JPS59126158A - 繊維強化合成樹脂製歯車 - Google Patents
繊維強化合成樹脂製歯車Info
- Publication number
- JPS59126158A JPS59126158A JP79983A JP79983A JPS59126158A JP S59126158 A JPS59126158 A JP S59126158A JP 79983 A JP79983 A JP 79983A JP 79983 A JP79983 A JP 79983A JP S59126158 A JPS59126158 A JP S59126158A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- synthetic resin
- fiber
- reinforcing
- gear
- reinforced
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
- F16H55/02—Toothed members; Worms
- F16H55/06—Use of materials; Use of treatments of toothed members or worms to affect their intrinsic material properties
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Gears, Cams (AREA)
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、繊維強化合成樹脂製歯車に関するものである
。
。
一般に、金属製歯車を酸部防止、無給油、高連化のため
の軽量化をする目的で合成樹脂製歯車例えば積層ベータ
やナイロン樹脂に変換することは良く知られている。
の軽量化をする目的で合成樹脂製歯車例えば積層ベータ
やナイロン樹脂に変換することは良く知られている。
しかしながら、＠車の材質を単に金属製がら合成樹脂製
に変換するだけでは歯車の使用場所や目的によっては適
用できない場合がある。即ち、歯車に作用する負荷が大
きく且つ比較的高速で回転する場合で例えは、第１図に
示すように織機の回転軸に取り何けたピニオンとして使
用される歯車の場合等である。
に変換するだけでは歯車の使用場所や目的によっては適
用できない場合がある。即ち、歯車に作用する負荷が大
きく且つ比較的高速で回転する場合で例えは、第１図に
示すように織機の回転軸に取り何けたピニオンとして使
用される歯車の場合等である。
この織機の場合、相互に噛み合う歯車の減速比はほぼ１
：５（モータ回転軸１４５０ ｒｐｍから鏡台主軸２９
０ ｒｐｍに減速される）であるため、ピニオンには多
大な負荷が作用するために単なる合成樹脂製歯車では強
度が不足し歯車の噛み合い部は破壊される。そこで従来
、合成樹脂の強度を増す目的で、合成樹脂歯車のボス外
周部及びウェブの合成樹脂中に金属環を埋設したもの（
実曲昭５６−８０６５１号）や合成樹脂としてシリコー
ンカーバイトクロス繊維とカーボンクロス繊維とを熱硬
化性樹脂からなる結合剤を介して交互に積層して形成さ
れる複合材を用いたもの（実開昭５７−８７８６号）が
提案されている。
：５（モータ回転軸１４５０ ｒｐｍから鏡台主軸２９
０ ｒｐｍに減速される）であるため、ピニオンには多
大な負荷が作用するために単なる合成樹脂製歯車では強
度が不足し歯車の噛み合い部は破壊される。そこで従来
、合成樹脂の強度を増す目的で、合成樹脂歯車のボス外
周部及びウェブの合成樹脂中に金属環を埋設したもの（
実曲昭５６−８０６５１号）や合成樹脂としてシリコー
ンカーバイトクロス繊維とカーボンクロス繊維とを熱硬
化性樹脂からなる結合剤を介して交互に積層して形成さ
れる複合材を用いたもの（実開昭５７−８７８６号）が
提案されている。
しかし、金属環を埋設したものは確かに金属環により合
成Ｗ脂が補強され歯車ボス部近傍の円周方向の負荷によ
るクラックの発生防止に対しては十分効果が得られるが
、歯車の噛み合い歯面に作用する負荷が大きい場合、歯
先部が欠損する欠点があった。
成Ｗ脂が補強され歯車ボス部近傍の円周方向の負荷によ
るクラックの発生防止に対しては十分効果が得られるが
、歯車の噛み合い歯面に作用する負荷が大きい場合、歯
先部が欠損する欠点があった。
一方、シリコーンカーバイトクロス繊維トカーボンクロ
ス繊維で強化された合成樹脂製歯車の場合、耐熱性、静
電防止性については著しい効果はある反面、歯車の強度
面については、強化ａｍが歯車に作用する負荷に対して
、十分な効果を持たづこのため歯先部が欠損したり、こ
れら強化繊維の含有量を増さねばならぬ等の欠点があっ
た。
ス繊維で強化された合成樹脂製歯車の場合、耐熱性、静
電防止性については著しい効果はある反面、歯車の強度
面については、強化ａｍが歯車に作用する負荷に対して
、十分な効果を持たづこのため歯先部が欠損したり、こ
れら強化繊維の含有量を増さねばならぬ等の欠点があっ
た。
そこで本発明は、上述の欠点を解消せんとするものであ
り、その目的とするところは、歯車の歯面に作用する負
荷が大きい条件の下であっても歯先部は欠損せず且つ山
部を固着したボス近傍の円周方向のクラックの発生を防
止することのできる繊維強化合成樹脂製歯車を提供せん
とするもので、本発明は山部の合成樹脂中に一方向のフ
ィラメント状強化繊維を軸心に対し半径方向に放射状に
配列すると共に、該歯部の両側面または片側面に合成樹
脂の円周方向を強化するための補強部材を固着して構成
したことを特徴とするものである。
り、その目的とするところは、歯車の歯面に作用する負
荷が大きい条件の下であっても歯先部は欠損せず且つ山
部を固着したボス近傍の円周方向のクラックの発生を防
止することのできる繊維強化合成樹脂製歯車を提供せん
とするもので、本発明は山部の合成樹脂中に一方向のフ
ィラメント状強化繊維を軸心に対し半径方向に放射状に
配列すると共に、該歯部の両側面または片側面に合成樹
脂の円周方向を強化するための補強部材を固着して構成
したことを特徴とするものである。
次に、本発明を実施する繊維強化合成樹脂製歯車を図面
について説明すると、第２図及び第３図において、１は
金属製ボス部で該ボス部の外周面には繊維強化合成樹脂
よりなる歯部２が一体的に形成されている。８は前記歯
部２の合成樹脂を補強する強化繊維で、該繊維は炭素繊
維、ガラス繊維、有機繊ｍ＜例えば商品名ケグ’ ＞
ｓｍ機繊維（アルミナ繊維、ポロン繊維炭化けい素繊維
など）等であり、一方マトリックス材には、熱硬化性樹
脂としてエポキシ樹脂フェノール樹脂、ユリア樹脂、メ
ラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等、また熱可塑性
樹脂としてηミリアンド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ
イミド樹脂、ポリオレフィン樹脂等が使用できる。また
、これらの強化繊維８は一方向のフィラメント状繊維か
らなり、且つ歯部２の合成樹脂中に軸心に対し半径方向
に放射状に配列されているものである。
について説明すると、第２図及び第３図において、１は
金属製ボス部で該ボス部の外周面には繊維強化合成樹脂
よりなる歯部２が一体的に形成されている。８は前記歯
部２の合成樹脂を補強する強化繊維で、該繊維は炭素繊
維、ガラス繊維、有機繊ｍ＜例えば商品名ケグ’ ＞
ｓｍ機繊維（アルミナ繊維、ポロン繊維炭化けい素繊維
など）等であり、一方マトリックス材には、熱硬化性樹
脂としてエポキシ樹脂フェノール樹脂、ユリア樹脂、メ
ラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等、また熱可塑性
樹脂としてηミリアンド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ
イミド樹脂、ポリオレフィン樹脂等が使用できる。また
、これらの強化繊維８は一方向のフィラメント状繊維か
らなり、且つ歯部２の合成樹脂中に軸心に対し半径方向
に放射状に配列されているものである。
なお強化繊Ｒ８の含有量は、歯車強度の要求に応じて適
宜選択すれば良い。
宜選択すれば良い。
また更に、前記歯部２の両側面あるいは片側面には当該
合成樹脂の円周方向を強化する補強部材４が固着されて
いる。即ち、第４図及び第５図に於いて、前記補強部材
４ａが金属製例えば薄肉板状体であるものを示し、この
板状体が歯部２の両ｆｉｌ１面に固着されている。第６
図及び第７図は、補強部材４の他の例を示すもので、こ
の場合補強部材４ａは歯部２の円周方向に一方向のフィ
ラメント状強化繊維８が配列された合成樹脂製積層板よ
りなるものであり、そのうち第６図の例は、一本のフィ
ラメント状強化繊維３が連続的に螺旋状に巻か′れたも
のであり。
合成樹脂の円周方向を強化する補強部材４が固着されて
いる。即ち、第４図及び第５図に於いて、前記補強部材
４ａが金属製例えば薄肉板状体であるものを示し、この
板状体が歯部２の両ｆｉｌ１面に固着されている。第６
図及び第７図は、補強部材４の他の例を示すもので、こ
の場合補強部材４ａは歯部２の円周方向に一方向のフィ
ラメント状強化繊維８が配列された合成樹脂製積層板よ
りなるものであり、そのうち第６図の例は、一本のフィ
ラメント状強化繊維３が連続的に螺旋状に巻か′れたも
のであり。
一方第７図はフィラメント状強化繊維８が環であり、こ
れが同心的に配列されたものである。
れが同心的に配列されたものである。
第８図は補強部拐４の別の例を示すもので、この場合補
強部材４は強化繊維３を平行に配列したものを交叉する
ように積層したもので、この他に強化繊維３が布帛面た
は網状に１１１！！織網したものよりなる板状体のもの
である。
強部材４は強化繊維３を平行に配列したものを交叉する
ように積層したもので、この他に強化繊維３が布帛面た
は網状に１１１！！織網したものよりなる板状体のもの
である。
第９図及び第１０図は補強部材４ｂかボス部１と同心的
な環の場合の例を示すもので、この環は金属製であって
も、円周方向に一方向に連続したフィラメント状強化繊
維で補強された繊維強化合成樹脂であっても良い。更に
、フィラメント状強化繊維は、一本のフィラメント繊維
を連続的に螺旋状に巻いたものでも良く、マた更に歯車
の強度の要求性応じて径の異なる複数個の環を同心的に
配列しても良い。
な環の場合の例を示すもので、この環は金属製であって
も、円周方向に一方向に連続したフィラメント状強化繊
維で補強された繊維強化合成樹脂であっても良い。更に
、フィラメント状強化繊維は、一本のフィラメント繊維
を連続的に螺旋状に巻いたものでも良く、マた更に歯車
の強度の要求性応じて径の異なる複数個の環を同心的に
配列しても良い。
本発明を！１１！施する繊維強化合成樹脂製歯車は上述
のように構成されたもので、次にその作用について述べ
ると、例えば第１図における織機の駆動源である回転軸
に取り付けたピニオンに本発明による歯車を使用した場
合、歯車に大きな負荷が作用した際、歯面の噛み合い接
触部での面圧に対しては、歯部２の合成樹脂中で半径方
向に放射状に配列された一方向のフィラメント状強化繊
維３が南面の強化の役割をにない大きな抵抗を示すこと
になる。
のように構成されたもので、次にその作用について述べ
ると、例えば第１図における織機の駆動源である回転軸
に取り付けたピニオンに本発明による歯車を使用した場
合、歯車に大きな負荷が作用した際、歯面の噛み合い接
触部での面圧に対しては、歯部２の合成樹脂中で半径方
向に放射状に配列された一方向のフィラメント状強化繊
維３が南面の強化の役割をにない大きな抵抗を示すこと
になる。
一方、歯車の噛み合い時噛み合い接触部に作用する荷重
の円周方向分力に対しては、補強板４が歯部の円周方向
の強化の役割をにない、この結果ボス部近傍からのクラ
ックの発生は防止されるのである。
の円周方向分力に対しては、補強板４が歯部の円周方向
の強化の役割をにない、この結果ボス部近傍からのクラ
ックの発生は防止されるのである。
本発明は上述のようにボス部に対し一体的に形成される
歯部の材質が一方向のフィラメント状強化繊維を軸心に
対して半径方向に放射状に配列された繊維強化合成樹脂
よりなると共に、該歯部の両側面または片側面に半径方
向のクランクの発生を防止する補強部材が同着されてい
るから、従来の合成樹脂製歯車に比較して歯面にも円周
方向にも一段と強化され大きな負荷に対しても十分耐え
ることができると共に、補強部材が金属製の場合はピニ
オンを頻繁に交換する場合、ギヤー抜き工具つめの受は
部となり。
歯部の材質が一方向のフィラメント状強化繊維を軸心に
対して半径方向に放射状に配列された繊維強化合成樹脂
よりなると共に、該歯部の両側面または片側面に半径方
向のクランクの発生を防止する補強部材が同着されてい
るから、従来の合成樹脂製歯車に比較して歯面にも円周
方向にも一段と強化され大きな負荷に対しても十分耐え
ることができると共に、補強部材が金属製の場合はピニ
オンを頻繁に交換する場合、ギヤー抜き工具つめの受は
部となり。
この工具つめによる歯車の損傷が防止できる一方補強部
材が繊維強化樹脂製の場合は歯車の重量も軽くなると共
に、その１１１１！造−に際しては一体成型で極めて簡
便に製作可能である効果を奏する。
材が繊維強化樹脂製の場合は歯車の重量も軽くなると共
に、その１１１１！造−に際しては一体成型で極めて簡
便に製作可能である効果を奏する。
第１図は織機駆動源部分の要部斜視図、第２図は本発明
繊維強化合成樹脂−山車の一例を示す一部切矢部を含む
要部正面図で、第３図は第２図の側断面図、第４図は本
発明ｇ維強化合成樹脂製歯車の一例を示す正面図で、第
５図は第４図の側断面図、第６図及び第７図は本発明両
車の円周方向を強化する補強部材の一例を示す説明図％
第８図は本発明歯車の円周方向を！ｉ１ｉ 、（ヒする
補強部材の繊維−の配向の一例を示す説明図第９図は本
発明ｍｉ強化合成樹脂製歯車の他の例を示す正面図で、
第１０図は第９図の側断面図を示すものである。 １ ・・・・・・ボス部 ２ ・・・・・・歯部
３ ・・・・・・強化材繊Ｒ４・・・・・・補強部材４
ａ・・・・・板状体 ４ｂ・・・・・・環（リ
ング）出願人 株式会社石川製作所 代表者 野 原 重 美 蓼Ｚ図 峯３圀 ん 峯＋ズ 壊七圓 寥６図 ＄７図 字δ図
繊維強化合成樹脂−山車の一例を示す一部切矢部を含む
要部正面図で、第３図は第２図の側断面図、第４図は本
発明ｇ維強化合成樹脂製歯車の一例を示す正面図で、第
５図は第４図の側断面図、第６図及び第７図は本発明両
車の円周方向を強化する補強部材の一例を示す説明図％
第８図は本発明歯車の円周方向を！ｉ１ｉ 、（ヒする
補強部材の繊維−の配向の一例を示す説明図第９図は本
発明ｍｉ強化合成樹脂製歯車の他の例を示す正面図で、
第１０図は第９図の側断面図を示すものである。 １ ・・・・・・ボス部 ２ ・・・・・・歯部
３ ・・・・・・強化材繊Ｒ４・・・・・・補強部材４
ａ・・・・・板状体 ４ｂ・・・・・・環（リ
ング）出願人 株式会社石川製作所 代表者 野 原 重 美 蓼Ｚ図 峯３圀 ん 峯＋ズ 壊七圓 寥６図 ＄７図 字δ図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 金属製のボスと、これに対し一対的に形成される
砿維強化合成＋Ｍ脂硬の歯部からなる歯車に於いて、Ｎ
１１記合成樹脂に強化される棒組は、一方向のフィラメ
ント状であって、ＩＩＩＩＩｌ心に対して半径方向に放
射状に配列してなると共に、該一部の両側面又は片側面
に合成樹脂部の円周方向を強化するｒめの補強部材を固
着して構成したことを特徴とする繊維強化合成樹脂製歯
車。 ２、 補強Ｓ祠は、薄肉金属製の板状体よりなる特許請
求範囲第１項記載の繊維強化合成樹脂製歯車。 ３、 補強部材は、円周方向に一方向のフィラメント状
強化繊維を配列した積層板よりなる合成樹脂製板状体で
ある特許請求範囲第１１１記載の繊維強化樹脂製歯車。 ４、補強部材は、フィラメント状強化繊維を平行に配列
したものを交叉するように積層してなる合成樹脂製板状
体である特許請求範囲第１項記載のｉ維強化樹脂１１１
１！歯車。 ５、補強部材は、強化ｍ維が布帛又は網状に製織網され
たものよりなる合成樹脂製板状体である特許請求範囲第
１項記載の繊維強化樹脂製歯車。 ６、 補強部材は、ポヌ部に同心的な環である特許請求
範囲第１項記載の繊維強化樹脂製歯車７、環は、金属製
である特許請求範囲第６項記載の繊維強化樹脂製歯車。 ８、環は、円周方向に連続したフィラメント状強化繊維
で補強された繊維強化合成樹脂製である特許請求範囲第
６項記載の繊維強化樹脂製歯車。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP79983A JPS59126158A (ja) | 1983-01-06 | 1983-01-06 | 繊維強化合成樹脂製歯車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP79983A JPS59126158A (ja) | 1983-01-06 | 1983-01-06 | 繊維強化合成樹脂製歯車 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59126158A true JPS59126158A (ja) | 1984-07-20 |
Family
ID=11483726
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP79983A Pending JPS59126158A (ja) | 1983-01-06 | 1983-01-06 | 繊維強化合成樹脂製歯車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59126158A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4848212A (en) * | 1986-04-24 | 1989-07-18 | Mazda Motor Corporation | Internal combustion engine piston with two compression rings having reduced oil consumption |
| FR2761134A1 (fr) * | 1997-03-24 | 1998-09-25 | Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt | Composant dente destine a la transmission de forces mecaniques |
| JP2014037859A (ja) * | 2012-08-14 | 2014-02-27 | Csc Labo:Kk | 歯車 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5423860A (en) * | 1977-07-25 | 1979-02-22 | Minoru Iwasa | Synthetic resin gear |
| JPS5525954B2 (ja) * | 1977-03-30 | 1980-07-09 |
-
1983
- 1983-01-06 JP JP79983A patent/JPS59126158A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5525954B2 (ja) * | 1977-03-30 | 1980-07-09 | ||
| JPS5423860A (en) * | 1977-07-25 | 1979-02-22 | Minoru Iwasa | Synthetic resin gear |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4848212A (en) * | 1986-04-24 | 1989-07-18 | Mazda Motor Corporation | Internal combustion engine piston with two compression rings having reduced oil consumption |
| FR2761134A1 (fr) * | 1997-03-24 | 1998-09-25 | Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt | Composant dente destine a la transmission de forces mecaniques |
| JP2014037859A (ja) * | 2012-08-14 | 2014-02-27 | Csc Labo:Kk | 歯車 |
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