JP7645532B2

JP7645532B2 - Worm wheel and manufacturing method thereof

Info

Publication number: JP7645532B2
Application number: JP2021041956A
Authority: JP
Inventors: 晴彦清田
Original assignee: NSK Steering and Control Inc
Current assignee: NSK Steering and Control Inc
Priority date: 2021-03-16
Filing date: 2021-03-16
Publication date: 2025-03-14
Anticipated expiration: 2041-03-16
Also published as: JP2022142006A

Description

本発明は、ハブの径方向外側の端部に、合成樹脂製のギヤ部を結合固定してなるウォームホイールに関する。 The present invention relates to a worm wheel in which a gear part made of synthetic resin is fixedly connected to the radially outer end of a hub.

自動車の操舵輪に舵角を付与する際に、ステアリングホイールの操作に要する力の軽減を図るための装置として、電動モータを補助動力源に使用する電動パワーステアリング装置が広く使用されている。電動パワーステアリング装置は、電動モータの取付位置により大別される。具体的には、ステアリングコラムの内側に回転自在に支持されたステアリングシャフトに補助動力を付与するコラムアシスト式、ステアリングギヤユニットの入力軸であるピニオン軸に補助動力を付与するピニオンアシスト式、および、ステアリングギヤユニットに、入力軸であるピニオン軸とは別のピニオン軸を設け、該ピニオン軸に補助動力を付与するデュアルピニオン式など、種々の構造が提案されている。いずれの構造においても、ステアリングホイールの操作によって回転又は直線運動する軸部材に、電動モータの補助動力が、減速機を介して付与される。このような減速機としては、ウォーム減速機が広く使用されている。電動パワーステアリング装置を構成するウォーム減速機は、電動モータにより回転駆動されるウォームと、該ウォームと噛合するウォームホイールとを備える。 Electric power steering devices that use an electric motor as an auxiliary power source are widely used as devices for reducing the force required to operate the steering wheel when applying a steering angle to the steering wheels of an automobile. Electric power steering devices are broadly classified according to the mounting position of the electric motor. Specifically, various structures have been proposed, such as a column assist type that applies auxiliary power to a steering shaft rotatably supported inside the steering column, a pinion assist type that applies auxiliary power to a pinion shaft that is the input shaft of a steering gear unit, and a dual pinion type that provides auxiliary power to a pinion shaft that is separate from the pinion shaft that is the input shaft of the steering gear unit. In any structure, the auxiliary power of the electric motor is applied via a reduction gear to a shaft member that rotates or moves linearly by the operation of the steering wheel. As such a reduction gear, a worm reduction gear is widely used. The worm reduction gear that constitutes the electric power steering device includes a worm that is rotated and driven by an electric motor, and a worm wheel that meshes with the worm.

ウォーム減速機では、ステアリングホイールの操作時や悪路走行時に、ウォームとウォームホイールとの噛合部で発生する歯打ち音の抑制、軽量化及び／又は低コスト化などを目的として、ウォームホイールのうちで回転軸に外嵌される径方向内側部分を金属材料により構成し、かつ、ウォームと噛合する径方向外側部分を合成樹脂材料により構成することが提案されている。 In a worm reduction gear, in order to suppress the rattle noise that occurs at the meshing portion between the worm and the worm wheel when the steering wheel is operated or when driving on rough roads, and to reduce weight and/or costs, it has been proposed to construct the radially inner part of the worm wheel that fits around the rotating shaft from a metal material and the radially outer part that meshes with the worm from a synthetic resin material.

図２０は、径方向内側部分を金属材料により構成し、かつ、径方向外側部分を合成樹脂材料により構成したウォームホイールの１例として、国際公開第２０１７／１３５１４０号パンフレット（特許文献１）に記載の構造を示している。ウォームホイール１００は、金属製のハブ１０１と、合成樹脂製のギヤ部１０２とを備える。 Figure 20 shows the structure described in WO 2017/135140 (Patent Document 1) as an example of a worm wheel in which the radially inner portion is made of a metal material and the radially outer portion is made of a synthetic resin material. The worm wheel 100 includes a metal hub 101 and a synthetic resin gear portion 102.

ハブ１０１は、内径側筒部１０３と、内径側筒部１０３の周囲に該内径側筒部１０３と同軸に配置された外径側筒部１０４と、内径側筒部１０３と外径側筒部１０４とを接続する中空円形板状の接続部１０５とを備える。このうちの内径側筒部１０３が、ステアリングホイールの回転に伴って回転するステアリングシャフト若しくはピニオン軸、又は、ラック軸と噛合するピニオン軸などの回転軸に外嵌固定される。 The hub 101 comprises an inner diameter side cylinder portion 103, an outer diameter side cylinder portion 104 arranged around the inner diameter side cylinder portion 103 and coaxially with the inner diameter side cylinder portion 103, and a hollow circular plate-shaped connection portion 105 that connects the inner diameter side cylinder portion 103 and the outer diameter side cylinder portion 104. Of these, the inner diameter side cylinder portion 103 is fitted and fixed to a rotating shaft such as a steering shaft or pinion shaft that rotates with the rotation of the steering wheel, or a pinion shaft that meshes with a rack shaft.

ギヤ部１０２は、径方向外側の端部に複数のウォームホイール歯１０６を有し、ハブ１０１の径方向外側の端部を覆うように該ハブ１０１に結合固定されている。すなわち、ギヤ部１０２は、射出成形に伴って（インサート成形により）、ハブ１０１の外径側筒部１０４と接続部１０５の径方向外側の端部とを包埋している。 The gear portion 102 has a plurality of worm wheel teeth 106 at its radially outer end, and is fixedly connected to the hub 101 so as to cover the radially outer end of the hub 101. That is, the gear portion 102 embeds the outer diameter side cylinder portion 104 of the hub 101 and the radially outer end of the connection portion 105 during injection molding (by insert molding).

国際公開第２０１７／１３５１４０号パンフレットInternational Publication No. 2017/135140

国際公開第２０１７／１３５１４０号パンフレットに記載のウォームホイール１００は、ウォームホイール歯１０６の摩耗を抑える面からは改良の余地がある。 The worm wheel 100 described in WO 2017/135140 has room for improvement in terms of reducing wear on the worm wheel teeth 106.

国際公開第２０１７／１３５１４０号パンフレットに記載のウォームホイール１００では、複数のウォームホイール歯１０６のそれぞれの歯面は、軸方向に関して凹凸がない平坦面又は凸曲面により構成されている。 In the worm wheel 100 described in WO 2017/135140, the tooth surface of each of the multiple worm wheel teeth 106 is configured as a flat surface or a convex curved surface that is free of irregularities in the axial direction.

このようなウォームホイール１００のウォームホイール歯１０６を、ウォームに備えられたねじ状のウォーム歯と噛合させると、ウォームホイール歯１０６の歯面とウォーム歯の歯面との接触は点接触となり、接触面圧が高くなるため、ウォームホイール歯１０６が摩耗しやすくなる。 When the worm wheel teeth 106 of such a worm wheel 100 are meshed with the threaded worm teeth provided on the worm, the tooth surfaces of the worm wheel teeth 106 and the worm teeth are in point contact, and the contact pressure becomes high, making the worm wheel teeth 106 more susceptible to wear.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、ウォーム歯に対するウォームホイール歯の接触面圧を小さく抑えて、前記ウォームホイール歯の摩耗を抑えることができる、ウォームホイールを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and aims to provide a worm wheel that can reduce the contact pressure of the worm wheel teeth against the worm teeth, thereby reducing wear on the worm wheel teeth.

本発明の一態様のウォームホイールは、ハブと、合成樹脂製のギヤ部と、を備える。
前記ハブは、内径側筒部と、外周面に、全周にわたって同じ断面形状を有するハブ側凹部を備え、かつ、前記内径側筒部の周囲に該内径側筒部と同軸に配置された外径側筒部と、前記内径側筒部と前記外径側筒部とを接続する接続部と、を備える。
前記ギヤ部は、円周方向に等間隔に配置された複数のウォームホイール歯を有し、前記ハブの径方向外側の端部を覆うように該ハブに結合固定されている。
特に本発明の一態様のウォームホイールでは、前記ギヤ部は、外周面のうちの少なくとも前記ウォームホイール歯のそれぞれの歯面の、前記ハブ側凹部の径方向外側に位置する部分を含む軸方向中間部に、軸方向両側に隣接する部分よりも凹んだギヤ側凹部を有する。 A worm wheel according to one aspect of the present invention includes a hub and a gear portion made of synthetic resin.
The hub comprises an inner diameter side cylindrical portion, an outer diameter side cylindrical portion having a hub side recess on its outer peripheral surface that has the same cross-sectional shape around the entire circumference, and an outer diameter side cylindrical portion that is arranged coaxially around the inner diameter side cylindrical portion, and a connecting portion that connects the inner diameter side cylindrical portion and the outer diameter side cylindrical portion.
The gear portion has a plurality of worm wheel teeth arranged at equal intervals in the circumferential direction, and is fixedly coupled to the hub so as to cover the radially outer end of the hub.
In particular, in one embodiment of the worm wheel of the present invention, the gear portion has a gear side recess that is recessed more than adjacent portions on both axial sides, in an axial middle portion including a portion of the outer peripheral surface of at least the tooth surfaces of each of the worm wheel teeth that is located radially outside the hub side recess.

本発明の一態様では、前記ギヤ側凹部を、前記ギヤ部の外周面に全周にわたって形成することができる。すなわち、前記ギヤ側凹部を、前記ウォームホイール歯のそれぞれの歯面及び歯先面と、円周方向に隣り合う１対のウォームホイール歯同士の間の歯底面とのうち、軸方向に関して前記ハブ側凹部の径方向外側に位置する部分を含む部分に全周にわたって形成することができる。 In one aspect of the present invention, the gear-side recess can be formed over the entire outer circumferential surface of the gear portion. In other words, the gear-side recess can be formed over the entire circumferential surface, including the tooth flanks and tooth tip surfaces of each of the worm wheel teeth and the tooth bottom surface between a pair of circumferentially adjacent worm wheel teeth, which includes the portion located radially outward of the hub-side recess in the axial direction.

本発明の一態様では、前記ハブ側凹部の軸方向両側の側面のうち、少なくとも一方の側面の少なくとも径方向外側部分を、前記ハブの中心軸に対し傾斜した直線状の母線形状を有する円すい台面により構成することができる。 In one aspect of the present invention, at least the radially outer portion of at least one of the axially opposite side surfaces of the hub-side recess can be configured as a truncated cone surface having a linear generatrice shape inclined relative to the central axis of the hub.

本発明の一態様では、前記ハブ側凹部の底面を、前記ハブの中心軸を中心とする円筒面により構成することができる。 In one aspect of the present invention, the bottom surface of the hub-side recess can be configured as a cylindrical surface centered on the central axis of the hub.

本発明の一態様では、前記ハブ側凹部が、円弧形の断面形状を有することができる。 In one aspect of the present invention, the hub-side recess can have an arc-shaped cross-sectional shape.

本発明の一態様では、前記外径側筒部の外周面のうちで前記ハブ側凹部よりも軸方向片側に位置する部分の外径と、前記外径側筒部の外周面のうちで前記ハブ側凹部よりも軸方向他側に位置する部分の外径とを互いに異ならせることができる。
あるいは、前記外径側筒部の外周面のうちで前記ハブ側凹部よりも軸方向片側に位置する部分の外径と、前記外径側筒部の外周面のうちで前記ハブ側凹部よりも軸方向他側に位置する部分の外径とを互いに同じとすることができる。 In one aspect of the present invention, the outer diameter of a portion of the outer peripheral surface of the outer diameter side cylindrical portion that is located on one axial side of the hub side recess can be made different from the outer diameter of a portion of the outer peripheral surface of the outer diameter side cylindrical portion that is located on the other axial side of the hub side recess.
Alternatively, the outer diameter of a portion of the outer peripheral surface of the outer diameter side cylindrical portion that is located on one axial side of the hub side recess and the outer diameter of a portion of the outer peripheral surface of the outer diameter side cylindrical portion that is located on the other axial side of the hub side recess can be made the same.

本発明の一態様では、前記ギヤ部を、ポリアミド６６を主成分とする合成樹脂により構成することができる。この場合、前記合成樹脂に、ガラス繊維、ポリエチレン繊維、カーボン繊維、及び／又は、アラミド繊維などの強化繊維を混入することが好ましい。
あるいは、前記ギヤ部を、ポリアミド６、ポリアミド４６、ポリアミド９Ｔ、ポリフェニレンサルファイド、ポリエチレンテレフタレート、ポリアセタール、フェノールなどを主成分とする合成樹脂により構成することができる。この場合も、前記合成樹脂に、強化繊維を混入することが好ましい。 In one aspect of the present invention, the gear portion can be made of a synthetic resin mainly composed of polyamide 66. In this case, it is preferable to mix reinforcing fibers such as glass fibers, polyethylene fibers, carbon fibers, and/or aramid fibers into the synthetic resin.
Alternatively, the gear portion may be made of a synthetic resin containing, as a main component, polyamide 6, polyamide 46, polyamide 9T, polyphenylene sulfide, polyethylene terephthalate, polyacetal, phenol, etc. In this case, it is also preferable to mix reinforcing fibers into the synthetic resin.

本発明の一態様のウォームホイールの製造方法は、
前記ハブの径方向外側の端部を、内周面に歯成形用凹凸部を有する金型装置のキャビティ内にセットして、該キャビティ内に溶融した合成樹脂を充填する工程と、
前記合成樹脂を冷却することにより、該合成樹脂を収縮させつつ固化させることに伴い、前記ギヤ部の軸方向中間部外周面にヒケを生じさせることで、前記ギヤ側凹部を形成する工程と、
を備える。 A method for manufacturing a worm wheel according to one aspect of the present invention includes the steps of:
a step of setting a radially outer end of the hub in a cavity of a mold device having a tooth forming concave and convex portion on an inner peripheral surface thereof, and filling the cavity with molten synthetic resin;
a step of forming the gear-side recess by cooling the synthetic resin to cause the synthetic resin to shrink and solidify, thereby generating a sink mark on an outer peripheral surface of an axially intermediate portion of the gear portion;
Equipped with.

本発明の一態様のウォームホイールによれば、ウォーム歯に対するウォームホイール歯の接触面圧を小さく抑えて、前記ウォームホイール歯の摩耗を抑えることができる。 According to one aspect of the worm wheel of the present invention, the contact pressure of the worm wheel teeth against the worm teeth can be kept low, thereby reducing wear on the worm wheel teeth.

図１は、実施の形態の第１例のウォームホイールを備えるウォーム減速機を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a worm reducer including a worm wheel according to a first embodiment of the present invention. 図２は、実施の形態の第１例のウォームホイールを備えるウォーム減速機を、ウォームの中心軸とウォームホイールの中心軸とに直交する方向から見た図である。FIG. 2 is a view of a worm reducer including a worm wheel according to a first embodiment, as viewed in a direction perpendicular to the central axis of the worm and the central axis of the worm wheel. 図３は、図２のＡ－Ａ断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 図４は、実施の形態の第１例のウォームホイールを示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing a worm wheel according to a first example of the embodiment. 図５（Ａ）は、実施の形態の第１例のウォームホイールを軸方向から見た図であり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）のＢ－Ｂ断面図である。FIG. 5A is a view of a worm wheel according to a first example of the embodiment as viewed from the axial direction, and FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 5A. 図６は、図５（Ｂ）の上部拡大図である。FIG. 6 is an enlarged view of the upper part of FIG. 図７（Ａ）は、実施の形態の第１例のウォームホイールを径方向から見た図であり、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）のＣ－Ｃ断面図である。FIG. 7A is a diagram showing a worm wheel according to a first example of the embodiment as viewed from a radial direction, and FIG. 7B is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 7A. 図８は、実施の形態の第１例について、ハブを取り出して示す斜視図である。FIG. 8 is a perspective view showing the hub according to the first embodiment. 図９は、実施の形態の第１例のウォームホイールの製造方法を示す断面図である。9A to 9C are cross-sectional views showing a method for manufacturing the worm wheel according to the first embodiment. 図１０は、実施の形態の第２例を示す、図５（Ｂ）に相当する図である。FIG. 10 is a diagram showing a second example of the embodiment, and corresponds to FIG. 5(B). 図１１は、実施の形態の第２例を示す、図６に相当する図である。FIG. 11 is a diagram showing a second example of the embodiment, and corresponds to FIG. 図１２は、実施の形態の第２例について、ハブを取り出して示す斜視図である。FIG. 12 is a perspective view showing the hub according to the second embodiment. 図１３は、実施の形態の第２例のウォームホイールの製造方法を示す断面図である。13A to 13C are cross-sectional views showing a method for manufacturing a worm wheel according to a second example of the embodiment. 図１４は、実施の形態の第３例を示す、図５（Ｂ）に相当する図である。FIG. 14 is a diagram showing a third example of the embodiment, and corresponds to FIG. 5(B). 図１５は、実施の形態の第３例を示す、図６に相当する図である。FIG. 15 is a diagram showing a third example of the embodiment, and corresponds to FIG. 図１６は、実施の形態の第４例を示す、図５（Ｂ）に相当する図である。FIG. 16 is a diagram showing a fourth example of the embodiment, and corresponds to FIG. 5(B). 図１７は、実施の形態の第４例を示す、図６に相当する図である。FIG. 17 is a diagram showing a fourth example of the embodiment, and corresponds to FIG. 図１８は、実施の形態の第５例を示す、図５（Ｂ）に相当する図である。FIG. 18 is a diagram showing a fifth example of the embodiment, and corresponds to FIG. 5(B). 図１９は、実施の形態の第５例を示す、図６に相当する図である。FIG. 19 is a diagram showing a fifth example of the embodiment, and corresponds to FIG. 図２０は、ウォームホイールの従来構造の１例を示す断面図である。FIG. 20 is a cross-sectional view showing an example of a conventional structure of a worm wheel.

［実施の形態の第１例］
本発明の実施の形態の第１例について、図１～図９を用いて説明する。本例のウォームホイール１は、ウォーム２と組み合わされてウォーム減速機３を構成する。ウォーム２は、軸方向中間部外周面に、ねじ状のウォーム歯（図１～図３では省略）を有する。ウォーム減速機３を電動パワーステアリング装置に組み込んで使用する場合には、ウォーム２の基端部（図２の左下側の端部）に、電動モータの出力軸が、スプライン係合などにより、又は、継手などを介して接続される。すなわち、ウォーム２は、電動モータにより回転駆動可能に構成される。本例のウォーム減速機３においては、ウォームホイール１の中心軸とウォーム２の中心軸とに直交する方向から見た場合に、ウォームホイール１の中心軸とウォーム２の中心軸とが斜交している（鋭角をなしている）。 [First Example of the Embodiment]
A first embodiment of the present invention will be described with reference to Figs. 1 to 9. The worm wheel 1 of this embodiment is combined with a worm 2 to form a worm reduction gear 3. The worm 2 has threaded worm teeth (omitted in Figs. 1 to 3) on the outer peripheral surface of the axially intermediate portion. When the worm reduction gear 3 is incorporated into an electric power steering device, the output shaft of an electric motor is connected to the base end (the end on the lower left side in Fig. 2) of the worm 2 by spline engagement or via a joint. In other words, the worm 2 is configured to be rotatably driven by the electric motor. In the worm reduction gear 3 of this embodiment, when viewed from a direction perpendicular to the central axis of the worm wheel 1 and the central axis of the worm 2, the central axis of the worm wheel 1 and the central axis of the worm 2 intersect obliquely (form an acute angle).

ウォームホイール１は、金属製のハブ４と、合成樹脂製のギヤ部５とを備える。 The worm wheel 1 has a metal hub 4 and a gear portion 5 made of synthetic resin.

ハブ４は、内径側筒部６と、内径側筒部６の周囲に該内径側筒部６と同軸に配置された外径側筒部７と、内径側筒部６と外径側筒部７とを接続する接続部８とを備える。 The hub 4 includes an inner diameter side tubular portion 6, an outer diameter side tubular portion 7 arranged coaxially around the inner diameter side tubular portion 6, and a connecting portion 8 that connects the inner diameter side tubular portion 6 and the outer diameter side tubular portion 7.

外径側筒部７は、軸方向中間部外周面に、全周にわたって同じ断面形状を有するハブ側凹部９を備える。すなわち、ハブ側凹部９は、内面を構成する底面１０及び軸方向両側の側面１１のいずれにも、円周方向に関する凹凸が存在しない。本例では、ハブ側凹部９は、略Ｕ字形の断面形状を有する。 The outer diameter side cylinder portion 7 has a hub side recess 9 on the outer peripheral surface of the axial middle portion, which has the same cross-sectional shape around the entire circumference. In other words, the hub side recess 9 has no irregularities in the circumferential direction on either the bottom surface 10 constituting the inner surface or the side surfaces 11 on both axial sides. In this example, the hub side recess 9 has a substantially U-shaped cross-sectional shape.

本例では、ハブ側凹部９の底面１０は、軸方向両側の側面１１と接続される軸方向両側の端部を除き、ハブ４の中心軸を中心とする円筒面により構成されている。又、ハブ側凹部９の軸方向両側の側面１１は、径方向両側の端部を除き、ハブ４の中心軸に直交する平坦面により構成されている。 In this example, the bottom surface 10 of the hub side recess 9 is formed of a cylindrical surface centered on the central axis of the hub 4, except for the ends on both axial sides that are connected to the side surfaces 11 on both axial sides. In addition, the side surfaces 11 on both axial sides of the hub side recess 9 are formed of flat surfaces perpendicular to the central axis of the hub 4, except for the ends on both radial sides.

なお、本例では、外径側筒部７の外周面のうちでハブ側凹部９よりも軸方向片側（図５（Ｂ）及び図６の左側）に位置する部分の外径と、外径側筒部７の外周面のうちでハブ側凹部９よりも軸方向他側（図５（Ｂ）及び図６の右側）に位置する部分の外径とは、互いに同じとなっている。 In this example, the outer diameter of the portion of the outer peripheral surface of the outer diameter side tube portion 7 located on one axial side of the hub side recess 9 (left side in Fig. 5(B) and Fig. 6) is the same as the outer diameter of the portion of the outer peripheral surface of the outer diameter side tube portion 7 located on the other axial side of the hub side recess 9 (right side in Fig. 5(B) and Fig. 6).

さらに、外径側筒部７は、軸方向片側部分の内周面に全周にわたって備えられた凹溝１２と、凹部と凸部とを交互に全周にわたって配置してなる歯車状のハブ側凹凸部１３とを有する。 The outer diameter side cylinder portion 7 further has a groove 12 provided around the entire circumference on the inner circumferential surface of one axial side portion, and a gear-shaped hub side uneven portion 13 consisting of alternating concave and convex portions arranged around the entire circumference.

凹溝１２は、略Ｖ字形の断面形状を有し、かつ、外径側筒部７の内周面のうち、接続部８の径方向外側の端部が接続された部分の軸方向片側に位置する部分に、径方向外側に向けて凹むように全周にわたって形成されている。 The groove 12 has a generally V-shaped cross section and is formed around the entire circumference of the inner circumferential surface of the outer cylindrical portion 7, on one axial side of the portion to which the radially outer end of the connection portion 8 is connected, so as to be recessed radially outward.

ハブ側凹凸部１３は、外径側筒部７の内周面のうち、凹溝１２の軸方向片側に隣接する部分に備えられている。 The hub side uneven portion 13 is provided on the inner circumferential surface of the outer diameter side tube portion 7, adjacent to one axial side of the groove 12.

接続部８は、内径側筒部６の軸方向他側部分と外径側筒部７の軸方向他側部分とを接続する。本例では、接続部８の径方向外側の端部は、外径側筒部７の軸方向他側の端部ではなく、軸方向片側に寄った部分に接続されている。すなわち、外径側筒部７は、軸方向他側の端部内周面に、径方向内側を向いた段部３７を有する。又、本例では、接続部８は、中空円形板状に構成されている。なお、接続部は、スポークのように、円周方向に離隔して放射状に配置された複数の接続片により構成することもできる。 The connection part 8 connects the other axial side part of the inner diameter side tube part 6 and the other axial side part of the outer diameter side tube part 7. In this example, the radially outer end part of the connection part 8 is connected to a part closer to one axial side, rather than to the other axial end part of the outer diameter side tube part 7. In other words, the outer diameter side tube part 7 has a step part 37 facing radially inward on the inner peripheral surface of the end part on the other axial side. Also, in this example, the connection part 8 is configured in the shape of a hollow circular plate. The connection part may also be configured of multiple connection pieces arranged radially at intervals in the circumferential direction, like spokes.

ハブ４は、炭素鋼若しくは合金鋼などの鉄鋼、あるいは、アルミニウム若しくはマグネシウム又はこれらの合金などの軽合金などの金属材料により構成される。ハブ４は、前記金属材料に、切削加工及び／又は塑性加工を施すことにより成形される。材料の歩留まり良く低コストに成形する面からは、ハブ４を、前記金属材料に、鍛造加工、プレス加工又はフローフォーミング加工などの塑性加工を施すことにより成形することが好ましい。 The hub 4 is made of a metal material such as steel, such as carbon steel or alloy steel, or a light alloy, such as aluminum, magnesium, or an alloy thereof. The hub 4 is formed by subjecting the metal material to cutting and/or plastic processing. From the standpoint of forming at a low cost with a good material yield, it is preferable to form the hub 4 by subjecting the metal material to plastic processing, such as forging, pressing, or flow forming.

ギヤ部５は、円周方向に等間隔に配置された複数のウォームホイール歯１４を有し、ハブ４の径方向外側の端部を覆うように該ハブ４に結合固定されている。すなわち、ギヤ部５は、射出成形に伴って（インサート成形により）、ハブ４の外径側筒部７と接続部８の径方向外側の端部とを全周にわたり包埋することで、ハブ４に結合固定されている。ウォームホイール歯１４のそれぞれは、歯筋がハブ４の中心軸と平行な直歯により構成されている。 The gear portion 5 has a plurality of worm wheel teeth 14 arranged at equal intervals in the circumferential direction, and is fixedly connected to the hub 4 so as to cover the radially outer end of the hub 4. In other words, the gear portion 5 is fixedly connected to the hub 4 by embedding the outer diameter side cylindrical portion 7 of the hub 4 and the radially outer end of the connection portion 8 over the entire circumference during injection molding (by insert molding). Each of the worm wheel teeth 14 is composed of straight teeth whose tooth traces are parallel to the central axis of the hub 4.

ギヤ部５は、ウォームホイール歯１４のそれぞれの歯先面及び歯面を含む外周面のうち、ハブ側凹部９の径方向外側に位置する部分を含む軸方向中間部に、軸方向両側に隣接する部分よりも凹んだギヤ側凹部１５を全周にわたって有する。換言すれば、ギヤ部５は、ウォームホイール歯１４のそれぞれの歯先面（径方向外側の端面）及び歯面（円周方向側面）と、円周方向に隣り合う１対のウォームホイール歯１４同士の間の歯底面とのうち、軸方向に関してハブ側凹部９と一致する部分を含む軸方向中間部に、軸方向両側に隣接する部分よりも凹んだギヤ側凹部１５を全周にわたって有する。すなわち、ギヤ側凹部１５は、ウォームホイール歯１４のそれぞれの歯面に備えられた歯面凹部１５ａと、ウォームホイール歯１４のそれぞれの歯先面に備えられた歯先面凹部１５ｂと、円周方向に隣り合う１対のウォームホイール歯１４同士の間の歯底面に備えられた歯底面凹部１５ｃとからなる。ギヤ側凹部１５は、軸方向中間部に、深さが一定又はほぼ一定の部分を有し、当該部分から軸方向両側に向かうにしたがって深さが漸次浅くなっている。 The gear portion 5 has a gear side recess 15 recessed more than adjacent portions on both sides in the axial direction in the axial middle portion including the portion located radially outside the hub side recess 9 among the outer peripheral surface including the tooth tip surface and tooth surface of each worm wheel tooth 14. In other words, the gear portion 5 has a gear side recess 15 recessed more than adjacent portions on both sides in the axial direction in the axial middle portion including the portion that coincides with the hub side recess 9 in the axial direction among the tooth tip surface (radially outer end surface) and tooth surface (circumferential side surface) of each worm wheel tooth 14 and the tooth bottom surface between a pair of circumferentially adjacent worm wheel teeth 14. That is, the gear side recess 15 is composed of a tooth surface recess 15a provided on each tooth surface of the worm wheel tooth 14, a tooth tip surface recess 15b provided on each tooth tip surface of the worm wheel tooth 14, and a tooth bottom surface recess 15c provided on the tooth bottom surface between a pair of circumferentially adjacent worm wheel teeth 14. The gear-side recess 15 has a portion in the axial middle where the depth is constant or nearly constant, and the depth becomes gradually shallower from that portion toward both sides in the axial direction.

ギヤ側凹部１５は、後述するように、ギヤ部５の射出成形後、成形収縮に伴って、ギヤ部５の軸方向中間部外周面に、ヒケと呼ばれる窪みを生じさせることで形成される。すなわち、本例では、ギヤ側凹部１５を含むギヤ部５の外周面は、射出成形面により構成されている。 As described below, the gear side recess 15 is formed by creating a depression called a sink mark on the outer peripheral surface of the axial middle part of the gear part 5 due to molding shrinkage after injection molding of the gear part 5. That is, in this example, the outer peripheral surface of the gear part 5 including the gear side recess 15 is formed by the injection molding surface.

ギヤ部５は、ハブ４の外径側筒部７の外周面を覆う外径側覆い部５ａに、ハブ側凹部９と係合するギヤ側凸部１６を全周にわたって有する。ギヤ側凸部１６は、ギヤ部５を射出成形により造る際に、ギヤ部５を構成する合成樹脂の一部をハブ側凹部９に送り込み、冷却固化させることで形成される。 The gear portion 5 has a gear side protrusion 16 that engages with the hub side recess 9 on the outer diameter side cover portion 5a that covers the outer peripheral surface of the outer diameter side cylinder portion 7 of the hub 4. The gear side protrusion 16 is formed by injecting a portion of the synthetic resin that constitutes the gear portion 5 into the hub side recess 9 when the gear portion 5 is manufactured by injection molding, and then cooling and solidifying it.

さらに、ギヤ部５は、ハブ４の外径側筒部７の軸方向片側部分の内周面を覆う第１内径側覆い部５ｂに、凹溝１２と係合する突条１７と、ハブ側凹凸部１３と係合するギヤ側凹凸部１８とを有する。突条１７は、ギヤ部５を射出成形により造る際に、ギヤ部５を構成する合成樹脂の一部を凹溝１２に送り込み、冷却固化させることで形成される。ギヤ側凹凸部１８は、ギヤ部５を射出成形により造る際に、ギヤ部５を構成する合成樹脂の一部を、ハブ側凹凸部１３を構成する凹部に送り込み、冷却固化させることで形成される。 The gear portion 5 further has a protrusion 17 that engages with the groove 12 and a gear side uneven portion 18 that engages with the hub side uneven portion 13 on the first inner diameter side cover portion 5b that covers the inner peripheral surface of one axial side portion of the outer diameter side tube portion 7 of the hub 4. The protrusion 17 is formed by feeding a part of the synthetic resin that constitutes the gear portion 5 into the groove 12 and cooling and solidifying it when the gear portion 5 is manufactured by injection molding. The gear side uneven portion 18 is formed by feeding a part of the synthetic resin that constitutes the gear portion 5 into the recess that constitutes the hub side uneven portion 13 and cooling and solidifying it when the gear portion 5 is manufactured by injection molding.

なお、本例では、ハブ４の外径側筒部７の軸方向他側の端部内周面（段部３７）を覆う第２内径側覆い部５ｃと、外径側筒部７の段部３７とが、径方向に係合している。要するに、ギヤ部５をハブ４に対し、該ハブ４の径方向外側の端部を包み込むようにして結合することで、ハブ４に対するギヤ部５の結合強度を確保している。 In this example, the second inner diameter side cover portion 5c, which covers the inner peripheral surface (step portion 37) of the other axial end of the outer diameter side cylinder portion 7 of the hub 4, is engaged radially with the step portion 37 of the outer diameter side cylinder portion 7. In short, the gear portion 5 is joined to the hub 4 in such a way as to encase the radially outer end of the hub 4, thereby ensuring the joining strength of the gear portion 5 to the hub 4.

ギヤ部５は、ポリアミド６６を主成分とする合成樹脂により構成される。ギヤ部５を構成する合成樹脂には、ガラス繊維、ポリエチレン繊維、カーボン繊維、及び／又は、アラミド繊維などの強化繊維を混入することが好ましい。あるいは、ギヤ部５を、ポリアミド６、ポリアミド４６、ポリアミド９Ｔ、ポリフェニレンサルファイド、ポリエチレンテレフタレート、ポリアセタール、フェノールなどを主成分とする合成樹脂により構成することもできる。この場合でも、ギヤ部５を構成する合成樹脂には、ガラス繊維、ポリエチレン繊維、カーボン繊維、及び／又は、アラミド繊維などの強化繊維を混入することが好ましい。 The gear portion 5 is made of a synthetic resin mainly composed of polyamide 66. It is preferable to mix reinforcing fibers such as glass fiber, polyethylene fiber, carbon fiber, and/or aramid fiber into the synthetic resin that constitutes the gear portion 5. Alternatively, the gear portion 5 can be made of a synthetic resin mainly composed of polyamide 6, polyamide 46, polyamide 9T, polyphenylene sulfide, polyethylene terephthalate, polyacetal, phenol, etc. Even in this case, it is preferable to mix reinforcing fibers such as glass fiber, polyethylene fiber, carbon fiber, and/or aramid fiber into the synthetic resin that constitutes the gear portion 5.

ウォームホイール１は、ハブ４の内径側筒部６を回転軸に外嵌固定される。具体的には、例えばウォーム減速機３を、コラムアシスト式の電動パワーステアリング装置に組み込んで使用する場合、ウォームホイール１は、ハブ４の内径側筒部６をステアリングシャフトに外嵌固定することにより該ステアリングシャフトに支持固定される。これにより、コラムアシスト式の電動パワーステアリング装置は、電動モータから出力される補助動力を、ウォーム減速機を介してステアリングシャフトに付与可能に構成される。 The worm wheel 1 is fixed to the rotating shaft by fitting the inner diameter side cylindrical portion 6 of the hub 4 to the outside. Specifically, for example, when the worm reduction gear 3 is incorporated into a column-assist type electric power steering device, the worm wheel 1 is supported and fixed to the steering shaft by fitting the inner diameter side cylindrical portion 6 of the hub 4 to the outside of the steering shaft. This allows the column-assist type electric power steering device to apply auxiliary power output from the electric motor to the steering shaft via the worm reduction gear.

ウォーム減速機３を、ピニオンアシスト式の電動パワーステアリング装置に組み込んで使用する場合、ウォームホイール１は、ハブ４の内径側筒部６を、ステアリングシャフトに、自在継手や中間シャフトを介してトルク伝達可能に接続されたピニオンシャフトに外嵌固定することにより該ピニオンシャフトに支持固定される。これにより、ピニオンアシスト式の電動パワーステアリング装置は、電動モータから出力される補助動力を、ウォーム減速機を介してピニオンシャフトに付与可能に構成される。 When the worm reduction gear 3 is incorporated into a pinion-assisted electric power steering device, the worm wheel 1 is supported and fixed to the pinion shaft by externally fitting and fixing the inner diameter side cylindrical portion 6 of the hub 4 to the pinion shaft, which is connected to the steering shaft via a universal joint or intermediate shaft so that torque can be transmitted. This allows the pinion-assisted electric power steering device to be configured so that auxiliary power output from the electric motor can be applied to the pinion shaft via the worm reduction gear.

ウォーム減速機３を、デュアルピニオン式の電動パワーステアリング装置に組み込んで使用する場合、ウォームホイール１は、ハブ４の内径側筒部６を、ステアリングシャフトにトルク伝達可能に接続されたピニオンシャフトとは別で、かつ、ラック軸に噛合する第２のピニオンシャフトに外嵌固定することにより該第２のピニオンシャフトに支持固定される。これにより、電動モータから出力される補助動力を、デュアルピニオン式の電動パワーステアリング装置は、ウォーム減速機及び第２のピニオンシャフトを介してラック軸に付与可能に構成される。 When the worm reduction gear 3 is incorporated into a dual pinion type electric power steering device, the worm wheel 1 is supported and fixed to the second pinion shaft by externally fitting and fixing the inner diameter side cylindrical portion 6 of the hub 4 to the second pinion shaft that is separate from the pinion shaft connected to the steering shaft so as to be able to transmit torque and that meshes with the rack shaft. This allows the dual pinion type electric power steering device to be configured so that the auxiliary power output from the electric motor can be applied to the rack shaft via the worm reduction gear and the second pinion shaft.

ハブ４の径方向外側の端部にギヤ部５をインサート成形してウォームホイール１を造る工程では、図９に示すような金型装置１９を使用する。金型装置１９は、固定金型２０と、固定金型２０に対する軸方向の遠近動を可能に配置された可動金型２１とを備える。 In the process of making the worm wheel 1 by insert molding the gear portion 5 on the radially outer end of the hub 4, a mold device 19 as shown in Figure 9 is used. The mold device 19 includes a fixed mold 20 and a movable mold 21 that is arranged so that it can move toward and away from the fixed mold 20 in the axial direction.

固定金型２０は、中央部に、固定金型２０及び可動金型２１とハブ４との間に画成されるキャビティ２２内に、溶融した合成樹脂を送り込むためのランナー２３を有する。ランナー２３は、例えば、周囲に図示しないヒータが備えられたホットランナーにより構成することができる。 The fixed mold 20 has a runner 23 in the center for feeding molten synthetic resin into the cavity 22 defined between the fixed mold 20 and the movable mold 21 and the hub 4. The runner 23 can be configured, for example, as a hot runner provided with a heater (not shown) around it.

可動金型２１は、３個の金型部品２４ａ、２４ｂ、２４ｃから構成されている。 The movable mold 21 is composed of three mold parts 24a, 24b, and 24c.

第１金型部品２４ａは、段付円柱形状を有する。具体的には、第１金型部品２４ａは、軸方向片側の大径部２５と、軸方向他側の小径部２６とを備える。 The first mold part 24a has a stepped cylindrical shape. Specifically, the first mold part 24a has a large diameter portion 25 on one axial side and a small diameter portion 26 on the other axial side.

第２金型部品２４ｂは、円筒形状を有し、第１金型部品２４ａの大径部２５にがたつきなく外嵌される。第２金型部品２４ｂは、軸方向他側の端部の径方向内側部分に、径方向外側部分よりも軸方向他側に突出した凸部２７を有する。 The second mold part 24b has a cylindrical shape and is fitted onto the large diameter portion 25 of the first mold part 24a without any rattle. The second mold part 24b has a protrusion 27 on the radially inner portion of the other axial end that protrudes further axially than the radially outer portion.

第３金型部品２４ｃは、円筒形状を有し、内周面に、ギヤ部５の複数のウォームホイール歯１４を成形するための歯成形用凹凸部２８を有する。歯成形用凹凸部２８は、成形するギヤ部５の外周面形状に、おおよそ見合う表面形状を有する。ただし、歯成形用凹凸部２８は、完成状態でギヤ側凹部１５が備えられる部分に、該ギヤ側凹部１５に沿う表面形状を有する凸部を備えていない。すなわち、歯成形用凹凸部２８の表面には、軸方向に関する凹凸が存在しない。具体的には、歯成形用凹凸部２８のうち、ウォームホイール歯１４のそれぞれの歯先面を成形する部分は、軸方向に関する凹凸が存在しない平坦面又は部分円筒面により構成され、ウォームホイール歯１４のそれぞれの歯面を成形する部分は、軸方向に関する凹凸が存在しない平坦面又は凹曲面により構成され、及び、円周方向に隣り合うウォームホイール歯１４同士の間の歯底面を成形する部分は、軸方向に関する凹凸が存在しない平坦面又は部分円筒面により構成されている。 The third mold part 24c has a cylindrical shape and has on its inner peripheral surface a tooth-forming uneven portion 28 for forming a plurality of worm wheel teeth 14 of the gear portion 5. The tooth-forming uneven portion 28 has a surface shape that roughly matches the outer peripheral surface shape of the gear portion 5 to be formed. However, the tooth-forming uneven portion 28 does not have a convex portion having a surface shape that follows the gear-side recess 15 in the portion where the gear-side recess 15 will be provided in the completed state. In other words, there are no unevenness in the axial direction on the surface of the tooth-forming uneven portion 28. Specifically, of the tooth forming uneven portion 28, the portion that forms the tip surface of each of the worm wheel teeth 14 is composed of a flat surface or a partially cylindrical surface that has no unevenness in the axial direction, the portion that forms the tooth surface of each of the worm wheel teeth 14 is composed of a flat surface or a concave curved surface that has no unevenness in the axial direction, and the portion that forms the bottom surface between adjacent worm wheel teeth 14 in the circumferential direction is composed of a flat surface or a partially cylindrical surface that has no unevenness in the axial direction.

本例では、可動金型２１は、３個の金型部品２４ａ、２４ｂ、２４ｃから構成されているが、可動金型は、全体を一体に（一部品として）構成することもできるし、２個又は４個以上の金型部品から構成することもできる。 In this example, the movable mold 21 is composed of three mold parts 24a, 24b, and 24c, but the movable mold can also be composed of an integrated whole (as one part), or it can be composed of two or four or more mold parts.

金型装置１９を使用して、ハブ４の径方向外側の端部にギヤ部５をインサート成形する際には、第１金型部品２４ａの小径部２６の軸方向他側の端部に、ハブ４の内径側筒部６をがたつきなく外嵌する。また、第２金型部品２４ｂの凸部２７の先端面（軸方向他側の端面）を、ハブ４の接続部８の軸方向片側の側面の径方向中間部に当接させる。さらに、第３金型部品２４ｃを、ハブ４の外径側筒部７の周囲に配置し、固定金型２０と第２金型部品２４ｂとの間で軸方向に挟持する。すなわち、固定金型２０の径方向外側部分の軸方向片側の側面を、第３金型部品２４ｃの軸方向他側の端面に当接させ、かつ、第２金型部品２４ｂの径方向外側部分の軸方向他側の側面を、第３金型部品２４ｃの軸方向片側の端面に当接させる。 When insert-molding the gear portion 5 into the radially outer end of the hub 4 using the mold device 19, the inner diameter side cylinder portion 6 of the hub 4 is fitted onto the other axial end of the small diameter portion 26 of the first mold part 24a without any rattle. In addition, the tip surface (the other axial end surface) of the convex portion 27 of the second mold part 24b is abutted against the radial middle portion of the side surface on one axial side of the connection portion 8 of the hub 4. Furthermore, the third mold part 24c is placed around the outer diameter side cylinder portion 7 of the hub 4 and is axially sandwiched between the fixed mold 20 and the second mold part 24b. That is, the side surface on one axial side of the radially outer portion of the fixed mold 20 is abutted against the end surface on the other axial side of the third mold part 24c, and the side surface on the other axial side of the radially outer portion of the second mold part 24b is abutted against the end surface on one axial side of the third mold part 24c.

ハブ４を金型装置１９の内側にセットした状態で、固定金型２０の径方向中間部の軸方向片側の側面と、第２金型部品２４ｂの径方向中間部の軸方向他側の側面及び凸部２７の外周面、並びに、第３金型部品２４ｃの内周面と、ハブ４の径方向外側部分とにより、ギヤ部５を成形するためのキャビティ２２が画成される。さらに、固定金型２０の径方向内側部分の軸方向片側の側面と、ハブ４の接続部８の軸方向他側の側面との間に、ディスクゲート２９が画成される。 With the hub 4 set inside the mold device 19, a cavity 22 for molding the gear portion 5 is defined by the side surface on one axial side of the radially intermediate portion of the fixed mold 20, the side surface on the other axial side of the radially intermediate portion of the second mold part 24b and the outer peripheral surface of the protrusion 27, the inner peripheral surface of the third mold part 24c, and the radially outer portion of the hub 4. Furthermore, a disk gate 29 is defined between the side surface on one axial side of the radially inner portion of the fixed mold 20 and the side surface on the other axial side of the connection portion 8 of the hub 4.

上述のように、ハブ４を金型装置１９の内側にセットした状態で、ランナー２３及びディスクゲート２９を通じて、キャビティ２２内に溶融した合成樹脂（溶融樹脂）を送り込む。キャビティ２２内に送り込まれた合成樹脂は、ハブ４の径方向外側部分の軸方向他側に位置する部分から外径側筒部７の径方向外側に位置する部分を経由して、ハブ４の径方向外側部分の軸方向片側に位置する部分に向けて流れることで、キャビティ２２内の全体に充填される。合成樹脂をキャビティ２２内の全体に充填した直後の状態では、ギヤ部５の外周面には、ギヤ側凹部１５は備えられていない。 As described above, with the hub 4 set inside the mold device 19, molten synthetic resin (molten resin) is sent into the cavity 22 through the runner 23 and the disk gate 29. The synthetic resin sent into the cavity 22 flows from a portion located on the other axial side of the radially outer portion of the hub 4, through a portion located on the radially outer side of the outer diameter side tube portion 7, toward a portion located on one axial side of the radially outer portion of the hub 4, thereby filling the entire cavity 22. Immediately after the synthetic resin has been filled entirely inside the cavity 22, the outer peripheral surface of the gear portion 5 is not provided with a gear side recess 15.

合成樹脂をキャビティ２２内の全体に充填した後、合成樹脂を冷却する。冷却は、例えば自然冷却、又は、金型装置１９内に水などの冷却液を循環させる液冷により行うことができる。冷却に伴い、キャビティ２２内に充填された合成樹脂が収縮（成形収縮）しつつ固化することで、ギヤ部５が成形されると同時に、該ギヤ部５をハブ４に対して結合固定される。 After the synthetic resin has been filled into the entire cavity 22, the synthetic resin is cooled. Cooling can be performed, for example, by natural cooling or liquid cooling in which a cooling liquid such as water is circulated inside the mold device 19. As the synthetic resin filled in the cavity 22 cools, it solidifies while shrinking (molding shrinkage), forming the gear portion 5, which is then fixed to the hub 4.

ここで、ギヤ部５のうちで外径側筒部７の径方向外側、かつ、ハブ側凹部９の径方向外側に存在する部分の径方向厚さは、ギヤ側凸部１６が備えられている分、ギヤ部５のうちで外径側筒部７の径方向外側、かつ、ハブ側凹部９から軸方向両側に隣接する部分の径方向厚さよりも厚い。換言すれば、ギヤ部５のうちで外径側筒部７の径方向外側、かつ、ハブ側凹部９の径方向外側に存在する部分の体積は、ギヤ部５のうちで外径側筒部７の径方向外側、かつ、ハブ側凹部９から軸方向両側に隣接する部分の体積よりも大きい。このため、合成樹脂の冷却に伴う収縮量は、ギヤ部５のうちで外径側筒部７の径方向外側、かつ、ハブ側凹部９の径方向外側に存在する部分において、ギヤ部５のうちで外径側筒部７の径方向外側、かつ、ハブ側凹部９から軸方向両側に隣接する部分よりも多くなる。 Here, the radial thickness of the portion of the gear part 5 that is radially outside the outer diameter side cylinder part 7 and radially outside the hub side recess 9 is thicker than the radial thickness of the portion of the gear part 5 that is radially outside the outer diameter side cylinder part 7 and adjacent to both axial sides of the hub side recess 9 by the amount of the gear side protrusion 16. In other words, the volume of the portion of the gear part 5 that is radially outside the outer diameter side cylinder part 7 and radially outside the hub side recess 9 is larger than the volume of the portion of the gear part 5 that is radially outside the outer diameter side cylinder part 7 and adjacent to both axial sides of the hub side recess 9. For this reason, the amount of contraction due to cooling of the synthetic resin is greater in the portion of the gear part 5 that is radially outside the outer diameter side cylinder part 7 and radially outside the hub side recess 9 than in the portion of the gear part 5 that is radially outside the outer diameter side cylinder part 7 and adjacent to both axial sides of the hub side recess 9.

したがって、キャビティ２２内に充填された合成樹脂を冷却することで、合成樹脂を収縮させつつ固化させると、ギヤ部５の軸方向中間部外周面に、ヒケと呼ばれる窪みが生じる。これにより、ギヤ部５の外周面のうち、ハブ側凹部９の径方向外側に位置する部分を含む軸方向中間部に、軸方向両側に隣接する部分よりも凹んだギヤ側凹部１５が形成される。特に本例では、ハブ側凹部９の底面１０を円筒面により構成しているため、ギヤ側凹部１５の軸方向中間部には、深さが一定又はほぼ一定の部分が形成される。 Therefore, when the synthetic resin filled in the cavity 22 is cooled, causing the synthetic resin to shrink and solidify, a depression called a sink mark is formed on the outer peripheral surface of the axially middle part of the gear part 5. As a result, a gear side recess 15 is formed in the axially middle part of the outer peripheral surface of the gear part 5, including the part located radially outside the hub side recess 9, which is more recessed than the parts adjacent to both axial sides. In particular, in this example, since the bottom surface 10 of the hub side recess 9 is formed of a cylindrical surface, a part with a constant or nearly constant depth is formed in the axially middle part of the gear side recess 15.

キャビティ２２内に充填された合成樹脂を冷却して固化させた後、可動金型２１を固定金型２０から離れる方向に軸方向に移動させることで金型装置１９を開き、ウォームホイール１を取り出す。そして、ランナー２３及びディスクゲート２９内で固化した合成樹脂を除去する。その後、必要に応じて、ギヤ部５の表面や角部に仕上加工を施して、ウォームホイール１を得る。 After the synthetic resin filled in the cavity 22 is cooled and solidified, the movable mold 21 is moved axially away from the fixed mold 20 to open the mold device 19 and remove the worm wheel 1. The synthetic resin that has solidified in the runner 23 and disk gate 29 is then removed. Thereafter, if necessary, the surface and corners of the gear portion 5 are finished to obtain the worm wheel 1.

本例のウォームホイール１は、複数のウォームホイール歯１４の歯先面及び歯面を含むギヤ部５の軸方向中間部外周面に、軸方向両側に隣接する部分よりも凹んだギヤ側凹部１５を有する。したがって、ウォームホイール１のウォームホイール歯１４を、ウォーム２に備えられたウォーム歯と噛合させると、ウォーム歯の歯面は、ウォームホイール歯１４の歯面のうちでギヤ側凹部１５が備えられた部分、すなわち歯面凹部１５ａに接触する。このため、ウォームホイール歯１４の歯面と、ウォーム２に備えられたねじ状のウォーム歯の歯面との接触状態を、線接触又は面接触とすることができ、国際公開第２０１７／１３５１４０号パンフレットに記載の構造と比較して、ウォームホイール歯１４の歯面とウォーム歯の歯面との接触面圧を低く抑えることができる。この結果、ウォームホイール歯１４の摩耗を少なく抑えることができて、ウォームホイール１の耐久性を良好に確保することができる。 The worm wheel 1 of this example has a gear side recess 15 on the outer peripheral surface of the axial middle part of the gear part 5, which includes the tooth tip surface and tooth surface of the multiple worm wheel teeth 14, which is recessed more than the adjacent parts on both axial sides. Therefore, when the worm wheel teeth 14 of the worm wheel 1 are meshed with the worm teeth provided on the worm 2, the tooth surface of the worm tooth contacts the part of the tooth surface of the worm wheel teeth 14 where the gear side recess 15 is provided, i.e., the tooth surface recess 15a. Therefore, the contact state between the tooth surface of the worm wheel teeth 14 and the tooth surface of the threaded worm teeth provided on the worm 2 can be line contact or surface contact, and the contact surface pressure between the tooth surface of the worm wheel teeth 14 and the tooth surface of the worm tooth can be kept low compared to the structure described in the pamphlet of International Publication No. 2017/135140. As a result, the wear of the worm wheel teeth 14 can be kept low, and the durability of the worm wheel 1 can be well ensured.

又、ギヤ部５は合成樹脂により構成されているため、ウォーム減速機３で伝達するトルクが大きくなり、ウォームホイール歯１４の歯面に加わる力（面圧）が大きくなると、ウォームホイール歯１４が弾性変形して、ウォームホイール歯１４の歯面とウォーム歯の歯面との接触範囲が幅方向（軸方向）に広がるように大きくなっていく。本例では、ギヤ側凹部１５の軸方向両側部分の深さが、軸方向両側に向かうにしたがって浅くなっている。このため、ウォーム減速機３が伝達するトルクが比較的小さい段階から、ウォームホイール歯１４の歯面とウォーム歯の歯面との接触範囲を大きく確保することができる。この面からも、ウォームホイール歯１４の歯面とウォーム歯の歯面との接触面圧を低く抑えて、ウォームホイール１の耐久性を確保することができる。 In addition, since the gear portion 5 is made of synthetic resin, when the torque transmitted by the worm reducer 3 increases and the force (surface pressure) applied to the tooth surface of the worm wheel teeth 14 increases, the worm wheel teeth 14 elastically deform, and the contact area between the tooth surface of the worm wheel teeth 14 and the tooth surface of the worm teeth increases so as to expand in the width direction (axial direction). In this example, the depth of both axial sides of the gear side recess 15 becomes shallower toward both sides in the axial direction. Therefore, even when the torque transmitted by the worm reducer 3 is relatively small, a large contact area between the tooth surface of the worm wheel teeth 14 and the tooth surface of the worm teeth can be ensured. From this perspective, the contact surface pressure between the tooth surface of the worm wheel teeth 14 and the tooth surface of the worm teeth can be kept low, ensuring the durability of the worm wheel 1.

本例では、ギヤ側凹部１５は、軸方向中間部に、深さが一定又はほぼ一定の部分を有する。このため、ウォームホイール歯１４の歯面とウォーム歯の歯面との接触位置が、ウォームホイール１の軸方向に関して多少ずれた場合でも、ウォームホイール歯１４とウォーム歯との噛み合い状態を適正な状態に維持することができる。 In this example, the gear-side recess 15 has a portion in the axial middle that has a constant or nearly constant depth. Therefore, even if the contact position between the tooth surface of the worm wheel tooth 14 and the tooth surface of the worm tooth shifts slightly in the axial direction of the worm wheel 1, the meshing state between the worm wheel tooth 14 and the worm tooth can be maintained in an appropriate state.

本例のウォームホイール１では、ハブ４の内径側筒部６の軸方向中間部外周面に全周にわたって備えられたハブ側凹部９と、ギヤ部５のギヤ側凸部１６とを係合させている。したがって、ウォームホイール歯１４とウォーム歯との噛合部からギヤ部５に軸方向の力が加わった場合でも、ハブ側凹部９とギヤ側凸部１６との軸方向の係合により、ハブ４に対するギヤ部５の軸方向の相対変位を防止することができる。また、ハブ側凹部９の１対の側面１１と、ギヤ側凸部１６の軸方向両側の側面との接触部の分、ハブ４とギヤ部５との接触面積を増やすことができ、ハブ４とギヤ部５とが相対回転することに対する摩擦を大きくすることができる。要するに、ハブ側凹部９とギヤ側凸部１６との係合により、ハブ４に対するギヤ部５の保持力を向上させることができる。 In the worm wheel 1 of this example, the hub side recess 9 provided around the entire circumference of the axially intermediate outer peripheral surface of the inner diameter side cylinder portion 6 of the hub 4 is engaged with the gear side protrusion 16 of the gear portion 5. Therefore, even if an axial force is applied to the gear portion 5 from the meshing portion between the worm wheel teeth 14 and the worm teeth, the axial engagement between the hub side recess 9 and the gear side protrusion 16 can prevent the gear portion 5 from being displaced relative to the hub 4 in the axial direction. In addition, the contact area between the hub 4 and the gear portion 5 can be increased by the contact portion between the pair of side surfaces 11 of the hub side recess 9 and the side surfaces on both axial sides of the gear side protrusion 16, and the friction against the relative rotation between the hub 4 and the gear portion 5 can be increased. In short, the engagement between the hub side recess 9 and the gear side protrusion 16 can improve the holding force of the gear portion 5 against the hub 4.

なお、本例では、ハブ４の外径側筒部７の軸方向他側部分の内周面に全周にわたって備えられた凹溝１２と、ギヤ部５の突条１７とを係合させている。したがって、ウォームホイール歯１４とウォーム歯との噛合部からギヤ部５に軸方向の力が加わった場合に、凹溝１２と突条１７との軸方向の係合によっても、ハブ４に対するギヤ部５の軸方向の相対変位を防止することができる。 In this example, the recessed groove 12 provided around the entire inner circumferential surface of the other axial side portion of the outer diameter side cylindrical portion 7 of the hub 4 is engaged with the protrusion 17 of the gear portion 5. Therefore, when an axial force is applied to the gear portion 5 from the meshing portion between the worm wheel teeth 14 and the worm teeth, the axial engagement between the recessed groove 12 and the protrusion 17 can also prevent the gear portion 5 from being displaced axially relative to the hub 4.

さらに本例では、ハブ４の外径側筒部７の軸方向片側部分の内周面に備えられた歯車状のハブ側凹凸部１３と、ギヤ部５のギヤ側凹凸部１８とを係合させている。したがって、ハブ側凹凸部１３とギヤ側凹凸部１８との円周方向の係合によっても、ハブ４のギヤ部５に対する回転（クリープ）を防止することができる。 Furthermore, in this example, a gear-shaped hub side uneven portion 13 provided on the inner peripheral surface of one axial side portion of the outer diameter side cylindrical portion 7 of the hub 4 is engaged with a gear side uneven portion 18 of the gear portion 5. Therefore, rotation (creep) of the hub 4 relative to the gear portion 5 can be prevented by the circumferential engagement between the hub side uneven portion 13 and the gear side uneven portion 18.

ただし、ハブ４に対するギヤ部５の保持力を十分確保できる限り、凹溝と突条との係合、及び／又は、ハブ側凹凸部とギヤ側凹凸部との係合は省略することができる。 However, as long as the holding force of the gear portion 5 on the hub 4 can be sufficiently secured, the engagement between the groove and the ridge and/or the engagement between the hub side uneven portion and the gear side uneven portion can be omitted.

本例の製造方法によれば、上述のように、ウォーム歯に対するウォームホイール歯１４の接触面圧を小さく抑えて、ウォームホイール歯１４の摩耗を抑えることができるウォームホイール１を、低コストで効率よく造ることができる。 According to the manufacturing method of this example, as described above, it is possible to efficiently manufacture a worm wheel 1 that can reduce the contact pressure of the worm wheel teeth 14 against the worm teeth and reduce wear on the worm wheel teeth 14 at low cost.

本例では、内周面に歯成形用凹凸部２８を有するキャビティ２２内に、溶融した合成樹脂を充填した後、冷却固化させることで、外周面に複数のウォームホイール歯１４を有するギヤ部５を成形すると同時に、該ギヤ部５をハブ４に対して結合固定している。すなわち、ハブの周囲に合成樹脂を射出成形した後、ウォームホイール歯を形成するための歯切り加工を行う必要がない。このため、ウォームホイール１を低コストで造ることができる。 In this example, molten synthetic resin is filled into cavity 22, which has tooth-forming unevenness 28 on its inner circumferential surface, and then cooled and solidified to form gear portion 5, which has multiple worm wheel teeth 14 on its outer circumferential surface, and at the same time, gear portion 5 is fixedly connected to hub 4. In other words, after synthetic resin is injection molded around the hub, there is no need to perform gear cutting to form the worm wheel teeth. This allows worm wheels 1 to be manufactured at low cost.

特に本例では、ギヤ部５を構成する合成樹脂を射出成形した後、冷却する際に、成形収縮に伴い、ギヤ部５の軸方向中間部外周面にヒケと呼ばれる窪みを生じさせることで、ギヤ側凹部１５を形成している。すなわち、金型装置１９は、キャビティ２２の内周面のうち、歯成形用凹凸部２８の軸方向中間部に、ギヤ側凹部１５の表面形状に沿った表面形状を有する凸部を備えていない。換言すれば、歯成形用凹凸部２８には、軸方向に関する凹凸が存在しない。したがって、金型装置１９、特に、内周面に歯成形用凹凸部２８を有する第３金型部品２４ｃを低コストで造ることができる。又、ギヤ部５を成形した後、金型装置１９からウォームホイール１を取り出す際には、可動金型２１を軸方向に変位させるだけで、ウォームホイール１の周囲から可動金型２１を容易に取り除くことができる。このため、ウォームホイール１を低コストで効率よく造ることができる。 In particular, in this example, when the synthetic resin constituting the gear portion 5 is injection molded and then cooled, a recess called a sink is generated on the outer peripheral surface of the axial middle portion of the gear portion 5 due to molding shrinkage, thereby forming the gear side recess 15. That is, the mold device 19 does not have a convex portion having a surface shape that follows the surface shape of the gear side recess 15 in the axial middle portion of the tooth forming uneven portion 28 of the inner peripheral surface of the cavity 22. In other words, the tooth forming uneven portion 28 does not have any unevenness in the axial direction. Therefore, the mold device 19, and in particular the third mold part 24c having the tooth forming uneven portion 28 on its inner peripheral surface, can be manufactured at low cost. In addition, when removing the worm wheel 1 from the mold device 19 after molding the gear portion 5, the movable mold 21 can be easily removed from the periphery of the worm wheel 1 simply by displacing the movable mold 21 in the axial direction. Therefore, the worm wheel 1 can be manufactured efficiently at low cost.

本例では、ハブ４の外径側筒部７の外周面に備えられたハブ側凹部９は、全周にわたって同じ断面形状を有する。換言すれば、ハブ側凹部９は、底面１０及び軸方向両側の側面１１のいずれにも、円周方向に関する凹凸が存在しない。したがって、ギヤ部５の成形時、該ギヤ部５の軸方向中間部外周面にヒケと呼ばれる窪みを生じさせることでギヤ側凹部１５を形成した場合でも、ヒケを均一に発生させる（成形収縮量を均一にする）ことができる。要するに、ウォームホイール歯１４の形状を安定させることができて、ウォームホイール歯１４のピッチを安定させることができる。この結果、ウォームホイール歯１４とウォーム歯との噛合状態を安定させることができる。 In this example, the hub side recess 9 provided on the outer peripheral surface of the outer diameter side tube portion 7 of the hub 4 has the same cross-sectional shape over the entire circumference. In other words, the hub side recess 9 has no unevenness in the circumferential direction on either the bottom surface 10 or the side surfaces 11 on both axial sides. Therefore, even if the gear side recess 15 is formed by creating a depression called a sink mark on the outer peripheral surface of the axial middle portion of the gear portion 5 during molding, the sink mark can be generated uniformly (the amount of molding shrinkage can be made uniform). In short, the shape of the worm wheel teeth 14 can be stabilized, and the pitch of the worm wheel teeth 14 can be stabilized. As a result, the meshing state between the worm wheel teeth 14 and the worm teeth can be stabilized.

［実施の形態の第２例］
本発明の実施の形態の第２例について、図１０～図１３を用いて説明する。本例のウォームホイール１ａでは、ハブ４ａの外径側筒部７ａの軸方向中間部外周面に備えられたハブ側凹部９ａの断面形状を、実施の形態の第１例と異ならせている。本例では、ハブ側凹部９ａは、略台形で、軸方向に関して非対称の断面形状を有する。なお、ハブ側凹部９ａの断面形状は、全周にわたって同じである。 [Second Example of the Embodiment]
A second embodiment of the present invention will be described with reference to Figures 10 to 13. In the worm wheel 1a of this embodiment, the cross-sectional shape of the hub side recess 9a provided on the outer peripheral surface of the axially intermediate portion of the outer diameter side cylindrical portion 7a of the hub 4a is different from that of the first embodiment. In this embodiment, the hub side recess 9a is substantially trapezoidal and has an asymmetric cross-sectional shape in the axial direction. The cross-sectional shape of the hub side recess 9a is the same around the entire circumference.

すなわち、本例では、ハブ側凹部９ａの底面１０ａは、軸方向両側の側面１１ａ１、１１ａ２と接続される軸方向両側の端部を除き、ハブ４ａの中心軸を中心とする円筒面により構成されている。なお、底面１０ａは、外径側筒部７ａの軸方向中央位置よりも軸方向片側に寄った部分に備えられている。 That is, in this example, the bottom surface 10a of the hub side recess 9a is formed of a cylindrical surface centered on the central axis of the hub 4a, except for the ends on both axial sides that are connected to the side surfaces 11a1 and 11a2 on both axial sides. The bottom surface 10a is provided in a portion that is closer to one side in the axial direction than the axial center position of the outer diameter side cylindrical portion 7a.

ハブ側凹部９ａの軸方向片側の側面１１ａ１は、径方向両側の端部を除き、径方向外側に向かうほど軸方向片側に向かう方向に傾斜した直線状の母線形状を有する円すい台面により構成され、かつ、軸方向他側の側面１１ａ２は、径方向両側の端部を除き、径方向外側に向かうほど軸方向他側に向かう方向に傾斜した直線状の母線形状を有する円すい台面により構成されている。本例では、底面１０ａに対する軸方向片側の側面１１ａ１の傾斜角度θ_１は、底面１０ａに対する軸方向他側の側面１１ａ２の傾斜角度θ_２よりも大きい（θ_１＞θ_２）。 The side surface 11a1 on one axial side of the hub-side recess 9a is configured with a truncated cone surface having a linear generatrix shape that is inclined toward one axial side as it moves radially outward, except for both radial end portions, and the side surface 11a2 on the other axial side is configured with a truncated cone surface having a linear generatrix shape that is inclined toward the other axial side as it moves radially outward, except for both radial end portions. In this example, the inclination angle _θ1 of the side surface 11a1 on one axial side with respect to the bottom surface 10a is greater than the inclination angle _θ2 of the side surface 11a2 on the other axial side with respect to the bottom surface 10a ( _θ1 > _θ2 ).

本例でも、ギヤ部５は、外周面のうち、ハブ側凹部９ａの径方向外側に位置する部分を含む軸方向中間部に、軸方向両側に隣接する部分よりも凹んだギヤ側凹部１５を全周にわたって有する。 In this example, the gear portion 5 also has a gear side recess 15 around the entire circumference in the axially middle portion, including the portion of the outer circumferential surface that is located radially outside the hub side recess 9a, which is recessed more than the adjacent portions on both axial sides.

本例によれば、ギヤ側凹部１５の断面形状を、所望の形状に規制しやすい。 According to this example, it is easy to regulate the cross-sectional shape of the gear side recess 15 to the desired shape.

すなわち、ギヤ部５の成形時、キャビティ２２内に充填された合成樹脂のうち、外径側筒部７ａの径方向外側部分に充填された合成樹脂は、ディスクゲート２９から遠い軸方向片側部分とディスクゲート２９に近い軸方向他側部分とで、ディスクゲート２９内に充填された合成樹脂を含む合成樹脂の体積や、キャビティ２２内の温度分布などに応じて、ヒケの発生度合いが変化する。具体的には、ヒケの発生度合いは、ディスクゲート２９内に充填された合成樹脂の存在に基づいて、ディスクゲート２９から遠い軸方向片側部分よりも、ディスクゲート２９に近い軸方向他側部分で大きくなる傾向がある。そこで、本例では、ハブ側凹部９ａの断面形状を軸方向に関して非対称とする、具体的には、底面１０ａを、外径側筒部７ａの軸方向中央位置よりも軸方向片側に寄った部分に配置し、かつ、軸方向片側の側面１１ａ１の傾斜角度θ_１を、軸方向他側の側面１１ａ２の傾斜角度θ_２よりも大きくすることで、ヒケの発生度合いを調整している。すなわち、ヒケの発生度合いが、ディスクゲート２９から遠い軸方向片側部分と、ディスクゲート２９に近い軸方向他側部分とで、より均等に近づくようにしている。これにより、成形収縮に基づいて、所望の断面形状を有するギヤ側凹部１５を形成できるようにしている。 That is, when the gear portion 5 is molded, the synthetic resin filled in the cavity 22, which is filled in the radially outer portion of the outer diameter side tubular portion 7a, has a degree of occurrence of sink marks that varies between one axial side portion far from the disk gate 29 and the other axial side portion close to the disk gate 29 depending on the volume of the synthetic resin including the synthetic resin filled in the disk gate 29, the temperature distribution in the cavity 22, and the like. Specifically, the degree of occurrence of sink marks tends to be greater in the other axial side portion close to the disk gate 29 than in the one axial side portion far from the disk gate 29 based on the presence of the synthetic resin filled in the disk gate 29. Therefore, in this example, the cross-sectional shape of the hub side recess 9a is made asymmetrical with respect to the axial direction, specifically, the bottom surface 10a is disposed in a portion closer to one axial side than the axial center position of the outer diameter side tubular portion 7a, and the inclination angle θ ₁ of the side surface 11a1 on one axial side is made larger than the inclination angle θ ₂ of the side surface 11a2 on the other axial side, thereby adjusting the degree of occurrence of sink marks. That is, the occurrence of sink marks is made more uniform between one axial side portion far from the disk gate 29 and the other axial side portion close to the disk gate 29. This makes it possible to form the gear-side recess 15 having a desired cross-sectional shape based on molding shrinkage.

なお、ギヤ側凹部１５の断面形状を所望の形状とすることができれば、ハブ側凹部９ａの断面形状を軸方向に関して対称とすることもできる。 If the cross-sectional shape of the gear-side recess 15 can be made as desired, the cross-sectional shape of the hub-side recess 9a can be made symmetrical in the axial direction.

又、本例では、ハブ側凹部９ａの軸方向両側の側面１１ａ１、１１ａ２を、直線状の母線形状を有する円すい台面により構成している。したがって、ハブ４を金型装置１９の内側にセットし、キャビティ２２内に溶融した合成樹脂を充填する際に、ハブ側凹部９ａに沿った合成樹脂の流れを円滑にすることができる。このため、ウェルドラインや気泡の発生を抑えることができて、ウォームホイール１ａの強度を良好に確保しやすい。その他の部分の構成及び作用効果は、実施の形態の第１例と同様である。 In addition, in this example, the side surfaces 11a1, 11a2 on both axial sides of the hub side recess 9a are configured as truncated cone surfaces having a linear generatrix shape. Therefore, when the hub 4 is set inside the mold device 19 and molten synthetic resin is filled into the cavity 22, the synthetic resin can flow smoothly along the hub side recess 9a. This makes it possible to suppress the occurrence of weld lines and air bubbles, making it easier to ensure good strength of the worm wheel 1a. The configuration and effects of the other parts are the same as those of the first example of the embodiment.

［実施の形態の第３例］
本発明の実施の形態の第３例について、図１４及び図１５を用いて説明する。本例のウォームホイール１ｂでは、ハブ４ｂの外径側筒部７ｂの軸方向中間部外周面に備えられたハブ側凹部９ｂは、円弧形の断面形状を有する。ハブ側凹部９ｂの断面形状は、全周にわたって同じである。 [Third Example of the Embodiment]
A third embodiment of the present invention will be described with reference to Figures 14 and 15. In a worm wheel 1b of this embodiment, a hub-side recess 9b provided on the outer peripheral surface of the axially intermediate portion of the outer diameter side cylindrical portion 7b of a hub 4b has an arc-shaped cross-sectional shape. The cross-sectional shape of the hub-side recess 9b is the same around the entire circumference.

本例でも、ギヤ部５は、外周面のうち、ハブ側凹部９ｂの径方向外側に位置する部分を含む軸方向中間部に、軸方向両側に隣接する部分よりも凹んだギヤ側凹部１５を全周にわたって有する。 In this example, the gear portion 5 also has a gear side recess 15 around the entire circumference in the axially middle portion, including the portion of the outer circumferential surface that is located radially outside the hub side recess 9b, which is recessed more than the adjacent portions on both axial sides.

本例によれば、ギヤ側凹部１５の内面に、隅角部が形成されることを確実に防止できる。 This example reliably prevents corners from forming on the inner surface of the gear-side recess 15.

実施の形態の第１例では、ハブ側凹部９の内面は、ハブ４の中心軸を中心とする円筒面により構成された底面１０と、ハブ４の中心軸に直交する平坦面により構成される１対の側面１１とを備える。このため、ギヤ部５の成形時、該ギヤ部５の外周面のうちで、ハブ側凹部９の径方向外側に位置する部分を含む軸方向中間部にヒケを生じさせることで、ギヤ側凹部１５を形成すると、該ギヤ側凹部１５の内面に、隅角部が形成されてしまう可能性がある。 In the first embodiment, the inner surface of the hub side recess 9 has a bottom surface 10 formed by a cylindrical surface centered on the central axis of the hub 4, and a pair of side surfaces 11 formed by flat surfaces perpendicular to the central axis of the hub 4. Therefore, when the gear portion 5 is molded, if a sink mark is generated in the axial middle portion of the outer peripheral surface of the gear portion 5, including the portion located radially outward of the hub side recess 9, to form the gear side recess 15, a corner portion may be formed on the inner surface of the gear side recess 15.

本例では、ハブ側凹部９ｂの断面形状を円弧形としているため、ギヤ部５の成形時、該ギヤ部５の外周面のうち、ハブ側凹部９ｂの径方向外側に位置する部分を含む軸方向中間部にヒケを生じさせることでギヤ側凹部１５を形成する際に、ギヤ側凹部１５をハブ側凹部９ｂに沿って滑らかに凹ませることができる。要するに、ギヤ側凹部１５の内面に、隅角部が形成されることを確実に防止できて、ウォームホイール歯１４を、ウォーム歯と噛合させた場合に、ウォームホイール歯１４の歯面とウォーム歯の歯面とが局所的に接触することを確実に防止できて、ウォームホイール歯１４の歯面とウォーム歯の歯面とを面接触させることができる。 In this example, since the cross-sectional shape of the hub-side recess 9b is an arc shape, when the gear portion 5 is molded, a sink mark is generated in an axially intermediate portion including a portion located radially outside the hub-side recess 9b on the outer circumferential surface of the gear portion 5, so that the gear-side recess 15 can be smoothly recessed along the hub-side recess 9b when forming the gear-side recess 15. In short, it is possible to reliably prevent corners from being formed on the inner surface of the gear-side recess 15, and when the worm wheel teeth 14 are meshed with the worm teeth, it is possible to reliably prevent local contact between the tooth surfaces of the worm wheel teeth 14 and the worm teeth, and it is possible to bring the tooth surfaces of the worm wheel teeth 14 and the worm teeth into surface contact.

又、ハブ側凹部９ｂの断面形状を円弧形としているため、ハブ４を金型装置１９（図９参照）の内側にセットし、キャビティ２２内に溶融した合成樹脂を充填する際に、ハブ側凹部９ｂに沿った合成樹脂の流れを円滑にすることができる。このため、ウェルドラインや気泡の発生を抑えることができて、ウォームホイール１ｂの強度を良好に確保しやすい。その他の部分の構成及び作用効果は、実施の形態の第１例と同様である。 In addition, because the cross-sectional shape of the hub side recess 9b is an arc shape, when the hub 4 is set inside the mold device 19 (see FIG. 9) and molten synthetic resin is filled into the cavity 22, the synthetic resin can flow smoothly along the hub side recess 9b. This makes it possible to prevent the occurrence of weld lines and air bubbles, making it easier to ensure good strength of the worm wheel 1b. The configuration and effects of the other parts are the same as those of the first embodiment.

［実施の形態の第４例］
本発明の実施の形態の第４例について、図１６及び図１７を用いて説明する。本例のウォームホイール１ｃでは、ハブ４ｃの外径側筒部７ｃの軸方向中間部外周面に備えられたハブ側凹部９ｃの断面形状を、実施の形態の第１例と異ならせている。 [Fourth Example of the Embodiment]
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to Figures 16 and 17. In a worm wheel 1c of this embodiment, a cross-sectional shape of a hub side recess 9c provided on the outer peripheral surface of an axially intermediate portion of an outer diameter side cylindrical portion 7c of a hub 4c is made different from that of the first embodiment.

ハブ側凹部９ｃの内面を構成する底面１０は、軸方向両側の側面１１ｂ１、１１ｂ２と接続される軸方向両側の端部を除き、ハブ４の中心軸を中心とする円筒面により構成されている。 The bottom surface 10 that constitutes the inner surface of the hub side recess 9c is composed of a cylindrical surface centered on the central axis of the hub 4, except for the ends on both axial sides that are connected to the side surfaces 11b1 and 11b2 on both axial sides.

ハブ側凹部９ｃの内面を構成する軸方向両側の側面１１ｂ１、１１ｂ２のそれぞれは、径方向内側の平坦面部３０ａ、３０ｂと、径方向外側の傾斜面部３１ａ、３１ｂとを有する。すなわち、軸方向片側の側面１１ｂ１は、径方向内側に備えられ、ハブ４ｃの中心軸に直交する平坦面部３０ａと、径方向外側に備えられ、径方向外側に向かうほど軸方向片側に向かう方向に傾斜した直線状の母線形状を有する円すい台面により構成された傾斜面部３１ａとを有する。又、軸方向他側の側面１１ｂ２は、径方向内側に備えられ、ハブ４ｃの中心軸に直交する平坦面部３０ｂと、径方向外側に備えられ、径方向外側に向かうほど軸方向他側に向かう方向に傾斜した直線状の母線形状を有する円すい台面により構成された傾斜面部３１ｂとを有する。 The side surfaces 11b1 and 11b2 on both axial sides constituting the inner surface of the hub-side recess 9c each have a flat surface portion 30a, 30b on the radially inner side and an inclined surface portion 31a, 31b on the radially outer side. That is, the side surface 11b1 on one axial side has a flat surface portion 30a on the radially inner side that is perpendicular to the central axis of the hub 4c, and an inclined surface portion 31a on the radially outer side that is composed of a truncated cone surface having a linear generatrix shape that is inclined in a direction toward one axial side as it moves radially outward. The side surface 11b2 on the other axial side has a flat surface portion 30b on the radially inner side that is perpendicular to the central axis of the hub 4c, and an inclined surface portion 31b on the radially outer side that is composed of a truncated cone surface having a linear generatrix shape that is inclined in a direction toward the other axial side as it moves radially outward.

本例でも、ギヤ部５は、外周面のうち、ハブ側凹部９ｃの径方向外側に位置する部分を含む軸方向中間部に、軸方向両側に隣接する部分よりも凹んだギヤ側凹部１５を全周にわたって有する。 In this example, the gear portion 5 also has a gear side recess 15 around the entire circumference in the axially middle portion, including the portion of the outer circumferential surface that is located radially outside the hub side recess 9c, which is recessed more than the adjacent portions on both axial sides.

又、ギヤ部５は、ハブ４ｃの外径側筒部７ｃの外周面を覆う部分に、ハブ側凹部９ｃと係合するギヤ側凸部１６ａを全周にわたって有する。ギヤ側凸部１６ａの軸方向両側の側面３２ａ、３２ｂのそれぞれは、ハブ側凹部９ｃの軸方向両側の側面１１ｂ１、１１ｂ２と隙間なく当接する。すなわち、軸方向両側の側面３２ａ、３２ｂのそれぞれは、径方向内側の平坦面部３３ａ、３３ｂと、径方向外側の傾斜面部３４ａ、３４ｂとを有する。 The gear portion 5 has a gear side protrusion 16a that engages with the hub side recess 9c around the entire circumference in the portion that covers the outer peripheral surface of the outer diameter side cylindrical portion 7c of the hub 4c. The side surfaces 32a, 32b on both axial sides of the gear side protrusion 16a contact the side surfaces 11b1, 11b2 on both axial sides of the hub side recess 9c without any gaps. That is, the side surfaces 32a, 32b on both axial sides have flat surface portions 33a, 33b on the radial inside and inclined surface portions 34a, 34b on the radial outside.

軸方向片側の側面３２ａは、径方向内側に備えられ、ハブ４ｃの中心軸に直交する平坦面部３３ａと、径方向外側に備えられ、径方向外側に向かうほど軸方向片側に向かう方向に傾斜した直線状の母線形状を有する円すい台面により構成された傾斜面部３４ａとを有する。又、軸方向他側の側面３２ｂは、径方向内側に備えられ、ハブ４ｃの中心軸に直交する平坦面部３３ｂと、径方向外側に備えられ、径方向外側に向かうほど軸方向他側に向かう方向に傾斜した直線状の母線形状を有する円すい台面により構成された傾斜面部３４ｂとを有する。 The side surface 32a on one axial side is provided on the radially inner side and has a flat surface portion 33a that is perpendicular to the central axis of the hub 4c, and an inclined surface portion 34a that is provided on the radially outer side and is made up of a truncated cone surface having a linear generatrix shape that is inclined in the direction toward one axial side as it moves radially outward. The side surface 32b on the other axial side is provided on the radially inner side and has a flat surface portion 33b that is perpendicular to the central axis of the hub 4c, and an inclined surface portion 34b that is provided on the radially outer side and is made up of a truncated cone surface having a linear generatrix shape that is inclined in the direction toward the other axial side as it moves radially outward.

本例のウォームホイール１ｃによれば、ハブ４ｃに対するギヤ部５の保持力の確保と、ギヤ部５の強度の確保とを、高レベルで両立させることができる。 The worm wheel 1c of this example can ensure a high level of both the retention force of the gear portion 5 against the hub 4c and the strength of the gear portion 5.

すなわち、ウォームホイール歯１４とウォーム歯との噛合部からギヤ部５に軸方向の力が加わった場合でも、ハブ側凹部９ｃとギヤ側凸部１６ａとの軸方向の係合、特にハブ側凹部９ｃの側面１１ｂ１（又は１１ｂ２）のうちの平坦面部３０ａ（又は３０ｂ）と、ギヤ側凸部１６ａの側面３２ａ（又は３２ｂ）のうちの平坦面部３３ａ（又は３３ｂ）との当接部により、ハブ４ｃに対するギヤ部５の軸方向の相対変位を防止することができる。これにより、ハブ４ｃに対するギヤ部５の保持力を向上させることができる。 In other words, even if an axial force is applied to the gear portion 5 from the meshing portion between the worm wheel teeth 14 and the worm teeth, the axial engagement between the hub side recess 9c and the gear side protrusion 16a, particularly the abutment portion between the flat surface portion 30a (or 30b) of the side surface 11b1 (or 11b2) of the hub side recess 9c and the flat surface portion 33a (or 33b) of the side surface 32a (or 32b) of the gear side protrusion 16a, can prevent relative axial displacement of the gear portion 5 with respect to the hub 4c. This can improve the holding force of the gear portion 5 with respect to the hub 4c.

又、ハブ側凹部９ｃの軸方向両側の側面１１ｂ１、１１ｂ２のそれぞれのうちの径方向外側に、直線状の母線形状を有する円すい台面により構成された傾斜面部３１ａ、３１ｂを配置している。したがって、ハブ４を金型装置１９（図９参照）の内側にセットし、キャビティ２２内に溶融した合成樹脂を充填する際に、ハブ側凹部９ｃに沿った合成樹脂の流れを円滑にすることができる。このため、ウェルドラインや気泡の発生を抑えることができて、ウォームホイール１ｃの強度を良好に確保しやすい。その他の部分の構成及び作用効果は、実施の形態の第１例と同様である。 In addition, inclined surface portions 31a, 31b, which are formed of a truncated cone surface having a linear generatrice shape, are arranged on the radially outer side of each of the side surfaces 11b1, 11b2 on both axial sides of the hub side recess 9c. Therefore, when the hub 4 is set inside the mold device 19 (see FIG. 9) and molten synthetic resin is filled into the cavity 22, the synthetic resin can flow smoothly along the hub side recess 9c. This makes it possible to suppress the occurrence of weld lines and air bubbles, making it easier to ensure good strength of the worm wheel 1c. The configuration and effects of the other parts are the same as those of the first embodiment.

［実施の形態の第５例］
本発明の実施の形態の第５例について、図１８及び図１９を用いて説明する。本例のウォームホイール１ｄは、ハブ４ｄの外径側筒部７ｄの外周面のうち、ハブ側凹部９ｄよりも軸方向片側に位置する部分の外径と、外径側筒部７ｄの外周面のうち、ハブ側凹部９ｄよりも軸方向他側に位置する部分の外径とが互いに異なる。具体的には、外径側筒部７ｄの外周面のうち、ハブ側凹部９ｄよりも軸方向片側に備えられた第１円筒面部３５の外径Ｄ_３５が、外径側筒部７ｄの外周面のうち、ハブ側凹部９ｄよりも軸方向他側に備えられた第２円筒面部３６の外径Ｄ_３６よりも小さい（Ｄ_３５＜Ｄ_３６）。 [Fifth Example of the Embodiment]
A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to Figures 18 and 19. In the worm wheel 1d of this embodiment, the outer diameter of a portion of the outer peripheral surface of the outer diameter side cylinder portion 7d of the hub 4d that is located on one axial side of the hub side recess 9d is different from the outer diameter of a portion of the outer peripheral surface of the outer diameter side cylinder portion 7d that is located on the other axial side of the hub side recess 9d. Specifically, the outer diameter D35 of the first cylindrical surface portion 35 provided on one axial side of the hub side recess _9d of the outer peripheral surface of the outer diameter side cylinder portion 7d is smaller than the outer diameter D36 of the second cylindrical surface portion 36 provided on the other axial side of the hub side recess 9d of the outer peripheral surface of the outer diameter side cylinder portion _7d ( _D35 < _D36 ).

ハブ側凹部９ｄの内面を構成する軸方向両側の側面１１ｃ１、１１ｃ２は、径方向外側に向かうほど軸方向に関して互いに離れる方向に傾斜した直線状の母線形状を有する円すい台面により構成されている。本例では、底面１０に対する軸方向片側の側面１１ｃ１の傾斜角度と、底面１０に対する軸方向他側の側面１１ｃ２の傾斜角度とは、互いに等しい。一方、軸方向片側の側面１１ｃ１の径方向高さを、軸方向他側の側面１１ｃ２の径方向高さよりも低くしている。これにより、軸方向片側の第１円筒面部３５の外径Ｄ_３５を、軸方向他側の第２円筒面部３６の外径Ｄ_３６よりも小さくしている。 The side surfaces 11c1 and 11c2 on both axial sides constituting the inner surface of the hub-side recess 9d are formed of truncated conical surfaces having a linear generatricle shape inclined in a direction away from each other in the axial direction as they move radially outward. In this example, the inclination angle of the side surface 11c1 on one axial side relative to the bottom surface 10 is equal to the inclination angle of the side surface 11c2 on the other axial side relative to the bottom surface 10. Meanwhile, the radial height of the side surface 11c1 on one axial side is made lower than the radial height of the side surface 11c2 on the other axial side. This makes the outer diameter _D35 of the first cylindrical surface portion 35 on one axial side smaller than the outer diameter D36 of the second cylindrical surface portion ₃₆ on the other axial side.

本例でも、ギヤ部５は、外周面のうち、ハブ側凹部９ｄの径方向外側に位置する部分を含む軸方向中間部に、軸方向両側に隣接する部分よりも凹んだギヤ側凹部１５を全周にわたって有する。 In this example, the gear portion 5 also has a gear side recess 15 around the entire circumference in the axially middle portion, including the portion of the outer circumferential surface that is located radially outside the hub side recess 9d, which is recessed more than the adjacent portions on both axial sides.

すなわち、実施の形態の第２例で説明したように、キャビティ２２内に充填された合成樹脂のうち、外径側筒部７ｄの径方向外側部分に充填された合成樹脂は、ディスクゲート２９から遠い軸方向片側部分とディスクゲート２９に近い軸方向他側部分とで、ヒケの発生度合いが変化する。本例では、外径側筒部７ｄの外周面のうち、ハブ側凹部９ｄよりも軸方向片側に備えられた第１円筒面部３５の外径Ｄ_３５が、外径側筒部７ｄの外周面のうち、ハブ側凹部９ｄよりも軸方向他側に備えられた第２円筒面部３６の外径Ｄ_３６よりも小さくすることで、ヒケの発生度合いを調整している。これにより、成形収縮に基づいて、所望の断面形状を有するギヤ側凹部１５を形成できるようにしている。その他の部分の構成及び作用効果は、実施の形態の第１例及び第２例と同様である。 That is, as described in the second embodiment, the synthetic resin filled in the cavity 22 at the radially outer portion of the outer diameter side cylinder portion 7d has a sink occurrence rate that varies between one axial side portion far from the disk gate 29 and the other axial side portion close to the disk gate 29. In this embodiment, the outer diameter D35 of the first cylindrical surface portion 35 provided on one axial side of the hub side recess _9d on the outer peripheral surface of the outer diameter side cylinder portion 7d is made smaller than the outer diameter D36 of the second cylindrical surface portion 36 provided on the other axial side of the hub side recess 9d on the outer peripheral surface of the outer diameter side cylinder portion _7d , thereby adjusting the sink occurrence rate. This makes it possible to form the gear side recess 15 having a desired cross-sectional shape based on molding shrinkage. The configurations and effects of the other portions are the same as those of the first and second embodiments.

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、発明の技術思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。又、実施の形態の第１例～第５例は、矛盾を生じない範囲で、適宜組み合わせて実施することができる。すなわち、ハブ側凹部の断面形状は、ギヤ部の成形時に、所望の断面形状を有するギヤ側凹部を得られ、かつ、必要に応じて、ハブに対するギヤ部の保持力の向上及び／又はギヤ部の強度を確保することができるように、適宜変更することができる。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this, and can be modified as appropriate without departing from the technical concept of the invention. Furthermore, the first to fifth embodiments can be combined as appropriate within the scope of no contradiction. In other words, the cross-sectional shape of the hub-side recess can be modified as appropriate so that a gear-side recess having a desired cross-sectional shape can be obtained when molding the gear portion, and the holding force of the gear portion relative to the hub and/or the strength of the gear portion can be ensured, as necessary.

又、本発明のウォームホイールは、電動パワーステアリング装置を構成するウォーム減速機に限らず、各種機械の減速機を構成するウォーム減速機に組み込んで使用することができる。 The worm wheel of the present invention can be used not only in worm reduction gears that make up electric power steering devices, but also in worm reduction gears that make up reduction gears for various machines.

１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄウォームホイール
２ウォーム
３ウォーム減速機
４、４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄハブ
５ギヤ部
５ａ外径側覆い部
５ｂ第１内径側覆い部
５ｃ第２内径側覆い部
６内径側筒部
７、７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ外径側筒部
８接続部
９、９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄハブ側凹部
１０、１０ａ底面
１１、１１ａ１、１１ａ２、１１ｂ１、１１ｂ２、１１ｃ１、１１ｃ２側面
１２凹溝
１３ハブ側凹凸部
１４ウォームホイール歯
１５ギヤ側凹部
１５ａ歯面凹部
１５ｂ歯先面凹部
１５ｃ歯底面凹部
１６、１６ａギヤ側凸部
１７突条
１８ギヤ側凹凸部
１９金型装置
２０固定金型
２１可動金型
２２キャビティ
２３ランナー
２４ａ第１金型部品
２４ｂ第２金型部品
２４ｃ第３金型部品
２５大径部
２６小径部
２７凸部
２８歯成形用凹凸部
２９ディスクゲート
３０ａ、３０ｂ平坦面部
３１ａ、３１ｂ傾斜面部
３２ａ、３２ｂ側面
３３ａ、３３ｂ平坦面部
３４ａ、３４ｂ傾斜面部
３５第１円筒面部
３６第２円筒面部
３７段部
１００ウォームホイール
１０１ハブ
１０２ギヤ部
１０３内径側筒部
１０４外径側筒部
１０５接続部
１０６ウォームホイール歯 REFERENCE SIGNS LIST 1, 1a, 1b, 1c, 1d Worm wheel 2 Worm 3 Worm reducer 4, 4a, 4b, 4c, 4d Hub 5 Gear portion 5a Outer diameter side cover portion 5b First inner diameter side cover portion 5c Second inner diameter side cover portion 6 Inner diameter side cylinder portion 7, 7a, 7b, 7c, 7d Outer diameter side cylinder portion 8 Connection portion 9, 9a, 9b, 9c, 9d Hub side recess 10, 10a Bottom surface 11, 11a1, 11a2, 11b1, 11b2, 11c1, 11c2 Side surface 12 Groove 13 Hub side uneven portion 14 Worm wheel tooth 15 Gear side recess 15a Tooth surface recess 15b Tooth tip surface recess 15c Tooth bottom surface recess 16, 16a Gear side protrusion DESCRIPTION OF SYMBOLS 17 Protrusion 18 Gear side concave/convex portion 19 Die device 20 Fixed die 21 Movable die 22 Cavity 23 Runner 24a First die part 24b Second die part 24c Third die part 25 Large diameter portion 26 Small diameter portion 27 Convex portion 28 Tooth forming concave/convex portion 29 Disk gate 30a, 30b Flat surface portion 31a, 31b Inclined surface portion 32a, 32b Side surface 33a, 33b Flat surface portion 34a, 34b Inclined surface portion 35 First cylindrical surface portion 36 Second cylindrical surface portion 37 Step portion 100 Worm wheel 101 Hub 102 Gear portion 103 Inner diameter side tubular portion 104 Outer diameter side tubular portion 105 Connection portion 106 Worm wheel teeth

Claims

a hub including an inner diameter side cylindrical portion, an outer diameter side cylindrical portion having a hub side recess having the same cross-sectional shape over the entire circumference on an outer peripheral surface thereof and arranged coaxially with the inner diameter side cylindrical portion around the inner diameter side cylindrical portion, and a connecting portion connecting the inner diameter side cylindrical portion and the outer diameter side cylindrical portion;
a gear portion made of synthetic resin, the gear portion having a plurality of worm wheel teeth arranged at equal intervals in the circumferential direction and coupled and fixed to the hub so as to cover the radially outer end portion of the hub;
Equipped with
the gear portion has a gear-side recess in an axial middle portion including a portion of an outer peripheral surface of at least a tooth surface of each of the worm wheel teeth that is positioned radially outward of the hub-side recess, the gear portion being recessed more than adjacent portions on both axial sides;
an outer diameter of a portion of the outer peripheral surface of the outer diameter side cylindrical portion that is located on one axial side of the hub side recess and an outer diameter of a portion of the outer peripheral surface of the outer diameter side cylindrical portion that is located on the other axial side of the hub side recess are different from each other;
Worm wheel.

At least a radially outer portion of at least one of the side surfaces on both axial sides of the hub side recess is configured with a truncated cone surface having a linear generatrix shape inclined in a direction in which the axial width of the hub side recess becomes wider as it goes radially outward with respect to the central axis of the hub.
2. The worm wheel according to claim 1 .

The bottom surface of the hub-side recess is formed of a cylindrical surface centered on the central axis of the hub.
3. The worm wheel according to claim 1 or 2 .

a hub including an inner diameter side cylindrical portion, an outer diameter side cylindrical portion having a hub side recess having the same cross-sectional shape over the entire circumference on an outer peripheral surface thereof and arranged coaxially with the inner diameter side cylindrical portion around the inner diameter side cylindrical portion, and a connecting portion connecting the inner diameter side cylindrical portion and the outer diameter side cylindrical portion;
a gear portion made of synthetic resin, the gear portion having a plurality of worm wheel teeth arranged at equal intervals in the circumferential direction and coupled and fixed to the hub so as to cover the radially outer end portion of the hub;
Equipped with
the gear portion has a gear-side recess in an axial middle portion including a portion of an outer peripheral surface of at least a tooth surface of each of the worm wheel teeth that is positioned radially outward of the hub-side recess, the gear portion being recessed more than adjacent portions on both axial sides;
The hub-side recess has an arc-shaped cross-sectional shape.
Worm wheel.

a hub including an inner diameter side cylindrical portion, an outer diameter side cylindrical portion having a hub side recess having the same cross-sectional shape over the entire circumference on an outer peripheral surface thereof and arranged coaxially with the inner diameter side cylindrical portion around the inner diameter side cylindrical portion, and a connecting portion connecting the inner diameter side cylindrical portion and the outer diameter side cylindrical portion;
a gear portion made of synthetic resin, the gear portion having a plurality of worm wheel teeth arranged at equal intervals in the circumferential direction and coupled and fixed to the hub so as to cover the radially outer end portion of the hub;
Equipped with
The gear portion has a gear-side recess in an axial middle portion including a portion of an outer peripheral surface of at least each tooth surface of the worm wheel teeth that is located radially outward of the hub-side recess, the gear portion being recessed more than adjacent portions on both axial sides.
A method for manufacturing a worm wheel, comprising the steps of:
a step of setting a radially outer end of the hub in a cavity of a mold device having a tooth forming concave and convex portion on an inner peripheral surface thereof, and filling the cavity with molten synthetic resin;
a step of forming the gear-side recess by cooling the synthetic resin to cause the synthetic resin to shrink and solidify, thereby generating a sink mark on an outer peripheral surface of an axially intermediate portion of the gear portion;
A method for manufacturing a worm wheel comprising the steps of: