JPS5859820A - 歯車 - Google Patents
歯車Info
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- JPS5859820A JPS5859820A JP56158652A JP15865281A JPS5859820A JP S5859820 A JPS5859820 A JP S5859820A JP 56158652 A JP56158652 A JP 56158652A JP 15865281 A JP15865281 A JP 15865281A JP S5859820 A JPS5859820 A JP S5859820A
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Classifications
-
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- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
- B29D15/00—Producing gear wheels or similar articles with grooves or projections, e.g. control knobs
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- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
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-
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- B29K2105/06—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts
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- B29K2105/14—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts of short lengths, e.g. chopped filaments, staple fibres or bristles oriented
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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- Laminated Bodies (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は炭素繊維（以下ＣＦという）と綿や合成繊維な
どの有機質繊維布帛を補強用繊維として用いた繊維強化
プラスチックス製歯車に関するものである。
どの有機質繊維布帛を補強用繊維として用いた繊維強化
プラスチックス製歯車に関するものである。
従来騒音防止効果や無給油化を奏し得る比較的大型の歯
車としてはモノマーキャスティングナイロン製歯車や綿
布にフェノール樹脂を含浸したフェノール樹脂製歯車が
よく知られているが、これら歯車は、騒音防止やオイル
レス効果はかなり発揮され【はいるが、強度的に金属製
−車に比べ著しく劣り、また、高速、高負荷条件下の使
用に際しては発熱蓄熱などのため強度低下や騒音防止効
果の減少、さらには摩耗の増大などの諸問題が生じ必ず
しも充分で満足のいく歯車とは云えない状況にある。
車としてはモノマーキャスティングナイロン製歯車や綿
布にフェノール樹脂を含浸したフェノール樹脂製歯車が
よく知られているが、これら歯車は、騒音防止やオイル
レス効果はかなり発揮され【はいるが、強度的に金属製
−車に比べ著しく劣り、また、高速、高負荷条件下の使
用に際しては発熱蓄熱などのため強度低下や騒音防止効
果の減少、さらには摩耗の増大などの諸問題が生じ必ず
しも充分で満足のいく歯車とは云えない状況にある。
このような欠点を補った繊維強化プラスチツク歯車とし
て％開昭５４−３６４３号公報に見られる如（ＣＦを補
強用繊維として用いたものが開発され【きている。この
ＣＦ強化プラスチックス製歯車は上述した従来のプラス
チックス製歯車に比べ極めて強度が高（、また無給油／
Ｗ歯車として使用する際における摩擦、摩耗特性が勝れ
ているなど種々の特性を有しているが、本質的に金属材
料製歯車様の騒音を発生し、騒音防止効果は充分ではな
い。また歯車の厚さが２０箇を越えるような厚内の積層
材料から作る場合、積層材料内部に気泡や歪を残しやす
く、機械的強度低下の要因になる場合が多々ある。さら
にＣＦ強化プラスチックス材料は硬度が高いため、その
二次加工性にも大きな問題があり特に歯切り加工性が劣
ることが最大の欠点となっている。また一方ＣＦ強化プ
ラスチックス製歯車を製造する方法において例えば、第
１図に示した如くほば正方形なるＯＦ絨布の繊維配列角
度が順次一定角度で変化するよ５に積層成型したものを
歯切り加工することにより第１図中（１）に示す如き形
状の歯車を作り出す方法がとられるのであるが、（２）
に示した如く多量のＣＦのロスが生ずることも問題の一
つとして指摘されている。
て％開昭５４−３６４３号公報に見られる如（ＣＦを補
強用繊維として用いたものが開発され【きている。この
ＣＦ強化プラスチックス製歯車は上述した従来のプラス
チックス製歯車に比べ極めて強度が高（、また無給油／
Ｗ歯車として使用する際における摩擦、摩耗特性が勝れ
ているなど種々の特性を有しているが、本質的に金属材
料製歯車様の騒音を発生し、騒音防止効果は充分ではな
い。また歯車の厚さが２０箇を越えるような厚内の積層
材料から作る場合、積層材料内部に気泡や歪を残しやす
く、機械的強度低下の要因になる場合が多々ある。さら
にＣＦ強化プラスチックス材料は硬度が高いため、その
二次加工性にも大きな問題があり特に歯切り加工性が劣
ることが最大の欠点となっている。また一方ＣＦ強化プ
ラスチックス製歯車を製造する方法において例えば、第
１図に示した如くほば正方形なるＯＦ絨布の繊維配列角
度が順次一定角度で変化するよ５に積層成型したものを
歯切り加工することにより第１図中（１）に示す如き形
状の歯車を作り出す方法がとられるのであるが、（２）
に示した如く多量のＣＦのロスが生ずることも問題の一
つとして指摘されている。
そこで、本発明者らは、上述した如き問題点を改良した
ＣＦ強化プラスチックス製歯車を得べく鋭意検討を重ね
た結果、補強用繊維としてＣＦを有機繊維質布帛とを５
まく組合せて積層成型材料を作りこれを歯切り加工する
ことによりすぐれた歯車を得ることを見い出し、本発明
を完成した。
ＣＦ強化プラスチックス製歯車を得べく鋭意検討を重ね
た結果、補強用繊維としてＣＦを有機繊維質布帛とを５
まく組合せて積層成型材料を作りこれを歯切り加工する
ことによりすぐれた歯車を得ることを見い出し、本発明
を完成した。
本発明の要旨とするところは、樹脂含浸した一方向引き
揃えＣＦテープを例えば第３図中（イ）又は（ロ）に示
す如くして、積層したものを第２図に示した如く、その
繊維の配向方向が円の中心から、その外周方向Ｋｆｉば
放射状になるように円形状に積層した円盤体となし、第
４図に示した如き樹脂含浸した織布状又は不織布状の有
機繊維質布帛とを複数層積層し、硬化処理した円盤状歯
車用材料を歯切り加工し第４図に示した如き断面構造を
有する繊維強化プラスチックス製歯車にある。本発明を
実施するに際して用いる一方向引き揃えＣＦテープ状物
とはＣＦを一方向に引き揃えたテープ状物にマトリック
ス樹脂を含浸したもの、或いはこのテープにスクリムク
ロス等の補強材を貼着したもの、又は一方向に引き揃え
られたＣＦテープの横糸をＣＦ又は有機質繊維を打ち込
んだクロスよりなるテープ状物にマトリックス樹脂を含
浸したものなどを挙げることが出来る。
揃えＣＦテープを例えば第３図中（イ）又は（ロ）に示
す如くして、積層したものを第２図に示した如く、その
繊維の配向方向が円の中心から、その外周方向Ｋｆｉば
放射状になるように円形状に積層した円盤体となし、第
４図に示した如き樹脂含浸した織布状又は不織布状の有
機繊維質布帛とを複数層積層し、硬化処理した円盤状歯
車用材料を歯切り加工し第４図に示した如き断面構造を
有する繊維強化プラスチックス製歯車にある。本発明を
実施するに際して用いる一方向引き揃えＣＦテープ状物
とはＣＦを一方向に引き揃えたテープ状物にマトリック
ス樹脂を含浸したもの、或いはこのテープにスクリムク
ロス等の補強材を貼着したもの、又は一方向に引き揃え
られたＣＦテープの横糸をＣＦ又は有機質繊維を打ち込
んだクロスよりなるテープ状物にマトリックス樹脂を含
浸したものなどを挙げることが出来る。
一方本発明を実施するに際して用いる有機繊維布帛状物
とは綿、麻のような天然繊維、ビニルアルコール系繊維
、ポリアミド系繊維、ポリエチレンテレフタレート系繊
維、アクリル系繊維等の合成繊維あるいは強力人絹の如
き化学繊維又は半合成繊維などを単独もしくは２種以上
よりなる織布あるいは不織布状の布帛を挙げることが出
来るが最も好ましいものとしては綿布である。
とは綿、麻のような天然繊維、ビニルアルコール系繊維
、ポリアミド系繊維、ポリエチレンテレフタレート系繊
維、アクリル系繊維等の合成繊維あるいは強力人絹の如
き化学繊維又は半合成繊維などを単独もしくは２種以上
よりなる織布あるいは不織布状の布帛を挙げることが出
来るが最も好ましいものとしては綿布である。
また、本発明に用いるマトリックス樹脂としては、エポ
キシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等
の通常の熱硬化性樹脂あるいはポリイミド系樹脂、ビス
マレインド系樹脂等の耐熱性樹脂更にはポリカーボネー
ト、ポリテミド、ポリエステル勢の熱硬化性樹脂等も用
いることができる。
キシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等
の通常の熱硬化性樹脂あるいはポリイミド系樹脂、ビス
マレインド系樹脂等の耐熱性樹脂更にはポリカーボネー
ト、ポリテミド、ポリエステル勢の熱硬化性樹脂等も用
いることができる。
本発明においてｃｙテープ状物と有機繊維質布帛と６混
合比率は得ようとする歯車の使用目的によって異なるが
使用時の蓄熱を小さくし、歯先の昇温をおさえ、騒音防
止効果のみを向上させる目的であればｃｙの混合比率は
全補強繊維の最少３Ｖｏｔ％以上とすることが好しく多
くなればなるほど効果は大きい。また、強度アップ、自
己潤滑効果をアップさせることを目的とする場合はＣＦ
の混合比率は全補強繊維の最少１０ ＶｏＬｑ６以上好
ましくは２０ Ｖｏｔ−以上とするのがよい。この場合
もｃｒの混率を増すほど効果も大きくなる。
合比率は得ようとする歯車の使用目的によって異なるが
使用時の蓄熱を小さくし、歯先の昇温をおさえ、騒音防
止効果のみを向上させる目的であればｃｙの混合比率は
全補強繊維の最少３Ｖｏｔ％以上とすることが好しく多
くなればなるほど効果は大きい。また、強度アップ、自
己潤滑効果をアップさせることを目的とする場合はＣＦ
の混合比率は全補強繊維の最少１０ ＶｏＬｑ６以上好
ましくは２０ Ｖｏｔ−以上とするのがよい。この場合
もｃｒの混率を増すほど効果も大きくなる。
しかしながらＣＦの混合比率があまり多くなりすぎると
積層成型性、切削歯切り勢の二次加工性が著しく低下す
るので適度に止めてお（ことが必要である。
積層成型性、切削歯切り勢の二次加工性が著しく低下す
るので適度に止めてお（ことが必要である。
すべての性質の面から採るべきＣＦの比率は２０〜８０
Ｖｏｔ４ｓ好ましく）！３’０Ｖｏｔ％カら７０ Ｖ
ｏｔ−の範囲がよい。
Ｖｏｔ４ｓ好ましく）！３’０Ｖｏｔ％カら７０ Ｖ
ｏｔ−の範囲がよい。
本発明の歯車は補強繊維としてＣＦのみを用いた歯車材
料に比べ歯切りなどの切削加工性が勝れているＫもかか
わらず、内部にボイド等の欠陥を含みＫくく、その強度
も勝れ、また歯車の使用時に於ける騒音防止効果が大き
く金属用の音の発生は見られない。自己潤滑性も充分に
勝れているなど種々の利点を有している。
料に比べ歯切りなどの切削加工性が勝れているＫもかか
わらず、内部にボイド等の欠陥を含みＫくく、その強度
も勝れ、また歯車の使用時に於ける騒音防止効果が大き
く金属用の音の発生は見られない。自己潤滑性も充分に
勝れているなど種々の利点を有している。
実施例
（１）ＣＦ織物と１１号綿帆布とにレゾール系フェノー
ル樹脂な含浸乾燥させそれぞれ約５０−の付着量とした
ものを、金型中にＣＦ織物と綿帆布の比率が体積比で５
０：５（ＮＣなるように、しかも繊維の配列方向が第２
図に示す如く円の中心から外周方向および円周方向にな
るように第３図（ロ）に示した如くヒダ状に折りたたみ
ながら交互積層し加熱、加圧して厚さ３〇−直径１０５
−の円盤とした。この時、金型の中央に直径５８■の８
８４１製円盤を挿入しておきコンポジット部がドーナツ
状になるよう成型した。
ル樹脂な含浸乾燥させそれぞれ約５０−の付着量とした
ものを、金型中にＣＦ織物と綿帆布の比率が体積比で５
０：５（ＮＣなるように、しかも繊維の配列方向が第２
図に示す如く円の中心から外周方向および円周方向にな
るように第３図（ロ）に示した如くヒダ状に折りたたみ
ながら交互積層し加熱、加圧して厚さ３〇−直径１０５
−の円盤とした。この時、金型の中央に直径５８■の８
８４１製円盤を挿入しておきコンポジット部がドーナツ
状になるよう成型した。
次に得られた円盤状成型物をホブを使ってモジュール３
．５Ｍピッチ、圧力角２０＠、歯数２７゜外径１０１．
５ｍとなるよう歯切り加工して、歯車を得た。
．５Ｍピッチ、圧力角２０＠、歯数２７゜外径１０１．
５ｍとなるよう歯切り加工して、歯車を得た。
揚られた歯車は５０ｈ／ｗ、ｔの曲げ強度を有し、従来
の綿布／フェノール製歯車に比して圧倒的に大きく、ま
た、歯車使用時の消音効果もオールＣＦフェノール製歯
車に比べて極めて大きいものであった。
の綿布／フェノール製歯車に比して圧倒的に大きく、ま
た、歯車使用時の消音効果もオールＣＦフェノール製歯
車に比べて極めて大きいものであった。
更に使用時の耐摩特性は綿布／フェノール製に比べやは
り牢倒的に勝れオールＣＦフェノール製と比べて遜色な
かった。
り牢倒的に勝れオールＣＦフェノール製と比べて遜色な
かった。
第１図は歯車成形用コンポジット素材の平面平面図であ
り、第３図は補強用繊維の折りたたみ状態を示す展開図
であり、第４図は本発明の歯車の断面図である。 特許出 願人 三菱レイヨン株式会社 代理人 弁理士 １）村 武 敏
り、第３図は補強用繊維の折りたたみ状態を示す展開図
であり、第４図は本発明の歯車の断面図である。 特許出 願人 三菱レイヨン株式会社 代理人 弁理士 １）村 武 敏
Claims (1)
- 樹脂含浸した一方向引き揃え炭素繊維テープの積層体を
その繊維配向軸が、円の定心部から外周方向にほば放射
状になるように積層した円盤体と、樹脂含浸した有機質
繊維布帛物とを積層し、硬化した歯車用材料を歯切り加
工することを特徴とする繊維強化プラスチックス製歯車
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56158652A JPS5859820A (ja) | 1981-10-07 | 1981-10-07 | 歯車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56158652A JPS5859820A (ja) | 1981-10-07 | 1981-10-07 | 歯車 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5859820A true JPS5859820A (ja) | 1983-04-09 |
Family
ID=15676383
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56158652A Pending JPS5859820A (ja) | 1981-10-07 | 1981-10-07 | 歯車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5859820A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013127282A (ja) * | 2011-12-19 | 2013-06-27 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 樹脂製歯車 |
| CN103660231A (zh) * | 2013-12-06 | 2014-03-26 | 山东建筑大学 | 一种高效挤出pvc外齿形齿轮的塑料挤出成形方法 |
| EP2974852A1 (en) * | 2014-07-16 | 2016-01-20 | Jtekt Corporation | Gear and manufacturing method thereof |
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1981
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