專利名稱：樹脂齒輪的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種在外周具備圓形齒輪，且在中心具有由圓柱狀的空洞形成的軸插入孔的樹脂齒輪。
背景技術：
以往，樹脂齒輪主要使用使樹脂流入模具，在樹脂固化后將其從模具取出的廉價且生產(chǎn)性好的注射模塑成形方式。而且，上述使樹脂流入模具內(nèi)的方式通常采用不需要澆口的切離及澆口痕跡的后處理的圖15所示的多點點澆口。在該方式中，設有用于對樹脂進行分配并使其流到各澆口的流道101a。在此，流道IOla無法作為產(chǎn)品來使用，因此作為廢料而廢棄。該流道IOla的體積越大，成本越高，從而追求流道的體積縮小化。而且，如圖16所示，在多點點澆口 109中，在澆口間存在樹脂的合流，從而產(chǎn)生成為強度下降的缺陷的焊縫(weld) 110。該強度下降在進行轉(zhuǎn)矩傳遞的齒輪上成為重大的缺陷，因此避免焊縫成為課題。此外，由于未從中央開始均勻地填充，因此齒輪的齒形精度惡化。在此，作為避免焊縫的方法的一例，如日本特開平8-145146號公報的圖3所示，使用通過盤型的澆口使樹脂從產(chǎn)品上表面的中央1點流入，而不產(chǎn)生焊縫的成形方式等。專利文獻1日本特開平8-145146號公報在以往的該方式中，由于堵塞齒輪的安裝的中央孔，因此也如文獻中記載的那樣， 需要將成形品的直澆道及盤澆口切除。在此，切除的方法并未特別記載，但根據(jù)上述專利文獻的圖3所示的形狀可知，盤澆口和產(chǎn)品的接地面寬度寬且厚度也厚。在此種結構中，在成形后需要通過與從模具取出不同的工序來實施用于切離直澆道及盤澆口的機械加工，作業(yè)性不好。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于為了在從模具取出成形品之前能夠切除直澆道及盤澆口而下功夫，從而得到生產(chǎn)性好的樹脂齒輪，結果是能得到廉價的樹脂齒輪。為了實現(xiàn)上述目的，在本實用新型中，提供一種樹脂齒輪，在外周具備圓形齒輪， 在中心具有由圓柱狀的空洞形成的軸插入孔，在所述軸插入孔周圍具有凸狀的加強環(huán)狀肋，在所述加強環(huán)狀肋內(nèi)側且與所述軸插入孔之間具有高度比所述加強環(huán)狀肋的高度低的環(huán)狀澆口切斷部。另外，具體而言，在上述樹脂齒輪中，在外周具有尺寸不同的兩個圓形齒輪。另外，具體而言，在上述樹脂齒輪中，所述加強環(huán)狀肋的兩側面為傾斜形狀且所述加強環(huán)狀肋的截面為梯形。另外，成形上述樹脂齒輪的模具在所述環(huán)狀澆口一體構成外形比所述環(huán)狀澆口外形大的圓錐形的直澆道，所述環(huán)狀澆口形成為中間細的形狀。[0013]實用新型效果在這樣構成的本實用新型中，由于在模具內(nèi)進行流道的切除，因此不需要后續(xù)工序，能夠?qū)崿F(xiàn)樹脂齒輪的低成本化。由于不需要將成形品從模具頂出的推頂機構，因此在該點上作業(yè)性也提高，成本也減少。

圖1是實施例1的樹脂齒輪的立體圖。圖2是實施例1的樹脂齒輪的側視圖。圖3是實施例1的樹脂齒輪的A-A剖視圖。圖4是實施例1的樹脂齒輪的P部分放大圖。圖5是實施例1的樹脂齒輪的Q部分放大圖。圖6是實施例1的樹脂齒輪的成形模具內(nèi)部制造過程圖。圖7是實施例1的樹脂齒輪的成形模具內(nèi)部制造過程圖。圖8是實施例1的樹脂齒輪的成形模具內(nèi)部制造過程圖。圖9是實施例1的樹脂齒輪的成形模具內(nèi)部制造過程圖。圖10是實施例1的樹脂齒輪的成形模具內(nèi)部制造過程圖。圖11是實施例1的樹脂齒輪的成形模具內(nèi)部制造過程圖。圖12是實施例2的樹脂齒輪的成形模具內(nèi)部制造過程圖。圖13是實施例2的樹脂齒輪的成形模具內(nèi)部制造過程圖。圖14是實施例2的樹脂齒輪的成形模具內(nèi)部制造過程圖。圖15是現(xiàn)有的樹脂齒輪的立體圖。圖16是現(xiàn)有的樹脂齒輪的俯視圖。圖17是實施例3的樹脂齒輪的A-A剖視圖。符號說明1樹脂齒輪Ia 流道2大徑齒輪3小徑齒輪4軸插入孔5、6、8 平面部7加強環(huán)狀肋7a、7b 傾斜9環(huán)狀澆口切斷部10填充樹脂11熱澆道12固定模具13流道部14可動板15 型腔[0048]16可動模具17中心銷18環(huán)狀澆口19 臂20吸附臂21、51、P、Q、R、Z 部位50可動鑲塊101現(xiàn)有型樹脂齒輪IOla現(xiàn)有型流道102現(xiàn)有型大徑齒輪103現(xiàn)有型小徑齒輪109多點點澆口110 焊縫A 截面S 方向
具體實施方式
以下，參照附圖，說明本實用新型的優(yōu)選實施例。實施例1圖1表示作為本實用新型的樹脂齒輪1的第一實施例的從模具取出后的樹脂齒輪 1的立體圖，圖2表示側視圖，圖3表示A-A剖視圖，而且圖4表示P部分放大圖，圖5表示從Q觀察到的局部放大圖。作為樹脂齒輪1的結構，在外周具備尺寸不同的兩個圓形齒輪(大徑齒輪2、小徑齒輪幻，在中心具有由圓柱狀的空洞形成的軸插入孔4，在所述軸插入孔4周圍具有凸狀的加強環(huán)狀肋7，所述加強環(huán)狀肋7的兩側面帶有傾斜7a、7b且所述加強環(huán)狀肋7的截面形成為梯形形狀。而且，大徑的大徑齒輪2的內(nèi)側形成為高度低于大徑齒輪2的齒寬的平面部5、6，在加強環(huán)狀肋7的內(nèi)側形成為高度低的平面部8。在此，作為本實用新型的樹脂齒輪的特征，在所述加強環(huán)狀肋7與位于所述加強環(huán)狀肋7內(nèi)側的所述軸插入孔4之間，將比所述加強環(huán)狀肋7的高度低H的環(huán)狀澆口切斷部9從所述平面部8設置成凸狀。另外，在上述樹脂齒輪的模具中，在所述環(huán)狀澆口切斷部9上一體構成外形比所述環(huán)狀澆口切斷部9外形大的圓錐形的流道Ia部，所述環(huán)狀澆口形成為中間細的形狀，而且使樹脂材料通過所述流道Ia部而從所述環(huán)狀澆口切斷部9流入模具內(nèi)，從模具取出樹脂齒輪1時，利用所述環(huán)狀澆口切斷部9將樹脂齒輪1和流道Ia部切離。以下，利用圖6 圖11，詳細說明本實用新型的樹脂齒輪1的制造過程。首先，用于模制成形樹脂齒輪1的模具結構如圖6所示，主要由填充樹脂10、熱澆道11、固定模具12、可動板14、可動模具16、中心銷17構成，在可動板14中掘入對流道部 13進行成形的部位，在可動模中掘入對樹脂齒輪1進行成形的型腔15。需要說明的是，在本實施例1中，為了減少流道部13的體積而使用了熱澆道11，但只要能夠?qū)崿F(xiàn)本實用新型即可，也可以是不使用熱澆道11的冷澆道。[0071]接著，如圖7所示，向模具內(nèi)部填充的填充樹脂10首先向流道部13流入，通過環(huán)狀澆口 18向型腔15流動。此時，由于是環(huán)狀澆口 18，因而填充樹脂10呈環(huán)狀地擴散并流入，中途樹脂不會發(fā)生合流等，也不會產(chǎn)生焊縫。該樹脂的填充連續(xù)地反復進行，如圖8所示，型腔15內(nèi)由填充樹脂10充滿，樹脂齒輪1和流道Ia —體地成形。在填充樹脂10固化后，如圖9所示，對模具進行開模。在此，在可動板14上，流道Ia的環(huán)狀澆口的部位成為細的下挖部位R，因此樹脂齒輪1以向可動板14張貼的狀態(tài)從可動模具16及中心銷17脫模。如圖10所示，將樹脂齒輪1從模具取出的取出機具備切離流道Ia的臂19和吸附樹脂齒輪1的吸附臂20。在此，臂19設定為外形比樹脂齒輪1的軸插入孔4窄，從所述軸插入孔4的敞開側向流道Ia壓入，然后按壓到流道Ia上，在流道Ia的厚度最薄的環(huán)狀澆口部位21將流道Ia從樹脂齒輪1切離，從可動板14頂出。此時，由于預先將環(huán)狀澆口切斷部9的高度設定成低于加強環(huán)狀肋7，因此在樹脂齒輪1的功能上不會成為障礙，不用進行澆口痕跡處理。同時，在吸附臂20對樹脂齒輪1進行吸附的狀態(tài)下，先將臂19從所述軸插入孔4 拔出，然后如圖11所示，吸附臂20從可動板14撤開，將樹脂齒輪1從模具取出。在此，由于樹脂齒輪1的加強環(huán)狀肋7為兩側帶有傾斜7a、7b的梯形形狀，因此不會發(fā)生向可動板 14的卡掛，脫模性提高。作為補充，在模具中，也可以利用垂直的壁來成形加強環(huán)狀肋，但由于填充的樹脂的收縮而模具產(chǎn)生緊箍成形品的力，在取出機的吸附力下有可能會發(fā)生無法脫模的不良情況。由此，作為本實施例1的效果，通過環(huán)狀澆口切斷部9，不會發(fā)生焊縫的缺陷部位。 而且，由于能夠從中央均勻地填充，因此也能實現(xiàn)齒輪的齒形精度的提高，能夠制造高品質(zhì)的樹脂齒輪1，在模具內(nèi)進行流道Ia的切除，而且與樹脂齒輪1的取出同時進行，因此不需要后續(xù)工序，而能實現(xiàn)大幅度的低成本化。此外，由于采用了熱澆道11，因此與冷澆道相比， 流道Ia可以極小，也能實現(xiàn)廢料的減少化。在成形模具中，在模具開模中通過流道Ia的下挖，而將樹脂齒輪1從可動模具16 拔出，因此模具可以省去頂出產(chǎn)品機構。由此，模具結構簡化，能夠大幅度地削減模具制作費用。實施例2圖12 圖14表示本實用新型的樹脂齒輪1的第二實施例。作為樹脂齒輪1的結構，與實施例1同樣，在外周具備尺寸不同的兩個圓形齒輪 (大徑齒輪2、小徑齒輪幻，在中心具有由圓柱狀的空洞形成的軸插入孔4，在所述軸插入孔 4周圍具有凸狀的加強環(huán)狀肋7，所述加強環(huán)狀肋7的兩側面帶有傾斜7a、7b且所述加強環(huán)狀肋7的截面形成為梯形形狀。而且，大徑的大徑齒輪2的內(nèi)側形成為高度低于大徑齒輪2 的齒寬的平面部5、6，在加強環(huán)狀肋7的內(nèi)側形成為高度低的平面部8。在此，作為本實用新型的樹脂齒輪的特征，在所述加強環(huán)狀肋7與位于所述加強環(huán)狀肋7內(nèi)側的所述軸插入孔4之間，將比所述加強環(huán)狀肋7的高度低H的環(huán)狀澆口切斷部9從所述平面部8設置成凸狀。另外，在上述樹脂齒輪的模具中，在所述環(huán)狀澆口切斷部9上一體構成外形比所述環(huán)狀澆口切斷部9外形大的圓錐形的流道Ia部，所述環(huán)狀澆口形成為中間細的形狀，而且使樹脂材料通過所述流道Ia部而從所述環(huán)狀澆口切斷部9流入模具內(nèi)，從模具取出樹脂齒輪1時，利用所述環(huán)狀澆口切斷部9將樹脂齒輪1和流道Ia部切離。以下，詳細說明本實用新型的樹脂齒輪1的制造過程。首先，用于模制成形樹脂齒輪1的模具結構如圖12所示，主要由填充樹脂10、熱澆道11、固定模具12、可動板14、可動模具16、中心銷17構成，在可動板14中掘入成形流道部13的部位，且在可動模中掘入成形樹脂齒輪1的型腔15。在此，尤其是在實施例2中，其特征在于，在可動板14中，將形成流道Ia部及環(huán)狀澆口切斷部9以及加強環(huán)狀肋7的部位形成為可動鑲塊50。需要說明的是，在本實施例1中，為了減少流道部13的體積而使用了熱澆道11，但只要實現(xiàn)本實用新型即可，也可以是不使用熱澆道11的冷澆道。接著，與實施例1同樣，向模具內(nèi)部填充的填充樹脂10首先向流道部13流入，通過環(huán)狀澆口 18而向型腔15流動。此時，由于是環(huán)狀澆口 18，因而填充樹脂10呈環(huán)狀地擴散并流入，中途樹脂不會發(fā)生合流等，也不會產(chǎn)生焊縫。該樹脂的填充連續(xù)地反復進行，型腔15內(nèi)由填充樹脂10充滿，從而樹脂齒輪1和流道Ia —體地成形。在填充樹脂10固化后，對模具進行開模。在此，在可動板14上，流道Ia的環(huán)狀澆口的部位成為細的下挖部位R，因此樹脂齒輪1以向可動板14張貼的狀態(tài)從可動模具16及中心銷17脫模。在開模的同時使可動鑲塊50向固定型側S移動，形成下挖的流道Ia被可動鑲塊 50拉拽，在流道Ia的厚度最薄的環(huán)狀澆口部位51將樹脂齒輪1和流道Ia切離，此時，由于預先將環(huán)狀澆口切斷部9的高度設定成低于加強環(huán)狀肋7，因此在樹脂齒輪1的功能上不會成為障礙，不用進行澆口痕跡處理。需要說明的是，作為可動鑲塊50的可動方法，可以為彈簧、氣缸、連桿機構等，沒有特別限定。如圖14所示，將樹脂齒輪1從模具取出的取出機具備頂出流道Ia的臂19和吸附樹脂齒輪1的吸附臂20。在此，臂19設定成外形比樹脂齒輪1的軸插入孔4細，按壓到從所述軸插入孔4切離的流道Ia上，將流道Ia從可動鑲塊50頂出。同時，同時，在吸附臂20對樹脂齒輪1進行吸附的狀態(tài)下，先將臂19從所述軸插入孔4拔出，然后吸附臂20從可動板14撤開，將樹脂齒輪1從模具取出。由此，作為本實施例2的效果，通過環(huán)狀澆口切斷部9，不會產(chǎn)生焊縫的缺陷部位。 而且，由于能夠從中央均勻地填充，因此也能夠?qū)崿F(xiàn)齒輪的齒形精度的提高，能夠制造高品質(zhì)的樹脂齒輪1，在模具的開模中進行流道Ia的切除，因此不需要后續(xù)工序，而能實現(xiàn)大幅度的低成本化。此外，由于采用了熱澆道11，因此與冷澆道相比，流道Ia可以極小，也能實現(xiàn)廢料的減少化。在成形模具中，在模具開模中通過流道Ia的下挖，而將樹脂齒輪1從可動模具16 拔出，因此模具可以省去頂出產(chǎn)品機構。由此，模具結構簡化，能夠大幅度地削減模具制作費用。作為本實用新型的樹脂齒輪的效果，通過環(huán)狀澆口，不會產(chǎn)生焊縫的缺陷部位。而且，由于能夠從中央均勻地填充，因此也能夠?qū)崿F(xiàn)齒輪的齒形精度的提高，能夠制造高品質(zhì)的樹脂齒輪，在模具內(nèi)進行流道的切除，因此不需要后續(xù)工序，而能實現(xiàn)大幅度的低成本化。此外，由于采用了熱澆道，因此與冷澆道相比，流道可以極小，也能實現(xiàn)廢料的減少化。在成形模具中，在模具開模中通過流道的下挖，而將樹脂齒輪從可動模具拔出，因此模具可以省去頂出產(chǎn)品機構。由此，模具結構簡化，能夠大幅度地削減模具制作費用。另外，通過環(huán)狀澆口，不會產(chǎn)生焊縫的缺陷部位。而且，由于能夠從中央均勻地填充，因此也能夠?qū)崿F(xiàn)齒輪的齒形精度的提高，能夠制造高品質(zhì)的樹脂齒輪。此外，在模具內(nèi)進行流道的切除，因此不需要后續(xù)工序，而能實現(xiàn)大幅度的低成本化。另外，由于采用了熱澆道，因此與冷澆道相比，流道可以極小，也能實現(xiàn)廢料的減少化。由于不需要將成形品從模具頂出的推頂機構，因此在該點上也能提高作業(yè)性，減少成本。第三實施例圖17表示第三實施例。在環(huán)狀澆口切斷部9與繞其形成的加強環(huán)狀肋7之間的槽71被罩171覆蓋時，槽71作為收納設置在罩170上的樹脂齒輪1的防脫突起171的槽而發(fā)揮作用。由此，罩170與齒輪1的定位變得容易。歸納本實施例的特征，如下所述。1.作為樹脂齒輪的特征，(1)在軸插入孔的周圍，且在加強環(huán)狀肋的內(nèi)側存在環(huán)狀的澆口切斷部(該切斷部比加強環(huán)狀肋低)。2.在中心軸承受部的齒輪成形側端部存在環(huán)狀的澆口切斷部。3.在中心銷與上模具之間形成有薄的筒狀澆口空間的成形裝置。作為保像方法的特征如下所述。4.成形所述樹脂齒輪的方法中，使樹脂材料通過所述直澆道而從所述環(huán)狀澆口流入模具內(nèi)，在從模具取出成形品時，在所述環(huán)狀澆口處將成形品切離。5.另外，具體而言，與成形品的取出同時，在模具內(nèi)將所述環(huán)狀澆口和成形品切
ο6.另外，具體而言，在所述模具設置將所述環(huán)狀澆口及直澆道成形的可動鑲塊，在成形品的取出前打開所述可動鑲塊，將所述環(huán)狀澆口和成形品切離。以下，列舉實施方式。實施方式1一種成型模具，其用于本實用新型的第一至第三方面中的任一方面所述的樹脂齒輪的制造，其特征在于，在所述環(huán)狀澆口一體構成外形比所述環(huán)狀澆口外形大的圓錐形的直澆道，所述環(huán)狀澆口形成為中間細的形狀。實施方式2根據(jù)本實用新型的第一方面所述的用于樹脂齒輪制造的成型模具，其特征在于，在所述模具中設有將所述環(huán)狀澆口及直澆道成形的可動鑲塊。實施方式3一種制造方法，其用于本實用新型的第一至第三方面中的任一方面所述的樹脂齒輪的制造，其特征在于，使所述樹脂材料通過所述直澆道而從所述環(huán)狀澆口流入模具內(nèi)，從模具取出成形品時，在所述環(huán)狀澆口處將成形品切離。實施方式4根據(jù)實施方式3所述的樹脂齒輪的制造方法，其特征在于，與成形品的取出同時，在所述模具內(nèi)將所述環(huán)狀澆口和成形品切離。實施方式5一種樹脂齒輪的制造方法，其使用了實施方式2所述的模具，其特征在于，從所述模具取出成形品前，打開所述可動鑲塊，將所述環(huán)狀澆口和成形品切離。工業(yè)實用性本實用新型適用于形成電動機等旋轉(zhuǎn)體或使用旋轉(zhuǎn)體對角度、位置、位移進行傳感的傳感器等傳遞轉(zhuǎn)矩的齒輪或減少旋轉(zhuǎn)速度的減速齒輪等。例如，機動車領域中的調(diào)整流入空氣量的節(jié)氣門(閥)的旋轉(zhuǎn)傳遞的減速齒輪等。而且，只要是解決本實用新型的課題即可，并未限定為上述的產(chǎn)品而能夠適用于其它產(chǎn)品。
權利要求1.一種樹脂齒輪，其特征在于，在外周具備圓形齒輪，在中心具有由圓柱狀的空洞形成的軸插入孔，在所述軸插入孔周圍具有凸狀的加強環(huán)狀肋，在所述加強環(huán)狀肋內(nèi)側且與所述軸插入孔之間具有高度比所述加強環(huán)狀肋的高度低的環(huán)狀澆口切斷部。
2.根據(jù)權利要求1所述的樹脂齒輪，其中， 在外周具有尺寸不同的兩個圓形齒輪。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的樹脂齒輪，其中，所述加強環(huán)狀肋的兩側面為傾斜形狀且所述加強環(huán)狀肋的截面為梯形。
4.根據(jù)權利要求1所述的樹脂齒輪，其特征在于，在所述加強環(huán)狀肋與環(huán)狀澆口切斷部之間形成槽，在該槽中收納覆蓋所述樹脂齒輪的罩側的突起。
專利摘要本實用新型提供一種樹脂齒輪。該樹脂齒輪在外周具備圓形齒輪，在中心具有由圓柱狀的空洞形成的軸插入孔，在所述軸插入孔周圍具有凸狀的加強環(huán)狀肋，在所述加強環(huán)狀肋內(nèi)側且與所述軸插入孔之間具有高度比所述加強環(huán)狀肋低的環(huán)狀澆口切斷部。通過環(huán)狀澆口切斷部，不會產(chǎn)生焊縫的缺陷部位。而且，由于能夠從中央均勻地填充，因此也能夠?qū)崿F(xiàn)齒輪的齒形精度的提高，能夠制造高品質(zhì)的樹脂齒輪，由于在模具內(nèi)進行流道的切除，因此不需要后續(xù)工序，能實現(xiàn)大幅度的低成本化。此外，由于采用了熱澆道，因此與冷澆道相比，流道可以極小，也能實現(xiàn)廢料的減少化。
文檔編號F16H55/17GK202251811SQ20112032296
公開日2012年5月30日 申請日期2011年8月31日 優(yōu)先權日2011年8月31日
發(fā)明者大橋克英, 渡邊康盛, 田代和美, 須藤充 申請人:日立汽車系統(tǒng)株式會社, 日立汽車部件(蘇州)有限公司