CN102678898A

CN102678898A - 蜗杆减速器

Info

Publication number: CN102678898A
Application number: CN2012100314601A
Authority: CN
Inventors: 后藤孝志; 增田大辉
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Priority date: 2011-02-16
Filing date: 2012-02-09
Publication date: 2012-09-19
Anticipated expiration: 2032-02-09
Also published as: US9157519B2; CN102678898B; EP2489901A1; EP2489901B1; US20120204666A1; JP2012167779A; JP5571598B2

Abstract

本发明提供一种将蜗杆的旋转减速传递至蜗轮的蜗杆减速器。该蜗杆减速器具有用于容纳蜗杆和蜗轮的箱体，该箱体具有与蜗轮的端面具有间隙地相对的轮相对面和相对于该轮相对面凹状地凹陷的润滑脂储存凹部，该润滑脂储存凹部设在与蜗杆和蜗轮的蜗杆啮合部相对的位置。

Description

蜗杆减速器

技术领域

本发明涉及一种将蜗杆的旋转减速传递至蜗轮的蜗杆减速器。

背景技术

作为以往的蜗杆减速器，JP2009-130980A中所公开的蜗杆减速器在用于容纳蜗杆及蜗轮的箱体内填充润滑脂，利用该润滑脂润滑蜗杆和蜗轮的蜗杆啮合部。

但是，在如JP2009-130980A中所公开的以往的蜗杆减速器中，存在有润滑脂分散在箱体内，难以以少量的润滑脂维持蜗杆啮合部的润滑性这样的问题。

作为其对策，若增加润滑脂的填充量，则能够维持蜗杆啮合部的润滑性，但是招致因润滑脂的使用量增加所导致的产品的成本上升。

发明内容

本发明就是鉴于上述的问题点而做成的，其目的在于提供一种利用少量的润滑脂来维持蜗杆啮合部的润滑性的蜗杆减速器。

本发明是将蜗杆的旋转减速并传递至蜗轮的蜗杆减速器，该蜗杆减速器包括用于容纳蜗杆和蜗轮的箱体，箱体包括与蜗轮的端面具有间隙地相对的轮相对面和在该轮相对面上凹状地凹陷而形成的润滑脂储存凹部，该润滑脂储存凹部设在与蜗杆和蜗轮的轮啮合部相对的位置。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的蜗杆减速器的剖视图。

图2是蜗杆减速器的纵剖视图。

图3是设在蜗杆减速器上的从下方观察齿轮罩的俯视图。

图4是沿图3示出的E-E线的齿轮罩的剖视图。

图5是沿图3示出的D-O-D线的齿轮罩的剖视图。

图6是设在蜗杆减速器上的下盖的立体图。

具体实施方式

以下，基于附图说明本发明的实施方式。

参照图1～图6，说明本发明的实施方式的蜗杆减速器2。

蜗杆减速器2设在动力转向装置1上，用于将电动马达3的旋转作为转向辅助力传递至车辆的转向机构(未图示)。

在图2中，转向输出轴5借助轴承6被能够旋转地支承在电动动力转向装置1的转向装置箱体4中。

在转向输出轴5上，输入有由驾驶者的方向盘操作所引起的转向扭矩，并且借助蜗杆减速器2输入有电动马达3的转向辅助力。当转向输出轴5旋转时，与设在其中途的小齿轮(未图示)相啮合的齿条轴(未图示)移动，车轮在与该齿条轴协作的转向横拉杆(未图示)等的作用下转向。

以下，说明蜗杆减速器2的结构。在此，设定彼此正交的X、Y、Z三轴，X轴设为沿大致水平前后方向延伸、Y轴设为沿大致水平横向延伸、Z轴设为沿大致上下方向(大致垂直方向)延伸。

蜗杆减速器2具有被电动马达3旋转驱动的蜗杆10和与该蜗杆10相啮合的蜗轮20，用于将蜗杆10的旋转减速并传递至蜗轮20。

蜗杆10以轴线为中心旋转。蜗杆10是圆柱状，在其外周设有螺旋状的蜗杆齿部11。

蜗杆10具有用于与电动马达3的马达轴3a相连接的基端部12、借助轴承7被能够旋转地支承的基端轴部13和借助轴承8被能够旋转地支承的顶端轴部14。

蜗轮20以轴线为中心旋转。蜗轮20是圆盘状，在其外周设有轮齿部21。

蜗轮20连接于转向输出轴5的顶端部(下端部)。在转向输出轴5上，依次嵌合有轴承6的内圈6a、环状的垫片29和蜗轮20，转向输出轴5借助螺纹结合在其螺纹部5a上的螺母9而被连结。

如图4所示，蜗轮20的中心轴线P沿Z轴在上下方向(大致垂直方向)上延伸。

蜗杆10的中心轴线M相对于蜗轮20的中心轴线P具有倾斜角θ地倾斜。由此，电动马达3配置为从蜗杆减速器2向斜下方突出。

另外，电动马达3的配置并不限于此，也可以是配置为如下结构：蜗杆10的中心轴线M相对于蜗轮20的中心轴线P大致正交并沿Y轴方向(大致水平方向)延伸，电动马达3从蜗杆减速器2横向地突出。

如图2所示，蜗杆减速器2作为用于容纳蜗杆10和蜗轮20的箱体具有安装在转向装置箱体4上的齿轮罩30和用于密封该齿轮罩30的下盖50。齿轮罩30安装在转向装置箱体4的下端部。

如图5所示，在齿轮罩30的上部形成有用于与转向装置箱体4的下端相抵接的安装座32和在该安装座32上开口的4个螺纹孔31。齿轮罩30借助螺纹结合在各螺纹孔31内的螺栓(未图示)而与转向装置箱体4相连接。

如图2所示，轴承6的外圈6b夹设在转向装置箱体4和齿轮罩30之间。

齿轮罩30具有用于容纳蜗杆10的筒状的蜗杆容纳部36。

如图1、图4所示，蜗杆容纳部36具有与蜗杆10的顶端相对的底壁部36a、包围蜗杆齿部11的蜗杆包围壁部36b和供电动马达3安装的开口壁部36c。

在形成于蜗杆包围壁部36b的里部的配合部36d处夹设有轴承8，在形成于蜗杆包围壁部36b的开口端部的配合部36e处夹设有轴承7。

蜗杆包围壁部36b具有以蜗杆10的中心轴线M为中心的圆筒状的蜗杆包围壁面36g。该蜗杆包围壁面36g与蜗杆齿部11具有间隙39地相对。

齿轮罩30具有用于容纳蜗轮20的筒状的轮容纳部33。

如图2、图5所示，轮容纳部33具有与蜗轮20的端面20a相对的顶壁部33a、包围蜗轮20的轮包围壁部33b以及与下盖50相对应的安装座33c。

顶壁部33a具有与中心轴线P正交的平面状的轮相对面33h。该轮相对面33h与蜗轮20的端面20a平行地相对。轮相对面33h与蜗轮20的端面20a之间形成有间隙37。

轮包围壁部33b具有以中心轴线P为中心的圆筒面状的轮包围壁面33g。该轮包围壁面33g和轮齿部21间具有间隙38地相对。

轮包围壁部33b和蜗杆包围壁部36b结合为一体，在两者之间开口有连通窗40。在该连通窗40处配置有蜗杆10和蜗轮20的蜗杆啮合部60。

在轮包围壁部33b的开口端部上形成有配合部33e，在该配合部33e处嵌合而安装有下盖50。

在轮容纳部33上形成有在安装座33c上开口的3个螺纹孔33d。下盖50借助螺纹结合在各螺纹孔33d内的螺栓(未图示)连接在齿轮罩30上。由此，下盖50安装在齿轮罩30上。

如图2、图6所示，圆盘状的下盖50具有用于与安装座33c相抵接的凸缘部50a和用于与配合部33e相嵌合的外周面50b。下盖50的凸缘部50a借助未图示的螺栓连接在齿轮罩30上。在凸缘部50a与安装座33c之间夹设有密封件55而进行密封。

下盖50具有与蜗轮20的端面20b相对的圆盘状的轮相对台部51和在该轮相对台部51的侧部凹陷的润滑脂储存凹部52。

轮相对台部51具有与蜗轮20的中心轴线P正交的平面状的轮相对面51a和以中心轴线P为中心的圆筒状延伸的轮相对台部侧面51b。

轮相对面51a与蜗轮20的端面20b平行地相对。轮相对面51a与蜗轮20的端面20b之间形成有间隙53。该间隙53的尺寸在轮相对面51a不干涉蜗轮20的端面20b的范围内设定为尽可能小。

润滑脂储存凹部52在轮相对面51a上凹状地凹陷而形成，具有与中心轴线P正交的平面状的凹部底面52a和从该凹部底面52a向轮相对面51a延伸的凹部侧面52b。

凹部底面52a配置在蜗杆啮合部60的下方，与蜗杆啮合部60相对。

凹部侧面52b形成为沿蜗杆啮合部60凹状地弯曲的曲面。如图1所示，凹部侧面52b以包围蜗杆啮合部60的方式形成为与轮包围壁面33g相对且凹陷为截面圆弧状的曲面。

如图1所示，对于齿轮罩30，在中心轴线P处，在其周向上，形成有润滑脂储存凹部52的角度范围形成为包括形成有连通窗40的角度范围。在本实施方式中，对于齿轮罩30，在中心轴线P处，形成有润滑脂储存凹部52的角度范围和形成有连通窗40的角度范围形成为彼此大致相等。

在下盖50的润滑脂储存凹部52与齿轮罩30的包围蜗轮20的轮包围壁面33g之间形成有规定容积的空间，在该空间内储存有作为用于润滑蜗杆啮合部60的润滑剂的润滑脂。

在组装蜗杆减速器2时，遍及轮齿部21的全周涂抹有润滑脂的蜗轮20被安装在齿轮罩30内，从而在箱体内填充有规定量的润滑脂。

下盖50具有在轮相对台部51的中央部凹状地凹陷的螺母容纳凹部58。在该螺母容纳凹部58内容纳有转向输出轴5的顶端部和与该转向输出轴5的顶端部螺纹结合的螺母9。

以下，说明蜗杆减速器2的作用。

在蜗杆减速器2中，利用电动马达3驱动蜗杆10旋转，蜗杆10的蜗杆齿部11和蜗轮20的轮齿部21在蜗杆啮合部60相啮合，从而蜗杆10的旋转减速传递至蜗轮20。

在蜗轮20的旋转往复运动下，附着在蜗轮20的周围的润滑脂被凹部侧面52b阻挡而集中在润滑脂储存凹部52内。

如图4所示，蜗杆啮合部60由于是螺旋状的蜗杆齿部11与正齿状的轮齿部21相啮合的结构，因此具有输送润滑脂的泵功能。当蜗杆10向一个方向旋转时，储存在润滑脂储存凹部52内的润滑脂被吸入蜗杆啮合部60，当蜗杆10向另一方向旋转时从蜗杆啮合部60排出的润滑脂返回润滑脂储存凹部52内。

由于蜗杆齿部11的旋转中心轴线P和轮齿部21的旋转中心轴线M具有倾斜角θ，因此蜗杆齿部11和轮齿部21的与润滑脂储存凹部52相对的啮合部的开口部变大，易于将润滑脂吸入该啮合部。

这样，通过切换蜗杆10的旋转方向，润滑脂在蜗杆啮合部60和润滑脂储存凹部52之间循环，蜗杆啮合部60被润滑脂润滑，蜗杆齿部11和轮齿部21顺畅地滑动接触，抑制自蜗杆啮合部60产生锤打声。

另外，在不具有润滑脂储存凹部的以往装置中，通过增加填充在箱体内的润滑脂量，抑制自蜗杆啮合部产生捶打声。但是，在该情况下，若在箱体内充满有润滑脂，则施加在蜗杆及蜗轮上的粘性阻力增大，在转向装置返回时等情况下操纵感变差。为了消除该操纵感的变差，需要用于在转向装置返回时施加转向辅助力的控制电路，招致产品的成本上升。

以下，说明本实施方式的主旨和作用、效果。

本实施方式提供蜗杆减速器2，其包括以轴线M为中心旋转的蜗杆10、通过与该蜗杆10啮合以轴线P为中心被旋转驱动的蜗轮20以及用于容纳蜗杆10和蜗轮20的箱体，该蜗杆减速器2用于将蜗杆10的旋转减速传递至蜗轮20，其中，箱体具有与蜗轮20的端面20b具有间隙53地相对的轮相对面51a和在该轮相对面51a上凹状地凹陷而形成的润滑脂储存凹部52，该润滑脂储存凹部52设在与蜗杆10和蜗轮20的轮啮合部60相对的位置。

采用上述结构，储存在润滑脂储存凹部52内的润滑脂在润滑脂储存凹部52和蜗杆啮合部60之间循环，从而能够兼顾减少填充在箱体内的润滑脂的量和维持蜗杆啮合部60的润滑性。通过减少填充在箱体内的润滑脂的量，能够降低施加在蜗杆10和蜗轮20上的润滑脂的粘性阻力，能够避免操纵感变差。

在本实施方式中，润滑脂储存凹部52具有与蜗轮20的端面20b相对的凹部底面52a和从该凹部底面52a向轮相对面51a延伸的凹部侧面52b，凹部底面52a配置在蜗杆啮合部60的下方，凹部侧面52b弯曲为凹状地形成。

采用上述结构，由位于蜗杆啮合部60的下方的润滑脂储存凹部52形成凹状地凹陷的空间，因重力储存在润滑脂储存凹部52内的润滑脂在润滑脂储存凹部52和蜗杆啮合部60之间循环。因此，即使将填充在箱体内的润滑脂设为少量，也能够维持蜗杆啮合部60的润滑性。

储存在润滑脂储存凹部52内的润滑脂沿凹状地弯曲的凹部侧面52b循环，再次被吸入蜗杆啮合部60。

在本实施方式中，凹部侧面52b形成为沿蜗杆啮合部60凹状地弯曲的曲面。另外，凹部侧面52b的形状并不限于此，例如也可以使凹部侧面52b的两端部形成为平面状。

在本实施方式中，箱体具有用于容纳蜗轮20的齿轮罩30和用于密封该齿轮罩30的下盖50，该下盖50具有与蜗轮20的端面20b相对的圆盘状的轮相对台部51，润滑脂储存凹部52成为在轮相对台部51的侧部凹陷的形状，凹部侧面52b沿蜗杆啮合部60弯曲为凹状地形成。

采用上述结构，箱体内的容积因具有与蜗轮20的端面20b相对的轮相对面51a的轮相对台部51而被削减。由此，由于润滑脂集中于在轮相对台部51的侧部凹陷的润滑脂储存凹部52内，因此能够使用少量的润滑脂维持蜗杆啮合部60的润滑性。

以上，说明了本发明的实施方式，但是上述实施方式仅示出了本发明的应用例的一部分，本发明的权利要求书不限定于上述实施方式的具体的结构。

本发明要求基于2011年2月16日向日本特许厅申请的特愿2011-030936的优先权，该申请的全部内容以引用方式纳入本说明书。

Claims

1.一种蜗杆减速器，其将蜗杆的旋转减速传递至蜗轮，其中，

该蜗杆减速器具有用于容纳上述蜗杆和上述蜗轮的箱体，上述箱体具有：

与上述蜗轮的端面具有间隙地相对的轮相对面；

在上述轮相对面上凹状地凹陷而形成的润滑脂储存凹部，

上述润滑脂储存凹部设在与上述蜗杆和上述蜗轮的蜗杆啮合部相对的位置。

2.根据权利要求1所述的蜗杆减速器，其中，

上述润滑脂储存凹部具有：

与上述蜗轮的端面相对的凹部底面；

从上述凹部底面向上述轮相对面延伸的凹部侧面，

上述凹部底面配置在上述蜗杆啮合部的下方，

上述凹部侧面弯曲地形成。

3.根据权利要求2所述的蜗杆减速器，其中，

上述箱体具有：

用于容纳上述蜗轮的齿轮罩；

用于密封上述齿轮罩的下盖；

上述下盖包括圆盘状的轮相对台部，该轮相对台部具有与上述蜗轮的上述端面相对的上述轮相对面，

上述润滑脂储存凹部在上述轮相对台部的侧部凹陷而形成，

上述凹部侧面沿上述蜗杆啮合部地形成。