JPH09280345A - プーリー及びその製造方法 - Google Patents
プーリー及びその製造方法Info
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- JPH09280345A JPH09280345A JP13457096A JP13457096A JPH09280345A JP H09280345 A JPH09280345 A JP H09280345A JP 13457096 A JP13457096 A JP 13457096A JP 13457096 A JP13457096 A JP 13457096A JP H09280345 A JPH09280345 A JP H09280345A
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- Japan
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- pulley
- tooth
- toothed belt
- resin
- coating material
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 軽量化された耐摩耗性に優れ、剛性の高いプ
ーリー及び生産効率が良いプーリーの製造方法を提供す
る。 【解決手段】 プーリー本体部の材料をＦＲＰとしたこ
とにより剛性を高くすることができ、又、プーリーが歯
付ベルトと噛み合うプーリー歯の表面に超高分子量ポリ
エチレン（ＰＥ−ＵＨＭ）、熱可塑性ポリウレタン樹脂
（ＴＰＵ）等の被覆材料を被覆したことにより、プーリ
ー本体部の剛性を維持しつつ、耐摩耗性も向上させるこ
とができ、更に同一金型においてプーリー本体と被覆材
料とを一体的に形成することにより、生産効率よくプー
リーを製造する。
ーリー及び生産効率が良いプーリーの製造方法を提供す
る。 【解決手段】 プーリー本体部の材料をＦＲＰとしたこ
とにより剛性を高くすることができ、又、プーリーが歯
付ベルトと噛み合うプーリー歯の表面に超高分子量ポリ
エチレン（ＰＥ−ＵＨＭ）、熱可塑性ポリウレタン樹脂
（ＴＰＵ）等の被覆材料を被覆したことにより、プーリ
ー本体部の剛性を維持しつつ、耐摩耗性も向上させるこ
とができ、更に同一金型においてプーリー本体と被覆材
料とを一体的に形成することにより、生産効率よくプー
リーを製造する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】自動車、原動機付二輪車、農
作業車、自転車、三輪車等の車両用又は各種機械等の動
力伝達装置等に用いられる歯付ベルト用のプーリー及び
その製造方法に関する。
作業車、自転車、三輪車等の車両用又は各種機械等の動
力伝達装置等に用いられる歯付ベルト用のプーリー及び
その製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、自動車、原動機付二輪車、農作
業車、自転車、三輪車等の車両にあっては、走行するた
めの動力としてエンジンやモーターを搭載したり又は人
力を使用して車両を自走させることができ、この走行動
力を車輪に伝達するための動力伝達機構を設けており、
動力を回転トルクに変換し、この回転トルクを、プーリ
ー等に設けた歯形部の歯に巻き付けたチェイン又は歯付
ベルト等を介して、駆動輪に回転トルクを伝達してい
る。
業車、自転車、三輪車等の車両にあっては、走行するた
めの動力としてエンジンやモーターを搭載したり又は人
力を使用して車両を自走させることができ、この走行動
力を車輪に伝達するための動力伝達機構を設けており、
動力を回転トルクに変換し、この回転トルクを、プーリ
ー等に設けた歯形部の歯に巻き付けたチェイン又は歯付
ベルト等を介して、駆動輪に回転トルクを伝達してい
る。
【０００３】従来、この歯付ベルト用プーリーとして
は、剛性又は耐摩耗性の観点から鉄等の金属製プーリー
が広く知られている。又、最近では、これらの動力伝達
機構の軽量化や生産コストの低減化の必要性を目的とし
て、プーリーの軸受部を構成する固定部のみは、耐摩耗
性と高い剛性を必要とするために金属製となし、固定の
外周部本体を樹脂で軽量化を図ることが検討されてお
り、この樹脂としては高い剛性が得られる面から繊維強
化樹脂（以下「ＦＲＰ」という）が選択されている。
は、剛性又は耐摩耗性の観点から鉄等の金属製プーリー
が広く知られている。又、最近では、これらの動力伝達
機構の軽量化や生産コストの低減化の必要性を目的とし
て、プーリーの軸受部を構成する固定部のみは、耐摩耗
性と高い剛性を必要とするために金属製となし、固定の
外周部本体を樹脂で軽量化を図ることが検討されてお
り、この樹脂としては高い剛性が得られる面から繊維強
化樹脂（以下「ＦＲＰ」という）が選択されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、金属単体から
なる金属プーリーは樹脂製プーリーに比べて約３倍も重
量があり、又成形方法が切削加工であることから加工に
長時間を要し、コストが高い等の欠点がある。
なる金属プーリーは樹脂製プーリーに比べて約３倍も重
量があり、又成形方法が切削加工であることから加工に
長時間を要し、コストが高い等の欠点がある。
【０００５】プーリーの一部を樹脂化したプーリーは耐
摩耗性が悪い等の欠点がある。特に、このプーリーを自
転車の後輪を駆動させるためのリアプーリーに使用した
場合、歯形部もＦＲＰで成形されているので、歯付ベル
トとの摩擦のみならず、後輪が飛散する土砂等の塵埃の
噛み込みにより、走行時の歯形部の耐摩耗性が非常に悪
くなる。
摩耗性が悪い等の欠点がある。特に、このプーリーを自
転車の後輪を駆動させるためのリアプーリーに使用した
場合、歯形部もＦＲＰで成形されているので、歯付ベル
トとの摩擦のみならず、後輪が飛散する土砂等の塵埃の
噛み込みにより、走行時の歯形部の耐摩耗性が非常に悪
くなる。
【０００６】本発明は上記事実を考慮し、軽量で且つ耐
摩耗性に優れたプーリー及び生産効率が良いプーリーの
製造方法を提供することを目的とする。
摩耗性に優れたプーリー及び生産効率が良いプーリーの
製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、第１の発明は、歯付ベルトが巻き付けられる複数
の歯を有するプーリーにおいて、前記プーリーが、歯付
ベルトと噛み合うプーリー歯の表面に、プーリー本体部
の材料とは異なる被覆材料を被覆してなることを特徴と
するプーリーを提供するものである。
めに、第１の発明は、歯付ベルトが巻き付けられる複数
の歯を有するプーリーにおいて、前記プーリーが、歯付
ベルトと噛み合うプーリー歯の表面に、プーリー本体部
の材料とは異なる被覆材料を被覆してなることを特徴と
するプーリーを提供するものである。
【０００８】第２の発明は、被覆材料の厚みが、０．５
〜３．０ｍｍであることを特徴とするプーリーを提供す
るものである。
〜３．０ｍｍであることを特徴とするプーリーを提供す
るものである。
【０００９】第３の発明は、プーリー本体部の材料が、
カーボン繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）及び／又はガラス繊
維強化樹脂（ＧＦＲＰ）であることを特徴とするプーリ
ーを提供するものである。
カーボン繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）及び／又はガラス繊
維強化樹脂（ＧＦＲＰ）であることを特徴とするプーリ
ーを提供するものである。
【００１０】第４の発明は、被覆材料が超高分子量ポリ
エチレン樹脂（ＰＥ−ＵＨＭ）及び／又は熱可塑性ポリ
ウレタン樹脂（ＴＰＵ）であることを特徴とするプーリ
ーを提供するものである。
エチレン樹脂（ＰＥ−ＵＨＭ）及び／又は熱可塑性ポリ
ウレタン樹脂（ＴＰＵ）であることを特徴とするプーリ
ーを提供するものである。
【００１１】第５の発明は、プーリーが、自転車用のも
のであることを特徴とするプーリーを提供するものであ
る。
のであることを特徴とするプーリーを提供するものであ
る。
【００１２】第６の発明は、歯付ベルトが巻き付けられ
る複数の歯を有するプーリーの製造方法において、金型
内でプーリー本体部の材料を射出成形した後、次いでプ
ーリーが歯付ベルトと噛み合うプーリー歯の表面に被覆
する被覆材料を同一金型内に射出することにより、成形
後のプーリー本体部と被覆材料とを一体的に形成するこ
とを特徴とするプーリーの製造方法を提供するものであ
る。
る複数の歯を有するプーリーの製造方法において、金型
内でプーリー本体部の材料を射出成形した後、次いでプ
ーリーが歯付ベルトと噛み合うプーリー歯の表面に被覆
する被覆材料を同一金型内に射出することにより、成形
後のプーリー本体部と被覆材料とを一体的に形成するこ
とを特徴とするプーリーの製造方法を提供するものであ
る。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明のプーリー及びその製造方
法は、上記事情に鑑みなされたものであり、プーリー本
体部の材料をＦＲＰとしたことにより剛性を高くするこ
とができ、又、プーリーが歯付ベルトと噛み合うプーリ
ー歯の表面に超高分子量ポリエチレン（以下「ＰＥ−Ｕ
ＨＭ」という）及び／又は熱可塑性ポリウレタン樹脂
「以下「ＴＰＵ」という）等の被覆材料を被覆したこと
により、プーリー本体部の剛性を維持しつつ、耐摩耗性
も向上させることができ、更に同一金型においてプーリ
ー本体と被覆材料とを一体に融着接合することにより、
生産効率よくプーリーを製造することを知見し、本発明
を完成するに至った。又、上記被覆材料の被覆厚みを
０．５〜３．０ｍｍとしたことにより、プーリーの摩耗
量を大幅に低減できる。又、上記プーリー本体部の材料
をカーボン繊維強化樹脂（以下「ＣＦＲＰ」という）及
び／又はガラス繊維強化樹脂（以下「ＧＦＲＰ」とい
う）、更には、上記被覆材料をＰＥ−ＵＨＭ及び／又は
ＴＰＵとしたので、プーリー本体部と被覆材料とを一体
的に成形することができる。
法は、上記事情に鑑みなされたものであり、プーリー本
体部の材料をＦＲＰとしたことにより剛性を高くするこ
とができ、又、プーリーが歯付ベルトと噛み合うプーリ
ー歯の表面に超高分子量ポリエチレン（以下「ＰＥ−Ｕ
ＨＭ」という）及び／又は熱可塑性ポリウレタン樹脂
「以下「ＴＰＵ」という）等の被覆材料を被覆したこと
により、プーリー本体部の剛性を維持しつつ、耐摩耗性
も向上させることができ、更に同一金型においてプーリ
ー本体と被覆材料とを一体に融着接合することにより、
生産効率よくプーリーを製造することを知見し、本発明
を完成するに至った。又、上記被覆材料の被覆厚みを
０．５〜３．０ｍｍとしたことにより、プーリーの摩耗
量を大幅に低減できる。又、上記プーリー本体部の材料
をカーボン繊維強化樹脂（以下「ＣＦＲＰ」という）及
び／又はガラス繊維強化樹脂（以下「ＧＦＲＰ」とい
う）、更には、上記被覆材料をＰＥ−ＵＨＭ及び／又は
ＴＰＵとしたので、プーリー本体部と被覆材料とを一体
的に成形することができる。
【００１４】以下、本発明のプーリーについて図面を用
いて説明する。なお、ここでは自転車のリアプーリーを
例示したが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。
いて説明する。なお、ここでは自転車のリアプーリーを
例示したが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。
【００１５】図１は、自転車を走行させる際に、後輪の
ハブ部に固定されて回転トルクを車輪に伝達するために
設けられたリアプーリーの正面図である。又、図２は図
１のＡ−Ａ矢視断面図である。プーリー１０は後輪の回
転軸のハブ部（図示せず）に貫挿される円筒状の鋼製固
定部１１と固定部１１の外周面に配設される円盤状のプ
ーリー本体部１２とからなり、プーリー本体部１２の外
周面には歯末部１２Ｂと歯元部１２Ｃとから構成される
プーリー歯１２Ａが複数個成形されている。プーリー本
体部１２はプーリー歯１２Ａをも含めて繊維強化樹脂か
らなり、後述するように金型内で成形される。更にプー
リー歯１２Ａの外周には、これらを被覆するように耐摩
耗性を有する被覆材料１５が径方向外側面を被覆してい
る。この場合、歯末部１２Ｂ及び歯元部１２Ｃを被覆す
る被覆材料１５の厚みは０．５〜３．０が好ましく、よ
り好ましくは１．０〜１．５ｍｍである。０．５未満で
あると走行中の早期段階で、歯先部１５Ｄの部分の被覆
材料１５に亀裂が発生する。又、３．０を越えると、被
覆材料１５が変形して、歯付ベルトの歯がプーリー歯を
飛び越えて「歯飛び」を起こして回転トルクが正常に伝
達されない。なお、その他の被覆方法としては、耐久性
を更に向上させる目的で図４に示すように、プーリー本
体部１２の表面に左右厚みの異なる被覆材料１５を被覆
することができる。ここで、図４の断面図において向か
って左側部分の厚みをＡ、右側部分の厚みをＢとした場
合、これらの比（Ａ／Ｂ）が１．５〜６．０であること
が望ましい（図中、矢印はプーリー本体部１２の回転方
向を示す）。
ハブ部に固定されて回転トルクを車輪に伝達するために
設けられたリアプーリーの正面図である。又、図２は図
１のＡ−Ａ矢視断面図である。プーリー１０は後輪の回
転軸のハブ部（図示せず）に貫挿される円筒状の鋼製固
定部１１と固定部１１の外周面に配設される円盤状のプ
ーリー本体部１２とからなり、プーリー本体部１２の外
周面には歯末部１２Ｂと歯元部１２Ｃとから構成される
プーリー歯１２Ａが複数個成形されている。プーリー本
体部１２はプーリー歯１２Ａをも含めて繊維強化樹脂か
らなり、後述するように金型内で成形される。更にプー
リー歯１２Ａの外周には、これらを被覆するように耐摩
耗性を有する被覆材料１５が径方向外側面を被覆してい
る。この場合、歯末部１２Ｂ及び歯元部１２Ｃを被覆す
る被覆材料１５の厚みは０．５〜３．０が好ましく、よ
り好ましくは１．０〜１．５ｍｍである。０．５未満で
あると走行中の早期段階で、歯先部１５Ｄの部分の被覆
材料１５に亀裂が発生する。又、３．０を越えると、被
覆材料１５が変形して、歯付ベルトの歯がプーリー歯を
飛び越えて「歯飛び」を起こして回転トルクが正常に伝
達されない。なお、その他の被覆方法としては、耐久性
を更に向上させる目的で図４に示すように、プーリー本
体部１２の表面に左右厚みの異なる被覆材料１５を被覆
することができる。ここで、図４の断面図において向か
って左側部分の厚みをＡ、右側部分の厚みをＢとした場
合、これらの比（Ａ／Ｂ）が１．５〜６．０であること
が望ましい（図中、矢印はプーリー本体部１２の回転方
向を示す）。
【００１６】又、図３に示すように、プーリー本体部１
２のプーリー歯１２Ａ及び被覆材料１５のプーリー歯１
５Ａの歯底部１２Ｅ及び歯底部１５Ｅの断面形状は、
（ａ）のように、いずれも等しい角度で折れ曲がるよう
に形成されてもよいし、（ｂ）のように等しい曲率で曲
がるように形成されてもよい。さらには、（ｃ）のよう
に歯底部１２Ｅが一定の角度を有し、歯底部１５Ｅが一
定の曲率を有するようにするか、（ｄ）のように逆にし
て形成しても構わない。
２のプーリー歯１２Ａ及び被覆材料１５のプーリー歯１
５Ａの歯底部１２Ｅ及び歯底部１５Ｅの断面形状は、
（ａ）のように、いずれも等しい角度で折れ曲がるよう
に形成されてもよいし、（ｂ）のように等しい曲率で曲
がるように形成されてもよい。さらには、（ｃ）のよう
に歯底部１２Ｅが一定の角度を有し、歯底部１５Ｅが一
定の曲率を有するようにするか、（ｄ）のように逆にし
て形成しても構わない。
【００１７】このように構成したプーリー１０の外周
に、タイミングベルトのような歯付ベルト（図示せず）
を噛み合わせ、更にペダルにより駆動力を発生させる前
輪側のに設けられたフロントプーリーにも噛み合わせ
て、所定の張力を歯付ベルトにかけると、フロントプー
リーに付与された回転トルクが歯付ベルトを介して確実
にプーリー１０に伝達されて、後輪が回転し自転車を走
行させることができ、歯形部の摩耗も少ないので寿命の
長いプーリーが得られる。
に、タイミングベルトのような歯付ベルト（図示せず）
を噛み合わせ、更にペダルにより駆動力を発生させる前
輪側のに設けられたフロントプーリーにも噛み合わせ
て、所定の張力を歯付ベルトにかけると、フロントプー
リーに付与された回転トルクが歯付ベルトを介して確実
にプーリー１０に伝達されて、後輪が回転し自転車を走
行させることができ、歯形部の摩耗も少ないので寿命の
長いプーリーが得られる。
【００１８】本発明のプーリー１０のプーリー本体部１
２を構成する材料としては、軽量化可能なものであれば
特に限定されず、アルミ等の金属又は熱可塑性樹脂であ
る各種ポリアミド樹脂、具体的には、ナイロン６、ナイ
ロン６．６、ナイロン４．６、ナイロン６．１０、ナイ
ロン１０、ナイロン１１、ナイロン１２、芳香族ポリア
ミド等、又ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポ
リフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、アセタール樹脂
（ＰＯＭ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレン
フタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリ
エーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリスルホン（ＰＳ
Ｐ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリ
フェニレンオキサイド（ＰＰＯ）、ポリアミドイミド
（ＰＡＩ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエステル、各種
液晶ポリマー等を用いることができる。これらのうち、
各種ポリアミド樹脂、ＰＢＴ、ＰＰＳ、ＰＯＭ、ＰＣ、
ＰＥＳ、ＰＩ、ＰＡＩ、ＰＥＥＫ、ポリエステル、各種
液晶ポリマー等が好ましい。これらの熱可塑性樹脂は１
種を単独で用いても、２種以上の混合物として用いても
よい。これらの合成樹脂には、耐候性、耐熱性、耐摩耗
性、流動性、熱膨張性、難燃性、耐薬品性等を改良する
目的で、各種の充填剤、老化防止剤、架橋剤、オイル、
可塑剤、オリゴマー、エラストマー等の必要量を混合し
て用いてもよい。
２を構成する材料としては、軽量化可能なものであれば
特に限定されず、アルミ等の金属又は熱可塑性樹脂であ
る各種ポリアミド樹脂、具体的には、ナイロン６、ナイ
ロン６．６、ナイロン４．６、ナイロン６．１０、ナイ
ロン１０、ナイロン１１、ナイロン１２、芳香族ポリア
ミド等、又ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポ
リフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、アセタール樹脂
（ＰＯＭ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレン
フタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリ
エーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリスルホン（ＰＳ
Ｐ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリ
フェニレンオキサイド（ＰＰＯ）、ポリアミドイミド
（ＰＡＩ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエステル、各種
液晶ポリマー等を用いることができる。これらのうち、
各種ポリアミド樹脂、ＰＢＴ、ＰＰＳ、ＰＯＭ、ＰＣ、
ＰＥＳ、ＰＩ、ＰＡＩ、ＰＥＥＫ、ポリエステル、各種
液晶ポリマー等が好ましい。これらの熱可塑性樹脂は１
種を単独で用いても、２種以上の混合物として用いても
よい。これらの合成樹脂には、耐候性、耐熱性、耐摩耗
性、流動性、熱膨張性、難燃性、耐薬品性等を改良する
目的で、各種の充填剤、老化防止剤、架橋剤、オイル、
可塑剤、オリゴマー、エラストマー等の必要量を混合し
て用いてもよい。
【００１９】本発明において、上記合成樹脂に配合する
強化繊維としては、ガラス、カーボン、グラファイト、
アラミド、ポリエチレン、セラミック（ＳｉＣ，Ａｌ2
Ｏ3等）、金属（ボロン、ステンレス等）等の繊維が挙
げられる。このうち特に、カーボンとガラスが有効であ
る。強化繊維の直径は０．１〜１００μｍ、特に０．５
〜５０μｍとするのが好ましく、プーリーの強度の点か
ら更に５〜２０μｍであることが好ましい。０．１μｍ
未満では充分な補強効果が得られず、１００μｍを越え
ると射出成形又は射出圧縮成形が困難となり、成形性が
悪化するため、いずれも好ましくない。
強化繊維としては、ガラス、カーボン、グラファイト、
アラミド、ポリエチレン、セラミック（ＳｉＣ，Ａｌ2
Ｏ3等）、金属（ボロン、ステンレス等）等の繊維が挙
げられる。このうち特に、カーボンとガラスが有効であ
る。強化繊維の直径は０．１〜１００μｍ、特に０．５
〜５０μｍとするのが好ましく、プーリーの強度の点か
ら更に５〜２０μｍであることが好ましい。０．１μｍ
未満では充分な補強効果が得られず、１００μｍを越え
ると射出成形又は射出圧縮成形が困難となり、成形性が
悪化するため、いずれも好ましくない。
【００２０】このような強化繊維の配合量は成形材料に
対して５〜７０体積％とするのが好ましい。配合量が５
体積％未満では充分な補強効果が得られず、７０体積％
を越えるとマトリックス樹脂が不足して成形性が悪化す
るため好ましくない。配合量は、特に１０〜６０体積％
とするのが好ましい。
対して５〜７０体積％とするのが好ましい。配合量が５
体積％未満では充分な補強効果が得られず、７０体積％
を越えるとマトリックス樹脂が不足して成形性が悪化す
るため好ましくない。配合量は、特に１０〜６０体積％
とするのが好ましい。
【００２１】本発明において、特に好ましい材料として
は、連続繊維と熱可塑性樹脂を用い、これを引き抜き成
形法で成形した直径２．５〜３ｍｍの棒状体を、例え
ば、１０ｍｍ長さに切断した粒状体が挙げられる。この
場合前記の如く含有される強化繊維の長さは裁断長さに
よって任意に調整できる。又、引き抜き成形で成形され
るため、長繊維にもかかわらず繊維間への樹脂含浸量は
充分である。更に、かくして得られた長繊維強化樹脂
は、通常短繊維強化樹脂に比較して機械物性は著しく向
上するが、成形性、加工性が損なわれることは殆どな
く、短繊維強化樹脂と同程度の成形性、加工性を得るこ
とができる。なお、該長繊維強化樹脂の加工性等を更に
改良するため、短繊維強化樹脂を混合して使用すること
は極めて有効である。この場合、短繊維強化樹脂の混合
率は樹脂全体の７０重量％以下、更には、６０重量％以
下であることが好ましい。ここで、短繊維とは、一般に
繊維の長さが約２〜１０ｍｍ程度のものを指す。
は、連続繊維と熱可塑性樹脂を用い、これを引き抜き成
形法で成形した直径２．５〜３ｍｍの棒状体を、例え
ば、１０ｍｍ長さに切断した粒状体が挙げられる。この
場合前記の如く含有される強化繊維の長さは裁断長さに
よって任意に調整できる。又、引き抜き成形で成形され
るため、長繊維にもかかわらず繊維間への樹脂含浸量は
充分である。更に、かくして得られた長繊維強化樹脂
は、通常短繊維強化樹脂に比較して機械物性は著しく向
上するが、成形性、加工性が損なわれることは殆どな
く、短繊維強化樹脂と同程度の成形性、加工性を得るこ
とができる。なお、該長繊維強化樹脂の加工性等を更に
改良するため、短繊維強化樹脂を混合して使用すること
は極めて有効である。この場合、短繊維強化樹脂の混合
率は樹脂全体の７０重量％以下、更には、６０重量％以
下であることが好ましい。ここで、短繊維とは、一般に
繊維の長さが約２〜１０ｍｍ程度のものを指す。
【００２２】本発明のプーリー１０のプーリー本体部１
２の外周部を被覆する耐摩耗性を有する被覆材料として
は、一フッ化、二フッ化、三フッ化及び四フッ化ポリエ
チレン、熱可塑性エラストマー、ポリエチレン等の樹脂
が挙げられるが、射出成形性の観点から熱可塑性エラス
トマーとして熱可塑性ポリウレタン樹脂（ＴＰＵ）が、
又ポリエチレンとしては超高分子量ポリエチレン（ＰＥ
−ＵＨＭ）が好ましい。ＰＥ−ＵＨＭの分子量としては
８０万〜６００万、特に１００万〜５００万が好まし
い。。
２の外周部を被覆する耐摩耗性を有する被覆材料として
は、一フッ化、二フッ化、三フッ化及び四フッ化ポリエ
チレン、熱可塑性エラストマー、ポリエチレン等の樹脂
が挙げられるが、射出成形性の観点から熱可塑性エラス
トマーとして熱可塑性ポリウレタン樹脂（ＴＰＵ）が、
又ポリエチレンとしては超高分子量ポリエチレン（ＰＥ
−ＵＨＭ）が好ましい。ＰＥ−ＵＨＭの分子量としては
８０万〜６００万、特に１００万〜５００万が好まし
い。。
【００２３】次に、本発明のプーリーの好適な製造方法
について説明する。本発明のプーリーは、上記繊維強化
熱可塑性樹脂を射出成形法又は射出圧縮成形法により成
形することにより、容易に製造される。なお、プーリー
本体部と被覆材料との接合は特に限定されず、エポキシ
系、マレイン酸変性オレフィン系樹脂等の接着剤又は、
プーリー本体部と被覆材料との接合部に凹凸や切欠等の
構造を付与することにより、これらを一体的に形成する
こともできる。
について説明する。本発明のプーリーは、上記繊維強化
熱可塑性樹脂を射出成形法又は射出圧縮成形法により成
形することにより、容易に製造される。なお、プーリー
本体部と被覆材料との接合は特に限定されず、エポキシ
系、マレイン酸変性オレフィン系樹脂等の接着剤又は、
プーリー本体部と被覆材料との接合部に凹凸や切欠等の
構造を付与することにより、これらを一体的に形成する
こともできる。
【００２４】本発明のプーリーの製造方法を図５に示し
たが、プーリー１０を成形するための金型１は、上型３
１及び昇降と水平回転可能とした下型４１からなってい
る。上型３１はキャビティ３２とキャビティ３３とを有
しており、キャビティ３２はプーリー１０の鋼製固定部
１１とプーリー本体部１２とを一体に成形するために設
けられており、射出成形機のノズル４２と連動してプー
リー本体部１２の材料である繊維強化樹脂１２ａ、例え
ばＣＦＲＰ及び／又はＧＦＲＰをノズル４２からキャビ
ティ３２に射出注入することができる。同様にして、キ
ャビティ３３には射出成形機のノズル４３と連動してプ
ーリー本体部１２の外周に設けられる被覆材料１５の被
覆材料樹脂１５ａ，例えばＰＥ−ＵＨＭ又はＴＰＵをノ
ズル４２からキャビティ３３に射出注入することができ
る。
たが、プーリー１０を成形するための金型１は、上型３
１及び昇降と水平回転可能とした下型４１からなってい
る。上型３１はキャビティ３２とキャビティ３３とを有
しており、キャビティ３２はプーリー１０の鋼製固定部
１１とプーリー本体部１２とを一体に成形するために設
けられており、射出成形機のノズル４２と連動してプー
リー本体部１２の材料である繊維強化樹脂１２ａ、例え
ばＣＦＲＰ及び／又はＧＦＲＰをノズル４２からキャビ
ティ３２に射出注入することができる。同様にして、キ
ャビティ３３には射出成形機のノズル４３と連動してプ
ーリー本体部１２の外周に設けられる被覆材料１５の被
覆材料樹脂１５ａ，例えばＰＥ−ＵＨＭ又はＴＰＵをノ
ズル４２からキャビティ３３に射出注入することができ
る。
【００２５】図５は又プーリー１０を成形するステップ
をも現しており、以下にステップの順を追って説明す
る。まず、鋼製固定部１１を下降させた下型４１の第１
の所定位置に固定する。下型を上昇させて型締しキャビ
ティ３２に鋼製固定部１１をインサートしておき、ノズ
ル４２からプーリー本体部１２を形成する繊維強化樹脂
１２ａを射出圧５００〜１５００ｋｇｆ／ｃｍ2 で注入
する（ステップＡ１）。
をも現しており、以下にステップの順を追って説明す
る。まず、鋼製固定部１１を下降させた下型４１の第１
の所定位置に固定する。下型を上昇させて型締しキャビ
ティ３２に鋼製固定部１１をインサートしておき、ノズ
ル４２からプーリー本体部１２を形成する繊維強化樹脂
１２ａを射出圧５００〜１５００ｋｇｆ／ｃｍ2 で注入
する（ステップＡ１）。
【００２６】注入した繊維強化樹脂が冷却固化した後、
下型を下降開始すると、上型に設けられたエジェクター
ピンが、繊維強化樹脂と一体成形されたプーリー１０の
中間体である中間体１０Ａを下型所定位置につき出して
載置する（ステップＢ１）。この時に第１の所定位置の
真横に設けた第２の所定位置に、次の工程のサイクルの
ために予め鋼製固定部１１を載置しておく。次に、下型
４１を１８０。水平に回転すると、中間体１０Ａがキャ
ビティ３３の中心に位置する第２の所定位置に停止する
（ステップＣ２）。
下型を下降開始すると、上型に設けられたエジェクター
ピンが、繊維強化樹脂と一体成形されたプーリー１０の
中間体である中間体１０Ａを下型所定位置につき出して
載置する（ステップＢ１）。この時に第１の所定位置の
真横に設けた第２の所定位置に、次の工程のサイクルの
ために予め鋼製固定部１１を載置しておく。次に、下型
４１を１８０。水平に回転すると、中間体１０Ａがキャ
ビティ３３の中心に位置する第２の所定位置に停止する
（ステップＣ２）。
【００２７】この状態で下型４１を上昇させて型締する
とキャビティ３３に中間体１０Ａがインサートされた状
態となる（ステップＤ２）。次に、ノズル４３から被覆
材料の被覆材料樹脂１５ａ，１５例えばＰＥ−ＵＨＭ及
び／又はＴＰＵを射出圧５００〜１５００ｋｇｆ／ｃｍ
2 で注入する（ステップＡ２）。
とキャビティ３３に中間体１０Ａがインサートされた状
態となる（ステップＤ２）。次に、ノズル４３から被覆
材料の被覆材料樹脂１５ａ，１５例えばＰＥ−ＵＨＭ及
び／又はＴＰＵを射出圧５００〜１５００ｋｇｆ／ｃｍ
2 で注入する（ステップＡ２）。
【００２８】注入した被覆材料の被覆材料樹脂１５ａが
冷却固化した後、下型を下降開始すると、上型に設けら
れたエジェクターピンが、被覆材料１５と中間体１０Ａ
とが一体に成形されたプーリー１０を下型の第２の所定
位置につき出して載置する（ステップＢ２）。以上のよ
うにして、本発明のプーリー１０を製造することができ
る。
冷却固化した後、下型を下降開始すると、上型に設けら
れたエジェクターピンが、被覆材料１５と中間体１０Ａ
とが一体に成形されたプーリー１０を下型の第２の所定
位置につき出して載置する（ステップＢ２）。以上のよ
うにして、本発明のプーリー１０を製造することができ
る。
【００２９】
【実施例】以下、実施例、比較例を挙げて本発明につい
てより詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるも
のではない。
てより詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるも
のではない。
【実施例１】金型に鋼製固定部をインサートしてガラス
繊維強化樹脂（ナイロン４６／ガラス繊維）［（株）ユ
ニチカ製：商品名 ナイロン４６樹脂］を金型温度１０
０℃、射出成形温度２７０〜３００℃にて、鋼製固定部
と一体成形してプーリー本体部を形成した後、歯形部及
び谷部の全周に被覆材料（厚さ：１．５ｍｍ）として超
高分子量ポリエチレン（ＰＥ−ＵＨＭ）［三井石油化学
（株）製：商品名リュブマー（Ｌ４０００）］を金型温
度５０℃、射出成形温度２５０〜２７０℃にてプーリー
本体部と一体に成形し、プーリーを得た。
繊維強化樹脂（ナイロン４６／ガラス繊維）［（株）ユ
ニチカ製：商品名 ナイロン４６樹脂］を金型温度１０
０℃、射出成形温度２７０〜３００℃にて、鋼製固定部
と一体成形してプーリー本体部を形成した後、歯形部及
び谷部の全周に被覆材料（厚さ：１．５ｍｍ）として超
高分子量ポリエチレン（ＰＥ−ＵＨＭ）［三井石油化学
（株）製：商品名リュブマー（Ｌ４０００）］を金型温
度５０℃、射出成形温度２５０〜２７０℃にてプーリー
本体部と一体に成形し、プーリーを得た。
【００３０】
【実施例２】図４におけるＡの厚みを２ｍｍ、Ｂの厚み
を０．５ｍｍとした以外は実施例１と同様にしてプーリ
ーを得た。
を０．５ｍｍとした以外は実施例１と同様にしてプーリ
ーを得た。
【００３１】
【比較例】金型に鋼製固定部をインサートしてガラス繊
維強化樹脂（ナイロン４６／ガラス繊維）［（株）ユニ
チカ製：商品名 ナイロン４６樹脂］を金型温度１００
℃、射出成形温２７０〜３００℃にて、鋼製固定部と一
体成形してプーリーを得た。
維強化樹脂（ナイロン４６／ガラス繊維）［（株）ユニ
チカ製：商品名 ナイロン４６樹脂］を金型温度１００
℃、射出成形温２７０〜３００℃にて、鋼製固定部と一
体成形してプーリーを得た。
【００３２】次に、自転車用プーリーの評価方法＊に基
づき、フロントプーリーとリアプーリー及び歯付ベルト
から構成する回転トルク伝達機構を構成したベンチテス
ト試験機により上記実施例１、２及び比較例で得られた
リアプーリーの性能を評価した。 ＊「評価方法」：フロントプーリーとリアプーリーに歯
付ベルトをかみ合わせ、フロントプーリーに常時トルク
を付与するモータを接続し、リアプーリーにはフロント
プーリーからの歯付ベルトを介しての回転トルクを制御
するようにブレーキ機構を介装させ、リアプーリーの歯
形と歯付ベルトとの摩擦力が常に発生するように設定し
てある。このようにして試験条件を次のように設定し
た。 （１）試験条件 回 転トルク値：１５（ｋｇｆ・ｍ） 回 転 速 度：１００（ｒｐｍ）（走行速度２０ｋｍ／ｈｒ） プーリーの形状：フロントプーリー・・・６０歯 リアプーリー・・・・・３２歯（歯幅１４ｍｍ） 砂 の 散 布：２４０ｋｍ走行時毎に歯形部に砂（６cc）を散布 （２）評価方法 走行距離あたりの歯形部の体積摩耗量を測定する（ｃｃ
／ｋｍ）。
づき、フロントプーリーとリアプーリー及び歯付ベルト
から構成する回転トルク伝達機構を構成したベンチテス
ト試験機により上記実施例１、２及び比較例で得られた
リアプーリーの性能を評価した。 ＊「評価方法」：フロントプーリーとリアプーリーに歯
付ベルトをかみ合わせ、フロントプーリーに常時トルク
を付与するモータを接続し、リアプーリーにはフロント
プーリーからの歯付ベルトを介しての回転トルクを制御
するようにブレーキ機構を介装させ、リアプーリーの歯
形と歯付ベルトとの摩擦力が常に発生するように設定し
てある。このようにして試験条件を次のように設定し
た。 （１）試験条件 回 転トルク値：１５（ｋｇｆ・ｍ） 回 転 速 度：１００（ｒｐｍ）（走行速度２０ｋｍ／ｈｒ） プーリーの形状：フロントプーリー・・・６０歯 リアプーリー・・・・・３２歯（歯幅１４ｍｍ） 砂 の 散 布：２４０ｋｍ走行時毎に歯形部に砂（６cc）を散布 （２）評価方法 走行距離あたりの歯形部の体積摩耗量を測定する（ｃｃ
／ｋｍ）。
【００３３】以下に評価結果を述べる。
【００３４】
【表１】
【００３５】表１に明らかなように、実施例１、２はプ
ーリーの外周部に耐摩耗性の被覆材料を配設したので，
比較品のＦＲＰのみからなる比較例のプーリーに比べて
歯形部の摩耗性が大幅に向上した。また、これらのプー
リーは１０００ｋｍまでの走行に歯飛びが起こらなかっ
た。
ーリーの外周部に耐摩耗性の被覆材料を配設したので，
比較品のＦＲＰのみからなる比較例のプーリーに比べて
歯形部の摩耗性が大幅に向上した。また、これらのプー
リーは１０００ｋｍまでの走行に歯飛びが起こらなかっ
た。
【００３６】
【発明の効果】本発明のプーリーは前記構成としたの
で、軽量化された耐摩耗性に優れ、又、、剛性の高いプ
ーリー及び生産効率が優れたプーリーの製造方法を提供
することができる。
で、軽量化された耐摩耗性に優れ、又、、剛性の高いプ
ーリー及び生産効率が優れたプーリーの製造方法を提供
することができる。
【図１】本発明のプーリーの一例を示す正面図である。
【図２】本発明のプーリーの一例を示す図１のＡ−Ａ矢
視線断面図である。
視線断面図である。
【図３】本発明のプーリーの拡大要部を示す（ａ）〜
（ｄ）までの４通りの断面図である。
（ｄ）までの４通りの断面図である。
【図４】本発明のプーリーの別の拡大要部を示す断面図
である。
である。
【図５】本発明のプーリーを製造する際に使用する金型
に断面図及び工程図である。
に断面図及び工程図である。
１ 金型 １０ プーリー １０Ａ 中間体 １１ 鋼製固定部 １２ プーリー本体部 １２Ａ、１５Ａ プーリー歯 １２Ｂ、１５Ｂ 歯末部 １２Ｃ、１５Ｃ 歯元部 １２Ｄ、１５Ｄ 歯先部 １２Ｅ、１５Ｅ 歯底部 １５ 被覆材料 ３１ 上型 ３２、３３キャビティ ４１ 下型 ４２、４３ ノズル １２ａ 繊維強化樹脂 １５ａ 被覆材料樹脂 Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１、Ｃ２、Ｄ１、Ｄ２ 成
形状態
形状態
Claims (6)
- 【請求項１】 歯付ベルトが巻き付けられる複数の歯を
有するプーリーにおいて、前記プーリーが、歯付ベルト
と噛み合うプーリー歯の表面に、プーリー本体部の材料
とは異なる被覆材料を被覆してなることを特徴とするプ
ーリー。 - 【請求項２】 上記被覆材料の厚みが、０．５〜３．０
ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のプーリ
ー。 - 【請求項３】 上記プーリー本体部の材料が、カーボン
繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）及び／又はガラス繊維強化樹
脂（ＧＦＲＰ）であることを特徴とする請求項１又は２
に記載のプーリー。 - 【請求項４】 上記被覆材料が、超高分子量ポリエチレ
ン樹脂（ＰＥ−ＵＨＭ）及び／又は熱可塑性ポリウレタ
ン樹脂（ＴＰＵ）であることを特徴とする請求項１乃至
３いずれか１項に記載のプーリー。 - 【請求項５】 上記プーリーが、自転車用のものである
ことを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項に記載の
プーリー。 - 【請求項６】 歯付ベルトが巻き付けられる複数の歯を
有するプーリーの製造方法において、金型内でプーリー
本体部の材料を射出成形した後、次いでプーリーが歯付
ベルトと噛み合うプーリー歯の表面に被覆する被覆材料
を同一金型内に射出することにより、成形後のプーリー
本体部と被覆材料とを一体的に形成することを特徴とす
るプーリーの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13457096A JPH09280345A (ja) | 1996-02-15 | 1996-05-29 | プーリー及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2812296 | 1996-02-15 | ||
| JP8-28122 | 1996-02-15 | ||
| JP13457096A JPH09280345A (ja) | 1996-02-15 | 1996-05-29 | プーリー及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09280345A true JPH09280345A (ja) | 1997-10-28 |
Family
ID=26366161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13457096A Pending JPH09280345A (ja) | 1996-02-15 | 1996-05-29 | プーリー及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09280345A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007020844A1 (ja) * | 2005-08-17 | 2007-02-22 | Kabushiki Kaisha Meikiseisakusho | 複合成形品の成形方法とそれに用いる金型装置 |
| JP2008012710A (ja) * | 2006-07-04 | 2008-01-24 | Taisei Plas Co Ltd | 繊維強化プラスチックと熱可塑性樹脂成形品の樹脂製一体化物とその製造方法 |
| JP2010089520A (ja) * | 2010-01-29 | 2010-04-22 | Meiki Co Ltd | 複合成形用の型締装置と金型装置、及び複合成形品の成形方法。 |
| JP4821927B1 (ja) * | 2010-11-30 | 2011-11-24 | オムロン株式会社 | 液晶性樹脂組成物を射出成形してなる成形品、有接点電子部品用の液晶性樹脂組成物および有接点電子部品 |
| KR101380319B1 (ko) * | 2012-06-01 | 2014-04-01 | 윈엔윈(주) | 컴파운드 보우용 캠 및 그 제조방법 |
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| FR3021576A1 (fr) * | 2014-06-03 | 2015-12-04 | Jtekt Europe Sas | Procede de fabrication de roue dentee avec cerclage de renfort |
| FR3021577A1 (fr) * | 2014-06-03 | 2015-12-04 | Jtekt Europe Sas | Procede de surmoulage d’une roue dentee avec piegeage de la goutte froide |
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| US11746215B2 (en) | 2017-09-29 | 2023-09-05 | Furukawa Electric Co., Ltd. | Molded article |
-
1996
- 1996-05-29 JP JP13457096A patent/JPH09280345A/ja active Pending
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| US9163177B2 (en) | 2010-11-30 | 2015-10-20 | Omron Corporation | Molded product injection-molded from liquid crystalline resin composition, liquid crystalline resin composition for contact electronic component, and contact electronic component |
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| Date | Code | Title | Description |
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