JP5391901B2 - 繊維強化樹脂製歯車の製造方法 - Google Patents
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Description
本実施形態の製造方法によって製造された繊維強化樹脂製歯車1の構造を説明する斜視図を図1に示す。なお、図1においては、繊維強化樹脂製歯車1表面の熱可塑性樹脂4を一部剥ぎ取って、内部の連続繊維3が露出した状態を示している。
上述した繊維強化樹脂製歯車1を製造する本実施形態の製造方法は次のとおりである。図2に示すとおり、本実施形態の製造方法は、(a)直線歯形設定、(b)プリプレグ準備、(c)予備加熱、(d)歯形成形、(e)帯状半成形品完成、(f)筒状半成形品成形、(g)筒状半成形品型内挿入・押付、(h)二次材料型内充填、(i)脱型・成形品完成の作業工程を備えている。
本実施形態の繊維強化樹脂製歯車1の製造方法による効果は次のとおりである。成形品である繊維強化樹脂製歯車1は、同一材料の熱可塑性樹脂4及び6、連続繊維3、及び短繊維5の3種の材料により形成される。熱可塑性樹脂は、加熱により軟化して温度が下がれば硬化することから、熱硬化性樹脂の硬化反応とは異なり、硬化に時間を要しない。したがって、繊維強化樹脂製歯車1を熱可塑性樹脂よりなる歯車とすることによって、高い生産性を確保することができる。
なお、本発明の繊維強化樹脂製歯車の製造方法は、上述した一実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、当業者が行い得る変更、改良等を施した種々の形態にて実施することができる。
2a … 歯部 3 … 連続繊維
4 … 熱可塑性樹脂 5 … 短繊維
6 … 熱可塑性樹脂 7 … 第2円弧歯形
7a … 歯部 8 … 直線歯形
8a … 歯部 9 … プリプレグ
13 … 帯状半成形品 14 … 筒状半成形品
15 … 射出成形型 15a … 歯部成形用凹部
16 … 二次材料 17 … 伸縮性袋
Claims (5)
- 成形品の円弧歯形と略相似形状で、かつ該円弧歯形よりも小径の第2円弧歯形を展開して直線歯形を設定する直線歯形設定工程と、
連続繊維に樹脂を含浸させた帯状のプリプレグを、該プリプレグの帯状に長く延びる方向の切断面の形状が前記直線歯形となるように成形して帯状半成形品を得る帯状半成形品成形工程と、
前記帯状半成形品を、該帯状半成形品の外面が前記第2円弧歯形と略同一形状となると共に、該帯状半成形品の歯部同士が複数回重なるように丸めて筒状半成形品を得る筒状半成形品成形工程と、
前記筒状半成形品の歯部を、前記円弧歯形の内面を有する射出成形型の歯部成形用凹部に沿わせて、該筒状半成形品を該射出成形型の型内空間に挿入する筒状半成形品型内挿入工程と、
前記筒状半成形品型内挿入工程の後工程として、前記射出成形型内の前記筒状半成形品よりも内側の型内空間に、短繊維強化樹脂からなる二次材料を加圧充填して硬化させることにより成形品を得る二次材料型内充填工程と、
を備え、
前記筒状半成形品型内挿入工程及び前記二次材料型内充填工程の間の中間工程として、前記射出成形型内に挿入された前記筒状半成形品を、該筒状半成形品の内側から外側に向かって加圧して、該筒状半成形品の歯部を該射出成形型の前記内面に押し付ける筒状半成形品型内押付工程を備えることを特徴とする繊維強化樹脂製歯車の製造方法。 - 前記プリプレグが、前記連続繊維に熱可塑性樹脂を含浸させた帯状のプリプレグであり、前記二次材料が、短繊維強化熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項1に記載の繊維強化樹脂製歯車の製造方法。
- 前記プリプレグが、前記連続繊維に未硬化の熱硬化性樹脂を含浸させた帯状のプリプレグであり、前記二次材料が、未硬化の短繊維強化熱硬化性樹脂であることを特徴とする請求項1に記載の繊維強化樹脂製歯車の製造方法。
- 前記筒状半成形品型内挿入工程及び前記二次材料型内充填工程の間の中間工程として、前記熱可塑性樹脂が軟化する温度まで前記射出成形型を加熱すると共に、該射出成形型内に挿入された前記筒状半成形品を、該筒状半成形品の内側から外側に向かって加圧して、該筒状半成形品の歯部を該射出成形型の前記内面に押し付ける筒状半成形品型内押付工程を備えることを特徴とする請求項2に記載の繊維強化樹脂製歯車の製造方法。
- 前記筒状半成形品型内押付工程において、前記射出成形型内の前記筒状半成形品よりも内側の型内空間に伸縮性袋を配置すると共に、該伸縮性袋に内圧を加えて該伸縮性袋を膨らませることによって、該筒状半成形品を、該筒状半成形品の内側から外側に向かって加圧することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の繊維強化樹脂製歯車の製造方法。
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