JP2003048236A - ウォームホイール射出成形用金型の製造方法 - Google Patents
ウォームホイール射出成形用金型の製造方法Info
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- JP2003048236A JP2003048236A JP2001275776A JP2001275776A JP2003048236A JP 2003048236 A JP2003048236 A JP 2003048236A JP 2001275776 A JP2001275776 A JP 2001275776A JP 2001275776 A JP2001275776 A JP 2001275776A JP 2003048236 A JP2003048236 A JP 2003048236A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】歯先に凹部を有したウォームホイールの射出成
形装置、成形方法、及びウォームホイールを得る。 【解決手段】金型に形成される歯形と「同モジュール・
同ピッチ・同リード」（同歯形諸元）で、金型に形成さ
れる歯数（射出成形後のウォームホイールの歯数と同
一）より５枚以上少ない歯形を有する電極５０を金型３
４へ放電加工をしながら挿入し、金型中央平面まで到達
後、挿入したマスター電極が金型の中心から偏心した状
態で回転しながら歯形面を形成し、これによって内周面
に歯幅方向中央部が凸状の歯形面３７を備えた金型を製
作でき、この金型を用いて樹脂製のウォームホイールを
成形する。
形装置、成形方法、及びウォームホイールを得る。 【解決手段】金型に形成される歯形と「同モジュール・
同ピッチ・同リード」（同歯形諸元）で、金型に形成さ
れる歯数（射出成形後のウォームホイールの歯数と同
一）より５枚以上少ない歯形を有する電極５０を金型３
４へ放電加工をしながら挿入し、金型中央平面まで到達
後、挿入したマスター電極が金型の中心から偏心した状
態で回転しながら歯形面を形成し、これによって内周面
に歯幅方向中央部が凸状の歯形面３７を備えた金型を製
作でき、この金型を用いて樹脂製のウォームホイールを
成形する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ウォームホイール
を合成樹脂で射出成形によって製作する場合に適用する
ウォームホイール射出成形用金型の製造方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】ウォームギア及びこれと噛み合うウォー
ムホイールとの組み合わせは、大きな減速比により強い
回転力を発生させることができるので、パワーウインド
ウ、ワイパー等の自動車、医療機器、家電製品等の駆動
装置の出力部分に広く用いられている。このウォームホ
イールは軽量化や量産化のために、さらには内部含浸オ
イルの自己潤滑作用等による低摩擦化等のために合成樹
脂製（ガラス繊維等の強化剤混合の場合もある）とする
要望が大きい。 【０００３】ところが図６（Ａ）に示されるように、こ
のようなウォームホイール１４はウォームギア１２との
噛み合い歯先の歯幅方向（矢印Ａ方向）の中間部に凹部
１６を有しているので、合成樹脂の射出成形によって製
作しようとすると、歯先部分を成形するための金型が凹
部１６と嵌り合う形状の突部を有する必要がある。また
ウォームホイール１４の歯幅方向がウォームホイール１
４の軸心Ｏを中心とした捩じれ方向すなわち旋回方向に
形成されているため、歯幅方向は図６の紙面と平行では
なく捩じれた状態になっている。すなわち図６の歯幅方
向（矢印Ａ方向）は紙面と平行ではなく捩じれを有して
軸心Ｏ回りに旋回する状態となっている。このためこの
ような射出成形金型を製作するのは難しく、代替えとし
てウォームホイールの歯先凹部１６を直線状としたハス
バ歯車を用いることが多い。しかしハスバ歯車は凹部１
６を有するウォームホイールと異なりウォームギアとの
接触面積が小さいので、歯車噛み合い時の円滑さを欠
き、大きな伝達荷重も得られない。 【０００４】このため凹部１６の片側を直線状にした変
形ウォームホイールが提案されている。（実開平４−４
９２５４号参照）。この変形ウォームホイールは図６
（Ｂ）に示される如く、凹部１６の片側が直線部１８と
されているので、ウォームホイール１４の歯形に嵌まり
合う形状である成形金型の製作が容易であり、射出成形
時にはウォームホイール１４を直線部１８と反対方向
（矢印Ｂ方向）へ歯幅方向に沿って抜き出すことがで
き、射出成形も比較的容易になっている。 【０００５】ところがこの変形ウォームホイールにおい
ても、ハスバ歯車よりは噛み合い面積Ｓ１が広いもの
の、一般的なウォームホイールとウォームギアとの組合
わせの接触面積Ｓ２よりは小さく、トルク伝達容量も小
さいので、高強度を要求される減速装置には適していな
い。 【０００６】さらに射出成形用金型を電鋳型として製作
する場合もある。この電鋳型は厚い電気メッキ層で金型
を製作するものであり、ニッケルやニッケル合金などを
非鉄金属の模型に長時間かけて電解メッキを行った後
に、メッキ層から模型を溶かして除去し、このメッキ層
に裏打ちして金型とする。しかし、この電鋳型はメッキ
層を多数層に渡って形成するので長時間の作業となると
ともに完成した金型の硬度が焼き入れ鋼に比して低く耐
久性がない。また金型の表面がメッキ層である積層構造
のため耐薬品性に乏しく、剥離し易く、耐久性に劣る。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】上記事実を考慮し本出
願の請求項１に係る発明は、歯先外周の歯幅方向中間部
に凹部を有し、かつ歯幅方向が軸回りにずれた捩じれ歯
を有するウォームホイールを合成樹脂により射出成形用
金型の製造方法を得ることが目的である。 【０００８】 【課題を解決するための手段】本出願の請求項１に係る
ウォームホイール射出成形用金型の製造方法は、歯幅方
向中間部が小歯先外径で歯幅方向端部が大歯先外径とさ
れるウォームホイールの歯形面を射出成形するために用
いる、内周に歯形面を備えた射出成形用金型の製造方法
であってウォームホイールの歯先の歯幅方向中間部に凹
部を有する歯形面を外周に備え、かつ、金型に形成され
る歯形と「同モジュール・同ピッチ・同リード」（同歯
形諸元）で、金型に形成される歯数（射出成形後のウォ
ームホイールの歯数と同一）より５枚以上少ない歯形を
有する柱状マスター電極を金型材料へ放電加工を行ない
ながら挿入し射出成形用金型を溶解加工により製作する
ことを特徴としている。 【発明の実施の形態】図２（Ｂ）には本発明の適用によ
って製作された合成樹脂製ウォームホイール３０が金型
本体（以下は単に「金型」と称する）３４から矢印Ｐ方
向に取り出された状態で示されている。（特許番号第２
９２５５０１号参照）。このウォームホイール３０は軸
心Ｏの回りに必要歯数製作され、軸心部付近の円板部３
０Ａの外周部が幅広のリング部３０Ｂとされている。こ
のリング部３０Ｂの外周に凹歯形面３６が形成されてい
る。この凹歯形面３６は歯すじ方向又は歯幅方向（矢印
Ａ方向）の中央部において歯先外径が最も小さい寸法Ｄ
１とされ、歯幅方向端部にかけて歯先外径が次第に大き
くなり、歯幅方向両端では歯先外径が最も大きな寸法Ｄ
２となっている。図面上では歯幅方向（矢印Ａ方向）は
紙面とは平行に描いてあるが実際にはこのウォームホイ
ール３０の歯幅方向Ａは軸心Ｏに対して角度αの捩れを
有した矢印Ｃの如く、軸心Ｏ回りに旋回状態となった一
般的なウォームホイールである。なお、図中３０Ｐはピ
ッチ円を示している。 【０００９】従って、このウォームホイール３０の外周
歯形部を成形するための金型３４はウォームホイール３
０と同一寸法又は収縮を考慮したＷを有した厚肉形状と
され、貫通孔３４Ａが形成される。この貫通穴３４Ａの
内周面には射出成形によってウォームホイール３０の凹
歯形面３６を形成するための凸歯形面３７が内周全域に
渡って形成される。このため凸歯形面３７も軸心Ｏに対
して角度αの捩じれ角を有して凹歯形面３６と嵌り合う
形状となっており、凹歯形面３６とは逆に歯幅方向の中
央部において軸心へ接近する方向に突出している。図１
に示されるが如くこの歯幅方向中央部の歯先円が両端よ
り小径であり最小歯先円直径Ｄ５で、歯幅方向中央部の
歯底面が両端よりも小径であり最小歯底円直径Ｄ３とな
っている。寸法Ｄ４はこの部分の最小ピッチ円直径であ
る。なお、この直径Ｄ５は金型３４の歯形（内歯歯車）
としてみれば歯底であるが、製品であるウォームホイー
ル３０の歯形に合わせて歯先と呼ぶ。（直径Ｄ３につい
ても同様）。 【００１０】図１（Ｂ）にも示される如く溶融樹脂の射
出成形時に金型３４の両側面へ合致されるコア型３８、
４０が閉じられるとコア型３８、４０は金型３４の側面
へ当接し、ウォームホイール３０の射出用キャビティＱ
を形成する。この状態で小径突起４４はコア型４０の大
径突起４２へ当接することにより、ウォームホイール円
板部３０Ａにおける軸孔３０Ｃ部分（図２を参照）を形
成する。ウォームホイール３０の軸部は孔形状に限ら
ず、所定長さの中実又は中空の軸部材が一体的に形成さ
れたり、軸孔３０Ｃのない円板部３０Ａのままとされる
等の他の形状とされる場合があり、これらの各種形状の
軸部加工のためにコア型３８、４０もこれらに対応した
各種形状とされる。 【００１１】これらのコア型３８、４０には図示しない
適宜位置にウォームホイール３０を成形するための溶融
樹脂射出用の貫通孔が形成されて溶融樹脂供給源へと連
通される。なお、コア型３８、４０の一方は金型４０に
固定されたり、射出成形機へ固定される等により金型３
４と相対移動不能であってもよい。 【００１２】図３、図４、図５はマスター電極５０によ
って金型３４へ図２の凸歯形面３７を放電加工する状態
が示されている。マスター電極５０はグラファイトや銅
によって製作された柱状であり、その外周には軸心Ｏを
中心として歯形面５０Ａが刻設されている。この歯形面
５０Ａはマスター電極５０を金型３４の矢印Ｆ方向に放
電加工を行ないながら挿入し、金型中央平面Ａ−Ａと電
極中央平面Ｂ−Ｂを合わせてセット加工する。図３は電
極の挿入前の状態を示す。 【００１３】マスター電極５０を上記のセット位置か
ら、図４（Ｂ）に示されるが如く、放電加工を行ないな
がら、金型に形成される歯形の最大歯先円直径とマスタ
ー電極の最大歯先円直径の差の１／２にあたる量Ｒ３だ
け、金型の外周方向（矢印Ｅ方向）へ移動する。したが
って、電極の中心位置Ｏ２は金型の中心位置Ｏ１からＲ
３移動することになる。更に、マスター電極の中心位置
Ｏ２は、金型の中心位置Ｏ１から半径Ｒ３とした円弧の
軌跡Ｓをたどり、マスター電極が矢印ｒ１進行方向に一
周することにより、ウォームホイールの歯形面を射出成
形するために用いる射出成形用金型の内周歯面を形成す
る。また、内周歯面を形成する過程において、図４
（Ａ）に示すように電極はマスター電極中心位置Ｏ２を
中心として、矢印ｒ１と反対方向ｒ２に自転する。電極
の進行方向はｒ１と逆方向となる場合には自転方向はｒ
２と逆になる。また、電極を挿入する前にあらかじめ電
極の最大歯先円直径と同じか小さい穴を加工しておくこ
とにより、内周歯面を形成する速度を早くすることがで
きる。 【００１４】歯形面５０Ａは、金型に形成される歯形と
「同モジュール・同ピッチ・同リード」（同歯形諸元）
で、金型に形成される歯数（射出成形後のウォームホイ
ールの歯数と同一）より５枚以上少ない歯形であり、金
型の最大歯先円直径Ｄ６と最小歯先円直径Ｄ５の差と電
極の最大歯先円直径Ｍ１と最小歯先円直径Ｍ２の差は同
じである。 【００１５】このようにして、図５に示されるが如くウ
ォームホイールの歯形面を射出成形するために用いる射
出成形用金型の内周歯面を形成されるとともに、歯幅方
向中間部の凸型歯形面３７が形成されるようになってい
る。 【００１６】このように製作された金型３４は図１
（Ａ）に示されるが如くコア型３８、４０と共に、射出
成形機内に取付け配置する。ここで図１（Ｂ）に示され
るが如くコア型３８、４０を駆動手段により互いに接近
合致させて、キャビティＱを形成する。ここへ図示しな
い供給部から溶融樹脂を圧入することによって、ウォー
ムホイール３０が射出成形される。 【００１７】コア型３８、４０は図２（Ａ）に示される
が如く互いに離間させて開放し、冷却後にウォームホイ
ール３０を金型３４から離脱させる。この場合ウォーム
ホイール３０はその外周部に凹部を有しているので、射
出した成形樹脂が完全に固化しない状態で一部を弾性変
形させながら（いわゆるムリ抜きにより）金型３４から
抜き出す。またウォームホイール３０は冷却するに従っ
てその外径が縮小されるため抜き出しが容易になる。 【００１８】この抜き出し作業は、歯形面の捩じれ角α
のためにウォームホイール３０と金型３４とを軸回りに
角αだけ相対移動させて抜き出す必要がある。このため
には、図示しないノックアウトピンを軸方向へ（矢印Ｐ
方向）へ駆動しながら、ねじり角αのもとに旋回させな
がら進めることにより、ウォームホイール３０を捩じれ
角αに沿って旋回させながら抜き出す方法や、ノックア
ウトピンは矢印Ｐ方向（軸心Ｏ方向）に直線的に駆動
し、金型３４をこの捩じれ角αだけウォームホイール３
０と相対移動するべく軸回りに旋回させ、ウォームホイ
ール３０は旋回せず直進させて金型３４から抜き出す方
法等がある。 【００１９】上記実施形態では、金型３４の幅寸法Ｗの
１／２の寸法Ｈである幅方向中央部が凸歯形面３７の最
小歯先円直径Ｄ５であり、図２（Ｂ）に示されるが如
く、成形後のウォームホイール３０の凹歯形面３６にお
ける最小歯先外形Ｄ１であったが、凹歯形面３６又は凸
歯形面３７の最小外形寸法部分は必ずしも金型３４の幅
寸法中央部でなく他の部分であってもよい。また、図２
（Ｂ）に示されるが如く、成形後のウォームホイール３
０の凹歯形面３６は必ずしも必要ではなく、最小歯先円
外径Ｄ１と最大歯先円外径Ｄ２が同寸法であってもよ
い。 【００２０】 【発明の効果】請求項１に係る発明ではマスター電極を
金型へ放電加工を行ないながら挿入して、挿入したマス
ター電極が金型の中心から偏心した状態で回転しながら
溶解加工により歯先形状を製作するので、金型の内周へ
歯形面、凸型歯形面を容易に形成することができる。特
に溶解加工による製作であるため焼き入れ鋼等の硬い材
質を適用できる。このような硬い材質を用いれば、成形
時の耐磨耗性に優れ強化剤入りの樹脂の成形であって
も、成形後の樹脂との摩擦に強く（特にムリ抜き時）、
長期間に渡って使用できて寿命が長い。また、全工程を
１つの電極により加工することが可能となるため、電極
を交換する必要がなく経済性が高くなり精度が向上す
る。 【００２１】
を合成樹脂で射出成形によって製作する場合に適用する
ウォームホイール射出成形用金型の製造方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】ウォームギア及びこれと噛み合うウォー
ムホイールとの組み合わせは、大きな減速比により強い
回転力を発生させることができるので、パワーウインド
ウ、ワイパー等の自動車、医療機器、家電製品等の駆動
装置の出力部分に広く用いられている。このウォームホ
イールは軽量化や量産化のために、さらには内部含浸オ
イルの自己潤滑作用等による低摩擦化等のために合成樹
脂製（ガラス繊維等の強化剤混合の場合もある）とする
要望が大きい。 【０００３】ところが図６（Ａ）に示されるように、こ
のようなウォームホイール１４はウォームギア１２との
噛み合い歯先の歯幅方向（矢印Ａ方向）の中間部に凹部
１６を有しているので、合成樹脂の射出成形によって製
作しようとすると、歯先部分を成形するための金型が凹
部１６と嵌り合う形状の突部を有する必要がある。また
ウォームホイール１４の歯幅方向がウォームホイール１
４の軸心Ｏを中心とした捩じれ方向すなわち旋回方向に
形成されているため、歯幅方向は図６の紙面と平行では
なく捩じれた状態になっている。すなわち図６の歯幅方
向（矢印Ａ方向）は紙面と平行ではなく捩じれを有して
軸心Ｏ回りに旋回する状態となっている。このためこの
ような射出成形金型を製作するのは難しく、代替えとし
てウォームホイールの歯先凹部１６を直線状としたハス
バ歯車を用いることが多い。しかしハスバ歯車は凹部１
６を有するウォームホイールと異なりウォームギアとの
接触面積が小さいので、歯車噛み合い時の円滑さを欠
き、大きな伝達荷重も得られない。 【０００４】このため凹部１６の片側を直線状にした変
形ウォームホイールが提案されている。（実開平４−４
９２５４号参照）。この変形ウォームホイールは図６
（Ｂ）に示される如く、凹部１６の片側が直線部１８と
されているので、ウォームホイール１４の歯形に嵌まり
合う形状である成形金型の製作が容易であり、射出成形
時にはウォームホイール１４を直線部１８と反対方向
（矢印Ｂ方向）へ歯幅方向に沿って抜き出すことがで
き、射出成形も比較的容易になっている。 【０００５】ところがこの変形ウォームホイールにおい
ても、ハスバ歯車よりは噛み合い面積Ｓ１が広いもの
の、一般的なウォームホイールとウォームギアとの組合
わせの接触面積Ｓ２よりは小さく、トルク伝達容量も小
さいので、高強度を要求される減速装置には適していな
い。 【０００６】さらに射出成形用金型を電鋳型として製作
する場合もある。この電鋳型は厚い電気メッキ層で金型
を製作するものであり、ニッケルやニッケル合金などを
非鉄金属の模型に長時間かけて電解メッキを行った後
に、メッキ層から模型を溶かして除去し、このメッキ層
に裏打ちして金型とする。しかし、この電鋳型はメッキ
層を多数層に渡って形成するので長時間の作業となると
ともに完成した金型の硬度が焼き入れ鋼に比して低く耐
久性がない。また金型の表面がメッキ層である積層構造
のため耐薬品性に乏しく、剥離し易く、耐久性に劣る。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】上記事実を考慮し本出
願の請求項１に係る発明は、歯先外周の歯幅方向中間部
に凹部を有し、かつ歯幅方向が軸回りにずれた捩じれ歯
を有するウォームホイールを合成樹脂により射出成形用
金型の製造方法を得ることが目的である。 【０００８】 【課題を解決するための手段】本出願の請求項１に係る
ウォームホイール射出成形用金型の製造方法は、歯幅方
向中間部が小歯先外径で歯幅方向端部が大歯先外径とさ
れるウォームホイールの歯形面を射出成形するために用
いる、内周に歯形面を備えた射出成形用金型の製造方法
であってウォームホイールの歯先の歯幅方向中間部に凹
部を有する歯形面を外周に備え、かつ、金型に形成され
る歯形と「同モジュール・同ピッチ・同リード」（同歯
形諸元）で、金型に形成される歯数（射出成形後のウォ
ームホイールの歯数と同一）より５枚以上少ない歯形を
有する柱状マスター電極を金型材料へ放電加工を行ない
ながら挿入し射出成形用金型を溶解加工により製作する
ことを特徴としている。 【発明の実施の形態】図２（Ｂ）には本発明の適用によ
って製作された合成樹脂製ウォームホイール３０が金型
本体（以下は単に「金型」と称する）３４から矢印Ｐ方
向に取り出された状態で示されている。（特許番号第２
９２５５０１号参照）。このウォームホイール３０は軸
心Ｏの回りに必要歯数製作され、軸心部付近の円板部３
０Ａの外周部が幅広のリング部３０Ｂとされている。こ
のリング部３０Ｂの外周に凹歯形面３６が形成されてい
る。この凹歯形面３６は歯すじ方向又は歯幅方向（矢印
Ａ方向）の中央部において歯先外径が最も小さい寸法Ｄ
１とされ、歯幅方向端部にかけて歯先外径が次第に大き
くなり、歯幅方向両端では歯先外径が最も大きな寸法Ｄ
２となっている。図面上では歯幅方向（矢印Ａ方向）は
紙面とは平行に描いてあるが実際にはこのウォームホイ
ール３０の歯幅方向Ａは軸心Ｏに対して角度αの捩れを
有した矢印Ｃの如く、軸心Ｏ回りに旋回状態となった一
般的なウォームホイールである。なお、図中３０Ｐはピ
ッチ円を示している。 【０００９】従って、このウォームホイール３０の外周
歯形部を成形するための金型３４はウォームホイール３
０と同一寸法又は収縮を考慮したＷを有した厚肉形状と
され、貫通孔３４Ａが形成される。この貫通穴３４Ａの
内周面には射出成形によってウォームホイール３０の凹
歯形面３６を形成するための凸歯形面３７が内周全域に
渡って形成される。このため凸歯形面３７も軸心Ｏに対
して角度αの捩じれ角を有して凹歯形面３６と嵌り合う
形状となっており、凹歯形面３６とは逆に歯幅方向の中
央部において軸心へ接近する方向に突出している。図１
に示されるが如くこの歯幅方向中央部の歯先円が両端よ
り小径であり最小歯先円直径Ｄ５で、歯幅方向中央部の
歯底面が両端よりも小径であり最小歯底円直径Ｄ３とな
っている。寸法Ｄ４はこの部分の最小ピッチ円直径であ
る。なお、この直径Ｄ５は金型３４の歯形（内歯歯車）
としてみれば歯底であるが、製品であるウォームホイー
ル３０の歯形に合わせて歯先と呼ぶ。（直径Ｄ３につい
ても同様）。 【００１０】図１（Ｂ）にも示される如く溶融樹脂の射
出成形時に金型３４の両側面へ合致されるコア型３８、
４０が閉じられるとコア型３８、４０は金型３４の側面
へ当接し、ウォームホイール３０の射出用キャビティＱ
を形成する。この状態で小径突起４４はコア型４０の大
径突起４２へ当接することにより、ウォームホイール円
板部３０Ａにおける軸孔３０Ｃ部分（図２を参照）を形
成する。ウォームホイール３０の軸部は孔形状に限ら
ず、所定長さの中実又は中空の軸部材が一体的に形成さ
れたり、軸孔３０Ｃのない円板部３０Ａのままとされる
等の他の形状とされる場合があり、これらの各種形状の
軸部加工のためにコア型３８、４０もこれらに対応した
各種形状とされる。 【００１１】これらのコア型３８、４０には図示しない
適宜位置にウォームホイール３０を成形するための溶融
樹脂射出用の貫通孔が形成されて溶融樹脂供給源へと連
通される。なお、コア型３８、４０の一方は金型４０に
固定されたり、射出成形機へ固定される等により金型３
４と相対移動不能であってもよい。 【００１２】図３、図４、図５はマスター電極５０によ
って金型３４へ図２の凸歯形面３７を放電加工する状態
が示されている。マスター電極５０はグラファイトや銅
によって製作された柱状であり、その外周には軸心Ｏを
中心として歯形面５０Ａが刻設されている。この歯形面
５０Ａはマスター電極５０を金型３４の矢印Ｆ方向に放
電加工を行ないながら挿入し、金型中央平面Ａ−Ａと電
極中央平面Ｂ−Ｂを合わせてセット加工する。図３は電
極の挿入前の状態を示す。 【００１３】マスター電極５０を上記のセット位置か
ら、図４（Ｂ）に示されるが如く、放電加工を行ないな
がら、金型に形成される歯形の最大歯先円直径とマスタ
ー電極の最大歯先円直径の差の１／２にあたる量Ｒ３だ
け、金型の外周方向（矢印Ｅ方向）へ移動する。したが
って、電極の中心位置Ｏ２は金型の中心位置Ｏ１からＲ
３移動することになる。更に、マスター電極の中心位置
Ｏ２は、金型の中心位置Ｏ１から半径Ｒ３とした円弧の
軌跡Ｓをたどり、マスター電極が矢印ｒ１進行方向に一
周することにより、ウォームホイールの歯形面を射出成
形するために用いる射出成形用金型の内周歯面を形成す
る。また、内周歯面を形成する過程において、図４
（Ａ）に示すように電極はマスター電極中心位置Ｏ２を
中心として、矢印ｒ１と反対方向ｒ２に自転する。電極
の進行方向はｒ１と逆方向となる場合には自転方向はｒ
２と逆になる。また、電極を挿入する前にあらかじめ電
極の最大歯先円直径と同じか小さい穴を加工しておくこ
とにより、内周歯面を形成する速度を早くすることがで
きる。 【００１４】歯形面５０Ａは、金型に形成される歯形と
「同モジュール・同ピッチ・同リード」（同歯形諸元）
で、金型に形成される歯数（射出成形後のウォームホイ
ールの歯数と同一）より５枚以上少ない歯形であり、金
型の最大歯先円直径Ｄ６と最小歯先円直径Ｄ５の差と電
極の最大歯先円直径Ｍ１と最小歯先円直径Ｍ２の差は同
じである。 【００１５】このようにして、図５に示されるが如くウ
ォームホイールの歯形面を射出成形するために用いる射
出成形用金型の内周歯面を形成されるとともに、歯幅方
向中間部の凸型歯形面３７が形成されるようになってい
る。 【００１６】このように製作された金型３４は図１
（Ａ）に示されるが如くコア型３８、４０と共に、射出
成形機内に取付け配置する。ここで図１（Ｂ）に示され
るが如くコア型３８、４０を駆動手段により互いに接近
合致させて、キャビティＱを形成する。ここへ図示しな
い供給部から溶融樹脂を圧入することによって、ウォー
ムホイール３０が射出成形される。 【００１７】コア型３８、４０は図２（Ａ）に示される
が如く互いに離間させて開放し、冷却後にウォームホイ
ール３０を金型３４から離脱させる。この場合ウォーム
ホイール３０はその外周部に凹部を有しているので、射
出した成形樹脂が完全に固化しない状態で一部を弾性変
形させながら（いわゆるムリ抜きにより）金型３４から
抜き出す。またウォームホイール３０は冷却するに従っ
てその外径が縮小されるため抜き出しが容易になる。 【００１８】この抜き出し作業は、歯形面の捩じれ角α
のためにウォームホイール３０と金型３４とを軸回りに
角αだけ相対移動させて抜き出す必要がある。このため
には、図示しないノックアウトピンを軸方向へ（矢印Ｐ
方向）へ駆動しながら、ねじり角αのもとに旋回させな
がら進めることにより、ウォームホイール３０を捩じれ
角αに沿って旋回させながら抜き出す方法や、ノックア
ウトピンは矢印Ｐ方向（軸心Ｏ方向）に直線的に駆動
し、金型３４をこの捩じれ角αだけウォームホイール３
０と相対移動するべく軸回りに旋回させ、ウォームホイ
ール３０は旋回せず直進させて金型３４から抜き出す方
法等がある。 【００１９】上記実施形態では、金型３４の幅寸法Ｗの
１／２の寸法Ｈである幅方向中央部が凸歯形面３７の最
小歯先円直径Ｄ５であり、図２（Ｂ）に示されるが如
く、成形後のウォームホイール３０の凹歯形面３６にお
ける最小歯先外形Ｄ１であったが、凹歯形面３６又は凸
歯形面３７の最小外形寸法部分は必ずしも金型３４の幅
寸法中央部でなく他の部分であってもよい。また、図２
（Ｂ）に示されるが如く、成形後のウォームホイール３
０の凹歯形面３６は必ずしも必要ではなく、最小歯先円
外径Ｄ１と最大歯先円外径Ｄ２が同寸法であってもよ
い。 【００２０】 【発明の効果】請求項１に係る発明ではマスター電極を
金型へ放電加工を行ないながら挿入して、挿入したマス
ター電極が金型の中心から偏心した状態で回転しながら
溶解加工により歯先形状を製作するので、金型の内周へ
歯形面、凸型歯形面を容易に形成することができる。特
に溶解加工による製作であるため焼き入れ鋼等の硬い材
質を適用できる。このような硬い材質を用いれば、成形
時の耐磨耗性に優れ強化剤入りの樹脂の成形であって
も、成形後の樹脂との摩擦に強く（特にムリ抜き時）、
長期間に渡って使用できて寿命が長い。また、全工程を
１つの電極により加工することが可能となるため、電極
を交換する必要がなく経済性が高くなり精度が向上す
る。 【００２１】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の適用による射出成形手順を示し、
（Ａ）はコア部が離間開放された状態を示す 【図２】（Ａ）は射出後にコアを開放した状態を示す、
断面図。（Ｂ）はウォームホイールを矢印Ｐ方向に取り
出した状態を示す断面図である。 【図３】本発明の実施の形態に用いるマスター電極を示
す、放電加工開始前の断面図である。（マスター電極は
上部のみを断面図として示してある）。 【図４】マスター電極が内周歯面を形成する状態を示
し、（Ａ）はマスター電極が内周歯面を形成している途
中の状態を示す図、（Ｂ）はマスター電極が金型内を一
周し、内周歯面を形成した状態を示す図である。 【図５】ウォームホイールの歯形面を射出成形するため
に用いる射出成形用金型の内周歯面が形成された状態を
示す断面図と側面図である。 【図６】ウォームギヤとウォームホイールとの噛み合い
関係を示し、（Ａ）は一般的なウォームギヤとウォーム
ホイールとの噛み合い関係でウォームホイールの外周に
凹部を有する断面図、（Ｂ）は凹部片側が直線状とされ
た変形ウォームホイールを示す断面図である。 【符号の簡単な説明】 ３０ ウォームホイール ３４ 金型本体 ３６ 凹歯形面 ３７ 凸歯形面 ３８ コア型 ４０ コア型 ５０ マスター電極 ５０Ｅ 円弧部
（Ａ）はコア部が離間開放された状態を示す 【図２】（Ａ）は射出後にコアを開放した状態を示す、
断面図。（Ｂ）はウォームホイールを矢印Ｐ方向に取り
出した状態を示す断面図である。 【図３】本発明の実施の形態に用いるマスター電極を示
す、放電加工開始前の断面図である。（マスター電極は
上部のみを断面図として示してある）。 【図４】マスター電極が内周歯面を形成する状態を示
し、（Ａ）はマスター電極が内周歯面を形成している途
中の状態を示す図、（Ｂ）はマスター電極が金型内を一
周し、内周歯面を形成した状態を示す図である。 【図５】ウォームホイールの歯形面を射出成形するため
に用いる射出成形用金型の内周歯面が形成された状態を
示す断面図と側面図である。 【図６】ウォームギヤとウォームホイールとの噛み合い
関係を示し、（Ａ）は一般的なウォームギヤとウォーム
ホイールとの噛み合い関係でウォームホイールの外周に
凹部を有する断面図、（Ｂ）は凹部片側が直線状とされ
た変形ウォームホイールを示す断面図である。 【符号の簡単な説明】 ３０ ウォームホイール ３４ 金型本体 ３６ 凹歯形面 ３７ 凸歯形面 ３８ コア型 ４０ コア型 ５０ マスター電極 ５０Ｅ 円弧部
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Ｆターム(参考） 3C059 AA01 AB01 HA00 HA09
3J030 AC03 BA03 BC01 BC08
4F202 AH12 CA11 CB01 CD18
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】歯幅方向中間部が小歯先外径で歯幅方向端
部が大歯先外径とされるウォームホイールの歯形面を射
出成形するために用いる、内周に歯形面を備えた射出成
形用金型の製造方法であって、金型に形成される歯形と
「同モジュール・同ピッチ・同リード」（同歯形諸元）
で、金型に形成される歯数（射出成形後のウォームホイ
ールの歯数と同一）より５枚以上少ない歯形を有する柱
状マスター電極を金型材料へ放電加工を行ないながら挿
入し更に挿入したマスター電極が金型の中心から偏心し
た状態で回転しながら、射出成形用金型を溶解加工によ
り製作するウォームホイール射出成形用金型の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001275776A JP2003048236A (ja) | 2001-08-08 | 2001-08-08 | ウォームホイール射出成形用金型の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001275776A JP2003048236A (ja) | 2001-08-08 | 2001-08-08 | ウォームホイール射出成形用金型の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003048236A true JP2003048236A (ja) | 2003-02-18 |
Family
ID=19100581
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001275776A Pending JP2003048236A (ja) | 2001-08-08 | 2001-08-08 | ウォームホイール射出成形用金型の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003048236A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006264061A (ja) * | 2005-03-23 | 2006-10-05 | Enplas Corp | 成形歯車の製造方法 |
| JP2007253248A (ja) * | 2006-03-20 | 2007-10-04 | Aisin Seiki Co Ltd | フェースギヤ歯面をもつ部材の製造方法 |
| JP2007261235A (ja) * | 2006-03-30 | 2007-10-11 | Pentel Corp | 金型キャビティーの形成方法 |
| WO2009099072A1 (ja) * | 2008-02-07 | 2009-08-13 | Enplas Corporation | ウォームホイール、ウォームホイール用射出成形金型の製造方法、及びウォームホイールの製造方法 |
| KR101607187B1 (ko) | 2015-03-18 | 2016-03-29 | 주식회사 엠티씨 | 웜휠용 사출성형장치 |
| CN105728871A (zh) * | 2016-03-31 | 2016-07-06 | 浙江捷众科技股份有限公司 | 一种半涡轮模具型腔的制作方法 |
-
2001
- 2001-08-08 JP JP2001275776A patent/JP2003048236A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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