JP2016211728A - Internal gear and speed reducer having the same - Google Patents
Internal gear and speed reducer having the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016211728A JP2016211728A JP2016069040A JP2016069040A JP2016211728A JP 2016211728 A JP2016211728 A JP 2016211728A JP 2016069040 A JP2016069040 A JP 2016069040A JP 2016069040 A JP2016069040 A JP 2016069040A JP 2016211728 A JP2016211728 A JP 2016211728A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gear
- main body
- internal gear
- resin
- tooth
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Retarders (AREA)
- Gears, Cams (AREA)
Abstract
Description
本発明は、インターナルギヤ、およびこれを有する減速機に関する。 The present invention relates to an internal gear and a speed reducer having the internal gear.
自動車エンジンの始動に用いられるスタータは、モータの出力を、減速機を介してオーバーランニングクラッチ(以下、単にクラッチと呼ぶ)に入力すると共に、クラッチの出力軸に取り付けたピニオンギヤを電磁スイッチの切り替えで軸方向に往復移動させ、ピニオンギヤをエンジン側のリングギヤに対して係合および離脱させる構成を有する。 A starter used for starting an automobile engine inputs an output of a motor to an overrunning clutch (hereinafter simply referred to as a clutch) via a reduction gear, and a pinion gear attached to an output shaft of the clutch by switching an electromagnetic switch. A configuration is adopted in which the pinion gear is engaged and disengaged with respect to the ring gear on the engine side by reciprocating in the axial direction.
スタータに用いられる減速機としては、モータに駆動されるサンギヤと、静止側に固定されたリングギヤと、サンギヤおよびリングギヤの双方に噛み合って自転および公転するプラネタリギヤとを有する遊星歯車機構を使用する場合が多い。リングギヤとしては、内周に歯面を有するインターナルギヤ(内歯車)を用いるのが通例である。スタータ用遊星歯車機構のインターナルギヤとして、例えば特開2007−77810号公報(特許文献1)に記載される樹脂製のインターナルギヤが公知である。図6に示すように、この樹脂製インターナルギヤ100は、センターケース101の内周面に固定されている。
As a reduction gear used for a starter, a planetary gear mechanism having a sun gear driven by a motor, a ring gear fixed to a stationary side, and a planetary gear that meshes with both the sun gear and the ring gear to rotate and revolve may be used. Many. As the ring gear, an internal gear (internal gear) having a tooth surface on the inner periphery is usually used. As an internal gear of a starter planetary gear mechanism, for example, a resin internal gear described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-77810 (Patent Document 1) is known. As shown in FIG. 6, the resin
減速機103の出力軸104は、その軸端において静止側の部材(例えばセンターケース101)に対して回転自在に支持する必要がある。このように減速機103の出力軸104を回転自在に支持するため、特許文献1のスタータでは、インターナルギヤ100を保持するセンターケース101の内径端を軸方向に延ばして軸支部105とし、この軸支部105の内周に圧入固定したすべり軸受106で減速機103の出力軸104を回転自在に支持するようにしている。
The
近年の自動車では、車両が一時停止した際にそれを感知してエンジンを自動停止させ、車両の再発進時にスタータを駆動してエンジンを再始動させるアイドリングストップ機構を搭載する例が多くなっている。アイドリングストップ機構の搭載車両では、エンジンの停止および再始動が頻繁に繰り返されるため、スタータに組み込まれる減速機の各ギヤには、該機構の非搭載車両用のギヤに比べて、10倍以上の耐久寿命が求められることになる。 In recent automobiles, there is an increasing number of examples equipped with an idling stop mechanism that detects when a vehicle is temporarily stopped, automatically stops the engine, and drives the starter to restart the engine when the vehicle restarts. . In a vehicle equipped with an idling stop mechanism, the engine is frequently stopped and restarted. Therefore, each gear of the reduction gear incorporated in the starter is 10 times or more compared to a gear for a vehicle not equipped with the mechanism. A durable life is required.
しかしながら、一般に樹脂部品の耐疲労性は金属部品に比べて劣るため、特許文献1のようにインターナルギヤ100全体を樹脂で形成すると、インターナルギヤの耐久性が低くなる。従って、このインターナルギヤ100をアイドリングストップ機構搭載車用のスタータに使用すると、減速機に要求される耐久寿命を満足できなくなるおそれがある。その一方で、インターナルギヤ100は、減速機103の他のギヤ(サンギヤあるいはプラネタリギヤ)に比べて大型であるため、その全体を金属製にすると重量増加が著しくなり、自動車部品の軽量化要請に反する結果となる。また、減速機の出力軸104を支持する軸支部105を金属製とした場合、スタータ全体の重量増加を招くことになる。
However, since the fatigue resistance of resin parts is generally inferior to that of metal parts, if the entire
そこで、本発明は、減速機用のインターナルギヤのコストアップや重量増を最低限に抑えつつ、その耐久性を高めることを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to increase the durability of the internal gear for a speed reducer while minimizing cost increase and weight increase.
以上の目的を達成するため、本発明は、減速機に組み込まれる、内周に歯面を有するインターナルギヤであって、前記歯面を備えたリング状のギヤ部と、減速機の出力軸を支持する軸支持部およびギヤ部の外周を保持する外周部を備えた本体部とを有し、ギヤ部を焼結金属で形成すると共に、前記本体部を、ギヤ部をインサート部品として樹脂で射出成形してなる成形体で形成したことを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the present invention is an internal gear incorporated in a speed reducer and having a tooth surface on the inner periphery, and a ring-shaped gear portion having the tooth surface and an output shaft of the speed reducer And a main body portion having an outer peripheral portion for holding the outer periphery of the gear portion, the gear portion is formed of sintered metal, and the main body portion is made of resin using the gear portion as an insert part. It is characterized by being formed of a molded body formed by injection molding.
このようにギヤ部を焼結金属で形成すれば、樹脂で形成する場合よりも歯面の耐疲労性や機械的強度を高めることができる。その一方で、本体部を樹脂で形成すれば、インターナルギヤの低コストや軽量化も図ることができる。また、軸支部を含む本体部の全体を樹脂で形成しているため、特許文献1で必要とされるような複雑形状のセンターケース101(図6参照)が不要となり、軽量化や手コスト化を図る上でより一層有利となる。加えて、本体部にギヤ部の外周を保持する外周部を設けているので、本体部を射出成形した後、冷却固化する際の成形収縮で外周部をギヤ部の外周面に押し付けてギヤ部と本体部の結合力を強化することができる。従って、重量アップや高コスト化を抑制しつつ、インターナルギヤの耐久寿命を高めることができる。
If the gear part is formed of sintered metal in this way, the fatigue resistance and mechanical strength of the tooth surface can be increased as compared with the case where the gear part is formed of resin. On the other hand, if the main body is formed of resin, the internal gear can be reduced in cost and weight. In addition, since the entire body including the shaft support is formed of resin, the center case 101 (see FIG. 6) having a complicated shape as required in
ギヤ部のうち、本体部と接触する面の表面開孔率を歯面の表面開孔率よりも大きくし、あるいは、ギヤ部のうち、本体部と接触する部分の開放気孔率を歯部の開放気孔率よりも大きくすれば、表面気孔に入り込んだ樹脂によるアンカー効果でギヤ部と本体部の結合力を高めることができる。その一方で、歯面の耐疲労性や機械的強度を高めることもできる。 Of the gear part, the surface porosity of the surface that contacts the main body is made larger than the surface porosity of the tooth surface, or the open porosity of the part of the gear that contacts the main body is determined by the tooth part. If it is larger than the open porosity, the coupling force between the gear part and the main body part can be increased by the anchor effect by the resin that has entered the surface pores. On the other hand, the fatigue resistance and mechanical strength of the tooth surface can be increased.
ギヤ部のうち、本体部と接触する面の表面開孔率は10%以上、50%以下にするのが好ましい。また、ギヤ部の歯面の表面開孔率は40%以下にするのが好ましい。
ギヤ部のうち、本体部と接触する部分の開放気孔率は10%以上、50%以下にするのが好ましい。また、ギヤ部の歯部の開放気孔率は40%以下にするのが好ましい。
Of the gear portion, the surface area ratio of the surface that contacts the main body portion is preferably 10% or more and 50% or less. Moreover, it is preferable that the surface aperture ratio of the tooth surface of the gear portion is 40% or less.
Of the gear part, the open porosity of the part in contact with the main body part is preferably 10% or more and 50% or less. The open porosity of the gear teeth is preferably 40% or less.
以上のインタールギヤを有する減速機であれば、減速機の重量増やコストアップを避けつつ、その耐久寿命を高めることができる。また、この減速機をアイドリングストップ機構搭載車両のスタータに使用すれば、減速機、さらにスタータの早期交換を防止し、車両のメンテナンスコストを低廉化することができる。 If it is a reduction gear which has the above interle gear, the durable life can be improved, avoiding the weight increase and cost increase of a reduction gear. Further, if this reduction gear is used for a starter of a vehicle equipped with an idling stop mechanism, early replacement of the reduction gear and the starter can be prevented, and the maintenance cost of the vehicle can be reduced.
以上のように、本発明によれば、減速機用のインターナルギヤのコストアップや重量増を最低限に抑えつつ、その耐久性を高めることが可能となる。 As described above, according to the present invention, it is possible to increase the durability of the internal gear for a speed reducer while minimizing cost increase and weight increase.
以下、本発明の実施形態を図1〜図5に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1に、スタータSTの代表的構成を簡略化して示す。図1に示すように、このスタータSTは、モータ4、減速機5、オーバーランニングクラッチ6(以下、単にクラッチと呼ぶ)、ピニオンギヤ7、レバー8、および電磁スイッチ9を主要な構成要素とするものである。レバー8は支点Oを中心として回転可能であり、その先端はオーバーランニングクラッチ6の入力側(モータ4側)に配置されている。オーバーランニングクラッチ6はワンウェイクラッチであり、その入力側には減速機5の出力軸5a(減速機出力軸)がスプライン等を介して軸方向に摺動可能に結合されている。また、クラッチ6の出力軸6a(クラッチ出力軸)にはピニオンギヤ7が取り付けられている。従って、クラッチ6は、クラッチ出力軸6aおよびピニオンギヤ7と一体となって軸方向に移動可能である。減速機5およびクラッチ6は、ギヤケースとしての第一ケース11の内部に配置され、モータ4は、モータケースとしての第二ケース12の内部に配置されている。第一ケース11と第二ケース12は、ボルト等の適宜の連結構造によって連結された状態にある。
FIG. 1 shows a simplified configuration of a typical starter ST. As shown in FIG. 1, the starter ST includes a
エンジンの始動指令が入力されると、電磁スイッチ9がオンとなってレバー8に図中の矢印方向の回転力が与えられ、クラッチ6、クラッチ出力軸6a、およびピニオンギヤ7が一体となって軸方向の反モータ4側に移動する。これにより、エンジンのクランクシャフトと結合されたリングギヤ10にピニオンギヤ7が噛み合う。また、モータ4が駆動され、その出力トルクが減速装置5およびクラッチ6を介してピニオンギヤ7に伝達される。これにより、モータ出力がリングギヤ10を経てクランクシャフトに伝達され、エンジンが始動する。エンジンの始動後は電磁スイッチ9がオフとなり、クラッチ6およびピニオンギヤ7が後退してピニオンギヤ7がリングギヤ10との噛み合い位置から離脱する。エンジン始動直後のエンジントルクは、クラッチ6で遮断されるためにモータ4には伝達されない。
When an engine start command is input, the
図2に、スタータSTに用いられる減速機5の代表的構成例を示す。この減速機5は遊星歯車機構であり、軸心O上に配置された外歯車からなるサンギヤ51と、静止側の部材に固定されたインターナルギヤ52と、外歯車からなるプラネタリギヤ53と、プラネタリギヤ53を支持するプレート状のキャリア54とを有する。プラネタリギヤ53はサンギヤ51とインターナルギヤ52の間に配置され、かつ両ギヤ51,52と噛み合った状態にある。サンギヤ51にはセレーション61(スプラインも含む。以下同じ)を介してモータ4の出力軸4aがトルク伝達可能に結合されている。
In FIG. 2, the typical structural example of the
図3および図4に示すように、プラネタリギヤ53は円周方向に等配した複数個所(例えば3個所)に配置されている。図2〜図4に示すように、各プラネタリギヤ53の内周には、一端を板状のキャリア54の孔に嵌合固定したピン55が挿入され、各プラネタリギヤ53は、その内周に配置したすべり軸受56によりピン55に対して回転自在に支持されている。図2に示すように、減速機出力軸5aは、キャリア54の内周に挿入されており、減速機出力軸5aとキャリア54は、セレーション62を介してトルク伝達可能に結合されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
図2に示すように、モータ4の出力軸4aと減速機の出力軸5aのうち、一方(例えばモータ出力軸4a)の端部を他方(例えば減速機出力軸5a)の軸端に形成した孔に挿入し、且つ両者間にすべり軸受63を介在させることで、両軸4a,5aが同軸状態で相対回転可能となる。インターナルギヤ52のモータ4側には、内径端をモータ4の出力軸4aの外周面に近接させた遮蔽プレート65が配置されており、この遮蔽プレート65によって、モータ4で生じるブラシ粉等の異物の減速機5への侵入が防止されている。
As shown in FIG. 2, one end (for example, the
以上の構成において、モータ4でサンギヤ51を回転駆動すると、プラネタリギヤ53が自転しつつ軸心Oの周囲を公転する。このプラネタリギヤ53の公転運動を受けてキャリア54が軸心Oを中心として回転するため、キャリア54とトルク伝達可能に結合された減速機出力軸5aが回転する。これによりモータ4の出力が減速して減速機出力軸5aに伝達され、さらにクラッチ6(図1参照)を介してピニオンギヤ7に伝達される。
In the above configuration, when the
図2に示すように、インターナルギヤ52は、ギヤ部52aと本体部52bとで構成される。ギヤ部52aはリング状の焼結金属材からなり、その内周に、多数の歯面521(図3参照)を備えた歯部525が形成される。
As shown in FIG. 2, the
また、本体部52bは、その軸方向一端側(反モータ側)を縮径させた概略円筒状をなし、ギヤ部52aの外径側を覆う大径の外周部522と、軸方向一端側の内径端で軸方向に延びる小径の軸支部523と、外周部522と軸支部523を接続し、外周部522から軸支部523にかけて段階的に縮径した連結部524とを一体に有する。インターナルギヤ52のモータ4側では、ギヤ部52aの端面と本体部52bの端面が面一になっている。連結部524の内径側にキャリア54が配置されている。
The
インターナルギヤ52は、本体部52bの外周部522を、第一ケース11と第二ケース12とで軸方向両側から挟み込むことで、静止側(第一ケース11もしくは第二ケース)に固定される。この際、本体部52bと一方のケース(例えば第一ケース11)との間に回り止めを設けておくのが好ましい。また、本体部52bのうち、軸支部523の内周面にはすべり軸受64が圧入固定されており、このすべり軸受64によって減速機出力軸5aの一端(モータ側端部)がインターナルギヤ52に対して回転自在に支持されている。
The
以上に述べたインターナルギヤ52は、粉末冶金法により製作したギヤ部52aを金型内に配置するインサート部品とし、このギヤ部52aを金型内の規定位置に位置決めした状態で金型内に樹脂を射出して本体部52bを成形(インサート成形)することで製作される。以下、ギヤ部52bおよび本体部52bの組成および製造手順を詳細に述べる。
The
[ギヤ部]
ギヤ部52aは、鉄系の焼結体で形成される。具体的には、鉄粉を主成分とし、これに銅粉および黒鉛粉を混合した原料粉末を圧縮して圧粉体を成形し、その後、圧紛体を焼結することにより、ギヤ部52aに対応する形状の焼結体が得られる。
[Gear part]
The
この焼結体は、例えばCu:1〜8質量%、C:0.2〜1質量%含み、残部をFeおよび不可避的不純物としたものとする。焼結温度は、1100℃〜1150℃とするのが好ましい。この温度で焼結することにより、溶融したCuがFeに拡散してFe組織同士の結合力が強化される。また、Feが黒鉛粉に含まれるCと反応するため、焼結後のFe組織は硬いパーライト相となる。従って、焼結体の強度アップを図ることができる。パーライト相を十分に形成するため、焼結炉の雰囲気ガスとしては、一酸化炭素あるいは二酸化炭素等の炭素を含むガス、例えば、ブタンガスやプロパンガス等の液化石油ガスと空気を混合し、Ni触媒で熱分解させた吸熱型ガス(RXガス)を使用するのが好ましい。 This sintered body contains, for example, Cu: 1 to 8 mass%, C: 0.2 to 1 mass%, and the balance is Fe and inevitable impurities. The sintering temperature is preferably 1100 ° C to 1150 ° C. By sintering at this temperature, the molten Cu diffuses into Fe and strengthens the bonding force between the Fe structures. Moreover, since Fe reacts with C contained in the graphite powder, the Fe structure after sintering becomes a hard pearlite phase. Therefore, the strength of the sintered body can be increased. In order to sufficiently form the pearlite phase, the atmosphere gas of the sintering furnace is a gas containing carbon such as carbon monoxide or carbon dioxide, for example, liquefied petroleum gas such as butane gas or propane gas and air, and Ni catalyst. It is preferable to use an endothermic gas (RX gas) pyrolyzed in (1).
焼結後の焼結体には、塑性加工による歯面の整形(サイジング)が行われる。焼結体の時点では、図5に二点鎖線で示すように、ギヤ部52aの歯面521に相当する部分521’は粗形状に形成されているが、この部分521’を転造等により塑性加工することで、該部分521’がインボリュート形状等の仕上がり形状(実線で示す)に整形され、内周に歯面521を有するギヤ部52aが完成する。この塑性加工に際しては、図5に示すように、歯面521を含む各歯部525を、周方向で圧縮すると共に、半径方向で伸長変形させて仕上げるのが好ましい。
The sintered body after sintering is subjected to shaping (sizing) of the tooth surface by plastic working. At the time of the sintered body, as shown by a two-dot chain line in FIG. 5, the
このように転造等で塑性加工を行うことで、歯面521を含む表層部の多孔質組織が緻密化され、該表層部において応力集中源となる空孔が少なくなる。また、歯面521の硬度が芯部よりも高くなる(この時、硬度は歯面521で最大となり、芯部に向かうにつれて徐々に低下し、所定の深さを超えると一定となる)。従って、機械的強度、特に疲労強度に優れた歯面521を得ることが可能となる。この塑性加工は、冷間、温感、又は熱間の何れの温度領域で行ってもよいが、歯面521の整形精度や耐久寿命を考えると、冷間で行うのが好ましい。
By performing plastic working by rolling or the like in this manner, the porous structure of the surface layer portion including the
歯面521の整形に伴って、ギヤ部52aの歯面521以外の各面(端面および外周面等)も整形される。この際、ギヤ部52aのうち、少なくとも本体部52bと接する面(特にギヤ部52aの外周面)における圧縮量を、歯面521での圧縮量よりも小さくする等して、ギヤ部52aの少なくとも本体部52bと接する面の表面開孔率を歯面521よりも大きくするのが好ましい。あるいはギヤ部52aの少なくとも本体部52bと接する部分の開放気孔率を歯部525よりも大きくするのが好ましい。これにより、本体部52bを樹脂で射出成形した際に、樹脂がギヤ部52aの外周面や一方の端面の表面開孔に入り込んでアンカー効果を発揮するため、ギヤ部52aと本体部52bの結合強度を高めることができる。なお、上記の大小関係は、表面開孔率および開放気孔率のどちらか一方を満足していれば足りる。もちろん双方を満足していても構わない。
With the shaping of the
かかるアンカー効果を十分に得るため、ギヤ部52aの本体部52bと接する面(特に外周面)の表面開孔率の下限値は、10%以上、好ましくは15%以上、さらに好ましくは20%以上とする。また、ギヤ部52aの本体部52bと接する部分(ギヤ部52aのうち歯部525を除く部分)の開放気孔率は、10%以上、好ましくは15%以上、さらに好ましくは20%以上とする。その一方で、表面開孔率や開放気孔率が大きすぎると、ギヤ部52a全体の強度低下を招く。従って、上記表面開孔率は50%以下、好ましくは40%以下とし、上記開放気孔率は50%以下、好ましくは40%以下とする。上記の各限界値は、表面開孔率および開放気孔率のどちらか一方を満足していれば足りる。もちろん双方を満足していても構わない。なお、ここでいう表面開孔率は、便宜的には例えば、Nikon社製:ECLIPSE ME600等の金属顕微鏡で撮影した画像(例えば500倍)を画像データとしてコンピュータに取り込み、気孔部分の面積を演算することで求めることができる。また、開放気孔率は、JIS Z 2501:2000で定義されるものである。ちなみに測定対象物の開放気孔率は、体積に対する百分率で表され、完全含浸後の油の体積を測定対象物の体積で除し、100を乗じることにより求められる。
In order to sufficiently obtain such an anchor effect, the lower limit value of the surface area ratio of the surface (particularly the outer peripheral surface) of the
また、歯面521の表面開孔率は、その強度確保のため、40%以下、好ましくは、20%以下、さらに好ましくは10%以下とする。同様の理由から、歯部525の開放気孔率は、40%以下、好ましくは、20%以下、さらに好ましくは10%以下とする。なお、歯面521の開放気孔率が小さすぎると、圧紛体を成形する際の成形圧力を過剰に大きくしなければならず、コスト面等で不利となるので、歯面521の表面開孔率は5%以上に設定するのが好ましい。同様の理由から、歯部525の開放気孔率は5%以上に設定するのが好ましい。なお、上記の各限界値は、表面開孔率および開放気孔率のどちらか一方を満足していれば足りる。もちろん双方を満足していても構わない。
Further, the surface area ratio of the
[本体部]
樹脂の成形体である本体部52bを構成する樹脂材料としては、射出成形可能となる任意の材料が使用可能である。樹脂材料の中でも、耐疲労性に優れるポリアミド樹脂をベース樹脂とするものが好ましい。ポリアミド樹脂として、例えばポリアミド6、ポリアミド66、ポリアミド46、ポリアミド610、ポリアミド612、ポリアミド11、ポリアミド12、ポリアミドMXD、ポリアミド6T、ポリアミド6Iなどを挙げることができる。なお、これら樹脂に配合する繊維状充填材としては、ガラス繊維の他、炭素繊維、芳香族ポリアミド繊維またはこれらの混合物等が広く使用可能である。
[Main unit]
As a resin material constituting the
例示した樹脂材料を使用すると、射出成形後の固化時に生じる成形収縮により、本体部52bの外周部522が縮径方向に変形しようとするため、アンカー効果が強化されてギヤ部52aと本体部52bの結合力が増す。従って、このように樹脂の成形収縮を活用することで、ギヤ部52aと本体部52bを一体化させ、インターナルギヤ52の耐久性を向上させることが可能となる。ちなみに、非充填のポリアミド6樹脂の成形収縮率は、一般に0.5〜1.5%、非充填のポリアミド66樹脂の成形収縮率は、一般に0.8〜1.5%、ガラス繊維等充填のポリアミド6樹脂の成形収縮率は、一般に0.4〜0.8%、ガラス繊維等充填のポリアミド66樹脂の成形収縮率は、一般に0.2〜1.0%である。
When the illustrated resin material is used, the outer
また、ベース樹脂の見かけの溶融粘度は、1000ポアズ以上10000ポアズ以下の範囲とするのが好ましい。見かけの溶融粘度が下限値よりも低いと、本体部52bの強度に不安が残る。一方、見かけの溶融粘度が上限値よりも高いと、溶融粘度が高くなり過ぎて成形性が低下すると共に、ギヤ部52a表面の開放気孔に溶融状態の樹脂材料が入り込みにくくなり、アンカー効果が低下する。
The apparent melt viscosity of the base resin is preferably in the range of 1000 poise to 10,000 poise. If the apparent melt viscosity is lower than the lower limit value, there remains anxiety about the strength of the
また、ベース樹脂の分子量は、射出成形性を考慮すると、数平均分子量で13000〜30000、更に耐疲労性、高成形精度を考慮すると、数平均分子量で18000〜25000の範囲が好ましい。数平均分子量が13000未満の場合には、分子量が低すぎて、耐疲労性が低くなる。一方、数平均分子量が30000を越える場合には耐疲労性は向上するものの、必要な衝撃強度等の機械的強度を達成するために例えば10〜50質量%のガラス繊維を含有させると、成形時の溶融粘度が上記の上限値(10000ポアズ)を超え、射出成形時に本体部52bの成形精度を確保することが難しくなる。
The molecular weight of the base resin is preferably in the range of 13,000 to 30000 in terms of number average molecular weight considering injection moldability, and in the range of 18000 to 25000 in terms of number average molecular weight considering fatigue resistance and high molding accuracy. When the number average molecular weight is less than 13,000, the molecular weight is too low and the fatigue resistance becomes low. On the other hand, when the number average molecular weight exceeds 30000, the fatigue resistance is improved. However, in order to achieve the required mechanical strength such as impact strength, for example, when 10 to 50% by mass of glass fiber is contained, The melt viscosity exceeds the upper limit (10000 poise), and it becomes difficult to ensure the molding accuracy of the
また、ベース樹脂としては、共重合ポリアミド樹脂を使用することもできる。共重合ポリアミド樹脂の具体例としては、ポリカプロアミド/ポリヘキサメチレンアジパミドコポリマー(ポリアミド6/66)、ポリヘキサメチレンアジパミド/ポリヘキサメチレンテレフタルアミドコポリマー(ポリアミド66/6T)、ポリヘキサメチレンアジパミド/ポリヘキサメチレンイソフタルアミドコポリマー(ポリアミド66/6I)、ポリヘキサメチレンアジパミド/ポリヘキサメチレンテレフタルアミド/ポリヘキサメチレンイソフタルアミドコポリマー(ポリアミド66/6T/6I)、ポリキシリレンアジパミド(ポリアミドXD6)などが挙げられる。
Moreover, a copolymerized polyamide resin can also be used as the base resin. Specific examples of the copolymerized polyamide resin include polycaproamide / polyhexamethylene adipamide copolymer (
前記したポリカプロアミド/ポリヘキサメチレンアジパミドコポリマー(ポリアミド6/66)の各成分量の例としては、ポリアミド樹脂6成分98〜80質量%およびポリアミド樹脂66成分2〜20質量%からなる共重合ポリアミド樹脂、またはポリアミド樹脂66成分98〜80質量%およびポリアミド樹脂6成分2〜20質量%からなる共重合ポリアミド樹脂が挙げられる。
Examples of the amount of each component of the above-described polycaproamide / polyhexamethylene adipamide copolymer (
共重合ポリアミド樹脂を使用すると、ガラス繊維との親和性が単独重合のポリアミド樹脂を主成分とする場合に比べて改善される。そのため、ガラス繊維の溶融樹脂組成物中の配向性が適度に緩和され、例えば成形収縮率(%)における流れ方向および流れに直角方向の差を小さくすることができる。その一方で、通常のガラス繊維強化のポリアミド樹脂が奏する優れた引張強度、曲げ強度、圧縮強度を維持することができる。このような良好な特性を有する共重合ポリアミド樹脂としては、例えばポリアミド樹脂6およびポリアミド樹脂66を共重合成分とする6/66共重合ポリアミド樹脂を使用するのが好ましい。
When the copolymerized polyamide resin is used, the affinity with the glass fiber is improved as compared with the case where the homopolymerized polyamide resin is a main component. Therefore, the orientation of the glass fiber in the molten resin composition is moderately relaxed, and for example, the difference in molding shrinkage (%) between the flow direction and the direction perpendicular to the flow can be reduced. On the other hand, it is possible to maintain the excellent tensile strength, bending strength, and compressive strength exhibited by ordinary glass fiber reinforced polyamide resins. As the copolymerized polyamide resin having such good characteristics, for example, a 6/66 copolymerized polyamide resin having a
以上に説明したインターナルギヤ52を減速機5に使用すれば、以下の作用効果を得ることができる。
If the
インターナルギヤ52のギヤ部52aを焼結金属で形成しているため、歯面521の耐疲労性や機械的強度を高めることができる。その一方で、インターナルギヤ52のうち、ギヤ部52a以外の本体部52bを樹脂で形成しているため、インターナルギヤ54の低コストや軽量化も図ることができる。従って、インターナルギヤ52全体を樹脂で形成した従来品(特許文献1)に比べ、その重量アップや高コスト化を抑制しつつ、寿命を長期化することができる。そのため、本発明のインターナルギヤ52をアイドリングストップ機構搭載車両用スタータの減速機5に使用した場合も、スタータが早期に寿命を迎えることはなく、車両のメンテナンスコストを低廉化することができる。
Since the
また、本発明では、インターナルギヤ52の本体部52bを、減速機出力軸5aを支持する軸支部523を包含する形態とし、この軸支部523を含む本体部52b全体を樹脂で形成しているため、特許文献1に記載されるような複雑な形状のセンターケース101(図6参照)が不要となる。従って、減速機5の軽量化や低コスト化を図る上でより一層有効となる。
In the present invention, the
加えて、本体部52bにギヤ部52aの外周を保持する外周部522を設けているので、本体部52bを射出成形した後、冷却固化する際の成形収縮で外周部522に縮径方向の圧迫力を生じさせることができる。従って、ギヤ部52aと本体部52bとの結合力を強化することができる。好ましくは外周部522の半径方向の肉厚を本体部52bの中で最も大きくすれば、外周部522で生じる縮径方向の成形収縮量を大きくすることができ、ギヤ部と本体部52bとの結合力をさらに強化することができる。また、軸支部523の半径方向の肉厚を本体部52bの中で最も小さくすれば、この部分での成形収縮によるすべり軸受64への悪影響(軸受隙間の変動等)を回避することができる。
In addition, since the outer
この時、ギヤ部52aのうち、本体部52bと接する面の表面開孔率や本体部52bと接する部分の開放気孔率を10%以上50%以下として、歯面521の表面開孔率や歯部525の開放気孔率よりも大きくすることで、ギヤ部52aと本体部52bの境界部分でのアンカー効果を強化することができ、ギヤ部と本体部52bの結合力をさらに高めることが可能となる。ギヤ部52aと本体部52bの特に周方向における結合力をさらに高めるため、ギヤ部52aの外周面に凹部や凸部(キー溝、セレーション等)を形成し、ギヤ部52aと本体部52aの外周部522とを円周方向で係合させてもよい。
At this time, in the
なお、以上の説明では、本体部52bの軸支部523の内周にすべり軸受64を圧入固定する場合を例示したが、ギヤ部52aと共にすべり軸受64をインサート部品として、本体部52bを樹脂で射出成形してもよい。また、本体部52bを摺動性に優れる樹脂材料で形成すれば、すべり軸受64を使用せずに軸支部523の内周面で直接、減速機出力軸5aを支持することもできる。
In the above description, the case where the
また、以上の説明では、インターナルギヤ52を遊星歯車機構に用いる場合を説明したが、本発明のインターナルギヤ52は、遊星歯車機構に限らず、他の構成の減速機にも広く用いることができる。
In the above description, the case where the
4 モータ
4a モータ出力軸
5 減速機
5a 減速機出力軸
6 オーバーランニングクラッチ
7 ピニオンギヤ
52 インターナルギヤ
52a ギヤ部
52b 本体部
64 すべり軸受
521 歯面
522 外周部
523 軸支部
4
Claims (9)
前記歯面を含む歯部を備えたリング状のギヤ部と、減速機の出力軸を支持する軸支持部およびギヤ部の外周を保持する外周部を備えた本体部とを有し、ギヤ部を焼結金属で形成すると共に、前記本体部を、ギヤ部をインサート部品として樹脂で射出成形してなる成形体で形成したことを特徴とするインターナルギヤ。 An internal gear incorporated in the speed reducer and having a tooth surface on the inner periphery,
A gear portion having a ring-shaped gear portion including a tooth portion including the tooth surface, a shaft support portion that supports an output shaft of the reduction gear, and a peripheral portion that holds an outer periphery of the gear portion; The internal gear is formed of a sintered metal, and the main body portion is formed of a molded body formed by injection molding with a resin using the gear portion as an insert part.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2016/062699 WO2016175135A1 (en) | 2015-04-30 | 2016-04-22 | Internal gear and reduction gear comprising same |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015093115 | 2015-04-30 | ||
JP2015093115 | 2015-04-30 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016211728A true JP2016211728A (en) | 2016-12-15 |
Family
ID=57550761
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016069040A Pending JP2016211728A (en) | 2015-04-30 | 2016-03-30 | Internal gear and speed reducer having the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2016211728A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP4283161A1 (en) * | 2022-05-27 | 2023-11-29 | maxon international ag | Planetary transmission with improved bearing flange |
-
2016
- 2016-03-30 JP JP2016069040A patent/JP2016211728A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP4283161A1 (en) * | 2022-05-27 | 2023-11-29 | maxon international ag | Planetary transmission with improved bearing flange |
WO2023227767A1 (en) * | 2022-05-27 | 2023-11-30 | Maxon International Ag | Planetary gear with improved bearing flange |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10907685B2 (en) | Sintered bearing and manufacturing process therefor | |
JP6741730B2 (en) | Sintered bearing and manufacturing method thereof | |
JP5442145B1 (en) | Sintered bearing | |
US20120227529A1 (en) | Intermediate bearing device with toothing reinforcement for starter | |
JP3815658B2 (en) | Cylinder block | |
WO2013133381A1 (en) | Sintered bearing | |
US6222293B1 (en) | Starter | |
JP2016211728A (en) | Internal gear and speed reducer having the same | |
KR20060035727A (en) | Gear, speed reducer using the gear, and electric power steering device with the speed reducer | |
KR20130031454A (en) | Synchronizer sleeve and manufacturing method thereof | |
JP2007176227A (en) | Reduction gear for electric power steering device | |
KR20010078007A (en) | Oil pump | |
US20170203367A1 (en) | Synchronizer hub for vehicles and method for manufacturing the same | |
WO2016175135A1 (en) | Internal gear and reduction gear comprising same | |
JP2011522148A (en) | Overhang type starter | |
WO2015050200A1 (en) | Sintered bearing and manufacturing process therefor | |
JP6788071B2 (en) | Sintered bearing | |
KR20090050694A (en) | Casting method of sleeve bearing by bi-metal centrifucal casting | |
JP6548952B2 (en) | Sintered bearing and method of manufacturing the same | |
US9933070B2 (en) | Coating method for vehicle shift fork and shift fork with amorphous coating layer formed by same | |
US20080004147A1 (en) | Starter | |
JP4918954B2 (en) | Electric power steering device | |
JP2015034610A (en) | Stator unit for torque converter | |
JP2009228019A (en) | Sintered metal component and manufacturing method therefor | |
JPH01254366A (en) | Manufacture of aluminum alloy made casing and bearing part insert for manufacturing same casing |