JP2019157911A - Method for manufacturing worm wheel, and worm wheel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ウォームに噛み合わされる歯部を有し、歯部が合成樹脂製であるウォームホイールの製造方法およびウォームホイールに関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a worm wheel and a worm wheel having a tooth portion meshed with a worm, and the tooth portion is made of a synthetic resin.
従来、自動車等の車両に搭載される電動モータには、ウォームおよびウォームホイールからなる減速機構を備えたものがある。これにより、比較的大きな減速比が得られ、小型でありながら大きな出力が可能となっている。例えば、減速比が「70」のウォーム減速機では、ウォームが70回転する間にウォームホイールが1回転される。これにより、出力トルクが高トルク化(ウォームの70倍)されて、駆動トルクが大きい車載機器(ステアリングやスライドドア等)を駆動することが可能となる。 2. Description of the Related Art Conventionally, some electric motors mounted on vehicles such as automobiles are provided with a speed reduction mechanism including a worm and a worm wheel. As a result, a relatively large reduction ratio can be obtained, and a large output can be achieved while being small. For example, in a worm reduction gear having a reduction ratio of “70”, the worm wheel rotates once while the worm rotates 70 times. As a result, the output torque is increased (70 times that of the worm), and an on-vehicle device (such as a steering wheel or a sliding door) having a large driving torque can be driven.
ところで、減速比を大きくすることで、電動モータの小型軽量化が可能となり、車両へのレイアウト性を向上させることができる。その一方で、ウォームおよびウォームホイール間での動力伝達効率を向上させ、かつ耐久性を高める工夫が必要になる。例えば、特許文献1および特許文献2には、ウォームおよびウォームホイールの噛み合い部に工夫を施した電動モータが記載されている。 By the way, by increasing the reduction ratio, the electric motor can be reduced in size and weight, and the layout to the vehicle can be improved. On the other hand, it is necessary to improve the power transmission efficiency between the worm and the worm wheel and improve the durability. For example, Patent Literature 1 and Patent Literature 2 describe an electric motor in which a worm and a meshing portion of a worm wheel are devised.
特許文献1に記載された電動モータでは、ウォームとギヤリング(ウォームホイール)との噛合面における潤滑性向上を図るために、ギヤリングの歯に複数の潤滑剤保持溝を設けている。これらの潤滑剤保持溝は、ギヤリングの歯をホブカッタで切削形成する際に、当該ホブカッタに設けられた凸部により切削によって形成される。 In the electric motor described in Patent Document 1, a plurality of lubricant holding grooves are provided on the teeth of the gear ring in order to improve the lubricity on the meshing surface between the worm and the gear ring (worm wheel). These lubricant retaining grooves are formed by cutting with a convex portion provided on the hob cutter when the gear ring teeth are cut and formed by the hob cutter.
また、特許文献2に記載された電動モータでは、ウォームホイールの耐久性を高めるために、ウォームの回転に伴い当該ウォームの歯に接触する接触点の軌跡に基づく噛み合い凹部を、ウォームホイールの歯面に射出成形により設けている。具体的には、噛み合い凹部は、ウォームホイールの歯の歯幅方向に沿う略中央部において、歯厚方向に窪むよう形成される。 In addition, in the electric motor described in Patent Document 2, in order to increase the durability of the worm wheel, the meshing concave portion based on the locus of the contact point that contacts the teeth of the worm as the worm rotates is provided with the tooth surface of the worm wheel. Are provided by injection molding. Specifically, the meshing recess is formed so as to be recessed in the tooth thickness direction at a substantially central portion along the tooth width direction of the teeth of the worm wheel.
しかしながら、上述の特許文献1に記載された技術では、ウォームホイールの歯部および潤滑剤保持溝を、それぞれホブカッタを用いて切削加工により形成している。そのため、歯部の表面が粗くなって研磨等の後処理が必要になるばかりか、潤滑材保持溝の成形精度を高めるのが難しいという問題を生じ得る。よって、製造コストの上昇を招くばかりか、タクトタイムの増加に繋がってしまう。 However, in the technique described in Patent Document 1 described above, the tooth portion of the worm wheel and the lubricant holding groove are formed by cutting using a hob cutter. For this reason, the surface of the tooth portion becomes rough and post-treatment such as polishing becomes necessary, and it may be difficult to increase the molding accuracy of the lubricant retaining groove. Therefore, not only the manufacturing cost is increased, but also the tact time is increased.
また、上述の特許文献2に記載された技術では、噛み合い凹部が、ウォームホイールの歯部の歯幅方向に沿う略中央部において、歯厚方向に窪んだ形状となっており、射出成形時においてアンダーカットが生じてしまう。そのため、収縮率の大きな材料等を用いて離型を行えるようにする必要があり、これにより歯部の成形精度が低下するという問題を生じ得る。 Further, in the technique described in Patent Document 2 described above, the meshing concave portion has a shape recessed in the tooth thickness direction at a substantially central portion along the tooth width direction of the tooth portion of the worm wheel, and at the time of injection molding Undercut occurs. Therefore, it is necessary to make it possible to perform mold release using a material having a high shrinkage rate, and this may cause a problem that the molding accuracy of the tooth portion is lowered.
本発明の目的は、潤滑剤保持溝を備えた歯部を射出成形により精度良く形成でき、生産性を向上させることが可能なウォームホイールの製造方法およびウォームホイールを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a worm wheel manufacturing method and a worm wheel that can accurately form a tooth portion having a lubricant holding groove by injection molding and improve productivity.
本発明のウォームホイールの製造方法では、ウォームに噛み合わされる歯部を有し、前記歯部が合成樹脂製であるウォームホイールの製造方法であって、前記歯部の射出成形時に、前記ウォームホイールの軸方向に延びる少なくとも1つの潤滑剤保持溝が、前記歯部に形成される。 The method for manufacturing a worm wheel according to the present invention is a method for manufacturing a worm wheel having a tooth portion meshed with a worm, wherein the tooth portion is made of a synthetic resin, and at the time of injection molding of the tooth portion, the worm wheel At least one lubricant holding groove extending in the axial direction is formed in the tooth portion.
本発明の他の態様では、前記潤滑剤保持溝が、前記歯部における少なくとも前記ウォームとの噛み合い部に形成される。 In another aspect of the present invention, the lubricant retaining groove is formed in at least the meshing portion of the tooth portion with the worm.
本発明の他の態様では、前記潤滑剤保持溝の歯たけ方向両側に、前記ウォームホイールの軸方向と交差する方向に沿う断面が円弧形状に形成された肩部がそれぞれ形成される。 In another aspect of the present invention, shoulder portions are formed on both sides of the lubricant retaining groove in the tooth brushing direction, each of which has an arcuate cross section along a direction intersecting the axial direction of the worm wheel.
本発明のウォームホイールでは、ウォームに噛み合わされる歯部を有し、前記歯部が合成樹脂製であるウォームホイールであって、前記歯部における少なくとも前記ウォームとの噛み合い部に、前記ウォームホイールの軸方向に延びる少なくとも1つの潤滑剤保持溝が設けられ、前記潤滑剤保持溝の歯たけ方向両側に、前記ウォームホイールの軸方向と交差する方向に沿う断面が円弧形状に形成された肩部がそれぞれ設けられている。 In the worm wheel of the present invention, the worm wheel has a tooth portion meshed with the worm, and the tooth portion is made of a synthetic resin, and at least the mesh portion of the tooth portion with the worm meshes with the worm wheel. There are provided at least one lubricant holding groove extending in the axial direction, and shoulder portions each having a circular cross section along a direction intersecting with the axial direction of the worm wheel are formed on both sides of the lubricant holding groove in the toothing direction. Each is provided.
本発明によれば、歯部の射出成形時に、ウォームホイールの軸方向に延びる少なくとも1つの潤滑剤保持溝が、歯部に形成される。これにより、アンダーカットを生じること無く、潤滑剤保持溝を備えた歯部を、射出成形により容易に形成することができる。よって、収縮率の小さな材料を用いて潤滑剤保持溝を備えた歯部を精度良く形成でき、歩留まりを良くして生産性を向上させることが可能となる。 According to the present invention, at the time of injection molding of the tooth portion, at least one lubricant holding groove extending in the axial direction of the worm wheel is formed in the tooth portion. Thereby, the tooth | gear part provided with the lubricant retention groove | channel can be easily formed by injection molding, without producing an undercut. Therefore, the tooth part provided with the lubricant holding groove can be formed with high accuracy using a material having a small shrinkage rate, and the yield can be improved and the productivity can be improved.
以下、本発明の実施の形態1について、図面を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, Embodiment 1 of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は電動モータを示す平面図を、図2は図1のA矢視図を、図3は図1のB−B線に沿う断面図を、図4はウォームホイール,ダンパ部材および出力部材を示す分解斜視図を、図5はウォームおよびウォームホイールを図3の矢印C方向から見た平面図を、図6は実施の形態1のウォームホイールにおける歯部の一部を示す斜視図を、図7は図6の歯部に形成された潤滑剤保持溝の詳細形状を説明する説明図を、図8(a),(b),(c)はウォームホイールの射出成形手順を説明する説明図を、図9(a)はウォームホイールが時計回り(CW)方向に回転される場合の噛み合い点を説明する説明図、(b)は、ウォームホイールが反時計回り(CCW)方向に回転される場合の噛み合い点を説明する説明図をそれぞれ示している。 1 is a plan view showing an electric motor, FIG. 2 is a view as viewed from the direction of arrow A in FIG. 1, FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line B-B in FIG. 5 is an exploded perspective view, FIG. 5 is a plan view of the worm and the worm wheel seen from the direction of arrow C in FIG. 3, and FIG. 6 is a perspective view showing a part of the tooth portion in the worm wheel of the first embodiment. FIG. 7 is an explanatory view for explaining the detailed shape of the lubricant retaining groove formed in the tooth portion of FIG. 6, and FIGS. 8 (a), (b), and (c) are for explaining the injection molding procedure of the worm wheel. FIG. 9A is an explanatory diagram for explaining the meshing points when the worm wheel is rotated in the clockwise (CW) direction, and FIG. 9B is the explanatory diagram for explaining that the worm wheel is rotated in the counterclockwise (CCW) direction. The explanatory view explaining the meshing point in the case of each is shown.
図1に示される電動モータ10は、自動車等の車両に搭載されるパワーウィンドウ装置の駆動源に用いられ、ウィンドウガラスを昇降させるウィンドウレギュレータ(図示せず)を駆動する。電動モータ10は、車両のドア内の狭小スペースに設置されるため、図2に示されるように扁平形状となっている。電動モータ10は、モータ部20とギヤ部40とを備え、モータ部20およびギヤ部40は、互いに3つの締結ねじ11によって一体化(ユニット化)されている。
An
図1に示されるように、モータ部20は、モータケース21を備えている。モータケース21は、磁性材料よりなる鋼板を深絞り加工等することで有底筒状に形成されている。モータケース21の内部には、図2に示されるように、断面が略円弧形状に形成された4つのマグネット22(図1では2つのみ示す)が設けられている。
As shown in FIG. 1, the
また、これらのマグネット22の内側には、コイル23が巻装されたアーマチュア24が、所定の隙間を介して回転自在に設けられている。そして、アーマチュア24の回転中心には、アーマチュア軸25が固定されている。アーマチュア軸25の軸方向中央寄りの部分で、かつアーマチュア24に近接する部分には、コンミテータ26が設けられている。コンミテータ26には、アーマチュア24に巻装されたコイル23の端部が電気的に接続されている。
Further, an
コンミテータ26の外周部分には、一対のブラシ27が摺接され、これらのブラシ27は、コンミテータ26の周囲に90度間隔で配置されている(図1では1つのみ示す)。一対のブラシ27は、モータケース21の開口部分を閉塞するブラシホルダ(図示せず)に保持され、ばね部材28のばね力により、それぞれコンミテータ26に弾性接触されている。これにより、車載コントローラ(図示せず)から各ブラシ27に駆動電流が供給され、アーマチュア24に回転力(電磁力)が発生する。よって、アーマチュア軸25が所定の回転方向および回転数で回転される。
A pair of
モータケース21の底部側(図1中右側)は、段付形状に形成され、この段付き形状の部分には、モータケース21の本体部よりも小径となった有底段部21aが設けられている。有底段部21aには、第1ラジアル軸受RB1が装着され、第1ラジアル軸受RB1は、アーマチュア軸25の軸方向一側(図1中右側)を回転自在に支持している。また、有底段部21aの底部側には、第1スラスト軸受TB1が設けられ、当該第1スラスト軸受TB1は、アーマチュア軸25の軸方向への移動を規制している。
The bottom side (right side in FIG. 1) of the
ここで、図示しないブラシホルダには、第2ラジアル軸受RB2が装着されており、この第2ラジアル軸受RB2は、アーマチュア軸25の軸方向中央寄りの部分を回転自在に支持している。
Here, a second radial bearing RB2 is mounted on a brush holder (not shown), and the second radial bearing RB2 rotatably supports a portion of the
ギヤ部40は、ギヤケース41と、当該ギヤケース41に取り付けられたコネクタ部材42と、を備えている。ギヤケース41は、プラスチック等の樹脂材料を射出成形することで所定形状に形成され、モータケース21の開口側に3つの締結ねじ11(図2参照)によって固定されている。なお、コネクタ部材42は、その先端側がギヤケース41の側方から内部に差し込まれて、当該状態のもとで一対の固定ねじ43(図2参照)によってギヤケース41に固定されている。
The
ギヤケース41の内部には、アーマチュア軸25の軸方向他側(図1中左側)が延在されており、このアーマチュア軸25の軸方向他側でかつ外周部分には、ウォーム44が固定されている。すなわち、ウォーム44は、アーマチュア軸25により回転される。また、ギヤケース41の内部には、ウォーム44に噛み合わされるウォームホイール46が回転自在に収容されている。ここで、図5に示されるように、ウォーム44は螺旋状の歯部45を備え、ウォームホイール46はその軸方向に緩やかな傾斜角度で傾斜された歯部47を備えている。これにより、ウォーム44の回転力がウォームホイール46に滑らか(スムーズ)に伝達される。
The other side of the
図1に示されるように、アーマチュア軸25の軸方向他側には、ギヤケース41の内部において、アーマチュア軸25の軸方向への移動を規制する第2スラスト軸受TB2が設けられている。また、アーマチュア軸25の軸方向他側は、第3ラジアル軸受RB3により回転自在に支持されている。
As shown in FIG. 1, on the other side in the axial direction of the
このように、アーマチュア軸25の軸方向一側に第1ラジアル軸受RB1,第1スラスト軸受TB1を設け、アーマチュア軸25の軸方向中央寄りの部分に第2ラジアル軸受RB2を設け、アーマチュア軸25の軸方向他側に第3ラジアル軸受RB3,第2スラスト軸受TB2を設けることで、アーマチュア軸25(アーマチュア24)は、効率良くスムーズに回転可能となっている。
As described above, the first radial bearing RB1 and the first thrust bearing TB1 are provided on one side of the
アーマチュア軸25の軸方向に沿うコンミテータ26と第2ラジアル軸受RB2との間には、環状のセンサマグネット50が一体に設けられている。センサマグネット50は、その周方向に沿ってN極,S極が交互に並ぶよう着磁されている。一方、コネクタ部材42には、センサ基板42aが装着されており、このセンサ基板42aのセンサマグネット50との対向部分には、回転センサ42bが実装されている。
An
ここで、回転センサ42bは、センサマグネット50の磁束線の向きやその変化を捉える磁気センサとなっている。これにより回転センサ42bは、アーマチュア軸25の回転状態、つまりアーマチュア軸25の回転方向や回転速度を検出する。より具体的には、回転センサ42bは、センサ素子としての磁気抵抗素子(MR素子)備え、さらには巨大磁気抵抗効果現象(Giant Magneto Resistance Effect)を応用したGMRセンサとなっている。
Here, the
車載コントローラは、回転センサ42bからの検出信号を検出して、アーマチュア軸25の回転状態を算出する。例えば、アーマチュア軸25の回転速度が低下した場合には、車載コントローラは、ウィンドウガラスに障害物が接触している(挟み込んでいる)と判断する。そして、電動モータ10の回転駆動を停止または反転動作させる制御を実行する。
The in-vehicle controller detects the detection signal from the
図3に示されるように、ギヤケース41の底部41aには、ウォームホイール46を回転自在に支持する支持筒41bが一体に設けられている。支持筒41bは、ギヤケース41の内側に突出され、支持筒41bの径方向内側には、出力部材70を形成する出力軸71が回転自在に支持されている。そして、出力軸71の先端側(図3中上側)は、ギヤケース41の外部に露出されている。
As shown in FIG. 3, a
図3および図4に示されるように、ウォームホイール46には、ダンパ部材60および出力部材70が組み付けられている。ダンパ部材60は、ゴム等の弾性材料により形成され、環状の本体部61と、当該本体部61に一体に設けられた6つのダンパ片62と、を備えている。6つのダンパ片62は、本体部61の周方向に略等間隔(略60度間隔)で設けられ、かつ本体部61の径方向外側に突出されている。ここで、本体部61および6つのダンパ片62を含むダンパ部材60は、ウォームホイール46の収容部SPに収容されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
そして、隣り合う各ダンパ片62の間には、ウォームホイール46に一体に設けられた3つのトルク出力部46aと、出力部材70の円盤部材72に一体に設けられた3つのトルク受け部72a(図4では2つのみ示す)とが、ダンパ部材60の周方向に沿ってそれぞれ交互に入り込んでいる。これにより、ウォームホイール46が正逆方向に回転されると、トルク出力部46aからダンパ片62を介してトルク受け部72aに回転トルクが伝達される。このとき、ダンパ片62が弾性変形されて、回転トルクの急激な変動等に伴う衝撃が緩和される。
Between the
出力部材70は、鋼材等よりなる略円柱状の出力軸71を備えており、当該出力軸71と支持筒41bとの間には、シールリングSRが設けられている。これにより、底部41a側からギヤケース41の内部への雨水等の進入が阻止される。また、出力軸71の外部に露出された先端部には、連結ギヤ71aが一体に設けられている。そして、この連結ギヤ71aには、ウィンドレギュレータを形成するギヤ(図示せず)が動力伝達可能に連結される。
The
出力軸71のギヤケース41内に収容された基端部には、プラスチック等の樹脂材料よりなる円盤部材72が固定されている。より具体的には、円盤部材72の中心部分には、鋼製の基材73がインサート成形により埋設され、この基材73が出力軸71の基端部にセレーション嵌合(詳細図示せず)により固定されている。これにより、円盤部材72からの回転力が、出力軸71に効率良く伝達される。なお、円盤部材72は、出力軸71に対して、止め輪Rにより抜け止めされている。
A
円盤部材72のウォームホイール46側(図3中上側)には、隣り合う各ダンパ片62の間にそれぞれ入り込む3つのトルク受け部72aが一体に設けられている。これらのトルク受け部72aは、円盤部材72の周方向に沿って略等間隔(略120度間隔)で配置されている。ここで、3つのトルク受け部72aは、ウォームホイール46の収容部SPに収容されている。
On the
ギヤケース41の開口側(図3中下側)は、ケースカバー80によって密閉されている。ケースカバー80は、ステンレス鋼板をプレス加工等することで略円板状に形成され、その中心部分には、出力軸71側に向けて突出された凸部81が設けられている。この凸部81は、出力軸71の基端側に形成された凹部71bに摺動自在に入り込んでいる。これにより、開口側からギヤケース41内への雨水等の進入が阻止されるとともに、出力軸71の回転振れが抑制される。
The opening side (the lower side in FIG. 3) of the
ここで、電動モータ10の動力伝達経路について説明すると、まず、アーマチュア軸25の回転がウォーム44およびウォームホイール46(減速機構SD)により減速される。次いで、減速されて高トルク化された回転力が、トルク出力部46aからダンパ片62を介してトルク受け部72aに伝達される。その後、出力軸71から連結ギヤ71aに連結されたウィンドレギュレータに設けられたギヤに回転力が出力され、ひいてはウィンドウガラスが昇降される。ここで、本実施の形態に係る減速機構SDの減速比は、概ね「60〜70」に設定されている。
Here, the power transmission path of the
図5に示されるように、減速機構SDを形成するウォーム44の歯部45は、ウォーム44の軸方向に向けて螺旋状に設けられている。また、歯部45の断面形状は、当該歯部45の歯厚方向両側(図5中左右側)で略同じ形状となっている。ここで、ウォーム44は金属製であり、例えば、機械構造用炭素鋼鋼材(S35C,S45C等)や真鍮等からなり、切削加工等によって精度良く形成されている。
As shown in FIG. 5, the
ところで、製造過程において雰囲気温度や湿度(周囲の環境)がばらつくこと等により、ウォーム44の仕上がり(表面粗さRa等)にも多少のばらつきが生じ得る。この場合、できあがったウォーム44を1つ1つ検査して、仕上がり具合が良好な「OKウォーム」を合格品とする一方で、仕上がり具合が基準よりも劣る「NGウォーム」を不合格品とする。つまり、ウォーム44の仕上がり具合を検査すること無く「NGウォーム」も使用できるようになれば、歩留まりを良くしてロバスト性を向上させることが可能となる。
By the way, due to variations in the ambient temperature and humidity (ambient environment) during the manufacturing process, there may be some variation in the finish of the worm 44 (surface roughness Ra, etc.). In this case, the
そこで、本実施の形態においては、上述のような「NGウォーム」も使用可能とするために、ウォーム44(歯部45)に噛み合わされるウォームホイール46の歯部47の構造に工夫を施している。以下、ウォームホイール46の詳細構造について、図面を用いて説明する。
Therefore, in the present embodiment, in order to use the “NG worm” as described above, the structure of the
図5に示されるように、減速機構SDを形成するウォームホイール46の歯部47は、平歯形状に形成されており、ウォームホイール46の周方向に略平行に複数並べられている。また、歯部47の断面形状は、当該歯部47の歯厚方向両側(図5中左右側)で略同じ形状となっている。ここで、歯部47を含むウォームホイール46は、ポリアセタール(POM)等の合成樹脂製であり、射出成形により略円板状に形成されている。なお、本実施の形態におけるウォームホイール46の歯先円直径は[約58mm]に設定され、基礎円直径は[約53mm]に設定されている。また、歯部47の歯数は[75]に設定されている。
As shown in FIG. 5, the
ウォームホイール46は、所謂インボリュート歯車であり、当該ウォームホイール46の歯部47は、図6に示されるような形状となっている。なお、ウォームホイール46の全ての歯部47は、それぞれ同じ形状に形成されているため、図6においては、複数ある歯部47のうちの1つを模式的に示している。
The
図6に示されるように、歯部47の歯厚方向両側(図中左右側)には、略鏡像対称となった第1,第2インボリュート面47a,47bがそれぞれ設けられている。そして、歯部47の歯たけ方向歯元側(図中下側)には、歯元領域AR1が設けられ、歯部47の歯たけ方向歯先側(図中上側)には、歯先領域AR2が設けられている。ここで、ウォーム44の歯部45(図5参照)は、歯先領域AR2内で噛み合わされるようになっている。すなわち、歯部47における歯先領域AR2は、本発明における噛み合い部を構成している。
As shown in FIG. 6, first and second
ただし、第1,第2インボリュート面47a,47bの双方に、歯元領域AR1および歯先領域AR2がそれぞれ形成され、第1インボリュート面47aの歯先領域AR2は、ウォームホイール46が反時計回り(CCW)方向に回転される時に、ウォーム44(歯部45)の噛み合い部となる(図9(b)参照)。これに対し、第2インボリュート面47bの歯先領域AR2は、ウォームホイール46が時計回り(CW)方向に回転される時に、ウォーム44(歯部45)の噛み合い部となる(図9(a)参照)。
However, a tooth root region AR1 and a tooth tip region AR2 are formed on both the first and second
図6に示されるように、第1,第2インボリュート面47a,47bの歯先領域AR2には、それぞれ4本(4つ)ずつの第1,第2潤滑剤保持溝48a,48bが設けられている。これに対し、第1,第2インボリュート面47a,47bの歯元領域AR1には、潤滑剤保持溝が設けられていない。これにより、歯部47の歯元の剛性が十分に確保されている。したがって、より減速比を大きくする(歯部47の歯厚を薄くして歯数を増やす)ことも可能となる。
As shown in FIG. 6, four (four) first and second
4本ずつ設けられた第1,第2潤滑剤保持溝48a,48bは、それぞれ歯部47の歯幅方向、つまりウォームホイール46の軸方向に延びて設けられている。また、これらの第1,第2潤滑剤保持溝48a,48bは、ウォームホイール46の中心軸線CN(図5参照)に対してそれぞれ平行に設けられ、歯部47の歯幅方向に真っ直ぐに延びている。
The four first and second
また、4本の第1潤滑剤保持溝48aは、第1インボリュート面47aにおける歯先領域AR2内で互いに平行に配置され、歯部47の歯たけ方向に並べられている。さらに、4本の第2潤滑剤保持溝48bは、第2インボリュート面47bにおける歯先領域AR2内で互いに平行に配置され、歯部47の歯たけ方向に並べられている。
Further, the four first
図6に示されるように、第1,第2潤滑剤保持溝48a,48bのそれぞれには、潤滑剤としての摺動グリースG(図中網掛部分)が充填され、これにより歯部47とウォーム44(歯部45)とが、略抵抗無くスムーズに噛み合わされる。ここで、ウォーム44の歯部45は、第1,第2潤滑剤保持溝48a,48bに深く入り込まない。そのため、第1,第2潤滑剤保持溝48a,48bに充填された摺動グリースGは、ウォーム44の噛み合いによって枯渇することが無い。よって、第1,第2潤滑剤保持溝48a,48bに摺動グリースGが保持されて、スムーズなギヤの噛み合わせが長期に亘り保持される。
As shown in FIG. 6, each of the first and second
ここで、摺動グリースGは、基油,増ちょう剤および添加剤から構成され、基油を半個体状として第1,第2潤滑剤保持溝48a,48bに保持され易くなっている。よって、摺動グリースGは、第1,第2潤滑剤保持溝48a,48bから、自ら漏れ出ることが無い。これにより、第1,第2潤滑剤保持溝48a,48bが微細な溝であっても、摺動グリースGを長期に亘って保持することができる。
Here, the sliding grease G is composed of a base oil, a thickener, and an additive, and is easily held in the first and second
第1,第2潤滑剤保持溝48a,48bは、図7に示されるような形状をなしている。ただし、図7においては、第1インボリュート面47aの歯先領域AR2に設けられる4本の第1潤滑剤保持溝48aのうちの1つを拡大して示している。なお、第2潤滑剤保持溝48bについても、第1潤滑剤保持溝48aと同様の形状であり、かつ第1潤滑剤保持溝48aに対して略鏡像対称となるだけであるため、第2潤滑剤保持溝48bの詳細な説明は省略する。
The first and second
第1潤滑剤保持溝48aは、第1インボリュート面47aを基準として、歯部47の歯厚方向(図中左側)に窪んで設けられている。具体的には、第1潤滑剤保持溝48aの溝幅W、つまり第1潤滑剤保持溝48aの歯たけ方向に沿う長さ寸法は[約0.12mm]に設定されている。また、第1潤滑剤保持溝48aは、その幅方向中央部、つまり第1潤滑剤保持溝48aの中心と第1インボリュート面47aとの交点CEがある部分が最も深くなっており、当該部分における溝深さDは[約0.008mm]に設定されている。
The first
さらに、第1潤滑剤保持溝48aの断面は、一対の大きな第1円弧48a1と、1つの小さな第2円弧48a2とによって形成されている。具体的には、一対の第1円弧48a1の間に第2円弧48a2が挟まれるようにして設けられ、第2円弧48a2は、一対の第1円弧48a1を繋ぐ機能を有している。なお、第1円弧48a1の半径Rは[約0.20mm]に設定され、第2円弧48a2の半径Rは[約0.03mm]に設定されている。また、第1円弧48a1の中心はウォームホイール側(図中左側)に配置され、第2円弧48a2の中心は金型側(図中右側)に配置されている。ここで言う「金型」とは、ウォームホイール46を射出形成する際に用いられる金型(図9参照)のことを指している。
Further, the cross section of the first
このように、第1潤滑剤保持溝48aの幅方向中央部を、小さい半径Rの第2円弧48a2により窪ませることで、摺動グリースGを止めやすくし、かつウォーム44の歯部45を入り込み難くして、摺動グリースGが枯渇しないようにしている。また、第1潤滑剤保持溝48aの歯たけ方向両側(図7中上下側)を、大きい半径Rの第1円弧48a1にすることで、ウォーム44の歯部45が引っ掛からないようにしている。したがって、減速機構SDの長期に亘るスムーズな回転を可能にしている。ここで、一対の第1円弧48a1は、ウォームホイール46の軸方向と交差する方向に沿う断面がそれぞれ円弧形状に形成され、本発明における肩部を構成している。
In this way, the central portion in the width direction of the first
以上のように形成されるウォームホイール46は、図8に示されるような製造方法で製造される。つまり、一対の下金型(固定金型)100および上金型(可動金型)110のみを用いて、射出成形により形成される。具体的には、下金型100の内側には、ウォームホイール46の歯部47(図6参照)を成形する歯部成形部101(図中網掛部分)が設けられている。この歯部成形部101には、下金型100の深さ方向(図中上下方向)に延びるようにして、複数の微小突起(図示せず)が設けられている。この微小突起は、歯部47の第1,第2潤滑剤保持溝48a,48b(図7参照)を成形するためのものである。
The
また、上金型110には、高温に加熱されて溶融された合成樹脂(溶融樹脂)MRを供給するディスペンサDPが設けられている。そして、ディスペンサDPからの合成樹脂MRは、上金型110に設けられた供給通路111を介して、上金型110の内側に供給されるようになっている。ここで、上下金型100,110の突き合わせ面(パーティングラインPL)の位置は、上下金型100,110を互いに離間させる際に、アンダーカットが生じない位置となっている。
Further, the
なお、上下金型100,110の内側は、例えば、NC装置により制御される「ワイヤーカット放電加工」により、高精度に形成されている。これにより、微細な溝である第1,第2潤滑剤保持溝48a,48bを成形するための微小突起を、下金型100の歯部成形部101に精度良く設けることができる。ただし、図7に示した条件を満たす第1,第2潤滑剤保持溝48a,48bを成形できるのであれば、「ワイヤーカット放電加工」に限らず、例えば、加工液(水や油等)の中で棒状またはパイプ状の電極を用いて、ワーク(ここでは上下金型になる材料)に微細な穴を空ける「細穴放電加工」等によって、上下金型100,110の内側を高精度で形成しても良い。
The inner sides of the upper and
ここで、上下金型100,110の内側は、キャビティCAに流し込まれる合成樹脂MRの材質によっては、型崩れ(摩耗)を生じることもある。特に、微細な溝である第1,第2潤滑剤保持溝48a,48bを成形するための微小突起は、型崩れが生じ易くなる。しかしながら、本実施の形態に係るウォームホイール46の材料には、ガラス繊維等の硬い物質を含まないポリアセタール(POM)を用いている。そのため、上下金型100,110を繰り返し利用しても、上述のような型崩れを起こすことが無い。このように、本実施の形態に係るウォームホイール46は生産性に優れ、かつ上下金型100,110の摩耗も抑えられ、ひいては製造コストのダウンに有効なものとなっている。
Here, the inner sides of the upper and
そして、ウォームホイール46を製造するには、まず、図8(a)の矢印M1に示されるように、下金型100に対して上金型110を下降させる。これにより、図8(b)に示されるように、上下金型100,110が互いに突き合わせられて、上下金型100,110内にウォームホイール46を形作るキャビティCAが形成される。
In order to manufacture the
次いで、図8(b)の矢印M2に示されるように、ディスペンサDPを駆動して、溶融された合成樹脂MRを、上金型110の供給通路111に所定圧で供給する。すると、図8(b)の矢印M3に示されるように、溶融された合成樹脂MRが、キャビティCA内に広がっていく。これにより、ウォームホイール46が形成される。このとき、溶融された合成樹脂MRは、所定圧でキャビティCA内に供給されるため、下金型100の歯部成形部101にも満遍なく行き渡る。これにより、ウォームホイール46の歯部47における第1,第2潤滑剤保持溝48a,48bが、確実かつ精度良く成形される。
Next, as indicated by an arrow M2 in FIG. 8B, the dispenser DP is driven to supply the molten synthetic resin MR to the
その後、上下金型100,110が冷めるのを待つか、強制的に冷却することで、合成樹脂MRを硬化させる。次いで、図8(c)の矢印M4に示されるように、下金型100に対して上金型110を上昇させる。さらに、下金型100に設けられたエジェクタピン(図示せず)を上昇させて、下金型100から硬化されたウォームホイール46を離型させる。
Thereafter, the synthetic resin MR is cured by waiting for the upper and
これにより、図8(c)の矢印M5に示されるように、上下金型100,110の内側からウォームホイール46が取り出される。このとき、比較的収縮率の小さなポリアセタール(POM)を材料としているため、上下金型100,100からの離型を容易に行うことができ、かつウォームホイール46の成形精度を十分に確保することができる。
Thereby, the
次に、ウォーム44の歯部45と、ウォームホイール46の歯部47と、の噛み合い点の状態について、図面を用いて詳細に説明する。
Next, the state of the meshing point between the
[時計回り(CW)方向への回転時]
図9(a)に示されるように、ウォーム44が正転駆動されて、当該ウォーム44の歯部45が矢印M6の方向に移動していくと、ウォームホイール46は矢印CWの方向に回転される。すると、ウォーム44の歯部45とウォームホイール46の歯部47との噛み合い点が、破線矢印に示されるように、BP1,BP2,BP3,BP4のように移動していく。
[When rotating clockwise (CW)]
As shown in FIG. 9A, when the
ここで、本実施の形態では、時計回り方向への回転時において、ウォーム44の歯部45とウォームホイール46の歯部47との噛み合い点の数は、BP1,BP2,BP3,BP4の4箇所となっている。つまり、噛み合い終わり側にある噛み合い点BP4の噛み合いが解除されると、これに引き続き、噛み合い始め側に噛み合い点BP1が現れるようになっている。このような噛み合い点の「解除」および「出現」が、ウォーム44の正転駆動により繰り返され、噛み合い点の数は常に4箇所となる。
Here, in the present embodiment, the number of meshing points between the
そして、これらの噛み合い点BP1,BP2,BP3,BP4の4箇所は、いずれも第2インボリュート面47bの歯先領域AR2(図6参照)内に配置される。つまり、ウォーム44の歯部45とウォームホイール46の歯部47との噛み合い点は、歯先領域AR2内に設けられた4本の第2潤滑剤保持溝48b(図6参照)上を通過する。よって、第2潤滑剤保持溝48b内に充填された摺動グリースG(図6参照)が、噛み合い点BP1,BP2,BP3,BP4に満遍なく供給されて、減速機構SD(図5参照)のスムーズな動作が確保される。
These four engagement points BP1, BP2, BP3, and BP4 are all arranged in the tooth tip region AR2 (see FIG. 6) of the second
[反時計回り(CCW)方向への回転時]
図9(b)に示されるように、ウォーム44が逆転駆動されて、当該ウォーム44の歯部45が矢印M7の方向に移動していくと、ウォームホイール46は矢印CCWの方向に回転される。すると、ウォーム44の歯部45とウォームホイール46の歯部47との噛み合い点が、破線矢印に示されるように、BP5,BP6,BP7,BP8のように移動していく。
[When rotating counterclockwise (CCW)]
As shown in FIG. 9B, when the
ここで、本実施の形態では、反時計回り方向への回転時において、ウォーム44の歯部45とウォームホイール46の歯部47との噛み合い点の数は、BP5,BP6,BP7,BP8の4箇所となっている。つまり、噛み合い終わり側にある噛み合い点BP8の噛み合いが解除されると、これに引き続き、噛み合い始め側に噛み合い点BP5が現れるようになっている。このような噛み合い点の「解除」および「出現」が、ウォーム44の逆転駆動により繰り返され、噛み合い点の数は常に4箇所となる。
Here, in the present embodiment, the number of meshing points between the
そして、これらの噛み合い点BP5,BP6,BP7,BP8の4箇所は、いずれも第1インボリュート面47aの歯先領域AR2(図6参照)内に配置される。つまり、ウォーム44の歯部45とウォームホイール46の歯部47との噛み合い点は、歯先領域AR2内に設けられた4本の第1潤滑剤保持溝48a(図6参照)上を通過する。よって、第1潤滑剤保持溝48a内に充填された摺動グリースG(図6参照)が、噛み合い点BP5,BP6,BP7,BP8に満遍なく供給されて、減速機構SD(図5参照)のスムーズな動作が確保される。
These four engagement points BP5, BP6, BP7, and BP8 are all disposed within the tooth tip region AR2 (see FIG. 6) of the first
次に、以上のように構成された電動モータ10の特性と、比較例の電動モータの特性とを比較して説明する。
Next, the characteristics of the
図10(a)は10秒作動後の特性変化(3種類)を説明する表、(b)は定格負荷時の特性変化(3種類)を説明する表を、図11(a)は実施の形態1(4本溝)の特性を示すグラフ,(b)は実施の形態2(6本溝)の特性を示すグラフ,(c)は比較例(溝無し)の特性を示すグラフをそれぞれ示している。 FIG. 10 (a) is a table explaining characteristic changes (three types) after 10 seconds of operation, (b) is a table explaining characteristic changes (three types) at rated load, and FIG. A graph showing the characteristics of the first embodiment (four grooves), (b) a graph showing the characteristics of the second embodiment (six grooves), and (c) showing a graph showing the characteristics of the comparative example (no grooves). ing.
ここで、図10および図11では、上述した実施の形態1の電動モータ10の特性を[4本溝]で示し、比較例の電動モータの特性を[溝無し]で示し、後述する実施の形態2の電動モータの特性を[6本溝]で示している。
Here, in FIG. 10 and FIG. 11, the characteristics of the
図10(a)の表は、上述の「NGウォーム」を組み込んだ電動モータ(サンプル数3個ずつ(n=3))をそれぞれ10秒間作動させて、その間における種々の特性の変化のアベレージ(平均値)を評価したものである。 The table of FIG. 10 (a) shows the average of various characteristic changes during the operation of each of the electric motors incorporating the above-mentioned “NG worm” (three samples (n = 3)) for 10 seconds. (Average value).
すると、実施の形態1である[4本溝]では、減速効率,回転数,騒音およびパルス変動の全ての項目において「良好(OK)」の評価が得られた。これは、第1,第2潤滑剤保持溝48a,48bに充填された摺動グリースGが、ウォーム44の噛み合いで枯渇することが無く、第1,第2潤滑剤保持溝48a,48bに摺動グリースGが十分に保持され、その結果、スムーズなギヤの噛み合わせを実現できたためである。
Then, in the [four grooves] which is the first embodiment, evaluation of “good (OK)” was obtained in all items of deceleration efficiency, rotation speed, noise, and pulse fluctuation. This is because the sliding grease G filled in the first and second
これに対し、比較例である[溝無し]では、騒音およびパルス変動の2項目では「良好(OK)」の評価が得られたが、減速効率および回転数の2項目では「低下(NG)」の評価となった。これは、ウォームとウォームホイールとの噛み合い部に塗布された殆どの摺動グリースが、減速機構(ウォームおよびウォームホイール)の作動によりかき出されたことに起因している。 On the other hand, in the comparative example [no groove], evaluation of “good (OK)” was obtained for two items of noise and pulse fluctuation, but “decrease (NG)” for two items of deceleration efficiency and rotational speed. Was rated. This is because most of the sliding grease applied to the meshing portion between the worm and the worm wheel is scraped by the operation of the speed reduction mechanism (worm and worm wheel).
ここで、減速効率とは、減速機構の性能を評価する指標であり、減速効率が「良好(OK)」とは、減速機構がスムーズに動作していることを意味し、減速効率が「低下(NG)」とは、減速機構の動作が渋くなっている(機械的損失(ロス)が多い)ことを意味している。言い換えれば、減速効率の低下は、減速機構を早期に摩耗させる原因になる。 Here, the deceleration efficiency is an index for evaluating the performance of the speed reduction mechanism, and “good (OK)” means that the speed reduction mechanism is operating smoothly, and the speed reduction efficiency is “decreased”. “(NG)” means that the operation of the speed reduction mechanism is slow (there is a lot of mechanical loss (loss)). In other words, the reduction in the deceleration efficiency causes the deceleration mechanism to wear early.
また、回転数とは、減速効率と略同様に、電動モータがスムーズに動作しているかを評価する指標である。図11(a)に示されるように、一定の出力トルク(N・m)が得られるように電動モータを制御した場合、[4本溝]では、機械的損失(ロス)を少なくできるため、作動時間が10秒を経過しても、一定の駆動電流(A)で一定の回転数(rpm)を保持しており、かつ合格基準回転数RSを上回っている(=合格品)。 Further, the rotational speed is an index for evaluating whether the electric motor is operating smoothly, substantially like the deceleration efficiency. As shown in FIG. 11A, when the electric motor is controlled so as to obtain a constant output torque (N · m), [4 grooves] can reduce mechanical loss (loss). Even when the operating time has passed 10 seconds, the motor maintains a constant rotational speed (rpm) at a constant drive current (A) and exceeds the acceptable reference rotational speed RS (= accepted product).
これに対し、図11(c)に示されるように、[溝無し]では、機械的損失(ロス)が多いため、作動時間が10秒を経過した時点で、駆動電流(A)が上昇しつつ回転数(rpm)が低下しており、かつ合格基準回転数RSを下回っている(=不合格品)。 On the other hand, as shown in FIG. 11 (c), since there is a lot of mechanical loss (loss) in [No groove], the drive current (A) increases when the operation time has passed 10 seconds. However, the number of rotations (rpm) has decreased and is below the acceptance reference number of rotations RS (= rejected product).
なお、図10(a)で示される指標であるパルス変動とは、ウォームホイールが1回転する間に、回転センサ(図1の符号42b参照)からの検出信号、つまりパルス信号がどのように変動するのかを評価した結果である。つまり、駆動電流(A)を一定として、回転センサからの検出信号がどの程度ばらつくのか(=回転抵抗のばらつき)を計測して評価した結果である。すなわち、この項目が「良好(OK)」の評価であれば、荷物などの挟み込みの検知精度が十分であることを意味している。 Note that the pulse fluctuation, which is an index shown in FIG. 10A, means how the detection signal from the rotation sensor (see reference numeral 42b in FIG. 1), that is, the pulse signal fluctuates during one rotation of the worm wheel. It is the result of evaluating whether to do. That is, it is a result of measuring and evaluating how much the detection signal from the rotation sensor varies (= variation in rotational resistance) with the drive current (A) being constant. In other words, if this item is evaluated as “good (OK)”, it means that the pinch detection accuracy is sufficient.
また、図10(b)の表は、上述の「OKウォーム」を組み込んだ電動モータ(サンプル数15個ずつ(n=15))をそれぞれ定格負荷で運転し、その時の種々の特性の変化のアベレージ(平均値)を評価したものである。 Further, the table of FIG. 10 (b) shows the change in various characteristics at the time when each of the electric motors (15 samples (n = 15)) incorporating the above-mentioned “OK worm” is operated at the rated load. The average (average value) is evaluated.
これを見ると、[4本溝]では、回転数の数値は良好であり、かつ回転数のばらつきも小さかったが、[溝無し]では、回転数の数値が徐々に低下はしたものの許容範囲ではあったが、回転数のばらつきが大きかった。つまり、[4本溝]では、[溝無し]に比して、ばらつきの小さな安定した電動モータを供給することが可能となり、生産性の向上を図れることが判る。 As can be seen from FIG. 4, in [4 grooves], the numerical value of the rotational speed was good and the variation in the rotational speed was small, but in [No groove], the numerical value of the rotational speed gradually decreased, but the allowable range. However, the rotational speed variation was large. In other words, it can be seen that [4 grooves] can supply a stable electric motor with less variation than [no grooves], and can improve productivity.
また、拘束(起動)トルクの大きさという観点から評価した場合は、[4本溝]および[溝無し]において何れも良好であり、駆動電流(A)の供給によりスムーズに回転を開始する(起動される)ことが判った。ただし、[4本溝]ではばらつきが小さかったが、[溝無し]ではばらつきが大きかった。なお、参考までに、[4本溝]では、「NGウォーム」でも拘束トルクの大きさはそれほど変化しなかった。一方、[溝無し]では、「NGウォーム」を用いると拘束トルクの大きさが大きく変化して、実用に耐えないことが判った。 Further, when evaluated from the viewpoint of the magnitude of the restraint (starting) torque, both [four grooves] and [no grooves] are good, and the rotation starts smoothly by supplying the drive current (A) ( It will be activated). However, the variation was small in [4 grooves], but the variation was large in [No grooves]. For reference, in [4 grooves], the magnitude of the restraining torque did not change so much even with “NG worm”. On the other hand, with [No groove], it was found that when “NG worm” was used, the magnitude of the restraining torque changed greatly, and it was not practical.
以上詳述したように、実施の形態1によれば、歯部47(ウォームホイール46)の射出成形時に、ウォームホイール46の軸方向に延び、かつ歯部47の歯たけ方向に4本ずつ並べられた第1,第2潤滑剤保持溝48a,48bが、歯部47に形成される。
As described above in detail, according to the first embodiment, at the time of injection molding of the tooth portion 47 (worm wheel 46), four teeth are arranged in the axial direction of the
これにより、アンダーカットを生じること無く、4本ずつの第1,第2潤滑剤保持溝48a,48bを備えた歯部47を、射出成形により容易に形成することができる。よって、収縮率の小さな材料を用いて第1,第2潤滑剤保持溝48a,48bを備えた歯部47を精度良く形成でき、歩留まりを良くして生産性を向上させることが可能となる。
Thereby, the tooth | gear
また、実施の形態1によれば、4本ずつの第1,第2潤滑剤保持溝48a,48bが、歯部47における噛み合い部である歯先領域AR2に形成されるので、減速機構SDの動作をスムーズにしつつ、歯部47の歯元の剛性を十分に確保することができる。よって、より減速比を大きくする(歯部47の歯厚を薄くして歯数を増やす)こともできる。
Further, according to the first embodiment, the four first and second
さらに、実施の形態1によれば、第1,第2潤滑剤保持溝48a,48bの歯たけ方向両側に、ウォームホイール46の軸方向と交差する方向に沿う断面が円弧形状に形成された一対の円弧部48a1がそれぞれ形成されるので、ウォーム44の歯部45が引っ掛かることが防止されて、減速機構SDを長期に亘りスムーズに回転させることができる。
Furthermore, according to the first embodiment, a pair of first and second
次に、本発明の実施の形態2について、図面を用いて詳細に説明する。なお、上述した実施の形態1と同様の機能を有する部分については同一の記号を付し、その詳細な説明を省略する。 Next, Embodiment 2 of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that portions having the same functions as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図12は実施の形態2のウォームホイールにおける歯部の一部を示す斜視図を、図13は図12の歯部に形成された潤滑剤保持溝の詳細形状を説明する説明図をそれぞれ示している。 FIG. 12 is a perspective view showing a part of a tooth portion in the worm wheel of the second embodiment, and FIG. 13 is an explanatory view for explaining the detailed shape of the lubricant retaining groove formed in the tooth portion of FIG. Yes.
図12に示されるように、実施の形態2に係るウォームホイール46では、その歯部47に設けられる第1,第2潤滑剤保持溝48c,48dが、歯先領域AR2の内部に6本(6つ)ずつ設けられている。また、6本ずつ設けられる第1,第2潤滑剤保持溝48c,48dの形状(寸法)が、実施の形態1の第1,第2潤滑剤保持溝48a,48b(図7参照)に比して、若干異なっている。以下、図13を参照しつつ、第1潤滑剤保持溝48cの形状について説明する。
As shown in FIG. 12, in the
第1潤滑剤保持溝48cは、第1インボリュート面47aを基準として、歯部47の歯厚方向(図中左側)に窪んで設けられている。具体的には、第1潤滑剤保持溝48cの溝幅W、つまり第1潤滑剤保持溝48cの歯たけ方向に沿う長さ寸法は[約0.10mm]に設定されている。また、第1潤滑剤保持溝48cは、その幅方向中央部、つまり第1潤滑剤保持溝48cの中心と第1インボリュート面47aとの交点CEがある部分が最も深くなっており、当該部分における溝深さDは[約0.013mm]に設定されている。
The first
さらに、第1潤滑剤保持溝48cの断面は、一対の大きな第1円弧48c1と、1つの小さな第2円弧48c2とによって形成されている。具体的には、一対の第1円弧48c1の間に第2円弧48c2が挟まれるようにして設けられ、第2円弧48c2は、一対の第1円弧48c1を繋ぐ機能を有している。なお、第1円弧48c1の半径Rは[約0.075mm]に設定され、第2円弧48c2の半径Rは[約0.03mm]に設定されている。
Further, the cross section of the first
ここで、一対の第1円弧48c1は、ウォームホイール46の軸方向と交差する方向に沿う断面がそれぞれ円弧形状に形成され、本発明における肩部を構成している。
Here, each of the pair of first arcs 48c1 is formed in a circular arc shape along a direction intersecting the axial direction of the
以上のように形成された実施の形態2においても、図10(a)および図11(b)に示される表やグラフのように、上述した実施の形態1と略同様の作用効果を奏することができる。ただし、図10(b)に示されるように、実施の形態2である[6本溝]では、回転数については、[4本溝]と同様にばらつきは小さかったが、[溝無し]と同様に許容範囲の結果となった。また、拘束トルクの大きさという観点では、[4本溝]と同様にばらつきは小さかったが、[4本溝]よりも若干大きくなり許容範囲の結果となった。さらに、参考までに、[6本溝]においても[4本溝]と同様に、「NGウォーム」でも拘束トルクの大きさはそれほど変化しなかった。 In the second embodiment formed as described above, the same effects as those of the first embodiment described above can be obtained as shown in the tables and graphs shown in FIGS. 10 (a) and 11 (b). Can do. However, as shown in FIG. 10B, in [6 grooves] of the second embodiment, the rotational speed was small as in [4 grooves], but [no groove]. The result was also acceptable. Further, in terms of the magnitude of the restraining torque, the variation was small as in the case of [4 grooves], but it was slightly larger than [4 grooves], resulting in an allowable range. Further, for reference, the magnitude of the restraining torque did not change so much in the “NG worm” in the “6-groove” as well as in the “4-groove”.
以上のことから、歯部47に設けられる潤滑剤保持溝の数は、単に多ければ良いというものでは無く、適度な本数を設けるのが良いということが判った。より具体的には、歯部47に設けられる潤滑剤保持溝の数は、本実施の形態におけるウォームホイール46の体格においては、多くても5本程度にするのが望ましいことが判った。
From the above, it has been found that the number of lubricant retaining grooves provided in the
本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例えば、上記各実施の形態では、潤滑剤保持溝の数を、4本(実施の形態1)および6本(実施の形態2)設けたものを示したが、本発明はこれに限らず、ウォームホイール46に必要とされる仕様によっては、潤滑剤保持溝を1本(1つ)だけ設けることもできる。この場合、歯部47の全体の剛性を高めることが可能となり、高出力型の電動モータ10に対応できるようになる。
It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, in each of the above embodiments, four (first embodiment) and six (second embodiment) lubricant holding grooves are provided, but the present invention is not limited to this. Depending on the specifications required for the
また、上記各実施の形態では、歯部47の歯厚方向両側の第1,第2インボリュート面47a,47bに、それぞれ同じ数の潤滑剤保持溝(4本ずつ(実施の形態1),6本ずつ(実施の形態2))を設けたものを示したが、本発明はこれに限らず、ウォームホイール46に必要とされる仕様によっては、第1,第2インボリュート面47a,47bに、それぞれ異なる数の潤滑剤保持溝を設けることもできる。
Further, in each of the above embodiments, the same number of lubricant retaining grooves (four each (Embodiment 1), 6) are formed on the first and second
さらに、上記各実施の形態では、ウォームホイール46を、合成樹脂であるポリアセタール(POM)を射出成形により形成したものを示したが、本発明はこれに限らず、必要とされるウォームホイール46の精度に応じて、より収縮率の小さな合成樹脂材料を用いることもできる。
Further, in each of the above-described embodiments, the
また、上記各実施の形態では、歯先領域AR2のみに、第1,第2潤滑剤保持溝48a,48b,48c,48dを設けたものを示したが、本発明はこれに限らず、例えば、歯部47に十分な剛性を確保できるのであれば、歯元領域AR1(図6および図12参照)にも設けることができる。この場合、経時変化によりウォームおよびウォームホイールの噛み合い部にがたつきが生じたとしても、噛み合い部に確実に摺動グリースG(図6および図12参照)を供給することが可能となる。
In the above embodiments, the first and second
さらに、上記各実施の形態では、ウォームホイール46を、車両に搭載されるパワーウィンドウ装置の駆動源に適用したものを示したが、本発明はこれに限らず、サンルーフ装置やワイパ装置等の他の駆動源に適用することもできる。
Further, in each of the above embodiments, the
また、上記各実施の形態では、モータ部20にブラシ付のモータを採用したものを示したが、本発明はこれに限らず、例えば、モータ部20にブラシレスのモータ等を採用することもできる。
In each of the above embodiments, a motor with a brush is used as the
その他、上記各実施の形態における各構成要素の材質,形状,寸法,数,設置箇所等は、本発明を達成できるものであれば任意であり、上記実施の形態に限定されない。 In addition, the material, shape, dimensions, number, installation location, and the like of each component in each of the above embodiments are arbitrary as long as the present invention can be achieved, and are not limited to the above embodiment.
10 電動モータ
11 締結ねじ
20 モータ部
21 モータケース
21a 有底段部
22 マグネット
23 コイル
24 アーマチュア
25 アーマチュア軸
26 コンミテータ
27 ブラシ
28 ばね部材
40 ギヤ部
41 ギヤケース
41a 底部
41b 支持筒
42 コネクタ部材
42a センサ基板
42b 回転センサ
43 固定ねじ
44 ウォーム
45 歯部
46 ウォームホイール
46a トルク出力部
47 歯部
47a 第1インボリュート面
47b 第2インボリュート面
48a 第1潤滑剤保持溝(潤滑剤保持溝)
48a1 第1円弧(肩部)
48a2 第2円弧
48b 第2潤滑剤保持溝(潤滑剤保持溝)
48c 第1潤滑剤保持溝(潤滑剤保持溝)
48c1 第1円弧(肩部)
48c2 第2円弧
48d 第2潤滑剤保持溝(潤滑剤保持溝)
50 センサマグネット
60 ダンパ部材
61 本体部
62 ダンパ片
70 出力部材
71 出力軸
71a 連結ギヤ
71b 凹部
72 円盤部材
72a トルク受け部
73 基材
80 ケースカバー
81 凸部
100 下金型
101 歯部成形部
110 上金型
111 供給通路
AR1 歯元領域
AR2 歯先領域(噛み合い部)
BP1〜BP8 噛み合い点
CA キャビティ
DP ディスペンサ
G 摺動グリース
MR 合成樹脂
PL パーティングライン
RB1 第1ラジアル軸受
RB2 第2ラジアル軸受
RB3 第3ラジアル軸受
R 止め輪
SD 減速機構
SP 収容部
SR シールリング
TB1 第1スラスト軸受
TB2 第2スラスト軸受
DESCRIPTION OF
48a1 First arc (shoulder)
48a2
48c 1st lubricant holding groove (lubricant holding groove)
48c1 1st arc (shoulder)
DESCRIPTION OF
BP1 to BP8 Engagement point CA Cavity DP Dispenser G Sliding grease MR Synthetic resin PL Parting line RB1 First radial bearing RB2 Second radial bearing RB3 Third radial bearing R Retaining ring SD Deceleration mechanism SP Housing part SR Seal ring TB1 First Thrust bearing TB2 Second thrust bearing
Claims (4)
前記歯部の射出成形時に、前記ウォームホイールの軸方向に延びる少なくとも1つの潤滑剤保持溝が、前記歯部に形成される、
ウォームホイールの製造方法。 A method for producing a worm wheel having a tooth portion meshed with a worm, wherein the tooth portion is made of a synthetic resin,
At the time of injection molding of the tooth portion, at least one lubricant holding groove extending in the axial direction of the worm wheel is formed in the tooth portion.
Worm wheel manufacturing method.
前記潤滑剤保持溝が、前記歯部における少なくとも前記ウォームとの噛み合い部に形成される、
ウォームホイールの製造方法。 In the manufacturing method of the worm wheel of Claim 1,
The lubricant retaining groove is formed in at least the meshing portion of the tooth portion with the worm;
Worm wheel manufacturing method.
前記潤滑剤保持溝の歯たけ方向両側に、前記ウォームホイールの軸方向と交差する方向に沿う断面が円弧形状に形成された肩部がそれぞれ形成される、
ウォームホイールの製造方法。 In the manufacturing method of the worm wheel of Claim 1 or 2,
On both sides of the lubricant holding groove in the toothing direction, shoulder portions each having a circular cross section formed in a direction intersecting the axial direction of the worm wheel are formed, respectively.
Worm wheel manufacturing method.
前記歯部における少なくとも前記ウォームとの噛み合い部に、前記ウォームホイールの軸方向に延びる少なくとも1つの潤滑剤保持溝が設けられ、
前記潤滑剤保持溝の歯たけ方向両側に、前記ウォームホイールの軸方向と交差する方向に沿う断面が円弧形状に形成された肩部がそれぞれ設けられている、
ウォームホイール。 A worm wheel having a tooth portion meshed with a worm, wherein the tooth portion is made of synthetic resin,
At least one lubricant retaining groove extending in the axial direction of the worm wheel is provided in at least a meshing portion of the tooth portion with the worm,
On both sides of the lubricant holding groove in the tooth brushing direction, shoulders each having a cross section formed in an arc shape in a direction intersecting with the axial direction of the worm wheel are provided, respectively.
Worm wheel.
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JP2018041476A JP2019157911A (en) | 2018-03-08 | 2018-03-08 | Method for manufacturing worm wheel, and worm wheel |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021116916A (en) * | 2020-01-29 | 2021-08-10 | 西部電機株式会社 | Movable body drive device and manufacturing method of the same |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004155223A (en) * | 2002-11-01 | 2004-06-03 | Nsk Ltd | Worm wheel for electric power steering device |
-
2018
- 2018-03-08 JP JP2018041476A patent/JP2019157911A/en active Pending
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