CN111247050B - 电动助力转向装置用齿轮箱及其制造方法、电动助力转向装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实现齿轮箱的构造,即使在构成齿轮箱的前侧壳体的壁变薄的情况下,也能确保刚性及成形性。在前侧壳体(15a)的前侧面,以架设于蜗杆收纳部(18a)和构成蜗轮收纳部(17a)的蜗轮用底部(40)的方式,配置加强肋(38a、38b、38c)。使加强肋(38a、38b、38c)的伸长方向与蜗轮和蜗杆的啮合反作用力的作用方向一致。
Description
技术领域
本发明涉及一种电动助力转向装置,尤其涉及用于收纳构成该电动助力转向装置的蜗轮减速器的电动助力转向装置用齿轮箱。
背景技术
图13示出电动助力转向装置的现有构造的一例。电动助力转向装置具备转向轴2、将转向轴2旋转自如地支撑在内侧的圆筒状的转向柱3、赋予用于减少驾驶员操作方向盘1所需的力的辅助动力的电动辅助装置4、以及将转向轴2的旋转传递到转向齿轮单元7的小齿轮轴8的万向节5a、中间轴6及万向节5b。方向盘1固定于转向轴2的后端部。转向操纵时的方向盘1的动作经由转向轴2、电动辅助装置4、万向节5a、中间轴6以及万向节5b传递到小齿轮轴8。通过小齿轮轴8的旋转,推拉配置于转向齿轮单元7的两侧的一对转向横拉杆9,来对左右一对转向操纵轮赋予与方向盘1的操作量对应的转向角。此外,前后方向是指组装电动助力转向装置的车身的前后方向。
图14示出国际公开第2016/084659号所记载的电动辅助装置的具体构造。电动辅助装置4a配置于转向柱3的前方,具备测定从方向盘1输入到转向轴2的转向操纵转矩的转矩传感器10、在基于来自转矩传感器10的测定信号控制了通电的状态下产生辅助动力的电动马达11、将来自电动马达11的辅助动力赋予给输出轴13的蜗轮减速器12、以及固定于转向柱3的前端部并收纳转矩传感器10及蜗轮减速器12的齿轮箱14。
齿轮箱14具备沿前后方向配置并通过多根螺栓结合的前侧壳体15及后侧壳体16。前侧壳体15具备后方开口的杯状的蜗轮收纳部17、和配置于蜗轮收纳部17的外径侧部分的周向一部分(图示例子中为上端部)的圆筒状的蜗杆收纳部18。在蜗轮收纳部17,具备向前方突出并用于将齿轮箱14支撑于车身的安装支柱19。
蜗轮减速器12具备外嵌固定于输出轴13的蜗轮20以及与电动马达11的输出轴连结的蜗杆轴21。蜗轮20收纳在蜗轮收纳部17的内侧。蜗杆轴21收纳在蜗杆收纳部18的内侧。蜗杆轴21在其中间部具备蜗杆22,蜗杆22与蜗轮20啮合。
输出轴13旋转自如地支撑在齿轮箱14内,并经由扭杆24而与彼此同轴配置的输入轴23连结。如图13所示,输出轴13的前端部经由一对万向节5a、5b以及中间轴6而与小齿轮轴8连接。输入轴23的后端部与转向轴2的前端部连接。若操作方向盘1,则因经由转向轴2施加给输入轴23的转向操纵转矩和对抗输出轴13旋转的阻力,输入轴23与输出轴13一边使扭杆24在扭转方向上弹性变形,一边沿旋转方向相对位移。输入轴23与输出轴13的相对位移量由转矩传感器10测定。未图示的控制器根据转矩传感器10的测定信号来控制电动马达11,来自电动马达11的辅助动力(辅助转矩)经由蜗轮减速器12赋予输出轴13。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2016/084659号
发明内容
发明所要解决的课题
近年来,对降低汽车的油耗的要求不断增加,从而汽车的构成部件进一步变得轻型。鉴于这样的情况,研究了通过使装入电动助力转向装置中的齿轮箱的壁变薄来使之变得轻型。然而,若齿轮箱的刚性因壁变薄而降低,则有齿轮箱无法充分地支撑在电动马达驱动时作用于齿轮箱的、蜗轮与蜗杆的啮合反作用力的可能性。
并且,由于齿轮箱是铸造品、注射成形品,所以为了使齿轮箱的壁变薄,需要缩小材料流动的空间(内腔)的截面面积。因此,材料的流动变差,有齿轮箱的成形性降低的可能性。尤其是,在前侧壳体具备向前方的突出量较大的安装支柱的情况下,有无法充分地向用于形成安装支柱的空间供给材料的可能性。这样,使齿轮箱的壁变薄的话,存在其品质降低、产品强度降低的课题。
鉴于上述的情况,本发明的目的在于实现一种即使在使壁变薄的情况下也能够确保刚性、而且能够确保制造时的成形性(材料的流动性)的电动助力转向装置用齿轮箱的构造。
用于解决课题的方案
本发明的电动助力转向装置用齿轮箱构成电动助力转向装置,并具备直接或者经由中间板等其它部件在前后方向上组合的前侧壳体和后侧壳体。
上述前侧壳体具备:在内侧收纳蜗轮的蜗轮收纳部;在内侧收纳蜗杆轴的蜗杆收纳部;以及一个以上的加强肋。
上述蜗轮收纳部具有:配置于上述蜗轮的周围的蜗轮用筒部;以及从上述蜗轮用筒部的前端部向径向内侧方向折弯的圆环状的蜗轮用底部。
上述蜗杆收纳部配备在上述蜗轮收纳部的外径侧部分的周向一部分。
上述加强肋配备在上述前侧壳体的前侧面,沿上述蜗轮与配备在上述蜗杆轴上的蜗杆的啮合反作用力的作用方向伸长,并架设于上述蜗杆收纳部和上述蜗轮用底部。
此外,本发明的电动助力转向装置用齿轮箱在以架设于上述蜗杆收纳部和上述蜗轮用底部的方式在上述前侧壳体的前侧面具备沿上述啮合反作用力的作用方向伸长的一个以上的加强肋的范围内,也能够在上述前侧壳体的前侧面的其它任意位置、例如与设置有上述加强肋的部分在径向上相反的一侧的部分等,具备与存在于周围的部分相比厚度尺寸较大的肋(厚壁部)。
能够还具备安装支柱,该安装支柱从上述蜗轮用底部向前方突出,用于将上述前侧壳体支撑于车身。在该情况下,能够使上述一个以上的加强肋中的至少一个加强肋与上述安装支柱连续。
上述蜗轮用底部在径向中央部具备轴承保持孔,而且在该轴承保持孔的开口缘部具备比上述蜗轮用底部的径向中间部及外侧部更向前方突出的环状突部。在该情况下,能够使上述一个以上的加强肋中的至少一个加强肋的前侧面配置在与上述环状突部的前侧面相同的位置,或者配置在比上述环状突部的前侧面靠后方的位置。能够代替或者追加地将上述一个以上的加强肋中的至少一个加强肋架设于上述环状突部中最接近上述蜗杆收纳部的部分和上述蜗杆收纳部。
上述前侧壳体能够在上述前侧面还具备比存在于周围的部分更向前方突出的至少一个凸起部。
本发明的电动助力转向装置具备:蜗轮减速器,其具有由电动马达驱动而旋转的蜗杆轴、配备在该蜗杆轴的中间部的蜗杆以及与该蜗杆啮合的蜗轮;以及齿轮箱,其在内侧收纳该蜗轮减速器。本发明的电动助力转向装置中,上述齿轮箱由本发明的电动助力转向装置用齿轮箱构成。
在本发明的电动助力转向装置用齿轮箱的制造方法中,通过使用具有内腔的金属模具的铸造或者合成树脂的注射成形来制成上述前侧壳体。此时,使材料从上述内腔中用于形成上述蜗杆收纳部的蜗杆收纳部形成空间侧向用于形成上述蜗轮收纳部的蜗轮收纳部形成空间侧流动。
发明的效果
根据如上构成的本发明,即使在前侧壳体的壁变薄的情况下,也能够确保刚性,并能够确保制造时的成形性。
附图说明
图1是实施方式的第一例的电动助力转向装置的侧视图。
图2是从前方侧观察到的实施方式的第一例的电动助力转向装置的图。
图3是实施方式的第一例的电动助力转向装置的主要部分剖视图。
图4是图3的A-A剖视图。
图5是从实施方式的第一例的电动助力转向装置取出前侧壳体来示出的立体图。
图6是金属模具的示意图,是为了说明通过铸造或注射成形来制成实施方式的第一例的前侧壳体的工序而示出的。
图7是实施方式的第二例的电动助力转向装置的侧视图。
图8是从前方侧观察到的实施方式的第二例的电动助力转向装置的图。
图9是实施方式的第二例的电动助力转向装置的主要部分剖视图。
图10是实施方式的第二例的电动助力转向装置的剖视图,相当于图4。
图11是从实施方式的第二例的电动助力转向装置取出前侧壳体来示出的主视图。
图12是从实施方式的第二例的电动助力转向装置取出前侧壳体来示出的立体图。
图13是示出现有构造的电动助力转向装置的一例的局部剖切侧视图。
图14是现有构造的电动辅助装置的剖视图,相当于图3。
具体实施方式
[实施方式的第一例]
使用图1~图6来说明本发明的实施方式的第一例。本例的电动助力转向装置具备能够根据驾驶员的体格、驾驶姿势来调节方向盘1(参照图13)的上下位置及前后位置的倾斜伸缩式机构、以及用于减少方向盘1的操作所需的力的电动辅助装置4b。
转向轴2a经由未图示的多个滚动轴承旋转自如地支撑在转向柱3a的内侧。在转向轴2a的后端部且比转向柱3a的后端开口更向后方突出的部分固定有方向盘1。转向轴2a具备内轴25及外轴26,该内轴25及外轴26通过花键卡合等能够传递旋转力而且能够沿轴向相对位移地组合。内轴25及外轴26具有能够沿轴向相对位移来调节方向盘1的前后位置的功能、以及在产生碰撞事故时收缩转向轴2a的全长的功能。
转向柱3a整体呈中空筒状,具备内柱27及外柱28,并具有外柱28的前侧部分能够沿轴向相对位移地缓缓嵌合于内柱27的后侧部分的构造。转向柱3a具有能够调节方向盘1的前后位置的功能、以及在产生碰撞事故时与转向轴2a一起收缩转向柱3a的全长的功能。构成电动辅助装置4b的齿轮箱14a固定在内柱27的前端部(图1的左端部)。齿轮箱14a能够以沿宽度方向配置的倾斜轴30为中心进行摆动地支撑在固定于车身的下托架29上。此外,宽度方向是指组装电动助力转向装置的车身的宽度方向,相当于左右方向。
外柱28利用上托架31支撑于车身。上托架31构成为在受到朝向前方的较强的冲击后能够从车身向前方脱离。外柱28能够沿前后方向及上下方向移动地支撑于上托架31,能够调节方向盘1的前后位置及上下位置。为此,构成外柱28的一对被夹持部32具备沿前后方向延长的伸缩调节用长孔33。并且,配置于一对被夹持部32的宽度方向两侧并构成上托架31的一对支撑板部34具备在上下方向上较长的倾斜调节用长孔35。调节杆36沿宽度方向插通在伸缩调节用长孔33及倾斜调节用长孔35内。通过操作固定于调节杆36的端部的未图示的操纵杆,并使配置于调节杆36的周围的未图示的扩缩装置在宽度方向上扩缩,能够调节由一对支撑板部34从宽度方向两侧夹持一对被夹持部32的力。由此,能够将外柱28固定于上托架31、或者解除固定。
在解除了固定的状态下,在调节杆36能够在伸缩调节用长孔33的内侧位移的范围内,外柱28前后移动,能够调节方向盘1的前后位置。并且,在调节杆36能够在倾斜调节用长孔35的内侧位移的范围内,转向柱3a上下移动,能够调节方向盘1的上下位置。此时,转向柱3a以倾斜轴30为中心沿上下方向摆动位移。
用于减少方向盘1的操作力的电动辅助装置4b配置于转向柱3a的前方,并具备转矩传感器10a、电动马达11a、蜗轮减速器12a、输出轴13a以及齿轮箱14a。
蜗轮减速器12a具有由电动马达11a驱动而旋转的蜗杆轴21a、配备在蜗杆轴21a的中间部的蜗杆22a、以及与蜗杆22a啮合的蜗轮20a。
齿轮箱14a具备经由中间板37在前后方向上组合的前侧壳体15a及后侧壳体16a,并在内侧收纳蜗轮减速器12a。前侧壳体15a及后侧壳体16a均是铁系合金或铝合金等轻合金的铸造品(包括压铸成形品)、或者合成树脂的注射成形品。
前侧壳体15a具有在内侧收纳蜗轮20a的蜗轮收纳部17a、在内侧收纳蜗杆轴21a的蜗杆收纳部18a、以及多个(图示例子中为三个)加强肋38a、38b、38c。
蜗轮收纳部17a具有呈后方开口的杯形状并大致沿水平方向伸长的中心轴。蜗轮收纳部17a具有配置于蜗轮20a的周围且呈圆筒状的蜗轮用筒部39、和配置于蜗轮20a的前方而且从蜗轮用筒部39的前端部朝向径向内侧方向大致呈直角地折弯的圆环状的蜗轮用底部40。
蜗轮用底部40在内周缘部具备大致呈圆筒状的内径侧筒部41。蜗轮用底部40在作为径向中央部的内径侧筒部41的径向内侧部分具备轴承保持孔42。并且,蜗轮用底部40在轴承保持孔42的前方侧的开口缘部具备比蜗轮用底部40的径向中间部及外侧部更向前方突出的环状突部43。环状突部43由内径侧筒部41的前端部构成。
蜗杆收纳部18a大致呈有底圆筒形状。蜗杆收纳部18a配置于蜗轮收纳部17a的外径侧部分的周向一部分并在电动助力转向装置的组装状态下位于下方的部分。蜗杆收纳部18a的内部空间与蜗轮收纳部17a的内部空间连通。蜗杆收纳部18a具有大致沿水平方向伸长、但与蜗轮收纳部17a的中心轴处于扭转的位置关系的中心轴。蜗杆收纳部18a在开口侧端部具备向径向外侧方向伸出的马达安装凸缘44。
本例的齿轮箱14a具备一对安装支柱19a,该一对安装支柱19a从蜗轮用底部40的前侧面的上下方向中间部向前方突出,并用于将齿轮箱14a经由下托架29能够摆动位移地支撑于车身。具体而言,一对安装支柱19a以相互隔离的状态配置于前侧壳体15a的蜗轮用底部40中在车身的宽度方向上从两侧夹着轴承保持孔42的位置。一对安装支柱19a在前端部分别具备沿宽度方向贯通并用于使倾斜轴30插通的安装孔45。安装支柱19a的前端半部分具有上下方向上的尺寸随着趋向前端侧而变小的前端变细形状,相对于此,安装支柱19a的基端半部分具有上下方向上的尺寸不变而宽度方向上的尺寸随着趋向基端侧而增大(在宽度方向上向内侧伸出)的形状。并且,安装支柱19a的基端部的宽度方向外侧面与蜗轮用筒部39的外周面连续,相对于此,安装支柱19a的基端部的宽度方向内侧面与环状突部43连续。另外,在宽度方向上位于蜗杆收纳部18a的开口侧(图2及图5的左侧)的安装支柱19a的宽度方向外侧面的下端部与马达安装凸缘44的宽度方向内侧面的上端部连续。一对安装支柱19a配置在构成下托架29的一对侧板部46之间。
三条加强肋38a、38b、38c分别呈实心状,与存在于周围的部分相比具有较大的前后方向上的厚度尺寸,并以架设于蜗杆收纳部18a和蜗轮用底部40的方式配置在前侧壳体15a的前侧面。具体而言,在前侧壳体15a中存在于加强肋38a、38b、38c的周围的部分处的厚度尺寸的例如10倍以下的范围内,充分大地设定前侧壳体15a中设置有加强肋38a、38b、38c的部分处的厚度尺寸。但是,前侧壳体15a中设置有加强肋38a、38b、38c的部分处的厚度尺寸优选设定为加强肋38a、38b、38c在轴向上不从环状突部43突出。
本例中,加强肋38a、38b、38c沿与蜗轮收纳部17a和蜗杆收纳部18a的排列方向一致的、蜗轮20a与配备在蜗杆轴21a上的蜗杆22a的啮合反作用力的作用方向(图2及图4的上下方向)伸长。即,加强肋38a、38b、38c配置为实际上与假想直线L平行,该假想直线L与蜗轮20a的中心轴O20及电动马达11a的中心轴O11a正交。此外,实际上平行包括加强肋38a、38b、38c的形成方向因电动助力转向装置的制造误差、组装误差而相对于假想直线L倾斜的情况。此外,如在下文中说明,在提高前侧壳体15a相对于蜗轮20a与蜗杆22a的啮合反作用力的刚性的范围内,也能够使加强肋38a、38b、38c的伸长方向相对于假想直线L倾斜。具体而言,加强肋38a、38b、38c的伸长方向与假想直线L所成的角度能够设定为45度以下的任意角度,优选为0度,即优选为加强肋38a、38b、38c的形成方向与假想直线L平行。并且,也能够将加强肋38a的伸长方向与假想直线L所成的角度设为0度,并将加强肋38b、38c的伸长方向与假想直线Lto所成的角度设为45度以下的任意角度。
啮合反作用力是指作用在相互相反的方向上以便蜗轮20a与蜗杆轴21分离的力。本例中,由于使加强肋38a、38b、38c沿啮合反作用力的作用方向伸长,所以能够有效地提高前侧壳体15a相对于啮合反作用力的刚性。因此,即使在使前侧壳体15a的壁变薄了的情况下,也能够防止前侧壳体15a因啮合反作用力而产生有害的变形等。
加强肋38a、38b、38c具有梯形或凸圆弧形等宽度方向(短边方向)上的尺寸随着趋向前方而变小的截面形状。通过使加强肋38a、38b、38c的宽度方向侧面分别具有起模斜度,能够确保从铸造模具或注射成型模具的脱模性。并且,加强肋38a、38b、38c的前侧面配置于与环状突部43的前侧面相同的位置,或者配置于比环状突部43的前侧面靠后方的位置。由此,能够防止配置于前侧壳体15a的前方的其它部件的布局性因加强肋38a、38b、38c而变差。
加强肋38a、38b、38c中设置于宽度方向中间部的加强肋38a配置为架设于环状突部43中最接近蜗杆收纳部18a的下端部和蜗杆收纳部18a的轴向中间部。因此,加强肋38a的上端部与环状突部43的下端部连结。相对于此,设置于宽度方向两侧的两条加强肋38b、38c配置为架设于一对安装支柱19a的基端部的下表面和蜗杆收纳部18a的轴向两侧部。因此,加强肋38b、38c各自的上端部与安装支柱19a的基端部的下表面连结。即,加强肋38b、38c与一对安装支柱19a配置为分别在上下方向上连续。
加强肋38a的宽度方向上的厚度尺寸(短边方向上的厚度尺寸)遍及全长大致恒定,相对于此,加强肋38b、38c的宽度方向上的厚度尺寸随着趋近安装支柱19a而变大。
本例中,前侧壳体15a在前侧面的多个部位具备比存在于周围的部分更向前方突出的多个(图示例子中为三个)凸起部47。具体而言,在蜗轮用底部40的前侧面的上端部中央部、以及蜗轮收纳部17a的外周缘部中与蜗杆收纳部18a连续的连续部的两处位置,分别配置圆筒状的凸起部47。凸起部47比存在于周围的部分更向前方突出,由此壁变厚。此外,配置于蜗轮收纳部17a的外周缘部的两个凸起部47分别与加强肋38b、38c连续。凸起部47具有以下功能:当向蜗轮减速器12a的周围组装齿轮箱14a时,用组装装置、夹具把持凸起部47等,来提高组装齿轮箱14a的作业的效率。
本例中,当使用具有内腔61的金属模具(铸造模具、注射成型模具)60并通过铸造或注射成形来制成具有上述结构的前侧壳体15a时,如图6所示,隔着用于形成前侧壳体15a的内腔61中的用于形成蜗杆收纳部18a的蜗杆收纳部形成空间62,将成为材料(熔融金属、合成树脂)的供给口的金属模具60的浇口G配置在用于形成蜗轮收纳部17a的蜗轮收纳部形成空间63的相反侧。即,以蜗杆收纳部形成空间62成为上游侧的方式配置浇口G。由此,通过蜗杆收纳部形成空间62后的材料向蜗轮收纳部形成空间63侧流动。因此,在本例的前侧壳体15a中,蜗杆收纳部18a在材料的流动方向上位于比蜗轮收纳部17a靠上游侧。
相对于此,后侧壳体16a整体呈中空筒状,由铸造品或合成树脂的注射成形品构成,具备固定筒部48、大径筒部49以及连续部50。固定筒部48呈圆筒状并内嵌固定于内柱27的前端部。大径筒部49配置于转矩传感器10a的周围,并经由中间板37而与前侧壳体15a的后端开口部对接。连续部50连接固定筒部48的前端部与大径筒部49的后端部。
本例中,前侧壳体15a及后侧壳体16a在经由中间板37组合后的状态下,通过多根(图示例子中为三根)螺栓57相互连结。具体而言,在整体大致构成为圆环状的中间板37中,在配备在前侧面的外径侧部分上的前侧嵌合部51外嵌有前侧壳体15a(蜗轮用筒部39)的后端部,并且在配备在后侧面的外径侧部分上的后侧嵌合部52外嵌有后侧壳体16(大径筒部49)的前端部。在该状态下,形成于构成前侧壳体15a的蜗轮用筒部39的外周面的多个(图示例子中为三个)前侧结合凸缘53与形成于后侧壳体16a的大径筒部49的外周面的多个(图示例子中为三个)后侧结合凸缘58分别通过螺栓57相互结合。
本例中,输出轴13a通过一对滚动轴承54a、54b旋转自如地支撑在具有上述结构的齿轮箱14a的内侧。一对滚动轴承54a、54b中,前侧的滚动轴承54a内嵌保持于构成前侧壳体15a的轴承保持孔42,后侧的滚动轴承54b内嵌保持于中间板37的内周面。并且,构成前侧的滚动轴承54a的外圈通过压入而内嵌固定于轴承保持孔42的内周面的轴向中间部。另外,构成前侧的滚动轴承54a的外圈由配备在轴承保持孔42的靠前端部分并朝向后方的台阶面、和固定环从两侧夹持,该固定环卡定在形成于轴承保持孔42的内周面的靠后端部分的卡定槽内。输出轴13a经由扭杆24a而与构成转向轴2a的内轴25的前端部连结。并且,万向节5a(参照图13)在输出轴13a的前端部处与在齿轮箱14a的外部突出的部分结合。
在输出轴13a的中间部且在一对滚动轴承54a、54b之间,外嵌固定构成蜗轮减速器12a的蜗轮20a。在该状态下,蜗轮20a配置于构成前侧壳体15a的蜗轮收纳部17a的内侧。
构成蜗轮减速器12a的蜗杆轴21a经由一对滚动轴承55a、55b旋转自如地支撑在蜗杆收纳部18a的内侧。在该状态下,配备在蜗杆轴21a的中间部的蜗杆22a与蜗轮20a啮合。电动马达11a的输出轴与蜗杆轴21a的基端部连结。由此,能够将电动马达11a的辅助动力传递到蜗轮20a。电动马达11a经由构成前侧壳体15a的马达安装凸缘44而支撑固定于齿轮箱14a。此外,本例中,在外嵌于蜗杆轴21a的前端部的滚动轴承55a与蜗杆收纳部18a的内周面之间,设有朝向蜗轮20a侧弹性地对蜗杆轴21a的前端部进行施力的预压赋予机构64,由此能够抑制在蜗轮20a与蜗杆22a的啮合部处存在的齿隙。
在构成后侧壳体16a的大径筒部49的内侧且在内轴25的前端部的周围,配置有转矩传感器10a。电动马达11a根据转矩传感器10a所检测到的从方向盘1施加给转向轴2a的转向操纵转矩的方向及大小,来驱动蜗杆轴21a使之旋转,并对输出轴13a赋予辅助动力(辅助转矩)。其结果,减少在对左右一对转向操纵轮赋予转向角时所需的方向盘1的操作力。
根据具有以上结构的本例的电动助力转向装置,即使在构成齿轮箱14a的前侧壳体15a的壁变薄的情况下,也能够确保刚性并且能够确保制造时的成形性。即,本例中,在前侧壳体15a的前侧面,以架设在蜗杆收纳部18a与蜗轮用底部40之间的方式配置加强肋38a、38b、38c,并且使加强肋38a、38b、38c的伸长方向与蜗轮20a和蜗杆22a的啮合反作用力的作用方向一致。因此,能够有效地提高前侧壳体15a相对于啮合反作用力的刚性。因此,即使在使前侧壳体15a的壁变薄的情况下,也能够防止前侧壳体15a因啮合反作用力而产生有害的变形等。
本例中,由于在前侧壳体15a形成加强肋38a、38b、38c,所以关于在通过铸造或注射成形来制成前侧壳体15a时所使用的金属模具60的内腔61,能够与用于形成加强肋38a、38b、38c的空间大小相应地增大材料所流动的空间的截面积。另外,由于使加强肋38a、38b、38c的伸长方向与朝向蜗轮收纳部17a和蜗杆收纳部18a的排列方向的上述啮合反作用力的作用方向一致,所以如图6中由箭头示出材料的流动那样,能够通过内腔61中用于形成加强肋38a、38b、38c的空间高效地向蜗轮收纳部形成空间63供给从浇口G供给的材料。这样,根据本例的构造,能够使材料的流动性(熔液流动性)变得良好,从而能够提高制造时的成形性。
并且,由于使两条加强肋38b、38c分别形成为与安装支柱19a连续,所以能够通过用于形成加强肋38b、38c的空间直接向用于形成安装支柱19a的空间供给材料。因此,能够充分地向用于形成安装支柱19a的空间供给材料,从而能够提高安装支柱19a的强度及刚性。并且,也能够通过用于形成加强肋38a的空间直接向用于形成内径侧筒部41的空间、尤其是该空间中用于形成环状突部43的部分供给材料。因此,根据本例,防止前侧壳体15a的品质的降低。即,减少产生不合格产品。并且,也能够提高前侧壳体15a的实体强度。另外,如上所述,由于能够确保刚性,并且能够确保制造时的成形性,所以能够通过使壁变薄来变得轻型。
并且,通过具备加强肋38a、38b、38c,能够提高前侧壳体15a的刚性以及安装支柱19a的刚性。因此,能够提高电动助力转向装置的操作感、工作效率,而且能够抑制产生振动、异响。并且,由于能够提高安装支柱19a的刚性,所以能够使转向轴2a及转向柱3a的收缩动作的行动变得稳定,也能够使冲击能量的吸收特性变得良好。此外,本例中,前侧壳体15a具备三个加强肋38a、38b、38c,但即使在仅具备一个加强肋的情况下,也能起到上述的本发明的作用及效果。能够根据构成前侧壳体的各部分的配置及形状、其制成时的材料的流动、以及确保前侧壳体的刚性的观点来任意且适当地选择加强肋的个数、设置位置以及形状。
[实施方式的第二例]
使用图7~图12来说明实施方式的第二例。本例中,变更前侧壳体15b的构造使之与实施方式的第一例的构造不同。在本例的前侧壳体15b中,蜗杆收纳部18b配置于蜗轮收纳部17a的外径侧部分的周向一部分并在电动助力转向装置的组装状态下在车身的宽度方向上位于输出轴13a的侧方的部分。因此,蜗杆收纳部18b的中心轴朝向上下方向。并且,蜗杆收纳部18b的开口部在电动助力转向装置的组装状态下朝向上方。另外,蜗轮用底部40在前侧面的上端部具备一个安装支柱19b,该一个安装支柱19b具有使在实施方式的第一例中示出的一对安装支柱19a在宽度方向上连续而成的形状。本例中,安装支柱19b的宽度方向外侧面与配备在蜗杆收纳部18b的开口侧端部的马达安装凸缘44的宽度方向侧面连续。并且,马达安装凸缘44支撑电动马达11a及内置有基板的控制装置59。
本例中,变更了蜗杆收纳部18b的配置,并且变更了安装支柱19b的形状,与此对应地,蜗轮用底部40在前侧面仅具备两条加强肋38a、38d。具体而言,以架设于环状突部43中最接近蜗杆收纳部18b的端部和蜗杆收纳部18b的上下方向中间部的方式配置有加强肋38a,而且以架设于安装支柱19b的基端部的宽度方向外侧面和蜗杆收纳部18b的靠上端部分的方式配置有加强肋38d。本例中,由于在与蜗杆收纳部18b的靠下端部分对应的部分,未配置安装支柱,所以如上所述地仅具备两条加强肋38a、38d。加强肋38a、38d沿蜗轮20a与蜗杆22a的啮合反作用力的作用方向伸长。
并且,齿轮箱14b通过不经由中间板就直接在前后方向上组合前侧壳体15b及后侧壳体16b来构成。后侧壳体16b具备固定于内柱27的前端部的固定筒部48、和从固定筒部48的前端部朝向径向外侧折弯的圆环状的盖部56。由盖部56封堵前侧壳体15b的后端开口部。
即使在本例的情况下,由于使两条加强肋38a、38d沿上述啮合反作用力的作用方向伸长,所以也能够有效地提高前侧壳体15b相对于啮合反作用力的刚性。并且,能够通过用于形成加强肋38a、38d的空间高效地向用于形成蜗轮收纳部17a的空间(尤其是用于形成安装支柱19b的空间)供给材料。因此,即使在构成齿轮箱14b的前侧壳体15b的壁变薄的情况下,也能够确保刚性,并且能够确保制造时的成形性。其它结构及作用效果与实施方式的第一例相同。
符号的说明
1—方向盘,2、2a—转向轴,3、3a—转向柱,4、4a、4b—电动辅助装置,5a、5b—万向节,6—中间轴,7—转向齿轮单元,8—小齿轮轴,9—转向横拉杆,10、10a—转矩传感器,11、11a—电动马达,12、12a—蜗轮减速器,13、13a—输出轴,14、14a、14b—齿轮箱,15、15a、15b—前侧壳体,16、16a—后侧壳体,17、17a—蜗轮收纳部,18、18a、18b—蜗杆收纳部,19、19a、19b—安装支柱,20、20a—蜗轮,21、21a—蜗杆轴,22、22a—蜗杆,23—输入轴,24—扭杆,25—内轴,26—外轴,27—内柱,28—外柱,29—下托架,30—倾斜轴,31—上托架,32—被夹持部,33—伸缩调节用长孔,34—支撑板部,35—倾斜调节用长孔,36—调节杆,37—中间板,38a、38b、38c、38d—加强肋,39—蜗轮用筒部,40—蜗轮用底部,41—内径侧筒部,42—轴承保持孔,43—环状突部,44—马达安装凸缘,45—安装孔,46—侧板部,47—凸起部,48—固定筒部,49—大径筒部,50—连续部,51—前侧嵌合部,52—后侧嵌合部,53—前侧结合凸缘,54a、54b—滚动轴承,55a、55b—滚动轴承,56—盖部,57—螺栓,58—后侧结合凸缘,59—控制装置,60—金属模具,61—内腔,62—蜗杆收纳部形成空间,63—蜗轮收纳部形成空间。
Claims (9)
1.一种电动助力转向装置用齿轮箱,其特征在于,
具备在前后方向上组合的前侧壳体及后侧壳体,
上述前侧壳体具备:在内侧收纳蜗轮的蜗轮收纳部;在内侧收纳蜗杆轴的蜗杆收纳部;用于将上述前侧壳体支撑于车身的安装支柱;以及多个加强肋,
上述蜗轮收纳部具有:配置于上述蜗轮的周围的蜗轮用筒部;以及从上述蜗轮用筒部的前端部向径向内侧方向折弯的圆环状的蜗轮用底部,
上述蜗杆收纳部配备在上述蜗轮收纳部的外径侧部分的周向一部分,
上述安装支柱从上述蜗轮用底部向前方突出,
上述多个加强肋分别配备在上述前侧壳体的前侧面,沿上述蜗轮与配备在上述蜗杆轴上的蜗杆的啮合反作用力的作用方向伸长,并架设于上述蜗杆收纳部和上述蜗轮用底部,
上述多个加强肋中的至少一个加强肋与上述安装支柱连续。
2.根据权利要求1所述的电动助力转向装置用齿轮箱,其特征在于,
上述至少一个加强肋的宽度方向上的厚度尺寸越靠近上述安装支柱越大。
3.根据权利要求1所述的电动助力转向装置用齿轮箱,其特征在于,
上述蜗轮用底部在径向中央部具备轴承保持孔,而且在该轴承保持孔的开口缘部具备比上述蜗轮用底部的径向中间部及外侧部更向前方突出的环状突部。
4.根据权利要求3所述的电动助力转向装置用齿轮箱,其特征在于,
上述多个加强肋中的至少一个加强肋的前侧面配置在与上述环状突部的前侧面相同的位置,或者配置在比上述环状突部的前侧面靠后方的位置。
5.根据权利要求3所述的电动助力转向装置用齿轮箱,其特征在于,
将上述多个加强肋中的至少一个加强肋架设于上述环状突部中最接近上述蜗杆收纳部的部分和上述蜗杆收纳部。
6.根据权利要求4所述的电动助力转向装置用齿轮箱,其特征在于,
将上述多个加强肋中的至少一个加强肋架设于上述环状突部中最接近上述蜗杆收纳部的部分和上述蜗杆收纳部。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的电动助力转向装置用齿轮箱,其特征在于,
上述前侧壳体在上述前侧面还具备比存在于周围的部分更向前方突出的至少一个凸起部。
8.一种电动助力转向装置,其特征在于,具备:
蜗轮减速器,其具有由电动马达驱动而旋转的蜗杆轴、配备在该蜗杆轴的中间部的蜗杆以及与该蜗杆啮合的蜗轮,以及
齿轮箱,其在内侧收纳该蜗轮减速器,
上述齿轮箱由权利要求1~7中任一项所述的电动助力转向装置用齿轮箱构成。
9.一种电动助力转向装置用齿轮箱的制造方法,该电动助力转向装置用齿轮箱具备在前后方向上组合的前侧壳体及后侧壳体,
上述前侧壳体具备:在内侧收纳蜗轮的蜗轮收纳部;在内侧收纳蜗杆轴的蜗杆收纳部;用于将上述前侧壳体支撑于车身的安装支柱;以及一个以上的加强肋,
上述蜗轮收纳部具有:配置于上述蜗轮的周围的蜗轮用筒部;以及从上述蜗轮用筒部的前端部向径向内侧方向折弯的圆环状的蜗轮用底部,
上述蜗杆收纳部配备在上述蜗轮收纳部的外径侧部分的周向一部分,
上述安装支柱从上述蜗轮用底部向前方突出,
上述加强肋配备在上述前侧壳体的前侧面,沿上述蜗轮与配备在上述蜗杆轴上的蜗杆的啮合反作用力的作用方向伸长,并架设于上述蜗杆收纳部和上述蜗轮用底部,
上述多个加强肋中的至少一个加强肋与上述安装支柱连续,
上述电动助力转向装置用齿轮箱的制造方法的特征在于,
当通过使用具有内腔的金属模具的铸造或合成树脂的注射成形来制成上述前侧壳体时,使材料从上述内腔中用于形成上述蜗杆收纳部的蜗杆收纳部形成空间侧向用于形成上述蜗轮收纳部的蜗轮收纳部形成空间侧流动。
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