JPH0722942B2 - 合成樹脂製歯車 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は合成樹脂を材料として射出成形される歯車に関
し、特に各々異なる特長を有する２種類の樹脂により形
成した歯車に関する。

（従来の技術） 従来、樹脂成形歯車は一般にポリアセタール、ナイロン
などの合成樹脂材料を射出成形することにより製造され
ているが、成形収縮が大きく寸法精度が悪い欠点があっ
た。

そこで、歯車を一次成形品部と二次成形品部とから構成
し、一次成形品部をポリカーボネイトなどの収縮率の小
さい樹脂で形成し、二次成形品部をポリアセタール、ナ
イロンなどの強度が高く油滑性に優れた樹脂で形成する
ことが提案されている（特公昭54-21903号公報）。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記のような歯車にあっては、一次成形
品部と二次成形品部を形成する樹脂材料に相溶性がなく
融着しないため、回転トルクにより異材質境界面で剥離
してしまう問題点があった。

また、油滑性を要求される歯車のボス部と歯形部の両部
分を二次成形品部として同一材料例えば自己潤滑性のあ
る樹脂で形成できない不都合もあった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、
一次成形品部と二次成形品部とが強固に結合して大きな
回転トルクが作用しても剥離することがなく、また射出
成形によりボス部と歯形部とが同一材料で形成されるこ
とによる利点を有し、しかも成形収縮による悪影響を排
除して精度の良い合成樹脂歯車を提供することを目的と
する。

（課題を解決するための手段） 本発明は、樹脂成形歯車を一次成形品部と二次成形品部
とから構成し、一次成形品部にはその肉厚内に内周面か
ら外周面に至る貫通孔を穿設し、この貫通孔を樹脂通路
として一次成形品部の内周および外周の双方側に二次成
形品部を射出成形して形成することを特徴とするほか、
歯形部を歯形本体部を形成する一次成形品部と歯面部を
形成する二次成形品部とで構成し、歯面部は歯形本体部
の外周に射出成形した均一な薄肉の樹脂層により形成し
た合成樹脂歯車を特徴とするものである。

（作用） 本発明にあっては、一次成形品部内部の貫通孔を介して
一次成形品部の内周および外周の両側に一体化した二次
成形品部を設けるようにしてあるので、二次成形品部の
成形収縮により、一次成形品部をその内外両周面から挟
持固定することが可能になり、このため両者の結合は強
固な状態に至る。

また、歯車の歯形部とボス部とを同一の樹脂にて形成で
きるので、二次成形品部を潤滑性に富んだ樹脂で形成し
て上記両部分共に潤滑性を確保することができる。

さらに、歯形本体部（一次成形品部）の外周面に均一な
薄肉の歯面部（二次成形品部）を被覆した場合は、一次
成形品部と二次成形品部の嵌合状態がより強固になるほ
か、歯面部が均一な肉厚のため成形収縮において異方性
がなく、成形収縮の予測が容易であり、精度の極めて高
い歯車を得られる。

（実施例） 本発明の一実施例を第１図乃至第４図に基づき説明す
る。

第１図は本発明に係る歯車の正面図、第２図はそのＸ−
Ｘ線断面図である。

この歯車は、一次成形品部Ａと二次成形品部Ｂとが嵌合
一体化して構成されたもので、一次成形品部Ａとしての
ボスの一部1,板状アーム部２およびリムの一部３が形成
され、二次成形品部Ｂとしてボスの残部5,リムの残部６
および歯形部７が形成されている。

一次成形品部Ａの肉厚部にはボスの一部１の内周面から
リムの一部３の外周面にまで至る貫通孔４が周方向に沿
って適宜の間隔で適当数（本実施例では８ケ）穿設され
ており、この貫通孔４には二次成形品部形成の樹脂通路
としての樹脂が充填８されている。

この一次成形品部Ａの成形にあたっては、射出成形によ
り得られた成形品に切削加工により貫通孔４を穿設して
も良いほか、中抜きピンを利用して成形時に既に貫通孔
４が設けられた射出成形品を得るようにしても良く、ま
た一次成形品部は必ずしも射出成形品である必要はな
く、他の成形方法で得られたものでも良い。

二次成形品部Ｂの成形にあたっては、上記の一次成形品
部Ａを冷却し十分に成形収縮させてから射出成形用金型
にセットし、この金型内のキャビティに樹脂材料を充填
することにより行われるが、通常一次成形品部Ａの内周
側において円周方向に配置された複数のピンポイントゲ
ートを通して射出され、この射出された樹脂材料がまず
一次成形品部Ａのボスの一部１の内周にボスの残部５を
形成し、次いで一次成形品部Ａ内部の貫通孔４を樹脂通
路として順次充填した後、一次成形品部Ａのリムの一部
３の外周にリムの残部６および歯形部７を形成する。

この射出成形された二次成形品部Ｂは時間経過とともに
冷却硬化されることにより、歯形部７およびリムの残部
６は内周方向へ、ボスの残部５は外周方向へ向って成形
収縮し、一次成形品部Ａは二次成形品部Ｂにより内外周
面から挟持される。

なお、一次成形品部Ａおよび二次成形品部Ｂを形成する
樹脂材料としては、任意のものを組合せることができる
が、一次成形品部Ａには熱硬化性樹脂,ABS樹脂，ポリカ
ーボネイトなどのような収縮率が小さく歪の少ない樹
脂、二次成形品部Ｂにはナイロン，ポリアセタールなど
のように強度が高く潤滑性に優れた樹脂を用いるのが好
ましい。

第３図および第４図は本発明の他の実施例を示す正面図
およびＹ−Ｙ線断面図である。

本実施例は、前記実施例と同様に一次成形品部Ｃと二次
成形品部Ｄとが嵌合一体化されたものであるが、一次成
形品部Ｃとしてのボスの一部11,板状アーム部12,リム部
13および歯形本体部14が形成され、二次成形品部Ｄとし
てのボスの残部16および歯面部17が形成されている点、
ならびに一次成形品部Ｃの肉厚内にボスの一部11の内周
面から歯形本体部14の外周面に至る貫通孔15が複数（本
実施例では８ケ）穿設されている点において前記実施例
と異なっている。

この一次成形品部Ｃと二次成形品部Ｄとは、前記実施例
と同様の方法および樹脂材料で成形され、上記貫通孔15
には二次成形品部形成用の樹脂通路として樹脂が充填18
される。二次成形品部Ｄの歯面部17は肉厚が0.5〜1.0mm
程度の薄い均一な樹脂層で、歯形本体部14の外周にいわ
ばコーティングする状態に被覆されている。

そして、前記実施例と同様、一次成形品部Ｃは二次成形
品部Ｄの成形収縮により内外外周面から挟持固定されて
いる。

（発明の効果） 以上のとおり、前記特許請求の範囲の請求項１に係る発
明にあっては、相溶性がなく融着不可能な異材質樹脂材
料から成形される歯車において、一次成形品部と二次成
形品部ととは、後者が前者の内部を部分的に貫通してそ
の内外両面に一体形成されているうえに、後者が前者の
内外両側から成形収縮するので、両者の結合は緊密一体
化し非常に強固なものにすることができ、大きな回転ト
ルクを作用させても異材質境界面で剥離することなく耐
久性を向上できる。

また、歯車の歯先部とボス部とを同一材料で形成できる
ので、例えば自己潤滑性の良い材料を選択することによ
り、前記両部分共に優れた油滑性を付与できるなど、歯
車の内周面と外周面とに同一材料に基づく同等の性能を
付与できる。

また、前記請求項２に係る発明にあっては、前記の効果
に加えて、歯形部の歯形本体部と歯面部が凹凸状に嵌合
密着しており、一次成形品部と二次成形品部との結合が
一層強固になるほか、歯面部が均一な薄肉層なので、成
形収縮を適確に把握して歯車の設計や金型の製作を行う
ことができ、寸法・形状精度を大幅に向上させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す正面図、第２図はその
Ｘ−Ｘ線断面図、第３図は他の実施例を示す正面図、第
４図はそのＹ−Ｙ線断面図である。 A,C……一次成形品部、B,D……二次成形品部 1,11……ボスの一部、2,12……板状アーム部、３……リ
ムの一部、4,15……貫通孔、5,16……ボスの残部、６…
…リムの残部、７……歯形部、13……リム部、14……歯
形本体部、17……歯面部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一次成形品部と二次成形品部とからなる歯
   車において、該一次成形品部はその肉厚内に内周面から
   外周面に至る貫通孔が穿設され、該二次成形品部が該貫
   通孔を樹脂通路として該一次成形品部の内周および外周
   の双方側に射出成形されている合成樹脂製歯車。
2. 【請求項２】歯形部が歯形本体部を形成する一次成形品
   部と歯面部を形成する二次成形品部とで構成され、該歯
   面部は該歯形本体部の外周に射出成形された均一な薄肉
   の樹脂層により形成されている請求項（１）記載の合成
   樹脂製歯車。