JP2007056923A - Manufacturing method of material for resin gear and manufacturing method of resin gear - Google Patents
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Description
本発明は、金属製ブッシュをインサートとし、金属製ブッシュの周囲に歯部となるリング状の樹脂部を一体に成形する樹脂製歯車用素材の製造法に関する。また、前記製造した樹脂製歯車用素材を用いる樹脂製歯車の製造法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a resin gear material in which a metal bush is used as an insert, and a ring-shaped resin portion serving as a tooth portion is integrally formed around the metal bush. The present invention also relates to a method for manufacturing a resin gear using the manufactured resin gear material.
バックラッシュによる歯打ち音の発生を低減するため、外周に歯を有する環状歯体に金属製の芯体(金属製ブッシュ)を挿入して係合した歯車が特許文献1に記載されている。この歯車は、環状歯体と芯体の間に間隙を設けてあり、環状歯体と芯体とが相対回転可能なように、前記間隙に弾性体を充填した構成となっている。そして、環状歯体と芯体の係合は、弾性体を介して行なわれているが、弾性体の変形が所定量を越えると環状歯体と芯体が直接系合し、弾性体のそれ以上の変形が抑えられ、これによって弾性体の耐久性を高めている。また、前記弾性体は、歯車の回転軸方向と垂直な面の開放端に露出しており、変形した弾性体はこの開放端へ逃げる。
In order to reduce the occurrence of rattling noise due to backlash,
しかし、前記歯車は、弾性体の変形が所定量を越えると環状歯体と芯体が直接系合するので、その状態ではダンパ機能は働かない。また、弾性体は変形したとき開放端へ逃げるので大きな変形が繰り返されることになってクリープ現象により弾性体の劣化が早まり、長期にわたりダンパ機能を維持することが困難である。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、バックラッシュによる歯打ち音の発生を低減し、かつダンパ機能を長期にわたって維持する樹脂製歯車と当該樹脂製歯車用の素材を提供することである。
However, when the deformation of the elastic body exceeds a predetermined amount, the annular tooth body and the core body are directly combined with each other, and in this state, the damper function does not work. Further, since the elastic body escapes to the open end when deformed, the large deformation is repeated, and the deterioration of the elastic body is accelerated by the creep phenomenon, and it is difficult to maintain the damper function for a long time.
The present invention has been made in view of the above problems, and provides a resin gear that reduces the occurrence of rattling noise due to backlash and maintains the damper function over a long period of time, and a material for the resin gear. is there.
上記課題を解決するために、本発明では、金属製ブッシュをインサートとし、金属製ブッシュの周囲に歯部となるリング状の樹脂部を一体に成形する樹脂製歯車用素材の製造を、次のように行なう。すなわち、前記金属製ブッシュとして、その外周面に径方向へ突出する回り止めを有し当該回り止めがゴム弾性層で被覆された構成の金属製ブッシュを用いる。そして、この金属製ブッシュをインサートとしてリング状の樹脂部を金属製ブッシュと一体に成形し、前記ゴム弾性層で被覆された回り止めを露出しないように樹脂部に埋設することを特徴とする(請求項1)。樹脂製歯車は、前記製造した樹脂製歯車用素材の樹脂部に歯形を切削加工して製造する(請求項3)。 In order to solve the above-described problems, in the present invention, the production of a resin gear material in which a metal bush is used as an insert and a ring-shaped resin portion that becomes a tooth portion around the metal bush is integrally formed is as follows. Do as follows. That is, as the metal bush, a metal bush having a structure in which the outer peripheral surface has a detent protruding in the radial direction and the detent is covered with a rubber elastic layer is used. Then, using this metal bush as an insert, a ring-shaped resin portion is formed integrally with the metal bush, and is embedded in the resin portion so as not to expose the rotation stopper covered with the rubber elastic layer ( Claim 1). The resin gear is manufactured by cutting a tooth profile on the resin portion of the manufactured resin gear material (claim 3).
上記によれば、ゴム弾性層で被覆された回り止めは、露出がないように樹脂部に埋設されており、回り止めは常にゴム弾性層を介して樹脂部と係合することになる。従って、ゴム弾性層は、樹脂部に閉じ込められた内部で自ずと大きな変形を抑えられる。 According to the above, the detent covered with the rubber elastic layer is embedded in the resin portion so as not to be exposed, and the detent is always engaged with the resin portion via the rubber elastic layer. Accordingly, the rubber elastic layer can naturally be prevented from being greatly deformed inside the resin portion.
請求項1に係る発明において、金属製ブッシュがゴム弾性層を介さず樹脂部と直接一体化される界面には、離型性を付与しておくことが好ましい(請求項2)。こうすることで、金属製ブッシュと樹脂部は、ゴム弾性層を介した箇所でのみ係合されることになる。
In the invention according to
上述のように、本発明によれば、回り止めは常にゴム弾性層を介して樹脂部と係合しているので、歯車に加わった衝突エネルギーはゴム弾性層で吸収され、常にダンパ機能が発揮される。ゴム弾性層で被覆された回り止めは、露出がないように樹脂部に埋設されており、歯車に加わった衝突エネルギーを吸収するときのゴム弾性層の変形は、樹脂部に閉じ込められた内部で起こるので、自ずと大きく変形することを抑えられる。ゴム弾性層のクリープ現象による劣化を抑えることができ、ダンパ機能を長期にわたって維持する樹脂製歯車を提供することができる。 As described above, according to the present invention, since the rotation stopper is always engaged with the resin portion via the rubber elastic layer, the collision energy applied to the gear is absorbed by the rubber elastic layer and always exhibits a damper function. Is done. The rotation stopper covered with the rubber elastic layer is embedded in the resin part so as not to be exposed, and the deformation of the rubber elastic layer when absorbing the collision energy applied to the gear is internally confined in the resin part. Because it happens, it can be prevented from deforming greatly. It is possible to provide a resin gear that can suppress deterioration due to the creep phenomenon of the rubber elastic layer and maintain the damper function over a long period of time.
金属製ブッシュがゴム弾性層を介さず樹脂部と直接一体化される界面に離型性を付与しておくと、この部分では金属製ブッシュが樹脂部と直接に接着して一体化されることがないので、歯車に加わった衝突エネルギーはゴム弾性層で全て吸収される。これによって、ダンパ機能としての効果が一層向上する。 If releasability is given to the interface where the metal bush is directly integrated with the resin part without going through the rubber elastic layer, the metal bush is directly bonded and integrated with the resin part at this part. Therefore, all the collision energy applied to the gear is absorbed by the rubber elastic layer. Thereby, the effect as a damper function is further improved.
本発明に係る方法を実施するに当り、図1に示す金属製ブッシュ1を使用する。金属製ブッシュ1は、図1(a)横断面図ならびに(b)縦断面図に示すように、その外周面に径方向へ突出する凸形状の回り止め4を所定間隔で設けたものである。この回り止め4は、その厚さが金属製ブッシュ1の厚さより薄く、金属製ブッシュ1の外周面の中央に配列されている。この金属製ブッシュ1の回り止め4に、射出成形、圧縮成形などの方法によりゴム弾性層3を設ける。この実施の形態では、金属製ブッシュ1の外周面に配列した回り止め4同士の間の外周面にも、回り止め4の厚さと同じ幅でゴム弾性層を設けた。ゴム弾性層3の材料として、例えば、水素化アクリロニトリルブタジエンゴム(HNBR)、フッ素ゴム等を用いる。また、ゴム弾性層3の厚さは、0.5〜1mm程度に設定する。ゴム弾性層3を被覆した回り止め4部分(図1(b)におけるB部)を拡大したものが図2である。
In carrying out the method according to the present invention, a
上記の金属製ブッシュ1をインサートとして、歯部となるリング状の樹脂部2を金属製ブッシュ1と一体成形し樹脂製歯車用素材とする。このとき、ゴム弾性層3で被覆された回り止め4を露出しないように樹脂部に埋設する。成形手段は、注入成形、圧縮成形、射出成形などのいずれの手段であってもよい。
注入成形においては、成形金型内で、リング状の補強繊維基材を二段重ねにして金属製ブッシュの周囲に配置する。このとき、二段重ねのリング状の補強繊維基材で上下から回り止めを挟み込むように、補強繊維基材を配置する。そして、成形金型を閉じ、液状樹脂を注入して補強繊維基材に浸透させ、加熱により樹脂を硬化させる成形を行なう。
圧縮成形においても、注入成形と同様にリング状補強繊維基材と金属製ブッシュを成形金型に配置する。この場合、リング状補強繊維基材には予め熱硬化性樹脂を含浸して半硬化状態としてある。成形金型を閉じ、加熱加圧により樹脂を硬化させる成形を行なう。
射出成形においては、金属製ブッシュを成形金型に配置し、常法により樹脂を射出して成形を行なう。樹脂には、適宜充填材を配合することができる。
Using the
In the injection molding, a ring-shaped reinforcing fiber base material is stacked in two stages in a molding die and arranged around a metal bush. At this time, the reinforcing fiber base material is arranged so that the rotation stopper is sandwiched from above and below by the two-layered ring-shaped reinforcing fiber base material. Then, the molding die is closed, and a liquid resin is injected to infiltrate the reinforcing fiber base, and the resin is cured by heating.
Also in the compression molding, the ring-shaped reinforcing fiber base and the metal bush are arranged in the molding die in the same manner as the injection molding. In this case, the ring-shaped reinforcing fiber base material is impregnated with a thermosetting resin in advance to be in a semi-cured state. Molding is performed by closing the molding die and curing the resin by heating and pressing.
In injection molding, a metal bush is placed in a molding die, and molding is performed by injecting a resin by a conventional method. A filler can be appropriately blended in the resin.
上記のように製造した樹脂製歯車用素材の樹脂部2に切削加工により歯形を形成し、樹脂製歯車を製造する。ゴム弾性層3の厚みの不均一に起因して、金属製ブッシュ1と樹脂部2の中心が一致しない場合であっても、前記のように、最後の段階で樹脂部2の切削加工により歯形を形成すれば、金属製ブッシュ1の中心に樹脂部2の中心が一致するよう樹脂部2に切削を施して、両者の中心を一致させることができる。
A tooth shape is formed by cutting in the
上記の樹脂製歯車用素材の製造において、金属製ブッシュ1がゴム弾性層3を介さず樹脂部2と直接一体化される界面には離型性を付与しておくことが好ましい。具体的には、金属製ブッシュ1の当該部分に予め離型剤を塗布しておく。そして、金属製ブッシュ1の離型剤塗布部と当該部分に一体となる樹脂部2とは、密着はしているが接合ないしは接着はされていない状態とする。
In the production of the resin gear material described above, it is preferable to provide releasability to the interface where the
1は金属製ブッシュ
2は樹脂部
3はゴム弾性層
4は回り止め
1 is a
Claims (3)
前記金属製ブッシュとして、その外周面に径方向へ突出する回り止めを有し当該回り止めがゴム弾性層で被覆された構成の金属製ブッシュを用い、
この金属製ブッシュをインサートとしてリング状の樹脂部を金属製ブッシュと一体に成形し、前記ゴム弾性層で被覆された回り止めを露出しないように樹脂部に埋設することを特徴とする樹脂製歯車用素材の製造法。 In the production of a resin gear material that uses a metal bush as an insert and integrally molds a ring-shaped resin part that becomes a tooth part around the metal bush,
As the metal bush, a metal bush having a structure that has a detent protruding in the radial direction on the outer peripheral surface thereof and the detent is covered with a rubber elastic layer,
A ring-shaped resin portion is formed integrally with the metal bush by using this metal bush as an insert, and is embedded in the resin portion so as not to expose the rotation stopper covered with the rubber elastic layer. Of manufacturing materials.
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