CN105610276B - 减速机构、带减速机构的电动机、及减速机构的制造方法 - Google Patents
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Abstract
对于在蜗杆的压力角以及蜗轮的压力角相同的条件下因旋转而啮合的齿数始终为n+1、或者所述齿数在n+1和n之间变化的减速机构,蜗杆的压力角设定得比蜗轮的压力角大,以使最大啮合齿数变为n以下,其中n为自然数。
Description
技术领域
本发明涉及一种具备蜗杆及蜗轮的减速机构、带减速机构的电动机、以及减速机构的制造方法。
背景技术
以往,如图5(a)以及图5(b)所示,提出了具备蜗杆51以及蜗轮52的减速机构。在这种减速机构中,一般来讲,蜗杆51以及蜗轮52的压力角被设定为相同的值(例如α°)。另外,专利文献1提出了通过将蜗杆的压力角设定得比蜗轮的压力角要大来减少磨损量的减速机构。
专利文献1:日本特开2002-139127号公报
于是,在专利文献1的减速机构中,将蜗杆的压力角设定为稍大于蜗轮的压力角来减少磨损量。然而,在这种减速机构中,由于在啮合部分处主要因动摩擦使旋转力的损失较大而使旋转力的传递效率变差,所以希望提高旋转力的传递效率。特别是在具有上述那样的减速机构、即带减速机构的电动机中,会出现伴随旋转力的传递效率的恶化而使电动机的效率变差导致无法达到所需的减速效率的问题。于是,希望提高旋转力的传递效率。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种,旋转力的传递效率高的减速机构、带减速机构的电动机以及减速机构的制造方法。
为了达成上述目的,本发明的一个形态提供一种减速机构,该减速机构包含:蜗杆;以及蜗轮,与所述蜗杆啮合。在所述蜗杆的压力角以及所述蜗轮的压力角相同的条件下因旋转而啮合的齿数始终为n+1、或者所述齿数在n+1和n之间变化,所述蜗杆的压力角设定得比所述蜗轮的压力角大,以使最大啮合齿数变为n以下,其中n为自然数。
基于该构成,在蜗杆的压力角以及蜗轮的压力角相同的条件下因旋转而啮合的齿数始终为n+1、或者所述齿数在n+1和n之间变化的(其中,n为自然数)蜗杆以及蜗轮中,当啮合齿数增加时施加在各个齿上的表面压力下降,由此摩擦系数增大,从而导致在啮合部分的功率损耗(power loss)增大。然而,在上述构成中,由于蜗杆的压力角设定得比蜗轮的压力角大,使得最大啮合齿数变为n以下,所以啮合齿数不会变为n+1。因此,能够降低功率损耗,进而能够提高旋转传递效率。
优选地,在所述蜗杆的压力角以及所述蜗轮的压力角相同的条件下因旋转而啮合的齿数始终为5个、或者所述齿数在5个和4个之间变化,所述蜗杆的压力角设定得比所述蜗轮的压力角大,以使最大啮合齿数变为4个以下。
基于该构成,在蜗杆的压力角以及蜗轮的压力角相同的条件下因旋转而啮合的齿数始终为5个、或者所述齿数在5个和4个之间变化的蜗杆以及蜗轮中,当啮合齿数增加至5个时施加在各个齿上的表面压力下降,由此摩擦系数增大,导致在啮合部分的功率损耗增大。然而,在上述构成中,由于蜗杆的压力角设定得比蜗轮的压力角大,使得最大啮合齿数变为4个以下,所以啮合齿数不会变为5个。因此,能够降低功率损耗,进而能够提高旋转传递效率。
优选地,所述蜗杆的压力角被设定为在所述蜗杆与所述蜗轮的关系成立的范围内的最大角度。
基于该构成,通过将蜗杆的压力角设为在蜗杆与蜗轮的关系成立的范围内、即蜗杆和蜗轮可起到蜗杆副(worm gear)的作用的范围内的最大角度,能够使啮合齿数的平均值最小化。因此,能够大幅度降低功率损耗,进而能够大幅度提高旋转传递效率。
优选地,带减速机构的电动机具备上述构成中的减速机构、和对所述蜗杆进行旋转驱动的电动机主体。
基于该构成,能够提高带减速机构的电动机的效率。
优选地,提供一种具备蜗杆以及蜗轮的减速机构的制造方法。在该制造方法中,在所述蜗杆的压力角以及所述蜗轮的压力角相同的条件下因旋转而啮合的齿数始终为n+1、或者所述齿数在n+1和n之间变化,将所述蜗杆的压力角设定得比所述蜗轮的压力角大,以使最大啮合齿数变为n以下,其中n为自然数。
基于该方法,在蜗杆的压力角以及蜗轮的压力角相同的条件下因旋转而啮合的齿数始终为n+1、或者所述齿数在n+1和n之间变化的(其中,n为自然数)蜗杆以及蜗轮中,当啮合齿数增加时施加在各个齿上的表面压力下降,由此摩擦系数增大,导致在啮合部分的功率损耗增大。然而,在以上述方法制造的减速机构中,由于蜗杆的压力角设定得比蜗轮的压力角大,使得最大啮合齿数变为n以下,所以啮合齿数不会变为n+1。所以,能够降低功率损耗,进而能够提高旋转传递效率。因此,能够容易地制造减速效率高的减速机构。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的带减速机构的电动机的示意图。
图2是表示图1的电动机主体的构成的示意图。
图3是将图1的电动机主体展开成平面状的示意图。
图4(a)以及(b)是图1的减速机构的局部放大示意图。
图5(a)以及(b)是以往技术的减速机构的局部放大示意图。
图6是表示图4的减速机构的蜗杆的轴向位置和啮合位置的关系的图。
图7是表示图5的以往的减速机构的蜗杆的轴向位置和啮合位置的关系的图。
图8(a)是将其他例子的蜗轮从径向外侧观看时的局部放大示意图。
图8(b)是将其他例子的蜗轮从轴向观看时的局部放大示意图。
图8(c)是将其他例子的蜗杆从轴向观看时的局部放大示意图。
具体实施方式
以下,参照图1~图3、图4(a)以及(b),对将本发明具体化的一个实施方式进行说明。
如图1以及图2所示,带减速机构的电动机1具备电动机主体2和齿轮部3。该电动机1作为对车辆的挡风玻璃等进行刮拭的车辆用刮水器(图示略)的驱动源而被使用。
电动机主体2包含具有底部4a的筒状的磁轭壳体4,在该磁轭壳体4的内周面固装有至少1个磁体5,该磁体5具有4个磁极部(2个N极以及2个S极)。也就是说,电动机主体2包含2个磁路。在磁体5中,N极和S极在磁轭壳体4的圆周方向上交替地配置。
在磁体5的径向内侧配置有作为电枢的转子(rotor)6,该转子6能够旋转。转子6包含旋转轴7、转子芯63、以及换向器25。位于磁轭壳体4的底部4a侧的、旋转轴7的基端部被设置在底部4a的中央处的轴承23所支承。另外,旋转轴7的顶端部从磁轭壳体4的开口部向齿轮部3延伸。
所述转子芯63被配置在与所述磁体5径向对置的位置上,且可一体旋转地被固定在所述旋转轴7上。转子芯63具备18个齿63a,这些齿63a以旋转轴7为中心朝径向外侧呈放射状延伸。在沿转子芯63的圆周方向相邻的齿63a之间的空间内形成有齿槽63b(参照图3)。
另外,所述换向器25可一体旋转地被固定在比转子芯63更靠齿轮部3一侧的旋转轴7的部位上。换向器25包含:圆筒状的绝缘体(图示略),其由绝缘性树脂材料形成,并且被外嵌在旋转轴7上;以及18个段体27,被固装在该绝缘体的外周面上。各个段体27具有沿旋转轴7的轴向较长的长方形的板状,且沿着绝缘体的外周面弯曲。18个段体27配置为,在圆周方向上按等角度间隔排列设置,且整体呈大致圆筒状。另外,在旋转轴7的圆周方向上相邻的段体27彼此在旋转轴7的圆周方向上分离。
如图2所示,所述齿轮部3具备被连结固定在磁轭壳体4的开口边缘部上的齿轮壳体11。齿轮壳体11具有向磁轭壳体4开口的开口部,在该开口部上通过螺栓33固定有配置在换向器25的径向外侧的刷握32。所述刷握32由绝缘性树脂材料形成,具有圆环形状。
另外,如图2所示,在齿轮壳体11的所述开口部上设置有沿旋转轴7的轴向延伸的圆筒状的轴承保持部31a。在该轴承保持部31a内收容有对旋转轴7的大致中央部进行支承的圆环状的轴承34。在本实施方式中,使用了滚珠轴承(ball bearing)作为轴承34。这是因为,在使用了烧结金属轴承(sintered metal bearing)等滑动轴承(plain bearing)作为轴承34的情况下,会出现因无法达到必要的承重而使轴承34破损的问题。该轴承34与所述轴承23一起支承旋转轴7。另外,在贯穿轴承34向齿轮壳体11内延伸的旋转轴7的部位上形成有螺旋齿状的蜗杆8。齿轮壳体11具有蜗杆收容凹部11a、以及与蜗杆收容凹部11a连通的蜗轮收容凹部11b。在蜗杆收容凹部11a内收容有蜗杆8,圆板状的蜗轮12以与蜗杆8啮合的状态被收容在蜗轮收容凹部11b内。该蜗杆8和蜗轮12构成对旋转轴7的旋转进行减速的减速机构53。蜗杆8由金属形成。蜗轮12由具有线型分子构造的自润滑性树脂、例如POM(聚甲醛)或者PA(尼龙)来形成。
另外,在蜗轮12的径向中央部上形成有连结孔12a,在该连结孔12a中设置有沿蜗轮12的轴向延伸且与该蜗轮12一体旋转的大致圆柱状的输出轴54。该输出轴54的顶端部从齿轮壳体11向外部突出,且该输出轴54的顶端部被固定在曲臂(crank arm)55的基端部上。然后,在曲臂55的顶端部上,经由连杆机构(图示略)连结有车辆用刮水器(图示略)。
图3是将本实施方式的电动机主体2以及供电刷展开成平面状的示意图。
如图3所示,在所述齿63a上,用叠绕法卷装有18个线圈65。各个线圈65以分别跨过连续的沿圆周方向排列的4个齿63a的形式通过齿槽63b被卷装在转子芯63上。另外,各个线圈65的卷绕开始的端部被连接在所述段体27中的一个上,各个线圈65的卷绕结束的端部被连接在,与所述卷绕开始的端部所连接的段体27在圆周方向上相邻的其他段体27上。
另外,设置在齿轮部3上的所述刷握32(参照图2)对6个沿径向延伸的四方筒状的供电刷70进行保持。6个供电刷70中的2个电刷为共同电刷71,另外2个电刷为低速驱动用电刷72,剩余的2个电刷为高速驱动用电刷73。这些电刷71、72、73以共同电刷71、高速驱动用电刷73、以及低速驱动用电刷72的顺序沿换向器25的旋转方向的后侧向先行侧依次配置。也就是说,高速驱动用电刷73被配置在比共同电刷71更靠近换向器25的旋转方向先行侧的位置上,低速驱动用电刷72被配置在比该高速驱动用电刷73更靠近换向器25的旋转方向先行侧的位置上。
然后,各个供电刷70被弹簧等(图示略)向换向器25弹压,并且这些供电刷70的顶端部可滑接地按压在换向器25的外周面(即、段体27的径向外侧的侧面)上。另外,如图3所示,沿圆周方向按顺序对18个段体27附上段体号码“1”~“18”。另外,共同电刷71起到阳极电刷的作用,低速驱动用电刷72以及高速驱动用电刷73起到阴极电刷的作用。另外,在各个供电刷70上连接有软辫线(图示略),电流经由这些软辫线被供给至供电刷70。
在以上述形式构成的电动机1中,在电流经由共同电刷71以及低速驱动用电刷72被供给至转子6时,该转子6以低速旋转。另外,在电流经由共同电刷71以及高速驱动用电刷73被供给至转子6时,该转子6以速度高于低速驱动时的高速旋转。然后,在转子6被旋转时,旋转轴7的旋转通过蜗杆8以及蜗轮12被减速后输出至输出轴54,使得经由连杆机构连结在曲臂55上的车辆用刮水器往复转动运动。
接着,对6个供电刷70(即,2个共同电刷71、2个低速驱动用电刷72、以及2个高速驱动用电刷73)的、旋转轴7的圆周方向上的宽度以及旋转轴7的圆周方向上的配置位置进行详细说明。如图3所示,在本实施方式的电动机1中,各个电刷71~73的圆周方向的宽度以及圆周方向的宽度被设定为,伴随转子6的旋转,在共同电刷71、低速驱动用电刷72、以及高速驱动用电刷73这3种供电刷70中只有1种供电刷70与在圆周方向上相邻的2个段体27发生短路的1种短路状态(短路状态)、和任何一个供电刷70都不与在圆周方向上相邻的2个段体27发生短路的无短路状态之间重复。
首先,在电动机1中,具有磁体5的磁极部的个数P被设定为满足数式P≧4的值,齿63a的个数被设定为与段体27的个数相同。然后,在齿63a的个数(即段体27的个数)设为S时,以(2S/P)为奇数的形式设定S的值。在本实施方式中,由于P=4、S=18,所以(2S/P)为“9”,是奇数。
另外,在旋转轴7的圆周方向上,将段体27的宽度设为L1,将相邻的段体27之间的间隔设为L2,将共同电刷71的宽度设为B1,将低速驱动用电刷72的宽度设为B2,将高速驱动用电刷73的宽度设为B3。进一步,在旋转轴7的圆周方向上,将以高速驱动用电刷73位于中央的形式而被配置的3个电刷71~73作为1组时,将1组电刷71~73的配置区域的宽度设为A,将相隔高速驱动用电刷73的共同电刷71与低速驱动用电刷72之间的间隔设为D1,将共同电刷71与高速驱动用电刷73之间的间隔设为D2,将高速驱动用电刷73与低速驱动用电刷72之间的间隔设为D3。在这种情况下,各个值被设定为,满足以下的条件。
B1>L2、B2>L2、B3>L2;
A<(n×L1+(n+1)×n2);
D1>((n-1)×L1+(n-2)×L2);
D2>(n1×L1+(n1-1)×L2);
D3>(n2×L1+(n2-1)×L2);
n=n1+n2+1
另外,“n”为与在(360°/P)的角度范围内所配置的段体27的个数相当的个数。换句话说,“n”为将设置在电动机主体2上的段体27的个数(即,与齿63a的个数S相同)除以磁极部的个数P而得到的商。在商不是整数的情况下,进上去的数被设为“n”。另外,“n1”以及“n2”为满足所述数式“n=n1+n2+1”的正的整数。像本实施方式的那样,在磁体5的磁极部的个数P为“4”、段体27的个数为“18”时,例如设定为,n=5、n1=2、n2=2。
然后,在本实施方式中,共同电刷71、低速驱动用刷72以及高速驱动用刷73以满足上述条件的形式来设定圆周方向的宽度以及圆周方向的配置位置,各个刷71~73的圆周方向的宽度B1、B2、B3为相同的值、且比段体27的圆周方向的宽度稍窄。另外,相隔高速驱动用刷73而被配置的共同电刷71和低速驱动用刷72间隔90°配置,该角度间隔与磁体5相邻的磁极部彼此的角度间隔相同。
在此,本实施方式的蜗杆8和蜗轮12被设定为,蜗杆8的压力角比蜗轮12的压力角大。对于在蜗杆的压力角以及蜗轮的压力角相同的条件下因旋转而啮合的齿数始终为n+1、或者所述齿数在n+1和n(其中,n为自然数)之间变化的蜗杆以及蜗轮,蜗杆8的压力角设定得比蜗轮12的压力角大,以使最大啮合齿数变为n以下。详细地讲,在如图5(a)以及图5(b)所示的蜗杆51以及蜗轮52中,51和52的压力角全都为α°,并且因旋转而啮合的齿数在5个(参照图5(a))和4个(参照图5(b))之间变化(啮合齿数的平均值为4.1)。然后,对这些蜗杆51的压力角以及蜗轮52的压力角进行了更改,更改后的蜗杆以及蜗轮为如图4(a)以及图4(b)所示的蜗杆8以及蜗轮12。也就是说,蜗杆8的压力角设定得比蜗轮12的压力角要大,以使最大啮合齿数变为4个以下。另外,在本实施方式中,蜗轮12的压力角被设定为α°,蜗杆8的压力角被设定为1.76×α°,由此最大啮合齿数为4个,且啮合齿数的平均值为3.7。也就是说,在本实施方式中,如图4(a)所示,蜗杆8的齿8a与蜗轮12的齿12b啮合的(接触)啮合齿数为4个的期间(角度)占了7成,如图4(b)所示,啮合齿数为3个的期间(角度)占了3成。另外,在较大地设定蜗杆8的压力角(在本实施方式中为1.76×α°)而使最大啮合齿数变为4个以下时,其法向齿距(normal pitch)与压力角为α°的情况相同。另外,本实施方式的蜗杆8的压力角被设定为在蜗杆8与蜗轮12的关系(所谓蜗杆副(worm gear)的关系)成立的范围内的最大角度(1.76×α°)。当设为该最大角度时,蜗杆8的齿尖从梯形变成三角形状,但蜗杆8的直径不会变小。另外,啮合齿数始终为4个时的蜗杆8的压力角为1.2×α°。另外,在图4以及图5中,为了在视觉上容易区分是否啮合着(接触着),用黑圆点来表示啮合的(接触的)部位。
另外,在本实施方式中,蜗杆8由金属形成,蜗轮12由树脂形成。图6表示图4的减速机构53的蜗杆8的轴向位置和啮合位置的关系。也就是说,图6表示蜗杆8由金属形成且蜗轮12由树脂形成、并且蜗杆8的压力角比蜗轮12的压力角大的减速机构53的啮合特性。图7表示图5的以往的减速机构的蜗杆51的轴向位置和啮合位置的关系。也就是说,图7表示蜗杆51由金属形成且蜗轮52由树脂形成、并且蜗杆51的压力角以及蜗轮52的压力角相同的减速机构的啮合特性。在图6以及图7中,“轴向位置”表示蜗杆的轴向位置,“啮合位置”将蜗杆和蜗轮的啮合位置表示为蜗杆的径向上的位置。另外,“输出轴中心”表示与蜗杆的轴线垂直且通过蜗轮的轴线的一直线的、在蜗杆的轴向上的位置。另外,啮合位置越接近蜗杆的齿底,“啮合位置”的值就越大。
在蜗杆以及蜗轮这两者均由金属形成的情况下,在蜗杆以及蜗轮啮合时,几乎不容许该蜗杆以及蜗轮的变形。在这种情况下,在表示轴向位置与啮合位置的关系的图中,啮合位置在输出轴中心为最大值,且开始啮合以及结束啮合的啮合位置为大致相同的值。
另一方面,在蜗杆由金属形成、且蜗轮由树脂形成的情况下,在蜗杆以及蜗轮啮合时,容许蜗轮的变形。在这种情况下,在表示轴向位置与啮合位置的关系的图中,开始啮合与结束啮合之间的轴向位置的范围比蜗杆以及蜗轮均由金属形成的情况要宽。
如图7所示,在以往的减速机构中,蜗杆51和蜗轮52的开始啮合的轴向位置E2离输出轴中心0较远,与其对应,结束啮合的轴向位置D2离输出轴中心0较近。并且,啮合位置的最大值H2较小,另外该最大值H2的位置和输出轴中心0之间的间隔W2较大。除此之外,从开始啮合的轴向位置E2起至结束啮合的轴向位置D2为止的范围的中央C2位于比输出轴中心0更靠近开始啮合的轴向位置E2侧的位置。
另一方面,如图6所示,与以往的减速机构相比,在本实施方式的减速机构53中,蜗杆8和蜗轮12的开始啮合的轴向位置E1离输出轴中心0较近,而结束啮合的轴向位置D1离输出轴中心0较远。并且,啮合位置的最大值H1比以往的减速装置要大,另外该最大值H2的位置和输出轴中心0之间的间隔W1比以往的减速装置要小。除此之外,从开始啮合的轴向位置E1起至结束啮合的轴向位置D1为止的范围的中央C1位于比输出轴中心0更靠近结束啮合的轴向位置D1侧的位置。
接着,本实施方式具有以下的优点。
(1)在蜗杆的压力角以及蜗轮的压力角相同(都为α°)的条件下因旋转而啮合的齿数在5个和4个之间变化的蜗杆以及蜗轮中,当啮合齿数增加至5个时施加在各个齿上的表面压力下降,由此摩擦系数增大,导致在啮合部分的功率损耗增大。然而,在本实施方式中,由于蜗杆8的压力角设定得比蜗轮12的压力角大,使得最大啮合齿数变为4以下,所以啮合齿数不会变为5个。因此,能够降低功率损耗,进而能够提高旋转传递效率。也就是说,像本实施方式那样,在啮合齿数减少时施加在各个齿上的表面压力增大,由此摩擦系数下降,从而能够降低在啮合部分的功率损耗,进而能够提高旋转传递效率。因此,能够提供带减速机构的电动机1的效率。另外,通过将蜗杆8的压力角按上述形式进行设定的制造方法,能够容易地制造旋转传递效率高的减速机构(带减速机构的电动机1)。
(2)由于将蜗杆8的压力角设为在蜗杆8与蜗轮12的关系成立的范围内、即蜗杆8和蜗轮12可起到蜗杆副的作用的范围内的最大角度、即1.76×α°,所以能够使啮合齿数的平均值最小化,该值为3.7。因此,能够大幅度降低功率损耗,进而能够大幅度提高旋转传递效率。
(3)蜗轮12由具有线型分子构造的自润滑性树脂来形成,由此当压力从蜗杆8施加在蜗轮12上时该蜗轮12表面的分子沿着来自于蜗杆8的压力的方向呈直线排列,从而能够进一步减少压力方向上的摩擦。因此,能够大幅度降低动摩擦引起的功率损耗,从而能够进一步提高旋转传递效率。
上述实施方式也可以更改为以下的形式。
在上述实施方式中,对在蜗杆8的压力角以及蜗轮12的压力角全都为α°的条件下因旋转而啮合的齿数在5个和4个之间变化的减速机构进行了说明。对于在压力角全都相同的条件下因旋转而啮合的齿数始终为n+1、或者所述齿数在n+1和n之间变化的(其中,n为自然数)减速机构,只要以最大啮合齿数变为n以下的形式来设定蜗杆8的压力角即可。例如,对于在蜗杆的压力角以及蜗轮的压力角相同的条件下因旋转而啮合的齿数在6个和5个之间变化的减速机构,只要以最大啮合齿数变为5个以下的形式来设定蜗杆8的压力角即可。另外,例如,对于在蜗杆的压力角以及蜗轮的压力角相同的条件下因旋转而啮合的齿数在4个和3个之间变化的减速机构,只要以最大啮合齿数变为3个以下的形式来设定蜗杆8的压力角即可。即使这样实施,也可以降低功率损耗,进而能够提高旋转传递效率。
在上述实施方式中,将蜗杆8的压力角设定为1.76×α°,然而并不仅限于此。对于在压力角相同的条件下因旋转而啮合的齿数始终为n+1、或者所述齿数在n+1和n之间变化(其中,n为自然数)的减速机构,只要以最大啮合齿数变为n以下的形式来设定蜗杆8的压力角即可,蜗杆8的压力角也可以适当更改。也就是说,也可以将蜗杆8的压力角设定为,在蜗杆8与蜗轮12的关系成立的范围内(蜗杆8和蜗轮12可起到蜗杆副的作用的范围内)的最大角度、即1.76×α°以下的角度(例如,1.5×α°或者1.2×α°等)。另外,在蜗轮的压力角更改为α°以外的角度时,当然满足条件的蜗杆的压力角也发生变化。另外,在这种情况下,只要将蜗杆的压力角设为在蜗杆与蜗轮的关系成立的范围内的最大角度,就能够使啮合齿数的平均值最小化,从而能够大幅度降低功率损耗,进而能够大幅度提高旋转传递效率。
在上述实施方式中,如图8(a)所示,从径向外侧来看,也可以将蜗轮12的齿12b的形状设为在轴向的两端形成有缺口部12c的形状。详细地讲,从径向外侧来看,蜗轮12的齿12b的轴向两端与图8(a)中用虚线所示的单纯的直线形状不同,也可以被削成越向轴向端部靠近宽度就变得越窄的形状(形成有缺口部12c的形状)。只要采用这种形状,就能够通过减少接触面积来降低摩擦系数,并且通过缺口部12c使润滑油的润滑良好从而能够进一步降低摩擦系数。
在上述实施方式中,如图8(b)所示,从轴向来看,也可以将蜗轮12的齿12b的顶端形状设为以顶端成为尖形的形式形成有缺口部12d的形状。详细地讲,从轴向来看,蜗轮12的齿12b的顶端与图8(b)中虚线所示的单纯的平滑的曲线形状不同,也可以被削成宽度急剧变窄的尖形的形状(形成有缺口部12d的形状)。只要采用这种形状,就能够通过减少接触面积来降低摩擦系数,并且通过缺口部12d使润滑油的润滑良好从而能够进一步降低摩擦系数。
在上述实施方式中,如图8(c)所示,从轴垂直方向来看,也可以将蜗杆8的齿8a的顶端形状设为以顶端成为尖形的形式形成有缺口部8b的形状。详细地讲,从轴垂直方向来看,蜗杆8的齿8a的顶端与图8(c)中用虚线所示的单纯的直线形状不同,也可以被削成宽度急剧变窄的尖形的形状(形成有缺口部8b的形状)。只要采用这种形状,就能够通过减少接触面积来降低摩擦系数,并且通过缺口部8b使润滑油的润滑良好从而能够进一步降低摩擦系数。
虽然在上述实施方式中,将本发明具体化为带减速机构的电动机1,该电动机1具备减速机构(蜗杆8以及蜗轮12)、和旋转驱动蜗杆8的电动机主体2,然而并不仅限于此,也可以具体化为用于不具备电动机主体2的其他装置的减速机构。
Claims (4)
1.一种减速机构,具备:
蜗杆,由金属形成;以及
蜗轮,由具有线型分子构造的自润滑性树脂形成,
所述蜗轮与所述蜗杆啮合,
设定从所述蜗轮的轴线与所述蜗杆的轴线正交地延伸的虚拟线,
所述蜗轮的轴线是输出轴中心,
所述虚拟线上的啮合位置处的所述蜗杆的压力角被设定得比所述虚拟线上的啮合位置处的所述蜗轮的压力角大,使得从开始啮合到结束啮合的范围的中央相对于所述输出轴中心位于所述蜗杆的轴向上的结束啮合的一侧。
2.一种减速机构,具备:
蜗杆,由金属形成;以及
蜗轮,由具有线型分子构造的自润滑性树脂形成,
所述蜗轮与所述蜗杆啮合,
设定从所述蜗轮的轴线与所述蜗杆的轴线正交地延伸的虚拟线,
所述蜗轮的轴线是输出轴中心,
所述虚拟线上的啮合位置处的所述蜗杆的压力角被设定得比所述虚拟线上的啮合位置处的所述蜗轮的压力角大,
并且所述啮合位置处的所述蜗杆的压力角的范围是所述啮合位置处的所述蜗轮的压力角的范围的1.2~1.76倍。
3.一种减速机构,具备:
蜗杆,由金属形成;以及
蜗轮,由具有线型分子构造的自润滑性树脂形成,
所述蜗轮与所述蜗杆啮合,
所述蜗杆与所述蜗轮之间的啮合位置根据所述蜗杆的轴向位置而在开始啮合与结束啮合之间在所述蜗杆的径向上变化,所述啮合位置具有所述开始啮合与所述结束啮合之间在所述蜗杆的径向上最大的啮合位置,
设定从所述蜗轮的轴线与所述蜗杆的轴线正交地延伸的虚拟线,
所述蜗轮的轴线是输出轴中心,
所述虚拟线上的啮合位置处的所述蜗杆的压力角被设定得比所述虚拟线上的啮合位置处的所述蜗轮的压力角大,使得所述虚拟线上的所述啮合位置相比于所述开始啮合的所述啮合位置靠近最大的所述啮合位置。
4.一种电动机,具备:
权利要求1~3的任意一项所述的减速机构;以及
电动机主体,旋转驱动所述蜗杆。
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