(57)【要約】      （修正有）【課題】リンクプレートをFRPにすることにより軽量・高強度チェーンを実現する。【解決手段】一枚ないしは複数枚重ねたFRPシートを二本の平行に配置したパイプに複数重に捲き掛けて固化し、二本のパイプの相対位置を固定してリンクプレートロッドの芯部３を製作し、芯部３外周に、縦あるいは横糸いずれか一方がパイプの軸に垂直となるようにFRPシート６を配置し、張力を掛けながらFRPシート６を巻き掛けてリンクプレートロッドを製作し、リンクプレートロッドを所要厚さに切断してFRPリンクプレートを製造する。【選択図】図３
2016098956.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに平行に配置された２本のパイプあるいは軸穴あるいは軸を繊維織物シートあるいは線維で包み込んで２本のパイプあるいは軸穴あるいは軸が図２のように眼鏡様配置となるようシート等を巻きつけ樹脂で固めでできた芯部のまわりに繊維織物シート等の縦糸あるいは横糸をパイプ等の軸に直角となるように所要厚さまで巻きつけて樹脂で固化してできる平板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維強化プラスチック製の動力伝達チェーンを構成するリンクプレートの構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
既存の動力伝達用チェーンは金属製とプラスチック製、および金属・プラスチックを併用したもの、短繊維を用いた繊維強化プラスチック（FRP）製等がある。金属チェーンは強度はあるが重い、錆びる、伸びる、駆動速度に制限がある、駆動時の音が大きい、潤滑油が必要など、概して使用上の難点となる特徴がある。一方、樹脂チェーンは金属チェーンに比べ強度は落ちるが軽い、錆びない、駆動時の音が小さい、潤滑油は不要等の特徴がある。また、短繊維を用いたFRP製は、プラスチック製よりは強度、耐摩耗性は上がるが、短繊維が方向性なく互いに絡みあっているのみであるため繊維自体の有する強度を活かすことができない。これらチェーンは、互の短所を補い合う性格のものであるが、互の長所を活かしたものとなっていない。金属製の長所としては、高強度を得られることである。プラスチック製は、金属のような強度はないが、軽い、錆びない、摺動用給油が不要、駆動音が小さい特徴がある。プラスチックチェーンに高強度の特性が付与されれば、金属製・プラスチック製の全長所を持つ従来にない理想的チェーンとなる。本発明は、このチェーンを得ることを課題としている。金属製、プラスチック製は量産性に優れており、従い、販売価格も比較的低廉にできる。理想のチェーンも価格的考慮がなされなければならない。価格の高低は製造工程数に大きく依存することから、製造工程数を低減し、結果としてユーザーに受け入れられる妥当な価格とすることも大きな課題である。
【０００３】
実用に際し、強くて、軽くて、錆びない、伸びない、高速駆動ができる、耐磨耗性が高く、静粛であり、潤滑油を必要としない動力伝達チェーンが望まれている。
【０００４】
FRPは軽くて強度もあり、従って、高速駆動が可能となり、錆びない、繊維の高い剛性ゆえに伸びない、物との衝突音は小さい特徴があり、FRPでチェーンができれば理想のチェーンが得られる。  
【０００５】
下記先行技術文献に見られるように、これまでにFRP製チェーン用リンクプレートの製造方法が検討されている。  特許文献１は、細い繊維を所要の形状まで巻きつけ樹脂で粘着固定していく、いわゆる、フィラメントワインディング法であり、特許文献２は、長繊維の３次元織物シートを平行配置した２本のパイプあるいは中子等に巻きつける、シートワインディング法でリンクプレート外形を有するロッドを作製し、そのロッドをスライスしてリンクプレートを得る方法である。現状のフィラメントワインディング法、シートワインディング法とも、平行配置した２本の孔（軸）の内周部に繊維を配向することができない。内周部に繊維を配向するには特許文献１の図６、図７のように２本の孔（軸）周りに巻きつけた外周部繊維を内周部に押し曲げて互を接着せざるを得ない。この方法で作ったリンクプレートは繊維の強度を活かしきれない欠点がある。何故ならば、リンクプレートの２つの孔（軸）に引張り力が働くと、強度評定は押し曲げて接着した部分の接着強度（引き剥し強度＝樹脂の引張り強度）となるためである。仮に、引き剥がしが起こると繊維はいわば弛んだ状態となるため、軸/軸の負荷は押し曲げた繊維を引き伸ばすように働き、結果として軸間間隔が伸びることになる。繊維の強度を活かすには弛みのない繊維自体を直接に引張るようにする必要がある。特許文献２で製作されたリンクプレートは２本の孔（軸）の外周に巻かれた繊維自体に引張力が働くため、繊維強度を活かすことができる。しかしながら、内周部には繊維配向がないため、リンクプレートに捻り等が加わった場合にリンクプレートの孔に取り付けられるパイプ等軸材に緩みが発生する欠点がある。本来、チェーン荷重は引張り力が優勢であるが、駆動時のみならず、チェーンの取り付け作業中等にもチェーンには引張り力以外の外力の掛かる場合がある。リンクプレートの孔（軸）間隔の変動は、スプロケットとの噛み合いを悪くし、動力伝達能力を悪くすることから、孔（軸）間隔の変動を押さえる必要がある。特許文献１の図８は内周部を樹脂で満たす方法を提示しているが、樹脂のみでは強度的に不満足である。特許文献３は、内周部にも繊維材を配向する方法を提示しているが、内周部を薄い繊維シートで満たすにはその繊維シート量が多くなる欠点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６１−２１１５５７号公報
【特許文献２】特開２００３−１０６３８０号公報
【特許文献３】特開２０１３−２２１５５０号広報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
先行技術文献の諸製法の欠点の克服が課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
課題は、特許文献１の図６、図７のように、二つの孔（軸）に長繊維を幾重かに巻き掛け、巻きかけた長繊維を樹脂で固めたものを、いわば芯部とし、この芯部の周りに張力をかけた状態の繊維を巻きつけてリンクプレート形状を製作することにより克服できる。リンクプレートにかかる張力は芯部周りに巻いた長繊維が受け持つ。一方、芯部もFRP製であるのでその形状を変形しようとする負荷に対し、先行特許文献１あるいは２の製法によるものより耐性がある。この耐性は、巻き掛け数が多いほど高まる。製法としては、フィラメントワインディング法、シートワインディング法共に可能である。この製法では、芯部と外周巻き掛け繊維部との間に空間ができる。引っ張り強度以外の負荷に対する耐性は、芯部の長繊維部が受け持つので、この空間は、そのままでもよいが、先行特許文献１・図８のように樹脂あるいはFRPで埋めれば、強度向上に寄与する。なお、芯部とその周りに巻きかける繊維とは別シートでもよいし、あるいは連続したシートを用いてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のチェーンは軽量、高強度、伸びない、錆びない、摺動用給油不要、高速駆動が可能、耐磨耗性が高い、駆動時音は静かであり、現在使われている多様なチェーンを代替できる。特に、大型動力伝達装置においては、チェーンの重量軽減は装置の伝達効率を大きく向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】チェーンの一般的構造図
【図２】リンクプレートの芯部製造の方法
【図３】芯部周りに長繊維シートを巻きつけてできるリンクプレート切り出しロッド
【図４】リンクプレート（実施例１）
【図５】芯部/外周部間を樹脂等で埋めたリンクプレート（実施例２）
【図６】全複合材製チェーン
【発明を実施するための形態】
【００１１】
1枚ないしは複数枚のFRPシートを二本のパイプないしロッドに捲きつけて芯部を製作し、芯部外周にFRPシートを巻き掛けロッドを製作し、当ロッドを所要厚さに切断してFRPリンクプレートを製造する。あるいは、繊維の巻き掛け（フィラメントワインディング）で所要厚さのリンクプレートを作ることもできる。
【実施例１】
【００１２】
図２は、一枚ないしは複数枚重ねたFRPシートを二本の平行に配置したパイプ２に複数重に捲き掛けて固化し、二本のパイプの相対位置を固定して得られるリンクプレートロッドの芯部３を示す。図２ではFRPシートがパイプ２の外周に完全に沿って巻かれているが、先行特許文献１の図６、図７のように必ずしも全周に密着している必要はない。また、パイプ上半部を捲き掛けたシートとパイプ下半部を巻き掛けたシートがパイプ間で、上半・下半シート間に隙間があってもよいが、その隙間に樹脂等を充填するのが望ましい。
【００１３】
図３は芯部の周りに所要の外形寸法が得られるまでFRPシート６を巻きつけて得られたリンクプレートロッドを示す。FRPシート（織物）の縦あるいは横糸いずれか一方がパイプ２の軸に垂直となるようにシートを配置し、張力を掛けながら巻き掛ける。
【実施例２】
【００１４】
図４はパイプ軸と直角に所要厚さに図３で得られたリンクプレートロッドをスライスして得られた、リンクプレートである。
【００１５】
図５は図４の芯部と外周部との間の隙間を樹脂あるいはFRPで埋めた例を示す。
【００１６】
得られたリンクプレートを用いてチェーンを構成するには、図１に見られるように２枚のリンクプレートをピン等で結合し、リンクプレートがピンから離脱しないようにする必要がある。金属チェーンでは、ピンのカシメ等により離脱を防止しているが、複合材のピン等を用いる場合には接着あるいはピン端部を加熱変形することにより緊結することができる。図６は図４と図５で構成された全複合材製ホローピンチェーンイメージである。図４同志、図５同志でチェーンを構成することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
現在主流である金属チェーン、プラスチックチェーンに対し、これらチェーンの長所を全て併せ持つチェーンを提供する。既存チェーンに取って代わることができる。
金属チェーンは重いがゆえに、動力伝達に際し、チェーン駆動エネルギーを余分に食う、あるいは、軽量ではあるがプラスチックチェーンでは強度が足りない等、従来チェーンの短所を全て克服したチェーンが、産業上希求されている。複合材チェーンは産業機械等のエネルギー効率を大きく改良する。
【符号の説明】
【００１８】
１    リンクプレート
２    複合材パイプあるいは軸穴
３    芯部
５    樹脂等隙間埋め材
６    FRPシート
【図１】
2016098956.tif 000003
【図２】
2016098956.tif 000004
【図３】
2016098956.tif 000005
【図４】
2016098956.tif 000006
【図５】
2016098956.tif 000007
【図６】
2016098956.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成27年4月2日(2015.4.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに平行に配置された２本のパイプあるいは軸穴あるいは軸を繊維織物シートあるいは繊維で包み込んで２本のパイプあるいは軸穴あるいは軸が図２のように眼鏡様配置となるようシートあるいは繊維を巻きつけ樹脂で固めてできた芯部を有し、芯部のまわりに繊維織物シートあるいは繊維の縦糸あるいは横糸をパイプあるいは軸穴あるいは軸に直角となるように所要厚さまで巻きつけて樹脂で固化してできるリンクプレート。
【手続補正書】
【提出日】平成27年9月19日(2015.9.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに平行に配置された２本の軸穴あるいはパイプあるいは軸（以下軸穴）に繊維織物シートあるいは繊維を２本の軸穴に懸けわたし巻きつけ、巻きつけたものを樹脂で固め軸穴間に板状の複合材物を形成して、図２のように２本の軸穴を連結してできる芯部と、図３のように芯部の外周に直接繊維織物シート等の縦糸あるいは横糸を軸穴の軸に直角となるように所要厚さまで巻きつけて樹脂で固めてできる外周部とからなるリンクプレート。