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CN104176117A - 电动助力转向系统 - Google Patents

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CN104176117A CN201410217183.2A CN201410217183A CN104176117A CN 104176117 A CN104176117 A CN 104176117A CN 201410217183 A CN201410217183 A CN 201410217183A CN 104176117 A CN104176117 A CN 104176117A
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Abstract

本发明提供了一种电动助力转向系统，包括：转向轴(21)；壳体(30)，该壳体(30)以可移动的方式将转向轴(21)容纳在其中；滚珠丝杠螺母(45)，该滚珠丝杠螺母(45)通过多个滚珠(44)螺纹地接合至转向轴(21)并且构造成使转向轴(21)在轴向方向上移动；双列角接触滚珠轴承(50)，该双列角接触滚珠轴承(50)构造成保持滚珠丝杠螺母(45)并且相对于壳体(30)可旋转地支承被保持的滚珠丝杠螺母(45)；壁部(31c、32c)，该壁部(31c、32c)设置在双列角接触滚珠轴承(50)的在转向轴(21)的轴向方向上的任一侧处，壁部(31c，32c)与壳体(30)一体地形成；以及弹性构件(62)，该弹性构件(62)设置在壁部(31c，32c)与外环部(51)之间，并且构造成将双列角接触滚珠轴承(50)保持成能够在轴向方向上弹性地移位。

Description

电动助力转向系统
背景技术
1.技术领域
本发明涉及电动助力转向系统。
2.相关技术的描述
国际公开No.2011/147824和日本专利申请公报No.2006-224945(JP2006-224945A)描述了用于通过将马达的动力给予车辆的转向机构来协助驾驶员的转向操作的电动助力转向系统(下文中被称为“EPS”)。例如，在EPS中，采用齿条和小齿轮机构作为转向机构。该机构将小齿轮的随着转向操作的旋转转换为与小齿轮啮合的齿条轴的轴向运动。
发明内容
例如，如图7中所示，EPS包括壳体130、齿条轴121、滚珠丝杠螺母145、滚珠144和轴承150。齿条轴121的外周上形成有螺纹部121A，并且滚珠丝杠螺母145通过多个滚珠145螺纹地接合至螺纹部121A。轴承150设置在壳体130的内周面与滚珠丝杠螺母145的外周面之间。轴承150在轴向方向ZA上夹在壳体130的两侧之间。例如，采用双列角接触滚珠轴承作为轴承150(例如，参见PCT申请No.2006-509979(JP-A2006-509979)的公布的日文译文)。
在上述构型中，当操作方向盘旋转时，在轴向方向ZA上的力通过小齿轮加至齿条轴121。因此，齿条轴121在轴向方向ZA上稍微地移动。该移动不会伴有滚珠丝杠螺母145的旋转。随着齿条轴121的移动，轴承150(特别是其外环部151)从壳体130接收反作用力Pa。鉴于此，考虑到反作用力Pa，外环部151有必要形成为较厚。相应地，难以实现EPS在轴向方向ZB上的尺寸的紧凑化。
此外，例如，如图8中所示，EPS包括壳体130、齿条轴121、滚珠丝杠螺母145、滚珠144、轴承150、弹性弹簧162和板163。
在齿条轴121的外周上形成有螺纹部，并且滚珠丝杠螺母145通过多个滚珠144螺纹地接合至螺纹部。轴承150设置在壳体130的内周面与滚珠丝杠螺母145的外周面之间。各自具有环形面状形状的弹性弹簧162和板163设置在轴承150与壳体130之间的在齿条轴121的轴向方向ZA上的间隙中。
例如，弹性弹簧162是金属波形垫圈、锥形碟式弹簧等。板163设置在壳体130与弹性弹簧162之间，以防止弹性弹簧162与壳体130接触。
弹性弹簧162将其自身的弹性力施加至板163和轴承150(更精确地，其外环150a的侧表面)。由于来自弹性弹簧162的偏置力，轴承150被保持成能够沿齿条轴121的轴向方向ZA弹性地移位。
在上述构型中，当操作方向盘旋转时，在轴向方向ZA上的力通过小齿轮施加至齿条轴121。因此，齿条轴121在轴向方向ZA上稍微地移动。该移动不会伴有滚珠丝杠螺母145的旋转。随着齿条轴121的移动，轴承150克服来自弹性弹簧162的偏置力在轴向方向ZA上与滚珠丝杠螺母145一体地移动。在该状态下，当旋转力通过马达(未示出)施加至滚珠丝杠螺母145时，滚珠丝杠螺母145的旋转平稳地开始。因此，齿条轴121开始在轴向方向ZA上平稳地移动。
来自路面的振动可以通过轮胎加至EPS。在这种情况下，在该构型中，弹性弹簧162可以随着振动主要在重力方向上掉落。因此，如通过图8中交替的长划线和两短划线所示出的，弹性弹簧162相对于板163移位，使得弹性弹簧162的端部干涉壳体130，这可能磨损壳体130。此外，由于弹性弹簧162的移位，所以可能难以以弹性的方式适当地保持轴承150。
此外，例如，如图9中所示，日本专利No.4807655中描述的EPS包括壳体130、转向轴121、滚珠丝杠螺母145、滚珠144和轴承150。齿条轴121的外周上形成有螺纹部，并且滚珠丝杠螺母145通过多个滚珠144螺纹地接合至螺纹部。轴承150设置在壳体130的内周面与滚珠丝杠螺母145的外周面之间。在轴承150与壳体130之间的在转向轴121的轴向方向上的间隙中设置有弹性弹簧162。轴承150以能够弹性地移位的方式夹在弹性构件162之间。带轮在其两端处进行支承并且由正时带的张紧引起的载荷未施加至轴承150。
在上述构型中，当操作方向盘旋转时，在轴向方向ZA上的力通过小齿轮施加至转向轴121。因此，转向轴121在轴向方向ZA上稍微地移动。该移动不会伴有滚珠丝杠螺母145的旋转。随着转向轴121的移动，滚珠丝杠螺母145和轴承150在轴向方向上一体地移动。随着轴承150的移动，弹性构件162弹性变形。在该状态下，当旋转力通过马达(未示出)施加至滚珠丝杠螺母145时，滚珠丝杠螺母145的旋转平稳地开始。因此，齿条轴121开始在轴向方向ZA上平稳地移动。
然而，特别地，在采用双列角接触滚珠轴承作为轴承150的情况下，轴承150与壳体130的内周面之间的接触面积变大。相应地，由于轴承150与壳体130的内周面之间的摩擦阻力，所以可能妨碍轴承150的平顺移动。因此，存在转向轴121的平顺移动启动没有充分实现的可能性。在单列轴承中可能发生类似的问题。
本发明提供了一种电动助力转向系统，该电动助力转向系统构造成在径向方向上具有更紧凑的尺寸。
此外，本发明提供一种电动助力转向系统，其中，弹性弹簧向重力方向的移位得到抑制。
此外，本发明提供一种电动助力转向系统，其中，轴承相对于壳体的摩擦阻力减小。
根据本发明的一方面的电动助力转向系统包括：转向轴，该转向轴构造成随着方向盘的旋转在轴向方向上移动；壳体，该壳体将转向轴容纳在其中使得转向轴能够在轴向方向上移动；滚珠丝杠螺母，该滚珠丝杠螺母通过多个滚珠螺纹地接合至转向轴并且构造成当滚珠丝杠螺母通过驱动源旋转地驱动时使转向轴在轴向方向上移动；双列角接触滚珠轴承，该双列角接触滚珠轴承包括环形面状外环部、环形面状内环部以及滚珠，外环部具有与壳体的内周面接触的外周面，内环部设置在外环部内侧并且将滚珠丝杠螺母保持在其内，滚珠构造成在外环部与内环部之间滚动并且沿轴向方向布置成多个列，其中，双列角接触滚珠轴承构造成相对于壳体可旋转地支承滚珠丝杠螺母；带轮，该带轮在双列角接触滚珠轴承的旁侧固定至滚珠丝杠螺母，该带轮通过驱动源驱动；壁部，该壁部设置在双列角接触滚珠轴承的在转向轴的轴向方向上的任一侧处，壁部与壳体一体地形成；以及弹性构件，该弹性构件设置在壁部与外环部之间并且构造成将双列角接触滚珠轴承保持成能够在轴向方向上弹性地移位。
根据上述方面，当转向轴随着方向盘的旋转在轴向方向上稍微地移动时，滚珠丝杠螺母和双列角接触滚珠轴承克服弹性构件的弹性力相对于转向轴一体地移动。当滚珠丝杠螺母和轴承像这样移动时，此后能够通过驱动源很容易地使滚珠丝杠螺母相对于转向轴旋转，并且最终使转向轴在轴向方向上很容易地移动。
此外，根据上述方面，由于弹性构件设置在双列角接触滚珠轴承与壳体(壁部)之间，所以能够减少当轴承移动时外环部从壳体(壁部)接收的反作用力。这使得能够形成较薄的外环部，并且最终以在径向方向上的尺寸方面更紧凑的方式构造电动助力转向系统。
在上述方面中，可以在外环部的内周面上形成有构造成以能够滚动的方式保持滚珠的滚珠保持孔，并且从外环部中的滚珠保持孔的顶点至外环部的外表面的滚道底部厚度可以设置为滚珠直径的25％至30％。
根据该构型，在双列角接触滚珠轴承的外环部中的滚道底部厚度设置为滚珠直径的25％至30％。因而，如上所述，即使滚道底部厚度设置成比通常一般的圆环部更薄，也能够减少轴承中的外环部从壳体(壁部)接收的反作用力。这使得能够维持耐久性，并且在沿径向方向的尺寸方面以更紧凑的方式构造双列角接触滚珠轴承。
根据上述方面，电动助力转向系统还可以包括板，该板包括构造成从与重力方向相反的方向支承弹性构件的保持部，该板设置在弹性构件与壁部之间。
根据该构型，板的保持部从与重力方向相反的方向支承弹性构件。相应地，即使在例如随着车辆的行驶而将振动施加至电动助力转向系统的情况下，也能够防止弹性构件向重力方向移位。
在上述构型中，弹性构件可以形成为环形面状形状，并且保持部可以在弹性构件的整个周部上形成在弹性构件的内周侧处。
根据该构型，保持部在弹性构件的整个周部上形成在弹性构件的内周侧处。相应地，无论在装配后板与弹性构件之间的在周向方向上的位置关系如何，保持部的一部分从与重力方向相反的方向支承弹性构件。相应地，能够在部件——在该部件中，弹性构件配装至板——装配在轴承与壁部之间时改善装配的自由度。
在上述构型中，弹性构件可以是锥形碟式弹簧，该锥形碟式弹簧构造成在使双列角接触滚珠轴承的外环部的侧表面的整个周部与板的整个周部彼此分离的方向上对双列角接触滚珠轴承的外环部的侧表面的整个周部和板的整个周部进行按压。
双列角接触滚珠轴承能够构造成使得外环部比在单列轴承等之类中的外环部更薄。这是因为，通常在双列角接触滚珠轴承中，在外环部与内环部之间的滚珠的数量大，使得施加至外环部的载荷能够通过滚珠分布。根据上述构型，当采用锥形碟式弹簧作为弹性构件时，能够通过锥形碟式弹簧在其整个周部上按压轴承的外环部的侧表面。相应地，即使在双列角接触滚珠轴承包括薄外环部的情况下，也能够以弹性的方式稳固地抑制轴承。
在上述构型中，电动助力转向系统还可以包括凹部，该凹部形成在轴承的外周面与壳体的内周面接触的表面上。
根据上述构型，凹部形成在轴承与壳体之间的接触表面上。凹部减小轴承与壳体之间的接触面积。鉴于此，如上所述，能够减小当滚珠丝杠螺母和轴承一体地移动时轴承相对于壳体的滑动摩擦。
在上述构型中，凹部可以形成在双列角接触滚珠轴承的外周面上。替代性地，凹部可以形成在壳体的内周面上。
在上述构型中，凹部可以填充有润滑剂。根据该构型，由于凹部填充有润滑剂，所以能够进一步减小轴承相对于壳体的滑动摩擦。
根据本发明，能够以在径向方向上的尺寸方面更紧凑的方式构造电动助力转向系统。
根据本发明，还能够抑制弹性弹簧向重力方向的移位。
根据本发明，还能够减小轴承相对于壳体的摩擦阻力。
附图说明
下面将参照附图对本发明的示例性实施方式的特征、优点、技术上的和工业上的意义进行描述，在附图中，相同的附图标记指示相同的元件，并且其中：
图1是示出根据本发明的一个实施方式的电动助力转向系统的示意图；
图2是示出根据本发明的一个实施方式的电动助力转向系统的局部截面图；
图3是示出根据本发明的一个实施方式的电动助力转向系统的局部截面图；
图4是示出当轴承移动时根据本发明的一个实施方式的电动助力转向系统的局部截面图；
图5是本发明的一个实施方式中的板和金属弹簧的分解立体图；
图6是图2的放大图；
图7是根据背景技术的电动助力转向系统的截面图；
图8是根据背景技术的电动助力转向系统的截面图；以及
图9是根据背景技术的电动助力转向系统的截面图。
具体实施方式
现在参照图1至图4对本发明的电动助力转向系统的一个实施方式进行描述。如图1中所示，电动助力转向系统10包括齿条轴21、壳体30和小齿轮13A。
齿条轴21形成为圆柱形状。这里，图1中的左右方向规定为齿条轴21的轴向方向ZA，而垂直于轴向方向ZA的方向规定为齿条轴21的径向方向ZB。
壳体30由铝形成并且具有沿齿条轴21的轴向方向ZA(图中的左右方向)穿过其中的通孔30a。齿条轴21以可移动的方式沿其轴向方向ZA插入壳体30的通孔30a中。在图中，在齿条轴21的在相对于其中央的右侧的外周上，在给定范围上形成有齿条传动装置21B。
小齿轮13A设置成与齿条轴21中的齿条传动装置21B接合。小齿轮13A根据方向盘2的旋转操作通过柱轴11、居间轴12和小齿轮轴13旋转。当小齿轮13A旋转时，齿条轴21能够在轴向方向上移动。
相应的球形接头22连接至齿条轴21的右端面和左端面，并且拉杆23还连接至相应的球型接头22。此外，转向节4连接至相应的拉杆23的末端。当齿条轴21在轴向方向ZA上移动时，力通过拉杆23和转向节4传输至转向轮3从而改变转向轮3的转向角。
壳体30包括第一壳体部31和第二壳体部32。壳体部31、32构造成能够在轴向方向ZA上彼此连接和断开连接。第一壳体部31由本体部31a和左端部31b构成，其中，本体部31a具有依循齿条轴21的外部形状的管状形状，左端部31b具有直径比本体部31a的直径大的管状形状。也就是说，第一壳体部31形成为阶梯状圆筒形状，其中，本体部31a和左端部31b彼此连接。第二壳体部32从图中的左侧配装至第一壳体部31中。第二壳体部32的右端部32a形成为具有与第一壳体部31的左端部31b相同的直径的圆筒形状。此外，第二壳体部32的左部32b形成为具有与第一壳体部31的本体部31a相同的直径的圆筒形状。第二壳体部32通过其右端部32a配装至第一壳体部31的左端部31b。
在第一壳体部31的本体部31a的下方设置有作为驱动源的马达41。马达41的输出轴41a朝向图中的左侧延伸并且插入第二壳体部32的右端部32a中。
如图2中所示，在由第二壳体部32的右端部32a和第一壳体部31的左端部31b形成的内部空间中接纳有驱动带轮46、从动带轮47、正时带33和滚珠丝杠机构43。驱动带轮46固定至马达41的输出轴41a。相应地，驱动带轮46随输出轴41a一体地旋转。
如图1中所示，在齿条轴21的外周上在自其左端起的给定范围中形成有螺纹部21A。滚珠丝杠机构43设置在螺纹部21A的外周上。更具体地，如图2中所示，滚珠丝杠机构43包括滚珠丝杠螺母45和多个滚珠44。滚珠丝杠螺母45通过沿螺纹部21A布置的多个滚珠44螺纹地接合至齿条轴21。滚珠丝杠螺母45设置在壳体30中在第一壳体部31与第二壳体部32之间。
从动带轮47螺纹地接合至滚珠丝杠螺母45的第一壳体部31侧的外周。这允许滚珠丝杠螺母45和从动带轮47一体地旋转。
正时带33设置在从动带轮47和驱动带轮46上。相应地，马达41中的输出轴41a的旋转通过正时带33从驱动带轮46传输至从动带轮47，并且最终传输至滚珠丝杠螺母45。
此外，在滚珠丝杠螺母45的外周面与第二壳体部32的内周面之间设置有双列角接触滚珠轴承50。与单列轴承等相比，双列角接触滚珠轴承50在轴向方向ZA上更长并且在径向方向ZB上更薄。
更具体地，如图3中所示，双列角接触滚珠轴承50包括外环部51、内环部52和滚珠53。内环部52通常形成为环形面状形状。滚珠丝杠螺母45配装在内环部52内。相应地，这允许双列角接触滚珠轴承50以相对高刚度甚至以悬臂的方式支承滚珠丝杠螺母45，从而能够抑制因正时带33的张紧引起的滚珠丝杠螺母45的倾斜。
外环部51通常也形成为环形面状形状。外环部51的外周面与第二壳体部32的内周面接触。在外环部51的内周面上形成有沿外环部51的周向方向的滚珠保持孔51a。
滚珠保持孔51a具有依循滚珠53的周表面的弯曲表面。两个滚珠保持孔51a沿轴向方向ZA形成。从滚珠保持孔51a的顶点至外环部51的上表面的厚度规定为滚道底部厚度T。滚道底部厚度T设置为滚珠直径Bd的25％至30％。滚道底部厚度T尽可能变薄、同时要考虑外环部51的强度。滚珠53填充入每个滚珠保持孔51a中。在该状态下，滚珠53能够根据外环部51与内环部52之间的相对旋转而滚动。
如图3中所示，在滚珠丝杠螺母45的位于与从动带轮47相对的一侧上的外周边缘部上形成有在径向方向ZB上突出的凸缘45a。双列角接触滚珠轴承50(更精确地，内环部52)在滚珠丝杠螺母45的外周面上设置在凸缘45a与从动带轮47之间。
在第一壳体部31的外环部51侧、在第一壳体部31的末端中设置有壁部31c。此外，在第二壳体部32的在轴向方向ZA上与外环部51间隔开的部分中设置有壁部32c。在外环部51与壁部31c、32c中的每一者之间的在轴向方向ZA上的间隙中布置有板61和金属弹簧62。
金属弹簧62是具有环形面状形状的金属锥形碟式弹簧。此外，板61是出于防止金属弹簧62与壳体30接触的目的而设置的，并且由铁以环形面状形状形成使得具有L形截面。也就是说，板61由沿在方向上延伸的保持部61a和在纵向方向上延伸的防止磨损部61b构成。保持部61a的外径根据金属弹簧62的内径设置。相应地，金属弹簧62配装至板61(保持部61a)中。在该状态下，保持部61a在其整个周部上设置在金属弹簧62内。
如图3中所示，板61设置在滚珠丝杠螺母45的外周侧，从而以板61将金属弹簧62保持在其内侧的状态设置在外环部51与壁部31c、32c中的每一者之间。也就是说，板61的保持部61a设置在金属弹簧62的内侧(齿条轴21的旋转中心侧)处，而板61的防止磨损部61b设置在金属弹簧62的面对壁部31c、32c中的每一者的那一侧处。
此外，金属弹簧62的滚珠丝杠螺母45侧通过接触防止磨损部61b按压防止磨损部61b，并且金属弹簧62的与滚珠丝杠螺母45相反的那一侧通过接触外环部51的侧周表面按压双列角接触滚珠轴承50。因而，角接触滚珠轴承50由于来自位于两侧的金属弹簧62的弹性力而保持在上述位置处。
下面对电动助力转向系统10的操作进行描述。如图1中所示，当方向盘2被操作时，在轴向方向ZA上的力通过小齿轮13A、齿条传动装置21B等施加至齿条轴21。因此，如图4中所示，齿条轴21向左方向稍微移动。
随着此移动，双列角接触滚珠轴承50(外环部51)压缩金属弹簧62中的一者(图中左侧的金属弹簧62)，并且拉伸金属弹簧62中的另一者，使得双列角接触滚珠轴承50在向左方向上与滚珠丝杠螺母45一体地移动。
双列角接触滚珠轴承50和滚珠丝杠螺母45的移动使滚珠丝杠螺母45此后随着马达(驱动源)41的驱动平稳地旋转。当齿条轴21在向右方向上稍微移动时，执行相同的操作。
同样地，当金属弹簧62以能够弹性变形的方式设置在双列角接触滚珠轴承50的任一侧上时，能够减小随着双列角接触滚珠轴承50的移动而从壳体30(壁部31c、32c)接收的反作用力Pa。相应地，即使外环部51如上所述的那样变薄，也能够抑制耐久性的降低。应该注意到反作用力Pa根据金属弹簧62的弹簧率(rate of spring)确定。
此外，即使在通过转向轮3对电动助力转向系统10施加振动的情况下，金属弹簧62的向重力方向的移位也通过板61的保持部61a来控制。
如图3中所示，轴承50包括外环部51、内环部52和滚珠53。内环部52通常形成为环形面状形状。滚珠丝杠螺母45配装在内环部52内。
外环部51也形成为通常环形面状形状。外环部51的外周面与第二壳体部32的内周面接触。多个滚珠53以能够滚动的方式沿轴承50的周向方向设置在外环部51与内环部52之间。在根据本实施方式的轴承50中，沿轴承50的周向方向布置的多个滚珠53沿轴向方向ZA设置成两列。因而，由于滚珠沿轴向方向ZA设置为两列，所以轴承50具有在轴向方向ZA上伸长的形状。内环部52与滚珠丝杠螺母45一体地旋转。此时，内环部52使滚珠53在内环部52与外环部51之间旋转。
在径向方向ZB上突出的凸缘45a形成在滚珠丝杠螺母45的与从动带轮47相对的一侧的外周边缘部上。轴承50(更精确地，内环部52)在滚珠丝杠螺母45的外周面上设置在凸缘45a与从动带轮47之间。
如图2中所示，壁部31c设置第一壳体部31的在外环部51侧的末端中。此外，壁部32c设置在第二壳体部32的在轴向方向ZA上与外环部51间隔开的那部分中。板61和金属弹簧62布置在外环部51与壁部31c、32c中的每一者之间的在轴向方向ZA上的间隙中。
如图5中所示，金属弹簧62是具有环形面状形状的金属锥形碟式弹簧。此外，板61由铁以环形面状形状形成为使得具有L形截面。也就是说，板61由作为短边的保持部61a和作为纵向边的防止磨损部61b构成。保持部61a的外径根据金属弹簧62的内径设置。相应地，金属弹簧62配装至板61(保持部61a)中。在该状态下，保持部61a在其整个周部上设置在金属弹簧62内。
如图3中所示，板61设置在滚珠丝杠螺母45的外周侧使得在板61将金属弹簧62保持在其内侧的状态下设置在外环部51与壁部31c、32c中的每一者之间。也就是说，板61的保持部61a设置在金属弹簧62的内侧(齿条轴21的旋转中心侧)处,而板61的防止磨损部61b设置在金属弹簧62的面对壁部31c、32c中的每一者的那一侧处。
此外，金属弹簧62的滚珠丝杠螺母45侧(图中的下侧)通过与防止磨损部61b接触来按压防止磨损部61b，并且金属弹簧62的与滚珠丝杠螺母45相反的那一侧(图中的上侧)通过与外环部51的侧周表面接触来按压轴承50。轴承50通过来自位于两侧上的金属弹簧62的弹性力保持在上述位置处。
下面对电动助力转向系统10的操作进行描述。如图1中所示，当方向盘2被操作时，在轴向方向ZA上的力通过小齿轮13A、齿条传动装置21B等施加至齿条轴21。因此，齿条轴21根据方向盘2的操作方向稍微沿一方向移动。齿条轴21的该移动不会伴有滚珠丝杠螺母45的旋转。相应地，轴承50压缩金属弹簧62中的一者，并且与滚珠丝杠螺母45一体地移动。轴承50和滚珠丝杠螺母45这种稍微的移动使得滚珠丝杠螺母45此后随着马达(驱动源)41的驱动平稳地旋转，并且最终使得齿条轴21在轴向方向上平稳地移动。
此外，即使在通过转向轮3对电动助力转向系统10施加振动的情况下，金属弹簧62的向重力方向的移位也通过板61的保持部61a来控制。
如图6中所示，轴承50包括外环部51、内环部52和滚珠53。内环部52形成为通常环形面状形状。滚珠丝杠螺母45配装在内环部52内。外环部51也形成为通常环形面状形状。外环部51的外周面与第二壳体部32的内周面接触。多个滚珠53以能够滚动的方式设置在外环部51与内环部52之间。在根据本实施方式的轴承50中，沿轴承50的周向方向布置的多个滚珠53沿轴向方向ZA设置成两列。内环部52与滚珠丝杠螺母45一体地旋转。此时，内环部52相对于外环部51旋转，同时使滚珠53旋转。
在第二壳体部32的与轴承50接触的内周面上形成有凹部34。凹部34形成为环形面状形状。凹部34填充有作为润滑剂的油脂55。油脂55渗出至接触表面56，该接触表面56在轴向方向ZA上形成在凹部34的两侧上并且轴承50在该接触表面56上与第二壳体部32接触。由于凹部34和油脂55，减少了轴承50相对于第二壳体部32的内周面的滑动摩擦。
如图6中所示，滚珠丝杠螺母45的在径向方向ZB上突出的凸缘45a形成在滚珠丝杠螺母45的位于与从动带轮47相对的一侧的外周边缘部上。轴承50(更精确地，内环部52)在滚珠丝杠螺母45的外周面上设置在凸缘45a与从动带轮47之间。
壁部31c形成在第一壳体部31的在外环部51侧的末端中。此外，壁部32c形成在第二壳体部32的与外环部51在轴向方向ZA上间隔开的那部分中。板61和金属弹簧62布置在外环部51与壁部31c、32c中的每一者之间的在轴向方向ZA上的间隙中。
金属弹簧62为环形面状锥形碟式弹簧或波形垫圈，并且设置在金属弹簧62与外环部51的侧表面接触的位置处。金属弹簧62是弹性保持部的一个示例。板61由铁以环形面状形状形成为具有L形截面。
板61以板61将金属弹簧62保持其在内侧的状态设置在金属弹簧62与壁部31c、32c中的每一者之间。外环部51通过来自位于两侧的金属弹簧62的弹性力而保持在上述位置处。
下面对电动助力转向系统10的操作进行描述。如图1中所示，当方向盘被操作时，在轴向方向ZA上的力通过小齿轮13A、齿条传动装置21B等施加至齿条轴21。因此，齿条轴21根据方向盘2的操作方向向一方向稍微移动。相应地，轴承50压缩金属弹簧62，并且与滚珠丝杠螺母45在轴向方向ZA上一体地移动。此时，由于凹部34和填充在其中的油脂55，减小了轴承50相对于第二壳体部32的内周面的滑动摩擦。这允许轴承50和滚珠丝杠螺母45平稳地移动。当轴承50和滚珠丝杠螺母45像这样稍微地移动时，滚珠丝杠螺母45此后随着马达(驱动源)41的驱动平稳地旋转。
根据上述实施方式，能够产生下述效果。当齿条轴21随着方向盘2的旋转在轴向方向ZA上稍微地移动时，滚珠丝杠螺母45和双列角接触滚珠轴承50克服金属弹簧62的弹性力相对于齿条轴21一体地移动。当双列角接触滚珠轴承50和滚珠丝杠螺母45像这样移动时，滚珠丝杠螺母45此后通过马达41相对于齿条轴21平稳地旋转，并且最终齿条轴21在轴向方向ZA上平稳地移动。
此外，当金属弹簧62设置在双列角接触滚珠轴承50与壳体30(壁部31c、32c)之间时，能够减少在双列角接触滚珠轴承50移动时外环部51从壳体30(壁部31c、32c)接收的反作用力Pa。这使得能够形成较薄的外环部51，并且最终在在轴向方向上ZB上的尺寸方面以紧凑的方式构造电动助力转向系统10。
双列角接触滚珠轴承50的外环部51中的滚道底部厚度T设置为滚珠直径Bd的25％至30％。因而，如上所述，即使滚道底部厚度T设置成比常规技术中的一般外环部51更薄，也能够减少双列角接触滚珠轴承50中的外环部51从壳体30(壁部31c、32c)接收的反作用力Pa。这使得能够维持耐久性并且能够在沿径向方向ZB上的尺寸方面以紧凑的方式构造双列角接触滚珠轴承50。
当金属弹簧62的弹簧率被调节时，能够对外环部51通过金属弹簧62从壳体30接收的反作用力Pa进行调节。更具体地，当弹簧率更小时，外环部51接收的反作用力Pa变得更小。
板61的保持部61a从与重力方向相反的方向支承金属弹簧62。这使得能够防止金属弹簧62向重力方向移位。鉴于此，能够通过位于两侧的金属弹簧62的弹性力进一步可靠地支承轴承50。这使电动助力转向系统10的操作稳定，并且最终使方向盘2的可操作性稳定。
此外，能够抑制由铝制成的壳体30因与壳体30接触的金属弹簧62而被磨损。此外，还能够抑制由磨损引起的异常噪音。如图5中所示，保持部61a贯穿金属弹簧62的周向方向ZC形成在金属弹簧62的内周侧。相应地，无论装配后板61与金属弹簧62之间的在周向方向ZC上的位置关系如何，保持部61a的一部分从与重力方向相反的方向支承金属弹簧62。相应地，能够在部件——在该部件中，金属弹簧62配装至板61中——装配在轴承50与壁部31c、32c中的每一者之间时，改善装配在周向方向ZC上的自由度。
用作轴承50的双列角接触滚珠轴承能够构造成使得外环部51制成为比单列轴承等之类中的外环部更薄。这是因为外环部51与内环部52之间的滚珠53的数量大，使得施加至外环部51的载荷能够通过滚珠53分布。根据上述构型，当采用锥形碟式弹簧作为金属弹簧62时，能够通过锥形碟式弹簧在其整个周部上按压轴承50的外环部51的侧表面。相应地，即使在包括薄的外环部51的双列角接触滚珠轴承的情况下，也能够稳定地以弹性方式限制轴承50。
凹部34形成在轴承50与壳体30之间的接触表面上。凹部34减少轴承50与壳体30之间的接触面积。鉴于此，如上所述，能够减少在滚珠丝杠螺母45和轴承50一体地移动时轴承50相对于壳体30的滑动摩擦。
当凹部34填充有油脂55时，能够进一步减小轴承50相对于壳体30的滑动摩擦。双列角接触滚珠轴承50在轴向方向ZA上比单列轴承等更长。相应地，在双列角接触滚珠轴承50中，轴承50与壳体30之间的接触面积更大，最终，滑动摩擦自然变大。然而，根据上述构型，能够减小轴承50相对于壳体30的滑动摩擦。因此，即使采用双列角接触滚珠轴承的构型，也能够使双列角接触滚珠轴承50在轴向方向ZA上平稳地移动。
由于凹部34形成在由铝制成的壳体30中，所以能够很容易地形成凹部34。
值得注意的是上述实施方式在以下实施方式中——其中，上述实施方式被适当地修改——是可执行的。在上述实施方式中，壳体30由第一壳体部31和第二壳体部32构成，但壳体30可以一体地形成。
在上述实施方式中，金属弹簧62是锥形碟式弹簧，但可以是波形垫圈。替代性地，金属弹簧62可以是由树脂制成的弹性构件，比如橡胶。即使在这种情况下，弹性构件的移位通过保持部61a而被抑制。在上述实施方式中，滚道底部厚度T设置为滚珠直径Bd的25％至30％，但可以在该范围之外。
在上述实施方式中，壳体30由铝形成，但可以由铁形成。
在上述实施方式中，板61的保持部61a形成在防止磨损部61b的整个周部上，但保持部61a可以部分地形成在防止磨损部61b中。在这种情况下，保持部61a至少在金属弹簧62的与重力方向相反的方向上形成在板61中。此外，多个保持部可以以给定的角度间隔形成。根据这些构型，能够由较少材料形成板61。
在上述实施方式中，板61的截面形状是L形，但其形状能够适当地修改。例如，保持部61a可以设置在金属弹簧62的外周侧处而不是金属弹簧的内周侧处。即使在这种情况下，保持部仍相对于金属弹簧62沿重力方向设置在图2中的下侧上。因此，能够防止金属弹簧62掉落。此外，保持部61a可以形成在金属弹簧62的内周侧和外周侧两者处。
在上述实施方式中，轴承50是双列角接触滚珠轴承，但轴承50不局限于此并且可以是其他类型的轴承。
在上述实施方式中，设置有一个凹部34，但可以沿轴向方向ZA设置多个凹部34。在上述实施方式中，凹部34填充有油脂55，但油脂55可以不填充在其中。即使在这种情况下，由于凹部34形成为凹陷形状，所以能够减小轴承50与第二壳体部32之间的接触面积，并且最终减小轴承50相对于第二壳体部32的滑动摩擦。
在上述实施方式中，凹部34形成在壳体30中，但可以形成在轴承50的外周面中。即使在这种情况下，也能够获得与上述实施方式相似的效果。下面描述可以根据上述实施方式理解的技术理念和效果。
电动助力转向系统的特征在于弹性构件是波形垫圈。电动助力转向系统的特征在于壳体由铝制成、板由铁制成并且弹性构件由金属制成。
电动助力转向系统的特征在于壳体由铝制成，并且凹部形成在与轴承面接触的壳体中。
电动助力转向系统的特征在于润滑剂是油脂。电动助力转向系统的特征在于弹性保持部包括：壁部，该壁部是壳体的一部分并且设置在轴承的在转向轴的轴向方向上的任一侧使得与轴承隔开；和弹性本体，该弹性本体设置在壁部与轴承之间。

Claims (9)

1.一种电动助力转向系统，其特征在于包括：
转向轴(21)，所述转向轴(21)构造成随着方向盘(2)的旋转在轴向方向上移动；
壳体(30)，所述壳体(30)将所述转向轴(21)容纳在所述壳体(30)中，使得所述转向轴能够在所述轴向方向上移动；
滚珠丝杠螺母(45)，所述滚珠丝杠螺母(45)通过多个滚珠(44)螺纹地接合至所述转向轴(21)并且构造成当所述滚珠丝杠螺母通过驱动源被旋转地驱动时使所述转向轴(21)在所述轴向方向上移动；
双列角接触滚珠轴承(50)，所述双列角接触滚珠轴承(50)包括：环形面状外环部(51)，所述外环部(51)具有与所述壳体(30)的内周面接触的外周面；环形面状内环部(52)，所述内环部(52)放置在所述外环部(51)内侧并且将所述滚珠丝杠螺母(45)保持在所述内环部(52)内；和滚珠(53)，所述滚珠(53)构造成在所述外环部(51)与所述内环部(52)之间滚动并且沿所述轴向方向布置成多个列，所述双列角接触滚珠轴承(50)构造成相对于所述壳体(30)可旋转地支承所述滚珠丝杠螺母(45)；
带轮(47)，所述带轮(47)在所述双列角接触滚珠轴承(50)的旁侧固定至所述滚珠丝杠螺母(45)，所述带轮(47)通过所述驱动源驱动；
壁部(31c，32c)，所述壁部(31c，32c)放置在所述双列角接触滚珠轴承(50)的在所述转向轴(21)的所述轴向方向上的任一侧处，所述壁部(31c，32c)与所述壳体(30)一体地形成；以及
弹性构件(62)，所述弹性构件(62)设置在所述壁部(31c，32c)与所述外环部(51)之间并且构造成将所述双列角接触滚珠轴承保持成能够在所述轴向方向上弹性地移位。
2.根据权利要求1所述的电动助力转向系统，其中：
在所述外环部(51)的内周面上形成有滚珠保持孔(51a)，所述滚珠保持孔(51a)构造成以能够滚动的方式保持所述滚珠(53)；以及
从所述外环部(51)中的所述滚珠保持孔(51a)的顶点至所述外环部(51)的外表面的滚道底部厚度设定成滚珠直径的25％至30％。
3.根据权利要求1或2所述的电动助力转向系统，还包括：
板(61)，所述板(61)包括保持部(61a)，所述保持部(61a)构造成从与重力方向相反的方向支承所述弹性构件(62)，所述板(61)设置在所述弹性构件(62)与所述壁部(31c，32c)之间。
4.根据权利要求3所述的电动助力转向系统，其中
所述弹性构件(62)形成为环形面状形状，并且所述保持部(61a)在所述弹性构件(62)的整个周部上形成在所述弹性构件(62)内周侧处。
5.根据权利要求3所述的电动助力转向系统，其中
所述弹性构件(62)是锥形碟式弹簧，所述锥形碟式弹簧构造成在使所述双列角接触滚珠轴承(50)的所述外环部(51)的侧表面的整个周部与所述板(61)的整个周部彼此分离的方向上对所述双列角接触滚珠轴承(50)的所述外环部(51)的侧表面的所述整个周部和所述板(61)的所述整个周部进行按压。
6.根据权利要求1或2所述的电动助力转向系统，还包括：
凹部(34)，所述凹部(34)形成在所述双列角接触滚珠轴承(50)的所述外周面与所述壳体(30)的所述内周面接触的表面上。
7.根据权利要求6所述的电动助力转向系统，其中
所述凹部(34)填充有润滑剂(55)。
8.根据权利要求6所述的电动助力转向系统，其中
所述凹部(34)形成在所述双列角接触滚珠轴承(50)的所述外周面上。
9.根据权利要求6所述的电动助力转向系统，其中
所述凹部(34)形成在所述壳体(30)的所述内周面上。
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