CN109690131A

CN109690131A - 蜗轮减速器

Info

Publication number: CN109690131A
Application number: CN201780056106.5A
Authority: CN
Inventors: 石井彻; 濑川彻
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2016-09-21
Filing date: 2017-09-20
Publication date: 2019-04-26
Anticipated expiration: 2037-09-20
Also published as: US20190234505A1; JP6414347B2; EP3495687A4; US11466767B2; EP3495687A1; WO2018056296A1; JPWO2018056296A1; EP3495687B1; CN109690131B

Abstract

蜗轮减速器包括：壳体，其具有蜗轮容纳部和蜗杆容纳部；蜗轮，其在外周面具有蜗轮齿，并被旋转自如地支承在上述蜗轮容纳部的内侧；以及蜗杆，其在外周面具有与上述蜗轮齿啮合的蜗杆齿，被旋转自如地支承在上述蜗杆容纳部的内侧，在基端部能传递力矩地连接有驱动轴。在上述蜗杆容纳部的内周面设置有在上述蜗杆的轴向面向基端侧的壳体侧台阶面，在上述蜗杆的外周面中的、从设置有上述蜗杆齿的部分在轴向偏离的部分，设置有与上述壳体侧台阶面在轴向接近对置的蜗杆侧台阶面。

Description

蜗轮减速器

技术领域

本发明涉及例如被装入在电动式助力转向装置中而使用的蜗轮减速器。

背景技术

图9示出汽车用的转向装置的现有构造的1个例子。方向盘1的旋转被传递到转向齿轮单元2的输入轴3，伴随输入轴3的旋转，左右1对转向横拉杆4被推拉，对前车轮付与转向角。方向盘1被支承固定于转向轴5的后端部。转向轴5以沿轴向插通于圆筒状的转向柱6的状态被旋转自如地支承于转向柱6。转向轴5的前端部经由万向接头7而被连接于中间轴8的后端部，中间轴8的前端部经由另一万向接头9而被连接于输入轴3。

在图9所示的例子中，装入有以电动马达10为辅助动力源来实现减小为了操作方向盘1而需要的力的电动式助力转向装置。电动式助力转向装置包括减速器。作为该减速器，一般使用具有大的导程角、并在动力的传递方向上具有可逆性的蜗轮减速器。图10示出了在日本特许第4381024号公报中记载的蜗轮减速器的现有构造的1个例子。蜗轮减速器11包括壳体12、蜗轮13、以及蜗杆14。

壳体12被支承固定于电动马达10，具有蜗轮容纳部15和蜗杆容纳部16。蜗杆容纳部16的中心轴存在于相对于蜗轮容纳部15的中心轴扭转的位置，且蜗杆容纳部16的轴向中间部在蜗轮容纳部15开口。蜗轮13在外周面具有蜗轮齿17。蜗轮13与转向轴5同轴地支承固定在被旋转自如地支承于蜗轮容纳部15的内侧的转向轴5(参照图9)的前侧部。蜗杆14在轴向中间部外周面具有与蜗轮齿17啮合的蜗杆齿18。蜗杆14的隔着蜗杆齿18的轴向2处位置由深沟球轴承等1对滚动轴承19a、19b旋转自如地支承在蜗杆容纳部16的内侧。在蜗杆14的基端部(图10的左端部)连接有电动马达10的输出轴。即，蜗杆14能够由电动马达10旋转驱动。

此外，在蜗轮减速器11中，蜗杆14的末端部(图10的右端部)朝向蜗轮13侧(图10的上侧)沿径向被弹性地按压。由此，抑制蜗轮齿17与蜗杆齿18之间的齿隙，防止在蜗轮齿17与蜗杆齿18的啮合部产生刺耳的齿敲打声。具体而言，蜗杆14的基端部经由1对滚动轴承19a、19b中的基端侧的滚动轴承19a而被能略微摆动地支承于蜗杆容纳部16。此外，蜗杆14的摆动角度由于微小，所以通过将单列深沟型的球轴承等力矩刚性小的轴承用作基端侧的滚动轴承19a，从而能够容易地吸收。在蜗杆14的末端部外嵌有按压块20，在按压块20与蜗杆容纳部16之间设置有螺旋弹簧21。而且，利用螺旋弹簧21，经由按压块20将蜗杆14的末端部在与蜗轮13的中心轴及蜗杆14的中心轴正交的方向(图10的上下方向)上向蜗轮13侧(图10的上侧)弹性地按压。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第4381024号公报

发明内容

本发明欲解决的技术问题

在以往的蜗轮减速器11中，对蜗轮齿17与蜗杆齿18的啮合部进行油脂润滑，但是，在长期间维持啮合部的润滑性这方面存在改良的余地。即，当润滑脂被从啮合部挤出时，挤出的润滑脂沿蜗杆14的轴向移动，从啮合部脱逸，而进入到滚动轴承19a、19b内等，存在向啮合部的润滑供给的润滑脂减少的可能性。

鉴于上述那样的情况，根据本发明的一个技术方案，实现能够长期间维持蜗轮齿与蜗杆齿的啮合部的润滑性的蜗轮减速器的构造。

用于解决问题的技术方案

本发明的一实施方式的蜗轮减速器包括壳体、蜗轮、以及蜗杆。

上述壳体具有：蜗轮容纳部；以及蜗杆容纳部，其中心轴存在于相对于该蜗轮容纳部的中心轴扭转的位置，且轴向中间部在该蜗轮容纳部开口。

上述蜗轮在外周面具有蜗轮齿，被旋转自如地支承在上述蜗轮容纳部的内侧。

上述蜗杆在轴向中间部外周面具有与上述蜗轮齿啮合的蜗杆齿，被旋转自如地支承在上述蜗杆容纳部的内侧，在基端部能传递力矩地连接有电动马达的输出轴等驱动轴。

在上述蜗杆容纳部的内周面设置有在上述蜗杆的轴向面向基端侧的壳体侧台阶面。

在上述蜗杆的外周面中的、从设置有上述蜗杆齿的部分在轴向偏离的部分，设置有与上述壳体侧台阶面在轴向接近对置的蜗杆侧台阶面。

也可以是，上述壳体侧台阶面与上述蜗杆侧台阶面相互平行。

也可以是，上述壳体侧台阶面遍及全周地设置，上述蜗杆侧台阶面遍及全周地设置。

也可以是，将上述蜗杆侧台阶面设置在上述蜗杆的外周面中的在该蜗杆的轴向上与上述蜗杆齿相比存在于基端侧的部分，使上述蜗杆侧台阶面的外径比该蜗杆齿的齿顶圆直径大。

或者，也可以是，将上述蜗杆侧台阶面设置在上述蜗杆中的在该蜗杆的轴向上与上述蜗杆齿相比存在于末端侧的部分，将上述蜗杆侧台阶面的外径设为上述蜗杆齿的齿顶圆直径以下。

也可以是，上述蜗杆侧台阶面与上述壳体侧台阶面的轴向的间隔，与上述蜗杆齿中的存在于上述蜗杆的轴向的基端侧的端部的虚设齿部的齿根面和上述蜗轮齿的齿顶面的轴向的间隔的最小值相比，还小。

更具体而言，上述蜗杆将隔着上述蜗杆齿的轴向2处位置中的至少1处位置利用轴承旋转自如地支承在上述蜗杆容纳部的内侧。作为这样的轴承，例如能够使用滚动轴承，该滚动轴承包括：在内周面具有外圈滚道的外圈；在外周面具有内圈滚道的内圈；以及被滚动自如地设置在上述外圈滚道与上述内圈滚道之间的多个滚动体。在将滚动轴承用作上述轴承的情况下，更具体而言，能够使用向心球轴承、向心滚子轴承、向心圆锥滚子轴承等。或者，作为上述轴承，也能够使用滑动轴承。

发明效果

在上述构成的蜗轮减速器中，被设置在蜗杆容纳部的内周面的壳体侧台阶面与被设置在蜗杆的外周面的蜗杆侧台阶面接近对置。因此，利用在壳体侧台阶面与蜗杆侧台阶面之间产生的迷宫效应，能够防止从蜗轮齿与蜗杆齿的啮合部挤出的润滑脂在蜗杆的轴向大幅移动从而从啮合部脱逸。因此，能够长期间地维持啮合部的润滑性。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式的第1例的剖视图。

图2是图1的a－a剖视图。

图3是关于本发明的实施方式的第1例以将构成弹性施力机构的各个部件分解后的状态示出的立体图。

图4是图1的b－b剖视图。

图5是示出本发明的实施方式的第2例的剖视图。

图6是示出本发明的实施方式的第3例的剖视图。

图7是示出本发明的实施方式的第4例的剖视图。

图8是示出本发明的实施方式的第5例的剖视图。

图9是示出现有构造的转向装置的1个例子的局部剖面侧视图。

图10是图9的c－c放大剖视图。

附图标记说明

1 方向盘

2 转向齿轮单元

3 输入轴

4 转向横拉杆

5 转向轴

6 转向柱

7 万向接头

8 中间轴

9 万向接头

10 电动马达

11、11a～11e 蜗轮减速器

12、12a～12e 壳体

13 蜗轮

14、14a～14d 蜗杆

15 蜗轮容纳部

16、16a～16e 蜗杆容纳部

17 蜗轮齿

18 蜗杆齿

19a～19d 滚动轴承

20 按压块

21 螺旋弹簧

22 小径部

23a、23b 保持凹部

24、24a、24b 壳体侧台阶面

25、25a 中径部

26 外向凸缘部

27、27a 蜗杆侧台阶面

28 抵碰面

29 止动圈

30 弹性施力机构

31 外侧保持架

32 轴承保持架

33 板簧

34 楔状片

35 保持架主体

36 盖体

37 缺口部

38 受扭螺旋弹簧

39 小径圆筒部

40 线圈部

41 臂部

42、42a 壳盖

43 力矩传递用接头

44 驱动侧传递部件

45 被驱动侧传递部件

46 联轴器

47 驱动侧凹凸部

48 被驱动侧凹凸部

49 连结轴部

50 联轴器侧凹凸部

51 虚设齿部

52、52a 输出轴

53a～53d 轴承嵌合部

54 内向凸缘部

55 内向凸缘部

56 圆筒面部

57 阳花键部

58 阴花键部

59 垫圈

60 弹性部件

61 衬套

62 保持架

63 预压垫

64 受扭螺旋弹簧

65 圆筒面部

66、66a 台阶部

具体实施方式

[实施方式的第1例]

图1～图4示出本发明的实施方式的第1例。本例的蜗轮减速器11a与图10所示的现有构造的蜗轮减速器11同样，包括壳体12a、蜗轮13、以及蜗杆14a。

壳体12a被支承固定于电动马达10(参照图10)，具有蜗轮容纳部15、以及蜗杆容纳部16a。蜗杆容纳部16a的中心轴存在于相对于蜗轮容纳部15的中心轴扭转的位置，且蜗杆容纳部16a的轴向中间部在蜗轮容纳部15。在蜗杆容纳部16a的轴向中间部内周面设置有小径部22，在蜗杆容纳部16a的轴向两端部内周面分别设置有与小径部22相比内径更大的保持凹部23a、23b。在轴向一侧(图1的右侧)的保持凹部23a与小径部22的连接部处的轴向另一端部(图1的左端部)，遍及全周地设置有面向轴向一侧的壳体侧台阶面24。在轴向一侧(图1的右侧)的保持凹部23a与小径部22的连接部处的中间部，设置有在轴向上内径无变化的圆筒面部65。在本例中，壳体侧台阶面24为在越趋向轴向一侧而内径越变大的方向上倾斜的部分圆锥面。此外，圆筒面部65也能够省略。这样的壳体12a能够通过对具有充分的刚性及耐久性的铁系金属进行铸造、或对铝系合金等轻质合金进行压铸成型、或者对合成树脂等进行注射模塑成形等来制造。

此外，轴向一侧，是指被旋转自如地支承在蜗杆容纳部16a的内侧的蜗杆14a的基端部这一侧，轴向另一侧，是指蜗杆14a的末端侧。

蜗轮13在外周面具有蜗轮齿17，并被与转向轴5同轴地支承固定在作为被驱动轴的转向轴5(参照图9)的前侧部，该转向轴5被旋转自如地支承在蜗轮容纳部15的内侧。

在蜗杆14a的轴向中间部，设置有与相邻于轴向另一侧的部分相比外径更大的中径部25，在中径部25的从轴向一侧部到轴向另一端缘的部分的外周面设置有蜗杆齿18。在蜗杆14a的外周面中的与中径部25的轴向一侧相邻的部分，遍及全周地设置有向径向外侧突出的外向凸缘部26，在外向凸缘部26的轴向另一侧面遍及全周地设置有蜗杆侧台阶面27。因此，蜗杆侧台阶面27的外径比蜗杆齿18的齿顶圆直径大。

此外，在蜗杆齿18的轴向一端部存在虚设齿部51，该虚设齿部51越趋向轴向一侧而齿高越小，不能与蜗轮齿17适当地啮合。虚设齿部51在制造蜗杆14a时，例如被下述这样形成。即，在制造蜗杆14a时，首先，对圆柱状的金属材料实施切削加工等，而得到在轴向中间部具有中径部25且在与中径部25的轴向一侧相邻的部分具有外向凸缘部26的带台阶圆柱状部件。接下来，将铣刀的切削刃按在带台阶圆柱状部件的中径部25的外周面的轴向一侧部。在该状态下，在使铣刀与带台阶圆柱状部件向相同方向旋转的同时，使铣刀与带台阶圆柱状部件在轴向相对变位，在中径部25的从轴向一侧部到轴向另一端缘的部分形成蜗杆齿18，制造蜗杆14a。因此，在铣刀的切削开始位置即蜗杆齿18的轴向一端部，形成越趋向轴向一侧而齿高越小的虚设齿部51。

在蜗杆14a被旋转自如地支承在蜗杆容纳部16a的内侧的状态下，壳体侧台阶面24的径向内半部与蜗杆侧台阶面27的径向外半部不隔着其它部件而直接接近对置。因此，蜗杆侧台阶面27的外径D₂₇比壳体侧台阶面24的内径，即，蜗杆容纳部16a的小径部22的内径d₂₂大(D₂₇＞d₂₂)。通过该构成，在壳体侧台阶面24与蜗杆侧台阶面27之间，设置有在越趋向轴向一侧而越趋向径向外侧的方向上倾斜的迷宫部。迷宫部的轴向另一端部连接于蜗杆容纳部16a的小径部22与蜗杆齿18的外周面之间的圆筒状空间的轴向一端部。

在本例中，壳体侧台阶面24与蜗杆侧台阶面27相互平行。即，蜗杆侧台阶面27为在越趋向轴向一侧而外径越大的方向上倾斜、且与壳体侧台阶面24平行的部分圆锥面。壳体侧台阶面24与蜗杆侧台阶面27的轴向的间隔L因蜗杆14a的轴向长度、外径等而不同，但是，在被装入在一般的汽车用的电动式助力转向装置中的蜗轮减速器的情况下，为1mm～5mm左右。

进一步，在本例中，壳体侧台阶面24与蜗杆侧台阶面27的轴向的间隔L比虚设齿部51的齿根面与蜗轮齿17的齿顶面的轴向的间隔的最小值及对于轴向另一侧的保持凹部23b的开口部的后述的壳盖42的嵌合部的轴向长度小。

此外，外向凸缘部26的外周面为在轴向上外径不变化的圆筒面，在外向凸缘部26的外周面与蜗杆容纳部16a的圆筒面部65之间设置有径向间隙。即，圆筒面部65的内径比外向凸缘部26的外周面的外径大。但是，蜗杆侧台阶面27也能够采用在轴向形成于整个外向凸缘部26的外周面的构成。即，整个外向凸缘部26的外周面能够采用如下构成：为在轴向上在越趋向轴向一侧而外径越大的方向上倾斜、且与壳体侧台阶面24平行的部分圆锥面。

蜗杆14a在使蜗杆齿18与蜗轮齿17啮合的状态下，隔着蜗杆齿18的轴向2处位置由深沟球轴承等1对滚动轴承19a、19c旋转自如地支承在蜗杆容纳部16a的内侧。此外，在蜗轮齿17与蜗杆齿18的啮合部涂布有润滑脂。

基端侧(轴向一侧，图1的右侧)的滚动轴承19a的内圈，在轴向另一端面抵碰在外向凸缘部26的轴向一侧面的状态下，被以过盈配合外嵌固定在轴承嵌合部53a，该轴承嵌合部53a被设置于蜗杆14a的基端侧部。基端侧的滚动轴承19a的外圈被以间隙配合内嵌在轴向一侧的保持凹部23a。此外，在该状态下，基端侧的滚动轴承19a的外圈由抵碰台阶面28和止动圈29夹持，该抵碰台阶面28存在于轴向一侧的保持凹部23a的轴向另一端部，该止动圈29被卡止在轴向一侧的保持凹部23a的轴向中间部。

1对滚动轴承19a、19c中的末端侧(轴向另一侧，图1的左侧)的滚动轴承19c的内圈被以过盈配合外嵌在轴承嵌合部53b，该轴承嵌合部53b被设置在蜗杆14a的末端部。末端侧的滚动轴承19c的外圈经由弹性施力机构30而被内嵌支承于轴向另一侧的保持凹部23b。

弹性施力机构30包括外侧保持架31、轴承保持架32、板簧33、以及1对楔状片34。外侧保持架31包括保持架主体35和盖体36，并以阻止旋转的状态以间隙配合内嵌保持在轴向另一侧的保持凹部23b。

轴承保持架32被以能够在与蜗轮13的中心轴及蜗杆14a的中心轴正交的方向、即相对于蜗轮13的远近移动方向(图1～图2的上下方向)A上进行变位的方式内嵌保持在外侧保持架31的内侧。在轴承保持架32的轴向另一端缘中的在径向上为大致相反侧的2处位置，设置有1对缺口部37。板簧33是将具有弹性的金属板弯曲成形为部分圆筒状而成的，将圆周方向两端部卡止在1对缺口部37。因此，在轴承保持架32的内侧内嵌保持有末端侧的滚动轴承19b的状态下，末端侧的滚动轴承19c由板簧33的弹力沿径向施力，被弹性地按在轴承保持架32的内周面。

1对楔状片34在轴向另一侧的保持凹部23b的内周面与轴承保持架32的外周面之间存在的环状空间中，隔着包含蜗轮齿17与蜗杆齿18的啮合部及蜗杆14a的中心轴的假想平面α的2处位置，以填埋环状空间的方式配置。1对楔状片34的径向的厚度在周向上从距啮合部较远侧的端部趋向较近侧的端部而变大。因此，1对楔状片34的外周面的曲率半径与轴向另一侧的保持凹部23b的内周面的曲率半径相同，1对楔状片34的内周面的曲率半径比轴承保持架32的外周面的曲率半径大。在1对楔状片34上，由受扭螺旋弹簧38在周向上付与从啮合部离开的方向的弹力。即，轴承保持架32的小径圆筒部39被插通于受扭螺旋弹簧38的线圈部40，受扭螺旋弹簧38的1对臂部41被按在1对楔状片34的周向两端面中的接近啮合部的一侧的端面。通过这样的构成，蜗杆14a的末端部在相对于蜗轮13的远近移动方向A上向蜗轮13侧被弹性地施力，抑制了啮合部处的齿隙。此外，在本例中，壳盖42被压入到保持凹部23b的开口部，该开口部被封堵。

蜗杆14a的基端部经由力矩传递用接头43而被能够传递力矩地结合在电动马达10的输出轴52的末端部。力矩传递用接头43包括驱动侧传递部件44、被驱动侧传递部件45、以及联轴器46。驱动侧传递部件44被构成为大致圆筒状，在轴向另一端部至中间部的外周面具有遍及全周地交替地配置有凹部和凸部的驱动侧凹凸部47。驱动侧传递部件44以过盈配合外嵌固定在电动马达10的输出轴52的末端部。被驱动侧传递部件45被构成为大致圆筒状，在轴向一端部至中间部的外周面具有遍及全周地交替地配置有凹部和凸部的被驱动侧凹凸部48。被驱动侧传递部件45以过盈配合外嵌固定在连结轴部49，该连结轴部49被设置在蜗杆14a的基端部。

联轴器46被构成为大致圆筒状，在内周面具有遍及全周地交替地配置有凹部和凸部的、联轴器侧凹凸部50。构成联轴器侧凹凸部50的凸部的径向的齿高(齿高)在轴向两端部比在轴向中间部小。驱动侧传递部件44的驱动侧凹凸部47能传递力矩地卡合在联轴器侧凹凸部50的轴向一半部。具体而言，构成联轴器侧凹凸部50的凸部的轴向中间部的末端面被轻压入在构成驱动侧凹凸部47的凹部的轴向另一半部的底面。即，构成联轴器侧凹凸部50的凸部的轴向中间部的末端面与构成驱动侧凹凸部47的凹部的轴向另一半部的底面在输出轴52与蜗杆14a之间力矩传递开始时，以能够沿周向滑动的表面压力抵接。对此，在构成联轴器侧凹凸部50的凸部的轴向一端部的末端面与构成驱动侧凹凸部47的凹部的轴向一半部的底面之间部分、以及构成联轴器侧凹凸部50的凹部的底面与构成驱动侧凹凸部47的凸部的末端面之间部分，分别存在径向间隙。

另一方面，被驱动侧传递部件45的被驱动侧凹凸部48能传递力矩地卡合在联轴器侧凹凸部50的轴向另一半部。具体而言，构成联轴器侧凹凸部50的凸部的轴向中间部的末端面被轻压入在构成被驱动侧凹凸部48的凹部的轴向一半部的底面。即，构成联轴器侧凹凸部50的凸部的轴向中间部的末端面与构成被驱动侧凹凸部48的凹部的轴向一半部的底面在输出轴52与蜗杆14a之间的力矩传递开始时，以能够沿周向滑动的表面压力抵接。对此，在构成联轴器侧凹凸部50的凸部的轴向另一端部的末端面与构成被驱动侧凹凸部48的凹部的轴向另一半部的底面之间部分、以及构成联轴器侧凹凸部50的凹部的底面与构成被驱动侧凹凸部48的凸部的末端面之间部分，分别存在径向间隙。

在本例的蜗轮减速器11a中，被设置在蜗杆容纳部16a的内周面的壳体侧台阶面24与被设置在蜗杆14a的外周面的蜗杆侧台阶面27接近对置。因此，利用在壳体侧台阶面24与蜗杆侧台阶面27之间产生的迷宫效应，能够防止从蜗轮齿17与蜗杆齿18的啮合部挤出的润滑脂沿蜗杆14a的轴向移动并从啮合部脱逸。因此，能够长期间地维持啮合部的润滑性。

需要说明的是，当搭载有包括本例的蜗轮减速器11a的电动式助力转向装置的汽车的转向轮开上路肩石等从而从转向齿轮单元2(参照图9)这一侧经由蜗轮13对蜗杆14a施加朝向轴向另一侧的冲击载荷时，蜗杆14a有可能向轴向另一侧变位。

在本例中，因为壳体侧台阶面24与蜗杆侧台阶面27的轴向的间隔L比虚设齿部51的齿根面与蜗轮齿17的齿顶面的轴向的间隔的最小值还小，所以即使在蜗杆14a向轴向另一侧变位了的情况下，在虚设齿部51的齿根面与蜗轮齿17的齿顶面干涉之前，蜗杆侧台阶面27与壳体侧台阶面24会碰撞。其结果是，能够可靠地防止虚设齿部51的齿根面与蜗轮齿17的齿顶面的干涉，能够可靠地防止在蜗杆齿18、蜗轮齿17的齿面上产生裂纹等损伤。进一步，因为间隔L比壳盖42相对于轴向另一侧的保持凹部23b的开口部的嵌合部的轴向长度小，所以即使在蜗杆14a向轴向另一侧变位了的情况下，也能够可靠地防止壳盖42从轴向另一侧的保持凹部23b的开口部脱落。即，即使在蜗杆14a向轴向另一侧变位了间隔L的情况下，也维持壳盖42对于保持凹部23b的开口部的嵌合。

此外，在本例中，因为蜗杆侧台阶面27与壳体侧台阶面24相互平行，所以在蜗杆侧台阶面27与壳体侧台阶面24碰撞时，能够使蜗杆侧台阶面27与壳体侧台阶面24面接触。进一步，因为蜗杆侧台阶面27被设置在蜗杆14a中的与中径部25的轴向一侧相邻的部分，所以蜗杆侧台阶面27的外径比较大。其结果是，能够使该蜗杆侧台阶面27与壳体侧台阶面24的抵接面积比较大，能够有效地防止应力集中在蜗杆侧台阶面27与壳体侧台阶面24的抵接部。

在将本例的蜗轮减速器11a以下面的方式组装的情况下，也能得到如下效果：通过使间隔L比虚设齿部51的齿根面与蜗轮齿17的齿顶面的轴向的间隔的最小值还小而带来的、防止虚设齿部51的齿根面与蜗轮齿17的齿顶面的干涉的效果；通过使间隔L比壳盖42相对于轴向另一侧的保持凹部23b的开口部的嵌合部的轴向长度小而带来的、防止壳盖42的脱落的效果。

首先，将蜗轮13旋转自如地支承在蜗轮容纳部15内。接下来，将蜗杆14a从蜗杆容纳部16a的轴向一侧开口部插入到蜗杆容纳部16a的内侧。接下来，将蜗杆齿18的轴向另一端部啮合于蜗轮齿17。然后，在蜗杆齿18的轴向另一端部与蜗轮齿17啮合的状态下，一边使蜗轮13旋转，一边将蜗杆14a进一步插入(推入)到蜗杆容纳部16a内。在将蜗杆14a推入到蜗杆容纳部16a内的预定位置后，从蜗杆容纳部16a的轴向另一侧开口部向蜗杆14a的末端部与轴向另一侧的保持凹部23b之间插入(设置)弹性施力机构30。然后，将壳盖42压入到蜗杆容纳部16a的轴向另一侧开口部。但是，也能够在将蜗杆14a向蜗杆容纳部16a的内侧插入以前，预先在轴向另一侧的保持凹部23b的内侧设置弹性施力机构30及壳盖42。

总之，在本例中，因为间隔L比虚设齿部51的齿根面与蜗轮齿17的齿顶面的轴向的间隔的最小值、及壳盖42相对于轴向另一侧的保持凹部23b的开口部的嵌合部的轴向长度小，所以在将蜗杆14a推入到蜗杆容纳部16a内的预定位置时，能够可靠地防止由于过度地推入而导致虚设齿部51的齿根面与蜗轮齿17的齿顶面干涉、或者壳盖42脱落。

在将蜗杆14a推入到蜗杆容纳部16a内的预定位置后，在蜗杆14a的轴承嵌合部53a与轴向一侧的保持凹部23a之间设置基端侧的滚动轴承19a。然后，经由力矩传递用接头43将电动马达10的输出轴52连接在蜗杆14a的基端部。

但是，组装蜗轮减速器11a的方法不限于上述的方法。即，也能够在蜗杆14a对1对滚动轴承19a、19中的一者或两者、进而根据需要装配弹性施力机构30并作为子组件的状态下，将该子组件装配到蜗杆容纳部16a的内侧。

在本例的蜗轮减速器11a中，在轴向另一侧的保持凹部23b与末端侧的滚动轴承19c之间设置有弹性施力机构30，经由末端侧的滚动轴承19c对蜗杆14a的末端部向蜗轮13侧弹性地施力。因此，能够抑制在蜗杆齿18与蜗轮齿17的啮合部的齿隙的发生。

构成弹性施力机构30的1对楔状片34以填埋存在于轴向另一侧的保持凹部23b的内周面与轴承保持架32的外周面之间的环状空间的方式设置。而且，1对楔状片34的外周面与轴向另一侧的保持凹部23b的内周面滑接，且1对楔状片34的内周面与轴承保持架32的外周面滑接。因此，在改变转向轴5的旋转方向时，能够阻止蜗杆14a的末端部在蜗轮13的远近移动方向A上变位。进一步，在1对楔状片34分别沿周向被付与从啮合部离开的方向的弹力。因此，即使蜗杆齿18、蜗轮齿17磨损，也能够长期间地阻止蜗杆14a的末端部向蜗轮13的中心轴的方向变位。

在本例中，电动马达10的输出轴52和蜗杆14a经由力矩传递用接头43能传递力矩地结合。因此，能够防止在输出轴52与蜗杆14a之间发生异常噪声，并且，即使输出轴52与蜗杆14a的中心轴彼此变得相互不一致，也能够顺利地进行输出轴52与蜗杆14a之间的力矩传递。

即，在本例中，构成联轴器侧凹凸部50的凸部中的径向的齿高较大的轴向中间部的末端面被轻压入到构成驱动侧凹凸部47的凹部的轴向另一半部的底面、及构成被驱动侧凹凸部48的凹部的轴向一半部的底面。因此，在输出轴52与蜗杆14a之间的力矩传递开始时，构成联轴器侧凹凸部50的凸部的轴向中间部的末端面与构成驱动侧凹凸部47的凹部的轴向另一半部的底面、及构成被驱动侧凹凸部48的凹部的轴向一半部的底面在周向上滑动。因此，联轴器46与驱动侧传递部件44及被驱动侧传递部件45的相对转速变小，联轴器侧凹凸部50的周向侧面与驱动侧凹凸部47及被驱动侧凹凸部48的周向侧面的碰撞的势头被减弱。其结果是，防止在联轴器侧凹凸部50与驱动侧凹凸部47及被驱动侧凹凸部48的卡合部产生刺耳的齿敲打声等异常噪声。

驱动侧凹凸部47的轴向另一半部及被驱动侧凹凸部48的轴向一半部分别以介在径向间隙的状态卡合在联轴器侧凹凸部50的轴向两端部，并且，在驱动侧凹凸部47及被驱动侧凹凸部48与联轴器侧凹凸部50之间介在有周向间隙。因此，即使在输出轴52与蜗杆14a的中心轴彼此不一致的情况下，联轴器46也会基于径向间隙及周向间隙的存在而相对于输出轴52和蜗杆14a中的至少一个轴倾斜。其结果，在输出轴52与蜗杆14a之间顺利地进行力矩的传递。

此外，在实施本发明的蜗轮减速器的情况下，优选相互对置的壳体侧台阶面与蜗杆侧台阶面被遍及全周地设置，但是，也可以局部地设置有不连续部。

另外，将蜗杆的末端部向蜗轮侧弹性地施力的弹性施力机构、将该蜗杆和电动马达的输出轴能传递力矩地结合的力矩传递用接头不限于上述的例子，能够采用以往已知的各种构造。

[实施方式的第2例]

图5示出了本发明的实施方式的第2例。本例的蜗轮减速器11b在构成壳体12b的蜗杆容纳部16b的内周面中的轴向中间部设置有小径部22a，在小径部22a的轴向一端部设置有向径向内侧突出的内向凸缘部54。内向凸缘部54的轴向一侧面为在越趋向轴向一侧而内径越大的方向上倾斜的部分圆锥面状的壳体侧台阶面24a，壳体侧台阶面24a与被设置在蜗杆14a的外周面的蜗杆侧台阶面27接近对置。在本例中，容易确保蜗杆14a的蜗杆齿18的齿顶面与小径部22a之间的径向间隙。其它部分的构成及作用与上述的实施方式的第1例同样。

[实施方式的第3例]

图6示出了本发明的实施方式的第3例。本例的蜗轮减速器11c在构成壳体12c的蜗杆容纳部16c的内周面中的轴向中间部设置有小径部22b，在小径部22b的轴向另一端部设置有向径向内侧突出的内向凸缘部55。而且，内向凸缘部55的轴向一侧面为壳体侧台阶面24b。在本例中，壳体侧台阶面24b为与蜗杆容纳部16b的轴向(图6的左右方向)正交的平面。

在蜗杆14b的外周面中的轴向另一侧部设置有圆筒面部56，该圆筒面部56与相邻于轴向一侧的中径部25a相比外径较小，且与设置在蜗杆14b的末端部的轴承嵌合部53b相比外径较大。在圆筒面部56的轴向一端部设置有面向轴向另一侧的蜗杆侧台阶面27a。换言之，在本例中，在中径部25a的轴向另一端部设置有外径比蜗杆齿18的齿顶圆直径小的台阶部66，圆筒面部56和台阶部66由蜗杆侧台阶面27a连接。但是，因为蜗杆侧台阶面27a的外径只要为蜗杆齿18的齿顶圆直径以下即可，所以也能够省略台阶部66。在本例中，蜗杆侧台阶面27a与壳体侧台阶面24b不隔着其它部件而直接接近对置。另外，壳体侧台阶面24b与蜗杆侧台阶面27a的轴向的间隔比被设置在蜗杆齿18的轴向一端部的虚设齿部51的齿根面与蜗轮齿17的齿顶面的轴向的间隔的最小值、及壳盖42相对于轴向另一侧的保持凹部23b的开口部的嵌合部的轴向长度小。

在本例的蜗轮减速器11c中，利用在壳体侧台阶面24b与蜗杆侧台阶面27a之间产生的迷宫效应，能够防止从蜗轮齿17与蜗杆齿18的啮合部挤出的润滑脂沿蜗杆14b的轴向大幅地移动并从啮合部脱逸，进入末端侧的滚动轴承19c中等，从而向啮合部的润滑供应的润滑脂减少。因此，能够长期间地维持啮合部的润滑性。

另外，在本例中，壳体侧台阶面24b与蜗杆侧台阶面27a的轴向的间隔比虚设齿部51的齿根面与蜗轮齿17的齿顶面的轴向的间隔的最小值还小。因此，即使在对蜗杆14b施加朝向轴向另一侧的冲击载荷而蜗杆14b向轴向另一侧变位了的情况下，在虚设齿部51的齿根面与蜗轮齿17的齿顶面干涉之前，蜗杆侧台阶面27b与壳体侧台阶面24b会碰撞。其结果是，能够可靠地防止虚设齿部51的齿根面与蜗轮齿17的齿顶面的干涉，能够可靠地防止在蜗杆齿18、蜗轮齿17的齿面上产生裂纹裂纹等损伤。

进一步，因为壳体侧台阶面24b与蜗杆侧台阶面27a的轴向的间隔比对于轴向另一侧的保持凹部23b的开口部的壳盖42的嵌合部的轴向长度小，所以即使在蜗杆14a向轴向另一侧变位了的情况下，也能够可靠地防止壳盖42从轴向另一侧的保持凹部23b的开口部脱落。其它部分的构成及作用与上述的实施方式的第1例及第2例同样。

[实施方式的第4例]

图7示出了本例的实施方式的第4例。在本例的蜗轮减速器11d中，与图1所示的实施方式的第1例同样，在构成壳体12d的蜗杆容纳部16d的轴向中间部内周面设置有小径部22，在蜗杆容纳部16d的轴向两端部内周面分别设置有与小径部22相比内径大的保持凹部23a、23b。在轴向一侧(图7的右侧)的保持凹部23a与小径部22的连接部中的轴向另一端部(图7的左端部)，设置有朝向轴向一侧的壳体侧台阶面24。

蜗杆14c在轴向中间部设置有与邻接于轴向另一侧的部分相比外径大的中径部25，在中径部25的从轴向一侧部到轴向另一端缘的部分的外周面设置有蜗杆齿18。在蜗杆14c的外周面中的邻接于中径部25的轴向一侧的部分，设置有向径向外侧突出的外向凸缘部26，在外向凸缘部26的轴向另一侧面设置有蜗杆侧台阶面27。

在本例中，壳体侧台阶面24与蜗杆侧台阶面27不隔着其它部件而直接接近对置。因此，利用在壳体侧台阶面24与蜗杆侧台阶面27之间产生的迷宫效应，能够防止从蜗轮齿17与蜗杆齿18的啮合部挤出的润滑脂沿蜗杆14c的轴向大幅移动，而从蜗杆容纳部16c中的被配置在啮合部的周围的小径部22脱逸到基端侧的滚动轴承19a这一侧。因此，能够长期间地维持啮合部的润滑性。

进一步，在本例中，壳体侧台阶面24与蜗杆侧台阶面27的轴向的间隔比虚设齿部51的齿根面与蜗轮齿17的齿顶面的轴向的间隔的最小值、及壳盖42相对于轴向另一侧的保持凹部23b的开口部的嵌合部的轴向长度小。因此，即使在对蜗杆14c施加朝向轴向另一侧的冲击载荷从而蜗杆14c向轴向另一侧变位了的情况下，也可靠地防止虚设齿部51的齿根面与蜗轮齿17的齿顶面干涉、或者壳盖42从轴向另一侧的保持凹部23b的开口部脱落。

另外，在本例中，被设置在电动马达10(参照图10)的输出轴52a的末端部外周面的阳花键部57、与被设置在蜗杆14c的基端部的内周面的阴花键部58花键卡合。利用这样的构成，电动马达10的输出轴52a与蜗杆14c的基端部被能传递力矩地直接连接。

构成1对滚动轴承19d、19e中的基端侧的滚动轴承19d的内圈以间隙配合外嵌于设置在蜗杆14c的基端侧部的轴承嵌合部53c。构成基端侧的滚动轴承19d的外圈以间隙配合内嵌固定于设置在蜗杆容纳部16d的轴向一端部的轴向一侧的轴承保持部23a。基端侧的滚动轴承19d的内圈的轴向两端面、与设置在蜗杆14c的基端侧部的外向凸缘部26的轴向一侧面及通过压入或者铆接等而被固定在蜗杆14c的轴向一端部的垫圈59之间，分别设置有具有轴向的弹力的弹性部件60。即，构成基端侧的滚动轴承19d的内圈被弹性地夹持在外向凸缘部26的轴向一侧面与螺母的轴向另一侧面之间。由此，蜗杆14c的轴向变位及摆动成为可能。

基端侧的滚动轴承19d的外圈由存在于轴向一侧的保持凹部23a的轴向另一端部的抵碰台阶面28、与卡止在该轴向一侧的保持凹部23a的轴向中间部的止动圈29夹持。

另一方面，构成1对滚动轴承19d、19e中的末端侧的滚动轴承19e的内圈隔着弹性材制的衬套61外嵌在设置于蜗杆14c的末端侧部的轴承嵌合部53d。即，在轴承嵌合部53d以间隙配合外嵌有衬套61，构成末端侧的滚动轴承19e的内圈以过盈配合外嵌固定在衬套61上。

构成末端侧的滚动轴承19e的外圈隔着保持架62内嵌在设置于蜗杆容纳部16d的轴向另一端部的轴向另一侧的轴承保持部23b。即，在轴向另一侧的轴承保持部23b以过盈配合内嵌固定有保持架62，构成末端侧的滚动轴承19e的外圈以间隙配合内嵌在保持架62上。进一步，在蜗杆14c的末端部以间隙配合外嵌有合成树脂制的预压垫63，在预压垫63与保持架62之间设置有受扭螺旋弹簧64。蜗杆14c的轴向另一端部由受扭螺旋弹簧64在相对于蜗轮13的远近移动方向上向蜗轮13侧弹性地按压。由此，抑制在蜗杆齿18与蜗轮齿17的啮合部处的齿隙，抑制了在啮合部的齿敲打声的发生。

此外，在本例中，壳盖42a通过压入、或者螺丝紧固而被固定在轴向另一侧的保持凹部23b的开口部。其它部分的构成及作用与实施方式的第1例同样。

[实施方式的第5例]

图8示出了本发明的实施方式的第5例。本例的蜗轮减速器11e具有如将图6所示的实施方式的第3例的构造和图7所示的实施方式的第4例的构造组合那样的构造。即，在构成壳体12e的蜗杆容纳部16e中的轴向中间部设置有小径部22b，在小径部22b的轴向另一端部设置有向径向内侧突出的内向凸缘部55。内向凸缘部55的轴向一侧面为壳体侧台阶面24b。

在蜗杆14d的末端侧部设置有轴承嵌合部53d，在轴承嵌合部53d的轴向一端部设置有面向轴向另一侧的蜗杆侧台阶面27a。换言之，在中径部25a的轴向另一端部设置有外径比蜗杆齿18的齿顶圆直径小的台阶部66a，利用蜗杆侧台阶面27a连接了轴承嵌合部53d和台阶部66a。但是，因为蜗杆侧台阶面27a的外径只要为蜗杆齿18的齿顶圆直径以下即可，所以与实施方式的第3例的情况同样，也能够省略台阶部66a。而且，壳体侧台阶面24b与蜗杆侧台阶面27a不隔着其它部件而直接接近对置。

设置在电动马达10(参照图10)的输出轴52a的末端部外周面的阳花键部57、与设置在蜗杆14d的基端部内周面的阴花键部58被花键卡合。由此，电动马达10的输出轴52a与蜗杆14d的基端部被能传递力矩地连接。

蜗杆14d的基端侧部由基端侧的滚动轴承19d旋转自如地支承在蜗杆容纳部16e的轴向一侧的保持凹部23a，基端侧的滚动轴承19d的内圈由具有轴向的弹力的1对弹性部件60弹性地夹持。

末端侧的滚动轴承19e的外圈被保持架62保持，在保持架62与被压入在蜗杆14d的末端部的预压垫63之间，设置有受扭螺旋弹簧64。蜗杆14d的末端部由受扭螺旋弹簧64在相对于蜗轮13的远近移动方向上向蜗轮13侧弹性地按压。其它部分的构成及作用与实施方式的第1例、第3例及第4例同样。

本申请基于2016年9月21日申请的日本专利申请2016－184172及2017年6月12日申请的日本专利申请2017－114833，将其内容作为参照援引于此。

Claims

1.一种蜗轮减速器，其包括：

壳体，其具有蜗轮容纳部和蜗杆容纳部，该蜗杆容纳部的中心轴存在于相对于该蜗轮容纳部的中心轴扭转的位置，且轴向中间部在该蜗轮容纳部开口；

蜗轮，其在外周面具有蜗轮齿，被旋转自如地支承在上述蜗轮容纳部的内侧；以及

蜗杆，其在外周面具有与上述蜗轮齿啮合的蜗杆齿，并被旋转自如地支承在上述蜗杆容纳部的内侧，在基端部能传递力矩地连接有驱动轴，

在上述蜗杆容纳部的内周面设置有在上述蜗杆的轴向面向基端侧的壳体侧台阶面，

在上述蜗杆的外周面中的从设置有上述蜗杆齿的部分在轴向偏离的部分，设置有与上述壳体侧台阶面在轴向接近对置的蜗杆侧台阶面。

2.如权利要求1所述的蜗轮减速器，其中，

上述壳体侧台阶面与上述蜗杆侧台阶面相互平行。

3.如权利要求1或2所述的蜗轮减速器，其中，

上述壳体侧台阶面遍及全周地设置，上述蜗杆侧台阶面遍及全周地设置。

4.如权利要求1～3的任一项所述的蜗轮减速器，其中，

上述蜗杆侧台阶面被设置在上述蜗杆的外周面中的在该蜗杆的轴向上与上述蜗杆齿相比存在于基端侧的部分，上述蜗杆侧台阶面的外径比上述蜗杆齿的齿顶圆直径大。

5.如权利要求1～3的任一项所述的蜗轮减速器，其中，

上述蜗杆侧台阶面被设置在上述蜗杆的外周面中的在该蜗杆的轴向上与上述蜗杆齿相比存在于末端侧的部分，上述蜗杆侧台阶面的外径为上述蜗杆齿的齿顶圆直径以下。

6.如权利要求1～5的任一项所述的蜗轮减速器，其中，

与上述蜗杆齿中的存在于上述蜗杆的轴向的基端侧的端部的虚设齿部的齿根面和上述蜗轮齿的齿顶面的在轴向的间隔的最小值相比，上述蜗杆侧台阶面与上述壳体侧台阶面的轴向的间隔更小。

7.如权利要求1～6中的任一项所述的蜗轮减速器，其中，

上述壳体侧台阶面以越趋向上述基端侧而内径越变大的方式倾斜，

上述蜗杆侧台阶面以越趋向上述基端侧而外径越变大的方式倾斜。

8.如权利要求1～7的任一项所述的蜗轮减速器，其中，

上述蜗杆的末端部由轴承支承，

上述壳体包括具有开口部并内嵌保持上述轴承的保持凹部，

包括嵌合在上述保持凹部并封闭上述开口部的壳盖，

与对于上述保持凹部的上述开口部的上述壳盖的嵌合部的轴向长度相比，上述蜗杆侧台阶面与上述壳体侧台阶面的在轴向的间隔更小。