JP2022164242A - Method for manufacturing resin gear and resin gear - Google Patents

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昌也 小澤
Masaya Ozawa
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Abstract

To provide a method for manufacturing a resin gear that can increase a strength of the resin gear.SOLUTION: A method for manufacturing a resin gear 1 having an annular resin member 9 and a metal bush 8 using a resin gear molding material 6, comprises: a first step of filling the resin gear molding material 6 into a mold 20 and applying pressure to form a preform 25 as an annular first intermediate; a second step of placing two pre-forms 25 and the metal bushing 8 between a lower mold 30B and an upper mold 30T and heating and compressing a resulting material to form a molded product 40 as an annular second intermediate; and a third step of forming a tooth profile 9a by performing gear cutting in an outer peripheral portion of the molded product 40. In the second step, recesses 25x and recesses 25y are formed at a plurality of planned cutting locations in gear cutting by using a plurality of first protrusions 33x of the upper mold 30T and a plurality of second protrusions 31x of the lower mold 30B.SELECTED DRAWING: Figure 9

Description

本発明は、樹脂製歯車の製造方法及び樹脂製歯車に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for manufacturing a resin gear and a resin gear.

樹脂製歯車は、軽量で且つ静粛性に優れており、例えば車両用又は産業用の歯車として広く用いられている。このような樹脂製歯車の製造方法として、繊維及び熱硬化性の樹脂を含む樹脂製歯車用成形材料を用いた方法が知られている。例えば特許文献1に記載された製造方法は、フェノール樹脂粉末及びアラミド繊維等を水に分散し抄造して、シート状の成形材料を得る工程と、得られた成形材料を歯車状に切断し、それを複数枚積層して成る素形体を加熱しながら圧縮成形する工程と、を備えている。 Resin gears are lightweight and excellent in quietness, and are widely used, for example, as gears for vehicles or for industrial use. As a method for manufacturing such a resin gear, a method using a resin gear molding material containing fibers and a thermosetting resin is known. For example, the manufacturing method described in Patent Document 1 includes steps of dispersing phenolic resin powder and aramid fiber in water and making paper to obtain a sheet-like molding material, cutting the obtained molding material into a gear shape, and a step of compression-molding a preform formed by laminating a plurality of the preforms while heating.

特開2014-51097号公報JP 2014-51097 A

近年、上述した技術では、樹脂製歯車に高い強度が望まれる場合がある。 In recent years, in the above-described technology, there are cases where high strength is desired for resin gears.

そこで、本発明は、樹脂製歯車の高強度化が可能な樹脂製歯車の製造方法、及び、高強度化が図られた樹脂製歯車を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a resin gear that can increase the strength of the resin gear, and to provide a resin gear that has been increased in strength.

本発明の一態様に係る樹脂製歯車の製造方法は、樹脂製歯車用成形材料を用いて、環状の樹脂部材及び金属製ブッシュを有する樹脂製歯車を製造する方法であって、樹脂製歯車用成形材料を型に充填して加圧し、環状の第1中間体を形成する第1工程と、第1中間体及び金属製ブッシュを上金型及び下金型間に配置して加熱圧縮し、環状の第2中間体を形成する第2工程と、第2中間体の外周部において歯切り加工により歯形を形成する第3工程と、を備え、第2工程では、上金型が有する複数の第1凸部と、下金型が有する複数の第2凸部とにより、歯切り加工における複数の切削予定箇所に凹部を形成する。 A method for manufacturing a resin gear according to one aspect of the present invention is a method for manufacturing a resin gear having an annular resin member and a metal bush using a molding material for a resin gear. A first step of filling a mold with a molding material and pressurizing it to form a first annular intermediate, placing the first intermediate and the metal bush between the upper mold and the lower mold and compressing them under heat, a second step of forming an annular second intermediate; The first protrusion and the plurality of second protrusions of the lower mold form recesses at a plurality of planned cutting locations in gear cutting.

本発明の一態様に係る樹脂製歯車の製造方法によれば、環状の第2中間体が形成される第2工程において、上金型が有する複数の第1凸部と、下金型が有する複数の第2凸部とにより、歯切り加工における複数の切削予定箇所に凹部が形成される。このような凹部が形成された領域は樹脂の圧縮率が高くなる。凹部が形成された領域の樹脂の圧縮率が高くなることによって、凹部の周辺領域における繊維の充填率が高まる。このことにより、凹部の周辺領域、すなわち、歯切り加工後における歯形が形成される領域の樹脂の強度を向上させることができる。以上のように、本発明の一態様に係る樹脂製歯車の製造方法によれば、製造される樹脂製歯車の高強度化を実現することができる。 According to the method for manufacturing a resin gear according to one aspect of the present invention, in the second step of forming the annular second intermediate, the plurality of first protrusions possessed by the upper die and the lower die possessed A plurality of recesses are formed at a plurality of planned cutting locations in gear cutting by the plurality of second projections. A region in which such a concave portion is formed has a high compressibility of the resin. By increasing the compressibility of the resin in the areas where the recesses are formed, the filling rate of the fibers in the areas surrounding the recesses is increased. As a result, it is possible to improve the strength of the resin in the peripheral area of the recess, that is, in the area where the tooth profile is formed after gear cutting. As described above, according to the method for manufacturing a resin gear according to an aspect of the present invention, it is possible to increase the strength of the manufactured resin gear.

本発明の一態様に係る樹脂製歯車の製造方法において、第2工程では、第2中間体の周方向の全域に渡って、複数の凹部を形成してもよい。これにより、周方向の全域に形成される各歯形の強度を適切に向上させることができる。 In the method for manufacturing a resin gear according to one aspect of the present invention, in the second step, a plurality of recesses may be formed over the entire circumferential region of the second intermediate. Thereby, the strength of each tooth profile formed in the entire circumferential direction can be appropriately improved.

本発明の一態様に係る樹脂製歯車の製造方法において、第2工程では、第1凸部により形成される凹部と、第2凸部により形成される凹部とを、第2中間体の周方向において互い違いに形成してもよい。このように第1凸部による凹部と第2凸部による凹部とが周方向において互い違いに形成されることにより、歯形がねじれたはすば歯車を製造する際において、各歯形に対応した凹部を適切に形成することができる。すなわち、このような製造方法によれば、各歯形の強度を向上させたはすば歯車を好適に製造することができる。 In the method for manufacturing a resin gear according to one aspect of the present invention, in the second step, the recesses formed by the first protrusions and the recesses formed by the second protrusions are arranged in the circumferential direction of the second intermediate body. may be formed alternately in the In this way, since the concave portions formed by the first convex portions and the concave portions formed by the second convex portions are alternately formed in the circumferential direction, when manufacturing a helical gear having a twisted tooth profile, concave portions corresponding to the respective tooth profiles can be formed. can be properly formed. That is, according to such a manufacturing method, it is possible to suitably manufacture a helical gear in which the strength of each tooth profile is improved.

本発明の一態様に係る樹脂製歯車の製造方法において、第2工程では、凹部の底部側に向かってテーパ形状となるように、凹部を形成してもよい。凹部がテーパ形状とされることにより、ねじれた歯形を形成する歯切り加工による切削領域と、凹部の領域とを重複させやすくなり、凹部の形成によって強度を向上させた領域が後の歯切り加工によって切削されてしまうことを抑制することができる。すなわち、このような製造方法によれば、各歯形の強度を向上させたはすば歯車を好適に製造することができる。 In the method for manufacturing a resin gear according to an aspect of the present invention, in the second step, the recess may be formed so as to taper toward the bottom side of the recess. By making the concave portion tapered, it becomes easy to overlap the cutting area by gear cutting that forms a twisted tooth profile and the area of the concave portion, and the area whose strength is improved by forming the concave portion is used for later gear cutting. It is possible to suppress cutting by. That is, according to such a manufacturing method, it is possible to suitably manufacture a helical gear in which the strength of each tooth profile is improved.

本発明の一態様に係る樹脂製歯車は、金属製ブッシュと、金属製ブッシュの周囲に設けられた環状の樹脂部材と、を備え、樹脂部材の外周部には、周方向に沿って複数の歯形が形成されており、樹脂部材において、歯形が形成された領域の少なくとも一部は、歯形が形成されていない領域よりも、繊維充填率が高くてもよい。本発明の一態様に係る樹脂製歯車では、歯形が形成された領域の繊維充填率が高くされている。これにより、歯形が形成された領域の樹脂の強度を向上させることができる。 A resin gear according to an aspect of the present invention includes a metal bush, and an annular resin member provided around the metal bush, and a plurality of resin gears are provided on the outer peripheral portion of the resin member along the circumferential direction. A tooth profile is formed, and in the resin member, at least a part of the region with the tooth profile may have a higher fiber filling rate than the region without the tooth profile. In the resin gear according to one aspect of the present invention, the fiber filling rate is increased in the region where the tooth profile is formed. As a result, the strength of the resin in the area where the tooth profile is formed can be improved.

本発明によれば、樹脂製歯車の高強度化が可能な樹脂製歯車の製造方法、及び、高強度化が図られた樹脂製歯車を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the resin gear which can strengthen a resin gear, and the resin gear with which high strength was attained can be provided.

図1は、実施形態に係る樹脂製歯車を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a resin gear according to an embodiment. 図2(a)は、実施形態に係る樹脂製歯車用成形材料の製造方法を説明するための図である。図2(b)は、図2(a)の続きを示す図である。FIG. 2(a) is a diagram for explaining a method of manufacturing a molding material for a resin gear according to the embodiment. FIG. 2(b) is a diagram showing a continuation of FIG. 2(a). 図3(a)は、実施形態に係る樹脂製歯車用成形材料を示す写真図である。図3(b)は、図3(a)の一部を拡大して示す写真図である。FIG. 3(a) is a photograph showing a molding material for a resin gear according to the embodiment. FIG.3(b) is a photograph figure which expands and shows a part of Fig.3 (a). 図4は、実施形態に係る予備成形体の成形に使用する金型を示す概略斜視図である。FIG. 4 is a schematic perspective view showing a mold used for molding the preform according to the embodiment. 図5は、実施形態に係る予備成形体を示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing a preform according to the embodiment. 図6(a)は、加熱圧縮成形用の金型を示す概略断面図である。図6(b)は、第2中間体としての成形品を示す断面図である。FIG. 6(a) is a schematic cross-sectional view showing a mold for hot compression molding. FIG.6(b) is sectional drawing which shows the molded product as a 2nd intermediate. 図7は、加熱圧縮成型用の上金型を示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing an upper mold for hot compression molding. 図8は、加熱圧縮成形用の下金型を示す斜視図である。FIG. 8 is a perspective view showing a lower mold for hot compression molding. 図9は、加熱圧縮成形後の第2中間体としての成形品を示す斜視図である。FIG. 9 is a perspective view showing a molded product as a second intermediate after hot compression molding. 図10は、第2中間体としての成形品における繊維の充填率について説明する図である。FIG. 10 is a diagram for explaining the filling rate of fibers in the molded product as the second intermediate. 図11は、繊維充填率(繊維体積率)と強度との関係を示すグラフである。FIG. 11 is a graph showing the relationship between fiber filling ratio (fiber volume ratio) and strength.

以下、添付図面を参照して、実施形態について詳細に説明する。図面の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same or corresponding elements are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions are omitted.

図1に示されるように、本実施形態に係る製造方法で製造された樹脂製歯車1は、いわゆる高強度樹脂ギヤであって、車両用又は産業用の歯車として用いられる。例えば樹脂製歯車1は、エンジン内のバランスシャフトギヤ及びカムシャフトギヤ等に使用できる。樹脂製歯車1は、金属製ブッシュ8と、樹脂部材9と、を備える。樹脂製歯車1は、歯筋がねじれたはすば歯車である。 As shown in FIG. 1, a resin gear 1 manufactured by the manufacturing method according to the present embodiment is a so-called high-strength resin gear, and is used as a vehicle or industrial gear. For example, the resin gear 1 can be used for balance shaft gears, camshaft gears, etc. in an engine. A resin gear 1 includes a metal bush 8 and a resin member 9 . The resin gear 1 is a helical gear with twisted tooth traces.

金属製ブッシュ8は、例えば回転軸(図示省略)に取り付けられる部材である。金属製ブッシュ8は、環状である。金属製ブッシュ8は、ステンレス鋼等の金属で形成されている。金属製ブッシュ8には、貫通孔8hが設けられている。貫通孔8hには、回転軸が挿入される。樹脂部材9は、他の歯車と噛み合う部材である。樹脂部材9は、環状である。樹脂部材9は、樹脂で形成されている。樹脂部材9は、金属製ブッシュ8の周囲に設けられている。樹脂部材9の外周部には、周方向に沿って複数の歯形9aが形成されている。歯形9aは、樹脂部材9の全周に亘って、所定の間隔をあけて複数形成されている。上述したように、樹脂製歯車1ははすば歯車であり、歯形9aは、回転軸に対して斜めに形成されている。樹脂部材9において、歯形9aが形成された領域の少なくとも一部は、歯形9aが形成されていない領域(樹脂部材9における外周部以外の部分)よりも繊維充填率が高い。このような繊維充填率の違いは、後述する製造方法によって実現されている(詳細は後述)。 The metal bush 8 is a member attached to, for example, a rotating shaft (not shown). The metal bushing 8 is annular. The metal bush 8 is made of metal such as stainless steel. The metal bush 8 is provided with a through hole 8h. A rotary shaft is inserted into the through hole 8h. The resin member 9 is a member that meshes with other gears. The resin member 9 is annular. The resin member 9 is made of resin. The resin member 9 is provided around the metal bush 8 . A plurality of tooth profiles 9a are formed on the outer peripheral portion of the resin member 9 along the circumferential direction. A plurality of tooth profiles 9a are formed over the entire circumference of the resin member 9 at predetermined intervals. As described above, the resin gear 1 is a helical gear, and the tooth profile 9a is obliquely formed with respect to the rotation axis. In the resin member 9, at least a portion of the region where the teeth 9a are formed has a higher fiber filling rate than the region where the teeth 9a are not formed (the portion of the resin member 9 other than the outer peripheral portion). Such a difference in fiber filling rate is realized by the manufacturing method described later (details will be described later).

次に、本実施形態に係る製造方法の一例について説明する。 Next, an example of the manufacturing method according to this embodiment will be described.

本実施形態に係る製造方法は、樹脂製歯車1用の成形材料である樹脂製歯車用成形材料を製造する製造方法と、その樹脂製歯車用成形材料を用いて樹脂製歯車1を製造する製造方法と、を含む。 The manufacturing method according to the present embodiment includes a manufacturing method for manufacturing a resin gear molding material, which is a molding material for the resin gear 1, and a manufacturing method for manufacturing the resin gear 1 using the resin gear molding material. and a method.

[樹脂製歯車用成形材料の製造]
まず、樹脂製歯車用成形材料を製造する。図2(a)に示されるように、(i)熱硬化性を有する樹脂粉末2と、(ii)含水率10~25重量%のウェット繊維3と、(iii)添加剤(もしくは充填剤)4と、を含む原料5を準備する。
[Manufacturing molding materials for resin gears]
First, a molding material for a resin gear is manufactured. As shown in FIG. 2(a), (i) thermosetting resin powder 2, (ii) wet fiber 3 having a water content of 10 to 25% by weight, and (iii) additive (or filler) A raw material 5 containing 4 and is prepared.

樹脂粉末2としては、例えば、フェノール樹脂、イミド樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。樹脂粉末2は、1~200μm程度の粒子径であることが好ましい。樹脂粉末2としては、1種類の樹脂又は2種類以上の樹脂を組み合わせて使用することができる。原料5中の樹脂粉末2の量は、30~80重量%であることが好ましく、45~65重量%であることがより好ましい。 Examples of resin powder 2 include phenol resin, imide resin, melamine resin, and epoxy resin. The resin powder 2 preferably has a particle size of about 1 to 200 μm. As the resin powder 2, one kind of resin or a combination of two or more kinds of resins can be used. The amount of the resin powder 2 in the raw material 5 is preferably 30-80% by weight, more preferably 45-65% by weight.

ウェット繊維3は、繊維状物質として、パラ系アラミド繊維である第1繊維3Pと、メタ系アラミド繊維である第2繊維3Mと、を含む。第1繊維3Pの繊維長は、3mm±1mmである。第2繊維3Mの繊維長は、第1繊維3Pの繊維長よりも長い。第2繊維3Mの繊維長は、第1繊維3Pの繊維長の2倍以上である。第2繊維3Mの繊維長は、6mm±1mmである。なお、ウェット繊維3は、その他の繊維状物質を含んでいてもよい。例えばウェット繊維3は、アクリル繊維、セルロース繊維、炭素繊維、フェノール樹脂繊維、ポリイミド繊維、無機繊維等を含んでいてもよい。無機繊維としては、例えば、炭素繊維、アルミナ繊維、アルミナ-シリカ繊維、ガラス繊維、鉱物繊維、セラミック繊維等が挙げられる。 The wet fibers 3 include, as fibrous substances, first fibers 3P that are para-aramid fibers and second fibers 3M that are meta-aramid fibers. The fiber length of the first fiber 3P is 3 mm±1 mm. The fiber length of the second fibers 3M is longer than the fiber length of the first fibers 3P. The fiber length of the second fibers 3M is at least twice the fiber length of the first fibers 3P. The fiber length of the second fibers 3M is 6 mm±1 mm. Note that the wet fibers 3 may contain other fibrous substances. For example, the wet fibers 3 may contain acrylic fibers, cellulose fibers, carbon fibers, phenol resin fibers, polyimide fibers, inorganic fibers, and the like. Examples of inorganic fibers include carbon fibers, alumina fibers, alumina-silica fibers, glass fibers, mineral fibers, and ceramic fibers.

原料5の繊維体積率(繊維体積含有率)は、40体積%以上であることが好ましく、40~60体積%であることが好ましい。繊維体積率は、原料5に含まれる繊維状物質の体積割合である。第1繊維3Pの体積と第2繊維3Mの体積との合計は、ウェット繊維3の全体積の半分以上である。原料5中のウェット繊維3の重量は、25~55重量%であることが好ましく、35~45重量%であることがより好ましい。 The fiber volume ratio (fiber volume content ratio) of the raw material 5 is preferably 40% by volume or more, preferably 40 to 60% by volume. The fiber volume ratio is the volume ratio of fibrous substances contained in the raw material 5 . The sum of the volume of the first fibers 3P and the volume of the second fibers 3M is more than half of the total volume of the wet fibers 3. The weight of the wet fibers 3 in the raw material 5 is preferably 25-55% by weight, more preferably 35-45% by weight.

添加剤4としては、例えば、モンタン酸エステル、ステアリン酸亜鉛、タルク、シリコンゴム、ジルコニア、アルミナ、シリカ、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、雲母、チタン酸カリウム、黒鉛(グラファイト)、三酸化アンチモン、二硫化アンチモン等が挙げられる。原料5中の添加剤4の量は、0~20重量%であることが好ましく、0.5~15重量%であることがより好ましい。 Examples of the additive 4 include montanic acid ester, zinc stearate, talc, silicon rubber, zirconia, alumina, silica, barium sulfate, calcium carbonate, mica, potassium titanate, graphite, antimony trioxide, and disulfide. antimony and the like. The amount of additive 4 in raw material 5 is preferably 0 to 20% by weight, more preferably 0.5 to 15% by weight.

図2(b)に示されるように、原料5を混合機10によって所定時間混合する。これにより、図3(a)及び図3(b)に示される樹脂製歯車用成形材料6を形成する。樹脂製歯車用成形材料6は、複数の細かな粒状体(ファイバーボール)をその一部に含む。樹脂製歯車用成形材料6は、二次元的な平面形状ではなく、三次元的な立体形状を成す。混合機10及びその混合手法は、原料が均一に混合できれば特に限定されない。例えば混合機10としては、レディゲミキサー(レーディゲ社製)及びアインリッヒミキサー(日本アイリッヒ社製)を用いることができる。 As shown in FIG. 2(b), the raw material 5 is mixed by the mixer 10 for a predetermined time. As a result, the resin gear molding material 6 shown in FIGS. 3(a) and 3(b) is formed. The resin gear molding material 6 partially includes a plurality of fine granular bodies (fiber balls). The resin gear molding material 6 does not have a two-dimensional planar shape but a three-dimensional three-dimensional shape. The mixer 10 and its mixing method are not particularly limited as long as the raw materials can be uniformly mixed. For example, as the mixer 10, a Loedige mixer (manufactured by Loedige) and an Einrich mixer (manufactured by Eirich Japan) can be used.

本実施形態では、図2(b)に示されるように、混合機10として、アインリッヒミキサーを用いている。混合機10は、ベース11、混合パン12、ロータ13及びブレード14を有する。ベース11は、混合パン12及びロータ13を回転可能に支持する。混合パン12は、原料5を収容する容器である。ロータ13は、原料5を攪拌する攪拌翼である。ロータ13は、混合パン12内に配置されている。このような混合機10では、高速で回転するロータ13及び回転する混合パン12により混合パン12内のデッドゾーンが少ない。また、このような混合機10では、遠心力で混合パン12の側面に偏る材料をブレード14でそぎ落とし、更に、混合パン12が傾斜しているためにそぎ落とした材料をロータ13に接触させ、効率よく混合が行われる。 In this embodiment, an Einrich mixer is used as the mixer 10, as shown in FIG. 2(b). Mixer 10 has base 11 , mixing pan 12 , rotor 13 and blades 14 . The base 11 rotatably supports the mixing pan 12 and rotor 13 . The mixing pan 12 is a container that accommodates the raw material 5 . The rotor 13 is a stirring blade for stirring the raw material 5 . The rotor 13 is arranged within the mixing pan 12 . In such a mixer 10, the rotor 13 rotating at high speed and the rotating mixing pan 12 reduce dead zones in the mixing pan 12. As shown in FIG. In addition, in the mixer 10 as described above, the material that is biased toward the side surface of the mixing pan 12 due to the centrifugal force is scraped off by the blade 14, and the scraped material is brought into contact with the rotor 13 because the mixing pan 12 is inclined. , efficient mixing takes place.

[樹脂製歯車の製造]
続いて、形成した樹脂製歯車用成形材料6を用いて樹脂製歯車1を製造する。
(予備成形体の形成)
まず、樹脂製歯車用成形材料6の予備成形を行い、第1中間体としての予備成形体を形成する。具体的には、図4に示されるように、下金型20B及び上金型20Tを含む金型20を用意し、金型20を例えば80℃に予熱する。下金型20Bは、円筒状のキャビティ21を有する。上金型20Tは、キャビティ21に入り込む円筒状の凸部22を有する。
[Manufacturing of resin gears]
Subsequently, the formed resin gear molding material 6 is used to manufacture the resin gear 1 .
(Formation of preform)
First, the resin gear molding material 6 is preformed to form a preform as a first intermediate. Specifically, as shown in FIG. 4, a mold 20 including a lower mold 20B and an upper mold 20T is prepared, and the mold 20 is preheated to 80° C., for example. Lower mold 20B has cylindrical cavity 21 . The upper mold 20T has a cylindrical projection 22 that enters the cavity 21. As shown in FIG.

必要量の樹脂製歯車用成形材料6を計量し、下金型20Bのキャビティ21に当該樹脂製歯車用成形材料6を均一に充填する。充填後、例えば上金型20Tにプレス機等で力を加え、樹脂製歯車用成形材料6を加圧する。プレス条件としては、例えば、充填された樹脂製歯車用成形材料6が70MPaの圧力で10秒加圧される条件とする。これにより、図5に示されるように、樹脂製歯車用成形材料6が予備成形されてなる予備成形体25を形成する。その後、金型20から予備成形体25を取り出す。予備成形体25は、例えば外径90mmで内径60mmの環状の物体である。上述した樹脂製歯車用成形材料6の充填及び加圧を繰り返し行い、2つの予備成形体25を形成する。このように、樹脂製歯車用成形材料6を金型20に充填して加圧することにより、環状の第1中間体としての予備成形体25を形成する(第1工程)。 A necessary amount of the resin gear molding material 6 is weighed, and the cavity 21 of the lower mold 20B is uniformly filled with the resin gear molding material 6 . After filling, for example, force is applied to the upper mold 20T with a press or the like to pressurize the molding material 6 for a resin gear. As a pressing condition, for example, the filled resin gear molding material 6 is pressed at a pressure of 70 MPa for 10 seconds. As a result, as shown in FIG. 5, a preform 25 is formed by preforming the resin gear molding material 6 . After that, the preform 25 is removed from the mold 20 . The preform 25 is, for example, an annular body with an outer diameter of 90 mm and an inner diameter of 60 mm. The filling and pressurization of the resin gear molding material 6 described above are repeated to form two preforms 25 . In this manner, the mold 20 is filled with the resin gear molding material 6 and pressurized to form the annular preform 25 as the first intermediate (first step).

(加熱圧縮成形)
図6(a)に示される、下金型30B及び上金型30Tを含む歯形成形金型30を用意し、この歯形成形金型30を200±5℃まで加熱する。なお、図6(a)においては下金型30B及び上金型30Tの詳細な構成の図示を省略している(詳細な構成については図7及び図8を参照して後述する)。2つの予備成形体25を乾燥機で乾燥する。金属製ブッシュ8を乾燥機で90℃に予熱する。乾燥させた予備成形体25と金属製ブッシュ8とを、冷ますことなく、加熱した歯形成形金型30に型込めする。型込めでは、金属製ブッシュ8の外周面に設けられた突出部8aを2つ(上下)の予備成形体25で挟み込んだ状態で、これらを歯形成形金型30内に配置する。歯形成形金型30において型締めし、予備成形体25及び金属製ブッシュ8を加熱圧縮する。これにより、図6(b)に示される第2中間体としての成形品40を形成する。このように、2つの予備成形体25及び金属製ブッシュ8を下金型30B及び上金型30T間に配置して加熱圧縮することにより、環状の第2中間体としての成形品40を形成する(第2工程)。
(Heat compression molding)
A tooth forming mold 30 including a lower mold 30B and an upper mold 30T shown in FIG. 6(a) is prepared, and this tooth forming mold 30 is heated to 200±5°C. In addition, in FIG. 6A, illustration of the detailed configuration of the lower mold 30B and the upper mold 30T is omitted (the detailed configuration will be described later with reference to FIGS. 7 and 8). The two preforms 25 are dried in a dryer. The metal bushing 8 is preheated to 90°C in a dryer. The dried preform 25 and metal bushing 8 are cast into a heated tooth forming mold 30 without cooling. In the molding process, two (upper and lower) preforms 25 are placed in a tooth forming die 30 with the protruding portion 8a provided on the outer peripheral surface of the metal bushing 8 sandwiched between them. The molds are clamped in the tooth forming mold 30 and the preform 25 and the metal bushing 8 are heat-compressed. Thereby, a molded product 40 as a second intermediate shown in FIG. 6(b) is formed. In this way, the two preforms 25 and the metal bushing 8 are placed between the lower mold 30B and the upper mold 30T and heat-compressed to form the molded product 40 as the annular second intermediate. (Second step).

型締めでは、例えば、成形品40の押切位置(狙い厚み)の10mm手前の位置で30秒保持後、100MPaの圧力で押切位置まで加圧して圧縮し、この状態で約6分間保持して樹脂を硬化させる。その後、歯形成形金型30から成形品40を取出し、ハサミ等を使用して樹脂バリを取り除く。成形品40は、環状の物体である。成形品40では、加熱圧縮された2つの予備成形体25によって樹脂部材9が構成される。 In the mold clamping, for example, after holding the molded product 40 at a position 10 mm before the press-off position (target thickness) for 30 seconds, the pressure of 100 MPa is applied to the press-off position to compress it, and this state is held for about 6 minutes to hold the resin. to cure. After that, the molded product 40 is taken out from the tooth forming mold 30, and resin burrs are removed using scissors or the like. Molded article 40 is an annular object. In the molded product 40 , the resin member 9 is composed of two preforms 25 which are heat-compressed.

ここで、図7に示されるように、上金型30Tは、加熱圧縮時において予備成形体25を上方から押圧する円盤状の押圧部33を備えている。押圧部33には、その外周部において周方向の全域に渡って、複数の第1凸部33xが形成されている。第1凸部33xは、下金型30B方向(下方向)に向かって延びている。第1凸部33xは、その下端に向かってテーパ形状(先細り形状)に形成されている。第1凸部33xは、2つの予備成形体25及び金属製ブッシュ8の加熱圧縮時において、その形状により、上側の予備成形体25に凹部25x(図9参照)を形成する構成である。第1凸部33xの形状は、成形品40において得たい凹部25xの形状に応じた形状とされている。各第1凸部33xの位置は、成形品40において得たい各凹部25xの位置に応じた位置とされている。 Here, as shown in FIG. 7, the upper die 30T has a disk-shaped pressing portion 33 that presses the preform 25 from above during heat compression. A plurality of first projections 33x are formed on the pressing portion 33 over the entire circumferential area of the outer peripheral portion thereof. The first convex portion 33x extends toward the lower mold 30B direction (downward). The first convex portion 33x is formed in a tapered shape (tapered shape) toward its lower end. The first protrusion 33x is configured to form a recess 25x (see FIG. 9) in the upper preform 25 due to its shape when the two preforms 25 and the metal bush 8 are heat-compressed. The shape of the first convex portion 33x is set according to the shape of the concave portion 25x desired to be obtained in the molded product 40. As shown in FIG. The position of each first convex portion 33x is set according to the position of each concave portion 25x desired to be obtained in the molded product 40 .

また、図8に示されるように、下金型30Bは、加熱圧縮時において予備成形体25及び金属製ブッシュ8を収容する中空円筒状の収容部31を備えている。収容部31の底面31aには、その外周部において周方向の全域に渡って、複数の第2凸部31xが形成されている。第2凸部31xは、上金型30T方向(上方向)に向かって延びている。第2凸部31xは、その上端に向かってテーパ状(先細り形状)に形成されている。第2凸部31xは、2つの予備成形体25及び金属製ブッシュ8の加熱圧縮時において、その形状により、下側の予備成形体25に凹部25y(図9参照)を形成する構成である。第2凸部31xの形状は、成形品40において得たい凹部25yの形状に応じた形状とされている。各第2凸部31xの位置は、成形品40において得たい各凹部25yの位置に応じた位置とされている。 In addition, as shown in FIG. 8, the lower mold 30B has a hollow cylindrical storage portion 31 that stores the preform 25 and the metal bush 8 during heating and compression. A plurality of second convex portions 31x are formed on the bottom surface 31a of the housing portion 31 over the entire circumferential area of the outer peripheral portion thereof. The second convex portion 31x extends in the direction of the upper mold 30T (upward). The second convex portion 31x is formed in a tapered shape (tapered shape) toward its upper end. The second protrusion 31x is configured to form a recess 25y (see FIG. 9) in the lower preform 25 due to its shape when the two preforms 25 and the metal bush 8 are heated and compressed. The shape of the second convex portion 31x is set according to the shape of the concave portion 25y desired to be obtained in the molded product 40. As shown in FIG. The position of each second convex portion 31x is set according to the position of each concave portion 25y to be obtained in the molded product 40. As shown in FIG.

第2工程では、上金型30Tが有する複数の第1凸部33xと、下金型30Bが有する複数の第2凸部31xとにより、後述する歯切り加工における複数の切削予定箇所に凹部25x及び凹部25yを形成する(図9参照)。すなわち、第2工程では、歯切り加工によって歯切りされて廃棄される箇所に凹部25x及び凹部25yを形成する。第2工程では、図9に示されるように、成形品40の周方向の全域に渡って、複数の凹部25x及び複数の凹部25yを形成する。 In the second step, the plurality of first protrusions 33x of the upper mold 30T and the plurality of second protrusions 31x of the lower mold 30B are used to form recesses 25x in a plurality of planned cutting locations in gear cutting described later. and recesses 25y are formed (see FIG. 9). That is, in the second step, the recesses 25x and 25y are formed in the portions to be tooth-cut and discarded by the gear-cutting process. In the second step, as shown in FIG. 9 , a plurality of recesses 25 x and a plurality of recesses 25 y are formed over the entire circumference of the molded product 40 .

第2工程では、図9に示されるように、上金型30Tの第1凸部33xにより形成される凹部25xと、第2凸部31xにより形成される凹部25yとを、成形品40の周方向において互い違いに形成する。このような凹部25x及び凹部25yに沿って切削されることにより、歯形9aが回転軸に対して斜めに形成されたはすば歯車を適切に製造することができる。 In the second step, as shown in FIG. 9, the concave portion 25x formed by the first convex portion 33x of the upper mold 30T and the concave portion 25y formed by the second convex portion 31x are arranged around the molded product 40. Form staggered in direction. By cutting along such recesses 25x and 25y, it is possible to appropriately manufacture a helical gear in which the tooth profile 9a is obliquely formed with respect to the rotation axis.

第2工程では、凹部25x及び凹部25yの底部側に向かってテーパ形状となるように、凹部25x及び凹部25yを形成している。凹部25xの底部とは凹部25xの下端の領域であり、凹部25yの底部とは凹部25yの上端の領域である。 In the second step, the recesses 25x and 25y are formed so as to taper toward the bottom sides of the recesses 25x and 25y. The bottom of the recess 25x is the lower end region of the recess 25x, and the bottom of the recess 25y is the upper end region of the recess 25y.

図10は、図9の一部拡大図であり、成形品40における繊維の充填率について説明する図である。図10に示されるように、凹部25x及び凹部25yが形成されると、当該凹部25x及び凹部25yが形成された領域において樹脂の圧縮率が高まり、当該凹部25x及び凹部25yが形成された領域の周辺領域において繊維の充填率が高まる。具体的には、例えば、周辺領域である、凹部25x及び凹部25yの形状に沿った領域SA(図10において太線で示された領域)、並びに、凹部25x及び凹部25y間の領域AA(図10において斜線で示された領域)において繊維の充填率が高まる。このような繊維の充填率が高まった領域は、他の領域と比較して強度が高くなる(詳細は後述)。 FIG. 10 is a partially enlarged view of FIG. 9 and is a view for explaining the filling rate of fibers in the molded product 40. As shown in FIG. As shown in FIG. 10, when the recesses 25x and 25y are formed, the compressibility of the resin increases in the areas where the recesses 25x and 25y are formed, and the area where the recesses 25x and 25y are formed increases. The fiber loading increases in the peripheral region. Specifically, for example, an area SA along the shape of the recess 25x and the recess 25y (the area indicated by the thick line in FIG. 10), which is a peripheral area, and an area AA between the recess 25x and the recess 25y (see FIG. 10 The hatched area in ) increases the fiber filling rate. Such a region with a high fiber filling rate has a higher strength than other regions (details will be described later).

ここで、後述する歯切加工にて、周方向において互い違いに形成された凹部25x及び凹部25y同士が連なるように成形品40が切削されると、例えば図10に示される2本の切削ラインCLに沿って成形品40が切削されることとなる。この場合、凹部25x及び凹部25y間の領域AAのうち、2本の切削ラインCL間に含まれた領域A1は切削されてしまうが、2本の切削ラインCL間に含まれていない領域A2は切削されずに残る。また、周方向において互い違いに形成された凹部25x及び凹部25yが連なるように成形品40が切削されることから、切削ラインCLが回転軸に対して斜めになり、切削領域と、テーパ形状である凹部25x及び凹部25yの領域とを重複させやすくなっている。このことにより、図10に示されるように、切削ラインCLを、凹部25xの形状に沿った領域SAのうち一部の領域S1及び凹部25yの形状に沿った領域SAのうち一部の領域S2に沿って(詳細には領域A1及び領域S2の内側に)形成することが可能となり、切削後においても当該領域S1及び領域S2を残すことができる。このように、凹部25x及び凹部25yの形成によって生じた強度が高い領域の少なくとも一部(図10に示される例では、領域A2,S1,S2)については、歯切加工後においても残すことができる。 Here, when the molded product 40 is cut by gear cutting to be described later so that the concave portions 25x and the concave portions 25y formed alternately in the circumferential direction are connected to each other, for example, two cutting lines CL shown in FIG. The molded product 40 is cut along. In this case, of the area AA between the recess 25x and the recess 25y, the area A1 included between the two cutting lines CL is cut, but the area A2 not included between the two cutting lines CL is cut. It remains without being cut. In addition, since the molded product 40 is cut so that the recesses 25x and the recesses 25y formed alternately in the circumferential direction are continuous, the cutting line CL is oblique with respect to the rotation axis, and the cutting area has a tapered shape. It is easy to overlap the regions of the recess 25x and the recess 25y. As a result, as shown in FIG. 10, the cutting line CL is divided into a partial area S1 of the area SA along the shape of the recess 25x and a partial area S2 of the area SA along the shape of the recess 25y. (more specifically, inside the region A1 and the region S2), and the region S1 and the region S2 can be left even after cutting. In this way, at least part of the high-strength regions (regions A2, S1, and S2 in the example shown in FIG. 10) generated by the formation of the recesses 25x and 25y can be left even after gear cutting. can.

(歯切加工)
旋盤加工により、成形品40の厚み、外径及び内径を所定寸法に加工する。成形品40を洗浄し、成形品40の外周部に歯切加工を行う。具体的には、成形品40における凹部25x及び凹部25y同士が連なるように成形品40の切削(歯切加工)を行う。すなわち、歯形成形により凹凸をつけた箇所の位相を合わせて切削加工を行い、所定寸法の歯形形状に仕上げる。適用される歯切加工としては、ホブ盤又はシェービング盤による加工が挙げられる。これにより、成形品40における樹脂部材9の外周部に歯形9a(図1参照)を形成する。以上により樹脂製歯車1の製造が完了する。
(Gear cutting)
The thickness, outer diameter, and inner diameter of the molded product 40 are processed to predetermined dimensions by lathe processing. The molded product 40 is washed, and the outer periphery of the molded product 40 is gear-cut. Specifically, the molded product 40 is cut (tooth cutting) so that the recessed portions 25x and the recessed portions 25y of the molded product 40 are connected to each other. That is, cutting is performed by aligning the phases of the uneven portions by the tooth forming shape, and finishing the tooth shape with a predetermined dimension. Applied gear cutting includes machining with a hobbing machine or a shaving machine. As a result, a tooth profile 9 a (see FIG. 1) is formed on the outer peripheral portion of the resin member 9 in the molded product 40 . Manufacture of the resin gear 1 is completed by the above.

[作用効果]
上述したように、本実施形態に係る樹脂製歯車1の製造方法は、樹脂製歯車用成形材料6を用いて、環状の樹脂部材9及び金属製ブッシュ8を有する樹脂製歯車1を製造する方法であって、樹脂製歯車用成形材料6を金型20に充填して加圧し、環状の第1中間体としての予備成形体25を形成する第1工程と、2つの予備成形体25及び金属製ブッシュ8を下金型30B及び上金型30T間に配置して加熱圧縮し、環状の第2中間体としての成形品40を形成する第2工程と、成形品40の外周部において歯切り加工により歯形9aを形成する第3工程と、を備え、第2工程では、上金型30Tが有する複数の第1凸部33xと、下金型30Bが有する複数の第2凸部31xとにより、歯切り加工における複数の切削予定箇所に凹部25x及び凹部25yを形成する。
[Effect]
As described above, the method for manufacturing the resin gear 1 according to the present embodiment uses the resin gear molding material 6 to manufacture the resin gear 1 having the annular resin member 9 and the metal bush 8. A first step of filling the molding material 6 for a resin gear into a mold 20 and pressurizing to form a preform 25 as an annular first intermediate, two preforms 25 and metal A second step of forming a molded product 40 as an annular second intermediate by placing the manufacturing bush 8 between the lower mold 30B and the upper mold 30T and compressing it under heating, and gear cutting at the outer peripheral part of the molded product 40. and a third step of forming the tooth profile 9a by machining. , recesses 25x and recesses 25y are formed at a plurality of planned cutting locations in gear cutting.

本実施形態に係る樹脂製歯車1の製造方法によれば、環状の成形品40が形成される第2工程において、上金型30Tが有する複数の第1凸部33xと、下金型30Bが有する複数の第2凸部31xとにより、歯切り加工における複数の切削予定箇所に凹部25x及び凹部25yが形成される。このような凹部が形成された領域は樹脂の圧縮率が高くなる。凹部25x及び凹部25yが形成された領域の樹脂の圧縮率が高くなることによって、凹部25x及び凹部25yの周辺領域における繊維の充填率が高まる。このことにより、凹部の周辺領域、すなわち、歯切り加工後における歯形9aが形成される領域の樹脂の強度を向上させることができる。以上のように、本実施形態に係る樹脂製歯車1の製造方法によれば、製造される樹脂製歯車1の高強度化を実現することができる。 According to the method of manufacturing the resin gear 1 according to the present embodiment, in the second step of forming the annular molded product 40, the plurality of first protrusions 33x of the upper mold 30T and the lower mold 30B A plurality of recesses 25x and recesses 25y are formed at a plurality of planned cutting locations in gear cutting by the plurality of second protrusions 31x. A region in which such a concave portion is formed has a high compressibility of the resin. By increasing the compressibility of the resin in the regions where the recesses 25x and 25y are formed, the filling rate of the fibers in the regions surrounding the recesses 25x and 25y increases. As a result, it is possible to improve the strength of the resin in the peripheral area of the recess, that is, in the area where the tooth profile 9a is formed after gear cutting. As described above, according to the method for manufacturing the resin gear 1 according to the present embodiment, it is possible to increase the strength of the manufactured resin gear 1 .

繊維の充填率と強度との関係について、図11を参照して説明する。図11は、繊維充填率(繊維体積率)と強度との関係を示すグラフである。図11の上図においては繊維充填率(繊維体積率)と曲げ強度との関係が示されており、図11の下図においては繊維充填率(繊維体積率)と衝撃強度との関係が示されている。樹脂製歯車用成形材料6を用いて製造した樹脂製歯車1の曲げ強度及び衝撃強度を評価するべく、樹脂製歯車用成形材料6を用いて製造した複数のテストピースの曲げ強度及び衝撃強度を評価する実証試験を行った。当該実証実験では、互いに繊維充填率(繊維体積率)が異なる複数のテストピースを用意した。図11は、これらのテストピースの曲げ強度及び衝撃強度を示したグラフである。曲げ強度は、「JIS K 6911 熱硬化性プラスチック一般試験方法」に記載された曲げ強さ及び曲げ弾性率の試験方法に準じて評価した。また、衝撃強度は、「JIS K 7062 ガラス繊維強化プラスチックのアイゾット衝撃試験方法」に記載されたフラットワイズ衝撃試験方法に準じて評価した。 The relationship between fiber filling rate and strength will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a graph showing the relationship between fiber filling ratio (fiber volume ratio) and strength. The upper diagram in FIG. 11 shows the relationship between the fiber filling rate (fiber volume rate) and the bending strength, and the lower diagram in FIG. 11 shows the relationship between the fiber filling rate (fiber volume rate) and the impact strength. ing. In order to evaluate the bending strength and impact strength of the resin gear 1 manufactured using the resin gear molding material 6, the bending strength and impact strength of a plurality of test pieces manufactured using the resin gear molding material 6 were measured. A demonstration test for evaluation was conducted. In the demonstration experiment, a plurality of test pieces with different fiber filling ratios (fiber volume ratios) were prepared. FIG. 11 is a graph showing the bending strength and impact strength of these test pieces. The flexural strength was evaluated according to the test methods for flexural strength and flexural modulus described in "JIS K 6911 General Test Methods for Thermosetting Plastics." The impact strength was evaluated according to the flatwise impact test method described in "JIS K 7062 Izod impact test method for glass fiber reinforced plastics".

図11の上図に示されるように、繊維充填率(繊維体積率)が高くなるほど曲げ強度が大きくなる傾向があることがわかる。また、図11の下図に示されるように、繊維充填率(繊維体積率)が高くなるほど衝撃強度が大きくなる傾向があることがわかる。このように、繊維の充填率が高いほど、曲げ強度及び衝撃強度共に大きくなる。このため、上述したように、歯形9aが形成される領域の樹脂の充填率を高めることができる本実施形態に係る樹脂製歯車1の製造方法によれば、樹脂製歯車1における歯形9aの高強度化を実現することができる。 As shown in the upper diagram of FIG. 11, it can be seen that the bending strength tends to increase as the fiber filling rate (fiber volume ratio) increases. Further, as shown in the lower diagram of FIG. 11, it can be seen that the higher the fiber filling rate (fiber volume ratio), the higher the impact strength tends to be. Thus, the higher the fiber filling rate, the higher the bending strength and the impact strength. Therefore, as described above, according to the method for manufacturing the resin gear 1 according to the present embodiment, which can increase the filling rate of the resin in the region where the tooth profile 9a is formed, the height of the tooth profile 9a in the resin gear 1 can be increased. Strengthening can be realized.

本実施形態に係る樹脂製歯車1の製造方法において、第2工程では、成形品40の周方向の全域に渡って、複数の凹部25x及び25yを形成してもよい。これにより、周方向の全域に形成される各歯形9aの強度を適切に向上させることができる。 In the method of manufacturing the resin gear 1 according to the present embodiment, in the second step, a plurality of recesses 25x and 25y may be formed over the entire circumference of the molded product 40. FIG. Thereby, the strength of each tooth profile 9a formed in the entire circumferential direction can be appropriately improved.

本実施形態に係る樹脂製歯車1の製造方法において、第2工程では、第1凸部33xにより形成される凹部25xと、第2凸部31xにより形成される凹部25yとを、成形品40の周方向において互い違いに形成してもよい。このように第1凸部33xによる凹部25xと第2凸部31xによる凹部25yとが周方向において互い違いに形成されることにより、歯形9aがねじれたはすば歯車を製造する際において、各歯形9aに対応した凹部25x及び凹部25yを適切に形成することができる。すなわち、このような製造方法によれば、各歯形9aの強度を向上させたはすば歯車を好適に製造することができる。 In the method of manufacturing the resin gear 1 according to the present embodiment, in the second step, the concave portion 25x formed by the first convex portion 33x and the concave portion 25y formed by the second convex portion 31x are formed on the molded product 40. They may be formed alternately in the circumferential direction. Since the recesses 25x formed by the first protrusions 33x and the recesses 25y formed by the second protrusions 31x are alternately formed in the circumferential direction, when manufacturing a helical gear having a twisted tooth profile 9a, each tooth profile The recesses 25x and 25y corresponding to 9a can be appropriately formed. That is, according to such a manufacturing method, it is possible to suitably manufacture a helical gear with improved strength of each tooth profile 9a.

なお、はすば歯車を製造する場合においては、例えば、圧縮成形で歯形成形する際に、はすばの歯形形状に予備成形した素形体を金型に充填して歯形成形する方法が考えられる。しかしながら、このような製造方法においては、歯形形状の素形体の型込めが困難であり、金型構造が複雑になることが問題となる。この点、本実施形態に係る樹脂製歯車1の製造方法においては、はすば歯車を製造するに際して、はすばの歯形形状に予備成形した素形体を金型に充填することを要しないので、金型構造が複雑化することを回避することができる。 In the case of manufacturing a helical gear, for example, when teeth are formed by compression molding, it is conceivable to fill a mold with a preform that has been preformed into a helical tooth profile to form the teeth. . However, in such a manufacturing method, it is difficult to insert a tooth-shaped preform into a mold, and a problem arises in that the mold structure becomes complicated. In this regard, in the method of manufacturing the resin gear 1 according to the present embodiment, when manufacturing a helical gear, it is not necessary to fill a mold with a preform preformed into a helical tooth shape. , the complication of the mold structure can be avoided.

本実施形態に係る樹脂製歯車1の製造方法において、第2工程では、凹部25x及び凹部25yの底部側に向かってテーパ形状となるように、凹部25x及び凹部25yを形成してもよい。凹部25x及び凹部25yがテーパ形状とされることにより、ねじれた歯形9aを形成する歯切り加工による切削領域と、凹部25x及び凹部25yの領域とを重複させやすくなり、凹部25x及び凹部25yの形成によって強度を向上させた領域が後の歯切り加工によって切削されてしまうことを抑制することができる。すなわち、このような製造方法によれば、各歯形9aの強度を向上させたはすば歯車を好適に製造することができる。 In the method of manufacturing the resin gear 1 according to the present embodiment, in the second step, the recesses 25x and 25y may be formed so as to taper toward the bottom sides of the recesses 25x and 25y. By tapering the recesses 25x and 25y, it becomes easier for the recesses 25x and the recesses 25y to be overlapped with the areas cut by gear cutting to form the twisted tooth profile 9a and the recesses 25x and 25y. It is possible to suppress that the region whose strength is improved by is cut by later gear cutting. That is, according to such a manufacturing method, it is possible to suitably manufacture a helical gear with improved strength of each tooth profile 9a.

本実施形態に係る樹脂製歯車1は、金属製ブッシュ8と、金属製ブッシュ8の周囲に設けられた環状の樹脂部材9と、を備え、樹脂部材9の外周部には、周方向に沿って複数の歯形9aが形成されており、樹脂部材9において、歯形9aが形成された領域の少なくとも一部は、歯形9aが形成されていない領域よりも、繊維充填率が高くてもよい。本実施形態に係る樹脂製歯車1では、歯形9aが形成された領域の繊維充填率が高くされている。これにより、歯形9aが形成された領域の樹脂の強度を向上させることができる。 The resin gear 1 according to the present embodiment includes a metal bush 8 and an annular resin member 9 provided around the metal bush 8. At the outer peripheral portion of the resin member 9, a A plurality of teeth 9a may be formed on the resin member 9, and at least a part of the region where the teeth 9a are formed in the resin member 9 may have a higher fiber filling rate than the region where the teeth 9a are not formed. In the resin gear 1 according to this embodiment, the fiber filling rate of the region where the tooth profile 9a is formed is high. As a result, the strength of the resin in the area where the tooth profile 9a is formed can be improved.

以上、本実施形態に係る樹脂製歯車1の製造方法及び樹脂製歯車1について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、本発明の一態様に係る製造方法によって製造される樹脂製歯車は、はすば歯車ではなく平歯車であってもよい。また、本発明の一態様に係る製造方法は、いわゆる抄造法によって形成された抄造素形体から樹脂製歯車を製造する製造方法に用いられてもよい。 Although the method for manufacturing the resin gear 1 and the resin gear 1 according to the present embodiment have been described above, the present invention is not limited to the above embodiment. For example, the resin gear manufactured by the manufacturing method according to one aspect of the present invention may be a spur gear instead of a helical gear. Moreover, the manufacturing method according to one aspect of the present invention may be used in a manufacturing method for manufacturing a resin gear from a paper-molded shaped body formed by a so-called paper-making method.

1…樹脂製歯車、6…樹脂製歯車用成形材料、8…金属製ブッシュ、9…樹脂部材、9a…歯形、20…金型(型)、25…予備成形体(第1中間体)、25x,25y…凹部、30B…下金型、30T…上金型、31x…第2凸部、33x…第1凸部、40…成形品(第2中間体)。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Resin gear, 6... Molding material for resin gear, 8... Metal bush, 9... Resin member, 9a... Tooth profile, 20... Mold (mold), 25... Preform (first intermediate), 25x, 25y... Concave part, 30B... Lower mold, 30T... Upper mold, 31x... Second convex part, 33x... First convex part, 40... Molded product (second intermediate).

Claims (5)

樹脂製歯車用成形材料を用いて、環状の樹脂部材及び金属製ブッシュを有する樹脂製歯車を製造する方法であって、
前記樹脂製歯車用成形材料を型に充填して加圧し、環状の第1中間体を形成する第1工程と、
前記第1中間体及び前記金属製ブッシュを上金型及び下金型間に配置して加熱圧縮し、環状の第2中間体を形成する第2工程と、
前記第2中間体の外周部において歯切り加工により歯形を形成する第3工程と、を備え、
前記第2工程では、前記上金型が有する複数の第1凸部と、前記下金型が有する複数の第2凸部とにより、前記歯切り加工における複数の切削予定箇所に凹部を形成する、樹脂製歯車の製造方法。
A method for manufacturing a resin gear having an annular resin member and a metal bush using a resin gear molding material,
a first step of filling the molding material for a resin gear into a mold and applying pressure to form an annular first intermediate;
a second step of placing the first intermediate and the metal bush between an upper mold and a lower mold and heating and compressing them to form an annular second intermediate;
A third step of forming a tooth profile by gear cutting in the outer peripheral portion of the second intermediate,
In the second step, recesses are formed at a plurality of planned cutting locations in the gear cutting by a plurality of first projections of the upper mold and a plurality of second projections of the lower mold. , a method for manufacturing a resin gear.
前記第2工程では、前記第2中間体の周方向の全域に渡って、複数の前記凹部を形成する、請求項1記載の樹脂製歯車の製造方法。 2. The method of manufacturing a resin gear according to claim 1, wherein in said second step, said plurality of concave portions are formed over the entire circumferential region of said second intermediate. 前記第2工程では、前記第1凸部により形成される前記凹部と、前記第2凸部により形成される前記凹部とを、前記第2中間体の前記周方向において互い違いに形成する、請求項2記載の樹脂製歯車の製造方法。 In the second step, the recesses formed by the first protrusions and the recesses formed by the second protrusions are alternately formed in the circumferential direction of the second intermediate body. 3. The method for manufacturing a resin gear according to 2. 前記第2工程では、前記凹部の底部側に向かってテーパ形状となるように、前記凹部を形成する、請求項3記載の樹脂製歯車の製造方法。 4. The method of manufacturing a resin gear according to claim 3, wherein in the second step, the recess is formed so as to taper toward the bottom side of the recess. 金属製ブッシュと、
前記金属製ブッシュの周囲に設けられた環状の樹脂部材と、を備え、
前記樹脂部材の外周部には、周方向に沿って複数の歯形が形成されており、
前記樹脂部材において、前記歯形が形成された領域の少なくとも一部は、前記歯形が形成されていない領域よりも、繊維充填率が高い、樹脂製歯車。
a metal bush;
an annular resin member provided around the metal bush,
A plurality of tooth profiles are formed along the circumferential direction on the outer peripheral portion of the resin member,
In the resin member, at least a part of the region where the tooth profile is formed has a higher fiber filling rate than the region where the tooth profile is not formed.
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