(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状に織られた又は編まれた布が裏返されながら巻き込まれてなるリング状基材を形成し、前記リング状基材を予備成形する樹脂成形体用リング状補強繊維基材の製造法であって、
前記リング状基材の内径を所定寸法まで拡大した後、熱圧によりその状態を維持させることを特徴とする樹脂成形体用リング状補強繊維基材の製造法。
【請求項２】
筒状に織られた又は編まれた布が裏返されながら巻き込まれてなるリング状基材を形成し、前記リング状基材を予備成形する樹脂成形体用リング状補強繊維基材の製造装置であって、
前記リング状基材の内径を徐々に拡大する円錐形状の導入部と、前記導入部の基部に連続する円柱体部と、前記導入部から前記円柱体部へ移動した前記リング状基材の収容部と、前記収容部に配置された前記リング状基材を円柱体部の軸方向に圧縮する圧縮手段とを備えた樹脂成形体用リング状補強繊維基材の製造装置。
【請求項３】
前記収容部の入口の外周部が、下方から入口に向ってテーパ状に拡がっている請求項２記載の樹脂成形体用リング状補強繊維基材の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂成形体用のリング状補強繊維基材の製造法に関する。また、前記方法を実施するためのリング状補強繊維基材の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂製歯車を成形するためのリング状補強繊維基材として、筒状に織られた又は編まれた筒状体を裏返しながら巻き込みドーナツ状に形成したリング状基材が特許文献１に記載されている。この場合、製造する樹脂製歯車の径に応じて、筒状体の径を変更することになる。製造する歯車に応じて、種々の径の筒状体を織ったり編んだりする作業は極めて煩雑であり、場合によっては、所望の径の筒状体を準備できないこともある。また、歯幅の広い歯車を得ようとすると、リング状基材を積み重ねて歯幅を確保する必要がある。
【０００３】
この対策として、伸縮性をもたせて編んだ帯状基材を重ね巻きして筒状にし、さらにその筒状体を軸方向に蛇腹状に折り畳んだリング状の補強繊維基材が特許文献２に記載されている。しかし、この場合においても、製造する樹脂製歯車の径に応じて、筒状体の径を変更する必要がある。製造する歯車に応じて、種々の長さの帯状基材を準備したり、その帯状基材を重ね巻きしたりする作業は極めて煩雑である。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１５６１２４号公報
【特許文献２】特開２００２−２６６９８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図５はリング状基材製造工程の概要を示したものであり、図４は従来のリング状補強繊維基材の予備成形工程の概要を示したものである。また、図３は従来の製造法の説明図であり、（ａ）はリング状基材の断面図、（ｂ）はリング状補強繊維基材の断面図、（ｃ）は樹脂成形体の断面図を示したものである。
上記特許文献１の技術では、図５に示すように、筒状に織られた又は編まれた筒状体１を裏返しながら巻き込みドーナツ状に形成したリング状基材２としている。このとき、前記リング状基材を、樹脂成形体に近似した形状に予備成形してリング状補強繊維基材とすることが考えられる。すなわち、図４（ａ）に示すように、円柱体部１２’と、リング状基材の収容部１３’と、リング状基材を円柱体部の軸方向に圧縮する圧縮手段１５’とを備えた予備成形金型を準備する。そして、図４（ｂ）〜（ｃ）に示すように、リング状基材２’を円柱体部１２’に挿通して収容部１３’に収容した後、圧縮手段１５’によりリング状基材２’を予備成形する方法である。
【０００６】
しかし、上記の方法では、リング状補強繊維基材３’の内径を大きくしようとすると、円柱体部１２’の外径を大きくする必要があり、リング状基材２’を円柱体部１２’に挿通することが難しい。また、リング状補強繊維基材３’の基材幅を小さくしようとすると、収容部１３’の外径を小さくする必要があり、リング状基材２’を収容部１３’に収容することが難しい。すなわち、上記の方法では、図３に示すように、リング状補強繊維基材３’の内径をリング状基材２’の内径より大幅に拡大することができないという問題がある。また、リング状補強繊維基材３’の基材幅をリング状基材２’の基材幅より大幅に小さくすることができないという問題がある。そのため、製造する樹脂製歯車の径に応じて、筒状体の径を変更することになる。
【０００７】
図２は本発明の実施の形態に係る製造法の説明図であり、（ａ）はリング状基材の断面図、（ｂ）はリング状補強繊維基材の断面図、（ｃ）は樹脂成形体の断面図を示したものである。
本発明が解決しようとする課題は、図２に示すように、リング状補強繊維基材３の内径を大きくする場合においても、用いるリング状基材２を変更することなく、前記内径の大きいリング状補強繊維基材３の製造に対応することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係る方法は、筒状に織られた又は編まれた布が裏返されながら巻き込まれてなるリング状基材を形成し、前記リング状基材を予備成形する樹脂成形体用リング状補強繊維基材の製造法であって、前記リング状基材の内径を所定寸法まで拡大した後、熱圧によりその状態を維持させることを特徴とする（請求項１）。
【０００９】
また、本発明に係る製造装置は、筒状に織られた又は編まれた布が裏返されながら巻き込まれてなるリング状基材を形成し、前記リング状基材を予備成形する樹脂成形体用リング状補強繊維基材の製造装置であって、前記リング状基材の内径を徐々に拡大する円錐形状の導入部と、前記導入部の基部に連続する円柱体部と、前記導入部から前記円柱体部へ移動した前記リング状基材の収容部と、前記収容部に配置された前記リング状基材を円柱体部の軸方向に圧縮する圧縮手段とを備えたことを特徴とする（請求項２）。
前記収容部の入口の外周部は、下方から入口に向ってテーパ状に拡がっていることが好ましい（請求項３）。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る製造法においては、リング状基材の内径を所定寸法まで拡大した後、熱圧によりその状態を維持させるようにしたので、リング状補強繊維基材の内径がリング状基材の内径より大きい場合においても、リング状基材を変更することなく、リング状補強繊維基材を製造することができる。
リング状基材の内径を所定寸法まで拡大した後、加熱、加圧による予備成形を行うことにより、リング状補強繊維基材は予備成形後においてもその状態を維持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る製造法の説明図であり、リング状補強繊維基材の予備成形工程の概要を示したものである。予備成形金型１０は、リング状基材の内径を徐々に拡大する円錐形状の導入部１１と、導入部の基部に連続する円柱体部１２と、導入部から円柱体部へ移動したリング状基材の収容部１３と、収容部に配置されたリング状基材を円柱体部の軸方向に圧縮する圧縮手段１５で構成されている。
【００１２】
先ず、図１（ａ）に示すように、円柱体部１２上に導入部１１を配置し、リング状基材２を導入部１１に挿通する。そして、図１（ｂ）に示すように、リング状基材２の内径を徐々に拡大しながら、リング状基材２を収容部１３に収容する。ここで、導入部１１は、円柱体部１２上に一体となっていてもよい。また、収容部１３の入口の外周部は、下方から入口に向ってテーパ状に拡がっていることが好ましい。これにより、リング状補強繊維基材３の基材幅がリング状基材２の基材幅より小さい場合においても、リング状基材２を容易に収容部１３に収容することができる。
次に、図１（ｃ）〜（ｄ）に示すように、圧縮手段１５によりリング状基材２を収容部１３底部まで押し込んだ後、加熱、加圧による予備成形を行う。加熱、加圧による予備成形を行うことにより、リング状補強繊維基材３は予備成形後においてもその状態を維持できる。ここで、予備成形金型１０は予め所定の温度に昇温されていてもよい。
【００１３】
樹脂成形体を歯部とする樹脂製歯車の製造は、例えば図６に示すように、２個重ねのリング状補強繊維基材３の間に金属製ブッシュ６を配置した状態でこれらを成形金型２０に収容した後に、金型に液状樹脂を注入してリング状補強繊維基材３に含浸させ成形する工程を経る。樹脂成形体に切削加工により歯を形成することにより樹脂製歯車を製造する。
本発明により製造したリング状補強繊維基材は、上記の樹脂製歯車の歯部としてのほか、プーリ等の樹脂成形体のリング状補強繊維基材としても有用である。
【００１４】
本発明を実施するに当たり、リング状補強繊維基材に含浸させる樹脂は、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル、ポリイミド、ＣＰレジン（架橋ポリエステルアミド、架橋ポリアミノアミド）等の熱硬化性樹脂である。
筒状に織られた布の織り方は平織り等であり、筒状に編まれた布の編み方は平編み、ゴム編み等である。後者の編み方では布に伸縮性をもたせることができる。また、布を構成する糸は、アラミド繊維やポリアミド繊維、綿糸等である。
【実施例】
【００１５】
実施例１
メタ型アラミド繊維とパラ型アラミド繊維の混紡糸を筒状に編んだ布を、裏返しながら巻き込んだリング状基材を用意する。このリング状基材は外径８８mm、内径５２mm、厚み２１mmである。
先ず、図１（ａ）〜（ｂ）に示すように、円柱体部１２上に導入部１１を配置し、上記のリング状基材２を導入部１１に挿通する。そして、リング状基材２の内径を徐々に拡大しながら、内径７２mmの円柱体部１２へ収容する。なお、予備成形金型１０は予め１５０℃に昇温されている。次に、図１（ｃ）〜（ｄ）に示すように、圧縮手段１５によりリング状基材２を収容部１３底部まで押し込んだ後、圧力１０MPaで５０秒間加熱、加圧による予備成形を行い、外径９０mm、内径７２mm、厚み１４mmのリング状補強繊維基材３を製造した。
このリング状補強繊維基材３は、２０℃−２０日後においても上記の形状を保持していることを確認した。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係る製造法の説明図であり、リング状補強繊維基材の予備成形工程の概要を示したものである。
【図２】本発明の実施の形態に係る製造法の説明図であり、（ａ）はリング状基材の断面図、（ｂ）はリング状補強繊維基材の断面図、（ｃ）は樹脂成形体の断面図を示したものである。
【図３】従来の製造法の説明図であり、（ａ）はリング状基材の断面図、（ｂ）はリング状補強繊維基材の断面図、（ｃ）は樹脂成形体の断面図を示したものである。
【図４】従来の製造法の説明図であり、リング状補強繊維基材の予備成形工程の概要を示したものである。
【図５】本発明の実施の形態と従来の製造法の説明図であり、リング状基材製造工程の概要を示したものである。
【図６】本発明の実施の形態と従来の製造法の説明図であり、注入成形工程の概要を示したものである。
【符号の説明】
【００１７】
１は筒状に織られた又は編まれた筒状体
２、２’はリング状基材
３、３’はリング状補強繊維基材
４、４’は樹脂製歯車
５、５’は樹脂成形体
６、６’は金属製ブッシュ
１０、１０’は予備成形金型
１１は導入部
１２、１２’は円柱体部
１３、１３’は収容部
１４、１４’は筒状金型
１５、１５’は圧縮手段
２０は成形金型
【図１】
0005045543.tif 000002
【図２】
0005045543.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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