JP2006336814A - Worm wheel structure and power steering device using worm wheel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、特に、芯金の外周に合成樹脂材を被覆して複数の歯を形成するウォームホイール構造及びこのウォームホイールが用いられる例えば車両の電動パワーステアリング装置に関する。 The present invention particularly relates to a worm wheel structure in which a synthetic resin material is coated on the outer periphery of a core metal to form a plurality of teeth, and to an electric power steering device for a vehicle using the worm wheel, for example.
この種の従来のウォームホイール構造としては、以下の特許文献1に記載されているようなものが知られている。 As this type of conventional worm wheel structure, a structure described in Patent Document 1 below is known.
このウォームホイールは、車両の電動パワーステアリング装置の減速機構に適用されたもので、バックラッシュによるラトル音低減や耐摩耗性及び伝達効率の向上を図るために、歯車状の芯金の外周に合成樹脂材によって複数のホイール歯部が形成された二重構造に形成されている。 This worm wheel is applied to the deceleration mechanism of an electric power steering device for a vehicle, and is synthesized on the outer periphery of a gear-shaped core bar in order to reduce rattle noise due to backlash and improve wear resistance and transmission efficiency. It is formed in a double structure in which a plurality of wheel teeth are formed by a resin material.
前記芯金は、肉厚円板状の芯金本体の外周面に、前記複数のホイール歯部の基部を構成する歯芯部が一体に形成されており、この歯芯部は、ウォームホイールの軸方向に対して傾斜状のはす歯形に成形されていると共に、この外面形状に沿って合成樹脂材の前記ホイール歯部が被覆状態に成形されている。 In the core metal, a tooth core portion constituting a base portion of the plurality of wheel tooth portions is integrally formed on an outer peripheral surface of a thick disc-shaped core metal body, and the tooth core portion is formed of a worm wheel. A helical tooth shape which is inclined with respect to the axial direction is formed, and the wheel tooth portion of the synthetic resin material is formed in a covering state along the outer surface shape.
そして、前記複数の歯部は、射出成形によって形成され、予め粉末合金などで成形された歯車状の前記芯金を射出成形金型内に配置して、該金型内に合成樹脂材を注入して傾斜状の歯芯部の外周に沿った傾斜状のはす歯形に形成されるようになっている。
しかしながら、前記従来のウォームホイール構造にあっては、前述のように、前記芯金の歯芯部が、ウォームホイールの軸方向に対して傾斜状に形成されていると共に、前記合成樹脂材のホイール歯部が歯芯部の傾斜状の外面形状に沿って被嵌状態に成形されるようになっているため、かかる成形後においてウォームホイールを射出成形金型内からの型抜性が悪化する。 However, in the conventional worm wheel structure, as described above, the tooth core portion of the metal core is formed to be inclined with respect to the axial direction of the worm wheel, and the synthetic resin wheel. Since the tooth portion is formed in a fitted state along the inclined outer surface shape of the tooth core portion, the moldability of the worm wheel from the injection mold is deteriorated after such forming.
すなわち、前記歯芯部が、前記ホイール歯部の形状に合わせて傾斜状に形成されていることから、前記射出成形金型が軸方向に分割されるタイプのものである場合には、成形後のウォームホイールを前記金型から軸方向へ引き抜いて型抜きする場合に、前記各ホイール歯部の歯元の軸方向の両端部のうち、歯底面側の部位が金型に引っ掛かってウォームホイールを金型内から容易に取り出すことが困難になる。この結果、該ウォームホイールの成形作業能率が低下してしまう。 That is, since the tooth core portion is formed in an inclined shape in accordance with the shape of the wheel tooth portion, when the injection mold is of a type divided in the axial direction, When the worm wheel is pulled out from the mold in the axial direction and the mold is removed, the tooth bottom side portion of the end portions in the axial direction of the tooth base of each wheel tooth portion is caught by the mold and the worm wheel is moved. It becomes difficult to take out from the mold easily. As a result, the molding work efficiency of the worm wheel is reduced.
本発明は、前記従来のウォームホイール構造の実状に鑑みて案出されたもので、請求項1に記載の発明は、とりわけ、芯金の歯芯部を、前記ウォームホイールの回転軸方向に沿ってほぼ直線状に延出形成する一方、ホイール歯部を前記軸方向に対して傾斜状のはす歯形に形成したことを特徴としている。 The present invention has been devised in view of the actual state of the conventional worm wheel structure, and the invention according to claim 1, in particular, includes the tooth core portion of the metal core along the rotational axis direction of the worm wheel. The wheel teeth are formed in a helical shape inclined with respect to the axial direction.
この発明によれば、歯芯部の形成方向がウォームホイールの軸方向に沿ってほぼ直線状になっていることから、芯金を例えば粉末合金によって型成形した後に、該芯金を軸方向から引き抜いて型抜きする際に、前記歯芯部の直線性によって容易に引き抜くことが可能になる。 According to this invention, since the forming direction of the tooth core portion is substantially linear along the axial direction of the worm wheel, the core metal is molded from, for example, a powder alloy, and then the core metal is removed from the axial direction. When pulling out and punching out, it is possible to easily pull out due to the linearity of the tooth core.
また、ウォームホイールの型成形時に、芯金本体と複数の歯芯部の外面に合成樹脂材のホイール歯部を成形し、金型を冷却した後に、この成形体を前記金型から軸方向へ引き抜く際に、前記各歯芯部の形成方向がかかる引き抜き方向と同一になっていることから、前記引き抜き力が傾斜状の各ホイール歯部に作用すると、該ホイール歯部が歯芯部側へ弾性変形して、つまり歯芯部と平行となるように弾性変形するため、該型抜き作業が容易になる。 In addition, when molding the worm wheel, after forming the wheel teeth of the synthetic resin material on the outer surface of the core metal body and the plurality of tooth cores, and cooling the mold, the molded body is moved from the mold in the axial direction. When pulling out, since the forming direction of each tooth core is the same as the pulling direction, when the pulling force acts on each inclined wheel tooth, the wheel tooth moves toward the tooth core. Since it is elastically deformed, that is, elastically deformed so as to be parallel to the tooth core portion, the die cutting operation is facilitated.
請求項2に記載の発明は、ステリングホィールに接続された操舵軸と、該操舵軸に結合されて、外周に複数の歯部が形成されたウォームホイールと、該ウォームホイールに噛み合うウォームシャフトと、該ウォームシャフトに設けられて、該ウォームシャフト及びウォームホイールを介して前記操舵軸に操舵アシスト力を付与する電動機と、前記操舵軸に設けられた操舵状態検出手段の出力信号に基づいて前記電動機を制御する電動機制御手段とを備えた電動パワーステアリング装置であって、前記ウォームホイールを、金属材によって形成された芯金本体と、該芯金本体の外周面に一体に有し、円周方向の等間隔位置に複数設けられた歯芯部と、該歯芯部を覆うように前記芯金本体の外周に設けられて、合成樹脂材によって形成されたホイール歯部とによって構成し、前記歯芯部を、前記ウォームホイールの回転軸方向に沿って延出形成する一方、前記ホイール歯部を前記軸方向に対して傾斜状のはす歯形に形成したことを特徴としている。
The invention according to
この発明も、ウォームホイール自体の構造が請求項1の発明と同様であるから、該請求項1の発明と同じ作用効果が得られる。 Since the structure of the worm wheel itself is the same as that of the first aspect of the present invention, the same effect as that of the first aspect of the invention can be obtained.
以下、本発明に係るウォームホイール構造を、車両の電動パワーステアリング装置に適用した実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment in which a worm wheel structure according to the present invention is applied to an electric power steering device for a vehicle will be described with reference to the drawings.
前記電動パワーステアリング装置は、図13及び図14に示すように、一端部がステアリングホイール1に接続された操舵軸2と、該操舵軸2の他端部に接続されて一部がピニオンハウジング3内に収容されたピニオン軸4と、該ピニオン軸4の外周に結合されたウォームホイール5と、該ウォームホイール5と噛合するウォームシャフト6と、前記ピニオンハウジング3の側部に結合されたモータハウジング7内に収容保持されて、前記ウォームシャフト6およびウォームホイール5を介して操舵軸2に操舵アシストトルクを付与する電動機8と、前記モータハウジング7内に設けられ、操舵軸2の回転角を検出する図外のセンサと、該センサの出力信号に基づき前記電動機8を制御する制御回路9とをそれぞれ備えている。また、前記ピニオンハウジング2の下部に車幅方向に沿って設けられたラックハウジング10内に、ラックバー11が収容配置されている。
As shown in FIGS. 13 and 14, the electric power steering device includes a
前記ラックバー11の両端部には、ナックルアーム12を介して左右前輪FL,FRがそれぞれ連結されていると共に、前記ラックバー11は、ラックハウジング10内で前記ピニオン軸4とヘリカル歯車のように噛合し、前記操舵軸2が回転することにより軸方向に移動するようになっている。
Left and right front wheels FL and FR are connected to both ends of the
前記電動機8は、図14に示すように、前記ウォームシャフト6の外周部に固定された円筒形状のロータ13と、該ロータ13を励磁することによって回転させる円環状のステータ14と、前記ウォームシャフト6の回転量を検出する回転角センサ15と、前記ステータ14の内周側に巻回されたコイル部16とを備えている。
As shown in FIG. 14, the
前記ウォームシャフト6は、前記電動機7によって駆動され、両端部が軸受17,18によって回転自在に支持されていると共に、一端側の前記ウォームホイール5と噛合するウォーム歯部6aが形成されている。
The
前記ウォームホイール5は、図1及び図2に示すように、金属材を型成形によって一体に形成された歯車状の芯金19と、該芯金19の外周側に一体に結合された合成樹脂材からなる複数のホイール歯部20とから主として構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
具体的に説明すれば、前記芯金19は、例えば粉末合金材を型成形して焼結したもので、図3〜図6に示すように、ほぼ円板状の芯金本体21と、該芯金本体21の外周面に一体に有し、円周方向の等間隔位置に複数設けられた歯芯部22とから構成されている。
More specifically, the
前記芯金本体21は、所定の肉厚に形成されて、中央に前記ピニオンシャフト4が挿通固定される固定用孔21aが貫通形成されている。
The
前記歯芯部22は、図5及び図6に示すように、平面ほぼ菱形の台形円錐状に形成されて、芯金本体21の幅方向のほぼ中央位置に設けられていると共に、ウォームホイール5の回転軸方向、つまり芯金本体21の幅方向Pに沿ってほぼ直線状に延設されている。これによって、歯芯部22の長手方向(軸方向)の両端部22c、22cが軸方向の中心部から端縁に向かって先細り状に形成されている。また、この歯芯部22は、その長手方向の長さLが芯金本体21の幅長さの約半分程度に設定されていると共に、中央の幅長さが前記ホイール歯部20の肉厚などの関係で所定厚に設定されている。さらに、基部22aから平坦な上面22bまでの高さHは、図9に示すように、前記ホイール歯部20に前記ウォームシャフト6の歯部6aが噛み合った際における該歯部6aの頂部6bよりも高い位置でかつ両歯部6a、20の歯側面の当接位置Sよりも若干低く設定されている。これによって、ホイール歯部20の強度を確保して耐久性の向上を図っている。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
また、歯芯部22を台形形状に形成することによって基部22aの剛性が高くなり、該歯芯部22の耐久性も向上する。
Further, by forming the
一方、前記合成樹脂材のホイール歯部20は、図7及び図8に示すように、射出成形機により前記芯金19と一体に成形固定され、芯金本体21の外周面と歯芯部22の外面全体に被覆状態に設けられていると共に、前記歯芯部22の長手方向、つまりウォームホイール5の軸心方向Pに対して傾斜状に形成されて、前記ウォームシャフト6の歯部6aと噛み合うはす歯形に形成されている。したがって、この各ホイール歯部20の肉厚幅が、図8に示すように全体に大きく形成され、特に、前記歯芯部22が位置しない軸方向の両端部20d、20d側が歯芯部22が存在しない分だけ比較的肉厚に形成されている。
On the other hand, as shown in FIGS. 7 and 8, the
また、このホイール歯部20は、横断面がほぼ截頭台形状に形成され、前記ウォームシャフト6の歯部6aの歯側面と当接しつつ噛み合う噛み合い部である歯側面20a、20bを有し、この各歯側面20a、20bは、その形状がウォームシャフト6の各歯部6aの歯側面と十分な面接触状態で当接するような凹状の円弧面に形成されている。
Further, the
また、前記ホイール歯部20は、前記歯側面20a、20bの歯元部側の軸方向の前後左右位置に、4つの逃げ部23がそれぞれ切欠形成されている。この各逃げ部23は、射出成形金型から該ホイール歯部20の歯筋方向への引き抜き時における前記金型との干渉を回避するもので、外端縁23aがウォームホイール5の接線方向、つまり側面に対してほぼ直角になるように形成されていると共に、前記歯側面20a、20bを構成する凹状湾曲面よりも歯元部側でその幅が小さくなるように形成されている。したがって、前記隣接するホイール歯部20,20の円周方向で対向する両逃げ部23,23はほぼ平行に形成されている。
Further, the
なお、前記ホイール歯部20を形成する合成樹脂材は、前記芯金本体21の両側部の径方向ほぼ中央位置まで被嵌状態に形成されている。
The synthetic resin material forming the
さらに、前記隣接する各ホイール歯部20、20間に有する各歯底面24は、図10に示すように、軸方向のほぼ中央位置から前記各逃げ部23側に設けられた端縁に向かって周方向の幅W1が徐々に小さくなるように形成されている。
Further, as shown in FIG. 10, each
したがって、この実施形態によれば、まず、芯金19を金型によって型成形した後に、型内から芯金19を引き抜いて型抜きをする場合、該芯金19の各歯芯部22の形成方向がウォームホイール5の軸方向Pに沿ってほぼ直線状になっていることから、該各歯芯部22の直線構造によって型内から容易に引き抜くことが可能になる。
Therefore, according to this embodiment, first, when the
次に、前述のような予め成形された芯金19に前記ホイール歯部20を成形固定するには、図11に示すような、射出成形金型30のキャビティ30a内に収容保持して、その後、キャビティ30a内に溶融した合成樹脂材を注入することによって、図示のようなウォームホイール5が成形される。続いて金型30を冷却した後に、このウォームホイール5の成形体を前記金型から引き抜く。
Next, in order to mold and fix the
このように、成形体を前記金型30から軸方向へ引き抜く際に、前記各歯芯部22の形成方向がかかる引き抜き方向と同一になっていることから、前記引き抜き力が傾斜状の各ホイール歯部20の両端部20c、20cの各側面に作用すると、該各両端部30c、20cが歯芯部22方向側へ直線状に弾性変形する。つまり、ホイール歯部20全体が歯芯部22と平行となるように弾性変形するため、該型抜き作業が容易になる。
As described above, when the molded body is pulled out from the
特に、前記両端部20c、20c側の肉厚が比較的肉厚になっていることから、より弾性変形し易くなるので、より引き抜き作業が容易になる。
In particular, since the thickness on the both
また、前記逃げ部23によって金型30から容易に引き抜くことが可能になるので、かかる金型成形作業が容易になる。特に、前記各逃げ部23は、ウォームホイール5の接線方向に対してほぼ直角に形成されていることから、前記ホイール歯部20の強度確保と金型30からの容易な引き抜き性の両方の効果を得ることが可能になる。
Further, since the
さらに、前記逃げ部23を、ホイール歯部20の軸方向の両側に設けて、各逃げ部23がウォームホイール5の軸対称位置に形成されることから、傾斜状に形成された各ホイール歯部20の金型からの引き抜き作業がさらに容易になると共に、ウォームシャフト6との関係でウォームホイール5が正回転あるいは逆回転に対して均一な特性を得ることができる。
Further, since the
また、前記各逃げ部23は、前記歯側面20a、20bを構成する曲面を連続的に延長した曲面よりも前記歯元部の周方向の幅が小さくなるように形成されているので、金型成形時における合成樹脂材のホイール歯部20を引き抜く際に、前述のように、各該ホイール歯部20の弾性変形を得ながら各逃げ部23を利用して引く抜くことができるので、かかる引き抜き性が良好になる。
Further, each
また、前記ホイール歯部20がウォームシャフト6の歯側面に対応する歯形形状に形成されているため、ウォームホイール5とウォームシャフト6との噛み合い接触面積が増大して、該ウォームホイール5の歯側面20a、20bとウォームシャフト6の歯側面との間の面圧が低下する。これによって、各歯側面の面圧が低下することにより、ウォームホイール5の耐久性が向上する。
Further, since the
さらに、ホイール歯部20を構成する合成樹脂材は、成形完了後に金型内で冷却される際に若干収縮変形する。このため、この収縮変形分を考慮して周方向で対向する逃げ部23、23同士の間隔を設定することによって、金型30内からの良好な引き抜き性を確保できると共に、該逃げ部23,23の大きさを最小限に抑えることができるので、ウォームホイール5の剛性も確保することが可能になる。
Further, the synthetic resin material constituting the
前記隣接する各逃げ部23,23をほぼ平行に形成したことから、該逃げ部の形成範囲を極力小さくできる。この結果、ウォームホイール5の剛性を高めることができる。
Since the
なお、前述のように、前記歯芯部22の軸方向の両端部22c、22cを、軸方向の中心部から端部に向かって先細り状に形成したことにより、歯芯部22の外周を覆うホイール歯部20の肉厚が不均一となるが、合成樹脂材の肉厚を十分に大きくすることができるので、弾性変形量を大きくすることが可能になる。
As described above, both
また、例えば歯芯部22を、菱形状に変えて、図12に示すような平面楕円形状に形成することも可能であり、全体が截頭円錐台形状に形成されて、歯芯部20の両端部20c、20cがウォームホイール5の軸方向に沿って延設されるようになっている。さらに、この各歯芯部22の高さや幅などは第1の実施形態とほぼ同様に設定されている。したがって、この実施形態も第1の実施形態と同様な作用効果が得られる。
Further, for example, the
本発明は、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば前記歯芯部20の構造をさらに変更することも可能であり、またホイール歯部20の構造も変更可能である。また、ウォームホイールを電動パワーステアリング装置以外の装置などに適用することも可能である。
The present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment. For example, the structure of the
前記実施形態から把握される前記請求項に記載した発明以外の技術的思想について以下に説明する。 The technical ideas other than the invention described in the claims, as grasped from the embodiment, will be described below.
請求項(1)前記歯部は、前記ウォームシャフトの歯側面に対応する歯形形状を有する噛み合い部と、少なくとも軸方向の一方側端部の歯元部に設けられ、前記歯部形成用の金型からの歯部の歯筋方向の引き抜き時における該金型との干渉を回避する逃げ部と、を備えたことを特徴とする請求項1に記載のウォームホイール構造。 (1) The tooth portion is provided at a meshing portion having a tooth profile corresponding to a tooth side surface of the worm shaft, and at a tooth base portion at least one end portion in the axial direction, and the tooth portion forming gold The worm wheel structure according to claim 1, further comprising an escape portion that avoids interference with the mold when the tooth portion is pulled out from the die in the direction of the tooth trace.
前記歯部がウォームシャフトの歯側面に対応する歯形形状に形成されているため、ウォームホイールとウォームシャフトとの噛み合い接触面積が増大して、噛み合い部の面圧が低下する。これによって、噛み合い部の面圧が低下することにより、ウォームホイールの耐久性が向上する。 Since the tooth portion is formed in a tooth profile corresponding to the tooth side surface of the worm shaft, the meshing contact area between the worm wheel and the worm shaft increases, and the surface pressure of the meshing portion decreases. Thereby, the durability of the worm wheel is improved by reducing the surface pressure of the meshing portion.
また、逃げ部によって金型から容易に引き抜くことが可能になるので、かかる金型成形作業が容易になる。 Moreover, since it becomes possible to pull out easily from a metal mold | die by an escape part, this metal mold | die shaping | molding operation | work becomes easy.
請求項(2)前記逃げ部は、ウォームホイールの接線方向に対してほぼ直角に形成されていることを特徴とする請求項(1)に記載のウォームホイール構造。 (2) The worm wheel structure according to (1), wherein the relief portion is formed substantially perpendicular to the tangential direction of the worm wheel.
この発明によれば、逃げ部の前記特異な構成によって、前記歯部の強度確保と金型からの容易な引き抜き性の両方の効果を得ることが可能になる。 According to the present invention, it is possible to obtain both effects of ensuring the strength of the tooth portion and easily pulling out from the mold by the unique configuration of the relief portion.
請求項(3)前記逃げ部を、歯部の軸方向の両側に設けたことを特徴とする請求項(1)に記載のウォームホイール構造。 (3) The worm wheel structure according to (1), wherein the relief portions are provided on both sides of the tooth portion in the axial direction.
各歯部の逃げ部がウォームホイールの軸対称位置に形成されることから、はす歯(傾斜状)に形成された各歯部の金型からの引き抜き作業がさらに容易になると共に、ウォームシャフトとの関係でウォームホイールが正回転あるいは逆回転に対して均一な特性を得ることができる。 Since the relief part of each tooth part is formed at an axially symmetric position of the worm wheel, the operation of pulling out each tooth part formed on a helical tooth (inclined shape) from the mold becomes easier and the worm shaft Therefore, the worm wheel can obtain uniform characteristics with respect to forward rotation or reverse rotation.
請求項(4)前記逃げ部は、前記噛み合い部を構成する曲面を連続的に延長した曲面よりも前記歯元部の周方向の幅が小さくなるように形成されていることを特徴とする請求項(1)に記載のウォームホイール構造。 (4) The relief portion is formed so that a width in the circumferential direction of the tooth base portion is smaller than a curved surface obtained by continuously extending the curved surface constituting the meshing portion. The worm wheel structure according to item (1).
この発明によれば、金型成形時における合成樹脂材の歯部を引き抜く際に、各該歯部の弾性変形を得ながら各逃げ部を利用して引く抜くことができるので、かかる引き抜き性が良好になる。 According to this invention, when pulling out the tooth portion of the synthetic resin material at the time of molding, it is possible to pull out using each relief portion while obtaining elastic deformation of each tooth portion. Become good.
請求項(5)前記隣接する歯部間に形成される歯底面は、軸方向のほぼ中央位置から前記逃げ部側に設けられた軸方向の端面に向かって周方向の幅が徐々に小さくなるように形成されていることを特徴とする請求項(1)に記載のウォームホイール構造。 (5) The bottom surface formed between the adjacent tooth portions gradually decreases in width in the circumferential direction from the substantially central position in the axial direction toward the end surface in the axial direction provided on the escape portion side. The worm wheel structure according to claim 1, wherein the worm wheel structure is formed as described above.
歯部を構成する合成樹脂材は、成形完了後に金型内で冷却される際に、若干収縮変形する。このため、この収縮変形分を考慮して対向する逃げ部同士の間隔を設定する、つまり収縮変形分によって金型内からの引き抜き性が良くなることにより、該逃げ部の大きさを最小限に抑えて、ウォームホイールの剛性を確保することが可能になる。 The synthetic resin material constituting the tooth portion is slightly contracted and deformed when cooled in the mold after completion of molding. For this reason, the distance between the opposing relief portions is set in consideration of the contraction deformation amount, that is, the retractability from the inside of the mold is improved by the contraction deformation amount, thereby minimizing the size of the escape portion. This makes it possible to secure the rigidity of the worm wheel.
請求項(6)前記隣接する歯部の対向する逃げ部を、ほぼ平行に形成したことを特徴とする請求項(1)に記載のウォームホイール構造。 (6) The worm wheel structure according to (1), wherein the opposing relief portions of the adjacent tooth portions are formed substantially in parallel.
金型成形後のウォームホイールは、前記金型内から軸方向に引き抜かれるため、金型と干渉する部分、つまり逃げ部を平行に形成することによって、該逃げ部の形成範囲を極力小さくできる。この結果、ウォームホイールの剛性を高めることができる。 Since the worm wheel after mold forming is pulled out in the axial direction from the inside of the mold, by forming the part that interferes with the mold, that is, the escape part in parallel, the formation range of the escape part can be minimized. As a result, the rigidity of the worm wheel can be increased.
請求項(7)前記隣接する歯部間に形成される歯底面のほぼ軸方向の中央部に対応する金型の周方向の幅を、隣接する前記各逃げ部同士の間隔よりも大きく設定したことを特徴とする請求項(1)に記載のウォームホイール構造。 (7) The width in the circumferential direction of the mold corresponding to the substantially axial center portion of the tooth bottom surface formed between the adjacent tooth portions is set to be larger than the interval between the adjacent relief portions. The worm wheel structure according to claim 1, wherein:
歯部を構成する合成樹脂材は金型内で冷却される際に、若干収縮するため、この収縮分を考慮して、対向する逃げ部間の間隔を設定することにより、該各逃げ部の大きさを極力小さく形成することが可能になる。この結果、ウォームホイールの剛性を高めることが可能になる。 Since the synthetic resin material that constitutes the tooth portion slightly shrinks when cooled in the mold, considering the amount of shrinkage, by setting the interval between the opposing relief portions, It becomes possible to make the size as small as possible. As a result, the rigidity of the worm wheel can be increased.
また、合成樹脂材は、弾性を有するため、歯部が金型から引き抜かれる際に、該金型に逃げ部が干渉してもウォームホイールに悪影響を与えることはない。 Further, since the synthetic resin material has elasticity, even if the escape portion interferes with the die when the tooth portion is pulled out from the die, the worm wheel is not adversely affected.
請求項(8)前記歯芯部の軸方向の両端部を、軸方向の中心部から端部に向かって周方向寸法が減少するように形成したことを特徴とする請求項(1)に記載のウォームホイール構造。 (8) The axial end portions of the tooth core portion are formed such that the circumferential dimension decreases from the axial center portion toward the end portion. Worm wheel structure.
この発明によれば、歯芯部の長手方向と歯部の形成方向が一致しないため、歯芯部の外周を覆う合成樹脂材の厚みが不均一となるが、歯芯部の両端部を先細り状に形成することによって、合成樹脂材が極端に薄肉になることを防止できる。 According to this invention, since the longitudinal direction of the tooth core portion and the forming direction of the tooth portion do not coincide with each other, the thickness of the synthetic resin material covering the outer periphery of the tooth core portion is non-uniform, but both end portions of the tooth core portion are tapered. By forming it into a shape, the synthetic resin material can be prevented from becoming extremely thin.
1…ステアリングホイール
3…操舵軸
5…ウォームホイール
6…ウォームシャフト
8…電動機
19…芯金
20…ホイール歯部
20a、20b…歯側面(噛み合い部)
21…芯金本体
22…歯芯部
22…両端部
23…逃げ部
24…歯底面
30…射出成形金型
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
21 ...
Claims (2)
該芯金本体の外周面に一体に有し、円周方向の等間隔位置に複数設けられた歯芯部と、
該歯芯部を覆うように前記芯金本体の外周に設けられ、ウォームシャフトと噛み合う合成樹脂材のホイール歯部とを備えたウォームホイール構造であって、
前記歯芯部を、ウォームホイールの回転軸方向に沿ってほぼ直線状に延出形成する一方、
前記ホイール歯部を前記軸方向に対して傾斜状のはす歯形に形成したことを特徴とするウォームホイール構造。 A cored bar body formed of a metal material;
Tooth core portion integrally provided on the outer peripheral surface of the core metal body, and provided at a plurality of equally spaced positions in the circumferential direction;
A worm wheel structure provided on the outer periphery of the metal core body so as to cover the tooth core part, and provided with a wheel tooth part of a synthetic resin material meshing with the worm shaft,
While the tooth core portion is formed to extend substantially linearly along the rotational axis direction of the worm wheel,
A worm wheel structure in which the wheel tooth portion is formed in a helical shape inclined with respect to the axial direction.
該操舵軸に結合されて、外周に複数の歯部が形成されたウォームホイールと、
該ウォームホイールに噛み合うウォームシャフトと、
該ウォームシャフトに設けられて、該ウォームシャフト及びウォームホイールを介して前記操舵軸に操舵アシスト力を付与する電動機と、
前記操舵軸に設けられた操舵状態検出手段の出力信号に基づいて前記電動機を制御する電動機制御手段とを備えた電動パワーステアリング装置であって、
前記ウォームホイールを、
金属材によって形成された芯金本体と、
該芯金本体の外周面に一体に有し、円周方向の等間隔位置に複数設けられた歯芯部と、
該歯芯部を覆うように前記芯金本体の外周に設けられて、合成樹脂材によって形成されたホイール歯部とによって構成し、
前記歯芯部を、前記ウォームホイールの回転軸方向に沿ってほぼ直線状に延出形成する一方、
前記ホイール歯部を前記軸方向に対して傾斜状のはす歯形に形成したことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
A steering shaft connected to the steering wheel;
A worm wheel coupled to the steering shaft and having a plurality of teeth formed on the outer periphery;
A worm shaft meshing with the worm wheel;
An electric motor provided on the worm shaft for applying a steering assist force to the steering shaft via the worm shaft and the worm wheel;
An electric power steering apparatus comprising: motor control means for controlling the electric motor based on an output signal of a steering state detection means provided on the steering shaft;
The worm wheel,
A cored bar body formed of a metal material;
Tooth core portion integrally provided on the outer peripheral surface of the core metal body, and provided at a plurality of equally spaced positions in the circumferential direction;
It is provided on the outer periphery of the core metal main body so as to cover the tooth core part, and is constituted by a wheel tooth part formed of a synthetic resin material,
While the tooth core portion is formed to extend substantially linearly along the rotational axis direction of the worm wheel,
An electric power steering apparatus characterized in that the wheel tooth portion is formed in a helical tooth shape inclined with respect to the axial direction.
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