JP2010121676A - Worm gear - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a worm gear capable of transmitting large power from a worm via a worm wheel, by constituting the worm gear to achieve conformability in the meshing between the worm and the worm wheel. <P>SOLUTION: This worm gear 1 is composed of the worm 5 and the worm wheel 6. The worm 5 and the worm wheel 6 are constituted of the same construction material, and a conforming layer 11 becoming softer than the construction material is formed on a surface of a plurality of teeth 9 of the worm wheel 6. The construction material of the worm 5 and the worm wheel 6 uses a steel material. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、ウォームとウォームホイールとから成るウォームギアに関するものである。   The present invention relates to a worm gear including a worm and a worm wheel.

従来、ウォームギアとして、焼入鋼で作られたウォームと、ウォームに噛合するウォーム歯車とを有する減速装置が知られている。   Conventionally, a reduction gear having a worm made of hardened steel and a worm gear meshing with the worm is known as a worm gear.

特開２００６−５７７７８号公報JP 2006-57778 A

ここで、一般的に、ウォームギアは、ウォームとウォームホイールとの噛合が馴染むように、ウォームの材質に比して、ウォームホイールの材質が軟質となっている。この場合、ウォームホイールの材質が軟質となっているため、ウォームホイールを介してウォームから大きな動力を伝達することが困難な場合がある。このとき、ウォームおよびウォームホイールを、例えば、鋼材等の硬質金属で構成することが考えられるが、硬質金属同士では、ウォームとウォームホイールとの噛合が馴染みにくく、ウォームのネジ山およびウォームホイールの各歯の磨耗が早くなってしまう虞がある。   Here, in general, the material of the worm wheel is softer than the material of the worm so that the meshing between the worm and the worm wheel is adjusted. In this case, since the material of the worm wheel is soft, it may be difficult to transmit large power from the worm through the worm wheel. At this time, it is conceivable that the worm and the worm wheel are made of, for example, a hard metal such as a steel material. However, it is difficult for the hard metal to be engaged with each other in the worm and the worm wheel. There is a risk that tooth wear will be accelerated.

そこで、本発明は、ウォームとウォームホイールとの噛合が馴染むように構成すると共に、ウォームホイールを介してウォームから大きな動力を伝達可能なウォームギアを提供することを課題とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a worm gear that is configured so that the meshing between the worm and the worm wheel is adjusted, and that can transmit a large amount of power from the worm via the worm wheel.

本発明のウォームギアは、ウォームとウォームホイールとから成るウォームギアにおいて、ウォームとウォームホイールとは同じ材質で構成されており、ウォームホイールの複数の歯の表面には、材質に比して軟質となる馴染み層が形成されていることを特徴とする。   The worm gear of the present invention is a worm gear composed of a worm and a worm wheel. The worm and the worm wheel are made of the same material, and the surface of a plurality of teeth of the worm wheel is softer than the material. A layer is formed.

この場合、材質は鋼材であり、馴染み層は鋼材よりも軟質となる軟質金属であることが、好ましい。   In this case, the material is preferably a steel material, and the familiar layer is preferably a soft metal that is softer than the steel material.

一方、この場合、材質は鋼材であり、ウォームホイールは、馴染み層を一体に焼結形成した焼結歯車であることが、好ましい。   On the other hand, in this case, the material is preferably a steel material, and the worm wheel is preferably a sintered gear in which a familiar layer is integrally formed by sintering.

請求項１のウォームギアによれば、ウォームホイールの複数の歯の表面に馴染み層が形成されているため、ウォームは馴染み層を介してウォームホイールに噛合する。これにより、ウォームとウォームホイールとの噛合が馴染み層により馴染むため、ウォームとウォームホイールとの噛合を良好にすることができる。また、ウォームとウォームホイールとを同材質で構成することができるため、例えば、ウォームとウォームホイールとを硬質金属とすることにより、ウォームからウォームホイールへ大きな動力を伝達することが可能となる。   According to the worm gear of the first aspect, since the familiar layer is formed on the surfaces of the plurality of teeth of the worm wheel, the worm meshes with the worm wheel via the familiar layer. As a result, the mesh between the worm and the worm wheel becomes more familiar with the familiar layer, so that the mesh between the worm and the worm wheel can be improved. Further, since the worm and the worm wheel can be made of the same material, for example, by making the worm and the worm wheel hard metal, it becomes possible to transmit a large power from the worm to the worm wheel.

請求項２のウォームギアによれば、ウォームホイールを鋼材で構成し、馴染み層を軟質金属で構成することができるため、例えば、メッキ等の薄膜形成方法により馴染み層を容易に形成することができる。   According to the worm gear of the second aspect, since the worm wheel can be made of steel and the familiar layer can be made of a soft metal, the familiar layer can be easily formed by a thin film forming method such as plating.

請求項３のウォームギアによれば、ウォームホイールを焼結形成することにより、ウォームホイールの複数の歯の表面を馴染み層として機能させることができる。   According to the worm gear of the third aspect, the surface of the plurality of teeth of the worm wheel can function as the familiar layer by sintering the worm wheel.

以下、添付した図面を参照して、本発明に係るウォームギアについて説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。   Hereinafter, a worm gear according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily replaced by those skilled in the art or those that are substantially the same.

ここで、図１は、実施例１に係るウォームギアを模式的に表した概略断面図である。実施例１に係るウォームギア１は、ウォーム５と、ウォーム５に噛合するウォームホイール６とで構成されている。   Here, FIG. 1 is a schematic cross-sectional view schematically showing the worm gear according to the first embodiment. The worm gear 1 according to the first embodiment includes a worm 5 and a worm wheel 6 that meshes with the worm 5.

ウォーム５は、その材質が硬質金属により構成されており、例えば、鋼材が用いられている。そして、ウォーム５は、円柱状に形成され、その外周面にはネジ山８が形成されている。   The material of the worm 5 is made of a hard metal, and for example, a steel material is used. The worm 5 is formed in a columnar shape, and a thread 8 is formed on the outer peripheral surface thereof.

ウォームホイール６は、その材質が硬質金属により構成されており、例えば、鋼材が用いられている。そして、ウォーム５は、円盤状に形成され、その外周面には複数の歯９が形成されている。また、ウォームホイール６の複数の歯９の表面、すなわちウォームホイール６の外周面には馴染み層１１が形成されており、馴染み層１１は、ウォーム５の材質よりも軟質となる軟質金属により構成され、軟質金属としては、例えば、銅材、鉛材、銀材等が用いられている。この馴染み層１１は、メッキ等の公知の薄膜形成方法により形成されており、その厚さが約１ｍｍ程度となっている。   The material of the worm wheel 6 is made of a hard metal, and for example, a steel material is used. The worm 5 is formed in a disc shape, and a plurality of teeth 9 are formed on the outer peripheral surface thereof. Further, a familiar layer 11 is formed on the surface of the plurality of teeth 9 of the worm wheel 6, that is, the outer peripheral surface of the worm wheel 6, and the familiar layer 11 is made of a soft metal that is softer than the material of the worm 5. As the soft metal, for example, a copper material, a lead material, a silver material or the like is used. The familiar layer 11 is formed by a known thin film forming method such as plating, and has a thickness of about 1 mm.

従って、ウォーム５とウォームホイール６とを噛合させた状態において、ウォーム５を回転させると、ウォーム５の回転によりウォームホイール６が回転する。このとき、ウォーム５のネジ山８は、ウォームホイール６の複数の歯９に対し、馴染み層１１を介して、滑りながら接触する。このため、ウォーム５のネジ山８とウォームホイール６の複数の歯９との間には、摩擦が生じる。そして、ウォーム５を回転させてウォームホイール６を回転し続けると、ウォーム５のネジ山８とウォームホイール６の複数の歯９との間は、馴染み層１１により馴染んでゆく。具体的に、ウォーム５のネジ山８およびウォームホイール６の複数の歯９に形成された微小な凹凸は、馴染み層１１が磨耗することにより均されてゆく。そして、均されたウォーム５のネジ山８およびウォームホイール６の複数の歯９は好適な接触となり、ウォーム５のネジ山８およびウォームホイール６の複数の歯９は、接触による磨耗がしにくくなる。   Therefore, when the worm 5 is rotated in a state where the worm 5 and the worm wheel 6 are engaged, the worm wheel 6 is rotated by the rotation of the worm 5. At this time, the thread 8 of the worm 5 contacts the plurality of teeth 9 of the worm wheel 6 through the familiar layer 11 while sliding. For this reason, friction arises between the thread 8 of the worm 5 and the plurality of teeth 9 of the worm wheel 6. Then, when the worm 5 is rotated and the worm wheel 6 continues to rotate, the conformity layer 11 adapts between the thread 8 of the worm 5 and the plurality of teeth 9 of the worm wheel 6. Specifically, minute irregularities formed on the thread 8 of the worm 5 and the plurality of teeth 9 of the worm wheel 6 are leveled by the wear of the familiar layer 11. The smoothed thread 8 of the worm 5 and the plurality of teeth 9 of the worm wheel 6 are in suitable contact, and the thread 8 of the worm 5 and the plurality of teeth 9 of the worm wheel 6 are less likely to wear due to contact. .

以上の構成によれば、ウォームギア１は、ウォーム５およびウォームホイール６を鋼材で構成することができるため、ウォーム５およびウォームホイール６の剛性が高まり、ウォーム５からウォームホイール６へ大きな動力を伝達することが可能となる。また、馴染み層１１によりウォーム５とウォームホイール６との噛合を馴染ませることができるため、ウォーム５とウォームホイール６とは、摩擦による磨耗を抑制することができる。   According to the above configuration, the worm gear 1 can configure the worm 5 and the worm wheel 6 with a steel material, so that the rigidity of the worm 5 and the worm wheel 6 is increased and large power is transmitted from the worm 5 to the worm wheel 6. It becomes possible. Further, since the meshing between the worm 5 and the worm wheel 6 can be adjusted by the conforming layer 11, the worm 5 and the worm wheel 6 can suppress wear due to friction.

なお、実施例１の馴染み層１１は軟質金属により形成したが、これに限らず、樹脂を用いて構成しても良い。   In addition, although the familiar layer 11 of Example 1 was formed with the soft metal, you may comprise using not only this but resin.

次に、図２を参照して、実施例２に係るウォームギア２０について説明する。図２は、実施例２に係るウォームギアを模式的に表した概略構成図である。実施例２に係るウォームギア２０は、ウォーム５とウォームホイール２６とを備え、ウォームホイール２６は、焼結形成されている。以下、実施例２に係るウォームギア２０について具体的に説明する。なお、ウォーム５は、実施例１と同様の構成であるため、説明を省略する。   Next, the worm gear 20 according to the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic configuration diagram schematically illustrating a worm gear according to the second embodiment. The worm gear 20 according to the second embodiment includes a worm 5 and a worm wheel 26, and the worm wheel 26 is formed by sintering. Hereinafter, the worm gear 20 according to the second embodiment will be specifically described. Since the worm 5 has the same configuration as that of the first embodiment, the description thereof is omitted.

ウォームホイール２６は、鋼製の粉末を焼結して円盤状に形成され、その外周面には複数の歯２８が形成されている。このように、焼結形成されたウォームホイール２６は、その複数の歯２８の表面が、馴染み層３０として機能する。すなわち、焼結形成したウォームホイール２６は、その内部に気孔が残存するため、旋盤加工等により鋼材を切り出して形成したウォームホイールに比べ、軟質に構成される。なお、ウォームホイール２６は、公知の焼結処理により形成されている。つまり、ウォームホイール２６は、ウォームホイール２６の型に鋼製の粉末を入れ、圧力を加えた状態で、高温で加熱することにより形成される。   The worm wheel 26 is formed in a disk shape by sintering steel powder, and a plurality of teeth 28 are formed on the outer peripheral surface thereof. In this manner, the surface of the plurality of teeth 28 of the worm wheel 26 formed by sintering functions as the conforming layer 30. That is, since the worm wheel 26 formed by sintering has pores therein, the worm wheel 26 is configured to be softer than a worm wheel formed by cutting a steel material by lathe processing or the like. The worm wheel 26 is formed by a known sintering process. That is, the worm wheel 26 is formed by putting steel powder into the mold of the worm wheel 26 and heating it at a high temperature in a state where pressure is applied.

従って、ウォーム５とウォームホイール２６とを噛合させた状態において、ウォーム５を回転させると、ウォーム５の回転によりウォームホイール２６が回転する。このとき、ウォーム５のネジ山８は、ウォームホイール２６の複数の歯２８に対し、滑りながら接触する。この場合、ウォームホイール２６の表面は、馴染み層３０として機能するため、ウォーム５を回転させてウォームホイール２６を回転し続けると、ウォーム５のネジ山８とウォームホイール２６の複数の歯２８とは馴染んでゆく。具体的に、ウォーム５のネジ山８およびウォームホイール２６の複数の歯２８に形成された微小な凹凸は、馴染み層３０として機能するウォームホイール２６の表面が磨耗することにより均されてゆく。そして、均されたウォーム５のネジ山８およびウォームホイール２６の複数の歯２８は好適な接触となり、ウォーム５のネジ山８およびウォームホイール２６の複数の歯２８とは、接触による磨耗がしにくくなる。   Accordingly, when the worm 5 is rotated in a state where the worm 5 and the worm wheel 26 are engaged with each other, the worm wheel 26 is rotated by the rotation of the worm 5. At this time, the thread 8 of the worm 5 contacts the plurality of teeth 28 of the worm wheel 26 while sliding. In this case, since the surface of the worm wheel 26 functions as the familiar layer 30, when the worm 5 is rotated and the worm wheel 26 is continuously rotated, the thread 8 of the worm 5 and the plurality of teeth 28 of the worm wheel 26 are separated. I will get used to it. Specifically, the minute irregularities formed on the thread 8 of the worm 5 and the plurality of teeth 28 of the worm wheel 26 are leveled by the wear of the surface of the worm wheel 26 that functions as the conforming layer 30. The smoothed thread 8 of the worm 5 and the plurality of teeth 28 of the worm wheel 26 are in suitable contact, and the thread 8 of the worm 5 and the plurality of teeth 28 of the worm wheel 26 are not easily worn by contact. Become.

以上の構成においても、ウォームギア２０は、ウォーム５およびウォームホイール２６を鋼材で構成することができるため、ウォーム５およびウォームホイール２６の剛性が高まり、ウォーム５からウォームホイール２６へ大きな動力を伝達することが可能となる。また、ウォームホイール２６を焼結形成することにより、ウォーム５とウォームホイール２６との噛合を馴染ませることができるため、ウォーム５とウォームホイール２６とは、摩擦による磨耗を抑制することができる。   Even in the above-described configuration, the worm gear 20 can configure the worm 5 and the worm wheel 26 with a steel material, so that the rigidity of the worm 5 and the worm wheel 26 is increased and large power is transmitted from the worm 5 to the worm wheel 26. Is possible. Further, by forming the worm wheel 26 by sintering, the meshing between the worm 5 and the worm wheel 26 can be adjusted, so that the worm 5 and the worm wheel 26 can suppress wear due to friction.

以上のように、本発明に係るウォームギアは、大きな動力を伝達する場合に有用であり、特に、ウォームとウォームホイールとの磨耗を抑制する場合に適している。   As described above, the worm gear according to the present invention is useful when transmitting large power, and is particularly suitable for suppressing wear between the worm and the worm wheel.

実施例１に係るウォームギアを模式的に表した概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view schematically showing a worm gear according to Embodiment 1. FIG. 実施例２に係るウォームギアを模式的に表した概略断面図である。6 is a schematic cross-sectional view schematically showing a worm gear according to Embodiment 2. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１ ウォームギア
５ ウォーム
６ ウォームホイール
８ ネジ山
９ 歯
１１ 馴染み層
２０ ウォームギア
２６ ウォームホイール
２８ 歯
３０ 馴染み層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Worm gear 5 Worm 6 Worm wheel 8 Thread 9 Tooth 11 Conformity layer 20 Worm gear 26 Worm wheel 28 Tooth 30 Conformance layer

Claims (3)

ウォームとウォームホイールとから成るウォームギアにおいて、
前記ウォームと前記ウォームホイールとは同じ材質で構成されており、
前記ウォームホイールの複数の歯の表面には、前記材質に比して軟質となる馴染み層が形成されていることを特徴とするウォームギア。 In worm gear consisting of worm and worm wheel,
The worm and the worm wheel are made of the same material,
The worm gear is characterized in that a conforming layer that is softer than the material is formed on the surface of the plurality of teeth of the worm wheel. 前記材質は鋼材であり、
前記馴染み層は鋼材よりも軟質となる軟質金属であることを特徴とする請求項１に記載のウォームギア。 The material is a steel material,
The worm gear according to claim 1, wherein the familiar layer is a soft metal that is softer than a steel material. 前記材質は鋼材であり、
前記ウォームホイールは、前記馴染み層を一体に焼結形成した焼結歯車であることを特徴とする請求項１に記載のウォームギア。 The material is a steel material,
The worm gear according to claim 1, wherein the worm wheel is a sintered gear in which the familiar layer is integrally sintered.

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