CN111824247A - 滚珠丝杠装置和转向装置 - Google Patents

Abstract

滚珠丝杠装置具备：丝杠轴体、滚珠螺母、壳体、轴承、环状的第一施力部件和第二施力部件、环状的第一保持部件和第二保持部件。上述壳体具备以面接触状态相互连结的筒状的第一壳体和筒状的第二壳体。上述第一壳体具备：将上述轴承保持为能够沿上述轴向滑动的轴承保持部。上述第二壳体具备：比上述轴承保持部向径向的内侧突出的按压部。在轴承、第一施力部件、第二施力部件、第一保持部件和第二保持部件彼此错误组装时，上述第一保持部件和上述第二保持部件中的至少一者使上述第一壳体与上述第二壳体之间产生间隙。

Description

滚珠丝杠装置和转向装置

技术领域

本公开涉及通过使滚珠螺母旋转而使丝杠轴体沿轴向移动的滚珠丝杠装置和具备滚珠丝杠装置的转向装置。

背景技术

作为滚珠丝杠装置的一种，存在以下装置，即，具备在外周面形成有螺旋状的螺纹槽的螺纹轴和经由多个滚珠而旋合于螺纹轴的螺纹槽的滚珠螺母，通过使滚珠螺母旋转而使螺纹轴直线运动。

例如日本特开2013-147074号公报所述那样，期望用于动力转向装置的滚珠丝杠装置通过抑制滚珠螺母的轴向的振动而实现齿轮撞击声的减少，而且提高方向盘的开始转向的转向操纵感。因此，日本特开2013-147074号公报所述的滚珠丝杠装置采用以下机构，即，以预加载状态的弹性部件夹住轴支承滚珠螺母的轴承，在轴向上，滚珠螺母能够与轴承一起从中位位置稍微向两侧移动，能够通过弹力而再次返回中位位置。

另外，例如日本特开2013-147073号公报所述那样，期望用于动力转向装置的滚珠丝杠装置也通过抑制滚珠螺母的轴向的振动而实现齿轮撞击声的减少，而且提高方向盘的开始转向的转向操纵感。因此日本特开2013-147073号公报所述的滚珠丝杠装置也采用以下机构，以预加载状态的施力部件夹着轴支承滚珠螺母的轴承，在轴向上滚珠螺母能够与轴承一起从中位位置向两侧稍微移动，能够因弹力而再次返回中位位置。

在日本特开2013-147073号公报所述的机构的情况下，若施力部件的预加载方向错开，则恐怕有损驾驶员的转向操纵感，因此需要正确地保持施力部件。因此，使用通过咬合构造组装两个部件而形成的壳体，通过使用组装壳体时的力来夹住施力部件，从而沿着轴心笔直地对施力部件施加力。

在如日本特开2013-147074号公报所述的滚珠丝杠装置那样通过两个环状的弹性部件夹住轴承的情况下，若弹性部件相互的轴心错开，则恐怕有损驾驶员的转向操纵感，因此需要正确地保持弹性部件。另外，在使用组装壳体时的力而预加载弹性部件的情况下，通过利用壳体的咬合部夹住弹性部件而沿着轴心笔直地施加力。

另外，根据日本特开2013-147073号公报所述的结构，在壳体设置咬合构造需要复杂且正确的加工而使制造效率降低。另一方面，在没有在壳体设置咬合部而以面接触方式组装的情况下，为了使施力部件正确地沿着轴向给予力，有时需要另外设置对施力部件加以保持的保持部件，但在弄错保持部件的安装方向而组装的情况下也不易发现错误。

发明内容

鉴于上述内容，本公开提供一种取消在咬合部中夹住弹性部件的构造而提高壳体的制造效率，且能够通过组装壳体时的力而抑制加工误差的影响而正确地对弹性部件进行预加载的滚珠丝杠装置和转向装置。

并且，本公开提供一种取消在咬合部中夹住施力部件的构造而提高壳体的制造效率，且能够容易发现保持部件的安装错误的滚珠丝杠装置和转向装置。

根据本公开的一方式，滚珠丝杠装置具备：丝杠轴体，其在外周面的至少局部具备第一螺纹槽；滚珠螺母，其在内周面的至少局部具有第二螺纹槽，上述第二螺纹槽与上述第一螺纹槽一起具有供多个滚珠滚动的滚动路径；壳体，其收容上述螺纹轴和上述滚珠螺母；轴承，其相对于上述壳体能够旋转地保持上述滚珠螺母；第一施力部件和第二施力部件，其分别配置于上述轴承的两端并具有环状的形状；以及第一保持部件和第二保持部件，上述第一保持部件在嵌合有上述第一施力部件的状态下保持该第一施力部件并具有环状的形状，上述第二保持部件在嵌合有上述第二施力部件的状态下保持该第二施力部件并具有环状的形状。上述壳体具备：第一壳体，其具有筒状的形状；和具有筒状的形状的第二壳体，第一壳体和第二壳体在上述丝杠轴体的轴向上以面接触状态相互连结。上述第一壳体具备轴承保持部，上述轴承保持部将上述轴承保持为能够沿上述轴向滑动并具有圆筒状的形状。上述第二壳体具备：配置得比上述轴承保持部向径向的内侧突出的按压部。构成为在上述轴承、上述第一施力部件、上述第二施力部件、上述第一保持部件和上述第二保持部件彼此错误组装时，第上述第一保持部件和上述第二保持部件中的至少一者使上述第一壳体与上述第二壳体之间产生间隙。

根据本公开的其他方式，转向装置具备：上述方式所涉及的滚珠丝杠装置；和驱动单元，其固定于上述壳体并将上述滚珠螺母驱动为能够旋转，上述丝杠轴体构成为使转向轮转向。

根据本公开的上述方式，成为制造容易的壳体的构造，并且减少齿轮撞击声，而且能够抑制方向盘的开始转向时的驾驶员的转向操纵感降低。

根据本公开的上述方式，能够成为制造容易的壳体的构造，并且容易发现保持部件的安装错误。

附图说明

图1是表示本实施方式所涉及的转向装置的概略结构的图。

图2是以局部剖面示出本实施方式所涉及的滚珠螺母附近的图。

图3是表示本实施方式所涉及的第一壳体与第二壳体间连结部分的局部的剖视图。

图4是表示本实施方式所涉及的连结之前的第一壳体与第二壳体的剖视图。

图5是表示其他实施例所涉及的转向装置的图。

图6是表示其他实施例所涉及的转向装置的图。

图7是表示本实施方式所涉及的转向装置的概略结构的图。

图8是以局部剖面示出本实施方式所涉及的滚珠螺母附近的图。

图9是表示本实施方式所涉及的第一壳体与第二壳体间连结部分的局部的剖视图。

图10是表示本实施方式所涉及的轴向上的各部件等在长度方向上的关系的图。

图11是表示弄错了本实施方式所涉及的第二保持部件的安装方向的情况的剖视图。

图12是表示本实施方式所涉及的连结之前的第一壳体和第二壳体的剖视图。

图13是表示与轴承独立的第一突出部件、第二突出部件的剖视图。

图14是表示其他形状的第一保持部件、第二保持部件的剖视图。

图15是表示其他实施例所涉及的转向装置的图。

图16是表示其他实施例所涉及的转向装置的图。

具体实施方式

以下，参照附图对具备本公开的一方式所涉及的滚珠丝杠装置的转向装置的实施方式进行说明。此外，以下说明的实施方式均表示概括或者具体的例子。以下的实施方式所示的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置和连接形式、步骤、步骤顺序等是一个例子，不是限定本发明的主旨。另外，针对以下的实施方式的构成要素中的表示最上位概念的独立权利要求没有记载的构成要素，作为任意的结构要素而说明。

另外，附图为了示出本发明而成为适当地进行了强调、省略、比率调整的示意性的图，有时与实际的形状、位置关系、比率不同。

图1是表示转向装置的图。如该图所示，转向装置100是基于方向盘等转向操纵部件200的由驾驶员的操作产生的扭矩和由驱动单元150产生的辅助扭矩使转向轮210转向的动力转向装置，作为滚珠丝杠装置而具备丝杠轴体110、滚珠螺母120、带轮130、壳体140，还具备驱动单元150。在本实施方式的情况下，转向装置100具备转向轴160，对于上述转向轴160而言，多个轴体通过万向节连结，将由驾驶员的操作产生的转向操纵部件200的旋转扭矩向丝杠轴体110机械传递。

丝杠轴体110是在外周面部的局部具备第一螺纹槽111的棒状的部件。转向装置100所具备的丝杠轴体110经由横拉杆211而与转向轮210连接，作为使转向轮210转向的转向轴体发挥功能。另外，形成齿条和小齿轮机构，上述齿条和小齿轮机构在丝杠轴体110的其他部分设置有齿条112，上述齿条112与设置于转向轴160的末端部的小齿轮161啮合。转向装置100成为将经由转向轴160传递的旋转扭矩转换为丝杠轴体110的直线运动，并且将由驱动单元150产生的辅助扭矩转换为丝杠轴体110的直线运动的所谓的电动动力转向装置。

壳体140是收容丝杠轴体110、滚珠螺母120的部件。在本实施方式的情况下，壳体140是使用一体成形的托架固定于车身并将收容于内侧的丝杠轴体110沿轴线方向引导的部件。壳体140例如由铝合金形成。另外，在壳体140的两端部安装有由橡胶等形成的波纹管状的护罩212。通过护罩212密封壳体140的长边方向的两开口端部，因此壳体140成为一定程度封闭的状态，防止水、泥等侵入内侧。

图2是以局部剖面示出滚珠螺母附近的图。如该图所示，壳体140具备在丝杠轴体110的轴向(图中Y轴方向)上以面接触状态连结的筒状的第一壳体141和筒状的第二壳体142。此处，以面接触状态连结是指在第一壳体141的内侧和第二壳体142的内侧没有嵌合构造的状态下第一壳体141的端面与第二壳体142的端面面接触连结的状态。因此，在已连结的状态下，没有第一壳体141的向第二壳体142的内侧突出的部分，也没有第二壳体142的向第一壳体141的内侧突出的部分。在本实施方式的情况下，将第一壳体141与第二壳体142连结的面成为一个平面。此外，也可以是，在收容有滚珠螺母120、丝杠轴体110的内侧以外的部分中第一壳体141与第二壳体142嵌合。在本实施方式的情况下，第一壳体141与第二壳体142通过销而对位。

图3是表示第一壳体与第二壳体连结的连结部分的局部的剖视图。如该图所示，第一壳体141是壳体140的保持轴承170并经由轴承170而将滚珠螺母120保持为能够旋转的局部，且具备轴承保持部143和扩径部144。

轴承保持部143是将轴承170保持为能够沿丝杠轴体110的轴向(图中Y轴方向)滑动的圆筒状的部分，形成圆柱状的空间。轴承保持部143的管轴线与轴承170、滚珠螺母120和丝杠轴体110的轴线对齐。另外，在轴承保持部143的与第二壳体142相反侧的端面部，在轴向上与后述的第一保持部件181卡合的卡合部145以向内侧突出的方式设置。

扩径部144设置于轴承保持部143的靠第二壳体142侧的端部，且直径比轴承保持部143的直径大。扩径部144是第一壳体141的圆筒状的部分，且形成圆板状的空间。此外，扩径部144若能够收容后述的第二保持部件182的凸缘部189，则形状没有特别限定。

第二壳体142是壳体140的供后述的驱动单元150安装的局部，且具备按压部146。

按压部146是比第一壳体141的扩径部144向径向的内侧突出的圆筒形状(圆环形状)的部分。按压部146的在第一壳体141侧的面与第一壳体141和第二壳体142的连结面成为同一平面。

滚珠螺母120是圆筒状的部件，以与设置于丝杠轴体110的第一螺纹槽111对置状地设置，且在内周面部具有与第一螺纹槽111一起形成供多个滚珠121滚动的滚动路径的第二螺纹槽122。在形成于滚珠螺母120的外周面部的安装孔，以压入状态安装有形成滚珠121的环流路的循环部件124。

在循环部件124形成有环流路，上述环流路将从与滚动路径连通的连通孔出来的滚珠121引导至设置于另一位置的连通孔而使它们返回滚动路径。此外，环流路也可以形成于循环部件124的内部，而且也可以通过设置于安装孔123的底面部的槽和以对置状设置于循环部件124的槽形成。

在使滚珠螺母120相对于丝杠轴体110旋转的情况下，循环部件124具有使从滚动路径出来的滚珠121穿过任一个连通孔而导入环流路并穿过另一个连通孔而向滚动路径排出的功能。通过滚珠121经由该环流路而在滚动路径无限循环，从而能够以较低的摩擦阻力将滚珠螺母120的旋转转换为丝杠轴体110的直线运动。

滚珠螺母120在由丝杠轴体110穿通的状态下收容于壳体140，并经由轴承170而安装于壳体140。滚珠螺母120相对于壳体140绕丝杠轴体110的轴线旋转。在滚珠螺母120的与轴承170相反侧的端部嵌入有带轮130。

带轮130是圆筒状的部件，具有与滚珠螺母120的外周面部嵌合的圆筒状的内周面部，并在丝杠轴体110的轴向(图中Y轴方向)上与滚珠螺母120间紧固。

带轮130因被从驱动单元150传递旋转扭矩而绕丝杠轴体110的轴线旋转，通过紧固部件152的紧固力，经由在滚珠螺母120的端面固定的圆盘部131，使滚珠螺母120旋转。

此外，也可以在带轮130的外周面设置有提高与槽等带151之间的摩擦力的构造等。

驱动单元150固定于第二壳体142并将带轮130驱动得旋转。在本实施方式的情况下，驱动单元150具备：马达、安装于马达的输出轴的驱动带轮153、在驱动带轮153和作为从动带轮发挥功能的带轮130上卷绕的环状的带151。

在转向装置100中，通过具备上述的丝杠轴体110、滚珠螺母120、带轮130的滚珠丝杠装置、以及具备直径比带轮130的直径小的驱动带轮153的驱动单元150构成辅助机构。辅助机构产生对来自转向操纵部件200的旋转扭矩进行辅助的辅助扭矩。具体而言，辅助机构通过以下那样的动作将辅助扭矩向丝杠轴体110传递。换句话说，若通过马达使驱动带轮153旋转，则带轮130经由带151而旋转。带轮130比驱动带轮153直径大，因此成为减速状态。与带轮130一体组装的滚珠螺母120也旋转。若滚珠螺母120相对于丝杠轴体110相对旋转，则滚珠121从滚珠螺母120和丝杠轴体110受到载荷(摩擦力)而在滚动路径和环流路中无限循环。通过该滚珠121的无限循环，使施加于滚珠螺母120的扭矩转换为丝杠轴体110的直线运动，丝杠轴体110相对于滚珠螺母120沿轴向相对移动。即对丝杠轴体110施加轴向的力。施加于该丝杠轴体110的轴向的力成为辅助力而辅助驾驶员的转向操纵。

如图3所示，第一施力部件191和第二施力部件192是分别在轴承170的外圈的两端面配置的环状的部件。第一施力部件191和第二施力部件192将轴承170相对于第一壳体141的轴承保持部143的在轴向上的相对移动限制为规定范围内，在没有另外对轴承170施加力的状态下轴承170相对于轴承保持部143维持在既可向开口侧也可向相反侧移动的中位位置。在本实施方式的情况下，第一施力部件191以与轴承170的外圈的卡合部145侧的端面接触的状态配置，第二施力部件192以与轴承170的外圈的开口侧的端面接触的状态配置。在本实施方式的情况下，第一施力部件191和第二施力部件192的材质使用橡胶，但不限定于此，也能够例示螺旋弹簧、板簧等弹簧、弹性体等。第一施力部件191和第二施力部件192为相同的大小、相同的形状、相同的弹性率。

第一保持部件181是将第一施力部件191以嵌合状态保持的环状的部件。第一保持部件181具备：与轴承保持部143的内周面抵接的第一外周面部185、与轴承170的外圈的端面对置而夹住第一施力部件191的第一夹持面部183、供第一施力部件191嵌合的第一嵌合部187。第一保持部件181通过第一外周面部185而与轴承保持部143嵌合，从而决定受第一嵌合部187保持的第一施力部件191相对于轴承保持部143的位置。另外，第一保持部件181通过与第一壳体141的卡合部145卡合而相对于轴承保持部143以不动状态配置，在第一夹持面部183与轴承170之间压缩第一施力部件191。另外，第一施力部件191由轴承保持部143的内周面、轴承170的端面、第一嵌合部187的外周面和第一夹持面部183围起，因压缩产生的变形受到限制。因此，若被强力压缩，则第一施力部件191的反作用力急剧增加，强烈限制轴承170的移动，并且能够防止第一施力部件191的压弯。

第二保持部件182是将第二施力部件192以嵌合状态保持的环状的部件。第二保持部件182具备：与轴承保持部143的内周面抵接的第二外周面部186、与轴承170的外圈的端面对置而夹住第二施力部件192的第二夹持面部184、供第二施力部件192嵌合的第二嵌合部188、径向上比轴承保持部143向外侧突出且收容于在第一壳体141设置的扩径部144的凸缘部189。第二保持部件182通过第二外周面部186嵌合于轴承保持部143，来决定受第二嵌合部188保持的第二施力部件192相对于轴承保持部143的位置。轴承保持部143的内周面是在轴向上直径没有变化的圆柱状的圆筒，第一保持部件181的第一外周面部185和第二保持部件182的第二外周面部186嵌合于轴承保持部143。因此，轴承保持部143的加工误差没有体现在受第一保持部件181保持的第一施力部件191和受第二保持部件182保持的第二施力部件192的相对的位置关系上。因此，在轴向(图中Y轴方向)上，轴承170从中位位置向任一侧移动时，轴承170从中位位置向一侧的移动距离(移动状态)能够与轴承170从中位位置向另一侧的移动距离相等。另外，第二施力部件192由轴承保持部143的内周面、轴承170的端面、第二嵌合部188的外周面和第二夹持面部184围起，在因压缩而产生的变形受到限制的状态这点上，与第一施力部件191相同。因此，若强力压缩则第二施力部件192的反作用力急剧增加，能够强烈限制轴承170的移动，并且防止第二施力部件192的压弯。

接下来，对第一施力部件191和第二施力部件192的预加载方法进行说明。图4是表示连结之前的第一壳体141和第二壳体142的剖视图。如该图所示，在第一壳体141的轴承保持部143中，插入预先保持有第一施力部件191的第一保持部件181、轴承170、保持有第二施力部件192的第二保持部件182。通过在轴向上连结第一壳体141和第二壳体142，从而第二壳体142的按压部146将第二保持部件182的凸缘部189朝向卡合部145按压。通过该按压力，第一施力部件191在第一夹持面部183与轴承170之间被压缩，第二施力部件192在轴承170与第二夹持面部184之间被压缩，被均等地预加载。

根据具备上述实施方式说明的滚珠丝杠装置的转向装置100，例如，若轴承170、第一施力部件191、第二施力部件192、第一保持部件181和第二保持部件182彼此组装时，第二保持部件182的安装方向弄错，换句话说，若第二保持部件182以表背(左右)反方向安装，则第二嵌合部188和第二夹持部184比第一壳体141的开口端面突出。根据上述内容可知，第二嵌合部188和第二夹持部184中的至少任一者与第二壳体142的按压部146干涉，因此在第一壳体141与第二壳体142之间形成间隙，能够容易发现第一保持部件181和第二保持部件182的至少一者的安装错误。第二壳体142的按压部146对收容于比轴承保持部143直径大的扩径部144的第二保持部件182的凸缘部189的周缘部进行按压，因此，即使第二壳体142在径向上没有向内侧较大地突出，也能够将第一施力部件191和第二施力部件192沿着轴向以较高的精度预加载。因此，能够提高在第二施力部件192的内侧收容较大的带轮130等设计的自由度。

另外，使第一壳体141与第二壳体142间连结面成为同一平面，因此第一壳体141和第二壳体142的连结面的加工变容易。

第一保持部件181和第二保持部件182抵接于相同的轴承保持部143的内周面并滑动，因此，与例如通过凸缘部189的外周与第一壳体141的扩径部144的内周的嵌合来进行第二保持部件182的径向的定位这种情况相比，不会产生扩径部144相对于轴承保持部143的轴心错位的加工误差，而能够提高第一施力部件191与第二施力部件192间的同轴度，能够与轴承保持部143的管轴方向平行地对第一施力部件191和第二施力部件192进行预加载。因此，驾驶员使转向操纵部件200向任一个方向旋转均能够使从转向操纵部件200传递出的转向操纵感相同，能够防止对驾驶员给予不协调感。

另外，在滚珠螺母120不旋转的状态下，第一施力部件191，和第二施力部件192分别沿轴向向相反方向相互按压轴承170，将轴承170维持为中位位置。若滚珠螺母120开始旋转，则第一施力部件191和第二施力部件192中一者被压缩而预加载增加，另一者伸长而预加载变弱。由此，能够抑制滚珠螺母120的轴向的振动，能够减少齿轮撞击声。另外，能够抑制转向操纵部件200的开始转向时的驾驶员的转向操纵感的降低。

另外，当在轴向上对轴承170施加了较强的力的情况下，通过第一保持部件181的第一嵌合部187与轴承170抵接，或者第二保持部件182的第二嵌合部188与轴承170抵接，从而防止第一施力部件191或者第二施力部件192的较大的变形。由此，能够提高第一施力部件191和第二施力部件192的耐久性。

此外，本发明不现定于上述实施方式。例如，也可以将本说明书中记载的构成要素任意组合而且除去构成要素的几个而实现的其他实施方式作为本发明的实施方式。另外，对于上述实施方式，在不脱离本发明的主旨即权利要求书所述的语言表示的意思的范围内实施本领域技术人员想到的各种变形而得到的变形例也包含于本发明。

例如，如图5所示，转向装置100也可以是转向操纵部件200与丝杠轴体110没有机械连结，通过传感器等读取转向操纵部件200的旋转角等，基于传感器等的信号，丝杠轴体110通过滚珠螺母120的旋转而往复移动，从而使转向轮210转向的所谓的SBW(Steer ByWire System)。

并且，如图6所示，转向装置100也可以是不具备转向操纵部件200、转向轴160等而由计算机进行转向的自动转向装置。

并且，以下，参照附图对具备本公开的其他方式所涉及的滚珠丝杠装置的转向装置的实施方式进行说明。此外，以下说明的实施方式均为概括的或者具体的例子。以下的实施方式所示的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置和连接形式、步骤、步骤顺序等是一个例子，不是限定本发明的主旨。另外，针对以下的实施方式的构成要素中的表示最上位概念的独立权利要求没有记载的构成要素，作为任意的结构要素而说明。

另外，附图为了示出本发明而成为适当地进行了强调、省略、比率的调整的示意性的图，有时与实际的形状、位置关系、比率不同。

图7是表示转向装置的图。如该图所示，转向装置1100是基于方向盘等转向操纵部件1200的由驾驶员的操作产生的扭矩和由驱动单元1150产生的辅助力使转向轮1210转向的动力转向装置，作为滚珠丝杠装置而具备丝杠轴体1110、滚珠螺母1120、带轮1130、壳体1140，还具备驱动单元1150。在本实施方式的情况下，对于转向装置1100而言，具备多个轴体通过万向节连结，并将由驾驶员的操作产生的转向操纵部件1200的旋转扭矩向丝杠轴体1110机械传递的转向轴1160。

丝杠轴体1110是在外周面部的局部具备第一螺纹槽1111的棒状的部件。转向装置1100所具备的丝杠轴体1110经由横拉杆1211而与转向轮1210连接，作为使转向轮1210转向的转向轴体发挥功能。另外，在丝杠轴体1110的其他部分设置有齿条1112，形成与设置于转向轴1160的末端部的小齿轮1161啮合的齿条和小齿轮机构。转向装置1100成为将经由转向轴1160传递的旋转扭矩转换为丝杠轴体1110的直线运动，并且将由驱动单元1150产生的辅助力转换为丝杠轴体1110的直线运动的所谓的电动动力转向装置。

壳体1140是收容丝杠轴体1110、滚珠螺母1120的部件。在本实施方式的情况下，壳体1140是使用一体成形的托架而固定于车身并将收容于内侧的丝杠轴体1110沿轴线方向引导的部件。壳体1140例如由铝合金形成。另外，在壳体1140的两端部安装有由橡胶等形成的波纹管状的护罩1212。通过护罩1212密封壳体1140的长边方向的两开口端部，因此壳体1140成为一定程度封闭的状态，防止水、泥等侵入内侧。

图8是以局部剖面示出滚珠螺母附近的图。如该图所示，壳体1140具备在丝杠轴体1110的轴向(图中Y轴方向)上以面接触状态连结的筒状的第一壳体1141和筒状的第二壳体1142。此处，以面接触状态连结是指在第一壳体1141的内侧和第二壳体1142的内侧没有嵌合构造(基于咬合构造的嵌合)的状态下第一壳体1141的端面与第二壳体1142的端面以面接触方式连结的状态。因此，在已连结的状态下，没有第一壳体1141的向第二壳体1142的内侧突出的部分，也没有第二壳体1142的向第一壳体1141的内侧突出的部分。在本实施方式的情况下，将第一壳体1141与第二壳体1142连结的面成为一个平面。此外，也可以是，在收容有滚珠螺母1120、丝杠轴体1110的内侧以外的部分中第一壳体1141与第二壳体1142嵌合。在本实施方式的情况下，第一壳体1141与第二壳体1142通过定位销而定位。

图9是表示第一壳体与第二壳体间连结部分的局部的剖视图。如该图所示，第一壳体1141是保持轴承1170并经由轴承1170而将滚珠螺母1120保持为能够旋转的壳体1140的局部，且具备轴承保持部1143。

轴承保持部1143是将轴承1170保持为能够沿丝杠轴体1110的轴向(图中Y轴方向)滑动的圆筒状的部分，形成圆柱状的空间。轴承保持部1143的管轴线与轴承1170、滚珠螺母1120和丝杠轴体1110的轴线对齐。另外，在轴承保持部1143的与第二壳体1142相反侧的端面部，在轴向上与后述的第一保持部件1181卡合的卡合部1145以向内侧突出的方式设置。

第二壳体1142是壳体1140的供后述的驱动单元1150安装的局部，并具备按压部1146。

按压部1146是具备位于比第一壳体1141的轴承保持部1143靠径向的内侧的区域的部分。按压部1146的在第一壳体1141侧的面与第一壳体1141和第二壳体1142间连结面成为同一平面。在本实施方式的情况下，按压部1146是以包围后述的带轮1130的外侧的方式配置的圆筒形状(圆环形状)的部分，在周壁部两个位置设置供用于驱动带轮1130的带1151插通的贯通状的狭缝。按压部1146的比轴承保持部1143靠径向的内侧的区域是能够沿轴向笔直地按压后述的第二保持部件1182的区域。此外，按压部1146也可以仅具备不与第一壳体1141抵接而位于比轴承保持部1143靠径向的内侧的区域。

滚珠螺母1120是圆筒状的部件，以与设置于丝杠轴体1110的第一螺纹槽1111对置状设置，并在内周面部具有与第一螺纹槽1111一起形成供多个滚珠1121滚动的滚动路径的第二螺纹槽1122。在形成于滚珠螺母1120的外周面部的安装孔，以压入状态安装有形成滚珠1121的环流路的循环部件1124。

在循环部件1124形成有环流路，上述环流路将从与滚动路径连通的连通孔出来的滚珠1121引导至设置于其他位置的连通孔而使它们返回滚动路径。此外，环流路也可以形成于循环部件1124的内部，而且也可以通过设置于安装孔1123的底面部的槽和以对置状设置于循环部件1124的槽形成。

在使滚珠螺母1120相对于丝杠轴体1110旋转的情况下，循环部件1124具有使从滚动路径出来的滚珠1121穿过任一个连通孔而导入环流路，并穿过另一个连通孔而向滚动路径排出的功能。通过滚珠1121经由该环流路而在滚动路径无限循环，从而能够以较低的摩擦阻力将滚珠螺母1120的旋转转换为丝杠轴体1110的直线运动。

滚珠螺母1120在由丝杠轴体1110穿通的状态下收容于壳体1140，并经由轴承1170而安装于壳体1140。滚珠螺母1120绕丝杠轴体1110的轴线相对于壳体1140旋转。在滚珠螺母1120的与轴承1170相反侧的端部嵌入有带轮1130。

轴承1170夹在第一壳体1141与滚珠螺母1120之间配置，将滚珠螺母1120保持为能够相对于第一壳体1141旋转。在轴向(图中Y轴方向)上，轴承1170能够相对于第一壳体1141的轴承保持部1143滑动，并相对于滚珠螺母1120固定。轴承1170的种类没有特别限定，但在本实施方式的情况下，采用在外圈1178与内圈1179之间配置有滚珠的球轴承。

在轴承1170的外圈1178的第一保持部件1181侧配置有在轴向上从轴承1170的外圈1178的一端面朝向第一保持部件1181沿轴向突出的环状的第一突出部件1171。在本实施方式的情况下，第一突出部件1171和轴承1170的外圈1178一体形成。第一突出部件1171的截面形状没有特别限定，但在本实施方式的情况下为矩形，第一突出部件1171的外周面与外圈1178的外周面为同一平面。第一突出部件1171与轴承1170一起相对于轴承保持部1143滑动。与轴承1170相反侧的第一末端面1173和第一施力部件1191抵接并在它与第一保持部件1181之间夹住第一施力部件1191。第一突出部件1171的内周面能够与后述的第一保持部件1181的第一嵌合部1187一起滑动。

在本实施方式的情况下，在轴承1170的外圈1178的第二保持部件1182侧，配置有在轴向上从轴承1170的外圈1178的一端面朝向第二保持部件1182沿轴向突出的环状的第二突出部件1172。本实施方式的情况，第二突出部件1172和轴承1170的外圈1178一体形成。第二突出部件1172的截面形状没有特别限定，但在本实施方式的情况下，与第一突出部件1171相同，为矩形，第二突出部件1172的外周面与外圈1178的外周面为同一平面。第二突出部件1172与轴承1170一起相对于轴承保持部1143滑动。与轴承1170相反侧的第二末端面1174和第二施力部件1192抵接并在它与第二保持部件1182之间夹着第二施力部件1192。第二突出部件1172的内周面能够与后述的第二保持部件1182的第二嵌合部1188一起滑动。

带轮1130是具有与滚珠螺母1120的外周面部嵌合的圆筒状的内周面部，并在丝杠轴体1110的轴向(图中Y轴方向)上与滚珠螺母1120紧固的圆筒状的部件。

带轮1130因被从驱动单元1150传递旋转扭矩而绕丝杠轴体1110的轴线旋转，通过紧固部件1152的紧固力，经由在滚珠螺母1120的端面固定的圆盘部1131，使滚珠螺母1120旋转。

此外，也可以在带轮1130的外周面设置有提高它与齿槽等带1151之间的力传递效率的构造等。

驱动单元1150固定于第二壳体1142并将带轮1130驱动得旋转。在本实施方式的情况下，驱动单元1150具备：马达、安装于马达的输出轴的驱动带轮1153、在驱动带轮1153和作为从动带轮发挥功能的带轮1130上卷绕的环状的带1151。

在转向装置1100中，通过具备上述的丝杠轴体1110、滚珠螺母1120、带轮1130的滚珠丝杠装置；以及具备直径比带轮1130的直径小的驱动带轮1153的驱动单元1150构成辅助机构。辅助机构产生对来自转向操纵部件1200的旋转扭矩进行辅助的辅助力。具体而言，辅助机构通过以下那样的动作将辅助力向丝杠轴体1110传递。换句话说，若通过马达使驱动带轮1153旋转，则带轮1130经由带1151而旋转。带轮1130比驱动带轮1153直径大，因此成为减速状态。一体组装于带轮1130的滚珠螺母1120也旋转。若滚珠螺母1120相对于丝杠轴体1110相对旋转，则滚珠1121从滚珠螺母1120和丝杠轴体1110接受载荷(摩擦力)而在滚动路径和环流路中无限循环。通过该滚珠1121的无限循环，使施加于滚珠螺母1120的扭矩转换为丝杠轴体1110的直线运动，丝杠轴体1110相对于滚珠螺母1120沿轴向相对移动。即对丝杠轴体1110施加轴向的力。施加于该丝杠轴体1110的轴向的力成为辅助力而辅助驾驶员的转向操纵。

如图9所示，第一施力部件1191和第二施力部件1192是分别在轴承1170的外圈的两侧配置的环状的部件。第一施力部件1191和第二施力部件1192将轴承1170相对于第一壳体1141的轴承保持部1143的在轴向上的相对移动限制为规定范围内，在没有另外对轴承1170施加力的状态下，轴承1170相对于轴承保持部1143维持在既可向开口侧也可向相反侧移动的中位位置。在本实施方式的情况下，第一施力部件1191以与轴承1170的外圈的靠卡合部1145侧的端面接触的状态配置，第二施力部件1192以与轴承1170的外圈的同卡合部1145相反侧的端面接触的状态配置。本实施方式的情况下，第一施力部件1191和第二施力部件1192的材质使用橡胶，但不限定于此，能够例示出螺旋弹簧、板簧等弹簧、弹性体等。第一施力部件1191和第二施力部件1192为相同的大小、相同的形状、相同的弹性率。

第一保持部件1181是将第一施力部件1191以嵌合状态保持的环状的部件。第一保持部件1181具备：与轴承保持部1143的内周面抵接的第一外周面部1185、与轴承1170的外圈的端面对置而夹住第一施力部件1191的第一夹持面部1183、供第一施力部件1191嵌合的第一嵌合部1187。第一保持部件1181通过第一外周面部1185与轴承保持部1143嵌合，从而决定被第一嵌合部1187保持的第一施力部件1191相对于轴承保持部1143的位置。另外，第一保持部件1181通过与第一壳体1141的卡合部1145卡合而相对于轴承保持部1143以不动状态配置，在第一夹持面部1183与第一突出部件1171的第一末端面1173之间压缩第一施力部件1191。

在本实施方式的情况下，第一嵌合部1187与第一突出部件1171以能够滑动的间隙配合状态嵌合。另外，第一施力部件1191由轴承保持部1143的内周面、第一突出部件1171的第一末端面1173、第一嵌合部1187的外周面和第一夹持面部1183围起，因压缩而产生的变形受到限制。因此，若在第一保持部件1181与第一突出部件1171之间被强力压缩，则第一施力部件1191的反作用力急剧变高，能够强力地限制轴承1170的移动，并且防止第一施力部件1191的压弯。

第二保持部件1182是将第二施力部件1192以嵌合状态保持的环状的部件。第二保持部件1182具备：与轴承保持部1143的内周面抵接的第二外周面部1186、与第二突出部件1172的第二末端面1174对置而夹住第二施力部件1192的第二夹持面部1184、供第二施力部件1192嵌合的第二嵌合部1188。在本实施方式的情况下，第二保持部件1182与第一保持部件1181为相同形状。第二保持部件1182通过第二外周面部1186与轴承保持部1143嵌合，来决定被第二嵌合部1188保持的第二施力部件1192相对于轴承保持部1143的位置。

轴承保持部1143的内周面是在轴向上直径不变化的圆柱状的圆筒，第一保持部件1181的第一外周面部1185与第二保持部件1182的第二外周面部1186嵌合于轴承保持部1143。因此，轴承保持部1143的加工误差受没有体现在第一保持部件1181保持的第一施力部件1191和被第二保持部件1182保持的第二施力部件1192的相对的位置关系上。因此，在轴向(图中Y轴方向)上，轴承1170从中位位置向任一侧移动时，轴承1170从中位位置向一侧的移动距离(移动状态)能够与从中位位置向另一侧的轴承170的移动距离相等。

另外，第二嵌合部1188与第二突出部件1172以能够滑动的间隙配合状态嵌合。另外，第二施力部件1192由轴承保持部1143的内周面、第二突出部件1172的第二末端面1174、第二嵌合部1188的外周面和第二夹持面部1184围起，因压缩而产生的变形受到限制的状态与第一施力部件1191相同。因此，若被强力压缩，则第二施力部件1192的反作用力急剧增加，能够强力限制轴承1170的移动，并且防止第二施力部件1192的压弯。

接下来，对外圈1178、第一突出部件1171、第一保持部件1181、第二突出部件1172、第二保持部件1182和轴承保持部1143的在轴向(图中Y轴方向)上的长度的关系进行说明。图10是表示轴向上的各部件等在长度方向上的关系的图。此外，图10与图9对应。

将轴承1170的外圈1178的轴向的长度设为外圈长L1，将第一突出部件1171的轴向的长度设为第一突出部件长L2，将第一保持部件1181的轴向的长度设为第一保持部件长L3，将第二突出部件1172的轴向的长度设为第二突出部件长L4，将第二保持部件1182的轴向的长度设为第二保持部件长L5，将轴承保持部1143的轴向的长度换句话说从卡合部1145至第一壳体1141的靠第二壳体1142侧的端面为止的长度设为轴承保持部长L6。则以满足外圈长L1+第一保持部件长L3+第二突出部件长L4+第二保持部件长L5＞轴承保持部长L6的关系式和外圈长L1+第一突出部件长L2+第一保持部件长L3+第二保持部件长L5＞轴承保持部长L6的关系式的至少一者的方式，设定各部件等在轴向上的长度。

例如，在满足外圈长L1+第一保持部件长L3+第二突出部件长L4+第二保持部件长L5＞轴承保持部长L6的关系式的情况下，如图11所示，若第二保持部件1182的安装方向弄错换句话说表背方向反向安装，则无法使第二嵌合部1188与第二突出部件1172嵌合。由此，第二嵌合部1188比第一壳体1141的开口端面突出，与第二壳体1142的按压部1146干涉而在第一壳体1141与第二壳体1142之间形成间隙，因此能够容易发现第一保持部件1181和第二保持部件1182的至少一者的安装错误。

另一方面，在满足外圈长L1+第一突出部件长L2+第一保持部件长L3+第二保持部件长L5＞轴承保持部长L6的关系式的情况下，第一保持部件1181的安装方向弄错了的情况下，无法使第一嵌合部1187与第一突出部件1171嵌合，第二保持部件1182比第一壳体1141的开口端面突出，在第一壳体1141与第二壳体1142之间形成间隙。

在本实施方式的情况下，均满足上述两个关系式，因此若弄错第一保持部件1181和第二保持部件1182中至少一者的安装方向，则在第一壳体1141与第二壳体1142之间形成间隙，能够容易发现不良状况。

接下来，对第一保持部件1181和第二保持部件1182的安装方向没有弄错的情况下的第一施力部件1191和第二施力部件1192的预加载方法进行说明。图12是表示连结之前的第一壳体1141和第二壳体1142的剖视图。如该图所示，在第一壳体1141的轴承保持部1143插入预先保持有第一施力部件1191的第一保持部件1181、轴承1170、保持有第二施力部件1192的第二保持部件1182。通过在轴向上将第一壳体1141与第二壳体1142连结，从而第二壳体1142的按压部1146将第二保持部件1182朝向卡合部1145按压。通过该按压力，第一施力部件1191在第一夹持面部1183与第一末端面1173之间受到压缩，第二施力部件1192在第二末端面1174与第二夹持面部1184之间受到压缩，从而被均等地预加载。

根据具备上述实施方式中说明的滚珠丝杠装置的转向装置1100，第二壳体1142的按压部1146对收容于轴承保持部1143的第二保持部件1182进行按压，因此，能够不在第二壳体1142设置对第二保持部件1182进行按压的咬合部而沿着轴向以较高的精度对第一施力部件1191和第二施力部件1192进行预加载。因此，能够提高在第二施力部件1192的内侧收容较大的带轮1130等设计的自由度。

另外，第一壳体1141与第二壳体1142间连结面成为同一平面，因此第一壳体1141和第二壳体1142间连结面的加工变容易。

第一保持部件1181和第二保持部件1182与轴承保持部1143的内周面抵接并滑动，因此能够轴承保持部1143的加工误差不体现而与轴承保持部1143的管轴线方向平行地，对第一施力部件1191和第二施力部件1192预加载。因此，驾驶员使转向操纵部件1200向任一个方向旋转均能够使从转向操纵部件1200传递的转向操纵感相同，能够防止对驾驶员给予不协调感。

另外，在滚珠螺母1120不旋转的状态下，第一施力部件1191和第二施力部件1192分别沿轴向向相反方向互相按压轴承1170，将轴承1170维持为中位位置。若滚珠螺母1120开始旋转，则第一施力部件1191和第二施力部件1192中一者被压缩而预加载增加，另一者伸长而预加载变弱。由此，能够抑制滚珠螺母1120的轴向的振动，能够减少齿轮撞击声。另外，能够抑制转向操纵部件1200的开始转向时的驾驶员的转向操纵感的降低。

另外，当在轴向上对轴承1170施加了较强的力的情况下，通过第一保持部件1181的第一嵌合部1187与轴承1170抵接，或者第二保持部件1182的第二嵌合部1188与轴承1170抵接，从而防止第一施力部件1191或者第二施力部件1192的较大的变形。由此，能够提高第一施力部件1191和第二施力部件1192的耐久性。

此外，本发明不限定于上述实施方式。例如，也可以将本说明书中记载的构成要素任意组合而且除去构成要素中几个而实现的其他实施方式作为本发明的实施方式。另外，对于上述实施方式，在不脱离本发明的主旨即权利要求书所述的语言表示的意思的范围内实施本领域技术人员想到的各种变形而得到的变形例也包含于本发明。

例如，如图13所示，第一突出部件1171和第二突出部件1172也可以与轴承1170独立。另外，也可以仅一者独立。

另外，如图14所示，第一保持部件1181也可以具备环状的第一槽部1193，上述第一槽部1193供第一施力部件1191嵌入，并朝向能够供第一突出部件1171插入的轴承1170开口。而且同样，第二保持部件1182也可以具备环状的第二槽部1194，上述第二槽部1194供第二施力部件1192嵌入，并朝向能够供第二突出部件1172插入的轴承1170开口。

另外，如图15所示，转向装置1100也可以是转向操纵部件1200与丝杠轴体1110没有机械连结而由传感器等读取转向操纵部件1200的旋转角等，并基于传感器等的信号使丝杠轴体1110通过滚珠螺母1120的旋转而往复移动，使转向轮1210转向的所谓的SBW(SteerBy Wire System)。

并且，如图16所示，转向装置1100也可以是不具备转向操纵部件1200、转向轴1160等而由计算机进行转向的自动转向装置。

本公开与车辆等转向装置相关，也可以在能够辅助由人进行的转向操纵力的转向装置、转向操纵部件与转向轮没有机械连接而电转向操纵的SBW、自动转向装置等中利用。

Claims (8)

1.一种滚珠丝杠装置，其特征在于，具备：

丝杠轴体，其在外周面的至少局部具备第一螺纹槽；

滚珠螺母，其在内周面的至少局部具有第二螺纹槽，所述第二螺纹槽与所述第一螺纹槽一起具有供多个滚珠滚动的滚动路径；

壳体，其收容所述螺纹轴和所述滚珠螺母；

轴承，其将所述滚珠螺母保持得相对于所述壳体能够旋转；

第一施力部件和第二施力部件，其分别配置于所述轴承的两端并具有环状的形状；以及

第一保持部件和第二保持部件，所述第一保持部件在嵌合有所述第一施力部件的状态下保持该第一施力部件并具有环状的形状，所述第二保持部件在嵌合有所述第二施力部件的状态下保持该第二施力部件并具有环状的形状，

所述壳体具备：具有筒状的形状的第一壳体和具有筒状的形状的第二壳体，所述第一壳体和所述第二壳体在所述丝杠轴体的轴向上以面接触状态相互连结；

所述第一壳体具备轴承保持部，所述轴承保持部将所述轴承保持为能够沿所述轴向滑动并具有圆筒状的形状，

所述第二壳体具备：以向径向的内侧突出的方式配置的按压部，

所述滚珠丝杠装置构成为，在所述轴承、所述第一施力部件、所述第二施力部件、所述第一保持部件和所述第二保持部件彼此错误组装时，所述第一保持部件和所述第二保持部件中的至少一者使所述第一壳体与所述第二壳体之间产生间隙。

2.根据权利要求1所述的滚珠丝杠装置，其特征在于，

所述第一壳体还具备扩径部，所述扩径部设置于所述轴承保持部的靠所述第二壳体侧的端部，且直径比所述轴承保持部的直径大，

所述第二壳体的按压部比所述轴承保持部向径向的内侧突出，

所述第一保持部件具备：

第一外周面部，其与所述轴承保持部的内周面抵接；

第一夹持面部，其与所述轴承的一端面对置而夹持所述第一施力部件；以及

第一嵌合部，其供所述第一施力部件嵌合，

所述第二保持部件具备：

第二外周面部，其与所述轴承保持部的内周面抵接；

第二夹持面部，其与所述轴承的另一端面对置而夹持所述第二施力部件；

第二嵌合部，其供所述第二施力部件嵌合；以及

凸缘部，其比所述轴承保持部向径向的外侧突出，且收容于所述扩径部，

所述滚珠丝杠装置构成为，通过使所述第一壳体和所述第二壳体沿所述轴向连结而由所述第二壳体的所述按压部按压所述第二保持部件的所述凸缘部，从而将所述第一施力部件和所述第二施力部件预加载。

3.根据权利要求1所述的滚珠丝杠装置，其特征在于，

还具备第一突出部件，所述第一突出部件具有在所述丝杠轴体的轴向上从所述轴承的外圈的一端面朝向所述第一保持部件突出的环状的形状，

所述按压部位于比所述轴承保持部靠径向内侧处，

所述第一保持部件具备：

第一夹持面部，其与所述第一突出部件的末端面对置而夹持所述第一施力部件并具有环状的形状；和

第一嵌合部，其以能够与所述第一突出部件嵌合的方式从所述第一夹持面部突出，并保持所述第一施力部件，且具有环状的形状，

所述滚珠丝杠装置构成为，通过使所述第一壳体和所述第二壳体沿所述轴向连结而经由所述按压部将所述第一施力部件和所述第二施力部件预加载。

4.根据权利要求3所述的滚珠丝杠装置，其特征在于，

还具备第二突出部件，所述第二突出部件具有在所述轴向上从所述轴承的外圈的另一端面朝向所述第二保持部件突出的环状的形状，

所述第二保持部件具备：

第二夹持面部，其与所述第二突出部件的末端面对置而夹持所述第二施力部件并具有环状的形状；和

第二嵌合部，其从所述第二夹持面部起朝向所述第二突出部件的径向上的内侧突出，并具有供所述第二施力部件嵌合的环状的形状。

5.根据权利要求3或4所述的滚珠丝杠装置，其特征在于，

在所述第一突出部件与所述第一嵌合部之间形成配合，所述第一突出部件与所述第一嵌合部相互能够沿所述轴向滑动。

6.根据权利要求3～5中任一项所述的滚珠丝杠装置，其特征在于，

所述第一突出部件与所述轴承的外圈一体形成。

7.根据权利要求3～6中任一项所述的滚珠丝杠装置，其特征在于，

外圈长L1、第1突出部件长L2、第一保持部件长L3、第二突出部件长L4、第二保持部件长L5和轴承保持部长L6设计为满足第1关系式和第2关系式中的至少一个，

所述第1关系式通过不等式(1)：L1+L3+L4+L5＞L6(1)获得，所述第2关系式通过不等式(2)：L1+L2+L3+L5＞L6(2)获得，

此处，所述外圈长L1是所述轴承的外圈的轴向长度，所述第一突出部件长L2是所述第一突出部件的轴向长度，所述第一保持部件长L3是所述第一保持部件的轴向长度，所述第二突出部件长L4是所述第二突出部件的轴向长度，所述第二保持部件长L5是所述第二保持部件的轴向长度，所述轴承保持部长L6是所述轴承保持部的轴向长度。

8.一种转向装置，

具备权利要求2或3所述的滚珠丝杠装置，

所述转向装置的特征在于，

还具备驱动单元，所述驱动单元固定于所述壳体并将所述滚珠螺母驱动为能够旋转，

所述丝杠轴体构成为使转向轮转向。

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