(57)【要約】【課題】自動車用部品等の動力伝達機構や各種産業機器等において使用される大口径の樹脂歯車に関し、ゲート数を増やすことなく、射出圧力損失の低減が図れ、ボイドの発生を防ぐことができる。【解決手段】大径のブラケット２の外周に、周方向複数のゲートから樹脂を射出成形して、大口径の環状に形成される樹脂歯車１であって、ブラケット２の外周に一体形成されたボス部１１と、ボス部１１から径方向外向きに延びるウェブ部１２と、ウェブ部１２の外周に形成され外周面に歯部１４を有したリム部１３とからなり、ウェブ部１２に、径方向に延びる複数の放射状リブ１５と、周方向に延びる環状リブ１６とが形成されたものである。【選択図】　図４
2004116646.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向複数のゲートから樹脂を射出成形して、大口径の環状に形成される樹脂歯車であって、
外周面に歯部を有するとともに、内外周間の径方向中間部に周方向に延びる環状リブが形成されている、ことを特徴とする樹脂歯車。
【請求項２】
大径のブラケットの外周に、周方向複数のゲートから樹脂を射出成形して、大口径の環状に形成される樹脂歯車であって、
前記ブラケットの外周に一体形成されたボス部と、前記ボス部から径方向外向きに延びるウェブ部と、前記ウェブ部の外周に形成され外周面に歯部を有したリム部とからなり、
前記ウェブ部に、径方向に延びる複数の放射状リブと、周方向に延びる環状リブとが形成されている、ことを特徴とする樹脂歯車。
【請求項３】
請求項１または２記載の樹脂歯車において、口径が５０〜３００ｍｍであることを特徴とする樹脂歯車。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用部品等の動力伝達機構や各種産業機器等において使用される大口径の樹脂歯車に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、大径の金属製ブラケットの外周に、射出成形により一体形成した大口径の樹脂歯車がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
大口径の樹脂歯車の場合、樹脂の量が多くなることから、軽量化のために肉厚はできるだけ薄く設計されており、それによる強度不足を補うために径方向に延びる複数の放射状リブが形成されている。
【０００４】
ブラケットの外周に樹脂歯車を形成する際は、周方向に複数のゲートを有した金型を用い、ゲートから樹脂を射出成形して形成する。射出成形が完了すると、型割りして樹脂歯車がブラケットに一体形成される。
【０００５】
【特許文献１】
特願２００１−３５４６５２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
大口径の樹脂歯車を射出成形する際、金型の隣り合うゲートの間隔が大きくなる。溶融樹脂は各ゲートから注入されて金型内に充填されるが、ゲートの間隔が大きいと、ゲートから注入された溶融樹脂の流路が長くなり、かつ、形成される樹脂歯車は薄肉であるため流路の体積は小さい。その結果、温度の低い金型に、樹脂が長時間接すると共に、金型に接する溶融樹脂の割合も増えることで、溶融樹脂が成形途中で冷えて固まり、射出圧が掛かり難くなってボイドが発生するおそれがある。
【０００７】
そこで、ゲート数を増やして、流路を短くすことが考えられる。しかし、ゲート数が増えると、型割り時にゲート部分において樹脂を引き千切るために必要な力が大きくなり、樹脂歯車に歪が発生するなどの新たな問題が生じ、ゲート数の増大にも限界がある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、周方向複数のゲートから樹脂を射出成形して、大口径の環状に形成される樹脂歯車であって、外周面に歯部を有するとともに、内外周間の径方向中間部に周方向に延びる環状リブが形成されているものである。
【０００９】
具体的には、大径のブラケットの外周に、周方向複数のゲートから樹脂を射出成形して、大口径の環状に形成される樹脂歯車であって、前記ブラケットの外周に一体形成されたボス部と、前記ボス部から径方向外向きに延びるウェブ部と、前記ウェブ部の外周に形成され外周面に歯部を有したリム部とからなり、前記ウェブ部に、径方向に延びる複数の放射状リブと、周方向に延びる環状リブとが形成されているものである。
【００１０】
大口径の環状の樹脂歯車の口径としては、５０〜３００ｍｍである。ここで、口径とは、環状の樹脂歯車の開口内周面の直径である。
【００１１】
樹脂歯車は、ＣＶＴの変速用ボールねじ装置のブラケット等に射出成形されて、ブラケット等に一体形成される樹脂製の歯車や、ブラケット等に一体形成されず、例えば、中心に回転軸等を取付ける取付孔を有した樹脂製の歯車が単体にて射出成形されるものであってもよい。
【００１２】
周方向に延びる環状リブの本数は１本であってもよく、あるいは径方向に複数本形成されていてもよい。また、環状リブは、樹脂歯車の両側面に形成されていてもよく、あるいは片側面にのみ形成されていてもよい。さらに、環状リブの径方向位置は、径方向のほぼ中央に限らず、内周寄り、あるいは外周寄りに形成されていてもよい。
【００１３】
本発明の樹脂歯車によると、径方向中間部に周方向に延びる環状リブを形成したので、射出成形時にゲートから注入された溶融樹脂が金型内を流れる際に、環状リブに相当する体積の大きな空間を通って周方向に流れる。すなわち、周方向における流路の体積が大きくなり、温度の低い金型に、溶融樹脂が接する時間が短くなると共に、金型に接する溶融樹脂の割合も減少し、溶融樹脂の流動性が向上する。よって、溶融樹脂が途中で冷えて固まるのを防止でき、射出圧が掛かり易くなり射出圧力損失の低減が図れ、ボイドの発生を防ぐことができる。
【００１４】
このように、大口径の樹脂歯車を射出成形する際、ゲート数を増やすことなく、ボイドの発生を防ぐことができ、型割り時にゲート部分において樹脂を引き千切るために必要な力が小さくて済み、樹脂歯車に歪が発生するなどの問題も生じない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態に係る樹脂歯車を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は本実施形態の歯車装置の正面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ断面図、図３は図２の部分拡大断面図、図４は樹脂歯車の部分拡大正面図である。
【００１７】
本実施形態は、大径の環状のブラケット２の外周に、金型に形成された周方向複数のゲートから樹脂を射出成形して、大口径の樹脂歯車１を形成したものであり、ブラケット２と樹脂歯車１にて歯車装置と称する。
【００１８】
樹脂歯車１の口径は５０〜３００ｍｍである。ここで、口径とは、環状の樹脂歯車の開口内周面の直径である。
【００１９】
樹脂歯車１は、ブラケット２の外周に一体形成されたボス部１１と、ボス部１１から径方向外向きに延びるウェブ部１２と、ウェブ部１２の外周に形成されかつ外周面に歯部１４を有したリム部１３とからなる。ウェブ部１２の軸方向の厚み寸法は、軽量化のため、ボス部１１ならびにリム部１３の軸方向の厚み寸法に比べて小さく設定されている。
【００２０】
ウェブ部１２の両側面には、それぞれ等間隔に配置された径方向に延びる複数の放射状リブ１５と、周方向に延びる環状リブ１６が形成されている。環状リブ１６は、ウェブ部１２の両側面に、各々同一径にて隣り合う放射状リブ１５間に掛け渡されるように形成されている。環状リブ１６の軸方向の厚み寸法は、放射状リブ１５の軸方向の厚み寸法と同等に形成されている。
【００２１】
環状リブ１６は、周方向における樹脂の流量を増大させるために形成されるものであり、ウェブ部１２の両側面あるいは片側面のいずれに形成するか、径方向に配置する本数や径方向の位置、軸方向ならびに径方向の厚み寸法などは特に限定されるものではない。
【００２２】
樹脂歯車１は、ブラケット２を固定型と可動型とで構成された成形型内に配置し、成形型のうちブラケット２の外周域に対応するキャビティ内に、周方向に所定の間隔で位置する複数のゲートから樹脂を射出成形することにより、ブラケット２の外周に一体的に形成される。ブラケット２と樹脂歯車１とは、軸心回りに回転一体に設けられ、樹脂歯車１のリム部１３の歯部１４には、回転動力源から駆動力が伝達されて回転する減速歯車の歯部が噛合される。
【００２３】
樹脂歯車を構成する樹脂材料としては、例えば、オレフィン系樹脂（ポリプロピレンなど）、フッ素樹脂、スチレン系樹脂（アクリロニトリル−スチレン共重合体、ＡＢＳ樹脂など）、アクリル系樹脂（ポリメタクリル酸メチルなど）、ポリエステル系樹脂（ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリアルキレンアリーレート（ホモポリエステル）、アルキレンアリレート単位を有するコポリエステル、ポリアリレート系樹脂、液晶性ポリエステルなど）、ポリカーボネート系樹脂（ビスフェノールＡ型ポリカーボネートなど）、ポリアミド系樹脂（ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０などの脂肪族ナイロン、芳香族ナイロンＭＸＤ−６など）、ポリアセタール系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリスルホンエーテル系樹脂などが例示できる。
【００２４】
上記樹脂材料には補強繊維が含まれていてもよい。補強繊維としては、無機繊維（ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、チタン酸カリウム、チタン酸バリウム、アルミナ繊維、シリカ繊維、炭化ケイ素繊維、窒化ケイ素繊維等）や、有機繊維（アラミド繊維等）などが例示できる。
【００２５】
このように構成された樹脂歯車１によると、ウェブ部１２に周方向に延びる環状リブ１６を形成したので、射出成形時にゲートから注入された溶融樹脂が金型内を流れる際に、環状リブ１６に相当する体積の大きな空間を通って周方向に流れる。すなわち、周方向における流路の体積が大きくなり、温度の低い金型に、溶融樹脂が接する時間が短くなると共に、金型に接する溶融樹脂の割合も減少し、溶融樹脂の流動性が向上する。よって、溶融樹脂が途中で冷えて固まるのを防止でき、射出圧が掛かり易くなり射出圧力損失の低減が図れ、ボイドの発生を防ぐことができる。
【００２６】
このように、大口径の樹脂歯車１を射出成形する際、ゲート数を増やすことなく、ボイドの発生を防ぐことができ、型割り時にゲート部分において樹脂を引き千切るために必要な力が小さくて済み、樹脂歯車１に歪が発生するなどの問題も生じない。
【００２７】
また、ウェブ部１２に、複数の放射状リブ１５に加え、周方向に延びる環状リブ１６を形成したことにより、樹脂歯車１の軽量化を図りながらも強度ならびに剛性の向上が図れる。
【００２８】
さらに、環状リブ１６を形成したことにより、ゲートから注入された溶融樹脂が合流するウエルド部において、樹脂歯車１が径方向に割れて破損するのを防止できる。すなわち、環状リブ１６を追加することで、樹脂歯車１の周方向の引張強度が向上し、樹脂歯車１が径方向に割れて周方向に口が開くのを防止でき、ウエルド部のヒートショック強度が仕様を満足するものとなる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明の樹脂歯車によると、ゲート数を増やすことなく、射出圧力損失の低減が図れ、ボイドの発生を防ぐことができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の歯車装置の正面図
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面図
【図３】図２の部分拡大断面図
【図４】本発明の実施形態の樹脂歯車の部分拡大正面図
【符号の説明】
１　　樹脂歯車
２　　ブラケット
１１　ボス部
１２　ウェブ部
１３　リム部
１４　歯部
１５　放射状リブ
１６　環状リブ
【図１】
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【図２】
2004116646.tif 000004
【図３】
2004116646.tif 000005
【図４】
2004116646.tif 000006