足够薄的情况下，支撑压嵌到轴套部12内的轴S的强度或者耐久度可能变得不足。相比之下，如果轴套部12过度地厚于环部14的最大厚度，则环部14的强度变得比外周树脂的强度更强。在这种情况下，可能不能获得足够的重量减轻。
[0026]金属芯10的连接部16具有板状，其中，内周与轴套部12连接并且外周与环部14连接。板状可以意味着厚度大致恒定的形状。连接部16形成为平板，其可以是盘状或者弯曲板。环部14与连接部16之间的连接和连接部16与轴套部之间的连接分别形成为如具有小的曲率半径的弯曲形状。
[0027]连接部16可以形成为比轴套部12薄。另外，连接部的厚度可以等于或者不同于环部14的最大厚度。优选地，轴套部12的厚度处于连接部16的最大厚度的1.1倍以上2倍以下的范围之内，并且更优选的，处于连接部16的最大厚度的1.3倍以下。
[0028]连接部16的径向宽度，S卩，轴套部12的外周与环部14的内周之间的距离可以形成为比轴套部12的厚度大。当该距离增大时，轴套部12和环部能够形成为更薄，从而减轻重量。
[0029]在该金属芯10中，轴套部12、连接部16和环部14由金属材料形成，其中，这三个部分互相一体地连续。优选地，至少轴套部12与连接部16之间的连接和连接部16与环部14之间的连接在整个长度中不具有机械切割的断开部。特别地，优选的是轴套部12与连接部16之间的至少一部分和连接部16与环部14之间的至少一部分分别形成有连续的金属流动。
[0030]该金属芯10利用可以包括如下的制造方法制造:通过在轴向上按压金属板而成型模锻本体的模锻处理；以及在比模锻处理高的压力条件下通过在轴向上按压模锻本体而改变模锻本体的厚度的锻造处理。
[0031]金属板可以使用具有中心孔的盘状板。虽然不特别限制用于板的材料，但是板能够由诸如热乳卷板(SPHC)这样的金属制成。优选地，板实施为已经经受磷化膜等的金属板。
[0032]在模锻处理中，例如，板可以模锻为使得分别在轴向上相对地按压径向中间部、夕卜周部和内周部。这使板变形，使得外周部和内周部相对于中间部而朝着轴向上的一侧变形，从而形成模锻本体。在该模锻本体中，大致U状截面圆环状延伸，并且一个轴侧闭合，然而另一轴侧开口。
[0033]在锻造处理中，利用与金属芯10相对应的模具，在比模锻处理高的压力条件下通过在轴向上按压模锻本体而锻造模锻本体，从而调整模锻本体的各个部分的厚度和形状。与该调整同时地，或者利用该锻造处理之后，凹凸结构13可以设置在环部14的外周表面上。在锻造处理中，各个部分可以形成为比板材薄。另外，环部14和连接部16中的任意一者或者两者可以形成为比板材薄。此外，轴套部12可以形成为比板材厚。由于模锻本体具有与金属芯10相似的形状，所以能够容易地进行锻造处理。最终，进行适当的精整加工从而制造金属芯10。
[0034]可以以下面的方式利用金属芯10制造组合部件20。例如，制备包含分别具有圆形截面形状的内周和外周的外周树脂21。然后，筒状圆周树脂材料21嵌合到金属芯10的环部14内，并且凹凸结构13的顶点与外周树脂21的内周进行接触。在这种状态下，金属芯10可以感应加热。这结果融化了外周树脂21的内周，使得在凹凸结构13完全埋入外周树脂21内的同时，凹凸结构13焊接到环部14的外周表面，从而制造树脂芯组合部件20。通过在外周树脂21的外周表面上形成期望的齿轮齿22并且将轴压嵌到轴套部12内，组合部件20能够设置成用作涡轮。
[0035]根据金属芯10和使用该金属芯的组合部件，轴套部12和环部14由在轴向上环状地延伸的材料制成，并且利用板状连接部16而互相一体地连续。另外，使得轴套部12比连接部16和环部14厚。因此，在轴套部12、环部14或者连接部16的任意一者中，不存在局部过度薄的部分，使得能够确保各个部分的强度。此外，由于在轴套部12与连接部16之间以及连接部16与环部14之间不存在边界，所以能够确保各个部分之间的连接强度。
[0036]另外，虽然轴套部12、连接部16和环部14由一体地连续的材料制成，但是使得轴套部12比连接部16和环部14厚。因此，能够可靠地确保轴S压嵌到其中的轴套部12的强度。因此，能够通过使得各部分尽可能地薄，而在确保强度的同时充分地减轻重量。
[0037]由于形成为环状的轴套部12和环部14在板状连接部16的内周和外周的相同侧上连接，所以能够缩短金属芯的整个轴向长度。另外，使得轴套部比连接部和环部厚，从而形成变薄的产品。因此，能够利用板材容易地形成产品。
[0038]在根据本实施例的金属芯10中，轴套部12的外周和内周以及环部14的内周、夕卜周和凹凸结构13分别设置在轴向上。另外，轴套部12和环部14连接到连接部16的内周和外周，并且轴套部和环部两者都相对于连接部16而布置在轴向上的相同侧处。因此，能够通过使用例如压力机在轴向上按压板材，而容易地制造金属芯10。
[0039]能够在本发明的范围内适当地修改上述实施例。例如，虽然已经举例说明了树脂齿轮设置为动力转向设备的涡轮的实施例，但是本发明还能够应用于其它齿轮。已经举例说明了这样的实例:在嵌合于金属芯10的环部14的圆周上之后，通过感应加热金属芯10而将圆周树脂材料21焊接到环部14。然而，圆周树脂材料21可以利用其它方法接合到环部14的外周表面。例如，圆周树脂材料21可以通过将融化的树脂注射成型到金属芯10的外周表面上而形成。此外，可以改变金属芯10的各个部分的形状。虽然在前述实施例中，金属芯10的连接部16已经举例为板状，但是如果形成为连接轴套部12与环部14，则连接部可以具有其他形状。
[0040]本申请基于2013年5月31日提交的日本专利申请N0.2013-116424，其全部内容通过引用并入本文。
【主权项】
1.一种用于树脂齿轮的金属芯，所述金属芯包括: 轴套部，轴压嵌到该轴套部内； 环部，该环部具有设置有凹凸结构的外周表面，并且外周树脂接合到该外周表面；以及 连接部，所述轴套部与所述环部经由该连接部而同轴地设置， 其中，所述轴套部在所述连接部的内周处布置在所述连接部的一侧上，并且在轴向上环状地延伸， 其中，所述环部在所述连接部的外周处布置在所述连接部的所述一侧的相同侧上，并且在所述轴向上环状地延伸， 其中，所述轴套部、所述连接部和所述环部由一体连续的材料形成，并且 其中，所述轴套部比所述连接部和所述环部厚。2.根据权利要求1所述的金属芯，其中，所述金属芯适于用于动力转向设备的树脂齿轮，并且所述轴套部适于收纳轴，转向力传输到该轴。3.根据权利要求1或2所述的金属芯，其中，所述轴套部的厚度处于所述环部的最大厚度的1.1倍以上1.3倍以下的范围内。4.根据权利要求1至3的任意一项所述的金属芯，其中，所述轴套部与所述连接部之间的部分以及所述连接部与所述环部之间的部分分别形成有连续的金属流动。5.一种树脂齿轮组合部件，包括: 根据权利要求1至4的任意一项所述的金属芯；以及 外周树脂，该外周树脂焊接所述金属芯的所述环部的所述外周表面，其中，所述外周树脂设置有齿轮齿部。
【专利摘要】提供了一种用于树脂齿轮的金属芯和树脂齿轮组合部件。该金属芯包括：轴套部，轴压嵌到该轴套部内；环部，外周树脂接合到该环部；以及连接部，轴套部与环部经由该连接部而同轴地设置。轴套部在连接部的内周处布置在连接部的一侧上，并且在轴向上环状延伸。环部在连接部的外周处布置在连接部的形同侧上，并且在轴向上环状地延伸。轴套部、连接部和环部由一体连续的材料形成。轴套部比连接部和环部厚。
【IPC分类】F16H55/22, F16H55/06
【公开号】CN105324594
【申请号】CN201480031300
【发明人】一色信元, 铃木亮介
【申请人】高周波热錬株式会社
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2014年5月28日
【公告号】EP3004689A1, US20160123451, WO2014192966A1