本發明涉及例如裝配在電動式助力轉向裝置中而使用的蝸輪蝸桿減速機及其組裝方法。
背景技術:
如圖14所示,汽車用的轉向裝置將方向盤1的旋轉傳遞到轉向齒輪單元2的輸入軸3,隨著輸入軸3的旋轉而推拉左右1對轉向橫拉桿4、4,對前車輪付與轉向角。方向盤1支承固定在轉向軸5的后端部,轉向軸5以在軸向插通在圓筒狀的轉向柱6的狀態,能夠旋轉地支承于轉向柱6。轉向軸5的前端部經由萬向接頭7與中間軸8的后端部連接,將中間軸8的前端部經由另一萬向接頭9連接于輸入軸3。
在上述的轉向裝置中,以往廣泛已知用于以電動馬達10作為輔助動力源來實現為了操作方向盤1而需要的力的減小的電動式助力轉向裝置。在該電動式助力轉向裝置中裝配有減速機,但是,作為該減速機,以往一般使用的是具有較大的導程角、并在動力的傳遞方向具有可逆性的蝸輪蝸桿減速機。圖15作為裝配在電動式助力轉向裝置中的蝸輪蝸桿減速機的現有構造的1例,示出了專利文獻1所記載的構造。蝸輪蝸桿減速機21包括:蝸桿14,其設置于固定在電動馬達10a上的減速機用的殼體11的內側,在蝸桿軸12的軸向中間部形成有蝸桿齒13;以及蝸輪15,其與蝸桿齒13嚙合。蝸桿14的軸向兩端部由深溝球軸承等1對滾動軸承16a、16b能夠旋轉地支承在殼體11的蝸桿收容部17的內側。通過將蝸桿14的一端部(圖15的左端部)連接于電動馬達10a的輸出軸18,從而能夠旋轉驅動蝸桿14。
蝸輪15能夠旋轉地設置在殼體11的蝸輪收容部19的內側,將自身的旋轉中心軸配置在相對于蝸桿14為異面直線的位置。蝸輪15出于制造成本的低廉化輕量化的目的,是通過在金屬制的蝸桿部29的周圍結合固定合成樹脂制的齒部20而制造的。而且,通過將齒部20沒有間隙地(使齒隙為零的狀態)嚙合于蝸桿齒13,從而能夠在蝸輪15與蝸桿14之間傳遞旋轉力而不會產生基于齒隙的時滯。蝸輪15外嵌固定在轉向軸5a的靠前端的部分。由此,能夠將由電動馬達10a產生的旋轉驅動力經由由蝸桿14和蝸輪15構成的蝸輪蝸桿減速機21傳遞到轉向軸5a。
上述的蝸輪蝸桿減速機21例如以如下方式組裝。首先,在殼體11中的、設置在收容蝸桿14的蝸桿收容部17的進深端部(圖15的右端部)的軸承保持部22a,將前端側的滾動軸承16a(圖15的右方)的外圈內嵌固定(以過盈配合內嵌)。接下來,將蝸輪15能夠旋轉地支承在殼體11的蝸輪收容部19內。然后,將蝸桿14以蝸桿齒13不會與蝸輪15的齒部20相干涉,以相對于蝸桿收容部17的中心軸偏移到蝸輪15的徑向外側(圖15的上方)的(錯開的)狀態,從蝸桿收容部17的開口部插入到該蝸桿收容部17內。在將蝸桿14某種程度上插入到蝸桿收容部17內的階段,使蝸桿14向蝸輪15的徑向內側(圖15的下方)變位,使蝸桿齒13與蝸輪15的齒部20相互嚙合。在使蝸桿齒13與齒部20相互嚙合的狀態下,一邊使蝸輪15旋轉,一邊進一步將蝸桿14插入到蝸桿收容部17內,將蝸桿14的前端部壓入到前端側的滾動軸承16a的內圈。然后,在設置在蝸桿收容部17的中間部的軸承保持部22b、與蝸桿14的中間部外周面(比蝸桿齒13靠基端側的部分)之間,壓入基端側的滾動軸承16b(圖15的左方)(將基端側的滾動軸承16b的外圈以間隙配合或過盈配合內嵌到軸承保持部22b,并且,將內圈以過盈配合外嵌到蝸桿14的中間部外周面)。接下來,通過將卡止圈24卡止到設置在蝸桿收容部17的內周面的卡止槽23,從而阻止基端側的滾動軸承16b、進而是蝸桿14的軸向變位。然后,在蝸桿14的基端部(圖15的左端部)連接電動馬達10a的輸出軸18,利用收容有電動馬達10a的馬達外殼25將蝸桿收容部17的開口部堵住。
在該蝸輪蝸桿減速機的組裝方法的情況下,將蝸桿14、和用于能旋轉地支承蝸桿14的1對滾動軸承16a、16b分別獨立地裝配在殼體11的蝸桿收容部17內。因此,組裝成本高,蝸輪蝸桿減速機21的制造成本高。
另外,在專利文獻2中,將安裝有各球軸承的蝸桿軸插入到安裝有預壓付與部件的殼體的蝸桿軸收容部,在插入后,利用預壓付與部件的腕部的彈性復原力,對各球軸承付與預壓。在此情況下,一邊使基端部側的球軸承的外圈與預壓付與部件的腕部接觸,一邊將蝸桿軸插入,因此,需要使蝸桿軸沿著其軸向移動。因此,為了不會在蝸桿軸的組裝時使蝸輪與前端側的球軸承干涉,需要在蝸桿軸的組裝后組裝蝸輪。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本國日本特開2006-142400號公報
專利文獻2:日本國日本特開2012-117648號公報
技術實現要素:
本發明欲解決的技術問題
本發明鑒于上述的情況,提供一種實現組裝成本的減少的蝸輪蝸桿減速機及其組裝方法。
用于解決問題的技術方案
在本發明的實施方式的蝸輪蝸桿減速機的組裝方法中,蝸輪蝸桿減速機包括殼體、蝸輪、以及蝸桿。
所述殼體具有蝸輪收容部、和存在于相對于所述蝸輪收容部為異面直線的位置且一部分與所述蝸輪收容部連續的蝸桿收容部。
所述蝸輪能夠旋轉地支承在所述蝸輪收容部內。
所述蝸桿在蝸桿軸的軸向中間部設置有蝸桿齒,在所述蝸桿齒與所述蝸輪嚙合的狀態下,夾著所述蝸桿齒的軸向的2個位置由1對軸承能夠旋轉地支承在所述蝸桿收容部內。
在本發明的實施方式的蝸輪蝸桿減速機的組裝方法中,將所述蝸輪能夠旋轉地支承在所述蝸輪收容部內,在所述蝸桿的夾著所述蝸桿齒的軸向的所述2個位置外嵌所述1對軸承,使所述蝸桿齒不會與所述蝸輪相干涉,以所述蝸桿偏移到所述蝸輪的徑向外側的狀態,將所述蝸桿從所述蝸桿收容部的開口側插入到所述蝸桿收容部內。
然后,使所述1對軸承中的外嵌在所述蝸桿的插入方向前側的軸承通過所述蝸輪的外周緣(齒頂圓)的最向所述蝸桿收容部內突出的部分的外徑側。然后,使所述蝸桿向所述蝸輪的徑向內側變位,使所述蝸桿齒與所述蝸輪嚙合,一邊使所述蝸桿齒與所述蝸輪嚙合,一邊進一步將該蝸桿插入到所述蝸桿收容部內的預定位置,從而利用所述1對軸承將所述蝸桿能夠旋轉地支承在所述蝸桿收容部。
在實施所述的組裝方法的情況下,具體而言,使存在于所述蝸桿的插入方向前側的軸承的外徑小于與該蝸桿的徑向相關的、所述蝸輪的外周緣(齒頂圓)中的最向所述蝸桿收容部內突出的部分與所述蝸桿收容部的內表面之間的距離。在此情況下,也可以是,使外嵌在所述蝸桿的插入方向前側的軸承的外徑小于所述蝸桿齒的齒頂圓直徑。另外,也可以是,使外嵌在所述蝸桿的插入方向前側的軸承的外徑大于所述蝸桿齒的齒根圓直徑。
在所述的組裝方法中,也可以是,所述1對軸承都是在外圈與內圈之間設置有多個滾動體而成的滾動軸承,與所述蝸桿的軸向相關地,在所述蝸桿收容部的內周面的2個位置設置有分別用于對所述1對滾動軸承的外圈進行保持的1對軸承保持部。而且,也可以是,在開始將所述1對滾動軸承中的一個滾動軸承的外圈內嵌到所述1對軸承保持部中的一個軸承保持部之后,開始將所述1對滾動軸承中的另一個滾動軸承的外圈內嵌到所述一對軸承保持部中的另一個軸承保持部。
在所述的組裝方法中,也可以是,在所述蝸桿齒與所述蝸輪之間不設置齒隙。在此情況下,更具體而言,也可以是,不設置用于將所述蝸桿齒向著該蝸輪彈性地按壓的預壓付與機構。
另外,也可以是,設置在所述蝸桿收容部的進深端部的所述一個軸承保持部具有比所述蝸桿收容部的內周面直徑小的內周面,所述蝸桿收容部具有從其內周面向著所述軸承保持部縮徑的引導部,一邊使外嵌在所述蝸桿的插入方向前側的軸承抵接于所述引導部,一邊使所述蝸桿向所述蝸輪的徑向內側變位,使所述蝸桿齒與所述蝸輪嚙合。
本發明的另一實施方式的蝸輪蝸桿減速機中,所述1對軸承都是在外圈與內圈之間設置有多個滾動體而成的滾動軸承,分別利用所述1對滾動軸承將所述蝸桿能夠旋轉地支承在設置在所述蝸桿收容部的內周面的2個位置的1對軸承保持部。并且,使所述1對軸承保持部中的設置在所述蝸桿收容部的進深端部的一個軸承保持部為有底圓筒狀,所述1對滾動軸承中的將內圈外嵌固定在所述蝸桿的前端部的一個滾動軸承的外圈不經由其他部件而直接內嵌固定(壓入)在所述一個軸承保持部。而且,使所述一個滾動軸承的外圈的外徑小于與所述蝸桿的徑向相關的、所述蝸輪的外周緣(齒頂圓)中的最向所述蝸桿收容部內突出的部分與所述蝸桿收容部的內表面之間的距離。
在此情況下,也可以是,使所述一個滾動軸承的外徑小于所述齒頂圓直徑。
另外,也可以是,使所述一個滾動軸承的外徑大于所述蝸桿齒的齒根圓直徑。
另外,也可以是,在所述蝸桿收容部的內周面上部形成有向徑向外側凹陷的退讓凹部,也可以是,所述退讓凹部具有圓弧形狀,所述圓弧形狀具有第1半徑,所述第1半徑為所述蝸桿的外半徑即第2半徑以上。
另外,也可以是,設置在所述蝸桿收容部的進深端部的所述一個軸承保持部具有比所述蝸桿收容部的內周面直徑小的內周面,所述蝸桿收容部具有從其內周面向著所述軸承保持部縮徑的引導部。
并且,也可以是,設所述蝸桿收容部的開口側的所述另一個軸承保持部的內徑為d22d,設所述蝸桿的插入方向前側的滾動軸承的外圈的外徑為D16c,設所述蝸輪的外徑為D15,設所述蝸輪的中心軸與所述蝸桿收容部的中心軸之間的距離為L,在此情況下,滿足下面的(1)式的關系。
[數學式1]
發明效果
根據所述的蝸輪蝸桿減速機的組裝方法,能在殼體的蝸桿收容部內一體地裝配蝸桿、和用于能夠旋轉地支承該蝸桿的1對軸承,因此,能夠抑制組裝成本,能夠實現蝸輪蝸桿減速機的制造成本的減少。
另外,使蝸桿齒與蝸輪不相干涉,以所述蝸桿偏移到該蝸輪的徑向外側的狀態,將所述蝸桿插入到所述蝸桿收容部內,使所述兩軸承中的存在于所述蝸桿的插入方向前側的軸承通過所述蝸輪中的最向所述蝸桿收容部內突出的部分的外徑側之后,使所述蝸桿齒與所述蝸輪嚙合。因此,在所述蝸桿向所述蝸桿收容部內裝配時,與不使該蝸桿偏移而從開始裝配作業的最初就使所述蝸桿齒與蝸輪嚙合的情況(不存在使蝸桿偏移的空間的那樣的情況)相比較,能夠將使這些蝸桿齒與蝸輪嚙合的狀態下的所述蝸桿的軸向變位量抑制得較小。其結果是,例如即使在所述蝸桿齒與所述蝸輪之間沒有設置齒隙的情況下,也能夠難以在這些蝸桿齒、蝸輪上產生劃傷等損傷。
另外,在將所述蝸桿向所述蝸桿收容部內裝配的裝配作業的最終階段,能夠在實現了徑向上的定位的狀態下向該蝸桿收容部內裝配。
另外,所述的蝸輪蝸桿減速機利用所述那樣的組裝方法來組裝,因此,能夠減少制造成本。
附圖說明
圖1是將本發明的第1實施方式以殼體和蝸桿裝配之前的狀態示出的剖視圖。
圖2是將本發明的第1實施方式以在殼體的蝸桿收容部內插入蝸桿、并使外嵌固定在蝸桿的前端部的一個滾動軸承位于蝸輪的最上部的外徑側的狀態示出的剖視圖。
圖3是圖2的X-X剖視圖。
圖4是將本發明的第1實施方式以使蝸桿向蝸輪的徑向內側變位、并使蝸桿齒與蝸輪嚙合的狀態示出的剖視圖。
圖5是將本發明的第1實施方式以將蝸桿進一步插入到殼體的蝸桿收容部內的狀態示出的剖視圖。
圖6是將本發明的第1實施方式以將蝸桿裝配在殼體的蝸桿收容部的狀態示出的剖視圖。
圖7是示出本發明的第2實施方式的與圖2同樣的圖。
圖8是以將蝸桿從圖7的狀態進一步插入到蝸桿收容部內、并使該蝸桿的插入方向后側的滾動軸承的側面、與該蝸桿收容部的端面抵接的狀態示出的、與圖7同樣的圖。
圖9是以使蝸桿從圖8的狀態向蝸輪的徑向內側變位的狀態示出的與圖7同樣的圖。
圖10是以將蝸桿從圖9的狀態進一步插入到蝸桿收容部內的狀態示出的與圖7同樣的圖。
圖11是追加有在將蝸桿裝配于殼體的蝸桿收容部的狀態下、將蝸桿相對于蝸輪按壓的預壓機構的圖。
圖12是以使直到端部未形成有蝸桿齒的蝸桿向蝸輪的徑向內側變位、并使蝸桿齒與蝸輪嚙合的狀態示出的剖視圖。
圖13是示出在殼體上設置有引導部的本發明的變形例的剖視圖。
圖14是示出以往已知的汽車用轉向裝置的1例的局部剖視側視圖。
圖15是助力轉向裝置中的、裝配有蝸輪蝸桿減速機的部分的剖視圖。
附圖標記說明
1 方向盤
2 轉向齒輪單元
3 輸入軸
4 轉向橫拉桿
5、5a 轉向軸
6 轉向柱
7 萬向接頭
8 中間軸
9 萬向接頭
10、10a 電動馬達
11、11a 殼體
12 蝸桿軸
13、13a 蝸桿齒
14、14a、14b 蝸桿
15 蝸輪
16a~16c 滾動軸承
17、17a、17b 蝸桿收容部
18 輸出軸
19 蝸輪收容部
20 齒部
21、21a 蝸輪蝸桿減速機
22a~22d 軸承保持部
23 卡止槽
24 卡止圈
25 馬達外殼
26 臺階部
27 臺階部
28 退讓凹部
29 蝸輪部
30 花鍵軸部
31 引導部
41 板簧
42 板簧收容部
43 平面部
具體實施方式
[第1實施方式]
圖1~6示出本發明的第1實施方式。本實施方式在殼體的蝸桿收容部內一體地裝配蝸桿、和用于將蝸桿能夠旋轉地支承的1對軸承,從而實現組裝成本的減少。本實施方式的蝸輪蝸桿減速機的組裝方法中的、蝸輪蝸桿減速機21a除了構成蝸輪蝸桿減速機21a的各部件的一部分的尺寸關系之外,具有與上述的圖15所示的蝸輪蝸桿減速機21基本上同樣的構成。
即,本實施方式的蝸輪蝸桿減速機21a包括:蝸桿14a,其設置在固定于電動馬達10a的減速機用的殼體11a的內側,在蝸桿軸12的軸向中間部形成有蝸桿齒13;以及蝸輪15,其與蝸桿齒13嚙合。殼體11a包括:蝸輪收容部19,其收容蝸輪15;以及蝸桿收容部17a,其以一部分與蝸輪收容部19連續(開口)的狀態設置。蝸輪收容部19的中心軸與蝸桿收容部17a的中心軸處于相互為異面直線的位置關系。蝸桿14a的前端部(圖1、2、4~6的右端部)和靠基端部分(圖1、2、4~6的靠左端部分)由深溝球軸承等1對滾動軸承16c、16d能夠旋轉地支承在殼體11a的蝸桿收容部17a的內側。即,將1對滾動軸承16c、16d中的構成前端側(將上述蝸輪蝸桿減速機21a組裝時的蝸桿14a相對于蝸桿收容部17a的插入方向前側,是圖1、2、4~6的右側)的滾動軸承16c的內圈外嵌固定(以過盈配合外嵌)在蝸桿14a的前端部,并且,將構成前端側的滾動軸承16c的外圈以間隙配合內嵌在設置于蝸桿收容部17a的進深端部(圖1、2、4~6的右端部)的進深側的軸承保持部22a。但是,也可以將構成前端側的滾動軸承16c的外圈以過盈配合內嵌在該進深側的軸承保持部22a。另外,將構成1對滾動軸承16c、16d中的基端側(組裝上述蝸輪蝸桿減速機21a時的蝸桿14a相對于蝸桿收容部17a的插入方向后側,是圖1、2、4~6的左側)的滾動軸承16d的內圈外嵌固定在蝸桿14a的靠基端部分,并且,將構成該基端側的滾動軸承16d的外圈以間隙配合內嵌在設置于蝸桿收容部17a的開口部的開口側的軸承保持部22d。而且,利用卡止圈(彈性擋環)等,防止構成基端側的滾動軸承16d的外圈從開口側的軸承保持部22d脫出,其中,該卡止圈卡止于該開口側的軸承保持部22d中的與內嵌有基端側的滾動軸承的部分在軸向相鄰的部分。但是,也可以將構成該基端側的滾動軸承16d的外圈以過盈配合內嵌在開口側的軸承保持部22d。在蝸桿收容部17a的內周面中的上部(在該蝸桿收容部17a的徑向,位于上述蝸輪15側的相反側的部分),設置有向徑向外側(圖1~6的上方)凹陷的退讓凹部28。另外,將蝸桿14a的基端部連接于電動馬達10a的輸出軸18(參照圖15),使得能夠旋轉驅動蝸桿14a。
蝸輪15能夠旋轉地設置在殼體11a的蝸輪收容部19的內側,將自身的旋轉中心軸配置在相對于蝸桿14a為異面直線的位置。蝸輪15是通過在金屬制的蝸桿部29的周圍結合固定合成樹脂制的齒部20而制造的。而且,使齒部20與蝸桿齒13無間隙地(在使齒隙為零的狀態下)嚙合。因此,在本實施方式的情況下,沒有設置用于將蝸桿齒13向著齒部20彈性地按壓的預壓付與機構。蝸輪15外嵌固定在轉向軸5a的靠前端部分。由此,能夠將由電動馬達10a產生的旋轉驅動力經由由蝸桿14a和蝸輪15構成的蝸輪蝸桿減速機21a傳遞到轉向軸5a。
上述的蝸輪蝸桿減速機21a如下這樣組裝。首先,如圖1所示,將蝸輪15能夠旋轉地支承在殼體11a的蝸輪收容部19內的預定位置。另外,在蝸桿14a的前端部和靠基端部分外嵌固定(以過盈配合外嵌)構成滾動軸承16c、16d的內圈。接下來,如圖2~4所示,使蝸桿齒13不會與蝸輪15的齒部20相干涉,將蝸桿14a以相對于蝸桿收容部17a的中心軸偏移到蝸輪15的徑向外側(圖1~6的上方)的(錯開的)狀態,從蝸桿收容部17a的開口部插入到蝸桿收容部17a內(使其向蝸桿收容部17a的進深端側沿軸向變位)。然后,使支承固定在蝸桿14a的前端部的前端側的滾動軸承16c(存在于蝸桿14a的插入方向前側),不與蝸輪15相干涉,通過蝸輪15的外周緣(齒頂圓)中、最向蝸桿收容部17a內突出的部分(最上部)的外徑側(上方),即蝸桿14a的軸向中的蝸輪15的中心的外徑側(上方)。
因此,在本實施方式的情況下,如圖1所示,將構成蝸輪蝸桿減速機21的各部件的尺寸如下這樣限制。即,設開口側的軸承保持部22d的內徑為d22d,設前端側的滾動軸承16c(構成該滾動軸承的外圈)的外徑為D16c,設蝸輪15的外徑(上述齒部20的齒頂圓的直徑)為D15,設蝸桿齒13的齒頂圓的直徑為Dk,設蝸輪15的中心軸與蝸桿收容部17a的中心軸(與組裝完了后的蝸桿14a的中心軸一致)之間的距離為L,在此情況下,以滿足下述(1)式的關系的方式限制上述各部件的尺寸。
[數學式1]
由此,在使蝸桿14a以相對于蝸桿收容部17a的中心軸偏移的狀態從該蝸桿收容部17a的開口部插入到該蝸桿收容部17a內的情況下,防止了前端側的滾動軸承16c與開口側的軸承保持部22d的內周面干涉。
另外,在本實施方式的情況下,在蝸桿收容部17a的內周面上部形成有向徑向外側凹陷的退讓凹部28,使得即使將蝸桿14a以相對于該蝸桿收容部17a的中心軸偏移到蝸輪15的徑向外側的狀態插入到蝸桿收容部17a內,蝸桿齒13也不會與蝸桿收容部17a的內周面相干涉。
另外,在本實施方式的情況下,使前端側的滾動軸承16c(構成該滾動軸承的外圈)的外徑D16c小于蝸輪15的外周緣的最上部與蝸桿收容部17a的內周面(退讓凹部28的底部)的與蝸桿14a的徑向相關的距離G(D16c<G)。由此,在將蝸桿14a以相對于蝸桿收容部17a的中心軸偏移的狀態從該蝸桿收容部17a的開口部插入到該蝸桿收容部17a內的情況下,防止了前端側的滾動軸承16c、與蝸桿收容部17a的內周面及蝸輪15相干涉。另外,在本實施方式中,退讓凹部28在軸向的剖視下具有半徑R1的圓弧形狀。此時,半徑R1與蝸桿14a(蝸桿齒13)的外半徑R2具有R1≧R2的關系。
由于具有這樣的關系,從而能夠在使蝸桿14a不與蝸桿收容部17a相干涉、適當地退讓到退讓凹部28的同時,使蝸桿14a在軸向變位。
此外,在本實施方式的情況下,使前端側的滾動軸承16c的外徑D16c大于蝸桿齒13的齒根圓直徑Df(D16c>Df)。由此,確保蝸桿14a的前端部的強度及剛性,并且,確保前端側的滾動軸承16c的徑向承載容量。此外,如果能夠充分確保蝸桿的前端部的強度及剛性、以及支承固定在蝸桿的前端部的前端側的滾動軸承的徑向承載容量,則也能夠使該前端側的滾動軸承的外徑小于蝸桿齒的齒根圓直徑。與之相對,使支承固定在蝸桿14a的靠基端部分的基端側的滾動軸承16d(構成該滾動軸承的外圈)的外徑D16d大于蝸桿齒13的齒頂圓直徑Dk(D16d>Dk)。
因此,設置在蝸桿收容部的進深端部的一個軸承保持部22c具有比蝸桿收容部17a的內周面直徑小的內周面,形成在比蝸桿收容部17a的內周面靠蝸輪收容部19側的位置。另外,設置在蝸桿收容部的開口側的一個軸承保持部22d具有比蝸桿收容部17a的內周面直徑大的內周面,與一個軸承保持部22c同心地形成。
使前端側的滾動軸承16c通過蝸輪15的外周緣的最上部,并進一步將蝸桿14a插入到蝸桿收容部17a內,將該前端側的滾動軸承16c的前端面(圖1、2、4~6的右端面)抵碰在臺階部26,該臺階部26使設置在蝸桿收容部17a的進深端部的軸承保持部22c、和蝸桿收容部17a的中間部內周面連續。在該狀態下,使蝸桿14a向蝸輪15的徑向內側(圖1~6的下方)變位,使得蝸桿14a的中心軸與蝸桿收容部17a的中心軸成為同心,如圖4所示,使蝸桿齒13與該蝸輪15的齒部20相互嚙合。詳細而言,在前端側的滾動軸承16c的前端面抵接于與蝸桿收容部17a的中間部內周面連續的臺階部26時(使蝸桿14a向蝸輪15的徑向內側變位時),蝸桿齒13與處于蝸輪15的中心的齒部20嚙合。在該狀態下,前端側的滾動軸承16c的外圈、與軸承保持部22c被同心地配置。在本實施方式的情況下,使軸承保持部22c為進深端側(圖1、2、4~6的右側)閉塞的有底圓筒狀。
此外,軸承保持部22c不限于始終閉塞的有底圓筒狀,也可以通過用蓋等其他部件來構成底部22c1,從而做成為有底圓筒狀,也可以在維護時等使底部22c1開口。
從該狀態一邊使蝸輪15旋轉,一邊進一步將蝸桿14a插入到蝸桿收容部17a內,從而如圖5至圖6所示,將前端側的滾動軸承16c的外圈直接壓入(以過盈配合內嵌)或以間隙配合內嵌到軸承保持部22c,并且,將基端側的滾動軸承16d的外圈直接壓入(以過盈配合內嵌)或以間隙配合內嵌到設置在蝸桿收容部17a的開口部的軸承保持部22d。在本實施方式的情況下,軸承保持部22c、22d的內周面隨著從開口側(圖1、2、4~6的左側)去往進深端側(圖1、2、4~6的右側)而(隨著去往上述蝸桿14a的插入方向前側而)直到外圈進行嵌合的位置的之前為止,在內徑變小的方向略微傾斜。因此,隨著將1對滾動軸承16c、16d的外圈分別壓入到1對軸承保持部22c、22d,蝸桿14a實現了在徑向定位,蝸桿齒13與齒部20的嚙合狀態變得適當(成為在嚙合部不存在齒隙的狀態)。另外,在本實施方式的情況下,隨著將蝸桿14a插入到蝸桿收容部17a內,首先,開始將支承固定在蝸桿14a的前端部的前端側的滾動軸承16c的外圈壓入(內嵌)到設置在蝸桿收容部17a的進深端部的軸承保持部22c。而且,限制各部的尺寸,使得在將前端側的滾動軸承16c的外圈某種程度上(一半程度)壓入到軸承保持部22c的階段,將支承固定在蝸桿14a的靠基端部分的基端側的滾動軸承16d的外圈壓入到設置在蝸桿收容部17a的開口部的軸承保持部22d。即,在本實施方式的情況下,前端側的滾動軸承16c相當于技術方案中記載的一個滾動軸承,基端側的滾動軸承16d同樣相當于另一個滾動軸承。
對于蝸桿14a,將基端側的滾動軸承16d的前端面抵碰在臺階部27,實現軸向的定位,其中,該臺階部27使軸承保持部22d、與蝸桿收容部17a的中間部連續。接下來,通過在蝸桿收容部17a的開口部中的、與內嵌有基端側的滾動軸承16d的部分(軸承保持部22d)在軸向相鄰的部分(與臺階部27的相反側相鄰的部分)進行卡止圈的卡止等,從而阻止基端側的滾動軸承16d、進而是蝸桿14a的軸向變位。此外,除了卡止圈之外,也能夠代替卡止圈,例如利用螺釘(螺母)、或由螺釘固定的板狀部件(板簧)等部件來對基端側的滾動軸承16d的外圈向蝸桿14a的前端側施力。然后,使設置在蝸桿14a的基端部的花鍵軸部30花鍵配合到電動馬達10a的輸出軸18,并且,利用收容有電動馬達10a的馬達外殼25將蝸桿收容部17a的開口部封堵。
根據上述的本實施方式的蝸輪蝸桿減速機的組裝方法,能夠在殼體11a的蝸桿收容部17a內一體地裝配蝸桿14a、和用于能夠旋轉地支承蝸桿14a的1對滾動軸承16c、16d,因此,能夠抑制組裝成本,能夠減少蝸輪蝸桿減速機21a的制造成本。
另外,在本實施方式的情況下,將蝸桿14a以相對于蝸桿收容部17a的中心軸偏移到蝸輪15的徑向外側的狀態插入到蝸桿收容部17a內,在外嵌在蝸桿14a的前端部的前端側的滾動軸承16c不會與蝸輪15中的最向蝸桿收容部17a內突出的部分的外徑側相干涉地通過后,使蝸桿齒13與蝸輪15的齒部20嚙合。因此,在蝸桿14a向蝸桿收容部17a內裝配時,與不使蝸桿偏移而從開始裝配作業的最初就使蝸桿齒與蝸輪的齒部嚙合的情況(不存在使蝸桿偏移的空間的那樣的情況)相比較,能夠使蝸桿齒13與齒部20嚙合的狀態下的蝸桿14a的軸向變位量抑制得較少。因此,即使在如本實施方式的蝸輪蝸桿減速機21a這樣沒有在蝸桿齒13與齒部20之間設置有齒隙的情況下,在蝸輪蝸桿減速機21a的組裝時,也能夠難以在蝸桿齒13、齒部20上產生劃傷等損傷。特別是由于蝸輪蝸桿減速機21a利用合成樹脂構成了蝸輪15的齒部20,因此,能夠顯著地得到組裝時的損傷防止效果。
另外,在本實施方式的情況下,構成為:在蝸桿14a向蝸桿收容部17a內的裝配作業的最終階段,將支承固定在蝸桿14a的前端部的前端側的滾動軸承16c的外圈壓入到設置在蝸桿收容部17a的進深端部的軸承保持部22c,在某種程度上壓入之后,開始將支承固定在蝸桿14a的靠基端部分的另一個滾動軸承16d的外圈壓入到設置在蝸桿收容部17a的開口部的軸承保持部22d。即,能夠在徑向某種程度上實現了定位的狀態下進行基端側的滾動軸承16d的外圈向軸承保持部22d的壓入作業,因此,即使是沒有在蝸桿齒13與齒部20之間設置齒隙的構造,也能夠容易進行壓入作業。
[第2實施方式]
圖7~10示出本發明的第2實施方式。在第1實施方式中,固定于蝸桿14a的1對滾動軸承16c、16d間的長度大于從蝸桿收容部17b的臺階部26到另一個軸承保持部22d的開口端的長度,但是,在本實施方式中,示出固定于蝸桿14b的1對滾動軸承16c、16d間的長度小于從蝸桿收容部17b的臺階部26到另一個軸承保持部22d的開口端的長度的情況。
在本實施方式的蝸輪蝸桿減速機的組裝方法的情況下,與上述的第1實施方式的情況同樣,將蝸桿14b以相對于蝸桿收容部17b的中心軸偏移到蝸輪15的徑向外側的狀態從該蝸桿收容部17b的開口部插入到該蝸桿收容部17b內。然后,使外嵌在上述蝸桿14b的前端部(圖7~10的右端部)的前端側的滾動軸承16c通過上述蝸輪15的外周緣的最上部,進一步將上述蝸桿14b插入到上述蝸桿收容部17b內,如圖8所示,使外嵌在該蝸桿14b的靠基端部分的基端側的滾動軸承16d的前端側側面(該蝸桿14b的插入方向前側的側面,圖7~10的右側面)抵碰在上述蝸桿收容部17b的開口側端面(圖7~10的左端面)。在該狀態下,使上述蝸桿14b向上述蝸輪15的徑向內側變位,使得該蝸桿14b的中心軸與上述蝸桿收容部17b的中心軸成為同心,如圖9所示,使設置在上述蝸桿14b的軸向中間部的蝸桿齒13與上述蝸輪15的齒部20相互嚙合。接下來,一邊使該蝸輪15旋轉,一邊進一步將上述蝸桿14b插入到上述蝸桿收容部17b內。由此,開始將上述基端側的滾動軸承16d的外圈內嵌到設置在該蝸桿收容部17b的開口部的軸承保持部22d。但是,也能夠在阻止了上述蝸輪15的旋轉的狀態下一邊使上述蝸桿14b旋轉,一邊將該蝸桿14b插入到上述蝸桿收容部17b內。總之,在將上述基端側的滾動軸承16d的外圈某種程度上(一半程度)內嵌到該軸承保持部22d的階段,將支承固定在上述蝸桿14a的前端部的一個滾動軸承16c的外圈內嵌到設置在上述蝸桿收容部17a的進深端部的軸承保持部22c。即,在本實施方式的情況下,上述基端側的滾動軸承16d相當于技術方案中記載的一個滾動軸承,上述前端側的滾動軸承16c相當于技術方案中記載的另一個滾動軸承。
其他部分的構成及作用與第1實施方式同樣。
此外,本發明不限定于上述的實施方式,能夠適當進行變形、改良等。
例如,根據本發明的實施方式的蝸輪蝸桿減速機的組裝方法,為了在將蝸桿裝配于蝸桿收容部的狀態下將蝸桿按壓于蝸輪,能夠追加圖11所示的預壓機構。在圖11中,在滾動軸承16c的外周部的上部在殼體11a上形成有板簧收容部42。在殼體11a的相當于滾動軸承16c的外周部的下半部的部分,設置有將滾動軸承16c的水平方向的外徑部能夠滑動地引導的、相互平行的平面部43。在板簧收容部收容有波形形狀的板簧41,利用該板簧41產生使滾動軸承16c在圖11中向下方移動的作用力。利用該作用力,軸端的一端插入在滾動軸承16c的內圈的蝸桿14a向蝸輪15施力。
此外,在本實施方式中,直到端部形成有蝸桿齒13,但是,如圖12所示,即使在直到端部未形成有蝸桿齒13a的情況下,在使蝸桿14a向蝸輪15的徑向內側變位時,也使蝸桿齒13a與處于蝸輪15的中心的齒部20嚙合。
另外,如圖13所示,也可以代替臺階部26,而設置引導部31,該引導部31引導滾動軸承16c,使得一個滾動軸承16c與軸承保持部22c同心地配置。在此情況下,一邊使一個滾動軸承16c抵接于引導部31,一邊使蝸桿14a向徑向內側變位,將一個滾動軸承16c和軸承保持部22c同心地配置。即,通過設置引導部31,從而能夠基于使蝸桿14a在軸向變位的力而使蝸桿14a也向徑向內側變位,將一個滾動軸承16c和軸承保持部22c同心地配置。在本實施方式中,引導部31具有朝向軸承保持部22c的圓錐面,但是,只要是從蝸桿收容部17a的內周面向著軸承保持部22c縮徑的形狀,則引導部的形狀不限于此。
此外,在本實施方式的情況下,使前端側的滾動軸承16c的外徑D16c小于蝸桿齒13的齒頂圓直徑Dk(D16c<Dk),但是,也可以大于蝸桿齒13的齒頂圓直徑Dk(D16c>Dk)。在此情況下,退讓凹部28的半徑R1也可以是R1≧D16c/2。
本申請基于2014年10月9日申請的日本專利申請2014―207998、2015年2月25日申請的日本專利申請2015―035315、2015年9月1日申請的日本專利申請2015-171648號、及2015年4月24日申請的國際專利申請PCT/JP2015/062585號,將其內容作為參照援引于此。