JPS58128563A - エンジンにおける樹脂製ギヤ - Google Patents

エンジンにおける樹脂製ギヤ

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JPS58128563A
JPS58128563A JP1063482A JP1063482A JPS58128563A JP S58128563 A JPS58128563 A JP S58128563A JP 1063482 A JP1063482 A JP 1063482A JP 1063482 A JP1063482 A JP 1063482A JP S58128563 A JPS58128563 A JP S58128563A
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JP
Japan
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resin
gear
resinous
tooth
gears
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JP1063482A
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English (en)
Inventor
Yoichi Ino
井野 洋一
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Daihatsu Motor Co Ltd
Original Assignee
Daihatsu Motor Co Ltd
Daihatsu Kogyo KK
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H55/00Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02Toothed members; Worms
    • F16H55/17Toothed wheels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H55/00Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02Toothed members; Worms
    • F16H55/06Use of materials; Use of treatments of toothed members or worms to affect their intrinsic material properties

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Gears, Cams (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はエンジンにおける新規な4!ll1i製ギヤに
関する。
エンジンにおけるギヤとしては従来より金属製ギヤが用
いられているが、近年軽量化と低騒音化を図るためにポ
リアミドなどの11!11製ギヤが用いられるようにな
ってきている。
しかしポリアミドなどの樹脂製ギヤにおいては樹脂部の
経年的熱収縮によるギヤの変形な出来るだけ小さくする
観点から、樹脂部を2回にわけて成形する(以下、2回
成形という)ことが提案されている。
かかる従来の2回成形樹脂ギヤを第1〜2図に示す。@
1〜2v!Jにおいて、(1)はブツシュ、(2)は樹
脂部であり、(8)、(4)、(5)および(6)はそ
れぞれギヤにおけるリム部、歯部、歯および歯元を示す
第1〜2図のギヤは、ブツシュ(1)とリム部および歯
部な構成する樹脂11(2)とからなう、該樹脂部(2
)は1回目の成形により形成されたコア形成用リム部を
構成する樹脂部(2&)と2回目の成形により形成され
・た歯部形成用リム部および歯部を構成する樹脂部(2
b)とからなっており、かかる構成のギヤにおいては樹
脂都(jllの経年的熱収縮量がwIi部(2&)と樹
脂部(2b)とに分散されるため、ギヤ全体の変形が小
さくなる。そして前記樹脂製ギヤにおいては樹脂lK(
怠1)と樹脂部(わ)との回転方向のスレを響m1m1
(ム)の外肩部の樹脂II (lb)との界面にFルタ
受は部(7)を設けることによって防止している。
しかしながら、前記2開成rtp*w製ギヤにおいては
、長期間の使用中に熱変形により樹脂部Cム)と5tI
1部(gb)との間に11!!図に示されるごとくスキ
間(8)が生じるという欠点がある。このスキII (
s)はエンジンにおけるギヤのうちでもバランスシャフ
トギヤ、カムシャフトギヤ、アイドルギヤなどエンジン
オイル中に浸漬されているため作動時の最高温度が13
0〜140句にも達する従動用ギヤのばあいに顕著であ
る。かかるスキ間(8)は歯先直径100■のギヤでシ
ルク受は部において半径方向にO,5m4度であり、ギ
ヤのガタッキの原因となり、ギヤの耐久性の低下、騒音
の増大本発明は前記の点に鑑みて、2闘成WJsr*製
ギヤにおいて、樹脂部相互間にスキ間が生じないような
ギヤを提供することを目的とするものである。
すなわち本発明は、ブツシュとリム部および歯部を構成
する樹脂部とからなり、該srw部がコア形成層リムI
Irt構成する**部(ム)と歯部形成用リム部および
歯部を構成するIIN部(B)とからなるエンジンにお
ける樹脂製ギヤにおいて、41m1部(ム)と樹脂部(
B)との相接する側面にギヤの軸方向に少なくとも一方
の樹脂部から他方の樹脂部内に突出する突出部が般けら
れてなるエンジンにおける樹脂製ギヤに関する。
本発明の211成形樹脂製ギヤにおいては、樹脂II(
ム)と樹脂部(B)との相接する側面にギヤの軸方向に
一方のjIIIllIIから他方の11脂部内に突出す
る突出部が設けられており、この軸方向の突出部により
樹m部(A)と樹脂部CB)の熱変形に起因する半径方
向における相互のズレが防止され、従来の2固成形It
j1製ギヤにおけるごときスキ間が発生せず、かかるス
キ間の発生に起因するギヤの耐久性低下、騒音の増大な
どが防止される。
つぎにwaitを参照して本発明の樹脂製ギヤを説明す
る。
第411は本発明の5tll製ギヤの一実施例を示す縦
断rIJWIであり、第5図は第4図のc丁)−(τ)
線機断面図である。114〜5図において、(ロ)は金
属製などのブツシュ、(ロ)は樹msであり、(2)、
輪、■および−はそれぞれギヤにおけるリム部、歯部、
歯および歯元を示す。
第4〜SWのギヤは、ブツシュ(ロ)とリム部および歯
部を構成する樹脂a(ロ)とからなり、該樹脂S(ロ)
は1回目の成形により形成されたコア形成用リム部を構
成する樹脂M(IJ!a)と2回目の成形によりWI威
された歯部形成用リム部および歯部を構成する樹脂II
 (Igb)とからなり、樹脂部(]ja)と樹脂部(
戎k)、との相接する側面にギヤの軸方向に樹脂部(1
2b)から樹脂部(121L)内に突出する複数個の突
出g(ロ)が設けられている。
突出部(ロ)の形状、個数などはギヤの大きさ、用いる
°11F脂の熱収縮率などを考慮して適宜法めればよい
1184〜5B4のギヤにおいては突出W(ロ)は樹脂
部(1xb)の方に設けられているが、樹脂部(12m
lの方に設けてもよく、さらに両方に設けてもよい。
本発明に用いる突#!rS部は第4〜5図に示されるご
とき相互に独立した複数個の突出部(ロ)に限定されず
、環状の突出部であってもよい。
かかる環状突出部を設けたギヤの一例を第6図(縦断面
図)および1I7N(1!6図)(Zl−(Z)線機断
面図)に示す。@6〜7図のギヤにおいては、樹脂部(
12m)と樹脂部(12b)との相接する側面にギヤの
軸方向にW脂l5(12a)から樹脂部(15!b)内
に突出する環状突出部に)が設けられている。この環状
突出部に)は樹脂部(L2b)の方に設けてもよい。
本発明において、突出部が樹ll1部(12m)と樹脂
1s(]PIb)の囲板方向における相互のズレを防止
するためのトルク受けの作用【も有するばあい、たとえ
ば複数個の突出部(ロ)を設けるばあいは別途シルク受
けWを設けなくてもよいが、通常は別途トルク受は部を
股妙るのが好ましい。84〜5図のギヤにおいては、突
出S(ロ)とは別途に樹脂部(IJ!a)の外肩部の樹
脂部(12b)との界面にトルク受けS−が設けられて
いる。突出部がそれ自体トルク受けの作用を有さないば
あい、たとえば環状突出部(財)を設けるばあいは別途
トルク受は部を設ける必要がある。第6〜7図のギヤに
おいては、環状突出−の内周面にトルク受けII(II
Iが設けられている。このトルク受は部−にかえて前記
樹脂部(132a)の外Mli部に設けるトルク受は部
に)を用いてもよく、さらには両者を併用してもよい。
トルク受は部(転)、■としては溝または突起もしくは
それらの組合わせが通常用いられる。
つぎに本発明のギヤの樹脂部(ロ)を1lflETる5
riitについて述べると、コア形成用リムW6を構成
する樹脂部(X2a)はブツシュ(ロ)とのくらい付き
がよく、その結合強度の面で問題のないものであればと
くに限定されるものではなく、その基材樹脂としては、
熱可塑性樹脂ではナイ讐ン6、ナイpン66などのポリ
アミド樹臥ボ・ダーアセタール樹脂、ポリスルホン樹脂
、ポリカーボネート樹脂が、また熱硬化性樹脂ではフェ
ノール樹脂、エポキシ樹脂、ぼりエステル樹脂、ジアリ
ルフタレート樹脂などが用いられる。歯部形成用リム部
および歯W6を構成する樹脂部(12b)の基材樹脂と
しては、騒音などの面から熱可塑性のナイリン6、ナイ
νン66などのポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、
ポリカーボネート樹脂、ポリスルホン11脂、ポリイミ
ドsr*などが用いられる。かかる基材樹脂には捕強材
として無機質フィラーを配合してもよい。無機質フィラ
ーとしてはガラス繊維および炭素繊維が好ましいものと
してあげられ、これらは単独で用いてもよく、混合して
用いてもよい。ガラス繊維および炭素繊維としては通常
直径5〜15声程度、長さ0.5〜2鳳臘程度のものが
用いられる。これら繊維はwL形後はその長さが0.1
〜0.6mm程度となる。なお無機質フィラーとしては
タルク、石綿なども用いることができ1これらとガラス
繊膳、炭素繊維を併用してもよい。
さらに諌記基材SVtには酸化防止剤〜摩耗特性の向上
のための二硫化モリブデンなどの通常の捕助剤を適宜配
合してもよい。
本発明においては、少なくとも歯部形成用リム部および
*部な#lff1する樹脂部(1,2b)には無機質フ
ィラーt 50〜50%(重量襲、以下同様入なかんづ
(60〜45%含有するメリアミドを用いるのがとくに
好ましい。かかる無機質フィラー含有lリアミドを用い
るときは、バランスシャフトギヤ、カムシャフトギヤ、
アイドルギヤなどの慣性モーメント、トルクが大き(か
つトルク変動が急激で、しかも作動時の最高温度が15
0〜140町にも達しかつエンジンオイル中のスラッジ
により摩耗が促進されるなど過酷な環境下で使用される
従動用ギヤとしてとくに好適なギヤかえられる。
つぎに本発明のギヤの成形方法な説明すると、ゲート方
式としてダイレタシリングゲート方式を採用しかつえら
れるギヤがスプルーに対して点対称になるような金II
rt用い、樹脂製(1,tm)を形成する。ついで金蓋
からブツシュ(ロ)と樹脂部(IJ2a)の一体化物を
取出し、これを別の金型に装填し、2回目の成形を行な
って1111 IN (1gb)を形成する。ついで成
彫物を金蓋から取出し、アニーリング処理を施して製品
をつる。後歯切りのばあいはアニーリング処理を施した
のちさらに歯切り加工を施して製品とする。
本発明の樹脂製ギヤの歯は成形時に一体成形してしまう
方が工程数、コストの面から有利であるが、精度を必要
とするギヤ、大型のギヤのばあいはIIL形後に歯切り
加工を行なうのが好ましい。もちろん成形時に大体の歯
形をつくり、wL厚形後最終歯形切削して仕上げること
もできる。アニーリング処理は、成形後に歯切り加工ま
たは仕上げ歯加工を行なうものにおいては、その歯切り
加工または仕上げ歯加工の前に行なうのが好ましい。そ
のばあい!ILJIli時の残留応力を散り除いたのち
歯切り加工また鑓仕上げ歯加工を行なうのでこれら後加
工の精度が高くなるとともに残留応力の解鼓により強度
が向上する。
本発明の樹脂温ギヤはエンジンにお仕るバランスシャフ
トギヤ、カムシャフトギヤ、アイドルギヤ、クランクシ
ャ7)ギヤ、ディストリビエータギャ、オイルlンプド
リプンギャなどに好適に使用される。
、つぎに実施例および比較例をあげて本発明の樹脂温ギ
ヤ【説明する。
実施例および比較例 ガラス繊維を415%食有す6ナイロン6を用いて、樹
脂温度25()−250°0、金属温度70−120’
U、射出圧力1500〜2000に6I/a−の条件下
に射出成形し、ついで150oOX4時間でアニーリン
グ処理したのち歯切り加工を施して、第4〜5図に示さ
れる形状を有しかつつぎのギャパラメ−*−を有するバ
ランスシャフト用ハスバギャを作製した。
ギヤパラメーター 歯   形:並 歯 モジュール:2.5 圧   力  角820゜ 歯      数:  ji4 捩  れ  角:左26’ 基準ピッチ円直径: 94.57111m転位係数: 
0.21 バックラッシュ二歯直角で0.25ffim+なお比較
のために、前記と同様にして@1〜2v:Jに示される
従来の2回成形樹脂製ギヤを作製した・ 前記でえられたギヤについてエンジン台上耐久試験を行
なった。試験はエンジン回転数550Orpm 、全負
荷運転、オイル温度135oa、試験時間400時間で
行なった。
その結果、本発明の2回成形樹脂製ギヤにおいては@ 
II II (]Ja)と411図部(ソb)との間に
スキ間が生じなかったが、従来の2回成形樹脂製ギヤに
おいてはll11部(2a)の外周部において樹脂部(
2b)との間に約0.5mmのスキ間が発生した。
【図面の簡単な説明】
箇1図は従来の2囲成形樹脂製ギヤの縦断面図、第2W
Jはs! 1mノtz) −(x) !II横断面図、
第S図は従来の211成形樹脂製ギヤにおいて樹脂部相
互間にスキ間が生じた状mf:示す部分横断面図、箇4
図は本発明の樹脂製ギヤの一実施例を示す縦断面図、@
5図は@4図の(Y) −(Y) !I横断面図、11
6図は本発明の樹脂製ギヤの他の実施例を示す縦断面図
、第7図は第6図の(z> −(z) II横断面図で
ある。 (図面の主要符号) (ロ);ブツシュ 帽樹脂部 (1ga) : コア杉成用すム郁を構成する樹脂温(
ljb) :歯部形成用リム部および歯部を構成する樹
脂部 帽  リ   ム  杏6 1歯 部 αへ(ホ):突出部 に−二 トルク受は部 特許出願人 ダイハツ工業株式会社 24図 26図 Z ″:)f5図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 ブツシュとリム部および歯部を構成する樹脂部とか
    らなり、譲4111部がコア形成用リム部を構成する樹
    m部(入)と一部形成用リム部および一部を構成する樹
    脂部(B)とからなるエンジンにおけるIIN製ギヤに
    おいて、樹脂部(A)と樹脂II(II)との相接する
    側面にギヤの軸方向に少なくとも一方の樹脂部から他方
    の樹脂部内に突出する突出部が設けられてなるエンジン
    における樹脂製ギヤ。
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