JP3646612B2 - リング状補強繊維基材の製造治具及びリング状補強繊維基材の製造法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、糸を織って又は編んで形成した筒状体から、形状をリング状に整えた補強繊維基材を製造するための治具に関する。また、当該治具を用い、形状をリング状に整えた補強繊維基材を製造する方法に関する。この補強繊維基材は、樹脂を含浸し歯車の歯部構成体を成形するのに適したものである。
【０００２】
【従来の技術】
樹脂歯車の歯部を構成するための補強繊維基材として、アラミド繊維糸を織ったり編んだりした筒状体が提案されている（特開平８−１５６１２４号公報）。図２に示すように、この筒状体１１は、軸方向に巻き上げることによりリング状に整えた補強繊維基材１として歯車の製造に供する。この補強繊維基材と当該補強繊維基材の中央に配置した金属製ブッシュとを成形金型に収容し、成形金型に注入した液状樹脂を補強繊維基材に含浸して一体成形（注入成形）する。例えば、図３に示すように、リング状に整えた後リングの断面を矩形に仮成形した補強繊維基材１を成形金型３内で２段に重ね、中央に金属製ブッシュ２を配置して成形金型３を閉じる。成形金型３を閉じるときの圧力で補強繊維基材１を圧縮変形させて金属製ブッシュ２の形状になじませる。そして、成形金型内を減圧状態（１３００Pa）にし、液状樹脂（架橋ポリアミノアミド、エポキシ樹脂、ポリイミドなど）を注入して補強繊維基材１に浸透させ加熱硬化させる。その後、補強繊維基材１を含む樹脂成形体部分の周囲に切削加工により歯を形成し、樹脂歯車を完成する。
この樹脂歯車は、補強繊維基材がつなぎ目のないリング状であるので、歯車周囲各部の強度が均一であり好ましいものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のリング状に整えられた補強繊維基材は、シワを作らずに筒状体を緻密に巻き上げたものであることが望まれる。シワのない緻密な補強繊維基材は、各部の強度が均一で強度の大きな樹脂成形体の製造に欠かせない。
本発明が解決しようとする課題は、糸を織って又は編んで形成した筒状体を軸方向に巻き上げ、形状をリング状に整えた補強繊維基材を製造するに当たり、シワのない緻密な巻き上げを行なうことである。また、巻き上げを効率よく実施することである。本発明は、リング状補強繊維基材の製造治具とリング状補強繊維基材の製造法を提供する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る製造治具は、筒形ないしは柱形をしており、これに外挿した筒状体の内面が密着する外径を有する。そして、治具の外周面には、滑り止めのための凹凸を施してあって、凸部の頂面が平らであることを特徴とする。
【０００５】
上記のような製造治具を用い、リング状に整えた補強繊維基材を次のように製造する。
まず、製造治具に、筒状体を外挿する。筒状体の内面は、製造治具の外周面に密着し、筒状体にはシワができにくくなる。
次に、製造治具をガイドとして、筒状体をその一方の端部から巻き上げる。製造治具に密着した筒状体は、製造治具外周面との摩擦力により巻き上げる方向には動きにくく、緻密でシワのない巻き上げを円滑に行なうことができる。ある程度巻き上げを進めると、巻き上げようとする近辺にたるみが集積してシワができることがある。しかし、筒状体を巻き上げたリングの部分を持って、筒状体を巻き上げとは逆方向に、製造治具をガイドとしてずらせることにより、シワは伸びてなくなり、円滑な巻き上げを再開できる。
このようにして、一方の端部から他方の端部まで巻き上げ、リング状に整えた補強繊維基材を製造する。リング状に整えた補強繊維基材の製造治具からの取り外しは、巻き上げとは反対方向へ移動させて行なう。これにより、補強繊維基材の巻終り端部の乱れが少なくなる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１は、筒状体１１を柱形の製造治具４に外挿し巻き上げを実施しているところを示している。
筒状体１１は、アラミド繊維糸や補強材として適したその他の糸を織ったり編んだりして構成したものである。製造治具４は、アルミ合金製であり、その周面を所定角度で複数に分割し、分割した各周面にはローレットによる滑り止め５を施してある。この滑り止め５は、四角錐の頂部を落として頂面を平らにした凸部を密集して並べた構成である。図１（ｂ）は、筒状体１１と滑り止め５の関係を示したものであり、滑り止め５を構成している凸部の平らな頂面が筒状体１１の内面に密着して筒状体にシワができにくくなっている。凸部の角が筒状体１１の内面にひっかかり、筒状体１１が製造治具４の周面を摺動するときの摩擦力を大きくしている。筒状体１１は多少伸縮性があるので、製造治具４の外径は、筒状体１１の内径と同等か、それより若干大きく設定する。
【０００７】
上記の製造治具４を用い、筒状体１１をリング状に整えた補強繊維基材を製造する過程を次に説明する。
製造治具４は先端が先細りになっており、そこから筒状体１１を外挿し、全長を製造治具４の周面に密着させる。そして、製造治具４に外挿した筒状体１１を、外周側にリングができるようにその上端から下方へリング状に巻いていく。このとき、筒状体１１には、下方へずれようとする力が働く。しかし、筒状体１１の内面と製造治具４の周面との摩擦力が大きいので、筒状体１はずれることなく製造治具４にしっかり保持される。筒状体１１の上端に加えた力は、筒状体１１をリング状に巻く方向に作用するしかなく、これによって、筒状体１１の巻き上げを、リングにシワを巻き込むことなく緻密に行なうことができる。
ある程度巻き上げを進めると、巻き上げようとする近辺にたるみが集積してシワができるかもしれない。しかし、このようなときには、筒状体１１を巻き上げてできたリングの部分を持って、筒状体１１を巻き上げとは逆方向に、製造治具をガイドとしてずらせる（図１の場合、上方へずらせる）。これにより、シワは伸びてなくなり、円滑な巻き上げを再開することができる。
【０００８】
最後まで巻き上げたら、リング状に整えた補強繊維基材を巻き上げとは反対方向へ製造治具４の上方まで移動させ、取り出す。このように、巻き上げとは反対方向へ移動させて取り出すと、この動作のとき巻き終わり端部は引っ張られた状態になるので、シワができにくくなる。
【０００９】
【発明の効果】
上述のように、本発明によれば、筒状体からリング状に整えた補強繊維基材を効率よく円滑に製造することができる。
このリング状に整えた補強繊維基材は、シワを巻き込んでおらず緻密であるので、全周に亘って均一で大強度の樹脂成形品を構成するのに適している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施の形態を示す説明図である。（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’線に沿う拡大断面図である。
【図２】筒状体から、リング状に整えた補強繊維基材を製造する過程を示す説明図である。
【図３】リング状に整えた補強繊維基材を用いて樹脂製歯車を成形する様子を示す断面説明図である。
【符号の説明】
１は補強繊維基材
１１は筒状体
２は金属製ブッシュ
３は成形金型
４は製造治具
５は滑り止め

Claims (2)

1. 糸を織って又は編んで形成した筒状体をその端部から軸方向に巻き上げリング状に整えた補強繊維基材を製造するための治具であって、
   前記治具は、筒形ないしは柱形をしており、これに外挿した筒状体の内面が密着する外径を有し、
   治具の外周面には、滑り止めのための凹凸を施してあって、凸部の頂面が平らであることを特徴とするリング状補強繊維基材の製造治具。
2. 糸を織って又は編んで形成した筒状体を請求項１記載の製造治具に外挿し、この筒状体をその一方の端部から巻き上げ、巻き上げ方向とは反対方向に製造治具から取り外すことを特徴とするリング状補強繊維基材の製造法。

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