JPH064299B2 - フェノール樹脂製歯車およびその製造法 - Google Patents
フェノール樹脂製歯車およびその製造法Info
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- JPH064299B2 JPH064299B2 JP1064135A JP6413589A JPH064299B2 JP H064299 B2 JPH064299 B2 JP H064299B2 JP 1064135 A JP1064135 A JP 1064135A JP 6413589 A JP6413589 A JP 6413589A JP H064299 B2 JPH064299 B2 JP H064299B2
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- gear
- resin
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、歯部構成部材の補強材として芳香族ポリアミ
ド繊維を用いたフェノール樹脂製歯車およびその製造法
に関する。
ド繊維を用いたフェノール樹脂製歯車およびその製造法
に関する。
従来の技術 樹脂製歯車は、噛合騒音が低く、耐摩耗性に優れ、軽量
で回転慣性力が小さい等多くの良ち点をもっており多用
されている。樹脂製歯車の歯部の負荷耐力を増すため
に、有機質や無機質の補強材を樹脂中に配合している。
これらは、粒状物であったり、繊維や織布である。例え
ば、ガラス繊維を、歯部を構成する樹脂中に充填する
と、強度と耐熱性の向上を図ることができる。しかし、
この場合、噛み合せる相手歯車の歯面を著しく摩耗させ
やすいので、大きな歯面荷重を負担しなければならない
用途には適さない。
で回転慣性力が小さい等多くの良ち点をもっており多用
されている。樹脂製歯車の歯部の負荷耐力を増すため
に、有機質や無機質の補強材を樹脂中に配合している。
これらは、粒状物であったり、繊維や織布である。例え
ば、ガラス繊維を、歯部を構成する樹脂中に充填する
と、強度と耐熱性の向上を図ることができる。しかし、
この場合、噛み合せる相手歯車の歯面を著しく摩耗させ
やすいので、大きな歯面荷重を負担しなければならない
用途には適さない。
そこで、綿布が補強材として多用されている。綿布にフ
ェノール樹脂を含浸し、加熱加圧成形した成形品に歯切
り加工を施した歯車は、耐摩耗性に優れ、歯車として必
要な性能を平均的に備えている。
ェノール樹脂を含浸し、加熱加圧成形した成形品に歯切
り加工を施した歯車は、耐摩耗性に優れ、歯車として必
要な性能を平均的に備えている。
発明が解決しようとする課題 しかし、綿布を補強材として歯部を構成したフエノール
樹脂性歯車は、さらに高い強度を必要とする場合には、
綿布自体の特性上適切でない。また、自動車エンジン用
のタイミングギアのように１００〜１３０℃の高温の潤
滑油中で使用する場合には、耐久性が不足する。
樹脂性歯車は、さらに高い強度を必要とする場合には、
綿布自体の特性上適切でない。また、自動車エンジン用
のタイミングギアのように１００〜１３０℃の高温の潤
滑油中で使用する場合には、耐久性が不足する。
本発明の課題は、歯部構成部材として芳香族ポリアミド
繊維を用い、耐摩耗性、耐熱性、耐久性に優れたフェノ
ール樹脂製歯車を提供することである。
繊維を用い、耐摩耗性、耐熱性、耐久性に優れたフェノ
ール樹脂製歯車を提供することである。
課題を解決するための手段 上記課題を解決するために、本発明に係るフェノール樹
脂製歯車は、歯部構成部材の補強材としてメタ系芳香族
ポリアミド繊維紡織布を用いる。ここで、紡織布とは、
長さ数cmの繊維を撚って得た糸を織った布である。前記
紡織布にフェノール樹脂を含浸し、加熱加圧成形した成
形品を歯部構成部材としたものであるが、フェノール樹
脂は、エポキシ樹脂を配合したものである。
脂製歯車は、歯部構成部材の補強材としてメタ系芳香族
ポリアミド繊維紡織布を用いる。ここで、紡織布とは、
長さ数cmの繊維を撚って得た糸を織った布である。前記
紡織布にフェノール樹脂を含浸し、加熱加圧成形した成
形品を歯部構成部材としたものであるが、フェノール樹
脂は、エポキシ樹脂を配合したものである。
また、本発明に係るフェノール樹脂製歯車の製造は、基
本的には特公昭４６−２９６８３号公報に開示された方
法によるが、次の(イ)〜(ホ)の工程を経るものである。
本的には特公昭４６−２９６８３号公報に開示された方
法によるが、次の(イ)〜(ホ)の工程を経るものである。
(イ) エポキシ樹脂を配合したフェノール樹脂をメタ系
芳香族ポリアミド繊維紡織布に含浸し乾燥する工程 (ロ) 樹脂を含浸乾燥した前記紡織布を所定寸法に裁断
する工程 (ハ) 前記裁断した紡織布を加熱しながら端縁より巻き
込んで棒状となし、さらに丸めて輪状体とする工程 (ニ) 歯車のウェブならびにボスを形成する成形材料お
よびブッシュと共に前記輪状体を金型に装填し、加熱加
圧成形する工程 (ホ) 前記工程を経た成形品の前記輪状体部分に機械加
工により歯を形成する工程 作 用 芳香族ポリアミド繊維は、極めて強度の大きい繊維であ
るが、一般に含浸させるフェノール樹脂との結合性はよ
くない。本発明に係るフェノール樹脂製歯車において
は、芳香族ポリアミド繊維紡織布の表面が紡織布の特性
上毛羽立っていることから、この毛羽立ちが、含浸樹脂
と紡織布との物理的結合強度を高めている。さらに、メ
タ芳香族ポリアミド繊維を用いていることおよび含浸さ
せるフェノール樹脂にエポキシ樹脂を配合していること
から、この特定の組合せにより紡織布の含浸樹脂の化学
的結合強度をも高めたものとなっている。尚、パラ系芳
香族ポリアミド繊維を用いたときには、結合強度を十分
に高めることができない。
芳香族ポリアミド繊維紡織布に含浸し乾燥する工程 (ロ) 樹脂を含浸乾燥した前記紡織布を所定寸法に裁断
する工程 (ハ) 前記裁断した紡織布を加熱しながら端縁より巻き
込んで棒状となし、さらに丸めて輪状体とする工程 (ニ) 歯車のウェブならびにボスを形成する成形材料お
よびブッシュと共に前記輪状体を金型に装填し、加熱加
圧成形する工程 (ホ) 前記工程を経た成形品の前記輪状体部分に機械加
工により歯を形成する工程 作 用 芳香族ポリアミド繊維は、極めて強度の大きい繊維であ
るが、一般に含浸させるフェノール樹脂との結合性はよ
くない。本発明に係るフェノール樹脂製歯車において
は、芳香族ポリアミド繊維紡織布の表面が紡織布の特性
上毛羽立っていることから、この毛羽立ちが、含浸樹脂
と紡織布との物理的結合強度を高めている。さらに、メ
タ芳香族ポリアミド繊維を用いていることおよび含浸さ
せるフェノール樹脂にエポキシ樹脂を配合していること
から、この特定の組合せにより紡織布の含浸樹脂の化学
的結合強度をも高めたものとなっている。尚、パラ系芳
香族ポリアミド繊維を用いたときには、結合強度を十分
に高めることができない。
また、本発明に係るフェノール樹脂製歯車の製造におい
ては、フェノール樹脂を含浸、乾燥後所定寸法に裁断し
た紡織布を棒状に巻き込むとき、加熱しながら作業を行
なう。従って、紡織布に含浸した樹脂が軟化して巻き込
み作業をしやすく、固く巻き込んで、成形品にボイドが
発生するのを防止することができる。
ては、フェノール樹脂を含浸、乾燥後所定寸法に裁断し
た紡織布を棒状に巻き込むとき、加熱しながら作業を行
なう。従って、紡織布に含浸した樹脂が軟化して巻き込
み作業をしやすく、固く巻き込んで、成形品にボイドが
発生するのを防止することができる。
実施例 本発明を実施するに当り、メタ系芳香族ポリアミド繊維
紡歯布は次のようなものが望ましい。すなわち、繊維太
さは２〜５デニールであり、これを切断して綿糸規格２
０番糸相当ないしこれより細い撚糸に改工する。この撚
糸を縦、横それぞれインチ当り５０〜６０本の密度に打
込んで織った細布である。前記繊維自体には、紡糸と延
伸の際に表面に微細な縦じわを形成したものが、含浸樹
脂との物理的結合を強くする上でさらに好適である（溶
融した芳香族ポリアミドと空気中に糸状に引き出して、
延伸しながら冷却すると微細な縦じわができる）。
紡歯布は次のようなものが望ましい。すなわち、繊維太
さは２〜５デニールであり、これを切断して綿糸規格２
０番糸相当ないしこれより細い撚糸に改工する。この撚
糸を縦、横それぞれインチ当り５０〜６０本の密度に打
込んで織った細布である。前記繊維自体には、紡糸と延
伸の際に表面に微細な縦じわを形成したものが、含浸樹
脂との物理的結合を強くする上でさらに好適である（溶
融した芳香族ポリアミドと空気中に糸状に引き出して、
延伸しながら冷却すると微細な縦じわができる）。
フェノール樹脂に配合するエポキシ樹脂は、固型重量で
フェノール樹脂１００部に対し0.01〜２０部が望まし
い。紡織布に含浸する樹脂量は、５０〜６５重量％が望
ましい。
フェノール樹脂１００部に対し0.01〜２０部が望まし
い。紡織布に含浸する樹脂量は、５０〜６５重量％が望
ましい。
以下詳細に説明する。
ポリメタフェニレンイソフタルアミド系繊維の長尺の紡
織布（帝人Ｃｏｎｅｘ、繊維は表面に微細な縦じわを有
する。繊維太さ：２デニール、糸太さ：綿糸規格２０番
糸、インチ当り打込本数：縦５５本、横５５本）に、フ
ェノール樹脂（フェノール樹脂／エポキシ樹脂＝１００
／５）を含浸、乾燥し、その樹脂量を５５重量％とし
た。
織布（帝人Ｃｏｎｅｘ、繊維は表面に微細な縦じわを有
する。繊維太さ：２デニール、糸太さ：綿糸規格２０番
糸、インチ当り打込本数：縦５５本、横５５本）に、フ
ェノール樹脂（フェノール樹脂／エポキシ樹脂＝１００
／５）を含浸、乾燥し、その樹脂量を５５重量％とし
た。
上記紡織布を所定寸法に裁断した。この裁断は、第１図
(a)に示すように、長辺が紡織布１の縦糸1aに対して直
角でない一定の角度をもつ平行四辺形となるように行な
った。平行四辺形の裁断片２を熱盤（１４０℃）上に置
いて加熱し、含浸している樹脂が軟化したところで、
(b)に示すよように裁断片２のその平行四辺形の長辺を
軸として棒状に巻き込み、さらに、(c)に示すよむに丸
めて棒状の両端を重ね輪状体３とした。この輪状体３が
歯車の歯を構成する部分となる。
(a)に示すように、長辺が紡織布１の縦糸1aに対して直
角でない一定の角度をもつ平行四辺形となるように行な
った。平行四辺形の裁断片２を熱盤（１４０℃）上に置
いて加熱し、含浸している樹脂が軟化したところで、
(b)に示すよように裁断片２のその平行四辺形の長辺を
軸として棒状に巻き込み、さらに、(c)に示すよむに丸
めて棒状の両端を重ね輪状体３とした。この輪状体３が
歯車の歯を構成する部分となる。
次に、(d)に示すように、２個の重ねた輪状体３、ウェ
ブおよびボス部を形成する成形材料４（前述のフェノー
ル樹脂を含浸、乾燥した綿布片とガラス織布片の混合
物）、および金属製のブッシュ５を金型に装填して、加
熱加圧成形した。
ブおよびボス部を形成する成形材料４（前述のフェノー
ル樹脂を含浸、乾燥した綿布片とガラス織布片の混合
物）、および金属製のブッシュ５を金型に装填して、加
熱加圧成形した。
前記成形品の輪状体で構成された部分を中ほどまで歯切
り加工し、(e)に示すように歯車とした。(a)に示したよ
うな裁断片２を(b)に示したように棒状とした場合、(e)
に示すように、紡織布の織目の糸方向を歯車の歯元にか
かる応力方向と合せることができ、歯の機械的強度は、
織目の糸方向が放射状と同心円状になっている場合（裁
断片を縦糸方向に巻いて棒状にし輪状体とした場合）よ
り大きなものとなる。
り加工し、(e)に示すように歯車とした。(a)に示したよ
うな裁断片２を(b)に示したように棒状とした場合、(e)
に示すように、紡織布の織目の糸方向を歯車の歯元にか
かる応力方向と合せることができ、歯の機械的強度は、
織目の糸方向が放射状と同心円状になっている場合（裁
断片を縦糸方向に巻いて棒状にし輪状体とした場合）よ
り大きなものとなる。
上記実施例における歯車（ＯＰ１０、ＰＡ２０°歯数５
４）を鉄製相手歯車（材質：ＪＩＳ Ｓ４５Ｃ）と噛み
合せて１３０℃の潤活油中で回転させ、実施例における
歯車の歯綿の摩耗が0.1mmの厚さに達するまでの総回転
数を、歯面にかかる応力との関係で第２図に示した。歯
面にかかる応力が１６Kg／mm2の負荷状態では、総回転
数が３×１０8回転となっている。
４）を鉄製相手歯車（材質：ＪＩＳ Ｓ４５Ｃ）と噛み
合せて１３０℃の潤活油中で回転させ、実施例における
歯車の歯綿の摩耗が0.1mmの厚さに達するまでの総回転
数を、歯面にかかる応力との関係で第２図に示した。歯
面にかかる応力が１６Kg／mm2の負荷状態では、総回転
数が３×１０8回転となっている。
尚、紡織布は、縦った後に、ブラシ等でさらに毛羽立た
せてもよい。
せてもよい。
従来例 綿糸（糸太さ：綿糸規格２０番糸、インチ当り打込本
数：縦５５本、横５５本）に、エポキシ樹脂を配合して
いないフェノール樹脂を含浸、乾燥し、その樹脂量を５
５重量％とした。以下、実施例と同様にじてフェノール
樹脂製歯車を得た。
数：縦５５本、横５５本）に、エポキシ樹脂を配合して
いないフェノール樹脂を含浸、乾燥し、その樹脂量を５
５重量％とした。以下、実施例と同様にじてフェノール
樹脂製歯車を得た。
比較例 ポリパラフェニレンテレフタルアミド系繊維よりなる紡
織布（デュポン製Ｋｅｖｌｅｒ、実施例と同様の糸太
さ、打込本数）に、エポキシ樹脂を配合していないフェ
ノール樹脂を含浸、乾燥し、その樹脂量を５５重量％と
した。以下、同様にしてフェノール樹脂製歯車を得た。
織布（デュポン製Ｋｅｖｌｅｒ、実施例と同様の糸太
さ、打込本数）に、エポキシ樹脂を配合していないフェ
ノール樹脂を含浸、乾燥し、その樹脂量を５５重量％と
した。以下、同様にしてフェノール樹脂製歯車を得た。
従来例、比較例における歯車の特性を同様に第２図に示
した。また、上記実施例、従来例、比較例における各歯
車を、１８０℃気中に置いたときの曲げ強さ、圧縮強さ
の経時変化を第３図(a)、(b)に示す。パラ系方向族ポリ
アミド繊維よりなる紡布を補強材とし、エポキシ樹脂を
配合しないフェノール樹脂を使用したときには、初期の
機械的強度は優れているものの、高温雰囲気における経
時劣化が著しいことがわかる。
した。また、上記実施例、従来例、比較例における各歯
車を、１８０℃気中に置いたときの曲げ強さ、圧縮強さ
の経時変化を第３図(a)、(b)に示す。パラ系方向族ポリ
アミド繊維よりなる紡布を補強材とし、エポキシ樹脂を
配合しないフェノール樹脂を使用したときには、初期の
機械的強度は優れているものの、高温雰囲気における経
時劣化が著しいことがわかる。
発明の効果 上述のように、本発明に係るフェノール樹脂製歯車は、
高温度における機械的強度の劣化が小さく、補強材であ
るメタ系芳香ポリアミド繊維の紡織布と含浸樹脂との物
理的、化学的結合強度が大きいことから、補強材自体の
優れた特性を十分に発揮させることができ、耐摩性、耐
久性の優れたものとなっている。
高温度における機械的強度の劣化が小さく、補強材であ
るメタ系芳香ポリアミド繊維の紡織布と含浸樹脂との物
理的、化学的結合強度が大きいことから、補強材自体の
優れた特性を十分に発揮させることができ、耐摩性、耐
久性の優れたものとなっている。
第１図は本発明に係る歯車の製造工程を示す説明図、第
２図は歯車の歯面が0.1mm摩耗するまでの歯車の総回転
数と歯面にかかる応力との関係を示す図、第３図は１８
０℃の雰囲気における機械強度の経時変化を示す図であ
る。 １は紡織布、 １ａは縦糸 ２は裁断片 ３は輪状体、 ４は成形材料 ５はブッシュ
２図は歯車の歯面が0.1mm摩耗するまでの歯車の総回転
数と歯面にかかる応力との関係を示す図、第３図は１８
０℃の雰囲気における機械強度の経時変化を示す図であ
る。 １は紡織布、 １ａは縦糸 ２は裁断片 ３は輪状体、 ４は成形材料 ５はブッシュ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｋ 105:08
Claims (4)
- 【請求項１】フェノール樹脂を含浸した補強材を加熱加
圧成形した成形品を歯部構成部材としたフェノール樹脂
製歯車において、 補強材がメタ系芳香族ポリアミド繊維紡織布であり、フ
ェノール樹脂がエポキシ樹脂を配合したものであること
を特徴とするフェノール樹脂製歯車。 - 【請求項２】メタ系芳香族ポリアミド繊維が繊維表面に
微細な縦じわを有するものである請求項１記載のフェノ
ール樹脂製歯車。 - 【請求項３】次の(イ)〜(ホ)の工程を経ることを特徴とす
るフェノール樹脂製歯車の製造法。 (イ) エポキシ樹脂を配合したフェノール樹脂をメタ系
芳香族ポリアミド繊維紡織布に含浸し乾燥する工程。 (ロ) 樹脂を含浸乾燥した前記紡織布を所定寸法に裁断
する工程。 (ハ) 前記裁断した紡織布を加熱しながら端縁より巻き
込んで棒状となし、さらに丸めて輪状体とする工程。 (ニ) 歯車のウェブならびにボスを形成する成形材料お
よびブッシュと共に前記輪状体を金型に装槙し、加熱加
圧成形する工程。 (ホ) 前記工程を経た成形品の前記輪状体部分に機械加
工により歯を形成する工程。 - 【請求項４】請求項３における(ロ)の工程が、長辺が紡
織布の縦糸に対して直角でない一定の角度をもつ平行四
辺形となるように裁断する工程であり、(ハ)における棒
状に巻く工程が前記平行四辺形の長辺を軸として巻く工
程であるフェノール樹脂製歯車の製造法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1064135A JPH064299B2 (ja) | 1989-03-16 | 1989-03-16 | フェノール樹脂製歯車およびその製造法 |
| GB8928527A GB2229249B (en) | 1989-03-16 | 1989-12-18 | Gear wheels made of reinforced phenolic resin, and the production thereof by molding |
| DE4003178A DE4003178A1 (de) | 1989-03-16 | 1990-02-03 | Zahnrad mit einem zahnbereich aus einem harz |
| US07/492,934 US5059464A (en) | 1989-03-16 | 1990-03-13 | Phenol resin toothed wheel and a method of producing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1064135A JPH064299B2 (ja) | 1989-03-16 | 1989-03-16 | フェノール樹脂製歯車およびその製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02241729A JPH02241729A (ja) | 1990-09-26 |
| JPH064299B2 true JPH064299B2 (ja) | 1994-01-19 |
Family
ID=13249332
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1064135A Expired - Fee Related JPH064299B2 (ja) | 1989-03-16 | 1989-03-16 | フェノール樹脂製歯車およびその製造法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5059464A (ja) |
| JP (1) | JPH064299B2 (ja) |
| DE (1) | DE4003178A1 (ja) |
| GB (1) | GB2229249B (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0795878B2 (ja) * | 1990-12-12 | 1995-10-11 | オンキヨー株式会社 | スピーカのエッジ |
| JP2888407B2 (ja) * | 1993-10-18 | 1999-05-10 | 三菱電機株式会社 | 遊星歯車式トルク伝達装置 |
| US5423232A (en) * | 1993-10-22 | 1995-06-13 | Imo Industries Inc., Boston Gear Division | Self-lubricating gear system |
| US5546824A (en) * | 1993-10-22 | 1996-08-20 | Imo Industries Inc. | Visual method and apparatus for adjusting gears and pinions |
| JPH0989081A (ja) * | 1995-09-28 | 1997-03-31 | Fuji Heavy Ind Ltd | 汎用エンジンの射出成形ギヤ及びその製造方法 |
| DE19712287C1 (de) * | 1997-03-24 | 1998-08-20 | Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt | Gezahntes Bauelement zur mechanischen Kraftübertragung |
| JP2001295913A (ja) | 2000-04-12 | 2001-10-26 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 樹脂歯車及びその製造法 |
| JP3496119B2 (ja) * | 2000-07-27 | 2004-02-09 | 光洋精工株式会社 | 電動式舵取装置 |
| JP6353422B2 (ja) * | 2015-09-25 | 2018-07-04 | 旭化成株式会社 | 樹脂製歯車、樹脂製歯車用ポリアセタール樹脂組成物、その製造方法、及び樹脂製歯車の製造方法 |
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