(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェブの外周側に位置する複数の歯が、インサートの外周面に樹脂を被覆することにより形作られる射出成形樹脂歯車の成形方法において、
前記インサートをキャビティ内の所定位置に収容した後、
前記キャビティのうちの前記ウェブを形作るための部分に開口するピンポイントゲートから前記キャビティ内に溶融樹脂を射出し、
前記キャビティ内の前記ピンポイントゲートに対応する部分から前記キャビティ内の前記歯を形作る部分へ向かう溶融樹脂の流れを前記キャビティ内に出っ張る突起によって絞り、前記キャビティ内の前記ピンポイントゲートに対応する部分から前記キャビティ内の前記歯を形作る部分へ向かう溶融樹脂の流れの流動速度を略均一化し、
この流動速度が略均一化した溶融樹脂の流れを、前記インサートに形成した溶融樹脂誘導路で前記キャビティ内の前記歯の歯底面に対応する部分へ案内し、
前記歯を形作る前記インサートの外周側に形成された凸部に樹脂を被覆すると共に、前記歯の歯先面にウェルドラインを形成するようにした、
ことを特徴とする射出成形樹脂歯車の成形方法。
【請求項２】
ウェブの外周側に位置する複数の歯が、インサートの外周面に樹脂を被覆することにより形作られる射出成形樹脂歯車の成形方法において、
前記インサートをキャビティ内の所定位置に収容した後、
前記キャビティのうちの前記ウェブを形作るための部分に開口するピンポイントゲートから前記キャビティ内に溶融樹脂を射出し、
前記キャビティ内の前記ピンポイントゲートに対応する部分から前記キャビティ内の前記歯を形作る部分へ向かう溶融樹脂の流れを前記キャビティ内に出っ張る突起によって絞り、前記キャビティ内の前記ピンポイントゲートに対応する部分から前記キャビティ内の前記歯を形作る部分へ向かう溶融樹脂の流れの流動速度を略均一化し、
この流動速度が略均一化した溶融樹脂の流れを、前記インサートに形成した溶融樹脂誘導路で前記キャビティ内の前記歯の歯先面に対応する部分へ案内し、
前記歯を形作る前記インサートの外周側に形成された凸部に樹脂を被覆すると共に、前記歯の歯底面にウェルドラインを形成するようにした、
ことを特徴とする射出成形樹脂歯車の成形方法。
【請求項３】
ウェブの外周側に位置する複数の歯が、インサートの外周面に樹脂を被覆することにより形作られる射出成形樹脂歯車の成形方法において、
前記インサートは、前記歯の形成位置に対応して、前記歯と同数配置され、
前記インサートをキャビティ内の所定位置に収容した後、
前記キャビティのうちの前記ウェブを形作るための部分に開口するピンポイントゲートから前記キャビティ内に溶融樹脂を射出し、
前記キャビティ内の前記ピンポイントゲートに対応する部分から前記キャビティ内の前記歯を形作る部分へ向かう溶融樹脂の流れを前記キャビティ内に出っ張る突起によって絞り、前記キャビティ内の前記ピンポイントゲートに対応する部分から前記キャビティ内の前記歯を形作る部分へ向かう溶融樹脂の流れの流動速度を略均一化し、
この流動速度が略均一化した溶融樹脂の流れを、隣り合う前記インサート間に形成した溶融樹脂誘導路で前記キャビティ内の前記歯の歯底面に対応する部分へ案内し、
前記歯を形作る前記インサートの外周側に形成された凸部に樹脂を被覆すると共に、前記歯の歯先面にウェルドラインを形成するようにした、
ことを特徴とする射出成形樹脂歯車の成形方法。
【請求項４】
ウェブの外周側に位置する複数の歯が、インサートの外周面に樹脂を被覆することにより形作られる射出成形樹脂歯車の成形方法において、
前記インサートは、隣り合う前記歯に跨るようにして、前記歯と同数配置され、
前記インサートをキャビティ内の所定位置に収容した後、
前記キャビティのうちの前記ウェブを形作るための部分に開口するピンポイントゲートから前記キャビティ内に溶融樹脂を射出し、
前記キャビティ内の前記ピンポイントゲートに対応する部分から前記キャビティ内の前記歯を形作る部分へ向かう溶融樹脂の流れを前記キャビティ内に出っ張る突起によって絞り、前記キャビティ内の前記ピンポイントゲートに対応する部分から前記キャビティ内の前記歯を形作る部分へ向かう溶融樹脂の流れの流動速度を略均一化し、
この流動速度が略均一化した溶融樹脂の流れを、隣り合う前記インサート間に形成した溶融樹脂誘導路で前記キャビティ内の前記歯の歯先面に対応する部分へ案内し、
前記歯を形作る前記インサートの外周側に形成された凸部に樹脂を被覆すると共に、前記歯の歯底面にウェルドラインを形成するようにした、
ことを特徴とする射出成形樹脂歯車の成形方法。
【請求項５】
ウェブの外周側に位置する複数の歯が、インサートの外周面に樹脂を被覆することにより樹脂層が形作られた射出成形樹脂歯車において、
前記ウェブのピンポイントゲート切り離し痕よりも径方向外方側には、前記ウェブの肉厚を前記ウェブの他部よりも薄くした薄肉部が形成され、
前記インサートには、前記インサートの歯底側端部から径方向内方端部まで延びる溶融樹脂誘導路が形成され、
前記インサートの外周側に形成された凸部に被覆された前記樹脂層の前記歯の歯先面に位置する部分には、ウェルドラインが形成された、
ことを特徴とする射出成形樹脂歯車。
【請求項６】
ウェブの外周側に位置する複数の歯が、インサートの外周面に樹脂を被覆することにより樹脂層が形作られた射出成形樹脂歯車において、
前記ウェブのピンポイントゲート切り離し痕よりも径方向外方側には、前記ウェブの肉厚を前記ウェブの他部よりも薄くした薄肉部が形成され、
前記インサートには、前記インサートの歯先側端部から径方向内方端部まで延びる溶融樹脂誘導路が形成され、
前記インサートの外周側に形成された凸部に被覆された前記樹脂層の前記歯の歯底面に位置する部分には、ウェルドラインが形成された、
ことを特徴とする射出成形樹脂歯車。
【請求項７】
ウェブの外周側に位置する複数の歯が、インサートの外周面に樹脂を被覆することにより樹脂層が形作られた射出成形樹脂歯車において、
前記インサートは、前記歯の形成位置に対応して、前記歯と同数配置され、
前記ウェブのピンポイントゲート切り離し痕よりも径方向外方側には、前記ウェブの肉厚を前記ウェブの他部よりも薄くした薄肉部が形成され、
隣り合う前記インサート間には、歯底側端部から径方向内方端部まで延びる溶融樹脂誘導路が形成され、
前記インサートの外周側に形成された凸部に被覆された前記樹脂層の前記歯の歯先面に位置する部分には、ウェルドラインが形成された、
ことを特徴とする射出成形樹脂歯車。
【請求項８】
ウェブの外周側に位置する複数の歯が、インサートの外周面に樹脂を被覆することにより樹脂層が形作られた射出成形樹脂歯車において、
前記インサートは、隣り合う前記歯に跨るようにして、前記歯と同数配置され、
前記ウェブのピンポイントゲート切り離し痕よりも径方向外方側には、前記ウェブの肉厚を前記ウェブの他部よりも薄くした薄肉部が形成され、
隣り合う前記インサート間には、歯先側端部から径方向内方端部まで延びる溶融樹脂誘導路が形成され、
前記インサートの外周側に形成された凸部に被覆された前記樹脂層の前記歯の歯底面に位置する部分には、ウェルドラインが形成された、
ことを特徴とする射出成形樹脂歯車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部にインサートを有する射出成形樹脂歯車の成形方法及びこの成形方法によって製造された射出成形樹脂歯車に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
［第１従来例］
従来、樹脂歯車は、動力伝達時に受ける負荷に応じて歯が撓み変形し、歯の異常摩耗を生じることがあるため、歯の芯部に鋼等のインサート（補強用芯材）を収容し、歯の剛性を高めることにより歯を変形しにくくし、歯の摩耗を軽減して、耐久性を向上させるようにしたものが知られている（非特許文献１参照）。
【０００３】
［第２従来例］
また、樹脂歯車のうち、射出成形方法によって製造される射出成形樹脂歯車は、ピンポイントゲートからキャビティ内に溶融樹脂を射出して成形する場合、ウェルドラインの端部が歯の歯元側の歯面に位置することがあり、最も大きな応力が作用する歯の歯元側の強度がウェルドラインによって設計強度よりも低下することがある。そこで、このような不具合の発生を防止するため、図１５に示すように、ウェルドライン１０３が歯１０１の歯底１０２から径方向内方へ向かうように工夫した樹脂歯車１００が開発された（特許文献１参照）。
【非特許文献１】塚本尚久著「動力伝達用プラスチック歯車の設計技術」技報堂出版、１９８７年３月３０日、Ｐ．２０７〜２０８
【特許文献１】特開２００５−２２３６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、第１従来例のように、インサートで歯の剛性を高めたとしても、インサートの外表面を覆う樹脂層のうち、歯の歯元側の歯面を形作る樹脂層にウェルドラインが位置していると、そのウェルドラインが位置する歯面の耐久性が著しく低下する。このような場合に、図１５に示した第２従来技術を適用して、ウェルドライン１０３の位置を歯１０１の歯底１０２に生じさせようとしても、歯数がピンポイントゲート１０４の数の整数倍でないと、ウェルドライン１０４を歯１０１の歯元側の歯面１０５から歯底１０２側へ移動させることができないことがある。
【０００５】
そこで、本発明は、ピンポイントゲートの数や歯数に拘わらず、ウェルドラインを歯の歯先又は歯底に生じさせることができる射出成形樹脂歯車の成形方法、及び、その成形方法によって製造される射出成形樹脂歯車を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、ウェブの外周側に位置する複数の歯が、インサートの外周面に樹脂を被覆することにより形作られる射出成形樹脂歯車の成形方法に関するものである。この射出成形樹脂歯車の成形方法において、（１）前記インサートをキャビティ内の所定位置に収容した後、（２）前記キャビティのうちの前記ウェブを形作るための部分に開口するピンポイントゲートから前記キャビティ内に溶融樹脂を射出し、（３）前記キャビティ内の前記ピンポイントゲートに対応する部分から前記キャビティ内の前記歯を形作る部分へ向かう溶融樹脂の流れを前記キャビティ内に出っ張る突起によって絞り、前記キャビティ内の前記ピンポイントゲートに対応する部分から前記キャビティ内の前記歯を形作る部分へ向かう溶融樹脂の流れの流動速度を略均一化し、（４）この流動速度が略均一化した溶融樹脂の流れを、前記インサートに形成した溶融樹脂誘導路で前記キャビティ内の前記歯の歯底面に対応する部分へ案内し、（５）前記歯を形作る前記インサートの外周側に形成された凸部に樹脂を被覆すると共に、前記歯の歯先面にウェルドラインを形成するようにした、ことを特徴としている。
【０００７】
請求項２の発明は、ウェブの外周側に位置する複数の歯が、インサートの外周面に樹脂を被覆することにより形作られる射出成形樹脂歯車の成形方法に関するものである。この射出成形樹脂歯車の成形方法は、（１）前記インサートをキャビティ内の所定位置に収容した後、（２）前記キャビティのうちの前記ウェブを形作るための部分に開口するピンポイントゲートから前記キャビティ内に溶融樹脂を射出し、（３）前記キャビティ内の前記ピンポイントゲートに対応する部分から前記キャビティ内の前記歯を形作る部分へ向かう溶融樹脂の流れを前記キャビティ内に出っ張る突起によって絞り、前記キャビティ内の前記ピンポイントゲートに対応する部分から前記キャビティ内の前記歯を形作る部分へ向かう溶融樹脂の流れの流動速度を略均一化し、（４）この流動速度が略均一化した溶融樹脂の流れを、前記インサートに形成した溶融樹脂誘導路で前記キャビティ内の前記歯の歯先面に対応する部分へ案内し、（５）前記歯を形作る前記インサートの外周側に形成された凸部に樹脂を被覆すると共に、前記歯の歯底面にウェルドラインを形成するようにした、ことを特徴としている。
【０００８】
請求項３の発明は、ウェブの外周側に位置する複数の歯が、インサートの外周面に樹脂を被覆することにより形作られる射出成形樹脂歯車の成形方法に関するものである。この射出成形樹脂歯車の成形方法において、前記インサートは、前記歯の形成位置に対応して、前記歯と同数配置されている。そして、この発明は、（１）前記インサートをキャビティ内の所定位置に収容した後、（２）前記キャビティのうちの前記ウェブを形作るための部分に開口するピンポイントゲートから前記キャビティ内に溶融樹脂を射出し、（３）前記キャビティ内の前記ピンポイントゲートに対応する部分から前記キャビティ内の前記歯を形作る部分へ向かう溶融樹脂の流れを前記キャビティ内に出っ張る突起によって絞り、前記キャビティ内の前記ピンポイントゲートに対応する部分から前記キャビティ内の前記歯を形作る部分へ向かう溶融樹脂の流れの流動速度を略均一化し、（４）この流動速度が略均一化した溶融樹脂の流れを、隣り合う前記インサート間に形成した溶融樹脂誘導路で前記キャビティ内の前記歯の歯底面に対応する部分へ案内し、（５）前記歯を形作る前記インサートの外周側に形成された凸部に樹脂を被覆すると共に、前記歯の歯先面にウェルドラインを形成するようにした、ことを特徴としている。
【０００９】
請求項４は、ウェブの外周側に位置する複数の歯が、インサートの外周面に樹脂を被覆することにより形作られる射出成形樹脂歯車の成形方法に関するものである。この射出成形樹脂歯車の成形方法において、前記インサートは、隣り合う前記歯に跨るようにして、前記歯と同数配置されている。そして、本発明は、（１）前記インサートをキャビティ内の所定位置に収容した後、（２）前記キャビティのうちの前記ウェブを形作るための部分に開口するピンポイントゲートから前記キャビティ内に溶融樹脂を射出し、（３）前記キャビティ内の前記ピンポイントゲートに対応する部分から前記キャビティ内の前記歯を形作る部分へ向かう溶融樹脂の流れを前記キャビティ内に出っ張る突起によって絞り、前記キャビティ内の前記ピンポイントゲートに対応する部分から前記キャビティ内の前記歯を形作る部分へ向かう溶融樹脂の流れの流動速度を略均一化し、（４）この流動速度が略均一化した溶融樹脂の流れを、隣り合う前記インサート間に形成した溶融樹脂誘導路で前記キャビティ内の前記歯の歯先面に対応する部分へ案内し、（５）前記歯を形作る前記インサートの外周側に形成された凸部に樹脂を被覆すると共に、前記歯の歯底面にウェルドラインを形成するようにした、ことを特徴としている。
【００１０】
請求項５の発明は、ウェブの外周側に位置する複数の歯が、インサートの外周面に樹脂を被覆することにより形作られた射出成形樹脂歯車に関するものである。この発明において、前記ウェブのピンポイントゲート切り離し痕よりも径方向外方側には、前記ウェブの肉厚を前記ウェブの他部よりも薄くした薄肉部が形成されている。また、前記インサートには、前記インサートの歯先側端部から径方向内方端部まで延びる溶融樹脂誘導路が形成されている。また、前記インサートの外表側に形成された凸部に被覆された前記樹脂層の前記歯の歯底面に位置する部分には、ウェルドラインが形成されている。
【００１１】
請求項６の発明は、ウェブの外周側に位置する複数の歯が、インサートの外周面に樹脂を被覆することにより樹脂層が形作られた射出成形樹脂歯車に関するものである。この発明において、前記ウェブのピンポイントゲート切り離し痕よりも径方向外方側には、前記ウェブの肉厚を前記ウェブの他部よりも薄くした薄肉部が形成されている。また、前記インサートには、前記インサートの歯底側端部から径方向内方端部まで延びる溶融樹脂誘導路が形成されている。また、前記インサートの外周側に形成された凸部に被覆された前記樹脂層の前記歯の歯先面に位置する部分には、ウェルドラインが形成されている。
【００１２】
請求項７の発明は、ウェブの外周側に位置する複数の歯が、インサートの外周面に樹脂を被覆することにより樹脂層が形作られた射出成形樹脂歯車に関するものである。この発明において、前記インサートは、前記歯の形成位置に対応して、前記歯と同数配置されている。また、前記ウェブのピンポイントゲート切り離し痕よりも径方向外方側には、前記ウェブの肉厚を前記ウェブの他部よりも薄くした薄肉部が形成されている。また、隣り合う前記インサート間には、歯底側端部から径方向内方端部まで延びる溶融樹脂誘導路が形成されている。また、前記インサートの外周側に形成された凸部に被覆された前記樹脂層の前記歯の歯先面に位置する部分には、ウェルドラインが形成されたている。
【００１３】
請求項８の発明は、ウェブの外周側に位置する複数の歯が、インサートの外周面に樹脂を被覆することにより樹脂層が形作られた射出成形樹脂歯車に関するものである。この発明において、前記インサートは、隣り合う前記歯に跨るようにして、前記歯と同数配置されている。また、前記ウェブのピンポイントゲート切り離し痕よりも径方向外方側には、前記ウェブの肉厚を前記ウェブの他部よりも薄くした薄肉部が形成されている。また、隣り合う前記インサート間には、歯先側端部から径方向内方端部まで延びる溶融樹脂誘導路が形成されている。また、前記インサートの外周側に形成された凸部に被覆された前記樹脂層の前記歯の歯底面に位置する部分には、ウェルドラインが形成されている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、歯に生じるウェルドラインは、動力伝達時における応力が作用し難い歯先面又は歯底面に生じることになり、動力伝達時に最も大きな応力が作用する歯元側歯面に生じることがないため、歯面の耐久性を高めることができ、射出成形樹脂歯車の長寿命化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳述する。
【００１６】
［第１実施形態］
図１乃至図２は、本実施形態に係る射出成形樹脂歯車１を示すものである。このうち、図１（ａ）は射出成形樹脂歯車１の正面図（一方の側面側から見た図）であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＸ１−Ｘ１線に沿って切断して示す断面図である。また、図２は、図１（ａ）のＸ２−Ｘ２線に沿って切断した射出成形樹脂歯車１の断面図である。
【００１７】
（射出成形樹脂歯車の構造）
図１乃至図２に示すように、本実施形態の射出成形樹脂歯車１は、回転中心部に軸穴２を備えたほぼ円筒形状のボス３が形成され、このボス３の中心軸線ＣＬに沿った中央位置にボス３の外周面から径方向外方へ向かって延びる円板状のウェブ４が形成され、このウェブ４の外周端に歯部５が形成されている。そして、本実施形態の射出成形樹脂歯車１は、インサート６以外が樹脂材料（例えば、ポリフタルアミド、ポリアミド６６，ポリアミド４６、ポリアミド９Ｔ、ＰＰＳ、ＬＣＰ、ＰＥＥＫ、ＰＥＳ等）で形成されている。なお、樹脂材料としては、繊維強化樹脂材料（例えば、ガラス繊維、炭素繊維、各種ウィスカ等）を使用するようにしてもよい。
【００１８】
歯部５は、リム７と、リム７の外周側に形成された複数の歯８とで構成され、その内部に補強用の芯材として機能するインサート６が入れられている。この歯部５の芯材としてのインサート６は、アルミニウム，鉄などの金属、セラミックス、焼結合金等の合成樹脂材料よりも高剛性の材料で形成されている。そして、このインサート６は、リング状のリム７を形作るリング状基部１０と、このリング状基部１０の外周側に出っ張るように複数形成された凸部１１と、リング状基部１０の一方の側面１０ａから出っ張るように周方向に沿って所定の間隔で（本実施形態の場合には１２０°毎の等間隔で）３箇所形成された位置決め用突起１２と、からなっている。この凸部１１が歯８の内部にインサートされる。また、このインサート６には、凸部１１間の谷底１３（歯底側端部）と内周面１４（径方向内方端部）とを半径方向に接続する溶融樹脂誘導路１５が両側面１０ａ，１０ｂ側に歯数分だけ等間隔に形成されている。なお、このインサートに形成される溶融樹脂誘導路１５は、断面が略矩形形状のスリットであり、スリット幅寸法Ｗ１及びスリット深さ寸法Ｄ１が溶融樹脂材料，ピッチ円直径，歯幅寸法等に応じて最適の値に決定される。例えば、ピッチ円直径が３０ｍｍ、モジュールが１．０，歯幅寸法が５ｍｍの射出成形樹脂歯車においては、Ｗ１＝０．７ｍｍ，Ｄ１＝１．５ｍｍとしている。
【００１９】
そして、インサート６は、両側面（一方の側面１０ａと他方の側面１０ｂ）間の寸法Ｌ１が歯幅寸法となるように形成され、両側面１０ａ，１０ｂが外部に露出するようになっており、内周面１４側が樹脂Ｐ１で覆われ（樹脂層Ｐ１）、外周面１７側が樹脂で覆われ（樹脂層Ｐ２）、これら内周面１４側の樹脂Ｐ１と外周面１７側の樹脂層Ｐ２が溶融樹脂誘導路１５内の樹脂Ｐ３で一体に接続されている。
【００２０】
インサート６の位置決め用突起１２は、射出成形用の金型２０に形成された位置決め用凹部２１に係合されるものであり、インサート６を金型２０のキャビティ２２内の所定位置に位置決めする機能を有している（図３参照）。なお、このインサート６の位置決め用突起１２は、使用する上で邪魔になる場合（例えば、他の隣接する部品と干渉する虞があるような場合）、射出成形後に切り落とすようになっている。また、インサート６の位置決め用突起１２は、インサート６のうちで歯８から最も遠いインサート６の内周面１４寄りの位置に３箇所形成されているが、これに限られず、インサート６をキャビティ２２内の所定位置に位置決めできる限り、２箇所でもよく、また、４箇所以上形成するようにしてもよい。
【００２１】
歯８は、インサート６の外周面１７（凸部１１と凸部１１間の谷底１３の外表面）が所定厚さの樹脂層Ｐ２で覆われることによって所望の形状に形作られている。
【００２２】
ウェブ４は、ボス３とリム７の間に位置しており、その一方の側面７ａ側（リング状基部１０の一方の側面１０ａと同じ側）の同一円周上に等間隔で３個のゲート痕２３（ピンポイントゲート２６を切り離した痕）が形成されている。そして、ウェブ４のゲート痕２３の径方向外方側で且つリム７よりも径方向内方の位置には、リム７の内周面７ｃと同心円のリング状の溝（肉抜き部）２４を形成することにより肉厚を薄くした薄肉部２５が形成されている。この薄肉部２５は、射出成形時における溶融樹脂の流れを制御する（ピンポイントゲート２６から歯部５へ向かう径方向外方への溶融樹脂の流れの速度を略均一化又は減速する）ためのものであり、ウェブ４の厚さＴに対して０．６Ｔの寸法で、且つ、径方向寸法が１．５ｍｍ程度に形成されている。
【００２３】
（射出成形樹脂歯車の金型構造）
図３は、本実施形態に係る射出成形樹脂歯車１を成形する金型２０の構造を示す図である。
【００２４】
この図３に示すように、金型２０は、第１金型（固定型）２７と、この第１金型２７に突き当てられた状態から分離できるようになっている第２金型（可動型）２８と、軸穴２を形成するための軸型３０と、を備えている（図２参照）。そして、第１金型２７と第２金型２８の突き合わせ部にはキャビティ２２が形成されている。
【００２５】
キャビティ２２は、図１乃至図２の射出成形樹脂歯車１を形作るための空間であり、溶融樹脂がピンポイントゲート２６からその内部に射出されるようになっている。また、キャビティ２２を形作る第１金型２７側の内面には、インサート６をキャビティ２２内の所定位置に位置決めするための位置決め用凹部（位置決め穴）２１がインサート６の位置決め用突起１２に対応して３箇所形成されており、この位置決め用凹部２１にインサート６の位置決め用突起１２が挿入されるようになっている。なお、位置決め用突起１２は丸棒状であり、位置決め用凹部２１は丸棒状の位置決め用突起１２が微小な隙間をもって嵌り込む丸穴である。
【００２６】
第１金型２７のウェブ４を形成するためのキャビティ部分３２には、ピンポイントゲート２６がキャビティ２２の中心軸線ＣＬと同心の円周上に位置するように等間隔で３箇所形成されている。また、第１金型２７のウェブ４を形成するためのキャビティ部分３２であって、且つ、ピンポイントゲート２６よりも径方向外方側の位置には、キャビテイ２２内に出っ張るリング状の突起３３がキャビティ２２の中心軸線ＣＬと同心に第２金型２８側に向かって出っ張るように形成されている。
【００２７】
（射出成形樹脂歯車の成形方法）
図１乃至図２に示す本実施形態の射出成形樹脂歯車１は、図３に示した金型２０を使用して射出成形される。なお、この射出成形樹脂歯車１の射出成形方法は、図４（射出成形樹脂歯車１の歯部５を部分的に拡大して示す図）及び図５（繊維強化樹脂を使用した射出成形樹脂歯車１の歯部５を一部拡大して示す図）を適宜参照しつつ説明する。
【００２８】
すなわち、図３に示した金型２０において、先ず、第２金型２８を第１金型２７から分離し、キャビティ２２を大気開放する（型開きをする）。次に、第１金型２７に形成された位置決め用凹部２１にインサート６の位置決め用突起１２を挿入し、インサート６をキャビティ２２内の所定位置に位置決めした状態で取り付ける。次に、第２金型２８を第１金型２７に重ね合わせ（型合わせし）、ピンポイントゲート２６から溶融樹脂をキャビティ２２内に射出する。
【００２９】
ピンポイントゲート２６からキャビテイ２２内に射出された溶融樹脂は、ピンポイントゲート２６からキャビテイ２２内を放射状に流動していく。この際、キャビティ２２内を流動する溶融樹脂は、キャビテイ２２内の同一円周上に到達する時間がピンポイントゲート２６からの距離に応じて異なる。すなわち、ピンポイントゲート２６に近い位置には溶融樹脂が他部よりも早く到達し、ピンポイントゲート２６から遠い位置には溶融樹脂が他部よりも遅く到達する。しかし、ピンポイントゲート２６よりも径方向外方側の位置で且つリム７よりも径方向内方側のウェブ４を形作るキャビティ部分３２には、リング状の突起３３がキャビティ２２内に出っ張っており、そのリング状の突起３３がピンポイントゲート２６から径方向外方側へ向かう溶融樹脂の流れを絞る（整える）ため、溶融樹脂の径方向外方へ向かう流れがリング状の突起３３によって堰き止められ、リング状の突起３３の径方向内方側のキャビティ２２内に溶融樹脂が満たされた後、溶融樹脂がリング状の突起３３を越えて径方向外方側へ放射状にほぼ同時に流動する（溶融樹脂の流れの径方向外方へ向かう速度が略均一化する）。そして、溶融樹脂がほぼ同時にインサート６の内周面１４に到達する。この際、インサート６の両側面７ａ，７ｂがキャビティ２２の内面に密接した状態であり、インサート６の径方向外方端側の空間（歯を形作るキャビティ部分）３４が溶融樹脂誘導路１５を介してのみインサート６の内周面１４側と連通している（図１及び図２参照）。したがって、インサート６の内周面１４に到達した溶融樹脂は、溶融樹脂誘導路１５を介してインサート６の外周面１７側の空間３４に案内される。そして、隣り合う溶融樹脂誘導路１５を流れる溶融樹脂の流動速度がほぼ同一であるため、インサート６の外周面１７側の空間３４に到達する時間もほぼ同時になり、インサート６の凸部１１の外周面１７側の空間３４を流動する溶融樹脂の流れが歯先面３５のほぼ中央部で合流する（図４参照）。その結果、インサート６の外周面１７側に沿って樹脂層Ｐ２が形成され、歯形形状が所望精度に形作られる。そして、インサート６の外周面１７側で歯形を形作る樹脂層Ｐ２は、溶融樹脂誘導路１５内の樹脂Ｐ３を介してインサート６よりも径方向内方側に位置する樹脂層Ｐ１と一体に接続される。また、溶融樹脂の合流ライン（ウェルドライン３６）が歯先面３５のほぼ中央（歯先円に沿った歯先長さのはぼ中央）に形成される（図４参照）。
【００３０】
キャビティ２２内の溶融樹脂が冷却されて固まった後、第２金型２８が第１金型２７から分離され（離型され）、キャビティ２２内の製品（射出成形樹脂歯車１）が取り出される。
【００３１】
（本実施形態の効果）
以上のように、本実施形態によれば、歯８のウェルドライン３６は、動力伝達時における応力が作用し難い歯先面３５に生じることになり、動力伝達時に最も大きな応力が作用する歯元側歯面に生じることがないため、歯面３７の耐久性を高めることができ、射出成形樹脂歯車１の長寿命化を図ることができる。
【００３２】
また、本実施形態において、溶融樹脂が繊維強化樹脂（繊維で強化された樹脂）である場合には、図５に示すように、繊維３８の方向が歯面３７に倣った方向にほぼ揃うため、歯面３７側の樹脂層Ｐ２の強度を効果的に高めることができる。
【００３３】
［第２実施形態］
図６乃至図７は、本発明の第２実施形態に係る射出成形樹脂歯車１を示すものである。このうち、図６は、射出成形樹脂歯車１の正面図を示すものである。また、図７は、図６のＸ３−Ｘ３線に沿って切断して示す射出成形樹脂歯車１の断面図である。また、図８は、図６における歯５の要部拡大図である。また、図９は、繊維強化樹脂を使用した場合における図６の歯５に相当する部分の要部拡大図である。なお、本実施形態に係る射出成形樹脂歯車１は、インサート６の溶融樹脂誘導路１５の形成位置が第１実施形態の射出成形樹脂歯車１と相違するものの、他の基本的構造が第１実施形態の射出成形樹脂歯車１と同一であるため、第１実施形態と重複することになる説明を省略して説明する。
【００３４】
すなわち、本実施形態に係る射出成形樹脂歯車１は、インサート６の溶融樹脂誘導路１５が凸部１１の歯先側端部１１ａの中央（歯先面３５に対応する部分であって、且つ、歯先円に沿った方向の中央に対応する部分）から内周面１４（径方向内方端部）へ延びており、ピンポイントゲート２６からキャビティ２２内に射出された溶融樹脂がインサート６の溶融樹脂誘導路１５を通過して各凸部１１の歯先側端部１１ａの中央にほぼ同時に到達するようにし、インサート６の外周面１７とキャビティ２２の内面との空間３４内を溶融樹脂が同一の速度で流動し、インサート６の凸部１１，１１間の谷底１３（歯底に対応する部分）のほぼ中央（歯底円に沿った方向のほぼ中央）で合流してウェルドライン３６が生じるように構成されている（図３及び図８参照）。
【００３５】
このような本実施形態によれば、歯８のウェルドライン３６は、動力伝達時における応力が作用し難い歯底面４０に生じることになり、動力伝達時に最も大きな応力が作用する歯元側の歯面３７に生じることがないため、歯面３７の耐久性を高めることができ、射出成形樹脂歯車１の長寿命化を図ることができる。
【００３６】
また、本実施形態において、溶融樹脂が繊維強化樹脂である場合には、図９に示すように、繊維３８の方向が歯形形状に倣った方向であるため、歯面３７の樹脂層Ｐ２の強度を効果的に高めることができる。
【００３７】
［第３実施形態］
図１０は、本発明の第３実施形態に係る射出成形樹脂歯車１の正面図である。なお、本実施形態に係る射出成形樹脂歯車１は、インサート６の構成が第１実施形態の射出成形樹脂歯車１と相違するものの、他の基本的構造が同一であるため、第１実施形態と重複することになる説明を省略して説明する。
【００３８】
すなわち、本実施形態の射出成形樹脂歯車１は、インサート６が各歯８に対応して歯数分だけ使用されており、各インサート６が第１実施形態におけるインサート６を溶融樹脂誘導路１５で分割したような形状になっている。そして、本実施形態に係る射出成形樹脂歯車１は、隣り合うインサート６，６間の隙間を溶融樹脂誘導路１５とする構成になっている。なお、本実施形態において、各インサート６の一方の側面７ａには、第１実施形態において説明した位置決め用突起１２と同様の第１位置決め用突起４１を形成すると共に、この第１位置決め用突起４１よりも径方向外方側の位置に第２位置決め用突起４２を形成してある。そして、このインサート６の第１位置決め用突起４１及び第２位置決め用突起４２を嵌合させる第１位置決め穴用凹部（図示せず）及び第２位置決め用凹部（図示せず）が第１金型２７に形成され、各インサート６をキャビティ２２内の所定位置に位置決めすると共に、各インサート６が射出成形時のキャビティ２２内の圧力で位置ズレを生じないようにしてある（図３参照）。
【００３９】
このような本実施形態によれば、第１実施形態と同様に、歯８のウェルドライン３６は、動力伝達時における応力が作用し難い歯先面３５に生じることになり、動力伝達時に最も大きな応力が作用する歯元側歯面３７に生じることがないため、歯面３７の耐久性を高めることができ、射出成形樹脂歯車１の長寿命化を図ることができる（図４参照）。
【００４０】
なお、第２実施形態のインサート６も本実施形態と同様に、溶融樹脂誘導路１５を境にして、各歯８と同数個に分割し、各インサート６，６間に溶融樹脂誘導路１５を形成するようにしてもよい。この場合、１個のインサート６が、隣り合う歯８，８に略半分ずつ跨るように配置される（図６参照）。このように構成すれば、第２実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４１】
［第４実施形態］
図１１は、本発明の第４実施形態に係る射出成形樹脂歯車１の断面図であり、図２に対応する断面図である。本実施形態に係る射出成形樹脂歯車１は、インサート６の位置決め用突起４５の形状が第１実施形態の射出成形樹脂歯車１の位置決め用突起１２と相違するものの、他の基本的構造が第１実施形態の射出成形樹脂歯車１と同一であるため、第１実施形態と重複することになる説明を省略して説明する。
【００４２】
すなわち、本実施形態の射出成形樹脂歯車１は、第１実施形態のインサート６の位置決め用突起１２が形成された部分であって、且つ、隣り合う溶融樹脂誘導路１５，１５の間の一方の側面全体７ａを、第１実施形態の位置決め用突起１２に代え、図１１中左側となる歯幅方向外方へ向けて出っ張らせて位置決め用突起４５とし、その位置決め用突起４５の内周面１４及び一対の溶融樹脂誘導路１５側の側面を第１金型２７側に形成した位置決め用凹部（図示せず）に係合し、インサート６をキャビティ２２内の所定位置に位置決めした状態で配置するようになっている。このような構成の本実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４３】
［第５実施形態］
図１２は、本発明の第５実施形態に係る射出成形樹脂歯車１の断面図であり、図２に対応する断面図である。本実施形態に係る射出成形樹脂歯車１は、インサート６の位置決め手段が第１実施形態の射出成形樹脂歯車１のものと相違するものの、他の基本的構造が第１実施形態の射出成形樹脂歯車１と同一であるため、第１実施形態と重複することになる説明を省略して説明する。
【００４４】
すなわち、本実施形態の射出成形樹脂歯車１は、第１実施形態のインサート６の位置決め用突起１２が形成された部分を凹ませて位置決め用凹部５０とし、その位置決め用凹部５０を第１金型２７に形成した位置決め用突起（図示せず）に嵌合し、インサート６をキャビティ２２内の所定位置に位置決めした状態で配置するようになっている（図３参照）。このような構成の本実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４５】
［第６実施形態］
図１３（ａ）は本発明の第６実施形態に係る射出成形樹脂歯車１の正面図であり、図１３（ｂ）は図１３（ａ）のＸ５−Ｘ５線に沿って切断して示す断面図である。
【００４６】
この図１３に示すように、本実施形態の射出成形樹脂歯車１における溶融樹脂の流動制御用の溝５５は、第１及び第２実施形態に係る射出成形樹脂歯車１における一定の溝深さのリング状の溝２４に代え、ピンポイントゲート２６の開口位置（ゲート痕２３）の直近部５６の溝深さを最も深くし、ピンポイントゲート２６から周方向へ遠ざかるにしたがって溝深さを漸減し、隣り合うピンポイントゲート２６，２６のほぼ中間位置（径方向線５７）又はその中間位置の近傍で切り上がる（溝深さがゼロとなる）ように形成し、ピンポイントゲート２６からキャビティ２２内に射出された後に径方向外方へ向かう溶融樹脂の流れを同一の円周上においてほぼ同一の流動速度となるように制御するようになっている（図３参照）。なお、本実施形態において、射出成形樹脂歯車１における溶融樹脂の流動制御用の溝５５は、第１金型２７のキャビティ２２内に出っ張る突起形状を転写したものである。また、溝５５の長さ（溝５５の円周方向に沿った角度θ）は、射出条件，ピンポイントゲート２６，２６間の間隔，ピンポイントゲート２６からの距離等に応じて最適の値が決定される。
【００４７】
このような構成の本実施形態によれば、第１及び第２実施形態と同様に、歯８のウェルドライン３６は、動力伝達時における応力が作用し難い歯先面３５又は歯底面４０に生じることになり、動力伝達時に最も大きな応力が作用する歯元側歯面３７に生じることがないため、歯面３７の耐久性を高めることができ、射出成形樹脂歯車１の長寿命化を図ることができる。
【００４８】
［その他の実施形態］
第１実施形態に係る射出成形樹脂歯車１は、ウェブ４の一方の側面１０ａ側に溝２４が形成されるようになっているが（図１及び図２参照）、これに限られず、ウェブ４の他方の側面１０ｂ側に溝２４を形成するか（図１４（ａ）参照）、又はウェブ４の両側面１０ａ，１０ｂ側に溝２４，２４を形成するようにしてもよい（図１４（ｂ）参照）。
【００４９】
また、第１及び第２実施形態の射出成形樹脂歯車１は、インサート６が単体であるが、複数ブロックとなるように、インサート６を周方向に分割（例えば、２分割、３分割又は４分割）するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る射出成形樹脂歯車を示すものである。（ａ）は射出成形樹脂歯車の正面図（一方の側面側から見た図）であり、（ｂ）は（ａ）のＸ１−Ｘ１線に沿って切断して示す断面図である。
【図２】図１（ａ）のＸ２−Ｘ２線に沿って切断した射出成形樹脂歯車の断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る射出成形樹脂歯車を成形するために使用する金型の断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る射出成形樹脂歯車の歯部を部分的に拡大して示す図である。
【図５】繊維強化樹脂を使用した第１実施形態に係る射出成形樹脂歯車の歯部を一部拡大して示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る射出成形樹脂歯車の正面図である。
【図７】図６のＸ３−Ｘ３線に沿って切断して示す断面図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る射出成形樹脂歯車の歯部を部分的に拡大して示す図である。
【図９】繊維強化樹脂を使用した第２実施形態に係る射出成形樹脂歯車の歯部を一部拡大して示す図である。
【図１０】（ａ）は本発明の第３実施形態に係る射出成形樹脂歯車の正面図であり、（ｂ）は（ａ）のＸ４−Ｘ４線に沿って切断して示す断面図である。
【図１１】本発明の第４実施形態に係る射出成形樹脂歯車の断面図である。
【図１２】本発明の第５実施形態に係る射出成形樹脂歯車の断面図である。
【図１３】（ａ）は本発明の第６実施形態に係る射出成形樹脂歯車の正面図であり、（ｂ）は（ａ）のＸ５−Ｘ５線に沿って切断して示す断面図である。
【図１４】（ａ）は本発明のその他の実施形態における第１例を示す射出成形樹脂歯車の断面図であり、（ｂ）は本発明のその他の実施形態における第２例を示す射出成形樹脂歯車の断面図である。
【図１５】本発明の第２従来例を示す樹脂歯車の正面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１……射出成形樹脂歯車、４……ウェブ、６……インサート、８……歯、１１ａ……歯先側端部、１３……谷底（歯底側端部）、１４……内周面（径方向内方側端部）、１５……溶融樹脂誘導路、１７……外周面、２２……キャビティ、２３……ゲート痕（ピンポイントゲートの切り離し痕）、２５……薄肉部、２６……ピンポイントゲート、３２……ウェブを形作るキャビティ部分、３３……突起、３４……空間（歯を形作るキャビティ部分）、３５……歯先面、３６……ウェルドライン、４０……歯底面、Ｐ２……被膜
【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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