CN108349527B - 电动式助力转向装置及其组装方法 - Google Patents

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Abstract

在将扭杆的第一连结部连结在下轴的花键孔,并且将力矩检测用套筒的基端部外嵌固定在设置在下轴的筒状部的状态下,将扭杆的第二连结轴部从后端侧插入到输出轴的内侧。而且,在使下轴与输出轴在轴向接近时,在力矩检测用套筒的前端部进入到力矩检测用凹凸部的外径侧之前,使引导轴部的前端部进入到衬套的后端部的内径侧。

Description

电动式助力转向装置及其组装方法
技术领域
本发明涉及电动式助力转向装置(EPS)及其组装方法的改良,电动式助力转向装置(EPS)是用作汽车的转向装置,通过将电动马达用作辅助动力源,实现减轻用于操作方向盘所需的力。
背景技术
图8~10示出专利文献1所公开的电动式助力转向装置的以往构造的一个例子。这样的电动式助力转向装置将方向盘1的旋转传递至转向齿轮单元2的输入轴3,随着该输入轴3的旋转推拉左右1对拉杆4、4,对车轮赋予转向角。方向盘1支承固定在转向轴5的后端部。转向轴5在轴向插通被车身支承的圆筒状的转向柱6的状态下,旋转自如地被该转向柱6支承。另外,转向轴5的前端部经由自由接头7与中间轴8的后端部连接,该中间轴8的前端部经由其他自由接头9与输入轴3连接。另外,图示的例子是电动式助力转向装置,其将电动马达10作为辅助动力的产生源并降低为了操作方向盘1所需的力。另外,在本说明书整体中,前后方向只要没有特别说明,指的是车辆的前后方向。
转向柱6是将内柱11与外柱12能伸缩地组合而成。转向柱6被车身(未图示)支承。另外,转向轴5是将相当于技术方案的输入轴的下轴13与上轴14能传递力矩且能伸缩地组合而成。转向轴5被旋转自如地支承在转向柱6的内径侧。另外,在上轴14中从外柱12的后端开口突出的部分固定有方向盘1。另外,在内柱11的前端部结合固定有壳体15,在该壳体15的内侧插入有下轴13的前半部。
在壳体15的内侧在下轴13的前侧,输出轴16被1对球轴承17、18旋转自如地支承。另外,在输出轴16中从壳体15的前端开口突出的部分结合有自由接头7。上述这样的输出轴16与下轴13经由扭杆19互相同轴地连结。
扭杆19由弹簧钢制成,分别在轴向两端部设置有第一连结轴部20和第二连结轴部21,在轴向中间部设置有弹簧轴部22,在第一连结轴部20与弹簧轴部22之间设置有比该弹簧轴部22大直径的引导轴部23。而且,该扭杆19在将除了后端部的大部分配置在输出轴16的内径侧的状态下,将第一连结轴部20不能相对旋转地花键嵌合在下轴13的靠前端部分的径向中心部所设置的花键孔24。另外,在将第二连结轴部21松弛地嵌合在设置于输出轴16的前端部的嵌合孔25内后,通过使销26卡合,从而不能相对旋转地与输出轴16的前端部结合。另外,在输出轴16的内周面中的后端部内嵌固定有衬套27,在其内径侧将引导轴部23能相对旋转地支承。
另外,在下轴13的前端部设置有圆筒状的筒状部28。在该筒状部28的内周面设置有其内接圆的直径比花键孔24大的、在圆周方向为凹凸形状的阴止动部29。另一方面,在输出轴16的外周面的后端部设置有其外径尺寸比靠后端部分小的、在圆周方向为凹凸形状的阳止动部30。而且,使这样的阴止动部29与阳止动部30以能在预定角度范围相对旋转的方式凹凸卡合。
另外,在输出轴16的外周面中在轴向与阳止动部30的前侧相邻的部分即靠后端部分,设置有其外接圆的直径比阳止动部30大的、在圆周方向为凹凸形状的力矩检测用凹凸部31。另外,在力矩检测用凹凸部31的外径侧配置有非磁性金属制成的圆筒状的力矩检测用套筒32。力矩检测用套筒32的基端部(后端部)外嵌固定在筒状部28。另外,在力矩检测用套筒32中配置在力矩检测用凹凸部31的外径侧的部分,即前端部至中间部,多个近似矩形的窗孔33、33在轴向以多列且在圆周方向以等间隔设置。另外,在力矩检测用凹凸部31和力矩检测用套筒32的外径侧配置有内嵌固定在壳体15的力矩检测用线圈单元34。
进一步,在输出轴16的轴向中间部外嵌固定有蜗轮35。被旋转自如地支承在壳体15内的蜗杆36啮合在该蜗轮35。另外,在该壳体15支承固定有电动马达10,该电动马达10的马达输出轴37可传递力矩地结合在蜗杆36的基端部。
在上述那样构成的电动式助力转向装置的情况下,驾驶者通过操作方向盘1,从而对转向轴5赋予转向力即力矩时,扭杆19会弹性地扭曲与该力矩的方向和大小相应的量。随之,力矩检测用凹凸部31与力矩检测用套筒32的圆周方向的位置关系会变化,从而在构成力矩检测用线圈单元34的线圈会产生阻抗变化。因此,基于该阻抗变化,能够检测力矩的方向和大小。电动马达10产生与力矩的检测结果相应的辅助动力。该辅助动力在由蜗轮35与蜗杆36啮合而构成的蜗杆式减速器38增大后,赋予给输出轴16。其结果是,减轻驾驶者为了操作方向盘1所需的力。
另一方面,从方向盘1向转向轴5输入大的力矩(转向力),从而扭杆19的扭曲量到达预定角度范围的一侧或者另一侧的上限值时,阴止动部29与阳止动部30的齿部彼此在周向啮合。然后,基于啮合,从下轴13向输出轴16直接传递力矩的一部分。
另外,为了组装上述这样的电动式助力转向装置,首先,将在扭杆19的后端部设置的第一连结轴部20压入到在下轴13的靠前端部分设置的花键孔24,从而将扭杆19与下轴13能传递力矩地连结。接下来,将在扭杆19的前端部设置的第二连结轴部21从后端侧插入到输出轴16的内侧,将该第二连结轴部21无过盈量地内嵌在设置于输出轴16的前端部的嵌合孔25。而且,在使下轴13与输出轴16在旋转方向的相互的位置关系在预定角度范围的中央位置一致的状态下,在输出轴16的前端部与扭杆19的前端部(第二连结轴部21)的互相匹配的位置,用钻头加工形成径向的贯通孔39。而且,通过将销26压入到该贯通孔39,从而将扭杆19的前端部与输出轴16能传递力矩地连结。或者,也可以预先形成贯通孔39,在该贯通孔39压入销26。
然而,以往构造的电动式助力转向装置在利用上述的组装方法组装的情况下,有可能产生下面的问题。
即,如图11所示,将在扭杆19的前端部设置的第二连结轴部21从后端侧插入到输出轴16的内侧,使该输出轴16与下轴13在轴向接近时,在扭杆19的引导轴部23进入到衬套27的内径侧之前,力矩检测用套筒32的前端部就进入到力矩检测用凹凸部31的外径侧。因此,难以确保输出轴16与下轴13的同轴度,在使这些输出轴16与下轴13在轴向接近时,需要注意使力矩检测用套筒32与力矩检测用凹凸部31不接触。因此,组装作业性差,存在改善的余地。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2013-71590号公报
发明内容
本发明欲解决的问题
本发明鉴于上述这样的情况,提供一种电动式助力转向装置及其组装方法,在组装作业时,能够使力矩检测用套筒与力矩检测用凹凸部不接触,能够提高组装作业性。
用于解决问题的方案
一个实施方式所涉及的电动式助力转向装置包括输入轴、输出轴、扭杆、阴止动部、阳止动部、力矩检测用凹凸部、力矩检测用套筒、衬套。
所述输入轴被赋予来自方向盘的转向力。
所述输出轴与所述输入轴配置在同轴上,被赋予将电动马达作为产生源的辅助动力。
所述扭杆在轴向两端部具有第一连结轴部和第二连结轴部,在轴向中间部具有弹簧轴部,在所述第一连结轴部与所述弹簧轴部之间具有直径比该弹簧轴部大的引导轴部。而且,所述扭杆在配置在所述输入轴和所述输出轴的内径侧的状态下,所述第一连结轴部能传递力矩地连结于所述输入轴和所述输出轴中的一个旋转轴,所述第二连结轴部能传递力矩地连结于所述输入轴和所述输出轴中的另一个旋转轴。
所述阴止动部设置在所述一个旋转轴中的轴向一端部,该轴向一端部是在轴向上所述另一个旋转轴侧的端部。所述阴止动部可以是分别在轴向长的多个各阴侧齿部与阴侧槽部在圆周方向交替且以等间距配置而成。
所述阳止动部设置在所述另一个旋转轴的外周面中的轴向另一端部,该轴向另一端部是在轴向上所述一个旋转轴侧的端部,并相对于所述阴止动部能在预定角度范围相对旋转地卡合(例如凹凸卡合)。所述阳止动部可以是分别在轴向长的多个各的阳侧齿部与阳侧槽部在圆周方向交替且以等间距配置而成。
所述力矩检测用凹凸部设置在所述另一个旋转轴的外周面中的与所述阳止动部的轴向一侧相邻的部分。所述力矩检测用凹凸部可以是其外接圆的直径比所述阳止动部的外接圆的直径大。
所述力矩检测用套筒配置在所述力矩检测用凹凸部的外径侧,并且将其基端部即轴向另一端部外嵌固定在所述一个旋转轴的轴向一端部。
所述衬套被内嵌固定(压入)在所述另一个旋转轴的内周面中的轴向另一端部,在其内径侧将所述引导轴部能相对旋转地支承。
特别是,在所述电动式助力转向装置中,从所述衬套的轴向另一端部到所述力矩检测用凹凸部的轴向另一端部的轴向距离,大于从所述引导轴部的轴向一端部到所述力矩检测用套筒的轴向一端部的轴向距离。
另外,在所述电动式助力转向装置中,优选的是例如从所述引导轴部的轴向一端部到所述第二连结轴部的轴向一端部的轴向距离(α),大于从所述衬套的轴向另一端部到在所述另一个旋转轴的轴向一端部设置的嵌合孔的轴向另一端部的轴向距离(β)。
另外,在本发明的另一实施方式所涉及的电动式助力转向装置的组装方法中,在将所述扭杆的第一连结轴部连结在所述一个旋转轴,并且将所述力矩检测用套筒的轴向另一端部外嵌固定在所述一方旋转轴的轴向一端部的状态下,将所述扭杆的第二连结轴部从轴向另一端侧插入到所述另一个旋转轴的内侧,使所述一个旋转轴与所述另一个旋转轴在轴向接近时,在使所述力矩检测用套筒的轴向一端部进入到所述力矩检测用凹凸部的外径侧之前,使所述引导轴部的轴向一端部进入(插入)到所述衬套的轴向另一端部的内径侧。
换言之,在使所述输入轴与所述输出轴在轴向接近时,使所述力矩检测用凹凸部的轴向另一端部与所述力矩检测用套筒的轴向一端部之间的轴向距离,大于所述衬套的轴向另一端部与所述引导轴部的轴向一端部的轴向距离。
在所述组装方法中,例如优选的是在使所述引导轴部的轴向一端部进入到所述衬套的轴向另一端部的内径侧之前,将所述第二连结轴部无过盈量地内嵌在设置在所述另一个旋转轴的轴向一端部的嵌合孔。
发明的效果
根据上述构成,在组装作业时,能够防止力矩检测用套筒与力矩检测用凹凸部接触,能够提高组装作业性。
即,在所述电动式助力转向装置中,在完成状态(组装完成状态)下,从衬套的轴向另一端部到力矩检测用凹凸部的轴向另一端部的轴向距离,大于从引导轴部的轴向一端部到力矩检测用套筒的轴向一端部的轴向距离。
因此,在组装作业时,在将扭杆的第一连结轴部连结在同轴上配置的输入轴和输出轴中的一个旋转轴,并且将力矩检测用套筒的基端部外嵌固定在该一个旋转轴的状态下,将所述扭杆的第二连结轴部从轴向另一端侧插入到另一个旋转轴的内侧,使所述一个旋转轴与所述另一个旋转轴在轴向接近时,在所述力矩检测用套筒的轴向一端部进入到所述力矩检测用凹凸部的外径侧之前,可以使所述引导轴部的轴向一端部进入到所述衬套的轴向另一端部的内径侧。
所以,在利用所述扭杆和所述衬套来确保所述输入轴与所述输出轴的同轴度的状态下,可以使所述力矩检测用套筒进入到所述力矩检测用凹凸部的外径侧。
其结果是,能够有效防止所述力矩检测用套筒与所述力矩检测用凹凸部接触。由此,能够提高电动式助力转向装置的组装作业性。
另外,根据优选的实施方式,在使所述引导轴部的轴向一端部进入到所述衬套的轴向另一端部的内径侧之前,能够将所述第二连结轴部无过盈量地内嵌在设置在所述另一个旋转轴的轴向一端部的嵌合孔内。因此,利用所述第二连结轴部与所述另一个旋转轴的嵌合孔的嵌合部,能够某种程度确保所述输入轴与所述输出轴的同轴度。所以,可以使所述引导部的轴向一端部顺畅进入到所述衬套的轴向另一端部的内径侧。
附图说明
图1是示出实施方式的一个例子的部分切断侧视图。
图2是图1的左端部放大图。
图3是示出下轴、扭杆和力矩检测用套筒被组装而成的输入侧半组装体的剖视图。
图4是示出输出轴和蜗轮组装而成的输出侧半组装体的剖视图。
图5是示出输入侧半组装体与输出侧半组装体的组合中途状态的剖视图。
图6是图5的右半部放大图。
图7是示出输入侧半组装体与输出侧半组装体的组合完成状态的剖视图。
图8是示出电动式助力转向装置的一个例子的部分切断侧视图。
图9是图8的A-A剖视图。
图10是示出从图9的左侧观察的状态的部分切断图。
图11是示出以往构造的电动式助力转向装置的组装中途状态的剖视图。
附图标记的说明
1:方向盘
2:转向齿轮单元
3:输入轴
4:拉杆
5、5a:转向轴
6、6a:转向柱
7:自由接头
8:中间轴
9:自由接头
10:电动马达
11、11a:内柱
12、12a:外柱
13、13a:下轴
14、14a:上轴
15、15a:壳体
16、16a:输出轴
17、17a:球轴承
18、18a:球轴承
19、19a:扭杆
20、20a:第一连结部
21、21a:第二连结部
22、22a:弹簧轴部
23、23a:引导轴部
24、24a:花键孔
25、25a:嵌合孔
26、26a:销
27、27a:衬套
28、28a:筒状部
29、29a:阴止动部
30、30a:阳止动部
31、31a:力矩检测用凹凸部
32、32a:力矩检测用套筒
33、33a:窗孔
34、34a:力矩检测用线圈单元
35、35a:蜗轮
36:蜗杆
37:马达输出轴
38、38a:蜗杆式减速器
39:贯通孔
40:盖体
41:主体
43:阴侧齿部
44:阴侧槽部
45:阳侧齿部
46:阳侧槽部
47:检测用槽部
48:线圈
49:基板
50:密封圈
51:输入侧半组装体
52:输出侧半组装体
具体实施方式
[实施方式的一个例子]
参照图1~7来说明实施方式的一个例子。本例的电动式助力转向装置包括转向柱6a、转向轴5a、壳体15a、输出轴16a、扭杆19a、衬套27a、力矩检测用套筒32a、力矩检测用线圈单元34a、基板49、电动马达10(参照图8)、蜗杆式减速器38a。
转向柱6a分别是钢制或者铝合金等轻合金制成的、配置在前侧的圆筒状的内柱11a与配置在后侧的圆筒状的外柱12a能伸缩地组合而成的,被未图示的支承支架支承在车身。
转向轴5a分别是钢制的、配置在前侧的下轴13a与配置在后侧的中空轴状的上轴14a能传递力矩且能伸缩地花键嵌合而成,被旋转自如地支承在转向柱6a的内径侧。另外,在上轴14a中,在从外柱12a的后端开口突出的部分(后端部)固定有方向盘1(参照图8)。在本例的情况下,下轴13a相当于技术方案的输入轴。
壳体15a是分别由铝合金等轻合金制成或者合成树脂制成的前侧的盖体40与后侧的主体41由多条螺栓互相结合而成,结合固定在内柱11a的前端部。另外,下轴13a的前端部插入到壳体15a的内侧。
输出轴16a由磁性金属即钢制成中空轴状,被1对球轴承17a、18a旋转自如地支承在壳体15a内的下轴13a的前侧。在从壳体15a的前端开口突出的输出轴16a的前端部结合有自由接头7(参照图8)。
扭杆19a由弹簧钢等钢制成,后端部为第一连结轴部(输入侧连结部)20a,前端部为第二连结轴部(输出侧连结轴部)21a,轴向中间部为弹簧轴部22a,第一连结轴部20a与弹簧轴部22a之间部分为具有比该弹簧轴部22a的外径大的外径尺寸的引导轴部23a。另外,扭杆19a其全长比输出轴16a长,在将除了其后端部即第一连结轴部20a之外的大部分配置在输出轴16a的内径侧的状态下,该第一连结轴部20a不能相对旋转地花键嵌合在设置于下轴13a的靠前端部分的径向中心部的花键孔24a。另外,在前端部即第二连结轴部21a无过盈量地松弛内嵌(圆筒面嵌合)在设置于输出轴16a的前端部的嵌合孔25a内后,通过销26a在径向被卡合,从而与输出轴16a的前端部不能相对旋转地结合。因此,在本例的情况下,下轴13a相当于技术方案的一个旋转轴,输出轴16a相当于技术方案的另一个旋转轴。另外,前端部相当于技术方案的轴向一端部,后端部相当于技术方案的轴向另一端部。
另外,第一、第二两个连结轴部20a、21a的外径尺寸(外接圆的直径)比弹簧轴部22a和引导轴部23a的外径尺寸大,其中的引导轴部23a的外径尺寸比弹簧轴部22a的外径尺寸大。另外,引导轴部23a使外周面在轴向全长为单纯的圆筒面,与之相对,弹簧轴部22a使外周面中的轴向中间部为单纯的圆筒面,使轴向两端部为越朝向轴向两侧越向外径尺寸增大的方向倾斜的倾斜面。
衬套27a由合成树脂或者金属制成,使整体构成为部分圆筒状(截面C形状)或者圆筒状,内嵌固定(压入固定)在输出轴16a的内周面中的后端部。另外,衬套27a在其内径侧,将构成扭杆19a的引导轴部23a能相对旋转且不会摇动地支承(枢轴支撑)。
另外,在下轴13a的前端部设置有圆筒状的筒状部28a。在该筒状部28a的内周面设置有其内接圆的直径比花键孔24a大的、在圆周方向为凹凸形状(齿轮状)的阴止动部29a。该阴止动部29a在筒状部28a的内周面,分别在轴向长的多个各阴侧齿部43、43和阴侧槽部44、44在圆周方向交替且以等间距配置而成。
另一方面,在输出轴16a的外周面的后端部设置有其外径尺寸(外接圆的直径)比靠后端部分(关于轴向与前侧邻近的部分、即后述的力矩检测用凹凸部31a)小的、在圆周方向为凹凸形状(齿轮状)的阳止动部30a。该阳止动部30a在输出轴16a的外周面的后端部,分别在轴向长的多个各阳侧齿部45、45和阳侧槽部46、46在圆周方向交替且以等间距配置而成。这些各阳侧齿部45、45(各阳侧槽部46、46)的个数与各阴侧齿部43、43(各阴侧槽部44、44)的个数互相相等。
上述的阴止动部29a与阳止动部30a能在预定角度范围(以扭杆19不扭曲的中立状态为基准,例如±5度的范围)相对旋转(松弛的花键卡合那样)地凹凸卡合。即,各阴侧齿部43、43(各阳侧齿部45、45)分别以具有圆周方向的间隙的状态松弛地卡合在各阳侧槽部46、46(各阴侧槽部44、44),从而下轴13a与输出轴16a的相对旋转被限制在预定角度范围。由此,防止扭杆19a过大的扭曲。
另外,在输出轴16a的外周面中、在轴向与阳止动部30a的前端侧相邻的部分即靠后端部分,设置有其外接圆的直径比阳止动部30a大的、在圆周方向为凹凸形状(齿轮状)的力矩检测用凹凸部31a。该力矩检测用凹凸部31a在输出轴16a的外周面的靠后端部分,将分别在轴向长的多个检测用槽部47、47在圆周方向以等间隔设置而构成。在本例的情况下,这些各检测用槽部47、47的个数与各阳侧槽部44、44的个数互相相等。随之,这些各检测用槽部47、47与各阳侧槽部44、44在轴向连续地设置。即,这些各检测用槽部47、47与各阳侧槽部44、44的在圆周方向的配置的相位互相相等。
另外,力矩检测用套筒32a由铝合金等具有导电性的非磁性金属制成圆筒状,同心配置在力矩检测用凹凸部31a的外径侧。该力矩检测用套筒32a的基端部(后端部)外嵌固定在筒状部28a。在力矩检测用套筒32a中配置在力矩检测用凹凸部31a的外径侧的部分,即前端部(末端部)至中间部,多个近似矩形的窗孔33a、33a在轴向以多列且在圆周方向以等间隔设置。这两列的窗孔33a、33a的周向相位互相偏离半个间距。另外,力矩检测用套筒32a中配置在力矩检测用凹凸部31a的外径侧的部分的内径尺寸比该力矩检测用凹凸部31a的外接圆的直径(外径尺寸)大0.5mm左右。
特别在本例的情况下,分别限制以输出轴16a的后端部(后端部边缘部)为基准的衬套27a的安装位置(压入位置)和力矩检测用凹凸部31a的形成位置,并且分别限制构成扭杆19a的引导轴部23a的全长(轴向长度)以及力矩检测用套筒32a的全长(和安装位置),从而从衬套27a的后端部到力矩检测用凹凸部31a的后端部的轴向距离X大于从引导轴部23a的前端部到力矩检测用套筒32a的前端部的轴向距离Y(X>Y)。
另外,力矩检测用线圈单元34a被构成为圆筒状,同心配置在力矩检测用凹凸部31a和力矩检测用套筒32a的外径侧。另外,力矩检测用线圈单元34a被内嵌固定在壳体15a,包括1对线圈48、48。这两个线圈48、48相对于力矩检测用套筒32a中设置有两列窗孔33a、33a的部分,在径向重叠地配置。
另外,基板49设置在壳体15a内的力矩检测用线圈单元34a的下方。在基板49上构成马达控制电路。另外,在该马达控制电路连接有两个线圈48、48的端部。
另外,蜗杆式减速器38a是蜗轮35a与未图示的蜗杆组合而成的。蜗轮35a在输出轴16a中外嵌固定在两个球轴承17a、18a彼此之间部分即轴向间部。另外,蜗杆在与蜗轮35a啮合的状态下,在壳体15a内被旋转自如地支承。
另外,电动马达10(参照图8)被壳体15a支承固定。该电动马达10的马达输出轴能传递力矩地与蜗杆的基端部结合。
另外,在图示的构造的情况下,在下轴13a的外周面中的靠后端部分与壳体15a的内表面之间部分设置有密封圈50,用于防止该壳体15a内的润滑剂流出到转向柱6a的内径侧的空间。
在上述那样构成的本例的电动式助力转向装置中,驾驶者操作方向盘1,从而在对转向轴5a赋予转向力即力矩时,扭杆19a会(在预定角度范围)弹性地扭曲与该力矩的方向和大小相应的量。随此,力矩检测用凹凸部31a与力矩检测用套筒32a的圆周方向的位置关系会变化,从而在构成力矩检测用线圈单元34a的线圈48、48会产生阻抗变化。基于该阻抗变化,能够检测力矩的方向和大小。基板49上的马达控制电路利用该力矩的检测结果,进行电动马达10的通电控制,从而在该电动马达10产生与力矩的方向和大小相应的辅助动力。该辅助动力在由蜗杆式减速器38a增大后,赋予给输出轴16a。其结果是,减轻驾驶者为了操作方向盘1所需的力。
另一方面,从方向盘1向转向轴5a输入大的力矩,从而在扭杆19a的扭曲量到达预定角度范围的一侧或者另一侧的上限值时,阴止动部29a与阳止动部30a在周向啮合。然后,基于啮合,从下轴13a向输出轴16a直接传递力矩的一部分。
接下来,说明具有上述构成的本例的电动式助力转向装置的组装步骤。
首先,如图3所示,在设置在下轴13a的靠前端部分的花键孔24a内,将设置在扭杆19a的后端部的第一连结轴部20a压入,将下轴13a与扭杆19a能传递力矩地连结。另外,以此为前后,将力矩检测用套筒32a的基端部外嵌固定在设置在下轴13a的前端部的筒状部28a。由此,得到如图3所示的输入侧半组装体51。另外,如图4所示,将蜗轮35a外嵌固定在输出轴16a的轴向中间部外周面,得到输出侧半组装体52。
接下来,如图5~7所示,将输入侧半组装体51与输出侧半组装体52组合。即,从后端侧将构成输入侧半组装体51的扭杆19a的第二连结轴部21a插入到构成输出侧半组装体52的输出轴16a的内侧,使输入侧半组装体51(下轴13a)与输出侧半组装体52(输出轴16a)在轴向接近。而且,在本例的情况下,首先,将第二连结轴部21a无过盈量地松弛地内嵌(圆筒面嵌合)在设置在输出轴16a的前端部的嵌合孔25a。即,如后所述,在使引导轴部23a的前端部进入到衬套27a的后端部的内径侧之前,使第二连结轴部21a松弛地内嵌在嵌合孔25a。因此,在本例的情况下,在限制衬套27a的设置位置(压入位置)以及嵌合孔25a的形成位置的同时,分别限制了第二连结轴部21a和引导轴部23a的全长。具体而言,使从引导轴部23a的前端部到第二连结轴部21a的前端部的轴向距离α(参照图3),大于从衬套27a的后端部到嵌合孔25a的后端部的轴向距离β(参照图4)(α>β)。
接下来,在使第二连结轴部21a松弛地内嵌在嵌合孔25a内的状态下,使输入侧半组装体51与输出侧半组装体52进一步接近。这样,在本例的情况下,由于从衬套27a的后端部到力矩检测用凹凸部31a的后端部的轴向距离X,大于从引导轴部23a的前端部到力矩检测用套筒32a的前端部的轴向距离Y,因此,如图5、6所示,在引导轴部23a的前端部与衬套27a的后端部的轴向距离为零(引导轴部23a的前端部与衬套27a的后端部接触)时,成为在力矩检测用套筒32a的前端部与力矩检测用凹凸部31a的后端部之间存在充分大的轴向间隙Z的状态。所以,在本例的情况下,在使力矩检测用套筒32a的前端部进入到力矩检测用凹凸部31a的外径侧之前,使引导轴部23a的前端部进入到衬套27的后端部的内径侧。
由此,在利用扭杆19a和衬套27a来确保下轴13a与输出轴16a的同轴度的状态下,能够使输入侧半组装体51与输出侧半组装体52在轴向接近。
而且,如图7所示,将输入侧半组装体51与输出侧半组装体52在轴向组合。之后,在使下轴13a与输出轴16a在旋转方向的相互的位置关系与预定角度范围的中央位置一致的状态下,在输出轴16a的前端部与第二连结轴部21a互相匹配的位置,用钻头加工形成径向的贯通孔39a(参照图1、2)。而且,将销26a压入到该贯通孔39a,在输出轴16a的前端部能传递力矩地连结第二连结轴部21a。最后,将得到的组装体旋转自如地装入到转向柱6a和壳体15a的内侧,得到本例的电动式助力转向装置。
根据具有上述构成的利用上述的组装方法组装的本例的电动式助力转向装置,在组装作业时,能够防止力矩检测用套筒32a与力矩检测用凹凸部31a接触,能够提高组装作业性。
即,在本例的电动式助力转向装置的情况下,在完成状态(组装完成状态)下,使从衬套27a的后端部到力矩检测用凹凸部31a的后端部的轴向距离X,大于从引导轴部23a的前端部到力矩检测用套筒31a的前端部的轴向距离Y(X>Y)。因此,在组装作业时,如图5、6所示,在下轴13a的花键孔24a连结有扭杆19a的第一连结部21a,并且在设置在该下轴13a的筒状部28a外嵌固定有力矩检测用套筒32a的基端部的状态下,将扭杆19a的第二连结轴部22a从后端侧插入到输出轴16a的内侧,使下轴13a与输出轴16a在轴向接近时,在力矩检测用套筒32a的前端部进入到力矩检测用凹凸部31a的外径侧之前,可以使引导轴部23a的前端部进入到衬套27a的后端部的内径侧。所以,在本例的情况下,在利用扭杆19a与衬套27a来确保下轴13a与输出轴16a的同轴度的状态下,可以使力矩检测用套筒32a进入到力矩检测用凹凸部31a的外径侧。其结果是,根据本例的电动式助力转向装置,能够有效防止力矩检测用套筒32a与力矩检测用凹凸部31a接触。由此,能够提高电动式助力转向装置的组装作业性。
进一步在本例的情况下,在使引导轴部23a的前端部进入到衬套27a的后端部的内径侧之前,能够使第二连结轴部21a无过盈量地内嵌在设置在输出轴16a的前端部的嵌合孔25a。因此,能够利用第二连结轴部21a与嵌合孔25a的嵌合部,某种程度确保下轴13a与输出轴16a的同轴度(能够抑制一个部件相对于另一个部件倾斜)。所以,能够使引导轴部23a的前端部顺畅进入到衬套27a的后端部的内径侧。
产业上的利用可能性
本发明与上述的实施方式的情况相反,也可以适用于输出轴为一个旋转轴,输入轴为另一个旋转轴的构造。另外,在实施本发明的情况下,在设置在扭杆的两端部的第一、第二两个连结轴部与输入轴和输出轴的连结构造中,不限于实施方式的构造,可以采用以往已知的各种构造。
本申请基于2015年11月13日申请的日本专利申请2015-222616,其内容作为参照并入本文。

Claims (4)

1.一种电动式助力转向装置,包括:
输入轴,其被赋予来自方向盘的转向力;
输出轴,与该输入轴配置在同轴上,被赋予将电动马达作为产生源的辅助动力;
扭杆,其在轴向两端部具有第一连结轴部和第二连结轴部,在轴向中间部具有弹簧轴部,在所述第一连结轴部与所述弹簧轴部之间具有直径比该弹簧轴部大的引导轴部,在所述扭杆配置在所述输入轴和所述输出轴的内径侧的状态下,所述第一连结轴部能传递力矩地连结于所述输入轴和所述输出轴中的一个旋转轴,所述第二连结轴部能传递力矩地连结于所述输入轴和所述输出轴中的另一个旋转轴;
阴止动部,其设置在所述一个旋转轴中的轴向一端部,该轴向一端部是在轴向上所述另一个旋转轴侧的端部;
阳止动部,其设置在所述另一个旋转轴的外周面中的轴向另一端部,该轴向另一端部是在轴向上所述一个旋转轴侧的端部,并相对于所述阴止动部能在预定角度范围相对旋转地卡合;
力矩检测用凹凸部,其设置在所述另一个旋转轴的外周面中的与所述阳止动部的轴向一侧相邻的部分;
力矩检测用套筒,其配置在所述力矩检测用凹凸部的外径侧,并且将其基端部即轴向另一端部外嵌固定在所述一个旋转轴的轴向一端部;以及
衬套,其内嵌固定在所述另一个旋转轴的内周面中的轴向另一端部,将所述引导轴部能相对旋转地支承在其内径侧,
所述电动式助力转向装置的特征在于,
从所述衬套的轴向另一端部到所述力矩检测用凹凸部的轴向另一端部的轴向距离,大于从所述引导轴部的轴向一端部到所述力矩检测用套筒的轴向一端部的轴向距离。
2.如权利要求1所述的电动式助力转向装置,
从所述引导轴部的轴向一端部到所述第二连结轴部的轴向一端部的轴向距离,大于从所述衬套的轴向另一端部到在所述另一个旋转轴的轴向一端部设置的嵌合孔的轴向另一端部的轴向距离。
3.一种电动式助力转向装置的组装方法,
所述电动式助力转向装置包括:
输入轴,其被赋予来自方向盘的转向力;
输出轴,其与该输入轴配置在同轴上,被赋予将电动马达作为产生源的辅助动力;
扭杆,其在轴向两端部具有第一连结轴部和第二连结轴部,在轴向中间部具有弹簧轴部,在所述第一连结轴部与所述弹簧轴部之间具有直径比该弹簧轴部大的引导轴部,在所述扭杆配置在所述输入轴和所述输出轴的内径侧的状态下,所述第一连结轴部能传递力矩地连结于所述输入轴和所述输出轴中的一个旋转轴,所述第二连结轴部能传递力矩地连结于所述输入轴和所述输出轴中的另一个旋转轴;
阴止动部,其设置在所述一个旋转轴中的轴向一端部,该轴向一端部是在轴向上所述另一个旋转轴侧的端部;
阳止动部,其设置在所述另一个旋转轴的外周面中的轴向另一端部,该轴向另一端部是在轴向上所述一个旋转轴侧的端部,并相对于所述阴止动部能在预定角度范围相对旋转地卡合;
力矩检测用凹凸部,其设置在所述另一个旋转轴的外周面中的与所述阳止动部的轴向一侧相邻的部分;
力矩检测用套筒,其配置在所述力矩检测用凹凸部的外径侧,并且将其基端部即轴向另一端部外嵌固定在所述一个旋转轴的轴向一端部;以及
衬套,其内嵌固定在所述另一个旋转轴的内周面中的轴向另一端部,将所述引导轴部能相对旋转地支承在其内径侧,
所述电动式助力转向装置的组装方法的特征在于,
在将所述扭杆的所述第一连结轴部连结在所述一个旋转轴,并且将所述力矩检测用套筒的轴向另一端部外嵌固定在所述一个旋转轴的轴向一端部的状态下,将所述扭杆的所述第二连结轴部从轴向另一端侧插入到所述另一个旋转轴的内侧,在使所述一个旋转轴与所述另一个旋转轴在轴向接近时,在使所述力矩检测用套筒的轴向一端部进入到所述力矩检测用凹凸部的外径侧之前,使所述引导轴部的轴向一端部进入到所述衬套的轴向另一端部的内径侧。
4.如权利要求3所述的电动式助力转向装置的组装方法,
在使所述引导轴部的轴向一端部进入到所述衬套的轴向另一端部的内径侧之前,将所述第二连结轴部无过盈量地内嵌在设置在所述另一个旋转轴的轴向一端部的嵌合孔。
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