CN1537773A - 蜗轮机构和装配有该蜗轮机构的电动转向装置 - Google Patents

蜗轮机构和装配有该蜗轮机构的电动转向装置 Download PDF

Info

Publication number
CN1537773A
CN1537773A CNA2004100338584A CN200410033858A CN1537773A CN 1537773 A CN1537773 A CN 1537773A CN A2004100338584 A CNA2004100338584 A CN A2004100338584A CN 200410033858 A CN200410033858 A CN 200410033858A CN 1537773 A CN1537773 A CN 1537773A
Authority
CN
China
Prior art keywords
worm
worm gear
torsion
moment
auxiliary
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2004100338584A
Other languages
English (en)
Other versions
CN100384673C (zh
Inventor
清水康夫
渡边胜治
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Publication of CN1537773A publication Critical patent/CN1537773A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100384673C publication Critical patent/CN100384673C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0409—Electric motor acting on the steering column
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02—Toothed members; Worms
    • F16H55/22—Toothed members; Worms for transmissions with crossing shafts, especially worms, worm-gears
    • F16H55/24—Special devices for taking up backlash
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/19—Gearing
    • Y10T74/19623—Backlash take-up
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/19—Gearing
    • Y10T74/19642—Directly cooperating gears
    • Y10T74/19698—Spiral
    • Y10T74/19828—Worm

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Gear Transmission (AREA)
  • Gears, Cams (AREA)

Abstract

一种蜗轮机构(44；44A)，它包括蜗杆(47)、扭矩传递蜗轮(48)和辅助蜗轮(49)。为了确保扭矩传递蜗轮具有足够的齿宽，将辅助蜗轮的节径(D2)设定为大于扭矩传递蜗轮的节径(D1)。因此，可以通过辅助蜗轮以与扭矩传递蜗轮不同的啮合相位与蜗杆啮合来消除不期望有的齿隙。

Description

蜗轮机构和装配有该蜗轮机构的电动转向装置
技术领域
本发明涉及一种蜗轮机构和装配有这种蜗轮机构的电动转向装置。
背景技术
蜗轮机构为传动机构，它包括与主动蜗杆啮合的蜗轮，从而可以从该蜗杆通过蜗轮将扭矩传递给负载端(即，负载部件)。在这种蜗轮机构领域中，已经开发出各种技术来减小不期望有的齿隙(参见日本专利申请公报特开2001-355700和2002-37100)。在图19A和19C中给出了在日本专利申请公报特开2001-355700中所披露的蜗轮机构，并且在图20A和20B中给出了在日本专利申请公报特开2002-37100中所披露的蜗轮机构。
图19A显示出与电机201连接的蜗轮机构200。图19B为该蜗轮机构200的剖视图，并且图19C显示出蜗杆202和蜗轮204在蜗轮机构200中如何相互啮合。
在图19A的蜗轮机构200中，与输出轴203连接的从动蜗轮204与主动蜗杆202啮合，该主动蜗杆通过蜗杆轴205与电机201连接。从图19A至19C可以看出，蜗轮204包括固定安装在输出轴203上的轮毂206以及通过环形弹性部件209弹性固定在轮毂206的外周边上的第一和第二齿轮207和208。
即，在与蜗杆202啮合的蜗轮204中，这两个(第一和第二)齿轮207和208通过弹性部件209沿着输出旋转轴203的轴线方向以相互之间有相位差的方式彼此分开，并且弹性部件209使得这两个齿轮207和208能够沿着蜗轮204的旋转方向相对于彼此稍微转动，然后在旋转之后弹性转动回到其初始相对的转动位置。在该蜗轮机构200中，蜗杆200的齿202a由第一和第二齿轮207和208的齿207a和208a保持在其相对表面处，从而减小了不期望有的齿隙。
图20A显示出在JP2002-37100A中所披露的蜗轮机构300，该蜗轮机构与电机301连接，并且图20B为该蜗轮机构300的剖视图。
在图20A的蜗轮机构300中，与输出轴303连接的从动蜗轮304与通过电机轴305与电机301连接的主动蜗杆302啮合。如在图20B中可以看出，蜗轮304的每个齿311具有与蜗杆302的齿302a啮合的啮合区域312(在该图中的阴影部分)。蜗轮304具有一环形保持沟槽部分313，它形成在每个齿311的齿宽即面宽(沿着图20B的左右方向延伸)的一个侧面中并且位于每个齿311的啮合区域312的外面，并且橡胶O形环321装配在该环形沟槽部分313中并且固定在其上。通过接触蜗杆302的顶部平台(即，齿顶表面)302b来使橡胶O形环321稍微变形，并且其弹性回复力向啮合齿区域施加预加载荷，由此减小齿隙。
但是，在图19A至19C中所示的普通蜗轮机构200中，在蜗轮204包括两个沿着旋转轴的轴向方向彼此分开的齿轮207和208的情况中，蜗轮204的每个齿与蜗杆202的齿202a的接触面积小于在具有整体(非分开)齿轮的传统蜗轮中的接触面积的一半。当蜗杆202沿着向前方向转动时，从蜗杆202将扭矩传递给第一齿轮207的齿207a，同时在蜗杆202沿着反向方向转动时，将扭矩传递给第二齿轮208的齿208a。具体地说，在第一和第二齿轮207和208彼此分开的区域(即，在图19B的所示实施例中的蜗轮的宽度的中间部分)正好是蜗轮304作用在蜗杆202上的接触压力变得最大的地方。因此，必须作出进一步的考虑或改进以便提高蜗轮机构200的耐久性尤其是耐磨性。
另外，在图20A和20B的传统蜗轮机构300中，其中环形保持沟槽部分313形成在每个齿311的齿宽的一个侧面中并且位于每个齿311的啮合区域312的外面，沿着齿厚方向的弯曲刚度在每个齿宽的相对侧面之间将不同，这使得接触压力在该齿宽的相对侧面之间不均匀。因此，在该蜗轮机构300中也要作出进一步的考虑或改进以便提高该蜗轮机构300的耐久性。
此外，在该蜗轮机构300中，橡胶O形环321保持与旋转蜗杆302的顶部平台302摩擦接触，由该橡胶O形环321产生出相当大的摩擦力。另外，蜗轮304从其旋转中心(或旋转轴线)到橡胶O形环321的摩擦接触表面具有相对较大的半径。因此，产生出很大的摩擦力矩。优选的是，减小这种巨大的摩擦力矩以便提高蜗轮机构300的扭矩传递效率。另外，因为橡胶O形环321频繁地摩擦顶部平台302b，所以必须进行进一步的考虑或改进以便提高该O形环321的耐久性。
如果在电动转向装置中采用了图19A至19C的蜗轮机构200或图20A和20B的蜗轮机构300，也需要减小在汽车驾驶员操纵转向盘时可能在齿之间产生出的冲击或撞击声，以便减小在车厢中的噪音。
另外，因为众所周知电动转向装置构成为通过蜗轮机构200或300将电机的转向辅助力矩加入给转向系统，所以非常优选的是消除齿隙以便实现增强的转向效果；这是由于以下事实，即当在沿着给定方向转动之后驾驶员使转向盘返回时，齿隙的存在会不理想地延误从蜗轮机构200或300到转向系统的转向辅助力矩传递。
由于上述原因，所以需要一种这样的技术，该技术能够降低在蜗杆和蜗轮的齿之间的撞击声，能够提高蜗轮机构的耐久性并且可以保持在蜗杆和蜗轮之间的适当啮合。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供一种改进的蜗轮机构，该机构包括：主动蜗杆；与所述蜗杆啮合的扭矩传递蜗轮，用来从蜗杆将扭矩转递给负载端；辅助蜗轮，其与蜗杆啮合并且其节径大于扭矩传递蜗轮的节径；以及弹性部件，用来相对于扭矩传递蜗轮弹性推动辅助蜗轮。在扭矩传递蜗轮和辅助蜗轮与蜗杆啮合的位置处，蜗杆的齿在其相对表面处保持在扭矩传递蜗轮的齿和辅助蜗轮的齿之间。还有，弹性部件沿着使蜗杆的齿保持在这些齿之间这样一个方向弹性推动着辅助蜗轮。
因为辅助蜗轮的节径设定为大于扭矩传递蜗轮的节径，所以辅助蜗轮可以采用与扭矩传递蜗轮不同的啮合相位与蜗杆啮合。因此，该扭矩传递蜗轮可以具有足够大的面宽即齿宽，由此具有与蜗杆的齿接触的足够大的接触面积，这可明显提高蜗轮机构的耐久性并从中消除齿隙。
齿隙的消除还可有效地降低在蜗杆和扭矩传递蜗轮的齿之间的撞击声。
另外，扭矩传递蜗轮的齿宽可以设定为如沿着其轴向方向看该蜗杆时关于蜗轮与蜗杆啮合的啮合区域对称。另外，扭矩传递蜗轮可以一体形成，而不必如在公知的技术中所采用的一样在其中形成用于保持齿隙减小部件的特定的沟槽。因此，本发明可以提高扭矩传递蜗轮的齿的加工精确度，由此使扭矩传递蜗轮与主动蜗杆的适当啮合接合。
优选的是，在本发明中，辅助蜗轮可以绕着与扭矩传递蜗轮相同的旋转中心或轴线相对于扭矩传递蜗轮转动。
另外，优选的是，在辅助蜗轮与蜗杆啮合时所限定的蜗杆的节径小于在扭矩传递蜗轮与蜗杆啮合时所限定的蜗杆的节径。因为主动蜗杆具有与辅助和扭矩传递蜗轮相对应的节径，而蜗杆的齿节是恒定的，所以可以提高齿的导程角，并且这样提高的导程角能降低在蜗杆和辅助蜗轮之间的摩擦损耗。因此，本发明的蜗轮机构能更平滑地操作，从而可以进一步提高该蜗轮机构的耐久性。
根据本发明的另一个方面，提供一种改进的蜗轮机构，它包括：主动蜗杆；与该蜗杆啮合的扭矩传递蜗轮，用来从所述蜗杆将扭矩转递给负载端；辅助蜗轮，其没有任何齿隙地与所述蜗杆啮合并且其节径大于所述扭矩传递蜗轮的节径；以及弹性部件，用来在所述辅助蜗轮相对于所述扭矩传递蜗轮转动时沿着朝辅助蜗轮的初始转动位置返回的方向弹性推动所述辅助蜗轮。
即，根据本发明的这个方面，辅助蜗轮没有任何齿隙(即，间隙)地与所述蜗杆啮合，并且当所述辅助蜗轮相对于扭矩传递蜗轮转动时，所述弹性部件用来朝着辅助蜗轮的初始转动位置往回弹性推动所述辅助蜗轮。因此，在辅助蜗轮的齿没有任何齿隙(间隙)地与所述蜗杆的齿啮合的情况下，通常可以相对于扭矩传递蜗轮朝着初始中间位置往回弹性推动辅助蜗轮。因此，蜗杆能首先克服弹性部件的弹性推动力使辅助蜗轮开始转动，然后在使辅助蜗轮转动的同时开始使扭矩传递蜗轮转动。因此，可以使蜗杆的齿与扭矩传递蜗轮的齿轻柔接触，由此进一步提高蜗轮机构的耐久性。
根据本发明的再一个方面，提供一种用在汽车中的改进的电动转向装置，它包括：蜗轮机构；从转向盘延伸至汽车的可转向车轮的转向系统；以及电机，用来产生用来响应于由汽车驾驶员进行的转向盘的转向操作而辅助可转向车轮转向的转向辅助力矩或者产生用于使可转向车轮转向的所有必要力矩，并且通过蜗轮机构将该转向辅助力矩或所有必要力矩提供给转向系统。在本发明的电动转向装置中，该蜗轮机构包括：主动蜗杆；与所述蜗杆啮合的扭矩传递蜗轮，用来从蜗杆将扭矩转递给负载端；辅助蜗轮，它与蜗杆啮合并且其节径大于扭矩传递蜗轮的节径；以及弹性部件，用来相对于扭矩传递蜗轮弹性推动辅助蜗轮。在扭矩传递蜗轮和辅助蜗轮与蜗杆啮合的位置处，蜗杆的齿在其相对表面处保持在扭矩传递蜗轮和辅助蜗轮的齿之间，并且该弹性部件沿着使蜗杆的齿保持在这些齿之间这样一个方向弹性推动所述辅助蜗轮。
在该电动转向装置中，在采用以上述方式布置的蜗轮机构作为用于将由电机产生出的扭矩传递给转向系统的传递机构的情况中，可以提高消除了齿隙的蜗轮机构的耐久性。
在本发明的电动转向装置中的蜗轮机构能根据上述涉及本发明第一方面的原理消除不期望有的齿隙，并且可以由此减小由于转向盘的转向操作而在蜗杆和蜗轮齿之间产生出的撞击声，因此减小了车厢中的噪声。
另外，消除在蜗轮机构中的齿隙可以使扭矩传递蜗轮与蜗杆保持适当的啮合接合。因此，本发明的布置能防止在响应于汽车驾驶员对转向盘进行的回轮操作而通过蜗轮机构将转向辅助力矩传递给转向系统时出现时间延误。另外，因为齿隙的消除使得在扭矩传递蜗轮通过蜗杆转动时在蜗杆和蜗轮的齿之间进行轻柔的接触，所以可以平滑地且适当地使转向盘返回。
这样，本发明可以进一步改善电动转向装置的转向感觉。
根据本发明的还有一个方面，提供一种用在汽车中的电动转向装置，该装置包括：蜗轮机构；从转向盘延伸至汽车的可转向车轮的转向系统；以及电机，用来产生用于响应于转向盘的转向操作而辅助可转向车轮的转向的转向辅助力矩或产生用于可转向车轮的转向的所有必要扭矩，并且通过蜗轮机构将该转向辅助力矩或所有必要扭矩传递给转向系统，并且其中所述蜗轮机构包括：主动蜗杆；与该蜗杆啮合的扭矩传递蜗轮，用来从所述蜗杆将扭矩转递给负载端；辅助蜗轮，它没有任何齿隙地与所述蜗杆啮合并且其节径大于所述扭矩传递蜗轮的节径；以及弹性部件，用来在所述辅助蜗轮相对于所述扭矩传递蜗轮转动时沿着朝着辅助蜗轮的初始转动位置返回的方向弹性推动所述辅助蜗轮。
在辅助蜗轮如上所述没有任何齿隙地与蜗杆啮合的情况下，该蜗杆齿可以轻柔地接触扭矩传递蜗轮的齿，从而可以平滑地操作该转向盘，且不会在这些齿之间产生撞击声。
附图说明
下面将以实施例的方式参照附图对本发明的某些优选实施例进行详细说明，其中：
图1为装配有根据本发明第一实施例的蜗轮机构的电动转向装置的示意图；
图2显示出在图1中所示的小齿轮轴和齿条轴的细节；
图3为沿着图2的3-3线剖开的放大剖视图；
图4为沿着图2的4-4线剖开的剖视图，显示出在小齿轮轴、电机和蜗轮机构之间的关系；
图5为蜗轮机构的第一实施例的分解视图；
图6A至6C为显示出图5的中间位置保持机构的实施例的视图，并且图6D为显示出在中间位置保持机构中的弧形细长孔部分的改进实施例的视图；
图7为蜗轮机构的第一实施例的平面图，在横截面中具体显示出一部分辅助蜗轮；
图8为显示出在该蜗轮机构的第一实施例中的蜗杆、扭矩传递蜗轮和辅助蜗轮的相应齿之间的关系的视图；
图9为显示出在该蜗轮机构的第一实施例中的蜗杆、扭矩传递蜗轮和辅助蜗轮的相应齿以及中间位置保持机构之间的关系的视图；
图10为根据本发明第二实施例的蜗轮机构的局部剖开平面图；
图11A至11C为剖视图，显示出在本发明第二实施例中所采用的中间位置保持机构的实施例，而图11D为显示出在中间位置保持机构中的弧形细长孔部分的改进实施例的视图；
图12为显示出在该蜗轮机构的第二实施例中扭矩传递蜗轮如何与蜗杆啮合的视图；
图13为显示出在该蜗轮机构的第二实施例中辅助蜗轮如何与蜗杆啮合的视图；
图14A至14C为显示出在该蜗轮机构的第二实施例中在蜗杆和辅助蜗轮的齿之间的关系的视图；
图15A和15B为原理图，显示出在该蜗轮机构的第二实施例中在蜗杆和辅助蜗轮之间的关系；
图16A至16D为该蜗轮机构的第二实施例的动作的示意图；
图17为与图3对应的剖视图，且示出了根据本发明的第三实施例的蜗轮机构的左半部分；
图18为与图3对应的剖视图，且示出了根据本发明的第四实施例的蜗轮机构的左半部分；
图19A至19C显示出现有技术中的蜗轮机构的第一个例子；并且
图20A和20B显示出现有技术中蜗轮机构的第二个例子。
具体实施方式
现在将对装配有本发明的蜗轮机构的电动转向装置进行说明。
图1至9显示出电动转向装置和在该电动转向装置中所采用的蜗轮机构的第一实施例。
在图1中所示的电动转向装置10通常包括从汽车转向盘21延伸至该汽车的可转向车轮(在所示实施例中，为左右前轮)29的转向系统20以及用于给该转向系统20提供转向辅助扭矩的转向辅助扭矩机构40。
在该转向系统20中，小齿轮轴(输入轴)24通过转向轴22和万向节23与转向盘21连接，并且齿条轴26通过齿条齿轮传动机构25与小齿轮轴24连接。另外，左右可转向车轮29通过左右横拉杆27和转向节臂28与齿条轴26的相对端部连接。齿条齿轮传动机构25包括形成在小齿轮轴24上的小齿轮31和形成在齿条轴26上的齿条32。
通过操纵转向盘21的汽车操作人员或驾驶员利用齿条齿轮传动机构25、左右横拉杆27等将转向扭矩从转向盘21输送给左右可转向车轮29，并且由此使车轮29转向。
转向辅助扭矩机构40包括：转向扭矩传感器41，用于检测由驾驶员通过操作转向盘21施加给转向系统20的转向扭矩；控制单元42，用来根据所检测到的转向扭矩产生控制信号；电机43，用来根据控制信号产生与由驾驶员施加的转向扭矩相对应的转向辅助扭矩；以及蜗轮机构44，用于从电机43将由电机产生的转向辅助转矩传递给小齿轮轴24。进而将传递给小齿轮轴24的转向辅助扭矩传递给齿条齿轮传动机构25。
通过由驾驶员施加的转向扭矩和由电机产生的转向辅助扭矩的结合(即，组合扭矩，其包括由驾驶员施加的转向扭矩和电机产生的辅助扭矩)利用齿条轴26来使左右可转向车轮29转向。
图2显示出小齿轮轴24和齿条轴26的细节。齿条轴26容纳在沿着汽车的宽度方向(在图2中的左右方向)延伸的外壳51中，并且齿条轴26可以在外壳51内轴向滑动。横拉杆27通过球形接头与从外壳51向外伸出的齿条轴26的相对端部连接。参照标号53表示防尘罩。
图3为沿着图2的3-3线剖开的放大剖视图。小齿轮轴24、齿条齿轮传动机构25、转向扭矩传感器41和蜗轮机构44一起容纳在外壳51内。外壳51具有通常由上盖54封闭的上开口。转向扭矩传感器41设置在该上盖54上。
蜗轮机构44包括扭矩传递蜗轮48，该扭矩传递蜗轮48与主动蜗轮47啮合以便从蜗轮47将扭矩传递给负载端。该蜗轮机构44还包括辅助蜗轮49，它可以绕着与蜗轮48相同的旋转中心或轴线CL相对于扭矩传递蜗轮48转动。小齿轮轴24也可以绕着旋转轴线CL转动。辅助蜗轮49还与蜗杆47啮合。辅助蜗轮49被设置用来消除在蜗杆47和扭矩传递蜗轮48之间的不理想齿隙。
垂直延伸的小齿轮轴24在其上端部分、纵向中间部分和下端部分处由外壳51通过三个轴承55、56和57可转动地支撑。电机43和齿条导承70固定在外壳51上。参考标号58表示锁紧螺母，标号59为油封件。
转向扭矩传感器41安装在小齿轮轴24上，并且它以一种磁致伸缩扭矩传感器的形式，其包括：第一和第二残余磁致伸缩部分61和62，它们的磁致伸缩特性响应于通过小齿轮轴24的操作产生的扭矩而变化；和检测部分63，其设置在第一和第二残余磁致伸缩部分61和62周围，以便电检测出在残余磁致伸缩部分61和62中产生的磁致伸缩效果。将由检测部分63检测出的磁致伸缩效果作为扭矩信号输出。
第一和第二残余磁致收缩部分61和62为沿着小齿轮轴24轴线的相对方向被赋予残余磁致伸缩的磁致伸缩薄膜的形式。
检测部分63包括：圆柱形绕线管64和65，小齿轮轴24从中穿过；第一和第二多层螺管线圈66和67；它们缠绕在相应的绕线管64和65上；和磁屏蔽轭，包围着第一和第二螺管线圈66和67。
齿条导承70为一加压部件，它包括：用来沿着与齿条32相对的轴26的一个侧面引导和支撑齿条轴26的引导部分71、和用于利用压缩弹簧72挤压引导部分71的调节螺栓73。
在引导部分71和调节螺栓73之间沿着调节螺栓73的调节方向形成有微小间隙。引导部分71包括支撑件74，使得齿条轴26的背面沿着该支撑件滑动。参考标号75表示锁紧螺母。即，齿条导承70支撑着齿条轴26以便沿着它进行轴向滑动运动。另外，通过由引导部分71施加给齿条32的预加负载使齿条32压靠在小齿轮31上，该引导部分71受到压缩弹簧72的适当力的挤压。
图4为一局部剖视图，显示出在小齿轮轴24、电机43和蜗轮机构44之间的关系。电机43连接在外壳51上，并且其旋转轴43a水平取向并且延伸进入外壳51。蜗轮机构44为一种辅助扭矩传递机构或者扭矩辅助机构，用于将由电机43产生出的转向辅助扭矩传递给小齿轮轴24。
更具体地说，蜗轮机构44包括：通过联轴节45与电机43的旋转轴43a连接的蜗杆轴46、一体形成在蜗杆轴46上的蜗杆47、以及与小齿轮轴24连接的扭矩传递蜗轮48。水平延伸的蜗杆轴46在其相对端部处通过轴承81和82可转动地支撑在外壳51内。
现在将参照图3和图5的分解视图对该蜗轮机构44的第一实施例进行详细说明。
扭矩传递蜗轮48按照防止其沿着小齿轮轴24的纵向轴线运动的方式与小齿轮轴24连接。辅助蜗轮49可旋转地安装在小齿轮轴24上，以设置在扭矩传递蜗轮48上，并且挡板91安置在辅助蜗轮49上。定位环92接合在位于挡板91上方的小齿轮轴24的卡槽24a中，从而辅助蜗轮49和挡板91设置在扭矩传递蜗轮48和定位环92之间，以防止沿着小齿轮轴24轴线的运动。
扭矩传递蜗轮48包括具有中央装配孔部分101的盘形轮体102，并且该轮体102为具有多个一体形成在其外圆周表面上的齿113的齿轮形式。装配孔部分101具有与小齿轮轴24啮合的锯齿形沟槽。
辅助蜗轮49包括具有中央装配孔部分111的盘形轮体112，并且该轮体112为杯形齿轮形式，它具有多个形成在其外圆周表面上并且朝着扭矩传递蜗轮48伸出的齿113。
该蜗轮机构44还包括多个(例如，四个)中间位置保持机构120，用来使辅助蜗轮49相对于扭矩传递蜗轮48保持在中间相位位置(中间角度或旋转位置)。
下面的段落参照图5和6A至6D对中间位置保持机构120进行说明。
所有的中间位置保持机构120都具有相同的结构并且围绕着辅助蜗轮49的旋转中心(或旋转轴线)CL以均匀的间隔角设置。每个中间位置保持机构120包括：竖立销121，其具有圆形横截面并且从扭矩传递蜗轮48的上表面伸出；弧形细长孔部分122，其形成为穿过辅助蜗轮49的厚度，并且按照使销121装配在孔部分122中以便沿着孔部分122的纵向内缘进行滑动运动的方式沿着轮49的圆周延伸；以及压缩弹簧(弹性部件)123，其设置在孔部分122的端部122a和销121之间；在所示的实施例中，端部122a的形状为半圆形。细长孔部分122与辅助蜗轮49的旋转中心CL(图5)同心，并且其尺寸使得压缩弹簧123能够装配在其中。压缩弹簧123相对于扭矩传递蜗轮48沿着其旋转方向弹性推动着辅助蜗轮49。
将挡板91设在辅助蜗轮49的上表面上以防止每个中间位置保持机构120的压缩弹簧123从相应孔部分122掉出，并且它具有多个通孔91a以使得销121的相应远端部分能够通入到其中或从中穿过。
图6D显示出弧形细长孔部分122的变型，其中一个端部122a形成为平坦的。
图7为蜗轮机构44的第一实施例的平面图，该图在横截面中具体显示出一部分辅助蜗轮49。
辅助蜗轮49的节径D2大于扭矩传递蜗轮48的节径D1(即，D1＜D2)。辅助蜗轮49与蜗杆47啮合。
蜗杆47由金属例如用于机器结构用途(JIS-G-4051)的碳钢或其它种类的钢形成。扭矩传递蜗轮48和辅助蜗轮49由树脂(例如尼龙树脂)形成。因为树脂制成的扭矩传递蜗轮48和辅助蜗轮49与金属制成的蜗杆47啮合，所以实现了相对光滑的啮合接合，这能降低啮合噪声。
蜗杆47的每个齿131具有如沿着与蜗杆47的轴线垂直的方向看基本上为梯形的横断面形状。扭矩传递蜗轮48的每个齿103具有如沿着与轮48的轴线垂直的方向看为渐开线横断面形状。蜗杆47的齿由节距为Pi的单螺纹形成。
图8显示出蜗轮机构44的第一实施例的结构。图8的部分(a)显示出与图3成对应关系的蜗轮机构44的剖面结构，并且图8的部分(b)为沿着部分(a)的b-b线剖开的剖视图。
如在(a)和(b)中所示，杯形辅助蜗轮49按照这样一种方式设在扭矩传递蜗轮48上，即，齿113包围着蜗轮48的的外周端面104并且在它们之间具有给定的间隙，由此与蜗杆47啮合。因此，可防止辅助蜗轮49的齿113妨碍蜗轮48。
因为如上所述辅助蜗轮49的节径D2大于蜗轮48的节径D1，所以辅助蜗轮49在与扭矩传递蜗轮48不同的啮合相位处与蜗杆47啮合。因此，可以将扭矩传递蜗轮48设置成具有足够的齿宽，即例如与蜗杆47的外径大体上相等。因此，扭矩传递蜗轮48的齿103能具有与蜗杆47的齿131接触的足够的接触面积，这就提高了蜗轮机构44的耐久性。
从蜗杆47的中心到辅助蜗轮49的节圆的距离在这里由“r”表示，并且可以通过以下等式(1)来计算出该距离r。
r＝(D1+d1-D2)/2    (1)
其中d1表示在扭矩传递蜗轮48与蜗杆47啮合时所形成的蜗杆47的节径。
可以将距离r设定为任意所要求的数值；它甚至可以为零。即，辅助蜗轮49的节径D2只需等于或大于“D1+d1”。具体地说，只需如此设定节径D2，即，辅助蜗轮49的齿113不会干涉扭矩传递蜗轮48并且蜗轮49可以适当地与蜗杆47啮合。
另外，蜗轮机构44的特征在于，辅助蜗轮49成形为帽状，从而其齿113包围着扭矩传递蜗轮48的外周缘表面104。因此，尽管将辅助蜗轮49附加在扭矩传递蜗轮48上，前者也不会干涉后者。因此，可以将扭矩传递蜗轮48设定为具有更加充分的齿宽。因此，扭矩传递蜗轮48的齿103可以与蜗杆47的齿131具有更加足够的接触面积，这甚至可以进一步提高蜗轮机构44的耐久性。
蜗轮机构44的特征还在于，当辅助蜗轮49与蜗杆47啮合时所限定的蜗杆47的节径d2小于当扭矩传递蜗轮48与蜗杆47啮合时所限定的蜗杆47的节径d1(即，d1＞d2)。因为节径d2小于节径d1，而蜗杆47的齿矩Pi恒定，所以可以提高蜗杆齿131的导程角，并且因此增加的导程角能降低在蜗杆47和辅助蜗轮49之间的摩擦损耗。这样降低的摩擦损耗使得能够用更小的力使辅助蜗轮49转动。因此，蜗轮机构44可以更加平滑地操作，并且可以进一步提高蜗轮机构44的耐久性。
图8的部分(c)为沿着图8的部分(a)的c-c线剖开的剖视图，该图具体显示出扭矩传递蜗轮48如何与蜗杆47啮合。也就是说，蜗轮48与蜗杆47啮合，并且齿103的右表面103b与蜗杆47的齿131的左表面131a接触。
图8的部分(d)为沿着图8的部分(a)的d-d线剖开的剖视图，该图具体显示出辅助蜗轮49如何与蜗杆47啮合。也就是说，辅助蜗轮49与蜗杆47啮合，并且该齿113的左表面113a与蜗杆47的齿131的右表面131b接触。
图9为蜗轮机构44的第一实施例的示意图，该图具体显示出图8的部分(c)和部分(d)结合在一起的布置。
在扭矩传递蜗轮48和辅助蜗轮49与蜗杆47啮合的位置处，蜗杆47的齿131在其相对(左右)表面131a和131b处保持在扭矩传递蜗轮48的齿103和辅助蜗轮49的齿113之间，并且通常通过每个中间位置保持机构120的压缩弹簧123沿着使蜗杆齿131的相对(左右)表面131a和131b保持在齿103和113这样一个方向(即，沿着箭头R1的方向)弹性推动辅助蜗轮49。
换句话说，每个中间位置保持机构120用来利用压缩弹簧123沿着箭头R1的方向相对于扭矩传递蜗轮48弹性推动辅助蜗轮49，该压缩弹簧123装配在从蜗轮48伸出的销121和蜗轮49的细长孔部分122的一个端部122a之间。在压缩弹簧123的推动力的作用下，可以使蜗杆47弹性保持在其中间位置，并且齿131通过位于齿131左边的扭矩传递蜗轮48的齿103和位于齿131右边的辅助蜗轮49的齿113保持在左右表面131a和131b处。因此，在该推动力的作用下，可以消除在蜗杆47和蜗轮48和49之间的齿隙。
接下来，将主要参照图9对蜗轮机构44的动作进行说明。在图9中，蜗杆47的齿131显示为在齿隙(即，在扭矩传递蜗轮48的左右齿103之间的凹形空间)接合。在该状态中，在蜗杆47的齿131和扭矩传递蜗轮48的右齿103之间留有微小的齿隙(即，间隙)。
在蜗杆47在图9的状态中沿着向前方向转动时，蜗杆47的齿131沿着箭头R1的方向(即，图9的逆时针方向)挤压着扭矩传递蜗轮48的左齿103的右表面103b，从而使得蜗轮48沿着逆时针方向转动。在那时，在齿103和131之间不会产生出任何撞击声。辅助蜗轮49通过中间位置保持机构120与扭矩传递蜗轮48一起转动。
另一方面，在蜗杆47在图9的状态中沿着相反的方向转动时，蜗杆47的齿131沿着箭头R2的方向(即，图9的顺时针方向)挤压辅助蜗轮49的齿113的左表面113a，从而使得蜗轮49克服压缩弹簧123的推动力沿着顺时针方向转动。
当辅助蜗轮49沿着箭头R2的方向转过与留在齿103和131之间的齿隙(间隙)相对应的给定角度时，蜗杆47的齿131的右表面131与扭矩传递蜗轮48的右齿103的左表面103a接触。那时，蜗杆47的齿131轻柔地接触扭矩传递蜗轮48的齿103，同时克服三个压缩弹簧123的推动力挤压辅助蜗轮49的齿113；因此在齿103和131之间只产生出较小的撞击声。
在蜗杆47沿着反向方向进一步转动时，扭矩传递蜗轮48也沿着箭头R2的方向转动。在该情况中，辅助蜗轮49也通过中间位置保持机构120与扭矩传递蜗轮48一起转动。
可以将压缩弹簧(弹性部件)123的弹性推动力设定为适当的强度。例如，可以将压缩弹簧123的弹性推动力设定为这样的强度，从而减小当驾驶员在汽车以高速或中速行驶期间使电动转向装置10的转向盘(参见图1)转动时在齿103和131之间的撞击声；这是因为优选地减小了在汽车高速或中速行驶期间的撞击声以便提高在车厢中的舒适性。
也就是说，在上述本发明的布置中可以进一步降低在齿103和131之间的撞击声。
另外，如沿着在图8的部分(a)中的轴向方向观看蜗杆47一样，可以将扭矩传递蜗轮48的齿宽设定为关于蜗轮48与蜗杆47啮合的啮合区域(即，关于如在图8的部分(a)中所示一样的垂直穿过蜗杆47的中心的中心线CW)对称。
另外，扭矩传递蜗轮48可以一体地形成，而不必形成特定的沟槽以便在其中保持齿隙减小部件。因此，该实施例能提高扭矩蜗轮48的齿103的加工精确度，由此确保蜗轮48与蜗杆47进行适当的啮合接合。
当在图9所示的实施例中已经通过蜗杆47的反向转动使扭矩传递蜗轮48沿着箭头R2的方向转动时，在蜗杆47的齿131和蜗轮48的左齿103之间留有微小的齿隙(间隙)。因此，当随后使蜗杆47沿着向前方向转动时，在齿103和131之间会出现撞击声。
为了避免这种不便，将在该实施例中的压缩弹簧123的弹性推动力设置为这样的强度，从而减小驾驶员在汽车高速或中速行驶期间使电动转向装置10(参见图1)的转向盘转动时在齿103和131之间产生出的撞击声。因为由于该实施例的布置较小的转向辅助扭矩就足够了，因此这些压缩弹簧123可以具有相对较小的弹性推动力。因此，在这样的转向条件下，可以减小当蜗杆47沿着反向方向转动时在齿103和131之间产生出的撞击声。
当需要相对较大的转向辅助扭矩时，例如在汽车静止期间(即，在汽车停止期间)要操纵转向盘21时，即使相对松散的防噪措施也能正确地消除在车厢中的噪声。
接下来，将参照图10-图16D对本发明的蜗轮机构的第二实施例进行说明。与在图1-9的第一实施例中相同的部件由相同的参考符号表示，并且在这里将不再详细说明以避免不必要的重复；具体地说，在该第二实施例中采用了与在图1-5中所示的相同结构。
如图10所示，包括在蜗轮机构44A中的多个中间位置保持机构120A的每一个构成为沿着这样一个方向弹性推动辅助蜗轮49，即已经相对于扭矩传递蜗轮48转动的辅助蜗轮49转动回到初始的中间位置。
下面的段落参照图11A-11D说明了中间位置保持机构120A的细节。要注意的是，图11D显示出中间位置保持机构120A的变型。
在第二实施例中的每个中间位置保持机构120A包括：竖立销121，它具有圆形横截面并且从扭矩传递蜗轮48的上表面伸出；弧形细长孔部分122，它形成为穿过辅助蜗轮49的厚度，并且按照使销121装配在孔部分122中以便沿着孔部分122的纵向内缘进行滑动运动的方式沿着轮49的圆周延伸；以及一对压缩弹簧123A和123B，它们设置在孔部分122的相对端部122a和销121之间；在所示的实施例中，这些相对端部122a中每个的形状为半圆形。销121装配并且通常保持在位于两个压缩弹簧123A和123B之间的孔部分122的纵向中间部分中；即，压缩弹簧123A和123B的每一个设置在销121的一个侧面和细长孔部分122的其中一个端部之间。
在如此构成的每个中间位置保持机构120A中，压缩弹簧123A和123B通常沿着这样一个方向推动辅助蜗轮49，即已经相对扭矩传递蜗轮48转动的辅助蜗轮49转动回到初始中间位置。
从图11D的改变实施例中可以看出，每个孔部分122的相对端部122a可以形成为平坦的。
图12显示出在第二实施例中扭矩传递蜗轮48如何与蜗杆47啮合。在蜗轮机构44A的第二实施例的中间位置中，蜗杆47和扭矩传递蜗轮48按照这样一种方式相互啮合，即在蜗杆47的齿131的左右表面131a和131b和蜗轮48的左右齿103之间留有基本上相等的齿隙(间隙)δ。也就是说，在中间位置中，扭矩传递蜗轮48的左右齿103保持与蜗杆47的齿131分离。
图13显示出在第二实施例中辅助蜗轮49如何与蜗杆47啮合。在图14A至14C中可以清楚地看出，蜗杆机构44A的第二实施例的特征在于，辅助蜗轮49可以与蜗杆47没有任何齿隙(间隙)地啮合。
下面将参照图15A和15B对第二实施例的基本原理进行说明。
如图15A所示，辅助蜗轮49的每个齿113沿着从辅助蜗轮49的旋转中心的径向方向看具有基本上为矩形的形状。另外，辅助蜗轮49的每个齿113具有可以沿着齿厚方向弹性变形的远端部分(或齿顶部分)113c。具体地说，每个齿113具有一变形促进部分114，用来使得齿顶部分能够沿着齿厚方向(在图中的左右方向)弹性变形。该变形促进部分114例如为一凹槽形式，它形成在基本上位于齿厚中央处的齿顶面(或顶部平台)113d中并且延伸穿过齿宽(即，沿着与图面垂直的方向)。因此，当压缩力Fs沿着齿厚方向作用在左右齿面113a和113b上时，齿113能如由假象线所示一样沿着齿厚方向弹性变形。
变形促进部分114可以选择任意所要求的形状、尺寸和位置，只要它可以促进齿顶部分113c沿着齿厚方向的弹性变形。
如图15B所示一样，现在让我们想一下蜗轮机构44A在齿厚为T1的齿113接合在蜗杆47的相邻齿131之间即齿隙131c中时的动作。齿113的厚度T1大于在蜗杆47的相邻齿131的齿根之间的距离T2(即，T1＞T2)。
在将辅助蜗轮49的齿113压进齿隙131c中时，齿113沿着齿厚方向向内压缩并且弹性变形，从而在齿113的顶部处的齿厚从T1减小为T2。即，辅助蜗轮49的每个齿113构成为在它没有任何间隙地啮合在蜗杆47的齿131之间时沿着齿厚方向向内变形。齿113沿着齿厚方向的这种弹性变形能很容易适应蜗杆47和辅助蜗轮49的制造和齿啮合公差，从而虽然该机构44A为其中辅助蜗轮49与蜗杆47没有任何齿隙地啮合的类型，但是也能以更高的生产率制造出该蜗轮机构44A。
另外，辅助蜗轮49的齿113在蜗轮49和蜗杆47之间进行相对转动的期间能与蜗杆47的齿131均匀地接触，这适当地减小了当辅助蜗轮49由蜗杆47转动时的接触压力。因此，本发明的布置可以进一步提高蜗轮机构44A的耐久性(参见图14A)。
如在图14A至14C中可以看出，在将齿113压进齿隙131c中以便与蜗杆47的齿131啮合接合时，辅助蜗轮49的齿113沿着齿厚方向向内压缩且弹性变形。因此，齿113在位置P1和P2处与蜗杆47的齿131啮合。在啮合位置P1和P2之间的距离由T2表示，它等于在相邻齿131的齿根之间的距离T2。
因此在按照上述方式布置的第二实施例中，辅助蜗轮49能与蜗杆47没有任何齿隙地啮合。
d2表示在辅助蜗轮49在位置P1和P2处与蜗杆47啮合接合时所限定的蜗杆47的节径。将节径d2设定为小于在扭矩传递蜗轮48与蜗杆47啮合接合时所限定的蜗杆47的节径d1(即，d1＞d2)。
接下来将主要参照图16A至16D对蜗轮机构44A的第二实施例的动作进行说明。图16A和16B显示出处于中间位置中的蜗轮机构44A，并且图16C和16D显示出处于相互啮合接合的齿轮。
在中间位置，如在图16A中举例所示一样，扭矩传递蜗轮48的两个相邻(即，左右)齿103与蜗杆47的齿131啮合，并且左右齿隙(间隙)Ba基本上彼此相等。
通过利用中间位置保持机构120A的作用使辅助蜗轮49与蜗杆47没有任何齿隙地啮合来保持在齿103和齿131之间的这种啮合接合。因此，在中间位置，扭矩传递蜗轮48的左右齿103保持与蜗杆47的齿131分离。因此，当蜗杆47开始转动时在齿131和齿103之间没有出现任何摩擦扭矩。
在蜗杆47从中间位置沿着向前方向转动时，蜗杆47的齿131克服每个中间位置保持机构120的右压缩弹簧123A的弹性推动力有角度地运动，同时沿着箭头R1的方向(即，图16A的逆时针方向)挤压着辅助蜗轮49的左齿113的右表面113b。图16C和16D显示出蜗杆47的齿131的角运动的结果。
图16C显示出已经接触着扭矩传递蜗轮48的齿103的蜗杆47的齿131。在辅助蜗轮49转过与齿隙Ba相对应的角度时，蜗杆47的齿131的左表面131a与扭矩传递蜗轮48的左齿103的右表面103b接触。
在该情况中，蜗杆47的齿131轻柔地与扭矩传递蜗轮48的齿103接触，同时克服右压缩弹簧123A的推动力挤压着辅助蜗轮49的齿113，因此在齿103和131之间只产生出较小的撞击声。
然后，在蜗杆47从上面的位置沿着反向方向转动时，蜗杆47的齿131沿着箭头R2的方向(在该图中的顺时针方向)挤压辅助蜗轮49的右齿113的左表面113a，由此使蜗轮49沿着该方向转动，并且右压缩弹簧123A回到初始位置。因此，该蜗轮机构44A回到在图16A和16B中所示的初始中间位置。
然后，在蜗杆47沿着反向方向进一步转动时，两个蜗杆49和48按照与前面参照图16C所述一样的方式沿着箭头R2的方向(在该图面中的顺时针方向)转动。
可以将压缩弹簧(弹性部件)123A的弹性推动力设定为适当的强度。例如，可以将压缩弹簧123A的弹性推动力设定为这样的强度，从而减小了当驾驶员在汽车高速或中速行驶期间使电动转向装置10(参见图1)的转向盘转动时在齿103和131之间产生出的撞击声；这是因为优选的是减小了在汽车以高速或中速行驶期间的撞击声以便改善在车厢中的舒适性。
通过上述布置，第二实施例44A能有效地降低在蜗杆47和扭矩传递蜗轮48的齿103和131之间的撞击声。
另外，如在图8的部分(a)中所示的第一实施例44中沿着轴向方向观看该蜗杆47一样，可以将扭矩传递蜗轮48的齿宽设定为关于蜗轮48与蜗杆47啮合的啮合区域对称。另外，扭矩传递蜗轮48可以一体地形成，而不必形成用于在其中保持齿隙减小部件的特定沟槽。因此，该实施例也能提高扭矩传递蜗轮48的齿103的加工精确度，由此使蜗轮48和蜗杆47保持适当的啮合接合。
另外，该齿轮机构44A的第二实施例的特征在于，所述辅助蜗轮49与蜗杆47没有任何齿隙(间隙)地啮合，并且每个中间位置保持机构120具有两个弹性推动部件123A，用来向辅助蜗轮49施加弹性力以使蜗轮49在两个蜗轮已经相对于彼此转动之后返回到其初始的中间位置。
因此，虽然辅助蜗轮49的齿113没有任何齿隙(间隙)地啮合在蜗杆47的齿131之间，但是辅助蜗轮49能相对于扭矩传递蜗轮48总是被弹性推动回到初始的中间位置。
因此，该蜗杆47可以首先开始克服弹性部件123A的弹性推动力使辅助蜗轮49开始转动，然后开始使扭矩传递蜗轮48转动同时使辅助蜗轮49转动。因此，使蜗杆47的齿131与扭矩传递蜗轮48的齿103轻柔地接触，由此进一步提高了蜗轮机构44A的耐久性。
在蜗轮机构44A的中间位置并且在蜗杆47开始转动时，在蜗杆47和扭矩传递蜗轮48之间不会出现任何摩擦扭矩，从而可以进一步提高耐久性尤其是耐磨性。另外，在图1的电动转向装置10中采用了蜗轮机构44A的情况下，可以提高在驾驶员使转向盘21返回时的转向感觉。
在蜗轮机构44或44A的上述第一或第二实施例用在图1的电动转向装置10中的情况中，可以实现如下各种优点。
在电动转向装置10中，其中蜗轮机构44或44A用作用来将由电机43产生出的转向辅助扭矩传递给转向系统20的机构，可以提高蜗轮机构44或44A的耐久性，并且减小了不期望有的齿隙。
消除在蜗轮机构44或44A中的齿隙能减小由于驾驶员对转向盘21进行的转向操作而在蜗杆和轮齿之间产生出的撞击声，由此减小了在车厢中的噪声。
另外消除在蜗轮机构44或44A中的齿隙能使扭矩传递蜗轮48与蜗杆47保持适当的啮合接合。因此，本发明的布置能防止在响应于汽车驾驶员对转向盘21进行的回轮操作而通过蜗轮机构44或44A将转向辅助力矩传递给转向系统时出现不想要的时间延误。另外，因为齿隙的消除允许在扭矩传递蜗轮48由蜗杆47转动时在齿之间进行轻柔接触，所以可以平滑地且适当地使转向盘21返回。
这样，本发明的布置可以进一步改善电动转向装置10的转向感觉。
注意如下面参照图17和18所述，每个蜗轮机构44和44A都能通过省去第一实施例的中间位置保持机构120或第二实施例的中间位置保持机构120A而进一步简化结构。在图17和18中，与在图1-16中基本相同的部件由相同的参考符号表示，并且在这里将不再详细说明以避免不必要的重复。
图17显示出蜗轮机构44B的第三实施例和图18显示出蜗轮机构44C的第四实施例，它们的特征在于：(1)辅助蜗轮49与蜗杆47啮合且留在蜗轮的齿113与蜗杆47的齿131之间齿隙小于留在扭矩传递蜗轮48的齿103与蜗杆47的齿131之间的齿隙；和(2)辅助传递蜗轮49通过作为弹性部件的板簧115朝扭矩传递蜗轮48被弹性推动。这样的布置能充分简化上述蜗轮机构的结构。
图17所示的蜗轮机构44B的第三实施例的特征还在于辅助蜗轮49以这样的方式安装，即，使该辅助蜗轮能相对扭矩传递蜗轮48滑动地旋转。在该相对旋转过程中，这两个蜗轮48和49各自的旋转时间利用在它们之间产生的滑动摩擦力能相互变换。因此，蜗杆47的齿能与扭矩传递蜗轮48的齿轻柔地接触。
图18所示的蜗轮机构44C的第四实施例的特征还在于辅助蜗轮49在其中心部分处以这样的方式安装到扭矩传递蜗轮48上，即以下述方式对其旋转进行限制。当蜗杆47的旋转力被传递给辅助蜗轮49时，与蜗杆47的齿的压力角相对应的轴向分力作用在蜗轮49上。该轴向分力是用于径向朝蜗杆47的外部方向(即箭头R3的方向)移动辅助蜗轮49的齿顶部的力。由于这样的轴向分力，辅助蜗轮49沿着箭头R3的方向克服板簧115的推动力移动。即，在这种情况下，板簧115的推动力作为轴向分力的阻力。利用板簧115的阻力，这两个蜗轮48和49各自的旋转时间可以相互变换。因此，蜗杆47的齿能与扭矩传递蜗轮48的齿轻柔地接触。
在蜗轮机构44A的第二实施例中，可以按要求选择辅助蜗轮49的齿113的弹性变形程度，只要蜗轮49可以由蜗杆47转动直到蜗杆47的齿131与扭矩传递蜗轮48的齿103接触。另外，变形促进部分114不必形成在每个齿113中，只要这些齿113自身由可以沿着齿厚方向弹性变形的材料形成。
在本发明中，不应该认为蜗轮机构44、44A限于其中辅助蜗轮49设在与扭矩传递蜗轮48相同的旋转轴线上以便相对于蜗轮48转动的结构。
另外，在该蜗轮机构44、44A中，弹性部件不限于如参照优选实施例所述的压缩弹簧，只要它们可以用来正常地将辅助蜗轮49朝着初始中间位置推动。
另外，在电动转向装置中的电机不应该被认为限于用于响应于所检测到的转向扭矩产生转向辅助扭矩的结构。例如，在电动转向装置为线转向(steer-by-wire)类型的情况中，该电机可以构成为产生用于使可转向车轮转向的所有必要扭矩。在任意情况中，该电动转向装置只需按照这样的方式构成，即，通过蜗轮机构将由电机产生的扭矩传递给转向系统。

Claims (13)

1.一种蜗轮机构，该机构包括：
主动蜗杆(47)；
与所述蜗杆啮合的扭矩传递蜗轮(48)，用来从所述蜗杆将扭矩转递给负载端；
辅助蜗轮(49)，其与所述蜗杆啮合并且其节径(D2)大于所述扭矩传递蜗轮的节径(D1)；以及
弹性部件(123)，其用来相对于所述扭矩传递蜗轮弹性推动所述辅助蜗轮，
其中在所述扭矩传递蜗轮和所述辅助蜗轮与所述蜗杆啮合的位置处，所述蜗杆的齿在其相对表面处保持在所述扭矩传递蜗轮的齿和所述辅助蜗轮的齿之间，和
其中所述弹性部件沿着使所述蜗杆的齿保持在这些齿之间的方向弹性推动所述辅助蜗轮。
2.如权利要求1所述的蜗轮机构，其特征在于，所述辅助蜗轮(49)绕着与所述扭矩传递蜗轮相同的旋转中心相对于所述扭矩传递蜗轮(48)转动。
3.如权利要求1所述的蜗轮机构，其特征在于，在所述辅助蜗轮(49)与所述蜗杆啮合时所限定的所述蜗杆(47)的节径(d2)小于在所述扭矩传递蜗轮(48)与所述蜗杆啮合时所限定的所述蜗杆的节径(d1)。
4.一种蜗轮机构，它包括：
主动蜗杆(47)；
与所述蜗杆啮合的扭矩传递蜗轮(48)，用来从所述蜗杆将扭矩转递给负载端；
辅助蜗轮(49)，其没有任何齿隙地与所述蜗杆啮合并且其节径(D2)大于所述扭矩传递蜗轮(48)的节径(D1)；以及
弹性部件(123)，用来在所述辅助蜗轮已经相对于所述扭矩传递蜗轮转动时，沿着朝所述辅助蜗轮的初始转动位置返回的方向弹性推动所述辅助蜗轮。
5.如权利要求4所述的蜗轮机构，其特征在于，所述辅助蜗轮(49)可以绕着与所述扭矩传递蜗轮相同的旋转中心相对于所述扭矩传递蜗轮(48)转动。
6.如权利要求4所述的蜗轮机构，其特征在于，在所述辅助蜗轮(49)与所述蜗杆(47)啮合时所限定的所述蜗杆的节径(d2)小于在所述扭矩传递蜗轮与所述蜗杆啮合时所限定的所述蜗杆的节径(d1)。
7.一种蜗轮机构包括：
主动蜗杆(47)；
与所述蜗杆啮合的扭矩传递蜗轮(48)，用来从所述蜗杆将扭矩转递给负载端；
辅助蜗轮(49)，其与所述蜗杆啮合并关于所述扭矩传递蜗轮重叠定位，所述辅助蜗轮的节径(D2)大于所述扭矩传递蜗轮的节径(D1)；以及
弹性部件(115)，用来朝着所述扭矩传递蜗轮弹性推动所述辅助蜗轮，
其中所述蜗杆的齿和所述辅助涡轮的齿之间的齿隙设置成小于所述蜗杆的齿与所述扭矩传递涡轮的齿之间的齿隙。
8、一种用在汽车中的电动转向装置，所述电动转向装置包括：
蜗轮机构(44；44A)；
从转向盘延伸至汽车的可转向车轮的转向系统(20)；以及
电机(43)，用来产生响应于转向盘的转向操作而辅助可转向车轮转动的转向辅助力矩或者产生可转向车轮转向的所有必要力矩，并且通过所述蜗轮机构将该转向辅助力矩或所有必要力矩提供给所述转向系统；
所述蜗轮机构包括：
主动蜗杆(47)；
与所述蜗杆啮合的扭矩传递蜗轮(48)，用来从所述蜗杆将扭矩转递给负载端；
辅助蜗轮(49)，其与所述蜗杆啮合并且其节径(D2)大于所述扭矩传递蜗轮的节径(D1)；以及
弹性部件(123)，用来朝着所述扭矩传递蜗轮弹性推动所述辅助蜗轮，
其中，在所述扭矩传递蜗轮和所述辅助蜗轮与所述蜗杆啮合的位置处，所述蜗杆的齿在其相对表面处保持在所述扭矩传递蜗轮的齿和所述辅助蜗轮的齿之间，以及
其中所述弹性部件沿着使所述蜗杆的齿保持在这些齿之间的方向弹性推动所述辅助蜗轮。
9.如权利要求8所述的电动转向装置，其特征在于，所述辅助蜗轮(49)可以绕着与所述扭矩传递蜗轮相同的旋转中心相对于所述扭矩传递蜗轮(48)转动。
10.如权利要求8所述的电动转向装置，其特征在于，在所述辅助蜗轮(49)与所述蜗杆啮合时所限定的所述蜗杆(47)的节径(d2)小于在所述扭矩传递蜗轮(48)与所述蜗杆啮合时所限定的所述蜗杆的节径(d1)。
11.一种用在汽车中的电动转向装置，所述电动转向装置包括：
蜗轮机构(44，44A)；
从转向盘延伸至汽车的可转向车轮的转向系统(20)；以及
电机(43)，用来产生响应于转向盘的转向操作而辅助可转向车轮转向的转向辅助力矩或可转向车轮的转向的所有必要扭矩，并且通过所述蜗轮机构将该转向辅助力矩或所有必要扭矩传递给所述转向系统；
所述蜗轮机构包括：
主动蜗杆(47)；
与该蜗杆啮合的扭矩传递蜗轮(48)，用来从所述蜗杆将扭矩转递给负载端；
辅助蜗轮(49)，其没有任何齿隙地与所述蜗杆啮合并且其节径(D2)大于所述扭矩传递蜗轮的节径(D1)；以及
弹性部件(123)，用来在所述辅助蜗轮相对于所述扭矩传递蜗轮转动时，沿着朝所述辅助蜗轮的初始转动位置返回的方向弹性推动所述辅助蜗轮。
12.如权利要求11所述的电动转向装置，其特征在于，所述辅助蜗轮(49)可以绕着与所述扭矩传递蜗轮相同的旋转中心相对于所述扭矩传递蜗轮(48)转动。
13.如权利要求11所述的电动转向装置，其特征在于，在所述辅助蜗轮(49)与所述蜗杆啮合时所限定的所述蜗杆(47)的节径(d2)小于在所述扭矩传递蜗轮与所述蜗杆啮合时所限定的所述蜗杆的节径(d1)。
CNB2004100338584A 2003-04-15 2004-04-15 蜗轮机构和装配有该蜗轮机构的电动转向装置 Expired - Fee Related CN100384673C (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP110742/2003 2003-04-15
JP2003110742 2003-04-15
JP2004057802A JP4482349B2 (ja) 2003-04-15 2004-03-02 ウォームギヤ機構及びウォームギヤ機構を搭載した電動パワーステアリング装置
JP057802/2004 2004-03-02

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1537773A true CN1537773A (zh) 2004-10-20
CN100384673C CN100384673C (zh) 2008-04-30

Family

ID=32911480

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2004100338584A Expired - Fee Related CN100384673C (zh) 2003-04-15 2004-04-15 蜗轮机构和装配有该蜗轮机构的电动转向装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7377194B2 (zh)
EP (1) EP1468897B1 (zh)
JP (1) JP4482349B2 (zh)
CN (1) CN100384673C (zh)
DE (1) DE602004004432T2 (zh)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101007544B (zh) * 2006-01-27 2010-05-19 株式会社万都 转向装置
CN102235478A (zh) * 2010-04-28 2011-11-09 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 齿轮及采用该齿轮的传动机构
CN102597571A (zh) * 2009-11-11 2012-07-18 本田技研工业株式会社 蜗轮
CN102815333A (zh) * 2011-06-10 2012-12-12 罗伯特·博世有限公司 在车辆中的转向系统
CN102893057A (zh) * 2010-08-23 2013-01-23 本田技研工业株式会社 蜗轮蜗杆副机构及使用其的电动动力转向装置
CN103016647A (zh) * 2011-09-27 2013-04-03 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 齿轮传动装置
CN103753529A (zh) * 2014-01-16 2014-04-30 南京埃斯顿机器人工程有限公司 一种工业机器人关节无间隙传动机构
CN104626730A (zh) * 2013-11-13 2015-05-20 海德堡印刷机械股份公司 用于弹性地驱动齿轮的装置
CN105147468A (zh) * 2015-09-12 2015-12-16 郜鹏 一种弹簧蓄能轮椅
CN105927728A (zh) * 2016-06-21 2016-09-07 苏州华徕光电仪器有限公司 一种可调整齿轮间隙的蜗轮
CN106945653A (zh) * 2017-04-25 2017-07-14 上海同驭汽车科技有限公司 一种快速回位的传动机构和电子液压制动系统
CN110015340A (zh) * 2017-11-28 2019-07-16 本田技研工业株式会社 致动器的锁止机构

Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10329293A1 (de) * 2003-06-30 2005-01-20 Zf Lenksysteme Gmbh Einrichtung zur Erfassung einer Drehbewegung in einer Fahrzeug-Lenkeinrichtung
JP4052592B2 (ja) * 2004-04-22 2008-02-27 本田技研工業株式会社 ウォームギヤ機構及びウォームギヤ機構を搭載した電動パワーステアリング装置
JP4516431B2 (ja) * 2004-04-26 2010-08-04 本田技研工業株式会社 ウォームギヤ機構及びウォームギヤ機構を搭載した電動パワーステアリング装置
DE102004047184A1 (de) * 2004-09-29 2006-03-30 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Getriebes, sowie ein nach diesem Verfahren hergestelltes Getriebe
JP4658647B2 (ja) * 2005-03-15 2011-03-23 本田技研工業株式会社 ウォームギヤ機構及びウォームギヤ機構を搭載した電動パワーステアリング装置
JP4673649B2 (ja) * 2005-03-25 2011-04-20 本田技研工業株式会社 補助ウォームホイールの製造方法
US7721616B2 (en) 2005-12-05 2010-05-25 Gm Global Technology Operations, Inc. Sprung gear set and method
US8250940B2 (en) 2006-07-20 2012-08-28 Steering Solutions Ip Holding Corporation System and method for controlling contact between members in operable communication
FR2907182B1 (fr) * 2006-10-11 2009-05-29 Itw Smpi Soc Par Actions Simpl Dispositif de transmission de mouvements,equipement electrique et vehicule automobile correspondants
US7950486B2 (en) 2008-06-06 2011-05-31 Polaris Industries Inc. Vehicle
USD631395S1 (en) 2008-05-08 2011-01-25 Polaris Industries Inc. Utility vehicle
US8079602B2 (en) * 2008-06-06 2011-12-20 Polaris Industries Inc. Suspension systems for a vehicle
US8122993B2 (en) * 2008-06-11 2012-02-28 Polaris Industries Inc. Power steering for an all terrain vehicle
US8924892B2 (en) 2008-08-22 2014-12-30 Fuji Xerox Co., Ltd. Multiple selection on devices with many gestures
US7850147B1 (en) * 2008-08-23 2010-12-14 Superior Gearbox Company Boat lifting apparatus
KR101036747B1 (ko) * 2008-08-28 2011-05-24 브레크니 크리스 백래시 제거를 위한 기어
CN102395812A (zh) * 2009-03-10 2012-03-28 伊利诺斯工具制品有限公司 混合包络锥蜗杆蜗轮
JP4866437B2 (ja) * 2009-04-17 2012-02-01 本田技研工業株式会社 磁歪式トルクセンサ及びその製造方法
EP2354597B1 (fr) * 2010-02-02 2012-07-04 Patek Philippe SA Genève Mobile à rattrapage de jeu
US20110303029A1 (en) * 2010-06-15 2011-12-15 Bert Wanlass Plow lift actuator
US20130061704A1 (en) * 2011-09-09 2013-03-14 Illinois Tool Works Inc. Enveloping spiroid gear assemblies and method of manufacturing the same
TWI441992B (zh) 2011-09-27 2014-06-21 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 齒輪傳動裝置
KR101206836B1 (ko) * 2012-03-14 2012-11-30 한국델파이주식회사 스티어링 기어의 랙 바 지지 장치
CN102840307B (zh) * 2012-09-19 2015-09-09 四川省内江庆隆机床有限公司 蜗轮副预紧传动机构
CN102943868B (zh) * 2012-12-14 2016-04-13 南京中科天文仪器有限公司 用于天文机械的具有消隙机构的小转动角度传动装置
US9772030B2 (en) * 2014-08-04 2017-09-26 Achates Power, Inc. Split gear assembly with one-way roller clutch for controlling backlash in opposed-piston engines
CN107635800B (zh) 2015-05-15 2021-05-28 北极星工业有限公司 多用途车辆
CN104930177A (zh) * 2015-05-28 2015-09-23 常州华达科捷光电仪器有限公司 一种用于消除齿轮间隙的结构
CN104930161A (zh) * 2015-05-28 2015-09-23 常州华达科捷光电仪器有限公司 一种微调结构
US9884647B2 (en) 2015-12-10 2018-02-06 Polaris Industries Inc. Utility vehicle
KR20170073921A (ko) * 2015-12-21 2017-06-29 주식회사 만도 자동차의 감속기
CN113859365A (zh) 2018-01-10 2021-12-31 北极星工业有限公司 车辆
US10793181B2 (en) 2018-02-13 2020-10-06 Polaris Industries Inc. All-terrain vehicle
US10946736B2 (en) 2018-06-05 2021-03-16 Polaris Industries Inc. All-terrain vehicle
CN109202186A (zh) * 2018-10-26 2019-01-15 南京康尼精密机械有限公司 一种磨齿机螺旋角回转轴弹簧配重装置
US11260803B2 (en) 2019-07-26 2022-03-01 Polaris Industries Inc. Audio system for a utility vehicle
DE102021203923A1 (de) 2021-04-20 2022-10-20 Volkswagen Aktiengesellschaft Radaktuator, Radaktuatorsystem und Lenksystem für ein Kraftfahrzeug

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE544445C (de) 1932-02-17 Wuensch & Marcrander Rad- oder Schneckengetriebe mit in der Radebene geteiltem Rade
GB1546785A (en) 1976-05-27 1979-05-31 Wicksteed & Co Ltd Charles Means for preventing backlash between meshed gears
US5934144A (en) * 1996-06-10 1999-08-10 Active Automation, Inc. Split gear assembly for use in a worm gear drive
US6354395B1 (en) * 1997-08-04 2002-03-12 Delphi Technologies, Inc. Delashed worm gear assembly and electric power assist apparatus
JP2001132822A (ja) * 1999-11-01 2001-05-18 Nok Corp 歯車装置
JP2001221322A (ja) * 2000-02-08 2001-08-17 Nok Corp 歯車装置
JP2001336610A (ja) * 2000-05-26 2001-12-07 Nissan Motor Co Ltd 歯車装置
JP2001355700A (ja) * 2000-06-15 2001-12-26 Nok Vibracoustic Kk 電動パワーステアリング装置の防振構造
JP3639948B2 (ja) * 2000-07-24 2005-04-20 光洋精工株式会社 電動式舵取装置
JP3641742B2 (ja) * 2000-07-24 2005-04-27 光洋精工株式会社 電動式舵取装置

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101007544B (zh) * 2006-01-27 2010-05-19 株式会社万都 转向装置
CN102597571A (zh) * 2009-11-11 2012-07-18 本田技研工业株式会社 蜗轮
CN102235478A (zh) * 2010-04-28 2011-11-09 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 齿轮及采用该齿轮的传动机构
CN102893057A (zh) * 2010-08-23 2013-01-23 本田技研工业株式会社 蜗轮蜗杆副机构及使用其的电动动力转向装置
CN102815333A (zh) * 2011-06-10 2012-12-12 罗伯特·博世有限公司 在车辆中的转向系统
CN103016647A (zh) * 2011-09-27 2013-04-03 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 齿轮传动装置
CN104626730B (zh) * 2013-11-13 2018-04-20 海德堡印刷机械股份公司 用于弹性地驱动齿轮的装置
CN104626730A (zh) * 2013-11-13 2015-05-20 海德堡印刷机械股份公司 用于弹性地驱动齿轮的装置
CN103753529A (zh) * 2014-01-16 2014-04-30 南京埃斯顿机器人工程有限公司 一种工业机器人关节无间隙传动机构
CN103753529B (zh) * 2014-01-16 2016-04-06 南京埃斯顿机器人工程有限公司 一种工业机器人关节无间隙传动机构
CN105147468A (zh) * 2015-09-12 2015-12-16 郜鹏 一种弹簧蓄能轮椅
CN105927728A (zh) * 2016-06-21 2016-09-07 苏州华徕光电仪器有限公司 一种可调整齿轮间隙的蜗轮
CN106945653A (zh) * 2017-04-25 2017-07-14 上海同驭汽车科技有限公司 一种快速回位的传动机构和电子液压制动系统
CN110015340A (zh) * 2017-11-28 2019-07-16 本田技研工业株式会社 致动器的锁止机构
CN110015340B (zh) * 2017-11-28 2021-07-20 本田技研工业株式会社 致动器的锁止机构

Also Published As

Publication number Publication date
JP4482349B2 (ja) 2010-06-16
EP1468897B1 (en) 2007-01-24
US7377194B2 (en) 2008-05-27
DE602004004432T2 (de) 2007-05-16
EP1468897A2 (en) 2004-10-20
DE602004004432D1 (de) 2007-03-15
JP2004332921A (ja) 2004-11-25
CN100384673C (zh) 2008-04-30
US20040221669A1 (en) 2004-11-11
EP1468897A3 (en) 2005-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1537773A (zh) 蜗轮机构和装配有该蜗轮机构的电动转向装置
CN1745013A (zh) 车辆用转向装置
CN1670401A (zh) 用于带一蜗轮的调整装置的驱动装置，蜗轮具有带圆柱部分的环面齿
JP4442421B2 (ja) 電動パワーステアリング装置
US10787195B2 (en) Electric power steering system
US9434405B2 (en) Electric power steering device and shaft coupler used therefor
JP5360367B2 (ja) 送り装置
CN1703344A (zh) 用于车辆转向的伸缩轴
CN1675100A (zh) 电动转向装置
CN101044051A (zh) 向横拉杆连杆周围的转动部件施加辅助动力的车辆用电动转向装置
US20180093707A1 (en) Vehicle Steering System
CN1526969A (zh) 分离系统
JPS63231056A (ja) 複合運動案内ユニツトおよびこれを用いた複合運動案内装置
CN1930032A (zh) 齿条导承和采用该齿条导承的齿条－小齿轮型转向装置
CN1732103A (zh) 车辆转向用伸缩轴
CN1688472A (zh) 电动助力转向装置
CN1741931A (zh) 车辆转向用伸缩轴
CN1902409A (zh) 车辆转向用伸缩轴
CN109963770A (zh) 转向传动机构和转向系统
JP4013132B2 (ja) 電動パワーステアリング装置
CN101077714A (zh) 车辆用操舵装置
JP5326765B2 (ja) 電動パワーステアリング装置
CN1690477A (zh) 蜗轮机构及搭载蜗轮机构的电动动力转向装置
CN1934365A (zh) 尤其用于机动车的具有一改进型盖机构的离合器
JP2003002220A (ja) 電動パワーステアリング装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20080430

Termination date: 20140415