(57)【要約】【課題】強度を向上できる平歯車を得られる平歯車部品、強度を向上できる平歯車、及びそのような平歯車を得られる平歯車部品の製造方法を提供する。【解決手段】繊維材料１０は、螺旋状に巻回されている。この場合、繊維材料の巻始めの端部と巻き終わりの端部の部分には切れ目が形成されるが、軸方向に並ぶ他の周回部分では、繊維材料１０が切れることなく連続して延びている（例えば図２（ｂ）参照）。このように、平歯車部品１においては、繊維材料１０の切れ目が軸方向の全体にわたって、すなわち歯の幅の全長にわたって連続するような箇所が形成されることを回避できる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
径方向へ突出して軸方向へ延び、周方向に一定のピッチで配列された複数の歯を有する平歯車部品であって、
中心軸線周りに螺旋状に巻回された状態で複数の前記歯の配列パターンに対応する形状を付与された繊維材料を有する、平歯車部品。
【請求項２】
前記繊維材料の長手方向における一方の端部と他方の端部とは、前記周方向において異なる位置に配置されている、請求項１に記載の平歯車部品。
【請求項３】
前記繊維材料は、軸方向において並列な状態で巻回されている、請求項１又は２に記載の平歯車部品。
【請求項４】
径方向へ突出して軸方向へ延び、周方向に一定のピッチで配列された複数の歯を有する平歯車部品と、
前記平歯車部品の内周側に形成されたベース部と、を備える平歯車であって、
中心軸線周りに螺旋状に巻回された状態で複数の前記歯の配列パターンに対応する形状を付与された繊維材料を有し、
前記ベース部は、前記平歯車部品に固定された樹脂成形体によって構成される、平歯車。
【請求項５】
径方向へ突出して軸方向へ延び、周方向に一定のピッチで配列された複数の歯を有する平歯車部品の製造方法であって、
中心軸線周りに螺旋状に繊維材料を巻回することで円環状部材を形成する工程と、
前記円環状部材に対して、前記歯の形状を形成する工程と、を備える、平歯車部品の製造方法。
【請求項６】
前記歯の形状を形成する工程では、前記円環状部材の内周側を内周金型で支持し、周方向に分割された複数の外周金型を外周側から前記円環状部材に押し付けることによって、前記歯の形状を形成する、請求項５に記載された平歯車部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一形態は、平歯車部品、平歯車、及び平歯車部品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
繊維材料を用いて歯車を製造する製造方法として、特許文献１に記載されたものが知られている。この製造方法では、帯状のプリプレグを成形することで直線歯形の形状を有する帯状半成形品を成形している。その後、帯状半成形品を筒状に丸めて筒状半成形品を作成し、当該筒状半成形品を成形型内に設置して成形を行うことで、平歯車の成形品を得ている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２５４６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、上述のような平歯車部品の製造方法においては、予め平歯車部品の幅方向の大きさと同寸法に幅寸法が設定された繊維材料の帯状部材を用いている。すなわち、平歯車部品の歯の幅方向における全長は、帯状部材の幅方向の全長と等しい。ここで、帯状部材の延在方向における両端部は、繊維材料の切れ目となっている。従って、特許文献１に記載された平歯車部品は、繊維材料の切れ目が、歯の幅方向における全長にわたって連続して並べられた状態となる。この場合、歯の強度が低下するという問題が生じる。
【０００５】
本発明は、強度を向上できる平歯車を得られる平歯車部品、強度を向上できる平歯車、及びそのような平歯車を得られる平歯車部品の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一形態に係る平歯車部品は、径方向へ突出して軸方向へ延び、周方向に一定のピッチで配列された複数の歯を有する平歯車部品であって、中心軸線周りに螺旋状に巻回された状態で複数の歯の配列パターンに対応する形状を付与された繊維材料を有する。
【０００７】
本発明の一形態に係る平歯車部品は、中心軸線周りに螺旋状に巻回された状態で複数の歯の配列パターンに対応する形状を付与された繊維材料を有する。この場合、複数の歯が、巻回された状態の繊維材料で構成されるため、樹脂材料のみを成形した平歯車の歯よりも強度を高くすることができる。ここで、繊維材料は、螺旋状に巻回されている。この場合、繊維材料の巻始めの端部と巻き終わりの端部の部分には切れ目が形成されるが、軸方向に並ぶ他の周回部分では、繊維材料が切れることなく連続して延びている。このように、平歯車部品においては、繊維材料の切れ目が軸方向の全体にわたって、すなわち歯の幅の全長にわたって連続するような箇所が形成されることを回避できる。以上より、平歯車の強度を向上することができる。
【０００８】
平歯車部品において、繊維材料の長手方向における一方の端部と他方の端部とは、周方向において異なる位置に配置されていてよい。繊維材料の一方の端部と他方の端部は、平歯車部品において強度が低下する繊維材料の切れ目となる箇所である。このような一方の端部と他方の端部を周方向においてずらすことにより、強度が低下する箇所が、周方向における特定の位置に集中することを抑制できる。
【０００９】
平歯車部品において、繊維材料は、軸方向において並列な状態で巻回されていてよい。この場合、繊維材料が並列な状態で巻回されているため、歯の配列パターンを成形する際に、繊維材料を金型の形状に追従させやすくなる。
【００１０】
本発明の一形態に係る平歯車は、径方向へ突出して軸方向へ延び、周方向に一定のピッチで配列された複数の歯を有する平歯車部品と、平歯車部品の内周側に形成されたベース部と、を備える平歯車であって、中心軸線周りに螺旋状に巻回された状態で複数の歯の配列パターンに対応する形状を付与された繊維材料を有し、ベース部は、平歯車部品に固定された樹脂成形体によって構成される。
【００１１】
本発明の一形態に係る平歯車によれば、上述の平歯車部品と同様な作用・効果を得ることができる。また、ベース部は、平歯車部品に固定された樹脂成形体によって構成される。このように、歯の部分に比して強度が要求されない部分を樹脂成形体とすることで、平歯車全体の重量を軽くすることができる。
【００１２】
本発明の一形態に係る平歯車部品の製造方法は、径方向へ突出して軸方向へ延び、周方向に一定のピッチで配列された複数の歯を有する平歯車部品の製造方法であって、中心軸線周りに螺旋状に繊維材料を巻回することで円環状部材を形成する工程と、円環状部材に対して、歯の形状を形成する工程と、を備える。
【００１３】
本発明の一形態に係る平歯車部品の製造方法によれば、上述の平歯車部品と同様な作用・効果を得ることができる。
【００１４】
平歯車部品の製造方法において、歯の形状を形成する工程では、円環状部材の内周側を内周金型で支持し、周方向に分割された複数の外周金型を外周側から円環状部材に押し付けることによって、歯の形状を形成してよい。この場合、円環状部材の表面に、金型の形状に対応した形状の歯を容易に形成することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の一形態によれば、強度を向上できる平歯車を得られる平歯車部品、強度を向上できる平歯車、及びそのような平歯車を得られる平歯車部品の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本実施形態に係る平歯車を示す斜視図である。
【図２】図２は、平歯車部品における繊維材料の様子を示す模式図である。
【図３】図３は、平歯車の製造方法の流れを示すフロー図である。
【図４】図４は、巻回装置、及び円環状部材を示す図である。
【図５】図５は、成形装置を示す図である。
【図６】図６は、平歯車部品の斜視図である。
【図７】図７は、インサート成形の様子を示す図である。
【図８】図８は、変形例に係る平歯車部品の製造方法を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１８】
図１に示すように、平歯車３は、本実施形態に係る製造方法で製造された平歯車部品１と、射出成形で形成されたベース部２と、を備えている。平歯車３の中心には中心軸線ＣＬが設定されている。以降の説明においては、中心軸線ＣＬが延びる方向を「軸方向」とし、中心軸線ＣＬ周りの方向を「周方向」とし、中心軸線ＣＬを通過して当該中心軸線ＣＬと直交する直線が延びる方向を「径方向」とする。また、中心軸線ＣＬを基準として「外周」「内周」の語を用いることとする。
【００１９】
平歯車部品１は、複数の歯４を有する円環状の部材である。すなわち、平歯車部品１は、平歯車３の歯部材として用いられるリング歯車を構成する。平歯車部品１の歯４は、径方向へ突出して軸方向へ延び、周方向に一定のピッチで複数配列されている。歯４と歯４との間には、相手側の歯車とかみ合う谷部６が形成されている。複数の歯４は、円環状の部材のうちの外周面に形成される。本実施形態では、歯４は、真っ直ぐに軸方向へ延びている。なお、歯４の態様は特に限定されるものではない。平歯車部品１は、繊維材料を用いて製造される。平歯車部品１の製造方法の詳細は後述する。
【００２０】
平歯車部品１は、内周面に複数の山部７及び谷部８の配列パターンを有している。内周面の配列パターンは、外周面の歯４及び谷部６の配列パターンに対応するものである。平歯車部品１は、外周面において歯４が形成されている箇所に、谷部８を内周面に有する。平歯車部品１は、外周面において谷部６が形成されている箇所に、山部７を内周面に有する。このような構造により、平歯車部品１の厚みの均一性が向上し、平歯車部品１の成形性が向上する。
【００２１】
ベース部２は、平歯車部品１を支持し、平歯車３の強度を確保するための部材である。ベース部２は、平歯車部品１の内周側の領域を埋めるような形状を有している。平歯車部品１は、ベース部２の外周面に沿って設けられる。ベース部２の中央位置には、平歯車３の回転軸（不図示）が取り付けられる貫通孔２ｂが形成される。ベース部２は、射出成形を行うことによって形成される。製造時においては、平歯車部品１が射出成形用の金型内に設置された状態で、射出成形が行われる。これにより、平歯車部品１がベース部２に固定される。
【００２２】
ここで、後述の製造方法で詳細に説明するように、平歯車部品１は、繊維材料１０を螺旋状に巻回することで円環状部材２０を形成し、当該円環状部材２０に歯４の形状を形成することで製造される。従って、平歯車部品１は、中心軸線ＣＬ周りに螺旋状に巻回された状態で複数の歯４の配列パターンに対応する形状を付与された繊維材料１０を有する。なお、本実施形態では、後述の製造方法の説明で詳細に説明するように、一本の連続した繊維材料１０を芯部材に対して複数回、螺旋状に巻き付けることで繊維材料１０の層を形成し、このような螺旋状の巻き付けを軸方向に往復して実行している。これにより、繊維材料１０の層を複数層形成することにより、円環状部材を形成している。すなわち、本実施形態では、平歯車部品１は、一本の連続した繊維材料１０によって構成されているものとして、以降の説明を行う。なお、本明細書において「繊維材料」とは、繊維一本分の線材のことを指すものとする。例えば、複数の繊維材料を撚り合わせて樹脂を含浸させたトウプリプレグという部材が知られているが、本実施形態の繊維材料は、撚り合わせる前の状態の線材の一本分に該当する。
【００２３】
図２（ａ）に示すように、繊維材料１０は、歯４に対応する位置では、当該歯４の形状に合わせて外周側へ山型形状をなして突出するように曲げられている。また、繊維材料１０は、谷部６に対応する位置では、当該谷部６の形状に合わせて内周側へ窪むように曲げられている。また、このような形状を有する繊維材料１０が、径方向及び軸方向に複数並べられている。なお、繊維材料１０が複数並べられている状態とは、一本の繊維材料１０のうちの、ある周回部分と他の周回部分とが並べられている状態である。なお、図２（ａ）では、最も表面側に位置する繊維材料１０（繊維材料１０の長手方向の一部分）の形状のみが示されているが、当該位置よりも径方向の内側に配置される繊維材料１０は、位置に応じた山形状及び谷形状を有する。また、内周面側に配置される繊維材料１０は、内周面側の山部７及び谷部８に対応した形状を有する。
【００２４】
図２（ｂ）は、平歯車部品１の一部の領域の繊維材料１０の配列状態を示す拡大図である。図２（ｂ）では、紙面の上下方向が平歯車部品１の軸方向に該当し、紙面の前後方向が径方向に該当する。図２（ｂ）に示すように、繊維材料１０は、軸方向において並列な状態で巻回されている。また、繊維材料１０は、径方向においても、並列な状態で巻回されている。並列な状態とは、ある周回部分に係る繊維材料１０と、他の周回部分に係る繊維材料１０とが、同じ方向に延びており、略平行な状態で配列された状態である。なお、各周回部分の繊維材料１０は、完全に互いに平行をなしていなくともよく、成形時の歪みなどに起因して、平行からずれていてもよい。例えば、トウプリプレグを用いて平歯車部品１を製造した場合、複数の繊維材料１０が撚り合わせられており、繊維１本１本は互いにねじれた関係にある。このような状態は、本実施形態の繊維材料１０が並列な状態には該当しない（後述の変形例に該当する）。なお、本実施形態に係る平歯車部品１においても、径方向、周方向及び軸方向の何れか一部分において、局所的な繊維材料１０の乱れなどによって、繊維材料１０が並列な状態となっていなくともよい。
【００２５】
本実施形態では、繊維材料１０は、中心軸線周りに螺旋状に巻回されている。従って、軸方向に隣り合う周回部分同士は、一本の連続した繊維材料１０によって形成されている。例えば、図２（ｂ）に示すように、一本の連続した繊維材料１０により周回部分１０１が形成され、周回部分１０１と軸方向に隣り合う位置に周回部分１０２が形成され、同様に周回部分１０３，１０４…が形成される。このような周回部分の組み合わせによって繊維材料１０の層ＬＮ−２が形成される。また、層ＬＮ−２と外周側に隣り合う位置には同様に層ＬＮ−１，ＬＮが形成される。層ＬＮ−２，ＬＮ−１，ＬＮは、連続した一本の繊維材料１０で形成される。
【００２６】
図６に示すように、繊維材料１０の長手方向における一方の端部１０ａと他方の端部１０ｂとは、周方向において異なる位置に配置されている。平歯車部品１は、繊維材料１０を螺旋状に複数回、巻回したものである。従って、後述の円環状部材２０の巻き始めの位置に他方の端部１０ｂが配置され、巻き終わりの位置に一方の端部１０ａが配置される。端部１０ａ，１０ｂは、繊維材料１０の切れ目に該当する位置でもある（図２（ｂ）参照）。なお、本実施形態では、一本の繊維材料１０を巻回することで、平歯車部品１を形成しているため、端部１０ａ，１０ｂは、平歯車部品１全体の大きさに比して非常に小さい。従って、図６では、端部１０ａ，１０ｂの位置は点で示している。図６では、端部１０ｂは平歯車部品１の内周面のうち、軸方向の一端側の位置に配置されており、端部１０ａは、平歯車部品１の外周面のうち、軸方向の他端側の位置に配置されている。なお、端部１０ａ，１０ｂの軸方向の位置は、繊維材料１０の巻き始め及び巻き終わりの位置をどこに設定するかによって適宜変更することができるため、図６に示す位置に限定されない。また、端部１０ａ，１０ｂの周方向における位置も、図６に示す位置に限定されず、適宜変更可能である。
【００２７】
なお、繊維材料１０は、長手方向に繊維が連続した連続繊維である。繊維材料１０としては、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、炭化ケイ素繊維、アルミナ繊維などの高強度、高弾性率繊維を単独又は組み合わせて用いることができる。これらの繊維の中で平歯車部品１の強度の強化効率及び寸法安定性、耐蝕性、摺動性、帯電防止性、軽量化などの機能を付与する面からは炭素繊維が最も好ましい。
【００２８】
また、平歯車部品１は、所望の形状に形成された繊維材料１０の形状を維持するための樹脂を含んでいる。樹脂は、平歯車部品１全体に含まれており、歯４の配列パターンが形成された状態で、繊維材料１０を固める。このような樹脂として、例えば熱可塑性樹脂が採用される。熱可塑性樹脂としては、要求される平歯車部品１の機能から選定されるが、一般的にはナイロン、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ＡＢＳ、ポリフェニレンオキサイド、ポリフェニレンサルファイドやそれらのポリマーアロイが、特に強度、耐熱性が要求される場合は、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトンケトン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルサルフォンなどが用いられる。
【００２９】
次に、図３から図１１を参照して、本実施形態に係る平歯車３の製造方法について説明する。図３に示すように、平歯車３の製造方法は、繊維を巻く工程Ｓ１０と、歯形を成形する工程Ｓ２０と、インサート成形を行う工程Ｓ３０と、を備える。
【００３０】
工程Ｓ１０は、繊維材料１０を巻回することで円環状部材２０を形成する工程である。工程Ｓ１０では、例えば、図４（ａ）に示す巻回装置２５を用いて繊維材料１０の巻回を行うことで、図４（ｂ）に示す円環状部材２０を形成する。円環状部材２０では、繊維材料１０が、径方向及び軸方向に並列な状態で巻回される。円環状部材２０の外周縁部の周長は、平歯車部品１の最外周沿面長に対応する。
【００３１】
巻回装置２５は、円柱状の芯部を備えて構成される。芯部は、円環状部材２０の内周縁部の周長に対応する外周長を有する。なお、芯部には、円環状部材２０の軸方向の大きさの分だけ離間して対向する一対の規制板（不図示）が設けられてよい。巻回時には、繊維材料１０は、一対の規制板の間の領域にて巻回される。巻回装置２５は、繊維材料１０の始端部を芯部２６の外周面付近に固定し、芯部２６を回転させる。なお、図示されない送り装置が、繊維材料１０を巻回装置２５へ送る。これによって、巻回装置２５は、規制板間で繊維材料１０を複数周にわたって巻回する。なお、巻回装置２５は、軸方向に多数の繊維材料１０を並べた層を形成し、当該層を径方向に複数層形成することによって、円環状部材２０を形成する。
【００３２】
なお、以降の工程Ｓ２０を行う前に、円環状部材２０に熱可塑性樹脂を付与する。なお、熱可塑性樹脂を付与するタイミングは特に限定されず、繊維材料１０の巻き付けを行いながら熱可塑性樹脂を付与してもよく、巻き付け前の繊維材料１０に予め熱可塑性樹脂を付与しておいてもよく、巻き付けが完了した円環状部材２０に熱可塑性樹脂を付与してよい。
【００３３】
工程Ｓ２０は、円環状部材２０に対して、歯４の形状を形成する工程である。工程Ｓ２０では、図５に示す成形装置４０が用いられる。
【００３４】
成形装置４０は、セットされた円環状部材２０の外周側に配置される複数の外周金型４１と、内周側に配置される複数の内周金型４２と、を備える。外周金型４１は、平歯車部品１の外周側の歯４及び谷部６の形状を成形する金型である。複数の外周金型４１は、円環状部材２０の外周面に沿って、周方向に等ピッチで配置される。内周金型４２は、平歯車部品１の内周側の山部７及び谷部８の形状を成形する金型である。複数の内周金型４２は、円環状部材２０の内周面に沿って、周方向に等ピッチで配置される。
【００３５】
図５（ａ）に示すように、外周金型４１は、内周側へ向かって突出する突出部４１ａを有する。突出部４１ａは、完成後の歯４に対応する形状を有する。また、周方向に隣り合う一対の外周金型４１を組み合わせることで、一対の突出部４１ａが組み合わせられて谷部６の形状が形成される。図５（ａ）に示すように、内周金型４２は、外周側へ向かって突出する突出部４２ａを有する。突出部４２ａは、完成後の谷部８に対応する形状を有する。また、周方向に隣り合う一対の内周金型４２を組み合わせることで、一対の突出部４２ａが組み合わせられて山部７の形状が形成される。
【００３６】
工程Ｓ２０では、加熱しながら、円環状部材２０に対して径方向に外周金型４１及び内周金型４２を押し付けることによって、歯４の形状を形成する。具体的には、図５（ａ）に示すように、初期状態の位置に設置された金型４１，４２に対して円環状部材２０をセットする。このとき、複数の外周金型４１は、円環状部材２０から外周側へ離間した位置において、互いに周方向に離間した状態で配置されている。複数の内周金型４２は、突出部４２ａの先端にて円環状部材２０の内周面と接する位置において、互いに周方向に離間した状態で配置されている。次に、図５（ｂ）に示すように、外周側の外周金型４１を内周側へ移動させることで、円環状部材２０に押し付け、当該円環状部材２０を変形させる。このとき、内周金型４２も、外周金型４１の移動に連動して、内周側へ移動する。これにより、図５（ｃ）に示すように、金型４１，４２が型閉状態となったときに、円環状部材２０が平歯車部品１の形状に成形される。以上により、図６に示す平歯車部品１が完成する。
【００３７】
工程Ｓ３０は、平歯車部品１に対してベース部２を成形する工程である。工程Ｓ３０では、金型４９を用いてインサート成形を行う。図７に示すように、平歯車部品１を金型４９に配置した状態で、型閉する。その後、金型４７内の内部空間へ樹脂材料Ｒを射出する。これにより、ベース部２は、平歯車部品１に固定された樹脂成形体によって構成される。この際、ベース部２の樹脂材料Ｒは、平歯車部品１の内周側の谷部８に食い込むようにして、平歯車部品１に固定される。以上により、図１に示す平歯車３が完成する。なお、金型４９には、成形した平歯車部品１を一枚入れてインサート成形を行ったが、二枚以上の平歯車部品１を金型４９に入れてもよい。
【００３８】
次に、本実施形態に係る平歯車部品１、平歯車３、及び平歯車部品１の製造方法の作用・効果について説明する。
【００３９】
本実施形態に係る平歯車部品１は、中心軸線周りに螺旋状に巻回された状態で複数の歯４の配列パターンに対応する形状を付与された繊維材料１０を有する。この場合、複数の歯４が、巻回された状態の繊維材料１０で構成されるため、樹脂材料のみを成形した平歯車の歯よりも強度を高くすることができる。
【００４０】
例えば、一本の連続した繊維材料１０で平歯車部品１を形成した場合、繊維材料１０の巻始めの端部と巻き終わりの端部の部分には、図２（ｂ）に示すような繊維材料１０の切れ目（端部１０ａ）が形成される。このような切れ目の部分は、歯４の強度を低下させる原因となる部分である。従って、例えば、切れ目が歯４の幅全体にわたって並ぶような箇所が存在した場合、当該箇所での歯４の強度は低下する。例えば、図８（ｂ）の端部５０ａは、束ねられた複数の繊維材料１０の端部が一括で切断された箇所であるため、繊維材料１０の切れ目が歯４の幅全体にわたって並ぶ構成となる。
【００４１】
これに対し、本実施形態に係る平歯車部品１では、繊維材料１０は、螺旋状に巻回されている。この場合、繊維材料の巻始めの端部と巻き終わりの端部の部分には切れ目が形成されるが、軸方向に並ぶ他の周回部分では、繊維材料１０が切れることなく連続して延びている（例えば図２（ｂ）参照）。このように、平歯車部品１においては、繊維材料１０の切れ目が軸方向の全体にわたって、すなわち歯の幅の全長にわたって連続するような箇所が形成されることを回避できる。以上より、平歯車３の強度を向上することができる。
【００４２】
平歯車部品１において、繊維材料１０の長手方向における一方の端部１０ａと他方の端部１０ｂとは、周方向において異なる位置に配置されていている（図６参照）。これにより、繊維材料１０の一方の端部１０ａと他方の端部１０ｂは、平歯車部品１において強度が低下する繊維材料１０の切れ目となる箇所である。このような一方の端部１０ａと他方の端部１０ｂを周方向においてずらすことにより、強度が低下する箇所が、周方向における特定の位置に集中することを抑制できる。
【００４３】
平歯車部品１において、繊維材料１０は、軸方向において並列な状態で巻回されている。この場合、繊維材料１０が並列な状態で巻回されているため、歯４の配列パターンを成形する際に、繊維材料１０を金型の形状に追従させやすくなる。
【００４４】
本実施形態に係る平歯車３は、径方向へ突出して軸方向へ延び、周方向に一定のピッチで配列された複数の歯を有する平歯車部品１と、平歯車部品１の内周側に形成されたベース部２と、を備える平歯車３であって、中心軸線周りに螺旋状に巻回された状態で複数の歯４の配列パターンに対応する形状を付与された繊維材料１０を有し、ベース部２は、平歯車部品１に固定された樹脂成形体によって構成される。
【００４５】
本実施形態に係る平歯車３によれば、上述の平歯車部品１と同様な作用・効果を得ることができる。また、ベース部２は、平歯車部品１に固定された樹脂成形体によって構成される。このように、歯４の部分に比して強度が要求されない部分を樹脂成形体とすることで、平歯車３全体の重量を軽くすることができる。
【００４６】
本実施形態に係る平歯車部品１の製造方法は、径方向へ突出して軸方向へ延び、周方向に一定のピッチで配列された複数の歯４を有する平歯車部品１の製造方法であって、中心軸線周りに螺旋状に繊維材料１０を巻回することで円環状部材２０を形成する工程と、円環状部材２０に対して、歯４の形状を形成する工程と、を備える。
【００４７】
本実施形態に係る平歯車部品１の製造方法によれば、上述の平歯車部品１と同様な作用・効果を得ることができる。
【００４８】
平歯車部品１の製造方法において、歯４の形状を形成する工程では、円環状部材２０の内周側を内周金型４２で支持し、周方向に分割された複数の外周金型４１を外周側から円環状部材２０に押し付けることによって、歯４の形状を形成してよい。この場合、円環状部材２０の表面に、金型４１，４２の形状に対応した形状の歯４を容易に形成することができる。
【００４９】
本発明は、上述の実施形態に限定されるものでは無い。
【００５０】
例えば、上述の実施形態では、円環状部材２０を形成する時に、一本の連続した繊維材料１０を螺旋状に巻回することで円環状部材２０を形成した。これに代えて、円環状部材２０を形成するために、繊維材料１０を巻回している途中で繊維材料１０が無くなった場合は、新たな繊維材料１０をセットして、巻回を再開してもよい。また、複数本の繊維材料１０を束にした状態で巻回することで円環状部材２０を形成してもよい。複数本の繊維材料１０を束にした状態としては、例えばトウプリプレグのようなものでもよい。
【００５１】
更には、複数本の繊維材料１０を組み合わせることによって図８（ａ）に示すような、帯状の帯状部材５０を準備し、当該帯状部材５０を螺旋状に巻回することで、円環状部材を形成し、当該円環状部材に歯４の配列パターンを成形してもよい。帯状部材５０の幅方向の幅寸法Ｌ１は、歯４の幅寸法よりも小さい。歯４の幅寸法Ｌ２は、帯状部材５０の数枚分の幅寸法Ｌ１の合計の寸法となる。帯状部材５０の長手方向の端部５０ａ，５０ｂは、周方向において互いに異なる位置に配置される。なお、図８（ａ）に示す例では、端部５０ｂが帯状部材５０の巻き始めの位置に該当し、端部５０ａが帯状部材５０の巻き終わりの位置に該当する。円環状部材を形成するときは、端部５０ｂの位置から帯状部材５０の巻回を開始し、当該帯状部材５０を軸方向に位置をずらしながら螺旋状に複数回（ここでは４周だが、当該数字に限定されない）にわたり巻回することで一層目の層を形成する。その後、軸方向に往復させながら帯状部材５０を螺旋状に巻回することで、複数層を形成し、端部５０ａの位置で巻回が終了する。なお、帯状部材５０の層は、一層でもよい。
【００５２】
帯状部材５０の巻回方向における端部５０ａ，５０ｂは、繊維材料１０の切れ目に該当するため、歯４の強度に影響を及ぼす部分となる。これに対し、平歯車部品１の歯４の幅寸法Ｌ２内には、複数の帯状部材５０が配置されている。切れ目となる端部５０ａ，５０ｂと軸方向に並ぶ他の部分では、帯状部材５０（すなわち繊維材料１０）が切れることなく連続して延びている。例えば、図８（ｂ）に示すように、歯４の幅の全長にわたって、帯状部材５０の端部５０ａが延びている場合、平歯車部品１の歯４の幅の全長にわたって繊維材料１０の切れ目が形成されることとなる。この場合、歯４の強度が低下する場合がある。一方、図８（ａ）に示す形態では、繊維材料１０の切れ目が軸方向の全体にわたって、すなわち歯の幅の全長にわたって連続するような箇所が形成されることを回避できる。また、端部５０ａと端部５０ｂとの周方向における位置をずらすことで、特定の位置に繊維材料１０の切れ目が集中することを防止できる。
【符号の説明】
【００５３】
１…平歯車部品、２…ベース部、３…平歯車、４…歯、１０…繊維材料、２０…円環状部材、４１…外周金型、４２…内周金型。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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