歯車
【課題】本発明の歯車によれば、歯車の性能を維持しつつ、歯車から出る騒音を低下させることは至難の技であり、別途、消音機能を備えた部材を使用する必要性が有ったが、本発明は、歯車の性能を低下させることなく、歯車から発生する騒音を極力低下させた歯車を提供することを目的とする。
【解決手段】歯部が弾性材製である歯車において、前記弾性材がポリカーボネート系ウレタンゴムであり、前記ポリカーボネート系ウレタンゴムのＪＩＳＡ硬度が９０〜９７であることを特徴とする。
【解決手段】歯部が弾性材製である歯車において、前記弾性材がポリカーボネート系ウレタンゴムであり、前記ポリカーボネート系ウレタンゴムのＪＩＳＡ硬度が９０〜９７であることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯車に関する。
また、本発明は、パソコン用ハードディスク、及びＤＶＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭを始めとするディスクメディア、各種オーディオ機器、ＯＡ機器等に用いられる歯車に関する。
更に、本発明は、特にＯＡ機器に用いて有用な歯車に関する。
【背景技術】
【０００２】
パソコン用ハードディスク、及びＤＶＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭを始めとするディスクメディア、各種オーディオ機器、ＯＡ機器等に用いられる歯車は、回転振動、騒音等が信号読取り装置等に悪影響を与えない様、消音性を備えていることが要求される。
従来、ポリアセタール樹脂材製の歯車がＯＡ機器等に使用されているが、近年、要求性能が高まっている消音性能を満足することは出来なかった。
【０００３】
そこで、ＪＩＳＡ硬度が９０以上の汎用ポリウレタンゴムを使用して歯車を製作し、評価したが、ポリアセタール樹脂材製の歯車に比べ消音性能は改善したが、顧客が十分満足できる消音レベルまでの性能が得られなかった。
このため、汎用ポリウレタンゴムのゴム硬度をＪＩＳＡ硬度８５程度に低下させ、消音性能の改善を図ったが、歯飛び現象が現れ、歯車としての性能が得られない問題を惹起した。
また、歯車で発生した音を、ＯＡ機器内に消音材を使用して、音を吸収する方策も検討されているが、費用が嵩み、機器も大型化せざるを得ない問題を招来した。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−４６１５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような歯車においては、歯車の性能を維持しつつ、歯車から出る騒音を低下させることは至難の技であり、別途、消音機能を備えた部材を使用する必要性が有ったが、本発明は、歯車の性能を低下させることなく、歯車から発生する騒音を極力低下させた歯車を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の歯車は、歯部が弾性材製である歯車において、前記弾性材がポリカーボネート系ウレタンゴムであることを特徴とする。
また、前記ポリカーボネート系ウレタンゴムのＪＩＳＡ硬度が９０〜９７であることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明では、ポリカーボネート系ポリウレタンとして、ポリオールとポリイソシアネートとを反応させて得られるポリウレタンであって、前記ポリオールがポリカーボネート系ポリオールを主成分としおり、ポリカーボネート系ポリオールとしては、例えば、ポリヘキサンジオールカーボネート、ポリノナンジオールカーボネート等が用いられる。
【０００８】
他の反応成分たるジイソシアネートとしては、機械的な諸特性の観点から、イソホロンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、水添４，４´−ジフェニルメタンジイソシアネート等の脂環式ジイソシアネート、あるいはトリジンジイソシアネート、４，４´−ジフェニルメタンジイソシアネート、ｐ−フェニレンジイソシアネート、１，５−ナフチレンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネートが用いられる。
【０００９】
これら両者の反応時に、または反応後に、好ましくは第３成分として鎖伸長剤が用いられる。鎖伸長剤としては、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、２，３−ブタンジオール等の低分子量脂肪族ジオール、これと組み合わされて用いられるｐ−フェニレンジ（β−ヒドロキシエチルエーテル）、ｐ−キシリレングリコール、シクロヘキサンジオール等の芳香族または脂環式ジオール、３，３´−ジクロロ−４，４´−ジアミノジフェニルメタンなどの芳香族ジアミン、更にはグリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン等の低分子量脂肪族トリオールなどがそれぞれ用いられる。
【００１０】
ポリオールとポリイソシアネートとの配合割合は、一般的なものでよく、例えば、ポリオール１００重量部に対して、ポリイソシアネート３０〜１８０重量部である。例えば、ポリオールの数平均分子量が２０００程度、ポリイソシアネートの数平均分子量が２５０程度の場合には、ポリオール１００重量部に対して、ポリイソシアネートは５０〜８０重量部程度用いるのが好適である。
【００１１】
ポリウレタンエラストマーの製造方法としては、ポリカーボネート系ポリオールとポリイソシアネートとを反応させてプレポリマーを得、その後鎖伸長剤と反応させるプレポリマー法が好んで用いられるが、ポリカーボネート系ポリオールと鎖伸長剤ジオールとの混合物にポリイソシアネートを添加して反応させるワンショット法によっても合成することができる。
本発明で使用される、ポリカーボネート系ウレタンゴムのＪＩＳＡ硬度は、９０〜９７、好ましくは、９２〜９５であることを特徴とする。
尚、硬度が９０より低いと、歯飛びが起き、歯車としての機能が十分発揮されない。
また、硬度が９７以上になると、十分な消音効果が得られない。
更に、歯車が多段歯車の場合、いずれか一方の歯部がポリカーボネート系ウレタンゴムであっても、十分な消音効果が得られるものであり、歯車の歯部以外の箇所に他の材料が使用されていても、消音効果が得られるものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、歯車としての性能を十分発揮しつつ、消音性能の良好な歯車を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、実施例によって本発明を更に説明するが、本発明の範囲は、これら実施例に限定されるものではない。
【００１４】
実施例１
ＪＩＳＡ硬度９４のポリカーボネート系ウレタンゴムを用いて、射出成形により、図１に示す多段歯車を成形した。
この得られた歯車を約１００〜１２０℃の温度で４８時間二次加硫した。
【００１５】
比較例１
ポリアセタール樹脂を用いて、射出成形により、図１に示す多段歯車を成形した。
【００１６】
比較例２
ＪＩＳＡ硬度９４の汎用ウレタンゴムを用いて、射出成形により、図１に示す多段歯車を成形した。
この得られた歯車を約１００〜１２０℃の温度で４８時間二次加硫した。
【００１７】
実施例と比較例の検討結果を以下に示す。
図２は、縦軸がｔａｎδで、横軸が周波数であり、温度条件は２５℃である。
Ａで示す線は、実施例１で使用したポリカーボネート系ウレタンゴムの特性を示す線であり、Ｂで示す線は、比較例２で使用した汎用ウレタンゴムの特性を示す線である。
図から明らかのように、全周波数領域において、実施例１で使用したポリカーボネート系ウレタンゴムのｔａｎδの値が、比較例２で使用した汎用ウレタンゴムのｔａｎδの値に比べ大きいことが分る。
【００１８】
特に、周波数が大きい領域において、この傾向が顕著である。
ここで、ｔａｎδとは、損失係数であり、材料がどの程度エネルギーを吸収するかを示す指数であり、ｔａｎδの値が大きいほど、エネルギー吸収が良好な材料である。
従って、実施例１で使用したポリカーボネート系ウレタンゴムの方が、比較例２で使用した汎用ウレタンゴムに比べ、エネルギー吸収が良く、消音効果が高いことが期待される。
【００１９】
図３は、縦軸がｔａｎδで、横軸が温度であり、周波数は１Ｈｚである。
図４は、縦軸がｔａｎδで、横軸が温度であり、周波数は１Ｈｚである。
図３及び図４の何れにおいても、広い温度領域において、実施例１で使用したポリカーボネート系ウレタンゴムのｔａｎδの値が、比較例２で使用した汎用ウレタンゴムのｔａｎδの値に比べ大きいことが分る。
【００２０】
ついで、実施例１、比較例１、比較例２で得られた歯車の騒音を測定した。
測定方法
試験機：デジタルスチルカメラ／ズーム部ギヤボックス
回転数：１，０００ｒｐｍ
【００２１】
測定結果：
表１
試験材料 騒音レベル（ｄｂＡ）
実施例１ ６５．８５
比較例１ ６９．０２
比較例２ ６７．６２
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明は、パソコン用ハードディスク、及びＤＶＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭを始めとするディスクメディア、各種オーディオ機器、ＯＡ機器等に用いられる歯車として利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る歯車の一例を示す斜視図である。
【図２】実施例１で使用したポリカーボネート系ウレタンゴムと、比較例２で使用した汎用ウレタンゴムの、２５℃における特性を示す図である。
【図３】実施例１で使用したポリカーボネート系ウレタンゴムと、比較例２で使用した汎用ウレタンゴムの、１Ｈｚにおける特性を示す図である。
【図４】実施例１で使用したポリカーボネート系ウレタンゴムと、比較例２で使用した汎用ウレタンゴムの、１００Ｈｚにおける特性を示す図である。
【符号の説明】
【００２４】
１・・・歯部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯車に関する。
また、本発明は、パソコン用ハードディスク、及びＤＶＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭを始めとするディスクメディア、各種オーディオ機器、ＯＡ機器等に用いられる歯車に関する。
更に、本発明は、特にＯＡ機器に用いて有用な歯車に関する。
【背景技術】
【０００２】
パソコン用ハードディスク、及びＤＶＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭを始めとするディスクメディア、各種オーディオ機器、ＯＡ機器等に用いられる歯車は、回転振動、騒音等が信号読取り装置等に悪影響を与えない様、消音性を備えていることが要求される。
従来、ポリアセタール樹脂材製の歯車がＯＡ機器等に使用されているが、近年、要求性能が高まっている消音性能を満足することは出来なかった。
【０００３】
そこで、ＪＩＳＡ硬度が９０以上の汎用ポリウレタンゴムを使用して歯車を製作し、評価したが、ポリアセタール樹脂材製の歯車に比べ消音性能は改善したが、顧客が十分満足できる消音レベルまでの性能が得られなかった。
このため、汎用ポリウレタンゴムのゴム硬度をＪＩＳＡ硬度８５程度に低下させ、消音性能の改善を図ったが、歯飛び現象が現れ、歯車としての性能が得られない問題を惹起した。
また、歯車で発生した音を、ＯＡ機器内に消音材を使用して、音を吸収する方策も検討されているが、費用が嵩み、機器も大型化せざるを得ない問題を招来した。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−４６１５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような歯車においては、歯車の性能を維持しつつ、歯車から出る騒音を低下させることは至難の技であり、別途、消音機能を備えた部材を使用する必要性が有ったが、本発明は、歯車の性能を低下させることなく、歯車から発生する騒音を極力低下させた歯車を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の歯車は、歯部が弾性材製である歯車において、前記弾性材がポリカーボネート系ウレタンゴムであることを特徴とする。
また、前記ポリカーボネート系ウレタンゴムのＪＩＳＡ硬度が９０〜９７であることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明では、ポリカーボネート系ポリウレタンとして、ポリオールとポリイソシアネートとを反応させて得られるポリウレタンであって、前記ポリオールがポリカーボネート系ポリオールを主成分としおり、ポリカーボネート系ポリオールとしては、例えば、ポリヘキサンジオールカーボネート、ポリノナンジオールカーボネート等が用いられる。
【０００８】
他の反応成分たるジイソシアネートとしては、機械的な諸特性の観点から、イソホロンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、水添４，４´−ジフェニルメタンジイソシアネート等の脂環式ジイソシアネート、あるいはトリジンジイソシアネート、４，４´−ジフェニルメタンジイソシアネート、ｐ−フェニレンジイソシアネート、１，５−ナフチレンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネートが用いられる。
【０００９】
これら両者の反応時に、または反応後に、好ましくは第３成分として鎖伸長剤が用いられる。鎖伸長剤としては、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、２，３−ブタンジオール等の低分子量脂肪族ジオール、これと組み合わされて用いられるｐ−フェニレンジ（β−ヒドロキシエチルエーテル）、ｐ−キシリレングリコール、シクロヘキサンジオール等の芳香族または脂環式ジオール、３，３´−ジクロロ−４，４´−ジアミノジフェニルメタンなどの芳香族ジアミン、更にはグリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン等の低分子量脂肪族トリオールなどがそれぞれ用いられる。
【００１０】
ポリオールとポリイソシアネートとの配合割合は、一般的なものでよく、例えば、ポリオール１００重量部に対して、ポリイソシアネート３０〜１８０重量部である。例えば、ポリオールの数平均分子量が２０００程度、ポリイソシアネートの数平均分子量が２５０程度の場合には、ポリオール１００重量部に対して、ポリイソシアネートは５０〜８０重量部程度用いるのが好適である。
【００１１】
ポリウレタンエラストマーの製造方法としては、ポリカーボネート系ポリオールとポリイソシアネートとを反応させてプレポリマーを得、その後鎖伸長剤と反応させるプレポリマー法が好んで用いられるが、ポリカーボネート系ポリオールと鎖伸長剤ジオールとの混合物にポリイソシアネートを添加して反応させるワンショット法によっても合成することができる。
本発明で使用される、ポリカーボネート系ウレタンゴムのＪＩＳＡ硬度は、９０〜９７、好ましくは、９２〜９５であることを特徴とする。
尚、硬度が９０より低いと、歯飛びが起き、歯車としての機能が十分発揮されない。
また、硬度が９７以上になると、十分な消音効果が得られない。
更に、歯車が多段歯車の場合、いずれか一方の歯部がポリカーボネート系ウレタンゴムであっても、十分な消音効果が得られるものであり、歯車の歯部以外の箇所に他の材料が使用されていても、消音効果が得られるものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、歯車としての性能を十分発揮しつつ、消音性能の良好な歯車を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、実施例によって本発明を更に説明するが、本発明の範囲は、これら実施例に限定されるものではない。
【００１４】
実施例１
ＪＩＳＡ硬度９４のポリカーボネート系ウレタンゴムを用いて、射出成形により、図１に示す多段歯車を成形した。
この得られた歯車を約１００〜１２０℃の温度で４８時間二次加硫した。
【００１５】
比較例１
ポリアセタール樹脂を用いて、射出成形により、図１に示す多段歯車を成形した。
【００１６】
比較例２
ＪＩＳＡ硬度９４の汎用ウレタンゴムを用いて、射出成形により、図１に示す多段歯車を成形した。
この得られた歯車を約１００〜１２０℃の温度で４８時間二次加硫した。
【００１７】
実施例と比較例の検討結果を以下に示す。
図２は、縦軸がｔａｎδで、横軸が周波数であり、温度条件は２５℃である。
Ａで示す線は、実施例１で使用したポリカーボネート系ウレタンゴムの特性を示す線であり、Ｂで示す線は、比較例２で使用した汎用ウレタンゴムの特性を示す線である。
図から明らかのように、全周波数領域において、実施例１で使用したポリカーボネート系ウレタンゴムのｔａｎδの値が、比較例２で使用した汎用ウレタンゴムのｔａｎδの値に比べ大きいことが分る。
【００１８】
特に、周波数が大きい領域において、この傾向が顕著である。
ここで、ｔａｎδとは、損失係数であり、材料がどの程度エネルギーを吸収するかを示す指数であり、ｔａｎδの値が大きいほど、エネルギー吸収が良好な材料である。
従って、実施例１で使用したポリカーボネート系ウレタンゴムの方が、比較例２で使用した汎用ウレタンゴムに比べ、エネルギー吸収が良く、消音効果が高いことが期待される。
【００１９】
図３は、縦軸がｔａｎδで、横軸が温度であり、周波数は１Ｈｚである。
図４は、縦軸がｔａｎδで、横軸が温度であり、周波数は１Ｈｚである。
図３及び図４の何れにおいても、広い温度領域において、実施例１で使用したポリカーボネート系ウレタンゴムのｔａｎδの値が、比較例２で使用した汎用ウレタンゴムのｔａｎδの値に比べ大きいことが分る。
【００２０】
ついで、実施例１、比較例１、比較例２で得られた歯車の騒音を測定した。
測定方法
試験機：デジタルスチルカメラ／ズーム部ギヤボックス
回転数：１，０００ｒｐｍ
【００２１】
測定結果：
表１
試験材料 騒音レベル（ｄｂＡ）
実施例１ ６５．８５
比較例１ ６９．０２
比較例２ ６７．６２
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明は、パソコン用ハードディスク、及びＤＶＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭを始めとするディスクメディア、各種オーディオ機器、ＯＡ機器等に用いられる歯車として利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る歯車の一例を示す斜視図である。
【図２】実施例１で使用したポリカーボネート系ウレタンゴムと、比較例２で使用した汎用ウレタンゴムの、２５℃における特性を示す図である。
【図３】実施例１で使用したポリカーボネート系ウレタンゴムと、比較例２で使用した汎用ウレタンゴムの、１Ｈｚにおける特性を示す図である。
【図４】実施例１で使用したポリカーボネート系ウレタンゴムと、比較例２で使用した汎用ウレタンゴムの、１００Ｈｚにおける特性を示す図である。
【符号の説明】
【００２４】
１・・・歯部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯部（１）が弾性材製である歯車において、前記弾性材がポリカーボネート系ウレタンゴムであることを特徴とする歯車。
【請求項２】
前記ポリカーボネート系ウレタンゴムのＪＩＳＡ硬度が９０〜９７であることを特徴とする請求項１記載の歯車。
【請求項３】
前記歯車がＯＡ機器用に用いられることを特徴とする請求項１または２記載の歯車。
【請求項４】
前記歯車が多段歯車であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の歯車。
【請求項５】
前記多段歯車の少なくとも一方の歯部（１）がポリカーボネート系ウレタンゴムであることを特徴とする請求項４記載の歯車。
【請求項１】
歯部（１）が弾性材製である歯車において、前記弾性材がポリカーボネート系ウレタンゴムであることを特徴とする歯車。
【請求項２】
前記ポリカーボネート系ウレタンゴムのＪＩＳＡ硬度が９０〜９７であることを特徴とする請求項１記載の歯車。
【請求項３】
前記歯車がＯＡ機器用に用いられることを特徴とする請求項１または２記載の歯車。
【請求項４】
前記歯車が多段歯車であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の歯車。
【請求項５】
前記多段歯車の少なくとも一方の歯部（１）がポリカーボネート系ウレタンゴムであることを特徴とする請求項４記載の歯車。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００９−７９６１４（Ｐ２００９−７９６１４Ａ）
【公開日】平成２１年４月１６日（２００９．４．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２４７２１４（Ｐ２００７−２４７２１４）
【出願日】平成１９年９月２５日（２００７．９．２５）
【出願人】（５０２１４５３１３）ユニマテック株式会社 (169)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月１６日（２００９．４．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月２５日（２００７．９．２５）
【出願人】（５０２１４５３１３）ユニマテック株式会社 (169)
【Ｆターム（参考）】
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