專利名稱：蝸桿、蝸桿保持構(gòu)造、操縱機構(gòu)以及蝸桿的組裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在電機軸上組裝的蝸桿的保持構(gòu)造、通過該蝸桿將電機的旋轉(zhuǎn)傳遞給齒輪并輸出的操縱機構(gòu)以及蝸桿的組裝方法。
背景技術(shù)：
車輛用空調(diào)的電機操作機構(gòu)中，合成樹脂制蝸桿，正如專利文獻1公開的那樣，被保持在電機軸上。被這樣保持在電機軸上的蝸桿，將電機的輸出傳遞給減速齒輪時，由于承受推力負載，所以蝸桿頂端磨損，成為高壽命化的障礙。
近年來，為了實現(xiàn)蝸桿的高壽命化，人們將鋼球插入蝸桿頂端部以減低蝸桿的磨損。
蝸桿與電機的組裝過程是，首先，在電機軸上涂敷油脂。繼而，向沿蝸桿軸方向設(shè)置的軸插入孔內(nèi)插入軸，將在頂端插入有鋼球的狀態(tài)的蝸桿組裝在電機上。然后，改變裝有蝸桿的電機的方向，將電機組裝到合成樹脂制的箱體中。這一系列的組裝作業(yè)高速進行。
專利文獻1特開平8-70553號公告(圖1)為了抑制蝸桿的晃動現(xiàn)象，所形成的軸插入孔與軸的直徑大致相等。因此，軸插入時，軸插入孔內(nèi)的空氣被軸壓縮。受該壓力作用，蝸桿會從軸插入孔脫出。將軸插入到軸插入孔后，如果保持這種狀態(tài)，隨著時間的流失，軸插入孔內(nèi)殘留的空氣可從軸與軸插入孔之間的間隙流出。但是，在高速組裝過程中，難以將它們長時間放置，在軸插入孔中仍有殘留空氣的狀態(tài)下，就移至將電機組裝到箱體的工序。
由于軸插入孔中殘留的空氣會將蝸桿頂出，在將電機裝入箱體時，蝸桿與箱體部的側(cè)壁接觸，導(dǎo)致蝸桿頂端損傷甚至是出現(xiàn)無法組裝等組裝不良的問題。
為了解決上述問題，蝸桿頂端形成有沿電機軸插入方向的貫通孔。該貫通孔連通軸插入孔與蝸桿頂端，組裝蝸桿時，軸插入孔內(nèi)部的空氣隨著軸的插入經(jīng)貫通孔排出，方便了該蝸桿的組裝。
但是，如果蝸桿的頂端部裝有鋼球，蝸桿上形成的貫通孔會被鋼球堵塞，軸插入時軸插入孔內(nèi)的空氣無法排出而殘留在軸插入孔內(nèi)，所以，同樣會產(chǎn)生如上所述的蝸桿損傷或組裝不良等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是鑒于這種實際情況而進行的，其目的是提供一種能夠抑制向軸上組裝蝸桿時產(chǎn)生的組裝不良，并能夠防止向箱體上組裝時的組裝不良的蝸桿保持構(gòu)造、配備有該蝸桿保持構(gòu)造的操縱機構(gòu)以及該蝸桿的組裝方法。
為了解決上述問題，本發(fā)明之1是一種蝸桿保持構(gòu)造，其中蝸桿具有自基端部向頂端部沿軸線方向延伸的軸插入孔、且在頂端部裝有承受推力負荷的推力承受部件，該蝸桿保持構(gòu)造將電機軸插入上述軸插入孔、將蝸桿保持在該電機軸上，并且，在上述軸插入孔的底部側(cè)，形成有連通上述軸插入孔內(nèi)部與蝸桿外部的通路。
本發(fā)明之2，在本發(fā)明之1所述的蝸桿保持構(gòu)造中，上述蝸桿具有收容上述推力承受部件的收容凹部以及連通該收容凹部與上述軸插入孔的連通孔，該收容凹部的內(nèi)側(cè)表面上形成有從上述連通孔到上述收容凹部的開口端沿軸線方向延伸的槽，上述通路由被收納在上述收容凹部內(nèi)的推力承受部件的表面與上述槽構(gòu)成。
本發(fā)明之3，在本發(fā)明之1或2所述的蝸桿保持構(gòu)造中，形成有多個上述通路。
本發(fā)明之4是一種操縱機構(gòu)，其中蝸桿具有自基端部向頂端部沿軸線方向延伸的軸插入孔、且在頂端部裝有承受推力負荷的推力承受部件，該操縱機構(gòu)將電機軸插入上述軸插入孔、將蝸桿保持在該電機軸上，而且，使上述推力承受部件與設(shè)置在收容電機的箱體上的接觸壁相接觸，承受驅(qū)動時的推力負荷，并且，形成有連通上述軸插入孔的底部與外部的通路。
本發(fā)明之5是一種蝸桿，具有自基端部向頂端部沿軸線方向延伸的軸插入孔、且在頂端部裝有承受推力負荷的推力承受部件，并且，在上述軸插入孔的底部側(cè)，形成有連通上述軸插入孔內(nèi)部與蝸桿外部的通路。
本發(fā)明之6是一種蝸桿的組裝方法，向具有自基端部向頂端部沿軸線方向延伸的軸插入孔的蝸桿的上述軸插入孔中插入電機軸，組裝該電機軸與蝸桿，并且，在上述軸插入孔的底部側(cè)，形成有連通上述軸插入孔內(nèi)部與上述蝸桿外部的通路，在上述蝸桿的頂端部裝有承受推力負荷的推力承受部件，隨著在上述軸插入孔中插入上述電機軸，上述軸插入孔內(nèi)部存在的空氣通過上述通路被排出到上述蝸桿外部。
(作用)因此，根據(jù)本發(fā)明之1，推力承受部件的使用減低了蝸桿的磨損。而且，由于通路使得軸插入孔內(nèi)部與外部經(jīng)貫通孔連接，當軸插進軸插入孔時，軸插入孔內(nèi)的空氣經(jīng)過該通路排出。所以可抑制軸插入孔內(nèi)殘留空氣，從而防止殘留的空氣將蝸桿壓出。
根據(jù)本發(fā)明之2，形成了收容推力承受部件的收容凹部，而且在該收容凹部的內(nèi)表面上形成沿軸線方向延伸的槽，該槽與推力承受部件形成了通路，所以通路的制作簡單、容易。
根據(jù)本發(fā)明之3，由于形成有多個連通槽，軸插入孔內(nèi)的空氣易于排出。因此更加抑制了軸插入孔內(nèi)殘留空氣，進一步防止了殘留空氣將蝸桿壓出。而且，由于空氣更加易于排出，高速裝配作業(yè)就能順利進行。
根據(jù)本發(fā)明之4，推力承受部件的使用使蝸桿的磨損減低。而且，由于通路使軸插入孔內(nèi)部與外部經(jīng)貫通孔連接，當軸插進軸插入孔中時，軸插入孔內(nèi)的空氣經(jīng)過該通路排出。所以可抑制軸插入孔內(nèi)殘留空氣，從而防止了殘留空氣將蝸桿壓出，電機操縱機構(gòu)的制造就能順利進行。
根據(jù)本發(fā)明之5，推力承受部件的使用使蝸桿的磨損減低。而且，由于通路使軸插入孔內(nèi)部與外部經(jīng)貫通孔連接，當軸插進軸插入孔中時，軸插入孔內(nèi)的空氣經(jīng)過該通路排出。所以可抑制軸插入孔內(nèi)殘留空氣，從而防止殘留空氣將蝸桿壓出。
根據(jù)本發(fā)明之6，推力承受部件的使用使蝸桿的磨損減低。而且，由于通路使軸插入孔內(nèi)部與外部經(jīng)貫通孔連接，當軸插進軸插入孔中時，軸插入孔內(nèi)的空氣經(jīng)過該通路排出。所以可抑制軸插入孔內(nèi)殘留空氣，從而防止殘留空氣將蝸桿壓出。
(發(fā)明效果)采用本發(fā)明，可以提供一種能夠抑制向軸上組裝蝸桿時產(chǎn)生的蝸桿被壓出的問題，防止向箱體上組裝時產(chǎn)生的組裝不良的蝸桿保持構(gòu)造、配備有該蝸桿保持構(gòu)造的操縱機構(gòu)以及該蝸桿的組裝方法。


圖1(a)是蝸桿的側(cè)視圖、(b)是(a)中的A-A剖視圖。
圖2(a)是處于組裝狀態(tài)的蝸桿的側(cè)視圖、(b)是表示處于組裝狀態(tài)的蝸桿及電機的正視圖。
圖3是電機操縱機構(gòu)的正視圖。
圖4(a)～(d)是表示蝸桿及電機的組裝過程的概略圖。
具體實施例方式
以下，參照

本發(fā)明在車輛用空調(diào)的電機操縱機構(gòu)中使用時的
圖3所示的本實施方式的電機操縱機構(gòu)1設(shè)置在車輛用空調(diào)裝置的進風(fēng)口切換門、溫度調(diào)節(jié)門、噴出口切換門等各門處，目的是控制各個門的開閉。
電機操縱機構(gòu)1配備有外殼2、電機3、構(gòu)成減速機構(gòu)4的第1減速齒輪5、第2減速齒輪6和第3減速齒輪7、以及導(dǎo)電裝置8。
外殼2由合成樹脂制的箱體部2a以及蓋板部(未圖示)構(gòu)成，能夠容納電機3、第1～3減速齒輪5～7、導(dǎo)電裝置8。而且在外殼2中，整體形成有分別用來支撐與第1減速齒輪5一體形成的支撐軸5a和與第2減速齒輪6一體形成的支撐軸6a的圖中未示出的各個軸承，用來支撐第3減速齒輪7的圖中未示出的軸承孔。
外殼2中容納著上述電機3。電機3利用箱體部2a上突起形成的電機保持部2b、2c、通過由例如O形環(huán)構(gòu)成的彈性材料3b、3c保持。該電機3的軸9上裝著能和電機軸一體旋轉(zhuǎn)的蝸桿10。蝸桿10配置在保持電機3的電機保持部2b和箱體部2a的側(cè)壁2d之間。第1減速齒輪5按照與蝸桿10嚙合的方式，可旋轉(zhuǎn)地支撐在上述未圖示的軸承上；第2減速齒輪6按照與第1減速齒輪5嚙合的方式，可旋轉(zhuǎn)地支撐在上述未圖示的軸承上。
第3減速齒輪7由外殼2的箱體部2a以及蓋板部上形成的軸承孔支撐，能夠旋轉(zhuǎn)，與第2減速齒輪6嚙合的同時，與第3減速齒輪7一體形成的輸出軸7a從外殼2中伸出。而且，為了防止輸出軸7a空轉(zhuǎn)，輸出軸7a的頂端形成有沿軸方向具有平面的、軸向看呈D狀的輸出部7b。
因此，電機3被驅(qū)動后，電機3的旋轉(zhuǎn)由蝸桿10到第1減速齒輪5被大幅減速傳遞。之后，該旋轉(zhuǎn)經(jīng)第2減速齒輪6、第3減速齒輪7順次減速傳遞，從輸出軸7a的的輸出軸7b輸出。在上述驅(qū)動過程中，蝸桿10承受第1減速齒輪5的驅(qū)動所產(chǎn)生的推力負荷，向推力的方向(圖3的左右方向)移動。該移動由于蝸桿10頂端與側(cè)壁2d的接觸以及蝸桿10與軸9的接觸而制約。即，加在蝸桿10上的推力負荷由箱體部2a的側(cè)壁2d與電機3的軸9承受。
外殼2中容納的導(dǎo)電裝置8用于控制電機操縱機構(gòu)1的動作。該導(dǎo)電裝置8備有供電部11，從供電部11上形成的2個供電端子12向上述電機3供電。
圖1(a)、(b)所示的上述蝸桿10由合成樹脂制成。該蝸桿10和包含軸9在內(nèi)的電機3構(gòu)成了電機軸的蝸桿保持構(gòu)造。蝸桿10的從軸向看到的中央部形成有沿蝸桿10軸向的軸插入孔10b。
軸插入孔10b是為插入上述電機3的軸9而形成的，能夠與軸9接合。具體地說，如圖2(b)示，為了防止軸9空轉(zhuǎn)，在軸9的頂端形成有沿軸方向具有平面的、軸向看呈D狀的輸出部3a。而且，軸插入孔10的底部形成有沿軸方向呈平面的結(jié)合面10c，將軸9嵌插進軸插入孔10b時，輸出部3a與結(jié)合面10c在周方向結(jié)合。
如圖1(a)、(b)所示，蝸桿10上形成有從軸插入孔10b的底部側(cè)向外突出的鋼球收容部10d。鋼球收容部10d上形成有具有開口部10e的呈大致半球狀的收容凹部10f。收容凹部10f的底部中央形成有與上述軸插入孔10b連通的貫通孔10g。貫通孔10g的直徑小于收容凹部10f的直徑。
在收容凹部10f的內(nèi)圓周表面上，沿周向以等角度間隔形成有4個從該內(nèi)圓周表面向下凹陷的連通槽10h。所形成的連通槽10h沿蝸桿10的軸線方向從收容凹部10f底部延伸至該收容凹部10f的開口端，該連通槽10h經(jīng)過貫通孔10g與軸插入孔10b連通。蝸桿成型時該連通槽10h也一體形成。
如圖2(a)、(b)所示，為了防止推力負荷導(dǎo)致的蝸桿10磨損，收容凹部10f中收納有直徑同收容凹部10f相等的作為推力承受部件的鋼球13。所形成的收容凹部10f使鋼球13的一部分從鋼球收容部10d的前端突出。收容凹部10f中收容的鋼球13的外圓表面13a與連通槽10h形成通過貫通孔10g連通外部與軸插入孔10b的通路15。
受加載在蝸桿10上的推力負荷的作用，鋼球13與圖3所示的側(cè)壁2d接觸。因此，由于由樹脂構(gòu)成的蝸桿10的頂端與側(cè)壁2d不接觸，故防止了蝸桿的磨損。
在如上構(gòu)成的電機3與蝸桿10的組裝過程中，首先，如圖4(a)所示，在電機3的軸9上涂敷油脂14。
繼而，如圖4(b)所示，在鋼球13裝入收容凹部10f的狀態(tài)下，將軸9嵌插進軸插入孔10b內(nèi)，蝸桿10即被組裝在軸9上。這時，軸插入孔10b內(nèi)存在的空氣隨著軸9的插進，從軸插入孔10b通過貫通孔10g并經(jīng)過由鋼球13的外圓表面13a與連通槽10h形成的通路15向外部排出。圖2(a)、(b)中箭頭表示空氣的通過路徑。
然后，如圖4(c)所示，組裝了蝸桿10的電機3轉(zhuǎn)90°方向后，如圖4(d)所示，組裝到箱體部2a上。在該組裝工序中，電機3由圖中未示出的組裝裝置的手柄部抓住，電機3與蝸桿10往箱體部2a上組裝。這時，由于軸插入孔10b內(nèi)的空氣通過通路15被排出蝸桿10的外部，因此該蝸桿10不會從軸9中拔出。
如上所述，采用本實施方式，具有以下的效果。
(1)由于形成了連通槽10h，通過由該連通槽10h與鋼球13的外圓表面13a構(gòu)成的通路15以及貫通孔10g，軸插入孔10b內(nèi)的空氣隨著軸9的插入而被排出到外部。因此，將軸9插入軸插入孔10b內(nèi)時，軸插入孔10b內(nèi)不殘留空氣，因而能夠抑制軸插入孔10b內(nèi)殘留的空氣將軸9壓出。其結(jié)果是，能夠防止蝸桿10以處于被壓出狀態(tài)往箱體部2a上組裝，所以，防止了因蝸桿10頂端部與箱體部2a的側(cè)壁接觸而導(dǎo)致的蝸桿10頂端部損傷或者無法組裝電機3等組裝不良問題。
(2)連通槽10h是通過貫通孔10g與軸插入孔10b連通，從收容凹部10f的內(nèi)圓周表面向下凹陷形成的槽，因此，能夠在蝸桿10成型時也一體形成。因此，無需為形成連通槽10h而追加制造工序。結(jié)果是，能夠抑制制造成本的上升。
(3)通過形成連通槽10h，即使軸9不在插入軸插入孔10b后長時間放置，軸插入孔10b內(nèi)的空氣也會通過貫通孔10g從連通槽10h被排出到外部，因此能夠順利進行高速組裝。
(4)收容凹部10f的內(nèi)圓周表面上只形成有連通槽10h，因此，由電機3驅(qū)動的蝸桿10的回轉(zhuǎn)，與沒有形成連通槽10h時一樣被傳遞至第1減速齒輪5。即，形成有連通槽10h的蝸桿10在電機3驅(qū)動時具有和以前一樣的功能。
(5)收容鋼球13的收容凹部10f的內(nèi)圓周表面上形成有連通槽10h，而且由該連通槽10h形成了連通外部與軸插入孔10b的通路15。用來形成該通路15的連通槽10h，在蝸桿10成型時形成。當然，為了使軸插入孔內(nèi)封閉的空氣能夠逃逸，可以考慮形成從蝸桿的側(cè)面伸至軸插入孔的孔。該孔不會被鋼球堵塞，因此適合高速自動組裝的場合。但是，由于該孔無法在由樹脂構(gòu)成的蝸桿成型時同時形成，必需進行后續(xù)加工，耗費時間人力導(dǎo)致成本增加，而且操縱機構(gòu)的外形增大。而本實施方式的連通槽10h在蝸桿10成型時即同時形成，無需后續(xù)加工，不耗費時間人力，因而能夠抑制成本增加。而且，能夠防止蝸桿10的軸向尺寸增加，防止了電機操縱機構(gòu)1的大型化。
此外，在本發(fā)明的實施方式中可以做以下變更。
上述實施方式中，連通槽10h不局限于在收容凹部10f的周向以等角度間隔形成四個。例如，也可以形成三個以下或五個以上。形成三個以下連通槽10h的場合，具有和上述實施方式大致同樣的效果。而形成五個以上連通槽10h的場合，軸插入孔10b內(nèi)的空氣更容易向外部排出，高速組裝能夠更順利進行。
也可以代替上述實施方式的連通槽10h，在鋼球收容部10d中形成通過貫通孔10g與軸插入孔10b連通的連通孔。這種場合，與上述實施方式相比加工復(fù)雜，但仍然能夠得到和上述實施方式的效果(1)和(3)同樣的效果。
上述實施方式中，雖然作為推力承受部件而使用了鋼球13，但也可以采用球以外形狀的推力承受部件。而且，也可以用鋼以外的材質(zhì)形成推力承受部件。
權(quán)利要求
1.一種蝸桿保持構(gòu)造，其中蝸桿具有自基端部向頂端部沿軸線方向延伸的軸插入孔、且在頂端部裝有承受推力負荷的推力承受部件，該蝸桿保持構(gòu)造將電機軸插入上述軸插入孔、將蝸桿保持在該電機軸上，其特征在于在上述軸插入孔的底部側(cè)，形成有連通上述軸插入孔內(nèi)部與蝸桿外部的通路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蝸桿保持構(gòu)造，其特征在于上述蝸桿具有收容上述推力承受部件的收容凹部以及連通該收容凹部與上述軸插入孔的連通孔，該收容凹部的內(nèi)側(cè)表面上形成有從上述連通孔到上述收容凹部的開口端沿軸線方向延伸的槽，上述通路由被收納在上述收容凹部內(nèi)的推力承受部件的表面與上述槽構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的蝸桿保持構(gòu)造，其特征在于形成有多個上述通路。
4.一種操縱機構(gòu)，其中蝸桿具有自基端部向頂端部沿軸線方向延伸的軸插入孔、且在頂端部裝有承受推力負荷的推力承受部件，該操縱機構(gòu)將電機軸插入上述軸插入孔、將蝸桿保持在該電機軸上，而且，使上述推力承受部件與設(shè)置在收容電機的箱體上的接觸壁相接觸，承受驅(qū)動時的推力負荷，其特征在于形成有連通上述軸插入孔的底部與外部的通路。
5.一種蝸桿，具有自基端部向頂端部沿軸線方向延伸的軸插入孔、且在頂端部裝有承受推力負荷的推力承受部件，其特征在于在上述軸插入孔的底部側(cè)，形成有連通上述軸插入孔內(nèi)部與蝸桿外部的通路。
6.一種蝸桿的組裝方法，向具有自基端部向頂端部沿軸線方向延伸的軸插入孔的蝸桿的上述軸插入孔中插入電機軸，組裝該電機軸與蝸桿，其特征在于在上述軸插入孔的底部側(cè)，形成有連通上述軸插入孔內(nèi)部與上述蝸桿外部的通路，在上述蝸桿的頂端部裝有承受推力負荷的推力承受部件，隨著在上述軸插入孔中插入上述電機軸，上述軸插入孔內(nèi)部存在的空氣通過上述通路被排出到上述蝸桿外部。
全文摘要
本發(fā)明提供一種蝸桿保持構(gòu)造、配備有該蝸桿保持構(gòu)造的操縱機構(gòu)以及該蝸桿的組裝方法。在蝸桿(10)的軸插入孔(10b)底部側(cè)端部形成有收容凹部(10f)，在該收容凹部(10f)中收容有鋼球(13)。而且，軸插入孔(10b)與收容凹部(10f)經(jīng)貫通孔(10g)連通。在收容凹部(10f)的內(nèi)圓周表面上形成有從該內(nèi)圓周表面向下凹陷的4個連通槽(10h)，該連通槽(10h)經(jīng)貫通孔(10g)與軸插入孔(10b)連通。該通槽(10h)與鋼球(13)的外圓周表面(13a)形成通過貫通孔(10g)連通外部和軸插入孔(10b)的通路(15)。由此，能夠抑制在軸上組裝蝸桿時產(chǎn)生的蝸桿被壓出的問題，防止向箱體上組裝時產(chǎn)生的組裝不良。
文檔編號F16C43/02GK1599204SQ200410078609
公開日2005年3月23日 申請日期2004年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月17日
發(fā)明者兵藤知信, 鯨行伸 申請人:阿斯莫株式會社