一种残膜回收机防缠绕挑膜装置的制 一种秧草收获机用电力驱动行走机构

动力传递装置的制作方法

2022-06-12 03:46:24 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及动力传递装置。


背景技术:

2.作为电动动力转向装置的一种,可以举出齿条助力式电动动力转向装置。专利文献1的齿条助力式电动动力转向装置为了将电动机的动力传递给齿条,具备动力传递装置。专利文献1的动力传递装置为了将电动机的旋转运动转换成齿条的直线运动而具备滚珠丝杠装置。滚珠丝杠装置包括:与齿条形成为一体的丝杠轴、被丝杠轴贯穿的螺母、以及配置于丝杠轴的第一槽与螺母的第二槽之间的多个滚珠。此外,专利文献1的动力传递装置还具备用于支承螺母的双列轴承。
3.专利文献1:日本特开2018-70117号公报


技术实现要素:

4.在有力矩负荷输入至轴承时,作为其反作用,力矩负荷作用于配置在轴承内周侧的滚珠丝杠装置。专利文献1的轴承构成为作用点间距较大的背对背配置,相对于力矩负荷的刚度较高。也就是说,作为反作用而输入至滚珠丝杠装置的力矩负荷也大。滚珠丝杠装置是专门应对轴向负荷的部件,若输入有较大的力矩负荷,则可能发生异样噪声,而不够理想。
5.本发明是鉴于上述问题而完成,目的在于提供一种动力传递装置,其能够对轴承圈施加稳定的预压,并且使输入至滚珠丝杠装置的力矩负荷降低。
6.为了达成上述目的,本发明的一个形态的动力传递装置包括:壳体;滚珠丝杠装置,其具有收纳于所述壳体的螺母、贯穿所述螺母的丝杠轴、以及配置于所述螺母与所述丝杠轴之间的滚珠;第一轴承及第二轴承,其设置于所述壳体与所述螺母之间,且在与所述螺母的中心轴平行的中心轴方向上彼此相邻地配置为面对面配置;以及预压施加部件,其对所述第一轴承及所述第二轴承施加预压,所述第一轴承和所述第二轴承各自包括外圈,所述外圈嵌合于所述壳体且在中心轴方向上彼此隔开,所述预压施加部件朝向使所述外圈彼此接近的方向对所述外圈进行按压,在所述外圈间形成有间隙。
7.在外圈中存在中心轴方向的尺寸误差时,该尺寸误差进入外圈间的间隙而被吸收。因此,外圈不会在中心轴方向上发生位移,作用于滚动体的负荷仅有由预压施加部件按压而施加的负荷。其结果,得到预设的预压量,能够对轴承圈施加稳定的预压。此外,第一轴承与第二轴承采用了作用点间距较小的面对面配置。也就是说,第一轴承和第二轴承相对于力矩负荷的刚度较低。因此,降低了输入至滚珠丝杠装置的力矩负荷,异样噪声的发生得到抑制。
8.作为一个形态的动力传递装置的优选形态,还包括:一个内圈,其在与所述第一轴承的所述外圈之间具有供滚动体滚动的第一内圈轨道面,并在与所述第二轴承的所述外圈之间具有供滚动体滚动的第二内圈轨道面。由此,减少了部件个数,可减少安装作业的工
时。
9.作为一个形态的动力传递装置的优选形态,所述螺母的外周面形成有两个经硬化处理的供滚动体滚动的内圈轨道面。由此,可以省去内圈,能够实现动力传递装置在径向上的小型化。此外,内圈轨道面的表面具有一定的硬度,提高了耐久性。
10.作为一个形态的动力传递装置的优选形态,所述外圈的外周面形成有朝径向内侧凹陷的润滑脂用槽。由此能够确保更多的润滑脂,提高了外圈的滑动性,且不易产生摩擦热。因此能够抑制外圈出现热膨胀而导致预压量变动的情形。
11.作为一个形态的动力传递装置的优选形态,在所述外圈的外周面与所述壳体之间,设置有o形环。由于o形环吸收外圈的径向振动,通常所说的敲击噪声(rattle noise)的发生得到抑制。
12.作为一个形态的动力传递装置的优选形态,在所述外圈的外周面与所述壳体之间配置有筒状的缓冲件,所述外圈的外周面被所述缓冲件覆盖。通过缓冲件,能够吸收o形环不能完全吸收的较大的振动,能够可靠的抑制所谓敲击噪声的发生。
13.作为一个形态的动力传递装置的优选形态,所述预压施加部件是金属材料的弹性体,所述外圈具有从端面凸出且设置于所述壳体与所述预压施加部件之间的凸起。由此,金属材料的弹性体与凸起接触。因此能够防止金属材料的弹性体与壳体接触而使壳体磨损。
14.作为一个形态的动力传递装置的优选形态,所述第一轴承和所述第二轴承中的任一方设置有内周密封部件,其封闭所述外圈的内周面与相对面之间的间隙,所述相对面与所述外圈的内周面相对。由此,杂物不易侵入第一轴承或第二轴承的内部。
15.作为一个形态的动力传递装置的优选形态,所述内周密封部件包括:内周密封用芯骨,其配置于所述外圈的内周侧;以及内周密封用弹性体,其支承于所述内周密封用芯骨而与所述相对面滑接,所述预压施加部件包括:预压用弹性体,其用于产生预压:以及预压用芯骨,其支承所述预压用弹性体,所述内周密封用芯骨具有嵌合于所述外圈的内周面的内周嵌合部,且与所述预压用芯骨形成为一体。由此,能够通过将内周密封用芯骨嵌入外圈内周侧的作业,来安装内周密封部件和预压施加部件这两个部件。因此减少了安装作业的工时。
16.作为一个形态的动力传递装置的优选形态,其包括:外周密封用弹性体,其封闭所述外圈的外周面与所述壳体的内周面之间的间隙,所述外周密封用弹性体固定于所述预压用芯骨的外周面且与所述壳体的内周面滑接。通过外周密封用弹性体,能够抑制润滑脂从壳体与外圈之间泄露,以确保外圈的滑动性。并且,由于外周密封用弹性体吸收外圈的径向振动,所谓敲击噪声的发生得到抑制。进一步地,能够通过将内周密封用芯骨嵌入外圈的内周侧的作业,来安装内周密封部件、预压施加部件和外周密封用弹性体这三个部件,减少了安装作业的工时。
17.作为一个形态的动力传递装置的优选形态,其包括:芯骨,其固定于所述第一轴承和所述第二轴承中的任一方的外圈;以及内周密封用弹性体,其支承于所述芯骨而封闭所述外圈的内周侧,所述芯骨具有筒状的外周嵌合部,该外周嵌合部嵌合于所述外圈的外周面,所述外圈的外周面形成有凹部,该凹部朝径向内侧凹陷,用于收纳所述外周嵌合部。由此,外周嵌合部收纳于凹部内,能够防止外周嵌合部与壳体抵接而阻碍外圈滑动的情形。
18.作为一个形态的动力传递装置的优选形态,其包括:外周密封用弹性体,其封闭所
述外圈的外周面与所述壳体的内周面之间的间隙,所述外周密封用弹性体固定于所述外周嵌合部的外周面且与所述壳体的内周面滑接。通过外周密封用弹性体,能够抑制润滑脂从壳体与外圈之间泄露,以确保外圈的滑动性。并且,由于外周密封用弹性体吸收外圈的径向振动,所谓敲击噪声的发生得到抑制。进一步地,将芯骨安装到外圈时,外周密封用弹性体也被一同安装,因此减少了安装作业的工时。
19.作为一个形态的动力传递装置的优选形态,其包括:高负荷吸收部,其设置在所述预压施加部件与所述外圈之间,用于吸收所述中心轴方向的高负荷,所述预压施加部件的沿所述中心轴方向切割出来的截面积小于所述高负荷吸收部。由此,在安装了高负荷吸收部和预压施加部件的情况下,预压施加部件产生变形来按压外圈,从而对轴承施加预压。另一方面,滚珠丝杠装置受到高负荷时,高负荷吸收部吸收该高负荷。由此避免了预压施加部件受到高负荷而破断的情形。
20.作为一个形态的动力传递装置的优选形态,所述预压施加部件包括在周向上相互隔开配置的多个凸部。根据该结构,能够通过改变凸部的数量来调整预压施加部件的预压量。
21.本发明的动力传递装置能够对轴承圈施加稳定的预压,并能够降低输入至滚珠丝杠装置的力矩负荷。
附图说明
22.图1是具有实施方式1的动力传递装置的电动动力转向装置的示意图。
23.图2是实施方式1的齿条的正视图。
24.图3是实施方式1的动力传递装置的剖视图。
25.图4是放大表示图3的轴承周边的剖视图。
26.图5是用于说明第一轴承和第二轴承的接触角的延长线的剖视图。
27.图6是变形例1的动力传递装置的剖视图。
28.图7是变形例2的动力传递装置的剖视图。
29.图8是实施方式2的动力传递装置的剖视图。
30.图9是实施方式3的动力传递装置的剖视图。
31.图10是实施方式4的动力传递装置的剖视图。
32.图11是实施方式5的动力传递装置的剖视。
33.图12是变形例3的动力传递装置的剖视图。
34.图13是实施方式6的动力传递装置的剖视图。
35.图14是实施方式7的动力传递装置的剖视图。
36.图15是实施方式8的动力传递装置的剖视图。
37.图16是实施方式9的动力传递装置的剖视图。
38.图17是仅提取图16的预压施加部件和高负荷吸收部并从中心轴方向观察的示意图。
具体实施方式
39.下面,参照附图对本发明进行详细的说明。不过,本发明并不限定于下述用于实施
发明的形态(以下称作实施方式)。此外,下述实施方式中的结构要素包括本领域的技术人员可容易想到的、实质上相同的、以及所谓等同范围内的结构要素。进一步地,下述实施方式所公开的结构要素还可以适当组合。
40.实施方式1
41.图1是具有实施方式1的滚珠丝杠装置的电动动力转向装置的示意图。如图1所示,电动动力转向装置80具备:方向盘81、转向轴82、万向接头84、下轴85、万向接头86、小齿轮轴87、小齿轮88a和齿条88b。
42.方向盘81与转向轴82连接。转向轴82的一端与方向盘81连接。转向轴82的另一端与万向接头84连接。下轴85的一端通过万向接头84与转向轴82连接。下轴85的另一端通过万向接头86与小齿轮轴87连接。小齿轮轴87与小齿轮88a连接。小齿轮88a与齿条88b啮合。小齿轮88a进行旋转,则齿条88b沿车辆的车宽方向移动。小齿轮88a和齿条88b将传递到小齿轮轴87的旋转运动转换为直线运动。齿条88b的两端与转向横拉杆89连接。根据齿条88b的移动,车轮的角度产生变化。另外,也可以构成为,将方向盘81的操作转换为电信号,并通过电信号改变车轮的角度。即,可以将线控转向(steer-by-wire)系统适用到电动动力转向装置80。
43.此外,电动动力转向装置80还具备电动机93、转矩传感器94和ecu(electronic control unit,电子控制单元)90。电动机93例如是无刷电动机,不过也可以是具备电刷(brush)和换向器(commutator)的电动机。电动机93配置于后述的壳体100内。转矩传感器94例如安装在齿轮88a上。转矩传感器94通过can(controller area network,控制器局域网)通信,将传递到小齿轮88a的转向转矩输出至ecu90。车速传感器95对搭载电动动力转向装置80的车辆的行驶速度(车速)进行检测。车速传感器95配置在车身上,通过can通信将行驶速度(车速)输出至ecu90。电动机93、转矩传感器94及车速传感器95均与ecu90电气连接。
44.ecu90控制电动机93的动作。ecu90分别从转矩传感器94和车速传感器95获取信号。在点火开关98接通的状态下,电源装置99(例如为车载电池)向ecu90进行供电。ecu90根据转向转矩和车速来计算辅助转向指令值。ecu90根据辅助转向指令值,对向电动机93提供的功率值进行调整。ecu90从电动机93获取感应电压的信息或者设置于电动机93的旋转变压器等所输出的信息。
45.图2是实施方式1的齿条的正视图。图3是实施方式1的动力传递装置的剖视图。图4是放大表示图3的轴承的周边的剖视图。图5是用于说明第一轴承及第二轴承的接触角的延长线的剖视图。如图2所示,壳体100是沿车宽方向延伸的筒状部件。壳体100例如由铝合金或镁合金等轻金属形成。壳体100包括第一主体101、第二主体103和第三主体105。第一主体101、第二主体103与第三主体105通过螺栓连接为一体。
46.如图3所示,动力传递装置1收纳于第一主体101。第二主体103收纳带轮装置20。第三主体105收纳电动机93。
47.动力传递装置1具备壳体100的第一主体101、滚珠丝杠装置10、板件18、第一轴承30a、第二轴承30b以及预压施加部件40a、40b。此外,滚珠丝杠装置10具备丝杠轴11、螺母13和滚珠15。
48.丝杠轴11的外周面形成有第二螺纹槽12。丝杠轴11沿车宽方向延伸并贯穿螺母13。丝杠轴11是齿条88b的一部分。即,丝杠轴11与齿条88b形成为一体。
49.螺母13的内周面形成有第一螺纹槽14。螺母13支承于第一轴承30a和第二轴承30b,能够以中心轴ax为中心自由旋转。在螺母13的第一螺纹槽14与丝杠轴11的第二螺纹槽12之间配置有多个滚珠15。滚珠15在由螺母13的第一螺纹槽14与丝杠轴11的第二螺纹槽12形成的滚动路径上无限循环。因此,螺母13进行旋转时,丝杠轴11(齿条88b)沿车宽方向移动。由此,旋转运动被转换成齿条88b的直线运动。
50.在以下的说明中,将与螺母13的中心轴ax平行的方向称作中心轴ax方向。此外,在中心轴ax方向上,从第一主体101的内部观察时,配置有第二主体103的方向称作中心轴ax方向的第一方向侧(图3中的左侧),与配置有第二主体103的方向相反的方向称作第二方向侧(图3中的右侧)。此外,将与中心轴ax正交的方向简称作径向。径向是有时被称作放射方向的方向。
51.带轮装置20将电动机93的动力传递给螺母13。带轮装置20具备驱动带轮21、从动带轮23和传动带25。驱动带轮21固定于电动机93的输出轴93a。从动带轮23固定于螺母13而与螺母13一体地进行旋转。传动带25是无端带,跨设于驱动带轮21和从动带轮23。
52.根据上述结构,在电动机93进行旋转驱动时,由电动机93产生的动力经由带轮装置20传递到螺母13。然后,支承于第一轴承30a和第二轴承30b的螺母13旋转。在螺母13旋转时,轴向力作用于齿条88b(丝杠轴11)。由此,用于使齿条88b移动所需的齿轮88a(方向盘81)的力变小。即,电动动力转向装置80采用齿条助力方式。
53.板件18是环状部件,用于防止第一轴承30a、第二轴承30b及预压施加部件40a、40b从第一主体101内部脱落。板件18收纳于凹部101a内,该凹部101a形成于第一主体101的面向第一方向侧的端面。此外,从第二主体103的面向第二方向侧的端面凸出的凸起103a抵接板件18,以免板件18从凹部101a脱落地对板件18进行限制。
54.如图4所示,第一轴承30a和第二轴承30b均为角接触球轴承。第一轴承30a和第二轴承30b配置于第一主体101与螺母13之间。第一轴承30a和第二轴承30b在中心轴ax方向上相邻地配置。并且,第一轴承30a和第二轴承30b配置为面对面配置。第一轴承30a和第二轴承30b分别包含外圈31a、31b、内圈33a、33b以及多个滚动体35a、35b。
55.外圈31a、31b嵌合于第一主体101的内周面101b。详细而言,外圈31a、31b间隙配合于第一主体101的内周面101b。因此,外圈31a、31b相对于内周面101b沿中心轴ax方向可自由滑动。外圈31a、31b以彼此接近的方式被预压施加部件40a、40b按压。具体而言,外圈31a被预压施加部件40a朝向第二方向侧按压。而外圈31b被预压施加部件40b朝向第一方向侧按压。由此,如图5所示,第一轴承30a中,滚动体35a与外圈轨道面31c和内圈轨道面33c接触,第一轴承30a被施加预压。同样地,第二轴承30b中,滚动体35b与外圈轨道面31d和内圈轨道面33d接触,第二轴承30b被施加预压。由此,被预压施加部件40a、40b按压而产生的负荷作用于滚动体35a、35b,从而内部游隙成为负状态。另外,本实施方式中,外圈31a、31b间隙配合于第一主体101的内周面101b,不过只要外圈31a、31b能够相对于壳体100滑动即可,第一主体101的内周面101b的内径也可以与外圈31a、31b的外径相同。
56.此外,如图4所示,在被施加预压的状态下,外圈31a、31b在中心轴ax方向上彼此隔开。换言之,在外圈31a、31b之间形成有间隙s。由此,即使在外圈31a的外形上,存在与规定的大小相比中心轴ax方向的外圈31b侧形成为偏大的尺寸误差,该误差也被间隙s吸收,不会与外圈31b接触。另一方面,在外圈31a的外形上,存在与规定的大小相比中心轴ax方向的
外圈31b侧形成为偏小的尺寸误差时,仅有间隙s变大,另一个外圈31b的位置不会产生变位。因此可以避免外圈31a、31b彼此接触而外圈轨道面31c、31d产生变位,从而作用于滚动体35a、35b的负荷产生变动的情形。此外,在外圈31a的外形上,与规定的大小相比,当中心轴ax方向的与外圈31b相反的一侧形成为偏大或偏小时,该误差被预压施加部件40a吸收,外圈轨道面31c不会在中心轴ax方向上产生变位。综上所述,作用于滚动体35a、35b的预压施加部件40a、40b的负荷也不会变动,可得到预设的预压量。也就是说,施加于第一轴承30a和第二轴承30b的预压量仅有预压施加部件40a、40b按压所施加的,即实现定压预压。
57.在外圈31a、31b的外周面与内周面101b之间,涂有润滑脂。外圈31a、31b的外周面形成有润滑脂用槽36a、36b,其朝径向内侧凹陷,且沿周向延伸。在润滑脂用槽36a、36b的内部保持有润滑脂。所以在外圈31a、31b的外周面与内周面101b之间,存在较多的润滑脂。也就是说,外圈31a、31b可相对于内周面101b容易滑动,不易产生摩擦热。由此能够抑制外圈31a、31b出现热膨胀而预压量变动的情形。另外,为了防止外圈31a、31b相对于内周面101b以中心轴ax为中心旋转(所谓轴承走外圈),可以在外圈31a、31b的外周面或端面上设置键槽,或者用止动销来固定外圈31a、31b。
58.外圈31a、31b的内周面形成有外圈轨道面31c、31d。并且,在外圈31a、31b的内周面的外圈轨道面31c、31d的内侧形成有沟槽,该沟槽供保持滚动体35a、35b的保持器的爪部卡住。
59.内圈33a、33b嵌合于螺母13的外周面13a。因此,内圈33a、33b与螺母一起以中心轴ax为中心进行旋转。内圈33a的端面抵接于螺母13的壁部13b,内圈33b的端面抵接于定位部件17。内圈33a及内圈33b通过定位部件17及螺母13的壁部13b在中心轴ax方向定位。另外,定位部件17被称作防松螺母。
60.滚动体35a、35b为球体。如图5所示,滚动体35a配置于外圈31a与内圈33a之间,且与外圈31a的外圈轨道面31c及内圈33a的内圈轨道面33c接触。另外,将与中心轴ax正交且通过滚动体35a的中心c1的虚拟线称作基准线cna。将连接滚动体35a与外圈轨道面31c的切点p1和滚动体35a与内圈轨道面33c的切点p2的虚拟线的延长线,称作第一轴承30a的接触角的延长线lc1。第一轴承30a的接触角的延长线lc1相对于基准线cna倾斜。也就是说,以越靠径向内侧则越靠中心轴ax方向的第二方向侧的方式倾斜,延长线lc1与基准线cna所构成的接触角为θ1。
61.滚动体35b配置于外圈31b与内圈33b之间,且与外圈31b的外圈轨道面31d和内圈33b的内圈轨道面33d接触。另外,将与軸ax正交且通过滚动体35b的中心c2的虚拟线称作基准线cnb。将连接滚动体35b与外圈轨道面31d的切点p3和滚动体35b与内圈轨道面33d的切点p4的虚拟线的延长线,称作第二轴承30b的接触角的延长线lc2。第二轴承30b的接触角的延长线lc2相对于基准线cna倾斜。也就是说,以越靠径向内侧则越靠中心轴ax方向的第一方向侧的方式倾斜,延长线lc2与基准线cnb所构成的接触角为θ2。
62.由于采用了这种面对面配置的结构,第一轴承30a的接触角的延长线lc1与第二轴承30b的接触角的延长线lc2,随着靠近中心轴ax而彼此接近。即,第一轴承30a的接触角的延长线lc1与中心轴ax的交点la1(第一轴承30a的作用点)、与第二轴承30b的接触角的延长线lc2与中心轴ax的交点la2(第二轴承30b的作用点)之间的距离,比背对背配置的情况短。因此,第一轴承30a和第二轴承30b相对于力矩负荷的刚度较低。
63.此外,本实施方式中,第一轴承30a的接触角的延长线lc1与中心轴ax的交点la1、和第二轴承30b的接触角的延长线lc2与中心轴ax的交点la2重合。即,在中心轴ax上,交点la1与交点la2的作用点间距为零。根据该结构,第一轴承30a和第二轴承30b实质上以一个交点lax支承滚珠丝杠装置10。因此,第一轴承30a和第二轴承30b相对于力矩负荷的刚度极小。因此,在车辆行驶期间,即使有力矩负荷输入至第一轴承30a和第二轴承30b,作为反作用而输入至滚珠丝杠装置10的力矩负荷也大幅降低。由此,抑制了滚珠丝杠装置10因输入力矩负荷而发生异样噪声的情形。
64.预压施加部件40a、40b是由弹性体形成且以中心轴ax为中心的环状橡胶。预压施加部件40a配置于第一轴承30a的外圈31a与板件18之间。预压施加部件40b配置于第二轴承30b的外圈31b与第一主体101的台阶面101c之间。也就是说,预压施加部件40a、40b在中心轴ax方向上配置于第一轴承30a和第二轴承30b的両侧。此外,预压施加部件40a、40b在分别被安装在动力传递装置1后,在中心轴ax方向上受到压缩负荷,由此按压第一轴承30a和第二轴承30b的外圈31a、31b。
65.预压施加部件40a、40b配置于第一轴承30a和第二轴承30b的中心轴ax方向的两侧。而且,第一轴承30a和第二轴承30b能够沿中心轴ax方向变位。由此,在板件18与台阶面101c之间的中心轴ax方向的距离不是预设的长度时,换言之,壳体100的第一主体101和第二主体中存在制造误差时,预压施加部件40a、40b可吸收该误差。因此,即使在壳体100的第一主体101和第二主体中存在制造误差,第一轴承30a和第二轴承30b的预压量也不会变动。此外,在有中心轴ax方向的较大的冲击负荷作用于齿条88b时,预压施加部件40a、40b可吸收该冲击负荷。还有,通过预压施加部件40a、40b,滚珠丝杠装置10周边的中心轴ax方向的振动得到抑制,所谓敲击噪声也降低。
66.如上所述,包括:壳体100;滚珠丝杠装置10,其具有收纳于壳体100的螺母13、贯穿螺母13的丝杠轴11、及配置于螺母13与丝杠轴11之间的滚珠15;第一轴承30a和第二轴承30b,其设置于壳体100与螺母13之间,且在与螺母13的中心轴ax平行的中心轴ax方向上彼此相邻地配置为面对面配置;以及预压施加部件40a、40b,其对第一轴承30a和第二轴承30b施加预压,其中,第一轴承30a和第二轴承30b分别具有外圈31a、31b,该外圈31a、31b嵌合于壳体100且在中心轴ax方向上彼此隔开,预压施加部件40a、40b朝向使外圈31a、31b彼此接近的方向对外圈31a、31b进行按压,在外圈31a、31b之间形成有间隙s。
67.如果外圈31a、31b中存在中心轴ax方向的尺寸误差,则外圈31a、31b之间的间隙s产生变化,或预压施加部件40a、40b产生形变,从而吸收该误差。因此,外圈轨道面31c、31d不会在中心轴ax方向上发生变位,作用于滚动体35a、35b的负荷仅有由预压施加部件40a、40b按压而施加的负荷,从而可得到预设的预压量。由此实现轴承转矩的稳定化。此外,第一轴承30a与第二轴承30b采用了作用点间距较小的面对面配置。即,第一轴承30a和第二轴承30b相对于力矩负荷的刚度较低。因此,输入至滚珠丝杠装置10的力矩负荷降低,异样噪声的发生得到抑制。
68.此外,在动力传递装置1的外圈31a、31b的外周面形成有朝径向内侧凹陷的润滑脂用槽36a、36b。由此能够确保更多的润滑脂,以提高外圈31a、31b的滑动性,从而不易产生摩擦热。因此能够抑制外圈31a、31b出现热膨胀而预压量变动的情形。
69.此外,在动力传递装置中,预压施加部件40a、40b配置于第一轴承、第二轴承的両
侧。由此,预压施加部件40a、40b可吸收壳体100在中心轴ax方向上的制造误差,能够防止预压量的变动。
70.在实施方式1中,第一轴承30a的接触角的延长线lc1与中心轴ax的交点la1、和第二轴承30b的接触角的延长线lc2与中心轴ax的交点la2重合,但实施方式不限于此。下面,对交点la1不与交点la2重合的变形例1和变形例2进行说明。
71.变形例1
72.图6是变形例1的动力传递装置的剖视图。另外,在以下的说明中,对与上述实施方式中说明的结构要素相同的结构要素标注相同的符号并省略重复的说明。
73.变形例1的动力传递装置1a在下述的方面与实施方式1的动力传递装置1存在区别。变形例1的动力传递装置1a中,第一轴承30a的接触角的延长线lc3与基准线cna所构成的接触角为θ3。变形例1的动力传递装置1a中,第二轴承30b的接触角的延长线lc4与基准线cnb所构成的接触角为θ4。
74.具体而言,第一轴承30a的接触角的延长线lc3与基准线cna所构成的接触角θ3比实施方式1的接触角θ1大。并且,第二轴承30b的接触角的延长线lc4与基准线cnb所构成的接触角θ4比实施方式1的接触角θ2大。由此,第一轴承30a的接触角的延长线lc3与第二轴承30b的接触角的延长线lc4,随着从滚动体35a、35b的中心c1、c2靠近中心轴ax而彼此接近,在到达中心轴ax之前相交。相交后,延长线lc3、lc4随着靠近中心轴ax彼此隔开。然后,在中心轴ax上,第一轴承30a的接触角的延长线lc3与中心轴ax的交点la3(第一轴承30a的作用点)、和第二轴承30b的接触角的延长线lc4与中心轴ax的交点la4(第二轴承30b的作用点)错开,而并不重合。因此,第一轴承30a、第二轴承30b以交点la3和交点la4的两点支承滚珠丝杠装置10。此外,在这种示例中,作用点间距(交点la3与交点la4的距离)还是比背对背配置的情况短。因此能够降低相对于力矩负荷的刚度。
75.变形例2
76.图7是变形例2的动力传递装置的剖视图。变形例2的动力传递装置1b在下述的方面与实施方式1的动力传递装置1存在区别。变形例2的动力传递装置1b中,第一轴承30a的接触角的延长线lc5与基准线cna所构成的接触角为θ5。变形例2的动力传递装置1b中,第二轴承30b的接触角的延长线lc6与基准线cnb所构成的接触角为θ6。
77.具体而言,第一轴承30a的接触角的延长线lc5与基准线cna所构成的接触角θ5比实施方式1的接触角θ1小。并且,第二轴承30b的接触角的延长线lc6与基准线cnb所构成的接触角θ6比实施方式1的接触角θ2小。由此,第一轴承30a的接触角的延长线lc5与第二轴承30b的接触角的延长线lc6,随着从滚动体35a、35b的中心c1、c2靠近中心轴ax而彼此接近,但在到达中心轴ax之前不相交。而直接与中心轴ax相交。因此,第一轴承30a、第二轴承30b以第一轴承30a的接触角的延长线lc5与中心轴ax的交点la5(第一轴承30a的作用点)、以及第二轴承30b的接触角的延长线lc6与中心轴ax的交点la6(第二轴承30b的作用点)这两点支承滚珠丝杠装置10。在这种示例中,作用点间距(交点la5与交点la6之间的距离)还是较短,能够使相对于力矩负荷的刚度较低。
78.实施方式2
79.图8是实施方式2的动力传递装置的剖视图。实施方式2的动力传递装置1c与实施方式1的动力传递装置1的区别在于,具备形成为一体的内圈37,以代替第一轴承30a的内圈
33a和第二轴承30b的内圈33b。
80.内圈37具备形成于外周面的双列的内圈轨道面33c、33d、以及从内圈轨道面33c、33d之间朝径向外侧凸出的肩槽37a。内圈37嵌合于螺母13的外周面13a。内圈37中第一方向侧的端面与螺母13的壁部13b接触。内圈37中第二方向侧的端面与定位部件17接触。由此,内圈37通过定位部件17和螺母13在中心轴ax方向上定位。如上所述,动力传递装置1c还包括一个内圈37,其在与第一轴承30a的外圈31a之间具有供滚动体35a滚动的内圈轨道面(第一内圈轨道面)33c,并在与第二轴承30b的外圈31b之间具有供滚动体35b滚动的内圈轨道面(第二内圈轨道面)33d。由此,可以避免将内圈33a、33b分别安装到螺母13,减少了安装工时。
81.实施方式3
82.图9是实施方式3的动力传递装置的剖视图。实施方式3的动力传递装置1d与实施方式1的动力传递装置1的区别在于,具备与内圈33a、33b形成为一体的螺母13b。即,在滚珠丝杠装置10b中,螺母13b的外周面13a形成有双列的内圈轨道面33c、33d、以及从内圈轨道面33c、33d之间朝径向外侧凸出的肩槽37b。此外,内圈轨道面33c、33d经过了整体淬火、渗碳处理、高频处理等硬化处理。
83.如上所述,在动力传递装置1d中,螺母13b的外周面形成有两个经硬化处理的内圈轨道面33c、33d,其供滚动体35a、35b滚动。由此,可以省去内圈33a、33b,能够实现动力传递装置1d在径向上的小型化。内圈轨道面33c、33d的表面经过热处理而具有一定的硬度,提高了耐久性。
84.实施方式4
85.图10是实施方式4的动力传递装置的剖视图。实施方式4的动力传递装置1e在以下的方面与实施方式3的动力传递装置1d存在区别。实施方式4的动力传递装置1e在第一轴承30a的外圈31a和第二轴承30b的外圈31b的外周面上,没有形成润滑脂用槽36a、36b。而在第一轴承30a的外圈31a及第二轴承30b的外圈31b的外周面上形成有沿周向延伸的凹部38a、38b。此外,在第一轴承30a的外圈31a和第二轴承30b的外圈31b与第一主体101的内周面101b之间,分别设置有o形环50a、50b。
86.凹部38a、38b为用于收纳o形环50a、50b的沟槽。由此,在外圈31a、31b沿中心轴ax方向滑动时,o形环50a、50b与外圈31a、31b一起在中心轴ax方向上变位。此外,o形环50a、50b的外周部相比于外圈31a、31b的外周面朝径向外侧凸出,与第一主体101的内周面101b弹性抵接。
87.如上所述,动力传递装置1e中,在外圈31a、31b的外周面与壳体100之间,设置有o形环50a、50b。由此,滚珠丝杠装置10b的径向振动被o形环50a、50b吸收,所谓敲击噪声的发生得到抑制。
88.实施方式5
89.图11是实施方式5的动力传递装置的剖视图。实施方式5的动力传递装置1f在以下方面与实施方式3的动力传递装置1d存在区别。实施方式5的动力传递装置1f在第一轴承30a的外圈31a和第二轴承30b的外圈31b的外周面上,没有形成润滑脂用槽36a、36b。此外,在第一主体101的内周面101b的内周侧,配置有筒状的缓冲件51。此外,还具备预压施加部件41,以代替预压施加部件40a、40b。
90.缓冲件51是由橡胶或树脂形成的圆筒状的部件。缓冲件51嵌入第一主体101的内周面101b,并固定于第一主体101。此外,第一轴承30a的外圈31a和第二轴承30b的外圈31b间隙配合于缓冲件51,可相对于缓冲件51在中心轴ax方向上自由滑动。
91.预压施加部件41包括环状的橡胶41a、以及与橡胶41a硫化粘结的芯骨41b、41c。橡胶41a在中心轴ax方向上被压缩,由此按压第一轴承30a的外圈31a。芯骨41b、41c用于维持橡胶41a的形状。芯骨41c的外周部相对于橡胶41a向径向外侧延伸,并抵接于第一主体101的内周面101b。由此限制橡胶41a以免其朝径向外侧偏位。
92.另外,仅设置有一个预压施加部件41,其对第一轴承30a和第二轴承30b施加定压预压。
93.如上所述,在动力传递装置1f中,外圈31a、31b的外周面与壳体100之间,设置有筒状的缓冲件51,外圈31a、31b的外周面由缓冲件51覆盖。通过该缓冲件51,能够吸收o形环不能完全吸收的较大的振动,能够可靠地抑制所谓敲击噪声的发生。
94.此外,由于仅由一个预压施加部件41对第一轴承30a和第二轴承30b施加定压预压,减小了动力传递装置1f的中心轴ax方向的尺寸,实现了装置小型化。此外,即使在第一轴承30a或第二轴承30b中存在中心轴ax方向的尺寸误差的情况下,也能够通过预压施加部件41吸收该尺寸误差,实现轴承转矩的稳定化。
95.变形例3
96.图12是变形例3的动力传递装置的剖视图。变形例3的动力传递装置1g与实施方式5的动力传递装置1f的区别在于,使用预压施加部件45以代替预压施加部件41。
97.预压施加部件45是将中心轴ax方向的尺寸c调整好的隔圈。即,变形例3中,通过定位预压对第一轴承30a和第二轴承30b施加预压。预压施加部件45的材料可以列举铁、铝合金、镁合金、或者树脂。此外,预压施加部件45的中心轴ax方向的尺寸c如下述式1所示。
98.c=δ b-(a-δ)

(式1)
99.式1中,a是第一轴承30a和第二轴承30b在未施加预压的状态下的中心轴ax方向的尺寸。(a-δ)是第一轴承30a和第二轴承30b在被施加预压的状态下的中心轴ax方向的尺寸。b是壳体100的台阶面101c与板件18的间距。σ是预压施加部件45从未施加预压的状态变成施加预压的状态时产生的弹性变形量。
100.如上所述,根据变形例3的动力传递装置1g,通过适当地选择作为隔圈的预压施加部件45的材料,能够缓和温度变化所引起的预压量的变化。详细而言,壳体100和外圈31a、31b因温度上升而膨胀后,在中心轴ax方向的尺寸变大。假设在壳体100为铝合金制、外圈31a、31b为轴承钢制的情况下,如果选择铁制的预压施加部件45,则由于铝合金的线膨胀系数大于铁,因此预压施加部件45的膨胀量小于壳体100的膨胀量,使得通过定位预压施加的预压量下降。因此,通过选择由与铝合金制的壳体100相同的材料来形成的铝合金制的预压施加部件45,能够缓和温度变化所引起的预压量下降。此外,根据上述结构,与选择由树脂形成的预压施加部件45的情况相比,能够更好地缓和预压量的变化。
101.实施方式6
102.图13是实施方式6的动力传递装置的剖视图。实施方式6的动力传递装置1h在以下方面与实施方式5的动力传递装置1f存在区别。实施方式6的动力传递装置1g具备预压施加部件42以代替预压施加部件41。第一轴承30a的外圈31a形成有凸起31e。第一轴承30a的外
圈31a的内周侧设置有内周密封部件60。
103.预压施加部件42是由金属材料形成的弹性体。预压施加部件42是碟形弹簧,其以越靠中心轴ax的第二方向侧越位于径向外侧的方式倾斜。预压施加部件42中第一方向侧的端部42a抵接于板件18。预压施加部件42中第二方向侧的端部42b抵接于第一轴承30a的外圈31a,以按压外圈31a。另外,作为实施方式,可以不采用碟形弹簧而采用波形垫圈。
104.凸起31e从外圈31a的面向第一方向侧的端面朝向第一方向侧凸出。凸起31e相对于预压施加部件42位于径向外侧。并且,凸起31e设置在第一主体101的内周面101b与预压施加部件42之间。因此,预压施加部件42的端部42b抵接于凸起31e的内周面。
105.内周密封部件60是嵌入外圈31a的内周侧的环状的橡胶。内周密封部件60的径向内端与螺母13b的外周面滑接。
106.如上所述,在动力传递装置1h中,预压施加部件42是金属材料的弹性体,外圈31a具有从其端面凸出且设置在壳体100与预压施加部件42之间的凸起31e。由此,金属材料的弹性体与凸起31e接触。由此可以防止预压施加部件42与壳体100接触而导致壳体100磨损的情形。
107.此外,动力传递装置1h具备内周密封部件60,其用于封闭第一轴承30a的外圈31a的内周面、与相对于外圈31a的内周面的相对面(螺母13b的外周面13a)之间的间隙。由此,由内周密封部件60覆盖了滚动体35a的第一方向侧,使杂物不易侵入。尤其在滚动体35a的第一方向侧配置有带轮装置20。驱动带轮21与传动带25的啮合部之间的磨损,以及从动带轮23与传动带25的啮合部之间的磨损,有可能产生磨损粉末,但借助该结构,能够使磨损粉末不易侵入第一轴承30a的内部。
108.实施方式7
109.图14是实施方式7的动力传递装置的剖视图。实施方式7的动力传递装置1i与实施方式6的动力传递装置1g的区别在于,具备形成为一体的预压施加部件43和内周密封部件61,以代替分别形成的预压施加部件42和内周密封部件60。
110.预压施加部件43具备橡胶制的预压用弹性体43a、以及与预压用弹性体43a硫化粘结的预压用芯骨43b、43c。内周密封部件61具备与螺母13b的外周面滑接的橡胶制的内周密封用弹性体62、以及用于支承内周密封用弹性体62的内周密封用芯骨63。内周密封用芯骨63具有内周嵌合部63a,其嵌合于外圈31a的内周面。此外,预压用芯骨43b与内周嵌合部63a相连,预压用芯骨43b与内周密封用芯骨63形成为一体。
111.如上所述,在动力传递装置1i中,内周密封部件61包括:内周密封用芯骨63,其配置于外圈31a的内周侧;以及内周密封用弹性体62,其支承于内周密封用芯骨63,且与作为相对面的螺母13b滑接,预压施加部件43包括:预压用弹性体43a,其用于产生预压;以及预压用芯骨43b、43c,其支承预压用弹性体43a,内周密封用芯骨63包括内周嵌合部63a,其嵌合于外圈31a的内周面,且内周密封用芯骨63与预压用芯骨43b形成为一体。由此,能够通过将内周嵌合部63a嵌入外圈31a的内周侧的作业,来安装内周密封部件61和预压施加部件43这两个部件。由此减少了安装作业的工时。另外,在实施方式7中使用的是橡胶制的预压用弹性体43a,但也可以是由金属材料形成的弹性体。
112.实施方式8
113.图15是实施方式8的动力传递装置的剖视图。实施方式8的动力传递装置1j与实施
方式7的动力传递装置1i的区别在于,具备预压施加部件44以代替预压施加部件43,以及还具备外周密封用弹性体64。
114.预压施加部件44包括碟形弹簧44a以及支承碟形弹簧44a的预压用芯骨44b。预压用芯骨44b具有设置于碟形弹簧44a与第一主体101之间的基面44c。此外,预压用芯骨44b与内周密封用芯骨63形成为一体。外周密封用弹性体64由橡胶形成,与基面44c的外周面硫化粘结。外周密封用弹性体64的外周面抵接于第一主体101的内周面101b,用于封闭外圈31a的外周面与第一主体101的内周面101b之间的间隙。
115.如上所述,动力传递装置1j具备用于封闭外圈31a的外周面与壳体100的内周面101b之间的间隙的外周密封用弹性体64,外周密封用弹性体64固定于预压用芯骨44b的外周面且与壳体100的内周面10b滑接。通过外周密封用弹性体64,能够使润滑脂不易从外圈31a与壳体100之间泄露。通过外周密封用弹性体64,能够吸收外圈31a的径向振动,抑制了所谓敲击噪声的发生。此外,通过将内周密封用芯骨63嵌入外圈31a的内周侧的作业,能够将内周密封部件61、预压施加部件44和外周密封用弹性体64这三个部件一起安装,减少了安装作业的工时。
116.实施方式9
117.图16是实施方式9的动力传递装置的剖视图。图17是仅提取预压施加部件和高负荷吸收部并从中心轴ax方向观察的示意图。如图16所示,实施方式9的动力传递装置1k与实施方式2的动力传递装置1c的区别在于,具备一对环状部件65a、65b以代替预压施加部件40a、40b。
118.此外,各个环状部件65a、65b将以中心轴ax为垂线的虚拟面作为基准,形成为面对称。所以,在环状部件65a、65b中,以配置于第一轴承30a的第一方向侧的环状部件65a为代表示例进行说明,而省略环状部件65b的说明。
119.环状部件65a具备芯骨66以及与芯骨66硫化粘结的橡胶67。芯骨66具备:嵌合于外圈31a的外周面的外周嵌合部66a、与外圈31a的第一方向侧的端面抵接的抵接部66b、以及从抵接部66b朝径向内侧伸出的伸出部66c。外周嵌合部66a配置于形成在外圈31a的外周面上的凹部39内。因此,外周嵌合部66a相对于外圈31a的外周面位于径向内侧。
120.橡胶67具备:外周密封用弹性体67a,其形成于外周嵌合部66a的外周侧;高负荷吸收部67b,其形成于抵接部66b的第一方向侧的侧面;预压施加部件67c,其从高负荷吸收部67b朝第一方向侧凸出;以及内周密封用弹性体67d,其沿伸出部66c朝径向内侧伸出。此外,外周密封用弹性体67a、高负荷吸收部67b、预压施加部件67c以及内周密封用弹性体67d相连为一体。
121.外周密封用弹性体67a与第一主体101的内周面101b滑接。由此,润滑脂不易从第一主体101与外圈31a之间泄露。由此,外周密封用弹性体67a可以吸收外圈31a的径向振动,由此抑制了所谓敲击噪声的发生。内周密封用弹性体67d与内圈37的外周面滑接。由此,能够抑制杂物侵入第一轴承30a内的情形。
122.在安装前,高负荷吸收部67b和预压施加部件67c的中心轴ax方向的厚度形成为相同。高负荷吸收部67b的径向长度为l1。预压施加部件67c的径向长度为l2。所以,对径向长度而言,高负荷吸收部67b形成为比预压施加部件67c长。也就是说,沿中心轴ax切开时,高负荷吸收部67b的截面积比预压施加部件67c大。
123.高负荷吸收部67b和预压施加部件67c安装于板件18与外圈31a之间,受到沿中心轴ax方向的压缩负荷。因此,截面积较小的预压施加部件67c比高负荷吸收部67b变形大。由此,预压施加部件67c按压外圈31a,对第一轴承30a施加预压。另一方面,在有较大的负荷沿中心轴ax作用于齿条88b时,高负荷吸收部67b产生变形来吸收负荷。此外,如图17所示,高负荷吸收部67b形成为以中心轴ax为中心的环状。预压施加部件67c具备多个凸部67e,从中心轴ax方向观察时,该凸部67e形成为矩形。
124.如上所述,动力传递装置1k具有:芯骨66,其固定于第一轴承30a和第二轴承30b中任一方的外圈31a、31b上;以及内周密封用弹性体67d,其支承于芯骨66,并将外圈31a、31b的内周侧封闭,芯骨66具有嵌合于外圈31a、31b外周面的筒状的外周嵌合部66a,外圈31a、31b的外周面形成有凹部39,其朝径向内侧凹陷,并收纳外周嵌合部66a。由此,能够防止外周嵌合部66a与壳体100抵接而阻碍外圈31a滑动的情形。
125.动力传递装置1k具备用于将外圈31a、31b的外周面与壳体100的内周面101b之间的间隙封闭的外周密封用弹性体67a,外周密封用弹性体67a固定于外周嵌合部66a的外周面且与壳体100的内周面101b滑接。通过外周密封用弹性体67a,能够抑制润滑脂从外圈31a与壳体100之间泄露,以确保外圈31a的滑动性。由此,由于外周密封用弹性体67a吸收外圈31a的径向振动,所谓敲击噪声的发生得到了抑制。进一步地,将芯骨66安装到外圈31a时外周密封用弹性体67a也被一同安装,因此减少了安装作业的工时。
126.动力传递装置1k具备橡胶制的高负荷吸收部67b,其设置在预压施加部件67c与外圈31a、31b之间,以吸收中心轴ax方向的高负荷;预压施加部件67c是由橡胶制成的,其沿中心轴ax方向切开的截面积比高负荷吸收部67b小。由此,在安装高负荷吸收部67b和预压施加部件67c后,预压施加部件67c产生形变来按压外圈31a,从而对第一轴承30a和第二轴承30b施加预压。另一方面,沿中心轴ax方向受到高负荷时,高负荷吸收部67b吸收该高负荷。由此避免了预压施加部件67c受到高负荷而破断的情形。
127.动力传递装置1k的预压施加部件67c具备在周向上相互隔开配置的多个凸部67e。因此,通过改变凸部67e的数量,能够调整预压施加部件67c的预压量。另外,外周密封用弹性体67a、高负荷吸收部67b、预压施加部件67c以及内周密封用弹性体67d是由橡胶67相连地形成为一体的,但也可以由其他弹性体形成,或者组合多个材料来形成。例如,预压施加部件67c可以由树脂或混合材料等材料形成,也可以用碟形弹簧等弹性部件来构成。另外,上述的混合材料可以是橡胶和树脂混合而成的材料,通过调整橡胶与树脂的混合比例,能够改变材料的硬度。进而,高负荷吸收部67b也可以使用与预压施加部件67c不同的材料来形成。
128.符号说明
129.1、1a、1b、1c、1d、1e、1f、1g、1h、1i、1j、1k:动力传递装置
130.10、10b:滚珠丝杠装置
131.11:丝杠轴
132.13:螺母
133.15:滚珠
134.17:定位部件
135.18:板件
136.20:带轮装置
137.30a:第一轴承
138.30b:第二轴承
139.31a、31b:外圈
140.31e:凸起
141.33a、33b、37:内圈
142.35a、35b:滚动体
143.36a、36b:润滑脂用槽
144.38a、38b:凹部
145.40a、40b、41、42、43、44、45、67c:预压施加部件
146.51:缓冲件
147.60、61:内周密封部件
148.64:外周密封用弹性体
149.66:芯骨
150.65a、65b:环状部件
151.67a:外周密封用弹性体
152.67b:高负荷吸收部
153.67d:内周密封用弹性体
154.80:电动动力转向装置
155.100:壳体
156.101:第一主体
157.101b:内周面
158.103:第二主体
159.105:第三主体
160.ax:中心轴
161.cna、cnb:基准线
162.lc1、lc2、lc3、lc4、lc5、lc6:接触角的延长线
再多了解一些

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