致動(dòng)馬達(dá)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】致動(dòng)馬達(dá)。一種由鋁制成的殼體(17)。旋轉(zhuǎn)軸(16)具有附連有輸入轉(zhuǎn)子元件(22)的一個(gè)端部并且與轉(zhuǎn)子(31)一起旋轉(zhuǎn)。第一軸承(33)配備至殼體(17)并且定位在輸入轉(zhuǎn)子元件(22)與轉(zhuǎn)子(31)之間，以旋轉(zhuǎn)地支承旋轉(zhuǎn)軸(16)。第二軸承(34)配備至殼體(17)并且定位在轉(zhuǎn)子(31)的與第一軸承(33)相反的一側(cè)，以旋轉(zhuǎn)地支承旋轉(zhuǎn)軸(16)。多層螺旋波形墊圈(51)以螺旋波形形式纏繞三圈或更多圈并且定位于在殼體(17)與第一軸承(33)和第二軸承(34)中的一者的外圈(45)之間形成的軸向間隙(50)中，以沿軸向方向向外圈施加彈簧載荷。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
致動(dòng)馬達(dá)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本公開(kāi)涉及用于車(chē)輛的轉(zhuǎn)向裝置的致動(dòng)馬達(dá)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，在車(chē)輛的轉(zhuǎn)向裝置中采用電動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置。電動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置配備至圍繞轉(zhuǎn)向裝置的齒條軸的部分。這類(lèi)電動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置通過(guò)利用傳動(dòng)機(jī)構(gòu)例如帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將致動(dòng)馬達(dá)的輸出動(dòng)力傳遞至齒條軸。致動(dòng)馬達(dá)根據(jù)駕駛員的意圖頻繁地反轉(zhuǎn)其旋轉(zhuǎn)方向以使車(chē)輛向右及向左移動(dòng)。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可以采用帶螺旋齒的裝置以降低不適感并且增強(qiáng)轉(zhuǎn)向操作感。例如，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可以采用帶螺旋齒的帶輪和帶、帶螺旋齒的齒輪對(duì)和/或類(lèi)似裝置。
[0003]注意的是，在采用帶螺旋齒的帶輪、帶螺旋齒的帶和/或類(lèi)似裝置的構(gòu)型中，當(dāng)致動(dòng)馬達(dá)處于運(yùn)行狀態(tài)中時(shí)，反作用力沿軸向方向作用在旋轉(zhuǎn)軸上。反作用力的方向隨致動(dòng)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)方向的反轉(zhuǎn)而反轉(zhuǎn)。因此，支承旋轉(zhuǎn)軸的軸承在反作用力的方向反轉(zhuǎn)時(shí)被施加沖擊。
[0004]本公開(kāi)的目的是生產(chǎn)用于電動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置的下述致動(dòng)馬達(dá):該致動(dòng)馬達(dá)能夠在使裝置在徑向方向上不擴(kuò)大的情況下減小支承旋轉(zhuǎn)軸的軸承中產(chǎn)生的應(yīng)力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]如上所述，在采用帶螺旋齒的帶輪、帶螺旋齒的帶和/或類(lèi)似物的構(gòu)型中，反作用力在致動(dòng)馬達(dá)處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)沿軸向方向作用在旋轉(zhuǎn)軸上。反作用力的方向在致動(dòng)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)方向反轉(zhuǎn)時(shí)反轉(zhuǎn)。因此，支承旋轉(zhuǎn)軸的軸承在反作用力反轉(zhuǎn)方向時(shí)被施加沖擊。本發(fā)明人研究到該沖擊在軸承內(nèi)產(chǎn)生應(yīng)力。為了減輕軸承中產(chǎn)生的應(yīng)力，軸承可以沿徑向方向擴(kuò)大。然而，軸承在徑向方向上的擴(kuò)大可以引起致動(dòng)馬達(dá)在徑向方向的擴(kuò)大?？紤]到裝置與車(chē)輛的可安裝性，軸承和/或致動(dòng)馬達(dá)的擴(kuò)大是不期望的。
[0006]考慮到這點(diǎn)，在不改變軸承的尺寸的情況下，軸承和殼體可以在軸承與殼體之間沿軸向方向形成空間，并且可以在該空間內(nèi)配備墊圈以吸收沖擊，從而減輕軸承內(nèi)產(chǎn)生的應(yīng)力。墊圈可以是例如專(zhuān)利文獻(xiàn)I中公開(kāi)的多層螺旋波形墊圈。
[0007](專(zhuān)利文獻(xiàn)I)
[0008]日本專(zhuān)利公報(bào)N0.4306476。
[0009]還注意的是，專(zhuān)利文獻(xiàn)I假定在交流發(fā)電機(jī)內(nèi)采用多層螺旋波形墊圈。交流發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸沿一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向連續(xù)地旋轉(zhuǎn)。該交流發(fā)電機(jī)的殼體由鐵材料制成。
[0010]如上所述，電動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置可以采用傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括帶有致動(dòng)馬達(dá)的帶螺旋齒的裝置，其中，致動(dòng)馬達(dá)頻繁地反轉(zhuǎn)其旋轉(zhuǎn)方向。在該電動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置中，與交流發(fā)電機(jī)相比，在軸承與殼體之間形成的空間沿軸向方向以更大量和更高頻率改變。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)了彈簧的必要性，該彈簧具有比交流發(fā)電中使用的彈簧更小的彈簧常量，以在沿軸向方向發(fā)生巨大改變的空間中向軸承連續(xù)施加所需的彈簧載荷。特別地，在包括由鋁制成的殼體的產(chǎn)品中，與由鐵材料形成的殼體相比，軸承與殼體之間的間隙由于溫度的改變而在徑向方向上發(fā)生較大的改變?？紤]到這點(diǎn)，這種包括由鋁制成的殼體的產(chǎn)品可能需要還要更大的彈簧載荷的應(yīng)用來(lái)保持軸承。
[0011]根據(jù)本公開(kāi)的一方面，致動(dòng)馬達(dá)用于車(chē)輛的轉(zhuǎn)向裝置。轉(zhuǎn)向裝置包括構(gòu)造成使軸向方向上的載荷發(fā)生改變的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。致動(dòng)馬達(dá)包括由招制成的殼體。致動(dòng)馬達(dá)還包括附連至殼體的定子。致動(dòng)馬達(dá)還包括構(gòu)造成根據(jù)由定子產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)而旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子。致動(dòng)馬達(dá)還包括具有附連有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸入轉(zhuǎn)子元件的一個(gè)端部的旋轉(zhuǎn)軸。旋轉(zhuǎn)軸構(gòu)造成與轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)。致動(dòng)馬達(dá)還包括位于輸入轉(zhuǎn)子元件與轉(zhuǎn)子之間的第一軸承。第一軸承配備至殼體。第一軸承旋轉(zhuǎn)地支承旋轉(zhuǎn)軸。致動(dòng)馬達(dá)還包括位于轉(zhuǎn)子的與第一軸承相反的一側(cè)的第二軸承。第二軸承配備至殼體。第二軸承旋轉(zhuǎn)地支承旋轉(zhuǎn)軸。致動(dòng)馬達(dá)還包括以螺旋波形形式纏繞三圈或更多圈的多層螺旋波形墊圈。多層螺旋波形墊圈定位于在殼體與第一軸承和第二軸承中的一者的外圈之間形成的軸向間隙中。多層螺旋波形墊圈構(gòu)造成沿軸向方向向外圈施加彈簧載荷。
【附圖說(shuō)明】
[0012]本發(fā)明的以上及其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將通過(guò)參照附圖的以下詳細(xì)描述變得明顯。在附圖中:
[0013]圖1是示出了根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施方式的致動(dòng)馬達(dá)和采用該致動(dòng)馬達(dá)的電動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置的截面圖；
[0014]圖2是示出了圖1的致動(dòng)馬達(dá)的放大截面圖；
[0015]圖3是示出了圖2中的致動(dòng)馬達(dá)的多層螺旋波形墊圈的立體圖；
[0016]圖4是示出了沿著圖2中的箭頭IV觀察的旋轉(zhuǎn)軸、帶輪和帶的視圖；以及
[0017]圖5是示出了一個(gè)關(guān)系一一圖2的多層螺旋波形墊圈的伸縮量與彈簧載荷之間的關(guān)系一一與另一關(guān)系一一單層波形墊圈的伸縮量與彈簧載荷之間的關(guān)系一一之間的對(duì)比曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]如下，將參照附圖對(duì)本公開(kāi)的實(shí)施方式進(jìn)行描述。
[0019](實(shí)施方式)
[0020]圖1示出了根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施方式的采用致動(dòng)馬達(dá)的電動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置。
[0021](電動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置)
[0022]首先，將參照?qǐng)D1對(duì)電動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置10的構(gòu)型進(jìn)行描述。電動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置10具有帶驅(qū)動(dòng)構(gòu)型。電動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置10包括外殼11、致動(dòng)馬達(dá)12、滾珠螺桿13和帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)14。
[0023]外殼11容置轉(zhuǎn)向裝置的齒條軸15的一部分。外殼11附連至例如車(chē)體和/或類(lèi)似物。致動(dòng)馬達(dá)12定位成使得旋轉(zhuǎn)軸16與齒條軸15平行。致動(dòng)馬達(dá)12包括附連至外殼11的殼體17。
[0024]滾珠螺桿13包括滾珠螺桿軸部18、滾珠螺母19和滾珠20。滾珠螺桿軸部18是齒條軸15的一部分。滾珠螺母19配裝至滾珠螺桿軸部18。滾珠螺母19由外殼11通過(guò)軸承21旋轉(zhuǎn)地支承。滾珠20配備在滾珠螺桿軸部18與滾珠螺母19之間。滾珠螺桿13將滾珠螺母19的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成滾珠螺桿軸部18在軸向方向上的線性運(yùn)動(dòng)。
[0025]帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)14包括兩個(gè)帶螺旋齒的帶輪22和23以及帶螺旋齒的帶24。帶螺旋齒的帶輪22用作傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸入轉(zhuǎn)子元件。帶螺旋齒的帶輪22附連至旋轉(zhuǎn)軸16的一個(gè)端部。帶螺旋齒的帶輪23附連至滾珠螺母19。帶螺旋齒的帶24繞帶螺旋齒的帶輪22和23纏繞并且由帶螺旋齒的帶輪22和23保持。帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)14將旋轉(zhuǎn)軸16的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞至滾珠螺母19。
[0026]以此方式構(gòu)造的電動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置10根據(jù)轉(zhuǎn)向扭矩、車(chē)輛速度和/或類(lèi)似特征使旋轉(zhuǎn)軸16旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)軸16的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)經(jīng)由帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)14和滾珠螺桿13轉(zhuǎn)換成齒條軸15的在軸向方向上的線性運(yùn)動(dòng)。因此，所轉(zhuǎn)換的齒條軸15的線性運(yùn)動(dòng)用于輔助駕駛員的轉(zhuǎn)向操作。致動(dòng)馬達(dá)12響應(yīng)于駕駛員的意圖而將其旋轉(zhuǎn)方向頻繁地反轉(zhuǎn)以使車(chē)輛向右轉(zhuǎn)及向左轉(zhuǎn)。帶傳動(dòng)裝置14采用帶螺旋齒的帶輪22和23以及帶螺旋齒的帶24以實(shí)現(xiàn)較舒適的轉(zhuǎn)向操作，從而增強(qiáng)轉(zhuǎn)向操作感。帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)14是使軸向方向上的載荷發(fā)生改變的傳動(dòng)裝置。
[0027](致動(dòng)馬達(dá))
[0028]隨后，將參照?qǐng)D2至圖5對(duì)致動(dòng)馬達(dá)12的構(gòu)型進(jìn)行描述。如圖2中所示，致動(dòng)馬達(dá)12包括殼體17、定子30、轉(zhuǎn)子31、旋轉(zhuǎn)軸16、第一軸承33和第二軸承34。
[0029]殼體17包括由鋁制成的第一殼體部35和第二殼體部36。第一殼體部35和第二殼體部36在第一殼體部35和第二殼體部36將定子鐵芯37置于第一殼體部35與第二殼體部36之間的情況下通過(guò)利用緊固件例如螺栓(未示出)附連至彼此。
[0030]定子30包括定子鐵芯37和線圈38。線圈38配備在定子鐵芯(定子芯)37的狹槽中。轉(zhuǎn)子31配備在定子30內(nèi)部并且響應(yīng)于通過(guò)定子30產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)而旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子31的重心G定位成距第二軸承34比距第一軸承33更近。
[0031]旋轉(zhuǎn)軸16延伸穿過(guò)殼體17，使得旋轉(zhuǎn)軸16突出到外殼11中。帶螺旋齒的帶輪22附連至旋轉(zhuǎn)軸16的一個(gè)端部。旋轉(zhuǎn)軸16與轉(zhuǎn)子31—體地旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子31配裝至旋轉(zhuǎn)軸16的一部分(第一部分)39。第一軸承33配裝至旋轉(zhuǎn)軸16的一部分(第二部分)40。所述部分39具有與所述部分40的直徑相同的直徑。
[0032]第一軸承33定位在帶螺旋齒的帶輪22與轉(zhuǎn)子31之間。第一軸承33通過(guò)第一殼體部35的軸承保持器41保持。軸承保持器41形成杯形形狀。第一軸承33配裝至軸承保持器41的管狀部分42。第一軸承33旋轉(zhuǎn)地支承旋轉(zhuǎn)軸16的一個(gè)端部。
[0033]第二軸承34定位在轉(zhuǎn)子31的與第一軸承33相反一側(cè)。第二軸承34通過(guò)第二殼體部36的軸承保持器43保持。軸承保持器43形成杯形形狀。第二軸承34配裝至軸承保持器43的管狀部分44。第二軸承34旋轉(zhuǎn)地支承旋轉(zhuǎn)軸16的另一個(gè)端部。在本實(shí)施方式中，第二軸承34的外徑小于第一軸承33的外徑。
[0034]第一軸承33在軸向方向上的軸向中心位于與帶螺旋齒的帶24的載荷中心、即與帶螺旋齒的帶輪22的中心相距了距離LI毫米處。第二軸承34在軸向方向上的軸向中心位于與第一軸承33的軸向中心相距了距離L2毫米處。值(L2/L1)大于等于I且小于等于2。注意的是，距離L2要求大于預(yù)定值以產(chǎn)生轉(zhuǎn)向輪系統(tǒng)所需的輸出扭矩。還注意的是，帶的張力施加至帶螺旋齒的帶輪22。由于以作為支點(diǎn)的第一軸承33為中心的杠桿原理，帶的張力引起第二軸承34的在與帶的張力的施加的方向相反的方向上的運(yùn)動(dòng)。在距離L2是不必要的較大值的情況下，帶的張力引起第二軸承34的以作為支點(diǎn)的第一軸承33為中心在相反方向上的較大的運(yùn)動(dòng)。因此，在距離L2是不必要的較大值的情況下，第二軸承34可能會(huì)強(qiáng)烈地撞擊軸承保持器43?？紤]到這個(gè)因素，值(L2/L1)可以采用可容許的最大極限一一等于2。
[0035]第二軸承34的外圈45與軸承保持器43的底部部分之間沿軸向方向形成軸向間隙50。多層螺旋波形墊圈51配備在軸向間隙50中。多層螺旋波形墊圈51沿軸向方向向外圈45施加彈簧載荷。
[0036]如圖3中所示，多層螺旋波形墊圈51是螺旋形形狀的波形墊圈。多層螺旋波形墊圈51纏繞成三圈或更多圈。更具體地，多層螺旋波形墊圈51通過(guò)將單個(gè)鋼板(矩形線)以螺旋形形式沿邊纏繞三圈或更多圈形成。此外，鋼板沿厚度方向彎曲以在以螺旋形形式纏繞時(shí)形成波形形狀。鋼板彎曲成例如在一圈中具有四個(gè)波峰(堆)。當(dāng)鋼板彎曲并纏繞時(shí)，上波峰(堆)和下波峰(谷)在彼此相鄰的偶數(shù)圈與奇數(shù)圈之間轉(zhuǎn)換。即，偶數(shù)圈中的上波峰與奇數(shù)圈中的下波峰在纏繞方向上的相同位置處彼此相對(duì)。在本實(shí)施方式中，多層螺旋波形墊圈51的圈數(shù)是4.5圈。
[0037]如圖4中所示，在以此方式構(gòu)造的致動(dòng)馬達(dá)12中，旋轉(zhuǎn)軸16在從帶螺旋齒的帶22觀察時(shí)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。在這種狀態(tài)下，反作用力沿從轉(zhuǎn)子31朝向第二軸承34的方向施加到旋轉(zhuǎn)軸16上。在受到該反作用力時(shí)，第二軸承34朝向軸承保持器43的底部部分46移動(dòng)，使得軸向間隙50減小。相比之下，當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸16在從帶螺旋齒的帶輪22觀察時(shí)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，反作用力沿從轉(zhuǎn)子31朝向第一軸承33的方向施加到旋轉(zhuǎn)軸16上。在受到該反作用力時(shí)，第二軸承34遠(yuǎn)離底部部分46移動(dòng)，使得軸向間隙50擴(kuò)大。多層螺旋波形墊圈51響應(yīng)于反作用力而沿軸向方向伸縮。以此方式，多層螺旋波形墊圈51在反作用力的方向轉(zhuǎn)換時(shí)吸收施加至第二軸承34的沖擊。
[0038]如下，將參照?qǐng)D5對(duì)軸向間隙50中配備多層螺旋波形墊圈的構(gòu)型與軸向間隙50中配備單層波形墊圈的構(gòu)型之間的差異進(jìn)行描述。第二軸承34需要所需彈簧載荷范圍內(nèi)(最小壓力至最大壓力)的彈簧載荷的應(yīng)用。如下，對(duì)可假定的情況進(jìn)行描述。在可假定的情況下，多層波形墊圈和單層波形墊圈兩者都設(shè)定彈簧常量以使所需彈簧載荷的范圍內(nèi)的彈簧載荷能夠施加至第二軸承34，同時(shí)伸縮量從零變成最大值。在這種情況下，多層螺旋波形墊圈51在所需彈簧載荷范圍內(nèi)的伸縮量范圍SI大于單層波形墊圈在所需彈簧載荷范圍內(nèi)的伸縮量范圍S2。
[0039]多層螺旋波形墊圈51能夠在所需彈簧載荷范圍內(nèi)連續(xù)向第二軸承34施加彈簧載荷，甚至在包括具有螺旋齒的帶輪和帶的構(gòu)型中軸向間隙50發(fā)生相對(duì)較大地改變的實(shí)施方式中仍是如此。多層螺旋波形墊圈51具有t毫米的厚度和D毫米的外徑。在本實(shí)施方式中，值(t/D)大于等于0.013且小于等于0.02。以此方式，本實(shí)施方式能夠設(shè)定適合的彈簧常量。相比之下，單層波形墊圈在軸向間隙50發(fā)生較大地改變而超過(guò)了伸縮量范圍S2時(shí)可能不能夠施加所需的彈簧載荷。
[0040](效果)
[0041]如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式，致動(dòng)馬達(dá)12包括多層螺旋波形墊圈51。多層螺旋波形墊圈51是纏繞了三圈或更多圈的螺旋波形墊圈。多層螺旋波形墊圈51定位在軸向間隙50中。軸向間隙50形成在第二軸承34的外圈45與殼體17的軸承保持器43的底部部分46之間。多層螺旋波形墊圈51沿軸向方向向外圈45施加彈簧載荷。
[0042]多層螺旋波形墊圈51能夠通過(guò)減少每圈的彈簧載荷來(lái)降低其彈簧常量。此外，多層螺旋波形墊圈51能夠通過(guò)任意設(shè)定圈的數(shù)目來(lái)產(chǎn)生所需的彈簧載荷。因此，多層螺旋波形墊圈51在旋轉(zhuǎn)軸16在受到反作用力時(shí)沿軸向方向移動(dòng)了相對(duì)較大的距離的同時(shí)能夠連續(xù)向第二軸承34施加相對(duì)大的彈簧載荷。因此，本實(shí)施方式能夠在使該裝置在徑向方向上不擴(kuò)大的情況下減小第二軸承34中的應(yīng)力。
[0043]特別地，在軸承保持器43與殼體17由鋁一體地制成的構(gòu)型中，由于第二軸承34與軸承保持器43之間的由其內(nèi)部產(chǎn)生的熱量和/或外部熱量引起的熱膨脹的差異，外圈45可能難以支承在外圓周處。在這種情況下，為了支承外圈45，需要彈簧載荷沿軸向方向施加到外圈45上?？紤]到該因素，采用具有較大伸縮量范圍的多層螺旋波形墊圈51會(huì)是有利的。
[0044]此外，根據(jù)本實(shí)施方式，多層螺旋波形墊圈51配備在第二軸承34與殼體17之間。由于以作為支點(diǎn)的第一軸承33為中心的杠桿原理，第二軸承34可能趨于沿與帶的張力施加至帶螺旋齒的輪的方向相反的方向移動(dòng)。在該構(gòu)型中，多層螺旋波形墊圈51配備在第二軸承34與殼體17之間。以此方式，多層螺旋波形墊圈51向第二軸承34施加彈簧載荷，從而減小第二軸承34的運(yùn)動(dòng)。
[0045]此外，根據(jù)本實(shí)施方式，值(t/D)大于等于0.013且小于等于0.02。在該構(gòu)型中，多層螺旋波形墊圈51的彈簧常量設(shè)定成適合的值，使得多層螺旋波形墊圈51能夠在軸向間隙50發(fā)生相對(duì)較大改變的構(gòu)型中在所需彈簧載荷范圍內(nèi)向第二軸承34連續(xù)施加彈簧載荷。
[0046]另外，在本實(shí)施方式中，上波峰的數(shù)目在多層螺旋波形墊圈51的一圈中是四個(gè)。隨著上波峰數(shù)目的增加，多層螺旋波形墊圈51的每圈的高度可能減小。注意的是，在多層螺旋波形墊圈51中的上波峰的數(shù)目過(guò)大的情況下，制造過(guò)程可能變復(fù)雜，并且彈簧載荷的變化可能由于加工精度的偏差而增大。因此，適合的設(shè)計(jì)可以是將上波峰的數(shù)目設(shè)定為四個(gè)。
[0047]此外，根據(jù)本實(shí)施方式，值(L2/L1)大于等于I且小于等于2。距離L2要求大于預(yù)定值以產(chǎn)生轉(zhuǎn)向輪系統(tǒng)所需的輸出力矩。相比之下，帶的張力施加至帶螺旋齒的帶輪22。帶的張力由于以作為支點(diǎn)的第一軸承33為中心的杠桿原理而引起第二軸承34的在與帶的張力施加的方向相反的方向上的運(yùn)動(dòng)。在L2是不必要的較大值的情況下，帶的張力引起第二軸承34的以作為支點(diǎn)的第一軸承33為中心在相反方向上的較大運(yùn)動(dòng)。因此，第二軸承34可能會(huì)強(qiáng)烈地撞擊軸承保持器43?？紤]到這個(gè)因素，將值(L2/L1)設(shè)定成大于等于I且小于等于2是適合的。
[0048]在本實(shí)施方式中，第二軸承34的外徑小于第一軸承33的外徑。在第二軸承34的外徑這樣相對(duì)較小的構(gòu)型中，多層螺旋波形墊圈51可以有效地減小裝置中的應(yīng)力。
[0049]轉(zhuǎn)子31的重心G定位成距第二軸承34比距第一軸承33更近。在轉(zhuǎn)子31的重心G這樣靠近第二軸承34(L3〈L2/2)的構(gòu)型中，第二軸承34由于繞作為支點(diǎn)的第一軸承33的杠桿原理而易于沿與施加至帶螺旋齒的輪22的帶的張力的方向相反的方向移離。在該構(gòu)型中，配備了多層螺旋波形墊圈51，從而施加彈簧載荷以偏置第二軸承34。因此，該構(gòu)型可以減小第二軸承34的運(yùn)動(dòng)。
[0050](其他實(shí)施方式)
[0051]根據(jù)本公開(kāi)的另一實(shí)施方式，多層螺旋波形墊圈可以配備在第一軸承與殼體之間。多層螺旋波形墊圈可以配備在第一軸承與殼體之間，并且另一螺旋波形墊圈可以配備在第二軸承與殼體之間。根據(jù)本公開(kāi)的另一實(shí)施方式，轉(zhuǎn)子的重心可以靠近第一軸承。替代性地，轉(zhuǎn)子的重心可以定位在第一軸承與第二軸承之間的中間點(diǎn)處。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，旋轉(zhuǎn)軸的寬度可以在多個(gè)軸向位置處變化。
[0052]根據(jù)本公開(kāi)的另一實(shí)施方式，可以采用另一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)代替帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)14。該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可以構(gòu)造有另一裝置例如一對(duì)斜齒齒輪。根據(jù)本公開(kāi)的另一實(shí)施方式，將帶螺旋齒的帶輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成齒條軸在軸向方向上的線性運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)不限于滾珠螺桿。該機(jī)構(gòu)可以是另一機(jī)構(gòu)例如齒輪裝置。電動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置不限于與齒條軸連接。根據(jù)本公開(kāi)的另一實(shí)施方式，電動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置可以與例如轉(zhuǎn)向軸連接。
[0053]根據(jù)本公開(kāi)的致動(dòng)馬達(dá)用于車(chē)輛的轉(zhuǎn)向裝置。轉(zhuǎn)向裝置配備有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以產(chǎn)生軸向方向上的載荷的改變。致動(dòng)馬達(dá)包括殼體、定子、轉(zhuǎn)子、第一軸承和第二軸承。殼體由鋁制成。定子附連至殼體。轉(zhuǎn)子響應(yīng)于通過(guò)定子產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)而旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)軸在一個(gè)端部處附連有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸入轉(zhuǎn)子元件。旋轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)。
[0054]第一軸承定位在輸入轉(zhuǎn)子元件與轉(zhuǎn)子之間。第一軸承定位在殼體中。第一軸承旋轉(zhuǎn)地支承旋轉(zhuǎn)軸。第二軸承定位在轉(zhuǎn)子的與第一軸承相反的一側(cè)。第二軸承定位在殼體中。第二軸承旋轉(zhuǎn)地支承旋轉(zhuǎn)軸。
[0055]致動(dòng)馬達(dá)包括多層螺旋波形墊圈。多層螺旋波形墊圈為纏繞有三圈或更多圈的螺旋波形墊圈。多層螺旋波形墊圈定位在軸向間隙中。軸向間隙形成在殼體與第一軸承和第二軸承中的一者的外圈之間。多層螺旋波形墊圈沿軸向方向向外圈施加彈簧載荷。
[0056]多層螺旋波形墊圈構(gòu)造成通過(guò)減小一圈(一卷)中的彈簧載荷來(lái)減小其彈簧常數(shù)。此外，多層螺旋波形墊圈能夠通過(guò)任意設(shè)定圈的數(shù)目來(lái)產(chǎn)生所需的彈簧載荷。因此，多層螺旋波形墊圈在旋轉(zhuǎn)軸受到反作用力而沿軸向方向移動(dòng)了相對(duì)較大的距離的同時(shí)能夠?qū)⑾鄬?duì)大的彈簧載荷連續(xù)施加到軸承上。因此，本公開(kāi)能夠在使裝置在徑向方向上不擴(kuò)大的情況下減小支承旋轉(zhuǎn)軸的軸承中的應(yīng)力。
[0057]在本公開(kāi)中，術(shù)語(yǔ)“由鋁制成”可以包括由合金(鋁合金)制成的產(chǎn)品，該產(chǎn)品包含作為基礎(chǔ)材料(主要成分)的鋁。
[0058]應(yīng)當(dāng)理解的是，盡管在文中已經(jīng)描述了本公開(kāi)的如包括特定步驟順序的實(shí)施方式的過(guò)程，但是在文中未公開(kāi)的包括這些步驟和/或額外的步驟的其他順序的其他替代實(shí)施方式意在落入本公開(kāi)的步驟內(nèi)。
[0059]盡管已經(jīng)參照本公開(kāi)的優(yōu)選實(shí)施方式描述了本公開(kāi)，但應(yīng)理解的是，本公開(kāi)不限于所述優(yōu)選實(shí)施方式和構(gòu)型。本公開(kāi)意在覆蓋各種改型和等同裝置。此外，盡管優(yōu)選的是所述各種組合和構(gòu)型，但包括更多、更少或僅單個(gè)元件的其他組合和構(gòu)型也在本公開(kāi)的精神和范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于車(chē)輛的轉(zhuǎn)向裝置的致動(dòng)馬達(dá)，所述轉(zhuǎn)向裝置包括構(gòu)造成使軸向方向上的載荷發(fā)生改變的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(14)，所述致動(dòng)馬達(dá)包括: 殼體(17)，所述殼體(17)由鋁制成； 定子(30)，所述定子(30)附連至所述殼體(17); 轉(zhuǎn)子(31)，所述轉(zhuǎn)子(31)構(gòu)造成根據(jù)由所述定子(30)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)而旋轉(zhuǎn)； 旋轉(zhuǎn)軸(16)，所述旋轉(zhuǎn)軸(I6)具有附連有所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(I4)的輸入轉(zhuǎn)子元件(22)的一個(gè)端部，所述旋轉(zhuǎn)軸(16)構(gòu)造成與所述轉(zhuǎn)子(31) —起旋轉(zhuǎn)； 第一軸承(33)，所述第一軸承(33)定位在所述輸入轉(zhuǎn)子元件(22)與所述轉(zhuǎn)子(31)之間，所述第一軸承(33)配備至所述殼體(17)，所述第一軸承(33)旋轉(zhuǎn)地支承所述旋轉(zhuǎn)軸(16)； 第二軸承(34)，所述第二軸承(34)定位在所述轉(zhuǎn)子(31)的與所述第一軸承(33)相反的一側(cè)，所述第二軸承(34)配備至所述殼體(17)，所述第二軸承(34)旋轉(zhuǎn)地支承所述旋轉(zhuǎn)軸(16);以及 多層螺旋波形墊圈(51)，所述多層螺旋波形墊圈(51)以螺旋波形形式纏繞三圈或更多圈，所述多層螺旋波形墊圈(51)定位于形成在所述第一軸承(33)和所述第二軸承(34)中的一者的外圈(45)與所述殼體(17)之間的軸向間隙(50)中，所述多層螺旋波形墊圈(51)構(gòu)造成沿軸向方向向所述外圈施加彈簧載荷。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的致動(dòng)馬達(dá)，其中， 所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(14)具有帶驅(qū)動(dòng)構(gòu)型，以通過(guò)利用帶螺旋齒的帶輪(22、23)和帶螺旋齒的帶(24)將旋轉(zhuǎn)力傳遞至齒條軸(15)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的致動(dòng)馬達(dá)，其中， 所述多層螺旋波形墊圈(51)定位在所述第二軸承(34)與所述殼體(17)之間。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的致動(dòng)馬達(dá)，其中， 所述多層螺旋波形墊圈(51)具有t毫米的厚度和D毫米的外徑，并且 值(t/D)大于等于0.013并且小于等于0.02。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的致動(dòng)馬達(dá)，其中， 所述多層螺旋波形墊圈(51)在一圈中具有四個(gè)上波峰。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的致動(dòng)馬達(dá)，其中， 所述第一軸承(33)的軸向中心與所述輸入轉(zhuǎn)子元件(22)的軸向中心彼此相距LI毫米的距離， 所述第一軸承(33)的所述軸向中心與所述第二軸承(34)的軸向中心彼此相距L2毫米的距離，以及 值(L2/L1)大于等于I且小于等于2。7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的致動(dòng)馬達(dá)，其中， 所述第二軸承(34)的外徑比所述第一軸承(33)的外徑小。8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的致動(dòng)馬達(dá)，其中， 所述轉(zhuǎn)子(31)的重心距所述第二軸承(34)比距所述第一軸承(33)更近。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的致動(dòng)馬達(dá)，其中， 所述旋轉(zhuǎn)軸(16)具有第一部分(39)和第二部分(40)，所述第一部分(39)配裝有所述轉(zhuǎn)子(31)，所述第二部分(40)配裝有所述第一軸承(33)，以及所述第一部分(39)的直徑與所述第二部分(40)的直徑相同。
【文檔編號(hào)】B62D5/04GK105984489SQ201610144749
【公開(kāi)日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2016年3月14日
【發(fā)明人】谷口真, 磯谷康次
【申請(qǐng)人】株式會(huì)社電裝