JP2000234242A - レピア織機用ホイール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 全体がアルミニウム製のレピアホイールとほ
ぼ同等の強度、剛性、耐摩耗性を有し、しかも慣性モー
メントが小さくて緯入れの高速化が可能なレピア織機用
ホイールを提供する。 【解決手段】 ホイール１は歯部２ａを外側に有する歯
部用部材２と、レピア織機の駆動部に連結される固定部
３と、アルミニウム製の歯部用部材２及び固定部３に連
なる支持部４とを備えている。支持部４は発泡体製の軽
量材５が炭素繊維強化樹脂製の薄板６で挟持されたサン
ドイッチ構造に構成され、軽量材５と薄板６とが接着層
７によって固着されている。歯部用部材２は接着層７を
介して両薄板６の外周縁部に固着されている。歯部２ａ
は耐摩耗性を高めるためアルマイト処理が施されてい
る。固定部３は、外周部に軽量材５と同じ厚さのリング
状の鍔部３ｂが形成され、接着層７を介して両薄板６の
内周縁部に固着されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はレピア織機用ホイー
ルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】レピア織機の緯入れ装置として、先端に
キャリアヘッド（レピアヘッド）を固定したキャリアテ
ープ（レピアバンド）を使用する装置がある。この緯入
れ装置はキャリアテープが巻き掛けられたレピアホイー
ルを備えている。レピアホイールは往復回動され、その
回動に伴ってキャリアテープが往復移動される。そし
て、キャリアテープの往復動に伴ってキャリアテープに
固定されたキャリアヘッドが経糸開口内へ進入すると共
に、経糸開口内から退避して緯糸の緯入れが行われる。

【０００３】キャリアテープを往復動させるレピアホイ
ールとしては、キャリアテープに所定ピッチで形成され
た係合孔と噛合する歯部を周面に備えたスプロケットタ
イプのものと、孔を有しないキャリアテープを駆動する
歯部を有しない円板状のものとがある。スプロケットタ
イプのものは、レピアホイールの往復回転運動が歯部と
係合孔との噛合に基づいてキャリアテープに伝達され、
キャリアテープはレピアホイールの往復回動に伴って往
復動される。

【０００４】また、歯部を有しないタイプのものは、特
公昭６０−４０５３８号公報に開示された装置のよう
に、キャリアテープの基端部がレピアホイールの周面に
固定された状態でレピアホイールに巻き付けられてい
る。また、レピアホイールの回転に伴なう遠心力の作用
によるレピアホイールの周面からのキャリアテープの浮
き上がりを防止するため、レピアホイールの上方に２個
のローラが配設され、レピアホイールと両ローラとの間
にキャリアテープをレピアホイールの巻き付き面に押圧
するロープが巻き掛けられている。

【０００５】織機の生産性を高めるには緯入れ速度の高
速化が必要であり、そのためにはレピアホイールを高速
で往復回動する必要がある。レピアホイールを高速で駆
動するためにはレピアホイールの慣性モーメントを小さ
くする必要がある。そして、従来、軽量かつ剛性の高い
材料としてアルミホイールが一般に使用されているが、
より高速化を図るにはアルミホイールと同程度の剛性で
より軽量のものが必要になる。

【０００６】実開昭６０−１８１３８４号公報には、歯
部を有しないレピアホイールとして、発泡倍率５〜２５
倍、厚み５〜４０ｍｍの硬質樹脂発泡体を厚みが０．１
〜３ｍｍの２枚の炭素繊維複合材料板状体で挟んだ円板
状サンドイッチ構造体の円周端面を、耐摩耗性の樹脂に
より補強したものが開示されている。

【０００７】また、特開平１０−１８３４４７号公報に
は、図１３，１４に示すようなレピアホイールが開示さ
れている。このレピアホイール３１は、駆動手段に連結
されるボス部３２と、レピアバンドに噛合する歯部３３
と、ボス部３２及び歯部３３とに連なる支持部３４とで
構成されている。歯部３３は歯幅方向に複数枚の板材を
接合した積層構造となっており、外側の外層部材３５，
３６が硬質材で形成され、外層部材３５，３６の間に介
在する内層部材３７が軽質材で形成されている。硬質材
としては鉄又は鉄合金等の耐摩耗性の高い材料によって
構成されている。軽質材としてはアルミ合金、チタン等
の金属材、あるいはナイロン等の樹脂に繊維あるいはカ
ーボンクロスを挿入した樹脂材、及びこれらの金属と樹
脂との組み合わせ材によって構成されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】歯部を有しないレピア
ホイールでは、キャリアテープがレピアホイールに巻き
付けられるとともに、キャリアテープは外側から押圧装
置（押圧ベルト）によってレピアホイールの外周面に押
圧される。従って、押圧力によりレピアホイールに圧縮
力がかかり、圧縮による曲げ変形を防ぐためスプロケッ
トタイプのものより厚さが必要となる。また、押圧ベル
トが外れないためにレピアホイールの外周部の幅も広く
する必要があり、外周部の重量が大きくなる。

【０００９】レピアホイールの駆動軸に対する慣性モー
メントは、レピアホイールの形状の各素分の質量と、駆
動軸からの距離の二乗の積との和となるため、レピアホ
イール全体の重量が同じでも、外周寄りの重量が大きい
方が慣性モーメントは大きくなり、高速化に不利にな
る。

【００１０】また、特開平１０−１８３４４７号公報に
記載のレピアホイール３１は、歯部３３が支持部である
軽質材を挟んで鉄あるいは鉄合金製の外層部材３５，３
６で挟持された構造のため、歯部３３の幅が大きく、慣
性モーメントが大きくなって高速化に限界がある。

【００１１】本発明は前記の問題点に鑑みてなされたも
のであって、その目的はアルミニウム製のレピアホイー
ルとほぼ同等の強度、剛性、耐摩耗性を有し、しかも慣
性モーメントが小さくて緯入れの高速化が可能なレピア
織機用ホイールを提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め請求項１に記載の発明は、レピア織機のキャリアヘッ
ドを支持するキャリアテープを往復駆動するレピア織機
用ホイールであって、前記キャリアテープに所定間隔で
形成された係合部と噛合する歯部を外側に有する歯部用
部材と、駆動部に連結される固定部と、前記歯部用部材
と前記固定部とに連なる支持部とを備え、前記支持部を
軽量材が薄板で挟持されたサンドイッチ構造とし、前記
歯部用部材を歯部より内側において前記支持部の薄板に
挟持された状態で支持部に固定した。

【００１３】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の発明において、前記薄板は炭素繊維強化樹脂製で、
前記軽量材を挟んで両側に配置される薄板は、炭素繊維
の配列が軽量材を境にして鏡面対称になるように形成さ
れている。

【００１４】請求項３に記載の発明では、請求項２に記
載の発明において、前記薄板はＵＤ材を所定枚数積層し
て形成されている。ここで、ＵＤ材とは繊維が一方向に
配列されたプリプレグを意味する。

【００１５】請求項４に記載の発明では、請求項２に記
載の発明において、前記薄板は平織クロスが強化材とし
て使用されているプリプレグを所定枚数積層して形成さ
れている。

【００１６】請求項５に記載の発明では、請求項３又は
請求項４に記載の発明において、前記薄板は強化繊維が
各々０°、＋４５°、−４５°及び９０°に配向された
４層の積層により形成される。

【００１７】請求項６に記載の発明では、請求項４に記
載の発明において、前記薄板は強化繊維が０°、＋４５
°、−４５°及び９０°に配向された２層のクロス材に
より形成される。

【００１８】請求項７に記載の発明では、請求項３に記
載の発明において、前記薄板は強化繊維が０°、＋６０
°及び−６０°に配向された３層の積層により形成され
る。請求項８に記載の発明では、請求項１〜請求項７の
いずれか一項に記載の発明において、前記薄板は軽量材
に接着剤を介して固着されている。

【００１９】請求項９に記載の発明では、請求項１〜請
求項８のいずれか一項に記載の発明において、前記軽量
材は多孔質材又はハニカム材で形成されている。請求項
１〜請求項９に記載の発明のレピア織機用ホイールは、
所定ピッチで形成された係合孔を有するキャリアテープ
を使用する緯入れ装置に使用される。ホイールの歯部の
一部がキャリアテープの係合孔と噛合することにより、
ホイールの回転運動がキャリアテープに伝達される。歯
部を有する歯部用部材と、駆動部に連結される固定部と
を連結する支持部が、薄板で軽量材を挟んだサンドイッ
チ構造のため、ホイールは全体がアルミニウム製のホイ
ールとほぼ同等の強度、剛性、耐摩耗性を有し、かつそ
れより慣性モーメントは小さくなる。

【００２０】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の発明において、軽量材を挟んで両側に配置される薄
板は、炭素繊維の配列が軽量材を境にして鏡面対称にな
るように形成されているため、支持部全体として反りが
生じず、ホイールが平面を保つことができる。

【００２１】請求項３に記載の発明では、請求項２に記
載の発明において、前記薄板はＵＤ材を所定枚数積層し
て形成されているため、クロスを強化材として使用する
ものに比較して同じ繊維量の場合に、各方向の強度が高
く、素材コストが安い。

【００２２】請求項４に記載の発明では、請求項２に記
載の発明において、前記薄板は平織クロスが強化材とし
て使用されているプリプレグを所定枚数積層して形成さ
れているため、同じ繊維配列を形成するのにＵＤ材の１
／２の枚数のプリプレグを積層するだけでよい。

【００２３】請求項５に記載の発明では、請求項３又は
請求項４に記載の発明において、前記薄板は強化繊維が
０°、＋４５°、−４５°及び９０°の４軸で形成され
ているため、支持部全体として面内疑似等方性を有し、
同じ面内疑似等方性となる３軸の場合より強度の均一度
が高い。

【００２４】請求項６に記載の発明では、請求項４に記
載の発明において、４軸で形成されているため、支持部
全体として疑似等方性を有し、３軸の場合より強度の均
一度が高い。

【００２５】請求項７に記載の発明では、請求項３に記
載の発明において、０°、＋６０°、−６０°の３軸で
形成されるので、疑似等方性を有し、４軸の場合よりも
更に軽量である。

【００２６】また、請求項５〜請求項７に記載の発明で
は、片側３層、４層（クロス材は２層）にして、層数を
通常の鏡面対称より減らし、薄板単独での鏡面対称性を
無くしつつ、支持部全体で鏡面対称としているので、軽
量である。

【００２７】請求項８に記載の発明では、請求項１〜請
求項７のいずれか一項に記載の発明において、前記薄板
は軽量材に接着剤を介して固着されているため、リベッ
トやねじ等の連結部材を使用して固定する場合に比較し
て、ホイールの慣性モーメントが小さくなってホイール
の往復回動の高速化に有利になる。

【００２８】請求項９に記載の発明では、請求項１〜請
求項８のいずれか一項に記載の発明において、前記軽量
材は多孔質材又はハニカム材で形成されているため、剛
性を確保した上での軽量化が容易になる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
の形態を図１〜図７に従って説明する。図１（ａ）はレ
ピア織機用ホイール（以下、単にホイールと称す。）１
の断面図、図１（ｂ）は同じく分解部分断面図である。

【００３０】図１及び図２に示すように、ホイール１は
歯部２ａを外側に有する歯部用部材２と、図示しないレ
ピア織機の駆動部に連結される固定部３と、歯部用部材
２と固定部３とに連なる支持部４とを備えている。

【００３１】支持部４は軽量材５が薄板６で挟持された
サンドイッチ構造に構成されている。この実施の形態で
は軽量材５が多孔質材で、薄板６が繊維強化樹脂で形成
され、軽量材５と薄板６が接着層７によって固着されて
いる。

【００３２】歯部用部材２はアルミニウム製でリング状
に形成され、内側の連結部２ｂは厚さが軽量材５の厚さ
と同じに、歯部２ａの厚さが連結部２ｂの厚さより若干
厚く形成されている。歯部用部材２は接着層７を介して
両薄板６の外周縁部に固着されている。歯部２ａは耐摩
耗性を高めるためアルマイト処理が施されている。

【００３３】固定部３はアルミニウム製で、中央に駆動
部に連結される孔３ａが形成された円盤状に形成され、
外周部に軽量材５と同じ厚さのリング状の鍔部３ｂが形
成されている。固定部３は接着層７を介して両薄板６の
内周縁部に固着されている。歯部用部材２及び固定部３
は、支持部４の軽量材５の両面に薄板６を接着する際
に、薄板６に同時に接着される。

【００３４】軽量材５は厚さが１〜４ｍｍ望ましくは２
ｍｍ程度で密度が０．０１〜０．２ｇ／立方センチ程度
のものが使用される。軽量化の観点からは薄い方が良い
が、あまり薄くすると曲げ剛性を確保するのが難しいた
め前記の厚さに設定されている。軽量材５を構成する多
孔質材としては発泡体が使用されている。発泡体は発泡
倍率が５以上、望ましくは１０倍程度で、圧縮強度３ｋ
ｇ／平方センチ以上で、耐熱性が１００°Ｃ以上、望ま
しくは１２０°Ｃ以上のものが使用される。発泡体とし
ては例えば、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、フェノール
樹脂等の硬質樹脂発泡体が使用される。

【００３５】薄板６は厚さが０．０５〜０．４ｍｍ程
度、望ましくは０．１〜０．２ｍｍ程度に形成されてい
る。薄板６を構成する繊維強化樹脂は、強化繊維が一方
向に配列された一方向材料（シート）の疑似等方積層材
又は前記強化繊維を使用したクロス材による疑似等方積
層材として構成される。疑似等方積層材の軸数と各軸の
成す角度は、２軸（０度、９０度）、３軸（０度、±６
０度）及び４軸（０度、９０度、±４５度）となる。積
層材は強化繊維の配列方向が対称となる対称積層構成と
なるのが望ましいが、薄板６の厚さの制約で１枚の薄板
６では対称積層構成にできない場合は、両側の薄板６の
積層構成を、強化繊維の配列が軽量材５を境にして鏡面
対称となるように形成される。

【００３６】高速化を目指す場合、支持部４は駆動トル
クを伝達可能な限り薄い方が望ましい。鏡面対称疑似等
方積層板をＵＤ材で形成するには、最低６枚のＵＤ材を
積層する必要がある。

【００３７】鏡面対称疑似等方積層板を使用したホイー
ルを現状より更に軽量化する場合、現在のキャリアテー
プ及びキャリアヘッドの重量と織機の回転数から決まる
領域では、板厚の制約は必要強度からではなく、市販の
プリプレグ（ＵＤ材）の最小薄さに依存し、極論では強
化繊維の繊維径に依存している。そのため、軽量材５の
両側に配置される各薄板６をそれぞれ鏡面対称疑似等方
積層板とすると、所望の薄さにできない。軽量材５を挟
んで両側に配置される炭素繊維強化樹脂製の薄板６を、
炭素繊維の配列が軽量材５を境にして鏡面対称になるよ
うに形成すると、たとえ片側単独では鏡面対称でなくて
も反りを防止することができる。各薄板６の強度は鏡面
対称疑似等方積層板に比較して落ちるが、支持部４全体
としてはホイール１に要求される強度を満たしつつ、軽
量化することができる。

【００３８】３軸配列の場合は、例えば、図３に示すよ
うに、軽量材５を挟んで内側から、繊維の配列方向が−
６０度（１２０度）、６０度、０度となるようにＵＤ材
２０を配置して積層することにより、軽量材５を境にし
て鏡面対称になる支持部４が形成される。

【００３９】４軸配列の場合は、例えば、図４に示すよ
うに、軽量材５を挟んで内側から、繊維の配列方向が−
４５度、９０度、４５度、０度となるようにＵＤ材２０
を配置して積層することにより、軽量材５を境にして鏡
面対称になる支持部４が形成される。

【００４０】繊維強化樹脂は軽量、高強度とするため、
繊維体積含有率が４０％以上、望ましくは５０％以上に
形成されている。強化繊維は強度が２０００ＭＰａ（メ
ガパスカル）以上、望ましくは３０００ＭＰａ以上で、
弾性率が５０ＧＰａ（ギガパスカル）以上、望ましくは
１００ＧＰａ以上のものが使用される。この条件を満足
する繊維としてはカーボン繊維、ガラス繊維、アラミド
繊維、高強度ポリエチレン繊維等があり、カーボン繊維
が強度及び軽量化の点で最も好ましい。

【００４１】マトリックス樹脂としてはガラス転移温度
が１００°Ｃ以上、望ましくは１２０°Ｃ以上の樹脂が
使用される。マトリックス樹脂として使用される熱硬化
性樹脂としては、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、
フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等が挙げら
れ、熱可塑性樹脂としては、液晶ポリマー、ポリイミ
ド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミド、ビスマ
レイミド樹脂等が挙げられる。この実施の形態ではエポ
キシ樹脂をマトリックス樹脂とし、炭素繊維を強化繊維
とした繊維強化樹脂で薄板６が形成されている。

【００４２】接着層７は厚さが０．０５〜０．２ｍｍ
で、剪断接着力が５ＭＰａ以上、望ましくは１０ＭＰａ
以上で、８０°Ｃ以上、望ましくは１２０°Ｃ以上の耐
熱性のものが使用される。接着層７を形成する接着剤は
液状の接着剤を塗布した後に硬化させるものでも、シー
トフィルム状の接着剤でもよい。液状接着剤としてはエ
ポキシ系接着剤、ウレタン系接着剤、ゴム系接着剤等が
ある。この実施の形態ではエポキシ系接着剤が使用され
ている。

【００４３】ホイール１を形成する場合、予め熱硬化が
完了した薄板６を使用するとともに、接着剤を使用して
薄板６を固定部３、軽量材５及び歯部用部材２に接着固
定する代わりに、未硬化のプリプレグの状態のＵＤ材２
０を使用し、未硬化の樹脂の一部に接着剤の役割を担わ
せてもよい。例えば、未硬化のプリプレグの状態のＵＤ
材２０を所望の繊維の配列となる状態で、固定部３、軽
量材５及び歯部用部材２と共にプレス金型にセットし、
プレス及び加熱して熱硬化させて、ホイール１を形成す
る。この場合、未硬化の状態の熱硬化性樹脂が硬化する
際に、薄板６が固定部３、軽量材５及び歯部用部材２と
接着される。マトリックス樹脂にエポキシ樹脂を使用し
た場合は特に接着機能が高くなる。

【００４４】次に前記のように構成されたホイール１の
作用を説明する。ホイール１は織機の緯入れ装置に組み
付けられて、図５に示すように、先端にキャリアヘッド
８が固定されたキャリアテープ９を駆動するレピアホイ
ールとして使用される。キャリアテープ９は所定ピッチ
で形成された係合部としての孔（図示せず）がホイール
１の歯部２ａと噛合する状態で、ホイール１のほぼ半周
に巻き掛けられて配設されている。ホイール１の上方及
び下方には、キャリアテープ９をガイドするガイド部材
１０が配設されている。図６に示すように、ガイド部材
１０はキャリアテープ９とほぼ同じ幅の溝１０ａを有す
る形状に形成されている。そして、ガイド部材１０はキ
ャリアテープ９が溝１０ａ内を移動する位置に配置さ
れ、キャリアテープ９が幅方向及びホイール１の外周面
から離間する方向へ移動するのを規制するようになって
いる。

【００４５】また、図７に示すように、経糸Ｙの開口時
に経糸Ｙの下側から経糸開口内に若干進入してキャリア
テープ９を案内するガイド部材１１が設けられている。
ガイド部材１１は筬が支持されるスレー（図示せず）上
に配設されている。そして、ガイド部材１１はスレーの
揺動により、キャリアヘッド８が経糸開口内に進入して
退避する間、その上部が経糸Ｙの経糸開口内に若干進入
した状態に保持されるようになっている。

【００４６】そして、ホイール１が図５の時計方向へ回
動されると、ホイール１の歯部２ａを介してキャリアテ
ープ９が繰り出されて、キャリアヘッド８が経糸開口へ
進入する方向（図５の右方向）へ移動される。ホイール
１が図５の反時計方向へ回動されると、ホイール１の歯
部２ａを介してキャリアテープ９が引き戻されて、キャ
リアヘッド８が経糸開口から退避する方向（図５の左方
向）へ移動される。キャリアテープ９はガイド部材１１
の上端に支承された状態で経糸開口内を移動するため、
剛性が比較的低い材質で形成されたキャリアテープ９で
あっても、キャリアテープ９がホイール１から繰り出さ
れた状態において下方に湾曲するのが防止される。その
結果、キャリアヘッド８の経糸開口内への進入及び経糸
開口内からの退避時に、経糸Ｙが損傷されるのが防止さ
れる。

【００４７】この実施の形態では以下の効果を有する。 （１） ホイール１を構成する歯部用部材２と、固定部
３とを支持部４で連絡し、支持部４を軽量材５が薄板６
で挟持されたサンドイッチ構造とし、歯部用部材２を歯
部２ａより内側において支持部４の薄板６に挟持された
状態で支持部４に固定した。従って、支持部の両側を硬
質材で挟持して歯部を構成した場合より、歯部２ａの幅
を狭くすることができ、ホイール１の外周側に存在する
部分の重量を小さくできる。従って、全体がアルミニウ
ム製のレピアホイールとほぼ同等の強度、剛性及び耐摩
耗性を有し、かつ慣性モーメントが小さくて緯入れの高
速化が可能なホイール１を得ることができる。また、同
じ緯入れ速度の場合は、ホイール１の駆動機構の小型化
及び動力消費量の低減を図ることができる。

【００４８】（２） 薄板６は軽量材５に接着剤を介し
て固着されているため、リベットやねじ等の連結部材を
使用して固定する場合に比較して、ホイール１の慣性モ
ーメントが小さくなってホイール１の往復回動の高速化
に有利になる。

【００４９】（３） 軽量材５は多孔質材で形成されて
いるため、剛性を確保したうえでの軽量化が容易にな
る。 （４） 歯部用部材２の連結部２ｂの厚さと、固定部３
の鍔部３ｂの厚さとが支持部４を構成する軽量材５と同
じ厚さに形成され、薄板６を接着剤で軽量材５に接着す
る際に、歯部用部材２及び固定部３も同時に薄板６に接
着される。従って、ホイール１の組み付けが簡単にな
る。

【００５０】（５） 薄板６が炭素繊維強化樹脂で形成
されているため、金属板あるいは他の繊維強化樹脂で構
成した場合に比較して、強度及び軽量化の点で優れてい
る。 （６） 薄板６が炭素繊維強化樹脂製で、軽量材５を挟
んで両側に配置される各薄板６が、炭素繊維の配列が軽
量材５を境にして鏡面対称になるように形成されてい
る。従って、支持部４全体としてはホイール１に要求さ
れる強度を満たした状態で支持部４を軽量化でき、レピ
ア織機のより高速化が可能になる。

【００５１】（７） 薄板６が、ＵＤ材２０を所定枚数
積層して形成されている場合は、クロスを強化材として
使用するものに比較して、同じ繊維量の場合に、各方向
の強度が高くなる。

【００５２】（８） 薄板６が、繊維が０°、＋４５
°、−４５°及び９０°の４軸に配列された４軸材で形
成されている場合は、３軸材に比較して強度の均一度が
向上する。

【００５３】（９） 薄板６が、繊維が０°、＋６０°
及び−６０°の３軸に配列された３軸材で形成されてい
る場合は、４軸材に比較してＵＤ材２０の積層枚数を減
少でき、薄板６の肉厚を薄くできる。

【００５４】（１０） ホイール１を形成する場合、未
硬化のプリプレグの状態のＵＤ材２０を所望の繊維の配
列となる状態で、固定部３、軽量材５及び歯部用部材２
と共にプレス金型にセットし、プレス及び加熱して熱硬
化させると、接着剤をわざわざ使用せずに、薄板６を固
定部３、軽量材５及び歯部用部材２と接着できる。従っ
て、接着剤を塗布して接着層を形成する手間を省くこと
ができる。マトリックス樹脂にエポキシ樹脂を使用した
場合は特に接着機能が高くなる。

【００５５】なお、本発明は前記各実施の形態に限定さ
れるものではなく、例えば、次のように具体化してもよ
い。 ○ 軽量材５として発泡体を使用する場合、所望の発泡
倍率の発泡体を直接使用する代わりに、所望の発泡倍率
より大きな発泡倍率の発泡体を圧縮して所望の厚さで所
望の発泡倍率の発泡体として使用する。例えば、厚さ２
ｍｍで１０倍の発泡倍率の発泡体が必要な場合、厚さ３
ｍｍで２５倍の発泡倍率の発泡体を厚さ２ｍｍに圧縮し
て発泡倍率を１０倍として使用する。発泡倍率が１０倍
程度で厚さ２ｍｍの発泡体は価格が高いが、発泡倍率が
大きく厚さが厚いものは価格が安いため、このように圧
縮して使用することにより、ほぼ同等な必要物性の発泡
体を低コストで得ることができる。

【００５６】○ 軽量材５としての多孔質材として発泡
体に代えて、粒状の樹脂をその一部で接着して焼結金属
のように構成したものを使用してもよい。 ○ 軽量材５としてハニカム材（ハニカムコア）を使用
してもよい。ハニカム材の材質にはアルミニウム、紙、
プラスチックシートが使用される。ハニカム材の形状は
六角筒が隣接する構成に限らず、四角筒、三角筒が隣接
して連続する構成や波状の隔壁が隣接する構成でもよ
い。この場合は発泡材と同じ強度でより軽量化が可能に
なる。

【００５７】○ 薄板６と歯部用部材２との連結は接着
層７だけの接着に限らず、図８に示すように、接着層７
の他にリベット等の機械的連結部材１２を併用してもよ
い。この場合、薄板６との接着面積が小さくて接着剤に
よる接着力が小さくても、薄板６と歯部用部材２とを確
実に連結できる。

【００５８】○ 薄板６と固定部３との連結にも接着層
７と機械的連結部材１２とを併用してもよい。この場
合、薄板６との接着面積が小さくて接着剤による接着力
が小さくても、薄板６と固定部３とを確実に連結でき
る。

【００５９】○ 固定部３と支持部４との結合力を強め
る方法として、図９（ａ）に示すように、固定部３の鍔
部３ｂの周囲に歯部３ｃを形成し、軽量材５の内周面に
歯部３ｃと噛合する歯部５ａを形成する。軽量材５は多
孔質材で形成されているが、接着層７となる接着剤の一
部が軽量材５に含浸されてその部分が硬くなり、歯部３
ｃ，５ａが固定部３と軽量材５との相対回動を規制する
役割を果たし、固定部３と支持部４との結合力が強くな
る。また、図９（ｂ）に示すように、薄板６の内周面に
歯部６ａを形成し、固定部３に歯部６ａと噛合する歯部
３ｄを歯部３ｃに加えて設けてもよい。この場合は、固
定部３と支持部４との相対回動を規制する機能がより高
くなる。また、同様の技術を歯部用部材２と支持部４と
の結合力を強める方法として採用してもよい。

【００６０】○ 歯部２ａの幅は必ずしも支持部４との
連結のための連結部２ｂの幅より広くする必要はなく、
例えば図１０に示すように、歯部２ａの幅を連結部２ｂ
より狭く形成してもよい。また、歯部２ａの幅を連結部
２ｂと同じに形成してもよい。歯部２ａはホイール１の
最外周部に位置し、それを構成する材質の比重は支持部
４を構成する材質の比重より大きい。従って、歯部２ａ
の幅を狭くすることが、ホイール１の慣性モーメントを
小さくするのに有効に寄与し、歯部２ａが幅広の場合に
比較して、緯入れのより高速化が可能になる。また、歯
部２ａの幅を連結部２ｂと同じに形成した場合は、歯部
２ａと連結部２ｂの幅が異なるものに比較して歯部用部
材２の形成が簡単になる。

【００６１】○ 歯部用部材２を１個のリング状部品で
形成する代わりに、図１１に示すように、複数個（例え
ば、４個）の円弧状の歯部用部材１３を組み合わせてリ
ング状にしてもよい。歯部用部材１３はリング状の歯部
用部材２を複数に分割した形状に形成され、歯部１３ａ
及び連結部１３ｂを備えている。歯部用部材２，１３は
金属板のプレス及び切削加工により形成されるため、１
個のリング状の歯部用部材２を形成する場合、リングの
内側等無駄になる部分が多くなる。しかし、複数の円弧
状の歯部用部材１３とすることにより、原料の金属板の
無駄になる部分が少なくなってその分製造コストが安く
なる。

【００６２】○ 歯部用部材２の材質はアルミニウムに
限らず、マグネシウム、チタン、鉄等の金属を使用して
もよい。この場合、必要に応じて表面処理を施す。ま
た、歯部用部材２の材質としてアルミナ等のセラミック
を使用したり、樹脂を使用してもよい。樹脂は熱可塑性
樹脂でも熱硬化性樹脂よく、熱可塑性樹脂としては液晶
ポリマー、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、
ポリアミド等のエンジニアリングプラスチックがあり、
熱硬化性樹脂としてはエポキシ樹脂、ビニルエステル樹
脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等があ
る。

【００６３】歯部２ａの耐摩耗性をアルマイト処理した
アルミニウムと同程度とするには、大部分の樹脂の場
合、単独では難しくメッキや強化材を充填して使用す
る。強化材としては繊維及び粉末が使用され、繊維とし
ては炭素繊維、ガラス繊維、ボロン繊維等の無機繊維や
金属繊維あるいはアラミド繊維や高強度ポリエチレン繊
維等の高強度高弾性率有機繊維がある。粉末としては粒
状のものと薄片状のものとがあり、粒状のものとしては
ガラス、カーボン、アルミナ等の微粒子があり、薄片状
のものとしてはマイカ（雲母）、クレー等の天然層状鉱
物、ガラスフレーク、金属箔片等の人工物がある。そし
て、所望の要求性能に合わせて前記樹脂及び強化材が適
宜組み合わされて製造された強化樹脂を原料として歯部
用部材２が成形される。樹脂として熱可塑性樹脂を使用
した場合は、エポキシ系接着剤と接着し難いため、薄板
６と接着する際にプライマー処理等の下処理（前処理）
が必要になる。歯部用部材２を樹脂で形成した場合は、
金属やセラミックで形成した場合に比較して同じ体積で
あれば重量が軽くなり、ホイール１の軽量化及び慣性モ
ーメントを小さくするのに寄与する。

【００６４】○ 軽量材５を挟んで両側に配置される薄
板６を構成する炭素繊維の配列が、軽量材５を境にして
鏡面対称且つ面内疑似等方となるように形成する場合、
ＵＤ材２０の積層順序は、図３及び図４に示すように、
０度の配列繊維が外側となる配列に限らない。３軸配列
の場合は０度、６０度及び−６０度の配列層が１層ずつ
存在すれば、また、４軸配列の場合は０度、４５度、−
４５度及び９０度の配列層が１層ずつ存在すれば、その
積層順序は任意に変更してもよい。

【００６５】○ 軽量材５を挟んで両側に配置される薄
板６を構成する炭素繊維の配列が、軽量材５を境にして
鏡面対称になるように形成する場合、ＵＤ材２０を積層
して構成する代わりに、平織クロスが強化材として使用
されているプリプレグを所定枚数積層して形成してもよ
い。例えば、繊維の配列を０度、４５度、−４５度、９
０度の４軸配向とする場合は、２枚のプリプレグの一方
を平織クロスの配列が一致した状態から４５度回転させ
た状態で積層する。また、繊維の配列を０度及び９０度
の２軸配向とする場合は１枚のプリプレグで薄板６が形
成される。この場合、同じ数の繊維層を配列するのにＵ
Ｄ材２０の１／２の枚数のプリプレグを積層するだけで
よく、プリプレグの積層の手間を少なくできる。

【００６６】○ 薄板６を構成する繊維強化樹脂の強化
繊維の配列を、図１２に示すように、同心円状に配列さ
れた繊維１４ａと、放射状に配列された繊維１４ｂとを
組合せた構成としてもよい。この場合、ホイール１の回
動方向が変更される際に支持部４に加わる力に対する強
度が、繊維を単に直交配列したものに比較して大きくな
る。

【００６７】○ 固定部３を支持部４と一体に形成して
もよい。前記実施の形態から把握できる請求項記載以外
の発明について、以下にその効果とともに記載する。

【００６８】（１） 請求項１〜請求項９のいずれか一
項に記載の発明において、前記支持部に対する前記歯部
用部材及び前記固定部の連結部は、前記軽量材と同じ厚
さに形成され、前記薄板に接着剤により固着されてい
る。この場合、ホイールの組み付けが簡単になる。

【００６９】（２） 請求項１〜請求項８のいずれか一
項に記載の発明において、軽量材は所望の厚さ及び発泡
倍率より大きな発泡体を圧縮して所望の厚さ及び発泡倍
率に形成された発泡体で構成されている。この場合、同
等な必要物性の発泡体を低コストで得ることができ、ホ
イールの製造コストを低減できる。

【００７０】（３） 未硬化のプリプレグの状態の複数
枚のＵＤ材を所望の繊維の配列となる状態で、固定部、
軽量材及び歯部用部材を挟むようにプレス金型にセット
し、プレス及び加熱して熱硬化させるレピア織機用ホイ
ールの製造方法。この場合、接着剤をわざわざ使用せず
に、プリプレグが硬化して一対の薄板が形成される際
に、薄板が固定部、軽量材及び歯部用部材を挟んだ状態
で接着できる。従って、接着剤を塗布して接着層を形成
する手間を省くことができる。マトリックス樹脂にエポ
キシ樹脂を使用した場合は特に接着機能が高くなる。

【００７１】（４） （３）において前記ＵＤ材はその
繊維の配列が軽量材を挟んで鏡面対称となるように配置
される。この場合、請求項２又は請求項３に記載のレピ
ア織機用ホイールの製造が簡単になる。

【００７２】

【発明の効果】以上詳述したように請求項１〜請求項９
に記載の発明によれば、全体がアルミニウム製のレピア
ホイールとほぼ同等の強度、剛性、耐摩耗性を有し、し
かも慣性モーメントが小さくなって、緯入れの高速化が
可能になる。

【００７３】請求項２に記載の発明によれば、各薄板の
積層数を減じつつ、支持部全体として平面を保つように
形成することが可能になり、レピア織機のより高速化が
可能になる。

【００７４】請求項３に記載の発明によれば、クロスを
強化材として使用するものに比較して、同じ繊維量の場
合に、各方向の強度が高くなる。請求項４に記載の発明
によれば、同じ繊維層を配列するのにＵＤ材の１／２の
枚数のプリプレグを積層するだけでよい。

【００７５】請求項５に記載の発明によれば、支持部を
面内疑似等方にできる。また、３層３軸に比べ、強度の
均一性度を増す。請求項６に記載の発明によれば、片側
２層となるため、より軽量である。

【００７６】請求項７に記載の発明によれば、０°、＋
６０°、−６０°の３軸で形成されるので、疑似等方性
を有し、４軸、４層の場合よりも軽量である。請求項８
に記載の発明によれば、リベットやねじ等の連結部材を
使用して固定する場合に比較して、ホイールの慣性モー
メントが小さくなってホイールの往復回動の高速化に有
利になる。

【００７７】請求項９に記載の発明によれば、剛性を確
保したうえでの軽量化が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 （ａ）は一実施の形態のホイールの模式断面
図、（ｂ）は模式部分分解断面図。

【図２】 ホイールの正面図。

【図３】 片側３軸の繊維配列の支持部の模式分解図。

【図４】 片側４軸の繊維配列の支持部の模式分解図。

【図５】 レピア織機のホイールとキャリアテープとの
関係を示す正面図。

【図６】 ガイド部材の断面図。

【図７】 キャリアテープと経糸開口の関係を示す模式
図。

【図８】 別の実施の形態の部分模式断面図。

【図９】 （ａ）は別の実施の形態の固定部及び軽量材
を示す模式部分正面図、（ｂ）は固定部及び支持部を示
す一部破断部分正面図。

【図１０】 別の実施の形態の部分模式断面図。

【図１１】 別の実施の形態の歯部用部材を示す一部破
断部分正面図。

【図１２】 別の実施の形態の薄板の強化繊維の配列を
示す模式図。

【図１３】 従来例のレピアホイールの断面図。

【図１４】 同じく歯部の部分斜視図。

【符号の説明】

１…ホイール、２…歯部用部材、２ａ…歯部、３…固定
部、４…支持部、５…軽量材、６…薄板、８…キャリア
ヘッド、９…キャリアテープ、２０…ＵＤ材。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 近藤 利郎 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 都築 誠 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 安居 義治 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 Ｆターム(参考） 3J030 AC02 BA01 BB02 BC01 BC02 CA10 4L050 AA12 CB87 CD04

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レピア織機のキャリアヘッドを支持する
   キャリアテープを往復駆動するレピア織機用ホイールで
   あって、 前記キャリアテープに所定間隔で形成された係合部と噛
   合する歯部を外側に有する歯部用部材と、駆動部に連結
   される固定部と、前記歯部用部材と前記固定部とに連な
   る支持部とを備え、前記支持部を軽量材が薄板で挟持さ
   れたサンドイッチ構造とし、前記歯部用部材を歯部より
   内側において前記支持部の薄板に挟持された状態で支持
   部に固定したレピア織機用ホイール。
2. 【請求項２】 前記薄板は繊維強化樹脂製で、前記軽量
   材を挟んで両側に配置される薄板は、繊維の配列が軽量
   材を境にして鏡面対称になるように形成されている請求
   項１に記載のレピア織機用ホイール。
3. 【請求項３】 前記薄板はＵＤ材を所定枚数積層して形
   成されている請求項２に記載のレピア織機用ホイール。
4. 【請求項４】 前記薄板は平織クロスが強化材として使
   用されているプリプレグを所定枚数積層して形成されて
   いる請求項２に記載のレピア織機用ホイール。
5. 【請求項５】 前記薄板は強化繊維が各々０°、＋４５
   °、−４５°及び９０°に配向された４層の積層により
   形成される請求項３又は請求項４に記載のレピア織機用
   ホイール。
6. 【請求項６】 前記薄板は強化繊維が０°、＋４５°、
   −４５°及び９０°に配向された２層のクロス材により
   形成される請求項４に記載のレピア織機用ホイール。
7. 【請求項７】 前記薄板は強化繊維が０°、＋６０°及
   び−６０°に配向された３層の積層により形成される請
   求項３に記載のレピア織機用ホイール。
8. 【請求項８】 前記薄板は前記軽量材に接着剤を介して
   固着されている請求項１〜請求項７のいずれか一項に記
   載のレピア織機用ホイール。
9. 【請求項９】 前記軽量材は多孔質材又はハニカム材で
   形成されている請求項１〜請求項８のいずれか一項に記
   載のレピア織機用ホイール。