CN113286956A - 蜗杆以及旋转设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及蜗杆以及旋转设备。实施方式所涉及的蜗杆(40)是通过注塑成型而形成的树脂制的蜗杆。蜗杆具备：齿轮部(40a)，形成有以蜗杆的长轴(40d)为轴的空洞(40c)；和顶部(40b)，在长轴的方向上，形成于齿轮部的一方的端部，在顶部形成有多个凹部(40e)，该凹部(40e)在径向上比空洞靠齿轮部的外周部侧，并且具有与空洞连通的孔部。

Description

蜗杆以及旋转设备

技术领域

本发明涉及蜗杆以及旋转设备。

背景技术

以往，公知有如下蜗杆：在***孔***有轴的情况下，为了抑制轴由于在***孔内被压缩的空气而从***孔脱落，具有使***孔与外部连通，并释放***孔内的空气的孔。

专利文献1：日本特开2005-94919号公报

然而，在通过树脂的注塑成型来制造上述蜗杆的情况下，存在无法从轴的径向支承用于形成轴的***孔的模具的销的末端的情况。即，存在模具的销成为悬臂支承，在模具的销由于树脂的注射压力而倾斜的状态下进行成型的情况。如果使用在这样的模具的销倾斜的状态下成型的蜗杆，则存在如下担忧：在上述蜗杆与蜗轮或斜齿轮啮合的情况下，产生振动或异响。

发明内容

本发明以上述为课题的一个例子，其目的在于提供能够抑制振动或异响的产生的蜗杆。

本发明的一个方式所涉及的蜗杆是通过注塑成型而形成的树脂制的蜗杆。蜗杆具备：齿轮部，形成有以蜗杆的长轴为轴的空洞；和顶部，在长轴的方向上，形成于齿轮部的一方的端部，在顶部形成有多个凹部，该凹部在径向上比空洞靠齿轮部的外周部侧，并且具有与空洞连通的孔部。

附图说明

图1是实施方式所涉及的旋转设备的俯视图。

图2是实施方式所涉及的旋转设备的仰视图。

图3是实施方式所涉及的旋转设备的取下第一壳体后的立体图。

图4是实施方式所涉及的旋转设备的取下第一壳体后的俯视图。

图5是蜗杆的立体图。

图6是从末端侧观察蜗杆的主视图。

图7是图4的VII-VII剖视图。

图8是表示蜗杆的截面的一部分的立体图。

图9A是对蜗杆的成型方法进行说明的图(其一)。

图9B是对蜗杆的成型方法进行说明的图(其二)。

图9C是对蜗杆的成型方法进行说明的图(其三)。

图9D是对蜗杆的成型方法进行说明的图(其四)。

图10是表示比较例所涉及的蜗杆的成型方法的图。

图11是表示蜗杆的其他成型方法的图。

图12是图11的XII-XII剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图对实施方式所涉及的蜗杆以及马达进行说明。实施方式所涉及的蜗杆设置于马达。另外，马达设置于旋转设备。

此外，蜗杆以及马达的用途并不限定于以下说明的实施方式。另外，需要注意附图是示意性的，各要素的尺寸关系、各要素的比率等有时与现实不同。另外，在附图的相互之间，有时也包含相互的尺寸关系、比率不同的部分。

参照图1～图4对实施方式所涉及的旋转设备1进行说明。图1是实施方式所涉及的旋转设备1的俯视图。图2是实施方式所涉及的旋转设备1的仰视图。图3是实施方式所涉及的旋转设备1的取下第一壳体2A后的立体图。图4是实施方式所涉及的旋转设备1的取下第一壳体2A后的俯视图。

旋转设备1例如能够优选用作车辆用的空调***等中使用的致动器，能够对用于控制风量等的百叶窗的转动动作进行控制。

旋转设备1具备壳体2、马达3、齿轮组4(齿轮机构)以及旋转角度检测传感器5。

壳体2具备第一壳体2A和第二壳体2B。壳体2收容马达3、齿轮组4以及旋转角度检测传感器5。

第一壳体2A具备成为壳体2的顶面部的第一面部20和设置于第一面部20的外周部的第一侧壁部21。在第一壳体2A以与第一面部20对置的方式形成有被第一侧壁部21包围的开口部(未图示)。另外，在第一壳体2A的第一侧壁部21形成有供外部连接器(未图示)***的第一***部22。

第二壳体2B具备成为壳体2的底面部的第二面部23和设置于第二面部23的外周部的第二侧壁部24。在第二壳体2B以与第二面部23对置的方式形成有被第二侧壁部24包围的开口部25。另外，在第二壳体2B的第二侧壁部24形成有供外部连接器(未图示)***的第二***部26。

壳体2在使第一壳体2A的开口部与第二壳体2B的开口部25对接的状态下，将第一壳体2A和第二壳体2B连结而构成。第一***部22与第二***部26连结，而构成将外部连接器收容的连接器。此外，壳体2由聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、ABS等树脂材料形成。

另外，在第一壳体2A，在第一侧壁部21的外周部一体地形成有向第二壳体2B侧延伸的多个卡合部200。而且，在卡合部200设置有卡合凹部201。另一方面，在第二壳体2B，在第二侧壁部24一体地形成有与第一壳体2A的多个卡合部200分别对应的多个突起202(以下，称为卡合突起202)。卡合突起202与卡合部200的卡合凹部201卡合。

此外，在本实施方式中，在第一壳体2A设置卡合部200，在第二壳体2B设置卡合突起202，但也可以在第二壳体2B设置卡合部，在第一壳体2A设置卡合突起。

另外，在第一壳体2A及第二壳体2B的一侧边的两端部分别形成有向外侧突出的片210(以下，称为接合片210)。在接合片210设置有供规定的紧固件(未图示)插通的连结孔211，第一壳体2A与第二壳体2B经由四个连结孔211通过规定的紧固件牢固地连结。

另外，在第一壳体2A，例如具有能够供螺栓、螺钉等紧固件(未图示)插通的第一贯通孔220的圆筒状的突出部221从第一面部20突出地形成。而且，在第二壳体2B设置有供突出部221嵌合的第二贯通孔222。

马达3可以是步进电机、无刷马达等公知的马达，但在图示的例子中为DC马达，在马达3的旋转轴311安装有齿轮组4所包含的蜗杆40。经由设置于由第一壳体2A的第一***部22和第二壳体2B的第二***部26构成的***口27的连接端子8、以及柔性基板7，从外部连接器向马达3供给电力。

齿轮组4具备蜗杆40、第一传动齿轮41、第二传动齿轮42以及输出齿轮43(旋转体)。蜗杆40与马达3的旋转轴311一起旋转。蜗杆40的与马达3相反侧的顶部40b被第二壳体2B旋转自如地支承。

蜗杆40的旋转被传递给第一传动齿轮41的斜齿轮41a，并且经由与斜齿轮41a设置于同轴上的与斜齿轮41a相比相对小径的小径齿轮41b被传递给第二传动齿轮42。然后，第二传动齿轮42的旋转被传递给输出齿轮43。另外，输出齿轮43与输出轴44连接。马达3的旋转以规定的减速比被减速，从输出轴44向外部输出。

为了控制输出齿轮43的旋转角，旋转角度检测传感器5检测输出齿轮43的旋转角。

接下来，参照图5～图8对蜗杆40进行说明。图5是蜗杆40的立体图。图6是从末端侧观察蜗杆40的主视图。图7是图4的VII-VII剖视图。图8是表示蜗杆40的截面的一部分的立体图。

蜗杆40具备树脂部件，该树脂部件具有形成具有长轴40d的空洞(在以下的段落中称为孔)40c的内周部40h、和呈螺旋状地形成有齿40k的外周部40i。树脂部件为筒状。

长轴40d在马达3的输出轴44安装于蜗杆40时，成为旋转轴311。在长轴40d的方向上，树脂部件或孔40c具备开口的一方的端部40c1和封闭的另一方的端部(在以下的段落中，称为与马达3相反侧的齿轮部40a的端部)40c2。外周部40i的轴为长轴40d。在长轴40d的方向上，在树脂部件的与马达3相反侧的齿轮部40a的端部40c2的外表面形成有三个以上的凹部40e。这些三个以上的凹部40e分别具备与孔40c相连的孔部(在以下的段落中称为连通孔)40g。

蜗杆40为树脂制，例如通过注塑成型而形成。蜗杆40具备：齿轮部40a，具有内周部40h与形成有螺旋状的齿40k的外周部40i；和另一方的端部(以下，称为顶部)40b。

齿轮部40a为筒状。在齿轮部40a形成有供马达3的旋转轴311安装的孔40c。孔40c与蜗杆40的长轴40d同轴地形成。即，孔40c具备开口的一方的端部40c1和与马达3相反侧的齿轮部40a的端部40c2。此外，孔40c形成至顶部40b的一部分，但没有形成至与马达3相反侧的蜗杆40的末端(另一方的端部40c2侧的末端)。即，孔40c不贯通蜗杆40。

顶部40b在与马达3相反的一侧与齿轮部40a连续地形成。在长轴40d，顶部40b的末端即与马达3相反侧的末端形成为沿着长轴40d的截面的形状为弯曲的形状(例如：圆弧状)。具体而言，顶部40b的末端侧形成为半球状。顶部40b具备以周向为旋转方向，由作为其他部件的第二壳体2B可旋转地支承的外表面。即，蜗杆40在外表面与第二壳体2B接触的状态下，以周向为旋转方向旋转。

在顶部40b形成有三个凹部40e，该凹部40e设置于比齿轮部40a的孔40c靠孔40c的径向的外侧(树脂部件的外周部40i侧)，即马达3的旋转轴311的径向的外侧，并且与齿轮部40a的孔40c连通。此外，凹部40e只要是多个即可。

凹部40e形成为沿着蜗杆40的长轴40d，即马达3的旋转轴311的轴向延伸。在构成凹部40e的四个壁部40f1、40f2、40f3、40f4中的壁部40f1、40f2形成有与齿轮部40a的孔40c连通的连通孔40g。连通孔40g在径向上形成于与孔40c对置的位置。

凹部40e沿着顶部40b的周向，即作为蜗杆40的旋转方向的周向等间隔地形成。

接下来，参照图9A～图9D对蜗杆40的成型方法进行说明。图9A～图9D是对蜗杆40的成型方法进行说明的图(其一～其四)。

蜗杆40通过使用了固定模具50、第一可动模具51以及第二可动模具52的注塑成型而形成。

在固定模具50形成有用于在齿轮部40a及顶部40b的一部分形成孔40c的销50a。

在第一可动模具51形成有用于形成齿轮部40a的外形状的成型面51a。另外，在第一可动模具51形成有供第二可动模具52***的孔51b。

在第二可动模具52形成有用于形成顶部40b的外形状(外周部40i)的成型面52a。此外，第二可动模具52具备三个用于在顶部40b形成具有连通孔40g的凹部40e的突出部52b。突出部52b根据凹部40e的数量来设置。

在成型蜗杆40的情况下，如图9A所示，在将第二可动模具52***于第一可动模具51的孔51b的状态下，使第一可动模具51及第二可动模具52移动至规定的成型位置。由此，通过固定模具50、第一可动模具51以及第二可动模具52，形成作为成型蜗杆40的间隙的型腔55。

三个突出部52b与固定模具50的销50a接触。由此，成为第二可动模具52侧的末端被突出部52b支承的状态。

然后，以高压将加热而熔融的树脂向型腔55***出。由此，如图9B所示，在型腔55填充有树脂，成型蜗杆40。此外，由于固定模具50的销50a被突出部52b支承，因此即使在以高压将树脂射出的情况下，也能够抑制固定模具50的销50a的末端挠曲。

然后，在使树脂冷却后，如图9C所示，使第一可动模具51及第二可动模具52移动，使蜗杆40与固定模具50分离。

另外，例如，在固定了第二可动模具52的状态下，使第一可动模具51旋转，由此如图9D所示，将蜗杆40从第二可动模具52取出。在蜗杆40形成有孔40c、以及与孔40c连通的连通孔40g。

蜗杆40具备形成有与蜗杆40的长轴40d同轴的孔40c的齿轮部40a、和在长轴40d形成于齿轮部40a的一方的端部的顶部40b。在顶部40b形成有凹部40e，该凹部40e在径向上比孔40c靠齿轮部40a的外周部40i侧，并且具有与孔40c连通的连通孔40g。

由此，在注塑成型蜗杆40的情况下，能够通过形成凹部40e的第二可动模具52的突出部52b来支承固定模具50的销50a。因此，能够抑制形成供马达3的旋转轴311安装的蜗杆40的孔40c的固定模具50的销50a在注塑成型时挠曲。因此，蜗杆40能够提高蜗杆40的孔40c的精度，能够提高蜗杆40的长轴40d与马达3的旋转轴311的位置精度。这样的蜗杆40能够抑制在与第一传动齿轮41的斜齿轮41a啮合的情况下，产生振动或噪音。另外，蜗杆40能够提高在与第一传动齿轮41的斜齿轮41a啮合的情况下，动力的传递效率。

此外，如图10所示，也可以考虑使固定模具500的销500a***于在第二可动模具501形成的凹部501a，来抑制固定模具500的销500a的挠曲。图10是表示比较例所涉及的蜗杆400的成型方法的图。

但是，在该情况下，无法在蜗杆400形成顶部，无法通过例如壳体来支承与马达相反侧的蜗杆400的末端。因此，存在蜗杆400的与马达相反侧的蜗杆400的末端挠曲，产生振动或噪音，并且动力的传递效率降低的担忧。

与此相对，实施方式所涉及的蜗杆40能够在与马达3相反的一侧形成顶部40b，能够在蜗杆40的顶部40b的外表面与第二壳体2B接触的状态下，以顶部40b的周向为旋转方向旋转。因此，蜗杆40能够抑制与马达3相反侧的蜗杆40的末端挠曲，能够抑制振动或噪音的产生，并且能够使动力的传递效率提高。

另外，蜗杆40的孔40c与外部通过凹部40e的连通孔40g连通，由此能够在将马达3的旋转轴311安装于蜗杆40的孔40c的情况下，将蜗杆40的孔40c内的空气从连通孔40g释放。因此，能够容易地将马达3的旋转轴311安装于蜗杆40。

另外，凹部40e在周向上，等间隔地形成于顶部40b。

由此，能够沿着销50a的周向均匀地支承固定模具50的销50a，能够抑制固定模具50的销50a在注塑成型时挠曲。因此，能够使蜗杆40的孔40c的精度提高，能够使蜗杆40的长轴40d与马达3的旋转轴311的位置精度提高。因此，蜗杆40在与第一传动齿轮41的斜齿轮41a啮合的情况下，能够抑制振动或噪音的产生，并且能够使动力的传递效率提高。

此外，如图11及图12所示，蜗杆40也可以使用固定模具60、第一可动模具61、第二可动模具62以及挡块63而形成。图11是表示蜗杆的其他成型方法的图。图12是图11的XII-XII剖视图。

在固定模具60，在销60a的末端形成有两个凹部60b。两个凹部60b以相对的方式形成于销60a的末端。即，两个凹部60b在周向上，形成于相差180度的位置。

在第二可动模具62形成有在***于第一可动模具61的情况下，与固定模具60的凹部60b连通的两个凹部62a。即，两个凹部62a在周向上，形成于相差180度的位置。

在第一可动模具61形成有两个贯通孔61a。贯通孔61a形成于与固定模具60的凹部60b及第二可动模具62的凹部62a对应的位置。两个贯通孔61a相对地形成。

在固定模具60、第一可动模具61以及第二可动模具62形成有凹部60b、62a以及贯通孔61a，以使在使第一可动模具61及第二可动模具62移动至规定的成型位置的情况下，能够从外部***挡块63。

挡块63***贯通孔61a，与凹部60b、62a卡合。即，固定模具60的销60a通过两个挡块63与凹部60b卡合而被固定。在这样的状态下，以高压将加热而熔融的树脂射出，形成蜗杆40。在该情况下，在蜗杆40形成有两个凹部40e。在蜗杆40，具有与孔40c连通的连通孔40g的两个凹部40e在周向上形成于相差180度的位置。连通孔40g在径向上，形成于与孔40c对置的位置。

这样的使用模具而成型的蜗杆40与上述实施方式同样，能够提高动力的传递效率，能够抑制振动或噪音的产生。

另外，本发明并不限定于上述实施方式。将上述的各构成要素适当地组合而构成的结构也包含于本发明。另外，进一步的效果、变形例能够由本领域技术人员容易地导出。因此，本发明的更广泛的方式并不限定于上述实施方式，能够进行各种变更。

附图标记说明

1…旋转设备；2…壳体；2A…第一壳体；2B…第二壳体；3…马达；4…齿轮组(齿轮机构)；40…蜗杆；40a…齿轮部；40b…顶部；40c…孔(空洞)；40c1…开口的一方的端部；40c2…封闭的另一方的端部；40d…长轴；40e…凹部；40g…连通孔(孔部)；40h…内周部；40i…外周部；41a…斜齿轮；50…固定模具；51…第一可动模具；52…第二可动模具；60…固定模具；61…第一可动模具；62…第二可动模具；63…挡块。

Claims (10)

1.蜗杆，是通过注塑成型而形成的树脂制的蜗杆，其中，具备：

齿轮部，形成有以所述蜗杆的长轴为轴的空洞；和

顶部，在所述长轴的方向上，形成于所述齿轮部的一方的端部，

在所述顶部形成有多个凹部，所述凹部在径向上比所述空洞靠所述齿轮部的外周部侧，并且具有与所述空洞连通的孔部。

2.根据权利要求1所述的蜗杆，其中，

在径向上，所述孔部位于与所述空洞对置的位置。

3.根据权利要求1所述的蜗杆，其中，

所述顶部具备由其他部件支承的外表面，

所述蜗杆在所述外表面与所述其他部件接触的状态下，以所述顶部的周向为旋转方向进行旋转。

4.根据权利要求1所述的蜗杆，其中，

所述凹部在周向上，等间隔地形成于所述顶部。

5.蜗杆，其中，

所述蜗杆具备树脂部件，

所述树脂部件具有：

内周部，形成具有长轴的空洞；和

外周部，呈螺旋状地形成有齿，

在所述长轴的方向上，所述树脂部件具备开口的一方的端部和封闭的另一方的端部，

所述外周部的轴为所述长轴，

在所述长轴的方向上，在所述树脂部件的另一方的端部的外表面形成有三个以上的凹部，

所述三个以上的凹部具备与所述空洞相连的孔部。

6.根据权利要求5所述的蜗杆，其中，

在径向上，所述孔部位于与所述空洞对置的位置。

7.根据权利要求5所述的蜗杆，其中，

所述树脂部件具备由其他部件支承的所述外表面，

所述蜗杆在所述外表面与所述其他部件接触的状态下，以所述树脂部件的周向为旋转方向进行旋转。

8.根据权利要求5所述的蜗杆，其中，

所述三个以上的凹部分别在周向上等间隔地形成。

9.旋转设备，其中，

所述旋转设备具有权利要求1所述的蜗杆、和与所述蜗杆啮合的齿轮，

所述旋转设备具备：

马达，具有配置于所述空洞的输出轴；以及

壳体，将所述马达、所述齿轮以及所述蜗杆收容，

所述蜗杆在所述蜗杆的另一方的端部与所述壳体接触的状态下，以所述蜗杆的周向为旋转方向进行旋转。

10.根据权利要求9所述的旋转设备，其中，

在径向上，所述孔部位于与所述马达的输出轴对置的位置。

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