專利名稱：動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置，特別涉及構(gòu)造成通過液壓為駕駛員提 供轉(zhuǎn)向助力的整體動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置，以及該動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的制造方法。
背景技術(shù)：
近年來，已經(jīng)提出和發(fā)展了多種整體動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置，其中活塞可 滑動(dòng)的固定到傳動(dòng)裝置外殼的液壓汽缸部分中，構(gòu)成動(dòng)力轉(zhuǎn)向外殼部 件的一部分，活塞密封圏連接到活塞上，將液壓汽缸部分的內(nèi)部空間 分成兩個(gè)液壓室，旋轉(zhuǎn)式控制閥門設(shè)置在油泵和該對(duì)液壓室之間，用 于選擇性地將工作流體從油泵供應(yīng)到任一個(gè)液壓室中，從而液壓室之 間的壓力差對(duì)活塞軸向施壓，由此在轉(zhuǎn)向方向上產(chǎn)生助力扭矩。對(duì)應(yīng)
于2005年5月24日公布的專利號(hào)為6,896,093的、臨時(shí)^^開號(hào)為 2005-022636的日本專利(以下稱為JP2005-022636 )中公開了一種這 樣的整體動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置。
在JP2005-022636公開的整體動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置中，控制閥門構(gòu)造成 其內(nèi)閥門部分形成于轉(zhuǎn)向輸入軸(閥門轉(zhuǎn)子)的外周上且外閥門部分 形成于轉(zhuǎn)向輸出軸(閥門套筒)的內(nèi)周上。借助該控制閥門，控制工 作流體供應(yīng)到一個(gè)液壓室中以及工作流體從另一個(gè)液壓室中排出，以 產(chǎn)生左轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向助力或右轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向助力。
當(dāng)裝配的時(shí)候，首先，輸入軸和輸出軸以這樣的方式插入到外殼 部件的閥門外殼部分中，即通過將輸入軸的內(nèi)閥門部分和輸出軸的外 閥門部分相互之間一體的鏈接起來形成控制閥門。然后，將活塞安裝 到輸出軸上。在這些條件下，包括有扇形齒輪外殼部分以及液壓汽缸 部分的傳動(dòng)裝置外殼和閥門外殼都由各自的夾具支撐或夾持。此后， 其上安裝有活塞的輸出軸插入到傳動(dòng)裝置外殼中，同時(shí)調(diào)整傳動(dòng)裝置外殼的液壓汽缸部分的軸線與閥門外殼的軸線對(duì)齊。

發(fā)明內(nèi)容
然而，在JP2005-022636公開的整體動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置中，當(dāng)裝配的 時(shí)候，閥門外殼和傳動(dòng)裝置外殼必須有兩個(gè)不同的夾具進(jìn)行夾持，并 且其上安裝有活塞的輸出軸必須插入到傳動(dòng)裝置外殼中，同時(shí)要保持 傳動(dòng)裝置外殼的液壓汽缸部分的軸線與閥門外殼的軸線相互對(duì)齊。從 而，這樣的安置過程是非常復(fù)雜的。
假定上述安置過程是簡單的，而不需要更多的考慮安置準(zhǔn)確度的 損失，那么活塞的軸線與傳動(dòng)裝置外殼的液壓汽缸部分的軸線之間可 能會(huì)出現(xiàn)明顯的不對(duì)齊。在這種情況下，不可能確?；钊交幕瑒?dòng)。 此外，由于安置準(zhǔn)確度的下降而出現(xiàn)的活塞和傳動(dòng)裝置外殼之間的咔 嗒聲(呼嗒響的噪聲和振動(dòng))可通過呼嗒響的活塞傳遞到輸出軸和輸 入軸之間的間隙中。這對(duì)由輸入軸和輸出軸相互一體連接起來構(gòu)成的 控制閥門的操縱存在不利的影響。此外，從良好密封性的觀點(diǎn)來看， 安置準(zhǔn)確度的下降也是不合適的，因?yàn)閭鲃?dòng)裝置外殼和閥門外殼的配 合表面還用作工作流體的密封表面。
因此，考慮到前述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供構(gòu) 造成能夠更簡化安置過程同時(shí)確保高安置準(zhǔn)確度的動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明上述和其它的目的，提供一種動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置，包 括輸入軸，適于機(jī)械地聯(lián)接到方向盤上；輸出軸，機(jī)械地聯(lián)接到所 述輸入軸上；外殼部件，其包括閥門外殼以及與該閥門外殼結(jié)合的傳 動(dòng)裝置外殼；閥門外殼側(cè)配合表面，其形成于所述閥門外殼面對(duì)所述 傳動(dòng)裝置外殼的一側(cè)上；傳動(dòng)裝置外殼側(cè)配合表面，其形成于所述傳 動(dòng)裝置外殼面對(duì)所述閥門外殼的一側(cè)上，并分別與所述閥門外殼側(cè)配 合表面配合；閥門外殼孔，其是在所述閥門外殼上鉆孔形成的；活塞， 其可操作地容納在所述傳動(dòng)裝置外殼中，并構(gòu)造成將所述傳動(dòng)裝置外 殼的內(nèi)部空間分為第一液壓室和第二液壓室；內(nèi)閥門部分，其與所述 輸入軸一體成形，并可旋轉(zhuǎn)地容納在所述閥門外殼孔中；外閥門部分，
9其與所述輸出軸一體成形，位于所述內(nèi)閥門部分的外周上，并可旋轉(zhuǎn)
地容納在所述閥門外殼孔中；閥門部分，其由所述內(nèi)閥門部分和所述 外閥門部分兩者構(gòu)成，并構(gòu)造成借助所述內(nèi)閥門部分相對(duì)于所述外閥 門部分的旋轉(zhuǎn)而將從外部流體壓力源排放的工作流體的供應(yīng)通道選擇 性地轉(zhuǎn)換到所述第一液壓室和所述第二液壓室中的任一個(gè)；油槽，其 限定在所述閥門外殼孔和所述外閥門部分之間；軸承，插入到所述閥 門外殼孔和所述外閥門部分之間；軸承鄰接表面，以面對(duì)所述傳動(dòng)裝 置外殼的方式形成于所述閥門外殼孔的內(nèi)周壁表面上，所述軸承的軸 向端面與該軸承鄰接表面鄰接；運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，其包括將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn) 換為直線運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器將所述輸出軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為所 述活塞的軸向滑動(dòng)；以及運(yùn)動(dòng)傳遞機(jī)構(gòu)，其將所述活塞的軸向滑動(dòng)傳 遞給轉(zhuǎn)向車輪。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置，包括輸入 軸，適于機(jī)械地聯(lián)接到方向盤上；輸出軸，機(jī)械地聯(lián)接到所述輸入軸 上；閥門外殼以及與該閥門外殼結(jié)合的傳動(dòng)裝置外殼；閥門外殼孔， 其是在所述閥門外殼上鉆孔形成的；活塞，其可操作地容納在所述傳 動(dòng)裝置外殼中，并構(gòu)造成將所述傳動(dòng)裝置外殼的內(nèi)部空間分為第一液 壓室和第二液壓室；內(nèi)閥門部分，其與所述輸入軸一體成形，并可旋 轉(zhuǎn)地容納在所述閥門外殼孔中；外閥門部分，其與所述輸出軸一體成 形，位于所述內(nèi)閥門部分的外周上，并可旋轉(zhuǎn)地容納在所述閥門外殼 孔中；閥門部分，其由所述內(nèi)閥門部分和所述外閥門部分兩者構(gòu)成， 并構(gòu)造成借助所述內(nèi)閥門部分相對(duì)于所述外閥門部分的旋轉(zhuǎn)而將從外 部流體壓力源排放的工作流體的供應(yīng)通道選擇性地轉(zhuǎn)換到所述第 一 液 壓室和所述第二液壓室中的任一個(gè)；油槽，其限定在所述閥門外殼孔 和所述外閥門部分之間；滾珠絲杠，其包括螺紋部分、螺母部分和多 個(gè)循環(huán)滾珠，所述螺紋部分與所述外閥門部分一體成形并位于所述外 閥門部分面對(duì)所述傳動(dòng)裝置外殼一側(cè)的軸向端部上，并且具有形成于 其外周側(cè)的循環(huán)滾珠絲杠槽，所述螺母部分以與所述滾珠絲杠槽相對(duì) 的方式形成于所述活塞的內(nèi)周側(cè)，所述多個(gè)循環(huán)滾珠位于所述螺紋部分和所述螺母部分之間；滾珠軸承，其包括內(nèi)座圈、外座圈以及軸承 滾珠，所述內(nèi)座圏與所述外閥門部分的外周側(cè)一體成形，并在所述螺 紋部分一側(cè)遠(yuǎn)離所述油槽，所述外座圏形成于所述閥門外殼孔中，并 位于所述內(nèi)座圏的外周側(cè)，所述軸承滾珠限制在所述內(nèi)座圏和所述外 座圏之間；以及運(yùn)動(dòng)傳遞機(jī)構(gòu)，其將所述活塞的軸向滑動(dòng)傳遞給轉(zhuǎn)向 車輪。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種制造動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的方法， 該裝置包括閥門外殼以及與該閥門外殼結(jié)合的傳動(dòng)裝置外殼；閥門 外殼孔，其是在所述閥門外殼上鉆孔形成的；活塞，其可操作地容納 在所述傳動(dòng)裝置外殼中，并構(gòu)造成將所述傳動(dòng)裝置外殼的內(nèi)部空間分 為第一液壓室和第二液壓室；閥門部分，其具有內(nèi)閥門部分和外閥門 部分，所述內(nèi)閥門部分容納在所述閥門外殼孔中并適于聯(lián)接到方向盤 上，所述外閥門部分設(shè)置成相對(duì)于所述內(nèi)閥門部分是可旋轉(zhuǎn)的，該閥 門部分構(gòu)造成將從外部流體壓力源排放的工作流體的供應(yīng)通道選擇性
地轉(zhuǎn)換到所述第一液壓室和所述第二液壓室中的任一個(gè)；輸出軸，與 所述外閥門部分一體成形；運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，其包括將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為 直線運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器將所述輸出軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為所述活 塞的軸向滑動(dòng)；以及運(yùn)動(dòng)傳遞機(jī)構(gòu)，其將所述活塞的軸向滑動(dòng)傳遞給 轉(zhuǎn)向車輪，所述方法包括裝卡過程，裝卡所述閥門外殼面對(duì)方向盤 一側(cè)的一個(gè)軸向端部；加工過程，從所述閥門外殼面對(duì)所述傳動(dòng)裝置 外殼的相對(duì)軸向端部加工所述閥門外殼孔的內(nèi)周表面；以及加工過程， 從所述閥門外殼面對(duì)所述傳動(dòng)裝置外殼的相對(duì)軸向端部加工所述閥門 外殼與所述傳動(dòng)裝置外殼配合的配合表面。
從以下參考附圖的說明中，將會(huì)理解本發(fā)明的其它目的和特征。


圖1為動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的實(shí)施例的軸向橫截面圖； 圖2為輸出軸縱向橫截面的軸向橫截面圖，該輸出軸為該實(shí)施例 動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的部件；圖3為閥門外殼的正視圖，其構(gòu)成該動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置實(shí)施例的外殼
部件的一部分；
圖4為圖3中所示的閥門外殼的軸向橫截面圖； 圖5為修改的動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的軸向橫截面圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參考附圖，特別是參考圖1，舉例說明用在自動(dòng)車輛中的液 壓操縱的整體動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的實(shí)施例。 [動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的總體結(jié)構(gòu)
在圖1-4中所示的動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的實(shí)施例中，假定軸線的方向限 定為y軸方向，該軸為轉(zhuǎn)向輸入軸(簡單地，為輸入軸)40和轉(zhuǎn)向輸 出軸(簡單地，為輸出軸)60共同的軸線，從輸入軸40下端(參見 圖1)到輸入軸40上端的軸線方向限定為y軸正向，垂直于y軸的垂 線限定為x軸方向，從活塞70到扇形齒輪軸30 (運(yùn)動(dòng)傳遞機(jī)構(gòu)或轉(zhuǎn) 向扭矩傳遞沖幾構(gòu))的垂線方向限定為x軸正向。
動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的外殼部件1由閥門外殼IO和傳動(dòng)裝置外殼20構(gòu) 成。閥門外殼IO設(shè)置成在其中容納控制閥門(旋轉(zhuǎn)閥門)600 (后面 進(jìn)行說明)，該控制岡門600構(gòu)造成轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)向助力的方向。另一方面， 傳動(dòng)裝置外殼20包括液壓汽缸部分和扇形齒輪外殼部分(扇形齒輪軸 外殼部分23，在后面進(jìn)行說訴)。構(gòu)造成通過液壓產(chǎn)生助力并具有在 其外周形成的局部齒部71的活塞可軸向滑動(dòng)的固定在傳動(dòng)裝置外殼 20液壓汽缸部分中。具有與活塞70的齒部71嚙合的齒部的扇形齒輪 軸30容納在傳動(dòng)裝置外殼20的扇形齒輪外殼部分中。扇形齒輪軸30 以這樣的方式安裝在傳動(dòng)裝置外殼20的扇形齒輪外殼部分中，是為了 借助活塞70的滑動(dòng)而繞著其旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，以轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向車輪(圖中未 示)。具體的，當(dāng)活塞70為上升行程的時(shí)候，扇形齒輪軸30順時(shí)針旋 轉(zhuǎn)(參見圖1)。具體的，當(dāng)活塞70為下降行程的時(shí)候，扇形齒輪軸 30逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)(參見圖1)。
閥門外殼IO形成為很淺的杯狀，反之，傳動(dòng)裝置外殼20形成為
12面圖上可以看到，閥門外殼IO軸向下部的 開口端和傳動(dòng)裝置外殼20軸向上部的開口端以不透流體的方式相互 配合在一起。也就是，閥門外殼10具有平行于y軸的軸向配合表面 13以及垂直于y軸的徑向配合表面14。采用相似的方式，傳動(dòng)裝置外 殼20具有平行于y軸的軸向配合表面26以及垂直于y軸的徑向配合 表面27。裝配之后，閥門外殼IO的軸向配合表面13與傳動(dòng)裝置外殼 20的軸向配合表面26配合，并且閥門外殼10的徑向配合表面14與 傳動(dòng)裝置外殼20的徑向配合表面27配合。
傳動(dòng)裝置外殼20的液壓汽缸部分的滑動(dòng)接觸壁表面部分25形成 為圓柱形，其與具有活塞密封圏(無附圖標(biāo)記)的活塞70的下環(huán)脊 (land)部分滑動(dòng)接觸。輸入軸40機(jī)械地聯(lián)接到方向盤(圖中未示)， 輸出軸60通過扭力桿50聯(lián)接到輸入軸40上，輸入軸40和輸出軸60 插入到閥門外殼10的閥門外殼孔11中。
活塞70安裝在傳動(dòng)裝置外殼20中，根據(jù)通過扭力桿50聯(lián)接到輸 入軸40上的輸出軸60的旋轉(zhuǎn)方向，該活塞70借助通過控制閥門(旋 轉(zhuǎn)閥門)600引入到活塞70 —端或另一端的增壓工作流體(更確切的 說，是借助施加到活塞70兩端的液壓壓力之間的壓力差)沿著兩個(gè)相 反的y軸方向中的任一個(gè)方向滑動(dòng)。盡管在圖1的橫截面上只顯示了 一個(gè)出入口 (port),但是閥門外殼10形成為具有兩個(gè)出入口 ，該兩 個(gè)出入口分別連接到油泵O/P,也就是外部液壓源(圖中未示)和存 儲(chǔ)罐(圖中未示)。形成于閥門外殼10中的第一出入口為進(jìn)口 (吸入 口 )410，工作流體通過該進(jìn)口 410從泵供應(yīng)到控制閥門一側(cè)。形成于 閥門外殼10中的第二出入口為出口 (排放口) 420，工作流體通過該 出口 420從控制閥門 一側(cè)排放到存儲(chǔ)罐中。
從圖1的橫截面可以連接到，傳動(dòng)裝置外殼20的液壓汽缸部分的 軸布置成與扇形齒輪軸30的旋轉(zhuǎn)軸垂直?；钊?0的齒部71可滑動(dòng)的 安裝在傳動(dòng)裝置外殼20的液壓汽缸部分內(nèi)，扇形齒輪軸30的齒部31 可旋轉(zhuǎn)地安裝在傳動(dòng)裝置外殼20的扇形齒輪外殼部分內(nèi)，活塞70的 齒部71和扇形齒輪軸30的齒部31相互嚙合在一起，使得扇形齒輪軸
1330借助活塞70的滑動(dòng)而旋轉(zhuǎn)，用于轉(zhuǎn)向助力。
采用可軸向滑動(dòng)的安裝在傳動(dòng)裝置外殼20的液壓汽缸部分內(nèi)的 活塞70，傳動(dòng)裝置外殼20的內(nèi)部空間就被分隔開，活塞密封圈固定 到形成于活塞70外周上的油封槽中，也就是分隔成兩個(gè)部分，(i)限 定在相對(duì)于活塞70的活塞密封圈的y軸正向一側(cè)的第一液壓室21， 以及(ii)限定在相對(duì)于活塞密封圏的y軸負(fù)向一側(cè)的第二液壓室22。
如前所述，輸入軸40通過扭力桿50聯(lián)接到輸出軸60上。輸出軸 60借助滾珠絲杠(ball screw ) 80機(jī)械地聯(lián)接到活塞70上。更確切地， 輸出軸60的下半部形成為螺桿部分(或者是螺紋部分81 )，通過循環(huán) 滾珠83聯(lián)接到活塞70的螺母部分82上。輸出軸60具有扭力桿壓入 配合孔63，扭力桿50的軸向下端(參見圖1)(也就是扭力桿在y軸 負(fù)向這一側(cè)的端部)壓入配合到該扭力桿壓入配合孔63中。
滾珠絲杠80主要包括輸出軸60的螺紋部分81、活塞70的螺母 部分82和循環(huán)滾珠83。螺紋部分81是在輸出軸60的外周表面上相 對(duì)于控制閥門600的外閥門部分620的y軸負(fù)向一側(cè)加工循環(huán)滾珠絲 杠槽84而形成的。另一方面，螺母部分82是在活塞70的內(nèi)周表面上 加工內(nèi)螺紋而形成的。循環(huán)滾珠83位于輸出軸60的螺紋部分81和活 塞70的螺母部分82之間。滾珠絲杠80用作運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器，將輸出軸 60 (或外閥門部分620)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為活塞70在y軸方向上的直 線運(yùn)動(dòng)。
如前所述，輸出軸60具有形成于其外周側(cè)的滾珠絲杠槽84以及 形成于內(nèi)周側(cè)的扭力桿壓入配合孔63。由于槽84和孔63的結(jié)構(gòu)，存 在機(jī)械強(qiáng)度不夠的可能性。然而，在所示的實(shí)施例中，滾珠絲杠槽84 結(jié)構(gòu)的位置和扭力桿壓入配合孔63結(jié)構(gòu)的位置在y軸方向上相互之間 彼此偏離。也就是，滾珠絲杠槽84和扭力桿壓入配合孔63形成為相 互之間軸向分隔開，從而確保輸出軸60具有符合要求的機(jī)械強(qiáng)度。
當(dāng)輸出軸60的螺紋部分81聯(lián)接到活塞70的螺母部分82的時(shí)候， 螺紋部分81從相對(duì)于螺母部分82的y軸正向一側(cè)(也就是閥門外殼 10 —側(cè))插入到螺母部分82中。也就是，活塞70由輸出軸60的螺到，輸出軸60的軸向最下端(參見圖1)(也就 是輸出軸在y軸負(fù)向這一側(cè)的軸向端部62)不與傳動(dòng)裝置外殼20的 底部24鄰接接合(abutted-engagement)，從而輸出軸60不是由傳動(dòng) 裝置外殼20支撐的。
活塞70與傳動(dòng)裝置外殼20的液壓汽缸部分的滑動(dòng)接觸壁表面部 分25僅保持滑動(dòng)接觸。傳動(dòng)裝置外殼20本身不確實(shí)支撐活塞70。也 就是，輸出軸60與閥門外殼10 —起用作用于活塞70的懸臂支撐部件。
因此，活塞70上面對(duì)第二液壓室22的受壓區(qū)域與傳動(dòng)裝置外殼 20的液壓汽缸部分的滑動(dòng)接觸壁表面部分25的徑向橫截面一致
(identical )。這有助于增大活塞70面對(duì)第二液壓室22的受壓區(qū)域， 換句話說，有助于活塞70在y軸方向上的平滑滑動(dòng)。
如前所述，傳動(dòng)裝置外殼20的液壓汽缸部分的軸布置成與扇形齒 輪軸30的旋轉(zhuǎn)軸垂直。傳動(dòng)裝置外殼20的一部分形成為扇形齒輪軸 外殼部分23，從液壓汽缸部分徑向擴(kuò)大，扇形齒輪軸30的一部分容 納在該扇形齒輪軸外殼部分23中。扇形齒輪軸外殼部分23與第一液 壓室21聯(lián)通，使得工作流體從第一液壓室21供應(yīng)到扇形齒輪軸外殼 部分23中，來潤滑相互配合的活塞70的齒部71和扇形齒輪軸30的 齒部31。
限定在傳動(dòng)裝置外殼20中的第一液壓室21通過第一液壓室聯(lián)通 通道15與控制閥門600聯(lián)通。第一液壓室聯(lián)通通道15形成于閥門外 殼10內(nèi)。另一方面，限定在傳動(dòng)裝置外殼20中的第二液壓室22通過 第二液壓室聯(lián)通通道16與控制閥門600聯(lián)通。第二液壓室聯(lián)通通道 16以延伸穿過閥門外殼10和傳動(dòng)裝置外殼20的方式形成于閥門外殼 IO和傳動(dòng)裝置外殼20中。
控制閥門600由內(nèi)閥門部分610和外閥門部分620構(gòu)成。內(nèi)閥門 部分610形成于輸入軸40上，而外閥門部分620形成于輸出軸60上。 更確切的說，內(nèi)閥門部分610包括在輸入軸40外周表面上形成或挖成 (cut)的并沿圓周彼此間隔開的多個(gè)徑向內(nèi)凹的部分(下文中稱為"內(nèi) 閥門槽611")。另一方面，外閥門部分620包括在輸出軸60內(nèi)周表面上形成或挖成(Cllt )的并沿圓周彼此間隔開的多個(gè)徑向外凹的部分(下
文中稱為"外閥門槽621")。為了提供好的不透水密封作用， 一密封 環(huán)630 (比如特氟龍油封)安裝在適當(dāng)?shù)奈恢蒙稀?br> 輸出軸60的外閥門部分620具有形成于其外周上的油槽310和 320?？刂崎y門600通過油槽310和320連接到各個(gè)出入口 410和420。 對(duì)于前述控制閥門600的閥門結(jié)構(gòu)，比如當(dāng)左轉(zhuǎn)的時(shí)候，方向盤的逆 時(shí)針旋轉(zhuǎn)通過輸入軸40傳遞給扭力桿50。從而，扭力桿50由于轉(zhuǎn)向 車輪上的轉(zhuǎn)向阻力而向左扭曲，因此促使輸入軸40相對(duì)于輸出軸60 輕微旋轉(zhuǎn)，使得工作流體在高壓下通過進(jìn)口 410引導(dǎo)進(jìn)入第一液壓室 21，并且第二液壓室22中的工作流體通過出口 420排放到存儲(chǔ)罐中， 以在左轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生轉(zhuǎn)向助力。相反，當(dāng)右轉(zhuǎn)的時(shí)候，方向盤的順時(shí) 針旋轉(zhuǎn)通過輸入軸40傳遞給扭力桿50。從而，扭力桿50由于轉(zhuǎn)向車 輪上的轉(zhuǎn)向阻力而向右扭曲，因此促使輸入軸40相對(duì)于輸出軸60輕 微旋轉(zhuǎn)，使得工作流體在高壓下通過進(jìn)口 410引導(dǎo)進(jìn)入第二液壓室22， 并且第一液壓室21中的工作流體通過出口 420排》文到存儲(chǔ)罐中，以在 右轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生轉(zhuǎn)向助力。扭力桿50扭轉(zhuǎn)的程度(換句話說，就是控 制閥門600的開度或助力的大小)根據(jù)轉(zhuǎn)向車輪上轉(zhuǎn)向阻力的大小進(jìn) 行變化。如上所述，由輸入軸40的內(nèi)閥門部分610和輸出軸60的外 閥門部分620構(gòu)成的控制閥門(S走轉(zhuǎn)閥門)600以及產(chǎn)生輸入軸40相 對(duì)于輸出軸60的輕^f鼓旋轉(zhuǎn)的扭力桿50，用作控制通過進(jìn)口 410從油 泵O/P引入活塞70 —端或另 一端的工作流體流動(dòng)的控制閥門。
在所示的實(shí)施例中，油槽310和320形成于外閥門部分620的外 周側(cè)。假定油槽310和320形成于閥門外殼孔11中，那么這些槽310 和320必須形成于閥門外殼10的內(nèi)周上。使閥門外殼10的內(nèi)周側(cè)凹 進(jìn)的加工性不好。相反，使外閥門部分620的外周側(cè)凹進(jìn)的加工性較 好。
軸承安裝鄰接表面(簡單地，軸承鄰接表面)17形成于閥門外殼 孔ll的內(nèi)周壁表面上，并設(shè)置在外閥門部分620的外周側(cè)(也就是輸 出軸60的外周側(cè))上。滾珠軸承IOO (軸承部件)安裝或固定到閥門外殼IO的軸承鄰接表面17上。滾珠軸承100用作四點(diǎn)接觸推力軸承， 其構(gòu)造成可旋轉(zhuǎn)地支撐輸出軸60，并且還構(gòu)造成接受抵抗在y軸任一 方向上作用在輸出軸60上的軸向力的反作用力。
滾珠軸承100包括與輸出軸60的外周部分一體成形的內(nèi)座圏部分 110、與輸出軸60隔開的外座圈部分120以及限制在內(nèi)座圏部分110 和外座圈部分120之間的軸承滾珠130。在所示的實(shí)施例中，內(nèi)座圏 部分110與輸出軸60 —體成形。假定內(nèi)座圏部分110不是與輸出軸 60—體成形，那么控制閥門600的定位準(zhǔn)確度將會(huì)降低。相反，在內(nèi) 座圏部分110和輸出軸60結(jié)構(gòu)一體的情況下，可確?？刂崎y門600 的定位準(zhǔn)確度。
內(nèi)座圏部分110具有形成于其外周上的滾珠軸承內(nèi)滾道槽121， 用于容納(hold)軸承滾珠130。第一液壓室聯(lián)通通道15形成于前述 內(nèi)座圏部分110 (輸出軸60)上，并且布置在相對(duì)于滾珠軸承內(nèi)滾道 槽121的y軸負(fù)向一側(cè)(換句話說，在滾珠絲杠80的螺紋部分81 — 側(cè))上，用于聯(lián)通外閥門槽621和外閥門部分620的外周側(cè)(也就是， 第一液壓室21 )。
與所示實(shí)施例的控制閥門結(jié)構(gòu)對(duì)比，假定外閥門部分620不是與 輸出軸60 —體成形，那么需要用來構(gòu)成外閥門不飛620的額外部件就 必須與輸出軸60分開設(shè)置。在這種情況下，不可能或者難以容易的形 成油路(第一液壓室聯(lián)通通道15)，外閥門槽621和外閥門部分620 的外周側(cè)通過該油路相互聯(lián)通。在所示的實(shí)施例中，外閥門部分620 和輸出軸60相互一體成形，從而可以容易的通過從輸出軸60的外周 上鉆孔形成第一液壓室聯(lián)通通道15。
鎖栓140也設(shè)置在相對(duì)于外座圏部分120的y軸負(fù)向一側(cè)，更確 切的說，鎖栓140是從第一液壓室21 —側(cè)插入到閥門外殼10的閥門 外殼孔11中，使得鎖栓140螺紋連接到閥門外殼10的開口最下端的 母螺紋部分(參見圖1)，并且固定到外座圏部分120的y軸負(fù)向的側(cè) 壁上，用于將滾珠軸承100的外座圏部分120保持或安裝在閥門外殼 10的適當(dāng)位置上。第一液壓室聯(lián)通通道15的一端與外閥門槽621聯(lián)
17通，而第一液壓室聯(lián)通通道15的另一端通過鎖栓140的大體環(huán)形內(nèi)部 空間與第一液壓室21聯(lián)通。
在助力轉(zhuǎn)向裝置的實(shí)施例中，輸入軸40和輸出軸60都從相對(duì)于 閥門外殼10的y軸負(fù)向一側(cè)插入到閥門外殼10中。因此，鎖栓140 也從相對(duì)于閥門外殼10的y軸負(fù)向一側(cè)螺紋連接到閥門外殼10中。 此外，軸承鄰接表面17以面對(duì)y軸負(fù)向的方式形成于閥門外殼10的 內(nèi)周側(cè)上。因此，助力轉(zhuǎn)向裝置的實(shí)施例構(gòu)造成使得滾珠軸承100本 身也從相對(duì)于閥門外殼10的y軸負(fù)向一側(cè)插入到并保持在閥門外殼 10中。
還提供有密封部件(油封)150，其位于相對(duì)于控制閥門600的y 軸正向一側(cè)，并置于閥門外殼開口最上端(圖1中閥門外殼10的y 軸正向的軸向開口端)和輸入軸40的液壓外周表面之間，以提供不透 水的密封。在所示的實(shí)施例中，在安裝輸入軸40之前，密封部件150 也從相對(duì)于閥門外殼10的y軸負(fù)向一側(cè)插入到閥門外殼孔11中。更 確切的說，閥門外殼IO在其開口最上端(圖1中閥門外殼10的y軸 正向的軸向開口端)與凸緣部分12 —體成形。通過將密封部件150 固定到凸緣部分12的內(nèi)壁上使得密封部件150保持在適當(dāng)?shù)奈恢蒙稀?在前述閥門外殼10開口最上端的密封結(jié)構(gòu)的情況下，密封部件150 外側(cè)的幾乎所有部分都由凸緣部分12圓周包圍，因此不需要在相對(duì)于 閥門外殼10的y軸正向一側(cè)進(jìn)一步安裝外防塵密封。
根據(jù)前述助力轉(zhuǎn)向裝置實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，安裝在閥門外殼10中的元 件(也就是輸入軸40、輸出軸60、滾珠軸承IOO、密封部件150和鎖 栓140)都可以從相對(duì)于閥門外殼10的y軸負(fù)向一側(cè)插入到閥門外殼 10中。這有助于增強(qiáng)加工性。
滾針軸承640 (內(nèi)閥軸承(iii-valve bearing))插入到輸入軸40 的內(nèi)閥門部分610和輸出軸60的外閥門部分620之間，并且位于相對(duì) 于各個(gè)內(nèi)閥門槽611和外閥門槽621的y軸正向一側(cè)。注意到，在相 對(duì)于各個(gè)內(nèi)閥門槽611和外閥門槽621的y軸負(fù)向一側(cè)沒有設(shè)置任何 軸承。輸入軸40內(nèi)閥門部分610的y軸負(fù)向軸向端部的外周壁表面和
18輸出軸60外閥門部分620的y軸負(fù)向軸向端部的內(nèi)周壁表面相互之間 保持壁接觸，而沒有任何軸承。實(shí)際上，通過僅一個(gè)安裝在相對(duì)于各 個(gè)內(nèi)閥門槽611和外閥門槽621的y軸正向一側(cè)的滾針軸承640就可 以確保內(nèi)閥門部分610和外閥門部分620之間良好的滑動(dòng)。這消除了 在相對(duì)于各個(gè)內(nèi)閥門槽611和外閥門槽621的y軸負(fù)向一側(cè)安裝額外 的軸承的必要性。這有助于減少元件的數(shù)量。
不將滾針軸承640安裝在相對(duì)于各個(gè)內(nèi)閥門槽611和外閥門槽 621的y軸正向一側(cè)，而可以將滾針軸承安裝相對(duì)于各個(gè)內(nèi)閥門槽611 和外閥門槽621的y軸負(fù)向一側(cè)。在這種情況下，可以確保內(nèi)閥門部 分610和外閥門部分620之間足夠平滑的滑動(dòng)。為了顯著減少元件的 數(shù)量并降低系統(tǒng)安裝時(shí)間和成本，可以除去這樣一種安裝在相對(duì)于各 個(gè)內(nèi)閥門槽611和外閥門槽621的y軸正向或y軸負(fù)向一側(cè)的滾針軸 承。
從圖1的橫截面視圖可以看到，前述滾針軸承640固定到在輸入 軸40內(nèi)閥門部分610的外周側(cè)形成或切割的滾針軸承保持槽612中。 可以理解，使閥門外殼10的內(nèi)周側(cè)凹進(jìn)的加工性不好。在所示的實(shí)施 例中，為了形成滾針軸承保持槽612,輸入軸40內(nèi)閥門部分610的外 周側(cè)是凹進(jìn)的，從而增強(qiáng)了用于滾針軸承保持槽612的凹進(jìn)操作的加 工性。
[控制閥門附近的詳細(xì)結(jié)構(gòu)
滾珠軸承100位于外閥門620的y軸負(fù)向一側(cè)?，F(xiàn)在^f艮定在圖1 所示的軸向橫截面中，一 45。傾斜線限定為假設(shè)線(hypothetical line )
"K",其穿過軸承滾珠130的中心"0B"并且在y軸正向上相對(duì)x 軸(穿過軸承滾珠130中心"Ob"的水平面)傾斜45度。輸出軸60 的軸向最上端(參見圖l)(也就是輸出軸在y軸正向這一側(cè)的軸向端 部61)在y軸正向上遠(yuǎn)離前述假設(shè)線"K"。注意到，在施加給輸出軸 60的軸向載荷出現(xiàn)過載的情況下，沿著假設(shè)線"K"或垂直于假設(shè)線
"K"的垂線容易出現(xiàn)斷裂部分。在軸承滾珠130和圖1中所示的y 軸正向一側(cè)上的輸出軸軸向端部61之間提供這樣一個(gè)合適的軸向長
19度，對(duì)增大抵抗軸向載荷的機(jī)械強(qiáng)度是有利的，其原因敘述如下。
在施加的軸向力F在y軸方向上作用在輸出軸60的情況下，力F 通過軸承滾珠130分為兩個(gè)分力，分別作用在相對(duì)x軸和y軸傾斜45 度的方向上，也就是， 一個(gè)分力沿假設(shè)線"K"從y軸正向作用在滾 珠軸承內(nèi)座圏部分110上，另一個(gè)分力沿垂直于假設(shè)線"K，，的垂線 從y軸負(fù)向作用在滾珠軸承內(nèi)座圏部分110上。在圖l所示的動(dòng)力轉(zhuǎn) 向裝置實(shí)施例中，輸出軸軸向端部61在y軸正向上遠(yuǎn)離前述假設(shè)線 "K"，從而假設(shè)線"K，，(看作是斷裂面)或者垂直于假設(shè)線"K"的 垂線(也看作是斷裂面)不會(huì)與軸承滾珠130附近的輸出軸軸向端部 61的端面相交。換句話說，可以有效的增大外閥門部分620最弱部分 的橫截面面積，其中，通過軸承滾珠130來施加由傳遞給輸出軸60 的軸向載荷所產(chǎn)生的剪切力，該剪切力沿著垂直于假設(shè)線"K"的垂 線作用。外閥門部分620最弱部分的橫截面面積的增大意味著抵抗軸 向載荷的機(jī)械強(qiáng)度的增大。從而，降低了外閥門部分620最弱部分損 壞的趨勢。
如前所述，在圖l所示的實(shí)施例中，滾珠軸承IOO位于相對(duì)于控 制閥門600的y軸負(fù)向一側(cè)，因此滾珠軸承100的這樣一個(gè)安裝位置 有利于增大外閥門部分620最弱部分的橫截面面積，換句話說，有利 于增大抵抗軸向載荷的機(jī)械強(qiáng)度。在其另一種選擇中，如圖5所示， 滾珠軸承100可以位于相對(duì)于控制閥門600的y軸正向一側(cè)，但是滾 珠軸承100的這樣一個(gè)安裝位置不利于增大抵抗軸向載荷的機(jī)械強(qiáng) 度。這是因?yàn)榧僭O(shè)線"K"(看作是斷裂面)或者垂直于假設(shè)線"K" 的垂線(也看作是斷裂面)會(huì)與軸承滾珠130附近的輸出軸軸向端部 61的端面相交，從而減小了外閥門部分620最弱部分的橫截面面積， 結(jié)果導(dǎo)致抵抗軸向載荷的機(jī)械強(qiáng)度的減小。由于上述原因，圖l中所 示的滾珠軸承100的安裝位置比圖5中所示的在增大抵抗軸向栽荷的 機(jī)械強(qiáng)度方面更有利。 [裝配過程j (第一過程裝卡)閥門外殼IO被裝卡在裝卡位置上。該裝卡位置"A"在閥門外殼 10的y軸正向一側(cè)(方向盤一側(cè))。 (第二過程對(duì)閥門外殼的內(nèi)周表面進(jìn)行加工)
從相對(duì)于閥門外殼10的y軸負(fù)向一側(cè)(也就是從傳動(dòng)裝置外殼 20 —側(cè))切削和磨削閥門外殼孔11的內(nèi)周表面。 (第三過程對(duì)閥門外殼與傳動(dòng)裝置外殼的配合表面進(jìn)行加工)
從相對(duì)于閥門外殼10的y軸負(fù)向一側(cè)(也就是從傳動(dòng)裝置外殼 20 —側(cè))切削和磨削閥門外殼10與傳動(dòng)裝置外殼20的配合表面13 和14。
(第四過程插入閥門組件，并將傳動(dòng)裝置外殼安裝到閥門外殼上) 首先，將密封部件150插入到閥門外殼10中。接下來，將主要由 輸入軸40和輸出軸60構(gòu)成的控制閥門600的閥門組件從相對(duì)于閥門 外殼10的y軸負(fù)向一側(cè)插入到閥門外殼10的孔中。在裝配過程中， 輸出軸60和活塞70可以預(yù)先安裝到傳動(dòng)裝置外殼20上。在其另 一種 選擇中，在輸出軸60和活塞70已經(jīng)安裝到閥門外殼IO上之后，傳動(dòng) 裝置外殼20可固定到閥門外殼10上。實(shí)施例的效果J
(1)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置實(shí)施例具有閥門外殼側(cè)配合表面13、 14, 形成于閥門外殼10面對(duì)傳動(dòng)裝置外殼20—側(cè)上；閥門外殼孔ll,是 在閥門外殼10上鉆孔形成的；內(nèi)閥門部分610，與輸入軸40—體成 形棄可旋轉(zhuǎn)地容納在閥門外殼孔11中；外閥門部分620,與輸出軸60 一體成形、位于內(nèi)閥門部分610的外周上并可旋轉(zhuǎn)地容納在閥門外殼 孑L11中；控制閥門600 (閥門部分)，由內(nèi)閥門部分610和外閥門部 分620兩者構(gòu)成，并構(gòu)造成借助內(nèi)閥門部分610相對(duì)于外閥門部分620 的旋轉(zhuǎn)而將從外部流體壓力源(例如油泵O/P)排放工作流體的供應(yīng) 通道選擇性地轉(zhuǎn)換到第一液壓室21和第二液壓室22中的任一個(gè)；油 槽310、 320，限定在閥門外殼孔11和外閥門部分620之間；軸承部 件100,插入到閥門外殼孔11和外閥門部分620之間；軸承鄰接表面 17，以面對(duì)相對(duì)于閥門外殼10的y軸負(fù)向(換句話說，是面對(duì)傳動(dòng)裝
21置外殼20—側(cè))的方式形成于閥門外殼孔11的內(nèi)周壁表面上，軸承 部件100的軸向端面與該軸承鄰接表面17鄰接；以及運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)， 由將輸出軸60的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為活塞70沿其軸向方向的直線運(yùn)動(dòng)的 滾珠絲杠80 (將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換器)構(gòu)成。
依靠動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的構(gòu)造或橫截面結(jié)構(gòu)，能夠從相對(duì)于閥門外殼 10的y軸負(fù)向一側(cè)實(shí)現(xiàn)所有的裝配過程，可在已經(jīng)從閥門外殼10的y 軸正向一側(cè)裝卡閥門外殼10的情形下完成裝配過程。因此，可提供構(gòu) 造成能夠更加簡化定位過程而確保高定位準(zhǔn)確度的動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置。
(2)前述軸承部件由包括內(nèi)座圏部分110、外座圏部分120和軸 承滾珠130的滾珠軸承100構(gòu)成。
(3 )滾珠軸承100相對(duì)于內(nèi)閥門部分610和外閥門部分620兩者 位于傳動(dòng)裝置外殼20的一側(cè)。
從而，對(duì)應(yīng)于閥門外殼10的軸向開口端，可以容易的從相對(duì)于閥 門外殼10的y軸負(fù)向一側(cè)加工閥門外殼10的一個(gè)部分(軸承鄰接表 面17),滾珠軸承IOO位于該部分上。
(4)或者(19)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的實(shí)施例還包括鎖栓140，從相對(duì) 于閥門外殼10的y軸負(fù)向一側(cè)(也就是從傳動(dòng)裝置外殼20 —側(cè))插 入到閥門外殼10中，用于將滾珠軸承100的外座圏部分120保持在閥 門外殼10的適當(dāng)位置上。
因此，還可以從相同的裝配方向，也就是從y軸負(fù)向安裝和保持 》袞珠軸承100。
(5 )滾珠軸承100的內(nèi)座圏部分110與外閥門部分620 —體成形。 與內(nèi)座圏部分IIO和外閥門部分620彼此分開的雙分(two-split)結(jié) 構(gòu)相比，內(nèi)座圏部分110和外閥門部分620 —體的結(jié)構(gòu)有利于高的定 位準(zhǔn)確度，并減少定位過程和元件數(shù)量。
(6)滾珠軸承100為四點(diǎn)接觸推力軸承。因此，軸承可以可靠的 接受徑向載荷以及作用在y軸方向上的軸向載荷。
(7 )動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的實(shí)施例還包括插入到內(nèi)閥門部分610和外閥 門部分620之間的內(nèi)閥軸承640。(8) 內(nèi)閥軸承640為滾針軸承。滾針軸承具有相當(dāng)小的尺寸。這 有助于節(jié)省空間。
(9) 或者(21)滾針軸承640固定到在內(nèi)閥門部分610的外周側(cè) 形成或凹進(jìn)的滾針軸承保持槽612中。
與使外閥門部分620的內(nèi)周側(cè)凹進(jìn)相比，使內(nèi)閥門部分610的外 周側(cè)凹進(jìn)的加工性不好。
(10 )內(nèi)閥門部分610具有多個(gè)形成于其外周側(cè)的內(nèi)閥門槽611， 滾針軸承640位于相對(duì)于內(nèi)閥門槽611的y軸正向(一個(gè)軸向方向) 一側(cè)，僅通過內(nèi)閥門部分610的外周壁表面和外閥門部分620的內(nèi)周 壁表面之間的壁接觸，就可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)閥門部分610在內(nèi)閥門槽611的 y軸負(fù)向一側(cè)相對(duì)于外閥門部分620的滑動(dòng)。
實(shí)際上，僅通過一個(gè)安裝在相對(duì)于內(nèi)閥門槽611和外閥門槽621 中每一個(gè)的y軸正向一側(cè)的滾針軸承640,就可以確保內(nèi)閥門部分610 和外閥門部分620之間良好的滑動(dòng)。在內(nèi)閥門槽和外閥門槽任一側(cè)設(shè) 置滾針軸承640有助于減少元件的數(shù)量。
(11)或者(20)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的實(shí)施例還包括從相對(duì)于閥門外 殼10的y軸負(fù)向一側(cè)(也就是從傳動(dòng)裝置外殼20 —側(cè))插入到閥門 外殼10中的密封部件150，并且密封部件150在相對(duì)于傳動(dòng)裝置外殼 20的y軸正向一側(cè)(相對(duì)軸向方向一側(cè))遠(yuǎn)離傳動(dòng)裝置外殼20并遠(yuǎn) 離油槽310、 320。
因此，還可以從沖目同的裝配方向，也就是從y軸負(fù)向安裝和保持 密封部件150。
(12) 動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的實(shí)施例還包括與閥門外殼10 —體成形的凸 緣部分12，用于包圍密封部件150的外側(cè)。凸緣部分12的構(gòu)造消除 了在相對(duì)于閥門外殼10的y軸正向一側(cè)進(jìn)一步安裝外防塵密封的需 要。
(13) 輸出軸60由閥門外殼IO支撐，活塞70由輸出軸60支撐， 使得活塞在y軸正向一側(cè)(也就是閥門外殼10 —側(cè))的軸向端部伸出 地安裝(overhang-mount)在輸出軸上。
23因此，在輸出軸60的y軸負(fù)向這一側(cè)的軸向端部62保持不與傳 動(dòng)裝置外殼20的底部24鄰接接合，從而活塞70上面對(duì)第二液壓室 22的受壓區(qū)域與傳動(dòng)裝置外殼20的液壓汽缸部分的滑動(dòng)接觸壁表面 部分25的徑向橫截面一致。這有助于增大活塞70面對(duì)第二液壓室22 的受壓區(qū)域，換句話說，有助于活塞70在y軸方向上的平滑滑動(dòng)。
(14) 運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換才幾構(gòu)由滾珠絲杠80構(gòu)成，該滾珠絲杠80包括螺 紋部分81、螺母部分82和多個(gè)循環(huán)滾珠83，螺紋部分81具有形成于 輸出軸60外周側(cè)的循環(huán)滾珠絲杠槽84,螺母部分82以與滾珠絲杠槽 相對(duì)的方式形成于活塞70的內(nèi)周側(cè)，多個(gè)循環(huán)滾珠83位于螺紋部分 81和螺母部分82之間；輸出軸60具有扭力桿壓入配合孔63，扭力桿 50壓入配合到該扭力桿壓入配合孔63中；輸出軸60和內(nèi)閥門部分610 通過插入到扭力桿壓入配合孔63中的扭力桿50相互才幾械地聯(lián)接在一 起；扭力桿壓入配合孔63和滾珠絲杠槽84都形成于輸出軸60上，在 y軸方向上相互隔開。
輸出軸60具有形成于其外周側(cè)的滾珠絲杠槽84和形成于其內(nèi)周 側(cè)的扭力桿壓入配合孔63。由于槽84和孔63的構(gòu)造而可能不具有足 夠的機(jī)械強(qiáng)度。然而，在所示的實(shí)施例中，滾珠絲杠槽84結(jié)構(gòu)的位置 和扭力桿壓入配合孔63結(jié)構(gòu)的位置以軸向彼此分離的方式在y軸方向 上相互之間彼此偏離。這確保了輸出軸60具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。
(15) 油槽310和320形成于外閥門部分620的外周側(cè)。 <艮定油 槽形成于閥門外殼10的閥門外殼孔11中，那么必須使閥門外殼10 的內(nèi)周凹進(jìn)。這將導(dǎo)致加工性降低的問題。相反，使外閥門部分620 的外周側(cè)凹進(jìn)的加工性較好。
(16) 動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的實(shí)施例包括滾珠軸承100,該滾珠軸承100 包括內(nèi)座圏部分110、外座圏部分120以及軸承滾珠130，內(nèi)座圏部分 110與外閥門部分620的外周側(cè)一體成形，并在螺紋部分81 —側(cè)遠(yuǎn)離 油槽310、 320;外座圏部分120形成于閥門外殼孔11中，并位于內(nèi) 座圈部分110的外周側(cè)；軸承滾珠130限制在內(nèi)座圏部分110和外座 圏部分120之間。滾珠軸承100在y軸負(fù)向上遠(yuǎn)離外閥門部分620。輸出軸60在y 軸正向一側(cè)的軸向端部61遠(yuǎn)離y軸正向上的假設(shè)線"K"(看作是 斷裂面)。由于輸出軸60的軸線延伸，從滾珠軸承100的安裝位置在 y軸正向上進(jìn)一步延伸，也就是由于軸承滾珠130和軸向端部61之間 具有合適的軸向長度，所以可以有效的增大外閥門部分620最弱部分 的橫截面面積。這有助于增大抵抗軸向載荷的機(jī)械強(qiáng)度，換句話說， 降低了外閥門部分620損壞的趨勢。
(17) 動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的實(shí)施例還包括第一液壓室聯(lián)通通道15,設(shè) 置成聯(lián)通外閥門部分620的內(nèi)、外周兩側(cè)，該第一液壓室聯(lián)通通道15 形成于滾珠軸承100的內(nèi)座圏部分110內(nèi)，并布置在螺紋部分81—側(cè)， 遠(yuǎn)離容納軸承滾珠130的滾珠軸承內(nèi)滾道槽121。
假定外閥門部分620不是與輸出軸60 —體成形，那么必須獨(dú)立于 輸出軸設(shè)置額外的需要構(gòu)成外閥門部分620的部件。在這種情況下， 不可能或者難以容易的形成油路，外閥門槽621和輸出軸60的外周側(cè) 通過該油路相互聯(lián)通。在所示的實(shí)施例中，外閥門部分620和輸出軸 60相互一體成形，從而可以容易的通過從輸出軸60的外周上鉆孔形 成第一液壓室聯(lián)通通道15。
(18) 制造動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的方法包括第一過程，裝卡閥門外殼 10面對(duì)方向盤(SW) —側(cè)的一個(gè)軸向端部；第二過程，從閥門外殼 10面對(duì)傳動(dòng)裝置外殼20的軸向端部加工閥門外殼孔11的內(nèi)周表面； 以及笫三過程，從閥門外殼10面對(duì)傳動(dòng)裝置外殼20的軸向端部加工 閥門外殼10與傳動(dòng)裝置外殼20配合的配合表面13、 14。
利用動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的構(gòu)造或橫截面結(jié)構(gòu)，能夠從相對(duì)于閥門外殼 10的y軸負(fù)向一側(cè)實(shí)現(xiàn)所有的裝配過程，可在已經(jīng)從閥門外殼10的y 軸正向一側(cè)裝卡閥門外殼10的情形下完成裝配過程。因此，可簡化定 位和裝配過程而確保高的定位準(zhǔn)確度。
申請(qǐng)?zhí)枮?007-331406 ( 2007年12月5日提交)的日本專利申請(qǐng) 的全部內(nèi)容在這里被參考而并入本文。
而以上所述為實(shí)現(xiàn)本閥門的優(yōu)選實(shí)施例的說明，可以理解，本發(fā)明并不限于這里所述的特定實(shí)施例，在不脫離以下權(quán)利要求所限定的 本發(fā)明的范圍和精神的情況下，可以做出許多改變和修改。
權(quán)利要求
1. 一種動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置，包括輸入軸(40)，其適于機(jī)械地聯(lián)接到方向盤上；輸出軸(60)，其機(jī)械地聯(lián)接到所述輸入軸(40)上；外殼部件(1)，其包括閥門外殼(10)以及與該閥門外殼(10)結(jié)合的傳動(dòng)裝置外殼(20)；閥門外殼側(cè)配合表面(13、14)，其形成于所述閥門外殼(10)面對(duì)所述傳動(dòng)裝置外殼(20)的一側(cè)上；傳動(dòng)裝置外殼側(cè)配合表面(26、27)，其形成于所述傳動(dòng)裝置外殼(20)面對(duì)所述閥門外殼(10)的一側(cè)上，并與相應(yīng)的閥門外殼側(cè)配合表面(13、14)配合；閥門外殼孔(11)，其是在所述閥門外殼(10)上鉆孔形成的；活塞(70)，其可操作地容納在所述傳動(dòng)裝置外殼(20)中，并構(gòu)造成將所述傳動(dòng)裝置外殼(20)的內(nèi)部空間分為第一液壓室(21)和第二液壓室(22)；內(nèi)閥門部分(610)，其與所述輸入軸(40)一體成形，并可旋轉(zhuǎn)地容納在所述閥門外殼孔(11)中；外閥門部分(620)，其與所述輸出軸(60)一體成形，位于所述內(nèi)閥門部分(610)的外周上，并可旋轉(zhuǎn)地容納在所述閥門外殼孔(11)中；閥門部分(600)，其由所述內(nèi)閥門部分(610)和所述外閥門部分(620)兩者構(gòu)成，并構(gòu)造成借助所述內(nèi)閥門部分(610)相對(duì)于所述外閥門部分(620)的旋轉(zhuǎn)而將從外部流體壓力源(O/P)排放的工作流體的供應(yīng)通道選擇性地轉(zhuǎn)換到所述第一液壓室(21)和所述第二液壓室(22)中的任一個(gè)；油槽(310、320)，其限定在所述閥門外殼孔(11)和所述外閥門部分(620)之間；軸承(100)，其插入到所述閥門外殼孔(11)和所述外閥門部分(620)之間；軸承鄰接表面(17)，其以面對(duì)所述傳動(dòng)裝置外殼(20)的方式形成于所述閥門外殼孔(11)的內(nèi)周壁表面上，所述軸承(100)的軸向端面與該軸承鄰接表面(17)鄰接；運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，其包括將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換器(80)，該轉(zhuǎn)換器(80)將所述輸出軸(60)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為所述活塞(70)的軸向滑動(dòng)；以及運(yùn)動(dòng)傳遞機(jī)構(gòu)(30)，其將所述活塞(70)的軸向滑動(dòng)傳遞給轉(zhuǎn)向車輪。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置，其中所述軸承(100)為包括內(nèi)座圏(110)、外座圏(120)和軸承滾 珠(130)的滾珠軸承。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置，其中 所述滾珠軸承(100)相對(duì)于所述內(nèi)閥門部分(610)和所述外閥門部分(620 )兩者位于所述傳動(dòng)裝置外殼(20)的一側(cè)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置，還包括鎖栓(140)，其從所述傳動(dòng)裝置外殼(20) —側(cè)插入到所述閥門 外殼(10)中，用于將所述滾珠軸承(100)的外座圏(120)保持在 所述閥門外殼(10)上。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置，其中 所述滾珠軸未(IOO)的內(nèi)座圏(110)與所述外閥門部分(620 )一體成形。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置，其中 所述滾珠軸承(100)為四點(diǎn)接觸推力軸承。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置，還包括 插入到所述內(nèi)閥門部分(610)和所述外閥門部分(620)之間的內(nèi)閥軸承(640 )。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置，其中 所述內(nèi)閥軸承(640)為滾針軸承。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置，其中 所述滾針軸承(640)配合到在所述內(nèi)閥門部分(610)的外周側(cè)凹進(jìn)的滾針軸承保持槽(612)中。
10、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置，其中所述內(nèi)閥門部分(610 )具有多個(gè)形成于其外周側(cè)的閥門槽(611); 所述內(nèi)閥軸承(640)相對(duì)于所述閥門槽(611)位于一個(gè)軸向方 向一側(cè)；以及僅通過所述內(nèi)閥門部分(610)和所述外閥門部分(620)之間的 壁接觸，來實(shí)現(xiàn)所述內(nèi)閥門部分(610)在相對(duì)于所述內(nèi)閥門槽(611) 的相對(duì)軸向方向一側(cè)相對(duì)于所述外閥門部分(620)的滑動(dòng)。
11、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置，還包括密封部件(150)，其從所述傳動(dòng)裝置外殼(20) —側(cè)插入到所述 閥門外殼(10)中，并且在相對(duì)于所述傳動(dòng)裝置外殼(20)的相對(duì)軸 向方向一側(cè)遠(yuǎn)離所述傳動(dòng)裝置外殼(20 )并遠(yuǎn)離所述油槽(310、 320 )。
12、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置，還包括 與所述閥門外殼(10) —體成形的凸緣部分(12)，用于包圍所述密封部件(150)的外側(cè)。
13、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置，其中 所述輸出軸(60)由所述閥門外殼(10)支撐；以及 所述活塞(70)由所述輸出軸(60)支撐，使得所述活塞(70)在所述閥門外殼(10) —側(cè)的軸向端部伸出地安裝在所述輸出軸(60) 上。
14、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置，其中 所述運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)由滾珠絲杠(80)構(gòu)成，該滾珠絲杠(80)包括螺紋部分(81)、螺母部分(82)和多個(gè)循環(huán)滾珠(83)，所述螺紋 部分(81 )具有形成于所述輸出軸(60 )外周側(cè)的循環(huán)滾珠絲杠槽(84 )， 所述螺母部分(82)以與所述滾珠絲杠槽(84)相對(duì)的方式形成于所 述活塞(70)的內(nèi)周側(cè)，所述多個(gè)循環(huán)滾珠(83)位于所述螺紋部分 (81)和所述螺母部分(82 )之間；所述輸出軸(60)具有扭力桿壓入配合孔(63)，扭力桿(50)壓入配合到該扭力桿壓入配合孔(63)中；所述輸出軸(60)和所述內(nèi)閥門部分(610)通過插入到所述扭力桿壓入配合孔(63)中的所述扭力桿(50)相互機(jī)械地聯(lián)接；以及都形成于所述輸出軸(60)上的所述扭力桿壓入配合孔(63)和所述滾珠絲杠槽(84)相互軸向地間隔開。
15、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置，其中所述油槽(310、 320 )形成于所述外閥門部分(620)的外周側(cè)。
16、 一種動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置，包括輸入軸(40)，其適于機(jī)械地聯(lián)接到方向盤上；輸出軸(60)，其機(jī)械地聯(lián)接到所述輸入軸(40)上；閥門外殼(10)以及與該閥門外殼(10)結(jié)合的傳動(dòng)裝置外殼(20 );閥門外殼孔(11)，其是在所述閥門外殼(10)上鉆孔形成的；活塞(70)，其可操作地容納在所述傳動(dòng)裝置外殼(20)中，并構(gòu)造成將所述傳動(dòng)裝置外殼(20)的內(nèi)部空間分為第一液壓室(21)和第二液壓室(22);內(nèi)閥門部分(610),其與所述輸入軸(40) —體成形，并可4t轉(zhuǎn)地容納在所述閥門外殼孔(11)中；外閥門部分(620 )，其與所述輸出軸(60) —體成形，位于所述內(nèi)閥門部分(610 )的外周上，并可旋轉(zhuǎn)地容納在所述閥門外殼孔(11)中；閥門部分(600),其由所述內(nèi)閥門部分(610)和所述外閥門部分(620)兩者構(gòu)成，并構(gòu)造成借助所述內(nèi)閥門部分(610)相對(duì)于所述外閥門部分(620)的旋轉(zhuǎn)而將從外部流體壓力源(O/P)排放的工作流體的供應(yīng)通道選擇性地轉(zhuǎn)換到所述第一液壓室(21)和所述第二液壓室(22)中的任一個(gè)；油槽(310、 320)，其限定在所述閥門外殼孔(11 )和所述外閥門部分(620 )之間；滾珠絲杠(80)，其包括螺紋部分(81)、螺母部分(82)和多個(gè)循環(huán)滾珠(83),所述螺紋部分(81)與所述外閥門部分(620) —體 成形并位于所述外閥門部分面對(duì)所述傳動(dòng)裝置外殼(20) —側(cè)的軸向 端部上，并且具有形成于其外周側(cè)的循環(huán)滾珠絲杠槽(84)，所述螺母 部分(82 )以與所述滾珠絲杠槽(84 )相對(duì)的方式形成于所述活塞(70 ) 的內(nèi)周側(cè)，所述多個(gè)循環(huán)滾珠(83)位于所述螺紋部分(81)和所述 螺母部分(82)之間；滾珠軸承(100)，其包括內(nèi)座圈(110)、外座圈(120)以及軸承 滾珠(130)，所述內(nèi)座圏(110)與所述外閥門部分(620)的外周側(cè) 一體成形，并在所述螺紋部分(81) —側(cè)遠(yuǎn)離所述油槽(310、 320); 所述外座圏(120)形成于所述閥門外殼孔(11)中，并位于所述內(nèi)座 圏(110)的外周側(cè)；所述軸承滾珠(130)限制在所述內(nèi)座圏(110) 和所述外座圏(120)之間；以及運(yùn)動(dòng)傳遞機(jī)構(gòu)(30)，其將所述活塞(70)的軸向滑動(dòng)傳遞給轉(zhuǎn)向 車輪。
17、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置，還包括油路(15),其設(shè)置成聯(lián)通所述外閥門部分(620 )的內(nèi)周側(cè)和外 周側(cè)，該油路(15)形成于所述滾珠軸承(100)的所述內(nèi)座圏(110) 中，并布置在所述螺紋部分(81)遠(yuǎn)離容納所述軸承滾珠(130)的滾 珠軸承內(nèi)滾道槽(121)的一側(cè)。
18、 一種制造動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的方法，該動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置包括閥門 外殼(10)以及與該閥門外殼(10)結(jié)合的傳動(dòng)裝置外殼(20);閥門 外殼孔(ll)，其是在所述閥門外殼(10)上鉆孔形成的；活塞(70), 其可操作地容納在所述傳動(dòng)裝置外殼(20)中，并構(gòu)造成將所述傳動(dòng) 裝置外殼(20)的內(nèi)部空間分為第一液壓室(21)和第二液壓室(22 ); 閥門部分(600)，其具有內(nèi)閥門部分(610)和外閥門部分(620 )，所 述內(nèi)閥門部分(610)容納在所述閥門外殼孔(11)中并適于聯(lián)接到方 向盤上，所述外閥門部分(620 ) i殳置成相對(duì)于所述內(nèi)閥門部分(610) 是可旋轉(zhuǎn)的，該閥門部分(600)構(gòu)造成將從外部流體壓力源(O/P) 排放的工作流體的供應(yīng)通道選擇性地轉(zhuǎn)換到所述第一液壓室(21)和所述第二液壓室(22)中的任一個(gè)；輸出軸(60)，其與所述外閥門部 分(620)—體成形；運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，其包括將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn) 動(dòng)的轉(zhuǎn)換器(80)，該轉(zhuǎn)換器(80)將所述輸出軸(60)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn) 換為所述活塞(70)的軸向滑動(dòng)；以及運(yùn)動(dòng)傳遞機(jī)構(gòu)(30),其將所述 活塞(70)的軸向滑動(dòng)傳遞給轉(zhuǎn)向車輪，所述方法包括裝卡過程，裝卡所述閥門外殼(10)面對(duì)方向盤一側(cè)的一個(gè)軸向 端部；加工過程，從所述閥門外殼(10)面對(duì)所述傳動(dòng)裝置外殼(20) 的相對(duì)軸向端部加工所述閥門外殼孔(11)的內(nèi)周表面；以及加工過程，從所述閥門外殼(10)面對(duì)所述傳動(dòng)裝置外殼(20) 的相對(duì)軸向端部加工所述閥門外殼(10)與所述傳動(dòng)裝置外殼(20) 配合的配合表面(13、 14)。
19、 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所述動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置還包括滾珠軸承(100 )和鎖栓(140 )，所述滾 珠軸承(100)插入到所述閥門外殼(10)和所述外閥門部分(620 ) 之間，并且包括內(nèi)、外座圏(110、 120)以及限制在所述內(nèi)、外座圏 (110、 120)之間的軸承滾珠(130)，所述鎖栓(140)設(shè)置成將所述 外座圏(120)保持在所述閥門外殼(10)上。
20、 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所述動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置還包括密封部件(150)，其相對(duì)于所述閥門部 分(600)位于方向盤的一側(cè)上，該密封部件(150)從所述傳動(dòng)裝置 外殼(20) —側(cè)插入到所述閥門外殼(10)中。
21、 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所述動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置還包括插入到所述內(nèi)閥門部分(610)和所述外 閥門部分(620)之間的內(nèi)閥軸承(640)，該內(nèi)閥軸承(640 )配合到 在所述內(nèi)閥門部分(610)的外周側(cè)凹進(jìn)的滾針軸承保持槽(612)中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置及其制造方法。在動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置中，閥門外殼側(cè)配合表面分別與傳動(dòng)裝置外殼側(cè)配合表面配合。還設(shè)有由與所述輸入軸一體成形的內(nèi)閥門部分和與所述輸出軸一體成形的外閥門部分構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)閥門，用于借助所述內(nèi)閥門部分相對(duì)于所述外閥門部分的旋轉(zhuǎn)而將從外部流體壓力源中排放的工作流體的供應(yīng)通道選擇性地轉(zhuǎn)換到第一和第二液壓室中的任一個(gè)。軸承鄰接表面形成于閥門外殼孔中，用于借助軸承和軸承鄰接表面之間的鄰接來定位插入到閥門外殼孔和外閥門部分之間的軸承。閥門外殼側(cè)配合表面和鄰接表面形成為允許從閥門外殼的一個(gè)軸向方向上來進(jìn)行所有的裝配過程。
文檔編號(hào)B62D5/06GK101468660SQ200810188619
公開日2009年7月1日 申請(qǐng)日期2008年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月25日
發(fā)明者須長惣助, 高橋秀樹 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所