研究開発された技術紹介

自動車の電動パワーステアリング化の流れの中で、低騒音を特徴とする樹脂歯車の高強度化・長寿命化が求められている。そこで本研究では、芯部と表層部に特性の異なる樹脂を採用し、高強度と優れた静音性・耐摩耗性を併せ持つ樹脂歯車を開発する。樹脂多層歯車を可能とする高信頼性の樹脂接合技術とオーバーモールド工法を構築し、切削加工による既存の樹脂歯車と同程度の寸法精度を確保するとともに、生産性を向上させる

・射出成形によりギヤ歯面のスキン層確保(耐久性アップ)
・被覆膜により金型転写率を大幅に向上(大径化対応)
・最薄被覆部0.25mm
・切削工具に支配されない自由な歯面、歯元形状
・ウォームホイール形状測定手法の確立
(新技術)
<開発目標>
・層間接合を利用したオーバーモールド工法の確立
・均等な二次被覆のための樹脂流動と射出成形技術の確立
・高精度ウォームホイールを実現する金型設計の確立

開発したウォームホイールは、噛み合い時の変形ヒステリスが小さく、表層の摺動性を併せ持つ多層歯車である。このため、非強化材料からなる同精度ウォームホイール(Ref.Model)と比較して歯先温度上昇が小さく、長寿命で高トルクでの使用が可能である。また、熱エネルギーとして失われるロスが小さいため、本開発ホイールを使用することにより駆動モーターの出力トルクを下げるなど省力化の効果も期待できる

・現時点では、当初に予定していた自動車電動パワーステアリング用としての事業化計画は目途がたっていない
・車載部品として事業化するために、次期モデルチェンジを目標に継続して努力を続けていく

これまでにない多層構造体であるため、吸湿特性、長期間の使用における耐久性や温度変動に対する接合部の信頼性など実際の使用環境に応じた種々の検証が必要である