JP6379827B2 - 樹脂製ギヤハウジングの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、樹脂製ギヤハウジングの製造方法に関するものである。

従来、モータ部と減速部とを有するギヤードモータとしては、減速部に樹脂製ギヤハウジングが用いられ、該樹脂製ギヤハウジングに、ウォーム軸に噛合されるウォームホイール部と該ウォームホイール部の軸中心から筒状に延びる出力部とを有したホイール部材を収容支持するものがある（例えば、特許文献１参照）。この樹脂製ギヤハウジングは、前記ウォームホイール部を収容する略有底筒状のホイール収容部と、該ホイール収容部の底部に形成された中央孔の内縁から立設され前記ウォームホイール部の内周面を支持する筒状のホイール支持部と、該ホイール支持部の先端から径が小さくされて延び前記出力部の内周面を支持する筒状の出力支持軸部とを有する。

特開２０１３−２４０１７０号公報

ところで、上記のような樹脂製ギヤハウジングは、例えば、射出成形によって製造され、具体的には、前記ホイール収容部と対応した位置の径方向外側に設けられたゲートから溶融樹脂を射出して成形する。そして、この方法では、前記ホイール支持部の周方向の一部と対応した位置に到達した溶融樹脂は、前記ホイール支持部の周方向に回り込みつつ（それらが合流する前に）出力支持軸部と対応した位置（筒状の延びる方向）にも流れ込む。よって、その後、溶融樹脂は出力支持軸部の基端側においても周方向に回り込んで合流することになり、ホイール支持部のみならず出力支持軸部の基端側にもウェルド（ウェルドライン）が生じる虞がある。このことは、出力部を支持する出力支持軸部の強度を低下させてしまう原因となる。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、出力支持軸部でのウェルドの発生を抑えることができる樹脂製ギヤハウジングの製造方法を提供することにある。

上記課題を解決する樹脂製ギヤハウジングの製造方法は、ウォーム軸に噛合されるウォームホイール部と該ウォームホイール部の軸中心から筒状に延びる出力部とを有したホイール部材の前記ウォームホイール部を収容する略有底筒状のホイール収容部と、該ホイール収容部の底部に形成された中央孔の内縁から立設され前記ウォームホイール部の内周面を支持する筒状のホイール支持部と、該ホイール支持部の先端から径が小さくされて延び前記出力部の内周面を支持する筒状の出力支持軸部とを有する樹脂製ギヤハウジングの製造方法であって、成形型に設けられたゲートから前記ホイール支持部と対応した位置に溶融樹脂が流れてくる方向に沿って前記中央孔を分断するように溶融樹脂を流すことで前記ホイール支持部と対応した位置の全周に溶融樹脂を行き渡らせた後に、前記出力支持軸部と対応した位置に流れるようにする射出工程を備える。

同方法によれば、射出工程では、成形型に設けられたゲートからホイール支持部と対応した位置に溶融樹脂が流れてくる方向に沿って中央孔を分断するように溶融樹脂が流されることでホイール支持部と対応した位置の全周に溶融樹脂が行き渡った後に、溶融樹脂が出力支持軸部と対応した位置に流れる。よって、溶融樹脂が出力支持軸部の基端側と対応した位置で周方向に回り込んで合流することを回避することができる。よって、出力支持軸部でのウェルド（ウェルドライン）の発生を抑えることができる。

上記樹脂製ギヤハウジングの製造方法において、前記射出工程では、前記中央孔を複数箇所で分断するように溶融樹脂を流すことが好ましい。
同方法によれば、射出工程では、中央孔を複数箇所で分断するように溶融樹脂が流されるため、一箇所の場合に比べて、溶融樹脂がホイール支持部と対応した位置の全周に行き渡るタイミングを早くすることができる。よって、出力支持軸部と対応した位置に流れる前に、ホイール支持部と対応した位置の全周に溶融樹脂を行き渡らせ易くなる。

上記樹脂製ギヤハウジングの製造方法において、前記溶融樹脂にはガラス繊維が混入されることが好ましい。
同方法によれば、溶融樹脂にはガラス繊維が混入されるため、出力支持軸部でのウェルドの発生を抑えることによる効果がより大きくなる。即ち、出力支持軸部でウェルドが発生する構成では、その箇所でガラス繊維の配向方向もウェルドに沿ってしまい、出力支持軸部の強度の低下が著しくなるが、これを抑えてガラス繊維による出力支持軸部の強度の向上を果たすことができる。

本発明の樹脂製ギヤハウジングの製造方法では、出力支持軸部でのウェルドの発生を抑えることができる。

一実施形態におけるモータを説明するための平面図。 図１におけるＡ−Ａ線に沿った断面図。 一実施形態における樹脂製ギヤハウジングの斜視図。 一実施形態における製造方法を説明するための断面図。

以下、樹脂製ギヤハウジングを備えたモータの一実施形態を図１〜図４に従って説明する。
図１に示すように、モータ１は、モータ本体２及び減速部３から構成されている。

モータ本体２は、略有底筒状のヨーク４と、ヨーク４の内周に固着される図示しないマグネットと、ヨーク４内に収容されたアーマチャ５とを備え、アーマチャ５を回転駆動する。アーマチャ５の回転軸６は、その先端側がヨーク４の開口部から突出しており、その先端側には回転軸６と一体回転するウォーム軸７が設けられている。

図１及び図２に示すように、減速部３は、樹脂製ギヤハウジング１１と、ハウジングカバー１２（図２参照）と、樹脂製ギヤハウジング１１内に略収容されるホイール部材１３とを備える。

詳しくは、まずホイール部材１３は、前記ウォーム軸７に噛合されるウォームホイール部１３ａと該ウォームホイール部１３ａの軸中心から筒状に延びる出力部１３ｂとを有し、出力部１３ｂには外部の被駆動部材が駆動連結されることになる。

図１に示すように、樹脂製ギヤハウジング１１は、モータ固定部１１ａ、ウォーム軸収容部１１ｂ、及びホイール収容部１１ｃを備える。モータ固定部１１ａは、前記モータ本体２のヨーク４の開口部に固定され、モータ本体２の軸中心上に形成された筒状のウォーム軸収容部１１ｂには、前記ウォーム軸７が回転可能に支持されて収容される。

図１及び図２に示すように、ホイール収容部１１ｃは、前記ウォーム軸収容部１１ｂと連通しつつ前記ホイール部材１３の前記ウォームホイール部１３ａを収容する略有底筒状に形成されている。又、図２に示すように、樹脂製ギヤハウジング１１は、ホイール収容部１１ｃの底部に形成された中央孔１１ｄの内縁から立設され前記ウォームホイール部１３ａの内周面を支持する筒状のホイール支持部１１ｅと、該ホイール支持部１１ｅの先端から径が小さくされて延び前記出力部１３ｂの内周面を支持する筒状の出力支持軸部１１ｆとを有する。

又、樹脂製ギヤハウジング１１は、ホイール支持部１１ｅの径方向外側に突出する３つの固定部１１ｇを有する。固定部１１ｇの内の１つは、ウォーム軸収容部１１ｂから突出し、他の２つはホイール収容部１１ｃから突出している。そして、モータ１は、各固定部１１ｇが外部の被固定部にねじ止めされることで被固定部に固定されることになる。尚、図１に示すように、本実施形態の樹脂製ギヤハウジング１１には、後述する製造方法によって、ウォーム軸収容部１１ｂの先端部にゲート跡１１ｈが残っている。

又、図１〜図３に示すように、樹脂製ギヤハウジング１１には、後述する製造方法によって、（前記ゲート跡１１ｈ側から）前記ホイール支持部１１ｅと対応した位置に溶融樹脂が流れてくる方向（図１中、白抜き矢印方向）に沿ったリブ１１ｊが前記中央孔１１ｄの内縁を連結するように（中央孔１１ｄを分断するように）形成されている。本実施形態では、リブ１１ｊは前記ホイール支持部１１ｅの軸中心を挟んで平行に一対形成されている。

図２に示すように、ハウジングカバー１２は、中心孔を有した略円盤状の金属板材よりなり、ウォームホイール部１３ａを覆うように、ホイール収容部１１ｃの開口に固定される。尚、出力部１３ｂは、ハウジングカバー１２の中心孔から外部に突出した状態とされる。

次に、上記のように構成されたモータ１の作用について説明する。
アーマチャ５が回転駆動され、回転軸６と共にウォーム軸７が回転駆動されると、ウォーム軸７と噛合したウォームホイール部１３ａに回転力が減速されて伝達されて、ホイール部材１３が回転する。そして、出力部１３ｂに駆動連結された外部の被駆動部材が駆動される。

ここで、上記のように構成された樹脂製ギヤハウジング１１の製造方法について説明する。
図４に示すように、樹脂製ギヤハウジング１１の製造方法は、成形型を構成する上型２１及び下型２２に設けられたゲート２３から溶融樹脂を射出する「射出工程」を備える。この「射出工程」では、ゲート２３からホイール支持部１１ｅと対応した位置に溶融樹脂が流れてくる方向（図１中、白抜き矢印方向）に沿って中央孔１１ｄを分断するように溶融樹脂を流すことでホイール支持部１１ｅと対応した位置の全周に溶融樹脂を行き渡らせた後に、溶融樹脂が出力支持軸部１１ｆと対応した位置に流れるようにする。言い換えると、「射出工程」では、ゲート２３からホイール支持部１１ｅと対応した位置に溶融樹脂が流れてくる方向に沿ったリブ１１ｊを、中央孔１１ｄの内縁を連結するように成形することで、溶融樹脂が出力支持軸部１１ｆと対応した位置に（即ち筒状に延びる軸方向に）流れる前に、ホイール支持部１１ｅと対応した位置の全周に行き渡らせる。尚、本実施形態の「射出工程」では、中央孔１１ｄを２箇所で分断するように、即ち、上記した一対のリブ１１ｊを成形するように、溶融樹脂を流す。又、本実施形態では、ゲート２３は、ウォーム軸収容部１１ｂの先端部と対応した位置に設けられている。

この「射出工程」では、ゲート２３から溶融樹脂が射出され、溶融樹脂がホイール支持部１１ｅと対応した位置に到達すると、中央孔１１ｄを分断するように流れるとともに周方向に回り込み、それらが合流して全周に行き渡った後に、出力支持軸部１１ｆと対応した位置に（即ち筒状に延びる軸方向に）流れる。このようにしてホイール支持部１１ｅと対応した位置及び出力支持軸部１１ｆと対応した位置に溶融樹脂が流れて、溶融樹脂が硬化することで樹脂製ギヤハウジング１１が製造される。

次に、上記実施形態の特徴的な効果を以下に記載する。
（１）「射出工程で」は、成形型（上型２１及び下型２２）に設けられたゲート２３からホイール支持部１１ｅと対応した位置に溶融樹脂が流れてくる方向に沿って中央孔１１ｄを分断するように溶融樹脂が流されることでホイール支持部１１ｅと対応した位置の全周に溶融樹脂が行き渡った後に溶融樹脂が出力支持軸部１１ｆと対応した位置に流れる。よって、溶融樹脂が出力支持軸部１１ｆの基端側と対応した位置で周方向に回り込んで合流することを回避することができ、ホイール支持部１１ｅにのみウェルド（ウェルドライン）が生じたものとなり、出力支持軸部１１ｆでのウェルドの発生（即ち強度低下）を抑えることができる。

（２）「射出工程」では、中央孔１１ｄを２箇所で分断するように溶融樹脂が流されるため、一箇所の場合に比べて、溶融樹脂がホイール支持部１１ｅと対応した位置の全周に行き渡るタイミングを早くすることができる。よって、出力支持軸部１１ｆと対応した位置に流れる前に、ホイール支持部１１ｅと対応した位置の全周に溶融樹脂を行き渡らせ易くなる。

上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、「射出工程」では、中央孔１１ｄを２箇所で分断するように溶融樹脂を流すとしたが、これに限定されず、一箇所としてもよいし、３箇所以上としてもよい。即ち、リブ１１ｊの数は、１つとしてもよいし、３つ以上としてもよい。

・上記実施形態では、特に言及していないが、溶融樹脂（樹脂材）にガラス繊維を混入してもよい。このようにすると、溶融樹脂にはガラス繊維が混入されるため、出力支持軸部１１ｆでのウェルドの発生を抑えることによる効果がより大きくなる。即ち、出力支持軸部１１ｆでウェルドが発生する構成では、その箇所でガラス繊維の配向方向もウェルドに沿ってしまい、出力支持軸部１１ｆの強度の低下が著しくなるが、これを抑えてガラス繊維による出力支持軸部１１ｆの強度の向上を果たすことができる。

上記実施形態から把握できる技術的思想を以下に記載する。
（イ）ウォーム軸に噛合されるウォームホイール部と該ウォームホイール部の軸中心から筒状に延びる出力部とを有したホイール部材の前記ウォームホイール部を収容する略有底筒状のホイール収容部と、該ホイール収容部の底部に形成された中央孔の内縁から立設され前記ウォームホイール部の内周面を支持する筒状のホイール支持部と、該ホイール支持部の先端から径が小さくされて延び前記出力部の内周面を支持する筒状の出力支持軸部とを有する樹脂製ギヤハウジングの製造方法であって、成形型に設けられたゲートから前記ホイール支持部と対応した位置に溶融樹脂が流れてくる方向に沿ったリブを、前記中央孔の内縁を連結するように成形する射出工程を備えた樹脂製ギヤハウジングの製造方法。

同方法によれば、射出工程では、成形型に設けられたゲートからホイール支持部と対応した位置に溶融樹脂が流れてくる方向に沿ったリブが、中央孔の内縁を連結するように形成される。このようにすると、中央孔を分断するように溶融樹脂が流されることでホイール支持部と対応した位置の全周に溶融樹脂が行き渡った後に、溶融樹脂が出力支持軸部と対応した位置に流れるようにすることができる。よって、溶融樹脂が出力支持軸部の基端側と対応した位置で周方向に回り込んで合流することを回避することができる。よって、出力支持軸部でのウェルド（ウェルドライン）の発生を抑えることができる。

７…ウォーム軸、１１…樹脂製ギヤハウジング、１１ｃ…ホイール収容部、１１ｄ…中央孔、１１ｅ…ホイール支持部、１１ｆ…出力支持軸部、１３…ホイール部材、１３ａ…ウォームホイール部、１３ｂ…出力部、２１…成形型の一部を構成する上方、２２…成形型の一部を構成する下型、２３…ゲート。

Claims (3)

1. ウォーム軸に噛合されるウォームホイール部と該ウォームホイール部の軸中心から筒状に延びる出力部とを有したホイール部材の前記ウォームホイール部を収容する略有底筒状のホイール収容部と、該ホイール収容部の底部に形成された中央孔の内縁から立設され前記ウォームホイール部の内周面を支持する筒状のホイール支持部と、該ホイール支持部の先端から径が小さくされて延び前記出力部の内周面を支持する筒状の出力支持軸部とを有する樹脂製ギヤハウジングの製造方法であって、
   成形型に設けられたゲートから前記ホイール支持部と対応した位置に溶融樹脂が流れてくる方向に沿って前記中央孔を分断するように溶融樹脂を流すことで前記ホイール支持部と対応した位置の全周に溶融樹脂を行き渡らせた後に、前記出力支持軸部と対応した位置に流れるようにする射出工程を備えたことを特徴とする樹脂製ギヤハウジングの製造方法。
2. 請求項１に記載の樹脂製ギヤハウジングの製造方法において、
   前記射出工程では、前記中央孔を複数箇所で分断するように溶融樹脂を流すことを特徴とする樹脂製ギヤハウジングの製造方法。
3. 請求項１又は２に記載の樹脂製ギヤハウジングの製造方法において、
   前記溶融樹脂にはガラス繊維が混入されたことを特徴とする樹脂製ギヤハウジングの製造方法。