旋转装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种旋转装置，该旋转装置的双列内圈和双列滚珠的两个接触角彼此对称且大小相同。角接触球轴承(30)具备：嵌合于外壳(12a)的内周的外圈(31)；嵌合于旋转体(50)的外周的双列内圈(32、33)；以及在外圈及双列内圈间沿圆周方向配置有多个的滚珠(34、35)。在旋转体的外周具有：供双列内圈嵌合的嵌合面(54)；以及在该嵌合面的轴向的一侧沿外径方向延伸并与双列内圈的一端面抵接的台阶面(53a)。螺母(65)包括在圆周方向连续的圆环体部(65a)；以及在该圆环体部的外周沿圆周方向设置有多个的角部(65b)。在角部形成有不与内圈(32)的另一端面接触的凹部。
【专利说明】旋转装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及将旋转体经由双列角接触球轴承而能够旋转地支承于外壳的旋转装置。
【背景技术】
[0002]作为电动动力转向装置之一，将滚珠螺母以及从动带轮同轴地配置于齿条轴的外周，将电动马达配置为与齿条轴平行，将电动马达的输出轴的旋转经由驱动带轮、带传递到从动带轮，并将从动带轮的旋转经由滚珠螺母、滚珠、滚珠丝杠转换为齿条轴的轴向移动。
[0003]电动动力转向装置为了旋转支承滚珠螺母以及从动带轮而采用旋转装置。
[0004]旋转装置包括:外壳；嵌合于该外壳的内周的双列角接触球轴承；以及嵌合于该双列角接触球轴承的内周且具有滚珠丝杠以及从动带轮的旋转体。双列角接触球轴承具备:嵌合于外壳的内周的外圈；嵌合于旋转体的外周的双列内圈；以及在外圈以及双列内圈之间沿圆周方向配置有多个且沿轴向配置为双列的滚珠。
[0005]旋转体包括:旋转主体部件，其一体形成有滚珠螺母，在外周形成有嵌合面，并且在嵌合面的一端侧形成有沿外径方向突出的凸缘部，在另一端侧形成有外螺纹部；以及从动带轮，其嵌合于嵌合面并且旋合于外螺纹部。
[0006]在嵌合面嵌合有双列内圈，且双列内圈被凸缘部以及从动带轮沿轴向夹持。实用新型内容
[0007]由于双列内圈和凸缘部接触的最大外径比双列内圈和从动带轮接触的最大外径大，因此，凸缘部侧的内圈和滚珠的接触角比从动带轮的内圈和滚珠的接触角大。结果，造成向右侧切换把手时的感觉和向左侧切换把手时的感觉不同的原因之一。本实用新型是为了解决上述问题而完成的，因此其目的是提供双列内圈和双列滚珠的两个接触角彼此对称且大小相同的旋转装置。
[0008]技术方案I的特征在于:旋转装置具备:外壳；双列角接触球轴承，其嵌合于上述外壳的内周；旋转体，其嵌合于上述双列角接触球轴承的内周，隔着上述双列角接触球轴承而在轴向的另一侧形成有带轮部，在一侧形成有外螺纹部；以及螺母，其旋合于上述外螺纹部，上述双列角接触球轴承具备:嵌合于上述外壳的内周的外圈；嵌合于上述旋转体的外周的双列内圈；以及在上述外圈以及上述双列内圈之间沿圆周方向配置有多个的滚珠，在上述旋转体的外周具有:嵌合面，其供上述双列内圈嵌合；以及台阶面，其在上述嵌合面的轴向的另一侧沿外径方向延伸，并与上述双列内圈的另一端面抵接，上述螺母包括:在圆周方向上连续的圆环体部；以及在上述圆环体部的外周沿圆周方向隔开间隔地设置有多个的角部，在上述角部形成有不与上述双列内圈的一端面接触的凹部(& +々上述双列内圈的另一端面与上述台阶面接触的第二接触最大外径、和上述双列内圈的一端面与上述螺母的圆环体部接触的第一接触最大外径相等。
[0009]根据本实用新型，能够提供一种双列内圈和双列滚珠的两个接触角彼此对称且大小相同的旋转装置。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型的一个实施方式所涉及的电动动力转向装置的局部放大剖视图。
[0011]图2是本实用新型的一个实施方式所涉及的沿图1的A-A线的剖视图。
[0012]图3是本实用新型的一个实施方式所涉及的图1的局部放大剖视图。
[0013]附图标记说明
[0014]12...齿条外壳(外壳)；12g...第五嵌合面；20...带轮机构；22...驱动带轮；25...带；31...外圈；32...内圈；33...内圈；34...滚珠；35...滚珠；40...滚珠丝杠机构；41...齿条轴；42...滚珠丝杠；45...滚珠螺母；43...滚珠；30...双列角接触球轴承；50...旋转主体部件(旋转体)；52...从动带轮(带轮部)；53a...第一台阶面(台阶面)；54...第三嵌合面；65...第一螺母(螺母)；65a...圆环体部；65b.--角部。
【具体实施方式】
[0015]参照图1~图3对本实用新型的一个实施方式进行说明。
[0016]如图1所示，电动动力转向装置具有:齿条小齿轮机构，其将未图示的小齿轮轴的旋转转换为齿条轴41的轴向的移动；电动马达60，其配置为与齿条轴41平行；带轮机构20，其传递电动马达60的旋转；滚珠丝杠机构40，其将由带轮机构20传递的旋转转换为齿条轴41的轴向的移动。
[0017]把手经由未图示的转向轴而与未图示的小齿轮轴的一端旋转连结。操舵轮经由未图示的球窝接头而与齿条轴41的两端连结。
[0018]带轮机构20具有:安装于电动马达60的输出轴的驱动带轮22 ;配置为与齿条轴41同轴的从动带轮52 ;以及搭架于驱动带轮22以及从动带轮52的带25。带轮机构20具有将电动马达60的旋转减速并传递到从动带轮52的功能。
[0019]从动带轮52形成于旋转主体部件50的另一端外周，驱动带轮22以及从动带轮52具有多个外齿，在带25的内周形成有与外齿啮合的内齿。
[0020]带25为橡胶制，在橡胶制的内部具有多个玻璃纤维制的环形的芯线。未图示的芯线在从动带轮52的轴线方向上等间隔地排列。
[0021]如图1以及图3所示在旋转主体部件50的外周，从另一端到一端依次形成有:直径比从动带轮52的直径小的第一嵌合面51 ;从动带轮52 ;直径比从动带轮52的直径小的第二嵌合面53 ;朝内径方向延伸的第一台阶面53a ;直径比第二嵌合面53的直径小的第三嵌合面54 ;以及外螺纹部55，在外螺纹部55的一部分形成有环状槽56。
[0022]在第一嵌合面51压入嵌合有圆盘状的第一凸缘部件23，在第二嵌合面53压入嵌合有圆筒状的第二凸缘部件24。第一凸缘部件23以及第二凸缘部件24比从动带轮52朝外径方向突出，并且具有以不在轴向大幅偏移的方式引导带25的功能。
[0023]在第三嵌合面54嵌合有双列角接触球轴承30，在外螺纹部55旋合有第一螺母65，在环状槽56中嵌入挡圈66。双列角接触球轴承30的内圈32、33被第一台阶面53a和第一螺母65在轴向上夹持，通过挡圈66防止第一螺母65的松动。旋转主体部件50经由双列角接触球轴承30而能够旋转地支承于齿条外壳12。
[0024]如图2以及图3所示，第一螺母65包括:在圆周方向连续的圆筒状的圆环体部65a ;以及角部65b，其在该圆环体部65a的外周沿圆周方向隔开间隔地设置有多个。通过多个角部65b能够使未图示的工具在旋转方向上卡合。在圆环体部65a的内周形成有与外螺纹部55旋合的内螺纹部，在所有的角部65b的两侧面形成有外径侧朝轴向的中心倾斜的倾斜面65c。通过设置使角部65b的侧面倾斜而得的倾斜面65c,在内圈32的一端面和倾斜面65c之间设置有彼此不接触的凹部。由于内圈32的一端面的最大外径比圆环体部65a的最大外径大，因此圆环体部65a的另一端面的最大外径b成为内圈32的一端面与圆环体部65a的另一端面接触的第一接触最大外径。此外，圆环体部65a的另一端面的全部与内圈32的一端面接触。
[0025]由于内圈33的另一端面的最大外径比第二嵌合面53的直径大，因此第一台阶面53a的最大外径d成为内圈33的另一端面与第一台阶面53a接触的第二接触最大外径。此夕卜，第一台阶面53a的全部与内圈33的另一端面接触。
[0026]圆环体部65a的另一端面的最小外径a与第一台阶面53a的最小外径c相等。圆环体部65a的另一端面的最大外径b与第一台阶面53a的最大外径d相等。S卩，内圈32的一端面和圆环体部65a的另一端面接触的第一接触最大外径、与内圈33的另一端面和第一台阶面53a接触的第二接触最大外径相等。
[0027]如图1所示，滚珠丝杠机构40具有:经由双列角接触球轴承30能够旋转地支承于齿条外壳12的滚珠螺母45 ;形成于齿条轴41的外周的滚珠丝杠42 ；以及介插于滚珠螺母45以及滚珠丝杠42之间的滚珠43。滚珠43在滚珠螺母45的一端朝内周侧移动，在滚珠丝杠42上滚动，并在滚珠螺母45的另一端朝外周侧移动，经由未图示的返回通道朝滚珠螺母45的一端侧返回。滚珠丝杠机构40具有将电动马达60的旋转转换为齿条轴41的轴向的移动的功能。
[0028]滚珠螺母45被同轴地嵌合于旋转主体部件50的内周的第四嵌合面。在旋转主体部件50的内周的另一端形成有内螺纹部57，在内螺纹部57以及第四嵌合面之间形成有沿内径方向延伸的第二台阶面58。在内螺纹部57旋合有第二螺母67。在滚珠螺母45的另一端外周一体地形成有沿外径方向延伸的凸缘部46，凸缘部46被第二螺母67以及第二台阶面58在轴向上夹持。
[0029]由旋转主体部件50以及从动带轮52构成技术方案I所述的旋转体。
[0030]双列角接触球轴承30包括:嵌合于第二外壳12b的内周的第五嵌合面12g的外圈31 ;嵌合于旋转主体部件50的外周的第三嵌合面54的双列内圈32、33 ;以及在外圈31以及双列内圈32、33之间沿圆周方向配置有多个且沿轴向配置为双列的滚珠34、35。
[0031]如图1以及图3所示，在外圈31的内周沿轴向形成有双列外圈侧滚道面，第一螺母65侧是第一外圈侧滚道面，第二凸缘部件24侧是第二外圈侧滚道面。在内圈32的内周的与第一外圈侧滚道面对应的位置形成有第一内圈侧滚道面，在内圈33的内周的与第二外圈侧滚道面对应的位置形成第二内圈侧滚道面。滚珠34在第一外圈侧滚道面上以及第一内圈侧滚道面上滚动，滚珠35在第二外圈侧滚道面上以及第二内圈侧滚道面上滚动。
[0032]将滚珠34与第一外圈侧滚道面接触的接触位置和滚珠34与第一内圈侧滚道面接触的接触位置连结的线段通过滚珠34的中心，且线段与外径方向所成的角度是接触角α。随着内圈32的一端面与圆环体部65a的另一端面接触的第一接触最大外径增大，接触角α有增大的倾向。将滚珠35与第二外圈侧滚道面接触的接触位置和滚珠35与第二内圈侧滚道面接触的接触位置连结的线段通过滚珠35的中心，且线段与外径方向所成的角度是接触角β。随着内圈33的另一端面与第一台阶面53a接触的第二接触最大外径增大，接触角β有增大的倾向。由于第一接触最大外径与第二接触最大外径相等，因此接触角α与接触角β左右对称并具有相同的大小。
[0033]双列角接触球轴承30的内圈32、33被第一台阶面53a和第一螺母65在轴向夹持。双列角接触球轴承30的外圈嵌合于第一外壳12a的内周的第五嵌合面12g，且被第一外壳12a的端面以及后述的第二外壳12b的台阶面在轴向夹持。
[0034]如图1所不齿条外壳12为铸件制。齿条外壳12包括电动马达60侧的第一外壳12a以及电动马达60相反侧的第二外壳12b，二者经由螺栓16彼此连结。在第一外壳12a形成有供螺栓16插通的未图示的插通孔，在第二外壳12b形成有供螺栓16旋合的未图示的螺纹孔。第一外壳12a以及第二外壳12b的端面彼此相互密接,在第一外壳12a的外周嵌合有第二外壳12b的一部分。通过第一外壳12a以及第二外壳12b在内部形成动作空间12h。驱动带轮22以及从动带轮52在动作空间12h内旋转，从而带25移动。
[0035]在第一外壳12a形成有从外部朝动作空间12h内插入驱动带轮22的插入孔12m。在第二外壳12b形成有从外部窥视动作空间12h的窥视孔12k。插入孔12m以及窥视孔12k沿齿条轴41的轴向贯通。窥视孔12k是将驱动带轮22挂于带25时进行窥视的孔。为了在将驱动带轮22挂于带25之后进行封闭而在窥视孔12k嵌入未图示的罩。
[0036]在第二外壳12b借组螺栓15安装有电动马达60。在第二外壳12b形成有供螺栓15插通的插通孔12d，在电动马达60形成有供螺栓15旋合的未图示的螺纹孔。插通孔12d形成为沿相对于齿条轴41接近分离的方向延伸的长孔形状，通过使螺栓15在长孔的范围内移动从而能够调整带25的张力。
[0037]如图1以及图3所示，在双列角接触球轴承30的轴向两侧配置有在轴向具有弹力的第一衬垫63以及在轴向具有弹力的第二衬垫64，它们嵌合于第一外壳12a的内周的第五嵌合面12g。第一衬垫63、双列角接触球轴承30以及第二衬垫64被第一外壳12a的端面以及第二外壳12b的台阶面在轴向夹持。
[0038]接下来基于上述构成对组装动作进行说明。
[0039]如图1所示，使滚珠螺母45经由滚珠43旋合于齿条轴41，并使组装有齿条轴41的滚珠螺母45嵌合于旋转主体部件50的内周的第四嵌合面。使第二螺母67旋合于内螺纹部57，将滚珠螺母45的凸缘部46由第二螺母67和第二台阶面58在轴向夹持，而将滚珠螺母45固定于旋转主体部件50。使双列内圈32、33嵌合于旋转主体部件50的外周的第三嵌合面54，使内圈33的另一端面与第一台阶面53a抵接。使第一螺母65旋合于外螺纹部55，将双列内圈32、33由第一台阶面53a和第二螺母67在轴向夹持。这样一来，双列角接触球轴承30被安装于旋转主体部件50。将挡圈66嵌入环状槽56,从而防止第二螺母67的松动。
[0040]使第一衬垫63嵌合于第二外壳12b的内周的第五嵌合面12g。使组装有齿条轴41、滚珠螺母45、旋转主体部件50的组件的双列角接触球轴承30嵌合于第一外壳12a，并且使齿条轴41插通于第二外壳12b的插通孔12c。使第二衬垫64嵌合于第一外壳12a的内周的第五嵌合面12g。将带25挂于在从动带轮52。
[0041]使第一外壳12a的一部分嵌合于第二外壳12b的内周，使第一外壳12a的端面以及第二外壳12b的端面彼此密接，将第一衬垫63、双列角接触球轴承30以及第二衬垫64由第一外壳12a的端面以及第二外壳12b的台阶面在轴向夹持,在此状态下,将第一外壳12a以及第二外壳12b通过螺栓16连结。
[0042]驱动带轮22事先被安装于电动马达60的输出轴，将与电动马达60—体的驱动带轮22从插入孔12m插入动作空间12h，并将驱动带轮22挂于带25。此时，操作者从窥视孔12k窥视动作空间12h，确认驱动带轮22放入了带25的内周侧。
[0043]将螺栓15插通于插通孔12d并使其旋合于电动马达60，在不完全拧紧螺栓15的状态下，沿着插通孔12d，使驱动带轮22以及电动马达60朝从从动带轮52分离的方向移动，朝分离的方向施加力。若朝分离的方向施加力，则对带25施加张力。若达到规定的张力，则在维持朝分离的方向施加的力的状态下使螺栓15被完全拧紧。将罩嵌合于窥视孔12k嵌合而完成组装。
[0044]接下来对如上组装的电动动力转向装置的动作进行说明。
[0045]若操作把手,则小齿轮轴旋转，通过齿条小齿轮机构将小齿轮轴的旋转转换为齿条轴41的轴向的移动。施加于小齿轮轴的把手扭矩被未图示的传感器感知，而将与把手扭矩相应的驱动电流附加到电动马达60。
[0046]如图1所示，电动马达60的输出轴的旋转经由驱动带轮22、带25以及从动带轮52而被传递到滚珠螺母45。通过滚珠丝杠机构40滚珠螺母45的旋转被转换为齿条轴41的轴向的移动。这样一来，与把手扭矩相应的辅助动力被施加到齿条轴41。
[0047]由于内圈32的一端面和圆环体部65a的另一端面接触的第一接触最大外径、与内圈33的另一端面和第一台阶面53a接触的第二接触最大外径相等，因此，滚珠34与第一外圈侧滚道面以及第一内圈侧滚道面接触的接触角α、和滚珠35与第二外圈侧滚道面以及第二内圈侧滚道面接触的接触角β左右对称且具有相同的大小。结果，向右侧切换把手时的感觉和向左侧切换把手时的感觉相同。
[0048]本实用新型不限定于上述的实施方式，在不脱离本实用新型的主旨的范围内能够以各种方式实施。
[0049]上述实施方式，通过设置使角部65b的侧面倾斜而得的倾斜面65c，在内圈32的一端面和倾斜面65c之间设置有彼此不接触的凹部。作为其他的实施方式，通过使角部65b的侧面比圆环体部65a的侧面凹陷,在内圈32的一端面和角部65b的侧面之间设置彼此不接触的凹部。
【权利要求】
1.一种旋转装置，其特征在于: 所述旋转装置具备:外壳；双列角接触球轴承，其嵌合于所述外壳的内周；旋转体，其嵌合于所述双列角接触球轴承的内周，隔着所述双列角接触球轴承而在轴向的另一侧形成有带轮部，在一侧形成有外螺纹部；以及螺母，其旋合于所述外螺纹部， 所述双列角接触球轴承具备:嵌合于所述外壳的内周的外圈；嵌合于所述旋转体的外周的双列内圈；以及在所述外圈以及所述双列内圈之间沿圆周方向配置有多个的滚珠，在所述旋转体的外周具有:嵌合面，其供所述双列内圈嵌合；以及台阶面，其在所述嵌合面的轴向的另一侧沿外径方向延伸，并与所述双列内圈的另一端面抵接， 所述螺母包括:在圆周方向上连续的圆环体部；以及在所述圆环体部的外周沿圆周方向隔开间隔地设置有多个的角部， 在所述角部形成有不与所述双列内圈的一端面接触的凹部，所述双列内圈的另一端面与所述台阶面接触的第二接触最大外径、和所述双列内圈的一端面与所述螺母的圆环体部接触的第一接触最大外径相等。
【文档编号】B62D5/04GK203793407SQ201420055102
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年1月28日 优先权日:2014年1月28日
【发明者】山中雄市 申请人:株式会社捷太格特