JP5707312B2 - Gear, worm gear mechanism having the same gear, and electric power steering apparatus having the worm gear mechanism - Google Patents
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Description
本発明は、各種ギヤの改良技術に関する。 The present invention relates to an improvement technique for various gears.
例えば、車両の電動パワーステアリング装置は、電動モータが発生したトルクをウォームギヤ機構を介して操舵トルクに付加するものである。このウォームギヤ機構は、ウォームと、このウォームに噛合うウォームホイールとからなる(例えば、特許文献1(図5)参照。)。 For example, an electric power steering device for a vehicle adds torque generated by an electric motor to steering torque via a worm gear mechanism. The worm gear mechanism includes a worm and a worm wheel that meshes with the worm (see, for example, Patent Document 1 (FIG. 5)).
特許文献1に示されるウォームホイールは、軸部に嵌合される芯金部(ハブ)と、この芯金部の外周に一体成形されている樹脂製のギヤ部とからなる。芯金部は、軸部との嵌合穴を囲うようにして、複数の丸穴が貫通されている。丸穴を形成することにより、芯金部を軽量化することができる。芯金部を軽量化することで、ウォームホイール全体を軽量化することができる。 The worm wheel shown in Patent Document 1 includes a cored bar (hub) fitted to a shaft part and a resin gear part integrally formed on the outer periphery of the cored bar. A plurality of round holes are penetrated so that a metal core part may surround a fitting hole with a shaft part. By forming the round hole, the core bar can be reduced in weight. By reducing the weight of the cored bar, the entire worm wheel can be reduced in weight.
このようなウォームホイールを製造するには、芯金部を射出成型(射出成形)金型にセットし、芯金部の外周縁に溶融した樹脂を供給する。供給された樹脂が固化するのを待ち、最後に固化した樹脂を研磨し、ギヤ部の形状を整える。ギヤ部の形状を整える理由について、次図において説明する。 In order to manufacture such a worm wheel, the cored bar part is set in an injection molding (injection molding) mold, and molten resin is supplied to the outer peripheral edge of the cored bar part. Wait for the supplied resin to solidify, and finally polish the solidified resin to adjust the shape of the gear part. The reason why the shape of the gear part is adjusted will be described in the next figure.
図12に示されるように、芯金部201の外周縁に供給された樹脂202が固化する際に、芯金部201には、白抜き矢印で示されるような樹脂202の熱収縮力が加わる。この収縮力により、芯金部201が変形する。特に、丸穴203が開けられることにより剛性が低下した、丸穴203近傍の部位において変形量が大きくなる。芯金部201が変形することにより、樹脂202の外周は円が歪んだ形状になる。歪みを所定量以内に抑制し、円形状に修正するために、樹脂202を成形する工程が必要になる。
As shown in FIG. 12, when the
ここで、丸穴203を小さくした場合には、丸穴203近傍の剛性を確保することができ、変形量を所定量以下に抑えることができる。変形量を所定量以下に抑制することができれば、樹脂を成形する工程は不要になる。しかし、丸穴203を小さくした場合には、芯金部の軽量化を図ることができない。
Here, when the
本発明は、ギヤ部の成形時における芯金部の変形を抑制しつつ、ギヤの軽量化を図ることができる技術の提供を課題とする。 An object of the present invention is to provide a technique capable of reducing the weight of the gear while suppressing deformation of the cored bar during molding of the gear.
請求項1に係る発明は、軸部に取り付けられる芯金部と、この芯金部の外周に一体成形された樹脂製のギヤ部とを有するギヤであって、芯金部は、この芯金部の中心線に沿って貫通し、ギヤ部が外周に一体成形された状態において視認可能な開口部を有し、この開口部は、芯金部を中心線の方向から見たときに、芯金部の中心から外周に向かって徐々に細くなる長穴であることを特徴とする。 The invention according to claim 1 is a gear having a cored bar part attached to the shaft part and a resin gear part integrally formed on the outer periphery of the cored bar part , and the cored bar part is the cored bar. Has an opening that can be seen in a state where the gear portion is integrally formed on the outer periphery, and this opening has a core when the cored bar is viewed from the direction of the centerline. It is a long hole that gradually narrows from the center of the metal part toward the outer periphery.
請求項2に係る発明では、ギヤ部は、射出成型のみによって成形されていることを特徴とする。 In the invention which concerns on Claim 2, the gear part is shape | molded only by injection molding, It is characterized by the above-mentioned.
請求項3に係る発明では、開口部は、芯金部の中心を通過する線対称軸に対して、線対称に形成されていることを特徴とする。
The invention according to
請求項4に係る発明では、請求項1〜請求項3のいずれか1項記載のギヤは、ウォームギヤ機構のウォームホイールであることを特徴とする。 The invention according to claim 4 is characterized in that the gear according to any one of claims 1 to 3 is a worm wheel of a worm gear mechanism.
請求項5に係る電動パワーステアリング装置は、請求項4記載のウォームギヤ機構と、車両のステアリングハンドルから操舵車輪に至るステアリング系と、トルクを発生すると共にこのトルクをウォームギヤ機構を介してステアリング系に伝える電動モータと、を備えたことを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an electric power steering apparatus according to the fourth aspect of the present invention, the worm gear mechanism according to the fourth aspect, a steering system from the steering handle of the vehicle to the steering wheel, and torque generated and transmitted to the steering system via the worm gear mechanism. And an electric motor.
請求項1に係る発明では、開口部は、芯金部を中心線の方向から見たときに、芯金部の中心から外周に向かって徐々に細くなる長穴である。開口部を外周に向かって徐々に細くすることにより、芯金部の外周近傍における開口部の面積を小さくした。芯金部の外周に供給される樹脂が固化する際に、芯金部の外周近傍において、樹脂の収縮力の影響が特に大きいものと考えられる。樹脂の収縮力の影響が大きい部位における開口部の面積を小さくすることにより、樹脂の収縮力による芯金部の変形量を所定の値より小さく抑制することができる。一方、芯金部の内周において、開口部の面積を大きくすることにより、芯金部の軽量化を図ることができる。芯金部を軽量化することにより、ギヤの重量を軽量化することができる。即ち、ギヤ部の成形時における芯金部の変形を抑制しつつ、ギヤの軽量化を図ることができる。 In the invention according to claim 1, the opening is a long hole that gradually narrows from the center of the cored bar toward the outer periphery when the cored bar is viewed from the direction of the center line. By gradually narrowing the opening toward the outer periphery, the area of the opening in the vicinity of the outer periphery of the cored bar was reduced. When the resin supplied to the outer periphery of the cored bar is solidified, it is considered that the influence of the shrinkage force of the resin is particularly large in the vicinity of the outer periphery of the cored bar. By reducing the area of the opening in the region where the influence of the resin shrinkage force is large, the deformation amount of the cored bar due to the resin shrinkage force can be suppressed to be smaller than a predetermined value. On the other hand, by increasing the area of the opening in the inner periphery of the cored bar part, it is possible to reduce the weight of the cored bar part. By reducing the weight of the cored bar, the weight of the gear can be reduced. That is, the weight of the gear can be reduced while suppressing deformation of the cored bar during molding of the gear.
請求項2に係る発明では、ギヤ部は、射出成型のみによって成形されている。即ち、射出成型後に、形状を修正するための研磨等を行わない。少ない工程で成形することができ、有益である。 In the invention which concerns on Claim 2, the gear part is shape | molded only by injection molding. That is, after the injection molding, polishing for correcting the shape is not performed. It can be molded with fewer steps and is beneficial.
請求項3に係る発明では、開口部は、線対称に形成され、開口部の線対称軸が芯金部の中心を通過する。ギヤの使用時において、芯金部の中心には、通常、軸部材が嵌合される。芯金部を支持する軸部材は、剛性の高い部品である。開口部の線対称軸は、芯金部の中心を通過する。即ち、ギヤの使用時においては開口部の線対称軸は、軸部材の中心を通過する。ギヤの外周から芯金部の中心に向かって加わる外力に対して、高い剛性を得ることができる。
In the invention which concerns on
請求項4に係る発明では、ウォームギヤ機構のウォームホイールに、本発明にかかるギヤを用いる。本発明に係るギヤは、外周から芯金部の中心に向かって加わる外力に対する強度が高い。様々な状況下で使用されるウォームギヤ機構に、本発明に係るギヤを用いることは、強度の点から望ましい。 In the invention which concerns on Claim 4, the gear concerning this invention is used for the worm wheel of a worm gear mechanism. The gear according to the present invention has high strength against external force applied from the outer periphery toward the center of the cored bar. It is desirable from the viewpoint of strength to use the gear according to the present invention for the worm gear mechanism used under various circumstances.
請求項5に係る発明では、請求項4記載のウォームギヤ機構を電動パワーステアリング装置に搭載した。電動パワーステアリング装置は、精密な制御を要する装置である。熱収縮による変形を十分に抑制した本発明に係るギヤは、精密な制御が必要なパワーステアリング装置に搭載することが望ましい。 In the invention according to claim 5, the worm gear mechanism according to claim 4 is mounted on the electric power steering apparatus. An electric power steering device is a device that requires precise control. The gear according to the present invention in which deformation due to heat shrinkage is sufficiently suppressed is desirably mounted on a power steering apparatus that requires precise control.
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
実施例1に係る電動パワーステアリング装置を図1〜図4に基づき説明する。 An electric power steering apparatus according to a first embodiment will be described with reference to FIGS.
図1に示されるように、電動パワーステアリング装置10は、車両のステアリングホイール21から車両の操舵車輪29,29(例えば前輪)に至るステアリング系20と、このステアリング系20に補助トルクを加える補助トルク機構40とからなる。
As shown in FIG. 1, the electric
ステアリング系20は、ステアリングホイール21にステアリングシャフト22及び自在軸継手23,23を介してピニオン軸24(軸部24)を連結し、ピニオン軸24にラックアンドピニオン機構25を介してラック軸26を連結し、ラック軸26の両端に左右のタイロッド27,27及びナックル28,28を介して左右の操舵車輪29,29を連結したものである。
In the
ラックアンドピニオン機構25は、ピニオン軸24に形成されたピニオン31と、ラック軸26に形成されたラック32とからなる。
The rack and
ステアリング系20によれば、運転者がステアリングホイール21を操舵することで、この操舵トルクによりラックアンドピニオン機構25及び左右のタイロッド27,27を介して、左右の操舵車輪29,29を操舵することができる。
According to the
補助トルク機構40は、ステアリングホイール21に加えたステアリング系20の操舵トルクを操舵トルクセンサ41で検出し、この操舵トルクセンサ41のトルク検出信号に基づき制御部42で制御信号を発生し、この制御信号に基づき操舵トルクに応じた補助トルクを電動モータ43で発生し、この補助トルクをウォームギヤ機構44を介してピニオン軸24に伝達し、さらに、補助トルクをピニオン軸24からステアリング系20のラックアンドピニオン機構25に伝達するようにした機構である。
The
操舵トルクセンサ41は、ピニオン軸24に加えられたトルクを検出し、トルク検出信号として出力するものであり、例えば磁歪式トルクセンサやトーションバー式トルクセンサによって構成される。
The
電動パワーステアリング装置10によれば、運転者の操舵トルクに電動モータ43の補助トルクを加えた複合トルクにより、ラック軸26で操舵車輪29,29を操舵することができる。
According to the electric
図2に示されるように、ハウジング51は車幅方向(図左右方向)に延びており、ラック軸26を軸方向にスライド可能に収容している。ラック軸26は、ハウジング51から突出した長手方向両端にボールジョイント52,52を介してタイロッド27,27を連結している。
As shown in FIG. 2, the
図3に示されるように、電動パワーステアリング装置10は、ピニオン軸24、ラックアンドピニオン機構25、操舵トルクセンサ41及びウォームギヤ機構44をハウジング51に収納し、ハウジング51の上部開口を上部カバー部53で塞いだものである。操舵トルクセンサ41は、上部カバー部53に取付けたものである。
As shown in FIG. 3, the electric
ハウジング51は、上下に延びるピニオン軸24の上部24u、長手中央部24m及び下端部24dを3個の軸受(上から下方へ順に第1軸受55、第2軸受56、第3軸受57)を介して回転可能に支持したものであり、さらに電動モータ43を取付けるとともに、ラックガイド60を備えている。
The
ラックガイド60は、ラック32とは反対側からラック軸26に当てるガイド部61と、このガイド部61を圧縮ばね62を介して押す調整ボルト63とからなる、ラック押圧手段である。
The
電動モータ43はハウジング51の外側面に取り付けられている。電動モータ43のモータ軸は、ハウジング51内に延び、カップリングによってウォーム軸46に連結されている。
The
ウォームギヤ機構44は、電動モータ43で発生した補助トルクをピニオン軸24に伝達する補助トルク伝達機構、すなわち倍力機構である。詳しく述べると、ウォームギヤ機構44は、ウォーム70と、このウォーム70に噛み合うウォームホイール(ギヤ)80とからなる。ウォームホイール80のことを、以下「ホイール80」と略称する。ウォーム70の中心線WLに対して、ホイール80の中心線CLは略直角に配置されている。このホイール80の中心線CLは、ピニオン軸24の中心線CLでもある。
The
ウォーム70は、ウォーム軸46に一体に形成されている金属製品、例えば機械構造用炭素鋼鋼材(JIS−G−4051)等の鉄鋼製品である。
The
ホイール80は、ピニオン軸24に嵌合されている金属製品である芯金部81と、この芯金部81に一体成形されている樹脂製のギヤ部82とからなる。ギヤ部82には、例えば、ナイロン樹脂を用いることができる。
The
金属製品のウォーム70に樹脂製品のホイール80を噛合わせるようにしたので、噛合いを比較的円滑にすることができるとともに、騒音を低減させることができる。
ホイール80の詳細を次図において説明する。
Since the
The details of the
図4(a)に示されるように、芯金部81の中央には、ピニオン軸(図3、符号24)に支持される中心孔83が形成されている。中心孔83の中心は、ピニオン軸の中心CLに一致している。中心孔83を囲うようにして、6個の開口部85が形成されている。開口部85は、それぞれ同じ形状であると共に、等間隔に形成されている。
As shown in FIG. 4A, a
ギヤ部82は、一部が芯金部81の外周縁81aに重なるようにして形成されている。ギヤ部82は、射出成型のみによって成形されている。ここで、射出成型のみとは、射出成型後にギヤ部の形状を整えるための研磨等を行っていないことをいう。
The
図4(b)に示されるように、開口部85は、半径rの半円部85aと、この半円部85aに一体的に形成されている長方形形状の矩形部85bとからなる。半円部85aと矩形部85bとからなる開口部85は、線対称軸86を基準として、線対称に形成されている。矩形部85bは、芯金部81の中心から外周に向かって延びる線に沿っている辺の長さがhとされ、この辺に直行する方向、即ち幅方向に延びる辺の長さがbとされている。この長さbは、半円部81aの直径と同じ長さに形成されている。即ち、b=2×rである。
As shown in FIG. 4B, the
また、矩形部85bの2辺の関係は、h>bとされていることが望ましい。h>bとすることにより、より面積の大きい開口部85を形成することができるからである。最低でも、r+h>bとされることが望まれる。b=2×rなので、h>(1/2)×bであることが望まれる。
Further, it is desirable that the relationship between the two sides of the
さらに、開口部85の長手方向の長さr+hは、図4(a)に示された中心孔83から芯金部81の外周縁81aまでの長さLに対して半分以上であることが望ましい。即ち、r+h>(1/2)×Lである。r+h>(1/2)×Lとすることにより、大きな開口部85を確保することができる。
Furthermore, the length r + h in the longitudinal direction of the
図4(a)に戻り、開口部85の線対称軸86は、芯金部81の中心CLを通過している。線対称軸86は、中心CLを通過して、中心CLを基準に対向して形成されている開口部85の線対称軸86に一致している。
Returning to FIG. 4A, the
以上をまとめて、以下のようにいうことができる。
芯金部81には、この芯金部81の中心CLに沿って貫通した開口部85が形成され、この開口部85は、芯金部81を中心CLの方向から見たときに、芯金部81の中心CLから外周に向かって徐々に細くなる長穴である。
このようなホイール80について実験を行った。詳細を次図以降において説明する。
The above can be summarized as follows.
The cored
An experiment was conducted on such a
図5(a)に示されるように、比較例に係るホイール210は、芯金部211と、この芯金部211に射出成型により形成されたギヤ部212と、直径Dの中心孔213と、円形状の開口部214とからなる。開口部214の半径を変えながら、複数のホイール210を作成した。即ち、開口部214の面積S=(r2×π)をホイール210ごとに変更して、複数のホイール210を作成し、測定を行った。
As shown in FIG. 5A, a
射出成型金型の半径R0に対して、成型品のギヤ部212が、金型に対してどの程度圧縮したかを計測した。ギヤ部212の半径R1は、最も圧縮量の大きい開口部214の中心を通過する部位で計測した。ギヤ部212の半径R1を計測した後に、R0に対する変形量δを計算した。即ち、R0−R1=δである。
It was measured how much the
図5(b)に示されるように、実施例に係るホイール90は、芯金部91と、この芯金部91に射出成型により形成されたギヤ部92と、直径Dの中心孔93と、開口部94とからなる。
As shown in FIG. 5B, the
図5(c)に示されるように、開口部94の形状は、半径rの半円部94aと、長手方向の長さがh、幅方向の長さがbである角形部94bとが一体的に形成された形状である。
As shown in FIG. 5C, the shape of the
角形部94bの長手方向の辺の長さhを変えながら、複数のホイール90を作成した。即ち、開口部94の面積S=(r2×π)/2+b×hをホイール90ごとに変更して、複数のホイール90を作成し、測定を行った。測定方法は、比較例の場合と同様である。
図5(a)〜図5(c)で説明した実験の結果を次図において説明する。
A plurality of
The results of the experiment described with reference to FIGS. 5A to 5C will be described with reference to the next figure.
図6に示されるのは、実験結果を説明するためのグラフである。横軸が開口部の面積Smm2を示し、縦軸がウォームホイールの径方向の変形量δmmを示している。P1〜P3は、比較例に係る実験結果である。P4〜P8は、実施例に係る実験結果である。 FIG. 6 shows a graph for explaining the experimental results. The horizontal axis represents the area Smm 2 of the opening, and the vertical axis represents the radial deformation of δmm of the worm wheel. P1 to P3 are experimental results according to the comparative example. P4 to P8 are experimental results according to the example.
比較例に係るホイール210では、円形の開口部214の半径を変化させることにより、開口部の面積Smm2を変化させた。このようなホイール210においては、線215で示されるように、開口部214の面積が大きくなることにより、ホイール210の径方向の変形量δも大きくなった。
In the
実施例に係るホイール90では、開口部94の長手方向の辺の長さを変化させることにより、開口部の面積Smm2を変化させた。このようなホイール90においては、線95で示されるように、ウォームホイールの径方向の変化量δは、あまり変わらなかった。即ち、開口部94の面積Smm2が変化しても、ウォームホイールの径方向の変化量δは、あまり変わらなかった。
このような結果となった理由について次図において説明する。
In the
The reason for this result will be described with reference to the next figure.
図7(a)に示されるように、樹脂が固化する際に、白抜き矢印で示すような収縮力Fが発生する。この収縮力Fは、特に芯金部211の外周縁211a近傍に大きな影響を及ぼすものと考えられる。
As shown in FIG. 7A, when the resin is solidified, a contraction force F as indicated by a white arrow is generated. This contraction force F is considered to have a great influence on the vicinity of the outer
比較例に係るホイール210においては、円形の開口部214の半径を大きくすることにより、開口部214の面積を大きくした。開口部214の面積を大きくすることにより、収縮力Fの影響を受けやすい部位における開口部214の面積が大きくなる(斜線部参照。)。開口部214は、他の部位に比べて剛性が低い。このため、収縮力Fの影響を受けやすい部位の面積を大きくすることにより、樹脂の変形量は大きくなる。結果、開口部214の面積が大きくなることにより、変形量も大きくなったものと考えられる。
In the
一方、図7(b)に示されるように、実施例に係る開口部94は、半円部94aの大きさを変えずに、角形部94bの長手方向の辺の長さを変更することにより、開口部94の面積を変えた。
On the other hand, as shown in FIG. 7B, the
半円部94aの大きさを変えなかったため、収縮力Fの影響を受けやすい部位の面積は一定であった。収縮力Fの影響を受けやすい部位の面積が一定である実施例に係るホイールは、開口部94の面積を大きくした場合であっても、変形量があまり変化しなかったものと考えられる。比較例に係るホイール110の開口部114に比べて、実施例に係るホイール90の開口部94は、収縮力Fの影響を受けやすい部位での開口部94の面積を小さくすることができる(斜線部参照)。一方、ホイール90の中心側に向かって開口部94を広げることにより、変形量をあまり変化させることなく、比較例に係るホイール110の開口部114と同等の面積を確保することができる。
Since the size of the
以上をまとめると、以下のようにいうことができる。
図4に戻り、開口部85は、芯金部81を中心線CLの方向から見たときに、芯金部81の中心線CLから外周に向かって徐々に細くなる長穴である。開口部85を外周に向かって徐々に細くすることにより、芯金部81の外周縁81a近傍における開口部85の面積を小さくした。
The above can be summarized as follows.
Returning to FIG. 4, the
芯金部81の外周に供給される樹脂(ギヤ部82)が固化する際、芯金部81の外周縁81a近傍において、樹脂の収縮力の影響が特に大きいものと考えられる。樹脂の収縮力の影響が大きい部位における開口部85の面積を小さくすることにより、樹脂の収縮力による芯金部81の変形量を所定の値より小さく抑制することができる。一方、芯金部81の内周において、開口部85の面積を大きくすることにより、芯金部81の軽量化を図ることができる。芯金部81を軽量化することにより、ホイール80の重量を軽量化することができる。即ち、成形時の変形量を抑制しつつ、軽量なホイール80(ギヤ)を提供することができる。
When the resin (gear part 82) supplied to the outer periphery of the cored
また、成形時の変形量が小さいため、ギヤ部82を射出成型した後に、ギヤ部82の形状を研磨等によって調整する必要がない。少ない工程で成形することができ、有益である。
Further, since the deformation amount at the time of molding is small, it is not necessary to adjust the shape of the
さらに、開口部85は、線対称に形成され、開口部85の線対称軸86が芯金部81の中心軸CLを通過する。ホイール80の使用時において、芯金部81の中心軸CLには、通常、軸部材(図3、ピニオン軸24参照)が嵌合される。芯金部81を支持する軸部材は、剛性の高い部品である。開口部85の線対称軸86は、芯金部81の中心軸CLを通過する。即ち、ホイール80の使用時においては開口部85の線対称軸86は、軸部材の中心CLを通過する。ホイール80の外周から芯金部81の中心軸CLに向かって加わる外力に対して、高い剛性を得ることができる。
Further, the
以上の知見に基づき、本発明者らは、さらに実験を行った。
図5(b)に戻り説明する。本発明者らは、樹脂の収縮力の影響を受けやすい部位、即ち、芯金部91の外周縁91a近傍における開口部94の面積をさらに小さくすることを考えついた。外周縁91a近傍における開口部94の面積をさらに小さくすることにより、収縮力の影響をさらに弱めることを期待できるためである。
Based on the above findings, the present inventors conducted further experiments.
Returning to FIG. The present inventors have conceived to further reduce the area of the
図5(c)に示されるように、半円部94aの半径rを変化させたテストピースを複数作成し、測定を行った。全てのテストピースにおいて、開口部の面積Sが同じになるよう、半径rを変化させるのに合わせて、高さhを変化させた。即ち、本実験において、開口部94は、半円形に台形が一体的に形成された形状を呈する。(r2×π)/2+(b+2r)×h/2=S=一定とした。図5(b)に示されるように、変形量δを計測した。
As shown in FIG. 5 (c), a plurality of test pieces in which the radius r of the
同様に、開口部94が楕円を2つに分割した形状を呈するホイール90についても同様の実験を行った。即ち、外周縁91a近傍の半径rを変化させつつ、面積Sが一定となるよう、高さhを変更した複数のテストピースを作成し実験を行った。
半円形に台形が一体的に形成された形状の開口部を形成した実験の結果を図8で説明し、半割楕円形状の開口部を形成した実験の結果を図9で説明する。
Similarly, a similar experiment was performed on the
The result of an experiment in which an opening having a shape in which a trapezoid is integrally formed in a semicircular shape will be described with reference to FIG.
図8に示されるのは、半円形に台形が一体的に形成された形状の開口部を形成した実験の結果を説明するためのグラフである。横軸が開口部の先端の半径rmmを示し、縦軸がウォームホイールの径方向の変形量δmmを示している。P4、P9〜P12は、実験結果である。P4は、図6に示されるP4と同条件で開けられた開口の結果が示されている。 FIG. 8 is a graph for explaining the result of an experiment in which an opening having a shape in which a trapezoid is integrally formed in a semicircular shape is formed. The horizontal axis indicates the radius rmm of the tip of the opening, and the vertical axis indicates the radial deformation amount δmm of the worm wheel. P4 and P9 to P12 are experimental results. P4 shows the result of the opening opened under the same conditions as P4 shown in FIG.
線96で示されるように、開口部の先端の半径rが小さくなるほど、ウォームホイールの径方向の変化量δは小さくなった。特に、半径rが小さく、開口部94の形状が略三角形状であったP11及びP12においては、良好な結果を得ることができた。
半割楕円形状の開口部を形成し行った実験の結果を、次図において説明する。
As indicated by a
The result of the experiment in which the half-elliptical opening was formed will be described in the next figure.
図9に示されるのは、半割楕円形状の開口部を形成し行った実験の結果を説明するためのグラフである。横軸が開口部の先端の半径rmmを示し、縦軸がウォームホイールの径方向の変形量δmmを示している。P4、P13〜P16は、実験結果である。P4は、図6に示されるP4と同条件で開けられた開口の結果が示されている。 FIG. 9 is a graph for explaining the results of an experiment performed by forming a half-elliptical opening. The horizontal axis indicates the radius rmm of the tip of the opening, and the vertical axis indicates the radial deformation amount δmm of the worm wheel. P4 and P13 to P16 are experimental results. P4 shows the result of the opening opened under the same conditions as P4 shown in FIG.
線97で示されるように、開口部の先端の半径rが小さくなるほど、ウォームホイールの径方向の変化量δは小さくなった。
別実施例について次図以降において説明する。
As indicated by a
Another embodiment will be described in the following figures.
次に、本発明の実施例2を図面に基づいて説明する。
図10は実施例2のホイールの開口部を示し、上記図4(b)に対応させて表している。
図10に示されるように、ホイール100は、開口部105の先端が小さな半円形状とされ、開口部105全体が略三角形状に形成されている。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 10 shows the opening of the wheel according to the second embodiment, corresponding to FIG. 4 (b).
As shown in FIG. 10, in the
開口部105を略三角形状に形成することにより、収縮力の影響を大きく受ける部位の面積を、特に小さくすることができる。収縮力の影響を大きく受ける部位の面積を小さくすることにより、成形時の変形量を抑制しつつ、軽量なホイール100を製造することができる。
By forming the
次に、本発明の実施例3を図面に基づいて説明する。
図11は実施例2のホイールの開口部を示し、上記図4(b)に対応させて表している。
図11に示されるように、ホイール110は、開口部115が半割楕円形状に形成されている。
Next,
FIG. 11 shows the opening of the wheel of the second embodiment, corresponding to FIG. 4 (b).
As shown in FIG. 11, the
開口部115を半割楕円形状に形成することにより、収縮力の影響を大きく受ける部位の面積を、特に小さくすることができる。収縮力の影響を大きく受ける部位の面積を小さくすることにより、成形時の変形量を抑制しつつ、軽量なホイール110を製造することができる。
By forming the
尚、本発明に係るギヤは、電動パワーステアリング装置のウォームホイールを例に説明したが、本発明に係るギヤの用途は、本実施例に限定されない。 Although the gear according to the present invention has been described by taking the worm wheel of the electric power steering device as an example, the use of the gear according to the present invention is not limited to this embodiment.
本発明のギヤは、電動パワーステアリング装置のウォームホイールに好適である。 The gear of the present invention is suitable for a worm wheel of an electric power steering apparatus.
10…電動パワーステアリング装置、20…ステアリング系、24…ピニオン軸(軸部)、43…電動モータ、44…ウォームギヤ機構、80,100,110…ホイール、81…芯金部、82…ギヤ部、85,105,115…開口部、86…線対称軸、CL…中心線。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記芯金部は、この芯金部の中心線に沿って貫通し、前記ギヤ部が外周に一体成形された状態において視認可能な開口部を有し、
この開口部は、前記芯金部を中心線の方向から見たときに、前記芯金部の中心から外周に向かって徐々に細くなる長穴であることを特徴とするギヤ。 A gear comprising a metal core part attached to the shaft part, and a resin gear part integrally formed on the outer periphery of the metal core part,
The metal core portion, the core metal portion penetrating along the center line of a possible opening visible in a state in which the gear unit is integrally molded on the outer circumference,
The opening is a long hole that gradually narrows from the center of the cored bar toward the outer periphery when the cored bar is viewed from the direction of the center line.
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