(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯部に対応し、前記歯部の外周に対応する内周が円筒状とされた円環状の第一領域と、前記円環状の第一領域の径方向内方に接してスリーブに対応する第二領域とを備えた金型を用い、
前記金型内の前記第二領域に、強化繊維からなる円環状プリフォームをセットすることにより前記第一領域と前記第二領域とを区画する工程、
前記第二領域にセットした前記円環状プリフォーム中に樹脂を含浸させて、前記強化繊維を含む前記スリーブを形成するとともに、前記樹脂を前記金型内の前記第一領域および前記第二領域の全体に充てんして、前記第一領域の内周に対応する外周が円筒状とされた、強化繊維を含まない円環状の歯部を、前記スリーブと一体に形成する工程、および
前記歯部の、円筒状の外周を切削加工して歯を形成する工程、
を含む歯車の製造方法。
【請求項２】
前記円環状プリフォームは、強化繊維からなる穴あき円板を積層して形成される請求項１に記載の歯車の製造方法。
【請求項３】
前記円環状プリフォームは、強化繊維からなる組み紐を円環状に繋いで形成される請求項１に記載の歯車の製造方法。
【請求項４】
前記円環状プリフォームは、強化繊維からなる三次元織物として形成される請求項１に記載の歯車の製造方法。
【請求項５】
前記円環状プリフォームは、強化繊維からなる筒を長さ方向に巻き取って形成される請求項１に記載の歯車の製造方法。
【請求項６】
前記樹脂を、加熱して溶融させた状態で前記金型内に注入する射出成形によって前記円環状プリフォーム中に含浸させるとともに、前記歯部に対応する前記第一領域、および前記スリーブに対応する前記第二領域の全体に充てんする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の歯車の製造方法。
【請求項７】
前記樹脂の液状の前駆体、または液状の樹脂を前記金型内に注入する樹脂注入成形によって前記円環状プリフォーム中に含浸させるとともに、前記歯部に対応する前記第一領域、および前記スリーブに対応する前記第二領域の全体に充てんする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の歯車の製造方法。
【請求項８】
歯部に対応し、前記歯部の外周に対応する内周が円筒状とされた円環状の第一領域と、前記円環状の第一領域の径方向内方に接してスリーブに対応する第二領域とを備えた金型を用い、前記金型内の前記第二領域に、強化繊維からなる円環状プリフォームをセットすることにより前記第一領域と前記第二領域とを区画した状態で、前記第二領域にセットした前記円環状プリフォーム中に樹脂を含浸させて、前記強化繊維を含む前記スリーブを形成するとともに、前記樹脂を前記金型内の前記第一領域および前記第二領域の全体に充てんして、前記第一領域の内周に対応する外周が円筒状とされた、強化繊維を含まない円環状の歯部を、前記スリーブと一体に形成したのち、前記歯部の、円筒状の外周を切削加工して歯を形成して製造された歯車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂製の歯車とその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば電動パワーステアリング装置においては、操舵補助用の電動モータの回転を、減速機を介して減速するとともに出力を増幅して転舵機構に伝えることで、運転者の操作による転舵機構の動作をトルクアシストしている。
減速機としては通常、互いに噛み合うウォームとウォームホイールとを備えたものが用いられる。またウォームホイールは、例えば鉄製のスリーブの外周に円環状の樹脂部材を射出成形（インサート成形）等によって形成後、樹脂部材の外周に切削加工等によって歯を形成して製造するのが一般的である。
【０００３】
樹脂部材は例えばポリアミド（ＰＡ６、ＰＡ６６、ＰＡ４６等）や芳香族ポリアミド、ポリアセタール、ＰＥＥＫ、ＰＰＳなどによって形成される。
しかし近年の環境負荷軽減の要求に基づいて自動車用部品のさらなる軽量化が求められるようになってきており、電動パワーステアリング装置においてはウォームホイールの鉄製のスリーブの占める重量比が大きいため、かかる心金を含むウォームホイールの全体を、必要強度および剛性を保持した上で軽量化することが必要とされる。
【０００４】
近年、軽量でしかも高強度、高剛性である繊維強化複合材の自動車用部品への適用が進んでいる。
繊維強化複合材としては、例えば強化繊維として炭素繊維を用い、熱硬化性樹脂を使用したＣＦＲＰ材（Carbon Fiber Reinforced Plastics）や、あるいは熱可塑性樹脂を使用したＣＦＲＴＰ材（Carbon Fiber Reinforced Thermo Plastics）等が挙げられる。
【０００５】
かかる繊維強化複合材を適用してウォームホイール等の歯車を軽量化するためには、例えば下記の方法が考えられる。
(1)  強化繊維のシートに熱硬化性樹脂を含浸させたプリプレグを円環状に巻き付けたのち熱硬化性樹脂を硬化反応させるシートワインディング成形によって、繊維強化複合材からなり歯車の全体形状に対応した円板状の成形体を作製したのち、その外周を切削加工等して歯を形成する。
(2)  上記シートワインディング成形によって繊維強化複合材からなるスリーブを作製したのち、従来同様にこのスリーブの外周に円環状の樹脂部材をインサート成形等によって形成し、さらに樹脂部材の外周を切削加工等して歯を形成する（特許文献１等）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−３０４３７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが(1)の方法で形成した歯車は歯の先端まで繊維強化複合材によって形成され、剛性が高く靭性が低いため、例えばウォームホイールの場合はウォームと噛み合わせて回転させた際にいわゆるラトル音（歯打ち音）を生じやすいという問題がある。
また切削加工によって歯を形成する際に連続した強化繊維が切断されたり、樹脂と強化繊維が剥離したりして破壊源となって歯車の耐衝撃性や機械的強度が低下するといった問題もある。
【０００８】
一方、(2)の方法で形成した歯車はスリーブと歯部との接着部の信頼性、耐熱衝撃性等が十分でなく、またこれらの特性を向上して歯部とスリーブとの間の抜け止め、回り止め等をするために歯部と接するスリーブの外周をローレット加工、ブラスト加工、エッチング処理等すると連続した強化繊維が切断されたり、樹脂と強化繊維が剥離したりして破壊源となって歯車の耐衝撃性や機械的強度が低下するといった問題がある。
【０００９】
また上記(1)(2)の方法で繊維強化複合材に使用する樹脂は、硬化前に適度のタック性を有するとともに柔軟なエポキシ樹脂等に限定される。
ところが、かかるタック性の良い柔軟なエポキシ樹脂等を用いた繊維強化複合材は、流動化時間まで含めると硬化反応が完了するまでにおよそ５時間以上といった長時間を有するため歯車の、ひいては当該歯車を備えた電動パワーステアリング装置等の生産性が大きく低下するという問題もある。
【００１０】
本発明の目的は、繊維強化複合材からなり高強度で高剛性のスリーブと、上記強化繊維を含まない樹脂からなるため柔軟で靭性に優れラトル音等を生じにくい上、耐衝撃性にも優れた歯部とが強固に一体に形成された軽量な歯車を、連続した強化繊維の切断や剥離等を生じることなしに、高い生産性でもって効率よく製造できる歯車の製造方法と、それによって製造された歯車を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明は歯部（３）に対応し、前記歯部の外周（７）に対応する内周（１２）が円筒状とされた円環状の第一領域（９）と、前記円環状の第一領域の径方向内方に接してスリーブ（４）に対応する第二領域（１０）とを備えた金型（８）を用い、
前記金型内の前記第二領域に、強化繊維からなる円環状プリフォーム（６）をセットすることにより前記第一領域と前記第二領域とを区画する工程、
前記第二領域にセットした前記円環状プリフォーム中に樹脂を含浸させて、前記強化繊維を含む前記スリーブを形成するとともに、前記樹脂を前記金型内の前記第一領域および前記第二領域の全体に充てんして、前記第一領域の内周に対応する外周が円筒状とされた、強化繊維を含まない円環状の歯部を、前記スリーブと一体に形成する工程、および
前記歯部の、円筒状の外周を切削加工して歯（１７）を形成する工程、
を含む歯車（１）の製造方法である（請求項１）。
【００１２】
円環状プリフォームは、例えば強化繊維からなる穴あき円板（１３）を積層して形成したり（請求項２）、強化繊維からなる組み紐（１４）を円環状に繋いで形成したり（請求項３）、強化繊維からなる三次元織物（１５）で形成したり（請求項４）、強化繊維からなる筒（１６）を長さ方向に巻き取って形成したり（請求項５）できる。
また樹脂は、加熱して溶融させた状態で前記金型内に注入する射出成形によって前記円環状プリフォーム中に含浸させるとともに、前記歯部に対応する前記第一領域、および前記スリーブに対応する前記第二領域の全体に充てんすることができる（請求項６）。
【００１３】
あるいは樹脂の液状の前駆体、または液状の樹脂を前記金型内に注入する樹脂注入成形によって前記円環状プリフォーム中に含浸させるとともに、前記歯部に対応する前記第一領域、および前記スリーブに対応する前記第二領域の全体に充てんすることもできる（請求項７）。
【００１４】
本発明は、歯部に対応し、前記歯部の外周に対応する内周が円筒状とされた円環状の第一領域と、前記円環状の第一領域の径方向内方に接してスリーブに対応する第二領域とを備えた金型を用い、前記金型内の前記第二領域に、強化繊維からなる円環状プリフォームをセットすることにより前記第一領域と前記第二領域とを区画した状態で、前記第二領域にセットした前記円環状プリフォーム中に樹脂を含浸させて、前記強化繊維を含む前記スリーブを形成するとともに、前記樹脂を前記金型内の前記第一領域および前記第二領域の全体に充てんして、前記第一領域の内周に対応する外周が円筒状とされた、強化繊維を含まない円環状の歯部を、前記スリーブと一体に形成したのち、前記歯部の、円筒状の外周を切削加工して歯を形成して製造された歯車である（請求項８）。
【００１５】
なおカッコ内の英数字は、後述の実施の形態における対応構成要素等を示す。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１記載の発明によれば、強化繊維からなる円環状プリフォームを金型内のスリーブに対応した第二領域にセットして当該金型内に樹脂を充てんしたのち、歯部の外周を切削加工して歯を形成するだけで、繊維強化複合材からなり高強度で高剛性のスリーブと、上記強化繊維を含まない樹脂からなるため柔軟で靭性に優れラトル音等を生じにくい上、耐衝撃性にも優れた歯部とが、上記充てんした樹脂の連続相によって強固に一体に形成された軽量な歯車を製造できる。
【００１７】
しかも請求項１記載の発明によれば、樹脂としては、請求項６に記載したように射出成形が可能で、しかも冷却すれば固化するため成形時間が短くて済む熱可塑性樹脂を使用して歯車の生産性を大幅に向上できる。
また熱硬化性樹脂を使用する場合でも、シートワインディング成形用の樹脂に求められるタック性や柔軟性は不要であり、射出成形によって金型内に充てんが可能で、なおかつ硬化時間の短い熱硬化性樹脂を選択して使用して歯車の生産性を大幅に向上できる。
【００１８】
また請求項７に記載したように樹脂の液状の前駆体、または液状の樹脂を金型内に注入するＲＴＭ（Resin Transfer Molding）、ＶａＲＴＭ（Vacuum Resin Transfer Molding）等の樹脂注入成形を採用することもできる。
かかる樹脂注入成形に用いる樹脂の液状の前駆体としては、例えばモノマーキャストナイロン等の、熱可塑性樹脂のもとになるモノマーやオリゴマーに重合触媒、重合助触媒、反応開始剤等を配合したものが挙げられる。かかる前駆体は短時間で重合反応により樹脂を生成して固化するため歯車の生産性を大幅に向上できる。
【００１９】
また液状の樹脂としても、樹脂注入成形によって金型内に注入が可能で、なおかつ硬化時間の短い液状の熱硬化性樹脂を選択して使用することで歯車の生産性を大幅に向上できる。
その上、請求項１記載の発明によれば、繊維強化複合材からなるスリーブをあとから切削等することなしに、当該スリーブと歯部とが強固に一体化された歯車を形成できるため、当該繊維強化複合材を形成する連続した強化繊維が切断されたり、樹脂と強化繊維が剥離したりして破壊源となるおそれもない。
【００２０】
したがって請求項１記載の発明によれば、前述したように繊維強化複合材からなり高強度で高剛性のスリーブと、上記強化繊維を含まない樹脂からなるため柔軟で靭性に優れラトル音等を生じにくい上、耐衝撃性にも優れた歯部とが強固に一体に形成された軽量な歯車を、連続した強化繊維の切断や剥離等を生じることなしに、高い生産性でもって効率よく製造できる。
【００２１】
しかも、歯部の外周を円筒状に形成し、当該外周を、金型から取り出した後にさらに切削加工して歯を形成するようにすると金型の構造を簡略化できる。
すなわち金型の歯部に対応する第一領域の、当該歯部の外周に対応する面を単なる円筒状に形成できるだけでなく、樹脂の注入によって歯部の外周に直接に歯を形成する場合に必要となる複雑な型抜き機構を簡略化できる。また歯の精度も向上できる。
金型内に収容する円環状プリフォームは、請求項２〜５の方法などによって任意の立体形状に形成できる。
【００２２】
請求項８記載の発明によれば、繊維強化複合材からなり高強度で高剛性のスリーブと、上記強化繊維を含まない樹脂からなるため柔軟で靭性に優れラトル音等を生じにくい上、耐衝撃性にも優れた歯部とが樹脂の連続相によって強固に一体に形成された軽量な歯車を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図(a)は、本発明の歯車の製造方法の一例において、金型にセットした円環状プリフォーム中に樹脂を含浸するとともに、第一および第二領域に樹脂を充てんして形成される、外周に歯を形成する前の成形体を示す斜視図、図(b)は、金型から取り出した上記成形体の外周に歯を形成して完成された歯車の一例を示す斜視図である。
【図２】図(a)は、上記例の製造方法に用いる金型のうち、円環状プリフォームを収容し、かつ樹脂を充てんする第一および第二領域の配置を説明する斜視図、図(b)は、上記金型のうちスリーブに対応する第二領域に円環状プリフォームをセットした状態を示す斜視図である。
【図３】図(a)〜(d)はそれぞれ、金型にセットする円環状プリフォームの一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１(a)を参照して、歯車１のもとになる成形体２は、最外周に円環状の歯部３、当該歯部３の径方向内方に接して厚肉円板状のスリーブ４を有し、当該スリーブ４の中心に、図示しないシャフトを挿通固定するための通孔５が形成されたものである。
上記のうちスリーブ４は、内部に埋設された円環状プリフォーム６を形成する強化繊維中に樹脂が含浸された繊維強化複合材からなり、また歯部３は上記強化繊維を含まない樹脂からなり、さらに上記歯部３とスリーブ４は上記樹脂の連続相によって強固に一体に形成されている。
【００２５】
通孔５と歯部３の外周７は、それぞれ径が一定の円筒状に形成され、当該外周７と通孔５は同心状に配設されている。またスリーブ４内に埋設された円環状プリフォーム６も、上記通孔５と同心状に配設されている。
図２(a)を参照して、上記成形体２を製造するための金型８は、歯部３の立体形状に対応する第一領域９と、当該第一領域９の径方向内方に接してスリーブ４の立体形状に対応する第二領域１０とを備えており、当該第二領域１０の中心には、通孔５に対応する径が一定の円柱状のピン１１が挿通されている。
【００２６】
また第一領域９の内周１２は、上述した歯部３の外周７に対応して径が一定の円筒状に形成されている。
また上記内周１２とピン１１は、成形体２の外周７と通孔５を同心状に配設するため同心状に配設されている。
通孔５の内径の精度は、ピン１１の外径の精度によって決定される。そのためピン１１の外径の精度を高めて、通孔５へのシャフトの圧入の精度を向上できる。ただし成形後に通孔５内を切削加工して所定の精度に仕上げてもよい。
【００２７】
図２(b)を参照して、この例の製造方法では、まず上記金型８の第二領域１０に円環状プリフォーム６をセットする。
円環状プリフォーム６としては、図に示すようにその内径がピン１１の外径と略一致するものを用いることで、当該円環状プリフォーム６を、先に説明したように通孔５と同心状に配設できる。
【００２８】
円環状プリフォーム６としては、例えば図３(a)〜(d)に例示したもの等を用いることができる。
例えば図３(a)の円環状プリフォーム６は、強化繊維からなる穴あき円板１３を所定の厚みとなるように、図中に実線の矢印で示すように厚み方向に複数枚積層して形成される。また穴あき円板１３としては、例えば強化繊維を穴あき円板状に織成した織物や、シート状の織物または一方向材を穴あき円板状に打ち抜いたもの等が挙げられる。
【００２９】
図３(b)の円環状プリフォーム６は、強化繊維を織成してなり一定の厚みと幅を有する組み紐１４を、図中に実線の矢印で示すように両端で円環状に繋いで形成される。なお組み紐１４の厚みが足りない場合は、図３(a)の穴あき円板１３と同様に複数枚を厚み方向に積層してもよい。
図３(c)の円環状プリフォーム６は、強化繊維を立体状に織成した三次元織物１５として形成される。
【００３０】
さらに図３(d)の円環状プリフォーム６は、強化繊維を織成して筒１６を形成し、当該筒１６を図中に実線の矢印で示すように長さ方向に巻き取って形成される。
上記円環状プリフォーム６を形成する強化繊維としては、例えば炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維の種々の繊維が挙げられる。
特に歯車１のスリーブ４をできるだけ高強度でかつ高剛性とするために炭素繊維が好ましい。また炭素繊維としては、かかる効果をより一層向上することを考慮すると、引張強度が３０００ＭＰａ以上で、かっ引張弾性率が２００ＧＰａ以上であるものが好ましい。
【００３１】
炭素繊維の表面は樹脂との良好な密着を確保するため、例えばウレタン系、エポキシ系、アクリル系、ビスマレイミド系等のサイジング剤で処理するのが好ましい。
次にこの例の製造方法では、上記金型８の第一および第二領域９、１０に樹脂を注入する。
そうすると注入された樹脂が、上記第二領域１０にセットした円環状プリフォーム６中に含浸されるとともに第一および第二領域９、１０の全体に充てんされて図１(a)に示す成形体２が形成される。
【００３２】
樹脂は、例えば射出成形により、すなわち射出成形機で加熱して溶融させた流動状態の樹脂を、図示しないゲートを通して注入することで、金型８の上記両領域９、１０内に充てんできる。
上記ゲートとしては、例えば金型８の、第一または第二領域９、１０の任意の複数箇所に連通したピンゲートや、第一領域９および／または第二領域１０の全周に連通したディスクゲート等、任意の形式のゲートが採用可能である。
【００３３】
樹脂が熱可塑性樹脂である場合は、充てんした樹脂を冷却し、固化させることによって成形体２が形成される。また樹脂が熱硬化性樹脂である場合は充てん後に加熱して硬化反応させることで成形体２が形成される。
熱可塑性樹脂としては、射出成形が可能な種々の熱可塑性樹脂が使用可能である。特に機械分野において多用されている、例えばポリアミド（ＰＡ６、ＰＡ６６、ＰＡ４６等）などのエンジニアリングプラスチックや、あるいは芳香族ポリアミド（ＰＡ６Ｔ、ＰＡ９Ｔ、ＰＰＡ）、ポリアセタール、ＰＥＥＫ、ＰＰＳなどのスーパーエンジニアリングプラスチックが好ましい。
【００３４】
また熱硬化性樹脂としては、射出成形が可能で、なおかつ硬化時間の短い各種の熱硬化性樹脂が使用可能であり、かかる熱硬化性樹脂としては、例えばフェノール樹脂（レゾール型、ノボラック型）や不飽和ポリエステル樹脂等が挙げられる。またタック性や柔軟性等の代わりに即硬化性が付与されたエポキシ樹脂を使用することもできる。
樹脂にはフィラーを配合してもよい。フィラーを配合すると、特に強化繊維を含まない歯部３の良好な柔軟性を維持しながら、当該歯部３の高い靭性や強度、耐摩耗性、耐衝撃性等をさらに向上できる。またフィラーを、円環状プリフォーム６を形成する強化繊維間にも浸透させてスリーブ４、ひいては歯車１の全体での強度や剛性をもさらに向上できる。
【００３５】
フィラーとしては、例えばガラス繊維、カーボン繊維等の繊維状のフィラーや、ガラスフレーク等の板状のフィラー、あるいはカーボンナノチューブやカーボンナノファイバ等の微細強化が可能なフィラー等の１種または２種以上が挙げられる。
上記フィラーを含まない場合は樹脂自体の、またフィラーを含む場合は含んだ状態での、射出成形時（溶融時）の樹脂のメルトフローレートは３０ｇ／１０ｍｉｎ以上、特に５０ｇ／１０ｍｉｎ以上であるのが好ましい。
【００３６】
メルトフローレートがこの範囲未満では、射出成形によって樹脂、または樹脂とフィラーとを円環状プリフォーム６中に隙間なく良好に含浸させることができず、破壊源となる樹脂の未含浸部分を生じて歯車１の機械的強度が低下したり、樹脂を領域９、１０の隅々まで十分に充てんさせることができずに成形不良を生じたりするおそれがある。
なおメルトフローレートを上記の範囲に調整するため、樹脂には減粘剤や分散剤、固化速度低減のための非晶質樹脂等を適宜添加してもよい。
【００３７】
また、特に射出成形時の溶融粘度が高い樹脂を使用する場合は当該樹脂、もしくは樹脂とフィラーとを円環状プリフォーム６中に隙間なく良好に含浸させたり、領域９、１０の隅々まで十分に充てんさせたりするために、金型８内を真空引きして減圧下で射出成形してもよい。
またこの例の製造方法では、例えばＲＴＭ、ＶａＲＴＭ等の樹脂注入成形によって樹脂の液状の前駆体、または液状の樹脂を上記両領域９、１０内に充てんすることもできる。
【００３８】
これらの方法に用いる樹脂の液状の前駆体としては、前述したモノマーキャストナイロン等の、熱可塑性樹脂のもとになるモノマーやオリゴマーに重合触媒、重合助触媒、反応開始剤等を配合したものが挙げられる。
また液状の樹脂としては、樹脂注入成形によって金型８内に注入が可能で、なおかつ硬化時間の短い液状の熱硬化性樹脂が使用可能である。かかる熱硬化性樹脂としては、前述したフェノール樹脂（レゾール型、ノボラック型）や不飽和ポリエステル樹脂、あるいはタック性や柔軟性等の代わりに即硬化性が付与されたエポキシ樹脂のうち硬化前に液状を呈するものや、反応性希釈剤等を配合して液状としたもの等が使用できる。
【００３９】
また樹脂の液状の前駆体や液状の樹脂には、先の射出成形の場合と同様の理由で同様のフィラーを配合してもよい。
かかる液状の前駆体または樹脂を、例えばＲＴＭ法では型締め力＋ポンプ圧で金型８内に注入し、ＶａＲＴＭ法では金型８内を真空引きして吸引注入する。
そして液状の前駆体の場合は必要に応じて加熱すると、モノマー等が重合反応により樹脂を生成して固化することによって成形体２が形成される。また液状の熱硬化性樹脂の場合は充てん後に加熱して硬化反応させることで成形体２が形成される。
【００４０】
次いで図１(a)(b)を参照して、上記いずれかの方法で形成した成形体２を金型８から取り出した後、歯部３の外周７を従来同様に切削加工して歯１７を形成すると歯車１が完成する。
上記の工程を経て製造される図１(a)の例の歯車１は、前述したように繊維強化複合材からなり高強度で高剛性のスリーブ４と、上記強化繊維を含まない樹脂からなるため柔軟で靭性に優れラトル音等を生じにくい上、耐衝撃性にも優れた歯部３とが樹脂の連続相によって強固に一体に形成され、軽量である。
【００４１】
そのためかかる歯車１を、例えば電動パワーステアリング装置の減速機にウォームホイールとして組み込むことにより、当該減速機の、ひいては電動パワーステアリング装置の大幅な軽量化が可能となる。
本発明の構成は、以上で説明した図の例には限定されない。
例えば金型８のピン１１の位置にシャフトをセットしてインサート成形してもよい。これにより、成形と同時にシャフトが挿通固定された成形体２を形成できる。
【００４２】
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更を施すことができる。 
【符号の説明】
【００４３】
１：歯車、２：成形体、３：歯部、４：スリーブ、５：通孔、６：円環状プリフォーム、７：外周、８：金型、９：第一領域、１０：第二領域、１１：ピン、１２：内周、１３：穴あき円板、１４：組み紐、１５：三次元織物、１６：筒、１７：歯
【図１】
0006414668.tif 000002
【図２】
0006414668.tif 000003
【図３】
0006414668.tif 000004