[发明专利]蜗轮减速机以及电动动力转向装置

说明书

技术领域

本发明涉及蜗轮减速机以及电动动力转向装置。

背景技术

以往，在电动动力转向装置的减速机中，为了减少打齿声等，作为蜗轮的齿部的材料使用树脂。为了确保上述树脂的强度，提出有用芳族聚酰胺纤维等进行纤维加强的技术(例如参照日本特开2014－141233号公报)。在日本特开2002－139127号公报中，为了使磨损减少，提出有在蜗轮的齿面上，以节圆为界使齿根侧的压力角与齿顶侧的压力角不同的技术。在日本特开2002－139127号公报中没有关于节圆上的压力角的记载。

蜗杆以及蜗轮是交错轴齿轮。蜗杆与蜗轮的啮合中心配置于与蜗杆的中心轴线以及蜗轮的中心轴线双方正交的轴线上。蜗轮以配置于上述啮合中心附近的3～4齿左右与蜗杆啮合。与开始啮合的齿、啮合中心的齿相比，蜗轮的啮合结束的齿在更靠齿根侧的位置与蜗杆接触。因此，如示意图图5所示，在蜗轮90的啮合结束的齿91的接触位置MP上，蜗杆80相对于蜗杆80的轴直角面RP的齿面角度A与蜗轮90相对于蜗杆80的轴直角面RP的齿面角度B的差量变大。因此，有接触面积减少而面压变高的趋势。

在作为蜗轮的齿的材料使用低弹性模量的材料的情况下，蜗轮的齿面由于弹性变形而容易弯曲。因此，在咬合结束的齿的接触位置，接触面积的减少不会变得显著。另一方面，近年来在电动动力转向装置的蜗轮减速机中，迫切要求小型且高输出的蜗轮减速机。因此，作为蜗轮的齿的材料有使用更高的高弹性模量的材料的趋势。

这样作为蜗轮的齿的材料使用高弹性模量的材料的情况下，蜗轮的齿面难以产生由于弹性变形带来的弯曲。因此，在咬合结束的齿的接触位置，接触面积的减少变得显著，面压变高从而磨损增大。若磨损增大，则蜗杆与蜗轮的齿隙增大。因此，在电动动力转向装置成为问题的打齿声等噪声增大。

发明内容

本发明的目的之一是提供在蜗轮的齿由高弹性模量的材料形成的情况下，提供能够抑制蜗轮的磨损并且有助于噪声抑制的蜗轮减速机以及电动动力转向装置。

本发明的一方式的蜗轮减速机的结构上的特征为，具备被旋转驱动的蜗杆以及与上述蜗杆啮合的蜗轮，上述蜗轮的齿的弹性模量为6000Pa以上，从在上述蜗杆的节圆上的压力角减去上述蜗轮的节圆上的压力角的差量设定为0.5°～1°的范围。

附图说明

通过以下参照附图对本发明的优选实施方式进行的详细描述，本发明的其它特征、构件、过程、步骤、特性及优点会变得更加清楚，其中，附图标记表示本发明的要素，其中，

图1是包括应用了本发明的第一实施方式的蜗轮减速机的电动动力转向装置的剖面的示意图。

图2(a)是蜗轮减速机的主要部分的放大剖视图(省略表示剖面的剖面线)，图2(b)是将图2(a)的一部分放大的示意图。

图3是表示本发明的实施例1～3以及比较例1以及2的面压测定试验的试验结果的线图。

图4(a)以及图4(b)是分别表示比较例2以及实施例2的齿接触区域的分布的线图。

图5是以往的蜗轮减速机的主要部分的放大图。

具体实施方式

以下，根据附图对将本发明具体化的实施方式进行说明。图1是表示应用了本发明的第一实施方式的蜗轮减速机15的电动动力转向装置1的概略结构的示意图。如图1所示，电动动力转向装置1具备转向操纵机构4和辅助机构5。转向操纵机构4基于驾驶员的方向盘2(转向操纵部件)的操作使转向轮3转向。辅助机构5对驾驶员的转向操作进行辅助。

转向操纵机构4具备成为方向盘2的旋转轴的转向轴6。转向轴6包括转向柱轴7、中间轴9以及小齿轮轴11。转向柱轴7与方向盘2的中心连结。中间轴9经由万向接头8与转向柱轴7的一端(轴方向下端)连结。小齿轮轴11经由万向接头10与中间轴9的一端(轴方向下端)连结。

转向柱轴7具备输入轴71、输出轴72以及扭杆73。输入轴71与方向盘2连结。输出轴72与中间轴9连结。扭杆73将输入轴71以及输出轴72连结在同轴上。在小齿轮轴11的轴向下端设置有小齿轮11a。转向操纵机构4具备形成有与小齿轮11a啮合的齿条12a的齿条轴12。通过小齿轮11a和齿条12a，形成作为运动转换机构的齿轮齿条机构50。

若转向轴6伴随着驾驶员的转向操作旋转，则该旋转运动经由齿轮齿条机构50被转换为齿条轴12的轴方向的往复直线运动。该齿条轴12的往复直线运动经由与齿条轴12的两端连结的转向横拉杆13传递至转向轮3。由此，转向轮3的转向角变化，车辆的行进方向被改变。