JP2014020381A - 焼結金属伝動輪 - Google Patents
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Abstract
【課題】伝動機構の伝達力を大きくすることができる焼結金属伝動輪を提供する。
【解決手段】この課題解決のため、中心部に回転軸挿通孔１を備えた焼結金属伝動輪において、回転軸挿通孔１を入口ガイド孔２と主挿通孔３とで構成し、入口ガイド孔２はその内径２Φが奥側に行くにつれて縮径するテーパ形状とし、入口ガイド孔２の奥端縁２ａから回転軸挿通孔１の中心軸線１ａと平行な向きに沿って主挿通孔３を導出した。回転軸挿通孔１の入口ガイド孔２のテーパ勾配角度Θを０．２°から５°の範囲に設定する。伝動輪本体部４とボス部５とを備え、伝動輪本体部４は外周に他の伝動体と係合する伝動係合部６を備え、ボス部５は伝動輪本体部４の端面４ａから回転軸挿通孔１の中心軸線１ａに沿って突出させ、ボス部５の突出端部５ａにのみ入口ガイド孔２を設ける。
【選択図】 図２
【解決手段】この課題解決のため、中心部に回転軸挿通孔１を備えた焼結金属伝動輪において、回転軸挿通孔１を入口ガイド孔２と主挿通孔３とで構成し、入口ガイド孔２はその内径２Φが奥側に行くにつれて縮径するテーパ形状とし、入口ガイド孔２の奥端縁２ａから回転軸挿通孔１の中心軸線１ａと平行な向きに沿って主挿通孔３を導出した。回転軸挿通孔１の入口ガイド孔２のテーパ勾配角度Θを０．２°から５°の範囲に設定する。伝動輪本体部４とボス部５とを備え、伝動輪本体部４は外周に他の伝動体と係合する伝動係合部６を備え、ボス部５は伝動輪本体部４の端面４ａから回転軸挿通孔１の中心軸線１ａに沿って突出させ、ボス部５の突出端部５ａにのみ入口ガイド孔２を設ける。
【選択図】 図２
Description
本発明は、焼結金属伝動輪に関し、詳しくは、伝動機構の伝達力を大きくすることができる焼結金属伝動輪に関する。
従来、図３に示すように、焼結金属伝動輪として、中心部に回転軸挿通孔(１０１)を備えたものがある(例えば、特許文献１参照)。
この種の焼結金属伝動輪によれば、焼結金属材料を用いることにより、低コストで高剛性の伝動輪を提供できる利点がある。
しかし、この従来技術では、図３に示すように、回転軸挿通孔(１０１)は、内径(１０１Φ)が同一径で、回転軸挿通孔(１０１)の中心軸線と平行な向きに沿う円柱周面形状であるため、問題がある。
この種の焼結金属伝動輪によれば、焼結金属材料を用いることにより、低コストで高剛性の伝動輪を提供できる利点がある。
しかし、この従来技術では、図３に示すように、回転軸挿通孔(１０１)は、内径(１０１Φ)が同一径で、回転軸挿通孔(１０１)の中心軸線と平行な向きに沿う円柱周面形状であるため、問題がある。
《問題》 伝動機構の伝達力を大きくすることができなかった。
図３に示すように、回転軸挿通孔(１０１)は、内径(１０１Φ)が同一径で、回転軸挿通孔(１０１)の中心軸線(１０１ａ)と平行な向きに沿う円柱周面形状であるため、回転軸挿通孔(１０１)と回転軸(１０８)との嵌め合いを締まり嵌めで行う場合、回転軸挿通孔(１０１)への回転軸(１０８)の圧入時に、回転軸挿通孔(１０１)の開口縁部(１０１ｂ)に回転軸(１０８)の挿入端周縁部(１０８ａ)が突き当たり、回転軸(１０８)の周面(１０８ｂ)にまくれが発生し、回転軸(１０８)が損傷するおそれがあった。また、回転軸挿通孔(１０１)の入口部(１０１ｂ)にガイド機能がないため、回転軸挿通孔(１０１)への回転軸(１０８)の圧入時に、回転軸挿通孔(１０１)と回転軸(１０８)とが芯ずれを起こすおそれもあった。これらの問題を回避するためには、回転軸挿通孔(１０１)と回転軸(１０８)との締めしろを小さくする必要があり、その結果、回転軸(１０８)に対する焼結金属伝動輪(１０７)の固定強度が弱まり、焼結金属伝動輪(１０７)と回転軸(１０８)を用いた伝動機構の伝達力を大きくすることができなかった。
なお、回転軸挿通孔(１０１)と回転軸(１０８)との嵌め合いを締まり嵌めで行う場合には、回転軸(１０８)の外径(１０８Φ)は、回転軸挿通孔(１０１)の内径(１０１Φ)よりも大きくする。
図３に示すように、回転軸挿通孔(１０１)は、内径(１０１Φ)が同一径で、回転軸挿通孔(１０１)の中心軸線(１０１ａ)と平行な向きに沿う円柱周面形状であるため、回転軸挿通孔(１０１)と回転軸(１０８)との嵌め合いを締まり嵌めで行う場合、回転軸挿通孔(１０１)への回転軸(１０８)の圧入時に、回転軸挿通孔(１０１)の開口縁部(１０１ｂ)に回転軸(１０８)の挿入端周縁部(１０８ａ)が突き当たり、回転軸(１０８)の周面(１０８ｂ)にまくれが発生し、回転軸(１０８)が損傷するおそれがあった。また、回転軸挿通孔(１０１)の入口部(１０１ｂ)にガイド機能がないため、回転軸挿通孔(１０１)への回転軸(１０８)の圧入時に、回転軸挿通孔(１０１)と回転軸(１０８)とが芯ずれを起こすおそれもあった。これらの問題を回避するためには、回転軸挿通孔(１０１)と回転軸(１０８)との締めしろを小さくする必要があり、その結果、回転軸(１０８)に対する焼結金属伝動輪(１０７)の固定強度が弱まり、焼結金属伝動輪(１０７)と回転軸(１０８)を用いた伝動機構の伝達力を大きくすることができなかった。
なお、回転軸挿通孔(１０１)と回転軸(１０８)との嵌め合いを締まり嵌めで行う場合には、回転軸(１０８)の外径(１０８Φ)は、回転軸挿通孔(１０１)の内径(１０１Φ)よりも大きくする。
本発明の課題は、伝動機構の伝達力を大きくすることができる焼結金属伝動輪を提供することにある。
請求項１に係る発明の発明特定事項は、次の通りである。
図１(Ａ)〜(Ｃ)に例示するように、中心部に回転軸挿通孔(１)を備えた焼結金属伝動輪において、
図１(Ａ)または図２に例示するように、回転軸挿通孔(１)を入口ガイド孔(２)と主挿通孔(３)とで構成し、入口ガイド孔(２)はその内径(２Φ)が奥側に行くにつれて縮径するテーパ形状とし、入口ガイド孔(２)の奥端縁(２ａ)から回転軸挿通孔(１)の中心軸線(１ａ)と平行な向きに沿って主挿通孔(３)を導出した、ことを特徴とする焼結金属伝動輪。
図１(Ａ)〜(Ｃ)に例示するように、中心部に回転軸挿通孔(１)を備えた焼結金属伝動輪において、
図１(Ａ)または図２に例示するように、回転軸挿通孔(１)を入口ガイド孔(２)と主挿通孔(３)とで構成し、入口ガイド孔(２)はその内径(２Φ)が奥側に行くにつれて縮径するテーパ形状とし、入口ガイド孔(２)の奥端縁(２ａ)から回転軸挿通孔(１)の中心軸線(１ａ)と平行な向きに沿って主挿通孔(３)を導出した、ことを特徴とする焼結金属伝動輪。
(請求項１に係る発明)
請求項１に係る発明は、次の効果を奏する。
《効果》 伝動機構の伝達力を大きくすることができる。
図１(Ａ)または図２に例示するように、回転軸挿通孔(１)と回転軸(８)との嵌め合いを締まり嵌めで行う場合、回転軸挿通孔(１)への回転軸(８)の圧入時に、テーパ形状の入口ガイド孔(２)で回転軸(８)の挿入端周縁部(８ａ)が案内され、回転軸(８)が回転軸挿通孔(１)と芯合わせされながら、回転軸挿通孔(１)に進入し、回転軸(８)が回転軸挿通孔(１)の内周面全周の焼結金属組織を均等に変形させながら、回転軸挿通孔(１)を押し広げる。このため、回転軸(８)の周面(８ａ)にまくれが発生せず、回転軸(８)の損傷が防止される。また、回転軸挿通孔(１)と回転軸(８)との芯ずれも防止される。このため、回転軸挿通孔(１)と回転軸(８)との締めしろを大きくすることができ、その結果、回転軸(８)に対する焼結金属伝動輪(７)の取付強度が高まり、焼結金属伝動輪(７)と回転軸(８)を用いた伝動機構の伝達力を大きくすることができる。
請求項１に係る発明は、次の効果を奏する。
《効果》 伝動機構の伝達力を大きくすることができる。
図１(Ａ)または図２に例示するように、回転軸挿通孔(１)と回転軸(８)との嵌め合いを締まり嵌めで行う場合、回転軸挿通孔(１)への回転軸(８)の圧入時に、テーパ形状の入口ガイド孔(２)で回転軸(８)の挿入端周縁部(８ａ)が案内され、回転軸(８)が回転軸挿通孔(１)と芯合わせされながら、回転軸挿通孔(１)に進入し、回転軸(８)が回転軸挿通孔(１)の内周面全周の焼結金属組織を均等に変形させながら、回転軸挿通孔(１)を押し広げる。このため、回転軸(８)の周面(８ａ)にまくれが発生せず、回転軸(８)の損傷が防止される。また、回転軸挿通孔(１)と回転軸(８)との芯ずれも防止される。このため、回転軸挿通孔(１)と回転軸(８)との締めしろを大きくすることができ、その結果、回転軸(８)に対する焼結金属伝動輪(７)の取付強度が高まり、焼結金属伝動輪(７)と回転軸(８)を用いた伝動機構の伝達力を大きくすることができる。
(請求項２に係る発明)
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 入口ガイド孔で回転軸の挿入端周縁部の案内をスムーズに行うことができるとともに、回転軸の周面にまくれが発生するのを防止することができる。
図２に例示するように、回転軸挿通孔(１)の入口ガイド孔(２)のテーパ勾配角度Θを０．２°未満とした場合には、テーパ勾配角度Θが小さすぎ、回転軸挿通孔(１)への回転軸(８)の圧入時に、入口ガイド孔(２)での圧入抵抗が大きくなり、入口ガイド孔(２)で回転軸(８)の挿入端周縁部(８ａ)の案内をスムーズに行うことができないことがあり、上記テーパ勾配角度Θを５°超えとした場合には、テーパ勾配角度Θが大きすぎ、入口ガイド孔(２)の奥端縁(２ａ)の強度を確保する必要上、入口ガイド孔(２)の奥端縁(２ａ)に径方向に沿う円環面(円環面(２ｂ)と同様のもの)を形成する必要があり、回転軸(８)の圧入時に円環面に回転軸(８)の挿入端周縁部(８ａ)が突き当たり、回転軸(８)の周面(８ｂ)にまくれが発生するおそれがある。これに対し、上記テーパ勾配角度Θを０．２°から５°の範囲に設定した場合には、このような問題が発生せず、入口ガイド孔(２)で回転軸(８)の挿入端周縁部(８ａ)の案内をスムーズに行うことができるとともに、回転軸(８)の周面(８ｂ)でまくれが発生するのを防止することができる。
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 入口ガイド孔で回転軸の挿入端周縁部の案内をスムーズに行うことができるとともに、回転軸の周面にまくれが発生するのを防止することができる。
図２に例示するように、回転軸挿通孔(１)の入口ガイド孔(２)のテーパ勾配角度Θを０．２°未満とした場合には、テーパ勾配角度Θが小さすぎ、回転軸挿通孔(１)への回転軸(８)の圧入時に、入口ガイド孔(２)での圧入抵抗が大きくなり、入口ガイド孔(２)で回転軸(８)の挿入端周縁部(８ａ)の案内をスムーズに行うことができないことがあり、上記テーパ勾配角度Θを５°超えとした場合には、テーパ勾配角度Θが大きすぎ、入口ガイド孔(２)の奥端縁(２ａ)の強度を確保する必要上、入口ガイド孔(２)の奥端縁(２ａ)に径方向に沿う円環面(円環面(２ｂ)と同様のもの)を形成する必要があり、回転軸(８)の圧入時に円環面に回転軸(８)の挿入端周縁部(８ａ)が突き当たり、回転軸(８)の周面(８ｂ)にまくれが発生するおそれがある。これに対し、上記テーパ勾配角度Θを０．２°から５°の範囲に設定した場合には、このような問題が発生せず、入口ガイド孔(２)で回転軸(８)の挿入端周縁部(８ａ)の案内をスムーズに行うことができるとともに、回転軸(８)の周面(８ｂ)でまくれが発生するのを防止することができる。
(請求項３に係る発明)
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 伝動機構の伝達力をより大きくすることができる。
図１(Ａ)〜(Ｃ)に例示するように、テーパ形状の入口ガイド部(２)はボス部(５)の突出端部(５ａ)にのみあり、伝動輪本体部(４)にはないため、回転軸(８)に対する伝動輪本体部(４)の取付強度が高まり、焼結金属伝動輪(７)と回転軸(８)を用いた伝動機構の伝達力をより大きくすることができる。
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 伝動機構の伝達力をより大きくすることができる。
図１(Ａ)〜(Ｃ)に例示するように、テーパ形状の入口ガイド部(２)はボス部(５)の突出端部(５ａ)にのみあり、伝動輪本体部(４)にはないため、回転軸(８)に対する伝動輪本体部(４)の取付強度が高まり、焼結金属伝動輪(７)と回転軸(８)を用いた伝動機構の伝達力をより大きくすることができる。
(請求項４に係る発明)
請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》入口ガイド孔で回転軸と回転軸挿通孔との芯合わせを適正に行うことができるとともに、回転軸に対する焼結金属伝動輪の取付強度を高く維持することができる。
図２に例示するように、入口ガイド孔(２)の長さＧＬに関する値ＧＬ／ＴＬの百分率を２％未満とした場合には、入口ガイド孔(２)の長さＧＬの割合が小さすぎ、入口ガイド孔(２)で回転軸(８)と回転軸挿通孔(１)との芯合わせを適正に行うことができないことがあり、上記値ＧＬ／ＴＬの百分率を１０％超えとした場合には、主挿通孔ＭＬの割合を小さくせざるを得ず、回転軸(８)に対する焼結金属伝動輪の取付強度が不十分になることがある。これに対し、上記値ＧＬ／ＴＬの百分率を２％から１０％の範囲に設定した場合には、このような問題が発生せず、入口ガイド孔(２)で回転軸(８)と回転軸挿通孔(１)との芯合わせを適正に行うことができるとともに、回転軸(８)に対する焼結金属伝動輪(７)の取付強度を高く維持することができる。
請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》入口ガイド孔で回転軸と回転軸挿通孔との芯合わせを適正に行うことができるとともに、回転軸に対する焼結金属伝動輪の取付強度を高く維持することができる。
図２に例示するように、入口ガイド孔(２)の長さＧＬに関する値ＧＬ／ＴＬの百分率を２％未満とした場合には、入口ガイド孔(２)の長さＧＬの割合が小さすぎ、入口ガイド孔(２)で回転軸(８)と回転軸挿通孔(１)との芯合わせを適正に行うことができないことがあり、上記値ＧＬ／ＴＬの百分率を１０％超えとした場合には、主挿通孔ＭＬの割合を小さくせざるを得ず、回転軸(８)に対する焼結金属伝動輪の取付強度が不十分になることがある。これに対し、上記値ＧＬ／ＴＬの百分率を２％から１０％の範囲に設定した場合には、このような問題が発生せず、入口ガイド孔(２)で回転軸(８)と回転軸挿通孔(１)との芯合わせを適正に行うことができるとともに、回転軸(８)に対する焼結金属伝動輪(７)の取付強度を高く維持することができる。
(請求項５に係る発明)
請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 回転軸に対する焼結金属伝動輪の取付強度を高く維持することができるとともに、入口ガイド孔で回転軸と回転軸挿通孔との芯合わせを適正に行うことができる。
図２に例示するように、主挿通孔(３)の長さＭＬに関する値ＭＬ／ＴＬの百分率を８６％未満とした場合には、主挿通孔(３)の長さＭＬの割合が小さすぎ、回転軸(８)に対する焼結金属伝動輪(７)の取付強度が不十分になることがあり、上記値ＭＬ／ＴＬの百分率を９４％超えとした場合には、入口ガイド孔(２)の長さＧＬの割合を小さくせざるを得ず、入口ガイド孔(２)で回転軸(８)と回転軸挿通孔(１)との芯合わせを適正に行うことができないことがある。これに対し、上記値ＭＬ／ＴＬの百分率を８６％から９４％の範囲に設定した場合には、このような問題が発生せず、回転軸(８)に対する焼結金属伝動輪(７)の取付強度を高く維持することができるとともに、入口ガイド孔(２)で回転軸(８)と回転軸挿通孔(１)との芯合わせを適正に行うことができる。
請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 回転軸に対する焼結金属伝動輪の取付強度を高く維持することができるとともに、入口ガイド孔で回転軸と回転軸挿通孔との芯合わせを適正に行うことができる。
図２に例示するように、主挿通孔(３)の長さＭＬに関する値ＭＬ／ＴＬの百分率を８６％未満とした場合には、主挿通孔(３)の長さＭＬの割合が小さすぎ、回転軸(８)に対する焼結金属伝動輪(７)の取付強度が不十分になることがあり、上記値ＭＬ／ＴＬの百分率を９４％超えとした場合には、入口ガイド孔(２)の長さＧＬの割合を小さくせざるを得ず、入口ガイド孔(２)で回転軸(８)と回転軸挿通孔(１)との芯合わせを適正に行うことができないことがある。これに対し、上記値ＭＬ／ＴＬの百分率を８６％から９４％の範囲に設定した場合には、このような問題が発生せず、回転軸(８)に対する焼結金属伝動輪(７)の取付強度を高く維持することができるとともに、入口ガイド孔(２)で回転軸(８)と回転軸挿通孔(１)との芯合わせを適正に行うことができる。
(請求項６に係る発明)
請求項６に係る発明は、請求項１から請求項５のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》回転軸の周面にまくれが発生するのを防止することができる。
回転軸挿通孔(１)の内周面部分を構成する焼結金属組織に潤滑剤を保有させたので、回転軸挿通孔(１)への回転軸(８)の圧入時に、回転軸(８)の摺動抵抗が小さくなり、回転軸(８)の周面(８ｂ)にまくれが発生するのを防止することができる。
請求項６に係る発明は、請求項１から請求項５のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》回転軸の周面にまくれが発生するのを防止することができる。
回転軸挿通孔(１)の内周面部分を構成する焼結金属組織に潤滑剤を保有させたので、回転軸挿通孔(１)への回転軸(８)の圧入時に、回転軸(８)の摺動抵抗が小さくなり、回転軸(８)の周面(８ｂ)にまくれが発生するのを防止することができる。
(請求項７に係る発明)
請求項７に係る発明は、請求項１から請求項６のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 回転軸の周面にまくれが発生するのを防止することができる。
回転軸挿通孔(１)の入口ガイド孔(２)の内周面部分を構成する焼結金属組織の密度Ｇρを小さくすることができるため、回転軸挿通孔(１)への回転軸(８)の圧入時に、入口ガイド孔(２)の内周面部分の金属合金組織が変形しやすく、回転軸(８)の周面(８ｂ)にまくれが発生するのを防止することができる。
請求項７に係る発明は、請求項１から請求項６のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 回転軸の周面にまくれが発生するのを防止することができる。
回転軸挿通孔(１)の入口ガイド孔(２)の内周面部分を構成する焼結金属組織の密度Ｇρを小さくすることができるため、回転軸挿通孔(１)への回転軸(８)の圧入時に、入口ガイド孔(２)の内周面部分の金属合金組織が変形しやすく、回転軸(８)の周面(８ｂ)にまくれが発生するのを防止することができる。
《効果》 伝動係合部の剛性を高く維持することができる。
伝動係合部(６)を構成する焼結金属組織の密度Ｃρを大きくすることができるため、伝動係合部(６)の剛性を高く維持することができる。
伝動係合部(６)を構成する焼結金属組織の密度Ｃρを大きくすることができるため、伝動係合部(６)の剛性を高く維持することができる。
(請求項８に係る発明)
請求項８に係る発明は、請求項７に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 回転軸の圧入時に伝動輪と回転軸とが芯ずれするのを防止することができるとともに、回転軸の周面にまくれが発生するのを防止することができる。
入口ガイド孔(２)の内周面部分を構成する焼結金属組織の密度Ｇρを５．６ｇ／ｃｍ３未満とした場合には、入口ガイド孔(２)の剛性が低すぎ、回転軸(８)の圧入時に、入口ガイド孔(２)の内周面部分が過剰に変形し、入口ガイド孔(２)で回転軸(８)と回転軸挿通孔(１)との芯合わせを適正に行うことができないことがあり、上記密度Ｇρを６．２ｇ／ｃｍ３超えとした場合には、入口ガイド孔(２)の剛性が高くなりすぎ、回転軸(８)の圧入時に入口ガイド孔(２)での圧入抵抗が大きすぎ、回転軸(８)の周面(８ｂ)にまくれが発生するおそれがある。これに対し、上記密度Ｇρを５．６ｇ／ｃｍ３から６．２ｇ／ｃｍ３の範囲に設定した場合には、このような問題が発生せず、回転軸(８)の圧入時に焼結金属伝動輪(７)と回転軸(８)とが芯ずれするのを防止することができるとともに、回転軸(８)の周面(８ｂ)にまくれが発生するのを防止することができる。
請求項８に係る発明は、請求項７に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 回転軸の圧入時に伝動輪と回転軸とが芯ずれするのを防止することができるとともに、回転軸の周面にまくれが発生するのを防止することができる。
入口ガイド孔(２)の内周面部分を構成する焼結金属組織の密度Ｇρを５．６ｇ／ｃｍ３未満とした場合には、入口ガイド孔(２)の剛性が低すぎ、回転軸(８)の圧入時に、入口ガイド孔(２)の内周面部分が過剰に変形し、入口ガイド孔(２)で回転軸(８)と回転軸挿通孔(１)との芯合わせを適正に行うことができないことがあり、上記密度Ｇρを６．２ｇ／ｃｍ３超えとした場合には、入口ガイド孔(２)の剛性が高くなりすぎ、回転軸(８)の圧入時に入口ガイド孔(２)での圧入抵抗が大きすぎ、回転軸(８)の周面(８ｂ)にまくれが発生するおそれがある。これに対し、上記密度Ｇρを５．６ｇ／ｃｍ３から６．２ｇ／ｃｍ３の範囲に設定した場合には、このような問題が発生せず、回転軸(８)の圧入時に焼結金属伝動輪(７)と回転軸(８)とが芯ずれするのを防止することができるとともに、回転軸(８)の周面(８ｂ)にまくれが発生するのを防止することができる。
《効果》 伝動係合部の剛性を高く維持することができるとともに、伝動輪の重量を低く維持することができる。
伝動係合部(６)を構成する焼結金属組織の密度Ｃρを６．６ｇ／ｃｍ３未満とした場合には、その密度が低すぎ、伝動係合部(６)の剛性が不十分になることがあり、上記密度Ｃρを７．３ｇ／ｃｍ３超えとした場合には、その密度が高すぎ、焼結金属伝動輪(７)が高重量となることがある。これに対し、上記密度を６．６ｇ／ｃｍ３から７．３ｇ／ｃｍ３の範囲に設定した場合には、このような問題が発生せず、伝動係合部(６)の剛性を高く維持することができるとともに、焼結金属伝動輪(７)の重量を低く維持することができる。
伝動係合部(６)を構成する焼結金属組織の密度Ｃρを６．６ｇ／ｃｍ３未満とした場合には、その密度が低すぎ、伝動係合部(６)の剛性が不十分になることがあり、上記密度Ｃρを７．３ｇ／ｃｍ３超えとした場合には、その密度が高すぎ、焼結金属伝動輪(７)が高重量となることがある。これに対し、上記密度を６．６ｇ／ｃｍ３から７．３ｇ／ｃｍ３の範囲に設定した場合には、このような問題が発生せず、伝動係合部(６)の剛性を高く維持することができるとともに、焼結金属伝動輪(７)の重量を低く維持することができる。
図１〜図２は本発明の実施形態に係る焼結金属伝動輪を説明する図であり、この実施形態では、エンジンの吸排気カム軸と嵌合させる焼結金属伝動ギヤについて説明する。
図１(Ａ)〜(Ｃ)に示すように、焼結金属伝動輪(８)は、中心部に回転軸挿通孔(１)を備えている。
図１(Ａ)または図２に示すように、回転軸挿通孔(１)を入口ガイド孔(２)と主挿通孔(３)とで構成し、入口ガイド孔(２)はその内径(２Φ)が奥側に行くにつれて縮径するテーパ形状とし、入口ガイド孔(２)の奥端縁(２ａ)から回転軸挿通孔(１)の中心軸線(１ａ)と平行な向きに沿って主挿通孔(３)を導出している。
図１(Ａ)または図２に示すように、回転軸挿通孔(１)を入口ガイド孔(２)と主挿通孔(３)とで構成し、入口ガイド孔(２)はその内径(２Φ)が奥側に行くにつれて縮径するテーパ形状とし、入口ガイド孔(２)の奥端縁(２ａ)から回転軸挿通孔(１)の中心軸線(１ａ)と平行な向きに沿って主挿通孔(３)を導出している。
焼結金属伝動輪(７)は焼結金属伝動ギヤであり、回転軸(８)はエンジンの吸排気カム軸である。焼結金属伝動輪(７)の素材は鉄系焼結金属で、回転軸(８)の素材は鋼である。
図２に示すように、回転軸挿通孔(１)の内径、すなわち、入口ガイド孔(２)の内径(２Φ)と主挿通孔(３)の内径(３Φ)よりも、回転軸(８)の外径(８Φ)を大きくし、回転軸挿通孔(１)と回転軸(８)の嵌め合いを締まり嵌めで行うようになっている。
図２に示すように、回転軸挿通孔(１)の内径、すなわち、入口ガイド孔(２)の内径(２Φ)と主挿通孔(３)の内径(３Φ)よりも、回転軸(８)の外径(８Φ)を大きくし、回転軸挿通孔(１)と回転軸(８)の嵌め合いを締まり嵌めで行うようになっている。
入口ガイド孔(２)の内径(２Φ)は始端から奥端に行くにつれて小さくなり、始端の内径(２Φ２)よりも奥端の内径(２Φ１)は小さく、主挿通孔(３)の内径(３Φ)は入口ガイド孔(２)の奥端の内径(２Φ１)と同じにしている。
主挿通孔(３)は、回転軸挿通孔(１)の中心軸線(１ａ)と平行な向きで、内径(３Φ)が同一の円柱周面形状となっている。主挿通孔(３)は、成型の精度上、内径(３Φ)が完全に同一の円柱周面形状にならず、若干のテーパが形成される場合でも、そのテーパ勾配角度は、０．２°未満とすることが望ましい。
図１(Ｂ)に示すように、回転軸(８)のキー溝(８ｃ)にキー(９)を嵌合させ、このキー(９)を回転軸挿通孔(１)のキー溝(１ｂ)に嵌合させている。
主挿通孔(３)は、回転軸挿通孔(１)の中心軸線(１ａ)と平行な向きで、内径(３Φ)が同一の円柱周面形状となっている。主挿通孔(３)は、成型の精度上、内径(３Φ)が完全に同一の円柱周面形状にならず、若干のテーパが形成される場合でも、そのテーパ勾配角度は、０．２°未満とすることが望ましい。
図１(Ｂ)に示すように、回転軸(８)のキー溝(８ｃ)にキー(９)を嵌合させ、このキー(９)を回転軸挿通孔(１)のキー溝(１ｂ)に嵌合させている。
焼結金属伝動輪(７)の入口端部には、入口ガイド孔(２)に向けた入口面取部(７ａ)を形成している。この入口面取部(７ａ)のテーパ勾配角度αを６０°に設定している。このテーパ勾配角度αは、回転軸挿通孔(１)と平行な基準線(１ｂ)に対する入口面取部(７ａ)の勾配角度である。入口面取部(７ａ)のテーパ勾配角度αは、４０°〜８０°に設定するのが望ましく、４５°〜７５°に設定するのがより望ましく、５０°〜７０°に設定するのが最も望ましい。
入口ガイド孔(２)に向けた入口面取部(７ａ)を形成する場合には、入口ガイド孔(２)の入口端縁部の強度を確保するため、入口端縁部に径方向に沿う円環面(２ｂ)を形成する必要がある。
なお、焼結金属伝動輪(７)の出口端部には、主挿通孔(３)に向け出口面取部(７ｃ)が形成されている。この出口面取部(７ｃ)のテーパ勾配角度も６０°に設定している。この出口面取部(７ｃ)のテーパ勾配角度も４０°〜８０°に設定するのが望ましく、４５°〜７５°に設定するのがより望ましく、５０°〜７０°に設定するのが最も望ましい。
入口ガイド孔(２)に向けた入口面取部(７ａ)を形成する場合には、入口ガイド孔(２)の入口端縁部の強度を確保するため、入口端縁部に径方向に沿う円環面(２ｂ)を形成する必要がある。
なお、焼結金属伝動輪(７)の出口端部には、主挿通孔(３)に向け出口面取部(７ｃ)が形成されている。この出口面取部(７ｃ)のテーパ勾配角度も６０°に設定している。この出口面取部(７ｃ)のテーパ勾配角度も４０°〜８０°に設定するのが望ましく、４５°〜７５°に設定するのがより望ましく、５０°〜７０°に設定するのが最も望ましい。
図２に示すように、回転軸挿通孔(１)の入口ガイド孔(２)のテーパ勾配角度Θを０．２°から５°の範囲に設定している。
このテーパ勾配角度Θは、回転軸挿通孔(１)と平行な基準線(１ｂ)に対する入口ガイド孔(２)のの勾配角度である。
テーパ勾配角度Θは、０．６°から４．６°の範囲とするのが望ましく、１．０°から４．２°の範囲とするのがより望ましく、１．４°から３．８°の範囲とするのが最も望ましい。
このテーパ勾配角度Θは、回転軸挿通孔(１)と平行な基準線(１ｂ)に対する入口ガイド孔(２)のの勾配角度である。
テーパ勾配角度Θは、０．６°から４．６°の範囲とするのが望ましく、１．０°から４．２°の範囲とするのがより望ましく、１．４°から３．８°の範囲とするのが最も望ましい。
図１(Ａ)〜(Ｃ)に示すように、伝動輪本体部(４)とボス部(５)とを備え、伝動輪本体部(４)は外周に他の伝動体と係合する伝動係合部(６)を備え、ボス部(５)は伝動輪本体部(４)の端面(４ａ)から回転軸挿通孔(１)の中心軸線(１ａ)に沿って突出させ、ボス部(５)の突出端部(５ａ)にのみ入口ガイド孔(２)を設けている。
他の伝動体は、この実施形態の場合、アイドルギヤ等の伝動ギヤである。伝動係合部(６)は、ギヤの歯である。
他の伝動体は、この実施形態の場合、アイドルギヤ等の伝動ギヤである。伝動係合部(６)は、ギヤの歯である。
図２に示すように、回転軸挿通孔(１)の入口ガイド孔(２)の長さＧＬを、焼結金属伝動輪(７)の全長長さＴＬで除した入口ガイド孔(２)の長さＧＬに関する値ＧＬ／ＴＬの百分率を２％から１０％の範囲に設定している。
図２に示すように、回転軸挿通孔(１)の主挿通孔(３)の長さＭＬを、焼結金属伝動輪(７)の全長長さＴＬで除した主挿通孔(３)の長さＭＬに関する値ＭＬ／ＴＬの百分率を８６％から９４％の範囲に設定している。
回転軸挿通孔(１)の内周面部分を構成する焼結金属組織に潤滑剤を保有させている。
潤滑剤としては、二硫化モリブデン、樹脂、グリース等を用いることができ、二硫化モリブデンや樹脂は、焼結金属の原料粉末に混入させることにより、グリースは、焼結後に焼結品に含浸させることにより、回転軸挿通孔(１)の内周面部分を構成する焼結金属組織に保有させることができる。
潤滑剤としては、二硫化モリブデン、樹脂、グリース等を用いることができ、二硫化モリブデンや樹脂は、焼結金属の原料粉末に混入させることにより、グリースは、焼結後に焼結品に含浸させることにより、回転軸挿通孔(１)の内周面部分を構成する焼結金属組織に保有させることができる。
図１(Ａ)に示すように、回転軸挿通孔(１)の入口ガイド孔(２)の内周面部分を構成する焼結金属組織の密度Ｇρを、伝動係合部(６)を構成する焼結金属組織の密度Ｃρよりも小さくしている。
具体的には、回転軸挿通孔(１)の入口ガイド孔(２)の内周面部分を構成する焼結金属組織の密度Ｇρを５．６ｇ／ｃｍ３から６．２ｇ／ｃｍ３の範囲に設定し、伝動係合部(６)を構成する焼結金属組織の密度Ｃρを６．６ｇ／ｃｍ３から７．３ｇ／ｃｍ３の範囲に設定している。
燃焼金属伝動輪(７)としては、エンジンの回転バランサ軸、動弁カム軸、燃料噴射カム軸、水ポンプ軸、オイルポンプ軸、クランク軸と嵌合させる、焼結ギヤ、焼結スプロケット、焼結プーリ等が考えられる。
(１) 回転軸挿通孔
(１ａ) 中心軸線
(２) 入口ガイド孔
(２ａ) 奥端縁
(３) 主挿通孔
(４) 伝動輪本体部
(４ａ) 端面
(５) ボス部
(５ａ) 突出端部
(６) 伝動係合部
(７) 焼結金属伝動輪
(８) 回転軸
(８ａ) 挿入端周縁部
ＧＬ 入口ガイド孔の長さ
ＴＬ 焼結金属伝動輪の全長長さ
ＧＬ／ＴＬ ＧＬに関する値
ＭＬ 主挿通孔の長さ
ＭＬ／ＴＬＭＬに関する値
Ｇρ 密度
Ｃρ 密度
(１ａ) 中心軸線
(２) 入口ガイド孔
(２ａ) 奥端縁
(３) 主挿通孔
(４) 伝動輪本体部
(４ａ) 端面
(５) ボス部
(５ａ) 突出端部
(６) 伝動係合部
(７) 焼結金属伝動輪
(８) 回転軸
(８ａ) 挿入端周縁部
ＧＬ 入口ガイド孔の長さ
ＴＬ 焼結金属伝動輪の全長長さ
ＧＬ／ＴＬ ＧＬに関する値
ＭＬ 主挿通孔の長さ
ＭＬ／ＴＬＭＬに関する値
Ｇρ 密度
Ｃρ 密度
Claims (8)
- 中心部に回転軸挿通孔(１)を備えた焼結金属伝動輪において、
回転軸挿通孔(１)を入口ガイド孔(２)と主挿通孔(３)とで構成し、入口ガイド孔(２)はその内径(２Φ)が奥側に行くにつれて縮径するテーパ形状とし、入口ガイド孔(２)の奥端縁(２ａ)から回転軸挿通孔(１)の中心軸線(１ａ)と平行な向きに沿って主挿通孔(３)を導出した、ことを特徴とする焼結金属伝動輪。 - 請求項１に記載した焼結金属伝動輪において、
回転軸挿通孔(１)の入口ガイド孔(２)のテーパ勾配角度Θを０．２°から５°の範囲に設定した、ことを特徴とする焼結金属伝動輪。 - 請求項１または請求項２に記載した焼結金属伝動輪において、
伝動輪本体部(４)とボス部(５)とを備え、伝動輪本体部(４)は外周に他の伝動体と係合する伝動係合部(６)を備え、ボス部(５)は伝動輪本体部(４)の端面(４ａ)から回転軸挿通孔(１)の中心軸線(１ａ)に沿って突出させ、ボス部(５)の突出端部(５ａ)にのみ入口ガイド孔(２)を設けた、ことを特徴とする焼結金属伝動輪。 - 請求項１から請求項３のいずれかに記載した焼結金属伝動輪において、
回転軸挿通孔(１)の入口ガイド孔(２)の長さＧＬを、焼結金属伝動輪(７)の全長長さＴＬで除した入口ガイド孔(２)の長さＧＬに関する値ＧＬ／ＴＬの百分率を２％から１０％の範囲に設定した、ことを特徴とする焼結金属伝動輪。 - 請求項１から請求項４のいずれかに記載した焼結金属伝動輪において、
回転軸挿通孔(１)の主挿通孔(３)の長さＭＬを、焼結金属伝動輪(７)の全長長さＴＬで除した主挿通孔(３)の長さＭＬに関する値ＭＬ／ＴＬの百分率を８６％から９４％の範囲に設定した、ことを特徴とする焼結金属伝動輪。 - 請求項１から請求項５のいずれかに記載した焼結金属伝動輪において、
回転軸挿通孔(１)の内周面部分を構成する焼結金属組織に潤滑剤を保有させた、ことを特徴とする焼結金属伝動輪。 - 請求項１から請求項６のいずれかに記載した焼結金属伝動輪において、
回転軸挿通孔(１)の入口ガイド孔(２)の内周面部分を構成する焼結金属組織の密度Ｇρを、伝動係合部(６)を構成する焼結金属組織の密度Ｃρよりも小さくした、ことを特徴とする焼結金属伝動輪。 - 請求項７に記載した焼結金属伝動輪において、
回転軸挿通孔(１)の入口ガイド孔(２)の内周面部分を構成する焼結金属組織の密度Ｇρを５．６ｇ／ｃｍ３から６．２ｇ／ｃｍ３の範囲に設定し、伝動係合部(６)を構成する焼結金属組織の密度Ｃρを６．６ｇ／ｃｍ３から７．３ｇ／ｃｍ３の範囲に設定した、ことを特徴とする焼結金属伝動輪。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012156290A JP2014020381A (ja) | 2012-07-12 | 2012-07-12 | 焼結金属伝動輪 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012156290A JP2014020381A (ja) | 2012-07-12 | 2012-07-12 | 焼結金属伝動輪 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2014020381A true JP2014020381A (ja) | 2014-02-03 |
Family
ID=50195543
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2012156290A Pending JP2014020381A (ja) | 2012-07-12 | 2012-07-12 | 焼結金属伝動輪 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2014020381A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019181417A1 (ja) * | 2018-03-23 | 2019-09-26 | Ntn株式会社 | 焼結機械部品、焼結歯車、ブーリー、カップリング、焼結機械部品の製造方法、及び粉末成形用金型 |
| JP2019167614A (ja) * | 2018-03-26 | 2019-10-03 | Ntn株式会社 | 焼結機械部品、焼結歯車、プーリー、カップリング、及び粉末成形用金型 |
| WO2022196569A1 (ja) * | 2021-03-15 | 2022-09-22 | 日本精工株式会社 | 歯車と回転軸との組立体およびその組立方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05105912A (ja) * | 1991-10-17 | 1993-04-27 | Hitachi Powdered Metals Co Ltd | 複合焼結部品の製造方法 |
| JP2008546943A (ja) * | 2005-06-20 | 2008-12-25 | ティッセンクルップ プレスタ テックセンター アクチエンゲゼルシャフト | 組み立てられたカムシャフト |
-
2012
- 2012-07-12 JP JP2012156290A patent/JP2014020381A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP7184228B1 (ja) * | 2021-03-15 | 2022-12-06 | 日本精工株式会社 | 歯車と回転軸との組立体およびその組立方法 |
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