WO2006006705A1 - ウォームホイールの加工方法、ウォームホイール、ウォーム減速機、及び、電動パワーステアリング装置 - Google Patents

ウォームホイールの加工方法、ウォームホイール、ウォーム減速機、及び、電動パワーステアリング装置 Download PDF

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Toshiyuki Iwano
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    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0409—Electric motor acting on the steering column
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23F11/00—Making worm wheels, e.g. by hobbing
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    • F16H55/06—Use of materials; Use of treatments of toothed members or worms to affect their intrinsic material properties

Definitions

  • the present invention relates to a worm wheel machining method, a worm wheel, a worm speed reducer, and an electric power steering device with improved compatibility between the worm and the worm wheel.
  • the worm In the worm speed reducer attached to the electric power steering device (EPS), the worm is driven by the electric motor, the drive power is decelerated and transmitted to the worm wheel meshed with the worm, and is applied to the steering shaft as an auxiliary steering force. It is like this.
  • the worm is made of metal, and the worm wheel has at least gear teeth made of synthetic resin.
  • Hobukatsu Yuichi consists of the number of worms used or less than that used, and is manufactured with a lead angle of 10 degrees or less.
  • Hobukatsu is made up of a large number of teeth, but the lead angle is limited so that it does not interfere with other teeth when creating each one.
  • the normal lead angle is about 3 degrees.
  • the advance angle of the EPS worm speed reducer requires reverse efficiency when the worm wheel is on the drive side in order to ensure handle return, so for example it is about 20 degrees.
  • the lead angle is set relatively large.
  • the smaller the worm wheel machining tool diameter the wider the tooth contact width because the worm wheel addendum and root advance angle become closer to the worm addendum and addend advance angle. Wear durability is improved.
  • the relationship between the gear tooth 2 of the worm wheel 1 and the virtual tooth winding axis (X) of this gear tooth is as shown in Fig. 2.
  • the gear tooth 2 of the worm wheel 1 and the worm ( Fig. 3 shows the relationship between the axis (Y), which is not shown.
  • the hob cutter axis corresponds to the virtual crane winding axis (X).
  • the worm winding shaft core (Y) of the worm (not shown) is the worm winding shaft core to be combined.
  • Reducing the diameter of the worm wheel means reducing the diameter of the hob cut.
  • the vine winding interference occurs because the angle between the worm wheel's virtual winding axis and the actually combined worm's winding axis is different. In other words, if the machining tool diameter is reduced and the crossing angle is set in order to increase the width per tooth, vine winding interference occurs. Disclosure of the invention
  • the present invention has been made in view of the circumstances as described above, and is a worm wheel machining method and a worm wheel that can eliminate a vine winding interference that occurs when the worm wheel machining tool diameter is reduced.
  • An object is to provide a worm reducer and an electric power steering device.
  • the worm wheel machining method according to the present invention includes a worm wheel having at least gear teeth made of a synthetic resin and a worm with a polishing or grinding material added to the gear teeth of the worm wheel.
  • a worm wheel machining method of machining gear teeth of the worm wheel while rotating includes a worm wheel having at least gear teeth made of a synthetic resin and a worm with a polishing or grinding material added to the gear teeth of the worm wheel.
  • the angle formed by the worm wheel shaft core and the imaginary temple winding shaft core when forming the gear teeth of the worm wheel substantially coincides with the angle formed by the worm wheel shaft core and the worm winding shaft core. It is characterized in that it is processed.
  • the imaginary crane winding shaft core when forming the gear teeth of the worm wheel means that the worm wheel as a machining tool used to form the gear teeth of the worm wheel is mixed with the worm wheel and the gear teeth are This is the center axis of the worm that is being machined.
  • the processing tool is not limited to a worm, and for example, a molding means using a mold may be used.
  • a virtual crane winding pitch circle diameter when forming the gear teeth of the worm wheel is equal to or larger than a reference pitch circle diameter of the worm to be combined.
  • the worm wheel according to the present invention includes a shaft core of the worm wheel when forming gear teeth of the worm wheel having at least gear teeth made of a synthetic resin and a virtual crane winding shaft core when forming the gear teeth of the worm wheel. It is characterized in that the formed angle is processed and formed so that the angle formed between the axis of the warm wheel and the angle formed by the worm winding axis is substantially the same.
  • the diameter of the virtual coil winding pitch when the gear teeth of the worm wheel are formed is equal to or larger than the reference pitch circle diameter of the worm combined with the worm wheel. Is preferred.
  • the gear teeth of the worm wheel are processed while the worm as a processing tool to which a polishing or grinding material is added is mixed and rotated.
  • the imaginary crane winding pitch circle diameter when the gear teeth of the worm wheel are formed is determined by the advance angle of the worm as a processing tool and the advance angle of the worm combined with the completed worm wheel.
  • the combined worm winding core and the worm wheel shaft have an angle of intersection other than 90 degrees.
  • a lead angle of the combined worm is 16 to 24 degrees.
  • a worm speed reducer according to the present invention includes the worm wheel according to the present invention.
  • An electric power steering apparatus includes the worm speed reducer according to the present invention.
  • the processing is performed while substantially matching the imaginary coil winding shaft core when forming the gear teeth of the worm wheel and the worm coil winding shaft core, This eliminates the crumbling of vines that occur when the diameter of a barrel is reduced.
  • the diameter of the worm wheel processing tool can be reduced, the tooth contact width is widened and the wear durability of the gear teeth can be improved.
  • the pitch pitch circle diameter of the virtual vine when forming the gear teeth of the worm wheel is larger than the reference pitch circle diameter of the worm combined with the worm wheel.
  • the worm which is a tool with a reference pitch circle diameter (PCD) larger than the worm to be combined, maintains the crossing angle between the imaginary vine winding axis that is the machining axis and the axis of the worm wheel.
  • PCD reference pitch circle diameter
  • the worm lead angle combined is 16 to 24 degrees, it is possible to cope with the returnability of the steering wheel for EPS.
  • the number of teeth per rotation of the hob cutter decreases.
  • the tooth surface of the worm wheel is made by making one rotation of the hob cutlet, but if the number of teeth per one rotation of the hob cutter is small, the polygon of the tooth surface becomes prominent and the tooth contact becomes poor.
  • a tooth worm such as an electrodeposition worm is used, so that a continuous tooth surface can be machined, so the tooth surface is good and the machining tool has a large advance angle. This makes it possible to machine the gear teeth of a worm wheel that is close to the surface contact and does not wear easily without causing any tangling.
  • the gear tooth surface when the worm wheel and worm are combined is used.
  • the hit is theoretically a point contact.
  • the angle formed by the worm wheel shaft core and the imaginary crane winding shaft core when forming the gear teeth of the worm wheel is the angle between the worm wheel shaft core and the worm coil winding described above.
  • Fig. 1 is a partial perspective view of a worm wheel, showing the relationship between a virtual coil winding axis and a worm coil axis when forming the gear teeth of the worm wheel.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing the relationship between the gear teeth of the worm wheel and the virtual tooth winding axis of the gear teeth.
  • Fig. 3 is a schematic diagram showing the relationship between the gear teeth of the worm wheel and the worm winding core.
  • FIG. 4 is a partial perspective view of the worm wheel, and shows a case where tang winding is generated on the gear teeth of the worm wheel.
  • FIG. 5 is a schematic explanatory diagram of a worm wheel machining method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic explanatory view of the worm wheel machining method according to the embodiment shown in FIG. 5 viewed from another angle.
  • FIG. 7 is a schematic explanatory view of a worm wheel machining method according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a schematic explanatory view seen from the bottom of the method for processing a worm wheel according to the embodiment shown in FIG. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 1 is a partial perspective view of a worm wheel, showing a relationship between a virtual crane winding shaft core and a worm coil winding shaft core when forming gear teeth of the worm wheel.
  • at least the gear teeth 2 of the worm wheel 1 whose gear teeth are made of a synthetic resin are combined with the gear teeth 2 of the worm wheel 1 with a polishing or grinding material, and the worm wheel 10 is rotated while rotating together.
  • diamond abrasive grains having a roughness of # 600 are electrodeposited on a worm 10 (FIGS. 5 to 8) as a processing tool. That is, when diamond abrasive grains are stirred in a nickel plating bath and electrolytic plating is applied to a worm, a film is formed while embracing the diamond abrasive grains.
  • the worm obtained in this manner is used as a processing tool and rotated while mating with the gear teeth 2 of the fiber-reinforced synthetic resin worm wheel 1, the meshing tooth surface of the gear teeth 2 of the worm wheel 1 begins to be scraped. Since the machined worm wheel 1 is machined at the same angular relationship as the shaft core of the worm 1 1 to be used, no tang winding occurs.
  • two worms 1 1 to be fitted to the completed worm wheel are used, whereas three worms 10 are used as machining tool worms 10.
  • the worms 1 1 and the worms 1 0 of the machining tool will squeeze regardless of the number of worms if the lead angle is the same.
  • a virtual vine winding axis (X) for worm 1 0 which is a machining tool for gear tooth 2 of worm wheel 1 and a vine winding axis for worm 1 1 to be used If (Y) and the worm wheel 1 have the same angular relationship with the shaft core ( ⁇ ), the worm wheel 10 being the additional tool and the worm wheel 1 to be machined need not intersect at 90 degrees. They can intersect at any or appropriate angle.
  • it may be configured to machine using a grindstone having the same shape as that of the worm 11 to be combined.
  • crowning may be applied to the worm wheel teeth using a worm as a processing tool.
  • the crowning method is as follows:
  • Worm wheel is machined with a machining tool with a standard pitch circle diameter larger than the woo
  • the virtual vine-wound shaft core (X) for the worm 10 that is a machining tool when forming the shaft center of the worm wheel 1 and the gear teeth 2 of the worm wheel 1.
  • the worm wheel 1 is twisted so that the angle between the worm-wound shaft core (1) of the worm 1 1 and the worm wheel 1 shaft is approximately the same. This eliminates the tangling of the tangling that occurs when the tool diameter is reduced. Further, since the machining tool diameter of the worm wheel 1 can be reduced, the tooth contact width is widened, and the wear durability of the gear teeth 2 can be improved.
  • the virtual crane winding pitch circle diameter for the worm 10 which is a machining tool when forming the gear tooth 2 of the worm wheel 1 is the advance angle of the worm 11 which is combined with the advance angle of the worm which is the machining tool.
  • the combined worm winding shaft core ( ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ) of the worm 11 and the worm wheel 1 winding shaft core ( ⁇ ) can be set to an angle other than 90 degrees.
  • Ie combined Machining axis (virtual reel winding axis) for worm 1 0, which is a machining tool (XD) ) Can be combined with the actual worm wheel 1 while keeping the crossing angle with respect to the axis (Z) of the worm wheel 1 so that the center distance between the worm wheel 1 and the worm wheel 1 is closer than when machining. .
  • the lead angle of the worm 10 is 16 to 24 degrees, it is possible to cope with the returnability of the steering wheel for EPS. Furthermore, with the conventional technology, as the diameter of the processing tool is reduced, the number of teeth per one rotation of the hob cutter decreases. In other words, the tooth surface of the worm wheel 1 is made by one revolution of Hobukatsu, but if the number of teeth per revolution of Hobukatsu is small, the polygon of the tooth surface becomes prominent and the tooth contact becomes worse. End up.
  • a file tooth worm 10 such as an electrodeposition worm can process a continuous tooth surface, so that the tooth surface is good and the tool has a large advance angle. Therefore, the gear teeth 2 of the worm wheel 1 that is close to the surface contact and does not wear easily can be machined without interference of the vine winding.
  • the gear when the worm wheel 1 and the completed worm 1 1 are combined.
  • the contact of the tooth surface is theoretically a point contact.
  • the angle formed between the axis of the worm wheel 1 and the imaginary vine winding shaft core (X) for the worm 10 that is the machining tool when forming the gear teeth 2 of the worm wheel 1 When the angle of the worm winding shaft core (Y) of the worm 1 1 and the worm wheel 1 is substantially the same, the line is in contact with the worm wheel 1 in theory.
  • the wear resistance is improved by approaching the surface.

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Abstract

少なくともギヤ歯が合成樹脂製であるウォームホイール１のギヤ歯２に、研磨又は研削材料を付加したウォーム（図示略）を噛み合わせて回転させながら、ウォームホイール１のギヤ歯２を加工する方法において、図５に示すように、ウォームホイールの軸芯とウォームホイールのギヤ歯を形成するときの仮想ツル巻き軸芯とのなす角を、前記ウォームホイールの軸芯と前記ウォームのツル巻き軸芯のなす角に略一致させながら、加工を施す。

Description

明 細 書 ウォームホイールの加工方法、 ウォームホイール、 ウォーム減速機、 及び、 電動 パワーステアリング装置 技術分野
本発明は、 ウォームとウォームホイールの嚙合性を改良したウォームホイール の加工方法、 ウォームホイール、 ウォーム減速機、 及び、 電動パワーステアリン グ装置に関する。 背景技術
電動パワーステアリング装置 （E P S ) に装着するウォーム減速機では、 電動 モー夕によりウォームを駆動し、 このウォームに嚙合したウォームホイールに駆 動力を減速して伝達し、 ステアリングシャフトに補助操舵力として付与するよう になっている。 また、 ウォームは、 金属製であり、 ウォームホイールは、 少なく ともギヤ歯が合成樹脂製である。
このウォームホイールのギヤ歯は、 従来、 ホブカッターを用いて加主されてい る。 即ち、 ホブカツ夕一は、 使用されるウォームと伺じ条数か、 又は、 それ以下 の条数から成り、 1 0度以下の進み角で製作されている。
これは、 ホブカツ夕一は、 多数歯で出来ているが、 その一つ一つを創生する時 に他の歯に干渉しないように、 進み角が制限されているからである。 なお、 通常 の進み角は、 3度程度である。
すなわち、 加工ツールがホブカツ夕一の場合には、 加工径の大小に拘らず、 進 み角の大きいホブカッターは、 大量生産性のことを考えると作れない。 なぜなら 大量生産のことを考えると、 ホブカッターの寿命が長いことが要求され、 ホブカ ッ夕一は、 リグラインドをしながら使うことになる。 リグラインドしても、 同じ 歯面が加工できるホブカッターは、 進み角が大きく取れず、 1 0 °以下、 通常 3度 程度である。
このようなことから、 ホブカツ夕一進み角をウォームホイールの進み角に一致 させるためウォームホイールの軸心と、 ホブカッターの軸心との間に、 交角を設 けて、 ウォームホイールのギヤ歯の切削加工を行なっている。
しかしな力 ら、 E P S用のウォーム減速機の進み角は、 ハンドル戻り性を確保 するため、 ウォームホイールを駆動側としたときの逆効率も必要なことから、 た とえば、 約 2 0度と、 進み角を比較的大きく設定している。
また、 ウォームホイールの加工ツール径を小さくするほど、 ウォームホイール の歯末、 歯元の進み角がウォームの歯元、 歯末の進み角に近くなることから歯当 たり幅が広くなり、 ギヤ歯の摩耗耐久性が向上する。 しかし、 互いのツル巻き軸 芯が異なることから、 嚙合い前後のウォームとウォームホイ一ルの両ギヤ歯に干 渉が発生するといった問題点がある。
ウォームホイール 1のギヤ歯 2と、 このギヤ歯の仮想ツル巻き軸芯 （X) との 関係は、 図 2に示すようになつており、 ウォームホイール 1のギヤ歯 2と、 ゥォ ーム （図示略） のツル巻き軸芯（Y) との関係は、 図 3に示すようになつている。 その結果、 互いのツル巻き軸芯 （X， Y) が異なっていると、 図 4に符号 「3」 で示すように、 嚙合い前後のウォーム （図示略） とウォームホイール 1の両ギヤ 歯に干渉が発生する。 従来のホブカツ夕一を使った加工では、 ホブカッターの軸 芯が仮想ツル巻き軸芯（X)に相当する。 ウォーム（図示略）のツル巻き軸芯（Y ) とは、 組み合わされるウォームのツル巻き軸芯である。
ウォームホイールの加工径を小さくするということは、 ホブカッ夕一の径を小 さくしていくということである。 ツル巻き干渉は、 ウォームホイールの仮想ツル 巻き軸芯と、 実際に組み合わされるウォームのツル巻き軸芯との角度が異なる為 に発生する。 即ち、 歯あたり幅を広くする為に、 加工ツール径を小さくし、 交角 を設けた加工とすると、 ツル巻き干渉が起こる。 発明の開示
本発明は、 上述したような事情に鑑みてなされたものであって、 ウォームホイ —ルの加工ツール径を小さくした時に発生するツル巻き干渉を解消することが できる、 ウォームホイールの加工方法、 ウォームホイール、 ウォーム減速機、 及 び、 電動パワーステァリング装置を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するため、 本発明に係るウォームホイールの加工方法は、 少 なくともギヤ歯が合成樹脂製であるウォームホイールのギヤ歯に、 研磨又は研削 材料を付加したウォームを嚙み合わせて回転させながら、 前記ウォームホイール のギヤ歯を加工するウォームホイールの加工方法に於いて、
前記ウォームホイールの軸芯と前記ウォームホイールのギヤ歯を形成すると きの仮想ツル巻き軸芯とのなす角を、 前記ウォームホイールの軸芯と前記ウォー ムのツル巻き軸芯のなす角に略一致させながら、 加工を施すことを特徴とする。 ここで、 ウォームホイールのギヤ歯を形成するときの仮想ツル巻き軸芯とは、 ウォームホイールのギヤ歯を形成するために使用する加工工具としてのウォー ムがウォームホイールに嚙み合ってギヤ歯を加工しているときのウォームのッ ル卷き軸芯を言う。 なお、 加工工具としてはウォームに限らず、 例えば金型によ る成形手段を用いても良い。
本発明のウォームホイールの加工方法において、 前記ウォームホイールのギヤ 歯を形成するときの仮想ツル巻き嚙合ピッチ円直径は、 組み合わされるウォーム の基準ピッチ円直径と等しいか、 又は、 これより大きいことが好ましい。
本発明のウォームホイールは、 少なくともギヤ歯が合成樹脂製であるウォーム ホイールのギヤ歯を形成するとき前記ウォームホイールの軸芯と前記ウォーム ホイールのギヤ歯を形成するときの仮想ツル巻き軸芯とのなす角を、 前記ウォー ムホイールの軸芯と前記ウォームのツル巻き軸芯のなす角とに略一致させなが ら、 加工形成したことを特徴とする。 本発明のウォームホイールにおいて、 前記ウォームホイールのギヤ歯を形成す るときの仮想ツル巻き嚙合ピツチ円直径は、 ウォームホイ一ルに組み合わされる ウォームの基準ピッチ円直径と等しいか、又は、 これより大きいことが好ましい。 本発明のウォームホイールにおいて、 前記ウォームホイールのギヤ歯は、 研磨 又は研削材料を付加した加工工具としてのウォームを嚙み合わせて回転させな がら、 加工してあることが好ましい。
本発明のウォームホイールにおいて、 前記ウォームホイールのギヤ歯を形成す るときの仮想ツル巻き嚙合ピッチ円直径は、 加工工具としてのウォームの進み角 と完成したウォームホイールに組み合わされるウォームの進み角とを一致させ ることにより、
当該組み合わされるウォームのツル巻き軸芯と前記ウォームホイールの軸芯 とは 9 0度以外の交角をなすことが好ましい。
本発明のウォームホイールにおいて、 前記組み合わされるウォームの進み角は、 1 6〜2 4度であることが好ましい。
本発明のウォーム減速機は、 本発明による前記ウォームホイールを備えたこと を特徴とする。
本発明の電動パワーステアリング装置は、 本発明によるウォーム減速機を具備 することを特徴とする。
本発明によれば、 ウォームホイールのギヤ歯を形成するときの仮想ツル巻き軸 芯と、 ウォームのツル巻き軸芯とを略一致させながら、 加工を施していることか ら、 ウォームホイールの加エツ一ル径を小さくした時に発生するツル巻き千渉を 解消することができる。 また、 ウォームホイールの加工ツール径を小さくするこ とができることから、 歯当たり幅が広くなり、 ギヤ歯の摩耗耐久性を向上するこ とができる。
また、 ウォームホイールのギヤ歯を形成するときの仮想ツル巻き嚙合ピッチ円 直径は、 ウォームホイールに組み合わされるウォームの基準ピッチ円直径より大 きい場合に、 当該組み合わされるウォームのツル巻き軸芯と、 ウォームホイール の軸芯とは、 9 0度以外の交角の設定が可能である。 すなわち、 組み合わされる ウォームよりも大きい基準ピッチ円直径 （P C D) の工具であるウォームは、 そ の加工軸芯である仮想ツル巻き軸芯がウォームホイ一ルの軸芯との間に、 交角を 保ちながらギヤ歯を加工することにより、 使用するウォームは実際のウォームホ ィールとは、 加工時の加工工具としてのウォームよりもウォームホイールとの芯 間距離を近付く状態で組み合わせることができる。
さらに、 組み合わされるウォームの進み角は、 1 6〜2 4度であることから、 E P S用のステアリングホイールの戻り性にも対処することができる。
従来技術においては、 加工ツール径を小さくしていくと、 ホブカッター 1回転 あたりの歯数が少なくなる。 即ち、 ウォームホイールの歯面は、 ホブカツ夕一が 1回転して作られるが、 ホブカッター 1回転あたりの歯数が少ないと、 歯面の多 角形が顕著になって歯当たりが悪くなつてしまう。 しかし、 本発明では、 例えば 電着ウォームなどのヤスリ歯面のウォームを使用するので、 連続した歯面の加工 ができることから歯面あたりが良く、 進み角の大きい加工工具となるにもかかわ らず、 ツル巻き千渉が起こらずに面当たりに近づいて、 摩耗しづらいウォームホ ィールのギヤ歯の加工が可能となる。
従来技術においては、 加工工具の軸心とウォームホイールの軸芯との間に交 角をつけた状態でウォームホイールを加工した場合には、 ウォームホイールとゥ オームを組み合わせた時のギヤ歯面の当たりは、 理論的には点接触となる。 しか し、 本発明のように、 ウォームホイールの軸芯とウォームホイールのギヤ歯を形 成するときの仮想ツル巻き軸芯とのなす角を、 前記ウォームホイールの軸芯と前 記ウォームのツル巻き軸芯のなす角に略一致させながら、 加工を施す時には、 理 論的には、 線接触となり、 出来上がったウォームホイールとウォームとの嚙み合 いは面当たりに近づいて耐摩耗性が向上する。 図面の簡単な説明
図 1は >ウォームホイールの部分的斜視図であって、 ウォームホイールのギヤ 歯を形成するときの仮想ツル巻き軸芯と、 ウォームのツル巻き軸芯との関係を示 す図である。
図 2は、ウォームホイールのギヤ歯と、 このギヤ歯の仮想ツル巻き軸芯との関 係を示す模式図である。
図 3は，ウォームホイールのギヤ歯と、 ウォームのツル巻き軸芯との関係を示 す模式図である。
図 4は、 ウォームホイールの部分的斜視図であって、 ウォームホイールのギヤ 歯にツル巻き千渉が発生した場合を示す図である。
図 5は、 本発明の一実施の形態に係るウォームホイールの加工方法の概略的説 明図である。
図 6は、 図 5に示す実施の形態に係るウォームホイールの加工方法について別 の角度で見た概略的説明図である。
図 7は、 本発明の別の実施の形態に係るウォームホイールの加工方法の概略的 説明図である。
図 8は、 図 7に示す実施の形態に係るゥオームホイ一ルの加工方法について下 から見た概略的説明図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の実施の形態に係るウォームホイールの加工方法、 ウォームホイ ール、 ウォーム減速機、 及び、 電動パワーステアリング装置を図面を参照しつつ 説明する。
図 1は、 ウォームホイールの部分的斜視図であって、 ウォームホイールのギヤ 歯を形成するときの仮想ツル巻き軸芯と、 ウォームのツル巻き軸芯との関係を示 す図である。 本実施の形態では、 少なくともギヤ歯が合成樹脂製であるウォームホイール 1 のギヤ歯 2に、 研磨又は研削材料を付加した加工工具としてのウォーム 1 0を嚙 み合わせて回転させながら、 ウォームホイール 1のギヤ歯 2を加工する際、 図 5 および図 6に示すように、 ウォームホイール 1の軸芯 Zとウォームホイール 1の ギヤ歯 2を形成するときの仮想ツル巻き軸芯 Xとのなす角を、 前記ウォームホイ 一ルの軸芯 Zと前記ウォームのツル巻き軸芯 Yのなす角に略一致させながら、 加 ェを施す。
具体的には、 加工工具であるウォーム 1 0 (図 5—図 8 ) に、 粗さ # 6 0 0 のダイヤモンド砥粒が電着してある。 即ち、 ニッケルメツキ浴に、 ダイヤモンド 砥粒を撹拌させ、 ウォームに電解メツキをすると、 ダイヤモンド砥粒を抱き込み ながら皮膜が形成される。 こうして得られたウォームを加工工具として、 繊維強 化合成樹脂製のゥオームホイール 1のギヤ歯 2に嚙合わせながら回転させると、 ウォームホイール 1のギヤ歯 2の嚙合い歯面が削れ出す。 被加工ウォームホイ一 ル 1に対し、 使用するウォーム 1 1の軸芯と同じ角度関係で加工することから、 ツル巻き千渉が起こらない。
本実施形態において，完成したウォームホイールに嚙み合わせるウォーム 1 1 が 2条のものに対し、加工工具のウォーム 1 0としては 3条のものを用いている。 嚙み合わせるウォーム 1 1と加工工具のウォーム 1 0とは進み角が一致してい ればウォームの条数に関係なく嚙み合う。
また、 別例として、 加工工具であるウォーム 1 0の歯面に鉄やすりと同様なァ ャ目形状を形成し、 繊維強化合成樹脂製のゥオームホイール 1のギヤ歯 2に嚙合 わせながら回転させると、 ウォームホイール 1のギヤ歯 2の嚙合い歯面が削れ出 す。 この場合も、 使用するウォーム 1 1の軸芯と同じ角度関係で加工することか ら、 ツル卷き干渉が起こらない。
さらに、 ウォームホイール 1のギヤ歯 2についての加工工具であるウォーム 1 0についての仮想ツル巻き軸芯 （X) と、 使用するウォーム 1 1のツル卷き軸芯 (Y) とがウォームホイール 1の軸芯 （Υ) に対して同じ角度関係にあれば、 加 ェ工具であるウォーム 1 0と加工されるウォームホイール 1とが 9 0度に交わ る必要がなく、 任意又は適宜の角度で交わることができる。
さらに、 嚙み合わせるウォーム 1 1と同一形状の総型砥石を用いて加工するよ うに構成してあってもよい。
また、 組立誤差などによる歯面の方当たりをふせぐため、 ウォームホイールの 歯に加工工具であるウォームを使用してクラウニングを施しても良い。
クラウニングの方法は、 以下のとおり
( 1 ) ウォームホイールのギヤ歯とウォームとの進み角が一致し、 組合せるゥォ ー厶より大きい基準ピッチ円直径の加工工具でウォームホイールを加工
( 2 ) 加工軸をウォーム歯幅方向の + /—方向に微少量ずらして加工
( 3 ) 加工軸を嚙合い中心点を基準に + 一方向に微小角傾けて加工
( 4 ) ウォームの圧力角より僅かに小さいウォームホイールの圧力角を設定する。 以上から、 本実施の形態によれば、 ウォームホイール 1の軸心とウォームホイ ール 1のギヤ歯 2を形成するときの加工工具であるウォーム 1 0についての仮 想ツル卷き軸芯 （X) とのなす角を、 嚙み合わせるウォーム 1 1のツル巻き軸芯 (Υ) とウォームホイール 1の軸芯との角とを略一致させながら、 加工を施して いることから、 ウォームホイール 1の加工ツール径を小さくした時に発生するッ ル巻き千渉を解消することができる。 また、 ウォームホイール 1の加工ツール径 を小さくすることができることから、 歯当たり幅が広くなり、 ギヤ歯 2の摩耗耐 久性を向上することができる。
また、 ウォームホイール 1のギヤ歯 2を形成するときの加工工具であるウォー ム 1 0についての仮想ツル巻き嚙合ピッチ円直径は、 加工工具であるウォームの 進み角と組み合わされるウォーム 1 1の進み角とを一致させることにより、 当該 組み合わされるウォーム 1 1のツル巻き軸芯 （Υ) と、 ウォームホイール 1のき 軸芯 （Ζ ) とは、 9 0度以外の交角の設定が可能である。 すなわち、 組み合わさ れるウォーム 1 1よりも大きい基準ピッチ円直径 （P C D ) の工具であるウォー ム 1 0で加工して、 加工工具であるウォーム 1 0についての、 加工軸芯 （仮想ッ ル巻き軸芯） （X) はウォームホイール 1の軸芯 （Z ) に対して、 交角を保ちな がら、 実際のウォームホイ一ル 1とは、 加工時よりもウォームホイール 1との芯 間距離を近付く状態で組み合わせることができる。
さらに、 組み合わされるウォーム 1 0の進み角は、 1 6〜2 4度であることか ら、 E P S用のステアリングホイールの戻り性にも対処することができる。 さらに、 従来技術では、 加工ツール径を小さくしていくと、 ホブカッター 1回 転あたりの歯数が少なくなる。 即ち、 ウォームホイール 1の歯面は、 ホブカツ夕 一が 1回転して作られるが、 ホブカツ夕一 1回転あたりの歯数が少ないと、 歯面 の多角形が顕著になって歯当たりが悪くなつてしまう。 しかし、 本実施の形態で は、 例えば電着ウォームなどのヤスリ歯面ウォーム 1 0は、 連続した歯面の加工 ができることから歯面あたりが良く、 進み角の大きい加工工具となるにもかかわ らず、 ツル巻き干渉が起こらずに面当たりに近づいて、 摩耗しづらいウォームホ ィール 1のギヤ歯 2の加工が可能となる。
さらに従来技術では、 加工工具とウォームホイール 1の軸芯との間に交角をつ けた状態でウォームホイ一ル 1を加工した場合には、 ウォームホイール 1と完成 したウォーム 1 1を組み合わせた時のギヤ歯面の当たりは、 理論的には点接触と なる。 しかし、 本実施の形態のように、 ウォームホイール 1の軸心とウォームホ ィール 1のギヤ歯 2を形成するときの加工工具であるウォーム 1 0についての 仮想ツル巻き軸芯 （X) とのなす角を、 嚙み合わせるウォーム 1 1のツル巻き軸 芯 （Y) とウォームホイール 1の軸芯との角とが略一致している時には、 理論的 には、 線接触となり、 出来上がったウォームホイールとウォームとの嚙み合いは 面当たりに近づいて耐摩耗性が向上する。
なお、 本発明は、 上述した実施の形態に限定されず、 種々変形可能である。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 少なくともギヤ歯が合成樹脂製であるウォームホイールのギヤ歯に、 研磨 又は研削材料を付加したウォームを嚙み合わせて回転させながら、 前記ウォーム ホイールのギヤ歯を加工するウォームホイールの加工方法に於いて、
前記ウォームホイールの軸芯と前記ウォームホイールのギヤ歯を形成すると きの仮想ツル巻き軸芯とのなす角を、 前記ウォームホイールの軸芯と前記ウォー ムのツル巻き軸芯のなす角に略一致させながら、 加工を施すことを特徴とするゥ オームホイールの加工方法。
2 . 前記ウォームホイールのギヤ歯を形成するときの仮想ツル巻き嚙合ピッチ 円直径は、 組み合わされるウォームの基準ピッチ円直径と等しいか、 又は、 これ より大きいことを特徴とする請求項 1に記載のウォームホイールの加工方法。
3 . 少なくともギヤ歯が合成樹脂製であるウォームホイールのギヤ歯を形成す るとき前記ウォームホイールの軸芯と前記ウォームホイールのギヤ歯を形成す るときの仮想ツル巻き軸芯とのなす角を、 前記ウォームホイールの軸芯と前記ゥ オームのツル巻き軸芯のなす角とに略一致させながら、 加工形成したことを特徴 とするウォームホイール。
4 . 前記ウォームホイールのギヤ歯を形成するときの仮想ツル巻き嚙合ピッチ 円直径は、 組み合わされるウォームの基準ピッチ円直径と等しいか、 又は、 これ より大きいことを特徴とする請求項 3に記載のウォームホイール。
5 . 前記ウォームホイールのギヤ歯は、 研磨又は研削材料を付加したウォーム を嚙み合わせて回転させながら、 加工してあることを特徴とする請求項 3又は 4 に記載のウォームホイール。
6 . 前記ウォームホイールのギヤ歯を形成するときの仮想ツル巻き嚙合ピッチ 円直径は、 加工工具であるウォームの進み角と組み合わされるウォームの進み角 とを一致させ、
当該組み合わされるウォームのツル巻き軸芯と前記ウォームホイールの軸芯 とは 9 0度以外の交角をなすことを特徴とする請求項 3または 4に記載のゥォ ームホイール。
7 . 前記組み合わされるウォームの進み角は、 1 6〜 2 4度であることを特徴 とする請求項 3または 4に記載のウォームホイール。
8 . 前記請求項 3または 4に記載のウォームホイールを備えたことを特徴とす るウォーム減速機。
9 . 前記請求項 8に記載のウォーム減速機を具備することを特徴とする電動パ ワーステアリング装置。
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