JPH07208579A - ハスバ歯車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、リムの外周面に軸に対して斜めの
歯を有する樹脂成形されたハスバ歯車に関し、リムの形
状を損なうことなくウェブを補強することにより、リム
の断面２次モーメントを均一にするとともに充填および
熱収縮の均一な樹脂成形を実現して、高精度な樹脂成形
を可能にするとともに伝達ムラのないハスバ歯車を提供
することを目的とする。 【構成】 円筒状に形成され外周面11ａに軸に対して斜
めの歯を有するリム11と、円盤状に形成されリム11の内
周面11ｂから軸芯方向に延在するウェブ12と、軸芯に形
成されたボス13と、が一体樹脂成形され、ウェブ12には
軸方向の強度を補強するリム11径よりも小さな同心円の
補強部14が少なくとも１つ以上形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、リムの外周面に軸に対
して斜めの歯を有する樹脂成形されたハスバ歯車に関
し、例えば、複写機、ファクシミリ、カメラ、ＶＴＲ、
あるいは自動車等の部品として使用されるハスバ歯車に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＯＡ機器等の動力伝達部品として
は樹脂成形された平歯車が多数使用されてきたが、近年
の高速化および低騒音化の要求から、噛み合い率が高く
平歯車よりも低騒音で大きな力を円滑に伝達する樹脂成
形されたハスバ歯車が多用されており、このハスバ歯車
は、このような特性からギヤ精度および高剛性を要求さ
れる箇所にも使用されている。

【０００３】この種のハスバ歯車は、外周面に軸に対し
て斜めの歯を有するリムと、回転軸等に固定される軸芯
のボスと、リムとボスとの間の円盤状に形成されたウェ
ブと、が一体に樹脂成形されており、他の歯車に噛み合
せて駆動力を伝達する際、平歯車では図５（ａ）に示す
ように、リム１の外周面１ａに軸と平行に歯２が形成さ
れているためラジアル荷重（ラジアル方向の荷重）のみ
の歯面荷重が加わるのに対して、図５（ｂ）に示すよう
に、歯２が軸に対して斜めに形成されているため軸方向
にも歯面荷重のスラスト荷重が加わえられウェブやリム
が撓んでしまうという不具合がある。

【０００４】そのため、一般的にはこの不具合を解消す
るため、図６に示すように、ウェブ３の両面側に法線方
向に延在してリム１とボス４とを連結するリブ５を複数
設けることによってウェブ３およびリム１の剛性を高め
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ハスバ歯車にあっては、スラスト荷重に対してリブ５の
ない部位とある部位とでは断面二次モーメントの相違か
らリム１の強度に差が生じてしまい動力回転の伝達ムラ
が発生する。そのため、ハスバ歯車を回転精度が要求さ
れる例えば、複写機の感光体ドラムへの回転動力伝達用
の歯車として使用した場合には、リム１の部位による強
度差によって動力回転の伝達ムラが生じ画像の転写ムラ
が発生してしまうという問題があった。

【０００６】また、このハスバ歯車は、図７（リブ５の
図示は省略している）に示すように、ウェブ３に対応す
る位置のピンゲート６から溶融樹脂を射出充填して成形
するが、このハスバ歯車を高精度に成形するためには、
リム１に樹脂を同時にかつ均一に充填することが必要条
件である。しかし、樹脂はリブ５にも流入するため、リ
ム１の全周に樹脂を同時に均一充填することは困難であ
るという問題があった。さらに、リブ５のない部位とあ
る部位とでは熱収縮差が生じるため、例えば、精度等級
ＪＩＳ（Ｂ１７０２−１９６０）２〜３級以上の高精度
に成形することは困難であるという問題があった。

【０００７】そこで、本発明は、リムの形状を損なうこ
となくウェブを補強することにより、リムの断面２次モ
ーメントを均一にするとともに充填および熱収縮の均一
な樹脂成形を実現して、高精度な樹脂成形を可能にする
とともに伝達ムラのないハスバ歯車を提供することを目
的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、請
求項１記載の発明は、円筒状に形成され外周面に軸に対
して斜めの歯を有するリムと、円盤状に形成されリムの
内周面から軸芯方向に延在するウェブと、軸芯に形成さ
れたボスと、を一体に形成された樹脂からなるハスバ歯
車において、前記ウェブに、軸方向の強度を補強するリ
ム径よりも小さな同心円の補強部を少なくとも１つ以上
形成したことを特徴とするものである。

【０００９】請求項２記載の発明は、前記補強部を、ウ
ェブの一面側または他面側に凸形状を突出させて該裏面
側から凸形状に沿う凹形状を刻設して形成したことを特
徴とするものであり、請求項３記載の発明は、前記補強
部の凸形状および凹形状を隣接させて複数設けたことを
特徴とするものである。

【００１０】また、請求項４記載の発明は、前記補強部
を、ウェブの一面側あるいは他面側の少なくともいづれ
か一方に凸形状を突出させて形成したことを特徴とする
ものである。

【００１１】

【作用】請求項１記載の発明では、リム径よりも小さな
同心円の軸方向の強度を補強する補強部が少なくとも１
つ以上ウェブに形成される。そのため、ウェブの軸方向
の強度が全周方向均一に補強され、スラスト荷重による
撓みが低減される。そして、この補強部は同心円に形成
されるとともにリムに達していない。したがって、リム
の撓みが軽減されるとともに断面２次モーメントが均一
にされリムの強度に差が生じない。また、樹脂成形の際
には、溶融樹脂が同時にかつ均一に充填されるとともに
部位による熱収縮差が生じない。

【００１２】請求項２記載の発明では、補強部がウェブ
の一面側または他面側に凸形状を突出されてその裏面側
から凸形状に沿う凹形状を刻設されて形成される。その
ため、補強部はウェブの一面側または他面側の表面から
軸方向に異なる径で延在する部位とその部位に挟まれウ
ェブの表面と平行な部位とが連続して形成される。した
がって、ウェブの軸方向の強度が向上される。

【００１３】請求項３記載の発明では、補強部の凸形状
および凹形状が隣接して複数形成される。そのため、補
強部は凸形状をウェブの一面側および他面側に異なる径
で交互に形成される。したがって、ウェブの軸方向の強
度がより向上されるとともに、一面側および他面側の軸
方向の強度が略同一にされる。また、請求項４記載の発
明では、補強部がウェブの一面側あるいは他面側の少な
くともいづれか一方に凸形状が突出されて形成される。
そのため、補強部はウェブの表面から軸方向に延在する
よう形成される。したがって、ウェブの軸方向の強度が
向上され、また一面側および他面側の双方に形成される
ことによりその強度がより向上される。さらに、一面側
および他面側に突出される凸形状が同一径で形成される
ことにより一面側および他面側の軸方向の強度が均一に
される。

【００１４】

【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。図
１は本発明に係るハスバ歯車の第１実施例を示す図であ
り、本実施例は請求項１または２記載の発明に対応す
る。同図において、10はハスバ歯車であり、ハスバ歯車
10はリム11、ウェブ12、およびボス13を一体に形成され
ている。リム11は所定幅の円筒状に形成されており、そ
の外周面11ａには軸に対して斜めの図示していない歯を
形成されている。ウェブ12はリム11の内周面11ｂから軸
芯のボス13まで円盤状に延在してリム11およびボス13を
連結し支持している。

【００１５】ハスバ歯車10は、図示していないが従来例
と同様に公知の射出成形法によって射出成形されたもの
であり、ウェブ12に対応する成形面に設けられたピンゲ
ート６（図７に示している）から金型内に溶融樹脂を射
出充填してリム11、ボス13、およびウェブ12を一体に樹
脂成形されている。このハスバ歯車10のウェブ12には、
リム11よりも小さな径で同軸に形成された円環状の補強
部14が形成されており、補強部14はウェブ12の一面側か
ら凸形状で突出するとともにその裏面側からその凸形状
に沿うよう凹形状に刻設されて形成され、ウェブ12表面
から異なる径で軸方向に円筒状に延在する延在部14ａ、
14ｂと、延在部14ａ、14ｂに挟まれているウェブ12と平
行な平行部14ｃと、が連続して形成されている。要する
に、補強部14は、図示しているように軸方向の断面がウ
ェブ14側が開口しているコの字形に形成されている。

【００１６】次に、ハスバ歯車10の使用例を説明する。
図２において、20は感光体ドラムであり、感光体ドラム
20はデジタルフルカラーＰＰＣ（Plain Paper Copy）の
複写機に搭載されており、この感光体ドラム20は、転写
ムラを発生させることなく高精度な画像を得るために、
専用の駆動モータ21を設けてその回転軸21ａにハスバ歯
車列23を噛み合せ減速し回転させるとともにその回転軸
20ａにフライホイール22を固設して速度変動を抑えてい
る。

【００１７】ハスバ歯車列23は、感光体ドラム20の回転
軸20ａにハスバ歯車10のボス13を固設して構成されてお
り、駆動モータ21の回転軸21ａにハスバ歯車24の大径部
24ａが噛合してその小径部24ｂからハスバ歯車25を介し
てハスバ歯車10に駆動モータ21の動力を伝達されて感光
体ドラム20を回転させるようになっている。なお、26は
シャーシ27に回転軸20ａを回転自在に支持するサポータ
（例えば、ベアリング）である。

【００１８】本実施例では、ウェブ12表面から異なる径
で軸方向に延在する円筒状の延在部14ａ、14ｂとそれに
挟まれてウェブ12と平行な平行部14ｃとからなる円環状
の補強部14をハスバ歯車10のウェブ12に形成される。こ
のウェブ12は、延在部14ａ、14ｂが軸方向に延在すると
ともに平行部14ｃが軸方向に離隔した位置となるため、
軸方向の荷重に対して補強される。したがって、ハスバ
歯車24、25を介して駆動モータ21の動力が伝達され、歯
面荷重のスラスト荷重によるウェブ12の軸方向への撓み
は低減されてリム11の撓みが軽減される。

【００１９】また、ウェブ12を補強する補強部14はリム
11よりも小さな円環状に形成されその内周面11ｂに連結
していないため、リム11の全周方向の断面２次モーメン
トが均一にされ、部位によるリム11の強度にムラが生じ
ることがない。したがって、駆動モータ21の動力が伝達
ムラなく感光体ドラム23に伝達される。そのため、速度
変動を抑えるために取り付けているフライホイール22の
重量を低減してコストダウンを図ることができる。さら
に、樹脂成形する際には、リム11に溶融樹脂が同時にか
つ均一に充填されるとともに部位による熱収縮差も生じ
ることがない。したがって、高精度に成形することがで
き、精度等級ＪＩＳ（Ｂ１７０２−１９６０）も向上さ
れる。

【００２０】なお、本実施例では、補強部の軸方向の断
面をコの字形に形成しているが、断面を円弧状に形成し
ても同様な作用効果を得ることができ、また、三角形等
の多角形等や他の複雑形状でも同様である。また、本実
施例では、ハスバ歯車列のうち感光体ドラム20の回転軸
20ａに固設する大径のハスバ歯車のみに本発明を適用し
ているが、他のハスバ歯車に適用してもよいことはいう
までもなく、複写機に限定されるものでもない。

【００２１】次に、図３は本発明に係るハスバ歯車の第
２実施例を示す図であり、本実施例は請求項１〜３のい
づれかに記載の発明に対応する。なお、本実施例では、
上述実施例と同様な構成には同一の符号を付してその説
明を省略する。同図において、30は例えば、感光体ドラ
ム20の回転軸20ａに固設されるハスバ歯車であり、ハス
バ歯車30はウェブ12の一面側に補強部14を形成するとと
もに他面側に補強部14と同様な構成の補強部34が形成さ
れており、上述従来例と同様に公知の射出成形法によっ
てリム11、ボス13、および補強部14、34を有するウェブ
12が一体に樹脂成形されている。

【００２２】ハスバ歯車30の補強部34は、ウェブ12の他
面側から異なる径で軸方向に円筒状に延在する延在部34
ａ、34ｂとそれに挟まれてウェブ12と平行な平行部34ｃ
とが連続して形成されており、このハスバ歯車30の一面
側には補強部14により形成される凸形状と補強部34によ
り形成される凹形状とが隣接し、逆に他面側には補強部
14により形成される凹形状と補強部34により形成される
凸形状とが隣接するよう形成されている。

【００２３】本実施例では、上述実施例の作用効果に加
え、ウェブ12に補強部14に加え補強部34が形成されるた
め、軸方向の強度がより向上される。したがって、ハス
バ歯車24、25を介して駆動モータ21の動力が伝達され歯
面荷重のスラスト荷重が加えられたときのウェブ12の軸
方向への撓みがより低減されてリム11の撓みがより軽減
される。

【００２４】さらに、ウェブ12の補強部14、34は、その
一面側および他面側に形成されるため、一面側および他
面側の軸方向の強度が略同一にされる。したがって、ハ
スバ歯車30を取付方向を考慮することなく回転軸20ａに
固設することができ、また正逆方向にムラなく動力を伝
達することができる。次に、図４は本発明に係るハスバ
歯車の第３実施例を示す図であり、本実施例は請求項１
または４のいづれかに記載の発明に対応する。なお、本
実施例では、上述実施例と同様な構成には同一の符号を
付してその説明を省略する。

【００２５】同図において、40は例えば、感光体ドラム
20の回転軸20ａに固設されるハスバ歯車であり、ハスバ
歯車40のウェブ12にはその一面側および他面側に凸形状
で突出する補強部44が複数形成されており、上述従来例
と同様に公知の射出成形法によってリム11、ボス13、お
よび補強部44を有するウェブ12が一体に樹脂成形されて
いる。

【００２６】このハスバ歯車40の補強部44は、ウェブ12
の一面側および他面側のそれぞれの表面から軸方向に延
在するよう円筒状に形成されており、それぞれが互いに
裏面側となるよう同一径に形成されて一面側および他面
側に形成されている。本実施例では、上述実施例の作用
効果に加え、ウェブ12の補強部44はその一面側および他
面側でそれぞれが互いに裏面側となるよう同一径に形成
されて軸方向に延在しているため、ウェブ12の一面側お
よび他面側の軸方向の強度が均一にされ方向性がなくな
る。したがって、ハスバ歯車40を取付方向を考慮するこ
となく回転軸20ａに固設することができ、また正逆方向
にムラなく動力を伝達することができる。

【００２７】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、リムに達
することのない同心円の軸方向の強度を補強する補強部
を少なくとも１つ以上ウェブに形成するので、ウェブの
全周方向を均一に補強することができ、スラスト荷重に
よる撓みを低減することができる。したがって、リムの
撓みを軽減するとともに断面２次モーメントを均一にし
てリムの強度を均一にすることができる。さらに、補強
部は同心円であるとともにリムに達していないので、溶
融樹脂を同時にかつ均一に充填して樹脂成形することが
でき、部位による熱収縮差が生じない。その結果、高精
度な伝達ムラのないハスバ歯車を提供することができ
る。

【００２８】請求項２記載の発明によれば、補強部を異
なる径で軸方向に延在する部位とウェブと平行な部位と
を連続して形成しているので、ウェブを軸方向に延在す
る部位とウェブと平行な部位とで補強することができ、
ウェブの軸方向の強度を向上させることができる。した
がって、ウェブの軸方向への撓みを低減してリムの撓み
を軽減することができる。

【００２９】請求項３記載の発明によれば、補強部をウ
ェブの一面側および他面側に異なる径で交互に突出させ
て形成しているので、軸方向の強度をより向上させるこ
とができ、一面側および他面側方向の強度を略同一にす
ることができる。また、請求項４記載の発明によれば、
補強部を軸方向に延在させて形成しているので、ウェブ
の軸方向の強度を向上させることができ、ウェブの一面
側および他面側の双方に形成することによりその強度を
より向上させることができる。さらに、一面側および他
面側に同一径で形成することにより一面側および他面側
方向の強度を均一にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るハスバ歯車の第１実施例を示す図
であり、その軸面で切断した斜視図である。

【図２】その第１実施例を複写機に適用した使用例を示
す図であり、（ａ）はその軸方向からの状態図、（ｂ）
はその法線方向からの一部断面状態図である。

【図３】本発明に係るハスバ歯車の第２実施例を示す図
であり、その軸面で切断した斜視図である。

【図４】本発明に係るハスバ歯車の第３実施例を示す図
であり、その軸面で切断した斜視図である。

【図５】その従来例を説明する説明図であり、（ａ）は
その平歯車の場合の説明図、（ｂ）はそのハスバ歯車の
場合の説明図である。

【図６】その従来例を示す斜視図である。

【図７】その従来例の樹脂成形を説明する説明図であ
り、その軸面で切断した斜視図である。

【符号の説明】

10、30、40 ハスバ歯車 11 リム 11ａ 外周面 11ｂ 内周面 12 ウェブ 13 ボス 14、34、44 補強部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】円筒状に形成され外周面に軸に対して斜め
   の歯を有するリムと、円盤状に形成されリムの内周面か
   ら軸芯方向に延在するウェブと、軸芯に形成されたボス
   と、を一体成形された樹脂からなるハスバ歯車におい
   て、 前記ウェブに、軸方向の強度を補強するリム径よりも小
   さな同心円の補強部を少なくとも１つ以上形成したこと
   を特徴とするハスバ歯車。
2. 【請求項２】前記補強部を、ウェブの一面側または他面
   側に凸形状を突出させて該裏面側から凸形状に沿う凹形
   状を刻設して形成したことを特徴とする請求項１記載の
   ハスバ歯車。
3. 【請求項３】前記補強部の凸形状および凹形状を隣接さ
   せて複数設けたことを特徴とする請求項２記載のハスバ
   歯車。
4. 【請求項４】前記補強部を、ウェブの一面側あるいは他
   面側の少なくともいづれか一方に凸形状を突出させて形
   成したことを特徴とする請求項１記載のハスバ歯車。