JP2009041595A - Resinous worm wheel - Google Patents

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Akira Otsubo
亮 大坪
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Toyoda Gosei Co Ltd
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Toyoda Gosei Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enable molding, and to keep high rotation accuracy and strength as a worm wheel. <P>SOLUTION: When assuming a half of a difference thickness of the maximum wall thickness and the minimum wall thickness of a tooth thickness of a single tooth in an ordinary worm wheel as T, and a difference height between the maximum height and the minimum height of a tooth bottom surface as H, an under cut portion wherein a half (t) of the difference thickness between the maximum wall thickness and the minimum wall thickness of the tooth thickness of the tooth bottom surface and the difference height (h) between the maximum height and the minimum height of the tooth bottom surface is in a range of t≤0.2T and h≤0.2H at least at the end on a remote side from a mold parting surface is provided. Forced extraction from a mold is enabled, and the strength of the single tooth can be kept. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、電動パワーステアリング装置の減速機構などに用いられる樹脂製のウォームホイールに関する。   The present invention relates to a resin worm wheel used for a speed reduction mechanism of an electric power steering apparatus.

自動車の電動パワーステアリング装置は、運転者によるステアリングホイールの操舵トルクを検出するトルクセンサと、操舵補助用の電動モータと、電動モータの回転を減速して操舵軸に伝達する減速機構と、を備え、トルクセンサの検出信号に基づいて電動モータの駆動を制御することで、操舵をアシストするものである。   An electric power steering device for an automobile includes a torque sensor that detects a steering torque of a steering wheel by a driver, an electric motor for assisting steering, and a speed reduction mechanism that decelerates the rotation of the electric motor and transmits it to a steering shaft. The steering is assisted by controlling the driving of the electric motor based on the detection signal of the torque sensor.

上記減速機構としては、電動モータの回転軸に連結された駆動ギヤとしてのウォームと、操舵軸に嵌着された従動ギヤとしてのウォームホイールとからなるものが広く用いられ、この減速機構では、ウォームとウォームホイールとの噛合により電動モータの回転を減速して操舵軸に伝達している。   As the speed reduction mechanism, a mechanism composed of a worm as a driving gear connected to a rotating shaft of an electric motor and a worm wheel as a driven gear fitted to a steering shaft is widely used. The rotation of the electric motor is decelerated by meshing with the worm wheel and transmitted to the steering shaft.

ところで車体の軽量化の観点から、用いられている各種歯車類は金属製から樹脂製に変更される傾向にある。上記した減速機構も例外ではなく、ウォーム及びウォームホイールの樹脂化が進められている。しかしながらウォームホイールは、歯底がウォームの外周形状に沿う円弧形状であり、かつ歯面が円弧形状の曲面であるために、アンダーカットとなって成形型からの離型が困難である。そのため成形後に機械加工によって歯部を形成することが行われているが、工数が多大となるという問題があった。   By the way, from the viewpoint of reducing the weight of the vehicle body, various gears used tend to be changed from metal to resin. The above-described reduction mechanism is no exception, and the worm and worm wheel are being made of resin. However, the worm wheel has an arc shape along the outer periphery of the worm and the tooth surface is a curved surface having an arc shape, so that it is undercut and difficult to release from the mold. For this reason, teeth are formed by machining after molding, but there is a problem in that the number of man-hours is large.

そこで、ウォームホイールに代えてハス歯歯車を用いることが考えられる。ハス歯歯車は、歯底がハス歯歯車の軸方向と平行な平面となり、かつ歯面も平面となるので、アンダーカットとなることがなく型成形で容易に製造することができ工数を低減することが可能となる。   Therefore, it is conceivable to use a helical gear instead of the worm wheel. The helical gear has a flat surface parallel to the axial direction of the helical gear, and the tooth surface is also a flat surface. Therefore, the helical gear can be easily manufactured by molding without undercutting, thereby reducing the number of man-hours. It becomes possible.

しかしウォームホイールの代用としてハス歯歯車を用いた場合には、ハス歯歯車の各単歯とウォームとの接触が全て点接触となるため、ウォームギヤ装置としての回動精度が低下するという問題がある。   However, when a helical gear is used as a substitute for the worm wheel, the contact between each single tooth of the helical gear and the worm is all point contact, and there is a problem that the rotational accuracy of the worm gear device is lowered. .

そこで実開平04−049254号公報には、歯部の歯幅の片側半分の歯底を軸方向と平行に形成したウォームホイールが提案されている。このような形状とすることでアンダーカットが解消され、型成形によって製造することが可能となるので、生産性が大きく向上する。また歯幅の反対側半分はウォーム歯であるので、ウォームと線接触する。したがって全体をハス歯とする場合に比べて線接触の範囲が大きいので、歯車としての回動精度をある程度満たすことが可能となる。   Japanese Utility Model Laid-Open No. 04-049254 proposes a worm wheel in which the tooth bottom of one half of the tooth width of the tooth portion is formed parallel to the axial direction. By adopting such a shape, undercut is eliminated, and it becomes possible to manufacture by molding, so that productivity is greatly improved. Moreover, since the opposite half of the tooth width is a worm tooth, it is in line contact with the worm. Therefore, since the range of line contact is larger than when the whole is a helical tooth, it is possible to satisfy the rotation accuracy as a gear to some extent.

しかし電動パワーステアリング装置の減速機構などに用いられるウォームホイールの場合においては、上記公報に記載の技術で製造されたウォームホイールであってもウォームギヤ装置としての回動精度に不足し、さらなる回動精度の向上が求められている。   However, in the case of a worm wheel used for a speed reduction mechanism of an electric power steering device, even the worm wheel manufactured by the technique described in the above publication lacks the rotation accuracy as a worm gear device, and further rotation accuracy. Improvement is demanded.

また上記公報に記載の技術で製造されたウォームホイールでは、歯幅の片側半分の歯底を軸方向と平行に形成したために、各単歯の剛性が低下する。さらに歯幅の片側半分ではウォームと点接触するために、その接触点に荷重が集中する。したがって回動時に単歯が変形する可能性があり、そうすると回動精度が益々低下してしまう。   Moreover, in the worm wheel manufactured by the technique described in the above publication, since the tooth bottom of one half of the tooth width is formed in parallel with the axial direction, the rigidity of each single tooth is lowered. Furthermore, since one side half of the tooth width makes point contact with the worm, the load concentrates on the contact point. Accordingly, there is a possibility that the single teeth are deformed during the rotation, and the rotation accuracy is further reduced.

なお特開2006−290019号公報には、ウォームホイールに代えてハス歯歯車を用いるとともに、周方向に隣り合う単歯を軸方向片側において外径側に突出する連結部を介して連結することが提案されている。このハス歯歯車によれば、単歯が連結部によって補強されているため、ウォームとの接触点に集中する荷重に耐えることができる。   In JP-A-2006-290019, helical gears are used in place of the worm wheel, and single teeth adjacent in the circumferential direction are connected via a connecting portion that protrudes to the outer diameter side on one axial side. Proposed. According to the helical gear, since the single teeth are reinforced by the connecting portion, it is possible to withstand the load concentrated on the contact point with the worm.

しかしハス歯歯車を用いたのでは、前述したようにハス歯歯車の各単歯とウォームとの接触が全て点接触となるため、ウォームギヤ装置としての回動精度が低下するという問題を解決することは困難である。
実開平04−049254号公報 特開2006−290019号公報
However, when the helical gear is used, the contact between each single tooth of the helical gear and the worm is all point contact as described above, so that the problem that the rotational accuracy of the worm gear device is lowered is solved. It is difficult.
Japanese Utility Model Publication No. 04-049254 JP 2006-290019 A

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、型成形を可能とするとともに、ウォームホイールとしての回動精度及び強度を高く維持することを解決すべき課題とする。   This invention is made | formed in view of the said situation, and makes it a subject which should be solved while making mold shaping possible and maintaining high rotation precision and intensity | strength as a worm wheel.

上記課題を解決する本発明の樹脂製ウォームホイールの特徴は、少なくとも外周部が樹脂製で金型により成形され、曲面形状の歯側面と曲面形状の歯底面をもち両端から中央部に向かって歯厚が徐々に減少する略鼓形状の単歯を有する樹脂製のウォームホイールであって、一般ウォームホイールにおける単歯の歯厚の最大肉厚と最小肉厚との差厚の半分をTとし、歯底面の最大高さと最小高さとの差高をHとしたとき、少なくとも型割面から遠い側の端部において、単歯の歯厚の最大肉厚と最小肉厚との差厚の半分(t)と、歯底面の最大高さと最小高さとの差高(h)とが、t≦ 0.2T及びh≦ 0.2Hの範囲にあるアンダーカット部を有することにある。   The resin worm wheel of the present invention that solves the above problems is characterized in that at least the outer peripheral part is made of resin and is molded by a mold, has a curved tooth side surface and a curved tooth bottom surface, and teeth from both ends toward the center part. A worm wheel made of resin having a substantially single-tooth shape with a gradually decreasing thickness, wherein T is half of the difference between the maximum thickness and the minimum thickness of the single tooth thickness in a general worm wheel, When the difference between the maximum height and the minimum height of the root surface is H, at least at the end far from the split surface, half the difference between the maximum thickness and the minimum thickness of the single tooth thickness ( t) and the difference height (h) between the maximum height and the minimum height of the root surface is that there is an undercut portion in the range of t ≦ 0.2T and h ≦ 0.2H.

アンダーカット部は、 0.1T≦t≦ 0.2T及び 0.1H≦h≦ 0.2Hの範囲にあることがさらに望ましい。   More preferably, the undercut portion is in a range of 0.1T ≦ t ≦ 0.2T and 0.1H ≦ h ≦ 0.2H.

本発明の樹脂製ウォームホイールによれば、請求項1に記載のアンダーカット部を有することで、金型からの無理抜きが可能となり、金型成形が可能で、従来のような機械加工が不要となる。そしてアンダーカット部以外の歯面はウォームギヤと線接触するので、ウォームギヤ装置としての回動精度を高く維持することができる。ちなみにt及びhをゼロとすれば、アンダーカットが解消される。   According to the resin worm wheel of the present invention, by having the undercut portion according to claim 1, it is possible to forcibly remove from the mold, mold forming is possible, and conventional machining is unnecessary. It becomes. Since the tooth surfaces other than the undercut portion are in line contact with the worm gear, the rotation accuracy of the worm gear device can be maintained high. By the way, if t and h are zero, the undercut is eliminated.

またアンダーカット部の寸法を、 0.1T≦t≦ 0.2T及び 0.1H≦h≦ 0.2Hの範囲とすれば、単歯の強度を十分なものとすることができ、長寿命とすることができる。   Moreover, if the dimensions of the undercut portion are in the range of 0.1T ≦ t ≦ 0.2T and 0.1H ≦ h ≦ 0.2H, the strength of the single tooth can be made sufficient and the life can be extended. .

本発明において、歯厚とはウォームホイールの周方向における単歯の厚さ(軸方向に対して直交方向の厚さ)をいい、歯底面とは単歯どうしの間の歯溝の底面をいう。   In the present invention, the tooth thickness refers to the thickness of a single tooth in the circumferential direction of the worm wheel (thickness in the direction orthogonal to the axial direction), and the tooth bottom refers to the bottom surface of the tooth gap between the single teeth. .

本発明のウォームホイールは、ウォームと噛合してウォームの回転の軸方向と交差する方向に回転軸を変換する。これによってウォームホイールの回転は、ウォームの回転より減速されたものとなる。このウォームホイールは、樹脂から型成形によって製造することができる。繊維強化樹脂を用いることが望ましい。   The worm wheel of the present invention meshes with the worm and changes the rotation axis in a direction intersecting the axial direction of the rotation of the worm. As a result, the rotation of the worm wheel is decelerated from the rotation of the worm. This worm wheel can be manufactured from resin by molding. It is desirable to use a fiber reinforced resin.

ウォームホイールは、歯すじがウォームホイールの軸方向に対して傾斜し、歯側面及び歯底面がウォームに沿う曲面となっているものと定義される。すなわち曲面形状の歯側面と曲面形状の歯底面をもち、両端から中央部に向かって歯厚が徐々に減少する略鼓形状の単歯を有している。   The worm wheel is defined as a tooth line inclined with respect to the axial direction of the worm wheel, and a tooth side surface and a tooth bottom surface are curved along the worm. That is, it has a substantially tooth-shaped single tooth having a curved tooth side surface and a curved tooth bottom surface, and the tooth thickness gradually decreases from both ends toward the center.

本発明のウォームホイールは、従来のウォームホイールにおける単歯の歯厚の最大肉厚と最小肉厚との差厚の半分をTとし、歯底面の最大高さと最小高さとの差高をHとしたとき、少なくとも型抜き方向の端部における単歯の歯厚の最大肉厚と最小肉厚との差厚の半分(t)と、歯底面の最大高さと最小高さとの差高(h)とが、t≦ 0.2T及びh≦ 0.2Hの範囲にあるアンダーカット部を有している。   In the worm wheel of the present invention, half of the difference between the maximum thickness and the minimum thickness of the single tooth thickness in the conventional worm wheel is T, and the difference height between the maximum height and the minimum height of the root surface is H. When this is done, at least half of the difference between the maximum thickness and the minimum thickness of the tooth thickness of the single tooth at the end in the die-cutting direction (t), and the difference height between the maximum height and the minimum height of the tooth bottom (h) Have undercut portions in the range of t ≦ 0.2T and h ≦ 0.2H.

すなわち従来のウォームホイールは、単歯の端部が寸法Tだけ歯溝に向かって突出し、歯底面も端部が中央部より寸法Hだけ盛り上がった形状となっている。したがってその部位がアンダーカットとなり、型抜きができないため、機械加工によって単歯を形成せざるを得なかった。   That is, in the conventional worm wheel, the end portion of the single tooth protrudes toward the tooth gap by the dimension T, and the end portion of the tooth bottom also rises from the center portion by the dimension H. Therefore, the part becomes undercut, and die cutting cannot be performed, so that single teeth have to be formed by machining.

しかし本発明のウォームホイールによれば、アンダーカット部は存在するものの、歯溝に向かっての突出寸法(t)が 0.2T以下であり、歯底面の盛り上がり寸法(h)も 0.2H以下であるので、金型からの無理抜きが可能となり型成形が可能となる。   However, according to the worm wheel of the present invention, although the undercut portion exists, the projecting dimension (t) toward the tooth gap is 0.2 T or less, and the raised dimension (h) of the tooth bottom is 0.2 H or less. Therefore, it is possible to forcibly remove from the mold and mold forming becomes possible.

t及びhの寸法がゼロであればアンダーカットが解消され型成形には支障がない。しかし歯底面が低くなりすぎて単歯の高さが高くなり、単歯の根元に作用する応力が大きくなって強度面で不具合が生じることが考えられる。そこで、 0.1T≦t≦ 0.2T及び 0.1H≦h≦ 0.2Hの範囲とすることが望ましい。このようにすることで、単歯の強度が向上する。   If the dimensions of t and h are zero, the undercut is eliminated and there is no hindrance to mold forming. However, it is conceivable that the root surface becomes too low and the height of the single tooth becomes high, and the stress acting on the root of the single tooth becomes large, causing a problem in strength. Therefore, it is desirable to set the ranges of 0.1T ≦ t ≦ 0.2T and 0.1H ≦ h ≦ 0.2H. By doing in this way, the intensity | strength of a single tooth improves.

本発明にいうアンダーカット部は、少なくとも型割面から遠い側の端部に形成される。例えばウォームホイールの軸方向の一端面を型割面とすれば、アンダーカット部は少なくとも軸方向の他端部に形成される。この場合は、両端部にアンダーカット部を形成してもよい。また型割面をウォームホイールの軸方向の中央部とした場合には、アンダーカット部は軸方向の両端部に形成する必要がある。さらに型割面を軸方向の中央部と一端面との間とした場合には、型割面に近い一端面側の端部では 0.2T<tあるいは 0.2H<hとなる場合もあるが、型割面から遠い他端面側の端部ではt≦ 0.2T及びh≦ 0.2Hの範囲のアンダーカット部を形成する必要がある。   The undercut part said to this invention is formed in the edge part at the side far from a mold parting surface at least. For example, if one end surface in the axial direction of the worm wheel is a parting surface, the undercut portion is formed at least at the other end portion in the axial direction. In this case, you may form an undercut part in both ends. Further, when the parting surface is the central part in the axial direction of the worm wheel, the undercut parts need to be formed at both ends in the axial direction. Furthermore, when the mold parting surface is between the central part in the axial direction and one end face, the end part on one end face side close to the parting face may be 0.2T <t or 0.2H <h. It is necessary to form an undercut portion in the range of t ≦ 0.2T and h ≦ 0.2H at the end portion on the other end surface side far from the mold parting surface.

以下、従来例と実施例により本発明を具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to conventional examples and examples.

(従来例)
図1に従来のウォームホイール 100を示す。このウォームホイール 100は、ウォーム歯として複数の単歯 101を備えている。単歯 101は、図2に示すように軸方向に対して傾斜して延び、単歯 101どうしの間に歯溝 102が形成されている。
(Conventional example)
FIG. 1 shows a conventional worm wheel 100. The worm wheel 100 includes a plurality of single teeth 101 as worm teeth. As shown in FIG. 2, the single teeth 101 are inclined with respect to the axial direction, and a tooth gap 102 is formed between the single teeth 101.

単歯 101は、歯側面が曲面形状をなし、両端から中央部に向かって歯厚が徐々に減少する略鼓形状に形成されている。軸方向の両端部では、歯側面が単歯 101の歯厚の最大肉厚と最小肉厚との差厚の半分(T)だけ歯溝 102に向かって突出している。   The single tooth 101 has a substantially drum shape in which the tooth side surface has a curved surface shape and the tooth thickness gradually decreases from both ends toward the center. At both ends in the axial direction, the tooth side surfaces protrude toward the tooth gap 102 by half (T) of the difference between the maximum thickness and the minimum thickness of the single teeth 101.

また歯溝 102の底面(歯底面 103)は、図3に示すように断面円弧状をなし、ウォームホイール 100の軸方向の両端部は中央部に比べて高さ(H)だけ高くなっている。したがってこのウォームホイール 100を、型割面(P.L.)を一端面に設定して成形しようとすると、図2及び図3に示す斜線範囲がアンダーカットとなるため型抜きすることができず、型成形することは困難である。   Further, the bottom surface (tooth bottom surface 103) of the tooth gap 102 has a circular arc shape as shown in FIG. 3, and both end portions in the axial direction of the worm wheel 100 are higher than the center portion by a height (H). . Therefore, when trying to mold this worm wheel 100 with the mold split surface (PL) set to one end face, the hatched area shown in FIGS. It is difficult to do.

(実施例1)
図4に断面を示す本実施例のウォームホイール1は、孔あき円板形状をなす金属製の嵌着部材10と、嵌着部材10の外周周縁部に一体に形成された繊維強化樹脂製の歯部11と、からなる。このウォームホイール1は、嵌着部材10を金型内に配置した状態で歯部11を成形するインサート成形によって製造されている。
Example 1
The worm wheel 1 of the present embodiment whose cross section is shown in FIG. 4 is made of a metal fitting member 10 having a perforated disk shape and a fiber reinforced resin integrally formed on the outer peripheral edge of the fitting member 10. And a tooth portion 11. The worm wheel 1 is manufactured by insert molding in which the tooth portion 11 is molded in a state where the fitting member 10 is disposed in the mold.

ウォームホイール1の歯部11には、図5に示すように、軸方向に対して傾斜し周方向に等間隔で列設する複数の単歯12と、隣接する単歯12どうしの間の歯溝13と、が形成されている。単歯12は、歯側面が断面円弧状の曲面を形成し、歯溝13の歯底面はウォームの外径に対応する円より若干大きな径をもつ同心円の曲面に形成されている。   As shown in FIG. 5, the tooth portion 11 of the worm wheel 1 includes a plurality of single teeth 12 that are inclined with respect to the axial direction and arranged at equal intervals in the circumferential direction, and teeth between adjacent single teeth 12. Grooves 13 are formed. The single tooth 12 has a curved surface having a circular arc cross section, and the tooth bottom surface of the tooth gap 13 is formed as a concentric curved surface having a slightly larger diameter than the circle corresponding to the outer diameter of the worm.

図6に、歯部11を外周側から見た正面図を示す。歯部11は、型割面(P.L.)を軸方向の一端面14に設定して成形されている。単歯12は、正面視で略鼓形状をなし、一端面20側に最も歯厚が大きな大歯厚部21を有し、軸方向の中央部に最も歯厚が小さな小歯厚部22を有し、大歯厚部21から小歯厚部22に向かって徐々に歯厚が小さくなり、歯側面が断面円弧状の凹曲面となっている。小歯厚部22からは、他端面23に向かって徐々に歯厚が厚くなり、歯側面が断面円弧状の凹曲面となった曲面部24が形成され、曲面部24からは歯側面が断面直線で単歯12の傾斜方向に延びる平面部25が他端面23に連続している。   In FIG. 6, the front view which looked at the tooth | gear part 11 from the outer peripheral side is shown. The tooth portion 11 is formed by setting the mold dividing surface (P.L.) to the one end surface 14 in the axial direction. The single tooth 12 has a substantially drum shape when viewed from the front, has a large tooth thickness portion 21 with the largest tooth thickness on the one end face 20 side, and a small tooth thickness portion 22 with the smallest tooth thickness in the central portion in the axial direction. The tooth thickness gradually decreases from the large tooth thickness portion 21 toward the small tooth thickness portion 22, and the tooth side surface is a concave curved surface having an arcuate cross section. From the small tooth thickness portion 22, the tooth thickness gradually increases toward the other end surface 23, and a curved surface portion 24 is formed in which the tooth side surface is a concave curved surface having an arcuate cross section. A flat portion 25 that is straight and extends in the inclination direction of the single tooth 12 is continuous with the other end surface 23.

単歯12の歯厚の最大肉厚と最小肉厚との差厚の半分T(T= 1.2mm)は、小歯厚部22から単歯12の傾斜方向に延びる接線を引き、その接線と一端面20との交点から歯側面と一端面20との交点までの距離、又はその接線と他端面23との交点から歯側面の延長線と他端面23との交点までの距離で表される。   Half the difference T between the maximum thickness and the minimum thickness of the single tooth 12 (T = 1.2 mm) is drawn from the small tooth thickness portion 22 in the inclined direction of the single tooth 12, and the tangent Expressed by the distance from the intersection with the one end face 20 to the intersection between the tooth side face and the one end face 20, or the distance from the intersection between the tangent line and the other end face 23 to the intersection between the extension line of the tooth side face and the other end face 23 .

他端面23における単歯12の歯厚の最大肉厚と最小肉厚との差厚の半分(t)、すなわち平面部25の肉厚と小歯厚部22の肉厚との差厚の半分(t)は、t= 0.2Tの関係にある。したがって他端面23側から型抜きする際においては、単歯12の歯側面が片側で厚さt= 0.2Tのアンダーカット部となるが、無理抜き可能なアンダーカットである。   Half (t) of the difference between the maximum thickness and the minimum thickness of the single tooth 12 on the other end face 23, that is, half the difference between the thickness of the flat portion 25 and the thickness of the small tooth thickness portion 22. (T) has a relationship of t = 0.2T. Therefore, when the die is cut from the other end surface 23 side, the tooth side surface of the single tooth 12 becomes an undercut portion having a thickness t = 0.2 T on one side, but this is an undercut that can be forcibly removed.

図7に、歯部11を歯溝13の中央で軸に対して直交する平面で切断した断面図を示す。歯溝13の歯底面は、一端面20から徐々に高さが低くなり、小歯厚部22に対応する中央部からは再び徐々に高さが高くなる断面円弧状の凹曲面を形成し、他端面17側では平面となって第2平面部26が形成されている。   FIG. 7 shows a cross-sectional view of the tooth portion 11 cut along a plane perpendicular to the axis at the center of the tooth gap 13. The tooth bottom surface of the tooth gap 13 gradually decreases in height from one end surface 20, and forms a concave curved surface having a circular arc shape in which the height gradually increases again from the central portion corresponding to the small tooth thickness portion 22. A second flat surface portion 26 is formed on the other end surface 17 side as a flat surface.

ここで、一端面20における歯底面の最大高さと最小高さとの差高をHとする。すなわち小歯厚部22に対応する中央部からの歯底面の延長線と他端面23との交点と、小歯厚部22に対応する中央部における歯底面に対する接線と他端面23との交点との距離をH(H= 2.4mm)とする。すると、他端面23における歯底面の高さと小歯厚部22に対応する中央部における歯底面の高さとの差高(h)は、h= 0.2Hの関係にある。したがって他端面23側から型抜きする際においては、歯底面が高さh= 0.2Hのアンダーカット部となるが、無理抜き可能なアンダーカットである。   Here, the difference height between the maximum height and the minimum height of the tooth bottom surface on the one end face 20 is defined as H. That is, the intersection of the extension line of the root surface from the central portion corresponding to the small tooth thickness portion 22 and the other end surface 23, and the intersection point of the tangent to the tooth bottom surface in the central portion corresponding to the small tooth thickness portion 22 and the other end surface 23 Is H (H = 2.4 mm). Then, the height difference (h) between the height of the tooth bottom surface at the other end surface 23 and the height of the tooth bottom surface at the central portion corresponding to the small tooth thickness portion 22 has a relationship of h = 0.2H. Therefore, when the die is cut from the other end face 23 side, the tooth bottom surface becomes an undercut portion having a height h = 0.2H, but this is an undercut that can be forcibly removed.

したがって本実施例のウォームホイールは、単歯12と歯溝13とからなる歯部11を型成形で形成することが可能である。そしてt=0の場合に比べて他端面23側における歯厚が厚くなり、h=0の場合に比べて他端面23側における歯底が高くなる。また歯部11は基本的にウォーム歯部であるので、ウォームと線接触する範囲が大きい。したがって、単歯12の強度が向上し使用時の耐久性が向上する。   Therefore, the worm wheel of the present embodiment can form the tooth portion 11 including the single tooth 12 and the tooth gap 13 by molding. Then, the tooth thickness on the other end face 23 side becomes thicker than that in the case of t = 0, and the tooth bottom on the other end face 23 side becomes higher than in the case of h = 0. Further, since the tooth portion 11 is basically a worm tooth portion, the range of line contact with the worm is large. Therefore, the strength of the single teeth 12 is improved and the durability during use is improved.

(実施例2)
本実施例のウォームホイールの要部拡大図を図8及び図9に示す。本実施例では、型割面(P.L.)を軸方向で中央部に設定している。したがって一端面20側にも、実施例1における他端面23側と同様に、単歯12の歯側面に片側で厚さt= 0.2Tのアンダーカット部を形成し、歯底面に高さh= 0.2Hのアンダーカット部を形成している。
(Example 2)
8 and 9 are enlarged views of the main part of the worm wheel of the present embodiment. In this embodiment, the parting surface (PL) is set at the center in the axial direction. Therefore, similarly to the other end surface 23 side in the first embodiment, an undercut portion having a thickness t = 0.2 T is formed on one side on the one end surface 20 side, and the height h = An undercut portion of 0.2H is formed.

本実施例のウォームホイールにおいては、型割面(P.L.)から両側方向に型抜きすることになるが、無理抜きにより容易に型抜きすることができる。   In the worm wheel of the present embodiment, the molds are punched in both directions from the split surface (P.L.), but can be easily punched by forcible punching.

(実施例3)
hの寸法を0〜0.25mmまで6水準で変化させたこと以外は実施例1と同様のウォームホイールを、実施例1と同様にしてそれぞれ型成形した。そのときの型抜き性を調査し、結果を表1に示す。また単歯12の強度を推定して表1に示す。型抜き性は、型抜き可能なものを○と評価し、型抜き不可のものを×とした。また強度はコンピュータを用いてシミュレーションし、十分な強度を有するものを○、強度不足のものを×、場合によっては強度が不足するものを△と評価した。
(Example 3)
A worm wheel similar to that in Example 1 was molded in the same manner as in Example 1 except that the dimension of h was changed at 6 levels from 0 to 0.25 mm. The punching property at that time was investigated, and the results are shown in Table 1. The strength of the single tooth 12 is estimated and shown in Table 1. With respect to the die-cutting property, those that can be punched were evaluated as “good”, and those that could not be punched were evaluated as “x”. In addition, the strength was simulated using a computer and evaluated as ◯ when the strength was sufficient, × when the strength was insufficient, and Δ when the strength was insufficient in some cases.

Figure 2009041595
Figure 2009041595

表1より、 0.1H≦h≦ 0.2Hの範囲が好ましいことが明らかである。なおt及びTの関係についても同様にシミュレーションしたところ、同様に 0.1T≦t≦ 0.2Tの範囲が好ましいことが明らかであった。   From Table 1, it is clear that the range of 0.1H ≦ h ≦ 0.2H is preferable. In addition, when the relationship between t and T was also simulated in the same manner, it was clearly found that the range of 0.1T ≦ t ≦ 0.2T was preferable.

従来のウォームホイールの断面図である。It is sectional drawing of the conventional worm wheel. 従来のウォームホイールの歯面の正面図である。It is a front view of the tooth surface of the conventional worm wheel. 従来のウォームホイールの歯部の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the tooth | gear part of the conventional worm wheel. 本発明の一実施例に係るウォームホイールの断面図である。It is sectional drawing of the worm wheel which concerns on one Example of this invention. 本発明の一実施例に係るウォームホイールの歯面の正面図である。It is a front view of the tooth surface of the worm wheel which concerns on one Example of this invention. 本発明の一実施例に係るウォームホイールの歯面の拡大正面図である。It is an enlarged front view of the tooth surface of the worm wheel which concerns on one Example of this invention. 本発明の一実施例に係るウォームホイールの歯部の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the tooth | gear part of the worm wheel which concerns on one Example of this invention. 本発明の第2実施例に係るウォームホイールの歯面の正面図である。It is a front view of the tooth surface of the worm wheel which concerns on 2nd Example of this invention. 本発明の第2実施例に係るウォームホイールの歯面の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the tooth surface of the worm wheel concerning the 2nd example of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1:ウォームホイール 11:歯部 12:単歯
13:歯溝 20:一端面 23:他端面
25:平面部(アンダーカット部)
26:第2平面部(アンダーカット部)
1: Worm wheel 11: Tooth part 12: Single tooth
13: tooth gap 20: one end face 23: other end face
25: Flat part (undercut part)
26: 2nd plane part (undercut part)

Claims (2)

少なくとも外周部が樹脂製で金型により成形され、曲面形状の歯側面と曲面形状の歯底面をもち両端から中央部に向かって歯厚が徐々に減少する略鼓形状の単歯を有する樹脂製のウォームホイールであって、
一般ウォームホイールにおける単歯の歯厚の最大肉厚と最小肉厚との差厚の半分をTとし、歯底面の最大高さと最小高さとの差高をHとしたとき、
少なくとも型割面から遠い側の端部において、単歯の歯厚の最大肉厚と最小肉厚との差厚の半分(t)と、歯底面の最大高さと最小高さとの差高(h)とが、t≦ 0.2T及びh≦ 0.2Hの範囲にあるアンダーカット部を有することを特徴とする樹脂製ウォームホイール。
At least the outer peripheral part is made of resin and is molded by a mold, and it has a curved tooth side and a curved tooth bottom, and has a substantially single drum-shaped tooth whose tooth thickness gradually decreases from both ends toward the center. Worm wheel,
When T is half of the difference between the maximum thickness and the minimum thickness of a single tooth in a general worm wheel, and H is the difference between the maximum height and the minimum height of the root surface,
At least at the end far from the parting surface, half the difference between the maximum thickness and the minimum thickness of the tooth thickness of a single tooth (t) and the difference height between the maximum height and the minimum height of the root surface (h ) Has an undercut portion in the range of t ≦ 0.2T and h ≦ 0.2H.
前記アンダーカット部は、 0.1T≦t≦ 0.2T及び 0.1H≦h≦ 0.2Hの範囲にある請求項1に記載の樹脂製ウォームホイール。   2. The resin worm wheel according to claim 1, wherein the undercut portion is in a range of 0.1T ≦ t ≦ 0.2T and 0.1H ≦ h ≦ 0.2H.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2015004757A (en) * 2013-06-19 2015-01-08 タカハタプレシジョンジャパン株式会社 Rotor support structure and manufacturing method
DE102014205143B3 (en) * 2014-03-19 2015-06-11 Robert Bosch Gmbh Spur gear for a worm gear, tool for producing a spur gear and use of a spur gear

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