蜗轮蜗杆副机构制造技术

本发明专利技术提供一种蜗轮蜗杆副机构。蜗轮蜗杆副机构(44)由与电动马达连结的蜗杆(70)和与该蜗杆啮合的蜗轮(80)构成。蜗轮(80)中，至少齿面(81a)由树脂材料构成。在该齿面(81a)上，基于随着蜗杆(70)的旋转而与蜗杆(70)的齿(71)接触的接触点的轨迹的、啮合凹部(81dr)与齿面一并仅通过使用了金属模具(100)的注塑成形来形成。啮合凹部(81dr)与同蜗杆(70)的齿(71)的最凸部接触的接触点的轨迹对应地具有在蜗轮的齿面的齿向上最为凹陷的多个点(P1a～P9a)。连结该多个点的线(Loa)与蜗轮(80)的齿面(81a)的齿宽中心线(Ct)交叉。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】蜗轮蜗杆副机构
[0001 ] 本专利技术涉及一种改进后的蜗轮蜗杆副机构。
技术介绍
在电动助力转向装置中使用有蜗轮蜗杆副机构。该蜗轮蜗杆副机构由与电动马达连结的蜗杆和与载荷连结的蜗轮构成。电动马达产生的转矩从蜗杆经由蜗轮而传递至载荷。近年来，电动助力转向装置的小型化及轻型化的要求高涨，并且谋求电动马达的高输出化。想要实现电动助力转向装置的小型化，蜗轮蜗杆副机构的小型化必不可少。然而，在不减小电动马达产生的转矩而仅使蜗轮蜗杆副机构小型化的情况下，会导致在蜗杆的齿与蜗轮的齿处作用的面压增大。与此相对，通过将蜗轮的齿由容易发生弹性变形的树脂材料、例如玻璃纤维的含有量少的树脂材料构成，能够抑制齿面彼此的面压。然而，这样会变得容易进行在蜗轮的齿的齿面产生的蠕变，其结果是，成为齿彼此之间的齿隙增大的重要因素。当齿隙增大时，容易产生齿彼此碰触的齿接触音。此外，转向操纵感觉(转向操纵触觉)也恶化。作为其对策，需要用于调整齿隙的调整机构。因此，蜗轮蜗杆副机构的结构变得复杂。与此相对，如专利文献I所公开的那样，已知有在蜗轮的齿的齿面形成啮合槽的技术。在专利文献I中公开的电动助力转向装置的蜗轮蜗杆副机构的蜗轮为树脂产品。该蜗轮在由模具成形之后，利用附着有超硬磨粒的工具而在齿的齿面形成啮合槽。该啮合槽位于齿面的“齿向”的中央部，从齿底朝向齿顶延伸，且在齿厚方向上凹陷。然而，在上述的专利文献I的技术中，在抑制树脂制的蜗轮的齿面所产生的磨损方面存在改进的余地。谋求提高蜗轮的耐久性的技术的进一步开发。在先技术文献专利文献专利文献1:日本特开2009-192057号公报【专利技术内容】专利技术要解决的课题本专利技术的课题在于，提供一种能够提高蜗轮的耐久性的技术。解决方案根据技术方案I所涉及的专利技术，提供一种蜗轮蜗杆副机构，该蜗轮蜗杆副机构用于将基于方向盘的转向操纵输入而由电动马达产生的转矩传递至转向用车轮，其特征在于，所述蜗轮蜗杆副机构具备:与所述电动马达连结的蜗杆；以及与所述蜗杆啮合的蜗轮，所述蜗轮中，至少齿面由树脂材料构成，所述齿面中，基于随着所述蜗杆的旋转而与蜗杆的齿接触的接触点的轨迹的、啮合凹部与所述齿面一并仅通过使用了金属模具的注塑成形来形成，所述啮合凹部与同所述蜗杆的齿的最凸部接触的接触点的轨迹对应地具有在所述蜗轮的齿面的齿向上最为凹陷的多个点，连结所述多个点的线与所述蜗轮的齿面的齿宽中心线交叉。在技术方案2所涉及的专利技术中，优选的是，所述啮合凹部中，所述蜗轮的齿的齿顶的部位中的槽深度、及齿根的部位中的槽深度设定得比齿顶与齿根之间的部位中的槽深度大。专利技术效果在技术方案I所涉及的专利技术中，蜗轮的齿面由树脂材料构成。该齿面中，基于随着蜗杆的旋转而与蜗杆的齿接触的接触点的轨迹，形成有啮合凹部。该啮合凹部与同蜗杆的齿的最凸部接触的接触点的轨迹对应地具有在蜗轮的齿面的齿向上最为凹陷的多个点。连结该多个点的线与蜗轮的齿面的齿宽中心线交叉。如此，啮合凹部凹陷为与同蜗杆的齿的齿面接触的轨迹相适的形状。其结果是，能够极其高效地增大蜗杆的齿面与蜗轮的齿面之间的接触面积。齿面彼此的接触面积增大，由此作用于齿面的面压降低。因此，由于能够抑制各齿面所产生的磨损，因此能够提高蜗杆及蜗轮的耐久性。此外，啮合凹部与蜗轮的齿面一并仅通过使用了金属模具的注塑成形来形成。仅通过使用了金属模具的注塑成形来形成的啮合凹部的表面是光滑的。因此，由于齿彼此顺畅地啮合，因此能够提供啮合良好的蜗轮蜗杆副机构。因此，能够提高基于电动助力转向装置的转向操纵感觉(转向操纵触觉)。此外，由于相对于蜗轮的齿面而形成啮合凹部，因而无需注塑成形后的追加的加工。啮合凹部的表面不会因追加的加工而粗糙。能够容易地确保该表面的硬度，并且能够减少该表面与蜗杆的齿接触时的摩擦阻力、伴随着摩擦阻力的发热。从而能够提高蜗轮蜗杆副机构的转矩传递效率。在技术方案2所涉及的专利技术中，啮合凹部的槽深度并不均匀。换句话说，蜗轮的齿的齿顶的部位中的槽深度及齿根的部位中的槽深度设定得比齿顶与齿根之间的部位中的槽深度大。一般来讲，在蜗轮蜗杆副机构的齿面彼此接触的情况下，面压变大的部位是蜗轮的齿的齿顶的部位和齿根的部位。与此相应地，通过合理地设定啮合凹部的槽深度，齿面彼此的接触面积增大。其结果是，作用于齿面的面压降低。因此，由于能够抑制各齿面所产生的磨损、发热，因此能够提高蜗杆及蜗轮的耐久性。【附图说明】图1是具备基于本专利技术的实施例1的蜗轮蜗杆副机构的电动助力转向装置的示意图。图2是图1所示的电动助力转向装置的整体结构图。图3是沿着图2的3-3线的放大剖视图。图4是沿着图2的4-4线的放大剖视图。图5是将图4所示的蜗轮蜗杆副机构放大后的剖视图。图6是示出将图5所示的蜗杆的齿沿着齿高的方向在多个位置切成圆片后的状态的图。图7是示出图6所示的蜗杆的齿的齿面按压于蜗轮的齿的齿面的状态的图。图8是从齿面侧观察图7所示的蜗轮的一个齿的图。图9是示出在图8所示的蜗轮的齿的两侧的齿面形成有实际的啮合凹部的状态的图。图10是示出图3所示的蜗轮的制造方法的图。图11是示出在基于本专利技术的实施例2的蜗轮的齿的两侧的齿面形成有实际的啮合凹部的状态的图。【具体实施方式】以下，基于附图对本专利技术优选的几个实施例进行说明。实施例1对具备实施例1所涉及的蜗轮蜗杆副机构的电动助力转向装置及蜗轮蜗杆副机构的制造方法进行说明。如图1所示，基于实施例1的电动助力转向装置10包括:从车辆的方向盘21至车辆的转向用车轮29、29(例如前轮)的转向系统20 ;向该转向系统20施加辅助转矩的辅助转矩机构40。转向系统20中，在方向盘21上经由转向轴22及万向接头23、23而连结有小齿轮轴24 (旋转轴24)，在小齿轮轴24经由齿轮齿条机构25而连结有齿条轴26，在齿条轴26的两端经由左右的转向横拉杆27、27及转向节28、28而连结有左右的转向用车轮29、29。齿轮齿条机构25由形成于小齿轮轴24的小齿轮31和形成于齿条轴26的齿条32构成。根据转向系统20，驾驶员对方向盘21进行转向操纵，从而利用转向操纵转矩而经由齿轮齿条机构25及左右的转向横拉杆27、27，对左右的转向用车轮29、29进行转向操纵。辅助转矩机构40通过转向操纵转矩传感器41来检测驾驶员施加于方向盘21的转向系统20的转向操纵转矩，基于该转向操纵转矩传感器41的转矩检测信号而由控制部42产生控制信号，基于该控制信号而由电动马达43产生与转向操纵转矩对应的辅助转矩(转矩)，将该辅助转矩经由蜗轮蜗杆副机构44而传递至小齿轮轴24，进而将辅助转矩从小齿轮轴24传递至转向系统20的齿轮齿条机构25。转向操纵转矩传感器41检测施加于小齿轮轴24的转矩，并将其作为转矩检测信号而输出，例如由磁偏转式转矩传感器构成。根据电动助力转向装置10，利用向驾驶员的转向操纵转矩施加有电动马达43的辅助转矩而成的复合转矩，能够由齿条轴26对转向用车轮29、29进行转向操纵。换句话说，电动助力转向装置10将基于方向盘21的转向操纵输入而使电动马达43产生的转矩经由蜗轮蜗杆副机构44，传递至左右的转向用车轮29、29，由此进行车辆的转向。如图2所示，壳体51沿着车宽方向延伸，且收容能够沿着轴向滑动的齿条轴26。齿条轴26在从本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蜗轮蜗杆副机构，该蜗轮蜗杆副机构用于将基于方向盘的转向操纵输入而由电动马达产生的转矩传递至转向用车轮，其特征在于，所述蜗轮蜗杆副机构具备：与所述电动马达连结的蜗杆；以及与所述蜗杆啮合的蜗轮，所述蜗轮中，至少齿面由树脂材料构成，所述齿面中，啮合凹部与所述齿面一并仅通过使用了金属模具的注塑成形来形成，该啮合凹部基于随着所述蜗杆的旋转而与蜗杆的齿接触的接触点的轨迹，所述啮合凹部与所述蜗杆的齿的最凸部所接触的接触点的轨迹对应地具有在所述蜗轮的齿面的齿向上最为凹陷的多个点，连结所述多个点的线与所述蜗轮的齿面的齿宽中心线交叉。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.11.16 JP 2011-2507641.一种蜗轮蜗杆副机构，该蜗轮蜗杆副机构用于将基于方向盘的转向操纵输入而由电动马达产生的转矩传递至转向用车轮，其特征在于， 所述蜗轮蜗杆副机构具备: 与所述电动马达连结的蜗杆；以及 与所述蜗杆啮合的蜗轮， 所述蜗轮中，至少齿面由树脂材料构成，所述齿面中，啮合凹部与所述齿面一并仅通过使用了金属模具的注...

【专利技术属性】
技术研发人员：田中阳介，清水康夫，
申请(专利权)人：本田技研工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP