CN116771879A

CN116771879A - 机构部件

Info

Publication number: CN116771879A
Application number: CN202310246321.9A
Authority: CN
Inventors: 城尾直哉; 小森厚志
Original assignee: Asahi Kasei Corp
Current assignee: Asahi Kasei Corp
Priority date: 2022-03-18
Filing date: 2023-03-14
Publication date: 2023-09-19
Also published as: JP2023138421A

Abstract

本发明提供工作耐久性优异的机构部件。一种机构部件，其是由成型体(10)和金属制蜗杆的组合构成的机构部件，该成型体(10)是螺旋齿轮部(11)与用于输出的机构部(12)成为一体的由树脂组合物构成的成型体，该金属制蜗杆与该成型体(10)的螺旋齿轮部(11)啮合，其特征在于，上述树脂组合物包含聚缩醛和晶核生成无机颗粒，上述螺旋齿轮部(11)是齿轮的节圆直径d为70mm以下、齿轮的齿厚度t为12mm以下且齿轮的模数为0.8mm以下的螺旋齿轮。

Description

机构部件

技术领域

本公开涉及机构部件。本公开特别涉及由驱动源提供扭矩而进行使用的包含树脂制部件的机构部件。

背景技术

以往，树脂制造的机构部件广泛用于例如车辆的动力传递部件等各种用途中。

包含聚缩醛的树脂组合物是机械强度和刚性高、耐油性和耐有机溶剂性优异、在广泛的温度范围取得了平衡的材料。另外，包含聚缩醛的树脂组合物由于容易加工，因此作为代表性的工程塑料主要用于电气设备、电气设备的机构部件、汽车部件及其他机构部件。特别是已知与聚缩醛共聚物相比，聚缩醛均聚物的刚性、韧性优异、热变形温度高。

例如，下述专利文献1中公开了一种机构部件，其包含聚缩醛均聚物，即使在间歇性地施加锁定扭矩使其工作的情况下，也可确保良好的工作耐久性，并且可维持低噪音性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4884300号公报

专利文献2：日本专利第6793609号公报

发明内容

发明所要解决的课题

此处，例如，在齿轮(gear)等由驱动源提供扭矩而进行使用的树脂制机构部件中，从提高布局性的方面出发，要求节省空间化，希望进一步小型化。

另一方面，将齿轮径小型化的情况下，为了维持来自马达等动力源的扭矩，需要减小齿轮齿的模数。但是，在现有的热塑性树脂中，若齿轮齿的模数减小，则缺乏齿轮齿的强度、耐久性，会由于齿轮齿的折损、变形而导致杂音的产生、引起工作不良。

另外，若为了维持耐久性而使用增大齿轮径的手段，则在通过注射成型而成型出的树脂制齿轮的情况下，在成型时难以将充分的树脂压力施加至流动末端，齿轮齿的尺寸精度、真圆度降低，会产生齿轮彼此啮合的松动、导致杂音产生的问题。

在这些树脂制造的机构部件、特别是与金属制蜗杆组合使用的树脂制螺旋齿轮的啮合部，为了防止因部件之间的摩擦所致的烧结、树脂制齿轮的磨耗，多数情况下涂布润滑剂(主要为润滑脂)进行使用。

上述专利文献2中公开了与金属制蜗杆组合使用的树脂制螺旋齿轮(蜗杆轮)的进行啮合的机构部件。专利文献2中是将树脂制螺旋齿轮和用于输出的机构部与其他成型品组合而实现的，并且在与它们组合时使用弹性体制造的阻尼器，因此需要进行将复数个部件组合的工序。

对于包含螺旋齿轮的树脂成型体，在利用金属制蜗杆进行驱动时，通过推力，在齿轮的与旋转方向垂直的方向上使树脂成型体变形的力起作用，引起机构部件的工作不良、杂音的产生。特别是为了缩短将部件进行组合的工序而使用使螺旋齿轮/蜗杆轮部与用于输出的机构部(例如正齿轮部)成为一体的成型体时，在由该成型体的螺旋齿轮/蜗杆轮部与啮合的金属制蜗杆的组合构成的机构部件中，在啮合有用于输出的机构部的状态下，推力起作用，因此具有在旋转中心轴的根部产生应力、发生变形的问题。

因此，本公开的课题在于解决上述现有技术的问题，提供一种即使为螺旋齿轮部与用于输出的机构部成为一体的由树脂组合物构成的成型体，其工作耐久性也优异的机构部件。

用于解决课题的手段

用于解决上述课题的本公开的一个实施方式的机构部件是由成型体和金属制蜗杆的组合构成的机构部件，该成型体是螺旋齿轮部与用于输出的机构部成为一体的由树脂组合物构成的成型体，该金属制蜗杆与该成型体的螺旋齿轮部啮合，其特征在于，

上述树脂组合物包含聚缩醛和晶核生成无机颗粒，

上述螺旋齿轮部是齿轮的节圆直径为70mm以下、齿轮的齿厚度为12mm以下且齿轮的模数为0.8mm以下的螺旋齿轮。

发明的效果

根据本公开，能够提供工作耐久性优异的机构部件，特别是能够提供在不进行齿轮径的大型化的情况下维持减速比、并且可抑制齿轮齿、成型体的变形、提高耐久性、实现长寿命化的机构部件。

附图说明

图1是本实施方式的机构部件的一例的示意性俯视图。

图2是构成本实施方式的机构部件的成型体的一例的示意性侧视图(A)和示意性俯视图(B)。

图3是齿轮成型体的耐蠕变性试验中使用的评价装置的示意性侧视图(A)和示意性主视图(B)。

符号的说明

1 机构部件

10 成型体

11 螺旋齿轮部

12 用于输出的机构部

13 连结部

20 蜗杆

21 蜗杆轴

t 螺旋齿轮的齿厚度

d 螺旋齿轮的节圆直径

30 评价装置

31 试验齿轮

32 金属制蜗杆

33 固定夹具

34 固定螺栓

35 旋转轴轴心

36 锤

37 臂

具体实施方式

以下参照附图对本实施方式的机构部件进行详细例示说明。

图1是本实施方式的机构部件的一例的示意性俯视图(平面图)。另外，图2是构成本实施方式的机构部件的成型体的一例的示意图，图2的(A)是示意性侧视图，图2的(B)是示意性俯视图(平面图)。

图1所示的机构部件1由成型体10和蜗杆20的组合构成。

并且，如图2的(A)所示，图1所示的成型体10具有螺旋齿轮部11、以及用于输出的机构部12。此处，图1中，蜗杆20按照与成型体10的螺旋齿轮部11啮合的方式进行配置，并且被安装于蜗杆轴21。

需要说明的是，在图2的(A)中，螺旋齿轮部11和用于输出的机构部12藉由连结部13进行连结，但螺旋齿轮部与用于输出的机构部也可以直接连结。

(成型体)

构成本实施方式的机构部件1的成型体10例如由驱动源提供扭矩来进行使用，并且由包含聚缩醛和晶核生成无机颗粒的树脂组合物构成。关于树脂组合物的详细内容在下文说明。

作为驱动源，可以举出马达。此处，马达的旋转力为扭矩。关于马达的转速，在无负载时为最大，在施加负载时缓慢地降低。本实施方式中，在成型体10的使用中，在驱动源为马达的情况下，工作转速和工作扭矩被设定为马达的特性中效率良好的区域。另外，从静音性的方面出发，马达的工作转速可以为15,000rpm以下。

构成本实施方式的机构部件1的成型体10具有螺旋齿轮部11、以及用于输出的机构部12。成型体10的螺旋齿轮部11与用于输出的机构部12成为一体，成型体10是由树脂组合物构成的一个成型体。以下对成型体10的各部进行详细说明。

[成型体的螺旋齿轮部的形状]

如图1和图2所示，成型体10的螺旋齿轮部11构成齿轮的节圆直径d为70mm以下、齿轮的齿厚度t为12mm以下、且齿轮的模数m为0.8mm以下的螺旋齿轮。需要说明的是，本公开中，“螺旋齿轮部”与“螺旋齿轮”的术语可相互互换使用。

图1和图2的(B)中，螺旋齿轮的节圆以点划线表示，并且螺旋齿轮的节圆直径d由螺旋齿轮的齿数z与螺旋齿轮的模数m的乘积而求出。

齿轮的节圆直径d＝齿轮的齿数z×齿轮的模数m

通常使用模数作为齿轮大小的指标，模数越小的齿轮通常被认为越是小径的齿轮。从实现装置整体的小型化、轻量化的方面出发，本实施方式中，螺旋齿轮的模数m为0.8mm以下。

另外，本实施方式中，从实现装置整体的小型化、轻量化的方面出发，螺旋齿轮的节圆直径d为70mm以下、优选为60mm以下。

另外，如图2的(A)所示，关于螺旋齿轮的齿厚度t，也同样地从实现小型化、轻量化的方面出发为12mm以下。

在将齿轮径小型化的情况下，通常容易引起齿轮齿的折损、变形，但在本实施方式的机构部件1中，即使为小型齿轮，也能够实现高耐久性，可适宜地应用。

[成型体的用于输出的机构部]

如图1和图2所示，成型体10的用于输出的机构部12被设于机构部件1的中心部，旋转的轴与螺旋齿轮部(或者蜗杆轮部)11相同。

用于输出的机构部(输出轴)12的形状优选为正齿轮或四边、六边、八边形状等形状，可以根据进行组合的输出对象的部件形状适宜地变更，没有特别限定。

(机构部件的机构部)

从小型化、节省空间化的方面出发，本实施方式的机构部件1为能够实现高减速比的螺旋齿轮与蜗杆的组合。在一个实施方式中，螺旋齿轮与蜗杆的减速比优选为50以上。

螺旋齿轮也被称为“斜齿轮”，是指齿线在圆筒的外周构成螺旋线状的齿轮，本公开中包括齿线相对于轴单纯倾斜的齿轮。另外，本实施方式中的螺旋齿轮可以如与进行啮合的金属制蜗杆的齿线相应地将齿切成圆弧状的蜗杆轮那样成为用于提高螺旋齿轮与蜗杆的啮合的形状。

本实施方式中的蜗杆20为螺纹齿轮的一种，是在圆杆上切出螺纹的形状。蜗杆通常与蜗杆轮(其与该蜗杆的齿线相应地将齿切成了圆弧状)组合使用，蜗杆与蜗杆轮的组合被称为蜗杆齿轮，在本实施方式中，蜗杆与上述螺旋齿轮组合使用。

特别是在机构部件被用于车辆(例如汽车)的电动窗驱动机构的情况下，本实施方式的机构部件1会在高温环境下进行使用。另外，为了提高静音性，本实施方式的机构部件1可以涂布润滑脂进行使用。通常，树脂制机构部件在高温环境下涂布润滑脂进行使用时，可能对耐久性(即产品寿命)产生影响，但本实施方式的机构部件1的工作耐久性优异、产品寿命长。

本实施方式中的成型体10由包含聚缩醛和晶核生成无机颗粒的树脂组合物构成。作为该树脂组合物中使用的聚缩醛，优选为均聚物，但没有特别限定。

本实施方式中的成型体10的制造方法没有特别限制，可以通过公知的成型方法、例如挤出成型、注射成型、真空成型、吹塑成型、注射压缩成型、装饰成型、异质材料成型、气体辅助注射成型、发泡注射成型、低压成型、超薄注射成型(超高速注射成型)、模具内复合成型(嵌件成型、嵌件上成型)等成型方法中的任一种进行成型。本实施方式中的成型体10优选通过注射成型进行成型。

考虑到刚性，使本实施方式中的蜗杆20为金属制。金属种类优选为所谓的不锈钢、碳钢，但并不限于这些。另外，蜗杆20通常通过切削加工、冷滚轧成型而由圆杆加工得到，对其制造方法没有特别限定。另外，蜗杆20也可以进行镀覆等表面处理。

(机构部件的用途)

本公开的机构部件的具体的用途并不限定于上述的车辆的电动窗驱动机构。本公开的机构部件可用于例如车辆的雨刮器驱动机构、天窗驱动机构(电动天窗装置)、电动座椅驱动机构、电动推拉门等车辆的其他功能的实现。另外，本公开的机构部件还可以作为车辆以外的部件、例如信息设备用机构部件、通信设备用机构部件、电气设备用机构部件、电子设备用机构部件、住居设备的机构部件、工业用设备的机构部件、医疗用品、护理用品的机构部件等使用。

(树脂组合物)

构成本实施方式的机构部件1的成型体10由包含聚缩醛和晶核生成无机颗粒的树脂组合物构成。

[聚缩醛]

作为上述聚缩醛，优选均聚物，但没有特别限定。

<聚合>

上述聚缩醛是在主链具有氧化亚甲基的聚合物，上述聚缩醛均聚物是指在主链具有氧化亚甲基、聚合物链的两末端用酯基或醚基封端的聚合物。关于聚缩醛(特别是聚缩醛均聚物)的制造中的聚合形态，可以使用公知的淤浆聚合法(例如日本特公昭47-6420号公报和日本特公昭47-10059号公报)来实施。由此能够得到末端未经稳定化的粗聚缩醛。

<单体>

作为单体，例如可以使用甲醛。为了持续得到稳定的分子量的聚缩醛，使用经精制且杂质浓度低的稳定的甲醛气体。作为甲醛的精制方法，可以使用公知的方法(例如日本特公平5-32374号公报和日本特表2001-521916号公报)。作为本公开中的甲醛气体，使用尽可能不包含水、甲醇、甲酸等在聚合反应中具有聚合停止和链转移作用的杂质的甲醛气体。若这些杂质过多存在，则会由于预料外的链转移反应而得不到目标分子量物。其中特别是水优选为100ppm以下、进一步优选为50ppm以下。

<链转移剂>

作为链转移剂，通常可使用醇类、酸酐。另外，为了得到嵌段聚合物和支链聚合物，可以使用多元醇、聚醚多元醇和聚醚多元醇·环氧烷。另外，关于链转移剂，也使用尽可能不包含杂质的链转移剂。其中，特别是水优选为2000ppm以下、进一步优选为1000ppm以下。作为得到这些杂质少的链转移剂的方法，例如可以举出下述方法等：获取通用的、水分含量超过规定量的链转移剂，将其利用干燥氮气鼓泡，利用活性炭、沸石等吸附剂除去杂质，进行精制。此处使用的链转移剂可以为一种，也可以合用两种以上。

<聚合催化剂>

聚合反应中使用的鎓盐系聚合催化剂可以使用下述通式(1)所表示的物质。

[R₁R₂R₃R₄M]⁺X-(1)

式(1)中，R₁、R₂、R₃和R₄各自独立地表示烷基，M表示具有孤电子对的元素，X表示亲核性基团。

上述通式(1)所表示的鎓盐系聚合催化剂中，优选使用季铵盐系化合物和季鏻盐系化合物。进一步优选使用四甲基溴化铵、二甲基二硬脂基乙酸铵、四乙基碘化鏻、三丁基乙基碘化鏻。

<反应器>

作为聚合的反应器，可以使用分批式的带搅拌机的反应槽以及连续式的蜗杆捏和机、双螺杆型连续挤出混炼机、双轴桨型连续混合机等。这些机身的外周优选具有能够对反应混合物进行加热或冷却的结构。

<末端稳定化>

作为将粗聚缩醛的末端用醚基封端进行稳定化的方法，有日本特公昭63-452号公报中记载的方法，作为用乙酰基封端的方法，有美国专利第3,459,709号说明书中记载的使用大量酸酐以淤浆状态进行的方法以及美国专利第3,172,736号说明书中记载的使用酸酐气体以气相进行的方法，本公开中并不特别限定。

作为用醚基封端时所使用的醚化剂，可以举出原酸酯、通常为脂肪族或芳香族酸与脂肪族、脂环式或芳香族醇的原酸酯(例如原甲酸甲酯或乙酯、原乙酸甲酯或乙酯、以及原苯甲酸甲酯或乙酯)以及原碳酸酯(例如原碳酸乙酯)。关于醚化反应，可以举出导入相对于醚化剂1质量份为0.001～0.02质量份的对甲苯磺酸、乙酸和氢溴酸之类的中强度有机酸、硫酸二甲酯和二乙酯之类的中强度无机酸等路易斯酸型催化剂来进行。醚化反应的优选溶剂可以举出戊烷、己烷、环己烷和苯等低沸点脂肪族、脂环式和芳香族烃、二氯甲烷、氯仿和四氯化碳等卤代低级脂肪族化合物等有机溶剂。

另一方面，将聚合物的末端用酯基封端的情况下，作为酯化中使用的有机酸酐，可以举出下述通式(2)所表示的有机酸酐。

R₅COOCOR₆(2)

式(2)中，R₅和R₆各自独立地表示烷基。R₅和R₆可以相同、也可以不同。

上述通式(2)所表示的有机酸酐中，优选丙酸酐、苯甲酸酐、乙酸酐、琥珀酸酐、马来酸酐、戊二酸酐、邻苯二甲酸酐等，特别优选乙酸酐。有机酸酐可以为1种，也可以使用2种以上。

另外，在气相下进行酯基封端的方法中，若在聚合物中残留有鎓盐系聚合催化剂，则会特别显著地表现出下述问题：在进行末端封端时，鎓盐系聚合催化剂促进聚合物的分解反应、显著降低稳定化反应中的聚合物收率，并且聚合物被着色；因此特别优选通过日本特开平11-92542号公报中记载的方法除去鎓盐系聚合催化剂后进行末端封端。

聚合物的末端优选通过利用醚基和/或酯基进行封端而将末端羟基的浓度降低至5×10^-7mol/g以下。末端羟基的浓度若高于5×10^-7mol/g，则热稳定性可能会受损，因此原本的聚缩醛树脂所具有的品位可能会降低。更优选末端羟基的浓度为0.5×10^-7mol/g以下。

[最终加工工序]

对于进行了末端稳定化的聚合物粉末，在进行干燥后，为了使处理性良好，使用挤出机制成粒料。将聚缩醛和晶核生成无机颗粒利用亨舍尔混合机、转鼓混合机、V型搅拌机等混合后，使用单螺杆或多螺杆混炼挤出机等进行熔融混炼，由此可以得到本公开的树脂组合物。这种情况下，优选具备减压装置的双螺杆挤出机。另外，可以在不进行预先混合的情况下利用定量加料器等将晶核生成无机颗粒一次性或分次向挤出机中连续地加料，由此得到树脂组合物。另外，也可以预先制作由聚缩醛和添加剂成分构成的高浓度母料，在挤出熔融混炼时或成型时添加到聚缩醛均聚物中，由此得到树脂组合物或成型体。

[MFR]

在本公开的由驱动源提供扭矩而进行使用的机构部件1中，树脂组合物的MFR(熔体流动速率)的下限优选为0.8g/10min以上，进而更优选为1.0g/10min以上。MFR为0.8g/10min以上时，能够稳定地进行成型品的生产，由此容易维持尺寸精度。另外，MFR的上限优选为5.0g/10min以下。MFR为5.0g/10min以下时，可在得到稳定的成型品的同时容易维持工作耐久性。

[树脂组合物的刚性]

作为成型体10中使用的树脂组合物的刚性，利用ISO527法评价的弯曲模量适合为2700MPa～5000MPa的范围内。这是由于，若作为原材料的树脂组合物的刚性降低，则在赋予高扭矩时齿轮齿或成型体本身的挠曲增大、传递损失增大；另一方面，若作为原材料的树脂组合物的刚性增高，则会产生齿轮的敲打声之类的噪声，静音性受损。

[晶核生成无机颗粒]

上述晶核生成无机颗粒例如为滑石、氧化硅、石英粉末、玻璃粉、硅酸钙、硅酸铝、高岭土、叶蜡石、粘土、硅藻土、硅灰石等硅酸盐、金属氧化物(氧化铁、氧化钛、氧化铝等)、金属硫酸盐(硫酸钙、硫酸钡等)、碳酸盐(碳酸钙、碳酸镁、白云岩等)、其他碳化硅、氮化硅、氮化硼、各种金属粉末等在聚缩醛(特别是聚缩醛均聚物)中通常已知的被细分成晶核生成无机物的固体即可。这些晶核生成无机颗粒中，优选氮化硼和/或滑石，特别优选氮化硼。

上述晶核生成无机颗粒中，为了提高与聚缩醛的亲和性·分散性，可以使用公知的表面处理剂。作为表面处理剂，例如可以举出氨基硅烷、环氧硅烷等硅烷偶联剂、钛酸酯系偶联剂、以及脂肪酸(饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸)、脂环族羧酸、树脂酸、金属皂。作为表面处理剂的添加量，以晶核生成无机颗粒的质量为基准，优选为3质量％以下、更优选为2质量％以下、最优选实质上不添加。

在一个实施方式中，上述晶核生成无机颗粒的平均粒径为0.1～10μm、优选为0.1～5μm。另外，在一个实施方式中，晶核生成无机颗粒为氮化硼且平均粒径为0.1～10μm、优选为0.1～5μm。若平均粒径为10μm以下，则能够充分抑制成型体10的工作耐久性的降低。平均粒径通过公知的方法进行测定。例如可以举出下述方法：将所得到的机构部件切开并使成型体部分(树脂部分)分解，利用显微镜(光学显微镜、SEM、SEM-EDX)对残留的无机成分进行观察，测定任意颗粒的粒径，由此导出平均粒径；等等。

成型体10中使用的树脂组合物中的晶核生成无机颗粒的含量相对于聚缩醛100质量份优选为0.0001～1质量份、更优选为0.001～0.1质量份、更进一步优选为0.002～0.05质量份。晶核生成无机颗粒的含量相对于聚缩醛100质量份为1质量份以下时，能够充分抑制对聚缩醛的热稳定性的影响。另外，晶核生成无机颗粒的含量相对于聚缩醛100质量份为0.0001质量份以上时，可得到充分的长寿命化效果。在对晶核生成无机颗粒的含量进行定量时，例如可以举出将所得到的成型体用盐酸等水解进行定量的方法、通过高频电感耦合等离子体(ICP)发光分析对金属成分进行定量的方法。

[其他添加剂]

成型体10中使用的树脂组合物中，可以在无损于本公开的目的的范围内根据需要混配作为其他添加剂的热稳定剂、抗氧化剂、酸捕捉剂、耐候(光)稳定剂、防粘剂·润滑剂、导电剂、抗静电剂、热塑性树脂、热塑性弹性体、颜料等通常能够添加到聚缩醛中的公知的添加剂。树脂组合物中，相对于上述聚缩醛100质量份，其他添加剂的含量优选为1质量份以下。

作为其他添加剂的添加方法，可以与晶核生成无机颗粒同样地将聚缩醛与其他添加剂利用亨舍尔混合机、转鼓混合机、V型搅拌机等进行混合后使用单螺杆或多螺杆混炼挤出机等进行熔融混炼，由此得到树脂组合物。其中优选具备减压装置的双螺杆挤出机。另外，也可以在不进行预先混合的情况下利用定量加料器等将各成分单独或者分别将数种汇集向挤出机中连续地加料，由此得到树脂组合物。另外，也可以制作高浓度母料，在挤出熔融混炼时或成型时用聚缩醛稀释，由此得到本公开的树脂组合物。

另外，上述树脂组合物可以在不影响机构部件的磨耗的范围内包含玻璃纤维、玻璃珠、碳纤维、芳族聚酰胺纤维等增强填料。

<热稳定剂和抗氧化剂>

上述树脂组合物中可以包含热稳定剂和抗氧化剂。热稳定剂可以包含甲醛反应性氮。另外，抗氧化剂可以为受阻酚系抗氧化剂。

作为上述包含甲醛反应性氮的热稳定剂的示例，可以举出尼龙4-6、尼龙6、尼龙6-6、尼龙6-10、尼龙6-12、尼龙12等聚酰胺树脂以及它们的聚合物(例如，尼龙6/6-6/6-10、尼龙6/6-12等)。另外，还可以举出丙烯酰胺及其衍生物、丙烯酰胺及其衍生物与其他乙烯基单体的共聚物，例如可以举出将丙烯酰胺及其衍生物与其他乙烯基单体在金属醇化物的存在下进行聚合而得到的聚-β-丙氨酸共聚物。此外可以举出酰胺化合物、氨基取代三嗪化合物、氨基取代三嗪化合物与甲醛的加成物、氨基取代三嗪化合物与甲醛的缩合物、脲、脲衍生物、肼衍生物、咪唑化合物、酰亚胺化合物。

作为上述酰胺化合物的具体例，可以举出间苯二甲酸二酰胺等多元羧酰胺、邻氨基苯甲酰胺。

作为上述氨基取代三嗪化合物的具体例，可以举出2,4-二氨基均三嗪、2,4,6-三氨基均三嗪、N-丁基三聚氰胺、N-苯基三聚氰胺、N,N-二苯基三聚氰胺、N,N-二烯丙基三聚氰胺、苯胍胺(2,4-二氨基-6-苯基均三嗪)、乙酰胍胺(2,4-二氨基-6-甲基均三嗪)、2,4-二氨基-6-丁基均三嗪等。

作为上述氨基取代三嗪类化合物与甲醛的加成物的具体例，可以举出N-羟甲基三聚氰胺、N,N’-二羟甲基三聚氰胺、N,N’,N”-三羟甲基三聚氰胺。

作为上述氨基取代三嗪类化合物与甲醛的缩合物的具体例，可以举出三聚氰胺·甲醛缩合物。

作为上述脲衍生物的示例，可以举出N-取代脲、脲缩合物、乙烯脲、乙内酰脲化合物、脲基化合物。作为N-取代脲的具体例，可以举出带有烷基等取代基取代的甲基脲、亚烷基双脲、芳基取代脲。作为脲缩合物的具体例，可以举出脲与甲醛的缩合物等。作为乙内酰脲化合物的具体例，可以举出乙内酰脲、5,5-二甲基乙内酰脲、5,5-二苯基乙内酰脲等。作为脲基化合物的具体例，可以举出尿囊素等。

作为上述肼衍生物，可以举出酰肼化合物。作为酰肼化合物的具体例，可以举出二羧酸二酰肼，更具体地说，可以举出丙二酸二酰肼、琥珀酸二酰肼、戊二酸二酰肼、己二酸二酰肼、庚二酸二酰肼、辛二酸二酰肼、壬二酸二酰肼、癸二酸二酰肼、十二烷二酸二酰肼、间苯二甲酸二酰肼、邻苯二甲酸二酰肼、2,6-萘二酸二酰肼等。

作为上述酰亚胺化合物的具体例，可以举出琥珀酰亚胺、戊二酰亚胺、邻苯二甲酰亚胺。

这些热稳定剂可以使用一种，也可以组合使用两种以上。

作为上述受阻酚系抗氧化剂，例如可以举出3-(3’,5’-二叔丁基-4’-羟苯基)-丙酸正十八烷基酯、3-(3’-甲基-5’-叔丁基-4’-羟苯基)-丙酸正十八烷基酯、3-(3’,5’-二叔丁基-4’-羟苯基)-丙酸正十四烷基酯、1,6-己二醇-双-[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)-丙酸酯]、1,4-丁二醇-双-[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)-丙酸酯]、三乙二醇-双-[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟苯基)-丙酸酯]、季戊四醇四[亚甲基-3-(3’,5’-二叔丁基-4’-羟苯基)丙酸酯]甲烷等。优选为三乙二醇-双-[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟苯基)-丙酸酯]和季戊四醇四[亚甲基-3-(3’,5’-二叔丁基-4’-羟苯基)丙酸酯]甲烷。

这些抗氧化剂可以使用一种，也可以组合使用两种以上。

<酸捕捉剂>

作为上述酸捕捉剂，可以举出上述的氨基取代三嗪化合物、氨基取代三嗪类化合物与甲醛的缩合物(例如三聚氰胺·甲醛缩合物)等。作为其他甲酸捕捉剂，可以举出碱金属或碱土金属的氢氧化物、无机酸盐、羧酸盐或醇盐。例如可以举出钠、钾、镁、钙或钡等的氢氧化物、上述金属的碳酸盐、磷酸盐、硅酸盐、硼酸盐、羧酸盐、以及层状复氢氧化物。

作为上述羧酸盐的羧酸，优选为具有10～36个碳原子的饱和或不饱和脂肪族羧酸，这些羧酸可以带有羟基取代。作为饱和或不饱和脂肪族羧酸盐的具体例，可以举出二肉豆蔻酸钙、二棕榈酸钙、二硬脂酸钙、(肉豆蔻酸-棕榈酸)钙、(肉豆蔻酸-硬脂酸)钙、(棕榈酸-硬脂酸)钙，其中优选二棕榈酸钙、二硬脂酸钙。

作为上述层状复氢氧化物，例如可以举出下述通式(3)所表示的水滑石类。

[(M²⁺)_1-X(M³⁺)_X(OH)₂]_X ⁺[(A^n-)_X/n·mH₂O]_X ^-(3)

式(3)中，M²⁺表示2价金属、M³⁺表示3价金属、A^n-表示n价(n为1以上的整数)的阴离子，X处于0<X≦0.33的范围，m为正数。

通式(3)中，作为M²⁺的示例，可以举出Mg²⁺、Mn²⁺、Fe²⁺、Co²⁺、Ni²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺等，作为M³ ⁺的示例，可以举出Al³⁺、Fe³⁺、Cr³⁺、Co³⁺、In³⁺等，作为A^n-的示例，可以举出OH^-、F^-、Cl-、Br^-、NO₃ ^-、CO₃ ^2-、SO₄ ^2-、Fe(CN)₆ ^3-、CH₃COO^-、草酸根离子、水杨酸根离子等。作为特别优选的示例，可以举出OH^-、CO₃ ^2-。作为具体例，可以举出Mg_0.75Al_0.25(OH)₂(CO₃)_0.125·0.5H₂O所表示的天然水滑石、Mg_4.5Al₂(OH)₁₃CO₃·3.5H₂O、Mg_4.3Al₂(OH)_12.6CO₃等所表示的合成水滑石。

这些酸捕捉剂可以使用一种，也可以组合使用两种以上。

<耐候(光)稳定剂>

作为上述耐候(光)稳定剂，优选为选自苯并三唑系和草酰苯胺系紫外线吸收剂以及受阻胺系光稳定剂中的1种或2种以上。

作为上述苯并三唑系紫外线吸收剂的示例，可以举出2-(2’-羟基-5’-甲基-苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基-苯基)苯并三唑、2-[2’-羟基-3’,5’-双(α,α-二甲基苄基)苯基]-2H-苯并三唑、2-[2’-羟基-3’,5’-双-(α,α-二甲基苄基)苯基]-2H-苯并三唑、2-(2’-羟基-4’-辛氧基苯基)苯并三唑等。优选为2-[2’-羟基-3’,5’-双-(α,α-二甲基苄基)苯基]-2H-苯并三唑、2-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基-苯基)苯并三唑。这些苯并三唑系紫外线吸收剂分别可以单独使用，也可以将两种以上组合使用。

作为上述草酰苯胺系紫外线吸收剂的示例，可以举出2-乙氧基-2’-乙基草酰二苯胺、2-乙氧基-5-叔丁基-2’-乙基草酰二苯胺、2-乙氧基-3’-十二烷基草酰二苯胺等。这些草酰苯胺系紫外线吸收剂分别可以单独使用，也可以将两种以上组合使用。

作为上述受阻胺系光稳定剂的示例，可以举出N,N’,N”,N”’-四-(4,6-双-(丁基-(N-甲基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)氨基)-三嗪-2-基)-4,7-二氮杂癸烷-1,10-二胺、二丁胺·1,3,5-三嗪·N,N’-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基-1,6-己二胺与N-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)丁胺的缩聚物、聚[{6-(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基-1,3,5-三嗪-2,4-二基}{(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基}六亚甲基{(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基}]、琥珀酸二甲酯与4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇的缩合物、癸二酸双(2,2,6,6-四甲基-1-(辛氧基)-4-哌啶基)酯与1,1-二甲基乙基过氧化氢与辛烷的反应产物、双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)[[3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯基]甲基]丁基丙二酸酯、甲基-1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基癸二酸酯、双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-癸二酸酯、1,2,3,4-丁烷四甲酸与1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶醇与β,β,β’,β’-四甲基-3,9-[2,4,8,10-四氧杂螺(5,5)十一烷]二乙醇的缩合物等。优选为双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-癸二酸酯、双-(N-甲基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、1,2,3,4-丁烷四甲酸与1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶醇与β,β,β’,β’-四甲基-3,9-[2,4,8,10-四氧杂螺(5,5)十一烷]二乙醇的缩合物。这些受阻胺系光稳定剂分别可以单独使用，也可以将2种以上组合使用。

<防粘剂·润滑剂>

作为上述防粘剂·润滑剂，优选使用醇、脂肪酸以及它们的脂肪酸酯、聚亚氧烷基二醇、平均聚合度为10～500的烯烃化合物、硅酮。

<导电剂>

作为上述导电剂，可以举出导电性碳黑、碳纳米管或纳米纤维或纳米颗粒、金属粉末或纤维等。

<抗静电剂>

作为上述抗静电剂，可以举出脂肪族聚醚(其中不包括末端成为脂肪酸酯的化合物)、末端成为脂肪酸酯的脂肪族聚醚、由脂肪酸和多元醇得到的具有游离羟基的多元醇的脂肪酸酯、甘油单脂肪酸酯的硼酸酯、胺化合物的环氧乙烷加成物、以碱性碳酸盐或其阴离子交换体作为基体并使聚亚烷基多元醇类或碱金属盐溶解聚亚烷基多元醇类包合于其中的抗静电剂等。

<热塑性树脂>

作为上述热塑性树脂，可以举出聚烯烃树脂、丙烯酸类树脂、苯乙烯树脂、聚碳酸酯树脂、未固化的环氧树脂。另外，也可以包含它们的改性物。

<热塑性弹性体>

作为上述热塑性弹性体，可以举出聚氨酯系弹性体、聚酯系弹性体、聚苯乙烯系弹性体、聚酰胺系弹性体。

<颜料>

作为上述颜料，可以举出无机系颜料和有机系颜料、金属系颜料、荧光颜料等。作为无机系颜料，是指通常用作树脂的着色用途的无机系颜料，例如是指硫化锌、氧化钛、硫酸钡、钛黄、钴蓝、烧制颜料、碳酸盐、磷酸盐、乙酸盐、碳黑、乙炔黑、灯黑等。另外，作为有机系颜料，是指通过用作树脂的着色用途的有机系颜料，例如为偶氮缩合系、醌系、酞菁系、单偶氮系、双偶氮系、多偶氮系、蒽醌系、杂环系、紫环酮系、喹吖啶酮系、硫靛系、苝系、二噁嗪系、酞菁系等颜料。

<润滑脂>

本实施方式的机构部件1优选涂布润滑脂进行使用。作为润滑脂，例如使用脲系润滑脂、金属皂系润滑脂、PTFE(聚四氟乙烯)系润滑脂等。

实施例

以下通过实施例和比较例对于作为机构部件的一例的图1和图2所示的具有螺旋齿轮的成型体更具体地进行说明，但本公开的内容并不受实施例的任何限定。

[测定方法]

实施例和比较例中进行的测定·评价方法如下所示。

<树脂组合物的MFR>

将所得到的树脂组合物的粒料样品在80℃干燥3小时后，在负荷2.16kg、料筒温度190℃条件下测定树脂组合物的MFR(依据ASTM D-1238-57T)。测定结果如表1所示。

<多用途试验片的成型>

将树脂组合物的粒料利用注射成型机((株式会社)日本制钢所制J110AD)设定为料筒温度210℃、模具温度90℃并在注射压力70MPa、挤出时间60秒、冷却15秒的注射条件下使用ISO模具(依据ISO294-3)实施成型，得到评价用哑铃形试验片。

<氮化硼的平均粒径>

将上述多用途试验片冷冻粉碎，与0.1N盐酸水溶液混合，准备出装入玻璃制耐压瓶中的状态的试验物。将其利用灭菌器在加压状态下在130℃进行6～10小时分解后，过滤出分解液，将该过滤残渣物进一步利用甲酸和氯仿进行清洗和过滤，除去晶核生成无机颗粒以外的添加剂。

将余下的晶核生成无机颗粒减压干燥后，固定在碳带上，实施Os涂布。其后使用SEM((株式会社)日立高新技术公司制造SU8220)进行颗粒图像的观察和照片拍摄，对于任意选出的100个晶核生成无机颗粒的最大粒径(最大长径)进行测定，将其数平均作为平均粒径(平均颗粒径)。将结果示于表1。

<氮化硼的含量>

将上述多用途试验片冷冻粉碎后称量，与0.1N盐酸水溶液混合后，装入玻璃制耐压瓶中，准备10批次该状态的试验物。将其利用灭菌器在加压状态下在130℃分解6～10小时后，对10批次的分解液进行过滤，将该过滤残渣物进一步利用甲酸和氯仿进行清洗和过滤，除去晶核生成无机颗粒以外的添加剂。

将余下的晶核生成无机颗粒减压干燥后进行称量，以质量份来表示树脂组合物中的晶核生成无机颗粒含量。将结果示于表1。

<弯曲模量的测定>

依据ISO179，对上述多用途试验片的弯曲模量进行测定。

<试验齿轮的成型>

利用注射成型机(Fanuc株式会社制ROBOSHOTα-50iB)，将料筒温度设定为210℃、将模具温度设定为90℃，使用表1所示的模具对树脂组合物的粒料实施成型，得到试验齿轮。

[表1]

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<试验齿轮的真圆度>

对于上述试验齿轮，利用图像尺寸测定器(株式会社基恩士制IM-6000)测定试验齿轮的各齿顶，通过最小二乘中心法(LSC)计算出真圆度。该数值越小，越能够判断为真圆度高。将表3中的结果如下进行整理。

○：真圆度为50μm以下

△：真圆度为51μm～80μm的范围

×：真圆度为81μm以上

<试验齿轮的耐久性>

将上述试验齿轮以与金属制蜗杆的组合(图1)的形式安装于齿轮耐久试验机((株式会社)中川制作所)。在啮合部涂布润滑脂(协同油脂株式会社制Excelite No.2)，用手旋转，使润滑脂渗入至金属制蜗杆、树脂制试验齿轮。接下来，在下述条件下开始试验，测定直至金属制蜗杆与试验齿轮不再啮合为止的时间(耐久时间)。需要说明的是，试验齿轮(螺旋齿轮)与金属制蜗杆的减速比为84。

耐久试验：温度23℃、湿度50％、树脂齿轮侧扭矩11Nm、蜗杆转速3,000rpm另外，将表3中的结果如下进行整理。

○：耐久时间为100hr以上

△：耐久时间为75～99hr之间

×：耐久时间为74hr以下

<试验齿轮的抗蠕变性的评价>

利用评价装置30(图3)进行上述试验齿轮的抗蠕变性的评价。图3是试验齿轮的抗蠕变性的评价中使用的装置的示意图，图3的(A)是示意性侧视图，图3的(B)是示意性主视图。

在评价装置30中，可以利用固定螺栓34将试验齿轮31固定于固定夹具33。固定夹具33在中心开孔，使旋转轴轴心35穿过，由此能够安装于评价装置30。此时按照金属制蜗杆32与试验齿轮31的螺旋齿轮部啮合的方式进行安装。可以以旋转轴轴心35作为中心轴，按照能够赋予扭矩的方式将锤36安装于固定夹具33。藉由臂37赋予扭矩，锤36的位置可以通过在臂37上滑动而任意地进行调整。在试验时，可以将锤36的位置固定。通过臂37和锤36的负荷，试验齿轮31与金属制蜗杆32以啮合的状态被持续施加扭矩，成为所谓锁定的状态。

将试验齿轮31和金属制蜗杆32安装于评价装置30，按照赋予至试验齿轮31的扭矩为9Nm的方式调整锤36的位置。

其后迅速将评价装置30投入至吉尔老化恒温箱(Espec株式会社制PH-102M)中，加热至90℃。加热开始72小时后从吉尔老化恒温箱中取出，将试验齿轮从评价装置30拆下。

关于齿轮的抗蠕变性，通过目视对评价试验前后的试验齿轮31的状态进行评价。若齿轮的抗蠕变性低，则在对试验后的齿轮齿进行观察时，会确认到大量的发生变形的齿数。将表3中的结果如下进行整理。

○：能够确认到变形的齿轮齿的数目为3个以下

△：能够确认到变形的齿轮齿的数目为4个以上

×：由于变形而在经过72小时之前发生破坏，试验结束

[原料成分]

实施例和比较例中使用的原料成分如下所示。

[A：树脂组合物]

[A-1]

将具备搅拌叶片的聚合反应器用正己烷填充，分别连续地填入精制甲醛气体(水含量：110ppm)、聚合催化剂(二甲基二硬脂基乙酸铵)和分子量调节剂(乙酸酐)，进行聚合反应。设此时的聚合反应温度为58℃。

将所得到的粗聚缩醛均聚物投入到用正己烷和乙酸酐的1比1混合溶剂填充的反应容器中，在150℃进行2小时搅拌，对粗聚缩醛均聚物的不稳定末端进行酯化处理。关于此时的聚合物以及“正己烷和乙酸酐的1比1混合溶剂”的质量比(浆料浓度)，相对于“正己烷和乙酸酐的1比1混合溶剂”100，聚合物为20。

聚缩醛均聚物的末端稳定化处理结束后，从反应容器中取出“正己烷和乙酸酐的1比1混合溶剂”和聚缩醛均聚物，加入正己烷溶剂对聚缩醛均聚物进行反复清洗，洗掉乙酸酐。关于清洗次数，重复进行至聚缩醛均聚物中的乙酸酐浓度达到10质量ppm以下为止。

其后在120℃以3小时、-700mmHg的条件下对聚缩醛均聚物进行减压干燥，除去清洗中使用的正己烷溶剂，进一步使用设定为120℃的加热式干燥机进行5小时干燥，除去聚缩醛均聚物中所包含的水分，得到聚缩醛均聚物的粉末(P1)。

其后，将聚缩醛均聚物的粉末(P1)和氮化硼(Denka株式会社制SP-2、平均粒径：4.1μm)、添加剂(热稳定化剂：聚酰胺6/66/610的三元共聚物、抗氧化剂：BASF公司制造IRGANOX 245)利用亨舍尔混合机进行1分钟混合，之后利用设定为200℃的带排气口的双螺杆挤出机(塑料工业株式会社制BT-30、L/D＝44)，设螺杆转速为100rpm，以24安培进行熔融混炼，得到树脂组合物的样品粒料。从原料投入到粒料采集，尽可能避免氧的混入来进行操作。

如上所述依据ASTM-D1238对所得到的树脂组合物(A1)的MFR进行测定，结果为2.0g/10分钟。

[A-2]

除了按照MFR为5g/10分钟的方式变更聚合催化剂和链转移剂的量以外，与聚缩醛均聚物的粉末(P1)的制作同样地得到聚缩醛均聚物的粉末(P2)。

除了使用聚缩醛均聚物的粉末(P2)来代替聚缩醛均聚物的粉末(P1)以外，实施与[A-1]同样的操作，得到树脂组合物(A2)。

如上所述依据ASTM-D1238对所得到的树脂组合物(A2)的MFR进行测定，结果为5.0g/10分钟。

[A-3]

除了按照MFR为0.7g/10分钟的方式变更聚合催化剂和链转移剂的量以外，与聚缩醛均聚物的粉末(P1)的制作同样地得到聚缩醛均聚物的粉末(P3)。

除了使用聚缩醛均聚物的粉末(P3)来代替聚缩醛均聚物的粉末(P1)以外，实施与[A-1]同样的操作，得到树脂组合物(A3)。

如上所述依据ASTM-D1238所得到的树脂组合物(A3)的MFR进行测定，结果为0.7g/10分钟。

[A-4]-[A-8]

除了按照氮化硼的含量为表2的值的方式分别调整混配量以外，实施与[A-1]同样的操作，得到树脂组合物(A4)-(A8)。

[A-9]

除了将氮化硼的种类变更为(株式会社)MARUKA制AP-100S、平均粒径：0.1μm以外，实施与[A-1]同样的操作，得到树脂组合物(A9)。

[表2]

[实施例1～8、比较例1～3]

利用上述制造条件中所记载的方法得到树脂组合物。将它们依据上述评价方法进行成型和评价。将结果示于表3。

[表3]

由表3所示的测定结果可知，实施例的齿轮具有优异的尺寸精度、耐久性、耐蠕变性。

另一方面，齿轮尺寸大的比较例1和2的尺寸精度劣于实施例。

另外，使用了不包含晶核生成无机颗粒的树脂组合物的比较例3中，尺寸精度、耐久性、耐蠕变性劣于实施例。

根据以上所述，本公开的机构部件通过使用本公开的树脂组合物，即使将齿轮小型化，工作耐久性和耐蠕变性也优异。因此，本公开的机构部件适合用于齿轮等，能够对马达齿轮单元的小型化做出贡献。

工业实用性

如上所述，本公开的机构部件被用于齿轮等，工作耐久性和耐蠕变性优异，因此可适宜地用于车辆(汽车)、电机电子、其他工业等领域。

Claims

1.一种机构部件，其是由成型体和金属制蜗杆的组合构成的机构部件，该成型体是螺旋齿轮部与用于输出的机构部成为一体的由树脂组合物构成的成型体，该金属制蜗杆与该成型体的螺旋齿轮部啮合，该机构部件的特征在于，

所述树脂组合物包含聚缩醛和晶核生成无机颗粒，

所述螺旋齿轮部是齿轮的节圆直径为70mm以下、齿轮的齿厚度为12mm以下且齿轮的模数为0.8mm以下的螺旋齿轮。

2.如权利要求1所述的机构部件，其中，所述树脂组合物的弯曲模量为2700MPa～5000MPa。

3.如权利要求1或2所述的机构部件，其中，所述树脂组合物的MFR为0.8g/10min～5.0g/10min。

4.如权利要求1～3中任一项所述的机构部件，其中，所述晶核生成无机颗粒的平均粒径为0.1μm～10μm。

5.如权利要求1～4中任一项所述的机构部件，其中，相对于所述聚缩醛100质量份，所述树脂组合物中的所述晶核生成无机颗粒的含量为0.0001质量份～1质量份。

6.如权利要求5所述的机构部件，其中，相对于所述聚缩醛100质量份，所述树脂组合物中的所述晶核生成无机颗粒的含量为0.001质量份～0.1质量份。

7.如权利要求6所述的机构部件，其中，相对于所述聚缩醛100质量份，所述树脂组合物中的所述晶核生成无机颗粒的含量为0.002质量份～0.05质量份。

8.如权利要求1～7中任一项所述的机构部件，其中，所述晶核生成无机颗粒包含滑石和氮化硼中的至少一者。

9.如权利要求1～8中任一项所述的机构部件，其涂布润滑脂进行使用。

10.如权利要求1～9中任一项所述的机构部件，其中，所述成型体通过注射成型而成型出。

11.如权利要求1～10中任一项所述的机构部件，其被用于车辆的电动窗驱动机构、雨刮器驱动机构、天窗驱动机构或者电动座椅驱动机构。

12.如权利要求1～11中任一项所述的机构部件，其中，所述螺旋齿轮与所述金属制蜗杆的减速比为50以上。