蝸輪、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置制造方法
【專利摘要】蝸輪的芯棒具有：形成有第一環(huán)狀凹部的軸向一端面；以及形成有第二環(huán)狀凹部的軸向另一端面。第二環(huán)狀凹部的外周側(cè)壁面具有：以與第二環(huán)狀凹部的底面呈鈍角的方式從該底面延伸的錐面；以及形成在錐面的徑向外側(cè)的第三環(huán)狀凹部。第三環(huán)狀凹部的截面形狀是直角三角形，其兩邊為與第二環(huán)狀凹部的底面平行的面、以及與第二環(huán)狀凹部的底面垂直的面。邊沿部具有：固定在第一環(huán)狀凹部的第一內(nèi)周部；以及固定在第二環(huán)狀凹部的第二內(nèi)周部。
【專利說明】蝸輪、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及構(gòu)成電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的減速器的蝸輪。

【背景技術(shù)】
[0002]電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置搭載于汽車等車輛，并根據(jù)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩從電動(dòng)馬達(dá)經(jīng)由減速器向轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)傳遞轉(zhuǎn)向輔助力。在使用了渦輪蝸桿機(jī)構(gòu)作為減速器的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置中，轉(zhuǎn)向軸側(cè)的蝸輪與電動(dòng)馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)軸側(cè)的蝸桿嚙合。
[0003]這樣的蝸輪為了降低因與蝸桿之間的齒隙而引起的嚙合齒彼此的碰撞音(咔噠聲)，通常具有如下構(gòu)造:金屬制的芯骨的外周部被合成樹脂制的邊沿部覆蓋(例如參照專利文獻(xiàn)I?3)。
[0004]圖27示出蝸輪的現(xiàn)有例。該蝸輪100包括:金屬制的芯骨101 ;以及將芯骨101的外周部覆蓋的大致圓環(huán)狀的邊沿部201。芯骨101形成為大致圓板狀，并具有:將軸嵌合的中心孔11 ;以及形成有第一環(huán)狀凹部12的軸向一端面。在芯部101的外周部形成有花鍵 15a。
[0005]邊沿部201通過合成樹脂的注塑成形而與芯骨101形成為一體。在邊沿部201的外周部形成有齒輪21。邊沿部201具有:固定在芯骨101的第一環(huán)狀凹部12的第一內(nèi)周部22 ;以及固定在芯骨101的軸向另一端面的第二內(nèi)周部230。第一內(nèi)周部22從邊沿部201的軸向一端面延伸到第一環(huán)狀凹部12的徑向外側(cè)區(qū)域(外周側(cè)壁面12a和底面的徑向外側(cè)部分12b),固定在外周側(cè)壁面12a和底面的徑向外側(cè)部分12b。
[0006]另外，邊沿部201具有與芯骨101的花鍵15a的谷部嵌合的凸部。利用邊沿部201的凸部與芯骨101的花鍵15a的谷部的嵌合，邊沿部201與芯骨101以一體地旋轉(zhuǎn)而能傳遞轉(zhuǎn)矩的方式結(jié)合。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)1:日本特開2004-34941號(hào)公報(bào)
[0010]專利文獻(xiàn)2:日本特開2004-345573號(hào)公報(bào)
[0011]專利文獻(xiàn)3:日本特開2006-22883號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
[0013]若將電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置用在大型汽車中，則通過蝸輪賦予到輸出軸的助力轉(zhuǎn)矩變大。在通過蝸輪向輸出軸賦予助力轉(zhuǎn)矩時(shí)，如圖27所示，從蝸輪與蝸桿的嚙合部對(duì)蝸輪施加傾倒方向的力矩M。在現(xiàn)有的蝸輪中，在提高芯骨101與邊沿部201相對(duì)于該力矩M的結(jié)合強(qiáng)度這方面存在改善的余地。
[0014]本發(fā)明的目的在于，使金屬制的芯骨的外周部被合成樹脂制的邊沿部覆蓋的蝸輪的芯骨與邊沿部的結(jié)合強(qiáng)度高于現(xiàn)有產(chǎn)品。
[0015]用于解決問題的技術(shù)方案
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方式，蝸輪包括:形成為大致圓板狀的金屬制的芯骨；以及形成為將所述芯骨的外周部覆蓋的大致圓環(huán)狀的合成樹脂制的邊沿部。在所述邊沿部的外周部形成有齒輪。所述邊沿部利用合成樹脂的注射注塑成形與所述芯骨形成為一體。
[0017]所述芯棒具有:對(duì)軸進(jìn)行嵌合的中心孔；形成有第一環(huán)狀凹部的軸向一端面；以及形成有第二環(huán)狀凹部的軸向另一端面。
[0018]所述第二環(huán)狀凹部的徑向外側(cè)區(qū)域的外周側(cè)壁面具有:以與所述第二環(huán)狀凹部的底面呈鈍角的方式從該底面延伸的錐面；以及形成在所述錐面的徑向外側(cè)的第三環(huán)狀凹部，所述第三環(huán)狀凹部的截面形狀是直角三角形，其兩邊為與所述第二環(huán)狀凹部的底面平行的面、以及與所述第二環(huán)狀凹部的底面垂直的面。
[0019]所述邊沿部具有:第一內(nèi)周部，其從所述邊沿部的軸向一端面延伸到所述第一環(huán)狀凹部的徑向外側(cè)區(qū)域(第一環(huán)狀凹部的外周側(cè)壁面和底面的徑向外側(cè)部分)，并被固定在所述第一環(huán)狀凹部的徑向外側(cè)區(qū)域；以及第二內(nèi)周部，其從所述邊沿部的軸向另一端面延伸到所述第二環(huán)狀凹部的徑向外側(cè)區(qū)域(構(gòu)成第二環(huán)狀凹部的外周側(cè)壁面的所述錐面和第三環(huán)狀凹部、底面的徑向外側(cè)部分)，并被固定在所述第二環(huán)狀凹部的徑向外側(cè)區(qū)域。
[0020]所述邊沿部是在將所述芯棒以使所述第二環(huán)狀凹部與澆口相對(duì)、且澆道的軸向與所述芯棒的軸向一致的方式配置在金屬模具中的狀態(tài)下注射成形的。
[0021]根據(jù)該蝸輪，由于在芯棒上除了第一環(huán)狀凹部外，還形成有第二環(huán)狀凹部，除了邊沿部的第一內(nèi)周部相對(duì)于第一環(huán)狀凹部的固定外，還具有邊沿部的第二內(nèi)周部相對(duì)于第二環(huán)狀凹部的固定，因此芯棒與邊沿部的結(jié)合強(qiáng)度比現(xiàn)有的蝸輪高。
[0022]另外，由于所述第二環(huán)狀凹部具有上述形狀，因此與沒有該形狀的蝸輪相比，能夠進(jìn)一步提高芯棒與邊沿部的結(jié)合強(qiáng)度，并且，由于在注射成形時(shí)不易阻礙樹脂的流動(dòng)，因此防止產(chǎn)生成為邊沿部的強(qiáng)度下降的原因的熔接縫等。
[0023]優(yōu)選的是，所述第二環(huán)狀凹部的深度被設(shè)定為0.1mm以上、且為澆口厚的1/2以下，更優(yōu)選的是，被設(shè)定為0.5mm以上、3.0mm以下。
[0024]優(yōu)選的是，所述芯棒的軸向另一端面具有在徑向上隔著所述第二環(huán)狀凹部的端面部，各端面部是平面，更優(yōu)選的是，構(gòu)成所述端面部的各平面位于同一平面上。
[0025]優(yōu)選的是，所述邊沿部通過使用了盤型澆口的注射成形來形成。
[0026]發(fā)明效果
[0027]優(yōu)選的是，所述蝸輪是構(gòu)成將電動(dòng)馬達(dá)的動(dòng)力傳遞至轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)而進(jìn)行轉(zhuǎn)向輔助的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的減速器的蝸輪。
[0028]發(fā)明的效果
[0029]根據(jù)本發(fā)明的蝸輪，芯棒與邊沿部的結(jié)合強(qiáng)度比現(xiàn)有的蝸輪高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1是本發(fā)明的第I實(shí)施方式的蝸輪的剖視圖。
[0031]圖2是圖1的局部放大圖。
[0032]圖3是說明在用于制造第I實(shí)施方式的蝸輪的注塑成形中使用的金屬模具和注塑成形時(shí)合成樹脂的流動(dòng)的圖。
[0033]圖4是說明第I實(shí)施方式的蝸輪的制造方法的圖，示出利用注塑成形在金屬模具內(nèi)填充合成樹脂并固化后的狀態(tài)。
[0034]圖5是示出將第I實(shí)施方式的蝸輪安裝在電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的減速器上的狀態(tài)的首1J視圖。
[0035]圖6是說明構(gòu)成圖5的減速器的渦輪蝸桿機(jī)構(gòu)的圖。
[0036]圖7是本發(fā)明的第2實(shí)施方式的蝸輪的剖視圖。
[0037]圖8是圖7的局部放大圖。
[0038]圖9是說明在用于制造第2實(shí)施方式的蝸輪的注塑成形中使用的金屬模具和注塑成形時(shí)的合成樹脂的流動(dòng)的圖。
[0039]圖10是說明第2實(shí)施方式的蝸輪的制造方法的圖，示出利用注塑成形在金屬模具內(nèi)填充合成樹脂并固化后的狀態(tài)。
[0040]圖11是示出將第2實(shí)施方式的蝸輪安裝在電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的減速器上的狀態(tài)的剖視圖。
[0041 ] 圖12是說明構(gòu)成圖11的減速器的渦輪蝸桿機(jī)構(gòu)的圖。
[0042]圖13是本發(fā)明的第3實(shí)施方式的蝸輪的剖視圖。
[0043]圖14是圖13的局部放大圖。
[0044]圖15是本發(fā)明的第4實(shí)施方式的蝸輪的剖視圖。
[0045]圖16是圖15的局部放大圖。
[0046]圖17是說明在用于制造第4實(shí)施方式的蝸輪的注塑成形中使用的金屬模具和注塑成形時(shí)合成樹脂的流動(dòng)的圖。
[0047]圖18是說明第4實(shí)施方式的蝸輪的制造方法的圖，示出利用注塑成形在金屬模具內(nèi)填充合成樹脂并固化后的狀態(tài)。
[0048]圖19是示出將第4實(shí)施方式的蝸輪安裝在電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的減速器上的狀態(tài)的剖視圖。
[0049]圖20是說明構(gòu)成圖19的減速器的渦輪蝸桿機(jī)構(gòu)的圖。
[0050]圖21是本發(fā)明的第5實(shí)施方式的蝸輪的剖視圖。
[0051]圖22是圖21的局部放大圖。
[0052]圖23是說明在用于制造第5實(shí)施方式的蝸輪的注塑成形中使用的金屬模具和注塑成形時(shí)合成樹脂的流動(dòng)的圖。
[0053]圖24是說明第5實(shí)施方式的蝸輪的制造方法的圖，示出利用注塑成形在金屬模具內(nèi)填充合成樹脂并固化后的狀態(tài)。
[0054]圖25是示出將第5實(shí)施方式的蝸輪安裝在電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的減速器上的狀態(tài)的剖視圖。
[0055]圖26是說明構(gòu)成圖25的減速器的渦輪蝸桿機(jī)構(gòu)的圖。
[0056]圖27是現(xiàn)有例的蝸輪的剖視圖。
[0057]附圖標(biāo)記說明
[0058]1、1A、1B、1C、1D 芯骨
[0059]11中心孔
[0060]12第一環(huán)狀凹部
[0061]12a第一環(huán)狀凹部的外周側(cè)壁面
[0062]12b第一環(huán)狀凹部的底面的徑向外側(cè)部分
[0063]13、13A、13B 第二環(huán)狀凹部
[0064]13a、13b、13Aa、13Ba、13Ab、13Bb 隔著第二環(huán)狀凹部的端面部
[0065]13c第二環(huán)狀凹部的外周側(cè)壁面
[0066]13Ac、13Bc第二環(huán)狀凹部的錐面
[0067]13d、13Ad、13Bd第二環(huán)狀凹部的底面
[0068]13e、13Ae、13Be第二環(huán)狀凹部的內(nèi)周側(cè)壁面
[0069]13Af外側(cè)錐面
[0070]15外周部
[0071]2、2A、2B、2C、2D 邊沿部
[0072]21 齒輪
[0073]22第一內(nèi)周部
[0074]23、23A、23B 第二內(nèi)周部
[0075]34a 澆道
[0076]34b構(gòu)成盤型澆口的凹部
[0077]10、10A、10B、10CU0D 蝸輪
[0078]51電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的輸出軸(轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu))
[0079]52轉(zhuǎn)向軸(轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu))
[0080]56電動(dòng)馬達(dá)
[0081]D第二環(huán)狀凹部的深度
[0082]T 澆口厚

【具體實(shí)施方式】
[0083]下面，說明本發(fā)明的實(shí)施方式，但本發(fā)明不限于下述實(shí)施方式。
[0084]下面，說明本發(fā)明的第I實(shí)施方式。圖1是第I實(shí)施方式的蝸輪的剖視圖，圖2是其局部放大圖。
[0085]如圖1和圖2所示，該第I實(shí)施方式的蝸輪10包括:金屬制的芯骨I ;以及將芯骨I的外周部15覆蓋的大致圓環(huán)狀的邊沿部2。芯骨I在沿軸向觀察時(shí)，被配置在邊沿部2的大致中央。
[0086]芯骨I被形成為大致圓板狀。芯骨I具有:對(duì)軸進(jìn)行嵌合的中心孔11 ;形成有第一環(huán)狀凹部12的軸向一端面；形成有第二環(huán)狀凹部13的軸向另一端面；以及形成有花鍵15a的外周部15?；ㄦI15a在軸向上設(shè)置在外周部15的形成有第二環(huán)狀凹部13的一側(cè)的部分。外周部15的形成有第一環(huán)狀凹部12的一側(cè)的其他部分被構(gòu)成作為圓筒面。芯骨I的與第一環(huán)狀凹部12相比的徑向內(nèi)側(cè)的部分為具有中心孔11的凸柱部11a。
[0087]如圖2所示，芯骨I的軸向另一端面具有在徑向上隔著第二環(huán)狀凹部13的端面部13a、13b。端面部13a、13b是平面，位于單點(diǎn)劃線F所示的同一平面上。第二環(huán)狀凹部13具有:底面13d ;與底面13d垂直地在軸向上從底面13d延伸的外周側(cè)壁面13c ;以及與底面13d呈鈍角地從底面13d向端面部13b錐狀地延伸的內(nèi)周側(cè)壁面13e。第二環(huán)狀凹部13的外周側(cè)壁面13c被構(gòu)成為圓筒面。第一環(huán)狀凹部12的外周側(cè)壁面12a被構(gòu)成為直徑比第二環(huán)狀凹部13的外周側(cè)壁面13c的直徑小的圓筒面。S卩，第二環(huán)狀凹部13的外周側(cè)壁面13c與第一環(huán)狀凹部12的外周側(cè)壁面12a相比被設(shè)置在徑向外側(cè)。
[0088]邊沿部2被利用合成樹脂的注塑成形與芯骨I形成為一體。在邊沿部2的外周部形成有齒輪21。邊沿部2具有:第一內(nèi)周部22，其被固定在芯骨I的第一環(huán)狀凹部12 ;以及第二內(nèi)周部23，其被固定在第二環(huán)狀凹部13。
[0089]如圖2所示，第一內(nèi)周部22從邊沿部2的軸向一端面延伸到第一環(huán)狀凹部12的徑向外側(cè)區(qū)域，并被固定在第一環(huán)狀凹部12的外周側(cè)壁面12a和第一環(huán)狀凹部12的底面的徑向外側(cè)部分12b。第一內(nèi)周部22的內(nèi)周面具有:與第一環(huán)狀凹部12的底面的徑向外側(cè)部分12b抵接的圓筒面；以及從該圓筒面向邊沿部2的軸向一端面并向徑向外側(cè)延伸的傾斜面。第二內(nèi)周部23從邊沿部2的軸向另一端面延伸到第二環(huán)狀凹部13的徑向外側(cè)區(qū)域，并被固定在第二環(huán)狀凹部13的外周側(cè)壁面13c和第二環(huán)狀凹部13的底面13d的徑向外側(cè)部分。第二內(nèi)周部23的內(nèi)周面被構(gòu)成為從第二環(huán)狀凹部13的底面13d向邊沿部2的軸向另一端面并向徑向外側(cè)延伸的傾斜面(參照?qǐng)D4的線L)。第一內(nèi)周部22的內(nèi)周面與第一環(huán)狀凹部12的底面的徑向外側(cè)部分12b抵接的徑向位置、和第二內(nèi)周部23的內(nèi)周面與第二環(huán)狀凹部13的底面13d抵接的徑向位置大致一致。
[0090]邊沿部2具有與芯骨I的花鍵15a的谷部嵌合的凸部。利用邊沿部2的凸部與芯骨I的花鍵15a的谷部的嵌合，邊沿部2與芯骨I以一體地旋轉(zhuǎn)而能傳遞轉(zhuǎn)矩的方式結(jié)合。
[0091]蝸輪10由以下的方法制造。
[0092]如圖3所示，注塑成形所使用的金屬模具3包括第一部件31、第二部件32、第三部件33、以及第四部件34。第一部件31具有與芯骨I的中心孔11嵌合的凸部31a。第二部件32具有:與第一環(huán)狀凹部12嵌合的凸部32a ;以及構(gòu)成腔室的凹部32b。第三部件33具有:構(gòu)成腔室的凹部33a;以及分型面33b。第四部件34具有:澆道34a ;構(gòu)成盤型澆口的凹部34b ;以及分型面34c。
[0093]首先，用現(xiàn)有已知的方法制造金屬制的芯骨I。此時(shí)，第二環(huán)狀凹部12的深度D為0.5mm以上、且澆口厚T的1/2以下的范圍。需要說明的是，即使在澆口厚T為6.0mm以上的情況下，第二環(huán)狀凹部12的深度D也為3.0mm以下。
[0094]接下來，將芯骨I以使第二環(huán)狀凹部13與澆口相對(duì)、并使?jié)驳?4a的軸向與芯骨I的軸向一致的方式配置在金屬模具3內(nèi)。此時(shí)，構(gòu)成盤型澆口的凹部34b的傾斜的內(nèi)周面與芯骨I的第二環(huán)狀凹部13的內(nèi)周側(cè)壁面13e相對(duì)(徑向位置大致一致)，且與芯骨I的第二環(huán)狀凹部13的內(nèi)周側(cè)壁面13e平行。接下來，使注塑成形機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，將邊沿部2—體成形于芯骨I。
[0095]此時(shí)，從注塑成形機(jī)的噴嘴供給的合成樹脂從澆道34a經(jīng)由盤型澆口進(jìn)入腔室內(nèi)。如圖3中線4a所示，合成樹脂從芯骨I的軸向另一端面(形成有第二環(huán)狀凹部13的面)通過外周部15的外側(cè)，繞進(jìn)軸向一端面(形成有第一環(huán)狀凹部12的面)。
[0096]圖4示出利用注塑成形在金屬模具內(nèi)填充合成樹脂4且合成樹脂4被固化后的狀態(tài)。該狀態(tài)下，在拆下金屬模具3后，沿著線L圓錐狀地切下合成樹脂4，從而得到圖1所示的蝸輪10。圖4的線21a是示出齒輪21的谷的線。
[0097]在第I實(shí)施方式中，芯骨I的第二環(huán)狀凹部13的深度D與澆口厚T的關(guān)系滿足D < T/2(即，芯骨I的第二環(huán)狀凹部13的深度D為芯骨I的軸向另一端面與邊沿部2的端面部13a(軸向另一端面)之間的軸向距離的1/2以下)，隔著第二環(huán)狀凹部13的端面部13a、13b位于同一平面F上。所以，在合成樹脂的注塑成形時(shí)，不易阻礙合成樹脂的流動(dòng)。即，第二環(huán)狀凹部13的深度D盡可能地小，在合成樹脂流動(dòng)時(shí)越不易產(chǎn)生渦流。另外，若隔著第二環(huán)狀凹部13的端面部13a、13b不在同一平面上，則在合成樹脂流動(dòng)時(shí)容易產(chǎn)生渦流，合成樹脂的強(qiáng)度下降。但是，在本實(shí)施方式中，由于隔著第二環(huán)狀凹部13的端面部13a、13b位于同一平面F上，因此合成樹脂會(huì)順暢地流動(dòng)。由此，合成樹脂徹底遍及整個(gè)腔室(直到流動(dòng)的終端部即第一環(huán)狀凹部12)，防止產(chǎn)生成為芯骨I與邊沿部2的結(jié)合強(qiáng)度下降的原因的熔接縫等。
[0098]蝸輪10在芯骨I上不僅形成有第一環(huán)狀凹部12，也形成有第二環(huán)狀凹部13，除了邊沿部2的第一內(nèi)周部22相對(duì)于第一環(huán)狀凹部12的固定外，還具有邊沿部2的第二內(nèi)周部23相對(duì)于第二環(huán)狀凹部12的固定。所以，芯骨I與邊沿部2的結(jié)合強(qiáng)度比圖27的蝸輪100 局 ο
[0099]另外，由于蝸輪10的第二環(huán)狀凹部13的外周側(cè)壁面13c以與底面13d垂直的方式從底面13d延伸，因此與壁面13c是錐面的構(gòu)成相比，能夠進(jìn)一步提高芯骨I與邊沿部2的結(jié)合強(qiáng)度。
[0100]此外，該第I實(shí)施方式的蝸輪10在芯骨I的軸向端面上僅設(shè)置有I個(gè)第二環(huán)狀凹部13，但在第二環(huán)狀凹部12的深度D不能為0.5mm以上的情況下，也可以通過在芯骨I的軸向端面上設(shè)置多個(gè)深度D為0.1mm以上0.4mm以下的第二環(huán)狀凹部12，來提高芯骨I與邊沿部2的結(jié)合強(qiáng)度。為了確保芯骨I與邊沿部2的結(jié)合強(qiáng)度，使D的下限值為0.1mm。
[0101]蝸輪10被用在電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的渦輪蝸桿機(jī)構(gòu)的減速器中。
[0102]圖5示出具有組裝有蝸輪10的減速器的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置。圖6是說明圖5的減速器的渦輪蝸桿機(jī)構(gòu)的圖。
[0103]在這個(gè)例子中，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的輸出軸51與轉(zhuǎn)向軸52利用扭桿53結(jié)合。在將輸出軸51自由旋轉(zhuǎn)地支撐的殼體54的內(nèi)表面設(shè)置有轉(zhuǎn)矩傳感器55。轉(zhuǎn)矩傳感器55測(cè)定在轉(zhuǎn)向軸52與輸出軸51之間傳遞的轉(zhuǎn)矩。
[0104]如圖6所示，在電動(dòng)馬達(dá)56的輸出軸57上結(jié)合有蝸桿58。在蝸桿58上嚙合有蝸輪10的齒輪21。
[0105]根據(jù)該電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，根據(jù)由轉(zhuǎn)矩傳感器55得到的轉(zhuǎn)矩測(cè)定值對(duì)電動(dòng)馬達(dá)56進(jìn)行通電，經(jīng)由包含蝸桿57與蝸輪10的減速器，向輸出軸51賦予適當(dāng)?shù)闹D(zhuǎn)矩。
[0106]下面，說明本發(fā)明的第2實(shí)施方式。圖7是第2實(shí)施方式的蝸輪的剖視圖，圖8是其局部放大圖。
[0107]如圖7和8所示，第2實(shí)施方式的蝸輪1A包括:金屬制的芯骨IA ;以及將芯骨IA的外周部15覆蓋的大致圓環(huán)狀的邊沿部2A。芯骨IA在軸向觀察時(shí)，被配置在邊沿部2A的大致中央。
[0108]芯骨IA形成為大致圓板狀。芯骨IA具有:對(duì)軸進(jìn)行嵌合的中心孔11 ;形成有第一環(huán)狀凹部12的軸向一端面；形成有第二環(huán)狀凹部13的軸向另一端面；在第一環(huán)狀凹部12的外周側(cè)壁面(徑向外側(cè)區(qū)域的面)12a上形成的第三環(huán)狀凹部14 ；以及在外周部15形成的花鍵15a?；ㄦI15a在軸向上被設(shè)置在外周部15的形成有第二環(huán)狀凹部13的一側(cè)的部分。外周部15的形成有第一環(huán)狀凹部12的一側(cè)的其他部分被構(gòu)成為圓筒面。芯骨IA的與第一環(huán)狀凹部12相比的徑向內(nèi)側(cè)的部分成為具有中心孔11的凸柱部11a。
[0109]如圖8所示，芯骨IA的軸向另一端面具有在徑向上隔著第二環(huán)狀凹部13的端面部13a、13b。端面部13a、13b是平面，位于單點(diǎn)劃線F所示的同一平面上。第二環(huán)狀凹部13具有:底面13d;與底面13d垂直地在軸向上從底面13d延伸的外周側(cè)壁面13c ;以及與底面13d呈鈍角地從底面13d向端面部13b錐狀地延伸的內(nèi)周側(cè)壁面13e。第二環(huán)狀凹部13的外周側(cè)壁面13c被構(gòu)成為圓筒面。第一環(huán)狀凹部12的外周側(cè)壁面12a的除了第三環(huán)狀凹部14以外的部分被構(gòu)成為直徑比第二環(huán)狀凹部13的外周側(cè)壁面13c的直徑小的圓筒面。S卩，第二環(huán)狀凹部13的外周側(cè)壁面13c與第一環(huán)狀凹部12的外周側(cè)壁面12a的除了第三環(huán)狀凹部14以外的部分相比被設(shè)置在徑向外側(cè)。
[0110]第三環(huán)狀凹部14如圖8所示，具有:在與芯骨IA的徑向大致相同的方向上延伸的徑向面14a ;以及以第三環(huán)狀凹部14的開口側(cè)擴(kuò)展的方式構(gòu)成的錐面14b。
[0111]邊沿部2A利用合成樹脂的注塑成形與芯骨IA形成為一體。在邊沿部2A的外周部形成有齒輪21。邊沿部2A具有:第一內(nèi)周部22，其被固定在芯骨IA的第一環(huán)狀凹部12 ;以及第二內(nèi)周部23，其被固定在第二環(huán)狀凹部13 ;以及凸部24，其與第三環(huán)狀凹部14嵌合。
[0112]如圖8所示，第一內(nèi)周部22從邊沿部2A的軸向一端面延伸到第一環(huán)狀凹部12的徑向外側(cè)區(qū)域，并被固定在第一環(huán)狀凹部12的外周側(cè)壁面12a和第一環(huán)狀凹部12的底面的徑向外側(cè)部分12b。第一內(nèi)周部22的內(nèi)周面具有:與第一環(huán)狀凹部12的底面的徑向外側(cè)部分12b抵接的圓筒面；以及從該圓筒面向邊沿部2A的軸向一端面并向徑向外側(cè)延伸的傾斜面。第二內(nèi)周部23從邊沿部2A的軸向另一端面延伸到第二環(huán)狀凹部13的徑向外側(cè)區(qū)域，并被固定在第二環(huán)狀凹部13的外周側(cè)壁面13c和第二環(huán)狀凹部13的底面13d的徑向外側(cè)部分。第二內(nèi)周部23的內(nèi)周面被構(gòu)成為從第二環(huán)狀凹部13的底面13d向邊沿部2A的軸向另一端面并向徑向外側(cè)延伸的傾斜面(參照?qǐng)D10的線L)。第一內(nèi)周部22的內(nèi)周面與第一環(huán)狀凹部12的底面的徑向外側(cè)部分12b抵接的徑向位置、和第二內(nèi)周部23的內(nèi)周面與第二環(huán)狀凹部13的底面13d抵接的徑向位置大致一致。
[0113]邊沿部2A具有與芯骨IA的花鍵15a的谷部嵌合的凸部。利用邊沿部2A的凸部與芯骨IA的花鍵15a的谷部的嵌合，邊沿部2A與芯骨IA以一體地旋轉(zhuǎn)而能傳遞轉(zhuǎn)矩的方式結(jié)合。
[0114]蝸輪1A由以下的方法制造。
[0115]如圖9所示，注塑成形中使用的金屬模具3包括第一部件31、第二部件32、第三部件33、以及第四部件34。第一部件31具有與芯骨IA的中心孔11嵌合的凸部31a。第二部件32具有:與第一環(huán)狀凹部12嵌合的凸部32a ；以及構(gòu)成腔室的凹部32b。第三部件33具有:構(gòu)成腔室的凹部33a ;以及分型面33b。第四部件34具有:澆道34a ;構(gòu)成盤型澆口的凹部34b ;以及分型面34c。
[0116]首先，用現(xiàn)有已知的方法制造金屬制的芯骨1A。此時(shí)，第二環(huán)狀凹部12的深度D為0.5mm以上且澆口厚T的1/2以下的范圍。需要說明的是，即使在澆口厚T為6.0mm以上的情況下，第二環(huán)狀凹部12的深度D也為3.0mm以下。
[0117]接下來，將芯骨IA以使第二環(huán)狀凹部13與澆口相對(duì)、并使?jié)驳?4a的軸向與芯骨IA的軸向一致的方式配置在金屬模具3內(nèi)。此時(shí)，構(gòu)成盤型澆口的凹部34b的傾斜的內(nèi)周面與芯骨IA的第二環(huán)狀凹部13的內(nèi)周側(cè)壁面13e平行。接下來，使注塑成形機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，將邊沿部2A —體成形于芯骨1A。
[0118]此時(shí)，從注塑成形機(jī)的噴嘴供給的合成樹脂從澆道34a經(jīng)由盤型澆口進(jìn)入腔室內(nèi)。如圖9中線4a所示，合成樹脂從芯骨IA的軸向另一端面(形成有第二環(huán)狀凹部13的面)通過外周部15的外側(cè)，繞進(jìn)軸向一端面(形成有第一環(huán)狀凹部12的面)之后，到達(dá)第三環(huán)狀凹部14。
[0119]圖10示出利用注塑成形在金屬模具內(nèi)填充合成樹脂4、且合成樹脂4被固化后的狀態(tài)。該狀態(tài)下，在將金屬模具3拆下后，沿著線L圓錐狀地切下合成樹脂4，從而得到圖7所示的蝸輪1A0圖10的線21a是示出齒輪21的谷的線。
[0120]在第2實(shí)施方式中，芯骨IA的第二環(huán)狀凹部13的深度D與澆口厚T的關(guān)系滿足D ( T/2( S卩，芯骨IA的第二環(huán)狀凹部13的深度D為芯骨IA的軸向另一端面與邊沿部2Α的端面部13a(軸向另一端面)之間的軸向距離的1/2以下)，隔著第二環(huán)狀凹部13的端面部13a、13b位于同一平面F上，第三環(huán)狀凹部14具有錐面14b。所以，在合成樹脂的注塑成形時(shí)，不易阻礙合成樹脂的流動(dòng)。由此，合成樹脂徹底遍及整個(gè)腔室(直到流動(dòng)的終端部即第三環(huán)狀凹部14)，防止產(chǎn)生成為芯骨IA與邊沿部2A的結(jié)合強(qiáng)度下降的原因的熔接縫等。
[0121]蝸輪1A在芯骨IA上不僅形成有第一環(huán)狀凹部12，也形成有第二環(huán)狀凹部13和第三環(huán)狀凹部14，除了邊沿部2A的第一內(nèi)周部22相對(duì)于第一環(huán)狀凹部12的固定外，還具有邊沿部2A的第二內(nèi)周部23相對(duì)于第二環(huán)狀凹部12的固定、以及第三環(huán)狀凹部14與邊沿部2A的凸部24的嵌合。所以，芯骨IA與邊沿部2A的結(jié)合強(qiáng)度比圖27的蝸輪100高。
[0122]另外，由于蝸輪1A的第二環(huán)狀凹部13的外周側(cè)壁面13c以與底面13d垂直的方式從底面13d延伸，因此與壁面13c是錐面的構(gòu)成相比，能夠進(jìn)一步提高芯骨IA與邊沿部2A的結(jié)合強(qiáng)度。
[0123]蝸輪1A在芯骨IA的軸向端面上僅設(shè)置有I個(gè)第二環(huán)狀凹部13，但在第二環(huán)狀凹部12的深度D不能為0.5mm以上的情況下，也可以通過在芯骨IA的軸向端面上設(shè)置多個(gè)深度D為0.1mm以上0.4mm以下的第二環(huán)狀凹部12，來提高芯骨IA與邊沿部2A的結(jié)合強(qiáng)度。
[0124]蝸輪1A被用在構(gòu)成電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的渦輪蝸桿機(jī)構(gòu)的減速器中。
[0125]圖11示出具有組裝有蝸輪1A的減速器的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置。圖12是說明圖11的減速器的渦輪蝸桿機(jī)構(gòu)的圖。
[0126]在這個(gè)例子中，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的輸出軸51與轉(zhuǎn)向軸52利用扭桿53結(jié)合。在將輸出軸51自由旋轉(zhuǎn)地支撐的殼體54的內(nèi)表面上設(shè)置有轉(zhuǎn)矩傳感器55。轉(zhuǎn)矩傳感器55測(cè)定在轉(zhuǎn)向軸52與輸出軸51之間傳遞的轉(zhuǎn)矩。
[0127]如圖12所示，在電動(dòng)馬達(dá)56的輸出軸57上結(jié)合有蝸桿58。在蝸桿58上嚙合有蝸輪1A的齒輪21。
[0128]根據(jù)該電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，根據(jù)由轉(zhuǎn)矩傳感器55得到的轉(zhuǎn)矩測(cè)定值向電動(dòng)馬達(dá)56進(jìn)行通電，經(jīng)由包含蝸桿57與蝸輪1A的減速器，向輸出軸51賦予適當(dāng)?shù)闹D(zhuǎn)矩。
[0129]下面，說明本發(fā)明的第3實(shí)施方式。圖13是第3實(shí)施方式的蝸輪的剖視圖，圖14是其局部放大圖。
[0130]如圖13和圖8所示，第3實(shí)施方式的蝸輪1B包括:金屬制的芯骨IB ;以及將芯骨IB的外周部15覆蓋的大致圓環(huán)狀的邊沿部2B。芯骨IB在軸向觀察時(shí)，被配置在邊沿部2B的大致中央。
[0131]芯骨IB被形成為大致圓板狀。芯骨IB具有:對(duì)軸進(jìn)行嵌合的中心孔11 ;形成有第一環(huán)狀凹部12的軸向一端面；形成有第二環(huán)狀凹部13的軸向另一端面；形成在第一環(huán)狀凹部12的底面的徑向外側(cè)部分(徑向外側(cè)區(qū)域的面)12b的第三環(huán)狀凹部14A;以及形成有花鍵15a的外周部15。花鍵15a在軸向上被設(shè)置在外周部15的形成有第二環(huán)狀凹部13的一側(cè)的部分。外周部15的形成有第一環(huán)狀凹部12的一側(cè)的其他部分被構(gòu)成為圓筒面。芯骨IB的與第一環(huán)狀凹部12相比的徑向內(nèi)側(cè)的部分為具有中心孔11的凸柱部11a。
[0132]如圖14所示，芯骨IB的軸向另一端面具有在徑向上隔著第二環(huán)狀凹部13的端面部13a、13b。端面部13a、13b是平面，位于點(diǎn)劃線F所示的同一平面上。第二環(huán)狀凹部13具有:底面13d;與底面13d垂直地在軸向上從底面13d延伸的外周側(cè)壁面13c;以及與底面13d呈鈍角地從底面13d向端面部13b錐狀地延伸的內(nèi)周側(cè)壁面13e。第二環(huán)狀凹部13的外周側(cè)壁面13c被構(gòu)成為圓筒面。第一環(huán)狀凹部12的外周側(cè)壁面12a被構(gòu)成為直徑比第二環(huán)狀凹部13的外周側(cè)壁面13c的直徑小的圓筒面。S卩，第二環(huán)狀凹部13的外周側(cè)壁面13c與第一環(huán)狀凹部12的外周側(cè)壁面12a相比被設(shè)置在徑向外側(cè)。
[0133]第三環(huán)狀凹部14A如圖14所示，具有:在與芯骨IB的軸向大致相同的方向上延伸的軸向面14c ;以及以第三環(huán)狀凹部14A的開口側(cè)擴(kuò)展的方式構(gòu)成的錐面14d。
[0134]邊沿部2B利用合成樹脂的注塑成形與芯骨IB形成為一體。在邊沿部2B的外周部形成有齒輪21。邊沿部2B具有:第一內(nèi)周部22，其被固定在芯骨IB的第一環(huán)狀凹部12 ；以及第二內(nèi)周部23，其被固定在第二環(huán)狀凹部13 ;以及凸部24A，其與第三環(huán)狀凹部14A嵌八口 ο
[0135]如圖14所示，第一內(nèi)周部22從邊沿部2B的軸向一端面延伸到第一環(huán)狀凹部12的徑向外側(cè)區(qū)域，并被固定在第一環(huán)狀凹部12的外周側(cè)壁面12a和底面的徑向外側(cè)部分12b。第一內(nèi)周部22的內(nèi)周面具有:與第一環(huán)狀凹部12的底面的徑向外側(cè)部分12b抵接的圓筒面；以及從該圓筒面向邊沿部2B的軸向一端面并向徑向外側(cè)延伸的傾斜面。第二內(nèi)周部23從邊沿部2B的軸向另一端面延伸到第二環(huán)狀凹部13的徑向外側(cè)區(qū)域，并被固定在第二環(huán)狀凹部13的外周側(cè)壁面13c和底面13d的徑向外側(cè)部分。第二內(nèi)周部23的內(nèi)周面被構(gòu)成為從第二環(huán)狀凹部13的底面13d向邊沿部2B的軸向另一端面并向徑向外側(cè)延伸的傾斜面。第一內(nèi)周部22的內(nèi)周面與第一環(huán)狀凹部12的底面的徑向外側(cè)部分12b抵接的徑向位置、和第二內(nèi)周部23的內(nèi)周面與第二環(huán)狀凹部13的底面13d抵接的徑向位置大致一致。
[0136]邊沿部2B具有與芯骨IB的花鍵15a的谷部嵌合的凸部。利用邊沿部2B的凸部與芯骨IB的花鍵15a的谷部的嵌合，邊沿部2B與芯骨IB以一體地旋轉(zhuǎn)而能傳遞轉(zhuǎn)矩的方式結(jié)合。
[0137]蝸輪1B除了使用的芯骨的形狀不同以外，用與第2實(shí)施方式的蝸輪1A相同的方法制造。
[0138]在第3實(shí)施方式中，第二環(huán)狀凹部13的深度D與澆口厚T的關(guān)系滿足D彡T/2，隔著第二環(huán)狀凹部13的端面部13a、13b位于同一平面F上，第三環(huán)狀凹部14A具有錐面14d。所以，在合成樹脂的注塑成形時(shí)，不易阻礙合成樹脂的流動(dòng)。由此，合成樹脂徹底遍及整個(gè)腔室(直到流動(dòng)的終端部即第三環(huán)狀凹部14A)，防止產(chǎn)生成為芯部IA與邊沿部2B的結(jié)合強(qiáng)度下降的原因的熔接縫等。
[0139]蝸輪1B在芯骨IB上不僅形成有第一環(huán)狀凹部12，也形成有第二環(huán)狀凹部13和第三環(huán)狀凹部14A，除了邊沿部2B的第一內(nèi)周部22相對(duì)于第一環(huán)狀凹部12的固定外，還具有邊沿部2B的第二內(nèi)周部23相對(duì)于第二環(huán)狀凹部12的固定、以及第三環(huán)狀凹部14A與邊沿部2B的凸部24A的嵌合。所以，芯骨IB與邊沿部2B的結(jié)合強(qiáng)度比圖27的蝸輪100高。
[0140]另外，由于蝸輪1B以第二環(huán)狀凹部13的外周側(cè)壁面13c與底面13d垂直的方式從底面13d延伸，因此與壁面13c為錐面的構(gòu)成相比，能夠進(jìn)一步提高芯骨IB與邊沿部2B的結(jié)合強(qiáng)度。
[0141]蝸輪1B除了第三環(huán)狀凹部的形成位置不同以外，與第2實(shí)施方式的蝸輪1A相同，但由于該不同，蝸輪1B與蝸輪1A相比存在以下優(yōu)點(diǎn)。
[0142]蝸輪1A的第三環(huán)狀凹部14沿芯骨IA的徑向凹陷，與之相對(duì)，蝸輪1B的第三環(huán)狀凹部14A沿芯骨IB的軸向凹陷。在用鍛造等塑性加工成形沒有第三環(huán)狀凹部14、14A的形狀的芯骨時(shí)，沿芯骨的軸向施加成形負(fù)荷來進(jìn)行成形。因此，在具有第三環(huán)狀凹部14A的芯骨IB的情況下，能夠利用沿芯骨IB的軸向施加的成形負(fù)荷同時(shí)地成形第三環(huán)狀凹部14A，但是，在具有第三環(huán)狀凹部14的芯骨IA的情況下，為了形成第三環(huán)狀凹部14，還需要進(jìn)行沿與芯骨IA的軸向垂直的方向施加成形負(fù)荷的成形。因此，蝸輪1B與蝸輪1A相比，能夠降低芯骨的成形所花費(fèi)的成本。
[0143]圖15是第4實(shí)施方式的蝸輪的剖視圖，圖16是其局部放大圖。
[0144]如圖15和圖16所示，該實(shí)施方式的蝸輪1C包括:金屬制的芯骨1C;以及將芯骨IC的外周部15覆蓋的大致圓環(huán)狀的邊沿部2C。
[0145]芯骨IC形成為大致圓板狀。芯骨IC具有:對(duì)軸進(jìn)行嵌合的中心孔11 ;形成有第一環(huán)狀凹部12的軸向一端面；形成有第二環(huán)狀凹部13A的軸向另一端面；以及形成有花鍵15a的外周部15。花鍵15a在軸向上被設(shè)置在外周部15的形成有第二環(huán)狀凹部13A的一側(cè)的部分。外周部15的形成有第一環(huán)狀凹部12的一側(cè)的其他部分被構(gòu)成為圓筒面。芯骨IC的與第一環(huán)狀凹部12相比的徑向內(nèi)側(cè)的部分為具有中心孔11的凸柱部11a。
[0146]如圖16所示，芯骨IC的軸向另一端面具有在徑向上隔著第二環(huán)狀凹部13A的端面部13Aa、13Ab。端面部13Aa、13Ab是平面，位于單點(diǎn)劃線F所示的同一平面上。第二環(huán)狀凹部13A具有:底面13Ad ;以及與底面13Ad呈鈍角地從底面13Ad向端面部13Ab錐狀地延伸的內(nèi)周側(cè)壁面13Ae。
[0147]第二環(huán)狀凹部13A的外周側(cè)壁面具有:與底面13Ad呈鈍角地從底面13Ad向端面部13Aa延伸的錐面13Ac ;形成在錐面13Ac的徑向外側(cè)的第三環(huán)狀凹部14A ;以及形成在第三環(huán)狀凹部14A的徑向外側(cè)的外側(cè)錐面13Af。第三環(huán)狀凹部14A的截面形狀為直角三角形，其兩邊為與第二環(huán)狀凹部13A的底面13Ad平行的面(沿著線LI的面)、以及與底面13Ad垂直的面(沿著線L2的面)。錐面13Ac和外側(cè)錐面13Af被配置在相同的線L3上。S卩，外側(cè)錐面13Af被構(gòu)成為錐面13Ac的延長(zhǎng)面的一部分。與第二環(huán)狀凹部13A的底面13Ad垂直的第三環(huán)狀凹部14A的面(沿著線L2的面)被構(gòu)成為圓筒面。第一環(huán)狀凹部12的外周側(cè)壁面12a被構(gòu)成為直徑與第三環(huán)狀凹部14A的面的直徑大致相等的圓筒面，該第三環(huán)狀凹部14A的面與第二環(huán)狀凹部13A的底面13Ad垂直。
[0148]邊沿部2C利用合成樹脂的注塑成形與芯骨IC形成為一體。在邊沿部2C的外周部形成有齒輪21。邊沿部2C具有:第一內(nèi)周部22，其被固定在芯骨IC的第一環(huán)狀凹部12 ；以及第二內(nèi)周部23A，其被固定在第二環(huán)狀凹部13A。
[0149]如圖16所示，第一內(nèi)周部22從邊沿部2C的軸向一端面延伸到第一環(huán)狀凹部12的徑向外側(cè)區(qū)域，并被固定在第一環(huán)狀凹部12的外周側(cè)壁面12a和第一環(huán)狀凹部12的底面的徑向外側(cè)部分12b。第一內(nèi)周部22的內(nèi)周面具有:與第一環(huán)狀凹部12的底面的徑向外側(cè)部分12b抵接的圓筒面；以及從該圓筒面向邊沿部2C的軸向一端面并向徑向外側(cè)延伸的傾斜面。第二內(nèi)周部23A從邊沿部2C的軸向另一端面延伸到第二環(huán)狀凹部13A的徑向外側(cè)區(qū)域，并被固定在第二環(huán)狀凹部13A的外周側(cè)壁面(錐面13Ac、第三環(huán)狀凹部14A、夕卜側(cè)錐面13Af)和底面13Ad的徑向外側(cè)部分。第二內(nèi)周部23A的內(nèi)周面被構(gòu)成為從第二環(huán)狀凹部13A的底面13Ad向邊沿部2C的軸向另一端面并向徑向外側(cè)延伸的傾斜面(參照?qǐng)D18的線L)。第二內(nèi)周部23A的內(nèi)周面沿著線L3與第二環(huán)狀凹部13A的錐面13Ac及外側(cè)錐面13Af平行，由此，第二環(huán)狀凹部13A的底面13Ad與端面部13Aa之間的范圍中的、第二內(nèi)周部23A的壁厚除了第三環(huán)狀凹部14A內(nèi)的部分以外大致為一定。第二內(nèi)周部23A第一內(nèi)周部22的內(nèi)周面與第一環(huán)狀凹部12的底面的徑向外側(cè)部分12b抵接的徑向位置、和第二內(nèi)周部23A的內(nèi)周面與第二環(huán)狀凹部13A的底面13Ad抵接的徑向位置大致一致。
[0150]邊沿部2C具有與芯骨IC的花鍵15a的谷部嵌合的凸部。利用邊沿部2C的凸部與芯骨IC的花鍵15a的谷部的嵌合，邊沿部2C與芯骨IC以一體地旋轉(zhuǎn)而能傳遞轉(zhuǎn)矩的方式結(jié)合。
[0151]蝸輪1C由以下的方法制造。
[0152]如圖17所示，注塑成形所使用的金屬模具3包括第一部件31、第二部件32、第三部件33、以及第四部件34。第一部件31具有與芯骨IC的中心孔11嵌合的凸部31a。第二部件32具有:與第一環(huán)狀凹部12嵌合的凸部32a ;以及構(gòu)成腔室的凹部32b。第三部件33具有:構(gòu)成腔室的凹部33a ；以及分型面33b。第四部件34具有:澆道34a ;構(gòu)成盤型澆口的凹部34b ;以及分型面34c。
[0153]首先，用現(xiàn)有已知的方法制造金屬制的芯骨1C。此時(shí)，第二環(huán)狀凹部12的深度D為0.5mm以上且澆口厚T的1/2以下的范圍。需要說明的是，即使在澆口厚T為6.0mm以上的情況下，使第二環(huán)狀凹部12的深度D的深度D也為3.0mm以下。
[0154]接下來，將芯骨IC以使第二環(huán)狀凹部13A與澆口相對(duì)、使?jié)驳?4a的軸向與芯骨IC的軸向一致的方式配置在金屬模具3內(nèi)。此時(shí)，構(gòu)成盤型澆口的凹部34b的傾斜的內(nèi)周面與芯骨IC的第二環(huán)狀凹部13A的內(nèi)周側(cè)壁面13Ae相對(duì)(徑向位置大致一致)，并與芯骨IC的第二環(huán)狀凹部13A的內(nèi)周側(cè)壁面13Ae平行。接下來，使注塑成形機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，將邊沿部2C一體成形于芯骨1C。
[0155]此時(shí)，從注塑成形機(jī)的噴嘴供給的合成樹脂從澆道34a經(jīng)由盤型澆口進(jìn)入腔室內(nèi)。如圖17中線4a所示，合成樹脂從芯骨IC的軸向另一端面(形成有第二環(huán)狀凹部13A的面)通過外周部15的外側(cè)，繞進(jìn)軸向一端面(形成有第一環(huán)狀凹部12的面)。
[0156]圖18示出利用注塑成形在金屬模具內(nèi)填充合成樹脂4且合成樹脂4被固化后的狀態(tài)。在該狀態(tài)下將金屬模具3拆下后，沿著線L以圓錐狀切下合成樹脂4，從而得到圖15所示的蝸輪10C。圖18的線21a是示出齒輪21的谷的線。
[0157]在第4實(shí)施方式中，芯骨IC的第二環(huán)狀凹部13A的深度D與澆口厚T的關(guān)系滿足D ( T/2，在第三環(huán)狀凹部14Α的徑向內(nèi)側(cè)和外側(cè)形成有錐面(錐面13Ac、外側(cè)錐面13Af)，隔著第二環(huán)狀凹部13A的端面部13Aa、13Ab位于同一平面F上。所以，在合成樹脂的注塑成形時(shí)，不易阻礙合成樹脂的流動(dòng)。由此，合成樹脂徹底遍及整個(gè)腔室(直到流動(dòng)的終端部即第一環(huán)狀凹部12)，防止產(chǎn)生成為芯骨IC與邊沿部2C的結(jié)合強(qiáng)度下降的原因的熔接縫坐寸ο
[0158]蝸輪1C在芯骨IC上不僅形成有第一環(huán)狀凹部12，也形成有具有第三環(huán)狀凹部14A的第二環(huán)狀凹部13A，除了邊沿部2C的第一內(nèi)周部22相對(duì)于第一環(huán)狀凹部12的固定夕卜，還具有邊沿部2C的第二內(nèi)周部23A相對(duì)于第二環(huán)狀凹部13A的固定。所以，芯骨IC與邊沿部2C的結(jié)合強(qiáng)度比圖2713A的蝸輪100高。
[0159]另外，由于蝸輪1C的第二環(huán)狀凹部13A的外周側(cè)壁面是在錐面上具有直角形的第三環(huán)狀凹部14A的形狀，因此與僅由錐面構(gòu)成的形狀的構(gòu)成相比，能夠進(jìn)一步提高芯骨IC與邊沿部2C的結(jié)合強(qiáng)度。
[0160]蝸輪1C被用在電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的渦輪蝸桿機(jī)構(gòu)的減速器中。
[0161]圖19示出具有裝入有蝸輪1C的減速器的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置。圖20是說明圖19的減速器的渦輪蝸桿機(jī)構(gòu)的圖。
[0162]在這個(gè)例子中，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的輸出軸51與轉(zhuǎn)向軸52利用扭桿53結(jié)合。在將輸出軸51自由旋轉(zhuǎn)地支撐的殼體54的內(nèi)表面上設(shè)置有轉(zhuǎn)矩傳感器55。轉(zhuǎn)矩傳感器55測(cè)定在轉(zhuǎn)向軸52與輸出軸51之間傳遞的轉(zhuǎn)矩。
[0163]如圖20所示，在電動(dòng)馬達(dá)56的輸出軸57上結(jié)合有蝸桿58。在蝸桿58上嚙合有蝸輪1C的齒輪21。
[0164]根據(jù)該電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，根據(jù)由轉(zhuǎn)矩傳感器55得到的轉(zhuǎn)矩測(cè)定值對(duì)電動(dòng)馬達(dá)56進(jìn)行通電，經(jīng)由包含蝸桿57與蝸輪1C的減速器，向輸出軸51賦予適當(dāng)?shù)闹D(zhuǎn)矩。
[0165]圖21是第5實(shí)施方式的蝸輪的剖視圖，圖22是其局部放大圖。
[0166]如圖21和圖22所示，第5實(shí)施方式的蝸輪1D包括:金屬制的芯骨ID ;以及將芯骨ID的外周部15覆蓋的大致圓環(huán)狀的邊沿部2D。
[0167]芯骨ID形成為大致圓板狀。芯骨ID具有:對(duì)軸進(jìn)行嵌合的中心孔11 ;形成有第一環(huán)狀凹部12的軸向一端面；形成有第二環(huán)狀凹部13B的軸向另一端面；以及形成有花鍵15a的外周部15。芯骨ID的與第一環(huán)狀凹部12相比的內(nèi)周側(cè)的部分為具有中心孔11的凸柱部11a。
[0168]如圖22所示，芯骨ID的軸向另一端面具有在徑向上隔著第二環(huán)狀凹部13B的端面部13Ba、13Bb。端面部13Ba、13Bb是平面，位于點(diǎn)劃線F所示的同一平面上。第二環(huán)狀凹部13B具有:底面13Bd ;以及與底面13Bd呈鈍角地從底面13Bd向端面部13Bb錐狀地延伸的內(nèi)周側(cè)壁面13Be。
[0169]第二環(huán)狀凹部13B的外周側(cè)壁面具有:以與底面13Ad呈鈍角的方式從底面13Bd向端面部13Ba延伸的錐面13Bc ;以及形成在錐面13Bc的徑向外側(cè)的第三環(huán)狀凹部14B。第三環(huán)狀凹部14B的截面形狀為直角三角形，其兩邊為與第二環(huán)狀凹部13B的底面13Bd平行的面(沿著線LI的面)、以及與底面13Ad垂直的面(沿著線L2的面)。第三環(huán)狀凹部14B的與第二環(huán)狀凹部13B的底面13Bd垂直的面筆直地延伸，到達(dá)芯骨ID的軸向另一端面的端面部13Ba。與第二環(huán)狀凹部13B的底面13Bd垂直的第三環(huán)狀凹部14B的面(沿著線L2的面)被構(gòu)成為圓筒面。第一環(huán)狀凹部12的外周側(cè)壁面12a被構(gòu)成為直徑比第三環(huán)狀凹部14B的與第二環(huán)狀凹部13B的底面13Bd垂直的面的直徑小的圓筒面。
[0170]邊沿部2D利用合成樹脂的注塑成形與芯骨ID形成為一體。在邊沿部2D的外周部形成有齒輪21。邊沿部2D具有:第一內(nèi)周部22，其被固定在芯骨ID的第一環(huán)狀凹部12 ；以及第二內(nèi)周部23B，其被固定在第二環(huán)狀凹部13B。
[0171]如圖22所示，第一內(nèi)周部22從邊沿部2D的軸向一端面延伸到第一環(huán)狀凹部12的徑向外側(cè)區(qū)域，并被固定在第一環(huán)狀凹部12的外周側(cè)壁面12a和底面的徑向外側(cè)部分12b。第二內(nèi)周部23B從邊沿部2D的軸向另一端面延伸到第二環(huán)狀凹部13B的徑向外側(cè)區(qū)域，并被固定在第二環(huán)狀凹部13B的外周側(cè)壁面(錐面13Bc、第三環(huán)狀凹部14B)和底面13Bd的徑向外側(cè)部分。第二內(nèi)周部23B的內(nèi)周面沿著線L3與第二環(huán)狀凹部13B的錐面13Bc平行。
[0172]邊沿部2D具有與芯骨ID的花鍵15a的谷部嵌合的凸部。利用邊沿部2D的凸部與芯骨ID的花鍵15a的谷部的嵌合，邊沿部2D與芯骨ID以一體地旋轉(zhuǎn)而能傳遞轉(zhuǎn)矩的方式結(jié)合。
[0173]蝸輪1D除了使用的芯骨的形狀不同以外，用與第4實(shí)施方式相同的方法制造。圖23是與第4實(shí)施方式的圖17對(duì)應(yīng)的圖，圖24是與第4實(shí)施方式的圖18對(duì)應(yīng)的圖。
[0174]在第5實(shí)施方式中，第二環(huán)狀凹部13B的深度D與澆口厚T的關(guān)系滿足D < T/2，并在第三環(huán)狀凹部14B的徑向內(nèi)側(cè)形成有錐面13Bc，隔著第二環(huán)狀凹部13B的端面部13Ba、13Bb位于同一平面F上。所以，在合成樹脂的注塑成形時(shí)，不易阻礙合成樹脂的流動(dòng)。由此，合成樹脂徹底遍及整個(gè)腔室(直到流動(dòng)的終端部即第一環(huán)狀凹部12)，防止產(chǎn)生成為芯骨IA與邊沿部2D的結(jié)合強(qiáng)度下降的原因的熔接縫等。
[0175]蝸輪1D在芯骨ID上不僅形成有第一環(huán)狀凹部12，也形成有具有第三環(huán)狀凹部14B的第二環(huán)狀凹部13B，除了邊沿部2C的第一內(nèi)周部22相對(duì)于第一環(huán)狀凹部12的固定夕卜，還具有邊沿部2C的第二內(nèi)周部23B相對(duì)于第二環(huán)狀凹部13B的固定。所以，芯骨ID與邊沿部2D的結(jié)合強(qiáng)度比圖27的蝸輪100高。
[0176]另外，蝸輪1C的第二環(huán)狀凹部13B的外周側(cè)的壁面是在錐面13Bc的外徑部具有直角形狀的第三環(huán)狀凹部14B的形狀。所以，與僅由錐面構(gòu)成的形狀的構(gòu)成相比，能夠進(jìn)一步提高芯骨ID與邊沿部2D的結(jié)合強(qiáng)度。
[0177]蝸輪1D被用在電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的渦輪蝸桿機(jī)構(gòu)的減速器中。
[0178]圖25示出具有組裝有蝸輪1D的減速器的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置。圖26是說明構(gòu)成圖25的減速器的渦輪蝸桿機(jī)構(gòu)的圖。圖25是與第4實(shí)施方式的圖19相對(duì)應(yīng)的圖，圖24是與第4實(shí)施方式的圖20對(duì)應(yīng)的圖。
[0179]本發(fā)明基于2013年2月25日申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)2013-034912號(hào)、2013年2月25日申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)2013-034913號(hào)、以及2013年3月7日申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)2013-045857號(hào)，其內(nèi)容作為參照引入于此處。
[0180]產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0181]本發(fā)明能夠適用于構(gòu)成將電動(dòng)馬達(dá)的動(dòng)力傳遞至轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)來進(jìn)行轉(zhuǎn)向輔助的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的減速器的蝸輪。
【權(quán)利要求】
1.一種蝸輪，其特征在于， 包括: 金屬制的芯棒，其形成為圓板狀；以及 合成樹脂制的邊沿部，其形成為將所述芯棒的外周部覆蓋的圓環(huán)狀， 在所述邊沿部的外周部形成齒輪， 所述邊沿部利用合成樹脂的注射成形與所述芯棒形成為一體， 所述芯棒具有:對(duì)軸進(jìn)行嵌合的中心孔；形成有第一環(huán)狀凹部的軸向一端面；形成有第二環(huán)狀凹部的軸向另一端面， 所述第二環(huán)狀凹部的徑向外側(cè)區(qū)域的外周側(cè)壁面具有:以與所述第二環(huán)狀凹部的底面呈鈍角的方式從該底面延伸的錐面；以及形成在所述錐面的徑向外側(cè)的第三環(huán)狀凹部，所述第三環(huán)狀凹部的截面形狀是直角三角形，所述直角三角形的兩邊為與所述第二環(huán)狀凹部的底面平行的面、以及與所述第二環(huán)狀凹部的底面垂直的面， 所述邊沿部具有:第一內(nèi)周部，其從所述邊沿部的軸向一端面延伸到所述第一環(huán)狀凹部的徑向外側(cè)區(qū)域，并被固定在所述第一環(huán)狀凹部的徑向外側(cè)區(qū)域；以及第二內(nèi)周部，其從所述邊沿部的軸向另一端面延伸到所述第二環(huán)狀凹部的徑向外側(cè)區(qū)域，并被固定在所述第二環(huán)狀凹部的徑向外側(cè)區(qū)域， 所述邊沿部是在將所述芯棒以使所述第二環(huán)狀凹部與澆口相對(duì)、且使?jié)驳赖妮S向與所述芯棒的軸向一致的方式配置在金屬模具中的狀態(tài)下注射成形的。
2.如權(quán)利要求1所述的蝸輪，其特征在于， 所述第二環(huán)狀凹部的外周側(cè)壁面還具有形成在所述第三環(huán)狀凹部的徑向外側(cè)的外側(cè)錐面，并且所述錐面和所述外側(cè)錐面被配置在相同的線上。
3.如權(quán)利要求1所述的蝸輪，其特征在于， 與第二環(huán)狀凹部的底面垂直的所述第三環(huán)狀凹部的面筆直地延伸，到達(dá)所述芯棒的軸向另一端面。
4.如權(quán)利要求1所述的蝸輪，其特征在于， 所述芯棒的軸向另一端面具有在徑向上隔著所述第二環(huán)狀凹部的端面部，且各端面部是平面。
5.如權(quán)利要求4所述的蝸輪，其特征在于， 構(gòu)成所述端面部的各平面位于同一平面上。
6.如權(quán)利要求1所述的蝸輪，其特征在于， 所述澆口是盤型澆口，所述邊沿部是通過使用了盤型澆口的注射成形來形成的。
7.一種電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于， 包括: 減速器，其包含權(quán)利要求1所述的蝸輪； 電動(dòng)馬達(dá)；以及 轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)， 所述電動(dòng)馬達(dá)經(jīng)由所述減速器，將電動(dòng)馬達(dá)的動(dòng)力傳遞至轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)而進(jìn)行轉(zhuǎn)向輔助。
【文檔編號(hào)】B62D5/04GK104246303SQ201480001079
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年2月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月25日
【發(fā)明者】清田晴彥, 山本武士, 三津橋史朗 申請(qǐng)人:日本精工株式會(huì)社