專利名稱：齒輪及齒輪形成用的滾軋模的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及在車輛的刮水器馬達驅動軸等的旋轉軸上，模制成形
蝸輪等的齒輪輪體(vr水4一^)而形成的齒輪，以及齒輪形成用 的滾軋模(転造夂4 ;O。
背景技術：
下面，把設在刮水器馬達上的驅動軸作為齒輪軸的例子進行說明。 樹脂制的蝸輪(相當于齒輪)，被嵌入模制在金屬制的驅動軸上。但是， 該蝸輪(或齒輪)必須相對于驅動軸止脫并止轉地固定。為此，在已 往的技術中，在驅動軸的被蝸輪輪轂部外嵌的外周面上，沿周方向以 凹凸重復的方式刻設有鋸齒形槽，在該鋸齒形槽的軸芯方向中間部， 沿周方向刻設有環(huán)狀的凹槽狀縫隙，用鋸齒形槽止住周方向的轉動， 用縫隙限制軸芯方向的脫出(滑脫)，達到止脫的目的(例如，專利文 獻i)。
專利文獻1:日本特公昭63-53406號公報
但是，在上述已往的技術中，由于縫隙的寬度狹窄(軸芯方向的 長度短)，所以不能充分確保止脫強度。為此，為了提高止脫強度，提 出了加寬縫隙寬度，或者在軸芯方向設置多條縫隙的方案。但這樣一 來，鋸齒形槽的軸芯方向槽長變短、導致止轉強度降低。為此，又提 出了將齒輪加厚，將縫隙和鋸齒形槽的軸方向長度做成與所需強度對 應的長度，或者把鋸齒形槽的外徑做得比軸粗的方案。但這樣一來， 導致裝置大型化，并且軸外形加工也復雜化。這些是本發(fā)明要解決的 課題。

發(fā)明內容
本發(fā)明是為了解決上述課題而作出的。技術方案l的發(fā)明是一種 齒輪，把樹脂材料構成的齒輪輪體(《7水4一^)用模制成形的方
式固定在齒輪軸上，其特征在于，在固定有齒輪輪體的部位的齒輪軸 的外周面，沿軸芯方向形成多個凹凸群，這些凹凸群的凹部和凸部在 周方向上重復，在相鄰的凹凸群之間，相對于一方的凹凸群的凸部使 另一方的凹凸群的凹部鄰接，在這些凹凸群彼此的交界處形成臺階狀 部。
技術方案2的發(fā)明，是在技術方案1所述的齒輪中，其特征在于， 多個凹凸群，分別是凹部和凸部以相同的節(jié)距重復的鋸齒形槽，相鄰
的鋸齒形槽的相位彼此不同。
技術方案3的發(fā)明，是在技術方案l所述的齒輪中，其特征在于， 相鄰的凹凸群，分別是凹部和凸部以不同的節(jié)距重復的鋸齒形槽。
技術方案4的發(fā)明，是在技術方案1至3中任一項所述的齒輪中， 其特征在于，相鄰的凹凸群是用滾軋同時形成的。
技術方案5的發(fā)明，是在技術方案1至3中任一項所述的齒輪中， 其特征在于，相鄰的凹凸群中的一方是用第1滾軋形成的，另一方是 用形成了該一方的凹凸群后的第2滾軋形成的。
技術方案6的發(fā)明，是在技術方案1至5中任一項所述的齒輪中， 其特征在于，在臺階狀部，形成了一直到達凹部的傾斜狀的傾斜端面。
技術方案7的齒輪形成用的滾軋模，其特征在于，在用模制成形
方式固定著齒輪輪體的部位的、齒輪軸的外周面上，用多個滾軋模形 成凹凸群，這些凹凸群的凹部和凸部在周方向上重復，在上述滾軋才莫
上形成了與上述各凹凸群的凹部和凸部相向的凸部和凹部，在用該滾 軋模形成上述凹凸群時，相鄰的滾軋模彼此以其凹部和凸部在軸芯方 向鄰接的方式對齒輪軸的外周進行滾軋。
技術方案8的發(fā)明，是在技術方案7所述的齒輪形成用的滾軋模 中，其特征在于，上述各滾軋模，在滾軋模相互鄰接的端部，形成了 將凸部的前端切削成傾斜狀的切削面。
技術方案9的發(fā)明，是在技術方案7或8所述的齒輪形成用的滾 軋模中，其特征在于，切削面是把從凸部前端到凸部與凹部的中間部 的部位切削而形成的。
技術方案10的發(fā)明，是在技術方案7至9中任一項所述的齒輪形 成用的滾軋模中，其特征在于，將多個滾軋模一體化，齒輪軸外周的 多個凹凸群是用 一次滾軋形成的。
發(fā)明效果
根據技術方案1的發(fā)明，在齒輪軸的相鄰的凹凸群之間的交界處， 凹部和凸部相互錯開位置而形成了臺階狀部，所以，可發(fā)揮齒輪輪體 的止脫功能，盡管在齒輪軸上不形成縫隙，但也能實現切實而牢固的 止轉和止脫功能。
根據技術方案2或3的發(fā)明，由于形成了鋸齒形槽，因此可簡單 地實現切實而牢固的止轉和止脫。
根據技術方案4的發(fā)明，可以用一次滾軋工序簡單地形成在周方 向上節(jié)距不同的凹凸群。
根據技術方案5的發(fā)明，凹凸群之間交界處的臺階狀部的形狀復 雜化，可以提高止脫效果。
根據技術方案6的發(fā)明，可切實地填充樹脂材料，并可使齒輪輪 體與齒輪軸的 一體化更加切實牢固。
根據技術方案7的發(fā)明，不必形成縫隙，可提高齒輪軸的加工效率。
根據技術方案8的發(fā)明，在齒輪軸上模制成形齒輪輪體時，可有 效地填充樹脂材料，可使齒輪輪體的一體化更加切實牢固。
根據技術方案9的發(fā)明，可不影響齒輪輪體的止脫效果，而且在 齒輪軸上模制成形齒輪輪體時，可有效地填充樹脂材料。
根據技術方案10的發(fā)明，可以用一次滾軋加工形成多個凹凸群， 可提高加工效率。


圖l是驅動軸的正面剖視圖。
圖2表示驅動軸單體，(A)是要部放大側視圖，(B)是將要部展 開了的正視圖，(C)是說明用滾軋模進行的滾軋工序的正視圖。 圖3是驅動軸的要部立體圖。
圖4是第2實施方式的驅動軸單體的要部放大側視圖。 圖5是說明第3實施方式的驅動軸單體的、用滾軋模進行的滾軋 工序的要部放大正視圖。
具體實施例方式
下面，參照

本發(fā)明的實施方式。
在圖中，l是刮水器的驅動軸(相當于本發(fā)明的齒輪軸)，在該驅 動軸1的一端部， 一體地外嵌支撐著蝸輪2 (相當于本發(fā)明的齒輪輪 體)的輪轂部2b，構成本發(fā)明的齒輪，在該蝸輪2的外周刻設著齒輪 齒2a。另外，與齒輪的齒相當的蝸輪2，以一體化的狀態(tài)形成在驅動 軸1上，其形成的方法是，用注射成形等的措施把樹脂材料填充到金 屬模內的空間部分、模制成形在驅動軸1的一端部。蝸輪2的齒輪齒 2a，與未圖示的馬達輸出軸上刻設的蝸輪嚙合，與馬達的驅動連動地 旋轉。這些都與已往技術相同。
在第l實施方式中，上述驅動軸1如下述地構成。即，在驅動軸 l的、被蝸輪輪轂部2b外嵌的一端部上，以沿軸芯方向并排的狀態(tài)刻 設著第1、第2鋸齒形槽(相當于本發(fā)明的凹凸群)3、 4，這些第1、 第2鋸齒形槽3、 4形成為同樣的直徑。第1鋸齒形槽3，形成在輪轂 部2b的外嵌部的、軸芯方向一端側的一半側部位，其長度是輪轂部 2b的軸芯方向嵌合長度的1/2，在驅動軸l的外周面上，以規(guī)定的節(jié) 距在周方向重復形成了三角形狀(也可以是以四角形狀為首的其它凹 凸形狀)的凸部(峰部)3a和凹部(谷部)3b。
第2鋸齒形槽4，形成在驅動軸l的、輪轂部2b的外嵌部的軸芯 方向另一半側的另一半部位，其長度是輪轂部2b的軸芯方向嵌合長度 的1/2，與上述第l鋸齒形槽3同樣的凸部4a、凹部4b，以與第l鋸 齒形槽3同樣的節(jié)距、以在周方向重復的狀態(tài)進行刻設。該第2鋸齒 形槽4相對于第l鋸齒形槽3，在周方向錯開1/2節(jié)距的相位(位置錯 開)，第1、第2鋸齒形槽3、 4的相互位置關系是，第2鋸齒形槽的 凹部4b與第l鋸齒形槽的凸部3a在軸芯方向相鄰，第2鋸齒形槽的 凸部4a與第1鋸齒形槽的凹部3b在軸芯方向相鄰。這樣，在第1、
第2鋸齒形槽3、 4之間的交界部分(正交于軸芯方向的端面)，由于 凸部3a、 4a與凹部3b、 4b的各內徑差，在驅動軸1的周方向一體地 形成了臺階狀部S。該臺階狀部S起到了與縫隙同樣的效果，阻止模 制成形的蝸輪2從驅動軸1上脫出。
下面，說明在驅動軸1上形成各鋸齒形槽3、 4的方法。在本實施 方式中，第1、第2鋸齒形槽3、 4是通過一次的滾軋加工而同時形成 的。
即，第1、第2鋸齒形槽3、 4是用圓筒形的第1、第2滾軋模5、 6滾軋加工出來的，在該第1、第2滾軋模5、 6的外周面形成有與各 鋸齒形槽3、 4相對應的槽。在第1、第2滾軋模5、 6的外周，以與 第1、第2鋸齒形槽3、 4的凸部3a、 4a及凹部3b、 4b的形成節(jié)距相 同的方式，沿軸芯方向較長地形成了與其相向的凹部5a、 6a和凸部 5b、 6b。另外，第1、第2滾軋模5、 6，在其凸部5b、 6b的軸芯方 向兩端部，把從凸部5b、 6b的前端到該凸部5b、 6b與凹部5a、 6a 之間的部位、即到凹部5b、 6b的中間部位，切削成為傾斜狀，這樣， 在凸部5b、 6b側形成了傾斜狀的切削面5c、 6c，在凹部5a、 6a側形 成了與滾軋模5、 6的軸芯方向直交的直交面5d、 6d。在本實施方式 中，第l滾軋模的凸部5a和第2滾軋模的凹部6b以在軸芯方向上排 列的方式一體化，將這些第1、第2滾軋模5、 6壓靠在驅動軸1上、 進行滾軋加工，通過一次的滾軋加工，在驅動軸1上形成第1、第2 鋸齒形槽3、 4。這樣，如前所述，在驅動軸l上，以沿軸芯方向排列 的狀態(tài)形成了第l鋸齒形槽3的凹部3b和第2鋸齒形槽4的凸部4a, 在第1、第2鋸齒形槽3、 4的交界部分，形成了臺階狀部S。
這樣，在用第1、第2滾軋模5、 6滾軋驅動軸1時，第1、第2 鋸齒形槽3、 4的槽深，相當于從第l、第2滾軋模5、 6的凸部5b、 6b到凹部5a、 6a的槽深。在第1、第2滾軋模5、 6的相鄰的端部， 在從凸部5b、 6b到凹部5a、 6a的凸部側，形成了傾斜狀的切削面5c、 6c，在凹部5a、 6a側，形成了直交面5d、 6d。因此，在第1、第2 鋸齒形槽3、 4的相互鄰接的部位、即交界部分，如圖2(B)所示，
在鋸齒形槽的凸部3a、 4a的前端側(外徑側)端部，根據滾軋模直交 面5d、 6d形成了與驅動軸1的軸芯方向直交的直交端面3c、 4c。在 內徑側的鋸齒形槽的凹部3b、 4b側，根據第1、第2滾禮模的切削面 5c、 6c，以與相鄰凸部4a、 3a連續(xù)的狀態(tài)形成了傾斜狀的傾斜端面 3d、 4d。
這樣，在驅動軸1的一端部模制成形蝸輪2時，樹脂材料經由傾 斜端面3d、 4d誘導而流入凹部3b、 4b側，樹脂材料與驅動軸1切實 地成為一體，實現周方向的牢固一體化，同時，由直交端面3c、 4c切 實地防止蝸輪2沿軸芯方向脫出。
另外，在圖2(B)所示的驅動軸1一端部的展開圖中，用實線表 示凸部3a、 4a的峰頂部、即頂折線，用虛線表示凹部3b、 4b的谷底 部、即谷底折線。
在上述第l實施方式中，蝸輪2借助第1、第2鋸齒形槽3、 4切 實地止轉，同時，在該槽3、 4彼此的交界部，各凸部3a、 4a位于另 一方的凹部4b、 3b之間，在從軸芯方向看時，在兩側呈交錯狀地露 出、形成為臺階狀。該呈交錯狀露出的端面(臺階)，起到防止蝸輪2 脫出的作用，其結果，不必像已往那樣刻設縫隙，可以高強度地防止 蝸輪2從驅動軸1上脫出。由于不必形成縫隙，所以，可以縮短驅動 軸1的長度，實現小型化。
而且，第1、第2滾軋模5、 6以相位錯開的狀態(tài)進行滾軋，可以 容易地形成相位錯開的鋸齒形槽3、 4。由于不必刻設凹槽狀的縫隙， 所以，可提高加工效率。
另外，由于在滾軋模上形成切削面5c、 6c和直交面，所以，在第 1、第2鋸齒形槽3、 4的交界處，形成了凸部3a、 4a側直交端面3c、 4c，在凹部3b、 4b側形成了傾斜端面3c、 4c,這樣，在模制成形蝸 輪2時，樹脂材料以被傾斜端面3d、 4d向凹部4b、 3b側引導的狀態(tài) 進行填充，可實現蝸輪2的切實而牢固的一體化。而且，由于在凸部 3a、 4a側形成了直交端面3c、 4c，所以，可切實地防止蝸輪2從驅動 軸1上脫出，能提供優(yōu)質的齒輪。
而且，由于使第1、第2滾軋模5、 6—體化地進行滾軋加工，所 以，用一次滾軋加工就能形成第1、第2鋸齒形槽3、 4,進一步提高 了加工效率。
本發(fā)明并不限定于上述實施方式，也可以如圖4所示的第2實施 方式那樣，在形成驅動軸上的第1、第2凹凸群(鋸齒形槽)7、 8時， 即使凸部7a、 8a的周方向節(jié)距與凹部7b、 8b的周方向節(jié)距不相同， 由于凸部7a、 8a和凹部7b、 8b在軸芯方向相鄰，因此也能在周方向 形成臺階狀部。
另外，也可以做成為圖5所示的第3實施方式。在該形態(tài)中，通 過使用第1滾軋模10的滾軋加工，在驅動軸l上形成第1凹凸群9， 然后，再用第2滾軋模12進行滾軋加工，在驅動軸1上形成與第1 凹凸群9節(jié)距相同但錯開1/2節(jié)距相位的第2凹凸群11。這時，在第 1、第2滾軋模10、 12上，與前述第1實施方式同樣地，形成傾斜狀 的切削面10a、 12a，該切削面10a、 12a，是從凸部10b、 12b—直到 達凹部10c、 12c的傾斜面。這樣，如圖5所示，在第1、第2凸部9a、 lla的交界部位，形成了一直到達凹部llb、 9b的傾斜狀部9c、 llc。 而且這時，使形成第l凹凸群9用的第I滾軋模IO、和形成第2凹凸 群11用的第2滾軋模12,在交界部分以相互重疊的位置關系進行滾 軋，這樣，在交界部分，可形成在軸方向位置錯開的臺階，在這種情 況下，可進一步提高止轉方向的一體化強度。
另外，在軸芯方向并排設置的凹凸群不一定是二個，根據需要也 可以是三個以上，隨著其個數的增加，交界數也增加，可發(fā)揮更高的 止脫功能。另外，也可以使多個凹凸群的軸芯方向長度不同。
本發(fā)明的齒輪和齒輪形成用的滾軋模，作為車輛的刮水器馬達的 驅動軸是非常有用的，尤其是在需要高強度的蝸輪止脫、止轉時更加 有效。
權利要求
1.一種齒輪，把樹脂材料構成的齒輪輪體用模制成形的方式固定在齒輪軸上，其特征在于，在固定有齒輪輪體的部位的齒輪軸的外周面，沿軸芯方向形成多個凹凸群，這些凹凸群的凹部和凸部在周方向上重復，在相鄰的凹凸群之間，相對于一方的凹凸群的凸部使另一方的凹凸群的凹部鄰接，在這些凹凸群彼此的交界處形成臺階狀部。
2. 如權利要求1所述的齒輪，其特征在于，多個凹凸群，分別是 凹部和凸部以相同的節(jié)距重復的鋸齒形槽，相鄰的鋸齒形槽的相位彼此不同。
3. 如權利要求1所述的齒輪，其特征在于，相鄰的凹凸群，分別 是凹部和凸部以不同的節(jié)距重復的鋸齒形槽。
4. 如權利要求1至3中任一項所述的齒輪，其特征在于，相鄰的 凹凸群是用滾軋同時形成的。
5. 如權利要求1至3中任一項所述的齒輪，其特征在于，相鄰的 凹凸群中的一方是用第1滾軋形成的，另一方是用形成了該一方的凹 凸群后的第2滾軋形成的。
6. 如權利要求1至5中任一項所述的齒輪，其特征在于，在臺階 狀部，形成了一直到達凹部的傾斜狀的傾斜端面。
7. —種齒輪形成用的滾軋模，其特征在于，在用模制成形方式固 定著齒輪的輪體的部位的、齒輪軸的外周面上，用多個滾軋模形成凹 凸群，這些凹凸群的凹部和凸部在周方向上重復，在上述滾軋模上形 成了與上述各凹凸群的凹部和凸部相向的凸部和凹部，在用該滾軋模 形成上述凹凸群時，相鄰的滾軋模彼此以其凹部和凸部在軸芯方向鄰 接的方式對齒輪軸的外周進行滾軋。
8. 如權利要求7所述的齒輪形成用的滾軋模，其特征在于，上述 各滾軋模，在滾軋模相互鄰接的端部，形成了將凸部的前端切削成傾 斜狀的切削面。
9. 如權利要求7或8所述的齒輪形成用的滾軋模，其特征在于， 切削面是把從凸部前端到凸部與凹部的中間部的部位切削而形成的。
10.如權利要求7至9中任一項所述的齒輪形成用的滾軋模，其特 征在于，將多個滾軋模一體化，齒輪軸外周的多個凹凸群是用一次滾 軋形成的。
全文摘要
本發(fā)明提供一種齒輪及齒輪形成用的滾軋模，該齒輪在將蝸輪以止轉狀和止脫狀模制成形在驅動軸上時，不必為了止脫而在周方向刻設凹槽狀的縫隙，而是在驅動軸(1)的外周，以在軸芯方向鄰接(并列)的狀態(tài)形成第1、第2鋸齒形槽(3、4)，該第1、第2鋸齒形槽(3、4)在周方向錯開1/2節(jié)距的相位，這樣，在該相鄰的鋸齒槽(3、4)間的交界處形成了臺階狀部S，由該臺階狀部S阻止蝸輪(2)的脫出。
文檔編號B21H7/14GK101115938SQ20068000166
公開日2008年1月30日 申請日期2006年1月17日 優(yōu)先權日2005年1月19日
發(fā)明者岡部浩司 申請人:株式會社美姿把