驅(qū)動(dòng)裝置和電動(dòng)轉(zhuǎn)向設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及一種驅(qū)動(dòng)裝置和具有該驅(qū)動(dòng)裝置的電動(dòng)轉(zhuǎn)向設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]先前已知一種輔助車輛的駕駛員進(jìn)行轉(zhuǎn)向操作的電動(dòng)轉(zhuǎn)向設(shè)備。
[0003]例如，JP5462374B2(對(duì)應(yīng)于US2013/0140964A1)公開了一種電動(dòng)馬達(dá)，該電動(dòng)馬達(dá)用作在電動(dòng)轉(zhuǎn)向設(shè)備中使用的驅(qū)動(dòng)裝置。在該馬達(dá)中，可旋轉(zhuǎn)軸固定至轉(zhuǎn)子，并且可旋轉(zhuǎn)軸的位于輸出端側(cè)上的端部由軸承以可旋轉(zhuǎn)的方式支承，可旋轉(zhuǎn)軸的與輸出端側(cè)相反的相反端部由另一軸承以可旋轉(zhuǎn)的方式支承。在這些軸承中，支承可旋轉(zhuǎn)軸的與輸出端側(cè)相反的相反端部的軸承容納在安裝至外殼的軸承箱中，該外殼容納定子和轉(zhuǎn)子。安裝在軸承箱的內(nèi)壁與軸承之間的O形圈吸收振動(dòng)力一一該振動(dòng)力由于安裝至轉(zhuǎn)子的外周面的磁體的重心與可旋轉(zhuǎn)軸的軸線之間的位置偏離、或由于定子的磁力與轉(zhuǎn)子的磁力之間的不平衡而沿可旋轉(zhuǎn)軸的徑向方向施加。如此以來，馬達(dá)限制了可旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)噪音和振動(dòng)的產(chǎn)生。
[0004]然而，在JP5462374B2(對(duì)應(yīng)于US2013/0140964A1)中，安裝至馬達(dá)的軸承的O形圈向軸承箱和軸承施加載荷，以使得載荷沿著O形圈的整個(gè)圓周范圍以相同的方式施加至軸承箱和軸承。因此，為了承受在轉(zhuǎn)矩從連接至馬達(dá)的軸的輸出端的蝸桿傳遞至蝸輪時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)，需要增大O形圈的材料的硬度以增大O形圈的壓縮量。
[0005]然而，當(dāng)采用這種改型時(shí)，增大了將軸承和O形圈安裝至軸承箱時(shí)施加的安裝載荷。這可能引起諸如O形圈的移除、O形圈的切割(切斷)或在軸承上產(chǎn)生壓痕之類的缺陷。當(dāng)出現(xiàn)該缺陷時(shí)，可能增大由馬達(dá)產(chǎn)生的振動(dòng)和噪音。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]鑒于上述缺陷而提出了本公開。因此，本公開的目的是提供一種驅(qū)動(dòng)裝置，該驅(qū)動(dòng)裝置能夠限制振動(dòng)和噪音的產(chǎn)生。本公開的另一目的是提供一種包括此種驅(qū)動(dòng)裝置的電動(dòng)轉(zhuǎn)向設(shè)備。
[0007]根據(jù)本公開，提供了一種驅(qū)動(dòng)裝置，該驅(qū)動(dòng)裝置輸出驅(qū)動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)裝置通過使蝸桿旋轉(zhuǎn)來輔助車輛的駕駛員的轉(zhuǎn)向操作，蝸桿與安裝至驅(qū)動(dòng)力傳動(dòng)軸的蝸輪嚙合，該驅(qū)動(dòng)力傳動(dòng)軸用于將駕駛員的轉(zhuǎn)向力傳遞至車輛的可轉(zhuǎn)向輪。驅(qū)動(dòng)裝置包括定子、轉(zhuǎn)子、可旋轉(zhuǎn)軸、外殼、軸承箱、軸承和彈性構(gòu)件。轉(zhuǎn)子以可旋轉(zhuǎn)的方式布置在定子的徑向內(nèi)側(cè)上?？尚D(zhuǎn)軸能夠與轉(zhuǎn)子一體地旋轉(zhuǎn)，并且可旋轉(zhuǎn)軸可與蝸桿的一個(gè)軸向端部連接。外殼接納定子和轉(zhuǎn)子。軸承箱布置在外殼的與蝸桿相對(duì)的相對(duì)側(cè)上。軸承接納在軸承箱中，并且軸承以可旋轉(zhuǎn)的方式支承可旋轉(zhuǎn)軸的與蝸桿相對(duì)的端部。彈性構(gòu)件呈環(huán)形樣式，并且彈性構(gòu)件布置在軸承箱的內(nèi)壁與軸承的外圈之間。可旋轉(zhuǎn)軸的蝸桿和蝸輪接連地布置時(shí)所沿的徑向方向限定為X方向，可旋轉(zhuǎn)軸的與X方向垂直的另一徑向方向限定為Y方向。沿著Y方向在軸承箱的內(nèi)壁的在Y方向上彼此相對(duì)的兩個(gè)相對(duì)部分之間測(cè)量的距離比沿著X方向在軸承箱的內(nèi)壁的在X方向上彼此相對(duì)的兩個(gè)相對(duì)部分之間測(cè)量的距離大。
[0008]還提供了一種電動(dòng)轉(zhuǎn)向設(shè)備，該電動(dòng)轉(zhuǎn)向設(shè)備輔助車輛的駕駛員的轉(zhuǎn)向操作，駕駛員操作車輛的轉(zhuǎn)向輪。該電動(dòng)轉(zhuǎn)向設(shè)備包括上述的驅(qū)動(dòng)裝置、蝸桿、蝸輪和驅(qū)動(dòng)力傳動(dòng)軸。蝸桿連接至可旋轉(zhuǎn)軸的從驅(qū)動(dòng)裝置的外殼突出的一個(gè)軸向端部。蝸桿能夠與可旋轉(zhuǎn)軸一體地旋轉(zhuǎn)。蝸輪與蝸桿嚙合。驅(qū)動(dòng)力傳動(dòng)軸能夠與蝸輪一體地旋轉(zhuǎn)，并且驅(qū)動(dòng)力傳動(dòng)軸將轉(zhuǎn)向力傳遞至可轉(zhuǎn)向輪。
【附圖說明】
[0009]本文描述的附圖僅出于說明性目的，并且不意在以任何方式限制本公開的范圍。
[0010]圖1為示出了根據(jù)本公開的第一實(shí)施方式的電動(dòng)轉(zhuǎn)向設(shè)備的示意圖；
[0011]圖2為沿著圖1中的線II一II截取的截面圖；
[0012]圖3為圖2中的區(qū)域III的局部放大圖；
[0013]圖4為沿著圖3中的線IV — IV截取的截面圖；
[0014]圖5為示出了根據(jù)第一實(shí)施方式的電動(dòng)馬達(dá)的可旋轉(zhuǎn)軸的安裝狀態(tài)的示意圖；
[0015]圖6為示出了對(duì)比示例的電動(dòng)馬達(dá)的特性特征的截面圖；
[0016]圖7為示出了對(duì)比示例的電動(dòng)馬達(dá)的可旋轉(zhuǎn)軸的安裝狀態(tài)的示意圖；以及
[0017]圖8為示出了根據(jù)本公開的第二實(shí)施方式的電動(dòng)馬達(dá)的特性特征的截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]將參照附圖對(duì)本公開的各個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行描述。
[0019](第一實(shí)施方式)
[0020]圖1至圖5不出了本公開的第一實(shí)施方式。第一實(shí)施方式的電動(dòng)轉(zhuǎn)向設(shè)備I為輔助車輛的駕駛員進(jìn)行轉(zhuǎn)向操作的設(shè)備，以用于通過電動(dòng)馬達(dá)(下文稱為馬達(dá))10的驅(qū)動(dòng)力使車輛的轉(zhuǎn)向輪2轉(zhuǎn)向，電動(dòng)馬達(dá)10用作驅(qū)動(dòng)裝置。
[0021]如圖1中所示，在電動(dòng)轉(zhuǎn)向設(shè)備I中，馬達(dá)10基于由轉(zhuǎn)矩傳感器4獲得的信號(hào)和例如從車輛的控制器區(qū)域網(wǎng)(CAN)獲得的車輛速度的信號(hào)來輸出輔助轉(zhuǎn)矩以用于輔助駕駛員進(jìn)行轉(zhuǎn)向操作，轉(zhuǎn)矩傳感器4用于感測(cè)由駕駛員通過操作轉(zhuǎn)向輪2在柱狀軸3處產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩。由馬達(dá)10輸出的輔助轉(zhuǎn)矩通過蝸桿(也稱為蝸桿軸)5和蝸輪6傳遞至柱狀軸3。柱狀軸3的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過小齒輪7轉(zhuǎn)變成齒條軸8的線性運(yùn)動(dòng)?？赊D(zhuǎn)向輪9根據(jù)齒條軸8的位移量而轉(zhuǎn)向。
[0022]柱狀軸3、小齒輪7和齒條軸8用作本公開的驅(qū)動(dòng)力傳動(dòng)軸的示例。
[0023]如圖2中所示，馬達(dá)10包括外殼11、定子12、轉(zhuǎn)子13、可旋轉(zhuǎn)軸14、軸承箱15、第一軸承26、第二軸承27和O形圈(用作彈性構(gòu)件，也稱為彈性構(gòu)件)28。
[0024]馬達(dá)10可以與控制器(未示出)一體地形成，該控制器控制馬達(dá)10的驅(qū)動(dòng)操作(賦能)。替代性地，馬達(dá)10可以與控制器分開地形成。
[0025]第一實(shí)施方式的馬達(dá)10為無(wú)刷馬達(dá)。馬達(dá)10將定子12和轉(zhuǎn)子13接納在外殼11
的內(nèi)部，該外殼11構(gòu)造成杯形樣式。外殼11的蝸桿5側(cè)固定至框架端29。軸承箱15--
布置在外殼11的與蝸桿5相對(duì)的相對(duì)側(cè)上——接納第一軸承26、0形圈28和波形墊圈30。
[0026]定子12構(gòu)造成圓筒形管狀樣式并且由磁性材料制成。線圈31繞定子12的狹槽(未示出)纏繞，定子12的狹槽沿定子12的圓周方向一個(gè)接一個(gè)地設(shè)置。
[0027]轉(zhuǎn)子13構(gòu)造成圓筒形管狀樣式并且由磁性材料制成。轉(zhuǎn)子13布置在定子12的徑向內(nèi)側(cè)。轉(zhuǎn)子13相對(duì)于定子12是可旋轉(zhuǎn)的。
[0028]可旋轉(zhuǎn)軸14固定至轉(zhuǎn)子13的旋轉(zhuǎn)中心并且與轉(zhuǎn)子13 —體地旋轉(zhuǎn)?？尚D(zhuǎn)軸14的端部142—一與可旋轉(zhuǎn)軸14的輸出端部141相反一一由安裝至軸承箱15的第一軸承26以可旋轉(zhuǎn)的方式支承?？尚D(zhuǎn)軸14的輸出端部141由第二軸承27以可旋轉(zhuǎn)的方式支承。本實(shí)施方式的第一軸承26用作本公開的軸承的一個(gè)示例。
[0029]O形圈28安裝在第一軸承26與軸承箱15之間。稍后將對(duì)第一軸承26、軸承箱15和O形圈28進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0030]在馬達(dá)10中，當(dāng)控制器給線圈31賦能時(shí)，定子12產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。因此，轉(zhuǎn)子13和可旋轉(zhuǎn)軸14繞軸線旋轉(zhuǎn)。
[0031]蝸桿5連接至可旋轉(zhuǎn)軸14的輸出端部141?？尚D(zhuǎn)軸14和蝸桿5通常彼此共軸?？尚D(zhuǎn)軸14的輸出端部141和蝸桿5的遠(yuǎn)端部51通過例如花鍵聯(lián)接、或者通過設(shè)置于輸出端部141和遠(yuǎn)端部51中的一者的凹部與設(shè)置于輸出端部141和遠(yuǎn)端部51中的另一者的凸部之間的聯(lián)接以使它們之間不能進(jìn)行相對(duì)旋轉(zhuǎn)的方式彼此連接。如此以來，蝸桿5與可旋轉(zhuǎn)軸14 一體地旋轉(zhuǎn)。
[0032]蝸桿5的一個(gè)端部和另一端部分別由第三軸承33和第四軸承34以可旋轉(zhuǎn)的方式支承，第三軸承33和第四軸承34安裝至殼體32。固定有第三軸承33和第四軸承34的殼體32與馬達(dá)10的框架端29通過螺栓(未示出)固定在一體。
[0033]蝸輪6固定至柱狀軸3，并且蝸輪6可與柱狀軸3 —體地旋轉(zhuǎn)。蝸桿5的旋轉(zhuǎn)軸線01與蝸輪6的旋轉(zhuǎn)軸線02大致彼此垂直。蝸桿5的齒輪52與蝸輪6的齒輪61嚙合。因此，由馬達(dá)10輸出的轉(zhuǎn)矩從蝸桿5通過蝸輪6傳遞至柱狀軸3，其中，蝸桿5與可旋轉(zhuǎn)軸14一體地旋轉(zhuǎn)。
[0034]此處，可旋轉(zhuǎn)軸14的一個(gè)接一個(gè)地布置蝸桿5與蝸輪6的徑向方向限定為X方向，并且可旋轉(zhuǎn)軸14的與X方向垂直的另一徑向方向限定為Y方向。此外，與X方向和Y方向垂直的方向限定為Z方向。