JP2001315160A - 樹脂製歯車の製造方法 - Google Patents
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Abstract
減を図ること。 【解決手段】 樹脂製歯車の製造方法において、樹脂リ
ム層2の外周面に歯切り方向がゲート成形部3の側に向
かう歯切りを施した後に、該ゲート成形部3を切削除去
するもの。
Description
グ装置等の高負荷伝動系に用いて好適な樹脂製歯車の製
造方法に関する。
舵力をアシストするために、モータの駆動力をステアリ
ング軸に伝える伝動系に、モータの駆動力をステアリン
グ軸に伝えるウォームホイールが用いられている。
に用いられるウォームホイールとしては、ボスとアーム
をインサート金具により構成して強度を確保し、歯を備
えるリムを樹脂により構成して噛合い音の静粛を図るこ
とが考えられている。
載の如く、金型のゲートからインサート金具の外周に樹
脂リム層を成形し、該樹脂リム層の外周面に歯切りを施
して歯車としている。
では、インサート金具の外周に樹脂リム層を成形した成
形品からゲート成形部を切削除去したブランク材を得た
後、このブランク材の樹脂リム層の外周面に歯切りを施
している。このため、歯切りによって樹脂リム層の外周
面に生じたバリを歯切り後に除去する工程が必要とな
る。
を削減し、コスト低減を図ることにある。
は、金型のゲートからインサート金具の外周に樹脂リム
層を成形し、該樹脂リム層の外周面に歯切りを施して歯
車とする樹脂製歯車の製造方法において、該樹脂リム層
のゲート側の側面で少なくとも外周面側にまでゲート成
形部を及ぼし、該樹脂リム層の外周面に歯切り方向がゲ
ート成形部の側に向かう歯切りを施した後に、該ゲート
成形部を切削除去するようにしたものである。
樹脂リム層の外周面の側面を含むゲート成形部を切削除
去することにより、この切削除去により歯切り時に生じ
たバリも同時に除去できる。従って、歯切り時に生じた
バリの除去を、ゲート成形部の切削除去工程に包含する
ものとなり、樹脂製歯車の製作工程数を削減し、コスト
低減できる。
も外周面側にまでゲート成形部を及ぼしたから、上述
により樹脂リム層の側面を含むゲート成形部を切削除去
しても、この切削後の樹脂リム層の外周面に所望の歯巾
を確保できる。
置を一部破断して示す正面図、図2は図1のII-II 線に
沿う断面図、図3はウォームホイールを示し、(A)は
正面図、(B)は断面図、図4はインサート金具セット
工程を示す断面図、図5は射出成形工程を示す断面図、
図6は成形品を示す斜視図、図7は歯切り工程を示す断
面図、図8はゲート切除除去工程を示し、(A)は切削
前状態を示す断面図、(B)は切削後状態を示す斜視図
である。
リング装置10のステアリングアシストに用いられるウ
ォームホイール40の製造に適用したものである。
に示す如く、ステアリングホイールが接続されるコラム
ハウジング11をギヤボックス12に結合し、ギヤボッ
クス12のラック13の中間部に連結ボルト14A、1
4Bを介して左右のタイロッド15A、15Bを連結
し、運転者によるステアリングホイールの操舵力をコラ
ムハウジング11側のモータ16によりアシストするも
のである。
く、ステアリングホイールが接続されるステアリング軸
を入力軸21と出力軸22に分割し、入力軸21と出力
軸22をそれらの内部でトーションバー23により連結
し、入力軸21と出力軸22をベアリング24、ベアリ
ング25A、25Bでハウジング26に支持している。
また、コラムハウジング11は、トルクセンサ20を構
成する 2個の検出コイル27A、27Bを入力軸21、
出力軸22に係合している円筒状のコア28を囲むよう
に、ハウジング26に設けている。コア28は、出力軸
22のガイドピン29に係合する縦溝30を備えて軸方
向にのみ移動可能とされるとともに、入力軸21のスラ
イダピン31に係合するスパイラル溝32を備える。こ
れにより、ステアリングホイールに加えた操舵トルクが
入力軸21に付与され、トーションバー23の弾性ねじ
り変形により、入力軸21と出力軸22の間に回転方向
の相対変位を生ずると、この入力軸21と出力軸22の
回転方向の変位がコア28を軸方向に変位させるものと
なり、このコア28の変位による検出コイル27A、2
7Bの周辺の磁気的変化に起因する検出コイル27A、
27Bのインダクタンスが変化する。即ち、コア28が
入力軸21側へ移動すると、コア28が近づく方の検出
コイル27Aのインダクタンスが増加し、コア28が遠
ざかる方の検出コイル27Bのインダクタンスは減少
し、このインダクタンスの変化により操舵トルクを検出
できる。
の外周部をピニオン33とし、このピニオン33に、前
述したギヤボックス12のラック13を噛合わせてい
る。このとき、ハウジング26にはキャップ34が螺着
され、キャップ34にスプリング35を介してバックア
ップされるラックガイド36がラック13を背面支持し
ている。
グ26に前述のモータ16を支持するとともに、モータ
16に接続されるクラッチ、ウォームギヤ38を支持
し、このウォームギヤ38に噛合うウォームホイール4
0が前述の出力軸22の中間部に固定してある。
あっては、車速センサ(不図示)や上述のトルクセンサ
20の検出結果を得たコントロールユニット(不図示)
により、所定のアシスト力マップから、モータ16の駆
動電流を決定し、車速と操舵トルクに応じた適切なアシ
スト力となるモータ16の駆動力を出力軸22に付与す
る。尚、モータ16とウォームギヤ38との間に設けら
れるクラッチは、アシスト不要時(高速時)にアシスト
力を遮断する。
モータ16の駆動力を出力軸22に伝えるウォームホイ
ール40は、図3に示す如く、ボス41と、ボス41か
ら放射状に延びる複数本のアーム42と、リム43とを
有し、リム43の外周面に歯44を備えている。このと
き、ウォームホイール40は、ボス41とアーム42と
リム43をインサート金具45により構成して強度を確
保し、歯44を備えるリム43を樹脂により構成してウ
ォームギヤ38との噛合い音の静粛を図っている。
ン繊維やガラス繊維等の強化繊維が予め混入されたポリ
フタルアミド樹脂(PPA)やポリアミド樹脂(P
A)、ポリエーテルエーテルケトン樹脂(PEEK)、
ポリエーテルニトリル樹脂(PEN)等の強化プラスチ
ックを用いることができる。
ームホイールのリム43を構成する樹脂としては、強化
繊維を混入しない上記樹脂、ポリフタルアミド樹脂(P
PA)、ポリアミド樹脂(PA)、ポリエーテルエーテ
ルケトン樹脂(PEEK)、ポリエーテルニトリル樹脂
(PEN)をそのまま用いることができる。
は、焼結金属や鋼等を用いることができる。
ついて説明する(図4〜図8) ウォームホイール40は下記(1) 〜(4) により製造でき
る。 (1) ボス41とアーム42とリム43を構成するインサ
ート金具45を、金型50の下型51に固定する(図
4)。下型51は、インサート金具45の中央のボス孔
41Aに嵌合するボス孔嵌合部51Aと、インサート金
具45の複数のアーム孔42Aに嵌合するアーム孔嵌合
部51Bとを備える。金型50は、下型51の上面に側
型52、上型53を型合せし、インサート金具45回り
のキャビティ54にリム対応部54Aを形成する。
5を備えるとともに、スプル55から外周部に広がるダ
イレクトゲート56を備える。ダイレクトゲート56
は、キャビティ54のリム対応部54Aの側面の外周面
の側にまで及ぶ円板状張出部56Aを備える。
スプル55から、外周部に広がるダイレクトゲート56
により、直接キャビティ54に溶融樹脂を充填して成形
品1を射出成形する(図5)。
のリム対応部54Aによってインサート金具45の外周
に樹脂リム層2が成形されるとともに、ダイレクトゲー
ト56の円板状張出部56Aによって樹脂リム層2のダ
イレクトゲート56側の側面で外周面側にまで及ぶゲー
ト成形部3が形成される。
型50から取出す(図6)。
り、樹脂リム層2の外周面に、歯切り方向がゲート成形
部3の側に向かう歯切りを施す(図7)。これにより、
樹脂リム層2の外周面に歯44を形成するものとなる。
このとき、カッタ61はゲート成形部3の外周面にバリ
3Aを発生させるものとなる。
り、図8に模式的に示す如く、成形品1における樹脂リ
ム層2の側面及び内周面(ゲート成形部3との平面状境
界線63及びリング状境界線64)に沿って成形品1を
切削し、成形品1からゲート成形部3を切削除去する。
切削刃物62により境界線63、64に沿って切削され
たゲート成形部3は、成形品1のインサート金具45か
ら離隔される。これにより、ボス41とアーム42とリ
ム43を構成するインサート金具45にリム43の外周
面に歯44を備えたウォームホイール40が得られる。
がある。 樹脂リム層2の外周面に歯切りを施した後に、樹脂リ
ム層2の外周面の側面を含むゲート成形部3を切削除去
することにより、この切削除去により歯切り時に生じた
バリ3Aも同時に除去できる。従って、歯切り時に生じ
たバリ3Aの除去を、ゲート成形部3の切削除去工程に
包含するものとなり、樹脂製歯車の製作工程数を削減
し、コスト低減できる。
側の側面で少なくとも外周面側にまでゲート成形部3を
及ぼしたから、上述により樹脂リム層2の側面を含む
ゲート成形部3を切削除去しても、この切削後の樹脂リ
ム層2の外周面に所望の歯巾を確保できる。
述したが、本発明の具体的な構成はこの実施の形態に限
られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の
設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、本
発明の樹脂製歯車は、インサート金具45が構成するア
ーム42を放射状に枝分れした複数本からなるものに限
らず、円周方向に連続する円板状をなすものであっても
良く、また補強リブを備えるものであっても良い。
は、ダイレクトゲート方式によるものに限らず、ピンポ
イントゲート方式によるものであっても良い。
方法に限らず、平歯車等の他の歯車の製造方法にも適用
できる。
車の製作工程数を削減し、コスト低減を図ることができ
る。
して示す正面図である。
図、(B)は断面図である。
である。
削前状態を示す断面図、(B)は切削後状態を示す斜視
図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 金型のゲートからインサート金具の外周
に樹脂リム層を成形し、該樹脂リム層の外周面に歯切り
を施して歯車とする樹脂製歯車の製造方法において、 該樹脂リム層のゲート側の側面で少なくとも外周面側に
までゲート成形部を及ぼし、 該樹脂リム層の外周面に歯切り方向がゲート成形部の側
に向かう歯切りを施した後に、該ゲート成形部を切削除
去することを特徴とする樹脂製歯車の製造方法。
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