JP5023884B2 - 繊維強化樹脂製歯車及びその製造方法 - Google Patents
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Description
まず、例えば特開平2−259148号公報、特開平2−307949号公報に開示されている三次元ブレーダ(ロータ・キャリア方式三次元織物織機)により、連続繊維16を編成する工程を実施する。この工程では、三次元ブレーダによって複数の連続繊維16を編成することで、帯状で、なおかつ、長さ方向と直交する方向の断面が矩形状である三次元ブレーディング繊維構造体18を形成する。そして、三次元ブレーディング繊維構造体18が、目的とする長さにまでなると、連続繊維16の編成を終了し、その後、図示しない製紐部(キャリア)と三次元ブレーディング繊維構造体18の組み上げ点との間に存在する連続繊維16を図示しない切断装置によって切断する。すると、図3に示すように、長尺で帯状の三次元ブレーディング繊維構造体18を得る。なお、目的とする三次元ブレーディング繊維構造体18の長さとは、繊維強化樹脂製歯車11の外周より長く、なおかつ、三次元ブレーディング繊維構造体18を螺旋状に巻いて環状に構成した場合に、環状の三次元ブレーディング繊維構造体18の厚みが繊維強化樹脂製歯車11の厚みと同じになるような長さのことを意味する。また、帯状の三次元ブレーディング繊維構造体18はその幅Tが歯部14の歯丈D(図2参照)より大きくなるように形成されている。
(1)繊維強化樹脂製歯車11は、外周部に歯部14が形成された繊維強化樹脂部13を備えている。そして、繊維強化樹脂部13は、環状の三次元ブレーディング繊維構造体18を強化材として使用している。そして、切削加工して歯部14を形成した場合であっても、三次元ブレーディング繊維構造体18には連続性が保たれる繊維16が複数存在し、連続性が保たれている複数の繊維16同士は互いに絡み合った状態のままであるため、歯部14における各繊維16同士の三次元状の結合は保たれる。したがって、歯部14において三次元ブレーディング繊維構造体18を構成する各連続繊維16がバラバラになることを抑制できるため歯部14の強度低下、とくに剪断力に対する強度低下を抑制することができる。
○ 三次元ブレーディング繊維構造体の構造についてはとくに限定されない。例えば、三次元ブレーディング繊維構造体を構成する連続繊維が全て三次元ブレーディング繊維構造体の各表面で折り返す構造にしてもよいし、三次元ブレーディング繊維構造体の長さ方向に沿って配列された連続繊維を含む構造にしてもよい。
○ 本発明の繊維強化樹脂製歯車を平歯車に適用する代わりに、例えば、遊星歯車、はすば歯車、ウォームホイールに適用してもよい。
Claims (2)
- 少なくとも歯部が、繊維強化樹脂で形成された繊維強化樹脂製歯車において、
前記繊維強化樹脂の強化材は、異なる4方向に配列された連続繊維が交差しつつ結合されることで帯状に形成された4軸以上の三次元ブレーディング繊維構造体であり、当該三次元ブレーディング繊維構造体は、その厚さ方向及び幅方向に沿う層構造を有しておらず、
前記三次元ブレーディング繊維構造体は螺旋状に巻かれて積層されて環状に形成された状態で前記繊維強化樹脂の強化材として使用されていることを特徴とする繊維強化樹脂製歯車。 - 少なくとも歯部が、繊維強化樹脂で形成された繊維強化樹脂製歯車を製造する方法であって、
異なる4方向に配列された連続繊維が交差しつつ結合されることで帯状に形成された4軸以上の三次元ブレーディング繊維構造体であってその厚さ方向及び幅方向に沿う層構造を有していない三次元ブレーディング繊維構造体を、成形型のキャビティ内において位置決め突部に対して螺旋状に巻いて積層する工程と、
積層された前記三次元ブレーディング繊維構造体を押圧して圧縮し、その状態で前記三次元ブレーディング繊維構造体に樹脂を含浸させて繊維強化樹脂成形体を得る工程と、
前記繊維強化樹脂成形体の外周部に切削加工で歯部を形成する工程と
を有する繊維強化樹脂製歯車の製造方法。
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