CN108945084A - 转向装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够以较短的行程实现冲击吸收功能的端部减振器。转向装置(1)具备安装于齿条轴(13)的轴向端部的大径部件(60)，并且转向装置(1)具有：齿条壳体(20)，其具有供大径部件(60)接触或分离的限位部(27)，并将齿条轴(13)以及大径部件(60)保持为能够在轴向(A)移动；以及端部减振器(70)，其在轴向(A)被大径部件(60)与限位部(27)夹持由此吸收冲击。端部减振器(70)具有：第一弹性部件(71)，其被夹持由此弹性变形；以及第二弹性部件(72)，其随着第一弹性部件(71)的弹性变形承受负载，由此在端部减振器(70)的整体的弹性模量比第一弹性部件的弹性模量大的状态下弹性变形。

Description

转向装置

相关申请的交叉引用

本申请主张于2017年5月18日提出的日本专利申请2017-099181号的优先权，并在此引用包括其说明书、附图以及摘要的全部内容。

技术领域

本发明涉及转向装置。

背景技术

以往，公知有对车辆的转向轮进行转向的转向装置(例如参照日本特开2016－97840号公报)。该转向装置具备转向轴、壳体以及端部减振器。转向轴是用于对转向轮进行转向且沿车宽方向延伸的轴，且是通过向轴向的移动改变转向轮的方向的轴部件。壳体是具有供转向轴插通的插通孔且形成为圆筒状的部件，并将转向轴保持为能够在轴向移动。

在转向轴的两端部分别安装有与转向轮侧连结的作为接头的轴端部件。轴端部件形成为其外径比转向轴的主体的外径大。壳体具有供轴端部件随着移动接触或分离的限位部。限位部是从壳体的内表面朝向径向内侧突出的壁部件。限位部具有限制转向轴超过规定行程地在轴向移动的功能。

端部减振器配置于轴端部件与壳体的限位部之间。端部减振器具有被夹持在轴端部件与壳体的限位部之间由此吸收两部件间的冲击的功能。端部减振器具备具有弹性的弹性部件以及保持该弹性部件的板部件。弹性部件由橡胶、合成树脂等弹性材料形成。板部件例如由金属材料形成。

板部件形成为剖面呈L字状，具有圆筒部以及从该圆筒部的轴向的第一端部朝向径向外侧延伸的凸缘部。板部件的凸缘部形成供轴端部件抵接的抵接面。在该板部件的凸缘部的抵接面，在周向以等间隔设置有多个槽。该槽成为轴端部件与板部件的凸缘部抵接时的压缩空气的退避通道，具有抑制空间内部的压力增加的功能、提高凸缘部的弯曲强度的功能等。另外，弹性部件被轴端部件与限位部夹持由此在轴向压缩变形。若弹性部件向轴向的压缩变形推进，则该弹性部件的内周侧被板部件的圆筒部限制，且该弹性部件的外周侧向径向外侧膨胀变形。弹性部件向径向外侧膨胀变形，由此填充于在该弹性部件的外周面与壳体的内表面之间形成的缝隙。

然而，在上述端部减振器的构造中，轴端部件与限位部之间的冲击吸收只通过弹性部件的压缩变形来实现。即，即便弹性部件随着压缩变形向径向外侧膨胀变形，该膨胀变形部分也只是填充于弹性部件的外周面与壳体的内表面之间的缝隙，该膨胀变形对冲击吸收没有帮助。因此，若想只通过弹性部件的压缩变形实现冲击吸收，则需要延长弹性部件向轴向的行程。

发明内容

本发明的目的之一在于提供能够以轴向的较短行程实现端部减振器的冲击吸收功能的转向装置。

本发明的一个方式的转向装置具备：转向轴，其与转向轮连结，通过向轴向的移动改变上述转向轮的方向；轴端部件，其安装于上述转向轴的轴向端部，随着上述转向轴的移动在轴向移动；筒状的壳体，其具有供上述转向轴插通的插通孔与供上述轴端部件随着移动接触或分离的限位部，并将上述转向轴以及上述轴端部件保持为能够在轴向移动；以及端部减振器，其在轴向被上述轴端部件与上述限位部夹持由此吸收冲击，其中，上述端部减振器具有：第一弹性部件，其配置于上述轴端部件与上述限位部之间，在轴向被上述轴端部件与上述限位部夹持由此弹性变形；以及第二弹性部件，其配置为相对于上述第一弹性部件邻接，随着上述第一弹性部件的弹性变形承受负载，由此在上述端部减振器的整体的弹性模量比上述第一弹性部件的弹性模量大的状态下弹性变形。

根据该结构，若配置于轴端部件与限位部之间的第一弹性部件在轴向被夹持由此弹性变形，则配置为相对于该第一弹性部件邻接的第二弹性部件随着该第一弹性部件的弹性变形承受负载，由此在端部减振器的整体的弹性模量比第一弹性部件的弹性模量大的状态下弹性变形。因此，能够通过第一弹性部件的弹性变形与第二弹性部件的弹性变形实现冲击吸收。因此，根据转向装置，基于实现端部减振器的冲击吸收功能的原则，与只通过第一弹性部件的弹性变形实现冲击吸收的结构比较，更能将第一弹性部件向轴向的行程抑制为较短。

附图说明

通过以下参照附图对本发明的优选实施方式进行的详细描述，本发明的上述以及其它特征及优点会变得更加清楚，其中，相同的附图标记表示相同的要素，其中，

图1是本发明的一个实施方式的转向装置的整体结构图。

图2是本实施方式的转向装置的主要部分的剖视图。

图3是本实施方式的转向装置具备的端部减振器的分解立体图(此外，第一弹性部件是局部剖切的状态的立体图)。

图4是本实施方式的转向装置中的轴端部件与限位部抵接以前的端部减振器的放大剖视图。

图5是本实施方式的转向装置中的轴端部件与限位部抵接的时刻的端部减振器的放大剖视图。

图6是本实施方式的转向装置中的轴端部件与限位部抵接且第二弹性部件弹性变形之后的端部减振器的放大剖视图。

图7是在本实施方式的端部减振器与对比结构的端部减振器中对轴端部件与限位部抵接之后的第一弹性部件向轴向的行程与吸收能量的大小的关系进行比较得到的图。

图8是本发明的第一变形方式的转向装置具备的端部减振器的主要部分在冲击吸收前后的放大剖视图。

图9是本发明的第二变形方式的转向装置具备的端部减振器的主要部分在冲击吸收前后的放大剖视图。

图10是本发明的第三变形方式的转向装置具备的端部减振器的主要部分在抵接前的放大剖视图。

图11是图10所示的端部减振器的主要部分在抵接时刻的放大剖视图。

图12是图10所示的端部减振器的主要部分在抵接后且在第二弹性部件的弹性变形开始后的放大剖视图。

图13是本发明的第四变形方式的转向装置具备的端部减振器的主要部分的放大剖视图。

图14是本发明的第五变形方式的转向装置具备的端部减振器的主要部分的放大剖视图。

图15是本发明的其他变形方式的转向装置具备的端部减振器的主要部分的放大剖视图。

图16是本发明的其他变形方式的转向装置具备的端部减振器具有的第二弹性部件的立体图。

图17是本发明的其他变形方式的转向装置具备的端部减振器具有的第二弹性部件的立体图。

具体实施方式

参照图1～图9说明本发明的一个实施方式的转向装置1的结构。转向装置1是通过使作为转向轴的齿条轴沿该齿条轴延伸的轴向移动从而使与该齿条轴的两端分别连结的转向轮转向的装置。

如图1所示，转向装置1具有转向传动轴10。在转向传动轴10的一个端部连结有车辆驾驶员能够进行旋转操作的方向盘11。转向传动轴10被支承于车体的齿条壳体20保持为能够旋转，随着方向盘11的旋转而旋转。在转向传动轴10的另一端部形成有构成齿轮齿条机构的小齿轮12。

转向装置1具备沿车宽方向即轴向A延伸的作为转向轴的齿条轴13。在齿条轴13的偏向某一端的位置形成有与上述小齿轮12一起构成齿轮齿条机构的齿条14。转向传动轴10的小齿轮12与齿条轴13的齿条14相互啮合。转向传动轴10将通过车辆驾驶员的旋转操作(即，转向操作)施加于方向盘11的扭矩传递至齿条轴13。转向传动轴10的旋转通过上述齿轮齿条机构变换为齿条轴13向轴向A的直线移动。齿条轴13随着转向传动轴10的旋转在轴向A移动。

横拉杆16经由球窝关节15与齿条轴13的轴向两端部连结为能够摆动。转向轮18经由转向节臂17与横拉杆16连结。转向轮18通过齿条轴13向轴向A的移动而转向。通过该转向轮18的转向，操纵车辆左右转向。

转向装置1具备滚珠丝杠机构30、电动马达40以及驱动力传递装置50。转向装置1能够将电动马达40作为驱动源辅助车辆驾驶员旋转操作方向盘11时的转向操纵扭矩。转向装置1将电动马达40产生的辅助旋转扭矩经由驱动力传递装置50传递至作为齿轮传动装置的滚珠丝杠机构30，并通过该滚珠丝杠机构30将辅助旋转扭矩变换为使齿条轴13在轴向A直线移动的力。通过该变换，对齿条轴13施加辅助转向轮18转向的辅助力。转向装置1是所谓齿条并联式的电动助力转向装置。

滚珠丝杠机构30具有滚珠丝杠部31以及滚珠丝杠螺母(未图示)。滚珠丝杠部31是外周槽，该外周槽成为在齿条轴13的外周面螺旋状卷绕多圈形成的螺纹槽。滚珠丝杠螺母是形成为圆筒状且沿轴向A延伸的圆筒部件，与齿条轴13同轴配置。滚珠丝杠螺母具有内周槽，该内周槽成为在滚珠丝杠螺母的内周面螺旋状卷绕多圈形成的螺纹槽。滚珠丝杠部31的外周槽与滚珠丝杠螺母的内周槽在径向对置配置，并经由通过设置于该滚珠丝杠螺母的导向装置(未图示)无限循环的多个滚珠螺合。

齿条轴13能够向轴向A移动地插通于齿条壳体20并保持于该齿条壳体20。齿条壳体20是形成为大致筒状且沿轴向A延伸的壳体，并覆盖齿条轴13地将齿条轴13保持为能够在轴向A移动。齿条壳体20具有供齿条轴13插通的插通孔20a。齿条壳体20由铝等形成。齿条壳体20具有：小径部21，其具有比齿条轴13的外径稍大的内径；以及大径部22，其具有比小径部21的内径大的内径。

在小径部21连结有供转向传动轴10插通的转向传动轴插通部23。在大径部22收容有滚珠丝杠机构30，并收容有驱动力传递装置50。在大径部22形成有主要包含滚珠丝杠螺母以及滚珠在内的滚珠丝杠室24。大径部22配置于齿条壳体20的大致轴向中央部。此外，齿条壳体20本身能够在轴向A接触或分离，使大径部22能够收容滚珠丝杠机构30的滚珠丝杠螺母与驱动力传递装置50。

电动马达40收容于在齿条壳体20的大径部22附近固定的外壳41。电动马达40配置为其输出轴相对于齿条轴13的轴向A平行。电动马达40根据来自电子控制装置的指令产生辅助旋转扭矩。由电动马达40产生的辅助旋转扭矩传递至驱动力传递装置50。

此外，驱动力传递装置50可以具有：具有外齿的驱动带轮，其安装固定于电动马达40的输出轴；具有外齿的从动带轮，其安装固定于滚珠丝杠机构30的滚珠丝杠螺母；以及具有内齿的橡胶带，其形成为带状且形成为环状，与驱动带轮以及从动带轮的外齿啮合。若从电动马达40向驱动力传递装置50传递辅助旋转扭矩，则滚珠丝杠机构30的滚珠丝杠螺母经由轴承支承于齿条壳体20的大径部22并被驱动旋转，由此齿条轴13经由多个滚珠在轴向A移动。

在上述转向装置1中，若方向盘11被旋转操作，则该转向操纵扭矩传递至转向传动轴10，并经由由小齿轮12与齿条14构成的齿轮齿条机构使齿条轴13在轴向A移动。另外，传递至转向传动轴10的转向操纵扭矩使用扭矩传感器等来检测。电动马达40的输出基于转向操纵扭矩以及电动马达40的旋转位置等来控制。电动马达40根据来自电子控制单元的指令产生辅助旋转扭矩。若电动马达40产生辅助旋转扭矩，则该旋转扭矩经由驱动力传递装置50传递至滚珠丝杠机构30，并被变换为使齿条轴13在轴向A移动的驱动力。

若齿条轴13在轴向A移动，则经由球窝关节15、横拉杆16以及转向节臂17改变转向轮18的方向。因此，根据转向装置1，能够对齿条轴13施加驾驶员对转向传动轴10的转向操纵扭矩、以及与该转向操纵扭矩对应的由电动马达40产生的辅助旋转扭矩，使该齿条轴13在轴向A移动，因此能够减少在驾驶员操作方向盘11时所需的转向操纵力。

如图2所示，在转向装置1中，在齿条轴13的轴向两端部分别安装有作为轴端部件的大径部件60。大径部件60与齿条轴13同轴连结，具有比齿条轴13的外径大的外径。在大径部件60形成有朝向轴向A的第一端部方向(即，图2中的轴外方向A－)开口的大致球状的开口孔61。构成球窝关节15的球头的球前端以经由缓冲件62能够转动的方式收容于开口孔61。

在齿条壳体20的轴向两端部(具体而言，轴向两端彼此的小径部21的轴外方向A－的端部)分别形成有能够收容大径部件60的大径收容室26。齿条壳体20形成为在大径收容室26具有比大径部件60的外径大的内径。该大径收容室26的内径比齿条壳体20主体(即，插通孔20a)的内径大。

齿条壳体20具有从内表面朝向径向内侧突出的限位部27。限位部27是从齿条壳体20(具体而言，小径部21)主体的圆筒内表面向径向内侧延伸且形成为圆环状的壁部件。限位部27分别设置于齿条壳体20的轴向两侧。限位部27具有限制齿条轴13超过规定行程地向轴向A的第二端部方向(即，图2中的轴内方向A+)移动的功能。齿条轴13的大径部件60配置于相对于限位部27靠轴外方向A－侧，随着齿条轴13向轴向A移动，齿条轴13的大径部件60相对于该限位部27接近或离开(即，接触或分离)。

在限位部27的轴中心形成有供齿条轴13插通的插通孔27a。插通孔27a与齿条轴13的外形对应地形成为圆形。插通孔27a具有比齿条轴13的外径大且比大径部件60的外径小的直径。限位部27具有朝向轴外方向A－的轴向端面27b。轴向端面27b是经由后述端部减振器70与大径部件60的朝向轴内方向A+的轴向端面60a抵接的抵接面。限位部27通过在轴向端面27b经由端部减振器70与大径部件60的轴向端面60a抵接，限制连结有该大径部件60的齿条轴13向轴内方向A+进一步移动。限位部27具有承受来自大径部件60侧的规定按压力来限制齿条轴13的超过规定行程的移动所需的轴向厚度。

转向装置1具备端部减振器70。端部减振器70是通过在齿条轴13超过规定行程地向轴向A移动时被大径部件60的轴向端面60a与齿条壳体20的限位部27夹持用来吸收该大径部件60与限位部27之间的冲击的装置。通过端部减振器70吸收该冲击，能够防止驱动力传递装置50的带爬齿等。端部减振器70分别设置于轴向两侧。

各端部减振器70配置为在轴外方向A－相对于对应的限位部27邻接。即，端部减振器70夹设于齿条轴13的大径部件60与齿条壳体20的限位部27之间。端部减振器70使用弹性部件使齿条轴13与齿条壳体20抵接时的冲击力衰减。如图3所示，端部减振器70具有两类弹性部件71、72、保持板73以及环形板74。

弹性部件71由具有弹性的橡胶、树脂等材料形成。弹性部件71的材料例如是交联橡胶、具有热固化性或热塑性的合成树脂类弹性体等。弹性部件71是形成为大致圆筒状且形成为大致圆环状的部件。弹性部件71在轴向A以及径向分别具有厚度，使得能够获得所希望的弹性模量。弹性部件71配置于齿条轴13的大径部件60的轴向端面60a与齿条壳体20的限位部27的轴向端面27b之间。弹性部件71在轴向A被该大径部件60与限位部27夹持，由此能够在其轴向A弹性变形(即，压缩变形)。弹性部件71通过该压缩变形吸收齿条轴13的大径部件60与齿条壳体20的限位部27之间的冲击。弹性部件71保持于保持板73。弹性部件71例如通过硫化粘合等与保持板73一体化。

保持板73由铁等金属形成。保持板73是保持弹性部件71的板部件，且是形成为大致圆筒状且剖面形成为L字状的部件。保持板73是与齿条轴13的大径部件60的轴向端面60a抵接而被向轴内方向A+按压的部件，并且保持板73将由大径部件60与限位部27的夹持产生的向轴内方向A+的压缩力，施加于弹性部件71而将此时的冲击力传递至弹性部件71。

保持板73具有圆筒部73a与凸缘部73b。圆筒部73a与凸缘部73b相互形成为一体。圆筒部73a是形成为沿轴向A延伸的圆筒状的部位。在圆筒部73a的外周面侧，圆筒部73a与弹性部件71接触。在圆筒部73a形成有供齿条轴13插通的贯通孔。圆筒部73a的内周面与齿条轴13的外周面对置。圆筒部73a具有比齿条轴13的外径大的内径。圆筒部73a的轴内方向A+侧的端部在轴向A与齿条壳体20的限位部27对置。

以如下方式形成圆筒部73a的配置，即，在弹性部件71处于无变形状态时，在该圆筒部73a的轴内方向A+的端部与限位部27的轴向端面27b之间空有规定的缝隙。该规定的缝隙设定为大于以假定的最大压缩力向轴内方向A+将弹性部件71压缩变形时的最大压缩余量。圆筒部73a具有限制弹性部件71向径向内侧的弹性变形来防止该弹性部件71与齿条轴13干涉的功能。此外，也可以在限位部27的内径侧端部设置有切口，使得圆筒部73a的轴内方向A+的前端难以与限位部27干涉。

凸缘部73b是形成为圆环状的部位，从圆筒部73a的轴外方向A－侧的端部(即，可抵接的大径部件60侧的轴向端部)的外表面朝向径向外侧突出。凸缘部73b夹设于弹性部件71与大径部件60之间。凸缘部73b在其轴内方向A+的端面侧与弹性部件71接触，并在轴向A与齿条轴13的大径部件60对置。凸缘部73b是与该大径部件60抵接的抵接部。如图4所示，在齿条轴13向轴向A的通常移动区域中，凸缘部73b与大径部件60相互分离并未接触，如图5以及图6所示，在齿条轴13的移动量超过规定行程时，凸缘部73b与大径部件60相互接触。

保持板73的凸缘部73b的外径小于齿条壳体20在大径收容室26的内径。弹性部件71的主体的外径与该凸缘部73b的外径大致一致。在弹性部件71的无变形状态下，弹性部件71的主体的外径小于齿条壳体20在大径收容室26的内径。在弹性部件71的外周面与该大径收容室26的内周面之间形成有缝隙。

弹性部件71具有从其圆筒状的主体的外周面朝向径向外侧突出的突部71a。突部71a设置于弹性部件71的轴内方向A+的端部(即，可抵接的限位部27侧的轴向端部)。突部71a相对于弹性部件71的主体形成为凸缘状，并且形成为圆环状或在周向等间隔地配置有多个。

在齿条壳体20的大径收容室26形成有供弹性部件71的突部71a嵌合的槽部25。通过弹性部件71的突部71a与齿条壳体20的槽部25双方嵌合，相对于齿条壳体20在轴向A定位弹性部件71以及保持板73。即，通过突部71a与槽部25的嵌合，相对于齿条壳体20在轴向A对弹性部件71以及保持板73进行了定位。弹性部件71以及保持板73相对于齿条壳体20的位置在它们组装之后由产生弹性变形前的弹性部件71与产生弹性变形后的弹性部件71来维持。由此，如果突部71a与槽部25嵌合，即便弹性部件71以后产生弹性变形，也能防止该弹性部件71向轴向A脱落。

弹性部件71在其主体的内周侧具有内径变大的锥形部71b。锥形部71b设置于弹性部件71的轴内方向A+的端部，并形成为在弹性部件71的轴向端面内径最大。设置有锥形部71b是为了在弹性部件71向轴内方向A+压缩变形时，防止弹性部件71从保持板73的圆筒部73a的轴内方向A+的前端与齿条壳体20的限位部27的轴向端面27b之间向径向内侧伸出。

在弹性部件71的轴内方向A+的端部设置有向轴内方向A+开口的开口槽71c。开口槽71c是在弹性部件71的轴向端面形成为圆环状的槽。开口槽71c设置于弹性部件71的圆筒部73a侧的径向内端与突部71a之间的大致径向中央。突部71a相对于开口槽71c配置于径向外侧。

环形板74夹设于弹性部件71与齿条壳体20的限位部27之间。环形板74配置为在轴外方向A－相对于限位部27的轴向端面27b邻接，并且环形板74与该限位部27的轴向端面27b接触。环形板74是形成为大致圆环状并与弹性部件71的开口槽71c嵌合的板部件。环形板74的大小与该开口槽71c的大小一致，环形板74的径向厚度与该开口槽71c的径向宽度大致相同，并且环形板74的轴向厚度与该开口槽71c的轴向宽度大致相同。环形板74由铁等金属成形。

环形板74的轴向厚度是抑制弹性部件71的突部71a以及锥形部71b的应力变形来实现对它们的保护所需的足够大小，并且环形板74的轴向长度设定为即便在弹性部件71的最大变形时也能在保持板73的圆筒部73a与齿条壳体20的限位部27之间确保缝隙的大小。环形板74与弹性部件71的开口槽71c嵌合。环形板74以夹持弹性部件71的突部71a的方式在径向与齿条壳体20的大径收容室26的槽部25对置。

此外，环形板74可以粘合固定于弹性部件71。此时，若弹性部件71由橡胶材料成形，则可以将环形板74与弹性部件71硫化粘合。另外，可以将环形板74与弹性部件71一起进行嵌入成形。环形板74是能够通过轴内方向A+的端面(即，轴向背面侧)支承于齿条壳体20的限位部27且通过轴外方向A－的端面(即，轴向表面侧)与保持板73的凸缘部73b之间在轴向A夹持弹性部件71的部件。

弹性部件71在外周面侧具有向径向内侧即轴心侧凹陷的凹部71d。凹部71d是朝向径向外侧开口的圆环槽。此外，凹部71d也可以设置于弹性部件71的轴向任意位置，但是，基于促进之后详述的第二弹性部件72的弹性变形的原则，优选凹部71d设置于弹性部件71的如下部位，即，在该部位，随着弹性部件71向轴向A的压缩变形，弹性部件71向径向的膨胀变形最容易明显产生，例如凹部71d设置于轴向中央部。凹部71d成为在其外周侧被第二弹性部件72覆盖从而关闭的缝隙空间。凹部71d是供弹性部件71的一部分填充的区域，弹性部件71的该部分在弹性部件71向轴向A压缩变形时随着弹性部件71的压缩变形弹性部件71的体积变化从而膨胀产生。弹性部件72是相对于上述弹性部件71独立的分体的弹性体。以下，将弹性部件71称为第一弹性部件71，将弹性部件72称为第二弹性部件72。

如上述所述，在弹性部件71的外周面与齿条壳体20在大径收容室26的内周面之间形成有缝隙。第二弹性部件72由具有弹性的金属、橡胶、树脂等材料形成。第二弹性部件72例如是形成为圆筒状且形成为圆环状的板簧部件。第二弹性部件72形成为剖面形状为平板状。第二弹性部件72配置为在径向外侧相对于第一弹性部件71邻接，并经由第一弹性部件71在径向与保持板73的圆筒部73a对置。第二弹性部件72遍及整周相对于第一弹性部件71接触。第二弹性部件72配置于上述第一弹性部件71的外周面与齿条壳体20在大径收容室26的内周面的缝隙内。第二弹性部件72具有比该缝隙小的径向厚度。以能够获得所希望的弹性模量的方式调整第二弹性部件72的径向厚度。

以如下方式形成第二弹性部件72的配置，即，即便第一弹性部件71在轴向A压缩变形，该第二弹性部件72的轴外方向A－侧的端部也不与保持板73干涉。另外，以如下方式形成第二弹性部件72的配置，即，即便第一弹性部件71在轴向A压缩变形，在第二弹性部件72与环形板74之间也形成缝隙。第一弹性部件71的突部71a在从该第二弹性部件72与环形板74的缝隙向径向外侧伸出的状态下与齿条壳体20的槽部25嵌合。

以如下方式形成第二弹性部件72的配置，即，在无变形状态下，第二弹性部件72不与齿条壳体20在大径收容室26的内周面接触，即，在该第二弹性部件72的外周面与该大径收容室26的内周面之间形成有缝隙S。第二弹性部件72能够向径向外侧膨胀该缝隙S大小进行弹性变形。该缝隙S在第二弹性部件72的无变形状态下最大，随着该第二弹性部件72的弹性变形推进，该缝隙S变小。此外，在第二弹性部件72由金属材料构成时，第二弹性部件72与第一弹性部件71可以通过硫化粘合等相互一体化。

第一弹性部件71在其内径侧被保持板73保持。因此，若第一弹性部件71向轴向A的压缩变形推进，则第一弹性部件71被保持板73保持且朝向径向外侧膨胀变形。该膨胀变形的变形量在第一弹性部件71的轴向中央部较大，越往轴向端部越小。若第一弹性部件71膨胀变形，则该第一弹性部件71的一部分首先填充于凹部71d。在弹性部件71向凹部71d的填充结束之前，随着弹性部件71的膨胀变形施加于第二弹性部件72的负载比较小。而后，若第一弹性部件71的膨胀变形进一步推进，第一弹性部件71向凹部71d的填充结束，则之后由于第一弹性部件71的退避空间消失，所以随着该膨胀变形的向第二弹性部件72的负载比该填充前的负载大。

随着第一弹性部件71向径向的膨胀变形，第二弹性部件72承受负载向径向外侧弹性变形。即，若第二弹性部件72从第一弹性部件71承受向径向外侧的负载，则第二弹性部件72挠曲成轴向中央部向径向外侧膨胀的状态。在产生该挠曲时，第二弹性部件72的轴向长度变短。第二弹性部件72随着该挠曲弹性变形，由此第二弹性部件72吸收齿条轴13的大径部件60与齿条壳体20的限位部27之间的冲击。

在具备这种端部减振器70的转向装置1中，如图4所示，若从安装于齿条轴13的轴向端部的大径部件60的轴向端面60a不与端部减振器70的保持板73的凸缘部73b抵接的状态开始，该齿条轴13向轴内方向A+的移动量超过规定行程，则如图5所示，首先该轴向端面60a与该凸缘部73b抵接。由此，从大径部件60向保持板73的凸缘部73b施加较大的冲击力。

若上述冲击力施加于保持板73的凸缘部73b，则向与齿条壳体20的限位部27接近的轴内方向A+按压该保持板73从而该保持板73移动。此时，效仿该保持板73，向轴内方向A+按压该保持板73所保持的第一弹性部件71，由此第一弹性部件71弹性变形。该第一弹性部件71的弹性变形包含：压缩变形，该压缩变形通过该第一弹性部件71在轴向A被保持板73的凸缘部73b与限位部27或环形板74夹持而产生；以及膨胀变形，该膨胀变形朝向径向内侧、径向外侧产生，使第一弹性部件71随着该压缩变形寻求退避空间而填充包含凹部71d的缝隙空间。

若在大径部件60与保持板73抵接后，开始从该保持板73向轴内方向A+的按压，则第一弹性部件71以规定的弹性模量弹性变形。此外，至通过该第一弹性部件71向径向的膨胀变形填充凹部71d结束为止，即便第一弹性部件71弹性变形，第二弹性部件72也几乎不弹性变形。因此，直至第一弹性部件71的凹部71d被填充，从大径部件60施加于端部减振器70的冲击力主要通过该第一弹性部件71的弹性变形的作用来吸收。

若在大径部件60与保持板73抵接后，第一弹性部件71向轴向A的移动量达到规定行程x1，则该第一弹性部件71的凹部71d被填充。若第一弹性部件71的凹部71d的填充结束，则以后第一弹性部件71在轴向A弹性变形，并且在由第二弹性部件72、保持板73的圆筒部73a及凸缘部73b与环形板74围起的空间内朝向外侧按压它们全方位的接触面。而且，若在凹部71d的填充结束以后，还继续上述第一弹性部件71的膨胀变形，则对在径向外侧相对于该第一弹性部件71邻接的第二弹性部件72施加随着该第一弹性部件71的膨胀变形的较大负载。若对第二弹性部件72施加该负载，则如图6所示，由该负载向径向外侧按压该第二弹性部件72，由此该第二弹性部件72膨胀而弹性变形。

该第二弹性部件72的弹性变形以规定的弹性模量进行。若第二弹性部件72弹性变形，则以后端部减振器70整体进行第一弹性部件71的弹性变形与第二弹性部件72的弹性变形双方。因此，在第一弹性部件71的凹部71d被填充以后，通过该第一弹性部件71的弹性变形与第二弹性部件72的弹性变形双方的作用，吸收从大径部件60施加于端部减振器70的冲击力。第二弹性部件72的弹性变形能够继续至该第二弹性部件72与齿条壳体20的内周面抵接为止。

这样，至抵接后的第一弹性部件71向轴向A的移动量到达规定行程x1为止(即，至第一弹性部件71的凹部71d被填充为止或者至第二弹性部件72的弹性变形开始为止)，端部减振器70仅通过第一弹性部件71的弹性变形吸收冲击。而且，在第一弹性部件71的凹部71d被填充之后，端部减振器70通过第一弹性部件71的弹性变形与第二弹性部件72的弹性变形双方吸收冲击。第一弹性部件71以及第二弹性部件72双方弹性变形时的端部减振器70的整体的弹性模量比第一弹性部件71的弹性模量大。

假如端部减振器具有的弹性部件只是在轴向A被齿条轴13的大径部件60与齿条壳体20的限位部27夹持由此弹性变形的弹性部件，在该对比结构中，需要只通过该弹性部件向轴向A的压缩变形实现冲击吸收，即便该弹性部件随着向轴向A的压缩变形而向径向膨胀变形，该膨胀变形也对冲击吸收没有帮助。此外，在该对比结构的端部减振器中，如图7所示，在抵接后的弹性部件向轴向的移动量到达规定行程x2的时刻，吸收冲击的能量为E1。

与此相对，本实施方式的端部减振器70具有的弹性部件具有：第一弹性部件71，其在轴向A被齿条轴13的大径部件60与齿条壳体20的限位部27夹持由此弹性变形；以及第二弹性部件72，其随着该第一弹性部件71的弹性变形在径向外侧承受负载由此弹性变形。因此，在第一弹性部件71随着向轴向A的压缩变形而向径向外侧膨胀变形时，在第一弹性部件71向凹部71d填充以后，该膨胀变形对利用第二弹性部件72的弹性变形的冲击吸收有帮助。即，能够通过第一弹性部件71在轴向A的弹性变形与第二弹性部件72在径向的弹性变形实现冲击吸收。在该端部减振器70中，如图7所示，在抵接后的第一弹性部件71向轴向A的移动量达到规定行程x2的时刻，吸收冲击的能量成为比上述E1大的E2。

因此，基于实现相同的冲击吸收功能的原则，与上述对比结构的端部减振器比较，端部减振器70更能缩短第一弹性部件71向轴向A的行程。因此，根据转向装置1，基于实现端部减振器70的冲击吸收功能的原则，能够将第一弹性部件71向轴向A的行程抑制为较短，能够以第一弹性部件71向轴向A的较短行程实现该冲击吸收功能。

以下叙述本实施方式的作用与效果。本实施方式的转向装置1具备：齿条轴13，其与转向轮18连结，通过向轴向A的移动改变转向轮18的方向；大径部件，其安装于齿条轴13的轴向端部，随着齿条轴13的移动在轴向A移动；筒状的齿条壳体20，其具有供齿条轴13插通的插通孔20a与供大径部件60随着移动接触或分离的限位部27，并将齿条轴13以及大径部件60保持为能够在轴向A移动；以及端部减振器70，其在轴向被大径部件60与限位部27夹持由此吸收冲击。端部减振器70具有：第一弹性部件71，其配置于大径部件60与限位部27之间，在轴向A被大径部件60与限位部27夹持由此弹性变形；以及第二弹性部件72，其配置为相对于第一弹性部件71邻接，随着第一弹性部件71的弹性变形承受负载，由此第二弹性部件72在端部减振器70的整体的弹性模量比第一弹性部件71的弹性模量大的状态下弹性变形。

根据该结构，若配置于大径部件60与限位部27之间的第一弹性部件71在轴向A被夹持由此弹性变形，则配置为相对于该第一弹性部件71邻接的第二弹性部件72随着该第一弹性部件71的弹性变形承受负载，由此第二弹性部件72在端部减振器70的整体的弹性模量比第一弹性部件71的弹性模量大的状态下弹性变形。因此，能够通过第一弹性部件71的弹性变形与第二弹性部件72的弹性变形实现冲击吸收。因此，根据转向装置1，基于实现端部减振器70的冲击吸收功能的原则，与只通过第一弹性部件71的弹性变形实现冲击吸收的结构比较，更能将第一弹性部件71向轴向A的行程抑制为较短。

在转向装置1中，第一弹性部件71在轴向A被大径部件60与限位部27夹持，由此第一弹性部件71在轴向A压缩变形且能够在径向膨胀变形，并且第二弹性部件72配置为在径向相对于第一弹性部件71邻接，随着第一弹性部件71向径向的膨胀变形承受负载，由此第二弹性部件72在径向弹性变形。根据该结构，在第一弹性部件71随着向轴向A的压缩变形而向径向膨胀变形时，该膨胀变形对利用第二弹性部件72的弹性变形的冲击吸收有帮助。因此，根据转向装置1，基于实现端部减振器70的冲击吸收功能的原则，与只通过第一弹性部件71的弹性变形实现冲击吸收的结构比较，更能将第一弹性部件71向轴向A的行程抑制为较短。

另外，在转向装置1中，第一弹性部件71具有从主体的外周面向径向外侧突出的突部71a，齿条壳体20具有供突部71a嵌合的槽部25。根据该结构，通过突部71a与槽部25的嵌合，能够相对于齿条壳体20在轴向A定位第一弹性部件71。

接下来，叙述上述实施方式的变形例。在上述实施方式中，随着第一弹性部件71向轴向A的压缩变形向径向膨胀变形并伴随该膨胀变形承受负载由此在径向弹性变形的第二弹性部件72形成为圆筒状且形成为圆环状，并形成为其剖面形状如图4以及图5所示那样成为平板状。但本发明并不限定于此。第二弹性部件72也可以形成为大致圆筒状并以轴向中央部向径向内侧伸出的方式、即以其剖面形状如图8的左图所示那样在轴向中央部向径向内侧凹陷的方式具有凹部72a。

在该第一变形方式中，在凹部71d随着第一弹性部件71向径向的膨胀变形被填充之后，第二弹性部件72承受由该膨胀变形带来的负载，在轴向中央部向径向外侧按压第二弹性部件72从而第二弹性部件72弹性变形。该第二弹性部件72的弹性变形以由上述凹部72a带来的伸出或凹陷消失、第二弹性部件72的剖面形状如图8的右图所示那样成为平板状的方式进行。因此，在该第一变形方式中，也能获得与上述实施方式相同的效果。

另外，在上述实施方式中，第二弹性部件72相对于夹设于第一弹性部件71与大径部件60之间的保持板73以独立的分体设置，且相对于夹设于第一弹性部件71与限位部27之间的环形板74以独立的分体设置。但本发明并不限定于此。第二弹性部件72也可以与该保持板73或环形板74形成为一体。例如如图9所示，第二弹性部件72可以为其轴外方向A－的端部与保持板73的凸缘部73b的径向外端部连接而与该保持板73形成为一体。

在该第二变形方式中，在凹部71d随着第一弹性部件71向径向的膨胀变形被填充之后，第二弹性部件72承受由第一弹性部件71的膨胀变形带来的负载，向径向外侧按压第二弹性部件72，从而第二弹性部件72膨胀而弹性变形。如图9的右图所示，该第二弹性部件72的弹性变形以该第二弹性部件72的轴内方向A+的端部以第二弹性部件72与凸缘部73b的连接部位为基点向径向外侧膨胀的方式进行。因此，在该第二变形方式中，也能够获得与上述实施方式相同的效果。另外，由于第二弹性部件72与保持板73形成为一体，所以能够减少部件个数。

另外，在上述实施方式中，端部减振器70具有：保持板73，其由圆筒部73a与凸缘部73b构成；第一弹性部件71，其保持于该保持板73；第二弹性部件72，其相对于该保持板73以独立的分体设置；以及环形板74，其相对于该第二弹性部件72、保持板73以独立的分体设置。但本发明并不限定于此。如图10所示，端部减振器100也可以具有第一弹性部件71以及2个剖面呈L字状的板部件101、102，使板部件101、102包围该第一弹性部件71的周围。

板部件101具有与上述实施方式的圆筒部73a相当的圆筒部101a以及与环形板74相当的凸缘部101b。另外，板部件102具有与凸缘部73b相当的凸缘部102a以及与第二弹性部件72相当的圆筒部102b。板部件101的圆筒部101a的轴外方向A－的端部与板部件102的凸缘部102a的径向内端部空开缝隙配置为，即便第一弹性部件71在轴向A压缩变形，它们也不相互接触。另外，板部件101的凸缘部101b的径向外端部与板部件102的圆筒部102b的轴内方向A+的端部空开缝隙配置为，即便第一弹性部件71在轴向A压缩变形，它们也不相互接触，且它们不夹持第一弹性部件71的突部71a。

在该第三变形方式中，在凹部71d从图10所示的状态如图11所示那样随着第一弹性部件71向径向的膨胀变形被填充之后，圆筒部102b承受由该膨胀变形带来的负载，向径向外侧按压圆筒部102b，从而圆筒部102b膨胀而弹性变形。如图12所示，该圆筒部102b的弹性变形以该圆筒部102b的轴内方向A+的端部以圆筒部102b与凸缘部102a的连接部位为基点向径向外侧膨胀的方式进行。因此，在该第三变形方式中，也能获得与上述实施方式相同的效果。另外，由于与凸缘部73b相当的凸缘部102a和与第二弹性部件72相当的圆筒部102b形成为一体，且与圆筒部73a相当的圆筒部101a和与环形板74相当的凸缘部101b形成为一体，所以能够减少部件个数。

此外，在该第三变形方式中，板部件102的圆筒部102b可以形成为圆筒状且形成为圆环状，并且圆筒部102b的剖面形状如图10所示那样形成为径向厚度相同的平板状。但本发明并不限定于此。圆筒部102b也可以形成为锥状，使其剖面形状如图13所示那样成为径向厚度从圆筒部102b与凸缘部102a的轴向连接部位至轴内方向A+的轴向前端变小的板状。在该第四变形方式中，与非锥状时相比，能够以更小的负载使锥状的圆筒部102b弹性变形，能够更容易产生该锥状的圆筒部102b的弹性变形，能够调整与第二弹性部件72相当的部件的弹性变形量。

另外，在上述实施方式中，随着第一弹性部件71向轴向A的压缩变形向径向膨胀变形并伴随该膨胀变形承受负载由此弹性变形的第二弹性部件是配置为在径向外侧相对于该第一弹性部件71邻接的第二弹性部件72。但本发明并不限定于此。如图15所示，也可以设置配置为在径向内侧相对于第一弹性部件71邻接的第二弹性部件110，作为随着第一弹性部件71向轴向A的压缩变形向径向膨胀变形并伴随该膨胀变形承受负载由此弹性变形的第二弹性部件。该第二弹性部件110可以与相对于第一弹性部件71靠径向外侧的第二弹性部件72同时设置，或者取代该第二弹性部件72而设置。该第二弹性部件110取代保持板73的圆筒部73a而设置。

该径向内侧的第二弹性部件110例如可以形成为大致圆筒状，且以轴向中央部向径向外侧伸出的方式、即以第二弹性部件110的剖面形状在轴向中央部向径向外侧凹陷的方式具有凹部。该第二弹性部件110的弹性变形可以以由该凹部带来的伸出或凹陷消失、第二弹性部件110的剖面形状成为平板状的方式进行。

另外，例如若将该第二弹性部件110在上述第四变形方式中应用，则如图14所示，板部件101的圆筒部101a相当于该第二弹性部件110。此外，在该结构中，第一弹性部件71也可以在内周面侧具有向径向外侧凹陷的凹部71e。在该第五变形方式中，若凹部71d随着第一弹性部件71向径向的膨胀变形被填充，则以后与第二弹性部件72相当的圆筒部102b承受由该膨胀变形带来的负载，向径向外侧按压圆筒部102b，从而圆筒部102b膨胀而弹性变形。另外，若凹部71e随着第一弹性部件71向径向的膨胀变形被填充，则以后与第二弹性部件110相当的圆筒部101a承受由该膨胀变形带来的负载，向径向内侧按压圆筒部101a，从而圆筒部101a膨胀而弹性变形。该圆筒部101a的弹性变形以该圆筒部101a的轴外方向A－的端部以圆筒部101a与凸缘部101b的连接部位为基点向径向内侧膨胀的方式进行。此外，在圆筒部101a与该齿条轴13之间设定有缝隙，使得即便圆筒部101a向径向内侧膨胀，也不与齿条轴13的外周面接触。因此，在该第五变形方式中，能够获得与上述实施方式相同或更好的效果，即，能够将基于实现端部减振器70的冲击吸收功能的效果的第一弹性部件71向轴向A的行程抑制为更短。

此外，在上述第四以及第五变形方式中，具有在径向外侧相对于第一弹性部件71邻接的圆筒部102b的板部件102的圆筒部102b是以其轴外方向A－的端部与凸缘部102a连接的状态向轴内方向A+延伸的圆环部件。另外，具有在径向内侧相对于第一弹性部件71邻接的圆筒部101a的板部件101的圆筒部101a以其轴内方向A+的端部与凸缘部101b连接的状态向轴外方向A－延伸的圆环部件。但本发明并不限定于此。反过来也可以为，具有在径向外侧相对于第一弹性部件71邻接的圆筒部102b的板部件102的圆筒部102b是以其轴内方向A+的端部与凸缘部102a连接的状态向轴外方向A－延伸的圆环部件，具有在径向内侧相对于第一弹性部件71邻接的圆筒部101a的板部件101的圆筒部101a是以其轴外方向A－的端部与凸缘部101b连接的状态向轴内方向A+延伸的圆环部件。

其中，在该变形方式中，第一弹性部件71的突部71a也可以取代设置于该第一弹性部件71的轴内方向A+侧的端部，而设置于轴外方向A－侧的端部，但第一弹性部件71的突部71a也可以设置于该第一弹性部件71的轴内方向A+侧的端部。在该构造中，可以在圆筒部102b设置供突部71a贯通的贯通孔，该突部71a经由该贯通孔向径向外侧突出与齿条壳体20的槽部25嵌合。

另外，在上述实施方式中，随着第一弹性部件71向轴向A的压缩变形向径向膨胀变形并伴随该膨胀变形承受负载由此弹性变形的第二弹性部件是形成为圆筒状且形成为圆环状的板部件即第二弹性部件72。但本发明并不限定于此。该第二弹性部件具有向径向的弹性即可，也可以如图16所示那样是在整周中的一部分遍及轴向全长具有带状的切口的第二弹性部件72′，反过来也可以如图17所示那样是在整周中的一部分遍及轴向全长具有部件层叠的带状的重叠部分的第二弹性部件72″。并且，第二弹性部件72具有向径向的弹性即可，也可以形成为网状。

另外，在上述实施方式中，第一弹性部件71在外周面侧具有向径向内侧凹陷的凹部71d，该凹部71d成为由第一弹性部件71与第二弹性部件72围起且关闭的缝隙空间。即，第一弹性部件71与第二弹性部件72以夹持凹部71d的状态相互邻接配置。但本发明并不限定于此。第二弹性部件72能够承受随着第一弹性部件71的弹性变形的负载而弹性变形即可，第一弹性部件71与第二弹性部件72也可以不夹持凹部、缝隙地相互邻接配置。

另外，在上述实施方式中，在第一弹性部件71向轴向A压缩变形时，供第一弹性部件71的一部分填充的凹部71d是在第一弹性部件71与第二弹性部件72之间形成的缝隙空间。但本发明并不限定于此。是在第一弹性部件71向轴向A压缩变形时随着该弹性部件71的膨胀变形供该弹性部件71的一部分填充的缝隙空间即可，例如也可以是在第一弹性部件71与保持板73的圆筒部73a之间形成的缝隙空间，还可以是在第一弹性部件71与保持板73的凸缘部73b之间形成的缝隙空间。

并且，在上述实施方式中，使用构成齿轮齿条机构的齿条轴13，作为改变转向轮的方向的转向轴。但本发明并不限定于此。也可以应用于作为线控转向(Steer-by-wire)装置的转向装置，该转向装置使用不具有齿条齿的轴作为改变转向轮的方向的转向轴，不具有小齿轮，并且方向盘与转向轴未机械式连结。

Claims (7)

1.一种转向装置，其中，包括：

转向轴，其与转向轮连结，通过在轴向上的移动改变所述转向轮的方向；

轴端部件，其安装于所述转向轴的轴向端部，随着所述转向轴的移动而沿轴向移动；

筒状的壳体，其具有供所述转向轴插通的插通孔、以及限位部，所述轴端部件随着移动而与该限位部接触或分离，并且该壳体将所述转向轴以及所述轴端部件保持为能够沿轴向移动；以及

端部减振器，其在轴向被所述轴端部件与所述限位部夹持由此吸收冲击，

所述端部减振器具有：

第一弹性部件，其配置于所述轴端部件与所述限位部之间，在轴向被所述轴端部件与所述限位部夹持由此弹性变形；以及

第二弹性部件，其配置为与所述第一弹性部件邻接，随着所述第一弹性部件的弹性变形而承受负载，由此以使所述端部减振器的整体的弹性模量比所述第一弹性部件的弹性模量大的状态弹性变形。

2.根据权利要求1所述的转向装置，其中，

所述第一弹性部件在轴向被所述轴端部件与所述限位部夹持，由此能够在轴向压缩变形且能够在径向膨胀变形，并且，所述第二弹性部件配置为沿径向与所述第一弹性部件邻接，随着所述第一弹性部件向径向的膨胀变形而承受负载，由此在径向弹性变形。

3.根据权利要求2所述的转向装置，其中，

所述端部减振器具有板部件，该板部件保持所述第一弹性部件，并包含夹设于所述第一弹性部件与所述轴端部件或所述限位部之间的抵接部，

所述第二弹性部件与所述板部件的所述抵接部形成为一体。

4.根据权利要求3所述的转向装置，其中，

所述第二弹性部件以径向厚度从与所述抵接部连接的轴向连接部位至轴向前端变小的方式形成为锥状。

5.根据权利要求1～4中的任一项所述的转向装置，其中，

所述第二弹性部件是轴向中央部向径向内侧或径向外侧伸出的圆环部件。

6.根据权利要求1～4中的任一项所述的转向装置，其中，

所述第一弹性部件具有从主体的外周面向径向外侧突出的突部，

所述壳体具有供所述突部嵌合的槽部。

7.根据权利要求1～4中的任一项所述的转向装置，其中，

所述端部减振器具有缝隙空间，随着所述第一弹性部件的弹性变形，所述第一弹性部件的局部填充于该缝隙空间，

所述第二弹性部件随着所述第一弹性部件的弹性变形而承受的负载，在所述第一弹性部件的局部填充于所述缝隙空间之后，比所述第一弹性部件的局部填充于所述缝隙空间之前大。