蝸輪減速機(jī)及其所使用的蝸輪的制造方法
【專利說(shuō)明】蝸輪減速機(jī)及其所使用的蝸輪的制造方法
[0001]本申請(qǐng)主張于2014年6月30日提交的日本專利2014-134840的優(yōu)先權(quán)，并在此引用其說(shuō)明書、附圖以及說(shuō)明書摘要的全部?jī)?nèi)容。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及蝸輪減速機(jī)及其所使用的蝸輪的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0003]在電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置中，電動(dòng)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)傳遞給蝸輪減速機(jī)的蝸桿軸。經(jīng)由與該蝸桿軸嚙合的蝸輪使電動(dòng)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)減速，并將其傳遞給轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。由此，將轉(zhuǎn)向操作被轉(zhuǎn)矩輔助。蝸桿軸與蝸輪的嚙合需要齒隙。但是，在行駛時(shí)，有可能產(chǎn)生因齒隙所引發(fā)的打齒音(嘎嘎聲)。
[0004]因此，以將蝸桿軸的一端作為中心另一端擺動(dòng)的方式支承，通過(guò)施力部件對(duì)所述另一端向蝸輪側(cè)彈性施力。由此，提出了去除齒隙的電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置。但是，僅在蝸輪向旋轉(zhuǎn)方向的一方旋轉(zhuǎn)時(shí)，在嚙合部，蝸桿軸從蝸輪受到的嚙合反作用力(驅(qū)動(dòng)反作用力)使蝸桿軸的嚙合部產(chǎn)生以所述一端為中心向蝸輪側(cè)(與施力部件的施力方向相同側(cè))施力的力矩。
[0005]因此，蝸輪向旋轉(zhuǎn)方向的一方旋轉(zhuǎn)時(shí)的嚙合摩擦阻力大于蝸輪向旋轉(zhuǎn)方向的另一方旋轉(zhuǎn)時(shí)的嚙合摩擦阻力。故而，前者時(shí)的摩擦阻力轉(zhuǎn)矩大于后者時(shí)的摩擦阻力轉(zhuǎn)矩。其結(jié)果是，有可能轉(zhuǎn)向操作感因轉(zhuǎn)向操作方向而不同。
[0006]另一方面，針對(duì)電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置，提出了使蝸桿軸的一對(duì)齒面的壓力角彼此不同的技術(shù)以及使蝸輪的旋轉(zhuǎn)方向兩側(cè)的齒面的壓力角彼此不同的技術(shù)(例如參照日本特開(kāi)2006-103395號(hào)公報(bào)(第41段。圖5))。根據(jù)日本特開(kāi)2006-103395號(hào)公報(bào)，有望獲得抑制因旋轉(zhuǎn)方向的差異所帶來(lái)的摩擦阻力轉(zhuǎn)矩的差異。
[0007]但是，針對(duì)蝸桿軸、蝸輪，為了使一對(duì)齒面的壓力角不同，需要特別形狀的切削工具。即，每當(dāng)蝸桿軸、蝸輪的規(guī)格不同就需要形狀不同的多個(gè)切削工具，從而整體制造成本

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的之一在于提供能夠抑制由旋轉(zhuǎn)方向的差異所帶來(lái)的摩擦阻力轉(zhuǎn)矩差的廉價(jià)的蝸輪減速機(jī)及其所使用的蝸輪的制造方法。
[0009]本發(fā)明的一個(gè)方式的蝸輪減速機(jī)的結(jié)構(gòu)上的特征在于，具備:蝸桿軸，其包括與電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)連接的第一端部及與上述第一端部相反側(cè)的第二端部；蝸輪，其包括對(duì)各齒槽進(jìn)行劃分的一對(duì)齒面；外殼，其收納上述蝸桿軸及上述蝸輪，并以第一端部為中心可擺動(dòng)地支承上述蝸桿軸的第二端部；以及施力部件，其被上述外殼支承，并對(duì)上述蝸桿軸的第二端部向蝸輪側(cè)彈性施力，包含上述蝸桿軸的中心軸線并與上述蝸輪的中心軸線正交的平面配置于上述蝸輪的齒寬方向的中央位置，對(duì)上述蝸輪實(shí)施基于滾刀中心從上述齒寬方向的中央位置向上述齒寬方向的一方亦即偏移方向偏移配置的滾刀的切削加工，并使上述齒寬方向的中央位置的上述一對(duì)齒面的壓力角彼此不同。
【附圖說(shuō)明】
[0010]通過(guò)以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述以及其它特征及優(yōu)點(diǎn)會(huì)變得更加清楚，其中，附圖標(biāo)記表示本發(fā)明的要素，其中，
[0011]圖1是使用了本發(fā)明的一實(shí)施方式的蝸輪減速機(jī)的電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的示意圖。
[0012]圖2是電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的主要部分的剖視圖。
[0013]圖3是沿圖2的II1-1II線切斷的示意剖視圖，示出了支承蝸桿軸的第二端部的結(jié)構(gòu)。
[0014]圖4是作為用于去除蝸輪減速機(jī)的齒隙的施力部件的板簧的簡(jiǎn)要立體圖。
[0015]圖5是蝸輪減速機(jī)的主要部分的立體圖。
[0016]圖6是表示使用滾刀的蝸輪的制造方法的立體圖。
[0017]圖7是表示蝸輪(材料)與滾刀的位置關(guān)系的示意圖。
[0018]圖8是蝸輪的主要部分的放大立體圖。
[0019]圖9(a)是蝸輪的齒部的放大圖，相當(dāng)于從徑向外方觀察蝸輪的圖。圖9(b)是蝸輪的齒部的剖視圖，相當(dāng)于沿圖9(a)的IXB-1XB線切斷的剖視圖。
[0020]圖10(a)及圖10(b)是蝸輪的齒部的放大圖，相當(dāng)于對(duì)因蝸輪的旋轉(zhuǎn)方向不同而齒接觸區(qū)域不同的情況進(jìn)行說(shuō)明的說(shuō)明圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面根據(jù)附圖對(duì)將本發(fā)明具體化的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。圖1是表示包含本發(fā)明的一實(shí)施方式的蝸輪減速機(jī)的電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖1所示，電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置1具備轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)4與輔助機(jī)構(gòu)5。轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)4基于駕駛員對(duì)方向盤2 (轉(zhuǎn)向操縱部件)的操作，使轉(zhuǎn)向輪3轉(zhuǎn)向。輔助機(jī)構(gòu)5輔助駕駛員的轉(zhuǎn)向操作。
[0022]轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)4具備作為方向盤2的旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)向軸6。轉(zhuǎn)向軸6包括柱軸7、中間軸9及小齒輪軸11。柱軸7與方向盤2的中心連結(jié)。中間軸9經(jīng)由萬(wàn)向節(jié)8與柱軸7的一端(軸向下端)連結(jié)。小齒輪軸11經(jīng)由萬(wàn)向節(jié)10與中間軸9的一端(軸向下端)連結(jié)。
[0023]柱軸7具備輸入軸7a、輸出軸7b、以及將輸入軸7a及輸出軸7b在同軸上連結(jié)的扭桿7c。輸入軸7a與方向盤2連結(jié)。輸出軸7b與中間軸9連結(jié)。扭桿7c將輸入軸7a及輸出軸7b在同軸上連接。在小齒輪軸11的軸向下端設(shè)置有小齒輪11a。轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)4具備形成有與小齒輪11a嚙合的齒條12a的齒條軸12。通過(guò)小齒輪11a與齒條12a，形成運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)亦即齒輪齒條機(jī)構(gòu)A。
[0024]若轉(zhuǎn)向軸6隨著駕駛員的轉(zhuǎn)向操作而旋轉(zhuǎn)，則其旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)經(jīng)由齒輪齒條機(jī)構(gòu)A轉(zhuǎn)換為齒條軸12的軸向的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。該齒條軸12的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)經(jīng)由與齒條軸12的兩端連結(jié)的轉(zhuǎn)向橫拉桿13傳遞給轉(zhuǎn)向輪3。由此，轉(zhuǎn)向輪3的轉(zhuǎn)向角發(fā)生變化，車輛的行進(jìn)方向改變。
[0025]輔助機(jī)構(gòu)5具備電動(dòng)馬達(dá)14、蝸輪減速機(jī)15以及控制電動(dòng)馬達(dá)14的動(dòng)作的ECU (Electronic Control Unit) 16。電動(dòng)馬達(dá)14對(duì)柱軸7施加輔助轉(zhuǎn)矩。蝸輪減速機(jī)15將電動(dòng)馬達(dá)14的旋轉(zhuǎn)傳遞給柱軸7。ECU 16控制電動(dòng)馬達(dá)14的動(dòng)作。蝸輪減速機(jī)15包括外殼17、蝸桿軸18、蝸輪19以及動(dòng)力傳遞接頭20。蝸輪19與蝸桿軸18嚙合。動(dòng)力傳遞接頭20可傳遞轉(zhuǎn)矩地連結(jié)電動(dòng)馬達(dá)14的輸出軸14a與蝸桿軸18。蝸桿軸18、蝸輪19及動(dòng)力傳遞接頭20收納于外殼17內(nèi)。
[0026]電動(dòng)馬達(dá)14的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由蝸輪減速機(jī)15傳遞給柱軸7。由此，將馬達(dá)轉(zhuǎn)矩施加于轉(zhuǎn)向軸6，輔助轉(zhuǎn)向操作。在電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置1設(shè)置有轉(zhuǎn)矩傳感器21。轉(zhuǎn)矩傳感器21基于柱軸7的輸入軸7a與輸出軸7b的相對(duì)旋轉(zhuǎn)檢測(cè)轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩T。轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩T是在駕駛員實(shí)施轉(zhuǎn)向操作時(shí)施加于轉(zhuǎn)向軸6的轉(zhuǎn)矩。另一方面，車輛設(shè)置有檢測(cè)車速V (車輛的行駛速度)的車速傳感器22。
[0027]E⑶16基于所檢測(cè)的轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩T及所檢測(cè)的車速V設(shè)定目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩。進(jìn)而，ECU 16對(duì)供給于電動(dòng)馬達(dá)14的電流進(jìn)行反饋控制，以使從電動(dòng)馬達(dá)14向柱軸7施加的輔助轉(zhuǎn)矩成為目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩。在本實(shí)施方式中，以電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置1中電動(dòng)馬達(dá)14向柱軸7施加動(dòng)力的所謂轉(zhuǎn)向柱動(dòng)力式為例加以說(shuō)明。但是，不局限于此，本發(fā)明還能夠應(yīng)用于電動(dòng)馬達(dá)向小齒輪軸施加動(dòng)力的所謂小齒輪動(dòng)力式電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置。
[0028]如圖2所不，蝸桿軸18與電動(dòng)馬達(dá)14的輸出軸14a同軸配置。輸出軸14a與蝸桿軸18在軸向X上對(duì)置。S卩，輸出軸14a與蝸桿軸18使彼此端部在軸向X上對(duì)置。蝸桿軸18具有第一端部18a及第二端部18b以及齒部18c。第一