(57)【要約】【課題】荷重に対する強度を確保すると共に寸法精度を確保する。【解決手段】ウォームホイール１０では、軸保持部１４と歯部１６とを連結する連結部１８が複数の第一連結壁部２０及び第二連結壁部２２を有して構成されている。この複数の第一連結壁部２０及び第二連結壁部２２は、周方向に並んで形成されると共に周方向に隣り合う一対の組み合わせが径方向にテーパ状をなしており、それぞれ径方向に向かうに従って軸方向に寸法が変化するテーパ状に形成されている。従って、ウォームホイール１０が周方向及び軸方向に荷重を受けた場合でも、第一連結壁部２０及び第二連結壁部２２が筋交いとして機能するので、上記荷重に対する強度を確保できる。また、第一連結壁部２０間及び第二連結壁部２２間には、凹部２４，２６，３２，３４が形成されている。従って、ウォームホイール１０を樹脂成形により形成する場合でも、ヒケ等を抑制して寸法精度を確保できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を保持する筒状の軸保持部と、
前記軸保持部に対する径方向外側に周方向に沿って環状に形成されると共に、外周面に複数の歯を有して構成された歯部と、
前記軸保持部と前記歯部との径方向間に周方向に並んで形成されて、前記軸保持部と前記歯部とを連結する連結部を構成すると共に、周方向に隣り合う一対の組み合わせが径方向にテーパ状をなし、且つ、それぞれ径方向に向かうに従って軸方向に寸法が変化するテーパ状に形成された複数の連結壁部と、
を備えたウォームホイール。
【請求項２】
前記複数の連結壁部は、周方向に隣り合う一対の組み合わせが軸方向にテーパ状をなしている、
請求項１に記載のウォームホイール。
【請求項３】
前記連結部は、
前記軸保持部に対する径方向外側に形成され、それぞれ径方向外側に向かうに従って軸方向に寸法が小さくなるテーパ状に形成された前記複数の連結壁部としての複数の第一連結壁部と、
前記複数の第一連結壁部に対する径方向外側に形成され、それぞれ径方向外側に向かうに従って軸方向に寸法が大きくなるテーパ状に形成された前記複数の連結壁部としての複数の第二連結壁部と、
前記複数の第一連結壁部と前記複数の第二連結壁部との径方向間に周方向に沿って環状に形成されると共に、前記第一連結壁部における径方向内側及び前記第二連結壁部における径方向外側よりも軸方向に薄肉に形成された薄肉部と、
を有する、
請求項１又は請求項２に記載のウォームホイール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウォームホイールに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ウォーム減速機構に用いられるウォームホイールは、回転するウォームと噛み合った状態でロックされた場合に周方向及び軸方向に荷重を受ける。このため、従来のウォームホイールでは、周方向及び軸方向への荷重に対する強度を確保するために、軸保持部の周囲や歯部の周囲にリブや厚肉部等が形成されていた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３７２１２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のウォームホイールを樹脂成形により形成する場合、リブや厚肉部等の成形時における冷却時間が長く、また、これらの箇所にヒケ等が生じ、ウォームホイール全体の寸法精度を確保することが困難であった。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、周方向及び軸方向への荷重に対する強度を確保できると共に、樹脂成形時の冷却時間を短縮でき、また、寸法精度を確保できるウォームホイールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、請求項１に記載のウォームホイールは、回転軸を保持する筒状の軸保持部と、前記軸保持部に対する径方向外側に周方向に沿って環状に形成されると共に、外周面に複数の歯を有して構成された歯部と、前記軸保持部と前記歯部との径方向間に周方向に並んで形成されて、前記軸保持部と前記歯部とを連結する連結部を構成すると共に、周方向に隣り合う一対の組み合わせが径方向にテーパ状をなし、且つ、それぞれ径方向に向かうに従って軸方向に寸法が変化するテーパ状に形成された複数の連結壁部と、を備えている。
【０００７】
請求項１に記載のウォームホイールでは、軸保持部と歯部とを径方向に連結する連結部が複数の連結壁部を有して構成されている。そして、この複数の連結壁部は、周方向に並んで形成されると共に、周方向に隣り合う一対の組み合わせが径方向にテーパ状をなしている。
【０００８】
従って、ウォームホイールが、回転するウォームと噛み合った状態でロックされて周方向及び軸方向に荷重を受けた場合でも、このうち周方向の荷重に対しては、周方向に隣り合う一対の連結壁部が筋交いとして機能するので、周方向への荷重に対する強度を確保できる。
【０００９】
また、各連結壁部は、径方向に向かうに従って軸方向に寸法が変化するテーパ状に形成されている。従って、上述の軸方向の荷重に対しては、各連結壁部に形成されたテーパ部が筋交いとして機能するので、軸方向への荷重に対する強度も確保できる。
【００１０】
さらに、上述の連結部には、周方向に隣り合う一対の連結壁部間に凹部又は穴部が複数形成されるので、この連結部を薄肉構造とすることができる。従って、ウォームホイールを樹脂成形により形成する場合でも、樹脂成形時の冷却時間を短縮でき、また、上述の連結部にヒケ等が生じることを抑制できるので、ウォームホイール全体の寸法精度を確保できる。
【００１１】
このように、請求項１に記載のウォームホイールによれば、周方向及び軸方向への荷重に対する強度を確保できると共に、樹脂成形時の冷却時間を短縮でき、また、寸法精度を確保できる。
【００１２】
請求項２に記載のウォームホイールは、請求項１に記載のウォームホイールにおいて、前記複数の連結壁部が、周方向に隣り合う一対の組み合わせが軸方向にテーパ状をなす構成とされている。
【００１３】
請求項２に記載のウォームホイールによれば、複数の連結壁部は、周方向に隣り合う一対の組み合わせが軸方向にもテーパ状をなしている。従って、上述の軸方向の荷重に対しては、各連結壁部に形成されたテーパ部に加えて、この周方向に隣り合う一対の連結壁部が全体的に筋交いとして機能するので、軸方向への荷重に対する強度をより一層確保できる。
【００１４】
請求項３に記載のウォームホイールは、請求項１又は請求項２に記載のウォームホイールにおいて、前記連結部が、前記軸保持部に対する径方向外側に形成され、それぞれ径方向外側に向かうに従って軸方向に寸法が小さくなるテーパ状に形成された前記複数の連結壁部としての複数の第一連結壁部と、前記複数の第一連結壁部に対する径方向外側に形成され、それぞれ径方向外側に向かうに従って軸方向に寸法が大きくなるテーパ状に形成された前記複数の連結壁部としての複数の第二連結壁部と、前記複数の第一連結壁部と前記複数の第二連結壁部との径方向間に周方向に沿って環状に形成されると共に、前記第一連結壁部における径方向内側及び前記第二連結壁部における径方向外側よりも軸方向に薄肉に形成された薄肉部と、を有する構成とされている。
【００１５】
請求項３に記載のウォームホイールによれば、複数の第一連結壁部と複数の第二連結壁部との径方向間には、第一連結壁部における径方向内側及び第二連結壁部における径方向外側よりも薄肉に形成された薄肉部が形成されている。従って、上述の連結部をより一層薄肉な構造とすることができるので、樹脂成形時の冷却時間を短縮でき、また、ウォームホイール全体の寸法精度をより確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係るウォームホイールを軸方向一方側から見た斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るウォームホイールを軸方向他方側から見た斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るウォームホイールの要部拡大平面図である。
【図４】図３の４−４線断面図である。
【図５】図３の５−５線断面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るウォームホイールの側面断面図である。
【図７】比較例に係るウォームホイールを軸方向一方側から見た斜視図である。
【図８】比較例に係るウォームホイールを軸方向他方側から見た斜視図である。
【図９】比較例に係るウォームホイールの側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態について説明する。
【００１８】
本発明の一実施形態に係るウォームホイール１０は、その全体が樹脂製とされており、図１，図２に示されるように、例えば、ワイパモータの出力軸１２（回転軸）を保持する円筒状の軸保持部１４を有している。
【００１９】
この軸保持部１４に対する径方向外側には、歯部１６が形成されている。歯部１６は、周方向に沿って環状に形成されると共に、外周面に複数の円弧状の歯１６Ａを有して構成されている。
【００２０】
この軸保持部１４と歯部１６との径方向間には、これらを連結する連結部１８が形成されている。この連結部１８における径方向内側には、複数の第一連結壁部２０（連結壁部）が周方向に並んで形成されており、連結部１８における径方向外側には、複数の第二連結壁部２２（連結壁部）が周方向に並んで形成されている。
【００２１】
この複数の第一連結壁部２０及び複数の第二連結壁部２２は、周方向に隣り合う一対の組み合わせが径方向にテーパ状をなしている。
【００２２】
つまり、図３に示されるように、特定の第一連結壁部２０Ａと、この特定の第一連結壁部２０Ａに対して周方向一方側（Ｒ１側）に隣り合う他の第一連結壁部２０Ｂとは、径方向外側に向かうに従って互いに接近するテーパ状をなしている。
【００２３】
一方、特定の第二連結壁部２２Ａと、この特定の第二連結壁部２２Ａに対して周方向一方側（Ｒ１側）に隣り合う他の第二連結壁部２２Ｂとは、径方向外側に向かうに従って互いに離間するテーパ状をなしている。
【００２４】
さらに、この複数の第一連結壁部２０及び複数の第二連結壁部２２は、周方向に隣り合う一対の組み合わせが軸方向にもテーパ状をなしている。
【００２５】
つまり、図４に示されるように、特定の第一連結壁部２０Ａと、この特定の第一連結壁部２０Ａに対して周方向一方側（Ｒ１側）に隣り合う他の第一連結壁部２０Ｂとは、軸方向一方側（Ｚ１側）に向かうに従って互いに離間するテーパ状をなしている。
【００２６】
同様に、図５に示されるように、特定の第二連結壁部２２Ａと、この特定の第二連結壁部２２Ａに対して周方向一方側（Ｒ１側）に隣り合う他の第二連結壁部２２Ｂとは、軸方向一方側（Ｚ１側）に向かうに従って互いに離間するテーパ状をなしている。
【００２７】
また、上述の第一連結壁部２０Ａと第一連結壁部２０Ｂとは、軸方向他方側（Ｚ２側）において連結されており、同様に、上述の第二連結壁部２２Ａと第二連結壁部２２Ｂとは、軸方向他方側（Ｚ２側）において連結されている。
【００２８】
また、連結部１８には、特定の第一連結壁部２０Ａと、この特定の第一連結壁部２０Ａに対して周方向一方側（Ｒ１側）に隣り合う他の第一連結壁部２０Ｂとによって、軸方向一方側（Ｚ１側）に開口する凹部２４が形成されている。
【００２９】
同様に、連結部１８には、特定の第二連結壁部２２Ａと、この特定の第二連結壁部２２Ａに対して周方向一方側（Ｒ１側）に隣り合う他の第二連結壁部２２Ｂとによって、軸方向一方側（Ｚ１側）に開口する凹部２６が形成されている。
【００３０】
また、図４に示されるように、特定の第一連結壁部２０Ａと、この特定の第一連結壁部２０Ａに対して周方向他方側（Ｒ２側）に隣り合う他の第一連結壁部２０Ｂとは、軸方向一方側（Ｚ１側）において壁部２８によって連結されている。
【００３１】
同様に、図５に示されるように、特定の第二連結壁部２２Ａと、この特定の第一連結壁部２２Ａに対して周方向他方側（Ｒ２側）に隣り合う他の第一連結壁部２２Ｂとは、軸方向一方側（Ｚ１側）において壁部３０によって連結されている。
【００３２】
そして、これにより、連結部１８には、上述の第一連結壁部２０Ａと第一連結壁部２０Ｂと壁部２８によって、軸方向他方側（Ｚ２側）に開口する凹部３２が形成されると共に、上述の第二連結壁部２２Ａと第二連結壁部２２Ｂと壁部３０によって、軸方向他方側（Ｚ２側）に開口する凹部３４が形成されている。
【００３３】
この凹部２４と凹部３２とは、周方向に交互に形成されており、凹部２６と凹部３４とは、周方向に交互に形成されている。
【００３４】
また、図６に示されるように、各第一連結壁部２０は、径方向外側に向かうに従って軸方向に寸法が小さくなるテーパ状に形成されている。一方、各第二連結壁部２２は、径方向外側に向かうに従って軸方向に寸法が大きくなるテーパ状に形成されている。
【００３５】
そして、この複数の第一連結壁部２０と複数の第二連結壁部２２との径方向間には、薄肉部３６が周方向に沿って環状に形成されている。薄肉部３６は、第一連結壁部２０における径方向内側及び第二連結壁部２２における径方向外側よりも軸方向に薄肉に形成されている。
【００３６】
つまり、薄肉部３６の軸方向の寸法Ｌ１は、第一連結壁部２０における径方向内側の軸方向の寸法Ｌ２及び第二連結壁部２２における径方向外側の軸方向の寸法Ｌ３よりも小さく設定されている。
【００３７】
なお、上述の複数の第二連結壁部２２は、図３に示されるように、ウォームホイール１０がウォームから動力を伝達される時に、歯１６Ａが径方向及び接線方向に受けるＡ点のモーメントＦＮａ，ＦＮｂ，ＦＮｃと反対のトラス反力ベクトル−ＦＮａ，−ＦＮｂ，−ＦＮｃが作用するように形成されると共に、図６に示されるように、歯１６Ａが軸方向に受けるＢ点のモーメントＦｚＮａ，ＦｚＮｂ，ＦｚＮｃと反対のトラス反力ベクトル−ＦｚＮａ，−ＦｚＮｂ，−ＦｚＮｃが作用するように形成されている。これは複数の第一連結壁部２０についても同様である。
【００３８】
このように、連結部１８には、複数の第一連結壁部２０及び複数の第二連結壁部２２によってそれぞれ複数のテトラ構造が構成されている。
【００３９】
次に、本発明の一実施形態の作用及び効果について説明する。
【００４０】
一般に、ウォーム減速機構に用いられるウォームホイールは、回転するウォームと噛み合った状態でロックされた場合に周方向及び軸方向に荷重を受ける。このため、図７〜図９に示される従来のウォームホイール５０では、周方向及び軸方向への荷重に対する強度を確保するために、軸保持部１４の周囲や歯部１６の周囲にリブ５２，５４や厚肉部５６等が形成されていた。
【００４１】
しかしながら、上述のウォームホイール５０を樹脂成形により形成する場合、リブ５２，５４や厚肉部５６等の成形時における冷却時間が長く、また、これらの箇所にヒケ等が生じ、ウォームホイール５０全体の寸法精度を確保することが困難であった。なお、このリブ５２，５４や厚肉部５６は、連結部１８を補強するためのものであって、連結部１８を構成するものではない。
【００４２】
これに対し、本発明の一実施形態に係るウォームホイール１０では、図３に示されるように、軸保持部１４と歯部１６とを径方向に連結する連結部１８が複数の第一連結壁部２０及び複数の第二連結壁部２２を有して構成されている。そして、この複数の第一連結壁部２０及び複数の第二連結壁部２２は、それぞれ周方向に並んで形成されると共に周方向に隣り合う一対の組み合わせが径方向にテーパ状をなしている。
【００４３】
従って、ウォームホイール１０が、回転するウォームと噛み合った状態でロックされて周方向及び軸方向に荷重を受けた場合でも、このうち周方向の荷重に対しては、周方向に隣り合う一対の第一連結壁部２０及び一対の第二連結壁部２２が筋交いとして機能するので、周方向への荷重に対する強度を確保できる。
【００４４】
また、図６に示されるように、各第一連結壁部２０及び各第二連結壁部２２は、径方向に向かうに従って軸方向に寸法が変化するテーパ状に形成されている。従って、上述の軸方向の荷重に対しては、各第一連結壁部２０及び各第二連結壁部２２に形成されたテーパ部３８，４０，４２，４４が筋交いとして機能するので、軸方向への荷重に対する強度も確保できる。
【００４５】
さらに、上述の連結部１８には、周方向に隣り合う一対の第一連結壁部２０間及び一対の第二連結壁部２２間にそれぞれ凹部２４，２６，３２，３４が複数形成されているので、この連結部１８を薄肉構造とすることができる。従って、ウォームホイール１０を樹脂成形により形成する場合でも、樹脂成形時の冷却時間を短縮でき、また、連結部１８にヒケ等が生じることを抑制できるので、ウォームホイール１０全体の寸法精度を確保できる。
【００４６】
このように、本発明の一実施形態に係るウォームホイール１０によれば、周方向及び軸方向への荷重に対する強度を確保できると共に、樹脂成形時の冷却時間を短縮でき、また、寸法精度を確保できる。
【００４７】
しかも、本発明の一実施形態に係るウォームホイール１０によれば、図４，図５に示されるように、複数の第一連結壁部２０及び複数の第二連結壁部２２は、それぞれ周方向に隣り合う一対の組み合わせが軸方向にもテーパ状をなしている。従って、上述の軸方向の荷重に対しては、各第一連結壁部２０及び各第二連結壁部２２に形成されたテーパ部３８，４０，４２，４４に加えて、この周方向に隣り合う一対の第一連結壁部２０及び一対の第二連結壁部２２が全体的に筋交いとして機能するので、軸方向への荷重に対する強度をより一層確保できる。
【００４８】
また、本発明の一実施形態に係るウォームホイール１０によれば、複数の第一連結壁部２０と複数の第二連結壁部２２との径方向間には、第一連結壁部２０における径方向内側及び第二連結壁部２２における径方向外側よりも薄肉に形成された薄肉部３６が形成されている。従って、連結部１８をより一層薄肉な構造とすることができるので、樹脂成形時の冷却時間を短縮でき、また、ウォームホイール１０全体の寸法精度をより確保できる。
【００４９】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施することが可能であることは勿論である。
【００５０】
例えば、上記実施形態において、連結部１８には、複数の第一連結壁部２０及び複数の第二連結壁部２２が形成されていたが、ウォームホイール１０の強度や寸法精度を確保できる場合には、複数の第一連結壁部２０及び複数の第二連結壁部２２のいずれか一方のみが形成された構成とされていても良い。
【００５１】
また、上記実施形態において、特定の第一連結壁部２０Ａと、この特定の第一連結壁部２０Ａに対して周方向一方側（Ｒ１側）に隣り合う他の第一連結壁部２０Ｂとは、径方向外側に向かうに従って互いに接近するテーパ状をなしていたが、径方向外側に向かうに従って互いに離間するテーパ状をなしていても良い。
【００５２】
同様に、上記実施形態において、特定の第二連結壁部２２Ａと、この特定の第二連結壁部２２Ａに対して周方向一方側（Ｒ１側）に隣り合う他の第二連結壁部２２Ｂとは、径方向外側に向かうに従って互いに離間するテーパ状をなしていたが、径方向外側に向かうに従って互いに接近するテーパ状をなしていても良い。
【００５３】
また、上記実施形態では、特定の第一連結壁部２０Ａと、この特定の第一連結壁部２０Ａに対して周方向他方側（Ｒ２側）に隣り合う他の第一連結壁部２０Ｂとが軸方向一方側（Ｚ１側）において壁部２８によって連結されることにより、凹部３２が形成されていたが、壁部２８が省かれることにより、この凹部３２の代わりに軸方向に貫通する穴部が形成されていても良い。
【００５４】
同様に、上記実施形態では、特定の第二連結壁部２２Ａと、この特定の第二連結壁部２２Ａに対して周方向他方側（Ｒ２側）に隣り合う他の第二連結壁部２２Ｂとが軸方向一方側（Ｚ１側）において壁部３０によって連結されることにより、凹部３４が形成されていたが、壁部３０が省かれることにより、この凹部３４の代わりに軸方向に貫通する穴部が形成されていても良い。
【符号の説明】
【００５５】
１０・・・ウォームホイール、１２・・・出力軸（回転軸）、１４・・・軸保持部、１６Ａ・・・歯、１６・・・歯部、１８・・・連結部、２０・・・第一連結壁部（連結壁部）、２２・・・第二連結壁部（連結壁部）、２４，２６，３２，３４・・・凹部、２８，３０・・・壁部、３６・・・薄肉部、３８，４０，４２，４４・・・テーパ部
【図１】
2010169137.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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