CN117616215A - 蜗杆减速器 - Google Patents

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CN117616215A CN202280046325.6A CN202280046325A CN117616215A CN 117616215 A CN117616215 A CN 117616215A CN 202280046325 A CN202280046325 A CN 202280046325A CN 117616215 A CN117616215 A CN 117616215A
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菅原宏行
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Ensk Steering And Control Co
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Abstract

保持架在与弹性部件的施力方向即第一方向和蜗杆容纳部的轴向即第二方向均正交的第三方向上,在从两侧夹持衬垫的位置中的至少一者具有保持架卡合部。衬垫在第三方向上的两侧部中的至少一者具有与保持架卡合部接触的衬垫卡合部。基于保持架卡合部与衬垫卡合部的接触,衬垫相对于保持架在第三方向上的位移被限制。

Description

蜗杆减速器
技术领域
本发明涉及例如组装于电动动力转向装置的蜗杆减速器。
背景技术
在对汽车的转向轮赋予转向角时,作为用于减轻操作方向盘所需的力的装置,将电动马达用于辅助动力源的电动动力转向装置被广泛使用。
电动动力转向装置可根据电动马达的安装位置来大致区分其结构。具体而言,提出了以下各种结构:对旋转自如地支承于转向柱内侧的转向轴赋予辅助动力的转向柱助力式结构、对作为转向齿轮单元的输入轴的小齿轮轴赋予辅助动力的小齿轮助力式结构、以及使转向齿轮单元具备与作为输入轴的小齿轮轴不同的小齿轮轴并对该小齿轮轴赋予辅助动力的双小齿轮式结构等。
在任一结构中,电动马达的辅助动力经由减速器施加于通过方向盘的操作而旋转或直线运动的轴部件。作为这样的减速器,广泛使用蜗杆减速器。构成电动动力转向装置的蜗杆减速器具备由电动马达旋转驱动的蜗杆和与该蜗杆啮合的蜗轮。
图25示出日本专利第4381024号公报所记载的蜗杆减速器的现有结构的一个例子。蜗杆减速器100具备壳体101、蜗轮102以及蜗杆103。
壳体101具有:蜗轮容纳部104;以及蜗杆容纳部105,其自身的中心轴存在于相对于蜗轮容纳部104的中心轴扭转的位置且轴向中间部在蜗轮容纳部104内开口。
蜗轮102在外周面具有轮齿106,在旋转自如地支承于蜗轮容纳部104内侧的旋转轴107的周围,与该旋转轴107同轴地支承固定。
蜗杆103在轴向中间部的外周面具有与轮齿106啮合的蜗杆齿108。蜗杆103通过两个球轴承109a、109b将隔着蜗杆齿108的轴向两处位置在蜗杆容纳部105的内侧旋转自如地支承。两个球轴承109a、109b中的蜗杆103的末端侧(图25的右侧)的球轴承109a的外圈被压入于在蜗杆容纳部105的里端侧部分的内侧内嵌固定的保持架110。球轴承109a的内圈经由合成树脂制的衬套112通过间隙嵌合而外嵌于在蜗杆103中的位于比蜗轮108靠末端侧的部分所具备的大径部111。即,球轴承109a的内圈无晃动地外嵌于以间隙嵌合方式外嵌于蜗杆103的大径部111的衬套112。蜗杆103的基端侧(图25的左侧)的球轴承109b的外圈以间隙嵌合方式内嵌于蜗杆容纳部105的开口部,球轴承109b的内圈外嵌于蜗杆103的基端部。电动马达113的输出轴以能够传递转矩的方式与蜗杆103的基端部连接。即,蜗杆103能够由电动马达113旋转驱动。
在蜗杆减速器100中,在轮齿106与蜗轮齿108的啮合部,由于构成蜗杆减速器100的部件各自的尺寸误差、组装误差等,存在不可避免的齿隙。基于该齿隙的存在,在改变方向盘的旋转方向时,有时在啮合部产生刺耳的打齿声。在图示的例子中,为了抑制这样的打齿声的产生,将蜗杆103的末端部朝向蜗轮102侧弹性地施力。
即,蜗杆103的基端部被具有径向间隙的球轴承109b,支承为能够相对于蜗杆容纳部105进行稍微的摆动位移。在蜗杆103的大径部111的外周面与衬套112的内周面之间遍及整周地存在环状间隙。在蜗杆103的末端部外嵌有衬垫114,在衬垫114与保持架110之间设置有扭转螺旋弹簧115。利用扭转螺旋弹簧115,在蜗杆103相对于蜗轮102远近移动的方向即第一方向(图25的上下方向),朝向蜗轮102侧弹性地按压衬垫114,由此将蜗杆103的末端部在第一方向上朝向蜗轮102侧(图25的上侧)弹性地施力。由此,抑制了轮齿106与蜗杆齿108之间的齿隙,抑制了打齿声的产生。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第4381024号公报
发明内容
发明欲解决的技术问题
在日本专利第4381024号公报所记载的结构中,由于能够向接近蜗轮102的方向按压蜗杆103的末端部,因此在蜗杆103的大径部111的外周面与衬套112的内周面之间遍及整周地存在环状间隙。另外,虽然比存在于蜗杆103的大径部111的外周面与衬套112的内周面之间的环状间隙小,但在蜗杆103的末端部与衬垫114的通孔之间也遍及整周地存在环状间隙。因此,在改变方向盘的旋转方向时,即,在改变蜗杆103的旋转方向时,与从轮齿106施加于蜗杆齿108的反作用力中的、在与第一方向和蜗杆容纳部105的轴向即第二方向(图25的左右方向)均正交的第三方向(图25的表背方向)上的分量的朝向改变,蜗杆103的末端部可能向第三方向猛烈地位移。因此,从抑制产生打齿声等异响的方面考虑,存在改善的余地。
本发明的目的在于提供一种蜗杆减速器,在蜗杆的旋转方向改变时,蜗杆的末端部难以在与该末端部的施力方向即第一方向和蜗杆容纳部的轴向即第二方向均正交的第三方向上位移。
用于解决问题的技术手段
本发明的蜗杆减速器具备壳体、蜗轮、蜗杆、保持架、支承轴承、衬垫以及弹性部件。
所述壳体具有蜗轮容纳部以及蜗杆容纳部,所述蜗杆容纳部配置在相对于所述蜗轮容纳部扭转的位置,且所述蜗杆容纳部的轴向中间部向所述蜗轮容纳部开口。
所述蜗轮在外周面具有轮齿,且旋转自如地支承于所述蜗轮容纳部的内侧。
所述蜗杆在外周面具有与所述轮齿啮合的蜗杆齿,并且旋转自如地支承于所述蜗杆容纳部的内侧。
所述保持架构成为圆环状,在径向内侧插通有所述蜗杆的末端部,且内嵌固定于所述蜗杆容纳部。
所述支承轴承是具有内圈和外圈的滚动轴承,所述支承轴承以所述内圈的内周面与所述蜗杆的末端部的外周面之间或者所述外圈的外周面与所述保持架的内周面之间夹设径向间隙的状态配置于所述蜗杆的末端部的外周面与所述保持架的内周面之间。也可以在所述内圈的内周面与所述蜗杆的末端部的外周面之间、或者所述外圈的外周面与所述保持架的内周面之间配置圆筒状的衬套。
所述衬垫在所述蜗杆的末端部的周围配置于与所述支承轴承在轴向上相邻的部位,用于将所述蜗杆的末端部向接近所述蜗轮的方向按压。
所述弹性部件组装于所述保持架,并且经由所述衬垫将所述蜗杆的末端部朝向所述蜗轮侧弹性地施力。
所述保持架在与所述弹性部件的施力方向即第一方向和所述蜗杆容纳部的轴向即第二方向均正交的第三方向上,在从两侧夹持所述衬垫的位置具有两个保持架卡合部。
所述衬垫在所述第三方向上的两侧部具有与两个所述保持架卡合部接触的两个衬垫卡合部,并且具有衬垫弹性按压部,所述衬垫弹性按压部通过将所述保持架的一部分朝向所述第二方向的另一侧弹性地按压,从而对所述保持架卡合部与所述衬垫卡合部的接触部施加预压。另外,基于两个所述保持架卡合部与两个所述衬垫卡合部的接触,来限制所述衬垫相对于所述保持架在所述第三方向上的位移。
在本发明的一个方式的蜗杆减速器中,两个所述保持架卡合部由两个保持架倾斜面构成,两个所述保持架倾斜面分别沿所述第一方向伸长,并且随着朝向所述第二方向的一侧而向相互接近的方向倾斜,两个所述衬垫卡合部由与两个所述保持架倾斜面进行面接触的两个衬垫倾斜面构成。
在本发明的一个方式的蜗杆减速器中,所述衬垫弹性按压部由两个衬垫弹性按压板构成,两个所述衬垫弹性按压板位于比两个所述衬垫卡合部靠所述第二方向的一侧,且分别从在所述第三方向上的所述衬垫的中央部朝向在所述第三方向上相互分离的一侧伸长,被两个所述衬垫弹性按压板朝向所述第二方向的另一侧弹性地按压的所述保持架的一部分由朝向所述第二方向的一侧的保持架被按压面构成。
在本发明的一个方式的蜗杆减速器中,两个所述衬垫弹性按压板分别在所述第二方向上的另一侧的侧面具备沿所述第一方向伸长的突条,利用该突条的末端部将所述保持架被按压面朝向所述第二方向的另一侧弹性地按压。
在本发明的一个方式的蜗杆减速器中,两个所述衬垫弹性按压板分别在所述第三方向上的所述衬垫的中央侧的端部具有沿所述第二方向贯通且沿所述第一方向伸长的狭缝。
在本发明的一个方式的蜗杆减速器中,所述弹性部件由板簧构成。
所述保持架具备:筒状部,其内嵌于所述蜗杆容纳部的内周面,且在径向内侧配置有所述支承轴承;侧板部,其从所述筒状部中的所述第二方向的一侧的端部朝向径向内侧伸长;以及两个引导部,其从所述侧板部的径向内端部中的在所述第三方向上分离的两个部位朝向所述第二方向的一侧伸长,并且,
在两个所述引导部中的、在所述第三方向上相互对置的内侧面具有两个所述保持架倾斜面,在所述第二方向上的两个所述引导部的一侧的端面分别具有所述保持架被按压面。
在该情况下,能够采用如下结构:所述衬垫具备:基部,其配置于两个所述引导部之间;以及贯通孔,其沿所述第二方向贯通所述基部,供所述蜗杆的末端部插通,并且,在所述第三方向上的所述基部的两侧部具有两个所述衬垫倾斜面,在所述基部中的从两个所述引导部之间向所述第二方向的一侧突出的部分连接有两个所述衬垫弹性按压板。
所述保持架能够具备连接部,该连接部将两个所述引导部中的在所述第一方向上靠近所述蜗轮的一侧的端部连接。
所述弹性部件能够采用以下的的结构:由在周向的一个部位具有不连续部的缺口圆筒状的板簧构成,且外嵌于两个所述引导部及所述基部的方式组装于所述保持架。
发明效果
根据本发明的一个方式的蜗杆减速器,在蜗杆的旋转方向改变时,蜗杆的末端部不容易在与该末端部的施力方向即第一方向和蜗杆容纳部的轴向即第二方向均正交的第三方向上位移。
附图说明
图1是示出组装有本发明的实施方式的第一例的蜗杆减速器的电动动力转向装置的图。
图2是示出组装有本发明的实施方式的第一例的蜗杆减速器的电动动力转向装置的一部分的图。
图3是图2的A-A剖视图。
图4是图3的右上部的放大图。
图5是图4的B-B剖视图。
图6是图4的C-C剖视图。
图7是第一例的施力机构(保持架、支承轴承、衬套、衬垫以及弹性部件的组装体)的立体图。
图8是第一例的施力机构的分解立体图。
图9是从图4的右侧观察第一例的施力机构的图。
图10是从图9的左侧观察第一例的施力机构的图。
图11是拆下板簧而示出第一例的施力机构的立体图。
图12是拆下板簧并从图9的上方观察第一例的施力机构的图。
图13是图12的局部放大图。
图14(a)是从图4的右侧观察构成第一例的施力机构的保持架的图,图14(b)是从图14(a)的左侧观察该保持架的图,图14(c)是从图14(a)的上方观察该保持架的图,图14(d)是从图4的左侧观察该保持架的图。
图15(a)是从图4的右侧观察构成第一例的施力机构的衬垫的图,图15(b)是从图15(a)的左侧观察该衬垫的图,图15(c)是从图15(a)的上方观察该衬垫的图,图15(d)是从图4的左侧观察该衬垫的图。
图16是图15(b)的D-D剖视图。
图17是本发明的实施方式的第二例的施力机构的立体图。
图18是第二例的施力机构的分解立体图。
图19是关于第二例的与图12相当的图。
图20是图19的局部放大图。
图21(a)~(d)是示出本实施方式所涉及的弹性部件的图,(a)是从第三方向的一侧观察的图,(b)是从第二方向观察的图,(c)是从第三方向的另一侧观察的图,(d)是从第一方向观察的图。
图22(a)~(c)是示出将弹性部件堆叠后的状态的图,(a)是立体图,(b)是从第一方向观察的图,(c)是从第三方向的一侧观察的图。
图23(a)~(d)是示出比较例所涉及的弹性部件的图,(a)是从第三方向的一侧观察的图,(b)是从第二方向观察的图,(c)是从第三方向的另一侧观察的图,(d)是从第一方向观察的图。
图24(a)~(c)是示出将比较例所涉及的弹性部件堆叠后的状态的图,(a)是立体图,(b)是从第一方向观察的图,(c)是从第三方向观察的图。
图25是表示蜗杆减速器的现有结构的一个例子的剖视图。
附图标记说明
1 电动动力转向装置
2 方向盘
3 转向轴
4 转向柱
5a、5b万向接头
6 中间轴
7 转向齿轮单元
8 电动辅助装置
9 小齿轮轴
10 齿条轴
11 壳体
12 齿条容纳部
13 小齿轮容纳部
14 蜗杆减速器
15 电动马达
16 壳体
17 蜗轮
18 蜗杆
19 支承轴承
20 衬垫
21 保持架
22 弹性部件
23 蜗轮容纳部
24 蜗杆容纳部
25 轮齿
26 蜗杆齿
27 内花键部
28 输出轴
29 外花键部
30 球轴承
31 小径圆筒面部
32 大径圆筒面部
33 内圈
34 外圈
35 滚珠
36 衬套
37 筒状部
38 侧板部
39 突出部
40 轴承保持面
41 突条
42 嵌合面
43 引导部
44 连接部
45、45a保持架倾斜面(保持架卡合部)
46 内侧面
47 保持架被按压面
48、48a衬垫倾斜面(衬垫卡合部)
49 衬垫弹性按压部
50 衬垫弹性按压板
51 基部
52 平板部
53 贯通孔
54 基部主体
55 基部伸出部
56 被按压部
57 凸缘部
58a、58b突条
59 狭缝
60 嵌合面
61 内周面
62 凹部
71 不连续部
73 基部
73a 径向外侧面
73b 径向内侧面
74 凸部
75A、75B臂部
75c 径向外侧面
75d 径向内侧面
76 缩窄部
77 基部侧宽幅部
78 末端部侧宽幅部
79 窄幅部
100 蜗杆减速器
101 壳体
102 蜗轮
103 蜗杆
104 蜗轮容纳部
105 蜗杆容纳部
106 轮齿
107 旋转轴
108 蜗杆齿
109a、109b球轴承
110 保持架
111 大径部
112 衬套
113 电动马达
114 衬垫
115 扭转螺旋弹簧
具体实施方式
[实施方式的第一例]
使用图1至图16对本发明的实施方式的第一例进行说明。此外,在本例中,对将本发明的一个方式的蜗杆减速器应用于小齿轮助力式的电动动力转向装置的情况进行说明。但是,本发明的蜗杆减速器能够广泛应用于转向柱助力式、双小齿轮式的电动动力转向装置、电动动力转向装置以外的各种机械装置。
图1表示组装有本例的蜗杆减速器的小齿轮助力式的电动动力转向装置1。电动动力转向装置1具备方向盘2、转向轴3、转向柱4、一对万向接头5a、5b、中间轴6、转向齿轮单元7以及电动辅助装置8。
方向盘2支承固定于转向轴3的后端部。转向轴3旋转自如地支承于转向柱4的内侧,该转向柱4支承于车身。转向轴3的前端部经由后侧的万向接头5a、中间轴6以及前侧的万向接头5b与转向齿轮单元7的小齿轮轴9连接。因此,当驾驶员使方向盘2旋转时,方向盘2的旋转经由转向轴3、一对万向接头5a、5b和中间轴6传递到小齿轮轴9。小齿轮轴9的旋转可转换为与小齿轮轴9啮合的转向齿轮单元7的齿条轴10的直线运动。其结果是,根据方向盘2的旋转操作量对一对转向轮赋予转向角。电动辅助装置8将以电动马达15为动力源而产生的辅助动力赋予小齿轮轴9。其结果是,减轻驾驶员对方向盘2进行旋转操作所需的力。
转向齿轮单元7具备:支承固定于车身的壳体11、齿条轴10以及小齿轮轴9。壳体11具有:在车宽方向上伸长的齿条容纳部12和与齿条容纳部12的轴向一侧部(图1中的右侧部)连接的小齿轮容纳部13。小齿轮容纳部13的中心轴存在于相对于齿条容纳部12的中心轴扭转的位置。小齿轮容纳部13的内部空间与齿条容纳部12的内部空间连通。齿条轴10以仅能够沿轴向(车宽方向)移动的方式支承于齿条容纳部12的内侧。小齿轮轴9以仅能够旋转的方式支承于小齿轮容纳部13的内侧。小齿轮轴9在配置于小齿轮容纳部13内侧的未图示的前半部(图2中的下半部)的外周面具有小齿轮齿。小齿轮轴9的基端部(图2中的上端部)向壳体11的外部突出,与前侧的万向接头5b连接。齿条轴10在配置于齿条容纳部12内侧的未图示的轴向一侧部(图1中的右侧部)的外周面的周向一部分具有与小齿轮轴9的小齿轮齿啮合的齿条齿。
电动辅助装置8具备蜗杆减速器14和电动马达15。电动辅助装置8构成为,通过蜗杆减速器14使电动马达15的旋转减速,并向小齿轮轴9传递。
蜗杆减速器14具备:壳体16、蜗轮17、蜗杆18、保持架21、支承轴承19、衬垫20以及弹性部件22。
壳体16具有:蜗轮容纳部23;以及蜗杆容纳部24,该蜗杆容纳部24配置在相对于蜗轮容纳部23扭转的位置且轴向中间部在蜗轮容纳部23开口。
即,蜗轮容纳部23的中心轴与蜗杆容纳部24的中心轴配置于相互扭转的位置。另外,蜗杆容纳部24的轴向中间部与蜗轮容纳部23的径向外端部的周向1个部位一体地连接,并且蜗杆容纳部24的内部空间通过该连接的部分与蜗轮容纳部23的内部空间连通。在本例中,蜗杆容纳部24构成为有底圆筒状,具体而言,轴向的末端(图3中的右端)被封闭,且轴向的基端(图3中的左端)开口。
在本例中,蜗轮容纳部23与构成转向齿轮单元7的壳体11的小齿轮容纳部13的轴向中间部同轴且一体地连接。
蜗轮容纳部23的内部空间与小齿轮容纳部13的内部空间连通。
蜗轮17在外周面具有轮齿25,并且被旋转自如地支承在蜗轮容纳部23的内侧。在本例中,蜗轮17外嵌固定于小齿轮轴9的轴向中间部。
蜗杆18在外周面的轴向中间部具有与轮齿25啮合的蜗杆齿26,并且旋转自如地支承于蜗杆容纳部24的内侧。
在本例中,蜗杆18的基端部(图3中的左端部)相对于蜗杆容纳部24被支承为能够进行稍微的摆动位移,并且以能够进行转矩传递的方式与电动马达15的输出轴28连接。
因此,在本例中,蜗杆18在基端部的内周面具有内花键部27。电动马达15在将输出轴28与蜗杆容纳部24同轴地配置的状态下,通过螺纹紧固而结合固定于蜗杆容纳部24的轴向的基端部。使蜗杆18的内花键部27与电动马达15的输出轴28的外周面所具备的外花键部29花键卡合。由此,将蜗杆18的基端部与电动马达15的输出轴28以能够传递转矩且能够进行蜗杆18的稍微摆动位移的方式连接。另外,蜗杆18的基端部被具有径向间隙的球轴承30支承为能够相对于蜗杆容纳部24稍微摆动位移。
在本例中,蜗杆18的末端部的外周面由阶梯圆筒面构成。即,蜗杆18的末端部的外周面具有:构成末端侧部的小径圆筒面部31和构成基端侧部且直径比小径圆筒面部31大的大径圆筒面部32。
此外,在本例的蜗杆减速器14中,从后述的第一方向(图3以及图4中的上下方向)观察,蜗轮17的中心轴O17与蜗杆18的中心轴(电动马达15的输出轴28的中心轴)O18正交。但是,本发明也能够应用于从第一方向观察时蜗轮17的中心轴O17与蜗杆18的中心轴(电动马达15的输出轴28的中心轴)O18斜交、即呈锐角的斜交型的蜗杆减速器。
在本例的蜗杆减速器14中,如图3~图6所示,在蜗杆18的末端部的外周面与蜗杆容纳部24的末端部的内周面之间配置有保持架21、支承轴承19、衬垫20以及弹性部件22。
具体而言,保持架21构成为圆环状,蜗杆18的末端部插通于保持架21的径向内侧,且保持架21内嵌固定于蜗杆容纳部24。支承轴承19是具有内圈33和外圈34的滚动轴承,在使径向间隙介于内圈33的内周面与蜗杆18的末端部的外周面之间的状态下,支承轴承19配置于蜗杆18的末端部的外周面与保持架21的内周面之间。衬垫20在蜗杆18的末端部的周围配置于与支承轴承19在轴向上相邻的部位,用于将蜗杆18的末端部向接近蜗轮的方向按压。弹性部件22组装于保持架21,并且经由衬垫20将蜗杆18的末端部朝向蜗轮17侧(图3及图4中的下侧)弹性地施力。由此,抑制了在轮齿25与蜗杆齿26的啮合部处的齿隙。
此外,在实施本发明的情况下,也能够使支承轴承与衬垫在第二方向(图3以及图4中的左右方向)上的位置关系与本例的情况相反。例如,也可以采用在蜗杆18的末端部的外周面与蜗杆容纳部24的末端部的内周面之间,将保持架21、支承轴承19、衬垫20、弹性部件22的组装体在第二方向上配置成与本例的情况相反的结构。此外,在采用这样的结构的情况下,第二方向上的一侧成为图3以及图4中的左侧。
保持架21在与弹性部件22的施力方向即第一方向(图3及图4中的上下方向)和蜗杆容纳部24的轴向即第二方向(图3及图4中的左右方向)均正交的第三方向(图3及图4中的表背方向)上,在从两侧夹持衬垫20的位置具有两个保持架卡合部即两个保持架倾斜面45(参照图8、图12及图14等)。两个保持架倾斜面45分别在第一方向上伸长,并且向随着朝向第二方向的一侧(在本例中为图3以及图4中的右侧)而向相互接近的方向倾斜。此外,在实施本发明的情况下,两个保持架倾斜面相对于第二方向的倾斜朝向也能够设为与本例的情况相反的朝向。在该情况下,在第二方向上的一侧成为图3以及图4中的左侧。另外,保持架21优选由具有充分的强度及刚性的材料、例如金属材料等构成。
更具体而言,在本例中,如图4、图8以及图14等所示,保持架21具备:圆筒状的筒状部37;圆环状的侧板部38,其从筒状部37中的第二方向上的一侧的端部朝向径向内侧伸长;以及大致U字形的突出部39,其从侧板部38的径向内端部朝向第二方向上的一侧伸长。
筒状部37内嵌于蜗杆容纳部24的内周面,并且是在径向内侧配置有支承轴承19的部位。在本例中,筒状部37在第二方向上的另一侧(图3及图4中的左侧)的端部及中间部的内周面具有轴承保持面40。筒状部37在外周面具有嵌合面42,该嵌合面42通过在圆周方向多个部位配置截面三角形的突条41而构成。在本例中,为了将保持架21内嵌固定于蜗杆容纳部24的内周面,通过过盈配合将筒状部37的嵌合面42内嵌于蜗杆容纳部24的内周面。
在本例中,如图14(d)所示,侧板部38的内周面61在第三方向上的两侧部分具有朝向第三方向的两侧凹入的凹部62。凹部62的底面由与第三方向正交的平面构成。侧板部38的内周面61中的从两个凹部62偏离的部分、即在第一方向上的两侧部分由以保持架21的中心轴为中心的圆筒面构成。
在本例中,突出部39从侧板部38的径向内端部中的除了在第一方向上远离蜗轮17的一侧的端部以外的部分朝向第二方向的一侧突出。突出部39具备两个引导部43以及连接部44。两个引导部43构成突出部39中的第三方向上的两侧的端部。即,如图8、图14的(a)和图14的(d)所示,两个引导部43从侧板部38的径向内端部中的在第三方向上分离的两个部位、具体而言与两个凹部62相同的圆周方向部位朝向第二方向的一侧伸长。两个引导部43具有在第一方向上伸长的形状。连接部44构成突出部39中的在第一方向上靠近蜗轮17的一侧的端部。即,连接部44从侧板部38的径向内端部中的在第一方向上靠近蜗轮17的一侧的端部朝向第二方向的一侧伸长,并且将两个引导部43中的在第一方向上靠近蜗轮17的一侧的端部连接。连接部44具有以保持架21的中心轴为中心的部分圆筒形状。此外,只要保持件具有能够充分防止两个引导部变形的强度,也能够省略连接部。
构成保持架21的两个保持架倾斜面45设置于两个引导部43中的在第三方向上相互对置的侧面即内侧面46。在本例中,如图14(c)所示,从第一方向观察时,两个引导部43的内侧面46分别具有在第二方向上的中间部具备台阶面(保持架倾斜面45)的曲柄形状。即,两个保持架倾斜面45设置于两个引导部43的内侧面46中的在第二方向上的中间部,更具体而言,设置于该中间部的第二方向的一侧部分。两个保持架倾斜面45随着朝向第二方向的一侧而向相互接近的方向倾斜。两个引导部43的内侧面46中的位于比两个保持架倾斜面45靠第二方向的一侧的部分以及比两个保持架倾斜面45靠第二方向的另一侧的部分分别由与第三方向正交的平面构成。因此,两个引导部43的内侧面46的间隔在位于比两个保持架倾斜面45靠第二方向的一侧的部分比位于比两个保持架倾斜面45靠第二方向的另一侧的部分窄。
在实施本发明的情况下,保持架倾斜面45相对于第二方向的倾斜角度θ能够在0゜<θ<90゜的范围内设定为任意的大小,但优选为20゜以上且80゜以下,更优选为30゜以上且70゜以下。在本例中,将倾斜角度θ设为70°。
两个引导部43分别在第二方向上的一侧的端面即末端面具有保持架被按压面47。即,这两个保持架被按压面47朝向第二方向的一侧。在本例中,两个保持架被按压面47和作为连接部44的第二方向的一侧的端面即末端面彼此连续,并且存在于与第二方向正交的同一假想平面内。
在本例中,支承轴承19由球轴承构成。即,支承轴承19具有:内圈33,其在外周面具有内圈滚道;外圈34,其在内周面具有外圈滚道;以及分别为滚动体的多个滚珠35,其配置在这些内圈滚道与外圈滚道之间。但是,在实施本发明的情况下,作为支承轴承,也能够使用滚动体为圆柱滚子的圆柱滚子轴承、滚动体为圆锥滚子的圆锥滚子轴承等滚动轴承。
在本例中,在内圈33的内周面与蜗杆18的末端部的外周面之间夹设有径向间隙。另外,在本例中,在内圈33的内周面与蜗杆18的末端部的外周面之间配置有圆筒状的衬套36。具体而言,内圈33通过过盈配合而外嵌于衬套36的外周面,衬套36以间隙嵌合的方式外嵌于蜗杆18的大径圆筒面部32。另外,衬套36是用于确保相对于蜗杆18的末端部的外周面的滑动性和/或缓冲性的部件。这样的衬套36优选由对构成蜗杆18的金属材料的摩擦系数小的材料即合成树脂、铝合金等轻合金等构成。
在本例中,外圈34以过盈配合的方式内嵌于保持架21的轴承保持面40。即,外圈34内嵌固定于保持架21。
在本例中,蜗杆18的末端部能够根据存在于内圈33的内周面与蜗杆18的末端部的外周面之间的径向间隙、具体而言存在于衬套36的内周面与大径圆筒面部32之间的环状间隙,进行在弹性部件22的施力方向即第一方向(图3及图4中的上下方向)上的位移。
此外,在实施本发明的情况下,也能够将支承轴承的内圈外嵌固定于蜗杆的末端部,并且使径向间隙存在于支承轴承的外圈的外周面与保持架的内周面之间,即,基于该径向间隙,能够进行蜗杆的末端部在第一方向上的位移。另外,在该情况下,在外圈的外周面与保持架的内周面之间配置圆筒状的衬套,具体而言,例如,也能够将外圈通过过盈配合内嵌于衬套的内周面,将衬套的外周面以间隙嵌合的方式内嵌于保持架的内周面。在该情况下,衬套被用作用于确保相对于保持架的内周面的滑动性和/或缓冲性的部件。但是,在实施本发明的情况下,也能够省略衬套。
如图8、图12、图13、图15以及图16所示,衬垫20在第三方向上的两侧部具有与两个保持架倾斜面45接触的两个衬垫卡合部即两个衬垫倾斜面48,并且具有衬垫弹性按压部49,该衬垫弹性按压部49通过将保持架21的一部分朝向第二方向的另一侧弹性地按压从而对保持架倾斜面45与衬垫倾斜面48的接触部施加预压。在本例中,两个衬垫倾斜面48与两个保持架倾斜面45面接触,具体而言,两个衬垫倾斜面48沿与两个保持架倾斜面45相同的方向以相同角度倾斜(参照图13)。在本例中,被衬垫弹性按压部49朝向第二方向的另一侧弹性按压的保持架21的一部分是两个保持架被按压面47。
但是,在实施本发明的情况下,这样的保持架的一部分能够任意地选择。例如,也能够将构成保持架的侧板部的第二方向的一侧的端面作为保持架的一部分(保持架被按压面),并且,利用衬垫的基部所具备的衬垫弹性按压部将该保持架的一部分朝向第二方向的另一侧弹性地按压。另外,衬垫20优选由对构成蜗杆18的金属材料的摩擦系数小的材料即合成树脂、铝合金等轻合金等构成。
在本例中,衬垫弹性按压部49由两个衬垫弹性按压板50构成,该两个衬垫弹性按压板50位于比两个衬垫倾斜面48靠第二方向的一侧的位置,并且分别从在第三方向上的衬垫20的中央部朝向在第三方向上相互分离的一侧伸长。
更具体而言,在本例中,衬垫20具备:基部51,其配置于两个引导部43之间;以及贯通孔53,其沿第二方向贯通基部51且供蜗杆18的末端部插通,并且该衬垫20在第三方向上的基部51的两侧部具有两个衬垫倾斜面48,在基部51中的从两个引导部43之间向第二方向的一侧突出的部分连接有包含两个衬垫弹性按压板50的平板部52。
基部51具备基部主体54和两个基部伸出部55。
基部主体54具有沿第一方向伸长且大致矩形的端面形状。贯通孔53具有圆形的开口形状,沿第二方向贯通基部主体54中的在第一方向上靠近蜗轮17的一侧的半部。基部主体54在第一方向上远离蜗轮17的一侧的端部,在第二方向上的另一侧部分中的第三方向的两侧的端部具有两个被按压部56。两个被按压部56分别由以贯通孔53的中心轴为中心的部分圆筒面构成。基部主体54在第一方向上远离蜗轮17的一侧的端部,在第二方向上的一侧部分具有凸缘部57,该凸缘部57在第一方向上向比两个被按压部56更远离蜗轮17的一侧伸出。
两个基部伸出部55从基部主体54中的、在第二方向上的另一侧的半部中的、在第一方向上的接近蜗轮17的一侧的部分向在第三方向上相互分离的一侧突出。两个基部伸出部55分别在第一方向上伸长。
在本例中,构成衬垫20的两个衬垫倾斜面48设置于两个基部伸出部55中的第二方向上的一侧的侧面。两个衬垫倾斜面48随着朝向第二方向的一侧而向相互接近的方向倾斜。衬垫倾斜面48相对于第二方向的倾斜角度θ与保持架倾斜面45相对于第二方向的倾斜角度θ相同。
平板部52与基部主体54的第二方向的一侧的端部一体地连接,从第二方向的一侧观察时具有圆形的外周形状。贯通孔53在第二方向上将平板部52的径向中央部贯通。因此,平板部52构成为以贯通孔53的中心轴为中心的圆环平板状。平板部52的外径尺寸大于基部主体54在第三方向上的宽度尺寸。平板部52的第三方向上的两侧的端部比基部主体54向第三方向的两侧伸出。平板部52的在第一方向上的靠近蜗轮17的一侧的端部在第一方向上比基部主体54更向靠近蜗轮17的一侧伸出。基部主体54的在第一方向上的远离蜗轮17的一侧的端部在第一方向上比平板部52更向远离蜗轮17的一侧伸出。
在本例中,构成衬垫20的两个衬垫弹性按压板50与基部51中的从两个引导部43之间向第二方向的一侧突出的部分连接。具体而言,两个衬垫弹性按压板50由平板部52的第三方向上的两侧的端部构成。
在本例中,如图12、图13、图15及图16所示,两个衬垫弹性按压板50分别在第二方向上的另一侧的侧面具备沿第一方向伸长的突条58a、58b。在本例中,两个衬垫弹性按压板50分别具备两个突条58a、58b。两个突条58a、58b在第三方向上分离配置。另外,在实施本发明的情况下,突条的个数也可以设为1个或3个以上。在本例中,两个衬垫弹性按压板50分别在第三方向上的衬垫20的中央侧的端部即基端部具有沿第二方向贯通且沿第一方向伸长的狭缝59。在本例中,通过适当地限制这样的狭缝59的宽度和长度以及衬垫弹性按压板50的板厚等,可调整衬垫弹性按压板50的基端部中的、与狭缝59的长度方向的两侧相邻的部分在第二方向上的弯曲刚性。但是,在实施本发明的情况下,也可以省略狭缝。
在本例中,贯通孔53的内周面在轴向中间部具有由圆筒面构成的嵌合面60。嵌合面60具有比蜗杆18的末端部的小径圆筒面部31的外径稍大的内径。
如图4、图6、图11以及图12所示,衬垫20组装于保持架21的突出部39,并且外嵌于蜗杆18的末端部。
具体而言,在衬垫20的基部51中的在第一方向上的靠近蜗轮17的一侧的部分配置于构成保持架21的突出部39的两个引导部43之间的状态下,两个衬垫倾斜面48与两个保持架倾斜面45面接触。另外,两个衬垫弹性按压板50各自的突条58a、58b的末端部朝向第二方向的另一侧弹性地按压两个保持架被按压面47。由此,对两个保持架倾斜面45与两个衬垫倾斜面48的接触部施加预压。
另外,蜗杆18的末端部的小径圆筒面部31以径向不晃动且能够相对旋转的方式内嵌于衬垫20的贯通孔53的嵌合面60。
在该状态下,如图6所示,在衬垫20的基部51中的在第一方向上靠近蜗轮17的一侧的侧面与构成保持架21的突出部39的连接部44中的在第一方向上远离蜗轮17的一侧的侧面之间,存在第一方向的间隙。在本例中,衬垫20能够基于该第一方向的间隙,进行相对于保持架21的在第一方向上的位移。
另外,在该状态下,如图12以及图13所示,在两个引导部43的内侧面46中的、位于比两个保持架倾斜面45靠第二方向的一侧的部分以及比两个保持架倾斜面45靠第二方向的另一侧的部分的各个部分与衬垫20的基部51之间,存在第三方向的间隙。在本例中,衬垫20能够基于该第三方向的间隙,进行相对于保持架21的在第三方向上的位移。
在本例中,弹性部件22由板簧构成。更具体而言,在本例中,如图6和图8所示,弹性部件22由在周向的一个部位具有不连续部的缺口圆筒状的板簧构成。但是,在实施本发明的情况下,构成弹性部件22的板簧的形状也能够设定为缺口圆筒状以外的形状。另外,弹性部件也可以由扭转螺旋弹簧构成。
弹性部件22外嵌于衬垫20的基部51以及两个引导部43,并组装于保持架21。在本例中,在弹性部件22的径向内侧插通有衬垫20的基部51以及保持架21的突出部39的状态下,将弹性部件22的周向中央部的内周面弹性地按压于衬垫20的两个被按压部56,并且将弹性部件22的周向两侧的端部的内周面弹性地按压于构成保持架21的突出部39的连接部44中的、在第一方向上靠近蜗轮17的一侧的侧面。由此,经由衬垫20将蜗杆18的末端部朝向蜗轮17的一侧、即在第一方向上靠近蜗轮17的一侧弹性地施力。由此,抑制了轮齿25与蜗杆齿26的啮合部处的齿隙。
根据本例的蜗杆减速器14,能够起到以下的作用效果。
构成衬垫20的两个衬垫倾斜面48与构成保持架21的两个保持架倾斜面45面接触。另外,构成衬垫20的两个衬垫弹性按压板50各自的突条58a、58b的末端部朝向第二方向的另一侧弹性地按压构成保持架21的两个保持架被按压面47。由此,对两个保持架倾斜面45与两个衬垫倾斜面48的接触部施加预压。因此,基于两个保持架倾斜面45与两个衬垫倾斜面48的接触,衬垫20相对于保持架21在第三方向上的位移被限制,能够防止衬垫20相对于保持架21在第三方向上无阻力地晃动。
具体而言,在本例中,如图12和图13所示,基于衬垫弹性按压板50的各个突条58a、58b的末端部将保持架被按压面47朝向第二方向的另一侧弹性地按压,从衬垫倾斜面48对保持架倾斜面45作用在第二方向上朝向一侧的弹性力(预压力)Fp。而且,该弹力Fp被转换为从衬垫倾斜面48作用于保持架倾斜面45的、在第三方向上朝向外侧的弹性力(预压力)Fx。在本例的结构中,基于该弹力Fx,能够防止衬垫20相对于保持架21在第三方向上无阻力地晃动。
因此,即使使蜗杆18的旋转方向改变,从而在从轮齿25施加到蜗杆齿26的反作用力中的、第三方向上的分量的朝向改变时,蜗杆18的末端部也不易向第三方向位移。其结果是,能够防止在轮齿25与蜗杆齿26的啮合部处产生打齿声等异响,或者在填充物20与保持架21之间产生碰撞声等异响。
在实施本发明的情况下,通过变更狭缝59的宽度及长度、衬垫弹性按压板50的板厚、突条58a、58b的第二方向高度等,从而能够变更衬垫弹性按压板50的基端部中的、与狭缝59的长度方向的两侧相邻的部分在第二方向上的弯曲刚性。由此,衬垫弹性按压板50的各个突条58a、58b的末端部能够变更将保持架被按压面47朝向第二方向的另一侧弹性地按压的力的大小。而且,伴随于此,能够任意地变更弹性力Fp的大小。
衬垫弹性按压板50利用突条58a、58b的末端部局部地按压保持架被按压面47。因此,与衬垫弹性按压板以在较宽范围内按压保持架被按压面的方式进行按压的情况相比,能够使按压力稳定。
在弹性力Fx与弹性力Fp之间,“Fx=Fp/tanθ”的关系式成立。在本例中,由于倾斜角度θ=70°,因此Fx=Fp/tan70゜=0.4Fp。即,弹性力Fx比弹性力Fp小。在实施本发明的情况下,不仅是Fp的大小,通过变更倾斜角度θ的大小,从而能够任意地变更弹性力Fx的大小。例如,若θ=45°,则能够设为Fx=Fp,若设为45゜<θ<90゜,则能够设为Fx<Fp,若设为0゜<θ<45゜,则能够设为Fx>Fp。另外,在不改变衬垫20的材料(基于材料的弹性力)的情况下,通过改变倾斜角度θ,从而能够调整弹性力Fx的大小。因此,能够在设计阶段容易地调整弹性力Fx的大小。
此外,在实施本发明的情况下,保持架倾斜面45相对于第二方向的倾斜角度和衬垫倾斜面48相对于第二方向的倾斜角度不需要严格地相同,也可以在制造误差的范围内不同。另外,也能够使保持架倾斜面45相对于第二方向的倾斜角度比衬垫倾斜面48相对于第二方向的倾斜角度小。例如,能够使保持架倾斜面45相对于第二方向的倾斜角度比衬垫倾斜面48相对于第二方向的倾斜角度小0.5°左右。这样,在保持架倾斜面45与衬垫倾斜面48的接触部,衬垫倾斜面48的末端部(图13中的第三方向的右侧的端部,图13中的第二方向的另一侧的端部)与保持架倾斜面45特别强力地进行面接触。其结果是,衬垫20相对于保持架21的姿势变得稳定。
需要说明的是,如图12及图13所示,从第一方向观察时,考虑从保持件21的中心轴与衬垫20的中心轴相互一致的状态即中立状态起,衬垫20相对于保持件21向第三方向上的任一侧、例如图12及图13中的右侧位移的情况。在该情况下,随着右侧的衬垫倾斜面48沿着右侧的保持架倾斜面45滑动位移,衬垫20的基部51在第二方向上朝向另一侧位移,同时右侧的衬垫弹性按压板50以在第二方向上向一侧倾倒的方式弹性变形。而且,随着从右侧的衬垫弹性按压板50向右侧的保持架被按压面47作用的弹性按压力增大与该弹性变形的量相应的量,弹性力Fp、Fx增大。其结果是,衬垫20更难以向右侧位移。关于从中立状态起衬垫20相对于保持架21向图12及图13中的左侧位移的情况也同样。
将弹性部件22的周向中央部的内周面弹性地按压于在构成衬垫20的基部主体54的第三方向的两侧的端部所具备的两个被按压部56。因此,在两个被按压部56上施加不仅具有在第一方向上接近蜗轮17的方向的分量、还具有在第三方向上彼此相反方向的分量的力。基于这一点,在蜗杆18的旋转方向变化时,蜗杆18的末端部也难以在第三方向上位移。
[实施方式的第二例]
使用图17~图20对本发明的实施方式的第二例进行说明。
在本例的结构中,将保持架倾斜面45a以及衬垫倾斜面48a相对于第二方向的倾斜角度θ设为30゜。因此,从衬垫倾斜面48a作用于保持架倾斜面45a的、在第三方向上朝向外侧的弹性力Fx成为Fx=Fp/tan30゜=1.7Fp。即,弹性力Fx比从衬垫倾斜面48a作用于保持架倾斜面45a的、在第二方向上朝向一侧的弹性力Fp大。因此,在蜗杆18(参照图3及图4)的旋转方向改变时,能够使蜗杆18的末端部在第三方向上更难以位移。
其他结构及作用效果与实施方式的第一例相同。
[实施方式的第三例]
使用图21(a)~图22(c)对本发明的实施方式的第三例进行说明。在本实施方式中,弹性部件22的结构与上述的各实施方式不同。其他结构及作用效果与实施方式的第一及第二例相同,因此省略说明。
图21(a)~(d)是示出本实施方式所涉及的弹性部件的图,(a)是从第三方向的一侧观察的图,(b)是从第二方向观察的图,(c)是从第三方向的另一侧观察的图,(d)是从第一方向观察的图。图22(a)~(c)是示出将弹性部件堆叠后的状态的图,(a)是立体图,(b)是从第一方向观察的图,(c)是从第三方向的一侧观察的图。
如上所述,弹性部件22组装于保持架21,并且经由衬垫20将蜗杆18的末端部朝向蜗轮17侧(图3及图4中的下侧)弹性地施力。如图21(a)~(d)所示,该弹性部件22由在周向的一个部位具有不连续部71的缺口圆筒状(大致C字形状)的板簧构成,通过增大该板簧的设定载荷,从而能够抑制在轮齿25与蜗杆齿26的啮合部处产生齿隙,抑制异响的产生。然而,在增大了设定载荷的情况下,会产生轮齿25与蜗杆齿26的啮合部的摩擦力变大这样的相反情况。
因此,利用该弹性部件22进行的设定载荷需要在抑制轮齿25与蜗杆齿26的啮合部产生异响的同时还适度地产生摩擦力,因此需要设定载荷不同的多个弹性部件22。
在此,作为变更弹性部件22的设定载荷的方法,考虑以下这三种方法:变更弹性部件22的周向1个部位的不连续部71的尺寸的方法、变更弹性部件22的板厚(径向厚度)的方法、变更弹性部件22的板宽(第二方向上的宽度)的方法。
另外,如图21(b)所示,该弹性部件22从第二方向观察到的形状为大致C字,具有不连续部71,因此,如果不注意包装方式,则认为多个弹性部件22会彼此缠绕,有可能在作业性方面产生问题。因此,优选进行将多个弹性部件22堆叠并包装的堆叠包装。
本发明人们在选择了变更设定载荷的上述3个方法中的变更弹性部件22的板宽(第二方向上的宽度)的方法的情况下,发明了能够进行弹性部件22彼此不会彼此缠绕的堆叠包装的新形状。以下,对弹性部件22的具体结构进行说明。
如图21(a)~(d)所示,弹性部件22具有:基部73,其在第一方向的一侧(图21(b)的上侧)朝向第三方向两侧延伸;一对臂部75A、75B,其从基部73的第三方向两端部朝向第一方向的另一侧(图21(b)的下侧)呈大致半圆筒状延伸;以及一对凸部74、74,其从一对臂部75A、75B的末端部弯曲并朝向第一方向的另一侧(图21(b)的下侧)突出。如图21(b)所示,弹性部件22的板厚(径向厚度)在基部73、一对臂部75A、75B和凸部74、74的整体上恒定。
如图21(b)所示,基部73具有沿第三方向延伸的平面形状的径向外侧面73a及径向内侧面73b。因此,基部73为沿第三方向延伸的大致平板形状。弹性部件22外嵌于衬垫20的基部51及两个引导部43,并组装于保持架21(参照图11等),但基部73是平坦的,从而能够以基部73为基准容易地相对于保持架21进行定位。
如图21(d)所示,基部73具有第二方向上的板宽为L1的缩窄部76。基部73的缩窄部76的板宽L1比后述的臂部75A、75B的基部侧宽幅部77的板宽L2及末端部侧宽幅部78的板宽L3小(L1<L2=L3)。这样,通过将基部73设为具有缩窄部76并将其一部分成为缩窄的形状,从而在将弹性部件22组装于保持架21时,能够以缩窄部76为基准容易地相对于保持架21进行定位。此外,基部73的缩窄部76与后述的一对臂部75A、75B的窄幅部79、79不同,无助于调整弹性部件22的设定载荷。
此外,弹性部件22与保持架21的定位方法不限于以上述的基部73的平坦形状为基准使用的方法、以缩窄部76为基准使用的方法,也可以使用刻印标记等任意的方法。因此,只要能够进行定位,基部73也可以不一定必须是沿第三方向延伸的大致平板形状,也可以是曲面形状。另外,只要能够进行定位,基部73也可以不一定必须具备板宽L1的缩窄部76,也可以具有与后述的臂部75A、75B的基部侧宽幅部77的板宽L2及末端部侧宽幅部78的板宽L3相同的板宽。
一对臂部75A、75B具备径向外侧面75c以及径向内侧面75d,该径向外侧面75c以及径向内侧面75d分别与基部73的径向外侧面73a以及径向内侧面73b相连。径向外侧面75c和径向内侧面75d由具有彼此相同的曲率半径的单一曲面构成。
一对臂部75A、75B具有:基部侧宽幅部77,其与基部73连接,且第二方向上的板宽为L2;窄幅部79,其与基部侧宽幅部77连接,且第二方向上的板宽为L4;以及末端部侧宽幅部78,其与窄幅部79连接,且第二方向上的板宽为L3。此外,基部侧宽幅部77配置于比弹性部件22的中心O靠第一方向的一侧(图21的(b)的上侧),窄幅部79配置为在第一方向上与弹性部件的中心O重叠,末端部侧宽幅部78配置于比弹性部件22的中心O靠第一方向的另一侧(图21的(b)的下侧)。在此,基部侧宽幅部77的板宽L2与末端部侧宽幅部78的板宽L3相同(L2=L3)。另外,窄幅部79的板宽L4比基部侧宽幅部77的板宽L2及末端部侧宽幅部78的板宽L3小(L4<L2=L3)。
与末端部侧宽幅部78连续的凸部74的第二方向上的板宽与末端部侧宽幅部78的板宽L3相等。另外,也可以不必设置凸部74。
这样,在本实施方式的弹性部件22中,在一对臂部75A、75B的周向中间部设置有窄幅部79,该窄幅部79具有比周向两侧的基部侧宽幅部77及末端部侧宽幅部78小的板宽L4,利用该窄幅部79适当设定弹性部件22的设定载荷。即,通过设置窄幅部79,从而减小弹性部件22的设定载荷,减小轮齿25与蜗杆齿26的啮合部的摩擦力。
另外,在一对臂部75A、75B的周向两侧部设置有具有彼此相等的板宽L2、L3的基部侧宽幅部77以及末端部侧宽幅部78。因此,如图22的(a)~(c)所示,在将多个弹性部件22在第二方向上堆叠并进行堆叠包装时,通过使上下层的弹性部件22的基部侧宽幅部77以及末端部侧宽幅部78的周向整个区域彼此抵接,从而能够适当地维持多层弹性部件22的姿势而不会相对于重力方向倾斜。另外,与末端部侧宽幅部78一体地设置的板宽L3的凸部74也与上下层的弹性部件22的凸部74抵接。
在本实施方式中,为了对多个弹性部件22进行堆叠包装,使分别在一对臂部75A、75B的末端部侧设置的末端部侧宽幅部78、78(以及与末端部侧宽幅部78、78一体地设置的凸部74、74)和分别在一对臂部75A、75B的基部侧设置的基部侧宽幅部77、77这四个部位的板宽L2、L3相同,通过该四个部位支承弹性部件22彼此。
然而,本发明并不限定于该结构,为了对多个弹性部件22进行堆叠包装,只要至少三个部位的板宽相同即可。例如,也可以不在基部73设置缩窄部76,而是通过使基部73的板宽与基部侧宽幅部77、77的板宽L2相同,从而以板宽L2一体地形成一对臂部75A、75B的基部侧宽幅部77、77和基部73。在该情况下,一对臂部75A、75B的末端部侧宽幅部78、78的两个部位与一体地形成的一对臂部75A、75B的基部侧宽幅部77、77及基部73的一个部位这三个部位的板宽L2、L3相同,通过该三个部位堆叠的弹性部件22彼此不倾斜地适当地支承。
[比较例]
图23(a)~(d)是示出比较例所涉及的弹性部件的图,(a)是从第三方向的一侧观察的图,(b)是从第二方向观察的图,(c)是从第三方向的另一侧观察的图,(d)是从第一方向观察的图。图24(a)~(c)是表示将比较例所涉及的弹性部件堆叠的状态的图,(a)是立体图,(b)是从第一方向观察的图,(c)是从第三方向观察的图。
在比较例所涉及的弹性部件22A中,一对臂部75A、75B具有:基部侧宽幅部77,其与基部73连接,且第二方向上的板宽为L2;窄幅部79,其与基部侧宽幅部77连接,且第二方向上的板宽为L4。即,在一对臂部75A、75B未设置如上述的第三实施方式那样的与窄幅部79连接且第二方向上的板宽为L3的末端部侧宽幅部78。在该情况下,凸部74与窄幅部79连续,凸部74的第二方向上的板宽与窄幅部79的板宽L4相等。
在比较例的弹性部件22A中,在基部侧宽幅部77以外的部分设置有窄幅部79,该窄幅部79具有比基部侧宽幅部77的板宽L2小的板宽L4,通过该窄幅部79来设定弹性部件22的设定载荷。即,通过设置窄幅部79,从而减小弹性部件22的设定载荷,减小轮齿25与蜗杆齿26的啮合部的摩擦力。
这样,比较例的弹性部件22A在能够调整设定载荷的方面优异,但在无法进行堆叠包装这一点上存在问题。如图24的(a)~(c)所示,在欲将多个弹性部件22A在第二方向上堆叠而进行堆叠包装的情况下,上下层的弹性部件22的基部侧宽幅部77、77彼此接触,并且窄幅部79、79的末端部(凸部74、74)彼此接触。此时,与基部侧宽幅部77、77的板宽L2相比,窄幅部79、79(凸部74、74)的板宽L4小,因此弹性部件22A随着堆叠而向窄幅部79、79(凸部74、74)侧倾斜。因此,比较例的弹性部件22A不适于堆叠包装。
此外,在上述的各实施方式中,保持架在第三方向上在从两侧夹持衬垫的位置具有两个保持架倾斜面(保持架卡合部),衬垫在第三方向上的两侧部具有与两个保持架卡合部接触的两个衬垫卡合部(衬垫倾斜面),基于两个保持架卡合部与两个衬垫卡合部的接触,衬垫相对于保持架在第三方向上的位移被限制。然而,保持架倾斜面(保持架卡合部)以及衬垫卡合部(衬垫倾斜面)分别至少设置有一个即可。即,也可以采用如下结构:保持架在与弹性部件的施力方向即第一方向和蜗杆容纳部的轴向即第二方向均正交的第三方向上,在从两侧夹持衬垫的位置中的至少一者具有保持架卡合部,衬垫在第三方向上的两侧部中的至少一者具有与保持架卡合部接触的衬垫卡合部,基于保持架卡合部与衬垫卡合部的接触,衬垫相对于保持架在第三方向上的位移受到限制。
另外,在上述的各实施方式中,两个保持架卡合部由两个保持架倾斜面构成,两个衬垫卡合部由与两个保持架倾斜面进行面接触的两个衬垫倾斜面构成。但是,在实施本发明的情况下,只要能够基于两个保持架卡合部与两个衬垫卡合部的接触来限制(抑制或者防止)衬垫相对于保持架在第三方向上的位移,则保持架卡合部以及衬垫卡合部不限于保持架倾斜面以及衬垫倾斜面,能够采用任意的形状。另外,在采用保持架倾斜面和衬垫倾斜面的情况下,作为这些倾斜面,不限于倾斜的平面,也可以采用倾斜的曲面。
以上,参照附图对各种实施方式进行了说明,但本发明当然不限定于该例。本领域技术人员应当理解,在权利要求书所记载的范围内,能够想到各种变更例或修正例,对于它们当然也属于本发明的技术范围。另外,在不脱离发明的主旨的范围内,也可以任意地组合上述实施方式中的各构成要素。
此外,本申请基于2021年6月28日申请的日本专利申请(日本特愿2021-106314),其内容作为参照引用于本申请中。

Claims (10)

1.一种蜗杆减速器,其特征在于,具备:
壳体,所述壳体具有蜗轮容纳部以及蜗杆容纳部,所述蜗杆容纳部配置在相对于所述蜗轮容纳部扭转的位置,且所述蜗杆容纳部的轴向中间部向所述蜗轮容纳部开口;
蜗轮,所述蜗轮在外周面具有轮齿,且旋转自如地支承于所述蜗轮容纳部的内侧;
蜗杆,所述蜗杆在外周面具有与所述轮齿啮合的蜗杆齿,且旋转自如地支承于所述蜗杆容纳部的内侧;
保持架,所述保持架构成为圆环状,在径向内侧插通有所述蜗杆的末端部且内嵌固定于所述蜗杆容纳部;
作为滚动轴承的支承轴承,所述支承轴承具有内圈及外圈,所述支承轴承以所述内圈的内周面与所述蜗杆的末端部的外周面之间或者所述外圈的外周面与所述保持架的内周面之间夹设有径向间隙的状态配置于所述蜗杆的末端部的外周面与所述保持架的内周面之间;
衬垫,所述衬垫在所述蜗杆的末端部的周围配置于与所述支承轴承在轴向上相邻的部位,用于将所述蜗杆的末端部向接近所述蜗轮的方向按压;以及
弹性部件,所述弹性部件组装于所述保持架,且经由所述衬垫将所述蜗杆的末端部朝向所述蜗轮侧弹性地施力,
所述保持架在与所述弹性部件的施力方向即第一方向和所述蜗杆容纳部的轴向即第二方向均正交的第三方向上,在从两侧夹持所述衬垫的位置中的至少一者具有保持架卡合部,
所述衬垫在所述第三方向上的两侧部中的至少一者具有与所述保持架卡合部接触的衬垫卡合部,
基于所述保持架卡合部与所述衬垫卡合部的接触,来限制所述衬垫相对于所述保持架在所述第三方向上的位移。
2.根据权利要求1所述的蜗杆减速器,其特征在于,
所述保持架在所述第三方向上在从两侧夹持所述衬垫的位置具有两个所述保持架卡合部,
所述衬垫在所述第三方向上的两侧部具有与所述保持架卡合部接触的两个所述衬垫卡合部,
基于两个所述保持架卡合部与两个所述衬垫卡合部的接触,来限制所述衬垫相对于所述保持架在所述第三方向上的位移。
3.根据权利要求2所述的蜗杆减速器,其特征在于,
两个所述保持架卡合部由两个保持架倾斜面构成,两个所述保持架倾斜面分别沿所述第一方向伸长,并且随着朝向所述第二方向的一侧而向相互接近的方向倾斜,
两个所述衬垫卡合部由与两个所述保持架倾斜面进行面接触的两个衬垫倾斜面构成。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的蜗杆减速器,其特征在于,
所述衬垫具有衬垫弹性按压部,所述衬垫弹性按压部通过将所述保持架的一部分朝向所述第二方向的另一侧弹性地按压,从而对所述保持架卡合部与所述衬垫卡合部的接触部施加预压。
5.根据权利要求4所述的蜗杆减速器,其特征在于,
所述保持架在所述第三方向上在从两侧夹持所述衬垫的位置具有两个所述保持架卡合部,
所述衬垫在所述第三方向上的两侧部具有与所述保持架卡合部接触的两个所述衬垫卡合部,
基于两个所述保持架卡合部与两个所述衬垫卡合部的接触,来限制所述衬垫相对于所述保持架在所述第三方向上的位移,
所述衬垫弹性按压部由两个衬垫弹性按压板构成,两个所述衬垫弹性按压板位于比两个所述衬垫卡合部靠所述第二方向的一侧,且分别从在所述第三方向上的所述衬垫的中央部朝向在所述第三方向上相互分离的一侧伸长,
被两个所述衬垫弹性按压板朝向所述第二方向的另一侧弹性地按压的所述保持架的一部分由朝向所述第二方向的一侧的保持架被按压面构成。
6.根据权利要求5所述的蜗杆减速器,其特征在于,
两个所述衬垫弹性按压板分别在所述第二方向上的另一侧的侧面具备沿所述第一方向伸长的突条,利用所述突条的末端部朝向所述第二方向的另一侧弹性地按压所述保持架被按压面。
7.根据权利要求5或6所述的蜗杆减速器,其特征在于,
两个所述衬垫弹性按压板分别在所述第三方向上的所述衬垫的中央侧的端部具有沿所述第二方向贯通且沿所述第一方向伸长的狭缝。
8.根据权利要求3所述的蜗杆减速器,其特征在于,
所述保持架倾斜面相对于所述第二方向的倾斜角度比所述衬垫倾斜面相对于所述第二方向的倾斜角度小。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的蜗杆减速器,其特征在于,
所述弹性部件由板簧构成。
10.根据权利要求9所述的蜗杆减速器,其特征在于,
所述弹性部件为从所述第二方向观察时在周向的一个部位具有不连续部的缺口圆筒状,
所述弹性部件具有:基部,所述基部在所述第一方向的一侧朝向第三方向的两侧延伸;以及一对臂部,所述一对臂部从基部的所述第三方向的两端部朝向所述第一方向的另一侧延伸,
所述一对臂部分别具有:基部侧宽幅部,所述基部侧宽幅部与所述基部连接,且所述第二方向上的板宽为L2;窄幅部,所述窄幅部与所述基部侧宽幅部连接,且所述第二方向上的板宽为L4;以及末端部侧宽幅部,所述末端部侧宽幅部与所述窄幅部连接,且所述第二方向上的板宽为L3,
所述基部侧宽幅部的板宽L2与所述末端部侧宽幅部的板宽L3相同,
所述窄幅部的板宽L4比所述基部侧宽幅部的板宽L2及所述末端部侧宽幅部的板宽L3小。
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