CN108603582B - 蜗轮以及蜗杆减速器 - Google Patents
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Abstract
利用由合成树脂制且构成为圆环状、在外周面具有蜗轮齿部(19a)的外侧轮盘元件(16a),包埋由金属等构成为圆环状的内侧轮盘元件(15a)的径向外端部。将相对于蜗轮齿部(19a)和蜗杆齿部的啮合部在径向重叠的内侧轮盘元件(15a)的外周面设定为圆筒面部(24)。由此,实现了可抑制与蜗杆齿部啮合的蜗轮齿部的制造误差的结构。
Description
技术领域
本发明涉及一种蜗轮,其包括成为芯材的内侧轮盘元件和具有齿部的合成树脂制的外侧轮盘元件;以及一种蜗杆减速器,其包含该蜗轮而构成。
背景技术
图25~30示出了专利文献1等记载的以往已知的电动式助力转向装置的一个例子。后端部安装有方向盘1的转向轴2的前端部被旋转自如地支承于壳体3内。在被转向轴2旋转驱动的部分固定有蜗轮4。另一方面,电动马达5的输出轴连结有蜗杆轴6。而且,通过使设置在蜗杆轴6的轴向中间部外周面的蜗杆齿部18与设置在蜗轮4的外周面的蜗轮齿部19啮合,能够从电动马达5对蜗轮4在预定方向赋予预定大小的辅助力矩(辅助动力)。
蜗轮4外嵌固定在作为辅助力矩的输出部的输出轴7的轴向中间部,与输出轴7一起旋转。输出轴7在壳体3内以轴向中间部的靠近两端的部分通过一对滚动轴承8a、8b仅可旋转地被支承的状态,经由扭杆9与转向轴2的前端部结合。电动马达5根据力矩传感器10检测的、从方向盘1施加在转向轴2的转向力矩的方向和大小,旋转驱动蜗杆轴6,并向输出轴7赋予辅助力矩。输出轴7的旋转经由一对自由接头11a、11b和中间轴12传递至成为转向齿轮单元13的输入部的小齿轮轴14,对转向轮赋予期望的转向角。
另外,在图示的例子的情况下,蜗轮4是由成为芯材的金属制的内侧轮盘元件15与合成树脂制的外侧轮盘元件16组合而成的。即,蜗轮4将外嵌固定在输出轴7的部分作为金属制的圆轮状的内侧轮盘元件15,将包含蜗轮齿部19的部分作为合成树脂制的外侧轮盘元件16。而且,通过这样使外侧轮盘元件16由合成树脂制成,实现了在蜗轮4的外周面形成蜗轮齿部19的易操作性(低成本化)、以及减少了在蜗杆轴6的蜗杆齿部18与蜗轮4的蜗轮齿部19的啮合部产生的敲打声。
另外,外侧轮盘元件16为合成树脂制,伴随着注射成型(利用嵌入成型),在整个圆周上包埋内侧轮盘元件15的径向外端部。另外,在内侧轮盘元件15的外周面设置有圆周方向(齿轮状)的凹凸部17,通过使构成外侧轮盘元件16的合成树脂的一部分进入到构成凹凸部17的多个凹部,提高外侧轮盘元件16相对于内侧轮盘元件15在旋转方向的保持力。
在如上所述的现有结构的情况下,从降低设置在外侧轮盘元件16的外周面上的蜗轮齿部19的制造误差方面考虑,存在改良的余地。
即,在上述的现有结构的情况下,在内侧轮盘元件15的外周面设置有圆周方向的凹凸部17,并且使构成外侧轮盘元件16的合成树脂的一部分进入到构成凹凸部17的多个凹部。因此,有可能存在:外侧轮盘元件16中相对于凹凸部17在径向外侧重叠的部分的径向的壁厚,在构成蜗轮齿部19的多个齿20、20所在的每个部分中大小互不相同的情况(参照图29~30)。在这样的情况下,在多个齿20、20所在的每个部分,由于注射成型时的成型收缩量不同[径向壁厚大的部分(例如图30的α部)成型收缩量大,径向壁厚小的部分(例如图30的β部)成型收缩量小],因此,成型后的多个齿20、20的大小产生差异,这有可能引起在蜗轮齿部19产生间距误差等制造误差。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特表2013-084613号公报
发明内容
本发明欲解决的问题
本发明是鉴于上述这样的情况而作出的,其目的在于实现一种能够抑制设置在合成树脂制的外侧轮盘元件的外周面上的蜗轮齿部的制造误差的结构。
用于解决问题的技术方案
本发明的蜗轮包括内侧轮盘元件和外侧轮盘元件。
所述内侧轮盘元件在轴向侧面中与外周缘相比位于径向内侧的部分上具有以朝轴向凹陷的状态设置的环状凹部,并且外周面的整体(在该外周面的轴向端缘部设置有倒角部的情况下,除了该倒角部以外)为圆筒面部。另外,所述环状凹部例如可以设置在所述内侧轮盘元件的轴向侧面的径向中间部、该内侧轮盘元件的轴向侧面的径向中间部至内端部。
另外,所述外侧轮盘元件为合成树脂制,在外周面具有蜗轮齿部,在整个圆周上包埋所述内侧轮盘元件的径向外端部,并且所述合成树脂的一部分进入到所述环状凹部。
另外,本发明的蜗杆减速器包括:在外周面具有蜗轮齿部的蜗轮;和在外周面具有蜗杆齿部,且使所述蜗杆齿部与所述蜗轮齿部啮合的蜗杆轴。蜗杆轴例如被旋转自如地支承于壳体,另外所述蜗轮例如外嵌固定在相对于所述壳体被旋转自如地支承的旋转轴。
另外,所述蜗轮具有内侧轮盘元件和外侧轮盘元件。
其中的内侧轮盘元件在轴向侧面中与外周缘相比位于径向内侧的部分上具有以朝轴向凹陷的状态设置的环状凹部,并且在外周面中的、与所述蜗轮齿部和所述蜗杆齿部的啮合部中的至少轴向一部分(例如轴向中间部、轴向端部)在径向重叠的轴向范围为圆筒面部。另外,所述环状凹部例如可以设置在所述内侧轮盘元件的轴向侧面的径向中间部、该内侧轮盘元件的轴向侧面的径向中间部至内端部。
另外,所述外侧轮盘元件为合成树脂制,在外周面具有所述蜗轮齿部,在整个圆周上包埋所述内侧轮盘元件的径向外端部,并且所述合成树脂的一部分进入所述环状凹部。
另外,在实施本发明的蜗轮以及蜗杆减速器时,作为所述内侧轮盘元件的材料,可以采用金属,此外,例如可以采用耐热性比所述外侧轮盘元件材料优异且不易受到注射成型该外侧轮盘元件时所产生的热影响的合成树脂等(例如,将构成所述外侧轮盘元件的合成树脂设定为热塑性树脂,另一方面,将构成所述内侧轮盘元件的合成树脂设定为热固性树脂)。
在实施本发明的蜗杆减速器时,例如可以采用所述内侧轮盘元件的外周面中与所述啮合部的整体在径向重叠的轴向范围为所述圆筒面部的配置。
另外,在实施本发明的蜗杆减速器时,例如可以采用所述内侧轮盘元件的外周面的整体(在该外周面的轴向端缘部设置有倒角部的情况下,除了该倒角部以外)为所述圆筒面部的配置。
在实施本发明的蜗轮以及蜗杆减速器时,例如可以采用以下配置:在所述内侧轮盘元件的表面中从所述圆筒面部脱离的部分上设置有圆周方向的凹凸部,且构成所述外侧轮盘元件的合成树脂的一部分进入到构成所述凹凸部的凹部。
在实施本发明的蜗轮以及蜗杆减速器时,例如可以采用所述凹凸部设置在所述环状凹部的内表面的配置。
在该情况下,例如可以采用所述凹凸部设置在构成所述环状凹部的内表面的外径侧周面的配置。
另外,在该情况下,例如可以采用构成所述环状凹部和该环状凹部的内表面的外径侧周面所设置的凹凸部分别设置在所述内侧轮盘元件的轴向两侧面的配置。
另外,在这些情况下,例如可以采用以下配置:所述凹凸部设置在构成所述环状凹部的内表面的外径侧周面的整个轴向长度上,且构成所述外侧轮盘元件的合成树脂的一部分进入到构成所述凹凸部的凹部的整体内。
在实施本发明的蜗轮或者实施本发明的蜗杆减速器时,在将所述内侧轮盘元件的外周面的整体设定为圆筒面部的情况下,例如可以采用以下配置:相对于所述内侧轮盘元件的外周面即圆筒面部的轴向两端缘(直接或者经由倒角部)连续的部分,即所述内侧轮盘元件的轴向两侧面的径向外端部分别为相对于所述内侧轮盘元件的中心轴垂直的平面部。由此,可以将所述内侧轮盘元件的外周面即圆筒面部的轴向两端缘分别设定为轴向位置在圆周方向不变化的圆形。
另外,在实施本发明时,在构成所述环状凹部的内表面的外径侧周面设置有所述凹凸部的情况下,例如可以采用构成所述凹凸部的多个凹部和多个凸部形成为与所述蜗轮的轴向平行的配置。或者,可以采用以下配置:构成所述蜗轮齿部的多个齿形成于相对于所述蜗轮的轴向朝向预定方向倾斜的方向,并且构成所述凹凸部的多个凹部和多个凸部形成于相对于所述蜗轮的轴向朝向与所述预定方向相反方向倾斜的方向。
在实施本发明的蜗轮以及蜗杆减速器时,例如可以采用以下配置:在构成所述环状凹部的内表面的外径侧周面中与所述环状凹部的轴向开口侧端缘相比位于轴向内侧的部分上,以朝径向外侧凹陷的状态设置有副凹部,并且构成所述外侧轮盘元件的合成树脂的一部分进入所述副凹部。
在该情况下,例如可以采用如下配置:所述副凹部的在包含所述内侧轮盘元件的中心轴在内的虚拟平面上的截面形状为V字形,随着从内径侧的开口部朝向外径侧的底部,轴向的宽度尺寸减小。
另外,在实施本发明的蜗轮以及蜗杆减速器时,例如可以采用如下配置:构成所述外侧轮盘元件的合成树脂中进入到所述环状凹部的部分,覆盖从构成所述环状凹部的内表面的外径侧周面至构成所述内表面的底面的靠近径向内端的部分(与该底面的径向中央位置相比位于径向内侧的部分)为止的连续范围。
在该情况下,例如可以采用如下配置:构成所述外侧轮盘元件的合成树脂中进入到所述环状凹部的部分,覆盖从构成所述环状凹部的内表面的外径侧周面至构成所述内表面的内径侧周面为止的连续范围。
另外,在该情况下,例如可以采用如下配置:在构成所述环状凹部的内表面的内径侧周面上设置有倾斜面部,该倾斜面部随着朝向所述环状凹部的轴向开口侧,向所述环状凹部的径向宽度尺寸增大的方向倾斜,在构成所述环状凹部的内表面的外径侧周面上设置有相对于所述内侧轮盘元件的中心轴不倾斜的非倾斜面部。
进一步,在该情况下,可以采用如下配置:所述环状凹部的轴向深度尺寸为构成所述外侧轮盘元件的合成树脂中覆盖所述内侧轮盘元件的轴向侧面并且存在于所述环状凹部的外部的部分的轴向厚度尺寸的1/2以下的大小。
另外,在实施本发明的蜗轮以及蜗杆减速器时,例如可以将所述环状凹部分别设置在所述内侧轮盘元件的轴向两侧面。进一步,可以采用以下配置:在所述内侧轮盘元件中,与所述两环状凹部相比位于径向外侧的部分以及夹在构成所述两环状凹部的内表面的底面彼此之间的部分,分别在轴向夹着所述内侧轮盘元件的中央位置的两侧部分的轴向尺寸互相相等;在所述外侧轮盘元件中,与所述内侧轮盘元件相比位于径向外侧的部分以及相对于与所述内侧轮盘元件中的所述两环状凹部相比位于径向外侧的部分在轴向重叠的部分,分别在轴向夹着所述内侧轮盘元件的中央位置的两侧部分的轴向尺寸互相相等。
在实施本发明的蜗轮以及蜗杆减速器时,例如可以采用以下配置:所述内侧轮盘元件的表面中,被构成所述外侧轮盘元件的合成树脂覆盖的部分中的至少一部分(例如所述圆筒面部、所述内侧轮盘元件的整个表面)为通过滚花加工、纹理加工(将硬质金属的表面所形成的微小凹凸转印到成型品的表面的加工)、喷丸等各种加工方法而形成的微细凹凸面。
如果采用这样的构成,那么由于构成所述外侧轮盘元件的合成树脂的一部分进入到构成所述微细凹凸面的凹部,因此,能够提高所述外侧轮盘元件相对于所述内侧轮盘元件的保持力(密接性)。
另外,优选的是构成所述微细凹凸面的凹部的深度设定为构成所述蜗轮齿部的齿的径向高度的1/10以下(优选1/20以下,更优选1/30以下),不给构成所述外侧轮盘元件的合成树脂的体积带来过大影响。
发明的效果
根据本发明具有如上所述配置的蜗轮以及蜗杆减速器,能够抑制合成树脂制的外侧轮盘元件的外周面所设置的蜗轮齿部的制造误差。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式所涉及的与图27同样的剖视图。
图2是第1实施方式所涉及的蜗轮的剖视图。
图3是示出了第1实施方式所涉及的、蜗杆齿部与蜗轮齿部啮合的状态的局部剖视图。
图4是第1实施方式所涉及的、以将一部分切断的状态示出的蜗轮的半部剖视图。
图5是第1实施方式所涉及的图2的A-A剖视图。
图6是第1实施方式所涉及的图5的B部放大图。
图7是本发明的第2实施方式所涉及的蜗轮的剖视图。
图8是本发明的第3实施方式所涉及的蜗轮的剖视图。
图9是第3实施方式所涉及的图8的C-C剖视图。
图10是本发明的第4实施方式所涉及的、以将一部分切断的状态示出的蜗轮的半部剖视图。
图11是本发明的第5实施方式所涉及的蜗轮的剖视图。
图12是第5实施方式所涉及的蜗轮的局部放大剖视图。
图13是本发明的第6实施方式所涉及的蜗轮的剖视图。
图14是本发明的第7实施方式所涉及的蜗轮的剖视图。
图15是本发明的第8实施方式所涉及的蜗轮的剖视图。
图16是本发明的第9实施方式所涉及的蜗轮的剖视图。
图17是本发明的第10实施方式所涉及的蜗轮的半部剖视图。
图18是本发明的第11实施方式所涉及的与图5同样的剖视图。
图19是第11实施方式所涉及的、蜗轮的半部在被切断的状态下从径向观察的图。
图20是第11实施方式所涉及的、从轴向一侧观察内侧轮盘元件的图。
图21是第11实施方式所涉及的图18的D部放大图。
图22是本发明的第12实施方式所涉及的与图3同样的剖视图。
图23是本发明的第13实施方式所涉及的蜗轮的剖视图。
图24是第13实施方式所涉及的、示出了将外侧轮盘元件注射成型的状态的剖视图。
图25是示出了电动式助力转向装置的现有结构的一个例子的局部切断侧视图。
图26是图25的放大E-E剖视图。
图27是图25的放大F-F剖视图。
图28是蜗轮的剖视图。
图29是图28的G-G剖视图。
图30是图29的H部放大图。
附图标记的说明
1:方向盘
2:转向轴
3:壳体
4、4a~4n:蜗轮
5:电动马达
6:蜗杆轴
7:输出轴
8a、8b:滚动轴承
9:扭杆
10:力矩传感器
11a、11b:自由接头
12:中间轴
13:转向齿轮单元
14:小齿轮轴
15、15a~15n:内侧轮盘元件
16、16a~16n:外侧轮盘元件
17:凹凸部
18:蜗杆齿部
19、19a:蜗轮齿部
20、20a:齿
21:嵌合孔
22、22a~22c:环状凹部
23、23a~23d:凹凸部
24、24a:圆筒面部
25a、25b:平面部
26、26a~26d:凹部
27、27a~27d:凸部
28:内径侧环状部
29:外径侧环状部
30:连结部
31、31a~31g:抑制部
32、32a~32c:旋转保持部
33、33a:内径侧圆筒面部
34、34a:中间平面部
35:啮合部
36:外径侧圆筒面部
37:内径侧倾斜面部
38:滚花面
39a、39b:微小凹部
40:副凹部
41:副抑制部
42:模具装置
43:型腔
44:盘形浇口
45:流道
具体实施方式
[第1实施方式]
通过图1~6来说明本发明的第1实施方式。
图1示出了装设有本实施方式的蜗杆减速器的电动式助力转向装置。在后端部安装有方向盘1(参照图25)的转向轴2的前端部被旋转自如地支承于壳体3内。在被转向轴2旋转驱动的部分固定有蜗轮4a。另一方面,在电动马达5的输出轴连接有蜗杆轴6(参照图3和图26)。而且,通过使设置在蜗杆轴6的轴向中间部外周面的蜗杆齿部18与设置在蜗轮4a的外周面的蜗轮齿部19a啮合,能够从电动马达5对蜗轮4a在预定方向赋予预定大小的辅助力矩(辅助动力)。
蜗轮4a外嵌固定在旋转轴即作为辅助力矩的输出部的输出轴7的轴向中间部,与输出轴7一起旋转。输出轴7在壳体3内以轴向中间部的靠近两端的部分通过一对滚动轴承8a、8b仅可旋转地被支承的状态,经由扭杆9与转向轴2的前端部结合。电动马达5根据力矩传感器10所检测的、从方向盘1施加在转向轴2的转向力矩的方向和大小,旋转驱动蜗杆轴6,向输出轴7赋予辅助力矩。输出轴7的旋转经由一对自由接头11a、11b和中间轴12传递至成为转向齿轮单元13的输入部的小齿轮轴14(参照图25),对转向轮赋予期望的转向角。
蜗轮4a是组合内侧轮盘元件15a和外侧轮盘元件16a而成的。
内侧轮盘元件15a为金属制,被制造成截面为“コ”字形的圆环状(近似圆轮状)。这样的内侧轮盘元件15a在径向中央部具有用于将输出轴7的轴向中间部以可进行力矩传递的方式内嵌固定的嵌合孔21。另外,在内侧轮盘元件15a的轴向一侧面(图1~4的左侧面)的径向中间部,在整个圆周上以朝轴向凹陷的状态设置有环状凹部22。另外,在构成环状凹部22的内表面的外径侧周面,在该外径侧周面的整个轴向长度和整个圆周上设置有沿圆周方向将凹部26与凸部27交替(图示的例子中为等间距)配置而成的圆周方向的(齿轮状的)凹凸部23。在本实施方式的情况下,构成凹凸部23的多个凹部26和多个凸部27如图4的上半部虚线(隐藏线)所示,形成为相对于蜗轮4a的轴向(图1~4的左右方向)平行。换言之,凹部26与凸部27的边界相对于蜗轮4a的轴向平行。
另外,构成环状凹部22的内表面的内径侧周面为单纯的圆筒面状的内径侧圆筒面部33。
另外,构成环状凹部22的内表面的底面为相对于内侧轮盘元件15a的中心轴垂直的圆轮状的中间平面部34。
另外,内侧轮盘元件15a的外周面的整体(在轴向两端缘部设置有倒角部的情况下,除了这些倒角部以外)为从内侧轮盘元件15a的中心轴起的径向距离在整个圆周上基本没有变化的圆筒面部24。在本实施方式的情况下,圆筒面部24具有与蜗轮4a的中心轴平行的母线,形成为直径在轴向没有变化的单独圆筒面状。另外,相对于圆筒面部24的轴向两端缘(直接或者经由倒角部)连续的部分,即内侧轮盘元件15a的轴向两侧面的径向外端部(与凹凸部23相比位于径向外侧的部分)为分别相对于内侧轮盘元件15a的中心轴垂直的圆轮状的平面部25a、25b。
另外,在本实施方式的情况下,换言之,内侧轮盘元件15a包括:互相同心配置的内径侧环状部28和外径侧环状部29;以及将内径侧环状部28的外周面与外径侧环状部29的内周面连结的圆轮状的连结部30。而且,外径侧环状部29的外周面为圆筒面部24,外径侧环状部29的轴向两侧面为平面部25a、25b。另外,被内径侧环状部28的外周面和外径侧环状部29的内周面和连结部30的轴向一侧面三面包围的部分为环状凹部22,外径侧环状部29的内周面为凹凸部23。
另外,作为构成内侧轮盘元件15a的金属,除了钢铁等铁合金之外,可以采用铜合金、铝合金、镁合金等各种金属。另外,作为用于成型内侧轮盘元件15a的加工方法,可以采用各种切削加工、塑性加工方法。但是,为了实现成型的良好利用率且低成本,优选采用塑性加工(锻造、冲压、流动成型等)。
另一方面,外侧轮盘元件16a是将合成树脂注射成型而制造的,随着该注射成型(利用嵌入成型),在整个圆周上包埋形成为截面L字形的内侧轮盘元件15a的径向外端部。在该状态下,合成树脂的一部分进入到环状凹部22的径向外端部,进入到环状凹部22的部分构成圆环状的抑制部31。随此,构成抑制部31的合成树脂的一部分通过进入到构成凹凸部23的多个凹部26、26(在圆周方向相邻的凸部27、27彼此之间的部分)的整体并覆盖凹凸部23的整个表面,从而构成与凹凸部23卡合(具有与凹凸部23一致的形状)的旋转保持部32。另外,在外侧轮盘元件16a的外周面形成有蜗轮齿部19a。蜗轮齿部19a的轴向中间部与圆筒面部24在径向重叠。另外,如图4的上半部所示,构成蜗轮齿部19a的多个齿的形成方向相对于蜗轮4a的轴向倾斜。另外,在本实施方式的情况下,蜗轮齿部19a的齿顶圆的直径和齿根圆的直径分别在轴向上没有变化。
在本实施方式的情况下,利用注射成型来制造外侧轮盘元件16a,同时,将外侧轮盘元件16a与内侧轮盘元件15a结合,在实施嵌入成型时,例如,如后述的第13实施方式的图24所示,将内侧轮盘元件15a(图24中为15n)放置在模具装置42,在内侧轮盘元件15a(图24中为15n)的径向外端部与模具装置42的内表面之间形成圆环状的型腔(成型有外侧轮盘元件16a(图24中为16n)的空间)43,并且使盘形浇口44的径向外端部位于型腔43的轴向另一侧(图24的右侧)的径向内端部。而且,将合成树脂通过与盘形浇口44的径向中央部相连的流道45和盘形浇口44送入到型腔43内,从而能够成型外侧轮盘元件16a(图24中为16n)。另外,在该情况下,送入到型腔43内的熔融树脂到达与抑制部31对应的部分并停止。在该部分,不会与从另一个方向流来的熔融树脂发生冲撞。其结果是,能够防止在利用注射成型得到的外侧轮盘元件16a(图24中为16n)产生强度弱的焊缝等。
另外,作为构成外侧轮盘元件16a的合成树脂,除了聚酰胺66(PA66)之外,可以采用聚酰胺46(PA46)、聚酰胺9T(PA9T)、聚苯硫醚(PPS)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚缩醛(POM)等各种合成树脂。另外,可以根据需要在这些合成树脂中混入玻璃纤维、聚乙烯纤维、碳纤维、芳纶纤维等各种强化纤维。
另外,本实施方式采用以下配置:在组装了蜗杆减速器的状态下,蜗杆齿部18与蜗轮齿部19a的啮合部35(在图3标注了斜方格的部分)中的至少轴向一部分与存在于内侧轮盘元件15a的外周面的圆筒面部24在径向重叠。
特别是本实施方式采用啮合部35的整体与圆筒面部24在径向重叠的配置。因此,啮合部35的轴向宽度尺寸S设定为圆筒面部24的轴向宽度尺寸T以下(S≤T(图3所示的例子中为S<T)),并且啮合部35所在的轴向范围包含在圆筒面部24所在的轴向范围内。
但是在实施本发明时,例如也可以采用如下配置:使啮合部35的轴向宽度尺寸S大于圆筒面部24的轴向宽度尺寸T(S>T),并且圆筒面部24所在的轴向范围包含在啮合部35所在的轴向范围内。
根据如上所述构成的本实施方式的蜗轮4a以及蜗杆减速器,能够确保合成树脂制的外侧轮盘元件16a相对于金属制的内侧轮盘元件15a的保持力,并且抑制设置在外侧轮盘元件16a的外周面的蜗轮齿部19a的制造误差。下面对这一点进行说明。
在通过蜗轮4a向输出轴7赋予辅助力矩时,基于作用在蜗轮4a的蜗轮齿部19a与蜗杆轴6的蜗杆齿部18的啮合部35的啮合反作用力的轴向分量,如图2的箭头所示,对于蜗轮4a施加倾倒方向的力矩M。与之相对,在本实施方式的情况下,在内侧轮盘元件15a的轴向一侧面,在整个圆周上设置有环状凹部22。而且,外侧轮盘元件16a在整个圆周上包埋内侧轮盘元件15a的径向外端部,并且构成外侧轮盘元件16a的合成树脂的一部分进入到环状凹部22的径向外端部,进入到环状凹部22的部分构成圆环状的抑制部31。因此,在本实施方式的情况下,能够确保外侧轮盘元件16a相对于内侧轮盘元件15a在力矩M方向的保持力。
另外,在本实施方式的情况下,通过在构成环状凹部22的内表面的外径侧周面设置有圆周方向的凹凸部23,并且构成抑制部31的合成树脂的一部分进入到构成凹凸部23的多个凹部26、26的整体内并覆盖凹凸部23的整个表面,从而构成与凹凸部23卡合(具有与凹凸部23一致的形状)的旋转保持部32。因此,在本实施方式的情况下,能够确保外侧轮盘元件16a相对于内侧轮盘元件15a在旋转方向的保持力。特别是,由于凹凸部23设置于构成环状凹部22的内表面的外径侧周面的整个轴向长度上,因此,能够提高该旋转方向的保持力。
另外,内侧轮盘元件15a的外周面为直径在轴向不变化的圆筒面部24。因此,外侧轮盘元件16a中相对于圆筒面部24在径向外侧重叠的部分的径向的壁厚,在构成蜗轮齿部19a的多个齿20a、20a所在的部分上,互相大致(基本上)相等。
进一步,设置在外侧轮盘元件16a的外周面的蜗轮齿部19a的齿顶圆的直径和齿根圆的直径分别在轴向没有变化。随此,相对于内侧轮盘元件15a的外周面即圆筒面部24的轴向两端缘连续的部分,即内侧轮盘元件15a的轴向两侧面的径向外端部分别为相对于内侧轮盘元件15a的中心轴垂直的平面部25a、25b。换言之,内侧轮盘元件15a的外周面即圆筒面部24的轴向两端缘分别为轴向位置在圆周方向不变化的圆形。因此,在本实施方式的情况下,外侧轮盘元件16a中相对于内侧轮盘元件15a的外周面在径向外侧重叠的部分的径向的壁厚,在包含轴向两端缘部在内的整个轴向长度上,在构成蜗轮齿部19a的多个齿20a、20a所在的部分互相大致相等。
所以,关于外侧轮盘元件16a中至少相对于内侧轮盘元件15a的外周面在径向外侧重叠的部分,如图6所示,能够使多个齿20a、20a所在的部分的注射成型时的成型收缩量互相大致相等。其结果是,能够使成型后的多个齿20a、20a的大小(径向的厚度)大致相等,并能够抑制由此引起的蜗轮齿部19a相关的间距误差等制造误差。
另外,构成凹凸部23的多个凹部26和多个凸部27形成为相对于轴向平行。因此,能够抑制凹凸部23的存在而产生的、伴随合成树脂的成型收缩的外侧轮盘元件16a的变形,能够高精度地将外侧轮盘元件16a成型。
另外,在组装了蜗杆减速器的状态下,使蜗杆齿部18与蜗轮齿部19a的啮合部35的整体与圆筒面部24在径向重叠。换言之,在蜗轮齿部19a中,使蜗杆齿部18啮合于如上所述抑制了间距误差等制造误差的部分。因此,能够使啮合部35的啮合状态良好。另外,在实施本发明的情况下,在使啮合部35的仅轴向一部分与圆筒面部24在径向重叠的情况下,重叠的比例(轴向范围)越大,啮合部的啮合状态越好。
另外,为了使啮合部35的整体与圆筒面部24在径向重叠,而使啮合部35的轴向宽度尺寸S设定为圆筒面部24的轴向宽度尺寸T以下(S≤T),但在该条件下,如果这些尺寸S、T彼此实际上相等,则能够在最小限度抑制内侧轮盘元件15a的轴向尺寸的状态下,使啮合部35的啮合状态良好。另外,关于这一点,在采用S>T的条件的情况下也一样。
[第2实施方式]
通过图7来说明本发明的第2实施方式。
在本实施方式的情况下,在构成蜗轮4b的内侧轮盘元件15b的轴向另一侧面(图7的右侧面)也设置有具有与内侧轮盘元件15b的轴向一侧面(图7的左侧面)的情况同样的配置的、环状凹部22a(内径侧圆筒面部33a、中间平面部34a)和凹凸部23a(多个凹部26a、27a)。而且,使构成外侧轮盘元件16b的合成树脂的一部分进入到环状凹部22a的径向外端部,将进入环状凹部22a的部分作为圆环状的抑制部31a。随此,通过构成抑制部31a的合成树脂的一部分进入到构成凹凸部23a的多个凹部26a、26a(在圆周方向相邻的凸部27a、27a彼此之间的部分)的整体内并覆盖凹凸部23a的整个表面,从而构成与凹凸部23a卡合(具有与凹凸部23a一致的形状)的旋转保持部32a。而且,通过采用这样的构成,进一步提高外侧轮盘元件16b相对于内侧轮盘元件15b在力矩M方向和旋转方向的保持力。
其他构成和作用与上述的第1实施方式的情况同样。
[第3实施方式]
通过图8~9来说明本发明的第3实施方式。
在本实施方式的情况下,不只在构成蜗轮4c的内侧轮盘元件15c的轴向一侧面所设置的构成环状凹部22的内表面的外径侧周面,而且在构成该内表面的底面(轴向一侧面)也设置有凹凸部23b。即,在本实施方式的情况下,在从构成环状凹部22的内表面的外径侧周面的轴向一端缘至构成该内表面的底面的径向内端缘为止的连续部分上,设置有在圆周方向交替(图示的例子中为等间距)配置凹部26b和凸部27b而成的凹凸部23b。构成凹凸部23b的多个凹部26b和多个凸部27b在构成环状凹部22的内表面的外径侧周面形成为与轴向平行,在构成环状凹部22的内表面的底面形成于放射方向。而且,在本实施方式的情况下,使构成外侧轮盘元件16c的合成树脂的一部分进入到环状凹部22的大致整体,将进入到环状凹部22内的部分作为圆环状的抑制部31b。随此,通过将构成抑制部31b的合成树脂的一部分进入到构成凹凸部23b的多个凹部26b、26b(在圆周方向相邻的凸部27b、27b彼此之间的部分)的整体并覆盖凹凸部23b的整个表面,从而构成作为与凹凸部23b卡合(具有与凹凸部23b一致的形状)的旋转保持部32b。进一步,利用抑制部31b来覆盖环状凹部22的内径侧圆筒面部33。即,在本实施方式的情况下,抑制部31b覆盖环状凹部22的内表面中从构成该内表面的外径侧周面(凹凸部23b)至内径侧周面(内径侧圆筒面部33)为止的连续范围。而且,通过采用以上这样的构成,进一步提高外侧轮盘元件16c相对于内侧轮盘元件15c在力矩M方向和旋转方向的保持力。
其他构成和作用与上述的第1实施方式的情况相同。
[第4实施方式]
通过图10来说明本发明的第4实施方式。
在本实施方式的情况下,构成蜗轮4d的内侧轮盘元件15d的轴向一侧面所设置的环状凹部22的内表面中,构成设置在外径侧周面的凹凸部23c的多个凹部26c和多个凸部27c,以向与多个齿20a、20a的倾斜方向相反的方向倾斜的状态形成于蜗轮4d的中心轴,该多个齿20a、20a构成设置于外侧轮盘元件16d的外周面上的蜗轮齿部19a。
这样在本实施方式的情况下,通过将相对于蜗轮4d的中心轴的、构成蜗轮齿部19a的多个齿20a、20a的倾斜方向与构成凹凸部23c的多个凹部26c和多个凸部27c的倾斜方向设定为互相相反的方向,从而在从蜗杆轴6(参照图3和图26)向蜗轮4d传递力矩时,力从构成凹凸部23c的多个凹部26c、26c施加至构成外侧轮盘元件16d的、合成树脂不会向轴向一侧脱出的方向。
其他构成和作用与上述的第1实施方式的情况相同。
[第5实施方式]
通过图11~12来说明本发明的第5实施方式。本实施方式是上述图1~6所示的第1实施方式的变形例。
在本实施方式的情况下,构成蜗轮4e的内侧轮盘元件15e的轴向另一侧面(图11~12的右侧面)的靠近径向外端的部分(相对于平面部25b与径向内侧相邻的部分)上,在整个圆周上设置有环状凹部22b。而且,构成外侧轮盘元件16e的合成树脂的一部分作为抑制部31d进入到环状凹部22b的整体内。而且,利用抑制部31d来覆盖环状凹部22b的内表面中、从构成该内表面的外径侧周面至构成该内表面的内径侧周面为止的连续范围(该内表面整体)。
在本实施方式的情况下,环状凹部22b的径向的宽度尺寸和轴向的深度尺寸比分别设置于内侧轮盘元件15e的轴向一侧面(图11的左侧面)的环状凹部22小。特别是,环状凹部22b的轴向的深度尺寸L1为在覆盖内侧轮盘元件15e的轴向另一侧面的径向外端部的合成树脂中、存在于环状凹部22b的外部的部分的轴向厚度尺寸L2的1/2以下(L1≤L2/2)的大小。
另外,在本实施方式的情况下,构成环状凹部22b的内表面的外径侧周面为相当于请求保护范围所记载的非倾斜面部的外径侧圆筒面部36。外径侧圆筒面部36形成为相对于内侧轮盘元件15e的中心轴不倾斜的单纯的圆筒面状。
另外,构成环状凹部22b的内径侧周面为相当于请求保护范围所记载的倾斜面部的内径侧倾斜面部37。内径侧倾斜面部37形成为随着朝向环状凹部22b的轴向开口侧即轴向另一侧,向朝向环状凹部22b的径向的、宽度尺寸增大的方向即径向内侧的方向倾斜的部分圆锥面状。
另外,构成环状凹部22b的内表面的底面为相对于内侧轮盘元件15e的中心轴垂直的圆轮状的中间平面部34a。
另外,在本实施方式的情况下,在利用注射成型制造外侧轮盘元件16e的同时,在实施将外侧轮盘元件16e与内侧轮盘元件15e结合的嵌入成型时,例如通过将内侧轮盘元件15e放置于模具,从而在内侧轮盘元件15e的径向外端部与模具的内表面之间形成圆环状的型腔(成型有外侧轮盘元件16e的空间),并且使盘形浇口的径向外端部位于该型腔的轴向另一侧的径向内端部。而且,通过该盘形浇口向型腔内送入合成树脂,从而能够成型外侧轮盘元件16e。
在具有上述这样的配置的本实施方式的情况下,基于环状凹部22b与抑制部31d的卡合,能够提高外侧轮盘元件16e相对于内侧轮盘元件15e在力矩M方向的保持力。特别是在本实施方式的情况下,构成环状凹部22b的内表面的外径侧周面为外径侧圆筒面部36。因此,能够增大力矩M作用状态下的、外径侧周面(外径侧圆筒面部36)与抑制部31d的卡合强度,相应地,能够提高外侧轮盘元件16e相对于内侧轮盘元件15e在力矩M方向的保持力。
另外,在本实施方式的情况下,构成环状凹部22b的内表面的内径侧周面为内径侧倾斜面部37。因此,从盘形浇口送入到型腔内的合成树脂不会扰乱流动,沿着内径侧倾斜面部37进入到环状凹部22b。进一步在本实施方式的情况下,由于环状凹部22b的轴向的深度尺寸L1浅(L1≤L2/2),因此,能够不易阻碍注射成型时的合成树脂的流动。
其他构成和作用与上述的第1实施方式的情况相同。
[第6实施方式]
通过图13来说明本发明的第6实施方式。本实施方式是上述图8所示的第3实施方式的变形例。
在本实施方式的情况下,对于构成蜗轮4f的内侧轮盘元件15f和外侧轮盘元件16f,设置有与上述的第5实施方式的情况相同的环状凹部22b和抑制部31d。
其他构成和作用与上述的第3和第5实施方式的情况相同。
[第7实施方式]
通过图14来说明本发明的第7实施方式。本实施方式是上述图12所示的第5实施方式的变形例。
在本实施方式的情况下,将构成蜗轮4g的内侧轮盘元件15g的轴向另一侧面(图14的右侧面)上所设置的环状凹部22c的径向的宽度尺寸向内径侧延长,该径向的宽度尺寸为与轴向一侧(图14的左侧)的环状凹部22相同程度的大小。而且,使构成外侧轮盘元件16g的合成树脂的一部分进入到环状凹部22c的外径侧半部,作为抑制部31e。
另外,在本实施方式的情况下,将在外侧轮盘元件16g的轴向一侧的内径侧部分上所设置的抑制部31f向内径侧延长,利用抑制部31f覆盖环状凹部22的内表面中从构成该内表面的外径侧周面(凹凸部23)至构成该内表面的内径侧周面(内径侧圆筒面部33)为止的连续范围(该内表面整体)。而且,通过采用这样的配置,进一步提高外侧轮盘元件16g相对于内侧轮盘元件15g在力矩M方向的保持力。
其他构成和作用与上述的第5实施方式的情况相同。
[第8实施方式]
通过图15来说明本发明的第8实施方式。本实施方式是上述图12所示的第5实施方式的变形例。
在本实施方式的情况下,将构成蜗轮4h的内侧轮盘元件15h的轴向另一侧面(图15的右侧面)上所设置的环状凹部22c的径向的宽度尺寸向内径侧延长,该径向的宽度尺寸为与轴向一侧(图15的左侧)的环状凹部22相同程度的大小。而且,使构成外侧轮盘元件16h的合成树脂的一部分进入到环状凹部22c的整体,作为抑制部31g。而且,利用抑制部31g来覆盖环状凹部22c的内表面中、从构成该内表面的外径侧周面(外径侧圆筒面部36)至构成该内表面的内径侧周面(内径侧倾斜面部37)为止的连续范围(该内表面整体)。而且,通过采用这样的配置,进一步提高了外侧轮盘元件16h相对于内侧轮盘元件15h在力矩M方向的保持力。
其他构成和作用与上述的第5实施方式的情况相同。
[第9实施方式]
通过图16来说明本发明的第9实施方式。本实施方式是上述图7所示的第2实施方式的变形例。
在本实施方式的情况下,将构成蜗轮4i的外侧轮盘元件16i的径向内端部(包含抑制部31、31a)向内径侧延长,利用抑制部31、31a覆盖设置于内侧轮盘元件15i的轴向两侧面上的一对环状凹部22、22a的内表面中、从外径侧周面(凹凸部23、23a)至底面(中间平面部34、34a)的靠近径向内端的部分(与径向中央位置Cr相比位于径向内侧的部分)为止的连续范围。而且,通过采用这样的配置,进一步提高了外侧轮盘元件16i相对于内侧轮盘元件15i在力矩M方向的保持力。
其他构成和作用与上述的第2实施方式的情况相同。
[第10实施方式]
通过图17来说明本发明的第10实施方式。本实施方式是上述图7所示的第2实施方式的变形例。
在本实施方式的情况下,构成蜗轮4j的内侧轮盘元件15j中与一对环状凹部22、22a相比位于径向外侧的部分(外径侧环状部29);内侧轮盘元件15j中被夹在构成两环状凹部22、22a的内表面的底面(中间平面部34、34a)彼此之间的部分(连结部30),分别在轴向夹着内侧轮盘元件15i的中央位置Ca的两侧部分的轴向尺寸互相相等(LA或者LB)。
另外,构成蜗轮4j的外侧轮盘元件16j中与内侧轮盘元件15j相比位于径向外侧的部分(包含蜗轮齿部19a);和相对于外侧轮盘元件16j中与内侧轮盘元件15j中的两环状凹部22、22a相比位于径向外侧的部分(外径侧环状部29)在轴向重叠的部分(存在于外径侧环状部29的轴向两侧的部分)分别在轴向夹着中央位置Ca的两侧部分的轴向尺寸互相相等(LC或者LD)。
在具有上述这样的构成的本实施方式的情况下,在构成蜗轮4j的内侧轮盘元件15j和外侧轮盘元件16j基于温度变化而热膨胀(热收缩)时,在上述的各部分,在轴向夹着中央位置Ca的两侧部分的轴向尺寸LA或者LB或者LC或者LD分别均等变化。因此,能够有效防止随着温度变化,引起蜗轮齿部19a与蜗杆齿部18(参照图3)的啮合偏离。
其他构成和作用与上述的第2实施方式的情况相同。
[第11实施方式]
通过图18~21来说明本发明的第11实施方式。本实施方式是上述图1~6所示的第1实施方式的变形例。
在本实施方式的情况下,构成蜗轮4k的内侧轮盘元件15k的外周面上所设置的圆筒面部24a的表面为通过滚花加工形成的微细凹凸面即滚花面38。在本实施方式的情况下,作为滚花面38,采用图19(A)的上半部所示的凹凸的形成方向相对于轴向平行的平坦面,但在实施本发明时,例如也可以采用图19(B)的上半部所示的凹凸的形成方向相对于轴向倾斜且交叉的网纹的面。
无论如何,在本实施方式的情况下,构成滚花面38的各微小凹部39a、39b的径向深度尺寸W39a、W39b为构成设置在外侧轮盘元件16k的外周面上的蜗轮齿部19a的各齿20a的径向高度尺寸(齿深)H20a的1/10以下(W39a≤H20a/10、W39b≤H20a/10)。
而且,在本实施方式的情况下,使构成外侧轮盘元件16k的合成树脂的一部分进入到构成滚花面38的各微小凹部39a、39b内。
在具有上述这样的构成的本实施方式的情况下,基于构成外侧轮盘元件16k的合成树脂的一部分与构成滚花面38的各微小凹部39a、39b的卡合,能够提高外侧轮盘元件16k相对于内侧轮盘元件15k在旋转方向的保持力。另外,如果采用网纹的面作为滚花面38,那么基于构成外侧轮盘元件16k的合成树脂的一部分与构成滚花面38的各微小凹部39a、39b的卡合,不仅能够提高外侧轮盘元件16k相对于内侧轮盘元件15k在旋转方向的保持力,而且能够提高力矩M方向的保持力。
另外,在本实施方式的情况下,由于滚花面38是微细凹凸面(W39a≤H20a/10、W39b≤H20a/10),因此,即使构成外侧轮盘元件16k的合成树脂的一部分进入到构成滚花面38的各微小凹部39a、39b,也几乎不会给该合成树脂整体的体积带来影响。因此,在本实施方式的情况下,能够使外侧轮盘元件16k中相对于滚花面38在径向外侧重叠的部分的径向的壁厚,在构成蜗轮齿部19a的多个齿20a、20a所在的部分互相大致(基本上)相等。所以,在本实施方式的情况下,能够使注射成型外侧轮盘元件16k时的各齿20a、20a的成型收缩量互相大致相等,能够抑制由此引起的蜗轮齿部19a的间距误差等制造误差。
其他构成和作用与上述的第1实施方式的情况相同。
[第12实施方式]
通过图22来说明本发明的第12实施方式。本实施方式是上述图7所示的第2实施方式的变形例。
在本实施方式的蜗杆减速器的情况下,采用下述配置:仅在构成蜗轮4m的内侧轮盘元件15m的外周面的轴向中间部设置圆筒面部24,且蜗杆齿部18与蜗轮齿部19a的啮合部35的整体与圆筒面部24在径向重叠。
另外,在本实施方式的情况下,在内侧轮盘元件15m的轴向两侧面的径向外端部(与一对环状凹部22、22a相比位于径向外侧的部分),分别设置有在圆周方向交替配置凹部26d和凸部27d而成的凹凸部23d。凹凸部23d设置在与圆筒面部24的轴向两侧相邻的轴向范围。而且,在本实施方式的情况下,通过使构成外侧轮盘元件16m的合成树脂的一部分进入到构成凹凸部23d、23d的各凹部26d的内侧,从而提高了外侧轮盘元件16m相对于内侧轮盘元件15m在旋转方向的保持力。
在如上所述构成的本实施方式的情况下,由于啮合部35的整体与圆筒面部24在径向重叠,因此,在啮合部35所在的轴向范围(圆筒面部24所在的轴向范围)能够抑制蜗轮齿部19a的间距误差等制造误差。所以,能够使啮合部35的啮合状态良好。
另外,在图示的例子中,在构成环状凹部22、22a的内表面的外径侧周面上未设置有凹凸部23、23a(参照图7),但在实施本发明的情况下,也可以(例如以与凹凸部23d、23d连续的状态)设置凹凸部23、23a。
其他构成和作用与上述的第1实施方式的情况相同。
[第13实施方式]
通过图23~24来说明本发明的第13实施方式。本实施方式是上述图1~6所示的第1实施方式的变形例。
在本实施方式的情况下,在构成蜗轮4n的内侧轮盘元件15n的轴向一侧面所设置的构成环状凹部22的内表面的外径侧周面中、环状凹部22的轴向内端部(轴向另一端部,即图23~24的右端部)上,以在整个圆周上朝径向外侧凹陷的状态设置有副凹部40。另外,副凹部40在包含内侧轮盘元件15n的中心轴在内的虚拟平面上的截面形状为V字形,随着从内径侧的开口部朝向外径侧的底部,轴向的宽度尺寸减小。
另外,在本实施方式的情况下,凹凸部23设置在构成环状凹部22的内表面的外径侧周面中从副凹部40脱离的部分的整体上。而且,使构成凹凸部23的各凹部26的轴向内端部分别在副凹部40的内表面开口。另外,在本实施方式的情况下,副凹部40的径向深度比构成凹凸部23的各凹部26的径向深度稍大。但是,在实施本发明时,也可以采用副凹部40的径向深度与各凹部26的径向深度相等的配置或比各凹部26的径向深度小的配置。
另外,在本实施方式的情况下,通过构成外侧轮盘元件16n的合成树脂中进入到环状凹部22的部分(圆环状的抑制部31)的一部分进入到副凹部40的整体内并覆盖副凹部40的整个内表面,从而构成与副凹部40卡合的(具有与副凹部40一致的形状)副抑制部41。
在如上所述构成的本实施方式的情况下,基于副凹部40与副抑制部41的卡合,可以提高外侧轮盘元件16n相对于内侧轮盘元件15n在力矩M方向的保持力。
另外,在本实施方式的情况下,如图24所示,在注射成型外侧轮盘元件16n时,通过流道45和盘形浇口44而送入到型腔43内的熔融树脂到达与抑制部31(副抑制部41)对应的部分并停止。因此,能够防止由于副抑制部41(副凹部40)的存在而阻碍型腔43内熔融树脂的流动。特别是在本实施方式的情况下,由于副凹部40的截面形状为V字形,随着从内径侧的开口部朝向外径侧的底部,轴向的宽度尺寸减小,因此,可以使熔融树脂从副凹部40的开口部顺利进入到底部。所以,能够防止在型腔43内熔融树脂的流动被阻碍,并且能够使副抑制部41的成型性良好。
另外,在本实施方式的情况下,在制造内侧轮盘元件15n时,在对于构成环状凹部22的内表面的外径侧周面进行了副凹部40的成型后,通过冷锻等塑性加工对凹凸部23进行成型的情况下,可以将副凹部40用作凹凸部23的成型用模具的避让部、随着凹凸部23的成型而变形的金属原材料的避让部。其结果是,能够将凹凸部23的成型负荷抑制得较低,实现了凹凸部23的成型设备能力的降低与成型用模具的寿命提高。但是,在实施本发明的情况下,在进行了凹凸部23的成型后,也可以利用切削加工等进行副凹部40的成型。
其他构成和作用与上述的第1实施方式的情况相同。
另外,在实施本发明的情况下,可以将上述的各实施方式的配置适当组合来实施。
另外,在上述的各实施方式中,内侧轮盘元件为金属制,但在实施本发明时,例如也可以使内侧轮盘元件为耐热性比构成外侧轮盘元件的合成树脂优良的合成树脂制。在该情况下,也能得到与上述的各实施方式的情况同样的效果。
另外,在上述的各实施方式的结构中,如果使内侧轮盘元件的表面中被构成外侧轮盘元件的合成树脂覆盖的部分中的至少一部分(例如圆筒面部、内侧轮盘元件的整个表面、上述的第11实施方式的情况下为从滚花面38脱离的部分)作为由滚花加工、纹理加工、喷丸等各种加工形成的微细凹凸面,那么由于构成外侧轮盘元件的合成树脂的一部分进入到构成该微细凹凸面的凹部内,因此,能够提高外侧轮盘元件相对于内侧轮盘元件的保持力(密接性)。另外,在采用这样的构成的情况下,使构成微细凹凸面的凹部的深度为构成蜗轮齿部的齿的径向高度的1/10以下(例如1/20以下或1/30以下),如果不给构成外侧轮盘元件的合成树脂的体积带来过大影响,则能够抑制与蜗轮齿部中的蜗杆齿部啮合的部分的制造误差。
产业上的可利用性
本发明的蜗轮以及蜗杆减速器不限于电动式助力转向装置,也可以装入到雨刮器装置等各种机械装置来使用。
本申请基于2016年2月2日申请的日本专利申请2016-018232、2016年10月18日申请的日本专利申请2016-204199和2016年12月22日申请的日本专利申请2016-249613,其内容作为参照并入本文。
Claims (33)
1.一种蜗杆减速器,包括:
蜗轮,在外周面具有蜗轮齿部;
蜗杆轴,在外周面具有蜗杆齿部,并使所述蜗杆齿部与所述蜗轮齿部啮合,
所述蜗轮具有内侧轮盘元件和外侧轮盘元件,
所述内侧轮盘元件在轴向侧面具有以朝轴向凹陷的状态设置的环状凹部,并且外周面中与所述蜗轮齿部和所述蜗杆齿部的啮合部中的整体在径向重叠的轴向范围为圆筒面部,
所述外侧轮盘元件为合成树脂制,在外周面具有所述蜗轮齿部,在整个圆周上包埋所述内侧轮盘元件的径向外端部,并且所述合成树脂的一部分进入所述环状凹部,
在所述内侧轮盘元件的表面中从所述圆筒面部脱离的部分上,沿圆周方向设置有凹凸部,
构成所述外侧轮盘元件的合成树脂的一部分进入到构成所述凹凸部的凹部,并且
所述凹凸部形成在构成所述环状凹部的内表面的外径侧周面上,使得构成所述凹凸部的多个凹部和多个凸部形成为相对于轴向平行。
2.一种蜗杆减速器,包括:
蜗轮,在外周面具有蜗轮齿部;
蜗杆轴,在外周面具有蜗杆齿部,并使所述蜗杆齿部与所述蜗轮齿部啮合,
所述蜗轮具有内侧轮盘元件和外侧轮盘元件,
所述内侧轮盘元件在轴向侧面具有以朝轴向凹陷的状态设置的环状凹部,并且外周面的整体为圆筒面部,
所述外侧轮盘元件为合成树脂制,在外周面具有所述蜗轮齿部,在整个圆周上包埋所述内侧轮盘元件的径向外端部,并且所述合成树脂的一部分进入所述环状凹部,
在所述内侧轮盘元件的表面中从所述圆筒面部脱离的部分上,沿圆周方向设置有凹凸部,
构成所述外侧轮盘元件的合成树脂的一部分进入到构成所述凹凸部的凹部,
所述凹凸部仅设置在所述环状凹部的内表面。
3.如权利要求1所述的蜗杆减速器,
所述内侧轮盘元件的外周面的整体为所述圆筒面部。
4.如权利要求1所述的蜗杆减速器,
在构成所述环状凹部的内表面的外径侧周面中的、与所述环状凹部的轴向开口侧端缘相比位于轴向内侧的部分上,以朝径向外侧凹陷的状态设置有副凹部,
构成所述外侧轮盘元件的合成树脂的一部分进入所述副凹部。
5.如权利要求2所述的蜗杆减速器,
在构成所述环状凹部的内表面的外径侧周面中的、与所述环状凹部的轴向开口侧端缘相比位于轴向内侧的部分上,以朝径向外侧凹陷的状态设置有副凹部,
构成所述外侧轮盘元件的合成树脂的一部分进入所述副凹部。
6.如权利要求3所述的蜗杆减速器,
在构成所述环状凹部的内表面的外径侧周面中的、与所述环状凹部的轴向开口侧端缘相比位于轴向内侧的部分上,以朝径向外侧凹陷的状态设置有副凹部,
构成所述外侧轮盘元件的合成树脂的一部分进入所述副凹部。
7.如权利要求4-6的任意一项所述的蜗杆减速器,
所述副凹部在包含所述内侧轮盘元件的中心轴在内的虚拟平面上的截面形状为V字形,随着从内径侧的开口部朝向外径侧的底部,轴向的宽度尺寸减小。
8.如权利要求1~6中的任一项所述的蜗杆减速器,
构成所述外侧轮盘元件的合成树脂中进入到所述环状凹部的部分,覆盖从构成所述环状凹部的内表面的外径侧周面至构成所述内表面的底面的靠近径向内端的部分为止的连续范围。
9.如权利要求7所述的蜗杆减速器,
构成所述外侧轮盘元件的合成树脂中进入到所述环状凹部的部分,覆盖从构成所述环状凹部的内表面的外径侧周面至构成所述内表面的底面的靠近径向内端的部分为止的连续范围。
10.如权利要求8所述的蜗杆减速器,
构成所述外侧轮盘元件的合成树脂中进入到所述环状凹部的部分,覆盖从构成所述环状凹部的内表面的外径侧周面至构成所述内表面的内径侧周面为止的连续范围。
11.如权利要求9所述的蜗杆减速器,
构成所述外侧轮盘元件的合成树脂中进入到所述环状凹部的部分,覆盖从构成所述环状凹部的内表面的外径侧周面至构成所述内表面的内径侧周面为止的连续范围。
12. 如权利要求10所述的蜗杆减速器,
所述环状凹部设置在所述内侧轮盘元件的轴向一侧面,并且
在所述内侧轮盘元件的轴向另一侧面具有以朝轴向凹陷的状态设置的第二环状凹部,在构成所述第二环状凹部的内表面的内径侧周面设置有倾斜面部,该倾斜面部随着朝向所述第二环状凹部的轴向开口侧,向所述第二环状凹部的径向的宽度尺寸增大的方向倾斜,
在构成所述第二环状凹部的内表面的外径侧周面上设置有相对于所述内侧轮盘元件的中心轴不倾斜的非倾斜面部。
13. 如权利要求11所述的蜗杆减速器,
所述环状凹部设置在所述内侧轮盘元件的轴向一侧面,并且
在所述内侧轮盘元件的轴向另一侧面具有以朝轴向凹陷的状态设置的第二环状凹部,在构成所述第二环状凹部的内表面的内径侧周面设置有倾斜面部,该倾斜面部随着朝向所述第二环状凹部的轴向开口侧,向所述第二环状凹部的径向的宽度尺寸增大的方向倾斜,
在构成所述第二环状凹部的内表面的外径侧周面上设置有相对于所述内侧轮盘元件的中心轴不倾斜的非倾斜面部。
14.如权利要求12所述的蜗杆减速器,
所述第二环状凹部的轴向的深度尺寸为构成所述外侧轮盘元件的合成树脂中的、覆盖所述内侧轮盘元件的轴向侧面并且存在于所述第二环状凹部的外部的部分的轴向厚度尺寸的1/2以下的大小。
15.如权利要求13所述的蜗杆减速器,
所述第二环状凹部的轴向的深度尺寸为构成所述外侧轮盘元件的合成树脂中的、覆盖所述内侧轮盘元件的轴向侧面并且存在于所述第二环状凹部的外部的部分的轴向厚度尺寸的1/2以下的大小。
16.如权利要求1~6中的任一项所述的蜗杆减速器,
所述环状凹部分别设置在所述内侧轮盘元件的轴向两侧面,
在所述内侧轮盘元件中,与两个所述环状凹部相比位于径向外侧的部分、和夹在构成两个所述环状凹部的内表面的底面彼此之间的部分,在轴向上夹着所述内侧轮盘元件的中央位置的两侧部分的轴向尺寸分别互相相等,
在所述外侧轮盘元件中,与所述内侧轮盘元件相比位于径向外侧的部分、和相对于与所述内侧轮盘元件中的两个所述环状凹部相比位于径向外侧的部分在轴向重叠的部分,在轴向夹着所述内侧轮盘元件的中央位置的两侧部分的轴向尺寸分别互相相等。
17.如权利要求7所述的蜗杆减速器,
所述环状凹部分别设置在所述内侧轮盘元件的轴向两侧面,
在所述内侧轮盘元件中,与两个所述环状凹部相比位于径向外侧的部分、和夹在构成两个所述环状凹部的内表面的底面彼此之间的部分,在轴向上夹着所述内侧轮盘元件的中央位置的两侧部分的轴向尺寸分别互相相等,
在所述外侧轮盘元件中,与所述内侧轮盘元件相比位于径向外侧的部分、和相对于与所述内侧轮盘元件中的两个所述环状凹部相比位于径向外侧的部分在轴向重叠的部分,在轴向夹着所述内侧轮盘元件的中央位置的两侧部分的轴向尺寸分别互相相等。
18.如权利要求8所述的蜗杆减速器,
所述环状凹部分别设置在所述内侧轮盘元件的轴向两侧面,
在所述内侧轮盘元件中,与两个所述环状凹部相比位于径向外侧的部分、和夹在构成两个所述环状凹部的内表面的底面彼此之间的部分,在轴向上夹着所述内侧轮盘元件的中央位置的两侧部分的轴向尺寸分别互相相等,
在所述外侧轮盘元件中,与所述内侧轮盘元件相比位于径向外侧的部分、和相对于与所述内侧轮盘元件中的两个所述环状凹部相比位于径向外侧的部分在轴向重叠的部分,在轴向夹着所述内侧轮盘元件的中央位置的两侧部分的轴向尺寸分别互相相等。
19.如权利要求9所述的蜗杆减速器,
所述环状凹部分别设置在所述内侧轮盘元件的轴向两侧面,
在所述内侧轮盘元件中,与两个所述环状凹部相比位于径向外侧的部分、和夹在构成两个所述环状凹部的内表面的底面彼此之间的部分,在轴向上夹着所述内侧轮盘元件的中央位置的两侧部分的轴向尺寸分别互相相等,
在所述外侧轮盘元件中,与所述内侧轮盘元件相比位于径向外侧的部分、和相对于与所述内侧轮盘元件中的两个所述环状凹部相比位于径向外侧的部分在轴向重叠的部分,在轴向夹着所述内侧轮盘元件的中央位置的两侧部分的轴向尺寸分别互相相等。
20.如权利要求1~6中的任一项所述的蜗杆减速器,
所述内侧轮盘元件的表面中通过构成所述外侧轮盘元件的合成树脂所覆盖的部分中的至少一部分是微细凹凸面。
21.如权利要求7所述的蜗杆减速器,
所述内侧轮盘元件的表面中通过构成所述外侧轮盘元件的合成树脂所覆盖的部分中的至少一部分是微细凹凸面。
22.如权利要求8所述的蜗杆减速器,
所述内侧轮盘元件的表面中通过构成所述外侧轮盘元件的合成树脂所覆盖的部分中的至少一部分是微细凹凸面。
23.如权利要求9所述的蜗杆减速器,
所述内侧轮盘元件的表面中通过构成所述外侧轮盘元件的合成树脂所覆盖的部分中的至少一部分是微细凹凸面。
24.如权利要求10所述的蜗杆减速器,
所述内侧轮盘元件的表面中通过构成所述外侧轮盘元件的合成树脂所覆盖的部分中的至少一部分是微细凹凸面。
25.如权利要求11所述的蜗杆减速器,
所述内侧轮盘元件的表面中通过构成所述外侧轮盘元件的合成树脂所覆盖的部分中的至少一部分是微细凹凸面。
26.如权利要求12所述的蜗杆减速器,
所述内侧轮盘元件的表面中通过构成所述外侧轮盘元件的合成树脂所覆盖的部分中的至少一部分是微细凹凸面。
27.如权利要求13所述的蜗杆减速器,
所述内侧轮盘元件的表面中通过构成所述外侧轮盘元件的合成树脂所覆盖的部分中的至少一部分是微细凹凸面。
28.如权利要求14所述的蜗杆减速器,
所述内侧轮盘元件的表面中通过构成所述外侧轮盘元件的合成树脂所覆盖的部分中的至少一部分是微细凹凸面。
29.如权利要求15所述的蜗杆减速器,
所述内侧轮盘元件的表面中通过构成所述外侧轮盘元件的合成树脂所覆盖的部分中的至少一部分是微细凹凸面。
30.如权利要求16所述的蜗杆减速器,
所述内侧轮盘元件的表面中通过构成所述外侧轮盘元件的合成树脂所覆盖的部分中的至少一部分是微细凹凸面。
31.如权利要求17所述的蜗杆减速器,
所述内侧轮盘元件的表面中通过构成所述外侧轮盘元件的合成树脂所覆盖的部分中的至少一部分是微细凹凸面。
32.如权利要求18所述的蜗杆减速器,
所述内侧轮盘元件的表面中通过构成所述外侧轮盘元件的合成树脂所覆盖的部分中的至少一部分是微细凹凸面。
33.如权利要求19所述的蜗杆减速器,
所述内侧轮盘元件的表面中通过构成所述外侧轮盘元件的合成树脂所覆盖的部分中的至少一部分是微细凹凸面。
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JP7339076B2 (ja) * | 2019-08-30 | 2023-09-05 | ファナック株式会社 | 軽量歯車とその製造方法、歯車列の製造方法およびロボット |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20080178697A1 (en) * | 2007-01-26 | 2008-07-31 | Jtekt Corporation | Gear and electric power steering device |
CN103261749A (zh) * | 2011-12-07 | 2013-08-21 | 日本精工株式会社 | 蜗轮和电动式动力转向装置 |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS55135265A (en) | 1979-04-07 | 1980-10-21 | Daihatsu Motor Co Ltd | Gear made of resin in engine |
JP4331863B2 (ja) * | 2000-05-09 | 2009-09-16 | 株式会社ショーワ | 樹脂製歯車の製造方法 |
JP2003021223A (ja) | 2001-07-06 | 2003-01-24 | Nok Corp | 歯 車 |
EP1586795A1 (en) * | 2003-01-17 | 2005-10-19 | NSK Ltd. | Worm wheel and method of manufacturing the worm wheel |
CN100556999C (zh) * | 2004-03-24 | 2009-11-04 | 株式会社捷太格特 | 润滑剂组合物和使用了该润滑剂组合物的减速机以及使用了该减速机的电动动力转向装置 |
DE102006030097B3 (de) * | 2006-06-28 | 2008-02-14 | Zf Friedrichshafen Ag | Schraubrad |
JP2007093012A (ja) * | 2006-11-20 | 2007-04-12 | Enplas Corp | モールドギヤ |
JP5562532B2 (ja) | 2008-07-07 | 2014-07-30 | 日本精工株式会社 | 電動パワーステアリング装置のウォームホイール、電動パワーステアリング装置 |
JP5472315B2 (ja) * | 2009-11-27 | 2014-04-16 | 日本精工株式会社 | 電動式パワーステアリング装置 |
JP2011202682A (ja) * | 2010-03-24 | 2011-10-13 | Jtekt Corp | ギヤ |
JP2013249846A (ja) | 2010-08-23 | 2013-12-12 | Honda Motor Co Ltd | ウォームギヤ機構及びウォームギヤ機構を搭載した電動パワーステアリング装置 |
EP2960548B1 (en) * | 2013-02-25 | 2024-06-05 | NSK Ltd. | Worm wheel, and electric power steering device |
JP6286754B2 (ja) * | 2013-05-31 | 2018-03-07 | 高周波熱錬株式会社 | 樹脂歯車用芯金及び樹脂歯車用複合部材の製造方法 |
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20080178697A1 (en) * | 2007-01-26 | 2008-07-31 | Jtekt Corporation | Gear and electric power steering device |
CN103261749A (zh) * | 2011-12-07 | 2013-08-21 | 日本精工株式会社 | 蜗轮和电动式动力转向装置 |
Also Published As
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