JP2014511290A - ギアホイール及びギアホイールの製造方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、中空パイプ状のスチール素材からなる挿入部を準備する段階と、外周面に歯形が形成される外側部を射出成形する段階と、外側部の内側の中央に挿入部を配置し、挿入部と外側部との間を連結するように、挿入部と外側部との間の少なくとも３箇所に樹脂を射出して、ホイール状の連結部を成形する段階と、を含むギアホイールの製造方法を提供する。本発明によるギアホイールの製造方法は、連結部の射出成形時に、挿入部と外側部との間に樹脂が射出されて、不要に射出された部分を除去する工程が省略され、クラックによる不良品を減少させて、生産性を増大させる効果がある。
Description
本発明は、ギアホイール及びその製造方法に係り、より詳細には、外側部の成形で発生する応力を最小化し、工数を減少させるギアホイール及びその製造方法に関する。
一般的に、ギアホイール（Ｇｅａｒ ｗｈｅｅｌ）は、外部に鋸歯状のギアリムが形成される外側部と、両側が開口されて、前記外側部の中心に同軸で配されるハブと、前記外側部と前記ハブとの間に形成される壁、または連結ブリッジ状に放射状に形成される連結部と、を含む。
この際、前記連結部を形成するためには、前記ハブの開口された部分を遮蔽し、該遮蔽された前記ハブの中心の上側に湯口を位置させた後、樹脂を放射状に射出して連結部を形成する。
そして、前記連結部が成形されれば、前記ハブの開口された部分を遮蔽した部分の上側に傘状に形成された湯口付着物樹脂をカットティングし、前記ハブの側面と前記連結部が接触する部分とを加工して、前記ギアホイールを完成する。
前記内容の発明は、特許文献１に記載の内容であって、詳細な説明は省略する。
しかし、前記のようなギアホイールは、前記連結部を成形するに当って、前記ハブ開口部の上側に傘状の湯口付着物が形成されるので、連結部の成形が完了した後、前記湯口付着物を除去する工程が別途に要求される。したがって、工数が増加し、これによる製造時間が増加する問題点を有する。
本発明は、車両用ステアリングホイールに使われるギアホイール及びその製造方法を提供するためのものであって、外側に加えられる軸方向の力、及び半径方向の力を有効に耐えると同時に、製造工程が単純であり、不良品の発生を防止して、生産性が増大するギアホイール及びその製造方法を提供するところにその目的がある。
本発明は、中空パイプ状のスチール素材からなる挿入部を準備する段階と、外周面に歯形が形成される外側部を射出成形する段階と、前記外側部の内側の中央に前記挿入部を配置し、前記挿入部と前記外側部との間を連結するように、前記挿入部と前記外側部との間の少なくとも３箇所に樹脂を射出して、ホイール状の連結部を成形する段階と、を含むギアホイールの製造方法を提供する。
望ましくは、前記外側部を成形する段階は、前記連結部との接触面積を増加させるように、前記外側部の内周面から円周方向に沿って複数個の突出片が形成され、前記連結部を成形する段階は、前記連結部の中心から同じ角度及び同じ距離で射出され、前記挿入部は、外周面の両端部に沿って円周方向の内側に沈降される一対の係合溝が形成され、前記一対の係合溝を垂直方向に連結するように、前記外周面から突出し、前記垂直方向に沿って内側に弧状に沈降される複数個の係合突起が形成される。
また、本発明は、中空パイプ状のスチール素材からなる挿入部と、前記挿入部の外側に離隔して位置し、外周面に歯形が形成される外側部と、前記挿入部と前記外側部との間に形成されて、前記挿入部と外側部とを結合させる連結部と、を含むギアホイールにおいて、前記挿入部は、外周面の両端部に沿って円周方向の内側に沈降される一対の係合溝が形成され、前記一対の係合溝を垂直方向に連結するように、前記外周面から突出し、前記垂直方向に沿って内側に弧状に沈降される複数個の係合突起が形成されるギアホイールを提供する。
本発明によるギアホイールの製造方法は、連結部の射出成形時に、挿入部と外側部との間に樹脂が射出されて、不要に射出された部分を除去する工程が省略され、これによる生産性を増大させる。
以下、添付した図面を参照しながら、本発明による望ましい実施形態を詳しく説明する。これに先立って、本明細書及び特許請求の範囲に使われた用語や単語は、通常的に、または辞書的な意味として限定して解釈されてはならず、発明者は、自分の発明を最も最善の方法で説明するために、用語の概念を適切に定義できるという原則に基づいて、本発明の技術的思想に符合する意味と概念として解釈されなければならない。
図１は、本発明の一実施形態によるギアホイール１００の挿入部１１０を示す斜視図であり、図２及び図３は、本発明の一実施形態によるギアホイール１００の外側部１３０を成形する過程を示す斜視図であり、図４は、図１ないし図３に示した挿入部１１０と外側部１３０との間で連結部１５０を成形する過程を示す斜視図であり、図５は、図４に示した成形過程後に完成されたギアホイール１００の斜視図であり、図６は、図１に示した挿入部１１０を示す側断面図である。
図１ないし図６を参照すると、前記ギアホイール１００は、中央に配される挿入部１１０と、前記挿入部１１０の外側に形成される連結部１５０及び前記連結部１５０の外側に形成される外側部１３０と、を含む。
前記挿入部１１０は、中空パイプ状に形成される。前記挿入部１１０の外周面には、両端部に沿って円周方向の内側に沈降される一対の係合溝１１１が形成される。前記挿入部１１０は、前記一対の係合溝１１１を垂直方向に連結し、前記外周面から突出し、前記垂直方向に沿って前記挿入部１１０の内側に弧状に沈降される複数個の係合突起１１３が形成される。
したがって、前記一対の係合溝１１１と前記係合突起１１３は、前記連結部１５０と接触面積を増加させ、前記連結部１５０からの離脱を防止することができる。また、前記挿入部１１０から発生する回転力が、前記連結部１５０の前記係合突起１１３をしてスリップ（ｓｌｉｐ）を防止するように伝達する機能を有する。
また、本発明は、外周面の両端部に沿って円周方向の内側に沈降される一対の係合溝１１１及び前記係合溝を垂直方向に連結するように、前記外周面から突出し、垂直方向に沿って内側に弧状に沈降される複数個の係合突起を形成する構造からなって、側面に角状の角部が存在しないようにすることによって、製品完成後に施行される熱劣化試験でのクラックの発生による不良品の生成を防止する。
そして、前記外側部１３０は、樹脂を押込んで射出成形される。この際、前記外側部１３０は、樹脂を中央から押込んで射出成形する。そして、前記外側部１３０の中心部分に成形された部分を除去して、前記外側部１３０の成形が完了する。
前記外側部１３０の外周面には、平ギアまたはヘリカルギアのような歯形が形成される。また、前記外側部１３０は、前記連結部１５０に比べて剛性に優れた強化プラスチックで成形されることが望ましい。また、前記外側部１３０は、内周面に複数個の突出片１３３が形成されて、前記連結部１５０との接触面積を増加させて、前記連結部１５０と前記外側部１３０との結合力を増大させる。
前記連結部１５０は、中央に前記挿入部１１０を配置し、前記挿入部１１０の外側に前記外側部１３０を等間隔に離隔して配置し、前記挿入部１１０と前記外側部１３０との間に樹脂を射出して成形する。この際、前記挿入部１１０は、少なくとも３箇所で樹脂を射出して成形され、前記３箇所は、それぞれ前記連結部１５０の中心から同じ角度及び同じ距離に位置する。
これは、樹脂が押込まれて射出される時、少なくとも３箇所以上で、そして、前記３箇所の中心から同じ角度及び同じ距離で成形がなされると、前記連結部１５０の成形に加えられる射出圧力によって、前記樹脂が均一に分布され、また、圧力の偏差による応力を減少させて、不良率を減少させることができるためである。
以下、添付した図面を参照して、本発明によるギアホイール１００の製造方法に関して説明する。
図７は、図５に示したギアホイール１００の製造方法を示すブロック図である。図１ないし図７を参照すると、前記ギアホイール１００の製造方法は、挿入部１１０を準備する段階（ステップＳ１０）と、外側部１３０を成形する段階（ステップＳ２０）及び連結部１５０を成形する段階（ステップＳ３０）と、を含む。
前記挿入部１１０を準備する段階（ステップＳ１０）は、スチール素材で形成された中空パイプ状の前記挿入部１１０を準備する。
この際、前記挿入部１１０は、前記連結部１５０からの離脱を防止し、摩擦力が増加するように、前記挿入部１１０の外周面の両端部に沿って円周方向の内側に沈降される一対の係合溝１１１が形成される。
そして、前記一対の係合溝１１１を垂直方向に連結するように、前記外周面から突出する複数個の係合突起１１３が形成される。したがって、前記連結部１５０の内周面から垂直及び水平方向に離脱またはスリップされることを防止することができる。
前記外側部１３０を成形する段階（ステップＳ２０）は、前記外側部１３０の外周面に歯形を形成して、他のギアと歯合されるように成形される。また、前記外側部１３０の内周面には、前記連結部１５０と接触面積を増加させるように、複数個の突出片１３３が形成される。
前記連結部１５０を成形する段階は、前記挿入部１１０を中央に配置し、前記挿入部１１０から等間隔に離隔して前記外側部１３０を外側に配置し、前記挿入部１１０の中心を基準に同じ角度及び同じ距離を有する３箇所に樹脂を射出する。したがって、前記挿入部１１０の外側及び前記外側部１３０の内側と前記連結部１５０とが結合されて一体に形成される。
本発明は、図面に示された実施形態を参考にして説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これより多様な変形及び均等な他実施形態が可能であるという点を理解できるであろう。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想によって決定されるべきである。
本発明は、ギアホイール及びギアホイールの製造方法関連の技術分野に適用可能である。
Claims (5)
- 中空パイプ状のスチール素材からなる挿入部を準備する段階と、
外周面に歯形が形成される外側部を射出成形する段階と、
前記外側部の内側の中央に前記挿入部を配置し、前記挿入部と前記外側部との間を連結するように、前記挿入部と前記外側部との間の少なくとも３箇所に樹脂を射出して、ホイール状の連結部を成形する段階と、
を含むギアホイールの製造方法。 - 前記外側部を成形する段階は、
前記連結部との接触面積を増加させるように、前記外側部の内周面から円周方向に沿って複数個の突出片が形成される請求項１に記載のギアホイールの製造方法。 - 前記連結部を成形する段階は、
前記連結部の中心から同じ角度及び同じ距離で射出される請求項１に記載のギアホイールの製造方法。 - 前記挿入部は、
外周面の両端部に沿って円周方向の内側に沈降される一対の係合溝が形成され、
前記一対の係合溝を垂直方向に連結するように、前記外周面から突出し、前記垂直方向に沿って内側に弧状に沈降される複数個の係合突起が形成される請求項１に記載のギアホイールの製造方法。 - 中空パイプ状のスチール素材からなる挿入部と、
前記挿入部の外側に離隔して位置し、外周面に歯形が形成される外側部と、
前記挿入部と前記外側部との間に形成されて、前記挿入部と外側部とを結合させる連結部と、を含むギアホイールにおいて、
前記挿入部は、
外周面の両端部に沿って円周方向の内側に沈降される一対の係合溝が形成され、
前記一対の係合溝を垂直方向に連結するように、前記外周面から突出し、前記垂直方向に沿って内側に弧状に沈降される複数個の係合突起が形成されるギアホイール。
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