JPH02241729A - 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

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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９Ｂ材の補強材と（２て芳香族ポＩ
Ｊ了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。
従来の技術 樹脂製歯車は、吻合騒音が低く、耐摩耗性に優れ、軽量
で回転慣性力が小さい等多くの良い点をも−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−）たり、繊維や織布である。例
λ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］二を施した歯車は、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コ９ノー
ル樹脂製歯７１ｉ、ｌｉ、さらに高い強度を必要とする
場合には、綿布自体の特性」二適切でない。また、自動
車エンジン用のタイミングギアのように１　ｆ）　０〜
ｉ３０℃のｌｒＪ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“ｒミ
ド繊維を用い、耐摩耗性、耐熱性、耐久性ｊご優れたフ
ェノ−ル樹脂製歯車を提供することである１゜ 課題を解決するための手段 」二記課題を解決するために、本発明に係るソ丁ノール
樹脂製歯車は、歯部構成部材ゐ１強＋４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ｍ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ｔＨｌ］）ｔ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。
（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）歯車のつＬフならびにボスを形成する成形材料お
よびブツ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）ｔＴｉ前記工程を経た成形品の前記輪状体部分に
機械加」４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
うが、一般１こ含浸為せるフェノール樹脂との結合性は
よくない。本発明１７：′係るフェノール樹脂製歯車ｉ
ｉ７おいては、芳香族、１テリアミド繊維紡織布の表面
が紡織布の特性上−し羽立、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Ｊ−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造
においては、フ５−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ｆ：う。従っで゛紡織布に含浸した樹脂が軟１
”ｉ′４シて彷き込み作業をしやすく、固く巻き込んで
、成形品Ｉこボイドが発生するのを防止することができ
る。
実施例 本発明岸実施４゛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、縁
、維太さは２　””　５デニール”であり、これを切断
して綿糸規格２０番氷相当ない１．１これより細い撚糸
に数丁する。この撚糸を縦６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１こは、紡糸と延伸の際に表面に微細な縦じわを形
成１．たちのが、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５５０〜６５重蚕％
が望ましい。
以下詳細に説明する。
ポリメタフェニレン・インフタルアミド系繊維の長尺の
紡織布（蛮人Ｃ種目！Ｘ、繊維は表面に微細な縦じわを
有ｒる。繊維太さ二２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−１
００１５）を含浸、乾燥りぞの樹脂量を５５重量％とじ
た。
１・７記紡織布を所定寸法に裁断した。この裁断は、第
１図（：１）に示すように、長辺か紡織布１の縦糸１ａ
に対１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ｊ＝ｏ平行四辺形の裁断片２を熱盤（１４
０Ｃ）Ｊ−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蓚き込み、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か歯車の歯イ構成する部分となる。
次に、（ｄｉ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）、および金属製のブツシュ５を金型に装填【２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はどまで歯切
り加工し５．　（ｅ）に示すように歯車どした。
ｉａ）に示１，７だような裁断片２を（ｂ）に示したよ
うに棒状とした場合、（ｅｊに示すように、紡織布の織
１」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１（ｕＰｌｏ、ＰＡ２０′歯数５
４）を鉄製相手歯車（材質：　ＪＩＳ　５４５Ｃ）と噛
み合せて１３０℃の潤活油中で回転させ、実施例におけ
る歯車の歯面の摩耗がｏ、　ｉ　！Ｊ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。歯面にかかる応力か１６に９．／１１１１１　
’の負荷状態では、総回転数が３　Ｘ　１０’　　回転
となっている。
尚、紡織布は、織った後に、ブラシ等でさらに毛羽立た
せてもよい３゜ 従来例 綿布（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５５
重量％とじた。以下、実施例と同様にじてフェノ−・−
ル樹脂製歯車を得た。
比較例 ボリパラフェニｌ／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Ｌ７、その樹脂量を５５重Ｉ９
≦とじた。以下、同様（こしてフェノ−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々）２図に
示した。また、上記実施例、従来例、比較例にお番づる
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ｉδ３図ｆａ）、（ｂに示俳”。パラ
系芳香族ポリアミド繊維よりなる紡織布を補強材とし、
エポキシ樹脂を配合しないツユ７−・ル樹脂を使用しｊ
こときには、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ｉｃ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
あるメタ系芳香族ポリアミド繊組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４−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。
【図面の簡単な説明】
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０１簡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。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 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。 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。 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。 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。
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