TW202415511A

TW202415511A - 齒輪、蝸桿式齒輪、機器人用齒輪系統及機器人

Info

Publication number: TW202415511A
Application number: TW112107441A
Authority: TW
Inventors: 高橋良尚; 森耕太郎; 黒川隆平; 倉田地人
Original assignee: 日商Ｄｉｃ股份有限公司
Priority date: 2022-07-01
Filing date: 2023-03-02
Publication date: 2024-04-16

Abstract

本揭示的目的在於提供一種即使在使用樹脂製的齒輪的情況下，熱膨脹、吸水所引起的尺寸變化率亦低，且具有高溫及高濕度下的優異的耐久性及尺寸精度的齒輪、蝸桿式齒輪及機器人。本揭示為一種齒輪，具有形成於外周的第一齒部，且將熔融黏度（V6）為50 Pa·s～4000 Pa·s的聚芳硫醚樹脂作為構成成分。

Description

齒輪、蝸桿式齒輪及機器人

本揭示是有關於一種齒輪、蝸桿式齒輪及機器人。

近年來，就機器人的輕量化、省維護化（無油脂）或靜音化的觀點而言，反映對先前金屬製的齒輪進行樹脂化的需求，而齒輪或軸承的滑動部的材料使用聚甲醛（Polyoxymethylene，POM）或聚醯胺（Polyamide，PA）。例如，在專利文獻1中揭示了含有熱塑性樹脂以及平均纖維直徑為1000 nm以下的纖維素奈米纖維（以下，亦稱為CNF（cellulose nanofiber））的樹脂製的齒輪。另外，在專利文獻2中揭示了一種齒輪，所述齒輪具有金屬製的芯管、以及一體地設置於所述芯管的外周部且在外周面形成有多個齒輪齒的環狀的樹脂部。 [現有技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2020-108959號公報 [專利文獻2]日本專利特開2016-064714號公報

[發明所欲解決之課題] 與現有的金屬製的齒輪同樣地，對於樹脂製的齒輪，當然亦要求熱穩定性、吸水性、機械強度及尺寸穩定性等材料特性。然而，在所述專利文獻1及專利文獻2的技術中，無法獲得滿足高溫或高濕度下的耐久性以及尺寸精度的樹脂製齒輪。例如，在專利文獻1的技術中，由於CNF自身凝聚而難以分散於熱塑性樹脂，結果產生機械強度或耐久性下降的問題。另外，在專利文獻2的技術中，利用含有包含軟質纖維的強化材料以及熱塑性樹脂的樹脂材料形成外周面的齒輪齒，但未對該強化材料與該熱塑性樹脂的相容性進行研究，因此該強化材料與該熱塑性樹脂的密接性不足，結果無法獲得可足以實用的具備高溫或高濕度下的耐久性及尺寸精度的齒輪。

因此，本揭示的目的在於提供一種即使是樹脂製的齒輪，由熱及吸水引起的尺寸變化率亦低，且具有高溫及高濕度下的優異的耐久性及尺寸精度的齒輪、蝸桿式齒輪及機器人。 [解決課題之手段]

本發明者等人對解決所述課題的方法進行了努力研究。其結果發現，藉由使用將特定的聚芳硫醚樹脂（以下，稱為PAS（polyarylene sulfide）樹脂）作為主成分而含有的PAS樹脂組成物，解決所述課題，從而完成了本發明。即，本發明如以下般。 [1]本揭示是一種齒輪，具有形成於外周的第一齒部，且將熔融黏度（V6）為50 Pa·s～4000 Pa·s的聚芳硫醚樹脂作為構成成分。

[2]如所述[1]所述的齒輪，其中，下述式（1）： [數1] （所述式（1）中，L ₈₀表示80℃下的齒輪的齒尖圓直徑，L ₀表示0℃下的齒輪的齒尖圓直徑）所表示的0℃至80℃的溫度變化所引起的尺寸變化率（%）為0.7%以下。

[3]如[1]或[2]所述的齒輪，更含有纖維素奈米纖維作為所述構成成分，且所述纖維素奈米纖維的含量相對於所述聚芳硫醚樹脂與所述纖維素奈米纖維的合計總量而小於0.5質量%。

[4]如所述[1]至[3]中任一項所述的齒輪，更含有矽烷偶合劑作為所述構成成分。

[5]一種蝸桿式齒輪，具有：如所述[1]至[4]中任一項所述的齒輪，為蝸輪；以及蝸桿，具有與所述齒輪的第一齒部嚙合的第二齒部，所述蝸桿式齒輪中，所述蝸桿將熔融黏度（V6）為50 Pa·s～4000 Pa·s的聚芳硫醚樹脂作為構成成分。

[6]一種機器人用齒輪系統，具有如所述[5]所述的蝸桿式齒輪。

[7]一種機器人，具有如所述[6]所述的機器人用齒輪系統。 [發明的效果]

藉由本揭示，提供一種由熱及吸水引起的尺寸變化率低，且具有高溫及高濕度下的優異的耐久性及尺寸精度的齒輪、蝸桿式齒輪及機器人。藉由本揭示，提供一種蝸輪或蝸桿式齒輪的尺寸精度良好且耐久性及定位優異的蝸輪、蝸桿式齒輪或機器人。

以下，對用於實施本發明的形態（以下，稱為「本實施方式」）進行詳細說明，但本發明並不限定於以下的記載，可在其主旨的範圍內進行各種變形來實施。本實施方式的齒輪是具有形成於外周的第一齒部且將熔融黏度（V6）為50 Pa·s～4000 Pa·s的PAS樹脂作為構成成分的齒輪。本實施方式的齒輪藉由含有具有規定的特性的PAS樹脂，由熱及吸水引起的尺寸變化率低，且具有高溫及高濕度下的優異的耐久性及尺寸精度。藉由使用熔融黏度（V6）為50 Pa·s以上的PAS樹脂，構成齒輪的PAS樹脂的強度變高，因此可提高齒輪整體的耐久性。另一方面，藉由使用熔融黏度（V6）為4000 Pa·s以下的PAS樹脂，可在射出成形時使PAS樹脂填充至齒尖，因此可提高齒輪的模具轉印性，可製作外觀良好的齒輪。此處所提及的所謂「將PAS樹脂作為構成成分」，是指構成齒輪的材料含有PAS樹脂。因此，只要含有PAS樹脂作為構成齒輪的材料即可，構成該齒輪的材料可為PAS樹脂，或者亦可為將PAS樹脂作為主成分而調配的PAS樹脂組成物。再者，所謂本說明書中的「將PAS樹脂作為主成分而調配的PAS樹脂組成物」，是指相對於PAS樹脂組成物的總量（100質量%），含有50質量%以上PAS樹脂。

本實施方式的齒輪含有PAS樹脂，且具有平板狀的主體部、以及設置於所述主體部的外周（即徑向外側）的第一齒部。因此，本實施方式的齒輪由於由熱及吸水引起的尺寸變化率低，且具有高溫及高濕度下的優異的耐久性及尺寸精度，因此可認為不易產生偏心或齒厚的偏差等，可在使用中減輕晃動。作為本實施方式的齒輪的較佳的形態，可為蝸桿、蝸輪、或包括蝸桿以及具有與該蝸桿嚙合的齒面的蝸輪的蝸桿式齒輪。所謂的一般的齒輪（gear）進行滾動接觸，與此相對，蝸桿式齒輪成為滑動接觸，因此靜音性優異，但存在產生熱的難點。但是，本實施方式的齒輪由於含有PAS樹脂，因此即使是無油脂，靜音性及耐熱性亦優異，滾動接觸的齒輪及蝸桿式齒輪兩者中發揮優異的性能。特別是，本實施方式的齒輪由於由熱及吸水引起的尺寸變化率低，且具有高溫及高濕度下的優異的耐久性及尺寸精度，因此可認為在使用本實施方式的齒輪作為蝸桿、蝸輪或蝸桿式齒輪的情況下，藉由減輕偏心或齒厚的偏差、使用中的晃動而起到效果。以下，在對構成本實施方式的齒輪的PAS樹脂、PAS樹脂的製造方法及PAS樹脂組成物進行說明後，使用圖依次對作為本實施方式的較佳的齒輪的蝸桿、蝸輪及蝸桿式齒輪、以及機器人進行說明。

（PAS樹脂）本實施方式的PAS樹脂是熔融黏度（V6）為50 Pa·s～4000 Pa·s、且具有芳香族環與硫原子鍵結而成的結構作為重複單元的樹脂。即，本實施方式的PAS樹脂的化學結構具有將芳香族環與硫原子鍵結而成的結構作為重複單元的樹脂結構。具體而言，實施方式的PAS樹脂較佳為將下述通式（1） [化1] （所述式（1）中，R ¹及R ²分別獨立地表示氫原子、碳原子數1～4的範圍的烷基、硝基、胺基、苯基、甲氧基或乙氧基）所表示的結構部位、以及視需要進而含有的下述通式（2） [化2] 所表示的三官能性的結構部位作為重複單元的樹脂。所述式（2）所表示的三官能性的結構部位相對於與其他結構部位的合計莫耳數而較佳為0.001莫耳%～3莫耳%的範圍，特佳為0.01莫耳%～1莫耳%的範圍。

此處，就所述PAS樹脂的機械強度的方面而言，所述通式（1）所表示的結構部位特佳為該通式（1）中的R ¹及R ²為氫原子，在此情況下，可列舉在下述結構式（3）所表示的對位鍵結的結構部位、及在下述結構式（4）所表示的間位鍵結的結構部位。 [化3] 其中，就PAS樹脂的耐熱性及結晶性的方面而言，所述通式（1）所表示的結構部位特佳為重複單元中的硫原子相對於芳香族環的鍵結是在所述結構式（3）所表示的對位鍵結而成的結構。

另外，所述PAS樹脂不僅可包含所述通式（1）及通式（2）所表示的結構部位，而且亦可包含與所述通式（1）及通式（2）所表示的結構部位的合計的30莫耳%以下的下述結構式（5）～結構式（8） [化4] 所表示的結構部位。特別是在本實施方式中，就PAS樹脂的耐熱性、機械強度的方面而言，較佳為所述結構式（5）～結構式（8）所表示的結構部位為10莫耳%以下。在所述PAS樹脂中包含所述結構式（5）～結構式（8）所表示的結構部位的情況下，作為它們的鍵結樣式，可為無規共聚物、嵌段共聚物中的任一者。

另外，本實施方式的PAS樹脂在其分子結構中亦可具有萘硫醚鍵等，相對於與其他結構部位的合計莫耳數，較佳為3莫耳%以下，特佳為1莫耳%以下。

本實施方式的PAS樹脂的熔融黏度（V6）為50 Pa·s以上且4000 Pa·s以下的範圍。本實施方式的PAS樹脂的熔融黏度（V6）的上限較佳為2000 Pa·s以下，更佳為700 Pa·s以下，進而佳為300 Pa·s以下。另外，本實施方式的PAS樹脂的熔融黏度（V6）的下限較佳為70 Pa·s以上，更佳為80 Pa·s以上，進而佳為90 Pa·s以上。所述上限及下限可任意地組合。藉由使用熔融黏度（V6）為50 Pa·s以上且4000 Pa·s以下的範圍的PAS樹脂，可提高齒輪整體的耐久性，且製作外觀良好的齒輪。另外，在重視成形的齒輪的外觀的情況下，PAS樹脂的熔融黏度（V6）較佳為50 Pa·s以上且300 Pa·s以下。另一方面，在重視齒輪的耐久性的情況下，PAS樹脂的熔融黏度（V6）較佳為90 Pa·s以上且4000 Pa·s以下。本說明書中的熔融黏度（V6）的測定是使用島津製作所製造的流動試驗器、CFT-500D對PAS樹脂進行，設為在300℃、載荷：1.96×10 ⁶Pa、L/D=10（mm）/1（mm）下保持6分鐘後測定的熔融黏度的測定值。

本實施方式的PAS樹脂較佳為在其分子內具有羧基。該羧基具有與偶合劑的反應性，因此在進一步調配偶合劑作為構成成分的情況下，藉由與該偶合劑的併用而可發揮提高齒輪耐久性的效果。本實施方式的PAS樹脂的分子結構中存在的羧基的含量較佳為相對於1 g的PAS樹脂而為10 μmol以上且200 μmol以下，更佳為相對於1 g的PAS樹脂而為20 μmol以上且100 μmol以下，進而佳為相對於1 g的PAS樹脂而為20 μmol以上且50 μmol以下。在本說明書中，PAS樹脂中所含的羧基的量如實施例一欄所記載般，在製作進行了前處理的樣品後，藉由顯微傅立葉轉換紅外光譜儀（Fourier Transform Infrared Spectrometer，FT-IR）裝置進行測定。

本實施方式的PAS樹脂的非牛頓指數並無特別限定，較佳為0.90以上至2.00以下的範圍。在使用線性型PAS樹脂的情況下，非牛頓指數較佳為0.90以上的範圍、更佳為0.95以上的範圍至較佳為1.50以下的範圍、更佳為1.20以下的範圍。此種PAS樹脂的機械物性、流動性、耐磨損性優異。但是，在本揭示中，非牛頓指數（N值）是使用毛細管流變儀（capilograph），在熔點+20℃、孔長（L）與孔徑（D）之比、L/D=40的條件下，對剪切速度（shear rate，SR）及剪切應力（shear stress，SS）進行測定，使用下述式而算出的值。非牛頓指數（N值）越接近1，表示越接近線狀的結構，非牛頓指數（N值）越高，表示越進行分支的結構。 [數2] [其中，SR表示剪切速度（秒 ^-1），SS表示剪切應力（達因/cm ²），而且K表示常數] 本實施方式的PAS樹脂的峰值分子量（以下，亦稱為M _top）較佳為30000～80000的範圍，更佳為32000～72000的範圍，進而佳為35000～46000的範圍。另外，PAS樹脂的M _top的下限較佳為30000以上，更佳為32000以上，進而佳為35000以上。另一方面，PAS樹脂的M _top的上限較佳為80000以下，更佳為72000以下，進而佳為46000以下。所述上限及下限可任意地組合。本實施方式的PAS樹脂的M _w/M _top較佳為0.80～1.70的範圍，更佳為0.90～1.30的範圍。藉由將M _w/M _top設為此種範圍，可提高PAS樹脂的加工性，可賦予良好的空腔平衡。在本說明書中，M _w表示藉由凝膠滲透層析法測定的重量平均分子量，M _top表示藉由所述測定而獲得的層析圖的檢測強度成為最大時的點的平均分子量（峰值分子量）。M _w/M _top表示測定對象的分子量的分佈，通常，當所述值接近1時，表示分子量的分佈窄，隨著所述值變大，表示分子量的分佈寬。再者，本說明書中的峰值分子量的測定法是基於在凝膠滲透層析儀測定中，使用聚苯乙烯作為標準物質，作為聚苯乙烯換算量而求出的數值。數量平均分子量或重量平均分子量的值根據凝膠滲透層析法的分子量分佈曲線的基線的取法而變化，與此相對峰值分子量的值不受分子量分佈曲線的基線的取法左右。

（PAS樹脂的製造方法）作為本實施方式的PAS樹脂的製造方法，只要可獲得熔融黏度（V6）為50 Pa·s以上且4000 Pa·s以下的PAS樹脂，則並無特別限定，例如可列舉：（製造法1）在硫與碳酸鈉的存在下對二鹵代芳香族化合物視需要加入多鹵代芳香族化合物或其他共聚成分並使其聚合的方法；（製造法2）在極性溶媒中，在硫醚化劑等的存在下，對二鹵代芳香族化合物視需要加入多鹵代芳香族化合物或其他共聚成分並使其聚合的方法；（製造法3）針對對氯苯硫酚視需要加入其他共聚成分並使其自縮合的方法；（製造法4）在可具有羧基或胺基等官能基的聚合抑制劑的存在下，一邊減壓一邊使二碘芳香族化合物與單質硫熔融聚合的方法等。該些方法中，（製造法2）的方法是通用的，從而較佳。在反應時，為了調節聚合度，亦可添加羧酸或磺酸的鹼金屬鹽或氫氧化鹼。所述（製造法2）方法中，特佳為藉由如下方法獲得者：向含有加熱後的有機極性溶媒與二鹵代芳香族化合物的混合物中以可自反應混合物中去除水的速度導入含水硫醚化劑，在有機極性溶媒中，對二鹵代芳香族化合物與硫醚化劑視需要加入多鹵代芳香族化合物並使其反應、及將反應體系內的水分量相對於所述有機極性溶媒1莫耳而控制在0.02莫耳〜0.5莫耳的範圍內，藉此製造PAS樹脂的方法（參照日本專利特開平07-228699號公報）；或在固體的鹼金屬硫化物及非質子性極性有機溶媒的存在下，對二鹵代芳香族化合物視需要加入多鹵代芳香族化合物或其他共聚成分，並將鹼金屬氫硫化物及有機酸鹼金屬鹽相對於硫源1莫耳而控制在0.01莫耳～0.9莫耳的範圍內的有機酸鹼金屬鹽及將反應體系內的水分量相對於非質子性極性有機溶媒1莫耳而控制在0.02莫耳以下的範圍內，同時進行反應的方法（參照國際公開第2010/058713號手冊）。作為二鹵代芳香族化合物的具體的例子，可列舉：對二鹵代苯、間二鹵代苯、鄰二鹵代苯、2,5-二鹵代甲苯、1,4-二鹵代萘、1-甲氧基-2,5-二鹵代苯、4,4'-二鹵代聯苯、3,5-二鹵代苯甲酸、2,4-二鹵代苯甲酸、2,5-二鹵代硝基苯、2,4-二鹵代硝基苯、2,4-二鹵代苯甲醚、p,p'-二鹵代二苯基醚、4,4'-二鹵代二苯甲酮、4,4'-二鹵代二苯基碸、4,4'-二鹵代二苯基亞碸、4,4'-二鹵代二苯基硫醚及在所述各化合物的芳香環具有碳原子數1～18的範圍的烷基的化合物、作為多鹵代芳香族化合物，可列舉：1,2,3-三鹵代苯、1,2,4-三鹵代苯、1,3,5-三鹵代苯、1,2,3,5-四鹵代苯、1,2,4,5-四鹵代苯、1,4,6-三鹵代萘等。另外，所述各化合物中所含的鹵素原子理想的是氯原子、溴原子。

作為包含藉由聚合步驟獲得的PAS樹脂的反應混合物的後處理方法，並無特別限制，例如可列舉：（後處理1）在聚合反應結束後，首先將反應混合物直接或在加入酸或鹼後，在減壓下或常壓下蒸餾去除溶媒，繼而將溶媒蒸餾去除後的固體物質利用水、反應溶媒（或對低分子聚合物具有同等程度的溶解度的有機溶媒）、丙酮、甲基乙基酮、醇類等溶媒清洗一次或兩次以上，進而進行中和、水洗、過濾及乾燥的方法；或者（後處理2）在聚合反應結束後，在反應混合物中添加水、丙酮、甲基乙基酮、醇類、醚類、鹵化烴、芳香族烴、脂肪族烴等溶媒（可溶於所使用的聚合溶媒且至少相對於PAS樹脂為貧溶媒的溶媒）作為沈降劑，使PAS樹脂或無機鹽等固體狀生成物沈降，對該些進行過濾分離、清洗、乾燥的方法；或者（後處理3）在聚合反應結束後，向反應混合物中加入反應溶媒（或對低分子聚合物具有同等程度的溶解度的有機溶媒）並進行攪拌後，進行過濾來去除低分子量聚合物後，利用水、丙酮、甲基乙基酮、醇類等溶媒清洗一次或兩次以上，然後進行中和、水洗、過濾及乾燥的方法；（後處理4）在聚合反應結束後，向反應混合物中加入水並進行水清洗、過濾，視需要在進行水清洗時加入酸進行酸處理並進行乾燥的方法；（5）在聚合反應結束後，將反應混合物進行過濾，視需要利用反應溶媒清洗一次或兩次以上，進而進行水清洗、過濾及乾燥的方法等。

再者，在所述（後處理1）～（後處理5）所例示的後處理方法中，PAS樹脂的乾燥可在真空中進行，亦可在空氣中或如氮之類的惰性氣體環境中進行。

（PAS樹脂組成物）本實施方式的齒輪亦可含有PAS樹脂作為PAS樹脂組成物。藉由使用含有PAS樹脂的PAS樹脂組成物作為本實施方式的齒輪的構成成分，容易賦予所期望的材料物性。本實施方式的PAS樹脂組成物的熔融黏度（V6）較佳為50 Pa·s以上且4000 Pa·s以下的範圍。本實施方式的PAS樹脂組成物的熔融黏度（V6）的上限較佳為2000 Pa·s以下，更佳為700 Pa·s以下，進而佳為300 Pa·s以下。另外，本實施方式的PAS樹脂的熔融黏度（V6）的下限較佳為70 Pa·s以上，更佳為80 Pa·s以上，進而佳為90 Pa·s以上。所述上限及下限可任意地組合。藉由使用50 Pa·s以上的PAS樹脂組成物，齒輪的強度變高，因此可提高齒輪整體的耐久性、或減少成形時的毛刺。可。另一方面，藉由使用熔融黏度（V6）為4000 Pa·s以下的PAS樹脂組成物，可在射出成形時使PAS樹脂組成物填充至齒尖，因此可提高齒輪的模具轉印性，可製作外觀良好的齒輪。本實施方式的PAS樹脂組成物相對於PAS樹脂組成物的總量（100質量%）而較佳為含有50質量%～100質量%的PAS樹脂，更佳為含有60質量%～95質量%的PAS樹脂，進而佳為含有70質量%～95質量%的PAS樹脂。本實施方式的PAS樹脂組成物視需要可含有填充劑作為任意成分。作為所述填充劑，只要不損害本揭示的效果，則亦可使用公知慣用的材料，例如可列舉纖維狀、粒狀或板狀等非纖維狀等各種形狀的填充劑等。具體而言，可使用玻璃纖維、碳纖維、矽烷玻璃纖維、陶瓷纖維、聚芳醯胺纖維、金屬纖維、鈦酸鉀、碳化矽、矽酸鈣、矽灰石等纖維、天然纖維等纖維狀填充劑，另外亦可使用玻璃珠、玻璃片、硫酸鋇、黏土、葉蠟石、膨潤土、絹雲母、雲母、雲母、滑石、綠坡縷石、鐵氧體、矽酸鈣、碳酸鈣、玻璃珠、沸石、磨碎纖維、硫酸鈣等非纖維狀填充劑。

在本實施方式中，填充劑並非必需成分，在調配的情況下，只要不損害本揭示的效果，其含量並無特別限定。作為填充劑的調配量，例如相對於PAS樹脂100質量份而較佳為1質量份以上、更佳為10質量份以上至較佳為600質量份以下、更佳為200質量份以下的範圍。在所述範圍內，PAS樹脂組成物顯示出良好的機械強度與成形性，因此較佳。

本實施方式的PAS樹脂組成物或構成成分較佳為實質上不含纖維素奈米纖維。而且，所謂「實質上不含纖維素奈米纖維」，是指在PAS樹脂組成物或構成成分中包含纖維素奈米纖維的情況下，相對於PAS樹脂與纖維素奈米纖維的合計總量，纖維素奈米纖維的含量較佳為：小於0.5質量%、更佳為小於0.3質量%。若纖維素奈米纖維的含量為0.5質量%以上，則在製作PAS樹脂組成物時纖維素奈米纖維分解而碳化或產生分解氣體，機械強度下降。

本實施方式的PAS樹脂組成物較佳為含有矽烷偶合劑。在本實施方式中，藉由進而含有矽烷偶合劑作為構成齒輪的構成成分，具有良好的成形性、特別是離形性，且機械強度進一步提高。作為本實施方式的PAS樹脂組成物中可含有的矽烷偶合劑，只要不損害本揭示的效果，則並無特別限定，作為較佳的矽烷偶合劑，可列舉具有與羧基反應的官能基，例如環氧基、異氰酸基、胺基或羥基的矽烷偶合劑。作為此種矽烷偶合劑，例如可列舉：γ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷、β-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷等含環氧基的烷氧基矽烷化合物、γ-異氰酸基丙基三甲氧基矽烷、γ-異氰酸基丙基三乙氧基矽烷、γ-異氰酸基丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-異氰酸基丙基甲基二乙氧基矽烷、γ-異氰酸基丙基乙基二甲氧基矽烷、γ-異氰酸基丙基乙基二乙氧基矽烷、γ-異氰酸基丙基三氯矽烷等含有異氰酸基的烷氧基矽烷化合物、γ-(2-胺基乙基)胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-(2-胺基乙基)胺基丙基三甲氧基矽烷、γ-胺基丙基三甲氧基矽烷等含胺基的烷氧基矽烷化合物、γ-羥基丙基三甲氧基矽烷、γ-羥基丙基三乙氧基矽烷等含羥基的烷氧基矽烷化合物。在本揭示中，矽烷偶合劑並非必需成分，在調配的情況下，關於其調配量，只要不損害本揭示的效果，則其添加量並無特別限定，相對於PAS樹脂100質量份，較佳為0.01質量份以上、更佳為0.1質量份以上至較佳為10質量份以下、更佳為5質量份以下的範圍。在所述範圍內，PAS樹脂組成物具有良好的成形性、特別是離形性，且成形品呈與環氧樹脂優異的接著性，進而機械強度提高，因此較佳。

本實施方式的PAS樹脂組成物視需要可含有熱塑性彈性體作為任意成分。作為熱塑性彈性體，可列舉聚烯烴系彈性體、氟系彈性體或矽酮系彈性體，其中作為較佳的熱塑性彈性體，可列舉聚烯烴系彈性體。在添加該些彈性體的情況下，只要不損害本揭示的效果，則其調配量並無特別限定，相對於PAS樹脂100質量份，較佳為0.01質量份以上、更佳為0.1質量份以上至較佳為10質量份以下、更佳為5質量份以下的範圍。在所述範圍內，所獲得的PAS樹脂組成物的耐衝擊性提高，因此較佳。

例如，所述聚烯烴系彈性體可列舉：α-烯烴的均聚物、或兩個以上的α-烯烴的共聚物、一個或兩個以上的α-烯烴與具有官能基的乙烯基聚合性化合物的共聚物。此時，作為所述α-烯烴，可列舉乙烯、丙烯、1-丁烯等碳原子數為2以上至8以下的範圍的α-烯烴。另外，作為所述官能基，可列舉：羧基、酸酐基（-C(=O)OC(=O)-）、環氧基、胺基、羥基、巰基、異氰酸酯基、噁唑啉基等。而且，作為具有所述官能基的乙烯基聚合性化合物，可列舉：乙酸乙烯酯；(甲基)丙烯酸等α,β-不飽和羧酸；丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯等α,β-不飽和羧酸的烷基酯；離聚物等α,β-不飽和羧酸的金屬鹽（作為金屬，為鈉等鹼金屬、鈣等鹼土金屬、鋅等）；甲基丙烯酸縮水甘油酯等α,β-不飽和羧酸的縮水甘油酯等；馬來酸、富馬酸、衣康酸等α,β-不飽和二羧酸；所述α,β-不飽和二羧酸的衍生物（單酯、二酯、酸酐）等的一種或兩種以上。所述熱塑性彈性體可單獨使用，亦可組合使用兩種以上。

進而，本實施方式的PAS樹脂組成物在所述成分的基礎上，進而根據用途可適宜調配聚酯樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚醚醯亞胺樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚苯醚樹脂、聚碸樹脂、聚醚碸樹脂、聚醚醚酮樹脂、聚醚酮樹脂、聚伸芳基樹脂、聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、聚四氟乙烯樹脂、聚二氟乙烯樹脂、聚苯乙烯樹脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（Acrylonitrile Butadiene Styrene，ABS）樹脂、酚樹脂、胺基甲酸酯樹脂、液晶聚合物等合成樹脂（以下，簡稱為合成樹脂）作為任意成分。在本揭示中，所述合成樹脂並非必需成分，在調配的情況下，只要不損害本揭示的效果，則其調配的比例並無特別限定，另外，根據各個目的而不同，不能一概規定，但作為本實施方式的PAS樹脂組成物中調配的合成樹脂的比例，例如可列舉相對於PAS樹脂100質量份而為5質量份以上的範圍且為15質量份以下的範圍的程度。換言之，相對於PAS樹脂與合成樹脂的合計，PAS樹脂的比例以質量基準計，較佳為（100/115）以上的範圍，更佳為（100/105）以上的範圍。

另外，本實施方式的PAS樹脂組成物除此以外亦可視需要含有著色劑、抗靜電劑、抗氧化劑、耐熱穩定劑、紫外線穩定劑、紫外線吸收劑、發泡劑、阻燃劑、阻燃助劑、防鏽劑、及偶合劑等公知慣用的添加劑作為任意成分。該些添加劑並非必需成分，例如，相對於PAS樹脂100質量份，較佳為0.01質量份以上的範圍，較佳為1000質量份以下的範圍，只要根據目的或用途適宜調整使用以不損害本揭示的效果即可。

＜PAS樹脂組成物的較佳的形態＞作為本實施方式的齒輪的構成成分的PAS樹脂組成物的較佳形態為，含有熔融黏度（V6）為50 Pa·s～4000 Pa·s的PAS樹脂、矽烷偶合劑及填充劑，所述PAS樹脂、所述矽烷偶合劑與所述填充劑的合計含量相對於PAS樹脂組成物的總量（100質量%）而較佳為50質量%～100質量%，更佳為70質量%～100質量%。藉由使用所述組成的PAS樹脂組成物作為本實施方式的齒輪的構成成分，容易將齒輪的尺寸變化率及/或齒輪的吸水率控制在規定的範圍內（例如，由溫度變化引起的尺寸變化率為0.7%以下、及/或吸水率為0.5%以上）。藉此，本實施方式的齒輪、蝸桿式齒輪及機器人的由熱及吸水引起的尺寸變化率更低，且可具有高溫及高濕度下的更優異的耐久性及尺寸精度。另外，所述PAS樹脂在其分子內具有羧基，且所述PAS樹脂的分子結構中存在的羧基的含量較佳為相對於1 g的PAS樹脂而為10 μmol以上且200 μmol以下。該羧基具有與偶合劑的反應性，因此藉由與偶合劑的併用而可發揮提高齒輪耐久性的效果。

本實施方式的PAS樹脂組成物是調配主成分、及視需要的其他任意成分而成。作為製造本揭示中使用的PAS樹脂組成物的方法，並無特別限定，可列舉調配主成分與視需要的任意成分進行熔融混練的方法，更詳細而言，視需要利用滾筒（tumbler）或亨舍爾混合機（Henschel mixer）等均勻地進行乾式混合，繼而投入至雙軸擠出機中進行熔融混練的方法。

熔融混練可加熱至樹脂溫度成為PAS樹脂的熔點以上的溫度範圍、較佳為成為所述熔點+10℃以上的溫度範圍、更佳為該熔點+10℃以上、進而佳為該熔點+20℃以上至較佳為該熔點+100℃以下、更佳為該熔點+50℃以下的範圍的溫度來進行。

作為所述熔融混練機，就分散性或生產性的觀點而言，較佳為雙軸混練擠出機，例如，較佳為一邊適宜對樹脂成分的噴出量5～500（kg/hr）的範圍以及螺桿轉速50～500（rpm）的範圍進行調整一邊進行熔融混練，進而佳為在將它們的比率（噴出量/螺桿轉速）成為0.02～5（kg/hr/rpm）的範圍的條件下進行熔融混練。另外，各成分向熔融混練機的添加、混合可同時進行，亦可分開進行。例如，在添加所述成分中的添加劑的情況下，就分散性的觀點而言，較佳為自所述雙軸混練擠出機的側進料器投入至該擠出機內。關於所述側進料器的位置，自該擠出機樹脂投入部（頂部進料器）至該側進料器的距離相對於所述雙軸混練擠出機的螺桿全長的比率較佳為0.1以上，更佳為0.3以上。另外，所述比率較佳為0.9以下，更佳為0.7以下。

以此方式熔融混練而得的本揭示的PAS樹脂組成物是包含所述主成分、與視需要加入的任意成分及它們的來源成分的熔融混合物，在該熔融混練後，較佳為公知的方法，例如將熔融狀態的PAS樹脂組成物擠出成形為線狀後，加工成料粒、碎片、顆粒、粉末等形態，然後視需要在100℃～150℃的溫度範圍內實施預乾燥。

（較佳的齒輪的形態）關於作為本實施方式的齒輪的較佳的形態的蝸輪、蝸桿及蝸桿式齒輪，參照隨附圖式主要對本揭示的齒輪的一實施方式進行說明。

＜蝸輪＞圖1是表示本揭示一實施方式的蝸輪1的結構的示意圖。參照圖1，主要對一實施方式的蝸輪1的結構進行說明。本實施方式的蝸輪1是所謂的正齒輪（平齒輪）。更詳細而言，蝸輪1具有向徑向的外側突出的第一齒部2、以及在外周形成有第一齒部2的（大致）圓盤形狀的主體部。而且，形成於第一齒部2與鄰接的第一齒部2之間的槽3週期性地配置。換言之，蝸輪1具有在（大致）圓盤狀的側面以規定間隔排列第一齒部2的形狀。另外，在該主體部的中心部形成有供凸輪軸等軸體插通的貫通孔4。視需要，在主體部的其中一面，亦可在貫通孔4的外周部形成有用來配置凸輪軸的凸緣的凹部。另外，視需要，在主體部的另一面，亦可在貫通孔4的外周部形成有用來配置將其他齒輪等安裝於凸輪軸的安裝構件（例如，止動螺釘機構）的凹部。另外，蝸輪1具有旋轉軸，且所述旋轉軸經由軸承以能夠旋轉的狀態支撐於蝸輪基座，可成為後述的蝸桿式齒輪100的驅動力的輸出側。本實施方式的較佳的齒輪是具有形成於外周的第一齒部2且將熔融黏度（V6）為50 Pa·s～4000 Pa·s的PAS樹脂作為構成成分的蝸輪1。蝸輪1含有PAS樹脂或PAS樹脂組成物，因此具有由熱及吸水引起的低尺寸變化率、以及高溫及高濕度下的優異的耐久性及尺寸精度。藉此，可認為藉由蝸桿10的第二齒部5與第一齒部2的嚙合、或與其他構件的組合所引起的晃動或噪音的減輕等而起到效果。另外，在圖1中，示出了僅由PAS樹脂或PAS樹脂組成物構成蝸輪1的例子，但亦可由PAS樹脂或PAS樹脂組成物構成蝸輪1的一部分。例如，可僅第一齒部2由PAS樹脂或PAS樹脂組成物構成，或者亦可由金屬材料構成供凸輪軸等軸體插通的貫通孔4的部分。作為該金屬材料，並無特別限制，可列舉含有選自鐵、鋼鐵材料、不鏽鋼、鋁、鎂鋁合金、鎂、鎂合金、銅、銅合金、鈦及鈦合金中的一種或兩種以上的金屬。

＜蝸桿＞圖2是表示本揭示一實施方式的蝸桿10的結構的示意圖。參照圖2主要對一實施方式的蝸桿10的結構進行說明。本實施方式的蝸桿10是包括具有連續地將槽6呈螺旋狀切入的形狀的齒面的（大致）圓柱狀齒輪。更詳細而言，蝸桿10具有向徑向的外側突出螺旋狀的第二齒部5、以及在外周形成有第二齒部5的（大致）圓柱狀的蝸桿軸8。而且，在第二齒部5與鄰接的第二齒部5之間形成的槽6週期性地配置。另外，蝸桿10具有蝸桿軸8、螺旋狀的第二齒部5、以及供軸或插通軸（未圖示）插通或固定的固定孔7。蝸桿10能夠旋轉地安裝於包括軸承的蝸桿基座。因此，視需要，亦可在蝸桿軸8的一端側及/或另一端側設置軸承部（未圖示），所述軸承部固定於能夠旋轉地支撐蝸桿10的蝸桿基座的軸承。蝸桿10的其中一軸端與作為動力源的馬達（未圖示）的旋轉軸連結，可成為後述的蝸桿式齒輪100的驅動力的輸入側。因此，固定孔7可為與作為動力源的馬達（未圖示）旋轉軸連結的部位。第二齒部5與蝸桿軸8同軸地形成，例如是相對於直徑較蝸桿軸8大的圓柱狀的側面連續地呈螺旋狀切入的形狀。再者，槽6及第二齒部5亦可為呈與圖2相反的方向旋轉的螺旋狀連續地切入的形狀。

本實施方式的較佳的齒輪是具有形成於外周的第二齒部5，將熔融黏度（V6）為50 Pa·s～4000 Pa·s的PAS樹脂作為構成成分的蝸桿10。蝸桿10含有PAS樹脂或PAS樹脂組成物，因此具有由熱及吸水引起的低尺寸變化率、以及高溫及高濕度下的優異的耐久性及尺寸精度。藉此，可認為藉由蝸輪1的第一齒部2與第二齒部5的嚙合、和馬達所具有的插通軸等其他構件的組合所引起的晃動或噪音的減輕等而起到效果。另外，在圖2中，示出了僅由PAS樹脂或PAS樹脂組成物構成蝸桿10的例子，但亦可由PAS樹脂或PAS樹脂組成物構成蝸桿10的一部分。例如，可僅第二齒部5由PAS樹脂或PAS樹脂組成物構成，或者亦可由金屬材料構成蝸桿軸8或固定孔7的部分。作為該金屬材料，並無特別限制，可列舉包含選自鐵、鋼鐵材料、不鏽鋼、鋁、鎂鋁合金、鎂、鎂合金、銅、銅合金、鈦及鈦合金中的一種或兩種以上的金屬。

＜蝸桿式齒輪＞圖3是表示本揭示一實施方式的蝸桿式齒輪100的結構的示意圖。參照圖3主要對一實施方式的蝸桿式齒輪100的結構進行說明。本實施方式的蝸桿式齒輪100是具有蝸輪1及蝸桿10的齒輪。另外，蝸桿式齒輪100是包括蝸桿10以及蝸輪1的旋轉運動的傳遞機構，所述蝸桿10具有包括螺旋狀的第二齒部5的齒面，所述蝸輪1具有包括與螺旋狀的第二齒部5嚙合的第一齒部2的齒面。蝸輪1以方向與蝸桿10不同的旋轉軸為中心能夠旋轉地受到支撐，且在外周具有包括第一齒部2的齒面。另外，蝸桿10以方向與蝸輪1不同的旋轉軸為中心能夠旋轉地受到支撐，且在外周具有第二齒部5形成為螺旋狀的齒面。而且，蝸輪1的齒部2（第一齒部2）與蝸桿10的齒部5（第二齒部5）嚙合。藉由蝸桿10向箭頭θ1方向旋轉，當蝸桿10的第二齒部5向箭頭X1方向移動時，蝸輪1被向箭頭ψ1所示的方向旋轉驅動。另外，相反，當蝸輪1向箭頭ψ1的方向旋轉驅動時，蝸桿10的齒部5向箭頭X1方向移動，蝸桿10向箭頭θ1方向旋轉驅動。另一方面，當蝸桿10向箭頭θ2方向旋轉，蝸桿10的齒部5向箭頭X2方向移動時，蝸輪1被向箭頭ψ2所示的方向旋轉驅動。另外，相反，當蝸輪1向箭頭ψ2所示的方向旋轉時，蝸桿10的齒部5向箭頭X2方向移動，蝸桿10向箭頭θ2方向旋轉驅動。

本實施方式的較佳的齒輪是蝸桿式齒輪100，所述蝸桿式齒輪100具有：蝸輪1，具有形成於外周的第一齒部2，且將熔融黏度（V6）為50 Pa·s～4000 Pa·s的PAS樹脂作為構成成分；以及蝸桿10，具有形成於外周且與第一齒部2嚙合的第二齒部5，且將熔融黏度（V6）為50 Pa·s～4000 Pa·s的PAS樹脂作為構成成分。構成蝸桿式齒輪100的蝸輪1及蝸桿10含有PAS樹脂或PAS樹脂組成物，因此具有由熱及吸水引起的低尺寸變化率、以及高溫及高濕度下的優異的耐久性及尺寸精度。藉此，可認為蝸輪1及蝸桿10相互成為最佳的嚙合，藉由與馬達所具有的插通軸等其他構件的組合所引起的晃動或噪音的減輕等而起到效果。

＜齒輪的物性＞在本實施方式的齒輪中，由吸水引起的尺寸變化率較佳處於0.2%以下，更佳為0.15%以下，進而佳為0.1%以下。一般而言，樹脂的吸水現象是水浸入至樹脂的非晶部分，高分子鏈膨脹，因此保持於高分子鏈間的水的量與尺寸變化處於比例關係。因此，若由吸水引起的尺寸變化率為0.2%以下，則即使將本實施方式的齒輪用於蝸輪、蝸桿等，亦不易對齒部彼此的嚙合或與馬達所具有的插通軸等其他構件的組合產生影響，顯示出高濕度下的更優異的尺寸精度。即，本實施方式的齒輪將吸水性低的PAS樹脂作為構成成分，因此由吸水引起的尺寸變化率低，且可具有高濕度下的優異的尺寸精度。由所述吸水引起的尺寸變化率的測定方法如後述的實施例一欄所記載般，將本實施方式的齒輪浸漬於水的前後的所述齒輪的齒尖圓直徑的變化率（%）={（h1-h0）/h0}×100設為由吸水引起的尺寸變化率。所謂本說明書中的「齒尖圓直徑」，是指在任意10個部位測定齒輪的齒尖圓直徑而得的值的數量平均值。另外，關於齒尖圓直徑，對將齒部的前端相連的圓的直徑進行測定。例如，如圖1所示般，齒尖圓直徑Ra是指將齒輪1的齒部2的前端、齒輪1的中心部、以及與所述齒輪1的齒部2的前端相向的齒部2的前端連接的線的長度。

在本實施方式的齒輪中，由0℃至80℃的溫度變化引起的尺寸變化率（%）由下述式（1）： [數3] （所述式（1）中，L ₈₀表示80℃下的齒輪的齒尖圓直徑，L ₀表示0℃下的齒輪的齒尖圓直徑）表示，且所述尺寸變化率（%）較佳為0.7%以下，更佳為0.65%以下，進而佳為0.6%以下。若由溫度變化引起的尺寸變化率為0.7%以下，則即使將本實施方式的齒輪用於蝸輪、蝸桿等，亦不易對齒部彼此的嚙合或與馬達所具有的插通軸等其他構件的組合產生影響，顯示出高溫下的更優異的耐久性及尺寸精度。即，本實施方式的齒輪將線熱膨脹係數低的PAS樹脂或PAS樹脂組成物作為構成成分，因此由熱引起的尺寸變化率低，且可具有高溫下的優異的耐久性及尺寸精度。

在本實施方式的齒輪中，模數較佳為處於0.5 mm～25 mm的範圍內。在本實施方式的齒輪中，齒厚較佳為處於0.8 mm～40 mm的範圍內。在本實施方式的齒輪中，節距圓直徑較佳為處於1.5 mm～3200 mm的範圍內。再者，模數與齒厚藉由1.6×模數=齒厚（mm）的關係式而相互建立關聯。另外，模數由[基底圓直徑（單位為毫米）]÷（齒數）表示。

＜齒輪的製造方法＞本實施方式的齒輪較佳為對PAS樹脂或PAS樹脂組成物進行成形而成。另外，本實施方式的齒輪的製造方法具有將所述PAS樹脂組成物熔融成形的步驟。以下，進行詳述。

作為本實施方式的齒輪的構成成分的PAS樹脂或PAS樹脂組成物能夠供於射出成形、氣體注射成形、壓縮成形、複合體、片材、管等的擠出成形、拉拔成形、吹塑成形、轉移成形等各種成形，特別是離形性亦優異，因此適於射出成形用途。在藉由射出成形進行成形的情況下，各種成形條件並無特別限定，通常可利用一般的方法進行成形。例如，在射出成形機內，在經過在樹脂溫度為PAS樹脂的熔點以上的溫度範圍、較佳為該熔點+10℃以上的溫度範圍、更佳為熔點+10℃～熔點+100℃的溫度範圍、進而佳為熔點+20～熔點+50℃的溫度範圍內將所述PAS樹脂組成物熔融的步驟後，自樹脂噴出口注入至模具內進行成形即可。此時，模具溫度亦只要設定為公知的溫度範圍，例如室溫（23℃）～300℃、較佳為120℃～180℃即可。

如上所述的蝸桿式齒輪100可用於任意的機械。例如，蝸桿式齒輪100能夠應用於產業用機器人臂、醫療用途的致動器、水回旋零件、及汽車零件等。以下，作為一例，對機器人、更具體而言為機器人臂使用蝸桿式齒輪100時的一實施方式進行說明。

圖4是具有圖3的蝸桿式齒輪100的機器人用臂機構1000的示意圖。機器人用臂機構1000除了具有蝸桿式齒輪100以外，還具有例如與機器人主體等連接的第一臂A1、以及包含在機器人用臂機構1000的前端運轉的部分的第二臂A2。機器人用臂機構1000在位於第一臂A1與第二臂A2之間的關節部J具有蝸桿式齒輪100。

在機器人用臂機構1000中，藉由蝸桿式齒輪100運作，長度L的第二臂A2將關節部J作為支點進行圓運動。機器人用臂機構1000基於控制訊號驅動蝸桿式齒輪100，使第二臂A2的前端移動至所指定的位置。

在圖4中，蝸桿式齒輪100用於機器人的臂機構，但蝸桿式齒輪100的用途並不限定於此。蝸桿式齒輪100在機器人的臂機構的基礎上或者代替於此，亦可用於任意的其他構成部。機器人亦可在需要利用齒輪進行驅動般的任意的構成部中具有蝸桿式齒輪100。 [實施例]

以下，使用實施例、比較例進行說明，但本發明並不限定於該些實施例。再者，以下，在無特別說明的情況下，「%」或「份」設為質量基準。

＜實施例及比較例中使用的原料＞＜PAS樹脂＞聚苯硫醚樹脂（以下，稱為PPS（polyphenylene sulfide）樹脂）、熔融黏度30 Pa·s、羧基30 μmol/g PPS樹脂、熔融黏度50 Pa·s、羧基30 μmol/g PPS樹脂、熔融黏度300 Pa·s、羧基30 μmol/g PPS樹脂、熔融黏度4000 Pa·s、羧基30 μmol/g PPS樹脂、熔融黏度7000 Pa·s、羧基30 μmol/g

＜矽烷偶合劑＞環氧矽烷 3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷道康寧（Dow Corning）股份有限公司製造的「SH-6040」胺基矽烷 N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷信越化學工業股份有限公司製造的「KBM-603」

＜其他樹脂＞ POM（聚縮醛樹脂）聚塑膠股份有限公司製造的「M90-44」 PA6（聚醯胺樹脂）東麗股份有限公司製造的「CM1017」

＜實施例及比較例中的評價方法＞（1）羧基的定量實施例、比較例中獲得的PPS樹脂中的羧基的定量是按照以下的流程測定。作為前處理，將各實施例、比較例中使用的PPS樹脂在二甲基咪唑啉酮（dimethyl imidazolidinone，DMI）中在惰性環境下，在210℃下暫時溶解後，進行冷卻並再次使PPS樹脂析出。繼而，將所獲得的漿料利用離子交換水多次充分清洗、過濾後，暫時利用鹽酸調整至pH2.5以下，再次利用離子交換水多次反覆清洗。然後將所獲得的濾餅在熱風乾燥機中，在120℃的條件下進行乾燥。將乾燥後的固體物質作為樣品。接著，利用壓製機將所述獲得的各樣品壓製成盤狀，利用顯微FT-IR裝置進行測定。然後，求出所獲得的吸收中1705 cm ^-1的吸收相對於2666 cm ^-1的吸收的相對強度。然後，另行將對氯苯基乙酸在各實施例、比較例中使用的PPS樹脂中混合規定量，藉由利用同樣的操作獲得的吸收曲線中的1705 cm ^-1的吸收強度相對於2666 cm ^-1的吸收強度的相對強度的曲線而獲得校準曲線，將藉由所述校準曲線獲得的數值設為該PPS樹脂中所含的羧基量。

（2）尺寸變化率（%）的測定（2-1）齒輪的由吸水引起的尺寸變化率的測定將實施例及比較例中製作的各蝸輪及各蝸桿的齒輪的在50℃下乾燥24小時後，在乾燥器內恢復至室溫（23℃），在任意10個部位的齒部對乾燥後的齒輪的齒尖圓直徑進行測定，將其數量平均值設為乾燥後的齒輪的齒尖圓直徑（h0）。其後，在室溫（20℃～28℃）的蒸餾水中浸漬80天，在任意10個部位測定浸漬後的齒輪的齒尖圓直徑，將其數量平均值設為浸漬後的齒輪的齒尖圓直徑（h1）。然後，將浸漬前後的齒尖圓直徑的變化率（%）={（h1-h0）/h0}×100設為由吸水引起的尺寸變化率。（2-2）齒輪的由溫度變化引起的尺寸變化率的測定在實施例及比較例中製作的各蝸輪及各蝸桿的齒輪中的由0℃至80℃的溫度變化引起的尺寸變化率（%）由下述式（1）： [數4] （所述式（1）中，L ₈₀表示80℃下的齒輪的齒尖圓直徑，L ₀表示0℃下的齒輪的齒尖圓直徑）定義。將所述齒輪在50℃下乾燥24小時後，在30秒以內在任意10個部位的齒部對在設定為0℃的恆溫槽內維持1小時的齒輪的齒尖圓直徑進行測定，將其數量平均值設為齒輪的齒尖圓直徑（L ₀）。其後，將齒輪在設定為80℃的恆溫槽內維持1小時後，在30秒以內在任意10個部位的齒部對自恆溫槽中取出後不久的齒輪的齒尖圓直徑進行測定，將其數量的平均值設為齒輪的齒尖圓直徑（L ₈₀）。

（3）成形性的評價將所獲得的料粒供給至料筒溫度設定為320℃的住友重機製造的射出成形機（SE-75D-HP），使用調溫至150℃的模具進行射出成形，獲得齒輪。藉由目視觀察所獲得的齒輪的外觀，將表面有光澤且樹脂填充至齒尖的情況設為良好，將表面無光澤且樹脂未填充至齒尖的情況設為不良。另外，將射出成形中大量產生氣體而難以成形的情況設為無法成形，將齒輪的齒尖產生毛刺的情況設為毛刺大。

（4）M _w/M _top比使用凝膠滲透層析法，根據下述測定條件對PPS樹脂的重量平均分子量（M _w）及峰值分子量（M _top）進行測定。根據所獲得的M _w及M _top算出M _w/M _top比。將六種單分散聚苯乙烯用於校正。裝置：超高溫聚合物分子量分佈測定裝置（千秋科學（Senshu Scientific）股份有限公司製造的「SSC-7000」）管柱：UT-805L（昭和電工股份有限公司製造）管柱溫度：210℃ 溶媒：1-氯萘測定方法：紫外線（Ultraviolet，UV）檢測器（360 nm）

（5）熔融黏度（V6）的測定對於PPS樹脂，使用島津製作所製造的流動試驗器、CFT-500C，在300℃、載荷：1.96×10 ⁶Pa、L/D=10/1下保持6分鐘後對熔融黏度進行測定。

＜實施例1～實施例10及比較例1～比較例10＞基於表1中記載的組成成分及調配量，調配各材料。其後，向日本製鋼所製造的帶通氣孔的雙軸擠出機「TEX-30（製品名）」中投入該些調配材料，在樹脂成分噴出量25 kg/hr、螺桿轉速200 rpm、設定樹脂溫度330℃下進行熔融混練而獲得PPS樹脂組成物的料粒。實施例1～實施例10及比較例1～比較例10中的蝸桿及蝸輪的各零件是使用所述獲得的料粒狀的各PPS樹脂組成物，藉由料筒溫度320℃、模具溫度150℃的條件下的射出成形而獲得。各蝸桿的形狀為模數0.8 mm、一條、右扭旋、超前角3.17°。另外，任一蝸輪的形狀均設為模數0.8、壓力角20°、齒數38、超前角3.17°的螺旋齒輪。對實施例1～實施例10及比較例1～比較例10中的蝸桿及蝸輪的各零件進行各種評價。將其結果示於表1。

[表1]

表1	實施例1	實施例2	實施例3	實施例4	實施例5	實施例6	實施例7	實施例8	實施例9	實施例10
材料組成	PPS組成物	PPS（質量份）	熔融黏度30 Pa·s
熔融黏度50 Pa·s	100					100
熔融黏度300 Pa·s		100		100	100		100		100	100
熔融黏度4000 Pa·s			100					100
熔融黏度7000 Pa·s
			0.5					0.5
矽烷偶合劑（質量份）	環氧矽烷					0.5					0.5
胺基矽烷
CNF（質量份）
POM（質量份）
PA66（質量份）
零件形狀		蝸桿	蝸輪
成形性	成形後的表面狀態	良好	良好	良好	良好	良好	良好	良好	良好	良好	良好
由吸水引起的尺寸變化率（%）	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05
由溫度變化引起的尺寸變化率（%）	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5

[表2]

表2	比較例1	比較例2	比較例3	比較例4	比較例5	比較例6	比較例7	比較例8	比較例9	比較例10
材料組成	PPS組成物	PPS（質量份）	熔融黏度30 Pa·s	100	100		100	100
熔融黏度50 Pa·s
熔融黏度300 Pa·s
熔融黏度4000 Pa·s
熔融黏度7000 Pa·s			100			100

矽烷偶合劑（質量份）	環氧矽烷
胺基矽烷
CNF（質量份）			5			5
POM（質量份）							100		100
PA66（質量份）								100		100
零件形狀		蝸桿	蝸輪	蝸桿	蝸輪
成形性	成形後的表面狀態	毛刺大	無法成形	不良	毛刺大	無法成形	不良	良好	良好	良好	良好
由吸水引起的尺寸變化率（%）	-	-	-	-	-	-	0.3	2	0.3	2
由溫度變化引起的尺寸變化率（%）	-	-	-	-	-	-	1	0.8	1	0.8

實施例中獲得的蝸桿及蝸輪與比較例中獲得的蝸桿及蝸輪相比，由熱及吸水引起的尺寸變化率低，因此確認到具有高溫及高濕度下的優異的耐久性及尺寸精度。另外，比較例1～比較例6中獲得的蝸桿及蝸輪由於成形不良等，無法評價由吸水引起的尺寸變化率及由溫度變化引起的尺寸變化率。

1:蝸輪 2:第一齒部（齒部） 3、6:槽 4:貫通孔 5:第二齒部（齒部） 7:固定孔 8:蝸桿軸 10:蝸桿 100:蝸桿式齒輪 1000:機器人用臂機構 Ra:齒尖圓直徑 A1:第一臂 A2:第二臂 J:關節部 L:長度 X1、X2、θ1、θ2、ψ1、ψ2:箭頭 Δθ:角度誤差量

圖1是作為本揭示一實施方式的齒輪的一例而示出蝸輪的一例的示意圖。圖2是作為本揭示一實施方式的齒輪的一例而示出蝸桿的一例的示意圖。圖3是表示本揭示一實施方式的蝸桿式齒輪的結構的一例的示意圖。圖4是具有圖3的蝸桿式齒輪的機器人用臂機構的示意圖。

1:蝸輪

2:第一齒部(齒部)

3:槽

4:貫通孔

Ra:齒尖圓直徑

Claims

一種齒輪，具有形成於外周的第一齒部，且將熔融黏度（V6）為50 Pa·s～4000 Pa·s的聚芳硫醚樹脂作為構成成分。
如請求項1所述的齒輪，其中，下述式（1）： [數1] 所述式（1）中，L ₈₀表示80℃下的齒輪的齒尖圓直徑，L ₀表示0℃下的齒輪的齒尖圓直徑，所表示的0℃至80℃的溫度變化所引起的尺寸變化率（%）為0.7%以下。
如請求項1或2所述的齒輪，更含有纖維素奈米纖維作為所述構成成分，且所述纖維素奈米纖維的含量相對於所述聚芳硫醚樹脂與所述纖維素奈米纖維的合計總量而小於0.5質量%。
如請求項1或2所述的齒輪，更含有矽烷偶合劑作為所述構成成分。
一種蝸桿式齒輪，具有：如請求項1或2所述的齒輪，為蝸輪；以及蝸桿，具有與所述齒輪的第一齒部嚙合的第二齒部，所述蝸桿式齒輪中，所述蝸桿將熔融黏度（V6）為50 Pa·s～4000 Pa·s的聚芳硫醚樹脂作為構成成分。
一種機器人用齒輪系統，具有如請求項5所述的蝸桿式齒輪。
一種機器人，具有如請求項6所述的機器人用齒輪系統。