DE112021003624T5

DE112021003624T5 - Verfahren zur Herstellung eines Schneckenrads, und Schneckenrad

Info

Publication number: DE112021003624T5
Application number: DE112021003624.6T
Authority: DE
Inventors: Atsushi Miyazaki; Tomohiro ARAI; Haruhiko Kiyota; Takeshi Yamamoto
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2020-07-07
Filing date: 2021-05-14
Publication date: 2023-04-27
Also published as: US20230272848A1; JP7327673B2; WO2022009523A1; JPWO2022009523A1; CN115776934A

Abstract

Es wird ein Schneckenrad hergestellt, welches umfasst: ein inneres Radelement (25), das einen Seitenplattenabschnitt (27) umfasst, der eine hohle kreisförmige Plattenform aufweist und einen rohrförmigen Traufabschnitt (28), der sich von einem radial äußeren Endabschnitt des Seitenplattenabschnitts (27) in Richtung einer axialen Seite erstreckt; und ein äußeres Radelement (26), das aus einem Kunstharz hergestellt ist, einen Radzahnabschnitt (24) an einer äußeren Umfangsfläche davon umfasst, und mit dem inneren Radelement (25) auf eine Weise verbunden und daran befestigt ist, dass es einen radial äußeren Abschnitt des Seitenplattenabschnitts (27) und des Traufabschnitts (28) bedeckt. Ein Verfahren zur Herstellung des Schneckenrads umfasst: einen Schritt des Formens des äußeren Radelements (26) durch Anordnung einer Form (44) um einen radial äußeren Abschnitt des inneren Radelements (25), und Zuführung des geschmolzenen Kunstharzes von einer ringförmigen Einspritzöffnung (53) in Richtung eines Taschenabschnitts (57), der durchgehend über einen gesamten Umfang eines Hohlraums (46) ist, der zwischen einer inneren Fläche der Form (44) und einer Fläche des inneren Radelements (25) vorhanden ist und der auf einer radial inneren Seite des Traufabschnitts (28) vorhanden ist. Dementsprechend wird ein Verfahren zur Herstellung des Schneckenrads erreicht, bei welchem Formgenauigkeit und Festigkeit des Radzahnabschnitts leicht gewährleistet werden.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Schneckenrads, das ein Schneckenuntersetzungsgetriebe bildet, und das Schneckenrad.
Stand der Technik
In einer Lenkvorrichtung für ein Automobil wird, wenn ein Fahrer ein Lenkrad betätigt, d.h., das Lenkrad dreht, die Drehung des Lenkrads auf eine Eingangswelle einer Lenkgetriebeeinheit von einer Lenkwelle oder einer Zwischenwelle übertragen. Wenn eine Zahnstange der Lenkgetriebeeinheit in einer Breitenrichtung eines Fahrzeugs aufgrund der Drehung der Eingangswelle verschoben wird, wird ein Paar Spurstangen gedrückt und gezogen, und ein Lenkwinkel wird an ein gelenktes Rad aufgebracht.
JP 2004-276638A (Patentliteratur 1) offenbart eine elektrische Servolenkungsvorrichtung, die einen Elektromotor als eine Hilfsleistungsquelle einsetzt, um eine Kraft zu verringern, die für einen Fahrer erforderlich ist, um ein Lenkrad zu betätigen, um einen Lenkwinkel auf ein gelenktes Rad aufzubringen. In der elektrischen Servolenkungsvorrichtung wird, nachdem ein Drehmoment des Elektromotors von einem Schneckenuntersetzungsgetriebe vergrößert ist, das Drehmoment auf eine Drehwelle aufgebracht, die sich in Übereinstimmung mit der Drehung des Lenkrads dreht, wie eine Lenkwelle oder eine Eingangswelle einer Lenkgetriebeeinheit, oder eine lineare Bewegungswelle, wie eine Zahnstange oder eine Spindelwelle der Lenkgetriebeeinheit.
Das Schneckenuntersetzungsgetriebe, welches die elektrische Servolenkungsvorrichtung bildet, umfasst eine Schnecke, die ein eingangsseitiges Zahnrad ist, welches von dem Elektromotor drehend angetrieben wird, und ein Schneckenrad, welches ein ausgangsseitiges Zahnrad ist. Die Schnecke umfasst einen Schneckenzahnabschnitt auf einer Außenumfangsfläche eines axial mittleren Abschnitts davon. Das Schneckenrad umfasst an einer Außenumfangsfläche davon einen Radzahnabschnitt, der mit dem Schneckenzahnabschnitt kämmt.
In solch einem Schneckenuntersetzungsgetriebe kann das Schneckenrad zum Zweck der Verringerung von Getriebeklappern, welches an einem kämmenden Abschnitt zwischen dem Schneckenzahnabschnitt und dem Radzahnabschnitt während eines Betriebs des Lenkrads oder eines Fahrens auf einer unebenen Straße erzeugt wird, der Gewichtsverringerung, der Kostenverringerung und dergleichen einen radial inneren Abschnitt umfassen, welcher von außen auf die Drehwelle gepasst und befestigt wird und aus Metall hergestellt ist, und einen radial äußeren Abschnitt, der mit dem Schneckenzahnabschnitt kämmt und aus einem Kunstharz hergestellt ist.
26 zeigt ein Schneckenrad, das in JP2018-009656A (Patentliteratur 2) beschrieben wird, als ein Beispiel eines Schneckenrads, in welchem ein radial innerer Abschnitt aus Metall hergestellt ist und der radial äußere Abschnitt aus einem Kunstharz hergestellt ist. In der folgenden Beschreibung ist bezüglich eines Schneckenrads 100 eine axiale Seite eine linke Seite in 26 und die andere axiale Seite ist eine rechte Seite in 26.
Das Schneckenrad 100 umfasst ein inneres Radelement 101 und ein äußeres Radelement 102.
Das innere Radelement 101 umfasst einen Metallabschnitt 103 und einen Harzabschnitt 104. Der Metallabschnitt 103 ist aus Metall in einer zylindrischen Form ausgebildet und von außen auf eine Drehwelle, wie eine Lenkwelle, gepasst und befestigt. Der Harzabschnitt 104 ist aus einem Kunstharz in einer ringförmigen Form ausgebildet und ist mit dem Metallabschnitt 103 auf eine Weise verbunden und befestigt, in welcher er eine Außenumfangsfläche des Metallabschnitts 103 bedeckt.
Der Harzabschnitt 104 umfasst einen radial inneren Abschnitt 105 und einen radial äußeren Abschnitt 106, der eine Breitenabmessung in einer axialen Richtung aufweist, die kleiner ist als die des radial inneren Abschnitts 105. Der radial äußere Abschnitt 106 umfasst erste Aussparungen 107a, die nur in einer Seitenoberfläche auf der einen axialen Seite geöffnet sind, an einer Vielzahl von Positionen in gleichen Abständen in einer Umfangsrichtung auf einem axialen Seitenabschnitt. In dem Harzabschnitt 104 umfasst ein Abschnitt zwischen den ersten Aussparungen 107a, die sich in einer Umfangsrichtung nebeneinander befinden, eine erste Verstärkungsrippe 108a. Der radial äußere Abschnitt 106 umfasst zweite Aussparungen 107b, die lediglich in einer Seitenoberfläche auf der anderen axialen Seite an einer Vielzahl von Positionen in gleichen Abständen in der Umfangsrichtung an dem anderen axialen Seitenabschnitt offen sind, insbesondere an einer Vielzahl von Stellen, die sich phasengleich zu den ersten Aussparungen 107a in der Umfangsrichtung befinden. In dem Harzabschnitt 104 umfasst ein Abschnitt zwischen den zweiten Aussparungen 107b, die in der Umfangsrichtung benachbart zueinander sind, eine zweite Verstärkungsrippe 108b.
Das Außenradelement 102 ist durch Spritzguss des Kunstharzes ausgebildet, umfasst einen Radzahnabschnitt 109 auf einer Außenumfangsfläche davon, und ist mit dem inneren Radelement 101 dergestalt verbunden und befestigt, dass es den radial äußeren Abschnitt 106 des Harzabschnitts 104 bedeckt, der das innere Radelement 101 bildet. Das äußere Radelement 102 umfasst einen ersten Eingriffsabschnitt 110a, der in eine Innenseite der ersten Aussparungen 107a eindringt und sich mit der ersten Aussparungen 107a im Eingriff befindet, und einen zweiten Eingriffsabschnitt 11 0b, der in ein Inneres der zweiten Aussparung 107b eindringt und sich mit der zweiten Aussparung 107b im Eingriff befindet. Eine Verbindungsfestigkeit des äußeren Radelements 102 bezüglich des inneren Radelements 101 wird mittels Eingriff zwischen der ersten Aussparung 107a und dem ersten Eingriffsabschnitt 110a und Eingriff zwischen der zweiten Aussparung 107b und dem zweiten Eingriffsabschnitt 110b ausreichend gewährleistet.
Wenn das Schneckenrad 100 hergestellt wird, wird das innere Radelement 101 durch Verbindung des Harzabschnitts 104 mit dem Metallabschnitt 103 ausgebildet, und dann wird das äußere Radelement 102 durch Spritzguss ausgebildet und gleichzeitig wird das äußere Radelement 102 mit dem inneren Radelement 101 verbunden.
Wenn das äußere Radelement 102 durch Spritzguss ausgebildet wird, wie in 27 dargestellt ist, wird das innere Radelement 101 in eine Form 111 gesetzt, die durch Kombinieren einer Vielzahl von Formelementen ausgebildet ist. Das heißt, durch Anordnen der Form 111 um das innere Radelement 101 wird ein ringförmiger Hohlraum 112, welcher ein Formgebungsraum für das äußere Radelement 102 ist, zwischen einer Innenfläche der Form 111 und einer Oberfläche des inneren Radelements 101 ausgebildet. Die Form 111 umfasst einen ringförmigen Angusskanal 113, der an einer Mittelachse des inneren Radelements 101 innerhalb eines Abschnitts zentriert ist, der auf der einen axialen Seite des inneren Radelements 101 angeordnet ist. Der Angusskanal 113 umfasst eine ringförmige Einspritzöffnung 114 an einem Endabschnitt (nachgelagerten Endabschnitt) auf der anderen axialen Seite. Die Einspritzöffnung 114 öffnet sich zu der Innenfläche der Form 111 und ist der Vielzahl der ersten Aussparungen 107a und ersten Verstärkungsrippen 108a in dem radial äußeren Abschnitt 106 des Harzabschnitts 104 axial zugewandt.
Ferner wird in diesem Zustand das geschmolzene Kunstharz (nachfolgend zweckmäßig manchmal als „geschmolzenes Harz“ bezeichnet), welches durch den Angusskanal 113 geschickt wird, aus der Einspritzöffnung 114 zu dem Hohlraum 112 geschickt und wird in dem Hohlraum 112 abgekühlt und erstarrt. Dementsprechend wird das äußere Radelement 102 mit dem Innenradelement 101 zur selben Zeit verbunden, zu der das äußere Radelement 102 geformt wird. Danach wird die Form 111 geöffnet, um den Hohlraum 112 zu öffnen und das Schneckenrad 100 wird herausgenommen.
Zitierliste
Patentliteratur

Patentliteratur 1: JP-A-2004-276638
Patentliteratur 2: JP-A-2018-009656

Zusammenfassung der Erfindung
Technische Aufgabe
In einem vorangehend beschriebenen Verfahren zur Herstellung des Schneckenrads 100 fließt das geschmolzene Harz, welches aus der Einspritzöffnung 114 in den Hohlraum 112 zugeführt wird, von einem Abschnitt, der auf der einen axialen Seite des radial äußeren Abschnitts 106 des Harzabschnitts 104 vorhanden ist, in Richtung eines Abschnitts, der auf der anderen axialen Seite des radial äußeren Abschnitts 106 vorhanden ist, über einen Abschnitt, der auf einer radial äußeren Seite des radial äußeren Abschnitts 106 vorhanden ist.
In einem Abschnitt, der auf der einen axialen Seite des radial äußeren Abschnitts 106 in dem Hohlraum 112 vorhanden ist, ist jedoch die erste Verstärkungsrippe 108a zwischen den ersten Aussparungen 107a vorhanden, die benachbart zueinander in der Umfangsrichtung sind. Daher passiert das geschmolzene Harz, das aus der Einspritzöffnung 114 in den Hohlraum 112 zugeführt wird, die eine axiale Seite der ersten Verstärkungsrippe 108a an einer Umfangsposition, wo die erste Verstärkungsrippe 108a vorhanden ist, und wird in den Abschnitt zugeführt, der auf der radial äußeren Seite des radial äußeren Abschnitts 106 vorhanden ist, wohingegen an einer Umfangsposition, wo die erste Aussparung 107a vorhanden ist, das geschmolzene Harz zuerst in die erste Aussparung 107a zugeführt wird, um die gesamte erste Aussparung 107a zu füllen, und dann in den Abschnitt zugeführt wird, der auf der radial äußeren Seite des radial äußeren Abschnitts 106 vorhanden ist. Hier umfasst ein Außenumfangsabschnitt des Abschnitts, der auf der radial äußeren Seite des radial äußeren Abschnitts 106 in dem Hohlraum 112 vorhanden ist, einen Radzahnabschnitt-Formgebungsabschnitt 115, der eine Oberfläche des Radzahnabschnitts 109 auf der Innenfläche der Form 111 formt.
Das bedeutet, in dem vorangehend beschriebenen Verfahren zur Herstellung des Schneckenrads 100 unterscheiden sich Zeitpunkte, zu denen das geschmolzene Harz den Radzahnabschnitt-Formgebungsabschnitt 115 erreicht, an der Umfangsposition, wo die erste Verstärkungsrippe 108a vorhanden ist und der Umfangsposition, wo die erste Aussparung 107a vorhanden ist. Insbesondere ist an der Umfangsposition, wo die erste Aussparung 107a vorhanden ist, der Zeitpunkt, zu welchem das geschmolzene Harz den Radzahnabschnitt-Formgebungsabschnitt 115 erreicht, später als an der Umfangsposition, wo die erste Verstärkungsrippe 108a vorhanden ist. Daher ist an der Umfangsposition, wo die ersten Aussparungen 107a vorhanden sind, ein Zeitpunkt der Abkühlung des geschmolzenen Harzes in dem Radzahnabschnitt-Formgebungsabschnitt 115 ebenfalls später als an der Umfangsposition, wo die erste Verstärkungsrippe 108a vorhanden ist. Als Folge davon verschlechtert sich eine Formgenauigkeit des Radzahnabschnitts 109 und es kann ein abnormales Geräusch oder Vibrationen an einem kämmenden Abschnitt zwischen dem Radzahnabschnitt 109 und einem Schneckenzahnabschnitt während der Verwendung auftreten.
Bei dem vorangehend beschriebenen Verfahren zur Herstellung des Schneckenrads 100 kann in einem Fall, in welchem der Angusskanal 113 ein Heißkanal ist und die Einspritzöffnung 114 eine offene Öffnung ist, das geschmolzene Harz, welches in der Nähe der Einspritzöffnung 114 verbleibt, in Kontakt mit Luft geraten und während eines Zeitraums zwischen einem Ende des Spritzgusses des äußeren Radelements 102 und dem Spritzgießen des nächsten inneren Radelements 102 abgekühlt werden, und es kann ein kalter Pfropfen (Masse des abgekühlten Kunstharzes) gebildet werden. Ferner wird der kalte Pfropfen, wenn das nächste äußere Radelement 102 ohne Entfernung des kalten Pfropfens spritzgegossen wird, der kalte Pfropfen aus der Einspritzöffnung 114 in den Hohlraum 112 zusammen mit dem geschmolzenen Harz zugeführt werden. Insbesondere fließt in dem in JP 2018-009656A beschriebenen Verfahren zur Herstellung des Schneckenrads 100 ein Teil des geschmolzenen Harzes, das aus der Einspritzöffnung 114 in den Hohlraum 112 zugeführt wird, zu dem Radzahnabschnitt-Formgebungsabschnitt 115 durch die eine axiale Seite der ersten Verstärkungsrippe 108a, ohne in die erste Aussparung 107a gefüllt zu werden. Daher kann der kalte Pfropfen zusammen mit solch einem geschmolzenen Harz zu dem Radzahnabschnitt-Formgebungsabschnitt 115 fließen. Wenn ferner solch ein kalter Pfropfen in Kontakt mit dem Radzahnabschnitt-Formgebungsabschnitt 115 gerät, wird der kalte Pfropfen schnell abgekühlt und ausgehärtet. Da ein Schwindungsbetrag des kalten Pfropfens aufgrund der Abkühlung geringer ist als der des umgebenden geschmolzenen Harzes kann sich die Formgenauigkeit des Radzahnabschnitts 109 verschlechtern, und das abnormale Geräusch oder die Vibration können an dem kämmenden Abschnitt zwischen dem Radzahnabschnitt 109 und dem Schneckenzahnabschnitt während des Einsatzes auftreten. Wenn der kalte Pfropfen in dem Radzahnabschnitt 109 vorhanden ist, ist es wahrscheinlich, dass sich eine Spannung um den kalten Pfropfen konzentriert und es ist wahrscheinlich, dass eine Beschädigung, wie ein Riss, ausgehend von dem umgebenden Abschnitt als Ausgangspunkt auftritt. Daher kann eine Gewährleistung der Festigkeit schwierig sein.
Angesichts der obigen Umstände ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Schneckenrads bereitzustellen, welches Formgenauigkeit und Festigkeit der Radzähne einfach gewährleisten kann.
Lösung der Aufgabe
Ein Schneckenrad, welches mit einem Verfahren zur Herstellung des Schneckenrads gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung herzustellen ist, umfasst: ein inneres Radelement, welches einen Seitenplattenabschnitt umfasst, der eine hohle kreisförmige Plattenform aufweist und einen rohrförmigen Traufabschnitt, der sich von einem radial äußeren Endabschnitt des Seitenplattenabschnitts in Richtung einer axialen Seite erstreckt; und ein äußeres Radelement, das aus einem Kunstharz hergestellt ist, einen Radzahnabschnitt an einer Außenumfangsfläche davon umfasst, und mit dem inneren Radelement auf eine Weise verbunden und befestigt ist, dass es einen radial äußeren Abschnitt des Seitenplattenabschnitts und des Traufabschnitts bedeckt.
Das Verfahren zur Herstellung eines Schneckenrads gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst: einen Schritt der Formung des inneren Radelements durch Anordnen einer Form um einen radial äußeren Abschnitt des inneren Radelements, und des Zuführens des geschmolzenen Kunstharzes aus einer ringförmigen oder bogenförmigen Einspritzöffnung in Richtung eines Taschenabschnitts, welcher durchgehend über einen Gesamtumfang eines Hohlraums ist, der zwischen einer Innenfläche der Form und einer Fläche des inneren Radelements vorhanden ist und der auf einer radial inneren Seite des Traufabschnitts vorhanden ist.
Bei dem Verfahren zur Herstellung eines Schneckenrads gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Einspritzöffnung einer inneren Umfangsfläche des Traufabschnitts zugewandt.
Bei dem Verfahren zur Herstellung eines Schneckenrads gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das innere Radelement eine Eingriffsnut, die über einen gesamten Umfang der inneren Umfangsfläche des Traufabschnitts radial nach außen ausgespart ist, und die Einspritzöffnung ist der Eingriffsnut in der inneren Umfangsfläche des Traufabschnitts zugewandt.
In dem Verfahren zur Herstellung eines Schneckenrads gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Einspritzöffnung einer Seitenfläche des Seitenplattenabschnitts auf der einen axialen Seite zugewandt.
In dem Verfahren zur Herstellung eines Schneckenrads gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Form einen abgestuften zylindrischen Flächenabschnitt, der einen Flächenabschnitt mit großem Durchmesser umfasst, der einer inneren Umfangsfläche von einem Abschnitt der einen axialen Seite des Traufabschnitts zugewandt ist, einen Flächenabschnitt mit kleinem Durchmesser, der einer inneren Umfangsfläche des Abschnitts auf der anderen axialen Seite des Traufabschnitts zugewandt ist, und einen Verbindungsflächenabschnitt, der den Flächenabschnitt mit großem Durchmesser und den Flächenabschnitt mit kleinem Durchmesser verbindet.
In dem Verfahren zur Herstellung eines Schneckenrads gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Einspritzöffnung zu dem Verbindungsflächenabschnitt hin geöffnet.
In dem Verfahren zur Herstellung eines Schneckenrads gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Form einen Seitenflächen-Formungsabschnitt, der von einem Endabschnitt des Flächenabschnitts mit großem Durchmesser auf der einen axialen Seite radial nach außen gebogen ist, und die Einspritzöffnung ist zu dem Seitenflächen-Formungsabschnitt hin geöffnet.
In dem Verfahren zur Herstellung eines Schneckenrads gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Form einen Heißkanal, der die Einspritzöffnung an einem nachgelagerten Endabschnitt umfasst, und die Einspritzöffnung ist eine offene Öffnung.
In dem Verfahren zur Herstellung eines Schneckenrads gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das innere Radelement ein Durchgangsloch, welches in einer axialen Richtung in einem Abschnitt des Seitenplattenabschnitts durchdringt, der radial innerhalb des äußeren Radelements angeordnet ist.
In dem Verfahren zur Herstellung eines Schneckenrads gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung, wenn die Form nach dem Schritt der Ausformung des äußeren Radelements geöffnet wird, verbleibt ein abgetrenntes Stück, das auf einer Seite des äußeren Radelements verbleibt und von einem Teil des Kunstharz ausgebildet wird, welches innerhalb eines Angusskanals verbleibt und abgekühlt und erstarrt ist, an einer Position, wo die Einspritzöffnung des äußeren Radelements geöffnet ist, ohne bearbeitet zu werden.
Ein Schneckenrad gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst: ein inneres Radelement, das einen Seitenplattenabschnitt umfasst, der eine hohle kreisförmige Plattenform aufweist und einen rohrförmigen Traufabschnitt, der sich von einem radial äußeren Endabschnitt des Seitenplattenabschnitts in Richtung einer axialen Seite erstreckt; und ein äußeres Radelement, das aus einem Kunstharz hergestellt ist, einen Radzahnabschnitt an einer Außenumfangsfläche davon umfasst, und mit dem inneren Radelement auf eine Weise verbunden und befestigt ist, dass es einen radial äußeren Abschnitt des Seitenplattenabschnitts und des Traufabschnitts bedeckt.
Insbesondere ist in dem Schneckenrad der vorliegenden Erfindung ein ringförmiger oder bogenförmiger Einspritzöffnungsabdruck auf einer Fläche des äußeren Radelements gebildet, und ein kalter Pfropfen wird lediglich von einem ersten Beschränkungsabschnitt gehalten, welcher durchgehend über einen gesamten Umfang des äußeren Radelements ist und auf einer radial inneren Seite des Traufabschnitts vorhanden ist.
In dem Schneckenrad gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein abgetrenntes Stück an einer Position des Einspritzöffnungsabdrucks des äußeren Radelements bereitgestellt.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß einem Verfahren zur Herstellung eines Schneckenrads eines Aspekts der vorliegenden Erfindung ist es einfach, Formgenauigkeit und Festigkeit der Radzähne des Schneckenrads zu gewährleisten.
Figurenliste

1 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht, die eine elektrische Servolenkungsvorrichtung darstellt, die ein Schneckenrad gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst.
2 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie A-A in 1.
3 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie B-B in 2.
4 ist eine Ansicht des Schneckenrads gemäß der ersten Ausführungsform, von einer axialen Richtung aus betrachtet.
5 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie C-C 4.
6 ist eine Querschnittsansicht, die eine Form zum Spritzgießen eines äußeren Radelements zeigt, welches das Schneckenrad gemäß der ersten Ausführungsform bildet.
7 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie D-D in 6.
8 ist eine teilweise weggelassene Seitenansicht, die die Form für das Spritzgießen des äußeren Radelements darstellt, das das Schneckenrad gemäß der ersten Ausführungsform bildet.
9 ist eine Querschnittsansicht, die einen Schritt zum Spritzgießen des äußeren Radelements darstellt, das das Schneckenrad gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bildet.
10 ist eine vergrößerte Ansicht eines linken Seitenabschnitts in 9.
11 ist eine vergrößerte Ansicht eines linken Seitenabschnitts in 10.
12 ist eine Ansicht, die 9 entspricht und eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
13 ist eine Querschnittsansicht eines Schneckenrads gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
14 ist eine Ansicht, die 9 entspricht und die dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
15 ist eine Ansicht, die 9 entspricht und eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
16 ist eine Ansicht, die 11 entspricht und eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
Die 17A und 17B zeigen eine sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei 17A eine Ansicht eines inneren Radelements von einer axialen Seite aus betrachtet ist, und 17B eine Querschnittsansicht entlang einer Linie E-E in 17A ist.
18 ist eine Ansicht eines Schneckenrads gemäß einer siebten Ausführungsform, in der axialen Richtung betrachtet.
19 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie F-F in 18.
20 ist eine Ansicht, die 9 entspricht und die siebte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
21 ist eine Ansicht, die 6 entspricht und ein Vergleichsbeispiel bezüglich der siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
22 ist eine Ansicht, die 6 entspricht und eine achte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
23 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie G-G in 22.
24 ist eine Querschnittsansicht, die einen Zustand darstellt, in welchem ein erstes Formelement einer Form geöffnet ist, nachdem ein äußeres Radelement, das ein Schneckenrad bildet, spritzgegossen ist und eine neunte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
25 ist eine Querschnittsansicht des Schneckenrads gemäß der neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
26 ist eine Querschnittsansicht eines Schneckenrads des Stands der Technik.
27 ist eine Teil-Querschnittsansicht, die einen Schritt des Spritzgießens eines äußeren Radelements darstellt, das das Schneckenrad im Stand der Technik bildet.

Beschreibung von Ausführungsformen
[Erste Ausführungsform]
Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird bezüglich der 1 bis 11 beschrieben werden.
Die 1 bis 3 zeigen eine elektrische Servolenkungsvorrichtung 1 mit Knicklenkung, in die ein Schneckenrad des vorliegenden Beispiels eingebaut ist. Die elektrische Servolenkungsvorrichtung 1 des vorliegenden Beispiels umfasst ein Lenkrad 2, eine Lenkwelle 3, eine Lenksäule 4, ein Paar Kreuzgelenke 5a und 5b, eine Zwischenwelle 6, eine Lenkgetriebeeinheit 7 und eine elektrische Unterstützungsvorrichtung 8.
Das Lenkrad 2 wird gelagert und an einem hinteren Endabschnitt der Lenkwelle 3 befestigt. Die Lenkwelle 3 wird innerhalb der Lenksäule 4, die von einer Fahrzeugkarosserie gestützt wird, drehbar gelagert. Ein vorderer Endabschnitt der Lenkwelle 3 ist mit einer Ritzelwelle 9 der Lenkgetriebeeinheit 7 über das hintere Kreuzgelenk 5a, die Zwischenwelle 6 und das vordere Kreuzgelenk 5b verbunden. Wenn daher ein Fahrer das Lenkrad 2 dreht, wird die Drehung des Lenkrads 2 über die Lenkwelle 3, das Paar der Kreuzgelenke 5a und 5b und die Zwischenwelle 6 auf die Ritzelwelle 9 übertragen. Die Drehung der Ritzelwelle 9 wird in eine lineare Bewegung der Zahnstange 10 der Lenkgetriebeeinheit 7 umgewandelt, die mit der Ritzelwelle 9 kämmt. Als Folge davon wird ein Lenkwinkel in Übereinstimmung mit einem Drehbetätigungsbetrag des Lenkrads 2 auf ein Paar gelenkter Räder aufgebracht. Die Lenkunterstützungsvorrichtung 8 bringt auf die Zahnstange 10 eine Unterstützungsleistung auf, die unter Verwendung eines Elektromotors als Leistungsquelle erzeugt wird. Als Folge davon wird eine Kraft verringert, die der Fahrer benötigt, um das Lenkrad 2 zu drehen.
Die Lenkgetriebeeinheit 7 umfasst ein Gehäuse 11, das von der Fahrzeugkarosserie gestützt wird, die Zahnstange 10, die dergestalt gelagert ist, dass sie lediglich in einer axialen Richtung beweglich ist, d.h., in einer Fahrzeugbreitenrichtung innerhalb des Gehäuses 11, und die Ritzelwelle 9, die dergestalt gelagert ist, dass sie lediglich in der Umgebung eines Abschnitts einer axialen Seite (rechter Seitenabschnitt in 1) der Zahnstange 10 innerhalb des Gehäuses 11 drehbar ist. Die Ritzelwelle 9 umfasst einen Ritzelzahnabschnitt auf einer Außenumfangsfläche eines axialen Zwischenabschnitts (nicht dargestellt), der innerhalb des Gehäuses 11 angeordnet ist. Die Zahnstange 10 umfasst einen ersten Zahnstangenzahnabschnitt, der mit dem Ritzelzahnabschnitt der Ritzelwelle 9 eines Abschnitts in Umfangsrichtung einer Außenumfangsfläche des Abschnitts der einen axialen Seite, der innerhalb des Gehäuses 11 angeordnet ist, kämmt, und umfasst einen zweiten Zahnstangenzahnabschnitt 12, der mit einem Ritzelzahnabschnitt 20 einer Ritzelwelle 13 kämmt, die die elektrische Unterstützungsvorrichtung 8 bildet, in einem Abschnitt in Umfangsrichtung einer Außenumfangsfläche eines Abschnitts der anderen axialen Seite (linken Seitenabschnitts in 1), der innerhalb des Gehäuses 11 angeordnet ist (siehe 3).
Die elektrische Unterstützungsvorrichtung 8 umfasst die Ritzelwelle 13, ein erstes Lager 14, ein zweites Lager 15, einen Druckblock 16, eine Feder 17, ein Schneckenuntersetzungsgetriebe 18 und einen Elektromotor 19, die in der Umgebung des Abschnitts der anderen axialen Seite der Zahnstange 10 in dem Gehäuse 11 montiert sind. Die elektrische Unterstützungsvorrichtung 8 umfasst ferner einen Drehmomentsensor (nicht dargestellt).
Die Ritzelwelle 13 wird in der Umgebung des Abschnitts der anderen axialen Seite der Zahnstange 10 innerhalb des Gehäuses 11 drehbar gelagert. Insbesondere umfasst die Ritzelwelle 13 den Ritzelzahnabschnitt 20 auf einer Außenumfangsfläche eines axialen Zwischenabschnitts davon, und zwei Abschnitte der Ritzelwelle 13 in der axialen Richtung, die den Ritzelzahnabschnitt20 von beiden axialen Seiten einzwängen, werden von dem ersten Lager 14 und dem zweiten Lager 15 bezüglich des Gehäuses 11 drehbar gelagert. In der folgenden Beschreibung ist bezüglich der Ritzelwelle 13 und eines später zu beschreibenden Schneckenrads 21 die eine axiale Seite die linke Seite in den 3 und 5 und die andere axiale Seite ist die rechte Seite in den 3 und 5.
Die Ritzelwelle 13 bewirkt, dass der Ritzelzahnabschnitt 20 mit dem zweiten Zahnstangenzahnabschnitt 12 der Zahnstange 10 kämmt. Die Zahnstange 10 wird elastisch in Richtung der Ritzelwelle 13 vorgespannt, um ein Spiel eines kämmenden Abschnitts zwischen dem Ritzelzahnabschnitt 20 und dem zweiten Zahnstangenzahnabschnitt 12 zu beseitigen und um einen kämmenden Zustand des kämmenden Abschnitts unabhängig einer Kämmreaktionskraft, die auf den kämmenden Abschnitt zwischen dem Ritzelzahnabschnitt 20 und dem zweiten Zahnstangenzahnabschnitt 12 wirkt, in geeigneter Weise aufrechtzuerhalten. Zu diesem Zweck wird der Druckblock 16 und die Feder 17 innerhalb des Gehäuses 11 von einer Stelle gegenüber der Ritzelwelle 13 gehalten, wobei die Zahnstange 10 dazwischen eingefügt ist. Ferner drückt eine elastische Kraft der Feder 17 den Druckblock 16 gegen die Zahnstange 10, wodurch die Zahnstange 10 elastisch in Richtung der Ritzelwelle 13 vorgespannt wird.
Das Schneckenuntersetzungsgetriebe 18 umfasst das Schneckenrad 21 und eine Schnecke 22. Das Schneckenrad 21 ist äußerlich auf eine Außenumfangsfläche eines Endabschnitts der Ritzelwelle 13 auf der anderen axialen Seite mittels Presspassung montiert und befestigt. Die Schnecke 22 ist mit einer Ausgangswelle des Elektromotors 19 verbunden, die von dem Gehäuse 11 gelagert wird, um ein Drehmoment zu übertragen. Ferner kämmt ein Schneckenzahnabschnitt 23, der auf einer Außenumfangsfläche eines axialen Zwischenabschnitts der Schnecke 22 bereitgestellt ist, mit einem Radzahnabschnitt 24, der auf einer Außenumfangsfläche des Schneckenrads 21 bereitgestellt ist. Dementsprechend kann ein Unterstützungsdrehmoment, d.h., eine Unterstützungsleistung von dem Elektromotor 19 auf das Schneckenrad 21 über die Schnecke 22 aufgebracht werden.
In dem Beispiel umfasst das Schneckenrad 21 ein inneres Radelement 25 und ein äußeres Radelement 26.
Wie in den 4 und 5 dargestellt ist, ist das innere Radelement 25 aus Metall hergestellt und weist eine ringförmige Form auf. Das innere Radelement 25 umfasst einen Seitenplattenabschnitt 27, der eine hohle kreisförmige Plattenform aufweist, einen zylindrischen Traufabschnitt 28, der sich von einem radial äußeren Endabschnitt des Seitenplattenabschnitts 27 in Richtung der einen axialen Seite erstreckt, und einen zylindrischen Montagerohrabschnitt 29, der von einem radial inneren Endabschnitt des Seitenplattenabschnitts 27 in Richtung der einen axialen Seite gebogen ist.
Der Seitenplattenabschnitt 27 umfasst einen radial äußeren Seitenplattenabschnitt 30, der einen radial äußeren Abschnitt bildet, einen radial inneren Seitenplattenabschnitt 31, der einen radial inneren Abschnitt bildet und einen Zwischenseitenplattenabschnitt 32, der einen radial zwischenliegenden Abschnitt bildet, der zwischen dem radial äußeren Seitenplattenabschnitt 30 und dem radial inneren Seitenplattenabschnitt 31 liegt. Jeder von dem radial äußeren Seitenplattenabschnitt 30 und dem radial inneren Seitenplattenabschnitt 31 ist in der hohlen kreisförmigen Plattenform ausgebildet. Auf der anderen Seite ist der Zwischenseitenplattenabschnitt32 in einer konischen zylindrischen Form ausgebildet, die in einer Richtung in Richtung der einen axialen Seite in Richtung einer radial äußeren Seite geneigt ist. D.h., der radial äußere Seitenplattenabschnitt 30 ist dergestalt angeordnet, dass er bezüglich des radial inneren Seitenplattenabschnitts 31 zu der einen axialen Seite versetzt ist.
Der radial äußere Seitenplattenabschnitt 30 umfasst eine ringförmige Aussparung 33, die in Richtung der einen axialen Seite ausgespart ist, über einen gesamten Umfang eines radialen Zwischenabschnitts einer Seitenfläche auf der anderen axialen Seite. In einer radial äußeren Umfangsfläche 34, einer radial inneren Umfangsfläche 35 und einer Bodenfläche 36, die eine Innenfläche der ringförmigen Aussparung 33 bilden, ist die radial äußere Umfangsfläche 34 von einer zylindrischen Fläche gebildet, die um eine Mittelachse des inneren Radelements 25 zentriert ist. Die radial innere Umfangsfläche 35 wird von einer konischen zylindrischen Fläche gebildet, die radial nach innen in Richtung der anderen axialen Seite geneigt ist. Die Bodenfläche 36 wird von einer flachen Fläche gebildet, die senkrecht zu der Mittelachse des inneren Radelements 25 ist.
Eine innere Umfangsfläche 37 des Traufabschnitts 28 wird von einer zylindrischen Fläche gebildet, die um die Mittelachse des inneren Radelements 25 zentriert ist. Eine äußere Umfangsfläche des Traufabschnitts 28 und eine äußere Umfangsfläche des Seitenplattenabschnitts 27, d.h. eine äußere Umfangsfläche des radial äußeren Seitenplattenabschnitts 30, sind auf derselben zylindrischen Fläche angeordnet, die um die Mittelachse des inneren Radelements 25 zentriert ist. D.h., eine äußere Umfangsfläche 38 des inneren Radelements 25, die von der äußeren Umfangsfläche des Traufabschnitts 28 und der äußeren Umfangsfläche des Seitenplattenabschnitts 27 gebildet wird, wird von einer einzigen zylindrischen Fläche gebildet, die um die Mittelachse des inneren Radelements 25 zentriert ist.
Der Montagerohrabschnitt 29 ist durch Presspassung äußerlich an der Außenumfangsfläche des Endabschnitts der Ritzelwelle 13 auf der anderen axialen Seite montiert und befestigt. In dem vorliegenden Beispiel steht eine Seitenfläche des Montagerohrabschnitts 29 auf der einen axialen Seite weiter zu der einen axialen Seite vor als eine Seitenfläche des Traufabschnitts 28 auf der einen axialen Seite, und steht weiter zu der einen axialen Seite vor als eine Seitenfläche des äußeren Radelements 26 auf der einen axialen Seite. In einem Fall der Umsetzung der vorliegenden Erfindung kann jedoch durch Festlegung einer axialen Länge des Montagerohrabschnitts 29 auf eine geeignete Größe die Seitenfläche des Montagerohrabschnitts 29 auf der einen axialen Seite an einer geeigneten axialen Position angeordnet werden. Beispielsweise kann die Seitenfläche des Montagerohrabschnitts 29 auf der einen axialen Seite an im Wesentlichen derselben axialen Position wie die Seitenfläche des Traufabschnitts 28 auf der einen axialen Seite oder die Seitenfläche des äußeren Radelements 26 auf der einen axialen Seite angeordnet werden.
Als Metall, welches das innere Radelement 25 bildet, können zusätzlich zu einer Eisenlegierung, wie beispielsweise Stahl, verschiedene Metalle wie eine Kupferlegierung, eine Aluminiumlegierung und eine Magnesiumlegierung angewendet werden. Als Verfahren zur Ausbildung des inneren Radelements 25 können verschiedene Typen des Schneidens und der plastischen Bearbeitung eingesetzt werden. Um das innere Radelement 25 jedoch mit einer guten Ausbeute und zu geringen Kosten auszubilden, wird es bevorzugt, die plastische Bearbeitung, wie Schmieden, Pressen und Fließdrücken einzusetzen.
Wie in den 4 und 5 dargestellt ist, ist das äußere Radelement 26 aus einem Kunstharz hergestellt und weist eine ringförmige Form auf. Das äußere Radelement 26 umfasst den Radzahnabschnitt 24 auf einer Außenumfangsfläche davon und ist mit dem inneren Radelement 25 auf eine Weise verbunden und befestigt, dass es einen radial äußeren Abschnitt des Seitenplattenabschnitts 27 und des Traufabschnitts 28 bedeckt, die das innere Radelement 25 bilden.
Der Radzahnabschnitt 24 ist über eine gesamte Breite der Außenumfangsfläche des äußeren Radelements 26 in der axialen Richtung bereitgestellt. Jede von einer ersten Seitenfläche 39, welches die Seitenfläche des äußeren Radelements 26 auf der einen axialen Seite ist, und einer zweiten Seitenfläche 40, welches eine Seitenfläche des äußeren Radelements 26 auf der anderen axialen Seite ist, ist von einer flachen Fläche gebildet, die senkrecht zu einer Mittelachse des Schneckenrads 21 ist, d.h. der Mittelachse des inneren Radelements 25.
Das äußere Radelement 26 umfasst einen ersten Beschränkungsabschnitt 58, der auf einer radial inneren Seite des Traufabschnitts 28 angeordnet ist, und einen zweiten Beschränkungsabschnitt 59, der radial innerhalb der radial äußeren Umfangsfläche 34 der ringförmigen Aussparung 33 angeordnet ist, das heißt auf einem radial äußeren Abschnitt innerhalb der ringförmigen Aussparung 33. Dann ist basierend auf einem Eingriff zwischen dem ersten Beschränkungsabschnitt 58 und der inneren Umfangsfläche 37 des Traufabschnitts 28 und einem Eingriff zwischen dem zweiten Beschränkungsabschnitt 59 und der radial äußeren Umfangsfläche 34 der ringförmigen Aussparung 33, mit anderen Worten durch Halten eines radial äußeren Endabschnitts des inneren Radelements 25 auf eine Weise, dass der Endabschnitt durch den ersten Beschränkungsabschnitt 58 und den zweiten Beschränkungsabschnitt 59 umfasst wird, eine Haltekraft in einer Momentrichtung des äußeren Radelements 26 bezüglich des inneren Radelements 25 ausreichend gewährleistet.
Eine erste innere Umfangsfläche 41, welche eine innere Umfangsfläche des äußeren Radelements 26 an einem Abschnitt der einen axialen Seite ist, wird von einer zylindrischen Fläche gebildet, die um die Mittelachse des Schneckenrads 21 zentriert ist. Der Abschnitt der anderen axialen Seite der ersten inneren Umfangsfläche 41 entspricht einer inneren Umfangsfläche des ersten Beschränkungsabschnitts 58 und ist auf der radial inneren Seite des Traufabschnitts 28 angeordnet.
Eine zweite innere Umfangsfläche 42, welches eine innere Umfangsfläche des äußeren Radelements 26 an dem Abschnitt der anderen axialen Seite ist, wird von einer konischen zylindrischen Fläche gebildet, die radial nach innen in Richtung der einen axialen Seite geneigt ist. Ein Abschnitt der einen axialen Seite der zweiten inneren Umfangsfläche 42 entspricht einer inneren Umfangsfläche des zweiten Beschränkungsabschnitts 49 und ist auf einer radial inneren Seite der radial äußeren Umfangsfläche 34 der ringförmigen Aussparung 33 angeordnet. Ein Endabschnitt der zweiten inneren Umfangsfläche 42 auf der einen axialen Seite ist mit der Bodenfläche 36 der ringförmigen Aussparung 33 verbunden. D.h., ein radial innerer Endabschnitt des Abschnitts der anderen axialen Seite des äußeren Radelements 26 weist eine dreieckige Querschnittsform auf, bei welcher eine Breitenabmessung in einer axialen Richtung abnimmt, d.h., der Endabschnitt in Richtung einer radial inneren Seite verjüngt ist.
Zusätzlich zu Polyamid 66 (PA66) können verschiedene Kunstharze, wie beispielsweise Polyamid 6 (PA6), Polyamid 46 (PA46), Polyamid 9T (PA9T), Polyphenylensulfid (PPS), Polyethylenterephthalat (PET), Polyacetal (POM) und ein Phenolharz (PF) als Kunstharz verwendet werden, welches das äußere Radelement 26 bildet. Wenn notwendig, können verschiedene Verstärkungsfasern, wie Glasfasern, Polyethylenfasern, Kohlefasern und Aramidfasern in diese Kunstharze gemischt werden.
In der elektrischen Servolenkungsvorrichtung 1 gemäß dem vorliegenden Beispiel erfasst der Drehmomentsensor (nicht dargestellt), der die elektrische Unterstützungsvorrichtung 8 bildet, eine Richtung und eine Größe des Drehmoments, das von dem Lenkrad 2 auf die Lenkwelle 3 aufgebracht wird. Der Elektromotor 19 bringt die Hilfsleistung auf die Zahnstange 10 über das Schneckenrad 21 und die Ritzelwelle 13 auf, indem die Schnecke 22 basierend auf einem Erfassungssignal des Drehmomentsensors, einem Fahrzeuggeschwindigkeitssignal, das von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor ausgegeben wird, der im Getriebe eingebaut ist, und dergleichen, drehend angetrieben wird. Als Folge davon wird die Kraft verringert, die der Fahrer benötigt, um das Lenkrad 2 zu drehen.
Wenn das Schneckenrad 21 hergestellt wird, wird das äußere Radelement 26 durch Spritzguss gebildet und gleichzeitig wird das äußere Radelement 26 mit dem inneren Radelement 25 verbunden.
Wenn das äußere Radelement 26 durch Spritzguss gebildet wird, wird zuerst das innere Radelement 25, wie in den 6 und 7 dargestellt ist, in eine Form 44 eingesetzt, die durch Kombinieren einer Vielzahl von Formelementen gebildet ist. D.h., durch Anordnung der Form 44 um einen radial äußeren Abschnitt des inneren Radelements 25 wird ein ringförmiger Hohlraum 46, welcher ein Formraum für das äußere Radelement 26 ist, zwischen einer inneren Fläche 45 der Form 44 und einer Fläche des inneren Radelements 25 gebildet. Eine vertikale Richtung in 6 muss nicht notwendigerweise mit einer tatsächlichen vertikalen Richtung übereinstimmen.
In dem dargestellten Beispiel umfasst die Form 44 als Formelemente, die die Form 44 bilden, ein erstes Formelement 44A, das auf einer axialen Seite des inneren Radelements 25 angeordnet ist, ein zweites Formelement 44B, das auf der anderen axialen Seite des inneren Radelements 25 angeordnet ist, ein drittes Formelement 44C, das auf einer radial inneren Seite des inneren Radelements 25 angeordnet ist und ein viertes Formelement 44D, das auf einer radial äußeren Seite des inneren Radelements 25 angeordnet ist. 8 ist eine Seitenansicht der Form 44, in welcher das vierte Formelement 44D weggelassen ist.
Die innere Fläche 45 der Form 44, die den Hohlraum 46 bildet, weist eine Form auf, die mit einer äußeren Fläche des äußeren Radelements 26 übereinstimmt. D.h., die innere Fläche 45 der Form 44 umfasst einen ersten inneren Umfangsflächen-Formungsabschnitt 47, der ein Abschnitt ist, der eine Form aufweist, die mit der ersten inneren Umfangsfläche 41 übereinstimmt, einen ersten Seitenflächen-Formungsabschnitt 48, der ein Abschnitt ist, der eine Form aufweist, die mit der ersten Seitenfläche 39 übereinstimmt, einen Radzahnabschnitt-Formungsabschnitt 49, der ein Abschnitt ist, der eine Form aufweist, die mit einer Außenumfangsfläche des Radzahnabschnitts 24 übereinstimmt, d.h., einer Zahnspitzenfläche, einer Zahnbodenfläche und einer Zahnfläche, die die Zahnspitzenfläche und die Zahnbodenfläche des Radzahnabschnitts 24 verbindet, einen zweiten Seitenflächen-Formungsabschnitt 50, der ein Abschnitt ist, der eine Form aufweist, die an die zweite Seitenfläche 40 angepasst ist, und einen zweiten inneren Umfangsflächen-Formungsabschnitt 51, der ein Abschnitt ist, der eine Form aufweist, die an die zweite innere Umfangsfläche 42 angepasst ist. In dem dargestellten Beispiel ist eine Querschnittsform eines Verbindungsabschnitts zwischen einem Endabschnitt der ersten inneren Umfangsfläche 41 auf der einen axialen Seite und einem radial inneren Endabschnitt der ersten Seitenfläche 39, das heißt, eine Querschnittsform eines Verbindungsabschnitts zwischen einem Endabschnitt des ersten inneren Umfangsflächen-Formungsabschnitts 47 auf der einen axialen Seite und einem radial inneren Endabschnitt des ersten Seitenflächen-Formungsabschnitts 48, der ein Abschnitt ist, der eine Form aufweist, die an den Verbindungabschnitt angepasst ist, eine Bogenform, aber diese Querschnittsformen der Verbindungabschnitte können eine L-Form sein, in welcher sich gerade Linien in einem rechten Winkel schneiden.
In dem dargestellten Beispiel sind der erste innere Umfangsflächen-Formungsabschnitt 47 und der erste Seitenflächen-Formungsabschnitt 48 in dem ersten Formelement 44A bereitgestellt. Der Radzahnabschnitt-Formungsabschnitt 49 ist in dem dritten Formelement 44C bereitgestellt. Der zweite Seitenflächen-Formungsabschnitt 50 und der zweite innere Umfangsflächen-Formungsabschnitt 51 sind in dem zweiten Formelement 44B bereitgestellt.
Nachdem der Hohlraum 46 wie vorangehend beschrieben gebildet ist, wird das geschmolzene Kunstharz in den Hohlraum 46 durch einen Angusskanal 52 und eine Einspritzöffnung 53 zugeführt, die in der Form 44 bereitgestellt sind. Die 9 bis 11 zeigen einen Zustand, in welchem die Innenseiten des Angusskanals 52, der Einspritzöffnung 53 und des Hohlraums 46 mit dem Kunstharz gefüllt sind.
Der Angusskanal 52 ist in einem Abschnitt der Form 44 bereitgestellt, der auf der einen axialen Seite des inneren Radelements 25 angeordnet ist, d.h. innerhalb des ersten Formelements 44A. Der Angusskanal 52 umfasst einen ersten Angusskanalabschnitt 54, der ein säulenförmiger Kanal ist, der koaxial zu der Mittelachse des inneren Radelements 25 angeordnet ist, einen zweiten Angusskanalabschnitt 55, der ein scheibenförmiger Durchgang ist, der sich von einem Endabschnitt (nachgelagerten Endabschnitt) des ersten Angusskanalabschnitts 54 auf der anderen axialen Seite radial nach außen erstreckt, und einen dritten Angusskanalabschnitt 56, welcher ein konischer zylindrischer Durchgang ist, der sich von einem radial äußeren Endabschnitt (nachgelagerten Endabschnitt) des zweiten Angusskanalabschnitts 55 radial nach außen in Richtung der anderen axialen Seite erstreckt und koaxial zu der Mittelachse des inneren Radelements 25 angeordnet ist. Der Angusskanal 52 ist ein Heißkanal, um welchen eine Heizvorrichtung (nicht dargestellt) angeordnet ist, und das Kunstharz kann in einem geschmolzenen Zustand innerhalb des Angusskanals 52 gehalten werden.
Die Einspritzöffnung 53 ist an einem Endabschnitt (nachgelagerten Endabschnitt) des dritten Angusskanalabschnitts 56 auf der anderen axialen Seite angeordnet und ist in einer ringförmigen Form ausgebildet, die koaxial zu der Mittelachse des inneren Radelements 25 ist. Die Einspritzöffnung 53 öffnet sich zu dem ersten inneren Umfangsflächen-Formungsabschnitt 47, der die innere Fläche 45 der Form 44 bildet, und ist der inneren Umfangsfläche 37 des Traufabschnitts 28 des inneren Radelements 25 zugewandt. D.h., ein Durchmesser (Innendurchmesser des Traufabschnitts 28) D37 der inneren Umfangsfläche 37 des Traufabschnitts 28 ist größer als ein Durchmesser d53 der ringförmigen Einspritzöffnung 53 (D37 > d53 (siehe 6 und 9)). Die Einspritzöffnung 53 ist an einer Position angeordnet, die in einer radialen Richtung mit dem Traufabschnitt 28 überlappt, d.h. innerhalb eines axialen Bereichs L (siehe 10) zwischen der Seitenfläche des Traufabschnitts 28 auf der einen axialen Seite und einer Seitenfläche des Seitenplattenabschnitts 27 auf der einen axialen Seite. Die Einspritzöffnung 53 ist eine offene Öffnung, die kein Ventil zum Öffnen und Schließen einer Öffnung umfasst.
In dem vorliegenden Beispiel wird das geschmolzene Harz durch den Angusskanal 52 in einer Reihenfolge des ersten Angusskanalabschnitts 54, des zweiten Angusskanalabschnitts 55 und des dritten Angusskanalabschnitts 56 aus der ringförmigen Einspritzöffnung 53 in Richtung eines Taschenabschnitts 57 zugeführt, welcher durchgehend über einen gesamten Umfang des Hohlraums 46 ist und auf der radial inneren Seite des Traufabschnitts 28 vorhanden ist, wie durch einen Pfeil a in 11 angezeigt wird. Der Taschenabschnitt 57 ist ein Formungsraum des ersten Beschränkungsabschnitts 58, der das äußere Radelement 26 in dem Hohlraum 46 bildet. D.h., der Taschenabschnitt 57 ist ein zylindrischer Formungsraum, der von der inneren Umfangsfläche 37 des Traufabschnitts 28, einem radial äußeren Endabschnitt einer Seitenfläche des Seitenplattenabschnitts 27 auf der einen axialen Seite und dem ersten inneren Umfangsflächen-Formungsabschnitt 47 der Form 44 definiert wird.
In dem vorliegenden Beispiel wird das geschmolzene Harz, das in den Taschenabschnitt 57 des Hohlraums 46 aus der ringförmigen Einspritzöffnung 53 zugeführt wird, zuerst in den gesamten Taschenabschnitt 57 gefüllt, füllt den gesamten Taschenabschnitt 57, und strömt dann aus einem Endabschnitt des Taschenabschnitts 57 auf der einen axialen Seite über. Wie mit einem Pfeil β in 11 angezeigt wird, strömt ferner das geschmolzene Harz, das von dem Endabschnitt des Taschenabschnitts 57 auf der einen axialen Seite überströmt, in Richtung eines Abschnitts, der zwischen einer Seitenfläche des radial äußeren Abschnitts des Seitenplattenabschnitts 27 auf der anderen axialen Seite und dem zweiten Seitenflächen-Formungsabschnitt 50 und dem zweiten inneren Umfangsflächen-Formungsabschnitt 51 vorhanden ist, über einen Abschnitt, der zwischen der Seitenfläche des Traufabschnitts 28 auf der einen axialen Seite und dem ersten Seitenflächen-Formungsabschnitt 48 und einem Abschnitt, der zwischen der großen Umfangsfläche 38 des inneren Radelements 25 und dem Radzahnabschnitt-Formungsabschnitt 49 vorhanden ist.
Danach wird das in dem Hohlraum 46 abgekühlte und erstarrte Kunstharz, d.h. das äußere Radelement 26 aus dem Hohlraum 46 entnommen, indem die Form 44 geöffnet wird und gleichzeitig wird das äußere Radelement 26 von dem geschmolzenen Harz getrennt, das innerhalb des Angusskanals 52 an einer Position der Einspritzöffnung 53 verbleibt. Ferner werden eine Oberfläche und ein Eckabschnitt des äußeren Radelements 26 einer Endbearbeitung nach Bedarf unterzogen, wodurch das Schneckenrad 21 fertiggestellt wird. Daher ist ein ringförmiger Einspritzöffnungsabdruck auf einer Oberfläche der ersten inneren Umfangsfläche 41 des äußeren Radelements 26 so ausgebildet, dass er der Einspritzöffnung 53 entspricht.
Gemäß einem Verfahren zur Herstellung des Schneckenrads des wie vorangehend beschriebenen vorliegenden Beispiels werden Formgenauigkeit und Festigkeit des Radzahnabschnitts 24 des Schneckenrads 21 leicht gewährleistet.
Das heißt, in dem vorliegenden Beispiel wird das geschmolzene Harz, das in den Taschenabschnitt 57 des Hohlraums 46 aus der ringförmigen Einspritzöffnung 53 zugeführt wird, zuerst in den gesamten Taschenabschnitt 57 gefüllt, füllt den gesamten Taschenabschnitt 57 und strömt dann von dem Endabschnitt des Taschenabschnitts 57 auf der einen axialen Seite über. Wie durch den Pfeil β in 11 angezeigt wird, strömt ferner das geschmolzene Harz, das von dem Endabschnitt des Taschenabschnitts 57 auf der einen axialen Seite überströmt, in Richtung des Abschnitts, der zwischen der Seitenfläche des radial äußeren Abschnitts des Seitenplattenabschnitts 27 auf der anderen axialen Seite und dem zweiten Seitenflächen-Formungsabschnitt 50 und dem zweiten inneren Umfangsflächen-Formungsabschnitt 51 vorhanden ist, über den Abschnitt, der zwischen der Seitenfläche des Traufabschnitts 28 auf der einen axialen Seite und dem ersten Seitenflächen-Formungsabschnitt 48 und dem Abschnitt vorhanden ist, der zwischen der Außenumfangsfläche 38 des inneren Radelements 25 und dem Radzahnabschnitt-Formungsabschnitt 49 vorhanden ist. Da insbesondere in dem vorliegenden Beispiel der Taschenabschnitt 57 in einer zylindrischen Form ausgebildet ist, die über den gesamten Umfang durchgehend ist, strömt das geschmolzene Harz, das von dem Endabschnitt des Taschenabschnitts 57 auf der einen axialen Seite überströmt, im Wesentlichen gleichzeitig über den gesamten Umfang, wie durch den Pfeil β in 11 angezeigt wird. Dadurch kann die Abkühlung und Aushärtung des geschmolzenen Harzes in dem Hohlraum 46 im Wesentlichen gleichzeitig über den gesamten Umfang voranschreiten. Daher ist es leicht, eine Formgenauigkeit des gesamten äußeren Radelements 26 einschließlich des Radzahnabschnitts 24 zu gewährleisten. Daher ist es möglich, wenn das Schneckenrad 21 verwendet wird, eine Erzeugung eines abnormalen Geräuschs oder von Vibrationen an einem kämmenden Abschnitt zwischen dem Radzahnabschnitt 24 und dem Schneckenzahnabschnitt 23 zu verhindern.
Da in dem vorliegenden Beispiel eine Querschnittsform eines Verbindungsabschnitts zwischen dem Endabschnitt des ersten inneren Umfangsflächen-Formungsabschnitts 47 auf der einen axialen Seite und dem radial inneren Endabschnitt des ersten Seitenflächen-Formungsabschnitts 48 in der inneren Fläche 45 der Form 44 eine Bogenform ist, ist es möglich, eine Strömung des geschmolzenen Harzes, das von dem Endabschnitt des Taschenabschnitts 57 auf der einen axialen Seite entlang des Verbindungsabschnitts überströmt, problemlos zu ändern. Daher wird die Strömung des geschmolzenen Harzes in dem Hohlraum 46 dementsprechend verbessert und die Formgenauigkeit des äußeren Radelements 26 kann verbessert werden.
In dem vorliegenden Beispiel ist der Angusskanal 52 der Form 44 der Heißkanal. Daher ist es anders als in einem Fall, in welchem ein Angusskanal einer Form ein Kaltkanal ist, nicht notwendig, das Kunstharz wegzuwerfen, welches innerhalb des Angusskanals 52 nach dem Spritzgießen verbleibt, und das Kunstharz kann für das nächste Spritzgießen verwendet werden, und damit können Materialkosten des äußeren Radelements 26 verringert werden. In dem vorliegenden Beispiel ist der Angusskanal 52 der Form 44 der Heißkanal und die Einspritzöffnung 50 ist die offene Öffnung. Daher kann eine Struktur der Form 44 vereinfacht werden und die Form 44 kann verglichen mit einem Fall, in welchem ein Angusskanal einer Form der Heißkanal ist und eine Einspritzöffnung eine Ventilöffnung ist, die ein Ventil zum Öffnen und Schließen einer Öffnung umfasst, zu geringen Kosten hergestellt werden.
Auf der anderen Seite, wenn wie in dem vorliegenden Beispiel der Angusskanal 52 der Form 44 der Heißkanal ist und die Einspritzöffnung 53 die offene Öffnung ist, gerät das geschmolzene Harz in der Umgebung der Einspritzöffnung 53 in Kontakt mit Luft und wird abgekühlt und erstarrt, nachdem das Spritzgießen des äußeren Radelements 26 vervollständigt ist und bevor ein nächstes äußeres Radelement 26 spritzgegossen wird, wodurch ein kalter Pfropfen 43 gebildet wird. Wenn ferner das nächste äußere Radelement 26 spritzgegossen wird, kann der kalte Pfropfen 43 in den Hohlraum 46 aus der Einspritzöffnung 53 zusammen mit dem geschmolzenen Harz zugeführt werden.
In dem vorliegenden Beispiel wird der kalte Pfropfen 43 insbesondere aus der Einspritzöffnung 53 in Richtung des Taschenabschnitts 57 des Hohlraums 46 auf eine Weise zugeführt, in welcher er an der Spitze des geschmolzenen Harzes strömt. Ferner kollidiert der auf diese Weise in den Taschenabschnitt 57 zugeführte kalte Pfropfen 43 zuerst mit einem Teil einer Fläche, die den Taschenabschnitt 57 definiert (in einem in 11 dargestellten Beispiel die innere Umfangsfläche 37 des Traufabschnitts 28). Danach saugt das geschmolzene Harz den kalten Pfropfen 43 an, um den kalten Pfropfen 43 von einer Rückseite zu bedecken und gerät in Kontakt mit einem Umfangsabschnitt des kalten Pfropfens 43 auf der Fläche, die den Taschenabschnitt 57 definiert, wodurch das geschmolzene Harz schnell abgekühlt und erstarrt. Als Folge davon verbleibt der kalte Pfropfen 43 innerhalb des Taschenabschnitts 57 und wird gehalten. Das heißt, in dem vorliegenden Beispiel wird der kalte Pfropfen 43, der aus der Einspritzöffnung 53 in den Hohlraum 46 zugeführt wird, innerhalb des Taschenabschnitts 57 gehalten und dann daran gehindert, zu einer Außenseite des Taschenabschnitts 57 zu strömen. Daher ist es in dem vorliegenden Beispiel möglich, zu verhindern, dass der kalte Pfropfen 43 zu dem Radzahnabschnitt-Formungsabschnitt 49 strömt. Deshalb ist es möglich, zu verhindern, dass der kalte Pfropfen 43 an dem Radzahnabschnitt-Formungsabschnitt 49 anhaftet, so dass die Formgenauigkeit des Radzahnabschnitts 24 verschlechtert wird, und zu verhindern, dass sich ein Abschnitt auf einer Innenseite des Radzahnabschnitts 24 bildet, an welchem sich eine Spannung, die durch einen Schaden verursacht wird, wie ein Riss, voraussichtlich konzentrieren wird. Daher ist es möglich, die Formgenauigkeit und Festigkeit des Radzahnabschnitts 24 einfach zu gewährleisten.
Eine Form des kalten Tropfens 43 ist amorph. Beispielsweise weist der kalte Pfropfen 43 einen Außendurchmesser gleich oder kleiner einer Öffnungsbreite der Einspritzöffnung 43 auf oder weist eine lineare Form oder eine ringförmige Form gemäß einer Form der Einspritzöffnung 53 auf.
In dem vorliegenden Beispiel ist ein Abschnitt des Hohlraums 46, der den radial inneren Endabschnitt des Abschnitts der anderen axialen Seite des äußeren Radelements 26 bildet, d.h., ein Endabschnitt der Strömung des geschmolzenen Harzes, der von dem Pfeil β in 11 angezeigt wird, an einer Position vorhanden, die zwischen der inneren Fläche 45 der Form 44 und der Fläche des inneren Radelements 25 in der axialen Richtung eingezwängt ist und ist insbesondere an einer Position vorhanden, die zwischen dem zweiten inneren Umfangsflächen-Formungsabschnitt 51 und der Bodenfläche 36 der ringförmigen Aussparung 33 eingezwängt ist. Der Endabschnitt der Strömung des geschmolzenen Harzes, der von dem Pfeil β in 11 angezeigt wird, weist eine sich verjüngende Querschnittsform auf, in welcher eine Breitenabmessung in der axialen Richtung in Richtung eines radial inneren Endabschnitts abnimmt, welcher ein Endkantenabschnitt ist, das heißt, eine dreieckige Querschnittsform. Das heißt, da in einer Struktur des vorliegenden Beispiels der zweite innere Umfangsflächen-Formungsabschnitt 51 von einer konischen zylindrischen Fläche gebildet wird, die radial nach innen in Richtung der einen axialen Seite geneigt ist und die Bodenfläche 36 der ringförmigen Aussparung 33 von einer flachen Fläche gebildet wird, die senkrecht zu der Mittelachse des inneren Radelements 25 ist, weist der Endabschnitt die dreieckige Querschnittsform auf. Mit anderen Worten nimmt in der Struktur des vorliegenden Beispiels eine Querschnittsfläche des Endabschnitts der Strömung des geschmolzenen Harzes, wie von dem Pfeil β in 11 angezeigt wird, in Richtung eines radial inneren Seitenendkantenabschnitts ab, welches der Endkantenabschnitt ist.
Im Falle der Umsetzung der vorliegenden Erfindung kann eine Entlüftung (beispielsweise ein schmaler Spalt, der eine Breite von ungefähr 10 µm aufweist), welche ein Durchgang zum Ablassen von Luft, die innerhalb des Hohlraums 46 vorhanden ist, zur Außenseite des Hohlraums 46 ist, ebenfalls in einem Abschnitt bereitgestellt werden, der auf einer radial inneren Seite des Endabschnitts der Strömung des geschmolzenen Harzes, wie von dem Pfeil β in 11 angezeigt wird, in einem Abschnitt zwischen einer Fläche der Form 44 und der Fläche des inneren Radelements 25 liegt. Durch Bereitstellung solch einer Entlüftung ist es möglich, die Luft, die von dem geschmolzenen Harz geschoben wird, durch die Entlüftung zur Außenseite des Hohlraums 46 wirksam abzugeben, und damit ist es möglich, ein Auftreten einer Verbrennung oder eines Hohlraums (Hohlraums oder Unterfüllung) an dem radial inneren Endabschnitt des Abschnitts der anderen axialen Seite des äußeren Radelements 26 zu verhindern.
Da insbesondere in dem vorliegenden Beispiel der Endabschnitt der Strömung des geschmolzenen Harzes, wie von dem Pfeil β in 11 angezeigt, die sich verjüngende Querschnittsform aufweist, wird die Abgabe der Luft durch die Entlüftung verbessert, und damit ist es möglich, wirksam zu verhindern, dass der Hohlraum an dem radial inneren Endabschnitt des Abschnitts der anderen axialen Seite des äußeren Radelements 26 erzeugt wird. Wenn auf der anderen Seite der innere Umfangsflächen-Formungsabschnitt 51 von einer zylindrischen Fläche gebildet wird, d.h., wenn ein Winkel, der von dem zweiten Seitenflächen-Formungsabschnitt 50 und dem zweiten inneren Umfangsflächen-Formungsabschnitt 51 gebildet wird, ein rechter Winkel ist und der Endabschnitt der Strömung des geschmolzenen Harzes die sich verjüngende Querschnittsform nicht aufweist, ist es schwierig, die Luft durch die Entlüftung zufriedenstellend abzuführen, und Luft kann sich in der Umgebung eines Verbindungsabschnitts zwischen dem zweiten Seitenflächen-Formungsabschnitt 50 und dem zweiten inneren Umfangsflächen-Formungsabschnitt 51 ansammeln, um den Hohlraum im Vergleich zu dem Fall des vorliegenden Beispiels zu erzeugen.
Wenn der innere Umfangsflächen-Formungsabschnitt 51 von der zylindrischen Fläche gebildet wird, wirkt eine Reibungskraft zwischen dem inneren Umfangsflächen-Formungsabschnitt 51 und der zweiten inneren Umfangsfläche 42, wenn ein Produkt (Schneckenrad 21) in der axialen Richtung bezüglich des zweiten Formelements 44B herausgezogen wird, nachdem das äußere Radelement 26 spritzgegossen ist. Deshalb wird die Geschmeidigkeit des Herausziehens entsprechend verringert. Da auf der anderen Seite in dem vorliegenden Beispiel der zweite innere Umfangsflächen-Formungsabschnitt 51 von der konischen zylindrischen Fläche gebildet wird, werden der innere Umfangsflächen-Formungsabschnitt 51 und die zweite innere Umfangsfläche 42 sofort voneinander getrennt, wenn das Produkt (Schneckenrad 21) in der axialen Richtung bezüglich des zweiten Formelements 44B herausgezogen wird, nachdem das äußere Radelement 26 spritzgegossen ist. Daher kann die Geschmeidigkeit des Herausziehens entsprechend erhöht werden.
In dem Schneckenrad 21, das mit dem Herstellungsverfahren des vorliegenden Beispiels hergestellt wird, wird der kalte Pfropfen 43 nur in dem ersten Beschränkungsabschnitt 58 des äußeren Radelements 26 gehalten, aber ein Vorhandensein oder eine Abwesenheit des kalten Pfropfens 43 innerhalb des äußeren Radelements 26 kann visuell bestimmt werden, indem das äußere Radelement 26 geschnitten wird, und kann mit einer zerstörungsfreien Überprüfung bestimmt werden, wie beispielsweise einer Betrachtung einer inneren Struktur des äußeren Radelements 26 unter Verwendung von Röntgenstrahlen. Wenn das Verfahren zur Herstellung des Schneckenrads gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird, kann der Angusskanal der Form ebenfalls der Heißkanal sein und die Einspritzöffnung kann ebenfalls die Ventilöffnung sein. In diesem Fall ist es leicht, das Schneckenrad 21 herzustellen, welches keinen kalten Pfropfen 43 innerhalb des äußeren Radelements 26 umfasst.
[Zweite Ausführungsform]
Bezüglich 12 wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben werden.
In dem vorliegenden Beispiel ist ein dritter Angusskanalabschnitt 56a, der einen Angusskanal 52a einer Form 44a bildet, in einer zylindrischen Form ausgebildet, die sich von einem radial äußeren Endabschnitt des zweiten Angusskanalabschnitts 55 in Richtung der anderen axialen Seite erstreckt, und eine ringförmige Einspritzöffnung 53a, die an einem Endabschnitt des dritten Angusskanalabschnitts 56a auf der anderen axialen Seite angeordnet ist, ist zu einem radial inneren Endabschnitt des ersten Seitenflächen-Formungsabschnitts 48 hin geöffnet. Dementsprechend liegt die Einspritzöffnung 53a axial gegenüber einem radial äußeren Endabschnitt einer Seitenfläche des Seitenplattenabschnitts 27, der das innere Radelement 25 auf der einen axialen Seite bildet. Wenn ferner das äußere Radelement 26 spritzgegossen wird, wird das geschmolzene Harz aus der Einspritzöffnung 53a in Richtung des Taschenabschnitts 57 des Hohlraums 46 zugeführt. Andere Konfigurationen, Vorgänge und Wirkungen sind dieselben wie jene der ersten Ausführungsform.
[Dritte Ausführungsform]
Unter Bezugnahme auf die 13 und 14 wird eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben werden.
In dem vorliegenden Beispiel umfasst ein erster Beschränkungsabschnitt 58a eines äußeren Radelements 26a, das ein herzustellendes Schneckenrads 21a bildet, einen zylindrischen Abschnitt 60, der neben einer radial inneren Seite der inneren Umfangsfläche 37 des Traufabschnitts 28 angeordnet ist, und einen inneren Flanschabschnitt 61, der eine hohle kreisförmige Plattenform aufweist, die sich in Richtung der radial inneren Seite über einen gesamten Umfang ab einem halben Abschnitt des zylindrischen Abschnitts 60 auf der anderen axialen Seite erstreckt. Das heißt, in einer Struktur der ersten Ausführungsform (siehe 5) wird der erste Beschränkungsabschnitt 58 lediglich von dem zylindrischen Abschnitt gebildet, der neben der radial inneren Seite der inneren Umfangsfläche 37 des Traufabschnitts 28 angeordnet ist, wohingegen in einer Struktur des vorliegenden Beispiels der erste Beschränkungsabschnitt 58a von dem zylindrischen Abschnitt 60 und dem inneren Flanschabschnitt 61 gebildet wird, so das eine Haltekraft des äußeren Radelements 26a bezüglich des inneren Radelements 25 in einer Momentrichtung ausreichender gewährleistet werden kann.
In dem Aufbau des vorliegenden Beispiels ist eine erste innere Umfangsfläche 41a, welches eine innere Umfangsfläche eines Abschnitts der einen axialen Seite des äußeren Radelements 26a ist, in einer abgestuften zylindrischen Form von einer inneren Umfangsfläche 62 mit großem Durchmesser gebildet, die bezüglich des inneren Flanschabschnitts 61 auf der einen axialen Seite angeordnet ist, einer inneren Umfangsfläche 63 mit kleinem Durchmesser, welche eine innere Umfangsfläche des inneren Flanschabschnitts 61 ist und einen kleineren Durchmesser als die innere Umfangsfläche 62 mit großem Durchmesser aufweist, und einer Verbindungsfläche 64, welche eine Seitenfläche des inneren Flanschabschnitts 61 auf der einen axialen Seite ist und die innere Umfangsfläche 62 mit großem Durchmesser und die innere Umfangsfläche 63 mit kleinem Durchmesser verbindet. Jede von der inneren Umfangsfläche 62 mit großem Durchmesser und der inneren Umfangsfläche 63 mit kleinem Durchmesser wird von einer zylindrischen Fläche gebildet, die um eine Mittelachse des Schneckenrads 21a zentriert ist. Die Verbindungsfläche 64 wird von einer flachen Fläche gebildet, die senkrecht zu der Mittelachse des Schneckenrads 21a ist.
Ferner umfasst in dem vorliegenden Beispiel ein erster innerer Umfangsflächen-Formungsabschnitt 47a, der eine innere Fläche 45a einer Form 44b bildet, einen Flächenabschnitt 65 mit großem Durchmesser, der eine Form entsprechend der inneren Umfangsfläche 62 mit großem Durchmesser aufweist, einen Flächenabschnitt 66 mit kleinem Durchmesser, der eine Form entsprechend der inneren Umfangsfläche 63 mit kleinem Durchmesser aufweist, und einen Verbindungsflächenabschnitt 67, der eine Form entsprechend der Verbindungsfläche 64 aufweist. Mit anderen Worten umfasst die Form 44b den ersten inneren Umfangsflächen-Formungsabschnitt 47a, welcher ein abgestufter zylindrischer Flächenabschnitt ist, der den Flächenabschnitt 65 mit großem Durchmesser umfasst, der einer inneren Umfangsfläche eines Abschnitts der einen axialen Seite des Traufabschnitts 28 zugewandt ist, den Flächenabschnitt 66 mit kleinem Durchmesser, der einer inneren Umfangsfläche des Seitenabschnitts der anderen axialen Seite des Traufabschnitts 28 zugewandt ist, und den Verbindungflächenabschnitt 67, der den Flächenabschnitt 65 mit großem Durchmesser und den Flächenabschnitt 66 mit kleinem Durchmesser verbindet. Ferner umfasst die Form 44b weiter den ersten Seitenflächen-Formungsabschnitt 48, der einem Seitenflächen-Formungsabschnitt entspricht, der von einem Endabschnitt des Flächenabschnitts 65 mit großem Durchmesser auf der einen axialen Seite radial nach außen gebogen ist.
Ferner wird in dem vorliegenden Beispiel ein Taschenabschnitt 57a eines Hohlraums 46a von der inneren Umfangsfläche 37 des Traufabschnitts 28, einem radial äußeren Endabschnitt einer Seitenfläche des Seitenplattenabschnitts 27 auf der einen axialen Seite und dem ersten inneren Umfangsflächen-Formungsabschnitt 47a der Form 44b definiert, und weist eine L-förmige Querschnittsform auf.
In dem vorliegenden Beispiel ist ein dritter Angusskanalabschnitt 56a, der den Angusskanal 52a der Form 44b bildet, in einer zylindrischen Form ausgebildet, die sich von einem radial äußeren Endabschnitt des zweiten Angusskanalabschnitts 55 in Richtung der anderen axialen Seite erstreckt, und die ringförmige Einspritzöffnung 53a, die an einem Endabschnitt des dritten Angusskanalabschnitts 56a auf der anderen axialen Seite angeordnet ist, ist zu einem radial inneren Endabschnitt des ersten Seitenflächen-Formungsabschnitts 48 geöffnet. Dementsprechend liegt die Einspritzöffnung 53a axial gegenüber einem radial äußeren Endabschnitt einer Seitenfläche des Seitenplattenabschnitts 27, der das innere Radelement 25 auf der einen axialen Seite bildet. Ferner wird das geschmolzene Harz, wenn das äußere Radelement 26 spritzgegossen wird, aus der Einspritzöffnung 53a in Richtung des Taschenabschnitts 57a des Hohlraums 46a zugeführt.
Da in dem vorliegenden Beispiel die Querschnittsform des Taschenabschnitts 57a die L-Form ist, ist es möglich, wirksamer zu verhindern, dass ein kalter Pfropfen zu dem Radzahnabschnitt-Formungsabschnitt 49 strömt, indem eine Strömung des geschmolzenen Harzes in dem Taschenabschnitt 57a gesteuert wird. Das heißt, in dem vorliegenden Beispiel strömt das geschmolzene Harz, das aus der Einspritzöffnung 53a in Richtung des Taschenabschnitts 57a des Hohlraums 46a zugeführt wird, zuerst zu einem radial inneren Endabschnitt, welcher ein Endabschnitt auf einer Rückseite des Taschenabschnitts 57a ist, füllt einen radial inneren Abschnitt des Taschenabschnitts 57a, das heißt einen Abschnitt, der den inneren Flanschabschnitt 61 formt, und füllt dann einen radial äußeren Abschnitt des Taschenabschnitts 57a, das heißt einen Abschnitt, der den zylindrischen Abschnitt 60 formt. Das heißt, da der kalte Pfropfen in Richtung des radial inneren Endabschnitts des Taschenabschnitts 57a gedrückt wird, mit anderen Worten in eine Richtung weg von dem Radzahnabschnitt-Formungsabschnitt 49 geführt wird, wird der kalte Pfropfen leicht innerhalb des Taschenabschnitts 57a bei diesem Vorgang gehalten. Daher ist es möglich, wirksamer zu verhindern, dass der kalte Pfropfen zu dem Radzahnabschnitt-Formungsabschnitt 49 strömt. Andere Konfigurationen, Vorgänge und Wirkungen sind dieselben wie jene der ersten Ausführungsform.
[Vierte Ausführungsform]
Eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 15 beschrieben werden.
In diesem Beispiel ist die Einspritzöffnung 53a einer Form 44c in einem radial inneren Abschnitt des Verbindungsflächenabschnitt 67 geöffnet, der die innere Fläche 45a bildet. Dementsprechend liegt die Einspritzöffnung 53a axial gegenüber einem radial äußeren Abschnitt einer Seitenfläche des Seitenplattenabschnitts 27, der das innere Radelement 25 auf der einen axialen Seite bildet. Wenn ferner das äußere Radelement 26a spritzgegossen wird, wird ein geschmolzenes Harz aus der Einspritzöffnung 53a in Richtung des Taschenabschnitts 57a des Hohlraums 46a zugeführt. Da in einem Fall des vorliegenden Beispiels das geschmolzene Harz, das aus der Einspritzöffnung 53a in Richtung des Taschenabschnitts 57a des Hohlraums 46a zugeführt wird, ebenfalls einen radial inneren Abschnitt des Taschenabschnitts 57a erfüllt, d.h. einen Abschnitt, der den inneren Flanschabschnitt 61 formt, und dann einen radial äußeren Abschnitt des Taschenabschnitts 57a erfüllt, d.h. einen Abschnitt, der den zylindrischen Abschnitt 60 formt, wird ein kalter Pfropfen leicht innerhalb des Taschenabschnitts 57a in diesem Vorgang gehalten. Deshalb ist es möglich, wirksamer zu verhindern, dass der kalte Pfropfen zu dem Radzahnabschnitt-Formungsabschnitt 49 strömt. Andere Konfigurationen, Vorgänge und Wirkungen sind dieselben wie jene der ersten Ausführungsform und der dritten Ausführungsform.
[Fünfte Ausführungsform]
Eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 16 beschrieben werden.
In dem vorliegenden Beispiel umfasst ein inneres Radelement 25a, das ein herzustellendes Schneckenrads 21b bildet, eine Eingriffsnut 68 an dem Abschnitt der anderen axialen Seite einer inneren Umfangsfläche 37a des Traufabschnitts 28. Die Eingriffsnut 68 ist an dem Abschnitt der anderen axialen Seite der inneren Umfangsfläche 37a auf eine Weise ausgebildet, dass er radial nach außen über einen gesamten Umfang ausgespart ist. In dem vorliegenden Beispiel ist die Eingriffsnut 68 zu der anderen axialen Seite in Richtung einer radial äußeren Seite geneigt. Ferner weist die Eingriffsnut 68 in dem vorliegenden Beispiel eine V-förmige Querschnittsform auf, in welcher eine Breitenabmessung in einer axialen Richtung von einer Öffnung auf einer Innendurchmesserseite in Richtung eines Bodenabschnitts auf einer Außendurchmesserseite abnimmt. In dem Schneckenrad 21b, das solch ein inneres Radelement 25a umfasst, dringt ein Teil des Kunstharzes, der einen ersten Beschränkungsabschnitt 58b eines äußeren Radelements 26b bildet, in ein Inneres der Eingriffsnut 68 ein und bildet einen Halteabschnitt 69 in Momentrichtung, der sich im Eingriff mit der Eingriffsnut 68 befindet. Ferner kann ein Eingriff zwischen der Eingriffsnut 68 und dem Halteabschnitt 69 in Momentrichtung eine Haltekraft des äußeren Radelements 26b bezüglich des inneren Radelements 25a in einer Momentrichtung verbessern.
Wenn in dem vorliegenden Beispiel das äußere Radelement 26b spritzgegossen wird, wie in der Figur dargestellt, wird in einem Zustand, in welchem eine Neigungsrichtung des dritten Angusskanalabschnitts 56 mit einer Neigungsrichtung der Eingriffsnut 68 übereinstimmt und die Einspritzöffnung 53 der Eingriffsnut 68 gegenüberliegt, ein geschmolzenes Harz von der Einspritzöffnung 53 in Richtung des Taschenabschnitts 57 des Hohlraums 46 zugeführt, wie mit einem Pfeil α angezeigt. Dementsprechend wird durch Zuführung des kalten Pfropfens 43, der an der Spitze des geschmolzenen Harzes in die Eingriffsnut 68 fließt, der kalte Pfropfen 43 in der Eingriffsnut 68 gehalten, d.h. in dem Halteabschnitt 69 der Momentrichtung. Da ein Außendurchmesser des kalten Pfropfens 43 maximal ungefähr eine Öffnungsbreite der Einspritzöffnung 53 beträgt, wird in dem vorliegenden Beispiel der kalte Pfropfen 43 leicht in die Eingriffsnut 68 zugeführt, indem eine Öffnungsbreite der Eingriffsnut 68 gleich oder größer als die Öffnungsbreite der Einspritzöffnung 53 festgelegt wird. Andere Konfigurationen, Vorgänge und Wirkungen sind dieselben wie jene der ersten Ausführungsform.
[Sechste Ausführungsform]
Eine sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 17A und 17 B beschrieben werden.
Das vorliegende Beispiel unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dahingehend, dass ein inneres Radelement 25b, welches ein herzustellendes Schneckenrad bildet, so ausgebildet ist, dass eine innere Umfangsfläche 37b des Traufabschnitts 28 von einem zahnradförmigen Aussparungs-Vorsprungsabschnitt gebildet wird, wie in den 17A und 17 B dargestellt ist. In dem Schneckenrad, das solch ein inneres Radelement 25b umfasst, kann ein radial äußerer Endabschnitt eines ersten Beschränkungsabschnitts, der ein äußeres Radelement bildet, mit einem Eingriffsvorsprung ausgestattet werden, der in jede der Vielzahl von Aussparungen eindringt, die die innere Umfangsfläche 37b bilden und sich mit den Aussparungen im Eingriff befindet. Deshalb ist es basierend auf dem Eingriff zwischen solch einer Aussparung und dem Eingriffsvorsprung möglich, eine Haltekraft des äußeren Radelements bezüglich des inneren Radelements 25b in einer Drehrichtung zu verbessern. Abweichend von der inneren Umfangsfläche des Traufabschnitts kann solch ein Aussparungs-Vorsprungsabschnitt, der die Haltekraft in der Drehrichtung verbessert, ebenfalls an einer Position einer Fläche des inneren Radelements bereitgestellt werden, die mit dem äußeren Radelement bedeckt ist. Andere Konfigurationen, Vorgänge und Wirkungen sind dieselben wie jene der ersten Ausführungsform.
[Siebte Ausführungsform]
Eine siebte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 18 bis 21 beschrieben werden.
Wie in den 18 und 19 dargestellt ist, unterscheidet sich das vorliegende Beispiel von der ersten Ausführungsform dahingehend, dass ein inneres Radelement 25c, welches ein herzustellendes Schneckenrad 21c bildet, Durchgangslöcher 70 umfasst. Das heißt, in dem vorliegenden Beispiel umfasst das innere Radelement 25c die Durchgangslöcher 70, die in einer axialen Richtung in einem Abschnitt des Seitenplattenabschnitts 27 durchdringen, der radial innerhalb des äußeren Radelements 26 liegt. In dem vorliegenden Beispiel sind die Durchgangslöcher 70 insbesondere an einer Vielzahl von Umfangspositionen eines radialen Zwischenabschnitts bereitgestellt (sechs Positionen in gleichen Abständen in einer Umfangsrichtung in der dargestellten Figur), welcher ein Abschnitt des Seitenplattenabschnitts 27 ist, der radial innerhalb des äußeren Radelements 26 liegt, und weisen eine kreisförmige Form in der axialen Richtung betrachtet auf. In solch einer Struktur des vorliegenden Beispiels kann ein Gewicht des inneren Radelements 25c, d.h. ein Gewicht des Schneckenrads 21c basierend auf dem Vorhandensein der Durchgangslöcher 70 verringert werden. Die Anzahl, Anordnungsstellen, Formen und Größen, in der axialen Richtung betrachtet, und dergleichen der Durchgangslöcher in einem Abschnitt des Seitenplattenabschnitts 27, welcher radial innerhalb des äußeren Radelements 26 liegt, kann von denen in dem vorliegenden Beispiel abweichen. Beispielsweise können die Formen der Durchgangslöcher, in der axialen Richtung betrachtet, Formen sein, die sich in einer Umfangsrichtung des inneren Radelements erstrecken.
In dem Verfahren zur Herstellung des Schneckenrads 21c des vorliegenden Beispiels ist es unabhängig des Vorhandenseins der Durchgangslöcher 70 leicht, die Formgenauigkeit des äußeren Radelements 26 zu gewährleisten, das durch Spritzguss ausgebildet wird. Als nächstes wird dieser Punkt im Vergleich zu einem Vergleichsbeispiel, welches in 21 dargestellt ist, beschrieben werden.
Ein Schneckenrad 21z, das gemäß dem in 21 dargestellten Vergleichsbeispiel herzustellen ist, umfasst ebenfalls Durchgangslöcher 70z, die in einer axialen Richtung an einer Vielzahl von Umfangspositionen eines Abschnitts eines inneren Radelements 25c durchdringen, der radial innerhalb eines äußeren Radelements 26z liegt.
Eine Form 44z, die das äußere Radelement 26z durch Spritzguss formt, umfasst einen Angusskanal 52z und eine Scheibenöffnung 71 auf der einen axialen Seite des inneren Radelements 25z. Der Angusskanal 52z erstreckt sich in der axialen Richtung des inneren Radelements 25z und ist koaxial zu dem inneren Radelement 25z angeordnet. Die Scheibenöffnung 71 ist eine scheibenförmige Öffnung, die sich radial nach außen von einem Endabschnitt auf der anderen axialen Seite erstreckt, welcher ein nachgelagerter Endabschnitt des Angusskanals 52z ist, und ist neben der einen axialen Seite des inneren Radelements 25z angeordnet. Ein radial äußerer Endabschnitt P, welcher ein nachgelagerter Endabschnitt der Scheibenöffnung 71 ist, öffnet sich an einem radial inneren Endabschnitt eines Abschnitts der einen axialen Seite eines Hohlraums 46z, welcher ein Formgebungsraum für das äußere Radelement 26z ist.
Wie von einem dicken Pfeil γ in 21 angezeigt wird, wird in dem Vergleichsbeispiel ein geschmolzenes Kunstharz durch den Angusskanal 52z und die Scheibenöffnung 71 in den Hohlraum 46z zugeführt. Danach wird die Form 44z geöffnet, um das Kunstharz herauszunehmen, das in dem Angusskanal 52z, der Scheibenöffnung 71 und dem Hohlraum 46z abgekühlt und erstarrt ist. Ferner werden das Kunstharz, das in dem Angusskanal 52z und der Scheibenöffnung 71 erstarrt ist und das Kunstharz, das in dem Hohlraum 46z erstarrt ist, das heißt das äußere Radelement 26z, an einem Abschnitt getrennt, der dem nachgelagerten Endabschnitt P der Scheibenöffnung 71 entspricht.
In einem Verfahren zur Herstellung des Schneckenrads 21z gemäß dem wie vorangehend beschriebenen Vergleichsbeispiel strömt das geschmolzene Harz, das innerhalb der Scheibenöffnung 71 von einer radial inneren Seite zu einer radial äußeren Seite strömt, in die Durchgangslöcher 70z in der Mitte an der Umfangsposition, wo die Durchgangslöcher 70z vorhanden sind, füllt Innenseiten der Durchgangslöcher 70z und strömt dann zu der radial äußeren Seite, wohingegen das geschmolzene Harz direkt zu der radial äußeren Seite an einer Umfangsposition strömt, wo die Durchgangslöcher 70z nicht vorhanden sind. Deshalb tendieren Zeitpunkte, zu denen das geschmolzene Harz aus der Scheibenöffnung 71 in den Hohlraum 46z zugeführt wird, d.h. Zeitpunkte, zu denen das geschmolzene Harz in dem Hohlraum 46z abgekühlt und erstarrt ist, dazu, unterschiedlich zwischen den Umfangspositionen zu sein, wo die Durchgangslöcher 70z vorhanden sind und den Umfangspositionen, wo die Durchgangslöcher 70z nicht vorhanden sind. Als Folge davon kann sich die Formgenauigkeit des gesamten äußeren Radelements 26z, das einen Radzahnabschnitt 24z umfasst, verschlechtern.
Auf der anderen Seite wird in einem Verfahren zur Herstellung des Schneckenrads 21c des vorliegenden Beispiels, wie in 20 dargestellt ist, das äußere Radelement 26 auf dieselbe Weise wie in dem Fall der ersten Ausführungsform spritzgegossen. Ferner strömt das geschmolzene Harz zu diesem Zeitpunkt nicht in die Durchgangslöcher 70 des inneren Radelements 25c. Wie in dem Fall der ersten Ausführungsform, nachdem das geschmolzene Harz in den Taschenabschnitt 57 aus der Einspritzöffnung 53 zugeführt wird, strömt das geschmolzene Harz, das von einem Endabschnitt des Taschenabschnitts 57 auf der einen axialen Seite überströmt, im Wesentlichen gleichzeitig über einen gesamten Umfang in den Hohlraum 46, wie durch den Pfeil β in 11 angezeigt wird. Daher kann die Abkühlung und Aushärtung des geschmolzenen Harzes in dem Hohlraum 46 im Wesentlichen gleichzeitig über den gesamten Umfang voranschreiten. Daher ist es leicht, die Formgenauigkeit des gesamten äußeren Radelements 26, das den Radzahnabschnitt 24 bildet, zu verbessern. Andere Konfigurationen, Vorgänge und Wirkungen sind dieselben wie jene der ersten Ausführungsform.
[Siebte Ausführungsform]
Eine siebte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 22 und 23 beschrieben werden.
Wenn die vorliegende Erfindung umgesetzt wird, ist eine Form einer Einspritzöffnung nicht auf eine ringförmige Form beschränkt, solange eine Strömung eines geschmolzenen Harzes zum Zeitpunkt des Spritzgusses nicht beeinträchtigt wird, und kann beispielsweise eine Bogenform sein, die koaxial zu einer Mittelachse des inneren Radelements angeordnet ist, d.h. eine Bogenform, die die Mittelachse des inneren Radelements als Krümmungsmittelpunkt aufweist. Wenn die Form der Einspritzöffnung eine Bogenform ist, ist es ebenfalls möglich, eine Konfiguration einzusetzen, in welcher eine Vielzahl von bogenförmigen Einspritzöffnungen auf eine Weise angeordnet sind, in der sie in einer Umfangsrichtung voneinander getrennt sind.
Eine Form 44d, die in einem Verfahren zur Herstellung eines Schneckenrads des vorliegenden Beispiels eingesetzt wird, umfasst drei Angusskanalabschnitte 56b, die einen Angusskanal 52b bilden. Die drei Angusskanalabschnitte 56b sind jeweils in einer teilweise konischen zylindrischen Form ausgebildet, die um die Mittelachse des inneren Radelements 25 zentriert ist, und sind in gleichen Abständen in der Umfangsrichtung angeordnet. Dementsprechend werden eine Einspritzöffnung 53b, die an den nachgelagerten Endabschnitten der drei Angusskanalabschnitte 56b angeordnet ist, in einer Bogenform ausgebildet, die um die Mittelachse des inneren Radelements 25 zentriert ist, und sind in gleichen Abständen in der Umfangsrichtung angeordnet. Daher werden eine Vielzahl von bogenförmigen Einspritzöffnungsabdrücken auf einer Fläche des äußeren Radelements 26 gebildet. Andere Konfigurationen, Vorgänge und Wirkungen sind dieselben wie jene der ersten Ausführungsform.
[Achte Ausführungsform]
Eine achte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 24 und 25 beschrieben werden.
Wie in 24 dargestellt ist, wird in dem vorliegenden Beispiel ein Kunstharz, das in dem Hohlraum 46 abgekühlt und erstarrt ist, das heißt das äußere Radelement 26, aus dem Hohlraum 46 herausgenommen, indem die Form 44 geöffnet wird und zur gleichen Zeit werden das äußere Radelement 26 und das Kunstharz, das innerhalb des Angusskanals 52 verbleibt und in dem Angusskanal 52 abgekühlt und erstarrt ist, an einer Position der Einspritzöffnung 53 voneinander getrennt. In dem vorliegenden Beispiel verbleibt ein abgetrenntes Stück (Grat) 80, welches an der ersten inneren Umfangsfläche 41 des äußeren Radelements 26 bleibt und durch Abziehen des Harzes gebildet wird, wenn das äußere Radelement 26 und das Kunstharz getrennt werden, an der ersten inneren Umfangsfläche 41, ohne in einem Endbearbeitungsvorgang entfernt zu werden, und ein Produkt ist hergestellt.
Daher umfasst ein herzustellendes Schneckenrad 21 b das abgetrennte Stück 80, wie in 25 dargestellt ist, das von der ersten inneren Umfangsfläche 41 zu einer Innendurchmesserseite an einer Position eines Einspritzöffnungsabdrucks der ersten inneren Umfangsfläche 41 des äußeren Radelements 26 vorsteht. In diesem Fall ist es möglich, Bearbeitungskosten zum Abschneiden des abgetrennten Stücks 80 zu verringern. In den 24 und 25 ist der abgetrennte Abdruck 80 in einem Querschnitt dargestellt, ist aber über eine Umfangsrichtung gemäß einer Form der Einspritzöffnung 53 gebildet. Andere Konfigurationen, Vorgänge und Wirkungen sind dieselben wie jene der ersten Ausführungsform.
Strukturen der vorangehend beschriebenen Ausführungsformen können in geeigneter Weise kombiniert und umgesetzt werden, solange die Ausführungsformen keinen Widerspruch verursachen.
Ein Schneckenuntersetzungsgetriebe, das ein nach der vorliegenden Erfindung herzustellendes Schneckenrad umfasst, ist nicht auf eine elektrische Servolenkungsvorrichtung mit Knicklenkung beschränkt, und kann in elektrische Servolenkungsvorrichtungen eingefügt werden, die verschiedene Strukturen aufweisen, wie eine elektrische Servolenkungsvorrichtung vom Ritzelunterstützungstyp, eine elektrische Servolenkungsvorrichtung vom Säulenunterstützungstyp und eine elektrische Servolenkungsvorrichtung vom Doppelritzeltyp, und kann in eine Lenkvorrichtung vom Steer-by-wire-Typ eingefügt werden.
Die vorliegende Anmeldung basiert auf einer am 7. Juli 2020 eingereichten japanischen Patentanmeldung (japanische Patentanmeldung Nr. 2020-116999 ) und einer am 22. Dezember 2020 eingereichten japanischen Patentanmeldung (japanische Patentanmeldung Nr. 2020 - 211963 ), deren Inhalte hier durch Bezugnahme aufgenommen werden.
Bezugszeichenliste

1:: elektrische Servolenkungsvorrichtung
2:: Lenkrad
3:: Lenkwelle
4:: Lenksäule
5a, 5b:: Kreuzgelenk
6:: Zwischenwelle
7:: Lenkgetriebeeinheit
8:: elektrische Unterstützungsvorrichtung
9:: Ritzelwelle
10:: Zahnstange
11:: Gehäuse
12:: zweiter Zahnstangenabschnitt
13:: Ritzelwelle
14:: erstes Lager
15:: zweites Lager
16:: Druckblock
17:: Feder
18:: Schneckenuntersetzungsgetriebe
19:: Elektromotor
20:: Ritzelzahnabschnitt
21, 21a, 21b, 21c, 21z:: Schneckenrad
22:: Schnecke
23:: Schneckenzahnabschnitt
24:: Radzahnabschnitt
25, 25a, 25b, 25c, 25z:: inneres Radelement
26, 26a, 26b, 26z:: äußeres Radelement
27:: Seitenplattenabschnitt
28:: Traufabschnitt
29:: Montagerohrabschnitt
30:: radial äußerer Seitenplattenabschnitt
31:: radial innerer Seitenplattenabschnitt
32:: Zwischenseitenplattenabschnitt
33:: ringförmige Aussparung
34:: radial äußere Umfangsfläche
35:: radial innere Umfangsfläche
36:: Bodenfläche
37, 37a, 37b:: innere Umfangsfläche
38:: äußere Umfangsfläche
39:: erste Seitenfläche
40:: zweite Seitenfläche
41, 41a:: erste innere Umfangsfläche
42:: zweite innere Umfangsfläche
43:: kalter Pfropfen
44, 44a, 44b, 44c, 44d, 44z:: Form
44A:: erstes Formelement
44B:: zweites Formelement
44C:: drittes Formelement
44D:: viertes Formelement
45, 45a:: innere Fläche
46, 46z:: Hohlraum
47, 47a:: erster innerer Umfangsflächen-Formungsabschnitt
48:: erster Seitenflächen-Formungsabschnitt
49:: Radzahnabschnitt-Formungsabschnitt
50:: zweiter Seitenflächen-Formungsabschnitt
51:: zweiter innerer Umfangsflächen-Formungsabschnitt
52, 52a, 52b, 52z:: Angusskanal
53, 53a, 53b:: Einspritzöffnung
54:: erster Angusskanalabschnitt
55:: zweiter Angusskanalabschnitt
56, 56a, 56b:: dritter Angusskanalabschnitt
57, 57a:: Taschenabschnitt
58, 58a, 58b:: erster Beschränkungsabschnitt
59:: zweiter Beschränkungsabschnitt
60:: zylindrischer Abschnitt
61:: innerer Flanschabschnitt
62:: innere Umfangsfläche mit großem Durchmesser
63:: innere Umfangsfläche mit kleinem Durchmesser
64:: Verbindungsfläche
65:: Flächenabschnitt mit großem Durchmesser
66:: Flächenabschnitt mit kleinem Durchmesser
67:: Verbindungsflächenabschnitt
68:: Eingriffsnut
69:: Halteabschnitt in Momentrichtung
70:: Durchgangsloch
71:: Scheibenöffnung
80:: abgetrenntes Stück
100:: Schneckenrad
101:: inneres Radelement
102:: äußeres Radelement
103:: Metallabschnitt
104:: Harzabschnitt
105:: radial innerer Abschnitt
106:: radial äußerer Abschnitt
107a:: erste Aussparung
107b:: zweite Aussparung
108a:: erste Verstärkungsrippe
108b:: zweite Verstärkungsrippe
109:: Radzahnabschnitt
110a:: erster Eingriffsabschnitt
110b:: zweiter Eingriffsabschnitt
111:: Form
112:: Hohlraum
113:: Angusskanal
114:: Einspritzöffnung
115:: Radzahnabschnitt-Formungsabschnitt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2004276638 A [0003, 0013]
JP 2018009656 A [0006, 0013, 0017]
JP 2020116999 [0111]
JP 2020 [0111]
JP 211963 [0111]

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Schneckenrads, das ein inneres Radelement umfasst, das einen Seitenplattenabschnitt umfasst, der eine hohle kreisförmige Plattenform aufweist und einen rohrförmigen Traufabschnitt, der sich von einem radial äußeren Endabschnitt des Seitenplattenabschnitts in Richtung einer axialen Seite erstreckt, und ein äußeres Radelement, das aus einem Kunstharz hergestellt ist, das einen Radzahnabschnitt an einer äußeren Umfangsfläche davon aufweist, und mit dem inneren Radelement auf eine Weise verbunden und daran befestigt ist, dass es einen radial äußeren Abschnitt des Seitenplattenabschnitts und des Traufabschnitts bedeckt, wobei das Verfahren umfasst: einen Schritt des Formens des äußeren Radelements durch Anordnen einer Form um einen radial äußeren Abschnitt des inneren Radelements, und Zuführen des geschmolzenen Kunstharzes von einer ringförmigen oder bogenförmigen Einspritzöffnung in Richtung eines Taschenabschnitts, der über einen gesamten Umfang eines Hohlraums durchgehend ist, der zwischen einer inneren Fläche der Form und einer Fläche des inneren Radelements vorhanden ist und der auf einer radial inneren Seite des Traufabschnitts vorhanden ist.
Das Verfahren zur Herstellung eines Schneckenrads nach Anspruch 1, wobei die Einspritzöffnung einer inneren Umfangsfläche des Traufabschnitts zugewandt ist.
Das Verfahren zur Herstellung eines Schneckenrads nach Anspruch 2, wobei: das innere Radelement eine Eingriffsnut umfasst, die radial nach außen über einen gesamten Umfang der inneren Umfangsfläche des Traufabschnitts ausgespart ist; und die Einspritzöffnung der Eingriffsnut in der inneren Umfangsfläche des Traufabschnitts zugewandt ist.
Das Verfahren zur Herstellung eines Schneckenrads nach Anspruch 1, wobei die Einspritzöffnung einer Seitenfläche des Seitenplattenabschnitts auf der einen axialen Seite zugewandt ist.
Das Verfahren zur Herstellung eines Schneckenrads nach Anspruch 4, wobei die Form einen abgestuften zylindrischen Flächenabschnitt umfasst, der einen Flächenabschnitt mit großem Durchmesser umfasst, der einer inneren Umfangsfläche eines Abschnitts auf der einen axialen Seite des Traufabschnitts zugewandt ist, einen Flächenabschnitt mit kleinem Durchmesser, der einer inneren Umfangsfläche eines Abschnitts auf der anderen axialen Seite des Traufabschnitts zugewandt ist, und einen Verbindungsflächenabschnitt, der den Flächenabschnitt mit großem Durchmesser und den Flächenabschnitt mit kleinem Durchmesser verbindet.
Das Verfahren zur Herstellung eines Schneckenrads nach Anspruch 5, wobei die Einspritzöffnung zu dem Verbindungsflächenabschnitt hin geöffnet ist.
Das Verfahren zur Herstellung eines Schneckenrads nach Anspruch 5, wobei: die Form einen Seitenflächen-Formungsabschnitt umfasst, der von einem Endabschnitt des Flächenabschnitts mit großem Durchmesser auf der einen axialen Seite radial nach außen gebogen ist; und die Einspritzöffnung zu dem Seitenflächen-Formungsabschnitt geöffnet ist.
Das Verfahren zur Herstellung eines Schneckenrads nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das innere Radelement ein Durchgangsloch umfasst, das in einer axialen Richtung in einem Abschnitt des Seitenplattenabschnitts durchdringt, der radial innerhalb des äußeren Radelements liegt.
Das Verfahren zur Herstellung eines Schneckenrads nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei: die Form einen Heißkanal umfasst, der die Einspritzöffnung an einem nachgelagerten Endabschnitt umfasst; und die Einspritzöffnung eine offene Öffnung ist.
Das Verfahren zur Herstellung eines Schneckenrads nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei wenn die Form nach dem Schritt des Formens des äußeren Radelements geöffnet wird, ein abgetrenntes Stück, das auf einer Seite des äußeren Radelements verbleibt und von einem Teil des Kunstharzes gebildet wird, das innerhalb eines Angusskanals verbleibt und abgekühlt und erstarrt ist, an einer Position verbleibt, wo die Einspritzöffnung des äußeren Radelements geöffnet ist, ohne bearbeitet zu werden.
Schneckenrad, umfassend: ein inneres Radelement, das einen Seitenplattenabschnitt umfasst, der eine hohle kreisförmige Plattenform aufweist und einen rohrförmigen Traufabschnitt, der sich von einem radial äußeren Endabschnitt des Seitenplattenabschnitts in Richtung einer axialen Seite erstreckt; und ein äußeres Radelement, das aus einem Kunstharz hergestellt ist, einen Radzahnabschnitt an einer äußeren Umfangsfläche davon umfasst, und mit dem inneren Radelement auf eine Weise verbunden und daran befestigt ist, dass es einen radial äußeren Abschnitt des Seitenplattenabschnitts und des Traufabschnitts bedeckt, wobei: ein ringförmiger oder bogenförmiger Einspritzöffnungsabdruck an einer Fläche des äußeren Radelements ausgebildet ist; und ein kalter Pfropfen nur von einem ersten Beschränkungsabschnitt gehalten wird, der über einen gesamten Umfang des äußeren Radelements durchgehend ist und auf einer radial inneren Seite des Traufabschnitts vorhanden ist.
Das Schneckenrad nach Anspruch 11, wobei ein abgetrenntes Stück an einer Position des Einspritzöffnungsabdrucks des äußeren Radelements bereitgestellt ist.