导程角倾斜。

在另一优选实施方式中，在所述动力转向装置的实施方式的任一个中，所述连接部件形成为筒状，所述第一连接通路具有供所述连接部件的一方侧的端面抵接的第一台阶部，所述第一台阶部比所述连接部件的内周面更向该连接部件的内周侧延伸设置，所述第二连接通路具有供所述连接部件的另一方侧的端面抵接的第二台阶部，所述第二台阶部比所述连接部件的内周面更向该连接部件的内周侧延伸设置。

在又一优选实施方式中，在所述动力转向装置的实施方式的任一个中，所述第一负荷过渡区域及所述第二负荷过渡区域分别形成为能够同时收纳多个所述滚珠的范围。

在又一优选实施方式中，在所述动力转向装置的实施方式的任一个中，所述第一负荷区域及所述第二负荷区域分别形成为能够同时收纳多个所述滚珠的范围。

在又一优选实施方式中，在所述动力转向装置的实施方式的任一个中，所述第一负荷过渡区域形成为，该第一负荷过渡区域中的所述螺母的旋转轴与所述螺母侧滚珠丝杠槽之间的径向距离沿着所述滚珠的行进方向而逐渐变化，所述第二负荷过渡区域形成为，该第二负荷过渡区域中的所述螺母的旋转轴与所述螺母侧滚珠丝杠槽之间的径向距离沿着所述滚珠的行进方向而逐渐变化。

在又一优选实施方式中，在所述动力转向装置的实施方式的任一个中，在所述第一负荷过渡区域中，所述螺母侧滚珠丝杠槽的底侧的横截面形状大致相同地形成，在所述第二负荷过渡区域中，所述螺母侧滚珠丝杠槽的底侧的横截面形状大致相同地形成。

在又一优选实施方式中，在所述动力转向装置的实施方式的任一个中，所述第一连接通路及所述第二连接通路在以所述螺母的旋转轴为中心的周向上形成为所述第一连接通路的另一端与所述第二连接通路的另一端分离约180度。

在又一优选实施方式中，在所述动力转向装置的实施方式的任一个中，所述第一负荷过渡区域及所述第二负荷过渡区域设定为，从所述第一负荷过渡区域的所述第一连接通路侧的端部经由所述滚珠循环槽直到所述第二负荷过渡区域的所述第二连接通路侧的端部的长度为所述滚珠的直径的非整数倍。

在又一优选实施方式中，在所述动力转向装置的实施方式的任一个中，将从所述第一负荷过渡区域的所述第一连接通路侧的端部经由所述滚珠循环槽直到所述第二负荷过渡区域的所述第二连接通路侧的端部的长度设为L、所述滚珠的直径设为D、所述滚珠的个数设为n时，所述第一负荷过渡区域及所述第二负荷过渡区域形成为满足下式：D×(n+1/4)＜L＜D×(n+3/4)。

另外，从另一角度出发，动力转向装置具备：转向轴，所述转向轴随着方向盘的旋转而轴向移动，由此供转向轮转向；螺母，所述螺母以包围所述转向轴的方式形成为筒状，相对旋转自如地设置于该转向轴；滚珠循环槽，所述滚珠循环槽由在所述转向轴的外周设置的螺旋槽状的轴侧滚珠丝杠槽、以及在所述螺母的内周设置的螺旋槽状的螺母侧滚珠丝杠槽构成；多个滚珠，所述滚珠能够滚动地夹设在所述滚珠循环槽内；第一连接通路，所述第一连接通路的一端侧在所述螺母的外周面开口形成，另一端侧在所述螺母的内周面且在所述滚珠循环槽的一端侧开口形成；第二连接通路，所述第二连接通路的一端侧在所述螺母的外周面开口形成，另一端侧在所述螺母的内周面且在所述滚珠循环槽的另一端侧开口形成；连接部件，所述连接部件将所述第一连接通路和所述第二连接通路相连以供所述滚珠在该两连接通路之间循环；电动马达，所述电动马达旋转驱动所述螺母，从而向所述转向轴施加转向力；第一负荷过渡区域，在所述螺母侧滚珠丝杠槽中设置在从所述第一连接通路的另一端侧开口沿着所述螺母侧滚珠丝杠槽的第一规定范围内，形成为所述螺母的旋转轴与所述螺母侧滚珠丝杠槽之间的径向距离朝着所述第一连接通路的另一端侧开口而逐渐增大，并且，形成为在所述第一规定范围内存在的滚珠随着从所述第一连接通路的另一端侧开口沿着所述螺母侧滚珠丝杠槽移动，在通过所述滚珠不从所述螺母侧向所述转向轴侧传递负载的第一无负荷区域后，通过从所述螺母侧向所述转向轴侧传递的负载逐渐增大的第一负荷区域；第二负荷过渡区域，在所述螺母侧滚珠丝杠槽中设置在从所述第二连接通路的另一端侧开口沿着所述螺母侧滚珠丝杠槽的第二规定范围内，形成为所述螺母的旋转轴与所述螺母侧滚珠丝杠槽之间的径向距离朝着所述第二连接通路的另一端侧开口而逐渐增大，并且，形成为在所述第二规定范围内存在的滚珠随着从所述第二连接通路的另一端侧开口沿着所述螺母侧滚珠丝杠槽移动，在通过所述滚珠不从所述螺母侧向所述转向轴侧传递负载的第二无负荷区域后，通过从所述螺母侧向所述转向轴侧传递的负载逐渐增大的第二负荷区域。

在所述动力转向装置的优选实施方式中，所述连接部件具备插入所述第一连接通路内的第一插入部、插入所述第二连接通路内的第二插入部、将所述第一插入部和所述第二插入部连接的连接部，所述第一插入部及所述第二插入部形成为相对于所述连接部沿着所述螺母侧滚珠丝杠槽的导程角倾斜。

在另一优选实施方式中，在所述动力转向装置的实施方式的任一个中，所述第一连接通路及所述第二连接通路在以所述螺母的旋转轴为中心的周向上形成为所述第一连接通路的另一端与所述第二连接通路的另一端分离约180度。

在又一优选实施方式中，在所述动力转向装置的实施方式的任一个中，所述连接部件形成为筒状，所述第一连接通路具有供所述连接部件的一方侧的端面抵接的第一台阶部，所述第一台阶部比所述连接部件的内周面更向该连接部件的内周侧延伸设置，所述第二连接通路具有供所述连接部件的另一方侧的端面抵接的第二台阶部，所述第二台阶部比所述连接部件的内周面更向该连接部件的内周侧延伸设置。

在又一优选实施方式中，在所述动力转向装置的实施方式的任一个中，所述第一负荷过渡区域及所述第二负荷过渡区域分别形成为能够同时收纳多个所述滚珠的范围。

在又一优选实施方式中，在所述动力转向装置的实施方式的任一个中，所述第一负荷区域及所述第二负荷区域分别形成为能够同时收纳多个所述滚珠的范围。

在又一优选实施方式中，在所述动力转向装置的实施方式的任一个中，所述第一负荷过渡区域及所述第二负荷过渡区域设定为，从所述第一负荷过渡区域的所述第一连接通路侧的端部经由所述滚珠循环槽直到所述第二负荷过渡区域的所述第二连接通路侧的端部的长度为所述滚珠的直径的非整数倍。

在又一优选实施方式中，在所述动力转向装置的实施方式的任一个中，将从所述第一负荷过渡区域的所述第一连接通路侧的端部经由所述滚珠循环槽直到所述第二负荷过渡区域的所述第二连接通路侧的端部的长度设为L、所述滚珠的直径设为D、所述滚珠的个数设为n时，所述第一负荷过渡区域及所述第二负荷过渡区域形成为满足下式：D×(n+1/4)＜L＜D×(n+3/4)。

在又一优选实施方式中，在所述动力转向装置的实施方式的任一个中，所述第一负荷过渡区域形成为，该第一负荷过渡区域中的所述螺母的旋转轴与所述螺母侧滚珠丝杠槽之间的径向距离沿着所述滚珠的行进方向而逐渐变化，所述第二负荷过渡区域形成为，该第二负荷过渡区域中的所述螺母的旋转轴与所述螺母侧滚珠丝杠槽之间的径向距离沿着所述滚珠的移动方向而逐渐变化。

在又一优选实施方式中，在所述动力转向装置的实施方式的任一个中，在所述第一负荷过渡区域中，所述螺母侧滚珠丝杠槽的底侧的横截面形状大致相同地形成，在所述第二负荷过渡区域中，所述螺母侧滚珠丝杠槽的底侧的横截面形状大致相同地形成。

Claims (18)

1.一种动力转向装置，其特征在于，具备：

转向轴，其随着方向盘的旋转而轴向移动，由此供转向轮转向；

螺母，其以包围所述转向轴的方式形成为筒状，相对旋转自如地设置于该转向轴；

滚珠循环槽，其由在所述转向轴的外周设置的螺旋槽状的轴侧滚珠丝杠槽、在所述螺母的内周设置的螺旋槽状的螺母侧滚珠丝杠槽构成；

多个滚珠，其能够滚动地夹设在所述滚珠循环槽内；

第一连接通路，其一端侧在所述螺母的外周面开口形成，另一端侧在所述螺母的内周面且在所述滚珠循环槽的一端侧开口形成；

第二连接通路，其一端侧在所述螺母的外周面开口形成，另一端侧在所述螺母的内周面且在所述滚珠循环槽的另一端侧开口形成；

连接部件，其将所述第一连接通路和所述第二连接通路相连以供所述滚珠在该两连接通路之间循环；

电动马达，其旋转驱动所述螺母，由此向所述转向轴施加转向力；

第一负荷过渡区域，其在所述螺母侧滚珠丝杠槽中设置在从所述第一连接通路的另一端侧开口沿着所述螺母侧滚珠丝杠槽的第一规定范围内，形成为所述螺母的旋转轴与所述螺母侧滚珠丝杠槽之间的径向距离朝着所述第一连接通路的另一端侧开口而逐渐增大，并且，形成为存在于所述第一规定范围内的滚珠随着从所述第一连接通路的另一端侧开口沿着所述螺母侧滚珠丝杠槽移动，在通过所述滚珠不从所述螺母侧向所述转向轴侧传递负载的第一无负荷区域后，通过从所述螺母侧向所述转向轴侧传递负载的第一负荷区域；

第二负荷过渡区域，其在所述螺母侧滚珠丝杠槽中设置在从所述第二连接通路的另一端侧开口沿着所述螺母侧滚珠丝杠槽的第二规定范围内，形成为所述螺母的旋转轴与所述螺母侧滚珠丝杠槽之间的径向距离朝着所述第二连接通路的另一端侧开口而逐渐增大，并且，形成为存在于所述第二规定范围内的滚珠随着从所述第二连接通路的另一端侧开口沿着所述螺母侧滚珠丝杠槽移动，在通过所述滚珠不从所述螺母侧向所述转向轴侧传递负载的第二无负荷区域后，通过从所述螺母侧向所述转向轴侧传递负载的第二负荷区域，

所述第一负荷过渡区域及所述第二负荷过渡区域设定为，从所述第一负荷过渡区域的所述第一连接通路侧的端部经由所述滚珠循环槽直到所述第二负荷过渡区域的所述第二连接通路侧的端部的长度为所述滚珠的直径的非整数倍。

2.如权利要求1所述的动力转向装置，其特征在于，

所述连接部件具备插入所述第一连接通路内的第一插入部、插入所述第二连接通路内的第二插入部、将所述第一插入部和所述第二插入部连接的连接部，

所述第一插入部及所述第二插入部形成为相对于所述连接部沿着所述螺母侧滚珠丝杠槽的导程角倾斜。

3.如权利要求2所述的动力转向装置，其特征在于，

所述第一连接通路及所述第二连接通路在以所述螺母的旋转轴为中心的周向上形成为所述第一连接通路的另一端与所述第二连接通路的另一端分离约180度。

4.如权利要求1所述的动力转向装置，其特征在于，

所述连接部件形成为筒状，

所述第一连接通路具有所述连接部件的一方侧的端面所抵接的第一台阶部，

所述第一台阶部比所述连接部件的内周面更向该连接部件的内周侧延伸设置，

所述第二连接通路具有所述连接部件的另一方侧的端面所抵接的第二台阶部，

所述第二台阶部比所述连接部件的内周面更向该连接部件的内周侧延伸设置。

5.如权利要求1所述的动力转向装置，其特征在于，

所述第一负荷过渡区域及所述第二负荷过渡区域分别形成为能够同时收纳多个所述滚珠的范围。

6.如权利要求5所述的动力转向装置，其特征在于，

所述第一负荷区域及所述第二负荷区域分别形成为能够同时收纳多个所述滚珠的范围。

7.如权利要求1所述的动力转向装置，其特征在于，

将从所述第一负荷过渡区域的所述第一连接通路侧的端部经由所述滚珠循环槽直到所述第二负荷过渡区域的所述第二连接通路侧的端部的长度设为L、所述滚珠的直径设为D、所述滚珠的个数设为n时，所述第一负荷过渡区域及所述第二负荷过渡区域形成为满足下式：

D×(n+1/4)＜L＜D×(n+3/4)。

8.如权利要求1所述的动力转向装置，其特征在于，

所述第一负荷过渡区域形成为，该第一负荷过渡区域中的所述螺母的旋转轴与所述螺母侧滚珠丝杠槽之间的径向距离沿着所述滚珠的行进方向而逐渐变化，

所述第二负荷过渡区域形成为，该第二负荷过渡区域中的所述螺母的旋转轴与所述螺母侧滚珠丝杠槽之间的径向距离沿着所述滚珠的行进方向而逐渐变化。

9.如权利要求1所述的动力转向装置，其特征在于，

在所述第一负荷过渡区域中，所述螺母侧滚珠丝杠槽的底侧的横截面形状大致相同地形成，

在所述第二负荷过渡区域中，所述螺母侧滚珠丝杠槽的底侧的横截面形状大致相同地形成。

10.一种动力转向装置，其特征在于，具备：

转向轴，其随着方向盘的旋转而轴向移动，由此供转向轮转向；

螺母，其以包围所述转向轴的方式形成为筒状，相对旋转自如地设置于该转向轴；

滚珠循环槽，其由在所述转向轴的外周设置的螺旋槽状的轴侧滚珠丝杠槽、在所述螺母的内周设置的螺旋槽状的螺母侧滚珠丝杠槽构成；

多个滚珠，其能够滚动地夹设在所述滚珠循环槽内；

第一连接通路，其一端侧在所述螺母的外周面开口形成，另一端侧在所述螺母的内周面且在所述滚珠循环槽的一端侧开口形成；

第二连接通路，其一端侧在所述螺母的外周面开口形成，另一端侧在所述螺母的内周面且在所述滚珠循环槽的另一端侧开口形成；

连接部件，其将所述第一连接通路和所述第二连接通路相连以供所述滚珠在该两连接通路之间循环；

电动马达，其旋转驱动所述螺母，由此向所述转向轴施加转向力；

第一负荷过渡区域，其在所述螺母侧滚珠丝杠槽中设置在从所述第一连接通路的另一端侧开口沿着所述螺母侧滚珠丝杠槽的第一规定范围内，形成为所述螺母的旋转轴与所述螺母侧滚珠丝杠槽之间的径向距离朝着所述第一连接通路的另一端侧开口而逐渐增大，并且，形成为存在于所述第一规定范围内的滚珠随着从所述第一连接通路的另一端侧开口沿着所述螺母侧滚珠丝杠槽移动，在通过所述滚珠不从所述螺母侧向所述转向轴侧传递负载的第一无负荷区域后，通过从所述螺母侧向所述转向轴侧传递的负载逐渐增大的第一负荷区域；

第二负荷过渡区域，其在所述螺母侧滚珠丝杠槽中设置在从所述第二连接通路的另一端侧开口沿着所述螺母侧滚珠丝杠槽的第二规定范围内，形成为所述螺母的旋转轴与所述螺母侧滚珠丝杠槽之间的径向距离朝着所述第二连接通路的另一端侧开口而逐渐增大，并且，形成为存在于所述第二规定范围内的滚珠随着从所述第二连接通路的另一端侧开口沿着所述螺母侧滚珠丝杠槽移动，在通过所述滚珠不从所述螺母侧向所述转向轴侧传递负载的第二无负荷区域后，通过从所述螺母侧向所述转向轴侧传递的负载逐渐增大的第二负荷区域，

所述第一负荷过渡区域及所述第二负荷过渡区域设定为，从所述第一负荷过渡区域的所述第一连接通路侧的端部经由所述滚珠循环槽直到所述第二负荷过渡区域的所述第二连接通路侧的端部的长度为所述滚珠的直径的非整数倍。

11.如权利要求10所述的动力转向装置，其特征在于，

所述连接部件具备插入所述第一连接通路内的第一插入部、插入所述第二连接通路内的第二插入部、将所述第一插入部和所述第二插入部连接的连接部，

所述第一插入部及所述第二插入部形成为相对于所述连接部沿着所述螺母侧滚珠丝杠槽的导程角倾斜。

12.如权利要求11所述的动力转向装置，其特征在于，

所述第一连接通路及所述第二连接通路在以所述螺母的旋转轴为中心的周向上形成为所述第一连接通路的另一端与所述第二连接通路的另一端分离约180度。

13.如权利要求10所述的动力转向装置，其特征在于，

所述连接部件形成为筒状，

所述第一连接通路具有所述连接部件的一方侧的端面所抵接的第一台阶部，

所述第一台阶部比所述连接部件的内周面更向该连接部件的内周侧延伸设置，

所述第二连接通路具有所述连接部件的另一方侧的端面所抵接的第二台阶部，

所述第二台阶部比所述连接部件的内周面更向该连接部件的内周侧延伸设置。

14.如权利要求10所述的动力转向装置，其特征在于，

所述第一负荷过渡区域及所述第二负荷过渡区域分别形成为能够同时收纳多个所述滚珠的范围。

15.如权利要求14所述的动力转向装置，其特征在于，

所述第一负荷区域及所述第二负荷区域分别形成为能够同时收纳多个所述滚珠的范围。

16.如权利要求10所述的动力转向装置，其特征在于，

将从所述第一负荷过渡区域的所述第一连接通路侧的端部经由所述滚珠循环槽直到所述第二负荷过渡区域的所述第二连接通路侧的端部的长度设为L、所述滚珠的直径设为D、所述滚珠的个数设为n时，所述第一负荷过渡区域及所述第二负荷过渡区域形成为满足下式：

D×(n+1/4)＜L＜D×(n+3/4)。

17.如权利要求10所述的动力转向装置，其特征在于，

所述第一负荷过渡区域形成为，该第一负荷过渡区域中的所述螺母的旋转轴与所述螺母侧滚珠丝杠槽之间的径向距离沿着所述滚珠的行进方向而逐渐变化，

所述第二负荷过渡区域形成为，该第二负荷过渡区域中的所述螺母的旋转轴与所述螺母侧滚珠丝杠槽之间的径向距离沿着所述滚珠的行进方向而逐渐变化。

18.如权利要求10所述的动力转向装置，其特征在于，

在所述第一负荷过渡区域中，所述螺母侧滚珠丝杠槽的底侧的横截面形状大致相同地形成，

在所述第二负荷过渡区域中，所述螺母侧滚珠丝杠槽的底侧的横截面形状大致相同地形成。