JP2009074663A - 成形プラスチック歯車 - Google Patents

Abstract

【課題】長期間潤滑機能を保持でき、動力伝達時の歯の摺動抵抗、歯の摩耗、騒音、及び動力伝達効率のロスを低減できると共に、長期間回転伝達精度を維持することができる成形プラスチック歯車の提供を目的とする。
【解決手段】金型のキャビティ内に溶融プラスチックを射出することにより、相手歯車と噛み合う歯１０が複数形成されるようになっている。歯１０は、噛み合う相手歯車の歯と接触する面接触領域１５に、流動性を有する潤滑剤が収容される凹み１６が形成されている。凹み１６は、噛み合う相手歯車の歯との接触部が移動する方向（接触軌跡１３に沿う方向）の下流側端部近傍において、接触軌跡１３が直交する仮想断面上における断面積が接触軌跡１３に沿う方向の上流側から下流側に向かうにしたがって小さくなっている。
【選択図】図４

Description

この発明は、金型のキャビティ内に溶融プラスチックを射出することにより形成される成形プラスチック歯車、特に、略円板状のディスク部側面に、径方向内方から径方向外方へ向かって延びる複数の歯が周方向に沿って等間隔に形成されてなるフェースギヤ等の成形プラスチック歯車に関するものである。

近年、直交する２軸間の動力伝達には、射出成形されたフェースギヤ（成形プラスチック歯車）が使用されるようになっている。

図１４は、フェースギヤ１００とこれに噛み合う平歯車１０１とで動力伝達機構１０２を構成し、これらフェースギヤ１００と平歯車１０１とで直交する２軸間の動力伝達を行うようになっている。そして、フェースギヤ１００の使用態様としては、被動側で使用される場合と駆動側で使用される場合の両方がある。

図１５は、このようなフェースギヤ１００の歯１０３と平歯車１０１の歯１０４の噛み合い時における接触部の移動方向を、フェースギヤ１００の歯１０３について模式的に示す図である。この図において（ａ）は、フェースギヤ１００が被動側で使用される場合を示し、（ｂ）は、フェースギヤ１００が駆動側で使用される場合を示している。

この図１５（ａ）に示すように、フェースギヤ１００が被動側で使用される場合において、フェースギヤ１００の歯１０３と平歯車の歯（１０４（図１４参照））との噛み合い時における接触部は、図中の線１０５のように、フェースギヤ１００の歯１０３の径方向外方側の歯先１０７側から径方向内方側の歯元１０８側へ向かって斜めに移動するようになっている。

また、図１５（ｂ）に示すように、フェースギヤ１００が駆動側で使用される場合において、フェースギヤ１００の歯１０３と平歯車の歯（１０４（図１４参照））の噛み合い時における接触部は、図中の線１０６のように、フェースギヤ１００の歯１０３の径方向内方側の歯元１０８側から径方向外方側の歯先１０７側へ向かって斜めに移動するようになっている。

そして、これらフェースギヤ１００と平歯車１０１は、動力伝達時において、被動側であるか駆動側であるかに拘わらず、両歯面の接触部にすべりを生じるため、噛み合う両歯面にグリス等の潤滑剤が塗布されて、すべりに起因する摺動抵抗、摩耗、騒音及び動力伝達効率のロスが低減されるように工夫されている（図１４参照）。

しかしながら、このようなフェースギヤ１００と平歯車１０１は、その噛み合いの特性上、フェースギヤ１００が被動側で使用される場合には、フェースギヤ１００の歯面１１０に塗布した潤滑剤が接触部の移動方向に沿って径方向外方側の歯先１０７側から径方向内方側の歯元１０８側へ向かって押し出される傾向にあり、フェースギヤ１００が駆動側で使用される場合には、フェースギヤ１００の歯面１１０に塗布した潤滑剤が接触部の移動方向に沿って径方向内方側の歯元１０８側から径方向外方側の歯先１０７側へ向かって押し出される傾向にあるため、歯面１１０の潤滑剤の膜厚が不十分になりやすい。

このような問題を解決するものとして、図１６に示すように、フェースギヤ１２０の歯面１２２の歯すじ方向に沿って延びる段差１２３をフェースギヤ１２０の歯１２１の歯先１２４側から歯元１２５側へ向かって多数平行に形成し、その段差間１２２にグリスを保持するようにした技術が既に開発された（特許文献１参照）。
特開２００２−２３３２７６号公報

しかしながら、特許文献１に開示された技術は、フェースギヤ１２０の歯１２１と平歯車の歯のすべり接触により、フェースギヤ１２０の歯１２１の歯すじ方向に沿って形成された段差１２３の突起部分が摩耗しやすく、フェースギヤ１２０の歯１２１のグリス保持力が早期に低下するだけでなく、フェースギヤ１２０と平歯車の両歯面間の隙間が増大し、回転伝達精度が低下するという問題を有している。

そこで、本発明は、長期間潤滑機能を保持でき、動力伝達時の歯の摺動抵抗、歯の摩耗、騒音、及び動力伝達効率のロスを低減できると共に、長期間回転伝達精度を維持することができる成形プラスチック歯車の提供を目的とする。

請求項１の発明は、金型のキャビティ内に溶融プラスチックを射出することにより、相手歯車と噛み合う歯が複数形成される成形プラスチック歯車に関するものである。この発明において、前記歯は、噛み合う相手歯車の歯と接触する歯面部分に、流動性を有する潤滑剤が収容される凹みが形成されている。また、前記凹みは、前記噛み合う相手歯車の歯との接触部が移動する方向の下流側端部近傍において、前記接触部が移動する方向に直交する仮想断面上における断面積が前記接触部の移動方向の上流側から下流側に向かうにしたがって小さくなることを特徴としている。

請求項２の発明は、請求項１の発明に係る成形プラスチック歯車において、前記凹みに特徴を有するものである。すなわち、本発明において、前記凹みは、前記歯面部分に複数形成されている。

請求項３の発明は、請求項１又は２の発明に係る成形プラスチック歯車において、前記凹みに特徴を有するものである。すなわち、本発明において、前記凹みは、少なくとも前記接触部が移動する方向の下流側端部近傍において、その深さが前記接触部の移動する方向の下流側へ向かうにしたがって浅くなるように形成されている。

請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれかの発明に係る成形プラスチック歯車において、前記凹みに特徴を有するものである。すなわち、本発明において、前記凹みは、歯先側から歯元側に向かって延びる面が、前記金型の離型方向に対してアンダーカットにならないように形成されている。

請求項５の発明は、請求項１の発明に係る成形プラスチック歯車において、前記凹みに特徴を有するものである。すなわち、本発明において、前記凹みは、複数の溝と、前記複数の溝が合流する合流部と、からなっている。そして、前記凹みの前記合流部は、前記凹みの他部よりも前記接触部が移動する方向の下流側に位置するように形成されている。

請求項１の発明によれば、相手歯車の歯との噛み合い接触部において、噛み合いが進むと凹み内の潤滑剤の圧力が上昇し、潤滑剤の膜圧が上昇し、潤滑剤の膜厚を維持することができ、潤滑が長期間にわたり確実に行われるため、歯の摺動抵抗，歯の摩耗，騒音及び動力伝達効率のロスを低減することができると共に、長期間回転伝達精度を維持することができる。

請求項２の発明によれば、各凹みを近づけて配置できるため、潤滑剤の膜圧の変動を小さくすることができ、より回転伝達精度を高めることができる。

請求項３の発明によれば、請求項１の発明の効果と相俟って、より一層効果的に潤滑剤の膜圧を上昇させることができる。

請求項４の発明によれば、射出成形金型の離型が容易になると共に、射出成形金型のキャビティ内の成形プラスチック歯車を容易に取り出すことができ、射出成形のみで製造できるため、生産効率を高めることができ、成形プラスチック歯車の製造価格の低廉化を図ることができる。

請求項５の発明によれば、多くの凹みから噛み合い接触部へ潤滑剤が供給され、噛み合い接触部が確実に潤滑され、歯の摺動抵抗，歯の摩耗，騒音及び動力伝達効率のロスを低減することができると共に、長期間回転伝達精度を維持することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳述する。

図１乃至図３は、本発明の実施形態に係る成形プラスチック歯車としてのフェースギヤ１を示すものである。このうち、図１（ａ）はフェースギヤ１の正面図を示すものであり、図１（ｂ）は図１（ａ）の一部を拡大して示す図であり、図１（ｃ）は図１（ｂ）のＡ方向から見た図である。また、図２は、図１（ａ）のＢ−Ｂ線に沿って切断して示す断面図である。また、図３は、フェースギヤ１の背面図を示すものである。

これらの図に示すように、フェースギヤ１は、回転中心軸２を中心とする円板状のウェブ３と、このウェブ３の径方向内方側の背面側側面（図２の右側側面）４から回転中心軸２に沿って突出する円筒状のボス５と、ウェブ３の径方向外方端の正面側側面（図２の左側側面）６にウェブ３の外周端に沿ってリング状に形成された歯部７と、を有している。そして、ウェブ３及びボス５の回転中心部には、フェースギヤ１を表裏に貫通する軸穴８が形成されている。

フェースギヤ１の歯部７には、径方向内方から径方向外方へ向かって延びる歯１０が周方向に沿って放射状に複数形成されている。このフェースギヤ１の歯１０は、図示しない平歯車の歯と噛み合うようになっている。

図４（ａ）は、フェースギヤ１が被動側で使用される場合の歯１０の側面形状図であり、図１（ｃ）のＣ−Ｃ線に沿って切断して示す歯１０の側面形状図である。この図４（ａ）において、フェースギヤ１の歯１０と図示しない平歯車の歯との噛み合い範囲を、ａ１〜ａ３の線で囲まれる範囲（平行四辺形の範囲）とする。このフェースギヤ１の歯１０における噛み合い範囲を示す線のうち、ａ１がフェースギヤ１と図示しない平歯車の噛み合い位置のフェースギヤ１から見た径方向外方端を示す線（歯たけ方向に沿って延びる線）であり、ａ２がフェースギヤ１と図示しない平歯車の噛み合い位置のフェースギヤ１から見た径方向内方端を示す線（歯たけ方向に沿って延びる線）であり、ａ３がフェースギヤ１の歯１０と図示しない平歯車の歯先との接触位置のフェースギヤ１の歯元側端部を示す線（歯幅方向に沿って延びる線）である。

この図４（ａ）に示すように、フェースギヤ１の歯１０と図示しない平歯車の歯との噛み合い範囲において、フェースギヤ１の歯１０と図示しない平歯車の歯との噛み合い接触位置は、フェースギヤ１の歯のａ１線側の歯先１１からａ２線側の歯元１２に向かう線（接触軌跡）１３で示すように、歯面１４を右上から左下に斜めに横切るように移動する。しかも、フェースギヤ１は、合成樹脂製であるため、図示しない平歯車との噛み合い接触部に作用する荷重で歯面１４が弾性変形し、その弾性変形した部分で面接触するようになっている。そして、このフェースギヤ１の歯１０の面接触する領域の軌跡は、図４（ａ）において網掛け部分として示すように、接触軌跡１３に沿って、且つ、接触軌跡１３に対してある幅をもって移動するようになっている（図４（ａ）参照）。なお、以下の説明において、このフェースギヤ１の歯１０の面接触する範囲（歯面部分）を、面接触領域１５とする。

また、図４（ａ），（ｂ）に示すように、フェースギヤ１の歯１０の面接触領域１５には、接触軌跡１３の方向に沿って複数の凹み１６が形成されている。なお、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＤ−Ｄ線に沿って切断して示す歯１０の断面図である。ここで、フェースギヤ１の歯面１４には流動性を有する潤滑剤（例えば、グリス）が塗布されると共に、フェースギヤ１の歯１０の凹み１６には潤滑剤が充填される。

凹み１６は、図４（ａ）に示すように、略二等辺三角形の形状を呈しており、底辺１７が歯元１２側に位置し且つ歯幅方向に沿って延びており、頂部１８が歯先１１側に位置するように形成されている。また、凹み１６は、図４（ｂ）に示すように、歯面１４を部分的にえぐり落としたような形状を呈しており、底面２０の形状が頂部１８から歯元１２側へ歯たけ方向に沿って延びる線（図４（ｂ）中の下方向へ延びる線）２１に対して歯面１４寄りに（時計回り方向に）角度θ分だけ傾いており、この歯面１４の歯元１２側端部が歯面１４まで滑らかに切り上がるように形成されている。このように凹み１４の底面２０が形成されることにより、底面２０の傾き角θが射出成形金型から製品（フェースギヤ１）を取り出す際の抜け勾配となり、フェースギヤ１を射出成形金型から容易に分離することができる。なお、凹み１６の底面２０の傾き角θが頂部１８から歯元１２側へ歯たけ方向に沿って延びる線２１に対して反時計回り方向に傾いていると、射出成形金型とフェースギヤ１との分離時において、凹み１６の底面２０がアンダーカット部となって射出成形金型に引っ掛かり、射出成形金型からフェースギヤ１を分離することが困難になり、射出成形のみでフェースギヤ１を生産することができなくなり、射出成形のみでフェースギヤ１を生産することができる本実施形態の場合に比較して生産性が低下する。

ここで、凹み１６は、図４（ａ）の図中左半分が面接触領域１５内に位置するように形成されている。したがって、凹み１６は、図示しない平歯車の歯との接触部が移動する方向（接触軌跡１３に沿う方向）の下流側端部近傍において、図４（ａ）中の２３−２３線に沿う仮想平面であって、且つ、接触軌跡１３が直交する仮想断面（例えば、図４（ａ）の紙面に垂直な仮想平面で切断される断面）上における断面積が接触軌跡１３の上流（図４（ａ）中右上）側から下流（図４（ａ）中左下）側に向かうにしたがって小さくなる。その結果、フェースギヤ１の歯１０と図示しない平歯車の歯の噛み合い部における相対運動により、凹み１６の接触軌跡１３に沿う方向の下流側端部近傍に周囲の潤滑剤を引き込み、フェースギヤ１の歯１０と図示しない平歯車の歯の面接触部分における凹み１６内の潤滑剤の圧力が上昇し、フェースギヤ１の歯１０と図示しない平歯車の歯の面接触部分における潤滑剤の膜圧が上昇して、フェースギヤ１の歯１０と図示しない平歯車の歯の噛み合い接触部における潤滑が確実に行われ、フェースギヤ１の歯１０と図示しない平歯車の歯の噛み合い接触部における潤滑剤の膜厚を長期間にわたり維持することができる。これにより、本実施形態のフェースギヤ１は、その歯１０の摺動抵抗及び摩耗を低減することが可能になると共に、動力伝達時における騒音を低減することができる。

図５は、本実施形態に係るフェースギヤ１の射出成形金型２４を模式的に示す図である。この図５に示すように、射出成形金型２４は、第１金型２５、第２金型２６及び軸型２７を備えており、第１金型２５と第２金型２６の型合わせ面側にフェースギヤ１を形作るためのキャビティ２８が形成され、このキャビテイ２８の中心部を第２金型２６側から第１金型２５側へ向かって軸型２７が貫通するようになっている。そして、この射出成形金型２４のキャビティ２８内には、図示しないゲートから溶融樹脂が射出されるようになっている。ここで、第１金型２５の歯を形作る面３０には、図４（ａ），（ｂ）に示した凹み１６を形成するための突起（図示せず）が形成されている。

キャビティ２８内に射出した溶融樹脂が固まると、第１金型２５と第２金型２６とを分離し（型開きし）、図示しないエジェクトピンで射出成形品としてのフェースギヤ１を第２金型２６から分離する。ここで、第１金型２５と第２金型２６の分離時において、フェースギヤ１の凹み１６が第１金型２５の分離方向（図４（ｂ）の上方向）に対してアンダーカットにならないため、第１金型２５と第２金型２６の分離が円滑に行われる。なお、フェースギヤ１の凹み１６が第１金型２５の分離方向に対してアンダーカットになるような場合には、第１金型２５の突起（凹み１６を形作るための突起）がフェースギヤ１の凹み１６に引っ掛かり、キャビティ２８内のフェースギヤ１が第１金型２５と共に第２金型２６から分離する。その結果、作業者が第１金型２５からフェースギヤ１を手で分離することになるが、この際に第１金型２５の突起でフェースギヤ１の歯１０の凹み１６のアンダーカット部分を破損する虞がある。

以上のように、本実施形態に係るフェースギヤ１は、動力伝達時において、歯１０の面接触領域１５に形成された凹み１６内の潤滑剤の圧力が上昇し、噛み合う相手歯車の歯との面接触部分における潤滑剤の膜圧が上昇して、面接触部分の潤滑が長期間にわたり確実に行われ、歯１０の摺動抵抗の低減，摩耗の低減及び動力伝達効率のロスの低減を図ることができると共に、騒音を低減することができる。

また、本実施形態に係るフェースギヤ１は、第１金型２５を第２金型２６から分離（射出成形金型を型分離）する際に、歯１０に形成した凹み１６が第１金型２５に対してアンダーカットにならないように形成されているため、第１金型２５を第２金型２６から円滑に分離することができ、射出成形のみで効率的に生産することができる。その結果、本実施形態のフェースギヤ１は、高精度で且つ安価に生産される。

なお、本実施形態は、フェースギヤ１の歯１０の一方の歯面１４に凹み１６を形成する態様を例示したが、これに限られず、歯１０の両歯面１４，１４に凹み１６を形成するようにしてもよい。

また、本実施形態において、フェースギヤ１と図示しない平歯車の噛み合い接触部における面接触領域１５及び接触軌跡１３は、動力伝達条件に対応する噛み合い実験を行って測定する。そして、その実験結果に基づいて凹み１６の形状，大きさ，個数等が決定される。

また、フェースギヤ１の歯面１４に形成される凹み１６の数は、上記本実施形態においては３個形成する態様を例示したが、これに限定されるものではなく、少なくとも１個形成されていればよい。

（第１変形例）
図６（ａ），（ｂ）は、フェースギヤ１の歯１０の凹み１６の第１変形例を示す図であり、図４（ａ），（ｂ）に対応する図である。

図６（ａ），（ｂ）に示すフェースギヤ１の凹み１６は、フェースギヤ１が駆動側で使用される場合に形成されるものである。この駆動側で使用されるフェースギヤ１は、被動側で使用される場合（図４（ａ）の場合）とは逆の方向に接触部が移動するようになっている。すなわち、本変形例に係るフェースギヤ１は、歯１０の径方向内方側（ａ２線側）の歯元１２側から径方向外方側（ａ１線）の歯先１１側へ向かって接触部が移動するようになっている。そこで、図６（ａ）に示すように、本変形例に係るフェースギヤ１の凹み１６は、接触部が移動する方向（接触軌跡１３に沿う方向）の下流側端部近傍において、図６（ａ）中の２３−２３線に沿う仮想平面であって、且つ、接触軌跡１３が直交する仮想断面（例えば、図６（ａ）の紙面に垂直な仮想平面で切断される断面）上における断面積が接触軌跡１３に沿う方向の上流側から下流側へ向かうにしたがって小さくなるように、図４（ａ）の凹み１６を上下逆転させた形状（略逆三角形）に形成されている。そして、凹み１６は、図６（ａ）に示すように、右側半分全体が面接触領域１５内に位置している。また、本変形例に係るフェースギヤ１の凹み１６は、図６（ａ）のＥ−Ｅ線に沿って切断して示す断面形状が図４（ｂ）と同様の形状となるように形成されている。

このような構成の本変形例に係るフェースギヤ１は、駆動側で使用される場合において、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第２変形例）
図７は、フェースギヤ１の凹み１６の第２変形例を示す図であり、図４（ａ）に対応する図である。

本変形例に係るフェースギヤ１の凹み１６は、図４（ａ）に示す凹み１６の大きさを小さくし、面接触領域内１５に全体が収まる大きさに形成したものである。

本変形例に係るフェースギヤ１は、被動側及び駆動側の両方に使用することができ、被動側及び駆動側の両方で上記実施形態及び第１変形例と同様の効果を得ることができる。

（第３変形例）
図８は、フェースギヤ１の凹み１６の第３変形例を示す図であり、図６（ａ）に対応する図である。

本変形例に係るフェースギヤ１の凹み１６は、図６（ａ）に示す凹み１６の大きさを小さくし、面接触領域１５内に全体が収まる大きさに形成したものである。

本変形例に係るフェースギヤ１は、被動側及び駆動側の両方に使用することができ、被動側及び駆動側の両方で上記実施形態及び第２変形例と同様の効果を得ることができる。

（第４変形例）
図９は、フェースギヤ１の凹み１６の第４変形例を示す図である。

本変形例に係るフェースギヤ１の凹み１６は、図７に示す凹み１６の左半分と図８に示す凹み１６の右半分を合わせた形状であり、略平行四辺形を呈し、面接触領域１５内に全体が収まる大きさに形成されたものである。

本変形例に係るフェースギヤ１は、被動側及び駆動側の両方に使用することができ、被動側及び駆動側の両方で上記実施形態及び第２変形例と同様の効果を得ることができる。

（第５変形例）
図１０は、フェースギヤ１の凹み１６の第５変形例を示す図である。

本変形例に係るフェースギヤ１の凹み１６は、図７に示す凹み１６の大きさを小さくし、面接触領域１５内に多数形成されるようにしたものである。なお、凹み１６の配置は、面接触領域１５内に規則的に配置してもよく、また、ランダムに配置してもよい。

本変形例に係るフェースギヤ１は、被動側及び駆動側の両方に使用することができ、被動側及び駆動側の両方で上記実施形態及び第１変形例と同様の効果を得ることができる。

また、本変形例に係るフェースギヤ１は、各凹み１６を近づけて配置できるため、潤滑剤の膜圧の変動を小さくすることができ、上記実施形態及び上記各変形例よりも回転伝達精度を高めることができる。

（第６変形例）
図１１（ａ）〜（ｂ）は、フェースギヤ１の凹み１６の第６変形例を示すものである。このうち、図１１（ａ）が図４（ａ）に対応する図であり、図１１（ｂ）が図１１（ａ）のＦ−Ｆ線に沿って切断して示す断面図である。

本変形例に係るフェースギヤ１の凹み１６は、球３１の一部に対応する凹みであり（図１１（ｂ）参照）、射出成形金型の離型方向に対してアンダーカットにならないように、球３１の直径及び凹み量が決定されている。なお、本変形例において、頂部１８（図１１（ｂ）における凹み１６の最上部）から延びて凹み１６の底部に接する線３２は、頂部１８から歯元１２側へ歯たけ方向に沿って延びる線２１に対して歯面１４寄りに（時計回り方向に）角度θ分だけ傾いており、凹み１６が射出成形金型の離型方向に対してアンダーカットにならないようになっている。

本変形例に係るフェースギヤ１の凹み１６は、フェースギヤ１が被動側及び駆動側の両方で使用される場合であっても、接触軌跡１３に沿う方向の下流側端部近傍において、図１１（ａ）の紙面に直交する仮想平面であって、且つ、接触軌跡１３が直交する仮想断面上における断面積が接触軌跡１３に沿う方向の上流側から下流側へ向かうにしたがって小さくなるように形成されている。

本変形例に係るフェースギヤ１は、被動側及び駆動側の両方に使用することができ、被動側及び駆動側の両方で上記実施形態及び第１変形例と同様の効果を得ることができる。

（第７変形例）
図１２（ａ）は、フェースギヤ１の凹み１６の第７変形例を示す図であり、被動側で使用されるフェースギヤ１の凹み１６を示す図である。

本変形例に係るフェースギヤ１の凹み１６は、面接触領域１５内で且つ接触軌跡１３に沿った方向に規則的に、又はランダムに複数形成されており、合流部１６ａが接触軌跡１３に沿う方向の下流側に位置し、この合流部１６ａから接触軌跡１３の上流側に向かって二股に分岐する二本の微小溝１６ｂ，１６ｃからなる略Ｖ字形状を呈している。この凹み１６を構成する微小溝１６ｂ，１６ｃは、射出成形金型のキャビティ内からフェースギヤ１を容易に分離できるような深さに形成されている。

このような略Ｖ字形状の微小溝１６ｂ，１６ｃからなる凹み１６は、合流部１６ａにおいて２本の微小溝１６ｂ，１６ｃが１本となり、接触軌跡１３の下流側端部近傍（合流部１６ａ側近傍）において、接触軌跡１３に直交する仮想断面上における断面積が接触軌跡１３の上流側から下流側へ向かうにしたがって小さくなるように形成されている。

本変形例に係るフェースギヤ１は、被動側で使用される場合において、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

なお、フェースギヤ１が駆動側で使用される場合の凹み１６は、図１２（ｂ）に示すように、接触軌跡１３に沿った方向の下流側に合流部１６ａが位置し、この合流部１６ａから接触軌跡１３の上流側へ向かって二股に分岐する二本の微小溝１６ｂ、１６ｃが形成されている。

また、フェースギヤ１が被動側及び駆動側の両方で使用される場合の凹み１６は、図１２（ａ）に示す凹み１６と図１２（ｂ）に示す凹み１６の両方を規則的に又はランダムに面接触領域１５内に複数配置することになる。

（その他の変形例）
フェースギヤ１の凹み１６は、上記実施形態及び各変形例に例示した形状に限定されるものではなく、射出成形金型２４の離型が可能な形状であるか、又は射出成形金型２４からのフェースギヤ１の離型が容易な形状であり、接触軌跡１３に沿う方向の下流側端部近傍において、接触軌跡１３が直交する仮想断面上の断面積が接触軌跡に沿う方向の下流側へ向かうにしたがって小さくなるものであればよい。

また、フェースギヤ１の凹み１６の形状は、上記実施形態及び各変形例に例示した形状に限定されるものではなく、図１３に示すように、射出成形金型２４の離型が可能な形状であり、接触軌跡１３に沿う方向の下流側端部近傍において、接触軌跡１３が直交する仮想断面上における断面積が接触軌跡１３に沿う方向の下流側へ向かうにしたがって小さくなるものである限り、歯先１１側に開口し且つ歯先１１側から歯元１２側に延びるものでもよい（図１３（ａ）参照）。この図１３に示す凹み１６は、歯先１１から歯元１２側へ歯たけ方向に沿って延びる線２１と底面２０とのなす角が線２１から歯面１４寄りに（時計回り方向に）θ分だけ傾くように形成され（図１３（ｂ）参照）、且つ、歯先１１側の開口縁３３の形状が円弧形状となるように形成されている（図１３（ｃ）参照）。

また、凹み１６は、面接触領域１５及び面接触領域１５の近傍に形成するか（図４（ａ），図６（ａ）参照）、又は面接触領域１５に形成するようになっているが（図７〜図１２参照）、歯面１４の全体又は歯面１４の面接触領域１５を含む広い範囲に複数形成してもよい。

本発明の成形プラスチック歯車は、平歯車と噛み合うフェースギヤを例示したが、これに限られず、ヘリカルフェースギヤやハイポイドギヤへ適用することが可能である。

また、本発明の成形プラスチック歯車は、射出成形されるはすば歯車，平歯車，傘歯車ウォーム及びウォームホイール等に広く適用することができる。

本発明の実施形態に係るフェースギヤを示すものであり、図１（ａ）がフェースギヤの正面図、図１（ｂ）が図１（ａ）の一部を拡大して示す図、図１（ｃ）が図１（ｂ）のＡ方向から見た図である。 図１のＢ−Ｂ線に沿って切断して示す断面図である。 本発明の実施形態に係るフェースギヤの背面図である。 図４（ａ）は図１（ｃ）のＣ−Ｃ線に沿って切断して示す歯の側面形状図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＤ−Ｄ線に沿って切断して示す歯の部分断面図である。 フェースギヤの射出成形金型を模式的に示す図である。 フェースギヤの歯の凹みの第１変形例を示す図であり、図４に対応する図である。 フェースギヤの凹みの第２変形例を示す図であり、図４（ａ）に対応する図である。 フェースギヤの凹みの第３変形例を示す図であり、図６（ａ）に対応する図である。 フェースギヤの凹みの第４変形例を示す図であり、歯の側面形状図である。 フェースギヤの凹みの第５変形例を示す図であり、歯の側面形状図である。 フェースギヤの凹みの第６変形例を示すものであり、図１１（ａ）が図４（ａ）に対応する図であり、図１１（ｂ）が図１１（ａ）のＦ−Ｆ線に沿って切断して示す断面図である。 フェースギヤの凹みの第７変形例を示す図であり、図１２（ａ）が被動側で使用されるフェースギヤの凹みを示す図であり、図１２（ｂ）が駆動側で使用されるフェースギヤの凹みを示す図である。 フェースギヤの凹みのその他の変形例を示す図であり、図１３（ａ）が歯の側面形状図、図１３（ｂ）が図１３（ａ）のＧ−Ｇ線に沿って切断して示す歯の一部断面図、図１３（ｃ）が図１３（ｂ）の歯先面に直交する方向から見た図である。 フェースギヤとこれに噛み合う平歯車とからなる動力伝達機構の斜視図である。 図１５（ａ）はフェースギヤが被動側で使用される場合における歯の接触軌跡を模式的に示す図であり、図１５（ｂ）はフェースギヤが駆動側で使用される場合における歯の接触軌跡を模式的に示す図である。 従来のフェースギヤの歯を拡大して示す斜視図である。

符号の説明

１……成形プラスチック歯車（フェースギヤ）、１０……歯、１１……歯先、１２……歯元、１３……接触軌跡（線）、１５……歯面部分（面接触領域）、１６……凹み、１６ａ……合流部、１６ｂ，１６ｃ……溝（微小溝）、２０……面（底面）、２４……金型（射出成形金型）、２８……キャビティ

Claims (5)

1. 金型のキャビティ内に溶融プラスチックを射出することにより、相手歯車と噛み合う歯が複数形成される成形プラスチック歯車において、
   前記歯は、噛み合う相手歯車の歯と接触する歯面部分に、流動性を有する潤滑剤が収容される凹みが形成され、
   前記凹みは、前記噛み合う相手歯車の歯との接触部が移動する方向の下流側端部近傍において、前記接触部が移動する方向に直交する仮想断面上における断面積が前記接触部の移動方向の上流側から下流側に向かうにしたがって小さくなる、
   ことを特徴とする成形プラスチック歯車。
2. 前記凹みは、前記歯面部分に複数形成されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の成形プラスチック歯車。
3. 前記凹みは、少なくとも前記接触部の移動する方向の下流側端部近傍において、その深さが前記接触部の移動する方向の下流側へ向かうにしたがって浅くなるように形成されている、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の成形プラスチック歯車。
4. 前記凹みは、歯先側から歯元側に向かって延びる面が、前記金型の離型方向に対してアンダーカットにならないように形成されている、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の成形プラスチック歯車。
5. 前記凹みは、複数の溝と、前記複数の溝が合流する合流部と、からなり、
   前記凹みの前記合流部は、前記凹みの他部よりも前記接触部が移動する方向の下流側に位置するように形成されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の成形プラスチック歯車。

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