(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウォームホイールと共にウォームギヤを構成する射出成形プラスチックウォームであって、
半鼓形ウォーム部と、この半鼓形ウォーム部の小径側に連続して形成された円筒形ウォーム部とからなり、
前記ウォームホイールが前記円筒形ウォーム部と半鼓形ウォーム部とに噛み合うようになっている、
ことを特徴とする射出成形プラスチックウォーム。
【請求項２】
母材としてのプラスチックよりも熱伝導率が良い物質を混入してなる請求項１に記載の射出成形プラスチックウォーム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、各種自動車部品，産業機械，精密機械等の動力伝達装置に使用されるウォームであり、特に、プラスチックを射出成形することによって形成された射出成形プラスチックウォームに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、モータ等の駆動源から駆動力を受けて作動する自動車部品には、小容積で大きな減速比を得ることができるウォームギヤが古くから使用されている。ところで、このようなウォームギヤは、金属を切削加工して形成されたものが一般的であったが、近年、軽量化を図ると共に、製品コストの大幅な削減を図るために、材料をプラスチックにすると共に、生産効率の高い射出成形で形成することが検討されるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の円筒形ウォーム及びウォームホイールからなるウォームギヤを単にプラスチック化したのでは、負荷に対する一枚の歯の強度が金属製ウォームギヤに比較して不足する。このような問題を解決するには、ウォームを鼓形ウォームとし、円筒形ウォームを使用したものよりも同時噛み合い歯数を多くし、歯の接触面を大きくして、一枚の歯に作用する負荷を小さくすることが有効である。ところが、鼓形ウォームをプラスチックで形成するためには、丸棒状素材から切削加工で削り出さなければならない。なぜなら、鼓形ウォームは、両端が大径になっているため、射出成形の金型から取り出すことが困難であり、射出成形ができないからである。その結果、切削加工で形成されたプラスチック製鼓形ウォームを使用することにより、高強度化や軽量化の目的は達成できても、生産効率を高めて製品コストの大幅な削減を図るという目的が達成できない。
【０００４】
そこで、本発明は、十分な強度を確保でき、軽量化及び大幅な製品コストの削減を図ることが可能になる射出成形プラスチックウォームを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、ウォームホイールと共にウォームギヤを構成する射出成形プラスチックウォームであって、半鼓形ウォーム部と、この半鼓形ウォーム部の小径側に連続して形成された円筒形ウォーム部とからなっており、前記ウォームホイールが前記円筒形ウォーム部と半鼓形ウォーム部とに噛み合うようになっていることを特徴としている。
【０００６】
また、請求項２の発明は、請求項１の射出成形プラスチックウォームにおいて、母材としてのプラスチックよりも熱伝導率が良い物質を混入してなることを特徴としている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳述する。
【０００８】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の実施の形態に係る射出成形プラスチックウォーム１の縦断面図である。この図１に示すように、本実施の形態の射出成形プラスチックウォーム１は、ウォームホイール２の中心線Ｙよりも左側に半鼓形ウォーム部３が形成され、ウォームホイール２の中心線Ｙよりも右側に円筒形ウォーム部４が形成され、且つ、これら半鼓形ウォーム部３と円筒形ウォーム部４とが連続するように形成されている。すなわち、半鼓形ウォーム部３の小径側に連続して円筒形ウォーム部４が形成されている。なお、中心線Ｘは、射出成形プラスチックウォーム１の軸線ＣＬと平行な線である。そして、中心線Ｘ，Ｙ及び軸線ＣＬは、同一断面（中央断面）上に位置している。
【０００９】
また、この射出成形プラスチックウォーム１は、一方の側面５から他方の側面６まで軸線ＣＬに沿って軸穴７が形成されており、この軸穴７に金属製のウォーム軸８を嵌合するようになっている。尚、射出成形プラスチックウォーム１とウォーム軸８は、スプラインやキー等により回り止めされ、ウォームホイール２の回転に伴って一体回動するようになっている。
【００１０】
このような形状の射出成形プラスチックウォーム１の半鼓形ウォーム部３は、ウォームホイール２との噛み合い歯数が鼓形ウォームの略半分の噛み合い歯数である。また、このような射出成形プラスチックウォーム１の円筒形ウォーム部４は、全体が円筒形ウォームの場合の略半分の噛み合い歯数である。従って、半鼓形ウォーム部３と円筒形ウォーム部４とからなる本実施の形態の射出成形プラスチックウォーム１は、全体が円筒形ウォームである場合よりもウォームホイール２との噛み合い歯数が多く、また、全体が半鼓形ウォームである場合よりもウォームホイール２との噛み合い歯数が多い。このようにすれば、例えば、特開平９−１３２１５４号公報の図３に開示されたようなコーン形ウォームよりも噛み合い歯数を多くすることができ、一枚の歯に作用する負荷を軽減することができる。
【００１１】
図２は、射出成形プラスチックウォーム１の射出成形用金型１０の概略構成を示す断面図である。この図２に示すように、射出成形用金型１０は、少なくとも、射出成形プラスチックウォーム１の半鼓形ウォーム部３と円筒形ウォーム部４の外形形状を形成するための第１金型１１と、射出成形プラスチックウォーム１の半鼓形ウォーム部３の大径側側面６を形作る第２金型１２と、射出成形プラスチックウォーム１の軸穴７及び小径側側面５を形成するための第３金型１３と、を備えている。このうち、第１金型１１は、矢印Ｒのように回転しながら矢印Ａ方向にスライドできるようになっている。また、第２金型１２は、矢印Ｂ方向にスライドできるようになっている。
【００１２】
上述のような第１金型１１，第２金型１２，第３金型１３を図２に示すように組み合わせることにより、射出成形プラスチックウォーム１と同一形状のキャビティー１４が形成され、このキャビティー１４内に図外のゲートから溶融したプラスチック（例えば、ポリアセタール，ポリアミド，ポリフェニレンスルフィド，ポリブチレンテレフタレート等）が射出される。キャビティ１４内のプラスチックが固化すると、第１金型１１を矢印Ｒ方向に回転させながら矢印Ａ方向へ移動させる。これにより、第１金型１１の半鼓形ウォーム部３及び円筒形ウォーム部４の歯を形成する凹凸部１５が、射出成形プラスチックウォーム１の歯に干渉することなく、射出成形プラスチックウォーム１の歯に沿って移動する。その結果、射出成形プラスチックウォーム１が第１金型１１から離型されることになる。又、第２金型１２を、矢印Ｂ方向に射出成形プラスチックウォーム１の全長寸法Ｌよりも大きく移動させる。これにより、固化した射出成形プラスチックウォーム１を第３金型１３から取り外す（離型する）ことができる。
【００１３】
以上のように、本実施の形態の射出成形プラスチックウォーム１は、歯部が半鼓形ウォーム部３とこれに連続する円筒形ウォーム部４とからなるため、歯部全体を円筒形ウォームとする場合に比較して、噛み合い歯数が多く、一枚の歯に係る負荷を小さくすることができ、金属製の円筒形ウォームに代えて使用できる程度の強度を有している。従って、本実施の形態の射出成形プラスチックウォーム１は、金属製の円筒形ウォームに代えて使用することができ、ウォームギヤの軽量化を図ることができる。
【００１４】
また、本実施の形態の射出成形プラスチックウォーム１は、歯部が半鼓形ウォーム部３とこれに連続する円筒形ウォーム部４とからなるため、射出成形が可能になり、大量生産による効率的な生産を行うことができ、製品価格の大幅な低廉化を図ることができる。
【００１５】
［第２の実施の形態］
ウォームギヤは、噛み合いに滑りを伴うため、摩擦熱によって温度上昇し易い。したがって、ウォームをプラスチックで形成した場合、ウォームの使用状態によっては、温度上昇に起因する磨耗耐久性の低下を防止する必要を生じることがある。
【００１６】
そこで、本実施の形態に係る射出成形プラスチックウォーム１は、母材としてのプラスチックに、そのプラスチックよりも熱伝導率が良い物質（例えば、鉄粉，銅粉等）を混入し、この熱伝導率が良い物質を混入したプラスチックを図２の射出成形用金型１０のキャビティ１４内に射出して成形する。
【００１７】
このようにして形成された射出成形プラスチックウォーム１は、熱を逃がしやすくなり、蓄熱されにくくなるため、温度上昇しにくくなり、温度上昇に起因する磨耗耐久性の低下を防止することができる。
【００１８】
［その他の実施の形態］
尚、上述の第１の実施の形態は、軸穴７にウォーム軸８を嵌合する構成であるが、これに限られず、射出成形プラスチックウォーム１にウォーム軸を一体成形するようにしてもよい。ここで、金属製ウォーム軸をインサート成形で射出成形プラスチックウォーム１と一体化してもよい。また、射出成形プラスチックウォーム１とウォーム軸を同一のプラスチックで一体成形するようにしてもよい。
【００１９】
【発明の効果】
以上のように、本発明の射出成形プラスチックウォームは、半鼓形ウォーム部とこれに連続する円筒形ウォーム部とからなるため、全体を円筒形ウォームとする場合に比較して、噛み合い歯数が多く、一枚の歯に係る負荷を小さくすることができ、金属製の円筒形ウォームに代えて使用できる程度の強度を有している。従って、本発明の射出成形プラスチックウォームは、金属製の円筒形ウォームに代えて使用することができ、ウォームギヤの軽量化を図ることができる。
【００２０】
また、本発明の射出成形プラスチックウォームは、半鼓形ウォーム部とこれに連続する円筒形ウォーム部とからなるため、射出成形が可能になり、大量生産による効率的な生産を行うことができ、製品コストの大幅な削減をすることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る射出成形プラスチックウォームの断面図である。
【図２】射出成形用金型の概略構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１……射出成形プラスチックウォーム、２……ウォームホイール、３……半鼓形ウォーム部、４……円筒形ウォーム部
【図１】
0003839287.tif 000002
【図２】
0003839287.tif 000003