JPH08197630A - 合成樹脂製歯車の歯部成形用基材とその製造法、ならびに合成樹脂製歯車とその製造法 - Google Patents

合成樹脂製歯車の歯部成形用基材とその製造法、ならびに合成樹脂製歯車とその製造法

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JPH08197630A
JPH08197630A JP7008756A JP875695A JPH08197630A JP H08197630 A JPH08197630 A JP H08197630A JP 7008756 A JP7008756 A JP 7008756A JP 875695 A JP875695 A JP 875695A JP H08197630 A JPH08197630 A JP H08197630A
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JP
Japan
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synthetic resin
diameter portion
shape
resin gear
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JP7008756A
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English (en)
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Shoji Sawai
昭治 沢井
Naomi Kobayashi
直巳 小林
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Resonac Corp
Original Assignee
Shin Kobe Electric Machinery Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】樹脂を含浸した基材で歯部が構成されている合
成樹脂製歯車において、歯車の全周にわたって機械的強
度を均一にする。また、基材の端材ができないように材
料歩留りよく製造する。 【構成】メタ型・パラ型アラミド繊維の混紡糸を筒状に
平織りするに際し、横糸には前記混紡糸に代えて熱収縮
性ポリエステル繊維の糸を部分的に用い、熱収縮性の横
糸で構成した部分12を所定間隔で繰返し有するものに
する。この部分12は、精練時の熱により径方向に収縮
し、大径部13と小径部14を交互に繰り返す歯部成形
用基材15となる。軸方向に織り畳んでドーナツ状にし
た歯部成形用基材15を金型に配置しその内側には金属
製ブッシュを配置して、CPレジンを金型内に注入して
歯部成形用基材と金属性ブッシュを一体に成形した。成
形後、歯部成形用基材15で構成された部分に機械加工
により歯を形成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、樹脂を含浸した基材で
歯部が構成されている合成樹脂製歯車とその製造法に関
する。また、前記歯部を成形するための基材とその製造
法に関する。
【0002】
【従来の技術】合成樹脂製歯車、特にその歯部の構成
は、特公昭54−22217号公報に種々開示されてい
る。すなわち、 (1)図3(a)に示すように、綿布を基材としてこれ
にフェノール樹脂を含浸乾燥し、ドーナツ状に打ち抜い
て所定枚数積層した成形材料1を加熱加圧成形して一体
化する。あるいは、同図(b)に示すように、扇形に打
ち抜いてドーナツ状に積層した成形材料1’を加熱加圧
成形して一体化するものである。 (2)図4(a)に示すように、綿布を基材としてフェ
ノール樹脂を含浸乾燥し平行四辺形に裁断したシート2
を棒状に巻いて、さらに同図(b)に示すように、棒状
体の両端を重ねて輪にした成形材料3を加熱加圧成形す
るものである。 (3)図5(a)に示すように、図4(a)に示したシ
ート2を筒状に丸め、同図(b)に示すように、これを
二重筒の押し型4内で蛇腹状に圧縮し(二重筒の軸方向
に圧縮し)、同図(c)に示すように、筒状に丸めたシ
ート2を軸方向に圧縮した成形材料5とする。この成形
材料5を加熱加圧成形するものである。上記それぞれの
成形材料を金型内に配置し成形するときには、当該成形
材料の内側に金属製ブッシュを配置して一体に加熱加圧
成形を行なう。金型に配置した成形材料と金属製ブッシ
ュとの間には、必要に応じて、別途、ウェブ構成用成形
材料を充填して一体に成形することもある。ウェブ構成
用成形材料は、例えば、上記のシート2を裁断したチッ
プ片をドーナツ状に仮成形したものである。成形後に、
前記成形材料で構成された成形体部分に機械加工により
歯を形成する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記(1)の技術によ
る合成樹脂製歯車は、綿布の縦糸あるいは横糸の方向を
歯車の全周にわたって歯部の高さ方向に配列させること
ができない。縦糸あるいは横糸の方向を歯部の高さ方向
と一致させることにより歯の強度は最も大きくなるが、
前記のような構成では歯の強度にバラツキができてしま
う。上記(2)の技術による合成樹脂製歯車では、綿布
の縦糸あるいは横糸の方向を歯車のほぼ全周にわたって
歯部の高さ方向に配向させることができる。しかし、輪
にしたときにできる棒状体の両端の重ね合せ部では基材
が連続していない。従って、この部分の機械的強度は、
基材が連続している他の部分の強度より弱くなる。上記
(3)の技術による合成樹脂製歯車では、筒状に丸めた
シート2を軸方向に圧縮するときに、縦糸と横糸の方向
が乱れる。図6は、成形材料5で構成された成形体部分
に機械加工により歯を形成した状態を示しているが、糸
の方向が乱れており、歯部6の高さ方向に必ずしも一致
していないことが判る。シート2を筒状に丸めるので、
上記(2)の技術と同様に基材に継目もできる。また、
上記(1)の技術では、ドーナツ状あるいはあるいは扇
形に打ち抜くときに多くの端材ができるし、上記(2)
及び(3)の技術でも、所定寸法に裁断したシート2を
使用するので、当該所定寸法には足りない端材ができ
る。本発明が解決しようとする課題は、樹脂を含浸した
基材で歯部が構成されている合成樹脂製歯車において、
歯車の全周にわたって機械的強度を均一にすることであ
る。また、基材の端材ができないようにし、材料歩留り
よく製造することである。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明に係る合成樹脂製歯車の歯部成形用基材は、筒
状に織られた布が大径部と小径部を繰り返す蛇腹状に形
成されていることを特徴とする。この歯部成形用基材の
製造法は、筒状に織られた布が相対的に熱収縮性の小さ
い横糸で形成された部分と相対的に熱収縮性の大きい横
糸で形成された部分を繰り返して有し、熱収縮性の大き
い横糸で形成された部分を熱処理により径方向に収縮さ
せて、前記筒状に織られた布を大径部と小径部を繰り返
す蛇腹状にすることを特徴とする。また、本発明に係る
合成樹脂製歯車は、樹脂を含浸した基材で歯部が構成さ
れているものにおいて、前記基材が筒状に織られ大径部
と小径部を繰り返す蛇腹状に形成された布を軸方向に折
り畳んでドーナツ状に形成したものであることを特徴と
する。さらに、本発明に係る合成樹脂製歯車の第1の製
造法は、筒状に織られ大径部と小径部を繰り返す蛇腹状
に形成された布を軸方向に折り畳んでドーナツ状に形成
したものを基材とし、これを金型に配置した後に金型に
液状樹脂を注入して基材に含浸させ成形することを特徴
とする。液状樹脂を注入する前に、金型内を減圧状態に
しておくことが好ましい。また、合成樹脂製歯車の第2
の製造法は、筒状に織られ大径部と小径部を繰り返す蛇
腹状に形成された布に熱硬化性樹脂を含浸乾燥して半硬
化状態とし、この布を軸方向に折り畳んでドーナツ状に
形成し、これを金型に配置して成形することを特徴とす
る。さらに、合成樹脂製歯車の第3の製造法は、筒状に
織られ大径部と小径部を繰り返す蛇腹状に形成された布
を軸方向に折り畳んでドーナツ状に形成し、これに熱硬
化性樹脂を含浸乾燥して半硬化状態とし金型に配置して
成形することを特徴とする。
【0005】
【作用】本発明に係る合成樹脂製歯車の歯部成形用基材
は、筒状に織られた布を軸方向に折り畳みドーナツ状に
して用いるので周方向に連続しており継ぎ目がない。し
かも、大径部と小径部を繰り返す蛇腹状に形成されてい
るので、これを軸方向に折り畳むと、ちょうど提灯を折
り畳むようにきれいに折り畳むことができる。縦糸は大
径部と小径部で屈曲して径方向に放射状に配列され、横
糸は同心円状に配列される。従って、樹脂を含浸したこ
の基材で歯車の歯部が構成された合成樹脂製歯車は、歯
車の全周にわたって機械的強度を均一にすることがで
き、歯車に最も強度がかかる歯部の高さ方向に縦糸の方
向を一致させることができる。本発明に係る合成樹脂製
歯車の製造法によれば、筒状に織られた布を軸方向に折
り畳みドーナツ状に形成したものを歯部を成形する基材
とするので、所定の軸方向長さで裁断することにより、
あるいは所定の軸方向長さに織り上げて使用することに
より、シートを打ち抜いたり所定寸法に裁断するときの
ような端材ができない。ドーナツ状に形成した基材を金
型に配置し、金型に液状樹脂を注入して基材に含浸させ
るとき、金型内を減圧状態にしておくと液状樹脂の基材
への浸透が円滑に行なわれる。
【0006】
【実施例】本発明を実施するに当たり、基材に含浸させ
る樹脂は、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステ
ル、ポリイミド、CPレジン(架橋ポリエステルアミ
ド、架橋ポリアミノアミド)等の熱硬化性樹脂である。
基材を金型に配置してから金型に液状樹脂を注入し基材
に含浸させる場合には、CPレジン、エポキシ樹脂、ポ
リイミド等の樹脂が適当である。また、基材に予め熱硬
化性樹脂を含浸乾燥して半硬化状態とするときは、フェ
ノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル、ポリイミド
等の樹脂が適当である。筒状に織られた布を構成する糸
は、アラミド繊維やポリアミド繊維、綿糸、カバリング
糸等である。筒状に織られた布に小径部を形成するため
に用いる相対的に熱収縮の大きい横糸は、熱収縮性ポリ
エステル繊維等で構成される。
【0007】実施例 メタ型アラミド繊維(帝人製「コーネックス」)とパラ
型アラミド繊維(帝人製「テクノーラ」)の混紡糸を7
cm径の筒状に平織りするに際し、横糸には前記混紡糸に
代えて熱収縮性ポリエステル繊維糸(帝人製「ソクラテ
ックス」)を部分的に用いた。筒状に織られた布11
は、図1(a)に示したように、3本の熱収縮性の横糸
で構成した部分12を3cm間隔で繰り返し有する。この
布11を精練すると、その時の熱により熱収縮性の横糸
で構成した部分12は径方向に収縮し5cm径となった。
その結果、図1(b)に示したように、大径部13と小
径部14を交互に繰り返す歯部成形用基材15となる。
そこで、同図(c)に示すように、これを大径部13と
小径部14で屈曲させ軸方向に折り畳んでドーナツ状に
する。同図(d)はその平面図を模式的に示したもので
ある。図1の各図で、20は縦糸であり、筒状に織られ
た布11の軸方向と一致している。21は横糸を示して
いる。上記ドーナツ状にした歯部成形用基材15を金型
に配置し、その内側には金属製ブッシュを配置して、2
00Kg/cm2の圧力で型締し、CPレジンを金型内に注
入して160℃で、歯部成形用基材15と金属性ブッシ
ュを一体に成形した。成形後、歯部成形用基材15で構
成された成形体部分に機械加工により歯を形成した。図
2は、歯部成形用基材15で構成された成形体部分に機
械加工により歯を形成した状態を示したものであるが、
縦糸の方向が歯部16の高さ方向に一致していることが
判る。尚、熱収縮性ポリエステル繊維の横糸により補強
された部分では、アラミド繊維の混紡糸だけで補強され
た部分に比べて多少機械強度が低下することが心配され
るが、熱収縮性ポリエステル繊維の横糸は径方向に収縮
しているので歯の底部17より内側に偏在する。歯車の
駆動中に最も衝撃を受ける歯部16には熱収縮性の横糸
が存在しない。従って、熱収縮性ポリエステル繊維の糸
を部分的に使用しても、十分な機械強度を保持すること
ができる。本実施例では、金型内にCPレジンを注入す
るとき、金型内の圧力を60mmHg以下にしたのでCPレ
ジンの注入が良好に行なわれ、金型内を減圧状態にしな
い場合より、成形品中にボイドが残留しにくい成形を行
なうことができた。
【0008】従来例 実施例と同様のアラミド繊維からなる混紡糸を平織りし
た布を図4(a)に示すように所定寸法に裁断し、棒状
に巻き(但し、樹脂は含浸していない)、同図(b)に
示すように棒状体の両端を重ねて輪にした成形材料3を
金型に配置し、実施例と同様に成形して合成樹脂製歯車
を構成した。
【0009】上記実施例と従来例の合成樹脂製歯車の特
性を表1に示す。表1から明らかなように、従来例の歯
車は、棒状体の両端を重ねた部分(継ぎ目部分)の破壊
強度が他の部分の強度より小さい。実施例の歯車は、前
記継ぎ目部分がないので全周にわたって強度が均一であ
る。
【0010】
【表1】
【0011】上記実施例では、基材を金型に配置してか
ら金型に液状樹脂を注入し、基材に含浸させた。そのほ
かに、歯部成形用基材15にフェノール樹脂等の熱硬化
性樹脂を含浸乾燥して半硬化状態とし、これを軸方向に
折り畳んでドーナツ状に形成したものを金型に配置して
加熱加圧成形し構成した合成樹脂製歯車も、上記と同様
の効果を有する。また、歯部成形用基材15を軸方向に
折り畳んでドーナツ状に形成してからフェノール樹脂等
の熱硬化性樹脂を含浸乾燥して半硬化状態とし、同様に
金型に配置して加熱加圧成形し構成した合成樹脂製歯車
も、上記と同様の効果を有する。さらに、これら各実施
例では、歯部成形用基材15の内側に金属製ブッシュだ
けを配置して成形を行なっているが、歯部成形用基材1
5と金属製ブッシュの間を埋める成形材料を別途充填し
てもよい。
【0012】
【発明の効果】上述のように、本発明に係る合成樹脂製
歯車は、歯部を構成するドーナツ状の歯部成形用基材に
継ぎ目がないので、歯車の全周にわたって均一な強度を
保持することができる。そして、ドーナツ状の歯部成形
用基材を構成する筒状に織られた布の糸の方向が、歯車
の歯部の最も強度がかかる方向と一致しているので、基
材の強度を最大限に引き出すことができる。本発明に係
る合成樹脂製歯車の製造法によれば、歯部成形用基材を
大径部と小径部で屈曲させて軸方向に折り畳むことによ
り簡単にドーナツ状の歯部成形用基材を作ることができ
る。そして、折り畳むときに縦糸は径方向に放射状に配
列され、横糸は同心円状に配列され、糸の配列の乱れが
少ない。また、ドーナツ状の歯部成形用基材を作るとき
に基材の端材ができにくいので材料歩留りが向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における歯部成形用基材を構成する実施
例を示す説明図である。
【図2】本発明の実施例における歯車の歯部を示す要部
説明図である。
【図3】従来の歯車の歯部を構成する成形材料の説明図
である。
【図4】従来の歯車の歯部を構成する他の成形材料の説
明図である。
【図5】従来の歯車の歯部を構成するさらに他の成形材
料の説明図である。
【図6】図5の成形材料で構成した歯部を示す要部説明
図である。
【符号の説明】
11は筒状に織られた布 12は熱収縮性の糸で構成した部分 13は大径部 14は小径部 15は歯部成形用基材 16は歯部 17は歯の底部 20は縦糸 21は横糸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F16H 55/06 // B29K 101:10 105:02 B29L 15:00

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】筒状に織られた布が大径部と小径部を繰り
    返す蛇腹状に形成されていることを特徴とする合成樹脂
    製歯車の歯部成形用基材。
  2. 【請求項2】筒状に織られた布が相対的に熱収縮性の小
    さい横糸で形成された部分と相対的に熱収縮性の大きい
    横糸で形成された部分を繰り返して有し、熱収縮性の大
    きい横糸で形成された部分を熱処理により径方向に収縮
    させて、前記筒状に織られた布を大径部と小径部を繰り
    返す蛇腹状にすることを特徴とする合成樹脂製歯車の歯
    部成形用基材の製造法。
  3. 【請求項3】樹脂を含浸した基材で歯部が構成されてい
    る合成樹脂製歯車において、 前記基材が筒状に織られ大径部と小径部を繰り返す蛇腹
    状に形成された布を軸方向に折り畳んでドーナツ状に形
    成したものであることを特徴とする合成樹脂製歯車。
  4. 【請求項4】筒状に織られ大径部と小径部を繰り返す蛇
    腹状に形成された布を軸方向に折り畳んでドーナツ状に
    形成したものを基材とし、これを金型に配置した後に金
    型に液状樹脂を注入して基材に含浸させ成形することを
    特徴とする合成樹脂製歯車の製造法。
  5. 【請求項5】液状樹脂を注入する前に、金型内を減圧状
    態にしておくことを特徴とする請求項4記載の合成樹脂
    製歯車の製造法。
  6. 【請求項6】筒状に織られ大径部と小径部を繰り返す蛇
    腹状に形成された布に熱硬化性樹脂を含浸乾燥して半硬
    化状態とし、この布を軸方向に折り畳んでドーナツ状に
    形成し、これを金型に配置して成形することを特徴とす
    る合成樹脂製歯車の製造法。
  7. 【請求項7】筒状に織られ大径部と小径部を繰り返す蛇
    腹状に形成された布を軸方向に折り畳んでドーナツ状に
    形成し、これに熱硬化性樹脂を含浸乾燥して半硬化状態
    とし金型に配置して成形することを特徴とする合成樹脂
    製歯車の製造法。
JP7008756A 1995-01-24 1995-01-24 合成樹脂製歯車の歯部成形用基材とその製造法、ならびに合成樹脂製歯車とその製造法 Pending JPH08197630A (ja)

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