JP2010242787A - 複合ギヤおよびトルク伝達機構 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複合ギヤ(1)は、軸または軸への取付け部(20)を含む内周部材(2)と、ギヤ歯(11)に対応する複数の芯歯(31)を有する環状の芯部材(3)と、前記芯歯を包覆する表歯部(41)を含み前記芯部材および前記内周部材の外周部(22)を被覆する樹脂製の表層部材(4)とを備えている。前記芯部材は、金属、合金、または焼結金属で構成され、前記内周部材の前記外周部に周方向に相対変位可能に嵌合されて組立体(2,3)をなし、該組立体をインサート材として、その周囲に前記表層部材(4)が射出成形されることで、前記表層部材の側面部(42)と前記内周部材との接合部(26,46)に、周方向への相対変位を阻止する係合部(27,47)が形成されている。
【選択図】図1
Description
図1〜図3において、本発明に係る複合ギヤ1は、ギヤ内周部材2とその外周側の芯部材3、芯部材3および前記内周部材2の外周部22を被覆する樹脂製の表層部材4から構成されている。
次に、本発明に係る複合ギヤ1の耐久性を評価するため、内周部材2および芯部材3が焼結金属で構成され、表層部材4には、補強材として炭素繊維30wt%が複合され、常温における曲げ弾性率が18GPaに強化されているポリアミド係樹脂(PA46−CF30)を用いた複合ギヤ(実施例1)を作製し、さらに、同じ焼結金属で内周部材(2)と芯部材(3)とを一体に構成して同じ樹脂でインサート成形した樹脂被覆ギヤ(比較例1)と、芯部材3を用いずに内周部材2のみを用いて同じ樹脂でインサート成形した樹脂ギヤ(比較例2)を作製して、耐久試験を行った。
次に、上記実施例1の複合ギヤに対して、表層部材4の樹脂材に、補強材を含まず常温における曲げ弾性率が3.3GPaと低弾性率のナイロン66であって、電子線の照射により高分子鎖間に架橋を生じる材料を使用し、射出成形後に電子線照射を施した複合ギヤ(実施例2)を作製し、前記同様に相手ギヤと組合せて耐久試験を行った。
次に、本発明に係る複合ギヤに組合せる相手ギヤの歯先修整の効果を検証するために、上記実施例2の複合ギヤに、図6に示すように、チップリリーフによる作用線方向の逃がし量t1が0.10mm、歯先R0.227による作用線方向の逃がし量t2が0.04mm、それらの合計0.14mmの歯先修整Tを施した相手ギヤ5を組合せて前記同様の耐久試験を行った。
そこで、ギヤ歯の剛性が異なる複合ギヤを作製し、それらに、伝達トルク(定格トルク)に相当する静的負荷を与えてたわみ量を測定したうえで、歯先修整を施した相手ギヤ、歯先修整を施していない相手ギヤを組み合わせた各場合について耐久試験を行い、複合ギヤのたわみ量と相手ギヤへの歯先修整による耐久性向上効果との関係を検証した。
2 内周部材
3 芯部材
4 表層部材
5 相手ギヤ
11 ギヤ歯
21 ハブ
22 外周部
23,33 ラジアル摺接面
24,34 スラスト摺接面
25 段部
26 肩部(接合部)
27 係止溝(切欠部、係合部)
31 芯歯
32 環状部
35 最内周面
38 位置決め穴
41 表歯部
42 側面部
46 内周縁(接合部)
47 突起(係合部)
Claims (6)
- 軸または軸への取付け部を含む内周部材と、ギヤ歯に対応する複数の芯歯を有する環状の芯部材と、前記芯歯を包覆する表歯部を含み前記芯部材および前記内周部材の外周部を被覆する樹脂製の表層部材と、を備え、前記芯部材が、金属、合金、または焼結金属で構成され、前記内周部材の前記外周部に周方向に相対変位可能に嵌合されて組立体をなし、該組立体をインサート材として、その周囲に前記表層部材が射出成形されることで、前記表層部材の側面部と前記内周部材との接合部に、周方向への相対変位を阻止する係合部が形成されている、複合ギヤ。
- 前記内周部材と前記芯部材との相対変位可能な嵌合面が、軸方向に平行なラジアル摺接面を含む、請求項1に記載の複合ギヤ。
- 前記内周部材と前記芯部材との相対変位可能な嵌合面が、軸方向に対して直交または傾斜したスラスト摺接面をさらに含む、請求項2に記載の複合ギヤ。
- 前記表層部材が、熱可塑性樹脂のナチュラル材で射出成形され、かつ、電子線照射によって高分子鎖間に架橋構造を生じている、請求項1〜3の何れか一項に記載の複合ギヤ。
- 請求項1〜4の何れか一項に記載の複合ギヤと、前記複合ギヤに噛合する駆動側相手ギヤとを含むトルク伝達機構において、前記相手ギヤの歯先が、チップリリーフとR形状により修整されていることを特徴とするトルク伝達機構。
- 前記歯先修整の大きさが、前記複合ギヤに定格トルクを負荷した場合におけるギヤ歯の作用線方向の弾性変位の30%以上であることを特徴とする請求項5に記載のトルク伝達機構。
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