[发明专利]蜗轮蜗杆副机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种蜗轮蜗杆副机构的改进技术。

背景技术

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

发明内容

发明要解决的课题

本发明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

根据本发明，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。

发明效果

在本发明中，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，在本发明中，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是搭载有基于本发明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(Shifted Trochoid)。

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。