齒輪齒條式轉向器單元制造技術

本發明專利技術實現一種齒輪齒條式轉向器單元，其能夠防止方向盤的操作力、電動馬達的操作輔助力增大，并且，能夠提高對直向前進行駛時等的微小的操作的響應性能。通過按壓輥（34）將齒條軸（9）的背面（29）向小齒輪軸（5）彈性按壓。該按壓輥（34）經由徑向滾針軸承（16a）旋轉自如地支承在支承固定于支持件（30）的支承軸（33）上。在按壓輥（34）的軸方向兩側面和支持件（30）的內側面之間，設有承受按壓輥（34）所負載的推力載荷的推力滾針軸承（35）。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及構成用于對汽車的轉向輪施加轉向角的轉向裝置的齒輪齒條式轉向器單元，尤其涉及采用滾動式齒條引導部的齒輪齒條式轉向器單元。
技術介紹
作為用于將從方向盤輸入的旋轉運動變換為用于施加轉向角的直線運動的機構，使用齒輪齒條式轉向器單元。具備齒輪齒條式轉向器單元的轉向裝置記載在日本特開第2009-184591號公報、日本特開第2004-17872號公報、日本實開昭第61-124471號公報等中，且以往為人們廣泛知曉。·圖7示出組裝有齒輪齒條式轉向器單元的轉向裝置的一個例子。該轉向裝置為所謂的轉向柱助力型的齒輪齒條式動力轉向裝置。即，為了減輕方向盤I的操作力，將在轉向柱2的中間部安裝的馬達3的操作輔助力施加給轉向軸。將伴隨著方向盤I的操作而旋轉的轉向軸的轉動傳遞給中間軸4，并經由小齒輪軸5，使齒輪齒條式轉向器單元6的齒條軸往復移動，經由左右一對的拉桿7操縱轉向輪。另一方面，圖8為所謂的小齒輪助力型的齒輪齒條式動力轉向裝置。即，通過將在轉向柱2的頂端部安裝的馬達3a的操作輔助力施加給小齒輪軸5，由此減輕方向盤I的操作力。轉向柱助力型和小齒輪助力型中任意一種的齒輪齒條式動力轉向裝置中,轉向器單元6均如圖9 圖10所示，通過使在小齒輪軸5的軸方向的一部分(前半部)設置的小齒輪齒8和在齒條軸9的前面(圖9 圖10的上側的面)設置的齒條齒10嚙合而構成。另夕卜，齒條齒10使用具有扭轉角的斜齒齒條，與其相配合地小齒輪齒8也使用具有扭轉角的斜齒輪。小齒輪軸5和齒條軸9的各自的一部分收納在殼體11內。殼體11具備分別為筒狀的主收納部12和副收納部13。主收納部12兩端開口，副收納部13設在主收納部12的局部的側方，且一端開口。主收納部12的中心軸和副收納部13的中心軸彼此處于扭轉的位置關系。齒條軸9以能夠在軸方向移位的方式穿插于主收納部12，其兩端部從主收納部12突出。由主收納部12的內周面的靠兩端部分支承的一對齒條襯套(滑動軸承)14與齒條軸9的外周面滑動接觸，齒條軸9能夠相對于主收納部12不晃動地在軸方向移位。而且，在齒條軸9的兩端部分別經由球面接頭15分別與左右一對的拉桿7的基端部結合。各個拉桿7的頂端部通過樞軸與未圖示的轉向節臂的頂端部結合。另外，齒條軸9不會通過小齒輪齒8和齒條齒10的嚙合而繞齒條軸9自身的中心軸旋轉。在轉向器單元6動作時，基于在小齒輪齒8和齒條齒10的嚙合部產生的反作用力，對齒條軸9施加從小齒輪軸5離開的方向的力。因此，在小齒輪齒8和齒條齒10的嚙合部的相反側，設置支承齒條軸9的背面側的機構(齒條引導部)，抑制齒條軸9向從小齒輪軸5退避的方向移位。在殼體11上，在關于主收納部12的直徑方向與副收納部13相反側部分設有缸部20,在缸部20內設有齒條引導部。齒條引導部具有滑動式齒條引導部和滾動式齒條引導部。其中，日本特開第2009-184591號公報中公開的滑動式齒條引導部28 (圖9和圖10)具備按壓塊21，其嵌裝在缸部20內，在按壓齒條軸9的那一側具有與齒條軸9的背面形狀配合的局部圓筒狀凹面；蓋體22，其與缸部20的開口部螺紋連接；和設在按壓塊21和蓋體22之間的彈簧23等彈性部，且該滑動式齒條引導部28構成為將按壓塊21向齒條軸9按壓。通過該結構，既能夠消除小齒輪齒8和齒條齒10的嚙合部的齒隙，又能夠與伴隨小齒輪齒8和齒條齒10的嚙合部的動力傳遞、而施加于齒條軸9的從小齒輪軸5離開的方向的力無關地，適宜地維持小齒輪齒8和齒條齒10的嚙合部的嚙合狀態。滑動式齒條引導部28中，由于通過按壓塊21的局部圓筒狀凹面按壓齒條軸9的背面，因此按壓塊21和齒條軸9之間的接觸狀態為面接觸，能夠有效地防止齒條軸9朝寬度方向晃動，不過該接觸部的摩擦阻力會變得較大。另一方面，日本特開第2004-17872號公報和日本實開昭第61-124471號公報中，公開有滾動式齒條引導部。在滾動式齒條引導部中，通過按壓輥的外周面按壓齒條軸的背·面，由此消除小齒輪齒和齒條齒的嚙合部的齒隙，該滾動式齒條引導部的情況下，按壓輥和齒條軸之間的接觸狀態為線接觸，能夠使該接觸部的摩擦阻力較小。滾動式齒條引導部中，也基于小齒輪齒和齒條齒的哨合，對按壓齒條軸的背面的按壓棍施加徑向載荷和推力載荷。因此，為了使齒條軸順暢地沿軸方向移位，需要支承對按壓輥施加的徑向載荷和推力載荷。日本特開第2004-17872號公報中公開的齒輪齒條式轉向器單元設有朝與齒條軸的背面不同的方向傾斜的一對傾斜面，并具備具有分別與這些傾斜面抵接的錐面的一分為二的按壓輥；在兩端部旋轉自如地支承該按壓輥的支承軸(銷)；和將該按壓輥朝軸方向施力的碟形彈簧，通過將該按壓輥的錐面向齒條軸的傾斜面按壓，由此消除小齒輪齒和齒條齒的嚙合部的齒隙。該構造中，由于將一分為二的按壓輥向軸方向施力，因此，在按壓輥的軸方向側面和缸部的內側面之間設有推力滾針軸承。該構造中，由于齒條軸的傾斜面被向齒條軸的軸方向施力，因此，存在齒條軸相對于軸線傾斜的情況。此外，也存在在一分為二的按壓輥的各自的錐面之間產生制作誤差、或在按壓輥的內周面和支承軸的外周面之間產生間隙的情況。因此，該構造的情況下，由于上述現象，不能適宜地維持小齒輪齒和齒條齒的嚙合部的嚙合狀態，其結果，可能會出現方向盤的操作力產生變動、或在操作方向盤時對駕駛員帶來不諧調感。在小齒輪齒和齒條齒的嚙合部的嚙合狀態從適宜狀態偏離的程度顯著的情況下，也可能會在該嚙合部出現因局部碰撞引起的破損等。圖11示出日本實開昭第61-124471號公報中公開的滾動式齒條引導部28a。該滾動式齒條引導部28a具備按壓輥34，其與齒條軸9的背面形狀配合的局部圓筒狀凹面遍及圓周方向地形成；支承軸(銷)33，其旋轉自如地支承按壓輥34 ;保持件30，其用于將支承軸33支承在缸部20a內；和碟形彈簧31，其將保持件30向齒條軸10的方向施力，通過將按壓輥34向齒條軸的背面按壓，由此消除小齒輪齒和齒條齒的嚙合部的齒隙。該構造中，通過在按壓輥34的內周面和支承軸33的外周面之間設置的徑向滾針軸承19支承徑向載荷，通過在支承固定支承軸33的軸方向兩端部的保持件(支承體)30的內側面、和在按壓輥34的軸方向兩外側面之間設置的推力金屬軸承18支承推力載荷。在先技術文獻專利文獻專利文獻I :日本特開第2009-184591號公報專利文獻2 :日本特開第2004-17872號公報專利文獻3 :日本實開昭第61-124471號公報
技術實現思路
專利技術要解決的課題·在圖11所示的滾動齒條引導部的構造中，為了不對按壓輥34施加軸方向的作用力，因此，通過推力金屬軸承支承按壓輥34的推力載荷。然而，在采用了該構造的齒輪齒條式轉向器單元中，尤其是在采用了斜齒齒條和斜齒輪的組合的情況下，可能會出現如下情況方向盤的操作力、電動馬達施加的操作輔助力變大；或者方向盤的復位性能降低，對直向前進行駛時等的微小的操縱的響應性能降低。本專利技術的目的在于，鑒于上述情況，提供一種齒輪齒條式轉向器單元，其能夠防止基于對按壓齒條軸的按壓輥施加的推力載荷引起的摩擦阻力增大，能夠防止方向盤的操作力、電動馬達的操作輔助力增大，并且，能夠提高對直向前進行駛時等的微小的操作的響應性能。用于解決課題的手段本專利技術的齒輪齒條式轉向器本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：天田慎也，新井利幸，
申請(專利權)人：日本精工株式會社，
類型：
國別省市：