CN105102860A - 齿条及齿条的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种即使如斜齿条、人字齿条等这样的相较于直齿条加工困难的齿条，也能够容易地制造的齿条及该齿条的制造方法。齿条的制造方法包括将形成有齿条齿的多片薄板(3)层叠的工序，并且该方法包括在将邻接的薄板(3)彼此之间的齿条齿的轴向位置错开的状态下，将薄板(3)层叠并相互固定的工序，以及将通过耐磨耗性和耐摩擦性优异的部件来覆盖层叠的薄板(3)的齿条齿(2)的工序。

Description

齿条及齿条的制造方法

技术领域

本发明涉及一种由多层薄板层叠而成的齿条以及该齿条的制造方法。

背景技术

例如在专利文献1中公开了这种齿条。在该文献中公开的齿条，由形成有齿条齿的多片薄板层叠而成，齿线形成在相对于轴向垂直方向上。也就是说，该齿条作为直齿条发挥作用，与直齿轮一起构成齿条和齿轮机构(ラックアンドピニオン機構)来使用。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利公开2010-89964号公报

发明内容

(一)要解决的技术问题

另外，众所周知，相较于由直齿条和直齿轮构成的齿条和齿轮机构，由斜齿条和斜齿轮构成的齿条和齿轮机构，或由人字齿条和人字齿轮构成的齿条和齿轮机构的齿轮击打声小。

然而，相较于直齿条，存在形状复杂的斜齿条难以加工，形状复杂的人字齿条更加难以加工的问题。

因此，本发明的目的在于，提供，即使如斜齿条或人字齿条等这样的相较于直齿条加工困难的齿条，也能够容易地制造的齿条及该齿条的制造方法。

(二)技术方案

(1)本发明的齿条的特征在于，是由形成有齿条齿的多片薄板层叠而成，邻接薄板彼此之间在将齿条齿的轴向位置错开的状态下进行层叠并相互固定。

根据上述(1)的结构，通过将齿条齿在轴向上错开的状态下层叠多片薄板，能够形成任意形状的齿条，因此，即使是对以往不容易制造的复杂形状的齿条，也能够容易地制造。

(2)本发明的齿条的特征在于，在具备上述(1)的结构的齿条中，所述齿条齿被耐磨耗性和耐摩擦性优异的部件覆盖。

在上述(1)的结构中，由于在轴向上相互错开的齿条齿的齿面彼此之间产生段差，因此存在需要提高耐磨耗性和耐摩擦性的情况，但根据上述(2)的结构，由于齿条齿被耐磨耗性和耐摩擦性优异的部件所覆盖，因此能够解决该问题。

(3)本发明的齿条的制造方法，其特征在于，包括将形成有齿条齿的多片薄板层叠的工序；包括在将邻接的薄板彼此之间的齿条齿的轴向位置错开的状态下，层叠并相互固定多片薄板的工序。

根据上述(3)的结构，通过将邻接的薄板彼此之间的齿条齿的轴向位置错开并层叠，能够形成任意形状的齿条，因此即使是以往不容易制造的复杂形状的齿条，也能够容易地制造。

(4)本发明的齿条的特征在于，在包括上述(3)的结构的齿条制造方法中，包括用耐磨耗性和耐摩擦性优异的部件来覆盖层叠的所述薄板的齿条齿的工序。

在上述(3)的结构中，由于在轴向上相互错开的齿条齿的齿面彼此之间产生段差，因此存在需要提高耐磨耗性和耐摩擦性的情况，但根据上述(4)的结构，由于用耐磨耗性和耐摩擦性优异的部件来覆盖齿条齿，因此能够解决这样的问题。

附图说明

图1是表示本发明实施方式的齿条的立体图。

图2是表示一片薄板的立体图。

图3是表示在层叠多片薄板形成人字状齿线的状态的立体图。

图4是表示所层叠的多片薄板的俯视图。但是，为了便于理解，示出邻接的薄板间的齿条齿的错位，填涂齿条齿的齿尖部。

图5是表示在所层叠的多片薄板的齿条齿上，粘贴由浸渍有橡胶或树脂的纤维构成的盖体的状况的图。

图6是表示在层叠多片薄板形成了斜状齿线的状态的立体图。

图7是表示在所层叠的多片薄板的齿条齿上，粘贴由浸渍有橡胶或树脂的纤维构成的盖体的状况的图。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明实施方式的齿条及齿条的制造方法。

图1例示出的齿条1是通过本发明实施方式的齿条制造方法而制造的。该齿条1为与人字齿轮(未图示)啮合从而构成齿条齿轮机构的人字齿条。齿条1包括由多片如图2所示的形成有齿条齿2的薄板3层叠，并如图3所示地在将邻接薄板3彼此相互错开齿条齿2的轴向位置(箭头5示出的方向为轴向)的状态下进行层叠并固定而成的齿条，进一步地，用耐磨耗性和耐摩擦性优异的部件(难以磨损、摩擦阻力小的部件)来覆盖薄板3的齿条齿2。在本实施方式中，作为该耐磨耗性和耐摩擦性优异的部件，可以例举浸渍有橡胶或树脂的纤维4。

上述齿条1通过包括如下工序的制造方法来制造，即：制作形成有齿条齿2的薄板3的薄板制作工序；层叠多片薄板3并相互固定的薄板层叠工序；将由浸渍有橡胶或树脂的纤维4所构成的盖体6粘接到薄板3的齿条齿2上的盖体粘接工序。下面，对各个工序详细说明。

在上述薄板制作工序中，通过冲压薄铁板制作如图2所示的具有齿条齿2的薄板3。用于冲压的冲压模具可以做成与从单侧观察到的一般直齿条的轮廓形状大致相同形状。冲压材料将根据应制造的齿条1的用途来适当决定，可以根据用途使用由除铁以外的金属或树脂等构成的薄板材料。

在上述薄板层叠工序中，将由上述薄板制作工序制作的多片(本实施方式中为9片)薄板3，在将邻接薄板3彼此之间的齿条齿2的轴向位置相互错开规定量的状态下进行层叠，并将薄板3彼此之间固定。例如图3及图4所示，将层叠的薄板3的齿条齿2的齿线以形成为人字的方式，相互错开规定量的齿条齿2的轴向位置(箭头5示出的方向为轴向)来层叠并相互固定。此外，在图4中，为了便于理解各薄板3之间的齿条齿2的错位，填涂齿条齿2的齿尖部。

在上述薄板层叠工序的固定方法中，可以选择各种方法。例如，预先在薄板3彼此之间的接合面上涂布粘合剂，在上述薄板层叠工序之后，通过以规定压力使层叠的薄板3彼此之间紧贴，从而能够以使薄板3彼此之间不产生相对错位的方式进行固定。另外，例如，在薄板层叠工序后，对层叠的薄板3加工在板厚方向上贯通的通孔，将螺栓插通该通孔，与螺母一起对层叠的薄板3进行紧固，由此也能够以使薄板3彼此之间不产生相对错位的方式进行固定。

在上述的盖体粘接工序中，在层叠的薄板3的齿条齿2上，粘接由浸渍有橡胶或树脂的纤维4构成的盖体6，用该盖体6覆盖该齿条齿2。作为上述盖体6，例如如图5所示，使用表面6a成型为通常的人字齿条的齿条齿形状，其背面6b成型为与层叠的多层薄板3的齿条齿2所形成的凹凸形状相对应的凸凹形状(该凸凹形状未图示)的结构。如图3、图4所示，在实施薄板层叠工序之后，马上在轴向上相互错开的齿条齿2的齿面2a彼此之间产生段差，但是通过用这样的盖体6覆盖齿条齿2，从而在外观上消除这样的段差。

虽然经过以上工序能够制作出如图1所示的齿条1，但是对上述浸渍有橡胶或树脂的纤维4进行更加详细的说明。

上述浸渍有橡胶或树脂的纤维4可以由芳纶纤维、尼龙、聚氨酯、棉、丝、麻、醋酸酯、人造丝、含氟纤维及涤纶等形成，并用橡胶或树脂进行浸渍处理。纤维的形状也可以为例如短纤维形状或长纤维形状。

通过用橡胶或树脂对纤维进行浸渍处理，使橡胶材料或树脂材料进入纤维间，使纤维彼此粘合汇聚，从而能够作为盖体6发挥作用。另外，通过对纤维浸渍橡胶等，在降低由纤维彼此之间的摩擦所引起的磨损的同时，进一步地，能够实现在与齿轮间产生的、盖体6的磨耗性的提高。

此外，橡胶只要能够对纤维进行浸渍处理即可。作为该橡胶，可以单独使用例如聚氨酯橡胶、丁腈橡胶、硅胶、氟橡胶、丙烯酸橡胶、乙烯-丙烯橡胶、丁基橡胶、异戊橡胶、氯化聚乙烯橡胶、氯醇橡胶、氢化丁腈橡胶、氯丁橡胶、聚丁二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、天然橡胶等，或将这些橡胶进行各种变性处理后使用。这些橡胶，除了可以单独使用，也可以将多种橡胶混合来使用。另外，除硫化剂以外，在橡胶中，可以适量混合一直以来作为橡胶混合剂来使用的硫化促进剂、防老化剂、软化剂、增塑剂、填充剂及着色剂等。另外，可以用丙烯酸树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、氯乙烯树脂、聚丙烯、聚碳酸酯、PET树脂、氟树脂、聚乙烯、AS树脂、ABS树脂、聚苯乙烯树脂、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、聚醋酸乙烯、尼龙、醇酸树脂、酚醛树脂、环氧树脂、聚苯硫醚树脂等热塑性树脂，或热固性树脂来代替上述的橡胶，或者与上述橡胶共同使用。

通过上述用橡胶或树脂对纤维进行浸渍处理，在用溶剂等将橡胶或树脂溶解呈液状后，优选使用将规定纤维(短纤维、长纤维或布)进行浸渍处理的方法。作为在齿条齿2上粘合的盖体6的前驱体，可以使用将纤维形成为片材状的布。该布的橡胶或树脂的浸渍处理方法也通过与上述同样的方法来进行。

作为构成布的材料，列举有将纤维不规则地缠绕而成的无纺布，规则成形的织布或编织布(针织)等。由于这些布为片材状，因此具有易于进行(易于处理)使用橡胶等的浸渍处理的特征。此外，关于上述织布的编织方法，可以使用平纹、缎纹及斜纹等。

(本发明的实施方式的作用效果)

根据本实施方式的齿条的制造方法，通过在使齿条齿2在轴向上错开的状态下层叠多片薄板3，从而能够形成人字形等任意形状的齿条，因此即使是以往不容易制造的人字齿条等复杂形状的齿条，也能够容易地制造。

另外，在本发明实施方式的齿条1中，由于多片薄板3以相互在轴向上错开的状态层叠，齿条齿2的齿面2a彼此之间产生段差，因此若不用盖体6覆盖齿条齿2，保持原样直接与通常的人字齿轮啮合使用，则仅磨损由该段差所产生的齿条齿2的边缘部2b，故不优选。但是，在本实施方式的齿条1中，齿条齿2被耐磨耗性和耐摩擦性优异的盖体6所覆盖，该边缘部2b也被盖体6覆盖，因此可以解决该问题。

另外，根据本实施方式的齿条1，由于齿条齿2被覆盖有耐磨耗性和耐摩擦性均优异的部件(由浸渍有橡胶或树脂的纤维4构成的盖体6)，在该齿条1与人字齿轮相啮合而成的齿条齿轮机构中，在能够降低齿轮噪声的同时，能够降低与人字齿轮间的摩擦阻力。

(本实施方式的变形例)

在本发明的实施方式中，举例说明了制造人字齿条的方法，但在薄板层叠工序中，通过改变向薄板3的齿条齿2向轴向的错位方式，能够容易地制造出任意种类的齿条，以及任意齿形状的齿条。例如，在薄板层叠工序中，如图6所示，以将多片薄板3的齿条齿2形成斜齿的方式相互在轴向上错位并层叠固定，如图7所示，通过在齿条齿2上覆盖并粘合与该齿条齿2对应的、由浸渍有橡胶或树脂的纤维4构成的盖体6A，从而也能够制造出齿轮噪声小，耐磨耗性和耐摩擦性优异的斜齿条。

另外，上述实施方式的齿条是在层叠的薄板3的齿条齿2上粘合由浸渍有橡胶或树脂的纤维4构成的盖体6、6A而成，但也可以如图3或图6所示，将省略盖体6、6A的结构直接或实施某些加工，作为齿条来使用。

另外，在上述实施方式的齿条的制造方法中，由浸渍有橡胶或树脂的纤维4构成的盖体6、6A覆盖齿条齿2整体，但也可以不覆盖齿条齿2的整体，而是至少覆盖齿条齿2的与小齿轮接触的部分(齿面2a等)。

另外，在上述实施方式中，浸渍有橡胶或树脂的纤维4也可以为加入短纤维的橡胶或树脂。

如上所述，基于附图对本发明的实施方式进行了说明，但毋庸多言的是，具体的结构并不限定于这些实施方式。本发明的范围通过权利要求书来表示，而不是通过上述实施方式的说明，并且与包含与权利要求书等效的含义及范围内的所有的变更。

附图标记说明

1齿条

2齿条齿

3薄板

4浸渍有橡胶或树脂的纤维(耐磨耗性和耐摩擦性优异的部件)。

Claims (4)

1.一种齿条，其特征在于，由形成有齿条齿的多片薄板层叠而成，

邻接薄板彼此之间在将齿条齿的轴向位置错开的状态下进行层叠并相互固定。

2.根据权利要求1所述的齿条，其特征在于，

所述齿条齿被耐磨耗性和耐摩擦性优异的部件所覆盖。

3.一种齿条的制造方法，其特征在于，包括将形成有齿条齿的多片薄板层叠的工序；

包括在邻接的薄板彼此之间的齿条齿的轴向位置错开的状态下，将多片薄板层叠并相互固定的工序。

4.根据权利要求3所述的齿条的制造方法，其特征在于，

包括用耐磨耗性和耐摩擦性优异的部件来覆盖层叠的所述薄板的齿条齿的工序。