(57)【要約】【課題】磨耗した摩耗粉の回転軸上方への飛散抑制が図れ、更に円柱形の金属製回転軸とのクリアランスを保ち、成形時の樹脂収縮の均一化も成しうる歯車及びそれを用いた電子制御スロットル装置を提供することにある。【解決手段】歯車１１０は、円盤の外周面に形成され、山及び谷からなる複数の歯部と、該円盤の中心に形成され、円柱形の金属製回転軸が組込まれる円筒状の軸穴１１３とを有する。歯部及び軸穴が一体的に成形されている。複数の溝１１４は、軸穴１１３の軸方向の内周面に、軸穴中心から放射状に、かつ、軸穴中心に対して、対称に配置及び形成されている。リング状部１１８は、軸穴の軸方向の内周面であって、溝の形成されてない部位に形成される。円柱形の金属製回転軸１０８が組込まれると、リング状部１１８が回転軸とリング状に重なり合う。リング状部１１８において、細長い溝に溜め込んだ磨耗粉の歯車外周への飛散を抑制する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円盤の外周面に形成され、山及び谷からなる複数の歯部と、
該円盤の中心に形成され、円柱形の金属製回転軸が組込まれる円筒状の軸穴とを有し、
前記歯部及び軸穴が一体的に成形されている歯車であって、
前記軸穴の軸方向の内周面に、軸穴中心から放射状に、前記軸穴中心に対して、対称に配置及び形成された複数の細長い溝と、
前記軸穴の軸方向の内周面であって、前記溝の形成されてないリング状部とを備え、
前記円柱形の金属製回転軸が組込まれると、前記リング状部が前記回転軸とリング状に重なり合うことを特徴とする歯車。
【請求項２】
請求項１記載の歯車において、
前記リング状部から外面方向に対して形成され、前記軸穴を袋状に包む、同一樹脂からなる袋状部を備えることを特徴とする歯車。
【請求項３】
請求項２記載の歯車において、
前記袋状部の外面中央部に、樹脂を充填する１点のゲートを配置し、射出成形により形成したことを特徴とする歯車。
【請求項４】
請求項１記載の歯車において、
前記円盤の径が大きな第１歯車部と、径が小さい第２歯車部とを備え、
前記第１歯車部及び第２歯車部の回転軸方向が、前記軸穴に対し、同一方向で一体に形成したことを特徴とする歯車。
【請求項５】
モータと、吸気通路に回転可能に配置され、回転することで内燃機関に吸入される空気量を可変するスロットル弁と、前記モータの動力を前記スロットル弁に伝達する歯車とを有し、
前記歯車は、円盤の外周面に形成され、山及び谷からなる複数の歯部と、
該円盤の中心に形成され、円柱形の金属製回転軸が組込まれる円筒状の軸穴とを有し、前記歯部及び軸穴が一体的に成形されている電子制御スロットル装置であって、
前記歯車は、
前記軸穴の軸方向の内周面に、軸穴中心から放射状に、前記軸穴中心に対して、対称に配置及び形成された複数の細長い溝と、
前記軸穴の軸方向の内周面であって、前記溝の形成されてないリング状部とを備え、
前記円柱形の金属製回転軸が組込まれると、前記リング状部が前記回転軸とリング状に重なり合うことを特徴とする電子制御スロットル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯車及びそれを用いた電子制御スロットル装置に係り、特に、樹脂製の歯車に適用するに好適な歯車及びそれを用いた電子制御スロットル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、電子制御スロットル装置では、歯車は、例えば、大径の第１歯車に、動力を駆動するモータの歯車が噛み合い、小径の第２歯車に、空気流量を調節するスロットル弁が組込まれた歯車が噛み合い、第１歯車と第２歯車の径の差で、モータの回転速度を減速させ、且つモータの動力を増幅させ、スロットル弁に回転動力を伝達している。
【０００３】
近年、この種の歯車は軽量化および低コストから樹脂材からなる樹脂製歯車が自動車部品として多く用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
尚、使用状態においては、歯車の作動が左右に往復する回転運動であり、更に歯車にはモータの動力とこの動力に対して、相反する方向でバネ力が加わるため、過酷な環境下で使用される（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４０３００８７号公報
【特許文献２】特開２００５−１５５４８８号公報
【特許文献３】特許第４７２５７２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、円柱形の金属製回転軸と樹脂製歯車の回転軸組込み穴の間には、歯車の伝達動力及び回転運動から摩擦が生じる。この摩擦から摩擦熱が生じ、更に材質の柔らかい樹脂製歯車の回転軸組込み穴周囲の樹脂部位が摩耗する。摩耗した樹脂は紛状になり、磨耗した摩耗粉は歯車の回転運動に伴い回転軸上方へ移動し、更に回転運動の遠心力で歯車外周へと飛散する。
【０００７】
少なくとも飛散した磨耗粉は、互いに噛み合う歯車の間に噛みこむと、滑らかな歯車の回転運動を阻害し、振動や騒音を発生する要因であった。更に動力の伝達が阻害されると、歯先に多大な負荷が加わり、結果的に歯の破損等を引き起こし、流入空気量を制御する電子制御スロットル装置等においては、制御不良を引き起こす懸念があった。その他、歯車の摺動性を図るため、予め樹脂にカーボン材を添加して使用する際においては、飛散した摩耗粉が電気的接触部位に積もり重なり、電気伝達するカーボン材により電気的ショートを生じさせ、同様に制御不良を引き起こす懸念があった。
【０００８】
このため、例えば予め回転軸組込み穴内周面に対し、穴の両端を貫通する切欠部が設けてある歯車において、切欠部が磨耗粉の通路となり、一旦磨耗粉を溜め込むことが可能となる。しかし切欠部の両端が穴両端を貫通していることから、磨耗粉は切欠部を通り穴外部へと流出する。よって同様に磨耗した摩耗粉は歯車の回転運動に伴い回転軸上方へ移動し、更に回転運動の遠心力で歯車外周へと飛散する懸念があった。
【０００９】
更に、切欠部の両端が穴両端を貫通していることから、円柱形の金属製回転軸とのクリアランスにおいて、切欠部によって、前記クリアランスを全周均一に保つことが困難であり、歯の噛み合わせ誤差を引き起こす懸念があった。
【００１０】
更に切欠部の配置において、単独や奇数配列、もしくは回転軸組込み穴中心に対し、非対称に配列される（例えば、特許文献３参照）と、成形時の樹脂収縮が均一でなくなり、穴の真円精度を悪化させ、歯の噛み合わせ精度を阻害する懸念があった。
【００１１】
本発明の目的は、磨耗した摩耗粉の回転軸上方への飛散抑制が図れ、更に円柱形の金属製回転軸とのクリアランスを保ち、成形時の樹脂収縮の均一化も成しうる歯車及びそれを用いた電子制御スロットル装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、円盤の外周面に形成され、山及び谷からなる複数の歯部と、該円盤の中心に形成され、円柱形の金属製回転軸が組込まれる円筒状の軸穴とを有し、前記歯部及び軸穴が一体的に成形されている歯車であって、前記軸穴の軸方向の内周面に、軸穴中心から放射状に、前記軸穴中心に対して、対称に配置及び形成された複数の細長い溝と、前記軸穴の軸方向の内周面であって、前記溝の形成されてないリング状部とを備え、前記円柱形の金属製回転軸が組込まれると、前記リング状部が前記回転軸とリング状に重なり合うようにしたものである。  
かかる構成により、磨耗した摩耗粉の回転軸上方への飛散抑制が図れ、更に円柱形の金属製回転軸とのクリアランスを保ち、成形時の樹脂収縮の均一化も成しえるものとなる。
【００１３】
（２）上記（１）において、好ましくは、前記リング状部から外面方向に対して形成され、前記軸穴を袋状に包む、同一樹脂からなる袋状部を備えるようにしたものである。
【００１４】
（３）上記（２）において、好ましくは、前記袋状部の外面中央部に、樹脂を充填する１点のゲートを配置し、射出成形により形成したものである。
【００１５】
（４）上記（１）において、好ましくは、前記円盤の径が大きな第１歯車部と、径が小さい第２歯車部とを備え、前記第１歯車部及び第２歯車部の回転軸方向が、前記軸穴に対し、同一方向で一体に形成したものである。
【００１６】
（５）また、上記目的を達成するために、本発明は、モータと、吸気通路に回転可能に配置され、回転することで内燃機関に吸入される空気量を可変するスロットル弁と、前記モータの動力を前記スロットル弁に伝達する歯車とを有し、前記歯車は、円盤の外周面に形成され、山及び谷からなる複数の歯部と、該円盤の中心に形成され、円柱形の金属製回転軸が組込まれる円筒状の軸穴とを有し、前記歯部及び軸穴が一体的に成形されている電子制御スロットル装置であって、前記歯車は、前記軸穴の軸方向の内周面に、軸穴中心から放射状に、前記軸穴中心に対して、対称に配置及び形成された複数の細長い溝と、前記軸穴の軸方向の内周面であって、前記溝の形成されてないリング状部とを備え、前記円柱形の金属製回転軸が組込まれると、前記リング状部が前記回転軸とリング状に重なり合うようにしたものである。  
かかる構成により、磨耗した摩耗粉の回転軸上方への飛散抑制が図れ、更に円柱形の金属製回転軸とのクリアランスを保ち、成形時の樹脂収縮の均一化も成しえるものとなる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、磨耗した摩耗粉の回転軸上方への飛散抑制が図れ、更に円柱形の金属製回転軸とのクリアランスを保ち、成形時の樹脂収縮の均一化も成しうるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施形態による電子制御スロットル装置の構成を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態による歯車の構成を示す背面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態による歯車が回転軸に組込れる際の説明図である。
【図５】本発明の第１の実施形態による歯車が回転軸に組込れた状態での断面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態による歯車の使用後における状態を示す断面図である。
【図７】図６のＢ−Ｂ断面の部分拡大図である。
【図８】図６のＥ方向から見た部分拡大図である。
【図９】本発明の第１の実施形態による歯車における、金型から取出した後の成形後の、樹脂の収縮方向Ｖの説明図である。
【図１０】図２のＡ−Ａ断面の部分拡大図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態による歯車の構成を示す背面図である。
【図１２】図１１のＡ−Ａ断面図である。
【図１３】図１１のＡ−Ａ断面の部分拡大図である。
【図１４】本発明の第２の実施形態による歯車が回転軸に組込れた状態での断面図である。
【図１５】本発明の第２の実施形態による歯車の使用後における状態を示す断面図である。
【図１６】図１５のＢ−Ｂ断面の部分拡大図である。
【図１７】図１５のＥ方向から見た部分拡大図である。
【図１８】本発明の第２の実施形態による歯車のモールド成形時の樹脂流動図である。
【図１９】本発明の第２の実施形態による歯車における、金型から取出した後の成形後の、樹脂の収縮方向ＶＶの説明図である。
【図２０】図１１のＡ−Ａ断面の部分拡大図である。
【図２１】本発明の第３の実施形態による歯車の構成を示す背面図である。
【図２２】図２１のＡ−Ａ断面図である。
【図２３】本発明の第３の実施形態による歯車が回転軸に組込れる際の説明図である。
【図２４】本発明の第３の実施形態による歯車が回転軸に組込れた状態での断面図である。
【図２５】本発明の第３の実施形態による歯車の使用後における状態を示す断面図である。
【図２６】図２５のＢ−Ｂ断面の部分拡大図である。
【図２７】図２５のＥ方向から見た部分拡大図である。
【図２８】本発明の第３の実施形態による歯車における、金型から取出した後の成形後の、樹脂の収縮方向ＶＶＶの説明図である。
【図２９】図２１のＡ−Ａ断面の部分拡大図である。
【図３０】本発明の第４の実施形態による歯車の構成を示す背面図である。
【図３１】図３０のＡ−Ａ断面図である。
【図３２】図３０のＡ−Ａ断面の部分拡大図である。
【図３３】本発明の第４の実施形態による歯車が回転軸に組込れた状態での断面図である。
【図３４】本発明の第４の実施形態による歯車の使用後における状態を示す断面図である。
【図３５】図３４のＢ−Ｂ断面の部分拡大図である。
【図３６】図３４のＥ方向から見た部分拡大図である。
【図３７】本発明の第３の実施形態による歯車における、金型から取出した後の成形後の、樹脂の収縮方向ＶＶＶＶの説明図である。
【図３８】図３０のＡ−Ａ断面の部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図１〜図１０を用いて、本発明の第１の実施形態による歯車及びそれを用いた電子制御スロットル装置の構成及び動作について説明する。  
最初に、図１を用いて、本実施形態による電子制御スロットル装置の構成について説明する。  
図１は、本発明の第１の実施形態による電子制御スロットル装置の構成を示す断面図である。
【００２０】
本実施形態の電子制御スロットル装置は、ガソリンエンジン用のモータ駆動式絞り弁（スロットル弁）制御装置であり、非接触式の回転角度検出装置を備えている。
【００２１】
アルミダイキャスト製の絞り弁組体（以下スロットルボディと呼ぶ）６には、吸気通路１（以下ボアと呼ぶ）とモータ２３を収納するためのモータハウジング２３Ａが一緒に成型されている。
【００２２】
スロットルボディ６には、ボア１の一つの直径線に沿って金属製の回転軸（以下スロットルシャフトと呼ぶ）３が配置されている。スロットルシャフト３の両端は、ニードルベアリング９，１０で回転支持されている。ニードルベアリング９，１０は、スロットルボディ６に設けた軸受ボス部７，８に圧入固定されている。また、スロットルシャフト３上に設けたスリット部にＣ型ワッシャ（以下スラストリテーナと呼ぶ）１２を挿入後、ニードルベアリング９を圧入することで、スロットルシャフト３の軸方向の可動量を規制している。
【００２３】
かくしてスロットルシャフト３は、スロットルボディ６に対して回転可能に支持されている。スロットルシャフト３には、金属材製の円板で構成される絞り弁（以下スロットルバルブと呼ぶ）２がスロットルシャフト３に設けたスリットに差し込まれ、ねじ４，５でスロットルシャフト３に固定されている。
【００２４】
かくして、スロットルシャフト３が回転するとスロットルバルブ２が回転し、結果的に吸気通路１の断面積が変化してエンジンへの吸入空気流量が制御される。
【００２５】
モータハウジング２３Ａはスロットルシャフト３とほぼ並行に形成されている。ブラシ式直流モータで構成されるモータ２３がモータハウジング２３Ａ内に差込まれ、スロットルボディ６の側壁６Ａにモータ２３のブラケットのフランジ部をねじ止めすることで固定されている。また、モータ２３の端部にはウェーブワッシャ２６が配設されモータ２３を保持する。
【００２６】
軸受ボス部７，８の開口はニードルベアリング９，１０で封止されており、シャフトシール部を構成し、機密を保つよう構成されている。また、軸受ボス部８側の端部はキャップ１１で封止されており、スロットルシャフト３の端部およびニードルベアリング１０が露出することを防止している。
【００２７】
これにより、軸受部からの空気の漏れ、あるいは軸受の潤滑用のグリースが外気中や、後述するセンサ室に漏れ出すのを防止している。
【００２８】
モータ２３の回転軸端部には歯数の最も少ない金属製の出力ギア２５が固定されている。この出力ギア２５が設けられた側のスロットルボディ側面部にはスロットルシャフト３を回転駆動するための減速歯車機構やばね機構が纏めて配置されている。そして、これら機構部は、スロットルボディ６の側面部に固定される樹脂材製のカバー（以下ギアカバーと呼ぶ）２７で覆われている。そして、このギアカバー２７で覆われた、いわゆるギア収納室にインダクタンス式の非接触型回転角度検出装置（以下スロットルセンサと呼ぶ）が設けられ、中間ギア２１の回転角度を検出し、これにより間接的にスロットルシャフト３の回転角度、結果的にはスロットルバルブ２の開度が検出される。
【００２９】
カバー部材としてのギアカバー２７には、センサ用回路基板としての固定基板２８が接着剤により固定される。固定基板２８は、ギアカバー２７に接着された後表面と裏面にコーティング剤を塗布することにより摩耗粉や腐食性ガスから保護される。
【００３０】
ギアカバー２７側のスロットルシャフト３の端部には、スロットルギア１３が固定されている。スロットルギア１３は、金属プレート１４と、この金属プレート１４に樹脂で形成された樹脂材製ギア部１５とから構成されている。金属プレート１４の外周部に樹脂成形によって樹脂材製ギア部１５がモールド成形されている。
【００３１】
金属プレート１４は、中央に孔を有する。スロットルシャフト３の先端部の周囲にはねじ溝が刻まれている。金属プレート１４の孔にスロットルシャフト３の先端を差込み、ねじ部にナット１９を螺合することでスロットルシャフト３に金属プレート１４を固定する。かくして、金属プレート１４及び、そこに成形された樹脂材製ギア部１５はスロットルシャフト３と一体に回転する。
【００３２】
スロットルギア１３の背面とデフォルトレバー１７の間に、弦巻ばねで形成されたデフォルトスプリング１６が挟持されている。デフォルトレバー１７とスロットルボディ６の側面との間に、弦巻ばねで形成されたリターンスプリング１８が挟持されている。
【００３３】
リターンスプリング１８の片側は軸受ボス７の周囲を取巻き、その先端がスロットルボディ６に形成された切欠きに係止され、端部は回転方向には回転できないように構成されている。他端はデフォルトレバー１７の円筒形樹脂部を取巻き、その先端がデフォルトレバー１７に形成された孔に係止され、この端部はデフォルトレバー１７と一体となって回転するように構成されている。またデフォルトレバー１７の外周部には、樹脂で形成された回転止め突起があり、この突起がスロットルボディ６に形成されたもう一つの切欠き部との当接により、回転方向片側への回転を制限されており、同時にリターンスプリング１８によりに回転が制限された方向へ荷重を与えられている。スロットルギア１３の背面とデフォルトレバー１７のスロットルギア側の面は、それぞれが持つ突起形状により制限された範囲で回転可能に嵌合している。デフォルトスプリング１６は、端部をデフォルトレバー１７に形成された孔に係止され、もう一方の端部はスロットルギア１３の背面に形成された突起形状に係止されている。デフォルトスプリング１６により、スロットルギア１３はデフォルトレバー１７に対し回転方向片側へ荷重を与えられている。
【００３４】
かくして、デフォルトスプリング１６及びリターンスプリング１８の予荷重により、モータ２３が通電されていないときスロットルバルブ２がデフォルト位置を維持するよう構成されている。
【００３５】
本実施例はガソリンエンジンの絞り弁制御装置に関するため、スロットルバルブ２のデフォルト位置、つまりモータ２３の電源が切断されているときにスロットルバルブ２が初期位置として与えられている開度位置は全閉位置から約３０％開いた中間開度である。
【００３６】
モータ２３の回転軸に取付けられた出力ギア２５とスロットルシャフト３に固定されたスロットルギア１３との間にはスロットルボディ６の側面に設けた穴６Ａに一端が圧入固定された金属材製のギアシャフト２２（支持軸）に回転可能に支持された中間ギア２１が噛み合っている。中間ギア２１は出力ギア２５と噛み合う大径ギア２１Ａとスロットルギア１３と噛み合う小径ギア２１Ｂとから構成されている。両ギアは樹脂成形により一体に成型される。中間ギア２１の小径ギア２１Ｂの端部に開口する開口部２２Ｂから大径ギア２１Ａ側に向けて支持軸挿通穴２２Ａが形成されている。中間ギア２１はこの支持軸挿通穴２２Ａにギアシャフト２２（支持軸）を遊嵌することで回転可能に支持される。これらギア２５，２１Ａ，２１Ｂ，１３は２段の減速歯車機構を構成している。
【００３７】
かくして、モータ２３の回転は、この減速歯車機構を介してスロットルシャフト３に伝達される。
【００３８】
これら減速機構やばね機構は樹脂材製のギアカバー２７によって覆われている。ギアカバー２７の開口端側周縁にはシール部材３２を挿入する溝が形成されており、シール部材３２がこの溝に装着された状態で、ギアカバー２７をスロットルボディ６に被せると、シール部材３２がスロットルボディ６の側面に形成されているギア収納室の周囲のフレームの端面に密着してギア収納室内を外気から遮蔽する。この状態でギアカバー２７をスロットルボディ６に６個のクリップで固定する。
【００３９】
次に、図２〜図１０を用いて、本実施形態による歯車の構成について説明する。  
図２は、本発明の第１の実施形態による歯車の構成を示す背面図である。図３は、図２のＡ−Ａ断面図である。図４は、本発明の第１の実施形態による歯車が回転軸に組込れる際の説明図である。図５は、本発明の第１の実施形態による歯車が回転軸に組込れた状態での断面図である。図６は、本発明の第１の実施形態による歯車の使用後における状態を示す断面図である。図７は、図６のＢ−Ｂ断面の部分拡大図である。図８は、図６のＥ方向から見た部分拡大図である。図９は、本発明の第１の実施形態による歯車における、金型から取出した後の成形後の、樹脂の収縮方向Ｖの説明図である。図１０は、図２のＡ−Ａ断面の部分拡大図である。なお、各図において、同一符号は同一部分を示している。
【００４０】
図２，図３は、本実施形態の樹脂製歯車１１０を示している。本実施形態の樹脂製歯車１１０は、例えば、図１に示した電子制御スロットル装置において、中間ギア２１として用いられる。
【００４１】
樹脂製歯車１１０は、大径の第１歯車部１１１と、小径の第２歯車部１１２を有している多段歯車である。歯車部１１１，１１２は、それぞれ、円盤の外周面に形成され、山及び谷からなる複数の歯部と、該円盤の中心に形成され、円柱形の金属製回転軸が組込まれる円筒状の軸穴１１３とを有している。ここで、第１歯車１１１及び第２歯車１１２の回転軸方向は、軸穴１１３に対し、同一方向で一体に形成されている。
【００４２】
軸穴１１３の軸方向の内周面には、、軸穴１１３の中心から放射状に、複数の細長い溝１１４が形成されている。図示の例では、溝１１４の数は４本であり、偶数本である。４本の溝１１４は、全て円周方向に同じ幅を有し、また、径方向に同じ深さを有し、軸穴１１３の中心に対して、対称に配置されている。
【００４３】
また、溝１１４は、軸穴１１３の軸方向の全域に設けられてるものではなく、図示の例では、上部側に、溝が設けられてない部位がある。溝が設けられてない部位は、その形状が円環状であるため、リング状部１１８と称する。
【００４４】
また、第１歯車部１１１の両側面には、凹部１１６，１１７が形成され、また、軸穴１１３の外周面にはリング状のリブ１１５を一体に形成されている。
【００４５】
図４に示すように、円筒状の軸穴１１３には、図示の下部方向から、矢印Ｊ方向に向かって、円柱形の金属製回転軸１０８が組込まれる。樹脂製歯車１１０は、組込まれる回転軸１０８を中心に、回転軸１０８に対比して、矢印Ｒ１方向に回転運動を行う回転体である。樹脂製歯車１１０は、歯１１１，１１２と相手の歯が噛み合い、当該回転運動により動力を伝達する。
【００４６】
図５は、本発明の第１の実施形態による歯車が回転軸に組込れた状態を示している。回転軸１０８は、回転軸取付け部材１００に取り付けられている。回転軸取付け部材１００は、例えば、図１の例では、スロットルボディ６が該当する。歯車１１０は、回転軸１０８によって回転可能に支持されている。歯車１１０の回転時、歯車１１０の外周は、歯車１１０の溝の内周側の、リング状部１１８や、リング状部１１８の下部の溝１１４が設けられてない部位と接触している。円柱形の金属製回転軸１０８と樹脂製歯車１１０の回転軸組込み穴の内周面の間に生じる摩擦により、樹脂製歯車１１０が削れて、摩耗粉が発生する。
【００４７】
次に、図６〜図８を用いて、摩耗粉の溜め込みについて説明する。
【００４８】
本実施形態の樹脂製歯車１１０には、前述のように、回転軸１０８と接触する歯車の軸穴の内周面に複数の溝１１４を設けている。そのため、金属製回転軸１０８と樹脂製歯車１１０との接触により、歯車１１０から発生した摩耗粉ＰＡは、軸穴１１３の軸方向の内周面に形成した複数の細長い溝１１４に溜め込まれる。
【００４９】
一方、軸穴１１３の回転軸挿入末端部は、溝１１４の無い部位（リング状部１１８）が形成されているため、円柱形の金属製回転軸１０８が組込まれ際に、図６に示すＣ部において、リング状部１１８が回転軸１０８とリング状に重なり合うため、細長い溝１１４に溜め込んだ磨耗粉ＰＡの歯車１１０の外周への飛散抑制が可能になる。
【００５０】
また、リング状部１１８において、リング状に回転軸１０８の外周面に隣接したことで、回転軸１０８とのクリアランスを全周均一に保つことが可能になる。
【００５１】
次に、図９を用いて、本実施形態による歯車における、金型から取出した後の成形後の、樹脂の収縮方向Ｖについて説明する。
【００５２】
前述したように、本実施形態において、複数の細長い溝１１４は、軸穴１１３中心に対して、対称に配置及び形成している。そのため、図９に示すように、成形時の樹脂収縮Ｖに対してもバランスを保つことが可能になる。
【００５３】
次に、図１０を用いて、本実施形態の歯車に用いる溝１１４の寸法について説明する。
【００５４】
図１０に示すように、細長い溝１１４の長さＨ２は、軸穴１１３の軸方向長さＨ１に対して、Ｈ２＝Ｈ１×（０．７０〜０．９９）としている。また、細長い溝１１４の深さＴを軸穴１１３の軸径Ｄに対して、Ｔ＝Ｄ×（０．０１〜０．１０）としている。さらに、細長い溝１１４の幅Ｌを軸穴１１３の軸径Ｄに対して、Ｌ＝Ｄ×（０．１０〜０．４０）としている。なお、リング状部１１８の軸方向の長さＨ３は、Ｈ３＝Ｈ１−Ｈ２である。
【００５５】
これらの寸法とすることで、歯車の軸穴に生じる摩耗粉を効果的に溝１１４の内部に保持し、外部への飛散を防止することができる。
【００５６】
図２に示した樹脂製歯車１１０は、モールド成形により一体的に形成される。すなわち、図２に示した４本の溝１１４も、歯車１１０の成形時に一体的に成形される。
【００５７】
モールドに用いられる樹脂としては、基材となるナイロン樹脂に、フッ素樹脂と、ガラスファイバー若しくはカーボンフィラーが添加されたものを用いる。フッ素樹脂は、回転軸１０８に対する摺動性を向上するために用いられる。ガラスファイバーは、歯車１１０の強度を向上させるために用いられる。カーボンフィラーは、回転軸１０８に対する摺動性を向上するためと、歯車１１０の強度を向上させるために用いられる。
【００５８】
溝１１４は、例えば、切削加工により形成することも可能であるが、本実施形態では、モールド成形により形成している。溝１１４を切削加工により形成した場合、その切削面には、ガラスファイバーやカーボンフィラーが露出することになる。この露出したガラスファイバーやカーボンフィラーにより、金属製の回転軸の摩耗が発生する。回転軸が摩耗すると、歯車の回転不良を引き起こす恐れがある。それに対して、溝１１４をモールド成形することで、溝の表面にガラスファイバーやカーボンフィラーの端部が露出することがなくなり、回転軸の摩耗を防止することができる。
【００５９】
以上説明したように、本実施形態によれば、部品点数を増やすことなく、また作業工数を複雑にすることなく、樹脂製の歯車を品質及び精度に優れ、安価で容易な製法で提供することできる。
【００６０】
次に、図１１〜図２０を用いて、本発明の第２の実施形態による歯車及びそれを用いた電子制御スロットル装置の構成及び動作について説明する。なお、本実施形態による電子制御スロットル装置の構成は、図１に示したものと同様である。
【００６１】
図１１は、本発明の第２の実施形態による歯車の構成を示す背面図である。図１２は、図１１のＡ−Ａ断面図である。図１３は、本発明の第２の実施形態による歯車における、金型から取出した後の成形後の、樹脂の収縮方向ＶＶの説明図である。図１４は、本発明の第２の実施形態による歯車が回転軸に組込れた状態での断面図である。図１５は、本発明の第２の実施形態による歯車の使用後における状態を示す断面図である。図１６は、図１５のＢ−Ｂ断面の部分拡大図である。図１７は、図１５のＥ方向から見た部分拡大図である。図１８は、本発明の第２の実施形態による歯車のモールド成形時の樹脂流動図である。図１９は、本発明の第２の実施形態による歯車における、金型から取出した後の成形後の、樹脂の収縮方向ＶＶの説明図である。図２０は、図１１のＡ−Ａ断面の部分拡大図である。なお、各図において、同一符号は同一部分を示している。
【００６２】
図１１，図１２は、本実施形態の樹脂製歯車１２０を示している。本実施形態の樹脂製歯車１２０は、例えば、図１に示した電子制御スロットル装置において、中間ギア２１として用いられる。
【００６３】
樹脂製歯車１２０は、円盤状の外周面に山谷からなる複数の歯形形状が形成された大径の第１歯車部１２１と、小径の第２歯車部１２２を有している。第１歯車１２１及び第２歯車１２２の回転軸方向が軸穴１２３に対し、同一方向で一体に形成されている多段歯車である。
【００６４】
軸穴１２３の軸方向の内周面には、、軸穴１２３の中心から放射状に、複数の細長い溝１２４が形成されている。図示の例では、溝１２４の数は４本であり、偶数本である。４本の溝１２４は、全て円周方向に同じ幅を有し、また、径方向に同じ深さを有し、軸穴１２３の中心に対して、対称に配置されている。
【００６５】
また、溝１２４は、軸穴１２３の軸方向の全域に設けられてるものではなく、図示の例では、上部側に、溝が設けられてない部位がある。溝が設けられてない部位は、その形状が円環状であるため、リング状部と称する。
【００６６】
また、第１歯車部１２１の両側面には、凹部１２６，１２７が形成され、また、軸穴１２３の外周面にはリング状のリブ１２５を一体に形成されている。
【００６７】
さらに、本実施形態の歯車１２０では、細長い溝１２４の無い部位（リング状部）から外面方向に対して、軸穴１２３を袋状に包む、同一樹脂からなる部位（袋状部１２９）を、隙間無く一体に形成している。なお、軸穴１２３を袋状に包む、同一樹脂からなる部位（袋状部１２９）の外面中央部に、樹脂が充填するゲートＧを１点配置し、射出成形で形成している。１点のゲートによるモールド成形については、図１８や図２０を用いて後述する。
【００６８】
図１３に示すように、円筒状の軸穴１２３には、図示の下部方向から、矢印Ｊ方向に向かって、円柱形の金属製回転軸１０８が組込まれる。樹脂製歯車１２０は、組込まれる回転軸１０８を中心に、回転軸１０８に対比して、矢印Ｒ１方向に回転運動を行う回転体である。樹脂製歯車１２０は、歯１２１，１２２と相手の歯が噛み合い、当該回転運動により動力を伝達する。
【００６９】
図１４は、本発明の第２の実施形態による歯車が回転軸に組込れた状態を示している。回転軸１０８は、回転軸取付け部材１００に取り付けられている。回転軸取付け部材１００は、例えば、図１の例では、スロットルボディ６が該当する。歯車１２０は、回転軸１０８によって回転可能に支持されている。歯車１２０の回転時、歯車１２０の外周は、歯車１２０の溝の内周側の、リング状部や、リング状部の下部の溝１２４が設けられてない部位と接触している。円柱形の金属製回転軸１０８と樹脂製歯車１２０の回転軸組込み穴の内周面の間に生じる摩擦により、樹脂製歯車１２０が削れて、摩耗粉が発生する。
【００７０】
次に、図１５〜図１７を用いて、摩耗粉の溜め込みについて説明する。
【００７１】
本実施形態の樹脂製歯車１２０には、前述のように、回転軸１０８と接触する歯車の軸穴の内周面に複数の溝１２４を設けている。そのため、金属製回転軸１０８と樹脂製歯車１２０との接触により、歯車１２０から発生した摩耗粉ＰＡは、軸穴１２３の軸方向の内周面に形成した複数の細長い溝１２４に溜め込まれる。
【００７２】
ここで、本実施形態では、細長い溝１２４の無い部位から外面方向に対して、軸穴１２３を袋状に包む、同一樹脂からなる部位（袋状部１２９）を、隙間無く一体に形成したことで、回転軸１０８に歯車１２０を組込んだ際、回転軸１０８は袋状の軸穴１２３に覆いかぶさるため、歯車１２０の上面に通じる隙間が無くなり、摩耗粉ＰＡは軸穴１２３内に留めることができる。
【００７３】
更に、回転軸１０８と軸穴１２３の間にできる空間Ｆは、回転軸１０８と軸穴１２３の重なり擦れ合う部位で生じた微量な摩耗粉ＰＡにおいても、溜め込むことができる。
【００７４】
また、リング状部において、リング状に回転軸１０８の外周面に隣接したことで、回転軸１０８とのクリアランスを全周均一に保つことが可能になる。
【００７５】
ここで、前述したように、本実施形態において、複数の細長い溝１２４は、軸穴１２３中心に対して、対称に配置及び形成している。また、軸穴１２３を袋状に包む、同一樹脂からなる部位（袋状部１２９）の外面中央部に、樹脂が充填するゲートＧを１点配置し、射出成形で形成している。
【００７６】
これにより、図１８に示すように、樹脂流動Ｍを中心から外周に向けて均一に流すことができる。
【００７７】
次に、図１９を用いて、本実施形態による歯車における、金型から取出した後の成形後の、樹脂の収縮方向ＶＶについて説明する。
【００７８】
多点ゲートＧを用いると、ウエルドＵ等の強度低下や精度不良要因が生じる。それに炊いてして、１点ゲートを使用できることで、これらの不具合を解消できる。さらに、図１８に示すように、樹脂の収縮方向ＶＶを均一化できるため、樹脂製歯車１２０の歯形精度や寸法精度の向上が図れる。
【００７９】
製法面で、コールドランナーにより成形した際には、１点ゲートでありランナー廃材量を最小化することが可能であり、コスト低減が図れる。また、ホットランナーにより成形した際には、ダイレクトに１点ゲートから充填できるため、ランナーレス化することが可能であり、最もコストパフォーマンス性に優れた低コスト化が望める。
【００８０】
組立性では、回転軸への挿入時において、軸穴が袋状であることから空気だまりが生じる。しかし、細長い溝が空気の通り道となり、空気だまりの空気を外部へ逃がす役割を果たすため、組立性においても阻害せず、スムーズな回転軸への挿入を可能にする。
【００８１】
次に、図２０を用いて、本実施形態の歯車に用いる溝の寸法について説明する。
【００８２】
図２０に示すように、細長い溝１２４の長さＨ２は、軸穴１２３の軸方向長さＨ１に対して、Ｈ２＝Ｈ１×（０．５０〜０．９０）としている。また、細長い溝１２４の深さＴを軸穴１２３の軸径Ｄに対して、Ｔ＝Ｄ×（０．０１〜０．１０）としている。さらに、細長い溝１２４の幅Ｌを軸穴１２３の軸径Ｄに対して、Ｌ＝Ｄ×（０．１０〜０．４０）としている。なお、リング状部の軸方向の長さＨ３は、Ｈ３＝Ｈ１−Ｈ２である。
【００８３】
これらの寸法とすることで、歯車の軸穴に生じる摩耗粉を効果的に溝１２４の内部に保持し、外部への飛散を防止することができる。
【００８４】
図１１に示した樹脂製歯車１２０は、モールド成形により一体的にされる。すなわち、図１１に示した４本の溝１２４も、歯車１２０の成形時に一体的に成形される。
【００８５】
モールドに用いられる樹脂としては、基材となるナイロン樹脂に、フッ素樹脂と、ガラスファイバー若しくはカーボンフィラーが添加されたものを用いる。フッ素樹脂は、回転軸１０８に対する摺動性を向上するために用いられる。ガラスファイバーは、歯車１２０の強度を向上させるために用いられる。カーボンフィラーは、回転軸１０８に対する摺動性を向上するためと、歯車１２０の強度を向上させるために用いられる。
【００８６】
溝１２４は、例えば、切削加工により形成することも可能であるが、本実施形態では、モールド成形により形成している。溝１２４を切削加工により形成した場合、その切削面には、ガラスファイバーやカーボンフィラーが露出することになる。この露出したガラスファイバーやカーボンフィラーにより、回転軸の摩耗が発生する。回転軸が摩耗すると、歯車の回転不良を引き起こす恐れがある。それに対して、溝１２４をモールド成形することで、回転軸の摩耗を防止することができる。
【００８７】
以上説明したように、本実施形態によれば、部品点数を増やすことなく、また作業工数を複雑にすることなく、樹脂製の歯車を品質及び精度に優れ、安価で容易な製法で提供することできる。
【００８８】
本実施形態では、特に、摩耗粉は、袋状部位に溜め込むことができる。
【００８９】
次に、図２１〜図２９を用いて、本発明の第３の実施形態による歯車及びそれを用いた電子制御スロットル装置の構成及び動作について説明する。なお、本実施形態による電子制御スロットル装置の構成は、図１に示したものと同様である。
【００９０】
図２１は、本発明の第３の実施形態による歯車の構成を示す背面図である。図２２は、図２１のＡ−Ａ断面図である。図２３は、本発明の第３の実施形態による歯車が回転軸に組込れる際の説明図である。図２４は、本発明の第３の実施形態による歯車が回転軸に組込れた状態での断面図である。図２５は、本発明の第３の実施形態による歯車の使用後における状態を示す断面図である。図２６は、図２５のＢ−Ｂ断面の部分拡大図である。図２７は、図２５のＥ方向から見た部分拡大図である。図２８は、本発明の第３の実施形態による歯車における、金型から取出した後の成形後の、樹脂の収縮方向ＶＶＶの説明図である。図２９は、図２１のＡ−Ａ断面の部分拡大図である。なお、各図において、同一符号は同一部分を示している。
【００９１】
図２１，図２２は、本実施形態の樹脂製歯車１３０を示している。本実施形態の樹脂製歯車１３０は、例えば、図１に示した電子制御スロットル装置において、中間ギア２１として用いられる。
【００９２】
樹脂製歯車１３０は、円盤状の外周面に山谷からなる複数の歯形形状が形成された大径の第３歯車部１３１と、小径の第２歯車部１３２を有している。第３歯車１３１及び第２歯車１３２の回転軸方向が軸穴１３３に対し、同一方向で一体に形成されている多段歯車である。
【００９３】
軸穴１３３の軸方向の内周面には、、軸穴１３３の中心から放射状に、複数の細長い溝１３４が形成されている。図示の例では、溝１３４の数は１４本であり、偶数本である。１４本の溝１３４は、全て円周方向に同じ幅を有し、また、径方向に同じ深さを有し、軸穴１３３の中心に対して、対称に配置されている。ここで、本実施形態の特徴として、細長い溝１３４は、溝１３４の深さを浅く且つ溝幅を狭く微細に分割して、内周全面に数多く形成している。
【００９４】
本実施形態では、このように、細長い溝１３４を、溝深さを浅く且つ溝幅を狭く微細に分割して、内周全面に数多く形成したことで、回転軸１０８と軸穴１３３との接触面積を減らすことができるため、摩擦力の低減や騒音の低減が図れる。
【００９５】
また、接触面積が減ることで、氷点下以下の環境下において、水分の凍結等による回転軸１０８との固着力低減が望める。
【００９６】
更に回転軸１０８と軸穴１３３の間に細かくて細い空間１３４を多く介在させることができるため、摩擦から生じる摩擦熱の放熱効果が望める。
【００９７】
また、空間１３４を多く介在させることで、氷点下以下の環境下において、樹脂と金属の線膨張差から、歯車１３０の軸穴径Ｄが回転軸１０８径よりも小さく縮み、回転軸１０８に締付け力が生じた際に、空間１３４が締付け力の応力緩和部位となり、締付け力の低減効果が望める。
【００９８】
また、溝１３４は、軸穴１３３の軸方向の全域に設けられてるものではなく、図示の例では、上部側に、溝が設けられてない部位がある。溝が設けられてない部位は、その形状が円環状であるため、リング状部１３８と称する。
【００９９】
また、第３歯車部１３１の両側面には、凹部１３６，１３７が形成され、また、軸穴１３３の外周面にはリング状のリブ１３５を一体に形成されている。
【０１００】
図２３に示すように、円筒状の軸穴１３３には、図示の下部方向から、矢印Ｊ方向に向かって、円柱形の金属製回転軸１０８が組込まれる。樹脂製歯車１３０は、組込まれる回転軸１０８を中心に、回転軸１０８に対比して、矢印Ｒ１方向に回転運動を行う回転体である。樹脂製歯車１３０は、歯１３１，１３２と相手の歯が噛み合い、当該回転運動により動力を伝達する。
【０１０１】
図２４は、本発明の第３の実施形態による歯車が回転軸に組込れた状態を示している。回転軸１０８は、回転軸取付け部材１００に取り付けられている。回転軸取付け部材１００は、例えば、図１の例では、スロットルボディ６が該当する。歯車１３０は、回転軸１０８によって回転可能に支持されている。歯車１３０の回転時、歯車１３０の外周は、歯車１３０の溝の内周側の、リング状部１３８や、リング状部１３８の下部の溝１３４が設けられてない部位と接触している。円柱形の金属製回転軸１０８と樹脂製歯車１３０の回転軸組込み穴の内周面の間に生じる摩擦により、樹脂製歯車１３０が削れて、摩耗粉が発生する。
【０１０２】
次に、図２５〜図２７を用いて、摩耗粉の溜め込みについて説明する。
【０１０３】
本実施形態の樹脂製歯車１３０には、前述のように、回転軸１０８と接触する歯車の軸穴の内周面に複数の溝１３４を設けている。そのため、金属製回転軸１０８と樹脂製歯車１３０との接触により、歯車１３０から発生した摩耗粉ＰＡは、軸穴１３３の軸方向の内周面に形成した複数の細長い溝１３４に溜め込まれる。
【０１０４】
一方、軸穴１３３の回転軸挿入末端部は、溝１３４の無い部位（リング状部１３８）が形成されているため、円柱形の金属製回転軸１０８が組込まれ際に、図中のＣ部において、リング状部１３８が回転軸１０８とリング状に重なり合うため、細長い溝１３４に溜め込んだ磨耗粉ＰＡの歯車１３０の外周への飛散抑制が可能になる。
【０１０５】
また、リング状部１３８において、リング状に回転軸１０８の外周面に隣接したことで、回転軸１０８とのクリアランスを全周均一に保つことが可能になる。
【０１０６】
次に、図２８を用いて、本実施形態による歯車における、金型から取出した後の成形後の、樹脂の収縮方向ＶＶＶについて説明する。
【０１０７】
前述したように、本実施形態において、複数の細長い溝１３４は、軸穴１３３中心に対して、対称に配置及び形成している。そのため、図９に示すように、成形時の樹脂収縮ＶＶＶに対してもバランスを保つことが可能になる。
【０１０８】
次に、図２９を用いて、本実施形態の歯車に用いる溝の寸法について説明する。
【０１０９】
図２９に示すように、細長い溝１３４の長さＨ２は、軸穴１３３の軸方向長さＨ１に対して、Ｈ２＝Ｈ１×（０．５０〜０．９９）としている。また、細長い溝１３４の深さＴ’を軸穴１３３の軸径Ｄに対して、Ｔ’＝Ｄ×（０．０１〜０．０５）としている。さらに、細長い溝１３４の幅Ｌ’を軸穴１３３の軸径Ｄに対して、Ｌ’＝Ｄ×（０．０１〜０．１０）としている。なお、リング状部１３８の軸方向の長さＨ３は、Ｈ３＝Ｈ１−Ｈ２である。
【０１１０】
これらの寸法とすることで、歯車の軸穴に生じる摩耗粉を効果的に溝１３４の内部に保持し、外部への飛散を防止することができる。
【０１１１】
図２１に示した樹脂製歯車１３０は、モールド成形により一体的にされる。すなわち、図２１に示した１４本の溝１３４も、歯車１３０の成形時に一体的に成形される。
【０１１２】
モールドに用いられる樹脂としては、基材となるナイロン樹脂に、フッ素樹脂と、ガラスファイバー若しくはカーボンフィラーが添加されたものを用いる。フッ素樹脂は、回転軸１０８に対する摺動性を向上するために用いられる。ガラスファイバーは、歯車１３０の強度を向上させるために用いられる。カーボンフィラーは、回転軸１０８に対する摺動性を向上するためと、歯車１３０の強度を向上させるために用いられる。
【０１１３】
溝１３４は、例えば、切削加工により形成することも可能であるが、本実施形態では、モールド成形により形成している。溝１３４を切削加工により形成した場合、その切削面には、ガラスファイバーやカーボンフィラーが露出することになる。この露出したガラスファイバーやカーボンフィラーにより、回転軸の摩耗が発生する。回転軸が摩耗すると、歯車の回転不良を引き起こす恐れがある。それに対して、溝１３４をモールド成形することで、回転軸の摩耗を防止することができる。
【０１１４】
以上説明したように、本実施形態によれば、部品点数を増やすことなく、また作業工数を複雑にすることなく、樹脂製の歯車を品質及び精度に優れ、安価で容易な製法で提供することできる。
【０１１５】
次に、図３０〜図３８を用いて、本発明の第４の実施形態による歯車及びそれを用いた電子制御スロットル装置の構成及び動作について説明する。なお、本実施形態による電子制御スロットル装置の構成は、図１に示したものと同様である。
【０１１６】
図３０は、本発明の第４の実施形態による歯車の構成を示す背面図である。図３１は、図３０のＡ−Ａ断面図である。図３２は、図３０のＡ−Ａ断面の部分拡大図である。図３３は、本発明の第４の実施形態による歯車が回転軸に組込れた状態での断面図である。図３４は、本発明の第４の実施形態による歯車の使用後における状態を示す断面図である。図３５は、図３４のＢ−Ｂ断面の部分拡大図である。図３６は、図３４のＥ方向から見た部分拡大図である。図３７は、本発明の第３の実施形態による歯車における、金型から取出した後の成形後の、樹脂の収縮方向ＶＶＶＶの説明図である。図３８は、図３０のＡ−Ａ断面の部分拡大図である。なお、各図において、同一符号は同一部分を示している。
【０１１７】
図３０，図３１は、本実施形態の樹脂製歯車１４０を示している。本実施形態の樹脂製歯車１４０は、例えば、図１に示した電子制御スロットル装置において、中間ギア２１として用いられる。
【０１１８】
樹脂製歯車１４０は、円盤状の外周面に山谷からなる複数の歯形形状が形成された大径の第１歯車部１４１と、小径の第４歯車部１４２を有している。第１歯車１４１及び第４歯車１４２の回転軸方向が軸穴１４３に対し、同一方向で一体に形成されている多段歯車である。
【０１１９】
軸穴１４３の軸方向の内周面には、、軸穴１４３の中心から放射状に、複数の細長い溝１４４が形成されている。図示の例では、溝１４４の数は１４本であり、偶数本である。１４本の溝１４４は、全て円周方向に同じ幅を有し、また、径方向に同じ深さを有し、軸穴１４３の中心に対して、対称に配置されている。
【０１２０】
本実施形態では、このように、細長い溝１４４を、溝深さを浅く且つ溝幅を狭く微細に分割して、内周全面に数多く形成したことで、回転軸１０８と軸穴１４３との接触面積を減らすことができるため、摩擦力の低減や騒音の低減が図れる。
【０１２１】
また、接触面積が減ることで、氷点下以下の環境下において、水分の凍結等による回転軸１０８との固着力低減が望める。
【０１２２】
更に回転軸１０８と軸穴１４３の間に細かくて細い空間１４４を多く介在させることができるため、摩擦から生じる摩擦熱の放熱効果が望める。
【０１２３】
また、空間１４４を多く介在させることで、氷点下以下の環境下において、樹脂と金属の線膨張差から、歯車１４０の軸穴径Ｄが回転軸１０８径よりも小さく縮み、回転軸１０８に締付け力が生じた際に、空間１４４が締付け力の応力緩和部位となり、締付け力の低減効果が望める。
【０１２４】
また、溝１４４は、軸穴１４３の軸方向の全域に設けられてるものではなく、図示の例では、上部側に、溝が設けられてない部位がある。溝が設けられてない部位は、その形状が円環状であるため、リング状部と称する。
【０１２５】
また、第１歯車部１４１の両側面には、凹部１４６，１４７が形成され、また、軸穴１４３の外周面にはリング状のリブ１４５を一体に形成されている。
【０１２６】
さらに、本実施形態の歯車１４０では、細長い溝１４４の無い部位（リング状部）から外面方向に対して、軸穴１４３を袋状に包む、同一樹脂からなる部位（袋状部１４９）を、隙間無く一体に形成している。なお、軸穴１４３を袋状に包む、同一樹脂からなる部位（袋状部１４９）の外面中央部に、樹脂が充填するゲートＧを１点配置し、射出成形で形成している。
【０１２７】
図３２に示すように、円筒状の軸穴１４３には、図示の下部方向から、矢印Ｊ方向に向かって、円柱形の金属製回転軸１０８が組込まれる。樹脂製歯車１４０は、組込まれる回転軸１０８を中心に、回転軸１０８に対比して、矢印Ｒ１方向に回転運動を行う回転体である。樹脂製歯車１４０は、歯１４１，１４２と相手の歯が噛み合い、当該回転運動により動力を伝達する。
【０１２８】
図３３は、本発明の第４の実施形態による歯車が回転軸に組込れた状態を示している。回転軸１０８は、回転軸取付け部材１００に取り付けられている。回転軸取付け部材１００は、例えば、図１の例では、スロットルボディ６が該当する。歯車１４０は、回転軸１０８によって回転可能に支持されている。歯車１４０の回転時、歯車１４０の外周は、歯車１４０の溝の内周側の、リング状部や、リング状部の下部の溝１４４が設けられてない部位と接触している。円柱形の金属製回転軸１０８と樹脂製歯車１４０の回転軸組込み穴の内周面の間に生じる摩擦により、樹脂製歯車１４０が削れて、摩耗粉が発生する。
【０１２９】
次に、図３４〜図３６を用いて、摩耗粉の溜め込みについて説明する。
【０１３０】
本実施形態の樹脂製歯車１４０には、前述のように、回転軸１０８と接触する歯車の軸穴の内周面に複数の溝１４４を設けている。そのため、金属製回転軸１０８と樹脂製歯車１４０との接触により、歯車１４０から発生した摩耗粉ＰＡは、軸穴１４３の軸方向の内周面に形成した複数の細長い溝１４４に溜め込まれる。
【０１３１】
ここで、本実施形態では、細長い溝１４４の無い部位から外面方向に対して、軸穴１４３を袋状に包む、同一樹脂からなる部位（袋状部１４９）を、隙間無く一体に形成したことで、回転軸１０８に歯車１４０を組込んだ際、回転軸１０８は袋状の軸穴１４３に覆いかぶさるため、歯車１４０の上面に通じる隙間が無くなり、摩耗粉ＰＡは軸穴１４３内に留めることができる。
【０１３２】
更に、回転軸１０８と軸穴１４３の間にできる空間Ｆは、回転軸１０８と軸穴１４３の重なり擦れ合う部位で生じた微量な摩耗粉ＰＡにおいても、溜め込むことができる。
【０１３３】
また、リング状部において、リング状に回転軸１０８の外周面に隣接したことで、回転軸１０８とのクリアランスを全周均一に保つことが可能になる。
【０１３４】
次に、図３７を用いて、本実施形態による歯車における、金型から取出した後の成形後の、樹脂の収縮方向ＶＶＶＶについて説明する。
【０１３５】
前述したように、本実施形態において、複数の細長い溝１４４は、軸穴１４３中心に対して、対称に配置及び形成している。また、軸穴１４３を袋状に包む、同一樹脂からなる部位（袋状部１４９）の外面中央部に、樹脂が充填するゲートＧを１点配置し、射出成形で形成している。これにより、図３７に示すように、樹脂流動Ｍを中心から外周に向けて均一に流すことができる。
【０１３６】
多点ゲートＧを用いると、ウエルドＵ等の強度低下や精度不良要因が生じる。それに炊いてして、１点ゲートを使用できることで、これらの不具合を解消できる。さらに、図１８に示すように、樹脂の収縮方向ＶＶＶＶを均一化できるため、樹脂製歯車１４０の歯形精度や寸法精度の向上が図れる。
【０１３７】
製法面で、コールドランナーにより成形した際には、１点ゲートでありランナー廃材量を最小化することが可能であり、コスト低減が図れる。また、ホットランナーにより成形した際には、ダイレクトに１点ゲートから充填できるため、ランナーレス化することが可能であり、最もコストパフォーマンス性に優れた低コスト化が望める。
【０１３８】
組立性では、回転軸への挿入時において、軸穴が袋状であることから空気だまりが生じる。しかし、細長い溝が空気の通り道となり、空気だまりの空気を外部へ逃がす役割を果たすため、組立性においても阻害せず、スムーズな回転軸への挿入を可能にする。
【０１３９】
次に、図３８を用いて、本実施形態の歯車に用いる溝の寸法について説明する。
【０１４０】
図３８に示すように、細長い溝１４４の長さＨ２は、軸穴１４３の軸方向長さＨ１に対して、Ｈ２＝Ｈ１×（０．５０〜０．９０）としている。また、細長い溝１４４の深さＴ’を軸穴１４３の軸径Ｄに対して、Ｔ’＝Ｄ×（０．０１〜０．０５）としている。さらに、細長い溝１４４の幅Ｌ’を軸穴１４３の軸径Ｄに対して、Ｌ’＝Ｄ×（０．０１〜０．１０）としている。なお、リング状部の軸方向の長さＨ３は、Ｈ３＝Ｈ１−Ｈ２である。
【０１４１】
これらの寸法とすることで、歯車の軸穴に生じる摩耗粉を効果的に溝１４４の内部に保持し、外部への飛散を防止することができる。
【０１４２】
図３０に示した樹脂製歯車１４０は、モールド成形により一体的にされる。すなわち、図１１に示した１４本の溝１４４も、歯車１４０の成形時に一体的に成形される。
【０１４３】
モールドに用いられる樹脂としては、基材となるナイロン樹脂に、フッ素樹脂と、ガラスファイバー若しくはカーボンフィラーが添加されたものを用いる。フッ素樹脂は、回転軸１０８に対する摺動性を向上するために用いられる。ガラスファイバーは、歯車１４０の強度を向上させるために用いられる。カーボンフィラーは、回転軸１０８に対する摺動性を向上するためと、歯車１４０の強度を向上させるために用いられる。
【０１４４】
溝１４４は、例えば、切削加工により形成することも可能であるが、本実施形態では、モールド成形により形成している。溝１４４を切削加工により形成した場合、その切削面には、ガラスファイバーやカーボンフィラーが露出することになる。この露出したガラスファイバーやカーボンフィラーにより、回転軸の摩耗が発生する。回転軸が摩耗すると、歯車の回転不良を引き起こす恐れがある。それに対して、溝１４４をモールド成形することで、回転軸の摩耗を防止することができる。
【０１４５】
以上説明したように、本実施形態によれば、部品点数を増やすことなく、また作業工数を複雑にすることなく、樹脂製の歯車を品質及び精度に優れ、安価で容易な製法で提供することできる。
【０１４６】
本実施形態では、特に、摩耗粉は、袋状部位に溜め込むことができる。
【０１４７】
以上の各実施形態の何れかの樹脂製歯車を用いて、少なくても大径の第１歯車に、動力を駆動するモータの歯車を噛み合わせ、小径の第２歯車部に、空気流量を調節するスロットル弁が組込まれた歯車を噛み合わせ、前記第１歯車と第２歯車の径の差で、モータの回転速度を減速させ、且つモータの動力を増幅させ、スロットル弁に回転動力を伝達することで、部品点数を増やすことなく、また作業工数を複雑にすることなく容易な製法で、磨耗粉の歯車外周への飛散抑制が可能で、品質及び精度に優れ、安価な減速歯車を得ることができる。
【０１４８】
更にこの減速歯車を、流入空気量を制御する電子制御スロットル装置に組込むことで、磨耗粉の噛み込み防止が図れ、常時滑らかな歯車の回転運動を可能とし、更に振動や騒音の発生を抑え、歯の破損要因も低減でき、電気的ショート等の防止が図れる電子制御スロットル装置を得ることができる。
【０１４９】
尚、本発明は、上記の記した製品に限定されることなく適用できる。例えばモータなどの回転体を形成するものや回転体を用いて角度や位置、変位をセンシングするセンサなどに適用できる。
【符号の説明】
【０１５０】
１００…回転軸取付け部材
１０８…回転軸
１１０，１２０，１３０，１４０…樹脂製歯車
１１１，１２１，１３１，１４１…大径歯
１１２，１２２，１３２，１４２…小径歯
１１３，１２３，１３３，１４３…軸穴
１１４，１２４，１３４，１４４…溝
１１５，１２５，１３５，１４５…リング状リブ
１１６，１１７，１２６，１２７，１３６，１３７，１４６，１４７…凹部
ＰＡ…磨耗粉
１２８，１４８…袋部
Ｇ…ゲート
Ｍ…樹脂流動
Ｕ…ウエルド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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