JP2021046888A - Worm wheel, manufacturing method thereof and worm reduction gear - Google Patents
Worm wheel, manufacturing method thereof and worm reduction gear Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021046888A JP2021046888A JP2019169056A JP2019169056A JP2021046888A JP 2021046888 A JP2021046888 A JP 2021046888A JP 2019169056 A JP2019169056 A JP 2019169056A JP 2019169056 A JP2019169056 A JP 2019169056A JP 2021046888 A JP2021046888 A JP 2021046888A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- worm wheel
- axial direction
- wheel
- worm
- wheel element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 12
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 77
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 claims description 22
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 claims description 22
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 20
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 claims description 18
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 16
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 claims description 8
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 5
- 238000003825 pressing Methods 0.000 abstract description 2
- 230000002250 progressing effect Effects 0.000 abstract 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 23
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 23
- ORQBXQOJMQIAOY-UHFFFAOYSA-N nobelium Chemical compound [No] ORQBXQOJMQIAOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 3
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 description 2
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 2
- 229920006324 polyoxymethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000861 Mg alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920003189 Nylon 4,6 Polymers 0.000 description 1
- 229920002292 Nylon 6 Polymers 0.000 description 1
- 229920002302 Nylon 6,6 Polymers 0.000 description 1
- 229930182556 Polyacetal Natural products 0.000 description 1
- 229920012310 Polyamide 9T (PA9T) Polymers 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000007730 finishing process Methods 0.000 description 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- CNQCVBJFEGMYDW-UHFFFAOYSA-N lawrencium atom Chemical compound [Lr] CNQCVBJFEGMYDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Gear Transmission (AREA)
- Gears, Cams (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
Description
本発明は、ウォーム減速機と、ウォーム減速機を構成するウォームホイール及びその製造方法とに関する。 The present invention relates to a worm reducer, a worm wheel constituting the worm reducer, and a method for manufacturing the same.
自動車に組み込まれる電動パワーステアリング装置では、補助動力源である電動モータのトルクを増大するために、ウォーム減速機が広く用いられている。ウォーム減速機は、軸方向中間部外周面にウォーム歯部を有するウォームと、外周面に、ウォーム歯部と噛合するウォームホイール歯部を有するウォームホイールとを備える。ウォームは、電動モータにより回転駆動される駆動ギヤとして機能し、ウォームホイールは、ウォームの回転に伴って回転する従動ギヤとして機能する。ウォームホイールの回転トルクは、ステアリングシャフトの前端部にトーションバーを介して接続された出力軸や、ステアリングギヤユニットを構成するピニオン軸又はラック軸などの操舵部材に対し、補助動力として付与される。 In an electric power steering device incorporated in an automobile, a worm reducer is widely used in order to increase the torque of an electric motor which is an auxiliary power source. The worm reducer includes a worm having a worm tooth portion on the outer peripheral surface of the intermediate portion in the axial direction, and a worm wheel having a worm wheel tooth portion that meshes with the worm tooth portion on the outer peripheral surface. The worm functions as a drive gear that is rotationally driven by an electric motor, and the worm wheel functions as a driven gear that rotates with the rotation of the worm. The rotational torque of the worm wheel is applied as auxiliary power to the output shaft connected to the front end of the steering shaft via the torsion bar and the steering members such as the pinion shaft or the rack shaft constituting the steering gear unit.
このようなウォーム減速機では、ステアリングホイールの操作時や悪路走行時にウォーム歯部とウォームホイール歯部との噛合部で発生する歯打ち音の抑制、軽量化、低コスト化などを目的として、ウォームホイールのうち、回転軸に外嵌固定される部分を金属製とし、ウォームと噛合する部分を合成樹脂製とする場合がある。 In such a worm reducer, for the purpose of suppressing the rattling noise generated at the meshing portion between the worm tooth portion and the worm wheel tooth portion when operating the steering wheel or running on a rough road, reducing the weight, and reducing the cost. In some cases, the part of the worm wheel that is externally fitted and fixed to the rotating shaft is made of metal, and the part that meshes with the worm is made of synthetic resin.
図16は、そのような構成を有するウォームホイールの1例として、国際公開第2017/135140号(特許文献1)に記載されたものを示している。なお、以下の説明中、ウォームホイール100に関して、軸方向一方側は、図16及び図17の左側であり、軸方向他方側は、図16及び図17の右側である。
FIG. 16 shows an example of a worm wheel having such a configuration, which is described in International Publication No. 2017/135140 (Patent Document 1). In the following description, with respect to the
ウォームホイール100は、金属製で環状の内側ホイール素子101と、内側ホイール素子101の径方向外側部を全周にわたり包埋した状態で、該内側ホイール素子101に結合された、合成樹脂製で環状の外側ホイール素子102とを備える。外側ホイール素子102は、外周面にウォームホイール歯部103を軸方向全幅にわたって有する。ウォームホイール歯部103の軸方向両側の側面を含む、外側ホイール素子102の軸方向両側の側面104は、ウォームホイール100の中心軸X100に直交する平面により構成されている。
The
ウォームホイール100を製造する際には、外側ホイール素子102を射出成形により造るのと同時に、外側ホイール素子102を内側ホイール素子101に対して結合する。
When manufacturing the
外側ホイール素子102を射出成形により造る際には、図17に示すように、内側ホイール素子101を、複数の金型を組み合わせてなる金型装置105の内側にセットした状態で、内側ホイール素子101と金型装置105との間に画成される環状のキャビティ106内に、金型装置105の軸方向他方側に設けられた、ランナー107及びディスクゲート108から、溶融樹脂を送り込む。ディスクゲート108の下流側端部は、キャビティ106のうち、内側ホイール素子101の径方向中間部の軸方向他方側に隣接する部分(外側ホイール素子102の軸方向他方側部の内周面が形成される部分)に開口している。ランナー107は、ディスクゲート108の中心部から軸方向他方側に伸長している。図17中の矢印は、ランナー107、ディスクゲート108、及びキャビティ106内での溶融樹脂の流れ方向を示している。
When the
キャビティ106内で冷却及び固化された合成樹脂は、金型装置105を開いて、複数の金型同士を分離してから、ランナー107及びディスクゲート108内で冷却及び固化された合成樹脂と切り離す。そして、必要に応じて、外側ホイール素子102の表面や角部に仕上げ加工を施すことにより、ウォームホイール100を完成させる。
The synthetic resin cooled and solidified in the
上述した従来のウォームホイール100は、生産性及び品質を向上させる面から、改良の余地がある。この点について、以下に説明する。
The
外側ホイール素子102を射出成形により造る際に、ランナー107及びディスクゲート108からキャビティ106内に送り込まれた溶融樹脂は、図17中に矢印で示すように、内側ホイール素子101の径方向外側部の軸方向他方側に隣接する部分から、内側ホイール素子101の径方向外側に隣接する部分を経由し、内側ホイール素子101の径方向外側部の軸方向一方側に隣接する部分に向けて流れる。この際の溶融樹脂の流れの向きは、金型に沿って変わっていく。
When the
一方、外側ホイール素子102の軸方向両側の側面104のそれぞれは、ウォームホイール100の中心軸X100(図16参照)に対して直交する平面により構成されている。すなわち、ウォームホイール歯部103の軸方向側面と、ウォームホイール歯部103の径方向外端面(歯先面)とが、直角に配置されている。このため、ウォームホイール歯部103の軸方向端部(図17中のP部)において、溶融樹脂の流れの向きは、急激に変わることになる。このため、射出速度を大きくすると、ウォームホイール歯部103の軸方向端部(図17中のP部)において、溶融樹脂が空気を巻き込んで巣(空孔)が形成される可能性がある。したがって、このような巣が形成されないようにするために、射出速度を小さくする必要がある。
On the other hand, each of the
しかしながら、射出速度を小さくすると、その分、成形時間が長くなり、ウォームホイール100の生産性が低くなる(1個当たりの生産コストが高くなる)。このため、ウォームホイール100の生産性を向上させる観点から、巣の形成を防止しつつ、射出速度を大きくできるようにすることが望まれる。
However, when the injection speed is reduced, the molding time is lengthened accordingly, and the productivity of the
また、一般に、射出成形においては、射出速度を大きくするほど、金型への転写性が良くなり、ウォームホイール歯部103の寸法精度及び歯面の表面粗さを良好に確保できる。特に、合成樹脂に強化繊維が含まれている場合には、強化繊維が表面に露出する量を抑えられ、歯面の表面粗さが小さくなりやすい。そして、このようにウォームホイール歯部103の寸法精度及び歯面の表面粗さを良好にできれば、その分、ウォームホイール歯部103とウォーム歯部との噛み合いの際に、振動、変動、音などが生じにくくすることができる。この結果、運転者によるステアリングホイールの操作感、電動パワーステアリング装置の制御性、静粛性などを向上させることができる。したがって、このような観点からも、射出速度を大きくできるようにすることが望まれる。
Further, in general, in injection molding, the higher the injection speed, the better the transferability to the mold, and the dimensional accuracy of the worm
なお、射出速度を小さくする場合でも、射出成形後、追加の歯切り加工を行うことによって、ウォームホイール歯部103の歯車精度を向上させたり、歯面の粗さを小さくしたりすることができる。しかしながら、追加の歯切り加工を行うと、生産性がより低くなるといった問題がある。
Even when the injection speed is reduced, the gear accuracy of the worm
本発明は、上述のような事情に鑑み、生産性及び品質を向上させることができるウォームホイールの構造を実現することを目的としている。 In view of the above circumstances, it is an object of the present invention to realize a structure of a worm wheel that can improve productivity and quality.
本発明のウォームホイールは、環状の内側ホイール素子と、外周面にウォームホイール歯部を有し、かつ、前記内側ホイール素子の径方向外側部を全周にわたり包埋した状態で該内側ホイール素子に結合された、合成樹脂製で環状の外側ホイール素子とを備える。
前記内側ホイール素子は、軸方向一方側の側面に、軸方向に凹んだ環状凹部を全周にわたり有する。
前記外側ホイール素子は、軸方向両側の側面のうちの少なくともいずれか一方の側面の径方向外側部に、径方向外側に向かうほど軸方向中央側に向かう方向に傾斜した第1傾斜面部を有し、かつ、前記環状凹部の内側に入り込んで、前記環状凹部の内面を構成する外径側周面と係合する抑え部を有する。
前記抑え部の内周面を含む、前記外側ホイール素子の軸方向一方側部の内周面は、少なくとも軸方向一方側部に、軸方向他方側に向かうほど径方向内側に向かう方向に傾斜した第2傾斜面部を有し、かつ、該第2傾斜面部の軸方向他方側の端部が、前記環状凹部の内側に配置されている。
The worm wheel of the present invention has an annular inner wheel element and a worm wheel tooth portion on the outer peripheral surface, and the inner wheel element is embedded in the radial outer portion of the inner wheel element over the entire circumference. It comprises a coupled, synthetic resin, annular outer wheel element.
The inner wheel element has an annular recess recessed in the axial direction on one side surface in the axial direction over the entire circumference.
The outer wheel element has a first inclined surface portion inclined in a direction toward the central side in the axial direction toward the outer side in the radial direction on the outer side portion in the radial direction of at least one of the side surfaces on both sides in the axial direction. In addition, it has a holding portion that enters the inside of the annular recess and engages with the outer diameter side peripheral surface that constitutes the inner surface of the annular recess.
The inner peripheral surface of the axial one-sided portion of the outer wheel element, including the inner peripheral surface of the holding portion, is inclined in at least one axial direction and inward in the radial direction toward the other axial direction. It has a second inclined surface portion, and an end portion of the second inclined surface portion on the other side in the axial direction is arranged inside the annular recess.
本発明のウォームホイールの一態様では、前記外側ホイール素子の軸方向他方側部の内周面に、ゲートの切り離し部が存在する。 In one aspect of the worm wheel of the present invention, a gate separating portion exists on the inner peripheral surface of the other side portion in the axial direction of the outer wheel element.
本発明のウォームホイールの一態様では、前記第1傾斜面部の内径が、前記ウォームホイール歯部の歯底径以下である。 In one aspect of the worm wheel of the present invention, the inner diameter of the first inclined surface portion is equal to or smaller than the tooth bottom diameter of the worm wheel tooth portion.
本発明のウォームホイールの一態様では、前記第1傾斜面部の内径が、前記ウォームホイール歯部の歯底径よりも大きい。 In one aspect of the worm wheel of the present invention, the inner diameter of the first inclined surface portion is larger than the tooth bottom diameter of the worm wheel tooth portion.
本発明のウォームホイールの一態様では、前記第1傾斜面部の内径が、前記内側ホイール素子の外径よりも大きい。 In one aspect of the worm wheel of the present invention, the inner diameter of the first inclined surface portion is larger than the outer diameter of the inner wheel element.
本発明のウォームホイールの一態様では、前記ウォームホイールのうち、軸方向に関して前記第1傾斜面部が存在する側において、前記外側ホイール素子の側面のうち前記第1傾斜面部の径方向内側に隣接する部分と前記内側ホイール素子の径方向外端部の側面との間の軸方向幅(例えば、図7及び図8におけるWa)が、前記第1傾斜面部の軸方向幅(例えば、図7及び図8におけるWb)よりも大きい。 In one aspect of the worm wheel of the present invention, on the side of the worm wheel where the first inclined surface portion exists in the axial direction, the side surface of the outer wheel element is adjacent to the inside of the first inclined surface portion in the radial direction. partial axial width between the side surface of the radially outer end of the inner wheel element (e.g., W a in FIGS. 7 and 8), the first inclined surface portion of the axial width (e.g., FIGS. 7 and It is larger than W b ) in FIG.
本発明のウォームホイールの一態様では、前記合成樹脂に強化繊維が混入している。 In one aspect of the worm wheel of the present invention, reinforcing fibers are mixed in the synthetic resin.
本発明のウォームホイールの一態様では、前記ウォームホイール歯部の歯面が射出成形面である。 In one aspect of the worm wheel of the present invention, the tooth surface of the worm wheel tooth portion is an injection molded surface.
本発明のウォームホイールの一態様では、前記ウォームホイール歯部の歯すじが、前記ウォームホイールの中心軸に対して平行である。 In one aspect of the worm wheel of the present invention, the tooth streaks of the worm wheel teeth are parallel to the central axis of the worm wheel.
本発明のウォームホイールの一態様では、前記内側ホイール素子は、前記環状凹部の内面を構成する外径側周面に、円周方向に関する凹凸部を有しており、前記抑え部は、前記凹凸部を構成する凹部の内側に入り込んで該凹部と係合する回転方向保持部を有する。 In one aspect of the worm wheel of the present invention, the inner wheel element has a concavo-convex portion in the circumferential direction on the outer diameter side peripheral surface forming the inner surface of the annular recess, and the restraining portion has the concavo-convex portion. It has a rotation direction holding portion that enters the inside of the concave portion constituting the portion and engages with the concave portion.
本発明のウォームホイールの一態様では、前記内側ホイール素子は、前記環状凹部の内面を構成する外径側周面に、径方向外方に凹んだ係合溝を全周にわたり有しており、前記抑え部は、前記係合溝の内側に入り込んで該係合溝と係合するモーメント方向保持部を有する。 In one aspect of the worm wheel of the present invention, the inner wheel element has an engaging groove recessed outward in the radial direction on the outer diameter side peripheral surface forming the inner surface of the annular recess over the entire circumference. The holding portion has a moment direction holding portion that enters the inside of the engaging groove and engages with the engaging groove.
本発明のウォームホイールの一態様では、前記係合溝は、前記凹凸部の軸方向一方側に隣接して配置されている。 In one aspect of the worm wheel of the present invention, the engaging groove is arranged adjacent to one side in the axial direction of the uneven portion.
本発明のウォームホイールの製造方法は、本発明のウォームホイールを対象とする製造方法である。
このような本発明のウォームホイールの製造方法は、前記内側ホイール素子の径方向外側部の周囲に金型を配置し、前記内側ホイール素子と前記金型との間に画成される、前記外側ホイール素子の成形空間であるキャビティ内に合成樹脂を送り込む射出成形により、前記外側ホイール素子を形成する。
The method for manufacturing a worm wheel of the present invention is a method for manufacturing a worm wheel of the present invention.
In such a method for manufacturing a worm wheel of the present invention, a mold is arranged around a radial outer portion of the inner wheel element, and the outer side is defined between the inner wheel element and the mold. The outer wheel element is formed by injection molding in which a synthetic resin is fed into a cavity which is a molding space for the wheel element.
本発明のウォームホイールの製造方法の一態様では、前記射出成形を行う際に、前記キャビティのうち、前記外側ホイール素子の軸方向他方側部の内周面が形成される部分に、ディスクゲート、リングゲートなどのゲートの下流側端部を開口させる。 In one aspect of the method for manufacturing a worm wheel of the present invention, when the injection molding is performed, a disc gate is formed in a portion of the cavity where an inner peripheral surface of the other side in the axial direction of the outer wheel element is formed. Open the downstream end of a gate such as a ring gate.
本発明のウォーム減速機は、外周面にウォームホイール歯部を有するウォームホイールと、軸方向中間部外周面に、前記ウォームホイール歯部と噛合するウォーム歯部を有するウォームとを備える。
特に、本発明のウォーム減速機では、前記ウォームホイールが、本発明のウォームホイールである。
The worm reducer of the present invention includes a worm wheel having a worm wheel tooth portion on the outer peripheral surface, and a worm having a worm tooth portion that meshes with the worm wheel tooth portion on the outer peripheral surface of the intermediate portion in the axial direction.
In particular, in the worm reducer of the present invention, the worm wheel is the worm wheel of the present invention.
本発明によれば、ウォームホイールの生産性及び品質を向上させることができる。 According to the present invention, the productivity and quality of the worm wheel can be improved.
[実施の形態の第1例]
本発明の実施の形態の第1例について、図1〜図9により説明する。
[First Example of Embodiment]
A first example of the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 9.
図1〜図3は、本例のウォーム減速機16を組み込んだコラムアシスト型の電動パワーステアリング装置1を示している。本例の電動パワーステアリング装置1は、ステアリングホイール2と、ステアリングシャフト3と、ステアリングコラム4と、電動アシスト装置5と、1対の自在継手6a、6bと、中間シャフト7と、ステアリングギヤユニット8と、1対のタイロッド9とを備える。
1 to 3 show a column assist type electric
ステアリングシャフト3は、車体に支持されたステアリングコラム4の内側に、回転自在に支持されている。ステアリングシャフト3の後端部には、ステアリングホイール2が支持固定されており、ステアリングシャフト3の前端部は、電動アシスト装置5と、後側の自在継手6aと、中間シャフト7と、前側の自在継手6bとを介して、ステアリングギヤユニット8のピニオン軸10に接続されている。このため、運転者がステアリングホイール2を回転させると、ステアリングホイール2の回転が、ピニオン軸10に伝達される。ピニオン軸10の回転は、ピニオン軸10と噛合した、ステアリングギヤユニット8の図示しないラック軸の直線運動に変換され、1対のタイロッド9を押し引きする。この結果、1対の操舵輪にステアリングホイール2の回転操作量に応じた舵角が付与される。
The steering
電動アシスト装置5は、ハウジング11と、電動モータ12と、トーションバー13と、出力軸14と、1対の玉軸受15a、15bと、ウォーム減速機16と、トルクセンサ17とを備える。
The
ハウジング11は、ステアリングコラム4の前端部に結合固定されている。電動モータ12は、ハウジング11に支持固定されている。ステアリングシャフト3の前端部は、ハウジング11の内側に挿入されている。ステアリングシャフト3の前端部には、トーションバー13を介して、出力軸14が連結されている。出力軸14の前端部は、ハウジング11の前端面から前方に突出しており、該先端部に、後側の自在継手6aが結合されている。出力軸14は、軸方向中間部をハウジング11に対し、1対の玉軸受15a、15bにより回転のみを可能に支持されている。
The
ウォーム減速機16は、ウォームホイール18と、ウォーム19とを備える。ウォームホイール18は、出力軸14のうち、軸方向に関して1対の玉軸受15a、15b同士の間に位置する部分に外嵌固定されている。一方、ウォーム19は、電動モータ12の出力軸に、トルク伝達可能に連結されている。そして、ウォーム19の軸方向中間部外周面に備えられたウォーム歯部20と、ウォームホイール18の外周面に備えられたウォームホイール歯部21とを噛合させている。これにより、電動モータ12からウォーム19を介してウォームホイール18に補助トルク(補助動力)を付与可能としている。
The
本例では、ウォームホイール歯部21は、図4に示すように、直歯平歯車の歯部の如き形状を有する。すなわち、ウォームホイール歯部21は、その歯すじが、ウォームホイール18の中心軸X18に対して平行である。これに伴い、本例では、ウォームホイール18の中心軸X18とウォーム19の中心軸X19との交角をαとし、ウォーム歯部20の進み角をβとした場合に、α=90°−βとしている(図1〜図3では、図示の便宜上、交角αが90°であるように描かれているが、本例の場合、実際には、交角αは、90°−βである)。ただし、本発明を実施する場合には、ウォームホイール歯部を、はす歯歯車の歯部の如き形状を有するものとすることもできる。すなわち、ウォームホイールの軸方向に対するウォームホイール歯部の歯すじの傾斜角度をウォーム歯部20の進み角βと等しくして、交角αを90°とする構成を採用することもできる。
In this example, the worm
トルクセンサ17は、出力軸14の後端部の周囲に配置されている。トルクセンサ17は、ステアリングホイール2からステアリングシャフト3に加えられたトルクの方向及び大きさを検出する。電動モータ12は、トルクセンサ17の検出信号や、トランスミッションに組み込んだ車速センサから出力される車速信号などに基づいて、ウォーム19を回転駆動することにより、ウォームホイール18を介して出力軸14に補助トルクを付与する。この結果、運転者がステアリングホイール2を回転操作するのに要する力が軽減される。
The
本例では、ウォームホイール18は、内側ホイール素子22と、外側ホイール素子23とにより構成される。なお、以下の説明中、ウォームホイール18に関して、軸方向一方側は、図3〜図5、図7〜図9の左側であり、軸方向他方側は、図3〜図5、図7〜図9の右側である。
In this example, the
内側ホイール素子22は、金属製の環状部材であり、全体を円輪状に構成されている。内側ホイール素子22は、径方向中央部に、出力軸14の軸方向中間部と嵌合する嵌合孔51を有する。
The
内側ホイール素子22は、軸方向他方側の側面の径方向外側部に、軸方向に凹んだ環状凹部52を全周にわたり有する。環状凹部52の内面を構成する外径側周面53と内径側周面54と底面55とのうち、外径側周面53は、内側ホイール素子22の中心軸(=ウォームホイール18の中心軸X18(図7参照))を中心とする円筒面により構成されている。内径側周面54は、軸方向他方側に向かうほど径方向内側に向かう方向に傾斜した、凹円弧状の断面形状を有する曲面(略円すい面)により構成されている。底面55は、内側ホイール素子22の中心軸に対して直交する平面により構成されている。
The
内側ホイール素子22は、軸方向一方側の側面の径方向中間部に、軸方向に凹んだ環状凹部56を全周にわたり有する。環状凹部56の内面を構成する外径側周面57と内径側周面58と底面59とのうち、外径側周面57は、係合溝27と凹凸部28とを有する。係合溝27は、外径側周面57の軸方向他方側の端部に、全周にわたり径方向外方に凹むように形成されている。係合溝27は、内径側の開口部から外径側の底部に向かうに従って軸方向に関する幅寸法が小さくなるV字形の断面形状を有する。凹凸部28は、外径側周面57のうち、係合溝27から軸方向一方側に外れた残りの部分に全周にわたり形成されている。換言すれば、係合溝27は、凹凸部28の軸方向他方側に隣接して配置されている。凹凸部28は、円周方向に関して凹部と凸部とを交互に配置してなる、円周方向に関する(内歯歯車状の)凹凸部である。係合溝27の径方向深さは、凹凸部28を構成する複数の凹部の径方向深さよりも深い。換言すれば、係合溝27の底部は、凹凸部28を構成する複数の凹部の底部よりも径方向外側に位置している。内径側周面58は、内側ホイール素子22の中心軸を中心とする円筒面により構成されている。底面59は、内側ホイール素子22の中心軸に対して直交する平面により構成されている。
The
内側ホイール素子22の外周面60は、内側ホイール素子22の中心軸を中心とする円筒面により構成されている。内側ホイール素子22の径方向外端部の軸方向両側の側面50、すなわち、内側ホイール素子22の軸方向他方側の側面のうち環状凹部52の径方向外側に隣接する部分である側面50、及び、内側ホイール素子22の軸方向一方側の側面のうち環状凹部56の径方向外側に隣接する部分である側面50のそれぞれは、内側ホイール素子22の中心軸に対して直交する平面により構成されている。図示の例では、外周面60の軸方向両側の端部と、側面50のそれぞれの径方向外側の端部とは、円弧形の断面形状を有する面取り部により接続されている。
The outer
本例では、別な言い方をすれば、内側ホイール素子22は、円筒状の内径側環状部24と、内径側環状部24の周囲に、内径側環状部24と同軸に配置された、円筒状の外径側環状部25と、内径側環状部24の外周面に径方向内端部を結合され、かつ、外径側環状部25の内周面に径方向外端部を結合された、円輪状の連結部26とを備える。嵌合孔51は、内径側環状部24の中心孔に相当する。環状凹部52の内面を構成する外径側周面53は、外径側環状部25の軸方向他方側部の内周面に相当する。環状凹部52の内面を構成する内径側周面54及び底面55は、連結部26の軸方向他方側の側面の径方向外側部に相当する。環状凹部56の内面を構成する外径側周面57は、外径側環状部25の軸方向一方側部の内周面に相当する。環状凹部56の内面を構成する内径側周面58は、内径側環状部24の軸方向一方側部の外周面に相当する。環状凹部56の内面を構成する底面59は、連結部26の軸方向一方側の側面に相当する。外周面60は、外径側環状部25の外周面に相当する。1対の側面50は、外径側環状部25の軸方向両側の側面に相当する。
In this example, in other words, the
なお、図示の例では、連結部26の径方向内端部は、内径側環状部24の外周面の軸方向他方側の端部に結合されており、連結部26の径方向外端部は、外径側環状部25の内周面の軸方向中間部(具体的には、軸方向中間部のうち、軸方向他方側に寄った部分)に結合されている。ただし、本発明を実施する場合、内径側環状部の外周面に対する連結部の径方向内端部の結合位置、及び、外径側環状部の内周面に対する連結部の径方向外端部の結合位置は、本例と異なる軸方向位置とすることもできる。
In the illustrated example, the radial inner end of the connecting
内側ホイール素子22を構成する金属としては、鉄鋼などの鉄合金の他、銅合金、アルミニウム合金、マグネシウム合金などの各種の金属を採用することができる。内側ホイール素子22を成形するための加工としては、各種の切削加工や塑性加工を採用することができる。ただし、歩留まり良く低コストに成形するには、塑性加工(鍛造、プレス、フローフォーミングなど)を採用するのが好ましい。なお、係合溝27は、凹凸部28を塑性加工により形成する場合に使用する、金型(ダイス)の逃げとして機能させることができる。
As the metal constituting the
外側ホイール素子23は、合成樹脂製で環状に構成されており、内側ホイール素子22の径方向外側部である、外径側環状部25と連結部26の径方向外側部とを全周にわたり包埋した状態で、内側ホイール素子22に結合されている。
The
外側ホイール素子23は、外周面に、ウォームホイール歯部21を軸方向全幅にわたって有する。ウォームホイール歯部21は、直歯平歯車の歯部の如き形状を有しており、その歯すじが、ウォームホイール18の中心軸X18に対して平行である(図4参照)。
The
外側ホイール素子23の軸方向両側の側面29のそれぞれは、径方向内側部を構成する平面部30と、径方向外側部を構成する第1傾斜面部31とからなる。すなわち、平面部30の径方向外側の端部は、第1傾斜面部31の径方向内側の端部に接続されている。平面部30は、ウォームホイール18の中心軸X18に直交する平面により構成されている。第1傾斜面部31は、径方向外側に向かうほど、ウォームホイール18の軸方向中央側に向かう方向に傾斜した円すい面により構成されている。
Each of the side surfaces 29 on both sides of the
本例では、第1傾斜面部31の内径(=平面部30の外径)D31は、ウォームホイール歯部21の歯底径D21以下に規制されており(D31≦D21)、図示の例では、ウォームホイール歯部21の歯底径d21よりも小さくなっている(D31<D21)。すなわち、ウォームホイール歯部21の軸方向両側の側面のそれぞれは、全体が第1傾斜面部31により構成されている。
In this example, the inner diameter (= outer diameter of the flat surface portion 30) D 31 of the first
本例では、ウォームホイール18の軸方向一方側と軸方向他方側とのそれぞれの側において、外側ホイール素子23の平面部30と内側ホイール素子22の側面50との間の軸方向幅Waを、外側ホイール素子23の第1傾斜面部31の軸方向幅Wbよりも大きくしている(Wa>Wb)。また、第1傾斜面部31の内径D31を、内側ホイール素子22の外径D22よりも大きくしている(D31>D22)。ただし、本発明を実施する場合には、Wa≦Wbとする構成や、D31≦D22とする構成を採用することもできる。
In this example, on each side of the one axial side and the other side in the axial direction of the
外側ホイール素子23を構成する合成樹脂は、環状凹部52の内側の径方向外側部に入り込んだ部分が抑え部32を構成しており、環状凹部56の内側の径方向外側部に入り込んだ部分が抑え部33を構成している。そして、環状凹部52の外径側周面53と抑え部32との係合、及び、環状凹部56の外径側周面57と抑え部33との係合に基づいて、すなわち、抑え部32、33により外径側環状部25を抱え込むように保持することで、内側ホイール素子22に対する外側ホイール素子23のモーメント方向の保持力が高められている。さらに本例では、抑え部33を構成する合成樹脂の一部は、外径側周面57の係合溝27の内側に入り込んで、係合溝27と係合するモーメント方向保持部61を構成している。そして、係合溝27とモーメント方向保持部61との係合により、内側ホイール素子22に対する外側ホイール素子23のモーメント方向の保持力を、さらに高めている。
In the synthetic resin constituting the
また、本例では、抑え部33を構成する合成樹脂の一部は、外径側周面57の凹凸部28を構成する複数の凹部の内側に入り込んで、該凹部と係合する回転方向保持部62を構成している。そして、該凹部と回転方向保持部62との係合により、内側ホイール素子22に対する外側ホイール素子23の回転方向の保持力を高めている。なお、このような回転方向の保持力を高めるための凹凸部は、外側ホイール素子に包埋される内側ホイール素子の表面のうち、本例と異なる箇所に形成することもできる。
Further, in this example, a part of the synthetic resin constituting the holding
外側ホイール素子23の軸方向他方側部の内周面63は、軸方向一方側に向かうほど径方向内側に向かう方向に傾斜した円すい面(傾斜面部)により構成されている。内周面63の軸方向他方側の端部は、外側ホイール素子23の軸方向他方側の側面29(平面部30)の径方向内側の端部に接続されている。内周面63の軸方向一方側の端部は、環状凹部52の底面55の径方向中間部に接続されている。内周面63の軸方向一方側部は、抑え部32の内周面に相当し、環状凹部52の内側に入り込んでいる。
The inner
外側ホイール素子23の軸方向一方側部の内周面64は、軸方向他方側部を構成する円筒面部65と、軸方向一方側部を構成する第2傾斜面部66とからなる。円筒面部65は、ウォームホイール18の中心軸X18を中心とする円筒面により構成されている。第2傾斜面部66は、軸方向他方側に向かうほど径方向内側に向かう方向に傾斜した円すい面により構成されている。円筒面部65の軸方向他方側の端部は、環状凹部56を構成する底面59の径方向外側部に接続されている。円筒面部65の軸方向一方側の端部は、第2傾斜面部66の軸方向他方側の端部に接続されている。第2傾斜面部66の軸方向一方側の端部は、外側ホイール素子23の軸方向一方側の側面29(平面部30)の径方向内側の端部に接続されている。円筒面部65と第2傾斜面部66の軸方向他方側の端部とは、抑え部33の内周面に相当し、環状凹部56の内側に配置されている。すなわち、本例では、第2傾斜面部66の軸方向幅W66が、ウォームホイール18の軸方向一方側における平面部30と側面50との間の軸方向幅Waよりも大きくなっている(W66>Wa)。なお、本発明を実施する場合、外側ホイール素子23の軸方向一方側部の内周面は、その全体を、軸方向他方側に向かうほど径方向内側に向かう方向に傾斜した第2傾斜面部とすることもできる。
The inner
なお、外側ホイール素子23を構成する合成樹脂としては、ポリアミド66(PA66)の他、ポリアミド6(PA6)、ポリアミド46(PA46)、ポリアミド9T(PA9T)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリアセタール(POM)、フェノール樹脂(PF)などの各種の合成樹脂を採用することができる。これらの合成樹脂には、必要に応じて、ガラス繊維、ポリエチレン繊維、カーボン繊維、アラミド繊維などの各種の強化繊維を混入することができる。
As the synthetic resin constituting the
ウォームホイール18を製造する際には、外側ホイール素子23を射出成形により造るのと同時に、外側ホイール素子23を内側ホイール素子22に対して結合する。
When manufacturing the
外側ホイール素子23を射出成形により造る際には、図9に示すように、内側ホイール素子22を複数の金型を組み合わせてなる金型装置34にセットした状態、すなわち、内側ホイール素子22の径方向外側部の周囲に複数の金型を配置した状態で、内側ホイール素子22と金型装置34との間に画成される、外側ホイール素子23の成形空間である環状のキャビティ35内に、金型装置34の軸方向他方側に設けられた、ランナー36及びディスクゲート37から、溶融樹脂を送り込む。
When the
ここで、キャビティ35を構成する金型装置34の内面40は、外側ホイール素子23の外面に合致する形状を有している。特に、本例では、内面40のうち、第1傾斜面部31に合致する形状を有する部分である、第1傾斜面形成部41と、内面40のうち、ウォームホイール歯部21の径方向外端面(歯先面)に合致する形状を有する部分である、歯先面形成部42とが、鈍角をなすように配置されている。ディスクゲート37の下流側端部Eは、キャビティ35のうち、内側ホイール素子22の径方向中間部の軸方向他方側に隣接する部分(外側ホイール素子23の軸方向他方側部の内周面63が形成される部分)に開口している。ランナー36は、ディスクゲート37の中心部から軸方向他方側に伸長している。
Here, the
図9中の矢印は、ランナー36、ディスクゲート37、及びキャビティ35内での溶融樹脂の流れ方向を示している。すなわち、ランナー36及びディスクゲート37からキャビティ35内に送り込まれた溶融樹脂は、図9中に矢印で示すように、内側ホイール素子22の径方向外側部の軸方向他方側に隣接する部分から、内側ホイール素子22の径方向外側に隣接する部分を経由し、内側ホイール素子22の径方向外側部の軸方向一方側に隣接する部分に向けて流れる。この際の溶融樹脂の流れの向きは、金型装置34の内面40に沿って変わっていく。特に、本例では、金型装置34の内面40のうち、第1傾斜面形成部41と歯先面形成部42とが鈍角をなすように配置されている。このため、キャビティ35のうち、ウォームホイール歯部21を形成すべき箇所の軸方向端部(図9中のQ部)において、溶融樹脂の流れの向きは、緩やかに変化する。
The arrows in FIG. 9 indicate the flow direction of the molten resin in the
また、本例では、ウォームホイール歯部21は、直歯平歯車の歯部の如き形状を有しており、その歯すじが、ウォームホイール18の中心軸X18に対して平行である。このため、溶融樹脂は、キャビティ35のうち、ウォームホイール歯部21を形成すべき箇所を、軸方向に真っ直ぐに(円滑に)通過する。
Further, in this example, the worm
また、本例では、ウォームホイール18の軸方向一方側と軸方向他方側とのそれぞれの側において、外側ホイール素子23の平面部30と内側ホイール素子22の側面50との間の軸方向幅Waを、外側ホイール素子23の第1傾斜面部31の軸方向幅Wbよりも大きくする構成(Wa>Wb)と、第1傾斜面部31の内径D31を、内側ホイール素子22の外径D22よりも大きくする構成(D31>D22)とのうちの、少なくとも一方の構成(本例では、両方の構成)を採用している。このため、キャビティ35のうち、内側ホイール素子22の径方向外側部の軸方向他方側に隣接する部分と、内側ホイール素子22の径方向外側部の軸方向一方側に隣接する部分との、それぞれの部分において、溶融樹脂の流路が急激に狭くなることを防止できる。このため、溶融樹脂は、これらの部分を容易に通過することができる。
Further, in this example, the axial width W between the
さらに、本例では、外側ホイール素子23の軸方向一方側部の内周面64は、軸方向一方側部に、軸方向他方側に向かうほど径方向内側に向かう方向に傾斜した第2傾斜面部66を有し、かつ、第2傾斜面部66の軸方向他方側の端部は、環状凹部56の内側に配置されている。このため、キャビティ35の内面40のうち、第2傾斜面部66に合致する形状を有する部分である第2傾斜面形成部67の軸方向他方側の端部も、環状凹部56の内側に配置されている。したがって、キャビティ35のうち、内側ホイール素子22の径方向外側部の軸方向一方側に隣接する部分を径方向外側から径方向内側に向けて通過した溶融樹脂を、第2傾斜面形成部67に沿って、環状凹部56の内側に滑らかに案内することができる。
Further, in this example, the inner
キャビティ35内で冷却及び固化された合成樹脂は、金型装置34を開いて、複数の金型同士を分離してから、ランナー36及びディスクゲート37内で冷却及び固化された合成樹脂と切り離す。そして、必要に応じて、外側ホイール素子23の表面や角部に仕上げ加工を施すことにより、ウォームホイール18を完成させる。ただし、本例では、この仕上げ加工の際に、ウォームホイール歯部21を構成する複数の歯38の周方向側面である歯面39に、追加の歯切り加工は行わない。つまり、本例では、ウォームホイール歯部21の歯面39は、射出成形により成形された面である、射出成形面のままとしている。また、本例では、完成後のウォームホイール18には、外側ホイール素子23の軸方向他方側部の内周面63に、ゲートの切り離し部(ディスクゲート37内で冷却及び固化された合成樹脂を切り離した部分であり、例えば、切断部や破断部など)が存在する。
The synthetic resin cooled and solidified in the
以上のような本例の構造によれば、ウォームホイール18の生産性及び品質を向上させることができる。この点について、以下に説明する。
According to the structure of this example as described above, the productivity and quality of the
本例では、ウォームホイール18を構成する外側ホイール素子23を射出成形により造る際に、キャビティ35のうち、ウォームホイール歯部21を形成すべき箇所の軸方向端部(図9中のQ部)において、溶融樹脂の流れの向きを緩やかに変化させることができる。このため、外側ホイール素子23を射出成形により造る際に、射出速度を大きくしても、キャビティ35のうち、ウォームホイール歯部21を形成すべき箇所において、溶融樹脂による空気の巻き込みが起こりにくく、該巻き込みに起因する巣が形成されにくい。したがって、本例では、このような巣の形成を防止しつつ、射出速度を大きくできるため、その分、外側ホイール素子23の成形時間を短くすることができ、ウォームホイール18の生産性を向上させる(1個当たりの生産コストを抑える)ことができる。
In this example, when the
また、本例では、溶融樹脂は、キャビティ35のうち、ウォームホイール歯部21を形成すべき箇所を、軸方向に真っ直ぐに(円滑に)通過することができる。したがって、この面からも、巣の形成を防止しつつ、射出速度を大きくできる。
Further, in this example, the molten resin can pass straight (smoothly) in the axial direction through the portion of the
また、本例では、溶融樹脂は、キャビティ35のうち、内側ホイール素子22の径方向外側部の軸方向他方側に隣接する部分と、内側ホイール素子22の径方向外側部の軸方向一方側に隣接する部分とを、容易に通過することができる。したがって、外側ホイール素子23の成形性を良くすることができる。
Further, in this example, the molten resin is applied to the portion of the
さらに、本例では、溶融樹脂を、キャビティ35の内面40のうち第2傾斜面形成部67に沿って、環状凹部56の内側に滑らかに案内することができる。このため、環状凹部56の内側に溶融樹脂が行き渡りやすくなる。したがって、この点でも、外側ホイール素子23の成形性を良くすることができる。すなわち、本例では、射出成形時に、ディスクゲート37から最も遠い、係合溝27や凹凸部28の付近において、溶融樹脂の温度が下がり、溶融樹脂の射出速度が落ちる傾向となる。このため、係合溝27や凹凸部28に向けた斜面である第2傾斜面形成部67を設けることにより、係合溝27及び凹凸部28と第2傾斜面形成部67との間隔を狭くすることで、ベルヌーイの定理により、射出速度が下がるのを抑制している。これにより、射出速度のムラによるウェルドの生成を防止し、係合溝27とモーメント方向保持部61との係合強度や、凹凸部28と回転方向保持部62との結合強度が落ちないようにしている。
Further, in this example, the molten resin can be smoothly guided to the inside of the
また、本例では、射出速度を大きくできるため、金型への転写性を良くして、ウォームホイール歯部21の寸法精度、及び、歯面39の表面粗さを、良好に確保することができる。特に、合成樹脂に強化繊維が含まれている場合には、強化繊維が表面に露出する量を抑えられ、歯面39の表面粗さを小さくすることができる。これにより、ウォームホイール歯部21とウォーム歯部20との噛み合いの際に、振動、変動、音などを生じにくくすることができる。この結果、運転者によるステアリングホイールの操作感、電動アシスト装置5の制御性、静粛性などを向上させることができる。また、ウォームホイール歯部21の歯面39に露出した強化繊維による、ウォーム歯部20の摩耗量を抑えられる。さらに、射出成形だけで歯面39の表面粗さを小さくすることができるため、追加の歯切り加工が不要になる。したがって、この点でも、ウォームホイール18の生産性を向上させることができる。
Further, in this example, since the injection speed can be increased, the transferability to the mold can be improved, and the dimensional accuracy of the worm
[実施の形態の第2例]
本発明の実施の形態の第2例について、図10〜図12により説明する。
[Second Example of Embodiment]
A second example of the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 10 to 12.
本例では、ウォームホイール18aを構成する外側ホイール素子23aは、軸方向両側の側面29aを構成する平面部30a及び第1傾斜面部31aのうち、第1傾斜面部31aの内径D31が、ウォームホイール歯部21aの歯底径D21よりも大きくなっている(D31>D21)。すなわち、本例では、ウォームホイール歯部21aの軸方向両側の側面のそれぞれは、径方向外側部が第1傾斜面部31aにより構成されており、径方向内側部が平面部30aにより構成されている。したがって、本例では、実施の形態の第1例の場合に比べて、ウォームホイール歯部21aの歯元の軸方向幅寸法を大きくすることができ、該歯元の強度を向上させることができる。
その他の構成及び作用効果は、実施の形態の第1例と同様である。
In this example, in the outer wheel element 23a constituting the worm wheel 18a, the inner diameter D 31 of the first
Other configurations and effects are the same as in the first example of the embodiment.
なお、本発明のウォーム減速機は、コラムアシスト型の電動パワーステアリング装置に限らず、各種構造の電動パワーステアリング装置に組み込むことができる。
例えば、図13に示すようなピニオンアシスト型の電動パワーステアリング装置1aでは、ステアリングギヤユニット8aのピニオン軸10aに、電動アシスト装置5aを構成するウォーム減速機16aのウォームホイールを支持固定する。
図14に示すようなラックアシスト型の電動パワーステアリング装置1bでは、ステアリングギヤユニット8bのピニオン軸10から車両の幅方向に外れた部分に、電動アシスト装置5bを構成するウォーム減速機16bのウォームホイールを外嵌固定したピニオン軸43を配置し、該ピニオン軸43を、ステアリングギヤユニット8bのラック軸44に噛合させる。
The worm reducer of the present invention is not limited to the column assist type electric power steering device, and can be incorporated into an electric power steering device having various structures.
For example, in the pinion assist type electric
In the rack-assisted electric
本発明のウォーム減速機は、例えば、図15に示すようなステアバイワイヤ方式のステアリング装置45に組み込むこともできる。ステアバイワイヤ方式のステアリング装置45は、ステアリングホイール2を有する操舵装置46と、操舵装置46に電気的に接続された、1対の操舵輪に舵角を付与するための転舵装置47とを備える。自動車の運転時には、ステアリングホイール2の回転操作量が、操舵装置46のセンサにより検出され、該センサの出力信号に基づいて、転舵装置47の電動アクチュエータ48が駆動されることにより、1対の操舵輪に舵角が付与される。電動アクチュエータ48は、駆動源となる電動モータ49の出力トルクを増大するためのウォーム減速機16cを備えており、このウォーム減速機16cとして、本発明のウォーム減速機を用いることができる。
The worm reducer of the present invention can also be incorporated into, for example, a steer-by-wire
本発明のウォーム減速機は、ステアリング装置に限らず、各種機械装置に組み込むことができる。 The worm reducer of the present invention can be incorporated not only in a steering device but also in various mechanical devices.
なお、本発明を実施する場合には、ウォームホイールを構成する外側ホイール素子の軸方向両側面のうちのいずれか一方の側面にのみ、第1傾斜面部を設けることもできる。第1傾斜面部は、外側ホイール素子の軸方向側面の径方向全幅にわたり設けることもできる。 In the case of carrying out the present invention, the first inclined surface portion may be provided only on one of the side surfaces of the outer wheel elements constituting the worm wheel in the axial direction. The first inclined surface portion may be provided over the entire radial width of the axial side surface of the outer wheel element.
1、1a、1b 電動パワーステアリング装置
2 ステアリングホイール
3 ステアリングシャフト
4 ステアリングコラム
5、5a、5b 電動アシスト装置
6a、6b 自在継手
7 中間シャフト
8、8a、8b ステアリングギヤユニット
9 タイロッド
10、10a ピニオン軸
11 ハウジング
12 電動モータ
13 トーションバー
14 出力軸
15a、15b 玉軸受
16、16a、16b、16c ウォーム減速機
17 トルクセンサ
18、18a ウォームホイール
19 ウォーム
20 ウォーム歯部
21、21a ウォームホイール歯部
22 内側ホイール素子
23、23a 外側ホイール素子
24 内径側環状部
25 外径側環状部
26 連結部
27 係合溝
28 凹凸部
29、29a 側面
30、30a 平面部
31、31a 第1傾斜面部
32 抑え部
33 抑え部
34 金型装置
35 キャビティ
36 ランナー
37 ディスクゲート
38 歯
39 歯面
40 内面
41 第1傾斜面形成部
42 歯先面形成部
43 ピニオン軸
44 ラック軸
45 ステアバイワイヤ方式のステアリング装置
46 操舵装置
47 転舵装置
48 電動アクチュエータ
49 電動モータ
50 側面
51 嵌合孔
52 環状凹部
53 外径側周面
54 内径側周面
55 底面
56 環状凹部
57 外径側周面
58 内径側周面
59 底面
60 外周面
61 モーメント方向保持部
62 回転方向保持部
63 内周面
64 内周面
65 円筒面部
66 第2傾斜面部
67 第2傾斜面形成部
100 ウォームホイール
101 内側ホイール素子
102 外側ホイール素子
103 ウォームホイール歯部
104 側面
105 金型装置
106 キャビティ
107 ランナー
108 ディスクゲート
1, 1a, 1b Electric power steering device 2 Steering wheel 3 Steering shaft 4 Steering column 5, 5a, 5b Electric assist device 6a, 6b Flexible joint 7 Intermediate shaft 8, 8a, 8b Steering gear unit 9 Tie rod 10, 10a Pinion shaft 11 Housing 12 Electric motor 13 Torsion bar 14 Output shaft 15a, 15b Ball bearing 16, 16a, 16b, 16c Warm reducer 17 Torque sensor 18, 18a Warm wheel 19 Warm 20 Warm tooth part 21, 21a Warm wheel tooth part 22 Inner wheel element 23, 23a Outer wheel element 24 Inner diameter side annular part 25 Outer diameter side annular part 26 Connecting part 27 Engagement groove 28 Concavo-convex part 29, 29a Side surface 30, 30a Flat part 31, 31a First inclined surface part 32 Holding part 33 Holding part 34 Mold device 35 Cavity 36 Runner 37 Disc gate 38 Tooth 39 Tooth surface 40 Inner surface 41 First inclined surface forming part 42 Tooth tip surface forming part 43 Pinion axis 44 Rack axis 45 Steering by wire type steering device 46 Steering device 47 Steering device 48 Electric actuator 49 Electric motor 50 Side surface 51 Fitting hole 52 Annular recess 53 Outer diameter side peripheral surface 54 Inner diameter side peripheral surface 55 Bottom surface 56 Circular recess 57 Outer diameter side peripheral surface 58 Inner diameter side peripheral surface 59 Bottom surface 60 Outer surface surface 61 Moment direction Holding part 62 Rotating direction holding part 63 Inner peripheral surface 64 Inner peripheral surface 65 Cylindrical surface part 66 Second inclined surface part 67 Second inclined surface forming part 100 Worm wheel 101 Inner wheel element 102 Outer wheel element 103 Warm wheel tooth part 104 Side surface 105 Gold Mold device 106 Cavity 107 Runner 108 Disc gate
Claims (15)
外周面にウォームホイール歯部を有し、かつ、前記内側ホイール素子の径方向外側部を全周にわたり包埋した状態で該内側ホイール素子に結合された、合成樹脂製で環状の外側ホイール素子と、を備え、
前記内側ホイール素子は、軸方向一方側の側面に、軸方向に凹んだ環状凹部を全周にわたり有しており、
前記外側ホイール素子は、軸方向両側の側面のうちの少なくともいずれか一方の側面の径方向外側部に、径方向外側に向かうほど軸方向中央側に向かう方向に傾斜した第1傾斜面部を有し、かつ、前記環状凹部の内側に入り込んで、前記環状凹部の内面を構成する外径側周面と係合する抑え部を有しており、
前記抑え部の内周面を含む、前記外側ホイール素子の軸方向一方側部の内周面は、少なくとも軸方向一方側部に、軸方向他方側に向かうほど径方向内側に向かう方向に傾斜した第2傾斜面部を有し、かつ、該第2傾斜面部の軸方向他方側の端部が、前記環状凹部の内側に配置されている、
ウォームホイール。 An annular inner wheel element and
An annular outer wheel element made of synthetic resin, which has a worm wheel tooth portion on the outer peripheral surface and is coupled to the inner wheel element in a state where the radial outer portion of the inner wheel element is embedded over the entire circumference. , With
The inner wheel element has an annular recess recessed in the axial direction on one side surface in the axial direction over the entire circumference.
The outer wheel element has a first inclined surface portion inclined in a direction toward the central side in the axial direction toward the outer side in the radial direction on the outer side portion in the radial direction of at least one of the side surfaces on both sides in the axial direction. In addition, it has a holding portion that enters the inside of the annular recess and engages with the outer diameter side peripheral surface that constitutes the inner surface of the annular recess.
The inner peripheral surface of the axial one-sided portion of the outer wheel element, including the inner peripheral surface of the holding portion, is inclined in at least one axial direction and inward in the radial direction toward the other axial direction. It has a second inclined surface portion, and the end portion on the other side in the axial direction of the second inclined surface portion is arranged inside the annular recess.
Warm wheel.
請求項1に記載のウォームホイール。 A gate disconnection portion exists on the inner peripheral surface of the other side portion in the axial direction of the outer wheel element.
The worm wheel according to claim 1.
請求項1又は2に記載のウォームホイール。 The inner diameter of the first inclined surface portion is equal to or less than the tooth bottom diameter of the worm wheel tooth portion.
The worm wheel according to claim 1 or 2.
請求項1又は2に記載のウォームホイール。 The inner diameter of the first inclined surface portion is larger than the tooth bottom diameter of the worm wheel tooth portion.
The worm wheel according to claim 1 or 2.
請求項1〜4のうちのいずれかに記載のウォームホイール。 The inner diameter of the first inclined surface portion is larger than the outer diameter of the inner wheel element.
The worm wheel according to any one of claims 1 to 4.
請求項1〜5のうちのいずれかに記載のウォームホイール。 On the side of the worm wheel where the first inclined surface portion exists in the axial direction, a portion of the side surface of the outer wheel element adjacent to the inside of the first inclined surface portion in the radial direction and a portion outside the radial direction of the inner wheel element. The axial width between the side surface of the end portion is larger than the axial width of the first inclined surface portion.
The worm wheel according to any one of claims 1 to 5.
請求項1〜6のうちのいずれかに記載のウォームホイール。 Reinforcing fibers are mixed in the synthetic resin.
The worm wheel according to any one of claims 1 to 6.
請求項1〜7のうちのいずれかに記載のウォームホイール。 The tooth surface of the worm wheel tooth portion is an injection molded surface.
The worm wheel according to any one of claims 1 to 7.
請求項1〜8のうちのいずれかに記載のウォームホイール。 The tooth streaks of the worm wheel teeth are parallel to the central axis of the worm wheel.
The worm wheel according to any one of claims 1 to 8.
前記抑え部は、前記凹凸部を構成する凹部の内側に入り込んで該凹部と係合する回転方向保持部を有する、
請求項1〜9のうちのいずれかに記載のウォームホイール。 The inner wheel element has an uneven portion in the circumferential direction on the outer diameter side peripheral surface forming the inner surface of the annular recess.
The holding portion has a rotation direction holding portion that enters the inside of the concave portion constituting the concave-convex portion and engages with the concave portion.
The worm wheel according to any one of claims 1 to 9.
前記抑え部は、前記係合溝の内側に入り込んで該係合溝と係合するモーメント方向保持部を有する、
請求項1〜10のうちのいずれかに記載のウォームホイール。 The inner wheel element has an engaging groove recessed outward in the radial direction over the entire circumference on the outer diameter side peripheral surface forming the inner surface of the annular recess.
The holding portion has a moment direction holding portion that enters the inside of the engaging groove and engages with the engaging groove.
The worm wheel according to any one of claims 1 to 10.
請求項10を引用する請求項11に記載のウォームホイール。 The engaging groove is arranged adjacent to one side in the axial direction of the uneven portion.
The worm wheel according to claim 11, which cites claim 10.
前記内側ホイール素子の径方向外側部の周囲に金型を配置し、前記内側ホイール素子と前記金型との間に画成される、前記外側ホイール素子の成形空間であるキャビティ内に合成樹脂を送り込む射出成形により、前記外側ホイール素子を形成する、
ウォームホイールの製造方法。 The method for manufacturing a worm wheel according to any one of claims 1 to 12.
A mold is arranged around the radial outer portion of the inner wheel element, and a synthetic resin is placed in a cavity which is a molding space of the outer wheel element, which is defined between the inner wheel element and the mold. The outer wheel element is formed by injection molding by feeding.
How to make a worm wheel.
請求項13に記載のウォームホイールの製造方法。 When the injection molding is performed, the downstream end portion of the gate is opened in the portion of the cavity where the inner peripheral surface of the other side portion in the axial direction of the outer wheel element is formed.
The method for manufacturing a worm wheel according to claim 13.
軸方向中間部外周面に、前記ウォームホイール歯部と噛合するウォーム歯部を有するウォームと、を備え、
前記ウォームホイールが、請求項1〜12のうちのいずれかに記載のウォームホイールである、
ウォーム減速機。 A worm wheel with worm wheel teeth on the outer peripheral surface,
A worm having a worm tooth portion that meshes with the worm wheel tooth portion is provided on the outer peripheral surface of the intermediate portion in the axial direction.
The worm wheel is the worm wheel according to any one of claims 1 to 12.
Warm reducer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019169056A JP7318440B2 (en) | 2019-09-18 | 2019-09-18 | Worm wheel and manufacturing method thereof, worm reduction gear |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019169056A JP7318440B2 (en) | 2019-09-18 | 2019-09-18 | Worm wheel and manufacturing method thereof, worm reduction gear |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021046888A true JP2021046888A (en) | 2021-03-25 |
JP2021046888A5 JP2021046888A5 (en) | 2022-05-06 |
JP7318440B2 JP7318440B2 (en) | 2023-08-01 |
Family
ID=74878150
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019169056A Active JP7318440B2 (en) | 2019-09-18 | 2019-09-18 | Worm wheel and manufacturing method thereof, worm reduction gear |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7318440B2 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003139220A (en) * | 2001-11-02 | 2003-05-14 | Nsk Ltd | Worm wheel and its manufacturing method |
JP2008249071A (en) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Jtekt Corp | Combined gear and electric power steering device |
JP2015025557A (en) * | 2013-02-25 | 2015-02-05 | 日本精工株式会社 | Worm wheel, and electric power steering device |
-
2019
- 2019-09-18 JP JP2019169056A patent/JP7318440B2/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003139220A (en) * | 2001-11-02 | 2003-05-14 | Nsk Ltd | Worm wheel and its manufacturing method |
JP2008249071A (en) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Jtekt Corp | Combined gear and electric power steering device |
JP2015025557A (en) * | 2013-02-25 | 2015-02-05 | 日本精工株式会社 | Worm wheel, and electric power steering device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7318440B2 (en) | 2023-08-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6622814B2 (en) | Electric power steering device | |
EP2735771B1 (en) | Worm wheel and electric power steering device | |
US20120067151A1 (en) | Worm drive | |
WO2017141965A1 (en) | Worm wheel and worm reducer | |
US11168761B2 (en) | Worm wheel, worm reduction gear, and method for producing worm wheel | |
WO2022009523A1 (en) | Method for producing worm wheel, and worm wheel | |
JP4997488B2 (en) | Compound gear and electric power steering device | |
JP2021046888A (en) | Worm wheel, manufacturing method thereof and worm reduction gear | |
US11047466B1 (en) | Worm wheel, worm decelerator, and method for producing worm wheel | |
JP2007331662A (en) | Electric power steering device | |
KR102017079B1 (en) | Manufacturing method of worm wheel | |
JP2002333059A (en) | Gear and electric power steering device with the same | |
US11041544B2 (en) | Worm wheel and worm speed reducer | |
KR102324643B1 (en) | Reducer of Power Steering Apparatus for Vehicle and Manufacturing Method of The Same | |
JP6780434B2 (en) | Warm reducer | |
JP7283319B2 (en) | Worm wheel unit and manufacturing method thereof, worm reduction gear | |
JP2002156025A (en) | Electric power steering unit | |
WO2023136355A1 (en) | Gear housing and electric assist device | |
JP2014137114A (en) | Worm wheel | |
JP2023022698A (en) | Electrically-assisted device | |
JP2009299805A (en) | Power transmitting mechanism, and vehicular steering device with the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220422 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220422 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230228 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230307 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230424 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230516 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230608 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230620 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230703 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7318440 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |