专利名称：注射成形树脂平面齿轮的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种注射成形树脂平面齿轮，其能够用于正交2轴间的动力传 递或转动传递。
技术背景近年来，在有关使用齿轮的动力传递装置的技术领域中，由于力图操作声 音安静化、轻量化和低价格化，因此多使用树脂制齿轮代替金属制齿轮。像这样的近年的技术背景也考虑了如图9~图10所示的平面齿轮100树 脂化。这些图所示的平面齿轮100在轴部101的外周侧形成大致圆板状的腹板 102，在该腹板102的外周端形成齿部103。从而，平面齿轮100的齿部103 形成得齿104在另 一 侧面10 5侧突出，该齿104在圆周方向上等间隔地形成多 个(参照专利文献l)。(专利文献1)特开2002-223673号公报(特别是参照段落号0004 ~ 0005、 图3和图5)然而，如果如图9~图10所示的金属制平面齿轮100简单地进行树脂化 (注射成形)，通过注射成形后的树脂材料的收缩(成形收缩)，齿顶面106朝 向图10的右侧方向移动，腹板102的外周端侧倾倒(弯曲变形)，产生齿104 的倾倒(齿顶面106变位到106，的位置)，齿轮精度降低，出现难以进行正确 且平滑的转动传送的情况。因此，本发明的目的在于提供一种注射成形树脂平面齿轮，其能够抑制因 注射成形后的树脂材料的收缩而引起的齿轮精度下降，能够实现正确且平滑的 转动传送。 发明内容本发明的第一方案涉及一种注射成形树脂平面齿轮，其具备凸台、从该凸 台的外周侧朝向径向外方形成的圆板状腹板、在该腹板的外周端形成的齿部。 在该发明中，前述齿部具备连接前述腹板外周端的圓筒状部分、从该圓筒状部分的 一端侧朝向径向外方形成的圆板状部分、该圓板状部分的 一侧面成为齿底 那样地在前述圆筒状部分的外周侧等间隔形成的多个齿。从而，前述腹板、前 述圆筒状部分和前述圆板状部分几乎相同壁厚地形成。而且，前述腹板和前述 圆筒状部分的连接部分的整体位于前述圆筒状部分的前述一端侧的端面和作 为该一端侧的相反侧的另一端侧的端面之间，并且相对于前述圆板状部分的另 一侧面和前述圆筒状部分的前述另 一端侧的端面，在沿着转动中心轴延伸的方 向上错位定位。本发明的第二方案在第一方案的基础上，前述圆板状部分的前述另一侧面 和前述圆筒状部分的前述一端侧的端面位于同一平面上，前述圆板状部分的外 周面和前述齿的外周面位于同一周面上，前述齿的齿顶面位于与前述圆筒状部 分的前述另一端侧的端面同一平面上。从而，权利要求2的发明其特征在于， 前述腹板的壁厚为tl，从前述圆筒状部分的前述一端侧的端面到前述另一端侧 的端面的沿着前述转动中心轴延伸的方向长度大约为3xtl,从前述腹板和前述 圆筒状部分的连接部分到前述圆筒状部分的前述一端侧的端面的沿着转动中 心轴延伸的方向的长度大约为tl,从前述腹板和前述圆筒状部分的连接部分到 前述圆筒状部分的前述另一端侧的端面的沿着前述转动中心轴延伸方向的长 度大约为tl。才艮据本发明，由于能够抑制因注射成形后的树脂材料的收缩而引起的齿轮 倾倒并且能够抑制齿轮精度下降，因此能够实现正确且平滑的转动传送。
图1 (a)是根据本发明实施例的注射成形树脂平面齿轮的正视图(从A 方向看图2的注射成形树脂平面齿轮的视图)，图1 (b)是放大示出图1 (a) 的B部的^L图；图2是根据本发明实施例的注射成形树脂平面齿轮的侧视图(从图1的C 方向看的视图)；图3是根据本发明实施例的注射成形树脂平面齿轮的后视图(从D方向 看图2的注射成形树脂平面齿轮的视图)；图4是根据本发明实施例的注射成形树脂平面齿轮的截面图，为沿着E-E 线切断图1的注射成形树脂平面齿轮的视图；图5是放大示出图4的F部的视图； 图6是放大示出图3的G部的视图；图7是部分放大示出根据本发明实施例的注射成形树脂平面齿轮的外周 端的视图，是从图6的H方向看的视图；图8是图示出根据本发明注射成形树脂平面齿轮的注射成形状态(注射成 形模具的型腔内的熔融树脂的流动)的视图；图9是现有平面齿轮的立体图；图IO是现有的平面齿轮的纵向截面图。符号说明1…注射成形树月旨平面齿轮、2…轴孑L、 3…凸台、4…腹板、5…齿部、13… 圆筒状部分、14…圆^1状部分、15…齿、16…齿底、17…背面(另一侧面)、 19...一端侧的端面、22...另一端侧的端面、23...齿顶面、25...圆板状部分的外 周面、26…齿的外周面、CL…转动中心轴具体实施方式
下面将基于附图详细描述本发明的实施例。图l至图5涉及才艮据本发明实施例的注射成形树脂平面齿轮1。这些图中， 图1 (a)是注射成形树脂平面齿轮1的正视图(从A方向看图2的注射成形 树脂平面齿轮l的视图)。而且图1 (b)是放大示出图1 (a)的B部的视图。 而且图2是注射成形树脂平面齿轮1的侧视图(从图1的C方向看的视图)。 而且图3是注射成形树脂平面齿轮1的后视图(从D方向看图2的注射成形 树脂平面齿轮1的视图)。而且图4是沿着图1的E-E线切断的视图。而且图 5是放大示出图4的F部的3见图。如这些图所示，本实施例的注射成形树脂平面齿轮1包括具有轴孔2的圆 筒状凸台3、从该凸台3的外周侧朝向径向向外方向形成的圆板状的腹板4、 在该腹板4的外周端形成的齿部5。从而，本实施例的注射成形树脂平面齿4仑 1使用聚缩醛、聚酰胺、聚苯亚硫酸酯(水'J 7工- k》只/k7 4卜')或聚对 苯二甲酸丁二醇酯(水！i :7、、f" k 7 ^ k 7夕k 一卜)等树脂材料而注射成形。在这种注射成形树脂平面齿轮1中，凸台3在轴孔2的内周面形成未图示 的键槽或花键槽等旋转停止机构，通过该旋转停止机构结合在轴孔2内嵌合的转动轴7上，能够与转动轴7 —体转动。在凸台3的外周面并且在沿着转动中心轴CL方向的中间部分形成朝向径 向外方向延伸的圆板形状的腹板4。该腹板4的内周端连接凸台3的外周面， 外周端连接齿部5。然而，在腹板4的第l侧面8上形成了靠近凸台3并且与 凸台3同心的第1圆周方向肋lla、位于该第1圆周方向肋lla和齿部5之间 并且与第一圆周方向肋lla同心的第2圆周方向肋12a。该第1侧面8的第1 圆周方向肋lla和第2圆周方向肋12a形成得从第1侧面8环状突出。而且， 腹板4的第2侧面IO上在与第1侧面8的第1圆周方向肋lla径向对称部位 上形成第1圆周方向肋llb、在与第1侧面8的第2圆周方向肋12a径向对称 的部位上形成第2圆周方向肋12b。该第2侧面10的第1圆周方向肋lib和 第2圆周方向肋12b形成得从腹板4的第2侧面IO环状突出。从而，这些第 l圆周方向肋lla、 llb和第2圓周方向肋12a、 12b的壁厚形成得与腹板4的 壁厚几乎同一壁厚(腹板4的壁厚为tl,考虑成形上的公差等，(tl )i0.3x( tl))。 这样，在腹板4的第1侧面8上形成第1圆周方向肋lla和第2圆周方向肋 12a的同时，通过在第2侧面IO上形成第1圆周方向肋llb和第2圆周方向 肋12b,提高腹板4的面刚性。齿部5具有在腹板4的外周端连接的环状圆筒状部分13、从该圆筒状部 分13的一端侧(图4和图5的左端侧)朝向径向外方向形成的锝状圆板部分 14、跨过这些圆筒状部分13和圓板状部分14形成的多个齿15。从而，如图4~ 图5所示的齿部5的截面形状由圓筒状部分13和圆板状部分14成为大致L 字形状。在齿部5的圓板状部分14的一侧面(图4和图5的右侧面)侧上，沿着 圆周方向等间隔形成齿15。从而，圆板状部分14在齿底16成为各齿15、 15 之间的一侧面。齿部5的圆板状部分14在一侧面(图4和图5的右侧面)侧上等间隔形 成多个齿15,在形成齿15的部分和与齿底16对应部分上，沿着转动中心轴 CL方向的注射成形后的收缩(成形收缩)量不同。也即，在齿部5的圆板状 部分14的背面17侧中，对应于齿15的部分比对应于齿底16的部分在转动中 心轴CL方向上较大收缩，对应于齿15的部分稍微收回(S为(1/100) ~(2/100) 'mm程度)，该收回部分成为沿着齿宽度方向(径向)延伸的凹部21 (参照图6和图7)。如图5详细示出的，在齿部5的圆筒状部分13的外周面上一体形成齿15 的齿宽度方向一端侧(径向内方端侧)。而且，圆筒状部分13的另一端侧(图 4和图5的右端侧)的端面22和齿15的端顶面23形成得成为一个面(没有 落差的的同一平面上，位于与转动中心轴CL正交的平面上)。而且，齿15的 齿宽度方向另一端侧(径向外方端侧的外圆周面26)形成得与圓板状部分14 的外周面25—致(以转动中心轴CL为中心的同一圆周面上定位)。而且，齿 15和齿15之间的空间，齿部5的径向内方端侧通过圆筒状部分13闭塞，齿 部5的径向外方端侧朝向径向外方打开。而且，圆板状部分14的背面17 (除 去凹部21的部分)形成得与圓筒状部分13的一端侧的端面19成为一个面(没 有落差的同一平面上，位于与转动中心轴CL正交的平面上)。而且，如图5所示，腹板4的外周端连接到齿部5的圆筒状部分13的内 圆周面上，以便将作为圆板状部分14的一侧面的齿底16与朝向径向内方延长 线24和腹板4的第2侧面IO几乎一致(位于同一平面上)。通过这样形成， 注射成形树脂平面齿轮1在注射成形后朝向径向内方的树脂收缩(成形收缩) 量，以腹板4为界，在图5中的左侧部分和图5中的右侧部分上几乎相等。结 果，注射成形树脂平面齿轮1如图5所示那样没有齿15的倾倒，也即没有如 下这样的情况齿顶面23比基准位置朝图5中右侧的位置23，移动，而且齿顶 面23比基准位置朝图5中左侧的位置23"移动，能够高精度地制作齿轮精度。 而且，根据本实施例的注射成形树脂平面齿轮1由于与配合齿轮的啮合位置精度为高精度，因此能够高精度的转动传送。另外，腹板4的外周端和圓筒状部分13的连接位置，如果腹板4的壁厚 为tl,则沿着从腹板4的第2侧面IO起到圆筒状部分13的一端侧的端面19 的转动中心CL延伸方向的尺寸大致为tl,沿着从腹板4的第1侧面8起到圆 筒状部分13的另一端侧的端面22的转动中心CL延伸方向的尺寸大致为tl， 但是不限于这种实施例。也即，腹板4的外周端和圆筒状部分13的连接位置， 在能够将齿轮精度维持在期望精度以内的限度内，也可以比图4和图5的形态 向齿顶面23方向移动(例如，也可以作为圆筒状部分13的内周面，并且沿着转动中心轴CL朝右侧方向移动)，而且，也可以比图4和图5的形态向圆板 状部分14的背面17方向移动。但是，即使采用任一种形态，腹板4的第2 侧面10和圆^1状部分14的背面17在沿着转动中心轴CL方向上(转动中心 轴CL延伸的方向)错位定位。从而，腹板4的第2侧面10比圆板状部分14 的背面17更靠近齿15的齿顶面23。然而，腹板4的外周端和圆筒状部分13 的连接部分的整体在圆筒状部分13的一端侧的侧面19和另一端侧的端面(相 对一端侧的端面19，位于转动中心轴CL的延伸方向的相反侧的端面)22之 间，并且相对一端侧的端面19 (圆^^状部分14的背面17)和另一端侧的端面 22,在沿着转动中心轴CL延伸的方向上错位定位。也即，腹板4的第1侧面 8向一端侧的端面19方向收回，以便与圆筒状部分13的另一端侧的端面22 产生落差。而且，腹板4的第2侧面10向另一端侧的端面22方向收回，以便 与圆筒状部分13的一端侧的端面19产生落差。这里，如图4所示，齿部5和圆筒状部分13的壁厚(t2)和圓板状部分 14的壁厚(t3)形成得与腹板4的壁厚(tl)几乎相同厚度(考虑到成形上的 尺寸精度、型腔内的熔融树脂填充率、注射成形后的冷却时间、所要求的刚性 等，下限值为0.7xtl程度，上限值为1.3xtl程度的厚度)。而且，如图4和图5所示，本实施例的注射成形树脂平面齿轮1在朝向齿 顶面23的径向内方的延长线上形成得位于第1圆周方向肋lla的顶端面和第 2圆周方向肋12a的顶端面。而且，本实施例的注射成形树脂平面齿轮l形成 得第1圆周方向肋llb的顶端面和第2圆周方向肋12a的顶端面位于朝向圆板 状部分14的背面17 (—端侧的端面19)的径向内方的延长线上。另夕卜，本实施例的注射成形树脂平面齿轮l对于第1圆周方向肋lla、 lib 和第2圆周方向肋12a、 12b中至少一个来说，从腹板4的突出长度变化(例 如，第1圆周方向肋llb的顶端面位于比朝向圆板状部分14的背面17的径向 内方的延长线上更靠内侧(图4和图5中的右侧)，第2圆周方向肋12b的顶 端面形成得比朝向圓板状部分14的背面17的径向内方的延长线上更靠外侧 (图4和图5中左侧)伸出)，对于第1圓周方向肋lla、 llb和第2圆周方向 肋12a、 12b中至少一个来说，也可以将其壁厚与其它部分不同，实现腹板4 的面刚性和整体的成形收缩的平衡，将齿顶面23的倾倒遏制在期望精度内。而且，本实施例的注射成形树脂平面齿轮1能够实现整体成形收缩的平衡，在能将齿顶面23的倾倒遏制在期望精度内的限度内，沿着转动中心轴CL 延伸的方向移动圆^1状部分14的背面17和圆筒状部分13的一端侧的端面19 的位置，也可以沿着转动中心轴CL延伸的方向移动齿顶面23和圆筒状部分 13的另一端侧的端面22的位置。而且，本实施例的注射成形树脂平面齿轮1能够实现整体成形收缩的平 衡，在能够将齿顶面23的倾倒遏制在期望精度内的限度内，也可以沿着径向 移动圆板状部分13的外周面25和齿15的外周面26。而且，本实施例的注射成形树脂平面齿轮1能够实现整体成形收缩的平 衡，在能将齿顶面23的倾倒遏制在期望精度内的限度内，也可以沿着转动中 心轴CL延伸的方向移动凸台3和腹板4的连接位置，适当变更凸台3的形状。图8是图示出根据本发明注射成形树脂平面齿轮1的注射成形状态(注射 成形模具30的型腔31内的熔融树脂的流动32)的视图。如该图8所示，从 浇口 33向型腔31内注射的熔融树脂分成向着形成型腔31内凸台的部分(3) 侧、朝向径向内方的流动32和向着形成型腔31内齿部的部分(5)侧、朝向 径向外方的流动32。从而，朝向径向外方向并形成型腔31内腹板的部分(4) 的流动的熔融树脂的流动32流入形成型腔31内的齿部的圆筒状部分的部分 (13)，形成型腔31内的齿部的部分(5)内的气体在制作齿部的部分(5)内 流动，以便集中在制作齿部的圆板状部分(14)的里面侧外周端34。结果， 从注射成形模具30取出的(注射成形后的)注射成形树脂平面齿轮1没有在 齿15产生因型腔内的气体而引起的成形不良，高精度地成形齿15。如以上那样，本实施例的注射成形树脂平面齿轮1由于能够抑制由注射成 形后的树脂收缩(成形收缩)而起的齿15的倾倒，齿轮精度实现高精度，提 高转动传送精度。另外，在圆板状部分14的背面17上如上述那样虽然由对应于圓板状部分 14的齿15的部分和对应于齿底16的部分的注射成形后的树脂收缩(成形收 缩)差而形成凹部21,除因该树脂收缩差而起的凹部21之外，也可以形成规 则或不规则的微小凹部(例如切除球的一部分后那样形状的凹部)。而且，在第l圆周方向肋lla、 llb和第2圆周方向肋12a、 12b、圆筒状部分13的内周面等上虽然图中未示出但是适宜具有拔模斜度。本发明的注射成形树脂平面齿轮由于能够在正交2轴间进行动力传送，除在正交的2轴间进行高精度转动传送的传感器等转动传送机构中广泛使用。
权利要求
1.一种注射成形树脂平面齿轮，其具备凸台、从该凸台的外周侧朝向径向外方形成的圆板状腹板、在该腹板的外周端形成的齿部，其特征在于，前述齿部具备与前述腹板外周端相连的圆筒状部分、从该圆筒状部分的一端侧朝向径向外方形成的圆板状部分、该圆板状部分的一侧面成为齿底那样地在前述圆筒状部分的外周侧等间隔地形成的多个齿，前述腹板、前述圆筒状部分和前述圆板状部分几乎形成为相同壁厚，前述腹板和前述圆筒状部分的连接部分的整体位于前述圆筒状部分的前述一端侧的端面和作为该一端侧的相反侧的另一端侧的端面之间，并且相对于前述圆板状部分的另一侧面和前述圆筒状部分的前述另一端侧的端面，在沿着转动中心轴延伸的方向上错位定位。
2.如权利要求1所述的注射成形树脂平面齿轮，其特征在于， 前述圆板状部分的前述另一侧面和前述圆筒状部分的前述一端侧的端面 位于同一平面上，前述圆板状部分的外周面和前述齿的外周面位于同一周面 上，前述齿的齿顶面位于与前述圆筒状部分的前述另一端侧的端面同一平面 上，如果前述腹板的壁厚为tl，则从前述圆筒状部分的前述一端侧的端面到前 述另 一端侧的端面的沿着前述转动中心轴延伸的方向的长度大约为3 xt 1 ，从前述腹板和前述圆筒状部分的连接部分到前述圆筒状部分的前述一端 侧的端面的沿着转动中心轴延伸方向的长度大约为tl,从前述腹板和前述圆筒状部分的连接部分到前述圆筒状部分的前述另一 端侧的端面的沿着前述转动中心轴延伸方向长度大约为tl 。
全文摘要
提供一种注射成形树脂平面齿轮，其能够抑制因注射成形后的树脂材料的收缩而引起的齿轮精度下降，能够实现正确且平滑的转动传送。注射成形树脂平面齿轮具备具有轴孔的凸台、从该凸台的外周侧朝向径向外方形成的圆板状腹板、在该腹板的外周端形成的齿部。齿部具备连接腹板外周端的圆筒状部分、从该圆筒状部分的一端侧朝向径向外方形成的圆板状部分、该圆板状部分的一侧面成为齿底那样地在圆筒状部分的外周侧等间隔形成的多个齿。腹板、圆筒状部分和圆板状部分几乎相同壁厚地形成。腹板的外周端在圆筒状部分的端面和端面之间并且沿着转动中心轴方向的大致中间处相连。
文档编号F16H55/08GK101251180SQ200810009538
公开日2008年8月27日 申请日期2008年2月18日 优先权日2007年2月19日
发明者铃木保浩 申请人:恩普乐股份有限公司