JP2003080564A - Injection-molded plastic worm - Google Patents
Injection-molded plastic wormInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、各種自動車部
品,産業機械,精密機械等の動力伝達装置に使用される
ウォームであり、特に、プラスチックを射出成形するこ
とによって形成された射出成形プラスチックウォームに
関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a worm used in a power transmission device for various automobile parts, industrial machines, precision machines, etc., and more particularly to an injection-molded plastic worm formed by injection-molding plastic. It is a thing.
【0002】[0002]
【従来の技術】例えば、モータ等の駆動源から駆動力を
受けて作動する自動車部品には、小容積で大きな減速比
を得ることができるウォームギヤが古くから使用されて
いる。ところで、このようなウォームギヤは、金属を切
削加工して形成されたものが一般的であったが、近年、
軽量化を図ると共に、製品コストの大幅な削減を図るた
めに、材料をプラスチックにすると共に、生産効率の高
い射出成形で形成することが検討されるようになってい
る。2. Description of the Related Art For example, a worm gear that can obtain a large reduction ratio with a small volume has been used for a long time in automobile parts that operate by receiving a driving force from a driving source such as a motor. By the way, such a worm gear is generally formed by cutting metal, but in recent years,
In order to reduce the weight and significantly reduce the product cost, it has been considered to use plastic as the material and to form the material by injection molding with high production efficiency.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の円筒形
ウォーム及びウォームホイールからなるウォームギヤを
単にプラスチック化したのでは、負荷に対する一枚の歯
の強度が金属製ウォームギヤに比較して不足する。この
ような問題を解決するには、ウォームを鼓形ウォームと
し、円筒形ウォームを使用したものよりも同時噛み合い
歯数を多くし、歯の接触面を大きくして、一枚の歯に作
用する負荷を小さくすることが有効である。ところが、
鼓形ウォームをプラスチックで形成するためには、丸棒
状素材から切削加工で削り出さなければならない。なぜ
なら、鼓形ウォームは、両端が大径になっているため、
射出成形の金型から取り出すことが困難であり、射出成
形ができないからである。その結果、切削加工で形成さ
れたプラスチック製鼓形ウォームを使用することによ
り、高強度化や軽量化の目的は達成できても、生産効率
を高めて製品コストの大幅な削減を図るという目的が達
成できない。However, if a conventional worm gear consisting of a cylindrical worm and a worm wheel is simply made of plastic, the strength of one tooth against a load is insufficient as compared with a metal worm gear. In order to solve such a problem, the worm is made to be a drum-shaped worm, and the number of teeth meshing at the same time is increased and the tooth contact surface is made larger than that using a cylindrical worm to act on one tooth. It is effective to reduce the load. However,
In order to form a drum-shaped worm with plastic, it has to be cut out from a round bar-shaped material. Because the drum-shaped worm has large diameter at both ends,
This is because it is difficult to take it out of the injection mold and injection molding cannot be performed. As a result, by using a plastic drum-shaped worm formed by cutting, it is possible to achieve higher strength and lighter weight, but to increase production efficiency and significantly reduce product cost. I can't achieve it.
【0004】そこで、本発明は、十分な強度を確保で
き、軽量化及び大幅な製品コストの削減を図ることが可
能になる射出成形プラスチックウォームを提供すること
を目的とする。[0004] Therefore, an object of the present invention is to provide an injection-molded plastic worm which can secure a sufficient strength, can be reduced in weight, and can be significantly reduced in product cost.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、ウォ
ームホイールと共にウォームギヤを構成する射出成形プ
ラスチックウォームであって、半鼓形ウォーム部と、こ
の半鼓形ウォーム部の小径側に連続して形成された円筒
形ウォーム部とからなることを特徴としている。According to the invention of claim 1, there is provided an injection-molded plastic worm which constitutes a worm gear together with a worm wheel, which is continuous with a semi-hour shaped worm portion and a small diameter side of the semi-humid shaped worm portion. And a cylindrical worm portion formed by
【0006】また、請求項2の発明は、請求項1の射出
成形プラスチックウォームにおいて、母材としてのプラ
スチックよりも熱伝導率が良い物質を混入してなること
を特徴としている。The invention of claim 2 is characterized in that, in the injection-molded plastic worm of claim 1, a substance having a higher thermal conductivity than the plastic as a base material is mixed.
【0007】[0007]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき詳述する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
【0008】[第1の実施の形態]図1は、本発明の実
施の形態に係る射出成形プラスチックウォーム1の縦断
面図である。この図1に示すように、本実施の形態の射
出成形プラスチックウォーム1は、ウォームホイール2
の中心線Yよりも左側に半鼓形ウォーム部3が形成さ
れ、ウォームホイール2の中心線Yよりも右側に円筒形
ウォーム部4が形成され、且つ、これら半鼓形ウォーム
部3と円筒形ウォーム部4とが連続するように形成され
ている。すなわち、半鼓形ウォーム部3の小径側に連続
して円筒形ウォーム部4が形成されている。なお、中心
線Xは、射出成形プラスチックウォーム1の軸線CLと
平行な線である。そして、中心線X,Y及び軸線CL
は、同一断面(中央断面)上に位置している。[First Embodiment] FIG. 1 is a vertical sectional view of an injection-molded plastic worm 1 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the injection-molded plastic worm 1 of the present embodiment includes a worm wheel 2
Is formed on the left side of the center line Y of the worm wheel 2, and on the right side of the center line Y of the worm wheel 2 is formed of a cylindrical worm portion 4. The worm portion 4 is formed so as to be continuous. That is, the cylindrical worm portion 4 is formed continuously on the smaller diameter side of the semi-drum shaped worm portion 3. The center line X is a line parallel to the axis CL of the injection-molded plastic worm 1. And the center lines X, Y and the axis line CL
Are located on the same cross section (central cross section).
【0009】また、この射出成形プラスチックウォーム
1は、一方の側面5から他方の側面6まで軸線CLに沿
って軸穴7が形成されており、この軸穴7に金属製のウ
ォーム軸8を嵌合するようになっている。尚、射出成形
プラスチックウォーム1とウォーム軸8は、スプライン
やキー等により回り止めされ、ウォームホイール2の回
転に伴って一体回動するようになっている。Further, the injection-molded plastic worm 1 has a shaft hole 7 formed along the axis CL from one side surface 5 to the other side surface 6, and a metal worm shaft 8 is fitted into the shaft hole 7. It is supposed to meet. The injection-molded plastic worm 1 and the worm shaft 8 are prevented from rotating by a spline, a key, or the like, and are integrally rotated as the worm wheel 2 rotates.
【0010】このような形状の射出成形プラスチックウ
ォーム1の半鼓形ホイール部3は、ウォームホイール2
との噛み合い歯数が鼓形ウォームの略半分の噛み合い歯
数である。また、このような射出成形プラスチックウォ
ーム1の円筒形ウォーム部4は、全体が円筒形ウォーム
の場合の略半分の噛み合い歯数である。従って、半鼓形
ウォーム部3と円筒形ウォーム部4とからなる本実施の
形態の射出成形プラスチックウォーム1は、全体が円筒
形ウォームである場合よりもウォームホイール2との噛
み合い歯数が多く、また、全体が半鼓形ウォームである
場合よりもウォームホイール2との噛み合い歯数が多
い。このようにすれば、例えば、特開平9−13215
4号公報の図3に開示されたようなコーン形ウォームよ
りも噛み合い歯数を多くすることができ、一枚の歯に作
用する負荷を軽減することができる。The semi-drum shaped wheel portion 3 of the injection-molded plastic worm 1 having such a shape is composed of the worm wheel 2
The number of meshing teeth with is approximately half that of the hourglass worm. In addition, the cylindrical worm portion 4 of such an injection-molded plastic worm 1 has approximately half the number of meshing teeth as in the case of a cylindrical worm. Therefore, the injection-molded plastic worm 1 of the present embodiment, which is composed of the half drum-shaped worm portion 3 and the cylindrical worm portion 4, has a larger number of meshing teeth with the worm wheel 2 than in the case where the whole is a cylindrical worm, Further, the number of teeth meshing with the worm wheel 2 is larger than that in the case where the whole is a semi-hulled worm. In this way, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 9-13215
The number of meshing teeth can be made larger than that of the cone-shaped worm disclosed in FIG. 3 of Japanese Patent No. 4 publication, and the load acting on one tooth can be reduced.
【0011】図2は、射出成形プラスチックウォーム1
の射出成形用金型10の概略構成を示す断面図である。
この図2に示すように、射出成形用金型10は、少なく
とも、射出成形プラスチックウォーム1の半鼓形ウォー
ム部3と円筒形ウォーム部4の外形形状を形成するため
の第1金型11と、射出成形プラスチックウォーム1の
半鼓形ウォーム部3の大径側側面6を形作る第2金型1
2と、射出成形プラスチックウォーム1の軸穴7及び小
径側側面5を形成するための第3金型13と、を備えて
いる。このうち、第1金型11は、矢印Rのように回転
しながら矢印A方向にスライドできるようになってい
る。また、第2金型12は、矢印B方向にスライドでき
るようになっている。FIG. 2 shows an injection-molded plastic worm 1.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the injection molding die 10 of FIG.
As shown in FIG. 2, the injection molding die 10 includes at least a first die 11 for forming the outer shapes of the semi-cylindrical worm portion 3 and the cylindrical worm portion 4 of the injection molding plastic worm 1. The second mold 1 for forming the large-diameter side surface 6 of the semi-drum shaped worm portion 3 of the injection-molded plastic worm 1.
2 and a third mold 13 for forming the shaft hole 7 and the small diameter side surface 5 of the injection-molded plastic worm 1. Of these, the first mold 11 can slide in the direction of arrow A while rotating as shown by arrow R. The second mold 12 can slide in the arrow B direction.
【0012】上述のような第1金型11,第2金型1
2,第3金型13を図2に示すように組み合わせること
により、射出成形プラスチックウォーム1と同一形状の
キャビティー14が形成され、このキャビティー14内
に図外のゲートから溶融したプラスチック(例えば、ポ
リアセタール,ポリアミド,ポリフェニレンスルフィ
ド,ポリブチレンテレフタレート等)が射出される。キ
ャビティ14内のプラスチックが固化すると、第1金型
11を矢印R方向に回転させながら矢印A方向へ移動さ
せる。これにより、第1金型11の半鼓形ウォーム部3
及び円筒形ウォーム部4の歯を形成する凹凸部15が、
射出成形プラスチックウォーム1の歯に干渉することな
く、射出成形プラスチックウォーム1の歯に沿って移動
する。その結果、射出成形プラスチックウォーム1が第
1金型11から離型されることになる。又、第2金型1
2を、矢印B方向に射出成形プラスチックウォーム1の
全長寸法Lよりも大きく移動させる。これにより、固化
した射出成形プラスチックウォーム1を第3金型13か
ら取り外す(離型する)ことができる。First mold 11 and second mold 1 as described above
By combining the second and third molds 13 as shown in FIG. 2, a cavity 14 having the same shape as that of the injection-molded plastic worm 1 is formed, and a plastic melted from a gate (not shown) inside the cavity 14 (for example, , Polyacetal, polyamide, polyphenylene sulfide, polybutylene terephthalate, etc.) are injected. When the plastic in the cavity 14 is solidified, the first mold 11 is moved in the arrow A direction while rotating in the arrow R direction. As a result, the half drum shaped worm portion 3 of the first mold 11 is formed.
And the uneven portion 15 forming the teeth of the cylindrical worm portion 4,
It moves along the teeth of the injection-molded plastic worm 1 without interfering with the teeth of the injection-molded plastic worm 1. As a result, the injection-molded plastic worm 1 is released from the first mold 11. Also, the second mold 1
2 is moved in the direction of arrow B by more than the total length L of the injection-molded plastic worm 1. As a result, the solidified injection-molded plastic worm 1 can be removed (released) from the third mold 13.
【0013】以上のように、本実施の形態の射出成形プ
ラスチックウォーム1は、歯部が半鼓形ウォーム部3と
これに連続する円筒形ウォーム部4とからなるため、歯
部全体を円筒形ウォームとする場合に比較して、噛み合
い歯数が多く、一枚の歯に係る負荷を小さくすることが
でき、金属製の円筒形ウォームに代えて使用できる程度
の強度を有している。従って、本実施の形態の射出成形
プラスチックウォーム1は、金属製の円筒形ウォームに
代えて使用することができ、ウォームギヤの軽量化を図
ることができる。As described above, the injection-molded plastic worm 1 according to the present embodiment has a tooth portion which is composed of the semi-hump shaped worm portion 3 and the cylindrical worm portion 4 which is continuous with the tooth portion. Compared to the case of using a worm, the number of meshing teeth is large, the load on one tooth can be reduced, and the strength is such that it can be used in place of a metal cylindrical worm. Therefore, the injection-molded plastic worm 1 of this embodiment can be used in place of the metal cylindrical worm, and the weight of the worm gear can be reduced.
【0014】また、本実施の形態の射出成形プラスチッ
クウォーム1は、歯部が半鼓形ウォーム部3とこれに連
続する円筒形ウォーム部4とからなるため、射出成形が
可能になり、大量生産による効率的な生産を行うことが
でき、製品価格の大幅な低廉化を図ることができる。Further, the injection-molded plastic worm 1 of the present embodiment has a tooth portion which is composed of a semi-trum-shaped worm portion 3 and a cylindrical worm portion 4 which is continuous with the tooth portion. It is possible to achieve efficient production, and to significantly reduce the product price.
【0015】[第2の実施の形態]ウォームギヤは、噛
み合いに滑りを伴うため、摩擦熱によって温度上昇し易
い。したがって、ウォームをプラスチックで形成した場
合、ウォームの使用状態によっては、温度上昇に起因す
る磨耗耐久性の低下を防止する必要を生じることがあ
る。[Second Embodiment] A worm gear is liable to increase in temperature due to frictional heat, because meshing involves slippage. Therefore, when the worm is made of plastic, it may be necessary to prevent the deterioration of the wear durability due to the temperature rise, depending on the usage state of the worm.
【0016】そこで、本実施の形態に係る射出成形プラ
スチックウォーム1は、母材としてのプラスチックに、
そのプラスチックよりも熱伝導率が良い物質(例えば、
鉄粉,銅粉等)を混入し、この熱伝導率が良い物質を混
入したプラスチックを図2の射出成形用金型10のキャ
ビティ14内に射出して成形する。Therefore, the injection-molded plastic worm 1 according to this embodiment has a plastic base material,
A substance that has better thermal conductivity than the plastic (eg,
Iron powder, copper powder, etc.) are mixed in, and a plastic in which this substance having a high thermal conductivity is mixed is injected into the cavity 14 of the injection molding die 10 in FIG. 2 for molding.
【0017】このようにして形成された射出成形プラス
チックウォーム1は、熱を逃がしやすくなり、蓄熱され
にくくなるため、温度上昇しにくくなり、温度上昇に起
因する磨耗耐久性の低下を防止することができる。In the injection-molded plastic worm 1 thus formed, heat is easily released and heat is less likely to be stored, so that it is difficult for the temperature to rise and it is possible to prevent the deterioration of wear durability due to the temperature rise. it can.
【0018】[その他の実施の形態]尚、上述の第1の
実施の形態は、軸穴7にウォーム軸8を嵌合する構成で
あるが、これに限られず、射出成形プラスチックウォー
ム1にウォーム軸を一体成形するようにしてもよい。こ
こで、金属製ウォーム軸をインサート成形で射出成形プ
ラスチックウォーム1と一体化してもよい。また、射出
成形プラスチックウォーム1とウォーム軸を同一のプラ
スチックで一体成形するようにしてもよい。[Other Embodiments] The above-described first embodiment has a structure in which the worm shaft 8 is fitted in the shaft hole 7, but the present invention is not limited to this, and the injection-molded plastic worm 1 is worm-formed. The shaft may be integrally molded. Here, the metal worm shaft may be integrated with the injection-molded plastic worm 1 by insert molding. Alternatively, the injection-molded plastic worm 1 and the worm shaft may be integrally molded from the same plastic.
【0019】[0019]
【発明の効果】以上のように、本発明の射出成形プラス
チックウォームは、半鼓形ウォーム部とこれに連続する
円筒形ウォーム部とからなるため、全体を円筒形ウォー
ムとする場合に比較して、噛み合い歯数が多く、一枚の
歯に係る負荷を小さくすることができ、金属製の円筒形
ウォームに代えて使用できる程度の強度を有している。
従って、本発明の射出成形プラスチックウォームは、金
属製の円筒形ウォームに代えて使用することができ、ウ
ォームギヤの軽量化を図ることができる。As described above, since the injection-molded plastic worm of the present invention comprises the semi-drum shaped worm portion and the cylindrical worm portion continuous with the semi-drum shaped worm portion, compared to the case where the whole is a cylindrical worm. The number of meshing teeth is large, the load on one tooth can be reduced, and the strength is such that it can be used in place of the metal cylindrical worm.
Therefore, the injection-molded plastic worm of the present invention can be used instead of the metal cylindrical worm, and the weight of the worm gear can be reduced.
【0020】また、本発明の射出成形プラスチックウォ
ームは、半鼓形ウォーム部とこれに連続する円筒形ウォ
ーム部とからなるため、射出成形が可能になり、大量生
産による効率的な生産を行うことができ、製品コストの
大幅な削減をすることが可能になる。Further, since the injection-molded plastic worm of the present invention is composed of the half drum-shaped worm portion and the cylindrical worm portion continuous with the worm-shaped worm portion, injection molding is possible and efficient production by mass production is possible. Therefore, it is possible to significantly reduce the product cost.
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る射出成形プラ
スチックウォームの断面図である。FIG. 1 is a sectional view of an injection-molded plastic worm according to a first embodiment of the present invention.
【図2】射出成形用金型の概略構成を示す断面図であ
る。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an injection molding die.
1……射出成形プラスチックウォーム、2……ウォーム
ホイール、3……半鼓形ウォーム部、4……円筒形ウォ
ーム部1 ... Injection-molded plastic worm, 2 ... Worm wheel, 3 ... Semi-cylindrical worm part, 4 ... Cylindrical worm part
Claims (2)
構成する射出成形プラスチックウォームであって、 半鼓形ウォーム部と、この半鼓形ウォーム部の小径側に
連続して形成された円筒形ウォーム部とからなることを
特徴とする射出成形プラスチックウォーム。1. An injection-molded plastic worm that constitutes a worm gear together with a worm wheel, comprising: a semi-drum shaped worm portion, and a cylindrical worm portion continuously formed on the small diameter side of the semi-drum shaped worm portion. An injection-molded plastic worm characterized in that
率が良い物質を混入してなる請求項1に記載の射出成形
プラスチックウォーム。2. The injection-molded plastic worm according to claim 1, wherein a substance having a thermal conductivity higher than that of plastic as a base material is mixed.
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- 2001-09-11 JP JP2001275573A patent/JP3839287B2/en not_active Expired - Fee Related
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