JP2008151277A - 樹脂ギヤ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 歯部31を含むギヤ外周部(3)が樹脂材で構成され、その内周側に環状または円盤状のギヤ内周部材(2)を備えた樹脂ギヤ(1)であって、歯部を含むギヤ外周部(3)が、高弾性率かつ高強度の樹脂材からなる内芯部(4)と、該内芯部を覆う低弾性率の樹脂材からなる表層部(5)で構成され、内芯部(4)は、ギヤ内周部材(2)に対してギヤ回転軸回りに回動可能に外嵌され、表層部(5)とギヤ内周部材(2)との接合部分には、ギヤ回転軸回りの相対的な回動を阻止する係合部(24、54)が設けられている。
【選択図】 図1
Description
また、本発明の第3の態様においては、前記内芯部と前記ギヤ内周部材との嵌合部が、それらの周方向に延在する少なくとも1組の溝条と突条で構成されている。
また、本発明の好適な態様においては、前記ギヤ内周部材が金属またはセラミック材で構成され、該ギヤ内周部材をインサート材としてその周囲に前記内芯部がインサート射出成形により形成されるとともに、該ギヤ内周部材および内芯部をインサート材としてそれらの周囲に前記表層部がインサート射出成形により形成されている。
特に、噛合いによりギヤ歯部に荷重が作用する際に、表層部とギヤ内周部材との間の相対変位は発生しないが、内芯部は回転方向に拘束されていないので、内芯部との間においては相対変位が可能であり、それにより、噛合っている歯部に作用した荷重が、高弾性率・高強度の内芯部によって噛合いに参加していない他の全ての歯部に伝達され、低弾性率の樹脂材からなる表層部全体に分散されることによって、表層部の外周側(歯部)と内周側(ギヤ内周部材との接合部分、係合部)との間における粘弾性的挙動により振動の減衰および衝撃の吸収がなされ、低振動・低騒音、高疲労強度、高耐衝撃性及び高耐摩耗性を実現可能である。
また、上記のような特性を、材料自体の物性に依存せずに、表層部、内芯部、ギヤ内周部材の構造により達成したことにより、表層部に強化繊維などの補強材を含有する必要が無く、相手ギヤに対する低攻撃性が維持され、材料選択の自由度が高いので、樹脂ギヤとしての広範な用途が見込める。
さらに、本発明の第3の態様に係わる樹脂ギヤにおいては、前記内芯部と前記ギヤ内周部材との嵌合部が、それらの周方向に延在する少なくとも1組の溝条と突条で構成されているので、ギヤ内周部材と内芯部とのギヤ回転軸回りの相対変位を妨げずに、剛性の高いこれらの部位によって表層部の軸方向への変形やギヤ回転面の倒れを防止できる。
本発明に係わる樹脂ギヤは、前記ギヤ内周部材が金属またはセラミック材で構成され、該ギヤ内周部材をインサート材としてその周囲に前記内芯部がインサート射出成形により形成されるとともに、該ギヤ内周部材および内芯部をインサート材としてそれらの周囲に前記表層部がインサート射出成形により形成されることにより、樹脂部をナイロンなどのエンジニアリングプラスチックスで形成し、また歯部を射出成形のみで形成でき歯切り加工が不要であるため、低振動、低騒音など樹脂ギヤ本来の特性とともに、高疲労強度、高耐摩耗性、高耐熱性、高耐衝撃性、相手鋼製ギヤに対する低攻撃性などの特性を備えた樹脂ギヤを、高品質・低コストで実現できる。
図1は、本発明を平歯車として実施した実施形態の樹脂ギヤ1を示す側面図であり、図2は、そのA−A断面図、図3は斜視図である。図において、樹脂ギヤ1は、金属インサート2(ギヤ内周部材)とその外周側の歯部31を含む樹脂部3から構成されている。樹脂部3は、高弾性率かつ高強度の樹脂材からなる内芯部4と、該内芯部4を覆う低弾性率の樹脂材からなる表層部5で構成されている。
また、バランサドリブンギヤ81の噛合中の歯部への負担、局所的な変形が軽減され、バランサドリブンギヤ81の耐衝撃性や疲労強度が向上するとともに、樹脂製の表層部5によって、耐摩耗性やバランサドライブギヤ83への低攻撃性を実現できる。
例えば、上記実施形態においては、係合部として、金属インサート2に係止溝24を設け、表層部5に突起部54を設ける場合を示したが、溝(凹部)と突起の関係が逆であっても良く、また、相互の回動を阻止できる他の形状をなしていても良い。
2 金属インサート(ギヤ内周部材)
3 樹脂部(ギヤ外周部)
4 内芯部
5 表層部
20 軸孔
21 小径部
22 大径部
23 溝条
24 係止溝(係合部)
25 凹部
31 歯部
41 内歯部
42 環状部
43 突条
51 表歯部
52 側面部
53 内周縁
54 突起部(係合部)
80 バランサ装置
81 バランサドリブンギヤ(樹脂ギヤ)
82 バランサシャフト
83 バランサドライブギヤ
84 バランスウエイト
Claims (5)
- 歯部を含むギヤ外周部が樹脂材で構成され、その内周側に環状または円盤状のギヤ内周部材を備えた樹脂ギヤであって、前記歯部を含むギヤ外周部が、高弾性率かつ高強度の樹脂材からなる内芯部と、該内芯部を覆う低弾性率の樹脂材からなる表層部で構成され、前記内芯部は、前記ギヤ内周部材に対してギヤ回転軸回りに回動可能に外嵌され、前記表層部と前記ギヤ内周部材との接合部分には、ギヤ回転軸回りの相対的な回動を阻止する係合部が設けられていることを特徴とする樹脂ギヤ。
- 前記ギヤ内周部材は、ギヤ回転軸方向中央の大径部とその両側の小径部とを有し、前記大径部に前記内芯部が外嵌され、前記表層部の両側面部は、前記内芯部と前記大径部との嵌合部を越えて前記大径部の両側面と重合するとともに、前記小径部と接合しており、該接合部分に前記係合部が設けられていることを特徴とする請求項1記載の樹脂ギヤ。
- 前記内芯部と前記ギヤ内周部材との嵌合部が、それらの周方向に延在する少なくとも1組の溝条と突条で構成されていることを特徴とする請求項1または2記載の樹脂ギヤ。
- 前記ギヤ内周部材は、前記大径部両側面の前記小径部に沿った部分に、周方向に延在する凹部が形成され、前記表層部の前記接合部分がギヤ回転軸方向中央側に拡幅されていることを特徴とする請求項2または3記載の樹脂ギヤ。
- 前記ギヤ内周部材が金属またはセラミック材で構成され、該ギヤ内周部材をインサート材としてその周囲に前記内芯部がインサート射出成形により形成されるとともに、該ギヤ内周部材および内芯部をインサート材としてそれらの周囲に前記表層部がインサート射出成形により形成されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の樹脂ギヤ。
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