JP2004116646A - Resin gear - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用部品等の動力伝達機構や各種産業機器等において使用される大口径の樹脂歯車に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、大径の金属製ブラケットの外周に、射出成形により一体形成した大口径の樹脂歯車がある(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
大口径の樹脂歯車の場合、樹脂の量が多くなることから、軽量化のために肉厚はできるだけ薄く設計されており、それによる強度不足を補うために径方向に延びる複数の放射状リブが形成されている。
【0004】
ブラケットの外周に樹脂歯車を形成する際は、周方向に複数のゲートを有した金型を用い、ゲートから樹脂を射出成形して形成する。射出成形が完了すると、型割りして樹脂歯車がブラケットに一体形成される。
【0005】
【特許文献1】
特願2001−354652号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
大口径の樹脂歯車を射出成形する際、金型の隣り合うゲートの間隔が大きくなる。溶融樹脂は各ゲートから注入されて金型内に充填されるが、ゲートの間隔が大きいと、ゲートから注入された溶融樹脂の流路が長くなり、かつ、形成される樹脂歯車は薄肉であるため流路の体積は小さい。その結果、温度の低い金型に、樹脂が長時間接すると共に、金型に接する溶融樹脂の割合も増えることで、溶融樹脂が成形途中で冷えて固まり、射出圧が掛かり難くなってボイドが発生するおそれがある。
【0007】
そこで、ゲート数を増やして、流路を短くすことが考えられる。しかし、ゲート数が増えると、型割り時にゲート部分において樹脂を引き千切るために必要な力が大きくなり、樹脂歯車に歪が発生するなどの新たな問題が生じ、ゲート数の増大にも限界がある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、周方向複数のゲートから樹脂を射出成形して、大口径の環状に形成される樹脂歯車であって、外周面に歯部を有するとともに、内外周間の径方向中間部に周方向に延びる環状リブが形成されているものである。
【0009】
具体的には、大径のブラケットの外周に、周方向複数のゲートから樹脂を射出成形して、大口径の環状に形成される樹脂歯車であって、前記ブラケットの外周に一体形成されたボス部と、前記ボス部から径方向外向きに延びるウェブ部と、前記ウェブ部の外周に形成され外周面に歯部を有したリム部とからなり、前記ウェブ部に、径方向に延びる複数の放射状リブと、周方向に延びる環状リブとが形成されているものである。
【0010】
大口径の環状の樹脂歯車の口径としては、50〜300mmである。ここで、口径とは、環状の樹脂歯車の開口内周面の直径である。
【0011】
樹脂歯車は、CVTの変速用ボールねじ装置のブラケット等に射出成形されて、ブラケット等に一体形成される樹脂製の歯車や、ブラケット等に一体形成されず、例えば、中心に回転軸等を取付ける取付孔を有した樹脂製の歯車が単体にて射出成形されるものであってもよい。
【0012】
周方向に延びる環状リブの本数は1本であってもよく、あるいは径方向に複数本形成されていてもよい。また、環状リブは、樹脂歯車の両側面に形成されていてもよく、あるいは片側面にのみ形成されていてもよい。さらに、環状リブの径方向位置は、径方向のほぼ中央に限らず、内周寄り、あるいは外周寄りに形成されていてもよい。
【0013】
本発明の樹脂歯車によると、径方向中間部に周方向に延びる環状リブを形成したので、射出成形時にゲートから注入された溶融樹脂が金型内を流れる際に、環状リブに相当する体積の大きな空間を通って周方向に流れる。すなわち、周方向における流路の体積が大きくなり、温度の低い金型に、溶融樹脂が接する時間が短くなると共に、金型に接する溶融樹脂の割合も減少し、溶融樹脂の流動性が向上する。よって、溶融樹脂が途中で冷えて固まるのを防止でき、射出圧が掛かり易くなり射出圧力損失の低減が図れ、ボイドの発生を防ぐことができる。
【0014】
このように、大口径の樹脂歯車を射出成形する際、ゲート数を増やすことなく、ボイドの発生を防ぐことができ、型割り時にゲート部分において樹脂を引き千切るために必要な力が小さくて済み、樹脂歯車に歪が発生するなどの問題も生じない。
【0015】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態に係る樹脂歯車を図面に基づいて説明する。
【0016】
図1は本実施形態の歯車装置の正面図、図2は図1のII−II断面図、図3は図2の部分拡大断面図、図4は樹脂歯車の部分拡大正面図である。
【0017】
本実施形態は、大径の環状のブラケット2の外周に、金型に形成された周方向複数のゲートから樹脂を射出成形して、大口径の樹脂歯車1を形成したものであり、ブラケット2と樹脂歯車1にて歯車装置と称する。
【0018】
樹脂歯車1の口径は50〜300mmである。ここで、口径とは、環状の樹脂歯車の開口内周面の直径である。
【0019】
樹脂歯車1は、ブラケット2の外周に一体形成されたボス部11と、ボス部11から径方向外向きに延びるウェブ部12と、ウェブ部12の外周に形成されかつ外周面に歯部14を有したリム部13とからなる。ウェブ部12の軸方向の厚み寸法は、軽量化のため、ボス部11ならびにリム部13の軸方向の厚み寸法に比べて小さく設定されている。
【0020】
ウェブ部12の両側面には、それぞれ等間隔に配置された径方向に延びる複数の放射状リブ15と、周方向に延びる環状リブ16が形成されている。環状リブ16は、ウェブ部12の両側面に、各々同一径にて隣り合う放射状リブ15間に掛け渡されるように形成されている。環状リブ16の軸方向の厚み寸法は、放射状リブ15の軸方向の厚み寸法と同等に形成されている。
【0021】
環状リブ16は、周方向における樹脂の流量を増大させるために形成されるものであり、ウェブ部12の両側面あるいは片側面のいずれに形成するか、径方向に配置する本数や径方向の位置、軸方向ならびに径方向の厚み寸法などは特に限定されるものではない。
【0022】
樹脂歯車1は、ブラケット2を固定型と可動型とで構成された成形型内に配置し、成形型のうちブラケット2の外周域に対応するキャビティ内に、周方向に所定の間隔で位置する複数のゲートから樹脂を射出成形することにより、ブラケット2の外周に一体的に形成される。ブラケット2と樹脂歯車1とは、軸心回りに回転一体に設けられ、樹脂歯車1のリム部13の歯部14には、回転動力源から駆動力が伝達されて回転する減速歯車の歯部が噛合される。
【0023】
樹脂歯車を構成する樹脂材料としては、例えば、オレフィン系樹脂(ポリプロピレンなど)、フッ素樹脂、スチレン系樹脂(アクリロニトリル−スチレン共重合体、ABS樹脂など)、アクリル系樹脂(ポリメタクリル酸メチルなど)、ポリエステル系樹脂(ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリアルキレンアリーレート(ホモポリエステル)、アルキレンアリレート単位を有するコポリエステル、ポリアリレート系樹脂、液晶性ポリエステルなど)、ポリカーボネート系樹脂(ビスフェノールA型ポリカーボネートなど)、ポリアミド系樹脂(ナイロン6、ナイロン66、ナイロン610などの脂肪族ナイロン、芳香族ナイロンMXD−6など)、ポリアセタール系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリスルホンエーテル系樹脂などが例示できる。
【0024】
上記樹脂材料には補強繊維が含まれていてもよい。補強繊維としては、無機繊維(ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、チタン酸カリウム、チタン酸バリウム、アルミナ繊維、シリカ繊維、炭化ケイ素繊維、窒化ケイ素繊維等)や、有機繊維(アラミド繊維等)などが例示できる。
【0025】
このように構成された樹脂歯車1によると、ウェブ部12に周方向に延びる環状リブ16を形成したので、射出成形時にゲートから注入された溶融樹脂が金型内を流れる際に、環状リブ16に相当する体積の大きな空間を通って周方向に流れる。すなわち、周方向における流路の体積が大きくなり、温度の低い金型に、溶融樹脂が接する時間が短くなると共に、金型に接する溶融樹脂の割合も減少し、溶融樹脂の流動性が向上する。よって、溶融樹脂が途中で冷えて固まるのを防止でき、射出圧が掛かり易くなり射出圧力損失の低減が図れ、ボイドの発生を防ぐことができる。
【0026】
このように、大口径の樹脂歯車1を射出成形する際、ゲート数を増やすことなく、ボイドの発生を防ぐことができ、型割り時にゲート部分において樹脂を引き千切るために必要な力が小さくて済み、樹脂歯車1に歪が発生するなどの問題も生じない。
【0027】
また、ウェブ部12に、複数の放射状リブ15に加え、周方向に延びる環状リブ16を形成したことにより、樹脂歯車1の軽量化を図りながらも強度ならびに剛性の向上が図れる。
【0028】
さらに、環状リブ16を形成したことにより、ゲートから注入された溶融樹脂が合流するウエルド部において、樹脂歯車1が径方向に割れて破損するのを防止できる。すなわち、環状リブ16を追加することで、樹脂歯車1の周方向の引張強度が向上し、樹脂歯車1が径方向に割れて周方向に口が開くのを防止でき、ウエルド部のヒートショック強度が仕様を満足するものとなる。
【0029】
【発明の効果】
本発明の樹脂歯車によると、ゲート数を増やすことなく、射出圧力損失の低減が図れ、ボイドの発生を防ぐことができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態の歯車装置の正面図
【図2】図1のII−II断面図
【図3】図2の部分拡大断面図
【図4】本発明の実施形態の樹脂歯車の部分拡大正面図
【符号の説明】
1 樹脂歯車
2 ブラケット
11 ボス部
12 ウェブ部
13 リム部
14 歯部
15 放射状リブ
16 環状リブ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a large-diameter resin gear used in a power transmission mechanism such as a part for an automobile and various industrial devices.
[0002]
[Prior art]
BACKGROUND ART Conventionally, there is a large-diameter resin gear integrally formed by injection molding on the outer periphery of a large-diameter metal bracket (for example, see Patent Document 1).
[0003]
In the case of large-diameter resin gears, the amount of resin increases, so the thickness is designed to be as thin as possible for weight reduction, and a plurality of radial ribs extending in the radial direction are formed to compensate for the lack of strength. Have been.
[0004]
When forming the resin gear on the outer periphery of the bracket, a mold having a plurality of gates in the circumferential direction is used, and the resin is formed by injection molding from the gates. When the injection molding is completed, the resin gear is divided and integrally formed on the bracket.
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application No. 2001-354652
[Problems to be solved by the invention]
When a large-diameter resin gear is injection-molded, the distance between adjacent gates of the mold increases. Molten resin is injected from each gate and filled into the mold.If the distance between the gates is large, the flow path of the molten resin injected from the gate becomes long, and the formed resin gear is thin. Therefore, the volume of the channel is small. As a result, the resin is in contact with the mold at a low temperature for a long time, and the ratio of the molten resin in contact with the mold is increased, so that the molten resin cools and solidifies during molding, making it difficult for injection pressure to be applied and voids are generated. There is a possibility that.
[0007]
Therefore, it is conceivable to increase the number of gates and shorten the flow path. However, when the number of gates increases, the force required to break the resin at the gates at the time of mold separation increases, causing new problems such as distortion of the resin gears. There is.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is a resin gear formed into a large-diameter annular shape by injecting a resin from a plurality of gates in a circumferential direction, having a tooth portion on an outer peripheral surface, and a peripheral portion at a radially intermediate portion between the inner and outer circumferences. An annular rib extending in the direction is formed.
[0009]
Specifically, a resin gear is formed on the outer periphery of a large-diameter bracket by injection molding a resin from a plurality of gates in a circumferential direction to form a large-diameter annular ring, and a boss integrally formed on the outer periphery of the bracket. A web portion extending radially outward from the boss portion, and a rim portion formed on the outer periphery of the web portion and having a tooth portion on an outer peripheral surface, and a plurality of radially extending Radial ribs and annular ribs extending in the circumferential direction are formed.
[0010]
The diameter of the large-diameter annular resin gear is 50 to 300 mm. Here, the diameter is the diameter of the inner peripheral surface of the opening of the annular resin gear.
[0011]
The resin gear is injection-molded on a bracket or the like of a CVT transmission ball screw device, and is not integrally formed with a resin gear or a bracket or the like formed integrally with the bracket or the like. For example, a rotary shaft or the like is mounted at the center. A resin gear having an attachment hole may be formed by injection molding alone.
[0012]
The number of annular ribs extending in the circumferential direction may be one, or a plurality of ribs may be formed in the radial direction. Further, the annular rib may be formed on both side surfaces of the resin gear, or may be formed only on one side surface. Furthermore, the position of the annular rib in the radial direction is not limited to substantially the center in the radial direction, and may be formed closer to the inner circumference or the outer circumference.
[0013]
According to the resin gear of the present invention, the annular rib extending in the circumferential direction is formed at the radially intermediate portion, so that when the molten resin injected from the gate flows through the mold during injection molding, the volume of the annular rib is reduced. Flows circumferentially through large spaces. That is, the volume of the flow path in the circumferential direction increases, the time during which the molten resin contacts the low-temperature mold is reduced, the ratio of the molten resin in contact with the mold decreases, and the flowability of the molten resin improves. . Therefore, it is possible to prevent the molten resin from cooling and solidifying in the middle, to easily apply the injection pressure, reduce the injection pressure loss, and prevent the generation of voids.
[0014]
Thus, when injection molding a large-diameter resin gear, it is possible to prevent the occurrence of voids without increasing the number of gates, and to reduce the force required to break the resin at the gate portion during mold splitting. Thus, there is no problem such as distortion of the resin gear.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
A resin gear according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0016]
1 is a front view of the gear device of the present embodiment, FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG. 1, FIG. 3 is a partially enlarged sectional view of FIG. 2, and FIG.
[0017]
In the present embodiment, a
[0018]
The diameter of the
[0019]
The
[0020]
On both side surfaces of the
[0021]
The
[0022]
The
[0023]
Examples of the resin material constituting the resin gear include olefin-based resins (eg, polypropylene), fluororesins, styrene-based resins (eg, acrylonitrile-styrene copolymer, ABS resin), acrylic resins (eg, polymethyl methacrylate), Polyester resins (polyalkylene arylates (homopolyesters) such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, copolyesters having alkylene arylate units, polyarylate resins, liquid crystalline polyesters, etc.), polycarbonate resins (bisphenol A) Polycarbonate, etc.), polyamide resins (aliphatic nylon such as nylon 6, nylon 66, nylon 610, aromatic nylon MXD-6, etc.), polyacetal resins, poly Eniren'eteru resins, polyphenylene sulfide resins, polysulfone resins, polysulfone ether resin can be exemplified.
[0024]
The resin material may include a reinforcing fiber. Examples of the reinforcing fibers include inorganic fibers (glass fibers, carbon fibers, metal fibers, potassium titanate, barium titanate, alumina fibers, silica fibers, silicon carbide fibers, silicon nitride fibers, etc.) and organic fibers (aramid fibers, etc.). Can be exemplified.
[0025]
According to the
[0026]
As described above, when injection molding a large-
[0027]
Further, by forming
[0028]
Further, the formation of the
[0029]
【The invention's effect】
According to the resin gear of the present invention, the injection pressure loss can be reduced without increasing the number of gates, and the effect that voids can be prevented can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a gear device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 1. FIG. 3 is a partially enlarged cross-sectional view of FIG. Partial enlarged front view of [Description of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
外周面に歯部を有するとともに、内外周間の径方向中間部に周方向に延びる環状リブが形成されている、ことを特徴とする樹脂歯車。A resin gear is formed by injection molding a resin from a plurality of gates in a circumferential direction to form a large-diameter annular ring,
A resin gear having a tooth portion on an outer peripheral surface and an annular rib extending in a circumferential direction at a radially intermediate portion between the inner and outer peripheries.
前記ブラケットの外周に一体形成されたボス部と、前記ボス部から径方向外向きに延びるウェブ部と、前記ウェブ部の外周に形成され外周面に歯部を有したリム部とからなり、
前記ウェブ部に、径方向に延びる複数の放射状リブと、周方向に延びる環状リブとが形成されている、ことを特徴とする樹脂歯車。A resin gear formed by injection molding resin from a plurality of circumferential gates on the outer periphery of a large-diameter bracket to form a large-diameter annular ring,
A boss portion integrally formed on the outer periphery of the bracket, a web portion extending radially outward from the boss portion, and a rim portion formed on the outer periphery of the web portion and having a tooth portion on an outer peripheral surface,
A resin gear, wherein a plurality of radial ribs extending in a radial direction and an annular rib extending in a circumferential direction are formed on the web portion.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002280461A JP2004116646A (en) | 2002-09-26 | 2002-09-26 | Resin gear |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002280461A JP2004116646A (en) | 2002-09-26 | 2002-09-26 | Resin gear |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004116646A true JP2004116646A (en) | 2004-04-15 |
Family
ID=32275161
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002280461A Pending JP2004116646A (en) | 2002-09-26 | 2002-09-26 | Resin gear |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004116646A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8100026B2 (en) * | 2006-06-07 | 2012-01-24 | Enplas Corporation | Plastic injection-molded gear |
-
2002
- 2002-09-26 JP JP2002280461A patent/JP2004116646A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US8100026B2 (en) * | 2006-06-07 | 2012-01-24 | Enplas Corporation | Plastic injection-molded gear |
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