树脂皮带轮制造技术

一种树脂皮带轮，由树脂组合物形成，其特征在于，上述树脂组合物含有酚醛树脂作为基础树脂，同时还含有莫氏硬度在６．５以上的无机粉末１５～５０重量％、增强纤维２０～４０重量％以及润滑剂１～５重量％。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及特别适用于汽车的发动机的周边等部位的树脂皮带轮。
技术介绍
作为在汽车发动机的周边等部位使用的皮带轮，一般是金属皮带轮，但是在近年来，随着对汽车零部件提出的小型化、轻量化和低成本化的要求，人们正在研究将其替换成树脂皮带轮。特别是使用酚醛树脂作为基础树脂、用增强纤维进行增强、并在成型的同时或在成型之后使酚醛树脂热固化而获得的树脂皮带轮，具有与金属皮带轮同等程度良好的尺寸稳定性和强度。然而，当为了提高所说的尺寸稳定性或强度而增加增强纤维的含有比例时，树脂皮带轮的耐磨性有降低的倾向。因此，随着耐磨性的降低，特别是在未铺装的道路上行驶时，由于处在粉尘的气氛中，当与飞扬的沙尘接触时，树脂皮带轮就产生了容易磨损的倾向。因此，与金属皮带轮相比，树脂皮带轮的耐磨性就往往显得不够好。因此，为了使能够作为金属皮带轮替代品使用的具有优良特性的树脂皮带轮达到实用化，人们在进行各种尝试。例如，在日本专利申请公开公报的特开平8-159244号公报中记载，通过把一种向酚醛树脂中加入至少选自碳酸钙、粘土和硅灰石中的一种无机粉末、以及云母粉末和玻璃纤维而构成的树脂组合物成型为树脂皮带轮，可以提高该树脂皮带轮的耐磨性。然而，上述例示的无机粉末和云母粉末都是质地较软的，因此，特别是在处于上述那样的粉尘气氛中的情况下，由于与沙尘等接触而使树脂皮带轮本身容易磨损。另外，由于磨损而从树脂皮带轮脱落的无机粉末或云母粉末的微粉，与沙尘一起促进了树脂皮带轮的磨损。因此反而会使树脂皮带轮的耐磨性降低，这是存在的问题。另外，在日本专利公报第3192082号中记载，通过把一种向酚醛树脂中加入无机纤维、有机纤维、二氧化硅粉末和弹性体而构成的树脂组合物成型为树脂皮带轮，也可以提高该树脂皮带轮的耐磨性。与上述的无机粉末和云母相比，二氧化硅粉末较硬，因此可以期待，它能提高树脂皮带轮在粉尘气氛等环境中的耐磨性。然而，二氧化硅粉末的含有比例相对于树脂组合物的总量只有3～7重量％这样少，此外还含有软的有机纤维和弹性体，因此，在粉尘气氛等环境中，树脂皮带轮的耐磨性提高的效果仍然不够好。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种尺寸稳定性和强度均优良，而且特别是在粉尘气氛等环境中的耐磨性也优良，可以满意地作为金属皮带轮替代品使用的新的树脂皮带轮。为了达到上述目的，本专利技术的树脂皮带轮由树脂组合物构成，其特征在于，该树脂组合物含有酚醛树脂作为基础树脂，同时还含有莫氏硬度在6.5以上的无机粉末15～50重量％、增强纤维20～40重量％和润滑剂1～5重量％。按照本专利技术，由于使用增强纤维来增强作为基础树脂的酚醛树脂，因此可以获得尺寸稳定性和强度均优良的树脂皮带轮，而且，由于含有莫氏硬度6.5以上的硬质无机粉末，因此可以获得耐磨性也优良的树脂皮带轮。作为无机粉末，优选是平均粒径在30μm以下的球形二氧化硅粉末。由于这样微小的球形二氧化硅粉末具有优良的分散性，因此可以更均匀地分散在树脂皮带轮的表面上。并因此可以进一步地提高树脂皮带轮的耐磨性。另外，通过使用这样的球形二氧化硅粉末，在利用例如注射模塑成型，把通过加热、熔融而变成流动化的树脂组合物填充入模具中与树脂皮带轮的形状相对应的模腔内，然后使酚醛树脂固化来制造树脂皮带轮时，也可以抑制该模具的磨损。作为润滑剂，优选是平均粒径在10μm以下的氟树脂粉末。由于这样微小的氟树脂粉末具有优良的分散性，因此可以更均匀地分散在树脂皮带轮的表面上。因此，只需添加少量的氟树脂粉末，即能给树脂皮带轮的表面赋予良好的润滑性，并能进一步提高其耐磨性。作为增强纤维，优选是玻璃纤维。使用玻璃纤维可以更牢固地增强酚醛树脂，并能进一步地提高树脂皮带轮的尺寸稳定性和强度。作为酚醛树脂，优选是数均分子量为600～900的酚醛树脂。通过使用这样的酚醛树脂，在利用例如注射模塑成型，把通过加热、熔融而变成流动化的树脂组合物填充入模具中与树脂皮带轮的形状相对应的模腔内，然后使酚醛树脂固化来制造树脂皮带轮时，可以将树脂组合物的流动性调整到适宜的范围内，从而可以使树脂组合物无间隙地而且大致均匀地充满模腔内的各个角落。因此，可以成型为一种没有欠注射、气泡或熔合线等成型不良的、良好的树脂皮带轮。附图说明图1是表示本专利技术的树脂皮带轮的一例实施方式的剖面图。具体实施例方式下面说明本专利技术。如上所述，本专利技术的树脂皮带轮是由树脂组合物成型而制得的，该树脂组合物含有酚醛树脂作为基础树脂，同时还含有莫氏硬度在6.5以上的无机粉末、增强纤维和润滑剂。详细地说，可以用上述的树脂组合物来形成整个树脂皮带轮，也可以形成一种复合结构，在该复合结构中，与轴连接的部分由金属芯子形成，而由上述树脂组合物构成的皮带轮主体则包围在该金属芯子的周围。其中，前者树脂皮带轮可以象上述那样通过注射模塑成型来制造。也就是说，可以按下述步骤来制造树脂皮带轮，即，把含有上述各成分的树脂组合物在注射模塑成型机的料筒内加热熔融后，将其注射并填充入一个预先加热至酚醛树脂的固化温度以上的模具中与树脂皮带轮的形状相对应的模腔内，进而使酚醛树脂热固化。另外，后者的具有复合结构的树脂皮带轮可以通过作为注射模塑成型方法中之一的嵌入成型来制造。也就是说，可以按照下述步骤来制造具有复合结构的树脂皮带轮，即，准备这样一个模具，该模具具有与树脂皮带轮主体的形状相对应的模腔，同时在其中心部设置有用于保持金属芯子的保持部，在将金属芯子保持在该模具的保持部中的状态下，一边预先加热至酚醛树脂的固化温度以上，一边与上述同样地把在注射模塑成型机的料筒内加热熔化的树脂组合物注射并填充入模腔内，然后使该酚醛树脂热固化。另外，作为金属芯子，可以是与轴直接连接的单一的部件，除此之外，也可以象图1所示那样，把转动轴承2的外轮21作为金属芯子，通过上述的嵌入成型等方法来与皮带轮主体11一体化。然后按下述方法来构成树脂皮带轮1，即，在与皮带轮主体11一体化的外轮21内组装入转动体22、内轮23、保持器24和盖子25、26，同时填充入润滑脂，如此组装成转动轴承2，从而构成树脂皮带轮1。作为在树脂组合物中含有的酚醛树脂，在考虑利用上述的注射模塑成型等方法来制造树脂皮带轮时，优选是在常温下为固态的线型酚醛树脂或可溶型酚醛树脂。特别是树脂皮带轮具有上述金属芯子等的金属制的嵌入部件的场合，更优选是耐热冲击性好和尺寸稳定性优良的可溶型酚醛树脂。另外，在使用线型酚醛树脂的场合，优选是按照每100重量份的树脂配合进12～20重量份的六亚甲基四胺作为固化剂。另外，作为酚醛树脂，如上所述，在通过注射模塑成型来制造树脂皮带轮时，为了将树脂组合物的流动性调整到适宜的范围内，不管树脂的类型如何，均优选使用数均分子量为600～900的酚醛树脂。使用数均分子量小于600的酚醛树脂的树脂组合物，其加热熔融时的粘度过小，在注射模塑成型时不能获得足够的树脂压力；另外，使用数均分子量超过900的酚醛树脂的树脂组合物，在加热熔融时不能获得足够的流动性；因此，在这两种情况下，皆不能成型为一种没有欠注射、气泡或熔合线等成型不良的、良好的树脂皮带轮。另外，关于酚醛树脂的数均分子量，例如根据在成型时使用的模具的形状、结构等，为了获得最适宜的流动性，还可以在上述分子量的范围内选择最适宜的范围。例如，象下述的实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：新井大和，津田武志，小田宽人，
申请(专利权)人：光洋精工株式会社，日立化成工业株式会社，
类型：发明
国别省市：