蜗轮蜗杆副机构制造技术

蜗轮蜗杆副机构(44)由蜗杆(70)和与该蜗杆啮合的蜗轮(80)构成。该蜗轮的齿切削加工所使用的滚铣刀(90)的齿的、至少齿顶的面(91c)形成为圆弧状。该齿顶的面的圆弧的半径的中心(93)位于比该滚铣刀的节线(94)靠该滚铣刀的中心线(WL')的位置。该蜗轮借助该滚铣刀进行齿切削加工。该蜗杆形成为与该滚铣刀相同的形状。该蜗轮蜗杆副机构的渐远啮合长度(L)设定得比现有的蜗轮蜗杆副机构的渐远啮合长度(Llim)大。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】蜗轮蜗杆副机构
本专利技术涉及一种蜗轮蜗杆副机构的改进技术。
技术介绍
例如，在车辆的动力转向装置搭载有蜗轮蜗杆副机构(例如，参照专利文献1(图14)。)。专利文献1所示那样的蜗轮蜗杆副机构是如下所述的传动机构：具备经由蜗杆轴而与电动马达连接的蜗杆和与该蜗杆啮合的蜗轮，将电动马达产生的辅助转矩从蜗杆向蜗轮增力传递。一般来说，通过使蜗杆旋转且向按压蜗轮的方向施加力，在蜗杆与蜗轮的接触点处，蜗杆接受来自蜗轮的反作用力。若能够提高蜗轮蜗杆副机构的强度，则能够实现蜗轮蜗杆副机构的长寿命化，因此是期望的。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2010-270908号公报
技术实现思路
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蜗杆副机构的强度的技术。解决方案根据本专利技术，在由蜗杆和与该蜗杆啮合的蜗轮构成的蜗轮蜗杆副机构中，蜗杆的齿的至少齿顶的面形成为圆弧状，该齿顶的面的圆弧的半径的中心位于比蜗杆的节线靠蜗杆的中心线的位置，在该蜗轮的齿切削加工所使用的滚铣刀中，该滚铣刀的齿的至少齿顶的面形成为圆弧状，该齿顶的面的圆弧的半径的中心位于比滚铣刀的节线靠滚铣刀的中心线的位置，蜗轮借助滚铣刀进行齿切削加工，使蜗杆与蜗轮啮合的蜗轮蜗杆副机构的渐远啮合长度设定得比由渐开线齿形的蜗杆和渐开线齿形的蜗轮构成的蜗轮蜗杆副机构的渐远啮合长度大。优选的是，蜗轮的至少齿由树脂的成形品构成。专利技术效果在本专利技术中，能够降低基圆的附近处的面压。另外，能够消除比基圆靠齿底侧的齿形的根切，因此能够设为与比基圆靠齿底侧啮合的面。由此，即便不增大蜗轮的齿顶的直径，也能够提高啮合率，因此能够提高蜗轮蜗杆副机构的强度。此外，在本专利技术中，由于树脂制的蜗轮的弹性系数小，因此齿容易挠曲。在多个齿同时与蜗杆的齿啮合的情况下，啮合高度越低、啮合的齿的分担负载变得越大。然而，由于能够增大啮合高度较低的部分的接触面积，因此能够降低面压。附图说明图1是搭载有基于本专利技术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是图2的3-3线剖视图。图4是图2的4-4线剖视图。图5是对图4所示的蜗轮和现有的蜗轮进行比较的图。图6是对图5所示的现有的蜗轮的改善方案进行说明的图。图7是用于将图5所示的现有的蜗轮的齿根形状定型化的图。图8是进行图5所示的现有的蜗轮的齿根形状的定型化用的模型化的图。图9是对使图6所示的滚铣刀的齿顶圆弧中心点变位后的情况下的次摆线曲线进行说明的图(ShiftedTrochoid)。图10是对基于图9(a)所示的负变位次摆线的包络线及其作用线进行说明的图。图11是对基于图9(b)所示的零变位次摆线的包络线及其作用线进行说明的图。图12是对基于图9(c)所示的正变位次摆线的包络线及其作用线进行说明的图。图13是对图5所示的现有的蜗轮具有的问题点的理由进行说明的图。图14是通过图9(c)所示的正变位次摆线来形成有齿根的齿形的蜗轮的主要部分的放大图。图15是对蜗杆相对于使用了图14所示的齿形的蜗轮的啮合进行说明的图。图16是对基于图15所示的蜗杆而修正后的蜗杆与使用了图14所示的齿形的蜗轮啮合的状态进行说明的图。图17是对图14所示的蜗轮的啮合与现有的蜗轮的啮合进行比较的图。图18是对图17所示的啮合进行详细比较的图。图19是说明为了与图14所示的蜗轮的啮合相关的性能验证而进行的实验的图。图20是对在图19中说明的实验的结果进行说明的图。图21是对图5(a)所示的现有的蜗轮的齿形具有的问题进行说明的图。图22是对图21所示的蜗轮的齿切削时的滚铣刀的动作进行说明的图。图23是对图22所示的滚铣刀的齿顶的动作进行说明的图。图24是说明为了不产生图21所示的蜗轮所产生的中间变细的对策进行说明的图。图25是图21所示的蜗轮与图4所示的未根切的蜗轮进行比较的图。图26是对由图25(b)所示的正变位次摆线形成的齿根的形状进行说明的图。图27是对在图26中说明的次摆线曲线进行补充的图。图28是对在图26中说明的次摆线曲线进一步补充的图。图29是对图25所示的蜗轮与蜗杆的啮合进行说明的图。图30是对用于形成图25所示的蜗轮的齿切削工具(滚铣刀)进行说明的图。图31是对借助图30所示的滚铣刀来形成的蜗轮的齿形进行说明的图。图32是对图5(a)所示的现有的蜗轮(渐开线齿形)的啮合进行说明的图。图33是对图5(b)所示的本专利技术的蜗轮的啮合进行说明的图。图34是图32的34部放大图。图35是图33的35部放大图。图36是对图35所示的蜗轮的齿形的修正进行说明的图。图37是对图36所示的蜗轮的变更例进行说明的图。图38是对形成图35所示的蜗轮所需要的滚铣刀的修正量进行说明的图。具体实施方式以下，基于附图对用于实施本专利技术的方式进行说明。实施例根据附图，将基于实施例的蜗轮蜗杆副机构搭载于电动助力转向装置且在车辆中使用该电动助力转向装置的例子进行说明。如图1所示，电动助力转向装置10由从车辆的方向盘21至车辆的转向操纵车轮29、29(例如前轮)的转向系统20、以及向该转向系统20施加辅助转矩的辅助转矩机构40构成。转向系统20中，在方向盘21经由转向轴22及万向接头23、23而连结有小齿轮轴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的两端经由左右的横拉杆27、27及转向节28、28而连结有左右的转向操纵车轮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，由此能够利用转向操纵转矩而经由齿轮齿条机构25及左右的横拉杆27、27，对左右的转向操纵车轮29、29进行转向操纵。辅助转矩机构40是如下的机构：由转向操纵转矩传感器41来检测施加于方向盘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(电动机)43产生与转向操纵转矩对应的辅助转矩，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，此外，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，并输出为转矩检测信号，例如由磁偏式转矩传感器、扭杆式转矩传感器构成。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对转向操纵车轮29、29进行转向操纵。如图2所示，壳体51沿着车宽方向(附图左右方向)延伸，将齿条轴26收容为能够沿着轴向滑动。在齿条轴26的从壳体51突出的长边方向两端经由球头节52、52而连结有横拉杆27、27。如图3所示，电动助力转向装置10将小齿轮轴24、齿轮齿条机构25、转向操纵转矩传感器41及蜗轮蜗杆副机构44收纳于壳体51，将壳体51的上部开口由上部罩部53堵塞。转向操纵转矩传感器41安装于上部罩部53。壳体51将沿着上下延伸的小齿轮轴24的上部24u、长边中央部24m及下端部24d借助三个轴承(从上向下依次为第一轴承55、第二轴承56、第三轴承57)而支承为能够旋转，此外，安装电动马达43，并且具备齿条引导件60。三个轴承55～57皆使用滚动轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蜗轮蜗杆副机构，由蜗杆和与该蜗杆啮合的蜗轮构成，其特征在于，所述蜗杆的齿的至少齿顶的面形成为圆弧状，该齿顶的面的圆弧的半径的中心位于比所述蜗杆的节线靠所述蜗杆的中心线的位置，在所述蜗轮的齿切削加工所使用的滚铣刀中，该滚铣刀的齿的至少齿顶的面形成为圆弧状，该齿顶的面的圆弧的半径的中心位于比所述滚铣刀的节线靠所述滚铣刀的中心线的位置，该蜗轮借助所述滚铣刀进行齿切削加工，使所述蜗杆与所述蜗轮啮合的所述蜗轮蜗杆副机构的渐远啮合长度设定得比由渐开线齿形的蜗杆和渐开线齿形的蜗轮构成的蜗轮蜗杆副机构的渐远啮合长度大。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.06 JP 2011-2673891.一种蜗轮蜗杆副机构，由蜗杆和与该蜗杆啮合的蜗轮构成，其特征在于，所述蜗杆的齿的至少齿顶的面形成为圆弧状，该齿顶的面的圆弧的半径的中心位于比所述蜗杆的节线靠所述蜗杆的中心线的位置，在所述蜗轮的齿切削加工所使用的滚铣刀中，该滚铣刀的齿的至少齿顶的面形成为与所述蜗杆的齿的齿顶的面的形状对应的圆弧状，所述滚铣刀的齿的齿顶的面的圆弧的半径的中心位于比所述滚铣刀的节线靠所述滚铣刀的中心线的位置，所述滚铣刀的齿的齿顶的面的中心的轨迹...

【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