JP2001289308A - 樹脂ギヤ - Google Patents

樹脂ギヤ

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JP2001289308A
JP2001289308A JP2000105168A JP2000105168A JP2001289308A JP 2001289308 A JP2001289308 A JP 2001289308A JP 2000105168 A JP2000105168 A JP 2000105168A JP 2000105168 A JP2000105168 A JP 2000105168A JP 2001289308 A JP2001289308 A JP 2001289308A
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wheel
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H55/00Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02Toothed members; Worms
    • F16H55/06Use of materials; Use of treatments of toothed members or worms to affect their intrinsic material properties
    • F16H2055/065Moulded gears, e.g. inserts therefor

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  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Gears, Cams (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 所望の強度を得ることができ、且つゲート部
の材料がリサイクル可能な、低コストのウォームホイー
ルを提供すること。 【解決手段】 ドーナツ形状のホイール3と、このホイ
ール3を内部に配置したインサート金型40に、円周に
沿った複数本のピンゲート40aを介して樹脂を射出す
ることにより前記ホイール3に固着した形で成形される
ギヤリング4と、から成るウォームホイール2におい
て、ホイール3の輪の軸方向の断面は凹形状であって、
この凹部3aは、ギヤリング4を成形する際に射出され
た樹脂が溜る樹脂溜り部41を形成しており、この凹部
3aの内周側突端部3bは金型40の内壁面40bに密
着し、その外周側突端部3cは内壁面40bに対して微
小な隙間dを形成する絞り部3dとされていること。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は樹脂ギヤに関し、特
に本発明はウォームホイール、就中電動式パワーステア
リング装置にウォームギヤと共に用いられるウォームホ
イールに好適な樹脂ギヤに関するものである。
【0002】
【従来の技術】自動車の操舵系では、外部動力源を用い
て操舵アシストを行わせる、いわゆるパワーステアリン
グ装置が広く採用されている。近年においては、電動モ
ータを動力源とする電動パワーステアリング装置が注目
されている。電動パワーステアリング装置は、電動モー
タの電源に車載バッテリを用いるために直接的なエンジ
ンの駆動損失が無く、電動モータが操舵アシスト時にの
みに起動されるために走行燃費の低下(オルタネータに
関わるエンジンの駆動損失)も抑えられる他、走行速度
等に応じた電子制御が極めて容易に行える等の特長を有
している。
【0003】電動パワーステアリング装置では、電動モ
ータに比較的高回転・低トルクのものが使用されている
ため、電動モータとステアリングシャフトとの間に減速
機構が組み込まれる。減速機構としては、一組で大きな
減速比が得られること等から、ウォームギヤとウォーム
ホイールとから成るウォーム減速機構が用いられること
が多い。ウォームギヤは電動モータの回転軸に連結され
る一方、ウォームギヤに噛み合うウォームホイールはア
ウトプットシャフトに外嵌され、これらがギヤボックス
を兼ねたモータハウジングに内蔵される。また、ウォー
ムホイールには、駆動騒音を低減させるべく、金属製ホ
イール(芯金)の外周部に合成樹脂製のギヤリングを固
着させたものが一般に用いられている。
【0004】このギヤリングは、図5に示すように、合
成樹脂を流し込む孔であるピンゲート10aを有する金
型10内に、ホイール20を同心に配置して形成された
ギヤリング型30の空間に、高温で溶融状態になった合
成樹脂(以後、単に樹脂と言う)をピンゲート10aよ
り射出して充填させた後、これを冷却して固体化するこ
とにより成形する。
【0005】しかし、溶融状態の樹脂をピンゲート10
aを介してギヤリング型30内に射出する場合、一般的
に、ピンゲート10aはギヤ部30a近傍に数個、円周
に沿って配置されており、各ピンゲート10aから流入
した樹脂同志が接合状態となる、いわゆるウェルドライ
ンを形成してしまう。ギヤ部30aとして成形される部
分には強度が要求されるが、ここにウェルドラインが形
成されると、この部分の樹脂の強度が約半分に落ちてし
まう。そこで、図6に示すように、金型10に、ホイー
ル20に対面して全体を覆う形状のディスクゲート部1
0bと、このディスクゲート部10bの中心にこれに垂
直方向に配したゲート10cとを形成し、ゲート10c
から流入する樹脂がディスクゲート10bを介してギヤ
部30aに均一に充填される方式が採用されていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
上記ウォームホイールの成形方法においては、その構造
上、後加工にてゲート10b及び10cを切断する必要
があるが、切断されたゲート10b及び10c部の材料
には金属等の不純物が混入するため、リサイクルが難し
く、廃棄処分を余儀なくされていた。 また、この切断
加工にはコストがかかり、しかもゲート10b及び10
cは図5に示したピンゲート10a程細くはないため、
ディスクゲート10bやゲート10cに余分な材料が必
要となり、全体としてコスト高になるという問題点もあ
った。
【0007】本発明は、かかる従来例の有する不都合を
改善し、ピンゲート射出方式によるギヤリング成形であ
りながら、樹脂のウェルドラインが生じるのを防止する
ことができて、所望の強度を得ることができ、且つゲー
ト部の材料がリサイクル可能な、低コストの樹脂ギヤを
提供することを課題としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記した課題を達成する
ために、請求項1の発明では、ドーナツ形状のホイール
と、このホイールを内部に配置したインサート金型に、
円周に沿った複数本のピンゲートを介して樹脂を射出す
ることにより前記ホイールに固着した形で成形されるギ
ヤリングとから成る樹脂ギヤにおいて、前記ホイールの
輪の軸方向の断面は凹形状であって、この凹部分は、前
記ギヤリングを成形する際に前記射出された樹脂が溜る
樹脂溜り部を形成しており、この凹部を形成する環状突
端部の一方は前記金型の内壁面に密着し、該環状突端部
の他方は前記金型の内壁面に対して微小な隙間を形成す
る絞り部とされていることを特徴としている。請求項2
の発明では、前記絞り部は、前記ピンゲートを介して前
記樹脂溜り部に充填された樹脂が全周にわたって当該絞
り部から均等に前記金型へ流出するように、前記各ピン
ゲートの配置位置に応じて、絞り部の前記金型内壁面へ
の対向面積を変化させて形成したことを特徴としてい
る。
【0009】以上のように構成されたことで、各ピンゲ
ートを介して樹脂が金型内に射出されると、樹脂溜り部
に樹脂が溜り始めるが、絞り部が微小な隙間で非常に狭
いため、樹脂はこれにせき止められて先ず樹脂溜り部全
体に十分に充填される。しかし、その樹脂の流動内圧が
一定の段階に達すると、絞り部から全周にわたって均等
に金型の外周側へ押し出されて流出するため、ウェルド
ラインが生じることはない。特に、各ピンゲートの配置
位置に応じて、即ち樹脂の流動内圧の大きさに応じて、
絞り部の金型内壁面への対向面積を変化させているの
で、これにより樹脂を絞り部から全周にわたって均等に
流出させる作用が強化される。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の一実施形態を図面に基づ
いて説明する。図1は本発明に係る一実施形態を示すス
テアリング装置の車室側部分の側面図、図2は本発明の
一実施形態を示す樹脂ホイールギヤの金型と芯金を示す
部分断面図、図3は図1の樹脂ホイールギヤの全断面図
である。
【0011】図1において、1はステアリングコラム
で、ステアリングコラム1は、ピボットピン3とチルト
調整機構5を介して、車体側構造部材7,9に固定され
ている。ステアリングコラム1には、その内部にステア
リングアッパシャフト11が回動自在に支持されると共
に、下部に電動モータ13やギヤハウジング15、アウ
トプットシャフト17等から成る電動アシスト機構19
が取り付けられていている。
【0012】ステアリングアッパシャフト11の後端に
はステアリングホイール21が取り付けられており、運
転者がステアリングホイール21を回動させると、その
回転力が電動アシスト機構19により増大されてアウト
プットシャフト17に伝達される。同図中、25は自在
継手27を介してアウトプットシャフト17の前端に連
結されたロアステアリングシャフトを示す。また、29
はステアリングコラム1を覆うコラムカバー、31は車
室とエンジンルームとを区画するダッシュボード、33
はチルトレバーである。
【0013】ギヤハウジング15には、図2に示すよう
に、アウトプットシャフト17に外嵌・固着されたウォ
ームホイール(ホイールギヤ)2が内蔵されており、こ
のウォームホイール2は電動モータ13(図1参照)の
図示しない回転軸に接続されたウォームギヤ14と噛み
合っている。この構成により、電動モータ13の回転が
減速されてアウトプットシャフト17に伝達される。本
実施形態の場合、電動モータ13は、ウォームホイール
2の後方に配置されたトルクセンサの出力信号に基づき
駆動されるが、ここでは説明を省略する。
【0014】上記ウォームホイール2は、図4に示すよ
うに、ドーナツ形状のホイール(芯金)3と、ホイール
3の外周部に固着させた合成樹脂製のギヤリング4とか
ら成っている。このギヤリング4の成形は、図3に示す
ように、ホイール3と同心(軸中心を一点鎖線で示す)
に、円周に沿って配置された数個のピンゲート40aよ
り、高温で溶融した合成樹脂(以後、単に樹脂と言う)
を射出することにより行う。金型40内の、ホイール3
の外周側にはギヤ部40cが形成されている。
【0015】このホイール3は、同図中斜線で示すよう
に、その輪の軸方向の断面は凹形状であって、樹脂溜り
部41を形成しており、ギヤリング4を成形する際に、
ピンゲート40aより射出された樹脂が溜る。この凹部
3aの内周側突端部3bは金型40の内壁面40bに密
着し、凹部3aの外周側突端部3cは、金型40の内壁
面40bに対して微小な隙間dを配する絞り部3dとな
るように設定されている。
【0016】上記金型40及びホイール3の構成におい
て、高温で溶融した樹脂をピンゲート40aより金型4
0内へ射出すると、樹脂は先ず樹脂溜り部41に充填さ
れる。さらに樹脂を射出して行くと、樹脂は樹脂溜り部
41に十分に溜って、その全周にわたって同時に絞り部
3dに回り込み、この狭い隙間からギヤ部40cの全周
へと流れ込んで行き、図4に示すようなギヤリング4が
形成される。このため、ギヤ部40cにおいては、各ピ
ンゲート40aより射出した樹脂の塊同志が合わされる
ことがないため、従来のようなウェルドラインは発生し
ない。
【0017】この時、図3に示すように、ホイール3の
絞り部3dは微小な隙間dとなっているため、この部分
で樹脂の流れがある程度せき止められることにより、樹
脂溜り部41に樹脂が十分に溜る。そして、溜った樹脂
の流動内圧がさらに高まって行き、これが一定の圧力に
達した段階では、樹脂は全周にわたって均等に絞り部3
dに回り込んでいるため、この絞り部3dから全周にわ
たって均等に樹脂がギヤ部40cへ流れ込む。
【0018】また、ピンゲート40aから樹脂溜り部4
1に射出されたピンゲート40a近傍の樹脂と、その位
置から周方向に流動して行った、ピンゲート40aから
比較的離れた所にある樹脂とでは、その流動圧力が異な
るため、図3に示すように、ホイール3の絞り部3dの
幅hを、ピンゲート40aに最も近い部分から最も離れ
た部分にかけて徐々に小さくした構成にするのが望まし
い。一般的な言い方をすれば、各ピンゲート40aの配
置の位相に応じて、絞り部3dの幅hを変化させる、即
ち、絞り部3dの金型40内壁面40aへの対向面積を
変化させるということである。
【0019】これにより、ピンゲート40a近傍の流動
圧力の強い樹脂は、絞り部3dの比較的大きい幅hでせ
き止められ、流動圧力が比較的弱い離れたところの樹脂
は、絞り部3dの比較的小さい幅hでせき止められるの
で、樹脂が絞り部3dから、その全周にわたって均等に
流出する点でさらなる効果を発揮することになり、ウェ
ルドラインが発生するするのを完全に防止することがで
きる。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、ホイールの輪の軸
方向の断面は凹形状であって、この凹部分は、ギヤリン
グを成形する際に射出された樹脂が溜る樹脂溜り部を形
成しており、この凹部を形成する環状突端部の一方は金
型の内壁面に密着し、この凹部を形成する環状突端部の
他方は金型の内壁面に対して微小な隙間を形成する絞り
部としたので、樹脂が樹脂溜り部全体に十分に充填され
た後、絞り部から全周にわたって均等に金型の外周側へ
流出するため、ギヤリングにウェルドラインが生じるの
を防止することができ、所望の強度を得ることができ
る。特に、従来のディスクゲートの場合のように、ゲー
トを切断する作業の必要がなく、そのゲート部に使用し
た材料を節約することができ、コストを抑えることがで
きる。そして、ピンゲート部に使用したランナー等をリ
サイクル使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るステアリング装置の車室側におけ
る構造を示す側面図である。
【図2】図1のA部分を示す拡大断面図である。
【図3】本発明の一実施形態を示すホイールと金型の部
分断面図である。
【図4】本発明の一実施形態を示すウォームホイールの
断面図である。
【図5】従来のピンゲート射出方式の金型とホイールを
示す断面図である。
【図6】従来のディスクゲート射出方式の金型とホイー
ルを示す断面図である。
【符号の説明】
2 ウォームホイール 3 ホイール(芯金) 3a 凹部 3b 内周側突端部 3c 外周側突端部 3d 絞り部 4 ギヤリング 40 インサート金型 40a ピンゲート 40b 金型の内壁面 41 樹脂溜り部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ドーナツ形状のホイールと、このホイー
    ルを内部に配置したインサート金型内に、円周に沿った
    複数本のピンゲートを介して樹脂を射出することにより
    前記ホイールに固着した形で成形されるギヤリングと、
    から成る樹脂ギヤにおいて、 前記ホイールの輪の軸方向の断面は凹形状であって、こ
    の凹部は、前記ギヤリングを成形する際に前記射出され
    た樹脂が溜る樹脂溜り部を形成しており、この凹部を形
    成する環状突端部の一方は前記金型の内壁面に密着し、
    当該凹部を形成する環状突端部の他方は前記金型の内壁
    面に対して微小な隙間を形成する絞り部とされているこ
    とを特徴とする樹脂ギヤ。
  2. 【請求項2】 前記絞り部は、前記ピンゲートを介して
    前記樹脂溜り部に充填された樹脂が全周にわたって当該
    絞り部から均等に前記金型内側へ流出するように、前記
    各ピンゲートの配置位置に応じて、絞り部の前記金型内
    壁面への対向面積を変化させて形成したことを特徴とす
    る樹脂ギヤ。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006030097B3 (de) * 2006-06-28 2008-02-14 Zf Friedrichshafen Ag Schraubrad
JP2008183940A (ja) * 2007-01-26 2008-08-14 Jtekt Corp 歯車及び電動パワーステアリング装置
WO2011118605A1 (ja) * 2010-03-24 2011-09-29 株式会社ジェイテクト ギヤ

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006030097B3 (de) * 2006-06-28 2008-02-14 Zf Friedrichshafen Ag Schraubrad
JP2008183940A (ja) * 2007-01-26 2008-08-14 Jtekt Corp 歯車及び電動パワーステアリング装置
US8096204B2 (en) 2007-01-26 2012-01-17 Jtekt Corporation Gear and electric power steering device
WO2011118605A1 (ja) * 2010-03-24 2011-09-29 株式会社ジェイテクト ギヤ
JP2011202682A (ja) * 2010-03-24 2011-10-13 Jtekt Corp ギヤ
CN102510960A (zh) * 2010-03-24 2012-06-20 株式会社捷太格特 齿轮

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