专利名称：齿轮的制作方法
技术领域：
本发明涉及齿轮。
技术背景
例如，为了降低噪音，作为使用于汽车的电动助力转向装置的减速机的齿轮的蜗轮有具有环状的芯骨、和包围于芯骨的外周并在外周形成齿的环状的合成树脂部件的情况。在注塑成型该齿轮的合成树脂部件时，提案有在设置于齿轮的芯骨的凹部与插入该凹部内的金属模之间形成用于捕获注塑冷料(cold slug)的溶融树脂的流路(例如，参照专利文献1参照)。
专利文献1 日本特开2005-305779号公报
在专利文献1中，在凹部内，因为注塑成型时的溶融树脂的流路通过芯骨和金属模两个部件来形成，所以受该芯骨以及金属模的组合精度的影响，流路的大小的偏差变大。 其结果，由于流路与注塑冷料相比过大，有不能捕获注塑冷料的情况。在该情况下，注塑冷料到达金属模内的齿成型部，进而，担心成型后的齿的强度降低。发明内容
为了解决上述课题，本发明涉及的齿轮，其特征在于，具备环状的芯骨，其在一个侧面形成有凹部；环状的树脂部件，其通过向上述凹部喷射树脂材料而将上述芯骨的外周面以及上述芯骨的一个侧面覆盖的方式在上述芯骨上进行模压而形成，并且在外周面形成有齿。
图1是应用了本发明的第一实施方式的齿轮的电动助力转向装置的简要构成的示意图。
图2是图1的齿轮的剖视图。
图3是图2的齿轮的侧视图。
图4是注塑成型图2的齿轮的树脂部件的制造用中间体时的芯骨、金属模等的剖视图。
图5是图4的放大图。
图6是本发明的第二实施方式的齿轮的剖视图。
图7是图6的齿轮的侧视图。
图8是注塑成型图6的齿轮的树脂部件的制造用中间体时的芯骨、金属模等的剖视图。
图9是图8的放大图。
图10是本发明的第三实施方式的齿轮的主要部件的剖视图。
图11是本发明的第四实施方式的齿轮的主要部件的剖视图。
图12是注塑成型图11的齿轮的树脂部件的制造用中间体时的芯骨、金属模等的主要部件的剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。在本实施方式中，按照齿轮应用于汽车的电动助力转向装置的情况进行说明。另外，本发明的齿轮应用于电动助力转向装置以外的装置也可以。
图1是表示应用了本发明的第一实施方式的齿轮的电动助力转向装置的简要构成的示意图。参照图1，电动助力转向装置(EPS :Electric Power Steering System) 1包含与方向盘等操舵部件2连结的转向轴3 ；以及经由第一万向联轴节4连结于第一转向轴 3的中间轴5。并且，电动助力转向装置1包含经由第二万向联轴节6连结于中间轴5的小齿轮轴7、以及齿条轴10。齿条轴10具有与设置于小齿轮轴7的端部附近的小齿轮8啮合的齿条9，并构成沿汽车的左右方向延伸的转舵轴。
通过小齿轮轴7以及齿条轴10，构成由小齿轮齿条机构组成的转舵机构11。齿条轴10经由未图示的多个轴承以能够直线往复运动的方式支承于齿条壳体13内，该齿条壳体13固定于车体(未图示)。在齿条轴10结合有一对转向横拉杆14。各转向横拉杆14 经由对应的转向节臂而与对应的转舵轮16连结。
若操作操舵部件2而使转向轴3旋转，则该旋转通过小齿轮8以及齿条9变换为在汽车的左右方向的齿条轴10的直线运动。由此完成转舵轮16的转舵。
转向轴3分割为与操舵部件2连接的输入轴17、与小齿轮轴7连接的输出轴18。 该输入轴17以及输出轴18经由扭杆19而在同一轴线上相互连结。在输入轴17输入了操舵扭矩时，扭杆19弹性扭转变形。因此，输入轴17以及输出轴18相对旋转。
设置有扭矩传感器20，该扭矩传感器20通过之间介入设有扭杆19的输入轴17以及输出轴18之间的相对旋转位移量来检测操舵扭矩。并且，设置有用于检测车速的车速传感器21。并且，设置有作为控制装置的ECU (Electronic Control Unit 电子控制单元)22。 并且，设置有用于产生操舵力(本实施方式中为操舵辅助力)的作为致动器的电动马达23、 以及对该电动马达23的输出旋转进行减速的减速机M。
来自扭矩传感器20以及车速传感器21的检测信号输入至E⑶22。E⑶22基于扭矩检测结果、车速检测结果等来控制操舵辅助用的电动马达23。电动马达23的输出旋转经由减速机M被减速并传动至小齿轮轴7，进而变换为齿条轴10的直线运动。由此来辅助驾驶者的操舵。
减速机M具有被电动马达23旋转驱动的作为驱动齿轮的蜗杆轴沈；以及与该蜗杆轴26啮合的作为从动齿轮的蜗轮27。蜗轮27与转向轴3的输出轴18能够一起旋转地连结。
本实施方式的齿轮适用于蜗轮27。在本实施方式中，为了降低电动助力转向装置 1的减速机M的齿轮的噪音，蜗轮27的齿部由合成树脂形成。另外，在以下将蜗轮27仅称为齿轮27。
图2是图1的齿轮27的剖视图。图3是图2的齿轮27的侧视图。参照图2和图 3，齿轮27具有环状的芯骨观；以及树脂部件四，其通过注塑成型在芯骨观的至少一部分上进行模压来形成。在本实施方式中，树脂部件四形成为环状，包围芯骨观，并覆盖芯骨 28的一部分。
芯骨28与树脂部件四配置为相互同心。芯骨28与树脂部件四以能够在芯骨28 的轴向Xi —起移动并且能够一起旋转的方式连结。另外，在以下，有将芯骨观的轴向XI、 周向Cl以及径向Rl分别仅称为轴向XI、周向Cl以及径向Rl的情况。
芯骨观由金属部件形成。并且，芯骨观具有外周(外周面)32;形成中央贯通孔的内周33 ；以及在轴向Xl相互对置的一对侧面34、35。一个侧面34以及另一个侧面35 沿轴向Xl相互朝向相反的方向。各侧面；34、35具有被树脂部件四覆盖的环状的第一部分341、351 ；以及从树脂部件四露出的环状的第二部分342、352。第二部分342、352相对于对应的第一部分341，351，配置于径向Rl的内侧。
第一部分341、351被树脂部件四覆盖。第一部分341、351配置于芯骨28的一对侧面34、35的外周部。第二部分342相对于第一部分341配置于向轴向Xl的外侧突出的位置。
并且，芯骨28包括环状的第一部分601、环状的第二部分602。第一部分601的一个侧面包括上述第一部分;341。第一部分601的另一个侧面包括上述第一部分351。第一部分601的外周面是上述外周32，并被树脂部件四覆盖。在第一部分601的第一部分341 形成有环状槽37。
第二部分602在径向Rl配置于第一部分601的内侧。第二部分602的一个侧面包括上述第二部分342。第二部分602的另一个侧面包括上述第二部分352，并从树脂部件四露出。第一部分351(第一部分的另一个侧面)比第二部分352的后述的凹陷部356突出ο
在芯骨观设置有作为与浇口对置用的凹部的环状槽37。环状槽37形成于芯骨 28的一个侧面34的第一部分341。环状槽37从轴向Xl观察时为环状，将芯骨28的中心轴线281作为中心。即，环状槽37是在芯骨28的一个侧面34上与芯骨28同轴形成的环状的槽。环状槽37遍及周向Cl的整周延伸，为无端环状。环状槽37的深度方向是与芯骨 28的中心轴线281平行的方向。
环状槽37在该环状槽37的深度方向上具有作为与浇口对置用的入口的一端371、 作为底部的另一端372、以及在一端371与另一端372之间配置的中间部373。在径向R1， 环状槽37的宽度Ll在一端371和中间373是一定的。在另一端372，环状槽37为前端变细的形状。一端371包括环状槽37的开口。
环状槽37中填充有树脂部件四的一部分四1。即，通过向环状槽37喷射树脂材料而将芯骨观的外周32以及第一部分341覆盖的方式使该树脂材料在芯骨观(环状槽 37)上被模压，从而形成树脂部件四。树脂部件四的一部分291包含作为注塑成型过程的结果的注塑冷料38。注塑冷料38作为使用了针点浇口方式的热流道的注塑成型过程的结果而形成。
注塑冷料38是在注塑成型时从后述的热流道以固体状态喷射的部分。在环状槽 37的整体，即在一端371的整体、另一端372的整体、以及中间部373的整体填充有树脂部件四的一部分四1。另外，树脂部件四的一部分291可以至少填充环状槽37的一端371， 也可以只填充环状槽37内的一部分。
在芯骨观的另一个侧面35的第二部分352形成有凹陷部356。凹陷部356是与芯骨28的中心轴线同心形成的槽。凹陷部356向一个侧面34侧凹下。凹陷部356包括底部357、以及从底部357的外周部向轴向Xl延伸的圆筒状的内周面358。底部357形成为圆环状，具有内径部相对于外径部隆起的形状。
树脂部件四具有外周42、内周43、以及在轴向Xl相互对置的一对侧面44、45。树脂部件四的内周43与芯骨28的外周32连结。树脂部件四的外周42具有多个齿46。
本实施方式的树脂部件四通过在制造用中间体(未图示)切削加工齿46来形成， 以下按照该构成进行说明。另外，也可以如后述那样，不使用制造用中间体，而在树脂部件 29的注塑成型的同时，也注塑成型齿46来形成。
树脂部件四的制造用中间体在不具有齿46这一点上与树脂部件四不同，除了这一点，树脂部件四与该树脂部件四的制造用中间体是相互一样的构造。
图4是注塑成型图2的齿轮27的树脂部件四的制造用中间体时的芯骨观、金属模52等的剖视图。参照图2和图4，齿轮27的树脂部件四的制造用中间体，通过以将芯骨 28嵌插于金属模52的状态将溶融树脂向金属模52内喷射来形成。作为该嵌入成型的成型模，使用金属模52。金属模52具有与树脂部件四的制造用中间体的外形对应地形成的环状的空腔53 ；以及将芯骨观保持在该空腔53内的第一以及第二保持部M1542。空腔 53具有齿形成用部成型用空腔55，该齿形成用部成型用空腔55成型用于形成齿46的部分 (具体相当于制造用中间体的外周)。并且，在金属模52配置有多个热流道56。
第一保持部541与空腔53的中心轴线531(相当于金属模52的中心轴线。)同心地配置。被第一保持部541保持的芯骨28与空腔53相互同心地配置。
热流道56形成为筒状。热流道56具有使溶融的树脂材料流向浇口 59的流路57、 以及作为用于加热该流路57内的树脂材料的加热装置的加热配管58。热流道56的流路 57的端部开口，形成浇口 59。
参照图3和图4，浇口 59配置于多处，例如为四处。这些多个浇口 59以金属模52 的空腔53的中心轴线531为中心配置，在空腔53的周向平均配置。另外，在图3中，用点划线来表示齿轮27位于金属模52内时的浇口 59的位置。
配置多个浇口 59的圆与被第一保持部541保持的芯骨28的环状槽37相互同心地配置。并且，各浇口 59的中心配置于以空腔53的中心轴线531为中心的圆上。该圆的直径与环状槽37之中沿径向Rl的中央的直径相等。但是，各浇口 59的整体只要与环状槽 37的至少一部分对置就可以。因此，配置有多个浇口 59的圆、且以空腔53的中心轴线531 为中心的圆的直径与环状槽37的上述直径互相不相等也可以。
参照图2和图4，来自各浇口 59的树脂的喷射方向Dl设定为与空腔53的中心轴线531平行的方向。各浇口 59与芯骨28的一个侧面34的环状槽37在该浇口 59的喷射方向Dl上对置。在浇口 59的喷射方向Dl观察时，该浇口 59的整体与环状槽37的一部分以相互重合的方式配置。各浇口 59避开金属模52的齿形成用部成型用空腔55而配置。浇口 59配置于从齿形成用部成型用空腔55向径向内侧隔离的位置。
在流路57内存有被加热配管58加热了的溶融状态的树脂材料。另一方面，流路 57的端部因为没有被加热配管58充分加热，在等待注塑成型动作时，在流路57的端部形成有注塑冷料38。在注塑成型溶融状态的树脂材料时，注塑冷料38维持固体状态地向空腔53内注塑成型。
溶融的合成树脂材料由注塑成型机(未图示)被供给至各热流道56。溶融的合成树脂材料通过各热流道56的浇口 59注入空腔53。这时，在溶融的合成树脂材料的前头，注塑冷料38被挤到金属模52的空腔53内。
金属模52具有可动模60和固定模61。可动模60具有环状凹部62，该环状凹部 62在与固定模61合模时用于形成空腔53的一部分。环状凹部62的内周面作为上述的齿形成用部成型用空腔阳而起作用。在环状凹部62的中央形成有圆柱形状的第一保持部 541以及第二保持部M2。第一保持部541通插芯骨观的内周33。
第二保持部542形成为将第一保持部541包围的环状。第二保持部542的前端面 543形成为圆环状，与芯骨观的凹陷部356的底部357面接触。第二保持部M2的外周面 544与凹陷部356的内周面358面接触。
固定模61具有与可动模60对置的对置面63。在将可动模60与固定模61合模的状态下，对置面63形成空腔53的一部分。在固定模61的对置面63与保持于可动模60的芯骨观的一个侧面34的第一部分341之间，开有规定间隔的间隙m。该间隙m形成于周向Cl的整周。该间隙m作为流动溶融的树脂材料的流路而起作用。各热流道56的浇口 59构成针点浇口，在固定模61的对置面63上隔着上述间隙附配置。
在树脂部件四的制造用中间体进行树脂成型时，芯骨观嵌插于金属模52内。在成型树脂部件四的制造用中间体时，芯骨观作为成型模的一部分起作用。在将作为金属模嵌件的芯骨观插入金属模52内的状态下，通过将溶融状态的树脂材料注塑成型(嵌件成型)来将树脂材料填充于金属模内。通过固化金属模内的树脂材料，得到作为成型品的树脂部件四的制造用中间体。得到的制造用中间体覆盖芯骨观。芯骨观与制造用中间体能够一起旋转地结合。之后，通过切削加工来在树脂部件四的制造用中间体的外周形成齿 46。由此得到齿轮27。
根据本实施方式，在向空腔53注塑成型时，从热流道56的针点浇口 59被挤压出的注塑冷料38流入金属模52内。并且，注塑冷料38进入与浇口 59对置配置的环状槽37， 并且被该环状槽37捕获。之后，溶融树脂跟着注塑冷料38流入金属模52内。并且，维持注塑冷料38在环状槽37内停止的状态，向金属模52内填充溶融树脂。在注塑成型后，在芯骨观的环状槽37整体中填充有包含注塑冷料38的树脂部件四。根据该构成，能够将对齿46的强度有影响的注塑冷料38可靠地留在环状槽37。因此，能够将注塑冷料38可靠地配置于期望的位置(环状槽37)。其结果是能够可靠地抑制由于注塑冷料38引起的齿46 的强度下降。
并且，仅由芯骨观、即一个部件来形成喷射树脂材料时的环状的槽(凹部)。因此， 针对每个芯骨观，环状槽37大小的偏差变小。其结果是防止左右注塑冷料38的捕获性能的部分的尺寸(本实施方式中，相当于环状槽37的一端371的宽度Li。)比注塑冷料38 尺寸小、或者相反地过大。因此，在各个体中，能够可靠地将注塑冷料38捕获于环状槽37。 其结果是能够防止注塑冷料38到达金属模52内的齿形成用部成型用空腔55。进而，能够可靠地抑制成型后的齿46的强度下降。
能够防止例如由于注塑冷料38的混入而引起的齿轮27的齿46的极端的强度下降、耐久性的下降(早期破损)。并且，在大量生产齿轮27时，能够使上述那样的由于注塑冷料38引起的不良品的发生率变小。
并且，环状槽37形成于芯骨28的一个侧面34。因此，能够在离齿46远的地方可靠地捕获注塑冷料38。因此，能够更可靠地抑制由于注塑冷料38引起的齿46的强度下降。
并且，在一个侧面34中的第一部分341配置有环状槽37。因此，能够用环状槽37 捕获注塑冷料38，并且能够利用来自针点浇口 59的溶融树脂在芯骨观上进行模压。
并且，第一部分341相对于第二部分342配置于径向Rl的外侧。因此，能够用环状槽37捕获注塑冷料38，并且能够使来自针点浇口 59的溶融树脂顺畅地向芯骨观的外周侧流动。
并且，相对于第一部分341，将第二部分342配置于向芯骨28的轴向Xl的外侧突出的位置。因此，能够使第二部分342与金属模52的可动模61的对置面63接触。因此， 用金属模52能够保持芯骨观中的第一部分341(环状槽37)的附近。因此，能够使相对于金属模52的芯骨观的环状槽37的定位精度提高。
并且，在树脂部件四注塑成型时，用金属模52能够可靠地支承另一个侧面35的第二部分352。
并且，通过使凹陷部356的内周面358接触金属模52的第二保持部542 (环状部)， 能够高精度地设定芯骨观在径向Rl的位置。
并且，环状槽37形成为以芯骨28的中心281为中心的环状。因此，在注塑成型时， 在周向Cl，不用使环状槽37与浇口 59位置对准也没有问题。因此，齿轮27的制造变得容易。例如，环状槽37适合于多点浇口的情况。
并且，因为使用针点浇口方式的热流道56，所以能够减少使用树脂量，并且，从金属模52取出成型品时，能够用浇口 59自动切断树脂部件四的制造用中间体。因此，能够使制造成本廉价。
并且，不使金属模52的一部分配置于作为凹部的环状槽37内也没有问题，能够简化金属模52，并且，能够抑制金属模52损伤。
图5是图4的放大图。参照图5，环状槽37的一端371作为在凹部左右注塑冷料 38的捕获性能的部分而起作用。该部分的尺寸在本实施方式中，作为环状槽37的一端371 的宽度Ll (与环状槽37的周向以及深度方向的双方垂直相交的方向尺寸)设置。该宽度 Ll设定为比浇口 59的大小，例如浇口 59的直径L2大(Li > L2)、并且不过大的大小(易于捕获的大小)。由此，注塑冷料38容易进入环状槽37并且难以从环状槽37脱离。
并且，环状槽37的深度L3设定为与热流道56端部的非加热区域的长度L4相等或者比该长度L4大(L3 ^ L4)，但优选防止注塑冷料38脱离的情形。在此，上述非加热区域长度L4是沿热流道56的流路57测量时的浇口 59与靠近该浇口 59的加热配管58的端部之间的距离。
环状槽37优选通过作为塑性加工的锻造形成。在该情况下，能够使加工成本廉价。并且，更优选包括环状槽37的芯骨观整体通过作为塑性加工的锻造形成。在该情况下，在形成芯骨观时，因为能够将环状槽37也一起形成，所以能够使制造成本更加便宜。
并且，对于本实施方式，能够想到以下变形例。在以下的说明中，以与上述实施方式的不同点为中心进行说明。对于其他构成因为与上述实施方式相同，所以赋予相同的符号并省略其说明。
图6是本发明的第二实施方式的齿轮27A的剖视图。图7是图6的齿轮27A的侧视图。图8是注塑形成图6的齿轮27A的树脂部件四的制造用中间体时的芯骨28A、金属模52等的剖视图。图6的齿轮27A替代图2齿轮27使用。并且，在图6的齿轮27A中，代替图2的芯骨28A以及环状槽37，使用图6的芯骨28A以及贯通孔67。芯骨28A在以下的点与图2的芯骨观不同，其他构成是相同的，对于与芯骨观对应的构成赋予相同的符号并省略说明。
参照图6和图7，齿轮27A具有环状的芯骨28A和树脂部件四，该树脂部件四是通过注塑成型在芯骨^A的至少一部分(本实施方式中为一部分)进行模压而形成的。
芯骨28A具有外周32、内周33和在该芯骨28A的轴向Xl对置的一对侧面34、35。 一个侧面34以及另一个侧面35具有被树脂部件四覆盖的第一部分341、351，和从树脂部件四露出的第二部分342、352。
在芯骨28A设置有作为与浇口对置的凹部的多个贯通孔67。各贯通孔67在轴向 Xl贯通芯骨观々，形成例如圆柱形状的空间。各贯通孔67的深度方向是与芯骨^A的中心轴线281平行的方向。各贯通孔67的中心配置于以芯骨28A的中心轴线281为中心的圆上。在该圆上的多个贯通孔67的中心在芯骨^A的周向Cl均等地分离配置。并且，多个贯通孔67的中心在芯骨28A的径向Rl上配置在相互相等的位置。
各贯通孔67，在该贯通孔67的深度方向，具有作为与浇口对置用的入口的一端 671、另一端672、以及配置于一端671与另一端672之间的中间部673。各贯通孔67是贯通芯骨28A的一个侧面34与另一个侧面35之间的贯通孔。
在各贯通孔67填充有树脂部件四的一部分。树脂部件四的一部分291包含作为注塑成型过程的结果的注塑冷料38。在各贯通孔67的整体，S卩，在一端671的整体、另一端672的整体以及中间部673的整体填充有树脂部件四的一部分四1。
各贯通孔67的一端671形成于芯骨28A的一个侧面34的第一部分341，被树脂部件四覆盖。另一端672配置于芯骨^A的另一个侧面35的第二部分352。另一个侧面35 中处于贯通孔67的另一端672周围的底部357露出。
树脂部件四具有外周42、内周43、在轴向Xl对置的一对侧面44、45。外周42具有多个齿46。
参照图6和图8，金属模52具有闭塞贯通孔67的另一端672的闭塞部69。闭塞部69形成于第二保持部M2的前端面M3。该闭塞部69与被第一保持部541保持状态的芯骨^A的底部357抵接。因此，在树脂成型时能够防止贯通孔67内的溶融树脂或注塑冷料38从贯通孔67的另一端672流出。
各浇口 59与被第一保持部541保持的芯骨28的一个侧面34上的对应的贯通孔 67在该浇口 59的喷射方向Dl对置。即，贯通孔67与浇口 59为相等的数量。配置有多个浇口 59的中心的圆和配置有多个被第一保持部541保持的芯骨28A的多个贯通孔67的中心的圆相互同心地配置，并且直径相等。多个浇口 59的中心与被第一保持部541保持的芯骨28A的多个贯通孔67的中心，在芯骨28A的周向Cl的位置一致。
但是，各浇口 59的整体只要与对应的贯通孔67的一部分对置就可以。例如配置有多个浇口 59的中心的圆、且以空腔53的中心轴线531为中心的圆的直径与配置有芯骨 28A的多个贯通孔67的中心的圆的直径不相等也可以。
参照图7和图8，在观察浇口 59的喷射方向Dl时，该浇口 59的整体与对应的贯通孔67的一部分以相互重合的方式配置。例如在芯骨28A被金属模52保持的状态下，多个贯通孔67以空腔53的中心轴线531为中心在周向Cl等间隔地配置。这时，多个贯通孔 67以与对应的浇口 59对置的方式，相对于该浇口 59在空腔53的周向被定位。另外，在图 7中，用点划线来表示齿轮27A在金属模52内时的浇口 59的位置。
参照图6和图8，在溶融树脂注塑成型时，例如从热流道56的针点浇口 59被挤出的注塑冷料38流入金属模52内。并且，注塑冷料38被与浇口 59对置配置的贯通孔67捕获。这时，贯通孔67的另一端672被金属模52的闭塞部69堵塞，注塑冷料38滞留在贯通孔67内。并且，溶融树脂跟着注塑冷料38流入金属模52内，并填充到金属模52内。这时， 注塑冷料38被拦在作为凹部的贯通孔67内，同时溶融树脂填充到金属模52内。在注塑成型后，芯骨28A贯通孔67整体填充有包含注塑冷料38的树脂部件四的一部分四1。
根据该构成，能够将影响齿46强度的注塑冷料38可靠地留在贯通孔67内。因此能够将注塑冷料38配置于期望的位置，其结果是能够可靠地抑制由于注塑冷料38引起的齿46的强度下降。
并且，仅由芯骨^A，即，通过一个部件形成注塑冷料捕获用的凹部。因此，针对每个个体，环状槽67大小的偏差变小。其结果是防止左右注塑冷料38的捕获性能的部分的尺寸(本实施方式相当于贯通孔67的一端671的直径L5。)比注塑冷料38尺寸小，或者相反地过大。因此，在各个体中，能够可靠地将注塑冷料38捕获于贯通孔67。其结果是能够防止注塑冷料38到达金属模52内的例如齿形成用部成型用空腔55。进而，能够更可靠地抑制成型后的齿46的强度下降。
并且，凹部是贯通芯骨28A的贯通孔67，容易通过锻造形成。并且，在注塑成型时， 能够通过金属模52的闭塞部69将贯通孔67的另一端672闭塞。因此，能够防止注塑冷料 38从贯通孔67的另一端672脱离，其结果，能够可靠地将注塑冷料38捕获在贯通孔67内。 并且，作为在注塑成型时贯通孔67的另一端672被闭塞部69堵塞的结果，在成型后的齿轮 27A中，处于贯通孔67的另一端672周围的芯骨28A的第二部分352露出。并且，若是贯通孔67，与有底的孔相比较，在深度方向能使凹部变深。因此能够在树脂成型时将注塑冷料 38可靠地捕获于贯通孔67内的深处。
图9是图8的放大图。参照图9，贯通孔67的一端671作为左右注塑冷料38的捕获性能的部分而起作用。该部分的尺寸在本实施方式中，作为上述的一端671直径L5设置。该直径L5设定为比浇口 59的大小，例如浇口 59的直径L2大(L5 > L2)，并且是不过大的大小(适于捕获的大小)。因此，注塑冷料38容易进入贯通孔67并且难以从贯通孔 67脱离。
并且，在贯通孔67填充有树脂部件四的一部分291的区域的深度L6与热流道56 的端部的上述非加热区域的长度L4相等，或者比该长度L4大(L6 ^ L4)，但优选防止注塑冷料38脱离的情形。另外，在本实施方式中，深度L6相当于贯通孔67的全长。
贯通孔67优选通过作为塑性加工的锻造形成。在该情况下，能够使加工成本廉价。并且，更优选包括作为凹部的贯通孔67的芯骨28A整体通过作为塑性加工的锻造形成。 在该情况下，因为在形成芯骨28A时，能够将贯通孔67也一起形成，所以能够使制造成本更加廉价。
并且，在本实施方式中，成型后的齿轮27A的芯骨^A的贯通孔67另一端672的内周也可以从树脂部件四露出。关于这一点，用后述的第四实施方式进行说明。
图10是本发明的第三实施方式的齿轮27B的主要部分的剖视图。在本实施方式中，替代图2所示的齿轮27、芯骨观以及作为凹部的环状槽37，使用图10所示的齿轮27B、 芯骨^B以及作为凹部的环状槽37B。齿轮27B、芯骨^B以及环状槽37B在以下的点与作为图2对应构成的齿轮27、芯骨观以及环状槽37不同，对于其他构成是相同的。齿轮27B 中，对于与齿轮27相同的构成赋予与图2对应的构成相同的符号并省略其说明。
参照图10，齿轮27B具有环状的芯骨28B和树脂部件29，该树脂部件四是通过注塑成型在芯骨^B的至少一部分(本实施方式中为一部分)上进行模压而形成的。在芯骨 28B的一个侧面34，设置有作为与浇口对置用的凹部的环状槽37B。
在环状槽37B，填充有树脂部件四的一部分四1。该注塑冷料38作为使用针点浇口方式的热流道的注塑成型过程的结果而形成。环状槽37B整体，S卩，在一端371的整体、 另一端372的整体、以及中间部373的整体填充有树脂部件四的一部分四1。
环状槽37B里侧的空间，比一端371内的空间大。即，环状槽37B的中间部373内的空间比作为该环状槽37B的入口的一端371的空间大。例如环状槽37B的中间部373的宽度L7比环状槽37B的一端371的宽度Ll宽(L7 > Li)。因此，在注塑成型时能够可靠地将注塑冷料38保持在环状槽37B的里侧。因此，能够可靠地抑制被环状槽37B捕获的注塑冷料38从环状槽37B流出。
因为齿轮27B具有环状槽37B，所以与上述第一实施方式一样，能够得到捕获注塑冷料38的效果，以及使凹部的一端大小的偏差变小的效果。
并且，注塑冷料捕获用的环状槽37B形成为以芯骨28B的中心281为中心的环状。 因此，在注塑成型时，对于芯骨^B的周向Cl，环状槽37B与浇口 59不进行对位也没有问题。
环状槽37B的里侧部分的长度L8与上述的非加热区域的长度L4 (参照图幻相等， 或比该长度长(L8 ^ L4)，但优选可靠地捕获注塑冷料38。
图11是本发明的第四实施方式的齿轮27C的主要部分的剖视图。图12是注塑成型图11的齿轮27C的树脂部件四的制造用中间体时的芯骨^A、金属模52等主要部分的剖视图。在本实施方式中，作为凹部，替代图2所示的齿轮27，使用图11所示的齿轮27C。 齿轮27C在以下的点与图6的齿轮27A不同，其他构成相同。因此，对于齿轮27C中与齿轮 27 —样的构成赋予相同的符号并省略其说明。
参照图11和图12，在本实施方式中，成型后的齿轮27C的贯通孔67的另一端672 的内周从树脂部件四露出。在该情况下注塑成型时，作为定位部件的定位销70插入上述贯通孔67的另一端672。定位销70以将芯骨28A定位于金属模52的空腔53的周向的方式构成。
定位销70形成为圆柱形状，在金属模52的空腔53的轴向配置于与贯通孔67对置的位置。定位销70在空腔53的周向以及径向与浇口 59对位。定位销70与贯通孔67 数量相同也可以，比该数量少也可以，至少为一个就可以。各销70固定于第二保持部M2。
在将芯骨28A保持于金属模52的状态下，将定位销70嵌合于贯通孔67的另一端 672的内周时，各贯通孔67 —端671跟与此对应的浇口 59在浇口的喷射方向Dl对置。
通过将定位销70插入贯通孔67的另一端672，在注塑成型时，是在空腔53的周向能够容易地进行贯通孔67与浇口 59对位。
并且，定位销70在与贯通孔67的另一端672嵌合的状态下，该另一端672被堵塞。 其结果，如上述，能够可靠地将注塑冷料38在贯通孔67捕获。并且，作为在注塑成型时定位销70与贯通孔67的另一端672嵌合的结果，在成型后的齿轮27C中，贯通孔67的另一端672露出。与此同时，各贯通孔67的一端671的整体、以及中间部673的整体填充有包含注塑冷料38的树脂部件四的一部分四1。
这样，本实施方式除了贯通孔67的另一端672露出这一点之外均与第二实施方式构成相同，所以同样能够得到与在第二实施方式说明的效果相同的效果。
以上，如各实施方式说明的，凹部(环状槽37、贯通孔67、环状槽37B)的至少一端的整体被树脂部件四的一部分291填充。因此，能够得到将注塑冷料38捕获于凹部内的效果、以及针对每个个体，凹部的一端的大小的偏差变小的效果。并且，这些效果在凹部的以下各变形例中也能够得到。
在第二实施方式中，贯通孔67里侧的至少一部分，比贯通孔67的入口( 一端671) 宽也可以。在该情况下，与第三实施方式一样，在成型时能够更可靠地抑制被捕获于凹部的注塑冷料38从凹部流出。
并且，在第二实施方式中，考虑替代贯通孔67，使用形成规定的深度，并且底被堵上的孔(有底的孔)。该有底的孔内部的尺寸与入口尺寸相同也可以。并且，有底的孔的内部的至少一部分，与第三实施方式同样地，比入口宽也可以。在凹部的内部比入口宽的情况下，成型时，能够更可靠地抑制被凹部捕获的注塑冷料38从凹部流出。并且，这些第二实施方式的变形例也可以适用于第四实施方式。
并且，考虑至少并用上述的各实施方式以及其变形例说明的各种凹部中的两种。
并且，在上述第一实施方式中，根据齿轮27的树脂部件四的制造用中间体在将芯骨观嵌入的状态将溶融树脂注塑成型来形成的情况进行说明，但是不限于此。例如第一实施方式的齿轮27的树脂部件四在将芯骨观嵌入的状态下注塑成型，齿46通过注塑成型来形成也可以。在这种情况下，能得到与在树脂部件四的制造用中间体成型后形成齿46 的情况一样的结果。
并且，第一实施方式的齿轮27以应用于蜗轮的情况为例进行了说明，但是也可以应用于蜗轮以外的齿轮、例如适用于直齿轮、斜齿轮、人字齿轮、锥齿轮、准双曲面齿轮等也可以。并且，将齿轮27应用于电动助力转向装置的减速机以外的装置也可以。将这些关于第一实施方式的变形例应用与其他实施方式也可以。
以上，通过具体的实施方式对发明进行了详细地说明，但是理解上述内容的本领域技术人员，容易想到其变更、改变以及相当的发明。因此，本发明的权利要求范围应该是与其等同的权利要求范围。
本申请与2010年3月M日向日本国特许厅提出的日本特愿2010-67978号相对应，在此引用而纳入该申请的全部公开内容。
符号说明
27、27A、27B、27C. · ·齿轮；28、28Α、28Β· · ·芯骨；29. · ·树脂部件；32. · ·外周(夕卜周面)；34... 一个侧面；35...另一个侧面；37、37B...环状槽(凹部)；38...注塑冷料；42...树脂部件外周；46...齿；56...热流道；67...贯通孔(凹部)；281...中心轴线(芯骨的中心)；601. ·.(芯骨的)第一部分；602...(芯骨的)第二部分。
权利要求
1.一种齿轮，其特征在于，具备环状的芯骨，其在一个侧面形成有凹部；以及环状的树脂部件，其通过向所述凹部喷射树脂材料而将所述芯骨的外周面以及所述芯骨的一个侧面覆盖的方式在所述芯骨上进行模压而形成，并在外周面形成有齿。
2.根据权利要求1所述的齿轮，其特征在于，所述凹部是在所述芯骨的一个侧面上与所述芯骨同轴地形成的环状的槽。
3.根据权利要求2所述的齿轮，其特征在于，所述树脂材料从与所述凹部对置配置的多个热流道喷射。
4.根据权利要求1所述的齿轮，其特征在于，所述凹部是贯通所述芯骨的所述一个侧面与另一个侧面之间的贯通孔。
5.根据权利要求1至4的任一项所述的齿轮，其特征在于， 在所述凹部填充有包含注塑冷料的树脂材料。
6.根据权利要求1至5的任一项所述的齿轮，其特征在于， 所述芯骨具有环状的第一部分，其形成有所述凹部，并且外周面以及一个侧面被所述树脂部件覆盖；以及环状的第二部分，其配置于所述第一部分的内侧，并且一个侧面从所述树脂部件露出。
7.根据权利要求6所述的齿轮，其特征在于，所述第二部分的一个侧面比所述第一部分的一个侧面突出。
8.根据权利要求6或7所述的齿轮，其特征在于，所述第一部分的另一个侧面比所述第二部分的另一个侧面突出。
全文摘要
本发明提供一种齿轮，齿轮(27、27A、27B、27C)包含环状的芯骨(28、28A、28B)，其在一个侧面(34)形成有凹部(37、67、37B)；以及环状的树脂部件(29)，其通过朝向凹部(37、67、37B)喷射树脂材料且该树脂材料以覆盖芯骨(28、28A、28B)的外周面(32)以及芯骨(28、28A、28B)的一个侧面(34)的方式在芯骨(28、28A、28B)被模压而形成该环状的树脂部件(29)，并且在该树脂部件(29)的外周面形成有齿(46)。
文档编号B29C45/26GK102510960SQ20118000383
公开日2012年6月20日 申请日期2011年3月23日 优先权日2010年3月24日
发明者涌川裕司 申请人:株式会社捷太格特