CN108603583A - 蜗轮、蜗杆减速器和蜗轮的制造方法 - Google Patents

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Abstract

外侧轮盘元件(16a)构成为，以将内侧轮盘元件(15a)的表面中的、从构成第一环状凹部(22)的内表面的内径侧周面经过内侧轮盘元件(15a)的外周面直至构成第二环状凹部(38)的内表面的内径侧周面为止的连续范围、遍及全周地覆盖的方式，将内侧轮盘元件(15a)包埋。由此，实现容易确保合成树脂制的外侧轮盘元件的相对于内侧轮盘元件的保持力的构造。

Description

蜗轮、蜗杆减速器和蜗轮的制造方法
技术领域
本发明涉及包括作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的蜗轮、包含蜗轮而构成的蜗杆减速器、以及该蜗轮的制造方法。
背景技术
图20～25示出专利文献1等所记载的以往已知的电动式助力转向装置的一个例子。在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在壳体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，在电动马达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，从而能够从电动马达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内以利用1对滚动轴承8a、8b将轴向中间部的靠近两端部分支承为仅能旋转的状态下，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向转向轴2施加的转向力矩的方向和大小对蜗杆轴6进行旋转驱动，向输出轴7赋予辅助力矩。输出轴7的旋转经由1对自由接头11a、11b和中间轴12，向作为转向齿轮单元13的输入部的小齿轮轴14传递，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是将作为芯材的金属制的内侧轮盘元件15、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为合成树脂制，能够实现在蜗轮4的外周面形成蜗轮齿部19的作业的容易化(低成本化)、以及在蜗杆轴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的降低。
另外，外侧轮盘元件16为合成树脂制，随着注射成型(利用嵌入成型)，在全周将内侧轮盘元件15的径向外端部包埋。另外，在内侧轮盘元件15的外周面设置有在圆周方向的(齿轮状)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的旋转方向的保持力。
在上述的以往构造的情况下，外侧轮盘元件16仅包埋内侧轮盘元件15的径向外端部，确保外侧轮盘元件16相对于内侧轮盘元件15的保持力。因此，在提高该保持力方面，仍然有改良的余地。
另外，在上述的以往构造的情况下，在内侧轮盘元件15的外周面设置有在圆周方向的凹凸部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，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所位于的每个部分，有的情况下会成为互不相同的大小(参照图24～25)。在这样的情况下，由于在多个齿20、20所位于的每个部分，注射成型时的成型收缩量不同(在径向的壁厚大的部分(例如图25的α部)增大，在径向的壁厚小的部分(例如图25的β部)减小)，因此，在成型后的多个齿20、20的大小会产生差异，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，为了实现提高合成树脂制的外侧轮盘元件相对于作为芯材的内侧轮盘元件的保持力的构造而发明的。
用于解决问题的方案
本发明的蜗轮包括内侧轮盘元件、外侧轮盘元件。
所述内侧轮盘元件在轴向一侧面具有以在轴向凹陷的状态设置的第一环状凹部。
另外，所述外侧轮盘元件由合成树脂制成，在外周面具有蜗轮齿部，以将所述内侧轮盘元件的表面中的、从构成所述第一环状凹部的内表面的内径侧周面经过所述内侧轮盘元件的外周面直至所述内侧轮盘元件的轴向另一侧面的靠近径向内端部分(与径向中央位置相比位于径向内侧的部分)为止的连续范围，遍及全周地覆盖的方式，将所述内侧轮盘元件包埋。
另外，在实施本发明的情况下，作为所述内侧轮盘元件的材料，除了可以采用金属以外，还可以采用例如比所述外侧轮盘元件的材料耐热性好、难以受到将该外侧轮盘元件注射成型时的热影响的合成树脂等(例如，构成所述外侧轮盘元件的合成树脂为热塑性树脂，另一方面，构成所述内侧轮盘元件的合成树脂为热固性树脂)。
在实施本发明的蜗轮的情况下，例如可以采用如下构成：在所述内侧轮盘元件的轴向另一侧面，以在轴向凹陷的状态设置有第二环状凹部，所述外侧轮盘元件以将所述内侧轮盘元件的表面中的、从构成所述第一环状凹部的内表面的内径侧周面经过所述内侧轮盘元件的外周面直至构成所述第二环状凹部的内表面的内径侧周面为止的连续范围，遍及全周地覆盖的方式，将所述内侧轮盘元件包埋。
在实施本发明的蜗轮的情况下，例如可以采用如下构成：在构成所述第二环状凹部的内表面的外径侧周面和内径侧周面中的至少一者的周面设置有倾斜面部，所述倾斜面部相对于所述内侧轮盘元件的中心轴，随着朝向轴向另一侧而向所述第二环状凹部的在径向的宽度尺寸增大的方向倾斜。
在实施本发明的蜗轮的情况下，例如可以采用如下构成：在构成所述第二环状凹部的内表面的外径侧周面设置有所述倾斜面部、相对于所述内侧轮盘元件的中心轴不倾斜的非倾斜面部。
在实施本发明的蜗轮的情况下，例如可以采用如下构成：在构成所述第二环状凹部的内表面的内径侧周面设置有所述倾斜面部、相对于所述内侧轮盘元件的中心轴不倾斜的非倾斜面部。
在实施本发明的蜗轮的情况下，例如可以采用如下构成：在所述内侧轮盘元件中，位于比所述第一环状凹部及所述第二环状凹部更靠径向外侧的部分与被夹在所述第一环状凹部的底面和所述第二环状凹部的底面之间的部分，分别在轴向将所述内侧轮盘元件的中央位置夹着的两侧部分的轴向尺寸互相相等，在所述外侧轮盘元件中，位于比所述内侧轮盘元件更靠径向外侧的部分与相对于所述内侧轮盘元件中的位于比所述第一环状凹部和所述第二环状凹部更靠径向外侧的部分在轴向重叠的部分，分别在轴向将所述内侧轮盘元件的中央位置夹着的两侧部分的轴向尺寸互相相等。
在实施本发明的蜗轮的情况下，例如可以采用如下构成：在所述内侧轮盘元件的表面设置有在圆周方向的凹凸部，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。
在实施本发明的蜗轮的情况下，例如可以采用如下构成：所述凹凸部设置在所述第一环状凹部、所述第二环状凹部的内表面。
在该情况下，例如可以采用如下构成：所述凹凸部设置在构成所述第一环状凹部、所述第二环状凹部的内表面的外径侧周面、内径侧周面。
在该情况下，例如可以采用如下构成：所述凹凸部遍及构成所述第一环状凹部、所述第二环状凹部的内表面的外径侧周面、内径侧周面的轴向全长而设置，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。
另外，在实施本发明的蜗轮的情况下，在构成所述第一环状凹部或者所述第二环状凹部的内表面的外径侧周面或者内径侧周面设置有所述凹凸部的情况下，例如可以采用如下构成：构成所述凹凸部的各多个凹部和凸部与所述蜗轮的轴向平行形成。
或者可以采用如下构成：构成所述蜗轮齿部的多个齿相对于所述蜗轮的轴向在向预定方向倾斜的方向形成，并且构成所述凹凸部的各多个的凹部和凸部相对于所述蜗轮的轴向在向与所述预定方向相反方向倾斜的方向形成。
在实施本发明的蜗轮的情况下，例如可以采用如下构成：在构成所述第一环状凹部的内表面的外径侧周面中，在与所述第一环状凹部的轴向开口侧端部边缘相比位于轴向内侧的部分，以向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到所述副凹部。
在该情况下，例如可以采用如下构成：在包含所述内侧轮盘元件的中心轴的假想平面中的所述副凹部的截面形状为V形，其在轴向上的宽度尺寸随着从内径侧的开口部朝向外径侧的底部而减小。
在实施本发明的蜗轮的情况下，例如可以采用如下构成：所述内侧轮盘元件的外周面中至少一部分的轴向范围为圆筒面部。
在实施本发明的蜗轮的情况下，在所述内侧轮盘元件的外周面的整体为圆筒面部的情况下，例如可以采用如下构成：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部边缘(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个侧面的径向外端部，为分别相对于所述内侧轮盘元件的中心轴垂直的平面部。由此，能够使所述内侧轮盘元件的外周面即圆筒面部的轴向两端部边缘分别为在圆周方向轴向位置不变化的圆形。
在实施本发明的情况下，例如可以采用如下构成：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)，为利用滚花加工、纹理加工(将硬质金属的表面所形成的细微的凹凸转印到成型品的表面的加工)、喷砂等各种加工而形成的细微的凹凸面。
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细微的凹凸面的凹部，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(紧贴性)。
另外，构成所述细微的凹凸面的凹部的深度，优选的是为构成所述蜗轮齿部的齿的径向高度的1/10以下(优选的是1/20以下，更优选的是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大的影响。
在实施本发明的蜗轮的情况下，例如可以采用如下构成：在所述外侧轮盘元件的轴向另一侧面的径向内端部(例如在该外侧轮盘元件的轴向另一侧面中，与所述第二环状凹部的径向内端部相同的径向位置)设置有与在径向外侧相邻的部分相比向轴向另一侧隆出的隆出部。
本发明的蜗杆减速器包括壳体、旋转轴、蜗轮、蜗杆轴。
旋转轴被旋转自如地支承于所述壳体。
另外，所述蜗轮在外周面具有蜗轮齿部，外嵌固定在所述旋转轴。
另外，所述蜗杆轴在外周面的轴向中间部具有蜗杆齿部，在使所述蜗杆齿部与所述蜗轮齿部啮合的状态下，被旋转自如地支承于所述壳体。
特别是，在本发明的蜗杆减速器的情况下，所述蜗轮是本发明的蜗轮。
在实施本发明的蜗杆减速器的情况下，例如可以采用如下构成：在构成所述蜗轮的内侧轮盘元件的外周面中，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。
在该情况下，例如可以采用如下构成：在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。
另外，在这些情况下，例如可以采用如下构成：所述内侧轮盘元件的外周面的整体(在该外周面的轴向端部边缘部设置有倒角部的情况下，除了该倒角部)为所述圆筒面部。
在实施本发明的蜗杆减速器的情况下，例如可以在与所述蜗轮的轴向另一侧相邻的部分设置滚动轴承，其包括内圈、外圈和设置在所述内圈的外周面与所述外圈的内周面之间的多个滚动体，用于将所述旋转轴以可旋转的方式支承于所述壳体。
另外，可以使构成所述蜗轮的所述外侧轮盘元件的轴向另一侧面与所述内圈的轴向一侧面和所述外圈的轴向一侧面在轴向对置。
另外，能够使所述外侧轮盘元件的轴向另一侧面与所述内圈的轴向一侧面之间的轴向距离，小于所述外侧轮盘元件的轴向另一侧面与所述外圈的轴向一侧面之间的轴向距离。
在实施本发明的蜗杆减速器的情况下，例如采用的构成是在构成所述蜗轮的外侧轮盘元件的轴向另一侧面的径向内端部设置有比与径向外侧相邻的部分向轴向另一侧隆出的隆出部，并且能够使所述隆出部的轴向另一侧面与所述内圈的轴向一侧面在轴向对置。
换言之，可以在所述外侧轮盘元件的轴向另一侧面中，与所述内圈的轴向一侧面在轴向对置的部分，设置有与所述外圈的轴向一侧面在轴向对置的部分相比向轴向另一侧隆出的隆出部。
本发明的蜗轮的制造方法是以本发明的蜗轮为对象的制造方法。
这样的本发明的蜗轮的制造方法的特征在于，在利用注射成型制造所述外侧轮盘元件的同时，在实施将所述外侧轮盘元件与所述内侧轮盘元件结合的嵌入成型时，使盘形浇口的径向外端部位于所述外侧轮盘元件的轴向另一侧的径向内端部。
发明的效果
根据上述这样的本发明的蜗轮、蜗杆减速器和蜗轮的制造方法，提高合成树脂制的外侧轮盘元件相对于内侧轮盘元件的保持力。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式所涉及的与图22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是示出第1实施方式所涉及的将一部分切断的状态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是示出第1实施方式所涉及的将外侧轮盘元件注射成型的状态的剖视图。
图8是本发明的第2实施方式所涉及的蜗轮的剖视图。
图9是本发明的第3实施方式所涉及的蜗轮的剖视图。
图10是示出本发明的第4实施方式所涉及的将一部分切断的状态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是本发明的第6实施方式所涉及的蜗轮的半部剖视图。
图13是本发明的第7实施方式所涉及的与图5同样的剖视图。
图14(A)、(B)是从径向观察将第7实施方式所涉及的蜗轮的半部切断的状态的图。
图15是从轴向一侧观察第7实施方式所涉及的内侧轮盘元件的图。
图16是第7实施方式所涉及的图13的C部放大图。
图17是本发明的第8实施方式所涉及的与图3同样的图。
图18是本发明的第9实施方式所涉及的蜗轮的剖视图。
图19是示出第9实施方式所涉及的将外侧轮盘元件注射成型的状态的剖视图。
图20是示出电动式助力转向装置的以往构造的1个例子的部分切断侧视图。
图21是图20的放大D-D剖视图。
图22是图20的放大E-E剖视图。
图23是蜗轮的剖视图。
图24是图23的F-F剖视图。
图25是图24的G部放大图。
附图标记的说明
1：方向盘
2：转向轴
3：壳体
4、4a～4i：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～15i：内侧轮盘元件
16、16a～16i：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、22b：第一环状凹部
23、23a、23b：凹凸部
24、24a：圆筒面部
25a、25b：平面部
26、26a：凹部
27、27a：凸部
28：内径侧环状部
29：外径侧环状部
30：连结部
31：第一抑制部
32：旋转保持部
33a、33b：内圈
34a、34b：外圈
35a、35b：滚珠
36：圆筒面部
37a、37b：中间平面部
38、38a～38c：第二环状凹部
39：外径侧倾斜面部
40：外径侧圆筒面部
41：内径侧倾斜面部
42、42a、42b：第二抑制部
43：隆出部
44：模具装置
45：腔室
46：浇道
47：盘形浇口
48、48a：内径侧圆筒面部
49：台阶面
50：啮合部
51：凹凸部
52：凹部
53：凸部
54：凹凸部
55：凹部
56：凸部
57：滚花面
58a、58b：微小凹部
59：副凹部
60：副抑制部
具体实施方式
[第1实施方式]
通过图1～7来说明本发明的第1实施方式。
图1示出组装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20)的转向轴2的前端部被旋转自如地支承在壳体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的输出轴连结有蜗杆轴6(参照图3和图21)。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，从而能够从电动马达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相当于权利要求所记载的旋转轴，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内以利用1对滚动轴承8a、8b将轴向中间部的靠近两端部分支承为仅能旋转的状态下，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向转向轴2施加的转向力矩的方向和大小对蜗杆轴6进行旋转驱动，向输出轴7赋予辅助力矩。输出轴7的旋转经由1对自由接头11a、11b和中间轴12，向作为转向齿轮单元13的输入部的小齿轮轴14(参照图20)传递，对转向轮赋予期望的转向角。
另外，在图示的例子的情况下，1对滚动轴承8a、8b是滚珠轴承，分别包括：外嵌支承在输出轴7的内圈33a、33b；内嵌支承在壳体3的外圈34a、34b；自由滚动地设置在内圈33a、33b的外周面所设置的内圈轨道与外圈34a、34b的内周面所设置的外圈轨道之间，分别是滚动体的多个滚珠35a、35b。但是，在实施本发明的情况下，作为1对滚动轴承8a、8b，也可以采用圆筒滚子轴承、圆锥滚子轴承等其他种类的滚动轴承。
蜗轮4a是将内侧轮盘元件15a与外侧轮盘元件16a组合而成的。
内侧轮盘元件15a利用金属制造为圆环状(近似圆轮状)，在径向中央部具有用于将输出轴7的轴向中间部能传递力矩地内嵌固定的嵌合孔21。
另外，在内侧轮盘元件15a的轴向一侧面(图1～4和图7的左侧面)的径向中间部，遍及全周以在轴向凹陷的状态设置有第一环状凹部22。
构成第一环状凹部22的内表面的内径侧周面和外径侧周面和底面(轴向一侧面)中，在外径侧周面遍及该外径侧周面的轴向的全长和全周，设置有在圆周方向将凹部26与凸部27交替(图示的例子中以等间距)配置而成的在圆周方向的(齿轮状)凹凸部23。在本实施方式的情况下，构成凹凸部23的各多个凹部26和凸部27如图4的上半部的虚线(隐藏线)所示，相对于内侧轮盘元件15a(蜗轮4a)的轴向(图1～4和图7的左右方向)平行形成。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，构成第一环状凹部22的内表面的内径侧周面为单纯的圆筒面状的圆筒面部36。
另外，构成第一环状凹部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37a。
另外，在内侧轮盘元件15a的轴向另一侧面(图1～4和图7的右侧面)的径向中间部，遍及全周以在轴向凹陷的状态设置有第二环状凹部38。
构成第二环状凹部38的内表面的内径侧周面和外径侧周面和底面(轴向另一侧面)中，外径侧周面在轴向使设置在一侧(一端部和中间部)的外径侧倾斜面部39、与设置在另一侧(另一端部)的外径侧圆筒面部40的、相互的轴向端部边缘彼此连续而成。外径侧倾斜面部39是相当于权利要求书所记载的倾斜面部的部位，形成为相对于内侧轮盘元件15a的中心轴，随着朝向轴向另一侧向第二环状凹部38在径向的宽度尺寸增大的方向(朝向径向外侧的方向)倾斜的部分圆锥面状。与之相对，外径侧圆筒面部40是相当于权利要求书所记载的非倾斜面部的部位，形成为相对于内侧轮盘元件15a的中心轴不倾斜的单纯的圆筒面状。
另外，构成第二环状凹部38的内表面的内径侧周面仅由内径侧倾斜面部41构成。内径侧倾斜面部41是相当于权利要求书所记载的倾斜面部的部位，形成为相对于内侧轮盘元件15a的中心轴，随着朝向轴向另一侧向第二环状凹部38在径向的宽度尺寸增大的方向(朝向径向内侧的方向)倾斜的部分圆锥面状。
另外，构成第二环状凹部38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37b。
另外，内侧轮盘元件15a的外周面的整体(在轴向两端部边缘部设置有倒角部的情况下，除了这些倒角部)为距内侧轮盘元件15a的中心轴的径向距离在全周上实质上不变化的圆筒面部24。在本实施方式的情况下，圆筒面部24具有与内侧轮盘元件15a(蜗轮4a)的中心轴平行的母线，形成为直径在轴向不变化的单独圆筒面状。另外，作为相对于圆筒面部24的轴向两端部边缘(直接或者经由倒角部)连续的部分的内侧轮盘元件15a的轴向一侧面的径向外端部(与第一环状凹部22相比位于径向外侧的部分)、以及内侧轮盘元件15a的轴向另一侧面的径向外端部(与第二环状凹部38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：配置为互相同心的内径侧环状部28和外径侧环状部29；将内径侧环状部28的外周面与外径侧环状部29的内周面的轴向中间部彼此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的轴向两个侧面为平面部25a、25b。另外，被内径侧环状部28的外周面的轴向一端部和外径侧环状部29的内周面的轴向一端部和连结部30的轴向一侧面将三方包围的部分为第一环状凹部22，被内径侧环状部28的外周面的轴向另一端部和外径侧环状部29的内周面的轴向另一端部和连结部30的轴向另一侧面将三方包围的部分为第二环状凹部38。另外，外径侧环状部29的内周面中的轴向一端部为凹凸部23，轴向另一端部为外径侧倾斜面部39和外径侧圆筒面部40。另外，内径侧环状部28的外周面中的轴向一端部为圆筒面部36，轴向另一端部为内径侧倾斜面部41。
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，作为用于将内侧轮盘元件15a成型的加工，可以采用各种切削加工、塑性加工。但是，为了使成品率良好且以低成本成型，优选采用塑性加工(锻造、加压、流动成形等)。
另一方面，外侧轮盘元件16a将合成树脂注射成型而制造，随着该注射成型(利用嵌入成型)，将内侧轮盘元件15a的一部分遍及全周地包埋。具体而言，外侧轮盘元件16a以在内侧轮盘元件15a的表面中从构成第一环状凹部22的内表面的内径侧周面(圆筒面部36)，经过内侧轮盘元件15a的外周面(圆筒面部24)直至构成第二环状凹部38的内表面的内径侧周面(内径侧倾斜面部41)为止的连续范围遍及全周地覆盖的方式，将内侧轮盘元件15a的一部分(径向外端部和中间部)包埋。在该状态下，合成树脂的一部分分别进入到第一环状凹部22与第二环状凹部38，进入到第一环状凹部22的部分构成圆环状的第一抑制部31，并且进入到第二环状凹部38的部分构成圆环状的第二抑制部42。另外，在该状态下，构成第一抑制部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(在圆周方向相邻的凸部27、27彼此之间的部分)的整体，通过覆盖凹凸部23的整个表面，从而构成与凹凸部23卡合(具有与凹凸部23匹配的形状)的旋转保持部32。另外，第一抑制部31的壁厚(除了进入到多个凹部26、26的部分的壁厚)整体上大致相等，第二抑制部42的壁厚也整体上大致相等。另外，在外侧轮盘元件16a的轴向另一侧面中与第二环状凹部38的径向内端部相同的径向位置，遍及全周以从第二环状凹部38的内侧(第二抑制部42的轴向另一侧面)向轴向另一侧隆出的状态设置有隆出部43。
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的齿尖圆的直径和齿底圆的直径分别在轴向不变化。
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16a的同时，在实施将外侧轮盘元件16a与内侧轮盘元件15a结合的嵌入成型时，如图7所示，在将内侧轮盘元件15a设置在将多个模具组合而成的模具装置44的状态下，从设置在内侧轮盘元件15a的轴向另一侧面侧的浇口46和盘形浇口47，向内侧轮盘元件15a与模具装置44之间围成的圆环状的腔室45内送入熔融树脂。盘形浇口47的径向外端部(外周部)在腔室45中位于形成有外侧轮盘元件16a的轴向另一侧的径向内端部(隆出部43)的部分，另外，浇口46以从盘形浇口47的中心部向轴向另一侧伸长的状态设置。从这样的浇口46和盘形浇口47送入到腔室45内的熔融树脂沿着内侧轮盘元件15a的轴向另一侧面从内径侧流到外径侧，其一部分进入到第二环状凹部38内。此时，在本实施方式的情况下，由于在构成第二环状凹部38的内表面的内径侧周面和外径侧周面设置有内径侧倾斜面部41和外径侧倾斜面部39，因此，熔融树脂不会使流动大幅紊乱，进入到腔室45中形成有外侧轮盘元件16a的径向外端部分。另外，送入到腔室45内的熔融树脂到达与第一抑制部31对应的部分并停止。在该部分，不会与从其他方向流来的熔融树脂碰撞。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产生强度弱的焊接等。在腔室45内冷却并固化的合成树脂在打开模具装置44，将多个模具彼此分离之后，在与外侧轮盘元件16a的轴向另一侧的径向内端部对应的部分遍及全周地切断，根据需要实施精加工，得到蜗轮4a。另外，此时，在本实施方式的情况下，通过将位于盘形浇口47的径向外端部的合成树脂的一部分(本来应该切除的部分)不切除而留下，形成隆出部43。由此，能够使成品率良好，能够以低成本形成隆出部43。
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，根据需要，可以在这些合成树脂混入玻璃纤维、聚乙烯纤维、碳纤维、芳纶纤维等各种强化纤维。
另外，采用的构成是：在组装了本实施方式的电动式助力转向装置的状态下，蜗杆齿部18与蜗轮齿部19a的啮合部50(图3中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。
特别是在本实施方式的情况下，采用的构成是啮合部50的整体与圆筒面部24在径向重叠。因此，使啮合部50的轴向宽度尺寸S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)}，并且将啮合部50位于的轴向范围设定在圆筒面部24位于的轴向范围内。
但是，在实施本发明的情况下，例如也可以采用如下构成：使啮合部50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)，并且将圆筒面部24位于的轴向范围设定在啮合部50位于的轴向范围内。
另外，在组装了本实施方式的电动式助力转向装置的状态下，外侧轮盘元件16a的轴向另一侧面相对于设置在蜗轮4a的轴向另一侧相邻的部分的、构成滚动轴承8a的内圈33a的轴向一侧面和外圈34a的轴向一侧面，分别隔着间隙在轴向上对置。具体而言，外侧轮盘元件16a的轴向另一侧面中与隆出部43对应的部分与内圈33a的轴向一侧面在轴向对置，与第二抑制部42的径向中间部对应的部分与外圈34a的轴向一侧面在轴向对置。此处，在本实施方式的情况下，内圈33a的轴向一侧面与外圈34a的轴向一侧面在轴向存在于大致相同的位置，与之相对，外侧轮盘元件16a的轴向另一侧面中与隆出部43对应的部分(隆出部43的轴向另一侧面)相比于与第二抑制部42的径向中间部对应的部分(第二抑制部42的径向中间部的轴向另一侧面)，位于靠轴向另一侧(至少与隆出部43的轴向尺寸相应的量)。因此，外侧轮盘元件16a的轴向另一侧面(隆出部43的轴向另一侧面)与内圈33a的轴向一侧面之间的轴向距离X，小于外侧轮盘元件16a的轴向另一侧面(第二抑制部42的径向中间部的轴向另一侧面)与外圈34a的轴向一侧面之间的轴向距离Y(X＜Y)。
根据如上所述构成的本实施方式的蜗轮4a和蜗杆减速器，能够在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的保持力的同时，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。下面说明这一点。
在通过蜗轮4a对输出轴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的轴向两个侧面，分别遍及全周地设置有第一环状凹部22和第二环状凹部38。而且，外侧轮盘元件16a以在内侧轮盘元件15a的表面中从构成第一环状凹部22的内表面的内径侧周面(圆筒面部36)，经过内侧轮盘元件15a的外周面(圆筒面部24)直至构成第二环状凹部38的内表面的内径侧周面(内径侧倾斜面部41)为止的连续范围遍及全周地覆盖的方式，将内侧轮盘元件15a的一部分包埋。即，在本实施方式的情况下，外侧轮盘元件16a不仅包埋内侧轮盘元件15a中的径向外端部，还包埋径向中间部。因此，与仅包埋径向外端部的情况相比，能够增大外侧轮盘元件16a相对于内侧轮盘元件15a的力矩M方向的保持力。
另外，在本实施方式的情况下，构成外侧轮盘元件16a的合成树脂的一部分进入到第一环状凹部22并构成圆环状的第一抑制部31，并且进入到第二环状凹部38并构成圆环状的第二抑制部42。因此，基于第一环状凹部22与第一抑制部31的卡合、以及第二环状凹部38与第二抑制部42的卡合，能够增大外侧轮盘元件16a相对于内侧轮盘元件15a的力矩M方向的保持力。
进一步，在本实施方式的情况下，在构成第二环状凹部38的内表面的外径侧周面的轴向另一端部设置有外径侧圆筒面部40。因此，相比于该外径侧周面的整体为外径侧倾斜面部39(未设置有外径侧圆筒面部40)的情况，能够增大第二环状凹部38与第二抑制部42相对于力矩M的卡合力。其结果是，能够增大外侧轮盘元件16a相对于内侧轮盘元件15a的力矩M方向的保持力。
另外，在本实施方式的情况下，在构成第一环状凹部22的内表面的外径侧周面设置有在圆周方向的凹凸部23，并且构成第一抑制部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，将凹凸部23的整个表面覆盖，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的旋转方向的保持力。特别是，在本实施方式的情况下，由于凹凸部23遍及构成第一环状凹部22的内表面的外径侧周面的轴向的全长而设置，因此，能够增大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中相对于内侧轮盘元件15a的外周面即圆筒面部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所位于的部分互相大致(实质上)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的齿尖圆的直径和齿底圆的直径分别在轴向不变化。同时，相对于内侧轮盘元件15a的外周面即圆筒面部24的轴向两端部边缘连续的部分，即内侧轮盘元件15a的轴向两个侧面的径向外端部分别为相对于内侧轮盘元件15a的中心轴垂直的圆轮状的平面部25a、25b。换言之，内侧轮盘元件15a的外周面即圆筒面部24的轴向两端部边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遍及包含轴向两端部边缘部的轴向的全长，在构成蜗轮齿部19a的多个齿20a、20a所位于的部分，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的外周面与径向外侧重叠的部分如图6所示，能够使多个齿20a、20a所位于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，由此能够抑制在蜗轮齿部19a的间距误差等制造误差。
另外，构成凹凸部23的各多个凹部26和凸部27相对于轴向平行形成。因此，能够抑制由于凹凸部23的存在而产生的、外侧轮盘元件16a伴随合成树脂的成型收缩的变形，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50的整体与圆筒面部24在径向重叠。换言之，对于蜗轮齿部19a中如上所述抑制了间距误差等制造误差的部分，使蜗杆齿部18啮合。因此，能够使啮合部50的啮合状态良好。另外，在实施本发明的情况下，在仅使啮合部50的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，由于使啮合部50的整体与圆筒面部24在径向重叠，因此，啮合部50的轴向宽度尺寸S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彼此实质上相等，则在将内侧轮盘元件15a的轴向尺寸抑制为最小限度的状态下，能够使啮合部50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。
另外，外侧轮盘元件16a的轴向另一侧面(隆出部43的轴向另一侧面)与内圈33a的轴向一侧面之间的轴向距离X，小于外侧轮盘元件16a的轴向另一侧面(第二抑制部42的径向中间部的轴向另一侧面)与外圈34a的轴向一侧面之间的轴向距离Y(X＜Y)。因此，例如即使万一限制输出轴7相对于壳体3的轴向位置的部位损坏，蜗轮4a与输出轴7一起向轴向另一侧移位，外侧轮盘元件16a的轴向另一侧面与内圈33a的轴向一侧面和外圈34a的轴向一侧面中的仅内圈33a的轴向一侧面(隆出部43的轴向另一侧面)接触，由于不与外圈34a的轴向一侧面(第二抑制部42的径向中间部的轴向另一侧面)接触，因此，能够防止蜗轮4a的旋转被锁定。
[第2实施方式]
通过图8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8的右侧面)设置的第二环状凹部38a的构成不同于上述的第1实施方式的情况。在本实施方式的情况下，构成第二环状凹部38a的内表面的内径侧周面使在轴向一侧(图8的左侧)的半部设置的、与权利要求书记载的非倾斜面部对应的内径侧圆筒面部48与在轴向另一侧的半部设置的内径侧倾斜面部41的相互的轴向端部边缘彼此连续而成。
在具有这样的构成的本实施方式的情况下，由于在构成第二环状凹部38a的内表面的内径侧周面的轴向一半部设置有内径侧圆筒面部48，因此，与该内径侧周面的整体为内径侧倾斜面部41(未设置有内径侧圆筒面部48)的情况相比，能够增大第二环状凹部38a与构成外侧轮盘元件16b的第二抑制部42a相对于力矩M的卡合力。其结果是，能够增大外侧轮盘元件16b相对于内侧轮盘元件15b的力矩M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9来说明本发明的第3实施方式。
在本实施方式的情况下，在构成蜗轮4c的内侧轮盘元件15c的轴向另一侧面(图9的右侧面)设置的第二环状凹部38b的构成不同于上述的第1实施方式的情况。在本实施方式的情况下，构成第二环状凹部38b的内表面的内径侧周面使在轴向一侧(图9的左侧)的半部设置的内径侧倾斜面部41与在轴向另一侧的半部设置的与权利要求书记载的非倾斜面部对应的内径侧圆筒面部48a，利用朝向轴向另一侧的圆轮状的台阶面49连续而成。
在具有这样的构成的本实施方式的情况下，由于在构成第二环状凹部38b的内表面的内径侧周面的轴向另一半部设置有内径侧圆筒面部48a，因此，与该内径侧周面的整体为内径侧倾斜面部41(未设置有内径侧圆筒面部48a)的情况相比，能够增大第二环状凹部38b与构成外侧轮盘元件16c的第二抑制部42b相对于力矩M的卡合力。其结果是，能够增大外侧轮盘元件16c相对于内侧轮盘元件15c的力矩M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，在构成蜗轮4d的内侧轮盘元件15d的轴向一侧面(图10的左侧面)设置的第一环状凹部22a的构成不同于上述的第1实施方式的情况。在本实施方式的情况下，第一环状凹部22a的内表面中构成设置在外径侧周面的凹凸部23a的各多个凹部26a和凸部27a相对于蜗轮4d的中心轴，以向构成设置在外侧轮盘元件16d的外周面的蜗轮齿部19a的多个齿20a、20a的倾斜方向相反方向倾斜的状态形成。
这样在本实施方式的情况下，通过使构成蜗轮齿部19a的多个齿20a、20a相对于蜗轮4d的中心轴的倾斜方向与构成凹凸部23a的各多个的凹部26a和凸部27a的倾斜方向互相为相反方向，从而在从蜗杆轴6(参照图3和图21)向蜗轮4d传递力矩时，从构成第一凹凸部23a的多个凹部26a、26a向构成外侧轮盘元件16d的合成树脂不会朝轴向一侧拔出的方向施加力。
其他构成和作用与上述的第1实施方式的情况同样。
[第5实施方式]
通过图11来说明本发明的第5实施方式。本实施方式的情况是上述图8所示的第2实施方式的变形例。
在本实施方式的情况下，在构成第一环状凹部22b的内径侧周面设置有在圆周方向交替配置凹部52与凸部53而成的在圆周方向的(齿轮状)凹凸部51，其中，第一环状凹部22b设置在构成蜗轮4e的内侧轮盘元件15e的轴向一侧面(图11的左侧面)。另外，在构成在内侧轮盘元件15e的轴向另一侧面(图11的右侧面)设置的第二环状凹部38c的内表面的内径侧周面设置有在圆周方向交替配置凹部55与凸部56而成的在圆周方向的(齿轮状)凹凸部54。而且，使构成外侧轮盘元件16e的合成树脂分别进入到构成凹凸部51的凹部52、52和构成凹凸部54的凹部55、55。而且，基于两个凹凸部51、54与合成树脂的卡合，提高外侧轮盘元件16e相对于内侧轮盘元件15e的旋转方向的保持力。
其他构成和作用与上述的第2实施方式的情况同样。
[第6实施方式]
通过图12来说明本发明的第6实施方式。本实施方式的情况是上述图1～7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4f的内侧轮盘元件15f中位于比第一、第二两个环状凹部22、38靠径向外侧的部分(外径侧环状部29)与在内侧轮盘元件15f中夹在构成第一、第二两个环状凹部22、38的内表面的底面(中间平面部37a、37b)彼此之间的部分(连结部30)，分别在轴向夹着内侧轮盘元件15f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，在构成蜗轮4f的外侧轮盘元件16f中位于比内侧轮盘元件15f靠径向外侧的部分(包含蜗轮齿部19a)与相对于在外侧轮盘元件16f中位于比内侧轮盘元件15f的第一、第二两个环状凹部22、38靠径向外侧的部分(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4f的内侧轮盘元件15f和外侧轮盘元件16f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，能够有效防止伴随着温度变化所产生的蜗轮齿部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1实施方式的情况同样。
[第7实施方式]
通过图7～16来说明本发明的第7实施方式。本实施方式是上述图1～7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4g的内侧轮盘元件15g的外周面设置的圆筒面部24a的表面由滚花加工形成，为细微的凹凸面即滚花面57。在本实施方式的情况下，作为滚花面57，采用图14(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的要素，但在实施本发明的情况下，也可以采用例如图14(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要素。
无论如何，在本实施方式的情况下，构成滚花面57的各微小凹部58a、58b的径向深度尺寸W58a、W58b为构成在外侧轮盘元件16g的外周面设置的蜗轮齿部19a各齿20a的径向高度尺寸(齿深)H20a的1/10以下(W58a≤H20a/10、W58b≤H20a/10)。
而且，在本实施方式的情况下，使构成外侧轮盘元件16g的合成树脂的一部分进入到构成滚花面57的各微小凹部58a、58b。
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16g的合成树脂的一部分与构成滚花面57的各微小凹部58a、58b的卡合，能够提高外侧轮盘元件16g相对于内侧轮盘元件15g的旋转方向的保持力。另外，若采用网纹的要素作为滚花面57，则基于构成外侧轮盘元件16g的合成树脂的一部分与构成滚花面57的各微小凹部58a、58b的卡合，不仅能够提高外侧轮盘元件16g相对于内侧轮盘元件15g的旋转方向的保持力，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57是细微的凹凸形状(W58a≤H20a/10、W58b≤H20a/10)，因此，即使构成外侧轮盘元件16g的合成树脂的一部分进入到构成滚花面57的各微小凹部58a、58b，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16g中，相对于滚花面57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所位于的部分互相大致(实质上)相等。所以，在本实施方式的情况下，能够使将外侧轮盘元件16g注射成型时的各齿20a、20a的成型收缩量互相大致相等，由此可抑制蜗轮齿部19a的间距误差等制造误差。
其他构成和作用与上述的第1实施方式的情况同样。
[第8实施方式]
通过图17来说明本发明的第8实施方式。本实施方式是上述图1～7所示的第1实施方式的变形例。
在本实施方式的蜗杆减速器的情况下，采用仅在构成蜗轮4h的内侧轮盘元件15h的外周面的轴向中间部设置有圆筒面部24，且蜗杆齿部18与蜗轮齿部19a的啮合部50的整体与圆筒面部24在径向重叠的构成。
另外，在本实施方式的情况下，在内侧轮盘元件15h的轴向两个侧面的径向外端部(与第一、第二环状凹部22、38相比位于径向外侧的部分)分别设置有在圆周方向将凹部26b与凸部27b交替配置而成的凹凸部23b。凹凸部23b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，使构成外侧轮盘元件16h的合成树脂的一部分进入到构成凹凸部23b、23b的各凹部26b的内侧，提高外侧轮盘元件16h相对于内侧轮盘元件15h的旋转方向的保持力。
在如上所述构成的本实施方式的情况下，由于啮合部50的整体与圆筒面部24在径向重叠，因此，在啮合部50位于的轴向范围(圆筒面部24位于的轴向范围)，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50的啮合状态良好。
另外，在图示的例子中，在构成第一环状凹部22的内表面的外径侧周面未设置有凹凸部23(参照图2～3)，但在实施本发明的情况下，也可以设置有凹凸部23(例如以与轴向一侧的凹凸部23b连续的状态)。
其他构成和作用与上述的第1实施方式的情况同样。
[第9实施方式]
通过图18～19来说明本发明的第9实施方式。本实施方式是上述图1～7所示的第1实施方式的变形例。
在本实施方式的情况下，在构成第一环状凹部22的内表面外径侧周面中，在第一环状凹部22的轴向内端部(轴向另一端部、图18～19的右端部)以遍及全周向径向外侧凹陷的状态设置有副凹部59，其中，第一环状凹部22设置在构成蜗轮4i的内侧轮盘元件15i的轴向一侧面。另外，在包含内侧轮盘元件15i的中心轴的假想平面的副凹部59的截面形状为V形，其在轴向的宽度尺寸随着从内径侧的开口部朝向外径侧的底部而减小。
另外，在本实施方式的情况下，凹凸部23设置在构成第一环状凹部22的内表面的外径侧周面中从副凹部59脱离的部分的整体。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59的内表面开口。另外，在本实施方式的情况下，副凹部59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，在实施本发明的情况下，也可以采用副凹部59的径向深度与各凹部26的径向深度相等的构成或比各凹部26的径向深度小的构成。
另外，在本实施方式的情况下，构成外侧轮盘元件16i的合成树脂中进入到第一环状凹部22的部分(圆环状的抑制部31)的一部分进入到副凹部59的整体，覆盖副凹部59的整个内表面，构成与副凹部59卡合的(具有与副凹部59一致形状的)副抑制部60。
在如上所述构成的本实施方式的情况下，基于副凹部59与副抑制部60的卡合，可以提高外侧轮盘元件16i相对于内侧轮盘元件15i的力矩M方向的保持力。
另外，在本实施方式的情况下，如图19所示，在外侧轮盘元件16i注射成型时，通过浇口46和盘形浇口47送入到腔室45内的熔融树脂到达与抑制部31(副抑制部60)对应的部分并停止。因此，能够防止由于副抑制部60(副凹部59)的存在，阻碍熔融树脂在腔室45内的流动。特别是在本实施方式的情况下，由于副凹部59的截面形状为在轴向的宽度尺寸随着从内径侧的开口部朝向外径侧的底部而减小的V形，因此，能够使熔融树脂从副凹部59的开口部向底部顺利进入。所以，能够防止熔融树脂在腔室45内的流动被阻碍，并且能够使副抑制部60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15i时，在对于构成第一环状凹部22的内表面的外径侧周面进行了副凹部59的成型后，利用冷锻等塑性加工进行凹凸部23的成型的情况下，能够将副凹部59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的成型负荷抑制得低，降低凹凸部23的成型设备能力并提高成型用模具的寿命。但是，在实施本发明的情况下，也可以在进行了凹凸部23的成型后，利用切削加工等进行副凹部59的成型。
其他构成和作用与上述的第1实施方式的情况同样。
另外，在实施本发明的情况下，可以将上述的各实施方式的构成适当组合来实施。
另外，在上述的各实施方式中，内侧轮盘元件为金属制，但在实施本发明的情况下，例如可以使内侧轮盘元件由比构成外侧轮盘元件的合成树脂耐热性优良的合成树脂制成。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构造中，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。在上述第7实施方式的情况下，从滚花面57偏离的部分)成为利用滚花加工、纹理加工、喷砂等各种加工而形成的细微的凹凸面，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细微的凹凸面的凹部，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(紧贴性)。另外，即使在采用这样的构成的情况下，使构成细微的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、1/30以下)，不给构成外侧轮盘元件的合成树脂的体积带来大的影响，能够抑制蜗轮齿部中与蜗杆齿部啮合的部分的制造误差。
产业上的可利用性
本发明的蜗轮和蜗杆减速器不限于电动式助力转向装置，能够组装到刮水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2016-018233、2016年10月18日申请的日本专利申请2016-204200和2016年12月22日申请的日本专利申请2016-249614，其内容作为参照并入本文。

Claims (21)

1.一种蜗轮，其特征在于，
包括内侧轮盘元件、外侧轮盘元件，
所述内侧轮盘元件在轴向一侧面具有以在轴向凹陷的状态设置的第一环状凹部，
所述外侧轮盘元件由合成树脂制成，在外周面具有蜗轮齿部，以将所述内侧轮盘元件的表面中的、从构成所述第一环状凹部的内表面的内径侧周面经过所述内侧轮盘元件的外周面直至所述内侧轮盘元件的轴向另一侧面的靠近径向内端部分为止的连续范围，遍及全周地覆盖的方式，将所述内侧轮盘元件包埋。
2.如权利要求1所述的蜗轮，其特征在于，
在所述内侧轮盘元件的轴向另一侧面，以在轴向凹陷的状态设置有第二环状凹部，
所述外侧轮盘元件以将所述内侧轮盘元件的表面中的、从构成所述第一环状凹部的内表面的内径侧周面经过所述内侧轮盘元件的外周面直至构成所述第二环状凹部的内表面的内径侧周面为止的连续范围，遍及全周地覆盖的方式，将所述内侧轮盘元件包埋。
3.如权利要求2所述的蜗轮，其特征在于，
在构成所述第二环状凹部的内表面的外径侧周面和内径侧周面中的至少一者的周面设置有倾斜面部，所述倾斜面部相对于所述内侧轮盘元件的中心轴，随着朝向轴向另一侧而向所述第二环状凹部的在径向的宽度尺寸增大的方向倾斜。
4.如权利要求3所述的蜗轮，其特征在于，
在构成所述第二环状凹部的内表面的外径侧周面设置有所述倾斜面部和非倾斜面部，所述非倾斜面部相对于所述内侧轮盘元件的中心轴不倾斜。
5.如权利要求3或4所述的蜗轮，其特征在于，
在构成所述第二环状凹部的内表面的内径侧周面设置有所述倾斜面部和非倾斜面部，所述非倾斜面部相对于所述内侧轮盘元件的中心轴不倾斜。
6.如权利要求2～5中的任一项所述的蜗轮，其特征在于，
在所述内侧轮盘元件中，位于比所述第一环状凹部及所述第二环状凹部更靠径向外侧的部分与被夹在所述第一环状凹部的底面和所述第二环状凹部的底面之间的部分，分别在轴向将所述内侧轮盘元件的中央位置夹着的两侧部分的轴向尺寸互相相等，
在所述外侧轮盘元件中，位于比所述内侧轮盘元件更靠径向外侧的部分与相对于所述内侧轮盘元件中的位于比所述第一环状凹部及所述第二环状凹部更靠径向外侧的部分在轴向重叠的部分，分别在轴向将所述内侧轮盘元件的中央位置夹着的两侧部分的轴向尺寸互相相等。
7.如权利要求1～6中的任一项所述的蜗轮，其特征在于，
在所述内侧轮盘元件的表面设置有在圆周方向的凹凸部，
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。
8.如权利要求7所述的蜗轮，其特征在于，
所述凹凸部设置在所述第一环状凹部的内表面。
9.如权利要求7或8所述的蜗轮，其特征在于，
在所述内侧轮盘元件的轴向另一侧面，以遍及全周在轴向凹陷的状态设置有第二环状凹部，
所述凹凸部设置在所述第二环状凹部的内表面。
10.如权利要求1～9中的任一项所述的蜗轮，其特征在于，
在构成所述第一环状凹部的内表面的外径侧周面中，在与所述第一环状凹部的轴向开口侧端部边缘相比位于轴向内侧的部分以向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到所述副凹部。
11.如权利要求10所述的蜗轮，其特征在于，
在包含所述内侧轮盘元件的中心轴的假想平面中的所述副凹部的截面形状为：随着从内径侧的开口部朝向外径侧的底部，在轴向上的宽度尺寸减小的V形。
12.如权利要求1～11中的任一项所述的蜗轮，其特征在于，
所述内侧轮盘元件的外周面中至少一部分的轴向范围为圆筒面部。
13.如权利要求12所述的蜗轮，其特征在于，
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为细微的凹凸面。
14.如权利要求1～13中的任一项所述的蜗轮，其特征在于，
在所述外侧轮盘元件的轴向另一侧面的径向内端部设置有与径向外侧相邻的部分相比向轴向另一侧隆出的隆出部。
15.一种蜗杆减速器，包括：
壳体；
旋转轴，被旋转自如地支承于所述壳体；
蜗轮，在外周面具有蜗轮齿部，外嵌固定在所述旋转轴；
蜗杆轴，在外周面的轴向中间部具有蜗杆齿部，在使所述蜗杆齿部与所述蜗轮齿部啮合的状态下，被旋转自如地支承于所述壳体，所述蜗杆减速器的特征在于，
所述蜗轮是权利要求1～14中的任一项所述的蜗轮。
16.如权利要求15所述的蜗杆减速器，其特征在于，
在构成所述蜗轮的内侧轮盘元件的外周面中，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在径向重叠的轴向范围为圆筒面部。
17.如权利要求16所述的蜗杆减速器，其特征在于，
在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。
18.如权利要求16或17所述的蜗杆减速器，其特征在于，
所述内侧轮盘元件的外周面的整体为所述圆筒面部。
19.如权利要求15～18中的任一项所述的蜗杆减速器，其特征在于，
在与所述蜗轮的轴向另一侧相邻的部分设置有用于将所述旋转轴以可旋转的方式支承于所述壳体的滚动轴承，所述滚动轴承包括内圈、外圈和设置在所述内圈的外周面与所述外圈的内周面之间的多个滚动体，
构成所述蜗轮的所述外侧轮盘元件的轴向另一侧面与所述内圈的轴向一侧面及所述外圈的轴向一侧面在轴向对置，
所述外侧轮盘元件的轴向另一侧面与所述内圈的轴向一侧面之间的轴向距离，小于所述外侧轮盘元件的轴向另一侧面与所述外圈的轴向一侧面之间的轴向距离。
20.如权利要求19所述的蜗杆减速器，其特征在于，
在所述外侧轮盘元件的轴向另一侧面的径向内端部设置有比与径向外侧相邻的部分向轴向另一侧隆出的隆出部，
所述隆出部的轴向另一侧面与所述内圈的轴向一侧面在轴向对置。
21.一种蜗轮的制造方法，是权利要求1～14中的任一项所述的蜗轮的制造方法，其特征在于，
在利用注射成型来制造所述外侧轮盘元件的同时，在实施将所述外侧轮盘元件与所述内侧轮盘元件结合的嵌入成型时，使盘形浇口的径向外端部位于所述外侧轮盘元件的轴向另一侧的径向内端部。
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