JP6379826B2 - 樹脂製ギヤハウジングの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、樹脂製ギヤハウジングの製造方法に関するものである。

従来、モータ部と減速部とを有するギヤードモータとしては、減速部に樹脂製ギヤハウジングが用いられ、該樹脂製ギヤハウジングに、ウォーム軸に噛合されるウォームホイール部と該ウォームホイール部の軸中心から筒状に延びる出力部とを有したホイール部材を収容支持するものがある（例えば、特許文献１参照）。この樹脂製ギヤハウジングは、前記ウォームホイール部を収容する略有底筒状のホイール収容部と、該ホイール収容部の底部に形成された中央孔の内縁から立設され前記ウォームホイール部の内周面を支持する筒状のホイール支持部と、該ホイール支持部の先端から径が小さくされて延び前記出力部の内周面を支持する筒状の出力支持軸部とを有する。

特開２０１３−２４０１７０号公報

ところで、上記のような樹脂製ギヤハウジングは、例えば、射出成形によって製造され、具体的には、前記ホイール収容部と対応した位置の径方向外側に設けられたゲートから溶融樹脂を射出して成形する。そして、この方法では、前記ホイール支持部の周方向の一部と対応した位置に到達した溶融樹脂は、前記ホイール支持部の周方向に回り込みつつ（それらが合流する前に）出力支持軸部と対応した位置（筒状の延びる方向）にも流れ込む。よって、その後、溶融樹脂は出力支持軸部の基端側においても周方向に回り込んで合流することになり、ホイール支持部のみならず出力支持軸部の基端側にもウェルド（ウェルドライン）が生じる虞がある。このことは、出力部を支持する出力支持軸部の強度を低下させてしまう原因となる。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、出力支持軸部でのウェルドの発生を抑えることができる樹脂製ギヤハウジングの製造方法を提供することにある。

上記課題を解決する樹脂製ギヤハウジングの製造方法は、ウォーム軸に噛合されるウォームホイール部と該ウォームホイール部の軸中心から筒状に延びる出力部とを有したホイール部材の前記ウォームホイール部を収容する略有底筒状のホイール収容部と、該ホイール収容部の底部に形成された中央孔の内縁から立設され前記ウォームホイール部の内周面を支持する筒状のホイール支持部と、該ホイール支持部の先端から径が小さくされて延び前記出力部の内周面を支持する筒状の出力支持軸部とを有する樹脂製ギヤハウジングの製造方法であって、成形型に設けられた２つ以上のゲートから溶融樹脂を射出することで、溶融樹脂を前記ホイール支持部と対応した位置で合流させた後に、前記出力支持軸部と対応した位置に流れるようにする射出工程を備える。

同方法によれば、射出工程では、成形型に設けられた２つ以上のゲートから溶融樹脂が射出されることで、溶融樹脂がホイール支持部と対応した位置で合流された（即ち全周に行き渡った）後に、出力支持軸部と対応した位置に流れるため、溶融樹脂が出力支持軸部の基端側と対応した位置で周方向に回り込んで合流することを回避することができる。よって、出力支持軸部でのウェルド（ウェルドライン）の発生を抑えることができる。

上記樹脂製ギヤハウジングの製造方法において、前記成形型に設けられたゲートは、２つであることが好ましい。
同方法によれば、成形型に設けられたゲートは２つであるため、ホイール支持部と対応した位置での溶融樹脂の合流箇所が２箇所となる。よって、ゲートを３つ以上とした場合に比べて、合流箇所の増大を抑えながら、即ち、ホイール支持部でのウェルドの発生箇所数の増大を抑えながら、出力支持軸部でのウェルドの発生を抑えることができる。

上記樹脂製ギヤハウジングの製造方法において、前記ゲートは、溶融樹脂が前記ホイール支持部と対応した位置に対向する方向から流れる位置に設けられることが好ましい。
同方法によれば、ゲートは、溶融樹脂が前記ホイール支持部と対応した位置に対向する方向から流れる位置に設けられるため、ホイール支持部と対応した位置での２箇所の合流タイミングを略同じとすることができるとともに、全周に行き渡るタイミングを極力早くすることができる。よって、出力支持軸部と対応した位置に流れる前に、ホイール支持部と対応した位置の全周に溶融樹脂を行き渡らせ易くなる。

本発明の樹脂製ギヤハウジングの製造方法では、出力支持軸部でのウェルドの発生を抑えることができる。

一実施形態におけるモータを説明するための平面図。 図１におけるＡ−Ａ線に沿った断面図。 一実施形態における製造方法を説明するための断面図。 別例における樹脂製ギヤハウジングの製造方法を説明するための平面図。

以下、樹脂製ギヤハウジングを備えたモータの一実施形態を図１〜図３に従って説明する。
図１に示すように、モータ１は、モータ本体２及び減速部３から構成されている。

モータ本体２は、略有底筒状のヨーク４と、ヨーク４の内周に固着される図示しないマグネットと、ヨーク４内に収容されたアーマチャ５とを備え、アーマチャ５を回転駆動する。アーマチャ５の回転軸６は、その先端側がヨーク４の開口部から突出しており、その先端側には回転軸６と一体回転するウォーム軸７が設けられている。

図１及び図２に示すように、減速部３は、樹脂製ギヤハウジング１１と、ハウジングカバー１２（図２参照）と、樹脂製ギヤハウジング１１内に略収容されるホイール部材１３とを備える。

詳しくは、まずホイール部材１３は、前記ウォーム軸７に噛合されるウォームホイール部１３ａと該ウォームホイール部１３ａの軸中心から筒状に延びる出力部１３ｂとを有し、出力部１３ｂには外部の被駆動部材が駆動連結されることになる。

図１に示すように、樹脂製ギヤハウジング１１は、モータ固定部１１ａ、ウォーム軸収容部１１ｂ、及びホイール収容部１１ｃを備える。モータ固定部１１ａは、前記モータ本体２のヨーク４の開口部に固定され、モータ本体２の軸中心上に形成された筒状のウォーム軸収容部１１ｂには、前記ウォーム軸７が回転可能に支持されて収容される。

図１及び図２に示すように、ホイール収容部１１ｃは、前記ウォーム軸収容部１１ｂと連通しつつ前記ホイール部材１３の前記ウォームホイール部１３ａを収容する略有底筒状に形成されている。又、図２に示すように、樹脂製ギヤハウジング１１は、ホイール収容部１１ｃの底部に形成された中央孔１１ｄの内縁から立設され前記ウォームホイール部１３ａの内周面を支持する筒状のホイール支持部１１ｅと、該ホイール支持部１１ｅの先端から径が小さくされて延び前記出力部１３ｂの内周面を支持する筒状の出力支持軸部１１ｆとを有する。

又、樹脂製ギヤハウジング１１は、ホイール支持部１１ｅの径方向外側に突出する３つの固定部１１ｇを有する。固定部１１ｇの内の１つは、ウォーム軸収容部１１ｂから突出し、他の２つはホイール収容部１１ｃから突出している。そして、モータ１は、各固定部１１ｇが外部の被固定部にねじ止めされることで被固定部に固定されることになる。尚、図１に示すように、本実施形態の樹脂製ギヤハウジング１１には、後述する製造方法によって、ウォーム軸収容部１１ｂの先端部と、該先端部から（ホイール支持部１１ｅを中心として）略１８０°離間した位置の固定部１１ｇの先端部とにゲート跡１１ｈが残っている。

図２に示すように、ハウジングカバー１２は、中心孔を有した略円盤状の金属板材よりなり、ウォームホイール部１３ａを覆うように、ホイール収容部１１ｃの開口に固定される。尚、出力部１３ｂは、ハウジングカバー１２の中心孔から外部に突出した状態とされる。

次に、上記のように構成されたモータ１の作用について説明する。
アーマチャ５が回転駆動され、回転軸６と共にウォーム軸７が回転駆動されると、ウォーム軸７と噛合したウォームホイール部１３ａに回転力が減速されて伝達されて、ホイール部材１３が回転する。そして、出力部１３ｂに駆動連結された外部の被駆動部材が駆動される。

ここで、上記のように構成された樹脂製ギヤハウジング１１の製造方法について説明する。
図３に示すように、樹脂製ギヤハウジング１１の製造方法は、成形型を構成する上型２１及び下型２２に設けられた２つのゲート２３，２４から溶融樹脂を射出することで、溶融樹脂をホイール支持部１１ｅと対応した位置で合流させた後に、出力支持軸部１１ｆと対応した位置に流れるようにする「射出工程」を備える。

詳しくは、図１及び図３に示すように、前記ゲート２３，２４は、溶融樹脂がホイール支持部１１ｅと対応した位置に対向する方向から流れる位置に設けられている。尚、この対向する方向とは、図１に白抜き矢印で模式的に示すように、ホイール支持部１１ｅを挟む方向であって、本実施形態では略１８０°の方向であり、ゲート２３，２４は、１８０°に近くてゲート位置として適した突出部分（本実施形態ではウォーム軸収容部１１ｂの先端部と、固定部１１ｇの先端部）と対応した位置に設けられている。

この「射出工程」では、２つのゲート２３，２４から溶融樹脂が射出され、それぞれの溶融樹脂がホイール支持部１１ｅと対応した位置に到達するとそれぞれ周方向に回り込み、前記到達した位置から約９０°ずつ回り込んだところでそれぞれ合流して全周に行き渡った後に、出力支持軸部１１ｆと対応した位置に（即ち筒状に延びる軸方向に）流れる。このようにしてホイール支持部１１ｅと対応した位置及び出力支持軸部１１ｆと対応した位置に溶融樹脂が流れて、溶融樹脂が硬化することで樹脂製ギヤハウジング１１が製造される。

次に、上記実施形態の特徴的な効果を以下に記載する。
（１）「射出工程で」は、成形型（上型２１及び下型２２）に設けられた２つのゲート２３，２４から溶融樹脂が射出されることで、溶融樹脂がホイール支持部１１ｅと対応した位置で合流された（即ち全周に行き渡った）後に、出力支持軸部１１ｆと対応した位置に（即ち筒状に延びる軸方向に）流れる。よって、溶融樹脂が出力支持軸部１１ｆの基端側と対応した位置で周方向に回り込んで合流することを回避することができ、ホイール支持部１１ｅにのみウェルド（ウェルドライン）が生じたものとなり、出力支持軸部１１ｆでのウェルドの発生（即ち強度低下）を抑えることができる。

（２）成形型（上型２１及び下型２２）に設けられたゲート２３，２４は２つであるため、ホイール支持部１１ｅと対応した位置での溶融樹脂の合流箇所が２箇所となる。よって、ゲートを３つ以上とした場合に比べて、合流箇所の増大を抑えながら、即ち、ホイール支持部１１ｅでのウェルドの発生箇所数の増大を抑えながら、出力支持軸部１１ｆでのウェルドの発生を抑えることができる。

（３）ゲート２３，２４は、溶融樹脂がホイール支持部１１ｅと対応した位置に対向する方向から流れる位置に設けられるため、ホイール支持部１１ｅと対応した位置での２箇所の合流タイミングを略同じとすることができるとともに、全周に行き渡るタイミングを極力早くすることができる。よって、出力支持軸部１１ｆと対応した位置に流れる前に、ホイール支持部１１ｅと対応した位置の全周に溶融樹脂を行き渡らせ易くなる。

上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、成形型（上型２１及び下型２２）に設けられたゲート２３，２４は２つであるとしたが、２つ以上のゲートから溶融樹脂を射出することで、溶融樹脂をホイール支持部１１ｅと対応した位置で合流させた後に、出力支持軸部１１ｆと対応した位置に流れるようにできれば、３つ以上としてもよい。

例えば、図４に示すように、ホイール支持部１１ｅと対応した位置を囲うように４つのゲート３１〜３４を設けて、それら４つのゲートから溶融樹脂を射出することで、溶融樹脂をホイール支持部１１ｅと対応した位置で合流させた後に、出力支持軸部１１ｆと対応した位置に（即ち筒状に延びる軸方向に）流れるように「射出工程」を行ってもよい。

７…ウォーム軸、１１…樹脂製ギヤハウジング、１１ｃ…ホイール収容部、１１ｄ…中央孔、１１ｅ…ホイール支持部、１１ｆ…出力支持軸部、１３…ホイール部材、１３ａ…ウォームホイール部、１３ｂ…出力部、２１…成形型の一部を構成する上方、２２…成形型の一部を構成する下型、２３，２４，３１〜３４…ゲート。

Claims (3)

1. ウォーム軸に噛合されるウォームホイール部と該ウォームホイール部の軸中心から筒状に延びる出力部とを有したホイール部材の前記ウォームホイール部を収容する略有底筒状のホイール収容部と、該ホイール収容部の底部に形成された中央孔の内縁から立設され前記ウォームホイール部の内周面を支持する筒状のホイール支持部と、該ホイール支持部の先端から径が小さくされて延び前記出力部の内周面を支持する筒状の出力支持軸部とを有する樹脂製ギヤハウジングの製造方法であって、
   成形型に設けられた２つ以上のゲートから溶融樹脂を射出することで、溶融樹脂を前記ホイール支持部と対応した位置で合流させた後に、前記出力支持軸部と対応した位置に流れるようにする射出工程を備えたことを特徴とする樹脂製ギヤハウジングの製造方法。
2. 請求項１に記載の樹脂製ギヤハウジングの製造方法において、
   前記成形型に設けられたゲートは、２つであることを特徴とする樹脂製ギヤハウジングの製造方法。
3. 請求項２に記載の樹脂製ギヤハウジングの製造方法において、
   前記ゲートは、溶融樹脂が前記ホイール支持部と対応した位置に対向する方向から流れる位置に設けられたことを特徴とする樹脂製ギヤハウジングの製造方法。