JP2010023135A - Manufacturing method for worm wheel, and worm speed reducer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば電動式パワーステアリング装置に組み込んで使用するウォーム減速機と、このウォーム減速機を構成するウォームホイールの製造方法とに関する。 The present invention relates to, for example, a worm speed reducer incorporated in an electric power steering apparatus and a method for manufacturing a worm wheel constituting the worm speed reducer.
車両の操舵輪(フォークリフト等の特殊車両を除き、通常は前輪)に舵角を付与する際に運転者がステアリングホイールを操作する為に要する力の軽減を図る為の装置として、パワーステアリング装置が広く使用されている。又、この様なパワーステアリング装置で、補助動力源として電動モータを使用する電動式パワーステアリング装置も、近年普及し始めている。又、この様な電動式パワーステアリング装置には減速機を組み込むが、この減速機として従来から、大きなリード角を有し、動力の伝達方向に関して可逆性を有するウォーム減速機が、一般的に使用されている。 As a device for reducing the force required for the driver to operate the steering wheel when giving a steering angle to the steering wheel of a vehicle (usually the front wheel, excluding special vehicles such as forklifts), a power steering device is used. Widely used. In addition, an electric power steering apparatus that uses an electric motor as an auxiliary power source in such a power steering apparatus has begun to spread in recent years. In addition, a reduction gear is incorporated in such an electric power steering apparatus, but as this reduction gear, a worm reduction gear having a large lead angle and reversibility with respect to the transmission direction of power is generally used. Has been.
図4〜5は、この様な電動式パワーステアリング装置に組み込んだウォーム減速機の従来構造の1例として、特許文献1に記載された構造を示している。このウォーム減速機は、電動モータ1に固定した、減速機用のハウジング2の内側に設けられており、軸方向中間部にウォーム3を形成したウォーム軸4と、このウォーム3に噛合させたウォームホイール5とを備える。このうちのウォーム軸4は、軸方向両端部に外嵌した1対の玉軸受6、6により、上記ハウジング2の内側に回転自在に支持している。これと共に、上記ウォーム軸4の一端部(図4の左端部)を上記電動モータ1の出力軸7に接続する事により、このウォーム軸4を回転駆動自在としている。
4 to 5 show a structure described in
又、上記ウォームホイール5は、上記ハウジング2の内側に回転自在に設けられており、自身の回転中心軸を、上記ウォーム軸4に対して捩れの位置に配置している。そして、このウォームホイール5の外周縁部分に形成した歯部8を構成するウォームホイール歯9、9を、上記ウォーム3に噛合させる事により、上記ウォームホイール5と上記ウォーム軸4との間での回転力の伝達を自在としている。尚、図示の例の場合、上記ウォームホイール5は、径方向の内端部及び中間部を金属により造ると共に、上記歯部8を含む径方向の外端部(斜格子を付して示した部分)を合成樹脂10により造っている。これにより、運転時に噛合部で発生する打音及び摺動音の低減と軽量化とを図っている。又、この様なウォームホイール5は、ステアリングシャフト11の中間部に外嵌固定している。これにより、上記電動モータ1で発生した回転駆動力を、上記ウォーム軸4と上記ウォームホイール5とから成るウォーム減速機を介して、上記ステアリングシャフト11に伝達可能としている。
The
上述の様なウォーム減速機を含んで構成する電動式パワーステアリング装置は、次の様に動作する。操舵輪に舵角を付与する為、運転者がステアリングホイールを操作し、上記ステアリングシャフト11が回転すると、トルクセンサ(図示せず)がこのステアリングシャフト11の回転方向とトルクとを検出し、その検出値を表す信号を制御器(図示せず)に送る。すると、この制御器は、上記電動モータ1に通電し、上記ウォーム減速機を介して上記ステアリングシャフト11を、上記ステアリングホイールの操作に基づく回転方向と同方向に回転させる。この結果、上記ステアリングシャフト11は、上記ステアリングホイールの操作に基づいて発生したトルクに加え、通電に基づいて上記電動モータ1が発生したアシストトルク(補助動力)を受けて回転する。従って、この補助動力の分だけ、運転者が上記ステアリングホイールを操作する為に要する力を軽減できる。一方、例えば前記ウォーム軸4を接続した電動モータ1が故障した場合には、上記ステアリングホイールを操作する事に基づいて、上記ウォーム減速機を逆動作させる。これにより、このステアリングホイールの操作が行えなくなる事を防止する。
The electric power steering apparatus including the worm reduction gear as described above operates as follows. In order to give the steering wheel a steering angle, when the driver operates the steering wheel and the
ところで、上述した様なウォーム減速機を構成するウォームホイール5の場合、図6に示す様に、外周面に複数のスリットを形成したホブカッター12により、円筒状の合成樹脂10部分に、歯部8(図4、5参照)を形成する事が一般的に行われている(例えば特許文献1、2参照)。又、上述した様に、ウォーム減速機に逆動作を行わせる必要がある場合には、強度を確保する為に、ホブカッター12として、使用時のウォーム3(図4、5参照)よりも大径のものを使用する事が行われている。
By the way, in the case of the
一方、上述した様なウォーム減速機を構成するウォームホイール5の外周縁部分に形成したウォームホイール歯9、9には、トルク伝達時に大きな曲げ応力が加わる。この為、従来から、例えば特許文献3、4に記載されている様に、ウォームホイール歯の曲げ剛性(強度)を確保する事が考えられている。図7は、このうちの特許文献3に記載された、従来構造のウォームホイール5aを示している。このウォームホイール5aの場合、歯部8aを構成する複数のウォームホイール歯9a、9aのうち、円周方向に隣り合うウォームホイール歯9a、9a同士を、これら各ウォームホイール歯9a、9aの歯すじ方向一端部(図7の奥側端部)に設けた連結部13、13により、互いに連結している。これにより、上記各ウォームホイール歯9a、9aの曲げ剛性の確保を図っている。
On the other hand, a large bending stress is applied to the
ところが、上述した様な連結部13、13を有する歯部8aを合成樹脂10部分に形成する為には、この合成樹脂10部分のうちで、上記各連結部13、13となるべき部分を残したまま(削り落とさずに)、上記各ウォームホイール歯9a、9aを形成する必要がある。この為、前述した様な一般的な加工方法である、使用時のウォーム3(図4、5参照)よりも大径のホブカッター12を使用して加工する事は、図8からも明らかな通り、現実的には難しくなる(連結部13部分が削り取られてしまう)。従って、実際には、上記特許文献3に記載される様に、合成樹脂の射出成形(型成形)により、上述の様な構成を有する歯部8aを加工する事が行われている。
However, in order to form the
但し、合成樹脂の射出成形による加工方法を採用した場合には、特殊な金型を使用する場合を除いて、加工できるウォームホイール歯9a、9aの形状(歯形)が、上記図7に示した様な、歯すじ方向に亙り歯厚Tが一定である、はすば歯車を構成する各歯と同歯形のものに限られる。この為、ウォーム減速機の使用時には、上記各ウォームホイール歯9a、9aとウォームとの接触面積が小さくなり(点接触となり)、これら各ウォームホイール歯9a、9aとウォームとの接触面圧が高くなる。従って、上記各ウォームホイール歯9a、9aの摩耗量が増加し、ラトル音(歯打ち音、異音)を発生させる原因となる。
However, when the processing method by injection molding of synthetic resin is adopted, the shape (tooth profile) of the
又、合成樹脂の射出成形により造られるウォームホイール5aの場合には、合成樹脂の射出成形時に、この合成樹脂の冷却・収縮に伴って生じるヒケと呼ばれる変形等により、歯部の形状精度及び寸法精度を確保する事が難しくなる。特に、高トルク伝達用のウォームホイールの様に、その外径寸法が大きくなると、ヒケによる変形量が大きくなり、所期の性能を満足できる形状精度及び寸法精度を確保する事が困難になる。そして、この様に、各歯部の形状精度及び寸法精度が悪くなると、ウォームとの噛み合い精度が悪くなる為、回転トルク変動や伝達誤差が大きくなる。この為、ウォーム減速機を介して補助動力が付与される、ステアリングホイールの操舵感覚を悪化させる可能性がある。又、異音を発生させる原因にもなる。
Further, in the case of the
尚、前記特許文献1には、図9に示す様に、表面に砥粒を電着して成る加工用ウォーム14により、合成樹脂10部分に、歯部8{連結部13、13(図7、8参照)は備えず}を加工する技術が記載されている。上記加工用ウォーム14は、使用時に歯部8に噛合させるウォーム3(図4、5参照)と同形・同大であるウォームの表面(細かい斜格子を付して示した部分)に、多数の砥粒を電着して成る。そして、図9の(a)、(b)に示す様に、外周面を円筒状に形成した中間素材15と、上記加工用ウォーム14とを、それぞれウォーム減速機の減速比に応じた速度関係で回転させた状態で、この加工用ウォーム14を上記中間素材15の外周面(合成樹脂10部分)に押し付ける。そして、この加工用ウォーム14によりこの中間素材15の外周面を研削(若しくは切削)して、図9の(c)に示す様に、この中間素材15の外周面に上記歯部8を形成する。
In
この様な特許文献1に記載された加工方法の場合には、螺旋状に連続する歯を備えた加工用ウォーム14を使用する為、この加工用ウォーム14を使用時のウォーム3よりも大径にしなくても、十分に強度を確保できる。この為、この加工用ウォーム14として、使用時のウォーム3とほぼ同径のものを使用できる。又、上記合成樹脂10部分に形成されるウォームホイール歯9、9の歯面が、使用時のウォーム3の歯形にほぼ沿った(使用時のウォーム3の歯形にほぼ整合する)形状となる。この為、これら各ウォームホイール歯9、9とウォーム3との接触面積を大きくできて、これら各ウォームホイール歯9、9とウォーム3との接触面圧を小さくできる。従って、これら各ウォームホイール歯9、9の摩耗量を抑えられる。更に、前述した合成樹脂の射出成形による加工方法を採用した場合の様に、ヒケによる変形を生じる事がない為、得られるウォームホイール5の歯車精度を十分に確保できる。
但し、この様な特許文献1には、上述の様な加工用ウォーム14を用いて、前記図7に示した様な、連結部13、13を備えた歯部8aの加工を行う事に就いては、一切記載されていない。
In the case of the machining method described in
However, in
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、ウォームホイール歯の曲げ剛性を確保できるだけでなく、使用時の摩耗量を低減できると共に、歯部の形状精度及び寸法精度の向上を図れる、ウォームホイールの製造方法及びウォーム減速機を実現すべく発明したものである。 In view of the circumstances as described above, the present invention can not only ensure the bending rigidity of the worm wheel teeth but also reduce the amount of wear during use, and can improve the shape accuracy and dimensional accuracy of the tooth portion. Invented to realize the manufacturing method and the worm speed reducer.
本発明のウォームホイールの製造方法及びウォーム減速機のうち、請求項1に記載したウォームホイールの製造方法は、少なくとも歯部の表層部が合成樹脂により造られており、この歯部を構成する複数のウォームホイール歯のうち、円周方向に隣り合うウォームホイール歯同士が、これら各ウォームホール歯の歯すじ方向端部で互いに連結されているウォームホイールの製造方法に関する。
特に本発明のウォームホイールの製造方法の場合には、先ず、このウォームホイールの歯部となるべき部分に、歯すじ方向に亙り歯厚が一定であり、はすば歯車状に配設された複数の素歯を有し、これら各素歯のうち、円周方向に隣り合う素歯同士を、これら各素歯の歯すじ方向端部でそれぞれ連結している素歯部(はすば歯車、ヘリカルギヤ)を形成して、中間素材とする。
尚、この様な中間素材を形成するには、例えば、合成樹脂の射出成形、即ち、キャビティの内面のうちで素歯部となるべき部分に対応する部分の形状を、(内歯型の)はすば歯車の如き形状とした金型を用いて射出成形を行う事により形成できる。
Among the worm wheel manufacturing method and the worm speed reducer according to the present invention, the worm wheel manufacturing method according to
In particular, in the case of the worm wheel manufacturing method of the present invention, first, the tooth thickness of the worm wheel is constant in the direction of the teeth and is arranged in a helical gear shape at the portion to be the tooth portion. A raw tooth portion (helical gear) that has a plurality of raw teeth and connects the adjacent teeth in the circumferential direction among the respective raw teeth at the end portions of the respective teeth in the direction of the teeth. , Helical gears) to form intermediate materials.
In order to form such an intermediate material, for example, the injection molding of synthetic resin, that is, the shape of the portion corresponding to the portion to be the bare tooth portion of the inner surface of the cavity (internal tooth type) It can be formed by injection molding using a metal mold shaped like a helical gear.
そして、この様な形状を有する中間素材を形成したならば、この中間素材の素歯部を、使用時に噛合させるウォームと比較して、軸方向に関する歯のピッチが同等で、且つ、歯先及び歯底の径寸法がそれぞれ同等以上である{例えば、歯先及び歯底がそれぞれ少しだけ(使用時に噛合させるウォームに対して1〜10%程度、より好ましくは1〜3%程度)大きい}ウォームの表面に、砥粒(例えばダイヤモンド砥粒)を、電着、接着等により固着して成る加工用ウォームにより加工する。
尚、上記使用時にウォームホイールに噛合させるウォームは、円筒状ウォーム、鼓状ウォームの何れでも良い。上記加工用ウォームは、使用時にウォームホイールに噛合させるウォームに合わせて、円筒状、鼓状ウォームの何れかを選択する。
And if the intermediate material which has such a shape is formed, compared with the worm which meshes the bare tooth part of this intermediate material at the time of use, the tooth pitch in the axial direction is the same, and the tooth tip and The diameters of the roots are equal to or greater than each other {for example, the tooth tip and the tooth base are each slightly larger (about 1 to 10%, more preferably about 1 to 3% relative to the worm meshed during use)} Abrasive grains (for example, diamond abrasive grains) are processed on the surface by a processing worm formed by electrodeposition, adhesion or the like.
The worm meshed with the worm wheel at the time of use may be either a cylindrical worm or a drum worm. The machining worm is selected from a cylindrical worm and a drum worm according to the worm meshed with the worm wheel during use.
又、請求項2に記載した本発明のウォーム減速機は、ウォームとウォームホイールとを互いに噛合させて成る。
特に請求項2に記載したウォーム減速機に於いては、上記ウォームホイールを、上記請求項1に記載した本発明の製造方法により造られたものとする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a worm speed reducer in which a worm and a worm wheel are engaged with each other.
Particularly, in the worm speed reducer described in claim 2, the worm wheel is manufactured by the manufacturing method of the present invention described in
上述した様な本発明のウォームホイールの製造方法の場合には、ウォームホイール歯の曲げ剛性を確保できるだけでなく、使用時の摩耗量を低減できると共に、歯車精度の高い、ウォームホイールを得られる。
即ち、本発明の場合には、使用時のウォームとほぼ同形・同大の加工用ウォームを使用する事により、中間素材の素歯部のうちで、円周方向に隣り合う素歯同士を連結する部分を削り落とす事なく、これら各素歯の歯面のみを研削(若しくは切削)する事ができる。この為、これら各素歯から形成される各ウォームホイール歯に関しても、円周方向に隣り合うウォームホイール歯同士が連結された状態になる。従って、これら各ウォームホイール歯の曲げ剛性を確保できる。
又、本発明の場合には、上記各ウォームホイール歯の歯面を、使用時のウォームの歯形に沿った(使用時のウォームの歯形にほぼ整合する)形状に加工できる。この為、上記各ウォームホイール歯と使用時のウォームとの接触面積を大きくできて、これら各ウォームホイール歯とウォームとの接触面圧を小さくできる。従って、上記各ウォームホイール歯の摩耗量を抑えられる。
更に、本発明の場合には、これら各ウォームホイール歯の最終的な加工を、上記加工用ウォームにより行う為、仮に、上記中間素材を構成する素歯部を合成樹脂の射出成形により造る事で、この素歯部を構成する上記各素歯にヒケ等による変形が生じた場合にも、上記加工用ウォームによる加工によって、この変形部分を削り取る事ができる。この為、最終的に得られるウォームホイールの形状精度及び寸法精度を十分に高くできる。
そして、上述の様な製造方法により造られたウォームホイールを組み込んだ、本発明のウォーム減速機の場合には、上記各ウォームホイール歯の曲げ剛性の向上、及び、摩耗量の低減、更には歯部の形状精度及び寸法精度の向上に基づいて、耐久性の向上を図れる。又、上記各ウォームホイール歯と使用時のウォームとの噛み合い精度を向上できる為、回転トルク変動や伝達誤差を小さく抑える事ができる共に、異音の発生を抑え、使用時の静粛性を確保できる。
In the worm wheel manufacturing method of the present invention as described above, it is possible not only to secure the bending rigidity of the worm wheel teeth, but also to reduce the amount of wear during use and to obtain a worm wheel with high gear accuracy.
That is, in the case of the present invention, by using a machining worm having the same shape and the same size as the worm in use, among the tooth portions of the intermediate material, the teeth adjacent in the circumferential direction are connected to each other. It is possible to grind (or cut) only the tooth surfaces of these individual teeth without scraping off the portion to be cut. For this reason, also about each worm wheel tooth | gear formed from these each elementary tooth, it will be in the state with which the worm wheel teeth | gear adjacent in the circumferential direction were connected. Therefore, the bending rigidity of each worm wheel tooth can be secured.
In the case of the present invention, the tooth surface of each worm wheel tooth can be machined into a shape along the tooth profile of the worm in use (substantially matches the tooth profile of the worm in use). For this reason, the contact area between the worm wheel teeth and the worm in use can be increased, and the contact surface pressure between the worm wheel teeth and the worm can be reduced. Therefore, the wear amount of each worm wheel tooth can be suppressed.
Furthermore, in the case of the present invention, the final processing of each of these worm wheel teeth is performed by the above-described processing worm. Even when deformations due to sink marks or the like occur in each of the above-described tooth teeth constituting the tooth portion, the deformed portion can be scraped off by processing with the processing worm. For this reason, the shape accuracy and dimensional accuracy of the worm wheel finally obtained can be sufficiently increased.
In the case of the worm speed reducer of the present invention incorporating the worm wheel manufactured by the above-described manufacturing method, the bending rigidity of each worm wheel tooth is improved, the amount of wear is reduced, and further, the tooth The durability can be improved based on the improvement of the shape accuracy and dimensional accuracy of the part. In addition, since the meshing accuracy between the worm wheel teeth and the worm in use can be improved, fluctuations in rotational torque and transmission errors can be reduced, and noise generation can be suppressed to ensure quietness during use. .
[実施の形態の第1例]
図1〜2は、請求項1、2に対応する、本発明の実施の形態の第1例を示している。尚、本例の特徴は、ウォームホイール5bの製造方法、及び、このウォームホイール5bを含んで構成するウォーム減速機の構造にある。その他の部分の構造及び作用は、前述した従来構造の場合と同様である為、重複する図示及び説明は省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。
[First example of embodiment]
1 and 2 show a first example of an embodiment of the present invention corresponding to
本例の場合には、上記ウォームホイール5bを製造するのに先立って、図1、2の(a)に示した様な、中間素材15aを形成する。この中間素材15aは、上記ウォームホイール5bの歯部8bとなるべき部分に、素歯部16を形成している。この素歯部16は、歯すじ方向に亙り歯厚Tがほぼ一定であり、はすば歯車状に配設された複数の素歯17、17と、円周方向に隣り合うこれら各素歯17、17同士を互いに連結する連結部13a、13aとから成る。本例の場合には、これら全ての連結部13a、13aを、素歯17、17の歯すじ方向一端部{図1の(a)の奥側端部}で、円周方向に隣り合う素歯17、17同士の間部分に設けている。
In the case of this example, prior to manufacturing the
又、本例の場合には、この様な構成を有する中間素材15aを、例えばキャビティの内面のうちで上記素歯部16となるべき部分に対応する部分の形状を、はすば歯車の如き(歯の位置が軸方向片側に偏った)形状とした金型(図示せず)を用いて、合成樹脂を射出成形する事により造る。具体的には、この様な内面形状を有する金型の内側に、上記ウォームホイール5bの径方向の内端部及び中間部を構成する金属製のスリーブ(図示せず)を設置した状態で、合成樹脂を射出成形する。その後、上記金型を、上記各連結部13a、13aが形成された側とは歯すじ方向反対側{図1の(a)の手前側}に、少し捩り方向に変位させつつ抜き取る事で、上記中間素材15aを得る。尚、この様にして形成された中間素材15aは、前記図7に示した、ウォームホイール5aに相当する。
Further, in the case of this example, the
そして、この様な中間素材15aを形成したならば、この中間素材15aをそのままウォームホイールとして使用せずに、この中間素材15aの外径側に形成された素歯部16に、前記歯部8bを形成する。この為に、本例の場合には、この歯部8bの加工を行う為の工具として、加工用ウォーム14を使用する。即ち、使用時に噛合させるウォーム3(図4、5参照)と比較して、軸方向に関する歯のピッチPが同等で、且つ、歯先及び歯底の径寸法がそれぞれ同等以上である{例えば、歯先及び歯底がそれぞれ少しだけ(使用時に噛合させるウォームに対して1〜10%程度、より好ましくは1〜3%程度)大きい}ウォームの表面に砥粒(例えばダイヤモンド砥粒)を電着して成る加工用ウォーム14により、上記素歯部16を加工する。
If such an
具体的には、図2の(a)、(b)に示す様に、外周面に上記素歯部16を形成した上記中間素材15aと、上記加工用ウォーム14とを、それぞれウォーム減速機の減速比に応じた速度関係で回転させた状態で、この加工用ウォーム14を上記中間素材15aの外周面(合成樹脂10部分)に押し付ける。これにより、この加工用ウォーム14により上記素歯部16を構成する上記各素歯17、17の歯面を研削(若しくは切削)する。この研削(若しくは切削)作業は、上記加工用ウォーム14と上記中間素材15aとの中心間距離が所定の大きさ(例えば完成後のウォームホイールと使用時のウォームとの中心軸間距離)になるまで行う。そして、この様な加工を行う事により、図2の(c)に示す様に、上記中間素材15aの外周面に上記歯部8bを形成する。
Specifically, as shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), the
この様にして形成される上記歯部8bは、図1の(b)に示す様に、複数のウォームホイール歯9b、9bと、複数の連結部13a、13aとから構成される。このうちのウォームホイール歯9b、9bは、それぞれの歯面が、上記加工用ウォーム14の歯形に沿った形状となり、歯すじ方向中間部の肉厚tが、歯すじ方向両端部の肉厚Tに比べて小さく(t<T)なっている。又、上記各連結部13a、13aは、円周方向に隣り合うウォームホイール歯9b、9b同士を連結する状態で、これら各ウォームホイール歯9b、9bの歯すじ方向一端部{図1の(a)の奥側端部}に設けられている。
The tooth portion 8b formed in this manner is composed of a plurality of
上述した様な、本例の製造方法によれば、ウォームホイール歯9b、9bの曲げ剛性を確保できるだけでなく、使用時の摩耗量を低減できると共に、形状精度及び寸法精度の高い、ウォームホイール5bを得られる。
即ち、本例の場合には、使用時のウォーム3とほぼ同形・同大の加工用ウォーム14を使用する事により、中間素材15aの素歯部16のうちで、円周方向に隣り合う素歯17、17同士を連結する連結部13a、13aを削り落とす事なく、これら各素歯17、17の歯面のみを研削(若しくは切削)する事ができる。この為、これら各素歯17、17から形成されるウォームホイール歯9b、9bに関しても、円周方向に隣り合うウォームホイール歯9b、9b同士が、上記各連結部13a、13aにより互いに連結された状態になる。従って、これら各ウォームホイール歯9b、9bの曲げ剛性を確保できる。
According to the manufacturing method of this example as described above, the
That is, in the case of this example, by using a
又、本例の場合には、上記各ウォームホイール歯9b、9bの歯面を、上記使用時のウォーム3の歯形に沿った(使用時のウォーム3の歯形に整合する)形状に加工できる。この為、上記各ウォームホイール歯9b、9bと使用時のウォーム3との接触面積を大きくできて、これら各ウォームホイール歯9b、9bと使用時のウォーム3との接触面圧を小さくできる。従って、これら各ウォームホイール歯9b、9bの摩耗量を抑えられて、ラトル音の発生を有効に防止できる。
Further, in the case of this example, the tooth surfaces of the
更に、本例の場合には、上記各ウォームホイール歯9b、9bの最終的な加工を、上記加工用ウォーム14により行う為、射出成形により形成された上記各素歯17、17のうちで、ヒケ等による変形に基づき精度の低くなった部分を、上記加工用ウォーム14により削り取れる。この為、最終的に得られるウォームホイール5bの歯部8bの形状精度及び寸法精度を十分に高くできる。
Furthermore, in the case of this example, since the final processing of each of the
以上の様に、本例の製造方法によれば、上記各ウォームホイール歯9b、9bの曲げ剛性を確保できるだけでなく、摩耗量を抑える事ができると共に、これら各ウォームホイール歯9b、9bの形状精度及び寸法精度を十分に向上させたウォームホイール5bを得られる。この為、このウォームホイール5bを組み込んだウォームホ減速機の耐久性の向上を図れる。又、上記各ウォームホイール歯9b、9bと使用時のウォーム3との噛み合い精度を向上させる事ができる為、ウォーム減速機の回転トルク変動や伝達誤差を小さく抑えられると共に、異音の発生を抑え、使用時の静粛性を確保できる。そして、この様なウォーム減速機を電動式パワーステアリング装置に組み込んだ場合には、ステアリングホイールの操舵感覚を良好にできる。
As described above, according to the manufacturing method of this example, not only the bending rigidity of the
更に、本例の場合には、使用時のウォーム3と比較して、上記加工用ウォーム14の歯先及び歯底の径寸法を同等以上としている為、上記各ウォームホイール歯9b、9bの歯先(歯底)と上記ウォーム3の歯底(歯先)とが干渉する事を防止できる。この為、ウォームホール5bとウォーム3との噛合部がロックする事を回避できる。更には、上記各ウォームホイール歯9b、9bの歯先(歯底)とウォーム3の歯底(歯先)との間に、常に隙間を生じさせる事ができる為、これら各間部分に潤滑剤を進入させ易くして、噛合部の潤滑状態を良好にできる。この結果、ウォーム減速機の耐久性をより十分に確保できる。
Further, in the case of this example, the diameter of the tooth tip and the root of the working
[実施の形態の第2例]
図3は、請求項1、2に対応する、本発明の実施の形態の第2例を示している。本例の場合には、中間素材15bの素歯部16aを構成する複数の素歯17a、17aのうち、円周方向に隣り合う素歯17a、17a同士を、これら各素歯17a、17aの歯すじ方向一端部{図3の(a)の奥側端部}と歯すじ方向他端部{同図の(a)の手前側端部}とに、交互に設けられた連結部13a、13bにより、互いに連結している。この様な構成を有する中間素材15bを造る為に、本例の場合にも、キャビティの内面に上記素歯部16aとなるべき部分に対応する部分の形状を、はすば歯車の如き(歯の位置が軸方向両側に交互に偏った)形状とした金型(図示せず)を用いて、合成樹脂を射出成形する事により造る。
[Second Example of Embodiment]
FIG. 3 shows a second example of an embodiment of the present invention corresponding to
この様にして、上記中間素材15bを形成した後は、上述した実施の形態の第1例の場合と同様に、加工用ウォーム14(図2、9参照)を使用して、上記中間素材15bの素歯部16aを加工する。そして、この素歯部16aから、図3の(b)に示す様な、複数のウォームホイール歯9c、9cと、複数の連結部13a、13bとから成る歯部8cを形成する。この様な構成を有する本例のウォームホイール5cの歯部8cの場合、上記各連結部13a、13bが、上記各ウォームホイール歯9c、9cの歯すじ方向一端側と他端側とに、それぞれ交互に配置された状態となる為、上述した実施の形態の第1例の場合に比べて、上記各ウォームホイール歯9c、9cの曲げ剛性を高くできる。
その他の構成及び作用は、上述した実施の形態の第1例の場合と同様である。
After the
Other configurations and operations are the same as those in the first example of the embodiment described above.
尚、本発明を実施する場合に、加工用ウォームによる加工は、ドライ加工で、しかも、加工部位をエアクーリングしながら行える。この様に加工すれば、高速回転による加工を行う事で、合成樹脂の一部が溶融した場合にも、この溶融部分を、急冷によりフィルム状にして吹き飛ばせる。この為、上記加工用ウォームが目詰まりを起こす事を防止して、加工効率の向上を図れる。又、本発明を実施する場合に、ウォームホイールを構成する合成樹脂部分に、ガラス繊維を含ませる事もできる。この様にガラス繊維を含ませれば、強度及び剛性をより向上させて、この合成樹脂により構成する各ウォームホイール歯の耐久性の更なる向上を図れる。 When the present invention is carried out, the machining with the machining worm can be performed by dry machining and while the machining site is air-cooled. By processing in this way, even when a part of the synthetic resin is melted by processing at a high speed rotation, the melted portion can be blown off in the form of a film by rapid cooling. Therefore, the machining worm can be prevented from being clogged and the machining efficiency can be improved. Moreover, when implementing this invention, glass fiber can also be included in the synthetic resin part which comprises a worm wheel. If glass fiber is included in this way, the strength and rigidity can be further improved, and the durability of each worm wheel tooth constituted by this synthetic resin can be further improved.
1 電動モータ
2 ハウジング
3 ウォーム
4 ウォーム軸
5、5a〜5c ウォームホイール
6 玉軸受
7 出力軸
8、8a〜8c 歯部
9、9a〜9c ウォームホイール歯
10 合成樹脂
11 ステアリングシャフト
12 ホブカッター
13、13a、13b 連結部
14 加工用ウォーム
15、15a、15b 中間素材
16、16a 素歯部
17、17a 素歯
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