JP2578386B2 - ギヤの結合方法 - Google Patents
ギヤの結合方法Info
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は合成樹脂製のギヤの鋼製
シャフトに対する結合方法に係り、例えば大型車両に用
いて好適な合成樹脂製のスピードメータギヤであって、
耐摩耗性および摺動特性に優れたスピードメータギヤの
鋼製シャフトに対する結合方法に関するものである。
シャフトに対する結合方法に係り、例えば大型車両に用
いて好適な合成樹脂製のスピードメータギヤであって、
耐摩耗性および摺動特性に優れたスピードメータギヤの
鋼製シャフトに対する結合方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】自動車の運転席の前方のインストルメン
トパネル上にはスピードメータが取付けられており、こ
のスピードメータによって車両の走行速度を表示するよ
うにしている。車両の走行速度はトランスミッションの
出力側の回転数を、ウオームギヤを介して減速してスピ
ードメータギヤに伝達するようにしており、その回転に
比例した値がスピードメータに表示されるようになって
いる。
トパネル上にはスピードメータが取付けられており、こ
のスピードメータによって車両の走行速度を表示するよ
うにしている。車両の走行速度はトランスミッションの
出力側の回転数を、ウオームギヤを介して減速してスピ
ードメータギヤに伝達するようにしており、その回転に
比例した値がスピードメータに表示されるようになって
いる。
【0003】トランスミッションの出力側と連動するス
ピードメータギヤは炭素鋼によって製作され、軟窒化処
理して表面の硬化を行なうようにしており、耐摩耗性等
の性能の向上を図るようにしていた。またこのスピード
メータギヤと噛合って回転する相手側のウオームギヤも
炭素鋼から製作され、浸炭焼入れの表面硬化処理を施
し、同様に耐摩耗性の向上を図っていた。
ピードメータギヤは炭素鋼によって製作され、軟窒化処
理して表面の硬化を行なうようにしており、耐摩耗性等
の性能の向上を図るようにしていた。またこのスピード
メータギヤと噛合って回転する相手側のウオームギヤも
炭素鋼から製作され、浸炭焼入れの表面硬化処理を施
し、同様に耐摩耗性の向上を図っていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の大型車両用のス
ピードメータギヤが上述の如く、炭素鋼によって製作さ
れるとともに、表面処理が施されているのにもかかわら
ず、品質のバラツキ等により最悪の場合にはスピードメ
ータギヤの歯車が摩耗損傷し、車両の走行速度が正しく
スピードメータに表示されなくなる場合が考えられる。
このようなスピードメータギヤの不具合の原因は、スピ
ードメータギヤの周速が大きくなるに従って、潤滑油
膜、すなわちトランスミッションオイルの油膜が切れ、
かじり現象を生じ、このかじりによって発生した鋼片が
さらに摩耗を促進するという悪循環が生ずることによる
ものである。また潤滑油が存在しても、大型車両の場合
にはスピードメータギヤにかかる負荷が大きいために、
かじり現象が発生し、このかじられた硬質の鋼片によっ
て摩耗を引起すことも原因である。
ピードメータギヤが上述の如く、炭素鋼によって製作さ
れるとともに、表面処理が施されているのにもかかわら
ず、品質のバラツキ等により最悪の場合にはスピードメ
ータギヤの歯車が摩耗損傷し、車両の走行速度が正しく
スピードメータに表示されなくなる場合が考えられる。
このようなスピードメータギヤの不具合の原因は、スピ
ードメータギヤの周速が大きくなるに従って、潤滑油
膜、すなわちトランスミッションオイルの油膜が切れ、
かじり現象を生じ、このかじりによって発生した鋼片が
さらに摩耗を促進するという悪循環が生ずることによる
ものである。また潤滑油が存在しても、大型車両の場合
にはスピードメータギヤにかかる負荷が大きいために、
かじり現象が発生し、このかじられた硬質の鋼片によっ
て摩耗を引起すことも原因である。
【0005】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであって、スピードメータギヤに不具合が発生し
て正しく車速を検出できなくなることを防止するように
したスピードメータギヤの結合方法を提供することを目
的とするものである。
たものであって、スピードメータギヤに不具合が発生し
て正しく車速を検出できなくなることを防止するように
したスピードメータギヤの結合方法を提供することを目
的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
めに、本発明においては、ギヤ、例えば自動車用のスピ
ードメータギヤを炭素鋼に代えて合成樹脂で製作するよ
うにしている。すなわち合成樹脂製の歯車を鋼製のシャ
フトに結合した複合構造を採用するようにしている。
めに、本発明においては、ギヤ、例えば自動車用のスピ
ードメータギヤを炭素鋼に代えて合成樹脂で製作するよ
うにしている。すなわち合成樹脂製の歯車を鋼製のシャ
フトに結合した複合構造を採用するようにしている。
【0007】合成樹脂製ギヤの原料として用いられる合
成樹脂材料は、ナイロンのようなポリアミド樹脂が好ま
しく、その強度を高めるためにはガラス繊維を強化材と
して20〜40重量%程度加えたものが望ましい。そし
て合成樹脂製ギヤをポリアミド樹脂で製作する場合に
は、ナイロン66またはナイロン6を用いるようにすれ
ばよい。
成樹脂材料は、ナイロンのようなポリアミド樹脂が好ま
しく、その強度を高めるためにはガラス繊維を強化材と
して20〜40重量%程度加えたものが望ましい。そし
て合成樹脂製ギヤをポリアミド樹脂で製作する場合に
は、ナイロン66またはナイロン6を用いるようにすれ
ばよい。
【0008】ポリアミド樹脂以外にも、ポリプロピレ
ン、ポリエチレン、ポリスチレン、アクリルニトリルブ
チルスチレン、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタ
レート、ポリフェニレンオキサイド、ポリカーボネー
ト、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルサルフ
ァイド、ポリサルフォン、ポリアレリート、ポリイミ
ド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン等
が利用可能である。またこのような樹脂に複合されて強
化のために用いられる繊維は、ガラス繊維の他に、炭素
繊維、アラミド繊維、セラミック繊維、金属繊維等があ
る。
ン、ポリエチレン、ポリスチレン、アクリルニトリルブ
チルスチレン、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタ
レート、ポリフェニレンオキサイド、ポリカーボネー
ト、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルサルフ
ァイド、ポリサルフォン、ポリアレリート、ポリイミ
ド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン等
が利用可能である。またこのような樹脂に複合されて強
化のために用いられる繊維は、ガラス繊維の他に、炭素
繊維、アラミド繊維、セラミック繊維、金属繊維等があ
る。
【0009】このような合成樹脂単体あるいは強化繊維
によって複合された合成樹脂から成るギヤは、高周波誘
導加熱によって鋼製シャフトの嵌合部に融着固化されて
結合されるようになっている。鋼製シャフトを加熱用治
具内に配しておき、その外周部に設けられているコイル
によって嵌合部を加熱するとともに、押圧用治具を用い
て合成樹脂製ギヤを鋼製シャフトに圧入すると、このギ
ヤの嵌合部の内周面が溶融固化されて鋼製シャフトと結
合されることになる。
によって複合された合成樹脂から成るギヤは、高周波誘
導加熱によって鋼製シャフトの嵌合部に融着固化されて
結合されるようになっている。鋼製シャフトを加熱用治
具内に配しておき、その外周部に設けられているコイル
によって嵌合部を加熱するとともに、押圧用治具を用い
て合成樹脂製ギヤを鋼製シャフトに圧入すると、このギ
ヤの嵌合部の内周面が溶融固化されて鋼製シャフトと結
合されることになる。
【0010】合成樹脂製ギヤは歯車の外周面、ボスの外
周面等の嵌合孔の内周面以外の部分で治具によって位置
決めされる。そして押圧用治具によってセンタリングさ
れた鋼製シャフトが合成樹脂製ギヤの嵌合孔に圧入され
る。従って嵌合孔の内周部が溶融されたギヤは鋼製シャ
フトに正しく中心合わせされた状態で結合される。
周面等の嵌合孔の内周面以外の部分で治具によって位置
決めされる。そして押圧用治具によってセンタリングさ
れた鋼製シャフトが合成樹脂製ギヤの嵌合孔に圧入され
る。従って嵌合孔の内周部が溶融されたギヤは鋼製シャ
フトに正しく中心合わせされた状態で結合される。
【0011】
【作用】鋼製のシャフトと結合された合成樹脂製ギヤは
例えばスピードメータギヤであって、トランスミッショ
ンの出力側に取付けられているウオームと噛合って回転
駆動される。合成樹脂製のギヤはそれ自身が潤滑性を有
するために、摺動特性が良好になる。潤滑油の存在下で
あれば摺動性がさらに良好になる。また樹脂製のギヤの
一部がかじりで損傷し、樹脂片が摺動部に挟まっても、
摩耗を促進することはない。また樹脂製のギヤはそれ自
身が高い耐摩耗性を有しており、しかも必要に応じて繊
維で強化されているために、負荷に十分耐えられるよう
になる。そして上記ウオームギヤによって回転駆動され
た例えばスピードメータギヤの回転数に比例した車速が
インストルメントパネル上のスピードメータに車速とし
て表示されるようになる。
例えばスピードメータギヤであって、トランスミッショ
ンの出力側に取付けられているウオームと噛合って回転
駆動される。合成樹脂製のギヤはそれ自身が潤滑性を有
するために、摺動特性が良好になる。潤滑油の存在下で
あれば摺動性がさらに良好になる。また樹脂製のギヤの
一部がかじりで損傷し、樹脂片が摺動部に挟まっても、
摩耗を促進することはない。また樹脂製のギヤはそれ自
身が高い耐摩耗性を有しており、しかも必要に応じて繊
維で強化されているために、負荷に十分耐えられるよう
になる。そして上記ウオームギヤによって回転駆動され
た例えばスピードメータギヤの回転数に比例した車速が
インストルメントパネル上のスピードメータに車速とし
て表示されるようになる。
【0012】
【実施例】合成樹脂製のスピードメータギヤは、ナイロ
ン66を用いて製作される。または30重量%のガラス
繊維を強化材として含んだナイロン66によって製作さ
れる。そしてスピードメータギヤは樹脂の丸棒から機械
加工して製作されたものと、射出成形によって歯面をも
含めて成形したものの2種類の歯車を用意した。なお歯
車を射出成形する場合の条件の一例を示すと、射出成形
機は50トンの型締め力のものを用い、樹脂の溶融温度
を285℃に設定するとともに、溶融樹脂の射出圧力を
1450kgf/cm2 、金型温度は70℃とした。
ン66を用いて製作される。または30重量%のガラス
繊維を強化材として含んだナイロン66によって製作さ
れる。そしてスピードメータギヤは樹脂の丸棒から機械
加工して製作されたものと、射出成形によって歯面をも
含めて成形したものの2種類の歯車を用意した。なお歯
車を射出成形する場合の条件の一例を示すと、射出成形
機は50トンの型締め力のものを用い、樹脂の溶融温度
を285℃に設定するとともに、溶融樹脂の射出圧力を
1450kgf/cm2 、金型温度は70℃とした。
【0013】このようなスピードメータギヤは図1およ
び図2に示すようにして鋼製のシャフトと結合される。
加熱用治具10はその中心を上下に貫通するように貫通
孔11を備えており、この貫通孔11内に鋼製シャフト
12を配するようにしている。貫通孔11内には段部1
3が設けられており、この段部13に鋼製シャフト12
の直径の異なる部分が当接して高さ方向の位置決めが行
なわれるようになっている。また治具10にはその上面
にリング状突部14が形成されるとともに、この突部1
4の外周部には誘導加熱用コイル15が巻装されるよう
になっている。
び図2に示すようにして鋼製のシャフトと結合される。
加熱用治具10はその中心を上下に貫通するように貫通
孔11を備えており、この貫通孔11内に鋼製シャフト
12を配するようにしている。貫通孔11内には段部1
3が設けられており、この段部13に鋼製シャフト12
の直径の異なる部分が当接して高さ方向の位置決めが行
なわれるようになっている。また治具10にはその上面
にリング状突部14が形成されるとともに、この突部1
4の外周部には誘導加熱用コイル15が巻装されるよう
になっている。
【0014】上記加熱用治具10のリング状突部14の
内周側が凹部18に構成されており、この凹部18の部
分にスピードメータギヤ20が受入れられるようになっ
ている。鋼製シャフト12の外周面にはローレット加工
面19が形成されており、この加工面19にスピードメ
ータギヤ20が取付けられるようになっている。すなわ
ちスピードメータギヤ20の中心孔21が鋼製シャフト
12のローレット加工面19に嵌合されて結合されるよ
うになっている。
内周側が凹部18に構成されており、この凹部18の部
分にスピードメータギヤ20が受入れられるようになっ
ている。鋼製シャフト12の外周面にはローレット加工
面19が形成されており、この加工面19にスピードメ
ータギヤ20が取付けられるようになっている。すなわ
ちスピードメータギヤ20の中心孔21が鋼製シャフト
12のローレット加工面19に嵌合されて結合されるよ
うになっている。
【0015】実施例の加熱用治具10の誘導加熱用コイ
ル15は容量が10KWであって、このコイル15に高
周波の電流を通ずることにより、図1に示すように金型
10にセットされた鋼製シャフト12のローレット加工
面19が加熱されることになる。すなわち約3秒間の誘
導加熱によってローレット加工面19は約300℃にな
る。この温度はスピードメータギヤ20を構成するナイ
ロン66の融点よりもやや高い温度である。
ル15は容量が10KWであって、このコイル15に高
周波の電流を通ずることにより、図1に示すように金型
10にセットされた鋼製シャフト12のローレット加工
面19が加熱されることになる。すなわち約3秒間の誘
導加熱によってローレット加工面19は約300℃にな
る。この温度はスピードメータギヤ20を構成するナイ
ロン66の融点よりもやや高い温度である。
【0016】そしてこのような状態において鋼製シャフ
ト12の上部からスピードメータギヤ20をシャフト1
2に嵌合させ、押圧用治具22によって下方へ押圧す
る。なおこのときにスピードメータギヤ20の外周側の
部分が凹部18の内周面によって位置決めされてセンタ
リングされる。すなわち凹部18の内周面がスピードメ
ータギヤ20と鋼製シャフト12とを互いにセンタリン
グする位置決め面を構成している。そして押圧用治具2
2によってスピードメータギヤ20を下方へ押圧しなが
らその中心孔21を鋼製シャフト12のローレット加工
面19に圧入すると、加熱されたシャフト12と接する
ギヤ20の中心孔21の内周面は溶融し、次いで樹脂が
凝固して硬化することになる。
ト12の上部からスピードメータギヤ20をシャフト1
2に嵌合させ、押圧用治具22によって下方へ押圧す
る。なおこのときにスピードメータギヤ20の外周側の
部分が凹部18の内周面によって位置決めされてセンタ
リングされる。すなわち凹部18の内周面がスピードメ
ータギヤ20と鋼製シャフト12とを互いにセンタリン
グする位置決め面を構成している。そして押圧用治具2
2によってスピードメータギヤ20を下方へ押圧しなが
らその中心孔21を鋼製シャフト12のローレット加工
面19に圧入すると、加熱されたシャフト12と接する
ギヤ20の中心孔21の内周面は溶融し、次いで樹脂が
凝固して硬化することになる。
【0017】従ってスピードメータギヤ20は鋼製シャ
フト12のローレット加工面19に強固に結合されるよ
うになる。そしてローレット加工面19の凹凸によって
スピードメータギヤ20の中心孔21と鋼製シャフト1
2との結合強度が改善されるようになる。なおスピード
メータギヤ20の中心孔21の内径はシャフト12のロ
ーレット加工面19の外形よりもやや小さな値に設定し
ておくのが望ましく、両者の差を例えば0.5mm程度
としておくことが好ましい。
フト12のローレット加工面19に強固に結合されるよ
うになる。そしてローレット加工面19の凹凸によって
スピードメータギヤ20の中心孔21と鋼製シャフト1
2との結合強度が改善されるようになる。なおスピード
メータギヤ20の中心孔21の内径はシャフト12のロ
ーレット加工面19の外形よりもやや小さな値に設定し
ておくのが望ましく、両者の差を例えば0.5mm程度
としておくことが好ましい。
【0018】このようにして鋼製シャフト12と結合さ
れたスピードメータギヤ20は図3に示すトランスミッ
ションのリヤケーシング25内に上部から挿入されるよ
うになっている。そしてケーシング25内においてスピ
ードメータギヤ20は、トランスミッションの出力側の
部分に取付けられているウオームギヤ26と噛合うよう
になっている。従ってスピードメータギヤ20を通して
減速された回転速度で鋼製シャフト12が回転されるこ
とになる。この回転数と対応する車速がインストルメン
トパネルのスピードメータ上に表示されるようになって
いる。
れたスピードメータギヤ20は図3に示すトランスミッ
ションのリヤケーシング25内に上部から挿入されるよ
うになっている。そしてケーシング25内においてスピ
ードメータギヤ20は、トランスミッションの出力側の
部分に取付けられているウオームギヤ26と噛合うよう
になっている。従ってスピードメータギヤ20を通して
減速された回転速度で鋼製シャフト12が回転されるこ
とになる。この回転数と対応する車速がインストルメン
トパネルのスピードメータ上に表示されるようになって
いる。
【0019】図4はこのようなスピードメータギヤ20
の耐久性を測定するための装置であって、トランスミッ
ション30の後側のケーシング25に上述の如くスピー
ドメータギヤ20を備えた鋼製シャフト12が上方から
挿入されるようになっており、ケーシング25内におい
てウオームギヤ26と噛合うようになっている。そして
鋼製シャフト12はワイヤケーブルを介してスピードメ
ータ32と結合されるとともに、このワイヤケーブルに
負荷を与える負荷装置31が接続されるようになってい
る。上記ケーシング25内の潤滑油の温度は温度計34
によって測定される。
の耐久性を測定するための装置であって、トランスミッ
ション30の後側のケーシング25に上述の如くスピー
ドメータギヤ20を備えた鋼製シャフト12が上方から
挿入されるようになっており、ケーシング25内におい
てウオームギヤ26と噛合うようになっている。そして
鋼製シャフト12はワイヤケーブルを介してスピードメ
ータ32と結合されるとともに、このワイヤケーブルに
負荷を与える負荷装置31が接続されるようになってい
る。上記ケーシング25内の潤滑油の温度は温度計34
によって測定される。
【0020】架台36上には回転軸37が軸受を介して
回転可能に支持されている。そしてこの回転軸37の先
端部に上記ウオームギヤ26が装着されるようになって
いる。回転軸37はプーリ38、39およびベルト40
を介してモータ41によっ回転駆動されるようになって
いる。またプーリ38の回転が回転計43によって読み
出される。
回転可能に支持されている。そしてこの回転軸37の先
端部に上記ウオームギヤ26が装着されるようになって
いる。回転軸37はプーリ38、39およびベルト40
を介してモータ41によっ回転駆動されるようになって
いる。またプーリ38の回転が回転計43によって読み
出される。
【0021】試験I ナイロン66とガラス繊維強化(30重量%)ナイロン
66とでは、どちらに耐久性があるか、それぞれのロッ
ド材から機械加工によって削り出した歯車を作り、前述
の方法で鋼製シャフト12に結合した。また図4の試験
装置で試験し、摩耗量をみた。摩耗量は歯車の歯厚の減
少量によって測定した。なおこの場合の試験条件は、回
転数が1980回転、回転トルクが3.5kgf・c
m、トランスミッションオイルの油温が140℃、試験
時間100時間である。試験結果は表1に示される。
66とでは、どちらに耐久性があるか、それぞれのロッ
ド材から機械加工によって削り出した歯車を作り、前述
の方法で鋼製シャフト12に結合した。また図4の試験
装置で試験し、摩耗量をみた。摩耗量は歯車の歯厚の減
少量によって測定した。なおこの場合の試験条件は、回
転数が1980回転、回転トルクが3.5kgf・c
m、トランスミッションオイルの油温が140℃、試験
時間100時間である。試験結果は表1に示される。
【0022】
【表1】 この結果が示すように、ガラス繊維によって強化された
ものが摩耗量が少なかった。なお鋼製シャフト12とス
ピードメータギヤ20との加熱溶着結合強度を回転によ
るトルク強度で試験した結果は、ナイロン66でもガラ
ス繊維強化ナイロン66でもともに100kgf・cm
以上を示し、強度上の問題がないことを確認している。
ものが摩耗量が少なかった。なお鋼製シャフト12とス
ピードメータギヤ20との加熱溶着結合強度を回転によ
るトルク強度で試験した結果は、ナイロン66でもガラ
ス繊維強化ナイロン66でもともに100kgf・cm
以上を示し、強度上の問題がないことを確認している。
【0023】試験II 試験に供するスピードメータギヤ20はガラス繊維強化
ナイロン66のロッド材から機械加工によって削り出し
た歯車を鋼製シャフト12に加熱溶着の方法によって結
合させたスピードメータギヤ、射出成形によって歯形を
形成したガラス繊維強化ナイロン66の歯車を鋼製シャ
フト12と加熱溶着させたスピードメータギヤである。
そして比較のために、従来より用いられている鋼製のス
ピードメータギヤを用いた。
ナイロン66のロッド材から機械加工によって削り出し
た歯車を鋼製シャフト12に加熱溶着の方法によって結
合させたスピードメータギヤ、射出成形によって歯形を
形成したガラス繊維強化ナイロン66の歯車を鋼製シャ
フト12と加熱溶着させたスピードメータギヤである。
そして比較のために、従来より用いられている鋼製のス
ピードメータギヤを用いた。
【0024】試験条件は回転数が3700回転、トラン
スミッション30の潤滑油の温度が160℃、回転トル
クが4.0kgf・cm、試験時間が100時間であ
る。以上の条件は試験Iよりも過酷なものでり、例えば
回転数が3700rpmは車速が約140km/Hに相
当し、トランスミッションオイルの温度が160℃で厳
しいことは、通常でのトランスミッションオイルの最大
温度が約120℃であることを考慮すれば過酷な試験条
件であることが容易に理解できる。この試験の結果を表
2に示す。
スミッション30の潤滑油の温度が160℃、回転トル
クが4.0kgf・cm、試験時間が100時間であ
る。以上の条件は試験Iよりも過酷なものでり、例えば
回転数が3700rpmは車速が約140km/Hに相
当し、トランスミッションオイルの温度が160℃で厳
しいことは、通常でのトランスミッションオイルの最大
温度が約120℃であることを考慮すれば過酷な試験条
件であることが容易に理解できる。この試験の結果を表
2に示す。
【0025】
【表2】 この結果から明らかなように、射出成形によって歯形を
形成したスピードメータギヤ20が最も小さな摩耗量を
示し、優れた耐摩耗性があることが分った。すなわち現
行の鋼製のものの約半分の摩耗量になっている。
形成したスピードメータギヤ20が最も小さな摩耗量を
示し、優れた耐摩耗性があることが分った。すなわち現
行の鋼製のものの約半分の摩耗量になっている。
【0026】同じガラス繊維強化ナイロン66であって
も、機械加工品と射出成形品では、前者の耐摩耗性が劣
っている。その理由は、機械加工された歯車の表面は工
具の刃で切削加工されるために、強化用のガラス繊維が
むき出しになった状態にある。また一部のガラス繊維が
むしり取られた状態にある。これに対して射出成形され
た歯車の表面は、薄い樹脂層で覆われた状態であるため
に、上述のように表面にむき出しになったガラス繊維が
残存することがなく、これによって摺動特性が改善され
ることによるものと考えられる。
も、機械加工品と射出成形品では、前者の耐摩耗性が劣
っている。その理由は、機械加工された歯車の表面は工
具の刃で切削加工されるために、強化用のガラス繊維が
むき出しになった状態にある。また一部のガラス繊維が
むしり取られた状態にある。これに対して射出成形され
た歯車の表面は、薄い樹脂層で覆われた状態であるため
に、上述のように表面にむき出しになったガラス繊維が
残存することがなく、これによって摺動特性が改善され
ることによるものと考えられる。
【0027】合成樹脂によって製作されたスピードメー
タギヤ20と鋼製シャフト12との結合方法として、高
周波誘導加熱による融着結合の他に、両者を接着剤によ
って結合する方法が考えられる。接着剤による結合は、
スピードメータギヤ20と鋼製シャフト12との間に接
着剤を充填する隙間を設ける必要があり、完全な接着剤
の充填が難しく、接着強度が不足する欠点がある。また
スピードメータギヤ20と鋼製シャフト12の芯合わせ
が難しく、寸法的に誤差を生ずる問題がある。
タギヤ20と鋼製シャフト12との結合方法として、高
周波誘導加熱による融着結合の他に、両者を接着剤によ
って結合する方法が考えられる。接着剤による結合は、
スピードメータギヤ20と鋼製シャフト12との間に接
着剤を充填する隙間を設ける必要があり、完全な接着剤
の充填が難しく、接着強度が不足する欠点がある。また
スピードメータギヤ20と鋼製シャフト12の芯合わせ
が難しく、寸法的に誤差を生ずる問題がある。
【0028】そこで鋼製シャフト12の外周面に凹凸の
模様を形成するとともに、このシャフト12の嵌合部の
外径よりも若干小さな内径の中心孔21を有するスピー
ドメータギヤを機械的に強制的に嵌合させて圧入結合す
る方法がある。この方法によると結合強度が不足する。
またスピードメータギヤ20の中心孔21の内周面に切
欠きがつくために、長時間の使用中に切欠き効果によっ
て損傷を生ずる可能性がある。
模様を形成するとともに、このシャフト12の嵌合部の
外径よりも若干小さな内径の中心孔21を有するスピー
ドメータギヤを機械的に強制的に嵌合させて圧入結合す
る方法がある。この方法によると結合強度が不足する。
またスピードメータギヤ20の中心孔21の内周面に切
欠きがつくために、長時間の使用中に切欠き効果によっ
て損傷を生ずる可能性がある。
【0029】別の方法は金型内に鋼製シャフト12をセ
ットし、この金型を射出成形機に接続し、溶融した樹脂
をこの金型のキャビティ内に射出成形することによっ
て、樹脂製の歯車をシャフト12上にインサート成形に
よって形成するものである。この場合にシャフト12が
長いと金型が大きくなり、これによってコストが増大す
る欠点がある。またシャフト12のセンタリングに難点
がある。
ットし、この金型を射出成形機に接続し、溶融した樹脂
をこの金型のキャビティ内に射出成形することによっ
て、樹脂製の歯車をシャフト12上にインサート成形に
よって形成するものである。この場合にシャフト12が
長いと金型が大きくなり、これによってコストが増大す
る欠点がある。またシャフト12のセンタリングに難点
がある。
【0030】鋼製シャフト12を加熱用治具10内に配
し、誘導加熱用コイル15によって加熱し、この状態で
スピードメータギヤ20を圧入してその中心孔21の内
周面を溶着結合する方法は、上記のような各種の問題点
を解消することができ、スピードメータギヤ20を強固
に鋼製シャフト12に結合することが可能になる。しか
もスピードメータギヤ20と鋼製シャフト12との芯出
しが正しく行なわれ、高精度に両者を結合できるように
なる。
し、誘導加熱用コイル15によって加熱し、この状態で
スピードメータギヤ20を圧入してその中心孔21の内
周面を溶着結合する方法は、上記のような各種の問題点
を解消することができ、スピードメータギヤ20を強固
に鋼製シャフト12に結合することが可能になる。しか
もスピードメータギヤ20と鋼製シャフト12との芯出
しが正しく行なわれ、高精度に両者を結合できるように
なる。
【0031】
【発明の効果】以上のように第1の発明は、ギヤを合成
樹脂によって構成し、鋼製シャフトの嵌合部を高周波誘
導加熱によって加熱しておき、加熱された鋼製シャフト
の嵌合部にギヤを圧入し、このギヤの嵌合孔の内周面を
溶融固化させることによってギヤを鋼製シャフトと結合
するようにしたものである。従って合成樹脂製のギヤそ
れ自身の特性によって耐摩耗性が向上されるばかりでな
く、軽量な樹脂材料の使用によって軽量化が図られ、あ
るいはまた樹脂材料の減衰能力による歯車の回転時の騒
音の低下が可能になる。またこのような合成樹脂製のギ
ヤを用いることによって、このギヤと噛合う相手方のギ
ヤの表面の浸炭焼入れから成る表面硬化の熱処理が不要
になり、トータルとしてのコストの低減も可能になる。
樹脂によって構成し、鋼製シャフトの嵌合部を高周波誘
導加熱によって加熱しておき、加熱された鋼製シャフト
の嵌合部にギヤを圧入し、このギヤの嵌合孔の内周面を
溶融固化させることによってギヤを鋼製シャフトと結合
するようにしたものである。従って合成樹脂製のギヤそ
れ自身の特性によって耐摩耗性が向上されるばかりでな
く、軽量な樹脂材料の使用によって軽量化が図られ、あ
るいはまた樹脂材料の減衰能力による歯車の回転時の騒
音の低下が可能になる。またこのような合成樹脂製のギ
ヤを用いることによって、このギヤと噛合う相手方のギ
ヤの表面の浸炭焼入れから成る表面硬化の熱処理が不要
になり、トータルとしてのコストの低減も可能になる。
【0032】また第2の発明は合成樹脂製のギヤをその
嵌合孔の内周面以外の部分で位置決めして鋼製シャフト
に対して中心合わせをするようにしたものである。従っ
て嵌合孔の内周面を溶融させながら鋼製シャフトを圧入
しても、鋼製シャフトに対して合成樹脂製のギヤが正し
く位置決めされることになる。
嵌合孔の内周面以外の部分で位置決めして鋼製シャフト
に対して中心合わせをするようにしたものである。従っ
て嵌合孔の内周面を溶融させながら鋼製シャフトを圧入
しても、鋼製シャフトに対して合成樹脂製のギヤが正し
く位置決めされることになる。
【図1】本発明の一実施例に係る結合方法を示す縦断面
図である。
図である。
【図2】同分解斜視図である。
【図3】スピードメータギヤの取付けを示す外観斜視図
である。
である。
【図4】耐摩耗の試験を行なうための装置の正面図であ
る。
る。
10 加熱用治具 12 鋼製シャフト 13 段部 14 リング状突部 15 誘導加熱用コイル 19 ローレット加工面 20 スピードメータギヤ 22 押圧用治具
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水村 真司 埼玉県川越市大字大中居620番地 イズ ミ工業株式会社内 (72)発明者 山村 陽茂 東京都港区芝5丁目33番8号 三菱自動 車工業株式会社内 (72)発明者 八代 進 東京都港区芝5丁目33番8号 三菱自動 車工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−124489(JP,A) 特開 昭52−25873(JP,A) 実開 昭57−5556(JP,U) 実開 昭59−137013(JP,U) 実開 昭62−163361(JP,U)
Claims (2)
- 【請求項1】 ギヤを合成樹脂によって構成し、鋼製シ
ャフトの嵌合部を高周波誘導によって加熱しておき、加
熱された前記鋼製シャフトの嵌合部に前記ギヤを圧入
し、該ギヤの嵌合孔の内周部を溶融固化させることによ
って前記ギヤを前記鋼製シャフトと結合するようにした
ことを特徴とするギヤの結合方法。 - 【請求項2】 前記ギヤの嵌合孔の内周面以外の部分で
前記ギヤの位置決めをして前記鋼製シャフトに対して中
心合わせをするようにしたことを特徴とする請求項1に
記載のギヤの結合方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5044791A JP2578386B2 (ja) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | ギヤの結合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5044791A JP2578386B2 (ja) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | ギヤの結合方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04267131A JPH04267131A (ja) | 1992-09-22 |
JP2578386B2 true JP2578386B2 (ja) | 1997-02-05 |
Family
ID=12859120
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5044791A Expired - Lifetime JP2578386B2 (ja) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | ギヤの結合方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2578386B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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