JPH09177944A

JPH09177944A - 射出成形歯車

Info

Publication number: JPH09177944A
Application number: JP33223395A
Authority: JP
Inventors: Akira Yasunaga; 明安永; Koichi Aoki; 光一青木; Tsuneo Asari; 常男浅利; Kazuyuki Sakamaki; 和幸酒巻
Original assignee: Enplas Corp
Current assignee: Enplas Corp
Priority date: 1995-12-20
Filing date: 1995-12-20
Publication date: 1997-07-11
Anticipated expiration: 2015-12-20
Also published as: JP3395492B2

Abstract

(57)【要約】【課題】射出成形加工によって高精度に製作できるプラ
スチック製の親子歯車を提供すること。【解決手段】円筒形の子歯車用リム１と親歯車用リム２
は、夫々外周面に歯部１ａ，２ａを形成している。第１
ディスク部３は、その外径部で子歯車用リム１の軸方向
の一端に一体化され、内径部でボス４の上端近傍位置に
一体化されている。第２ディスク部５は、その外径部で
親歯車用リム１の軸方向の略中間部に一体化され、内径
部で子歯車用リム１の軸方向の他端に一体化されてい
る。この第２ディスク部５の上面には、同一円周上に等
間隔に４個のゲート跡６が形成されており、子歯車用リ
ム１の内部には８個のリブ８が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、射出成形によって
製作されるプラスチック製の親子歯車に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の親子歯車の従来例を、夫々図３
乃至図５に示した三つの例について説明する。先ず、図
３に示した第１従来例について説明する。図３（ａ）は
第１従来例の平面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）の
Ｃ−Ｃ線断面図であり、図３（ｃ）は底面図である。こ
の第１従来例は、外周面に歯部１１ａを形成した円筒形
の子歯車用リム１１と、その子歯車用リム１１と同心的
であって、外周面に歯部１２ａを形成した円筒形の親歯
車用リム１２とを有している。

【０００３】第１ディスク部１３は、その外径部で子歯
車用リム１１の内周面に一体化され、内径部でボス１４
に一体化されている。第２ディスク部１５は、その外径
部で親歯車用リム１２の内周面に一体化され、内径部で
子歯車用リム１１に一体化されている。この第２ディス
ク部１５の上面には、同一円周上に等間隔に４個のゲー
ト跡１６が形成され、射出成形時にはこれらの位置か
ら、図３（ｂ）に示したゲート１７を介し溶融材料が注
入されたことを示している。また、子歯車用リム１１の
内部は、図３（ｂ）に示すように第１ディスク部１３に
よって上下に分けられており、上方の内部には８個のリ
ブ１８が、下方の内部にも同じく８個のリブ１９が形成
されている。

【０００４】次に、図４に示した第２従来例を説明す
る。図４（ａ）は第２従来例の平面図であり、図４
（ｂ）は図４（ａ）のＤ−Ｄ線断面図であり、図４
（ｃ）は底面図である。この従来例も、外周面に歯部２
１ａを形成した円筒形の子歯車用リム２１と、外周面に
歯部２２ａを形成した円筒形の親歯車用リム２２とを有
しているが、唯一のディスク部２３は、その外径部で親
歯車用リム２２の内周面に一体化され、内径部でボス２
４に一体化されている。そして、子歯車用リム２１の軸
方向の一端とも一体化されている。このディスク部２３
の上面には、第１従来例と同様に４個のゲート跡２６が
形成され、図４（ｂ）にはゲート２７が示されている。
また、子歯車用リム２１の内部には８個のリブ２８が形
成されている。

【０００５】図５は第３従来例を示したものであり、図
５（ａ）はその平面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）
のＥ−Ｅ線断面図であり、図５（ｃ）は底面図である。
図３の第１従来例においては、軸部としてボス１４を形
成したもので説明したが、この従来例は、軸部として、
第１従来例のボス１４に代え、実際の回転軸２０を一体
成形したものである。そのため、回転軸２０以外の部位
には第１従来例と同じ符号を付け説明を省略する。回転
軸２０は中空であって、成形時における溶融材料の充填
効果と中空形状の補強を考慮して天板部２０ａが形成さ
れ、内部には補強用に４個のリブ２０ｂが形成されてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記の説明から分かる
ように、従来例においては、図３（ｂ），図４（ｂ），
図５（ｂ）において、いずれも子歯車に対して上方から
肉抜きを行っていた。そのため、子歯車用リム１１，２
１の上端位置の直径、即ち子歯車の上端位置の直径は、
成形時の収縮作用の差によって、下方の直径に対して大
きくなり、テーパー状になってしまう傾向があった。そ
の理由は、子歯車用リム１１，２１の上端部は、その上
面側と、内側にあるリブ間と、歯部の外側との、三方に
位置する金型の駒に接するため、下方部に比べて熱が奪
われ易く、冷却作用が早く働いてしまい、相対的に収縮
作用があまり働かないうちに固化してしまうからであ
る。このようにして生じる直径差は、特に歯部１１ａ，
２１ａが斜歯（はすば）の場合には、その歯車精度を著
しく悪化させる原因となってしまう。そのため、上記の
ような従来例の製作に当たっては、その加工に大変苦労
をしていた。

【０００７】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたものであって、その目的とするところは、
射出成形加工によって高い歯車精度が容易に得られるプ
ラスチック製の親子歯車を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明のプラスチック製の射出成形歯車は、軸部
と同心的な円筒形をしており外周面に歯部を形成した子
歯車用リムと、前記軸部と同心的な円筒形をしており外
周面に歯部を形成した親歯車用リムと、内径部で前記軸
部に一体化され外径部で前記子歯車用リムの軸方向の一
端に一体化された第１ディスク部と、内径部で前記子歯
車用リムの軸方向の他端に一体化され外径部で前記親歯
車用リムの軸方向の略中間部に一体化された第２ディス
ク部とを有し、成形加工時において該第２ディスク部か
ら金型内に溶融材料を注入して製作するようにする。

【０００９】また、好ましくは、本発明のプラスチック
製の射出成形歯車は、前記軸部がボスであって、前記第
１ディスク部の内径部が、前記ボスに、該ボスの軸方向
の一端部近傍で一体化されているようにする。また、本
発明のプラスチック製の射出成形歯車は、強度をより向
上させる必要がある場合には、前記軸部から前記子歯車
用リムの内周面まで、放射状に複数のリブを形成するよ
うにする。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の態様を、二つの実
施例で説明する。図１は本発明の第１実施例を示したも
のであり、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は図１
（ａ）のＡ−Ａ線断面図、図１（ｃ）は底面図である。
また、図２は本発明の第２実施例を示したものであり、
図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ
線断面図、図２（ｃ）は底面図である。これらの実施例
は、形状的に共通する点が多いため、図面上、同じ部位
には同じ符号を付けてある。

【００１１】先ず、図１に示した第１実施例を説明す
る。本実施例は軸部としてボスを形成した例である。本
実施例の親子歯車は、外周面に歯部１ａを形成した円筒
形の子歯車用リム１と、その子歯車用リム１と同心的で
あって、外周面に歯部２ａを形成した円筒形の親歯車用
リム２とを有している。第１ディスク部３は、図１
（ｂ）から分かるように、その外径部で子歯車用リム１
の上端、即ち軸方向の一端に一体化され、内径部でボス
４の上端近傍位置に一体化されている。第２ディスク部
５は、その外径部で親歯車用リム２の軸方向の略中間部
に一体化され、内径部で子歯車用リム１の軸方向の他端
に一体化されている。この第２ディスク部５の上面に
は、同一円周上に等間隔に４個のゲート跡６が形成され
ており、図１（ｂ）には射出成形時におけるゲート７が
示されている。また、子歯車用リム１の内部には８個の
リブ８が形成されている。

【００１２】ところで、プラスチックの射出成形加工に
おいては、収縮作用が発生するのが一般的である。本実
施例において、第１ディスク部３で収縮が発生すると、
子歯車用リム１の上端がボス４側へ引っ張られた状態と
なる。それにより、子歯車用リム１は、その上端側と下
端側とで直径差がなくなり、子歯車用リム１の全体に亘
って略直径の均一な親子歯車を得ることができる。ま
た、上記のような収縮作用は、肉厚が厚くなるほど大き
く働く傾向がある。そのため、第１ディスク部３の肉厚
を厚くすればするほど子歯車用リム１の上端側の直径は
小さくなる。従って、第１ディスク部３の肉厚を変える
ことによって、子歯車用リム１の上端側の直径を細かく
制御することが可能となる。このようにして、子歯車用
リム１の直径を均一にし、より高精度な親子歯車を作る
ことが可能となる。

【００１３】また、本発明においてゲート７を設ける位
置は、図１（ｂ），図２（ｂ）に示すように第２ディス
ク部５の上面とすることが必要であり、もし、ゲート７
をそれ以外の位置、例えば第１ディスク部３の上面に設
けてしまうようなことをすると、溶融材料が充填された
とき、第１ディスク部３での溶融材料内の圧力が他の部
分に比べて著しく高くなり、第１ディスク部３での収縮
量が小さくなるので、子歯車用リム１の上端位置での直
径が、下端側に比べて大きくなってしまう。

【００１４】尚、本実施例においては子歯車用リム１の
内部にリブ８を形成しているが、このリブ８は周知のよ
うに強度補強のためのものである。実際に、はすば（斜
歯）を形成したプリンター用の親子歯車として、リブ８
のないものを製作してみたが、強度的には何ら問題がな
く、しかも本発明の目的に沿うものが製作できた。この
ように、本発明においてはリブ８を形成しないものにも
適用することができる。また、本実施例においては図１
（ｂ）から分かるように、ボス４の上端部が第１ディス
ク部３より僅かに上方へ出ているが、この上端部は第１
ディスク部３と同一面になるようにしてもよいし、更に
上方へ突き出るようにしても構わず、そのようにして
も、子歯車用リム１の直径差には殆ど影響を及ぼさな
い。

【００１５】次に、図２を用いて本発明の第２実施例を
説明する。本実施例は、第１実施例におけるボスに代
え、軸部として回転軸９を一体成形したものであり、そ
の他の構成は第１実施例の場合と同じである。この回転
軸９は中空であるため、強度補強を考慮に入れて、一方
の端部に天板部９ａが形成され、内部には４個のリブ９
ｂが形成されている。そのほかの点については、第１実
施例についての説明が、そのまま本実施例にも適用でき
るので、重複を避けるために、それらの説明を省略す
る。

【００１６】尚、本実施例においては回転軸９を中空に
形成しているが、歯車が小型である場合のように、回転
軸９が細くてよい場合には、中空にしなくても本発明の
成果は得られる。また、本実施例における回転軸９は、
上下両端部の外径部で回転可能に軸受けされるものとし
て示したが、リブ９ｂを除き、回転軸９の下端部は内径
部で他の軸部材に支持されるようにしても差し支えない
し、またそのようにすることによって、該下端部だけに
よる片持ち構成としてもよい。そして、そのような片持
ち構成とする場合には、第１ディスク部３と天板部９ａ
を同一面に形成しても構わない。また、天板部９ａは必
ずしも設けなくてよく、歯車の成形後、回転軸９ａの上
下両側から回転軸９ａ内の金型の駒を抜くことができる
ような構造にしても差し支えない。

【００１７】上記の各実施例においては、第２ディスク
部５の上面に、４個のゲート７が同一円周上に且つ等間
隔に配置されているが、親子歯車の形状や金型の構造な
どによっては、ゲート７は１個でもよく、また、ゲート
７が複数の場合、その配置としては、同一円周上からず
れていたり、等間隔でなかったりしても差し支えない。

【００１８】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、特別な
配慮をすることなく子歯車に直径差の生じない親子歯車
を製作することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す図であり、図（ａ）
は平面図、図（ｂ）は図（ａ）のＡ−Ａ線断面図、図
（ｃ）は底面図である。

【図２】本発明の第２実施例を示す図であり、図（ａ）
は平面図、図（ｂ）は図（ａ）のＢ−Ｂ線断面図、図
（ｃ）は底面図である。

【図３】第１の従来例を示す図であり、図（ａ）は平面
図、図（ｂ）は図（ａ）のＣ−Ｃ線断面図、図（ｃ）は
底面図である。

【図４】第２の従来例を示す図であり、図（ａ）は平面
図、図（ｂ）は図（ａ）のＤ−Ｄ線断面図、図（ｃ）は
底面図である。

【図５】第３の従来例を示す図であり、図（ａ）は平面
図、図（ｂ）は図（ａ）のＥ−Ｅ線断面図、図（ｃ）は
底面図である。

【符号の説明】

１，１１，２１子歯車用リム１ａ，２ａ，１１ａ，１２ａ，２１ａ，２２ａ歯部２，１２，２２親歯車用リム３，１３第１ディスク部４，１４，２４ボス５，１５第２ディスク部６，１６，２６ゲート跡７，１７，２７ゲート８，１８，１９，２０ｂ，２８リブ９，２０回転軸９ａ，２０ａ天板部９ｂ，２３ディスク部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者酒巻和幸埼玉県川口市並木２の30の１株式会社エンプラス内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】軸部と同心的な円筒形をしており外周面
に歯部を形成した子歯車用リムと、前記軸部と同心的な
円筒形をしており外周面に歯部を形成した親歯車用リム
と、内径部で前記軸部に一体化され外径部で前記子歯車
用リムの軸方向の一端に一体化された第１ディスク部
と、内径部で前記子歯車用リムの軸方向の他端に一体化
され外径部で前記親歯車用リムの軸方向の略中間部に一
体化された第２ディスク部とを有し、成形加工時におい
て該第２ディスク部から金型内に溶融材料を注入して製
作されたことを特徴とするプラスチック製の射出成形歯
車。
【請求項２】前記軸部がボスであって、前記第１ディ
スク部の内径部が、前記ボスに、該ボスの軸方向の一端
部近傍で一体化されていることを特徴とする請求項１に
記載のプラスチック製の射出成形歯車。
【請求項３】前記軸部から前記子歯車用リムの内周面
まで、放射状に複数のリブを形成していることを特徴と
する請求項１又は２に記載のプラスチック製の射出成形
歯車。