專利名稱：齒條電力轉(zhuǎn)向裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電力轉(zhuǎn)向裝置，具體地說涉及一種齒條電力轉(zhuǎn)向裝置，其中接受齒條電力轉(zhuǎn)向裝置中馬達(dá)的驅(qū)動力而產(chǎn)生輔助力的一對錐齒輪之間的軸向齒隙被設(shè)置為大于支撐滾珠螺母的軸承的軸向間隙，通過該方式該裝置能夠在軸承支撐幾乎全部施加在齒條上的軸向重量時防止錐齒輪過緊嚙合和馬達(dá)過載。
背景技術(shù)：
通常，車輛包括一種用于獲得轉(zhuǎn)向安全性的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。在動力轉(zhuǎn)向裝置中，一種HPS(液力轉(zhuǎn)向系統(tǒng))已經(jīng)被廣泛使用于車輛中，其中HPS采用液壓。一種環(huán)境友好的EPS(電力轉(zhuǎn)向系統(tǒng))的使用日益增加，該系統(tǒng)使用馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)力能夠輕松獲得駕駛員更輕松的轉(zhuǎn)向操作，不同于使用液壓的傳統(tǒng)方法。
在電力轉(zhuǎn)向裝置中，馬達(dá)由一個ECU根據(jù)車速傳感器和轉(zhuǎn)向力矩傳感器檢測到的車輛運行狀態(tài)來控制，因此當(dāng)車輛低速運行時可以提供輕松而舒適的轉(zhuǎn)向感。當(dāng)車輛高速運行時，獲得很重的轉(zhuǎn)向感和穩(wěn)定的方向性。在緊急情況中獲得快速轉(zhuǎn)向操作，因此提供給駕駛員最佳轉(zhuǎn)向狀態(tài)。
電力轉(zhuǎn)向裝置根據(jù)安裝狀態(tài)被劃分為柱形EPS(C-EPS)、小齒輪EPS(E-EPS)和齒條EPS(R-EPS)。
這里，在電力轉(zhuǎn)向裝置的齒條EPS(R-EPS)中，以鈍角或銳角安裝在齒條罩一側(cè)的電動馬達(dá)與形成于滾珠螺母外表面上的齒輪嚙合，并且滾珠螺母由電動馬達(dá)的驅(qū)動力旋轉(zhuǎn)，因此齒條沿左右方向滑動，由此基于轉(zhuǎn)向輪的操作產(chǎn)生輔助力。
圖1是一個示意性剖視圖，表示了傳統(tǒng)齒條電力轉(zhuǎn)向裝置(R-EPS)的全部結(jié)構(gòu)。如圖所示，在該齒條電力轉(zhuǎn)向裝置中，一個在其外表面一側(cè)具有齒條輪齒的齒條2被安裝在齒條罩1內(nèi)。齒條2的兩端與拉桿載荷3球式連接，由此傳輸齒條2的傳遞力。一個齒輪4相對于齒條2的中心線以某一傾斜角被安裝在齒條罩1的一側(cè)，并與形成于齒條2一側(cè)的齒條輪齒嚙合，由此將從轉(zhuǎn)向軸傳遞過來的旋轉(zhuǎn)力轉(zhuǎn)變?yōu)樗竭\動。
一個馬達(dá)5相對于齒條2的中心線以銳角或鈍角被安裝在齒條罩1的另一側(cè)。一個錐齒輪50a在馬達(dá)5的軸的一端嚙合，并與支撐齒條罩1內(nèi)齒條2另一側(cè)的滾珠螺母6的錐齒輪60a嚙合，由此形成齒輪裝置。
另外，滾珠螺母6被安裝在齒條罩內(nèi)部并通過軸承7被旋轉(zhuǎn)。齒條2的另一側(cè)在滾珠螺母6的內(nèi)側(cè)具有滾動絲杠22，所述齒條的另一側(cè)通過鋼珠8滑動。
但是，在傳統(tǒng)的齒條電力轉(zhuǎn)向裝置中，因為基于錐齒輪50a和60a之間的嚙合的齒隙小于軸向間隙，該軸向間隙是當(dāng)軸承7的內(nèi)圈(或外圈)固定并且軸承7的外圈(或內(nèi)圈)活動時移動量的最大值，因此錐齒輪支撐幾乎全部基于齒條滑動的軸向重量。因此，當(dāng)軸向重量基于齒條被施加時，錐齒輪的嚙合部分可以沿左右方向移動，因此產(chǎn)生緊嚙合。因此，馬達(dá)產(chǎn)生過載。由塑性材料形成的錐齒輪可能被上述過緊嚙合破壞，因此產(chǎn)品的可靠性可能被降低。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個目的是克服傳統(tǒng)技術(shù)中遇到的這一問題。
本發(fā)明的一個目的是提供一種齒條電力轉(zhuǎn)向裝置，其中接受齒條電力轉(zhuǎn)向裝置中馬達(dá)的驅(qū)動力而產(chǎn)生輔助力的一對錐齒輪之間的軸向齒隙被設(shè)置為大于支撐滾珠螺母的軸承的軸向間隙，通過該方式該裝置能夠在軸承支撐幾乎全部施加在齒條上的軸向重量時防止錐齒輪因為過緊嚙合而可能造成的損壞，并通過防止錐齒輪過緊嚙合和馬達(dá)過載而提高產(chǎn)品的可靠性。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種齒條電力轉(zhuǎn)向裝置，該裝置包括一個齒輪、一個齒條、一個滾珠螺母、一個軸承、一個馬達(dá)、一個齒輪裝置，其中所述齒輪與轉(zhuǎn)向輪連接，齒條被安裝在齒條罩內(nèi)并且一端的齒條輪齒與所述齒輪嚙合而另一端有滾動絲杠，滾珠螺母與大量鋼珠協(xié)作被安裝在滾動絲杠上，所述軸承可旋轉(zhuǎn)地支撐滾珠螺母，所述馬達(dá)被相對于齒條的中心軸線以某一傾斜角或直角安裝，所述齒輪裝置由一對錐齒輪形成，用于將來自馬達(dá)的驅(qū)動力傳遞到滾珠螺母，其中形成齒輪裝置的錐齒輪之間的齒隙大于軸承的軸向間隙。
在本發(fā)明中，軸承為軸向支撐軸承。


參考附圖可以更好地了解本發(fā)明，這些附圖僅僅是為了說明本發(fā)明，因此并不限制本發(fā)明，其中圖1是一個說明傳統(tǒng)電力轉(zhuǎn)向裝置的示意圖；和圖2是一個放大剖視圖，說明了按照本發(fā)明的齒條電力轉(zhuǎn)向裝置的滾珠螺母部分。
具體實施例方式
下面將參考附圖來說明本發(fā)明的最佳實施例。
與傳統(tǒng)技術(shù)的結(jié)構(gòu)相同的部件被賦予相同的部件名稱和標(biāo)號。
圖2是一個放大視圖，說明了按照本發(fā)明的齒條電力轉(zhuǎn)向裝置的滾珠螺母部分。如圖所示，環(huán)繞齒條2另一側(cè)螺桿22的滾珠螺母6被插入球軸承7并可由該球軸承旋轉(zhuǎn)，其中球軸承7被安裝在齒條罩1的內(nèi)徑部分。大量鋼珠8被插入滾珠螺母6和齒條2的螺桿22之間，由此引導(dǎo)齒條2的左右滑動并支撐齒條的一側(cè)。
另外，一個錐齒輪60a被安裝在滾珠螺母的外表面周圍，并且馬達(dá)5被相對于齒條2以鈍角或銳角安裝，該馬達(dá)在馬達(dá)5的軸端部具有一個與錐齒輪60a嚙合的錐齒輪50a。
在本發(fā)明中，嚙合的錐齒輪50a和60a之間的齒隙B大于一個軸向間隙，即可旋轉(zhuǎn)支撐滾珠螺母的軸承的軸向間隙C。
下面將說明本發(fā)明的操作和效果。
當(dāng)駕駛員旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向輪(未示出)時，齒條2的傳遞力與下述數(shù)值，如傳遞到齒輪4的旋轉(zhuǎn)力、車速、轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角和旋轉(zhuǎn)力矩一起沿著車輪被旋轉(zhuǎn)的方向被增加一倍，因此提供給駕駛員最佳轉(zhuǎn)向狀態(tài)。
具體地說，在按照本發(fā)明的齒條電力轉(zhuǎn)向裝置中，如圖2所示，當(dāng)安裝在齒條罩1內(nèi)的齒條2沿著左右方向滑動時，通過接受馬達(dá)5的驅(qū)動力而產(chǎn)生輔助力的一對錐齒輪50a和60a之間的軸向齒隙B被設(shè)置為大于支撐滾珠螺母的軸承7的軸向間隙C。因此，當(dāng)軸向重量被施加在齒條2上時，即當(dāng)因為齒條2的滑動而基于左右方向移動的重量被輸入時，軸承7可以支撐幾乎全部重量。
由于齒條2沿左右方向滑動，當(dāng)支撐齒條2的滾珠螺母6接受同一方向上的軸向重量時，軸承7和錐齒輪60a分別被安裝在滾珠螺母6外表面的一側(cè)和另一側(cè)，輸入的軸向重量由軸承7或錐齒輪60a支撐。如果基于形成齒輪裝置100的一對錐齒輪50a和60a的嚙合的齒隙小于軸向內(nèi)部間隙，即軸承7的軸向間隙，嚙合錐齒輪之間的軸向移動距離就小于軸承的軸向移動距離。因此輸入的軸向重量幾乎由錐齒輪齒間的表面接觸支撐。因此，在齒輪齒間產(chǎn)生過緊嚙合，因此過載可能被施加到馬達(dá)上。
相反，在本發(fā)明中，因為錐齒輪50a和60a之間的齒隙B大于軸承7的軸向間隙C，即使?jié)L珠螺母6通過軸向重量在左或右方向可少量移動，軸承7也開始支撐幾乎全部移動重量。因此，有可能防止因為錐齒輪的嚙合而產(chǎn)生過緊嚙合和馬達(dá)過載。因此，在本發(fā)明中，有可能防止錐齒輪損壞，由此提高產(chǎn)品的可靠性。
設(shè)置為支撐滾珠螺母的軸向推力軸承可以由四點軸承、調(diào)心球軸承、角接觸軸承等形成，因此可以抵消因為軸承的軸向和徑向重量而產(chǎn)生的錐軸承外的跑出，由此獲得裝置的平穩(wěn)操作。
如上所述，在按照本發(fā)明的齒條電力轉(zhuǎn)向裝置中，錐齒輪之間的軸向齒隙被設(shè)置為大于軸承的軸向間隙。因此，當(dāng)齒條的軸向重量被輸入時，軸承開始支撐幾乎全部重量。在本發(fā)明中，就有可能防止因為錐齒輪的嚙合而產(chǎn)生過緊嚙合和馬達(dá)過載。可以防止因為過緊嚙合而會產(chǎn)生的錐齒輪可能的損壞，由此提高產(chǎn)品的可靠性。
由于本發(fā)明可以表現(xiàn)為多種形式而不脫離本發(fā)明的精神或本質(zhì)特征，應(yīng)該也可以理解上述實例不受上述任何細(xì)節(jié)的限制，除非被另外指定，否則應(yīng)該在所附權(quán)利要求書的精神和范圍內(nèi)進(jìn)行廣義的解釋，因此，所有位于權(quán)利要求書范圍內(nèi)的變化和修改，或該范圍的等效物都被認(rèn)為被所附權(quán)利要求書所包含。
權(quán)利要求
1.一種齒條電力轉(zhuǎn)向裝置，包括一個與轉(zhuǎn)向輪連接的齒輪；一個齒條，所述齒條被安裝在齒條罩內(nèi)并且一端的齒條輪齒與該齒輪嚙合而另一端有滾動絲杠；一個滾珠螺母，所述滾珠螺母與大量鋼珠協(xié)作被安裝在滾動絲杠上；一個軸承，所述軸承可旋轉(zhuǎn)地支撐滾珠螺母；一個馬達(dá)，所述馬達(dá)被相對于齒條的中心軸線以某一傾斜角或直角安裝；一個齒輪裝置，所述齒輪裝置由一對錐齒輪形成，用于將來自馬達(dá)的驅(qū)動力傳遞到滾珠螺母，其中形成齒輪裝置的錐齒輪之間的齒隙大于軸承的軸向間隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述軸承為軸向支撐軸承。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述軸向支撐軸承為四點軸承。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述軸向支撐軸承為調(diào)心軸承。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述軸向支撐軸承為角接觸軸承。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種齒條電力轉(zhuǎn)向裝置，該裝置包括一個齒輪、一個齒條、一個滾珠螺母、一個軸承、一個馬達(dá)、一個齒輪裝置，其中齒輪與轉(zhuǎn)向輪連接，滾珠螺母與大量鋼珠協(xié)作被安裝在滾動絲杠上，軸承可旋轉(zhuǎn)地支撐滾珠螺母，齒輪裝置由錐齒輪對形成，用于將來自馬達(dá)的驅(qū)動力傳遞到滾珠螺母，其中形成齒輪裝置的錐齒輪之間的齒隙大于軸承的軸向間隙。在本發(fā)明中，當(dāng)軸向重量被輸入到齒條內(nèi)時，軸承開始支撐幾乎全部重量。因此就有可能防止因為錐齒輪的嚙合而產(chǎn)生過緊嚙合和馬達(dá)過載。
文檔編號B62D5/04GK1754740SQ200410083320
公開日2006年4月5日 申請日期2004年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月29日
發(fā)明者南宮鑄 申請人:株式會社萬都