JP2001115359A - レピア織機におけるテープ駆動ホイール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 長繊維強化樹脂製サンドイッチ構造のディス
クにおいて、孔あけをせずに中央部近辺を高強度にする
とともに、周縁近辺を軽量構造とする。 【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、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。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、軽量材５が発泡体で、薄
板６が長繊維強化樹脂で形成され、軽量材５と薄板６が
固着されている。薄板６は外径の異なる繊維強化複合材
６ａ，６ｂを積層して形成され、薄板６はその強化繊維
量が外周側より内周側が多くなるように形成されてい
る。０度、９０度の２軸構成の複合材６ａ，６ｂを、そ
の重なり部分の強化繊維の配列方向が±４５度ずれるよ
うに積層されて、各薄板６が形成されている。

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における
テープ駆動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テープ駆動
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、テープ駆動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、キャリアテープはテープ駆動ホイールの往復回
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
固定された状態でテープ駆動ホイールに巻き付けられて
いる。また、テープ駆動ホイールの回転に伴なう遠心力
の作用によるテープ駆動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、テープ駆動ホイー
ルの上方に２個のローラが配設され、テープ駆動ホイー
ルと両ローラとの間にキャリアテープをテープ駆動ホイ
ールへ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、そのためにはテープ駆動ホイールを
高速で往復回動する必要がある。テープ駆動ホイールを
高速で往復回転運動させるためには、慣性モーメントに
比例した大きな駆動トルクが必要となる。従って、テー
プ駆動ホイールの慣性モーメントを小さくすることは、
レピア織機の高速化には非常に有益である。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。
アルミホイールと同程度の剛性でより軽量のものとし
て、駆動軸に連結される駆動部（固定部）とキャリアテ
ープが巻き掛けられるホイール周縁部とを、硬質樹脂発
泡体を長繊維強化樹脂製の板で挟んだサンドイッチ構造
のディスクで連結したものを本願発明者等は考案した。

【０００６】ディスクがトルクを伝達する場合、中央部
に近い場所の方が大きな力がかかる。ディスクを長繊維
強化樹脂製の２枚の板を使用したサンドイッチ構造とす
る場合、ＵＤ材（強化繊維が一方向に配列された一方向
材料）を積層したもの、又はクロス材を強化繊維とした
複合材で板を構成する。そして、強度に余裕のある周縁
部は、強度に余裕を持たせたまま使用するか、軽量化が
必要な場合には孔を形成して強度余裕分を削る方策がと
られていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ディス
クに孔を形成すると応力集中を招いたり、サンドイッチ
構造の場合には、織機特有のものとして風綿が孔に侵入
し、コア材としての発泡体を損傷させる虞がある。一
方、孔を形成しない場合は周縁部の重量が大きくなり、
高速化に不利になる。

【０００８】本発明は前記の問題点に鑑みてなされたも
のであって、その目的は長繊維強化樹脂製サンドイッチ
構造のディスクにおいて、孔あけをせずに中央部近辺を
高強度にするとともに、周縁近辺を軽量構造とすること
ができるレピア織機におけるテープ駆動ホイールを提供
することにある。

【０００９】

【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
におけるテープ駆動ホイールであって、駆動部に連結さ
れる固定部と前記キャリアテープが係合される外周部と
の間に配置され、前記固定部の回転を前記外周部に伝達
する支持部を、軽量材の両側に長繊維強化樹脂製の薄板
で挟持したサンドイッチ構造とし、前記薄板はその単位
面積当たりの強化繊維量が外周側より内周側が多くなる
ように形成されている。

【００１０】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、前記薄板は外径の異なる繊維強化複
合材を複数積層して形成されている。請求項３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
同一繊維強化複合材の繊維体積含有率が、外側より内側
が大きくなるように形成されている。

【００１１】請求項４に記載の発明では、請求項１に記
載の発明において、前記薄板は全体にわたって繊維体積
含有率が同一で、板厚が外側より内側が大きくなるよう
に形成されている請求項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、前記強化繊維は放
射方向に配列されたものと、スパイラル状に配列された
ものとの組合せとなっている。

【００１２】請求項６に記載の発明では、請求項５に記
載の発明において、前記放射方向に配列された強化繊維
に代えて、放射方向に対して所定角度を成すように配列
された強化繊維を有する。

【００１３】請求項７に記載の発明では、請求項５に記
載の発明において、前記放射方向に配列された強化繊維
に代えて、前記薄板の内周の接線方向に延びるように配
列された強化繊維を有する。

【００１４】請求項１〜請求項７に記載の発明のテープ
駆動ホイールは、駆動部に連結される固定部の回転が、
キャリアテープが係合されるテープ駆動ホイールの外周
部に支持部を介して伝達される。支持部が、長繊維強化
樹脂製の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、剛性を有し、かつそれより慣性モーメント
は小さくなる。また、薄板はその単位面積当たりの強化
繊維量が外周側より内周側が多くなるように形成されて
おり、内側が高い強度となり外側近辺が軽量となるた
め、支持部全体を均一な薄板で構成するよりテープ駆動
ホイールの慣性モーメントがより小さくなり、テープ駆
動ホイールの往復回動の高速化に有利になる。

【００１５】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、前記薄板は外径の異なる繊維強化複
合材を複数積層して形成されているため、各繊維強化複
合材の繊維体積含有率を考慮せずに積層することで簡単
に形成できる。

【００１６】請求項３に記載の発明では、請求項１に記
載の発明において、前記薄板は同一繊維強化複合材の繊
維配列密度が、外側より内側が大きくなるように形成さ
れているため、支持部の厚さを内側と外側で変更せず
に、内側が高い強度となり外側近辺が軽量となる。

【００１７】請求項４に記載の発明では、請求項１に記
載の発明において、前記薄板は全体にわたって繊維体積
含有率が同一で、板厚が外側より内側が大きくなるよう
に形成されているため、内側が高い強度となり外側近辺
が軽量となる。また、板厚の調整で単位面積当たりの強
化繊維量を調整できる。

【００１８】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、前記強化繊維は放射方
向に配列されたものと、スパイラル状に配列されたもの
との組合せとなっているため、テープ駆動ホイールの回
動方向が変更される際に支持部に加わる力に対する強度
が、強化繊維を単に直交配列したものに比較して大きく
なる。

【００１９】請求項６に記載の発明では、請求項５に記
載の発明において、前記放射方向に配列された強化繊維
に代えて、放射方向に対して所定角度を成すように配列
された強化繊維を有するため、テープ駆動ホイールの回
動方向が変更される際に支持部に加わる力に対する強度
が、より大きくなる。

【００２０】請求項７に記載の発明では、請求項５に記
載の発明において、前記放射方向に配列された強化繊維
に代えて、前記薄板の内周の接線方向に延びるように配
列された強化繊維を有するため、テープ駆動ホイールの
回動方向が変更される際に支持部に加わる力に対する強
度が、より大きくなる。

【００２１】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）以下、本発
明を具体化した第１の実施の形態を図１〜図３に従って
説明する。図１（ａ）はレピア織機のテープ駆動ホイー
ル（以下、単にホイールと称す。）１の模式正面図、図
１（ｂ）は模式断面図、図１（ｃ）は同じく分解部分断
面図である。

【００２２】図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、ホイー
ル１は歯部２ａを外側に有する外周部としての歯部用部
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。

【００２３】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が長繊維強化樹脂で形
成され、軽量材５と薄板６が固着されている。

【００２４】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は接着剤により両薄
板６の外周縁部に固着されている。歯部２ａは耐摩耗性
を高めるため表面処理あるいはメッキ処理が施されてい
る。

【００２５】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。

【００２６】軽量材５は厚さが１〜６ｍｍ望ましくは２
ｍｍ程度で密度が１０〜２００ｋｇ／ｍ³ 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２９．４×１
０⁴ Ｐａ（３×１０⁴ｋｇ／ｍ² ）以上で、耐熱性が１
００°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。

【００２７】薄板６は外径の異なる繊維強化複合材を複
数積層して形成されている。この実施の形態では大径の
円環状の繊維強化複合材（以下、単に複合材と称す）６
ａ及び小径の円環状の繊維強化複合材（以下、単に複合
材と称す）６ｂの２層で構成されている。従って、薄板
６はその単位面積当たりの強化繊維量が外周側より内周
側が多くなるように形成されている。各複合材６ａ，６
ｂ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。

【００２８】各複合材６ａ，６ｂは、強化繊維が一方向
に配列された一方向材料（ＵＤ材）又は強化繊維を使用
したクロス材の積層材として構成される。剛性の均一性
及び強度の観点から疑似等方積層材であれば望ましい
が、疑似等方でない積層材、例えば２軸（０度、９０
度）の積層材であってもよい。疑似等方積層材の軸数と
各軸の成す角度は、３軸（０度、±６０度）及び４軸
（０度、９０度、±４５度）となり、要求される強度に
よって選択される。

【００２９】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、現在の市販のＵＤ
材を使用し、現状の織り幅のレピア織機に使用するホイ
ール１では、１枚の複合材６ａ，６ｂを対称積層構成に
すると、強度が過剰品質になるとともに、厚さが厚くな
りすぎて外側近辺の重量が大きくなって慣性モーメント
が大きくなりすぎる。

【００３０】図１（ａ）に示すように、この実施の形態
では０度、９０度の２軸構成の複合材６ａ，６ｂを、そ
の重なり部分の強化繊維の配列方向が±４５度ずれるよ
うに積層されて、各薄板６が形成されている。従って、
薄板６は複合材６ａ，６ｂが積層された内側寄りでは、
全体として強化繊維の配列方向が０度、９０度及び±４
５度の４軸構成の複合材となっている。なお、各複合材
６ａ，６ｂは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ている。

【００３１】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。

【００３２】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
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長繊維強化樹脂で薄
板６が形成されている。

【００３３】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材を使用し、ＵＤ材を大径の複合材
６ａ及び小径の複合材６ｂと対応した所定の形状に切断
したものを、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
トする。そして、プレス及び加熱によりプリプレグを熱
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、複合材６ａ，６
ｂ同士が一体成形されて薄板６となり、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。

【００３４】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２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を駆動するテープ駆動
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３（ａ）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１
０ａ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。

【００３５】また、図３（ｂ）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。

【００３６】そして、ホイール１が図２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２の右方向）へ移動される。ホイール
１が図２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２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。

【００３７】この実施の形態では以下の効果を有する。 （１） 駆動部に連結される固定部３の回転をキャリア
テープ９が係合される外周部に伝達する支持部４を、軽
量材５の両側に長繊維強化樹脂製の薄板６で挟持したサ
ンドイッチ構造とし、薄板６はその単位面積当たりの強
化繊維量が外周側より内周側が多くなるように形成され
ている。従って、長繊維強化樹脂製サンドイッチ構造の
支持部４（ディスク）において、孔あけをせずに中央部
近辺を高強度にするとともに、周縁近辺を軽量構造とす
ることができ、レピア織機の高速化に寄与する。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。

【００３８】（２） 薄板６は外径の異なる複合材６
ａ，６ｂを複数枚積層して形成されているため、各複合
材６ａ，６ｂの繊維配列密度を考慮せずに積層すること
で、単位面積当たりの強化繊維量が外周側より内周側が
多くなる薄板６を簡単に形成できる。

【００３９】（３） 軽量材５は多孔質材（発泡体）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） 薄板６を構成する長繊維強化樹脂として炭素繊
維強化樹脂が使用されているため、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。

【００４０】（５） 薄板６が、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
が高くなる。

【００４１】（６） 未硬化のプリプレグの状態のＵＤ
材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ことによりホイール１が形
成される。従って、予め各薄板６を硬化させたものを、
接着剤を使用して固定部３、軽量材５及び歯部用部材２
と接着する製造方法に比較して、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。

【００４２】（第２の実施の形態）次に第２の実施の形
態を図４（ａ），（ｂ）に従って説明する。この実施の
形態では、薄板６を構成する長繊維強化樹脂の単位面積
当たりの強化繊維量が、薄板６の外周側より内周側が多
くなるように形成する手段として、繊維の配列密度を径
毎に変化させて、単位面積当たりの強化繊維量が、外側
より内側が大きくなるように形成されている点が前記実
施の形態と大きく異なっている。前記実施の形態と同一
部分は同一符号を付して詳しい説明を省略する。

【００４３】前記実施の形態ではＵＤ材を複数枚重ねて
各複合材６ａ，６ｂが形成されているため、各複合材６
ａ，６ｂにおいては繊維配列密度が均一である。この実
施の形態では図４（ａ）に示すように、強化繊維Ｆがス
パイラル状に配列されたプリプレグ１２と、図４（ｂ）
に示すように強化繊維Ｆが放射方向に配列されたプリプ
レグ１２とを積層して各薄板６が形成されている。

【００４４】いずれのプリプレグ１２も強化繊維Ｆの配
列密度はプリプレグ１２の内側から外側に向かって小さ
くなるように形成されている。各プリプレグ１２の強化
繊維の配列密度は、要求性能によって適宜設定される。
従って、両プリプレグ１２を交互に積層して形成した薄
板６は、厚さが一定で繊維体積含有率が外側より内側が
大きくなる。プリプレグ１２の積層枚数は要求性能によ
って異なるが、強化繊維Ｆがスパイラルに配列されたプ
リプレグ１２は、その方向が逆になるように対をなして
配置するのが好ましい。従って、薄板６の厚さを考慮す
ると、強化繊維Ｆが放射方向に配列された１枚のプリプ
レグ１２と、強化繊維Ｆがスパイラル状に配列された２
枚のプリプレグ１２とを積層したものが好ましい。

【００４５】強化繊維Ｆが放射状に配列されたプリプレ
グ１２は、未硬化のマトリックス樹脂層の中心部に強化
繊維Ｆの一端を固定して放射方向に配列し、配列後マト
リックス樹脂で強化繊維Ｆを覆うことで形成される。強
化繊維Ｆがスパイラル状に配列されたプリプレグ１２
は、未硬化のマトリックス樹脂層の外周端又は中心部に
強化繊維Ｆの一端を固定し、スパイラル状のガイドある
いは所定位置に配置されたピンに沿って、フィラメント
ワインディングのフィラメントのように、樹脂が含浸さ
れた強化繊維Ｆを案内して所定の位置に配列することで
形成される。

【００４６】ホイール１は前記実施の形態と同様にし
て、薄板６の加熱・加圧成形と、薄板６の固定部３、軽
量材５及び歯部用部材２に対する接着とが同時に行われ
る方法で形成される。

【００４７】従って、この実施の形態では前記の実施の
形態の（１）、（３）、（４）及び（６）と同様な効果
を有する他に、次の効果を有する。 （７） 薄板６は同一繊維強化複合材の繊維体積含有率
が、外側より内側が大きくなるように形成されている。
従って、支持部４の厚さを内側と外側で変更せずに、内
側を高い強度にするとともに、外側近辺を軽量にでき
る。

【００４８】（８） 薄板６を構成する長繊維強化樹脂
の強化繊維Ｆは放射方向に配列されたものと、スパイラ
ル状に配列されたものとの組合せとなっている。従っ
て、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、強化繊維を単に直交配列した
ものに比較して大きくなる。

【００４９】（９） 前記実施の形態に比べて、繊維の
配列密度が連続的に変化しているため、強度がより大き
くなる。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。

【００５０】○ 第２の実施の形態において、強化繊維
Ｆが配列されたプリプレグ１２を形成する場合、強化繊
維Ｆを先に配列し、その後で未硬化のマトリックス樹脂
を流して繊維に含浸させて形成してもよい。

【００５１】○ 薄板６の単位面積当たりの強化繊維量
が外周側より内周側が多くなる構成として、薄板６の繊
維体積含有率が全体にわたって同一で、板厚が外側より
内側が大きくなるように形成してもよい。このような構
成の薄板６は、例えば第２の実施の形態のように同一繊
維強化複合材の繊維配列密度を、外側より内側が大きく
なるように形成されたプリプレグ１２を形成するとき、
内側程板厚を厚く形成したものを形成し、それを重ねる
ことにより形成される。この場合も、内側が高い強度と
なり外側近辺が軽量となる。

【００５２】○ 第２の実施の形態のように、薄板６の
同一繊維強化複合材の繊維配列密度を、外側より内側が
大きくなるように形成する手段として、第２の実施の形
態における放射方向に配列された強化繊維Ｆに代えて、
放射方向に対して所定角度を成すように配列された強化
繊維Ｆと、スパイラル状に配列されたものとの組合せの
構成としてもよい。放射方向に対して所定角度を成すよ
うに配列された強化繊維Ｆとしては、例えば、図５
（ａ）に示すように、強化繊維Ｆがプリプレグ１２の内
周に対して接線方向に延びるように配列されたものや、
図５（ｂ）に示すように、強化繊維Ｆがプリプレグ１２
の内周に対する接線方向より放射方向寄りに傾いて配列
されたものがある。また、図５（ｃ）に示すように、強
化繊維Ｆが螺旋の一部を成す曲線状に配列されたもの
と、スパイラル状に配列されたものとの組合せの構成と
してもよい。これらの場合も強化繊維Ｆが放射方向に配
列された場合とほぼ同様な効果を有する。

【００５３】○ 図４（ａ）に示すスパイラル状の配列
に代えて、図５（ｄ）に示すように、強化繊維Ｆが同心
円状に、かつ内側から外側に向かって隣接する強化繊維
Ｆの間隔が広くなるように配列されたものを使用しても
よい。

【００５４】○ 両薄板６を軽量材５を挟んで鏡面対称
となるように配列し、各薄板６は異なる配列の強化繊維
Ｆを組み合わせた構成、例えば、図４（ａ），（ｂ）と
図５（ａ）、図４（ａ），（ｂ）と図５（ｃ）、図４
（ａ）と図５（ａ），（ｂ）等の組み合わせとしてもよ
い。

【００５５】○ 薄板６を構成するプリプレグは、必ず
しも配列される繊維の配列密度が外側より内側が大きく
なるように形成されたものに限らず、繊維の配列密度が
外側より内側が大きくなるものと、繊維の配列密度が均
一なものとを組み合わせてもよい。

【００５６】○ 第１の実施の形態において、薄板６を
構成する各複合材６ａ，６ｂをＵＤ材で形成する代わり
に、強化繊維としてクロスを有するプリプレグで形成し
てもよい。この場合、強化繊維層の数が同じ場合、薄板
６を薄くできる。

【００５７】○ 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に接着固定してホイール１を形成
してもよい。

【００５８】○ 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２ｍｍで１０倍の発泡倍率の発泡体が必要
な場合、厚さ３ｍｍで１５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。

【００５９】○ 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。

【００６０】○ 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、強化樹脂を使用してもよい。

【００６１】○ ホイール１として外周部に歯部用部材
２を備えたスプロケットタイプのものに代えて、外周部
に歯部を有しないタイプのテープ駆動ホイールに適用し
てもよい。その場合、支持部４の外周部にリングを固着
する。

【００６２】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。 （１） 請求項２に記載の発明において、前記薄板は同
一繊維強化複合材層の繊維配列密度が、外側より内側が
大きくなるように形成されている。この場合、固定部付
近の強化繊維量をより増加できる。

【００６３】（２） 未硬化のプリプレグの状態の複合
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テープ駆動ホイールの製造
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。

【００６４】

【発明の効果】以上詳述したように請求項１〜請求項７
に記載の発明によれば、長繊維強化樹脂製サンドイッチ
構造の支持部に孔あけをせずに、中央部近辺を高強度に
するとともに、周縁近辺を軽量構造とすることができ
る。

【００６５】請求項２に記載の発明によれば、各繊維強
化複合材の繊維配列密度を考慮せずに積層することで、
単位面積当たりの強化繊維量が外周側より内周側が多く
なる薄板を簡単に形成できる。

【００６６】請求項３に記載の発明によれば、支持部の
厚さを内側と外側で変更せずに、内側を高い強度にする
とともに、外側近辺を軽量にできる。請求項４に記載の
発明によれば、板厚の調整で単位面積当たりの強化繊維
量を調整できる。

【００６７】請求項５〜請求項７に記載の発明によれ
ば、テープ駆動ホイールの回動方向が変更される際に支
持部に加わる力に対する強度が、強化繊維を単に直交配
列したものに比較して大きくなる。また、繊維の配列密
度が連続的に変化しているため、強度がより大きくな
る。

【図面の簡単な説明】

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

【図２】 ホイールとキャリアテープとの関係を示す模
式正面図。

【図３】 （ａ）はガイド部材の断面図、（ｂ）はキャ
リアテープと経糸開口の関係を示す模式図。

【図４】 第２の実施の形態の強化繊維の配列を示す模
式図。

【図５】 別の実施の形態の強化繊維の配列を示す模式
図。

【符号の説明】

１…ホイール、２…外周部としての歯部用部材、３…固
定部、４…支持部、５…軽量材、６…薄板、６ａ，６ｂ
…複合材、８…キャリアヘッド、９…キャリアテープ、
Ｆ…強化繊維。

フロントページの続き (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） 4L050 AA12 CB87 CD03 CD04 CD09

Claims (7)

【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におけるテー
   プ駆動ホイールであって、 駆動部に連結される固定部と前記キャリアテープが係合
   される外周部との間に配置され、前記固定部の回転を前
   記外周部に伝達する支持部を、軽量材の両側に長繊維強
   化樹脂製の薄板で挟持したサンドイッチ構造とし、前記
   薄板はその単位面積当たりの強化繊維量が外周側より内
   周側が多くなるように形成されているレピア織機におけ
   るテープ駆動ホイール。
2. 【請求項２】 前記薄板は外径の異なる繊維強化複合材
   を複数枚積層して形成されている請求項１に記載のレピ
   ア織機におけるテープ駆動ホイール。
3. 【請求項３】 前記薄板は同一繊維強化複合材の繊維体
   積含有率が、外側より内側が大きく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におけるテープ駆動
   ホイール。
4. 【請求項４】 前記薄板は全体にわたって繊維体積含有
   率が同一で、板厚が外側より内側が大きくなるように形
   成されている請求項１に記載のレピア織機におけるテー
   プ駆動ホイール。
5. 【請求項５】 前記強化繊維は放射方向に配列されたも
   のと、スパイラル状に配列されたものとの組合せとなっ
   ている請求項３又は請求項４に記載のレピア織機におけ
   るテープ駆動ホイール。
6. 【請求項６】 前記放射方向に配列された強化繊維に代
   えて、放射方向に対して所定角度を成すように配列され
   た強化繊維を有する請求項５に記載のレピア織機におけ
   るテープ駆動ホイール。
7. 【請求項７】 前記放射方向に配列された強化繊維に代
   えて、前記薄板の内周の接線方向に延びるように配列さ
   れた強化繊維を有する請求項５に記載のレピア織機にお
   けるテープ駆動ホイール。