JP2000335825A - 線条積層成形物の製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】一カ所にのみ開口部を設けた線条積層成形物の
製造が可能であり、且つ、線条積層成形物が美しい模様
を形成することのできるものとする。 【解決手段】本発明は、回転する型枠に線条を、逆方向
に回転する糸巻きにより、巻き付けて線条積層成形物を
製造する装置において、型枠回転軸の糸巻き回転軸に対
する進入角度を自動的に変化させる回動機構を設け、該
回動機構による型枠回転軸の糸巻き回転軸に対する進入
角度の範囲を、９０度以上且つ９０度付近で、線条が型
枠の北極点を通過するが型枠の中心点を通過しない所定
角度から２７０度未満且つ２７０度付近で線条が型枠の
北極点を通過するが型枠の中心点を通過しない所定角度
の範囲とし、該回動機構により上記範囲で型枠回転軸の
進入角度を変化させることを特徴とする線条積層成形物
の製造装置を提供するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、型枠回転軸により
一方向に回転する型枠に、接着成分が浸透している線条
を、型枠の周りを型枠回転方向と逆方向に回転する糸巻
きにより、巻き付けて線条積層成形物を製造する装置に
関するものであり、主として、ポリエステル糸、ガラス
繊維、綿糸、絹糸等の線条により照明器具の化粧カバー
を製造することを目的に開発されたものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、美しい線条積層成形物を製造する
ため、例えば、型枠が球形状の場合、線条がその球形状
の中心点、即ち型枠の中心点を通る線条積層成形物の製
造装置が存在した。しかし、この様な製造装置により成
形される物は、上下に開口部を有する物となり、開口部
を一カ所とする線条積層成形物の製造ができないなど、
できあがる線条積層成形物が有る程度限定されるもので
あった。

【０００３】又、線条が型枠の中心点を通り、上下に開
口部を設けた線条積層成形物の場合、線条積層成形物に
形成される模様もある程度限定されるものであった。こ
のような線条積層成形物にあっては、開口部付近で線条
が密集して巻き付けられるため、開口部の口径に応じた
円形模様が形成される。この円形模様の口径の大きさを
変えることにより、線条積層成形物に一定間隔の連続す
る区切り模様としての段々巻きの模様を作ることができ
た。しかしこの場合には、型枠回転軸の糸巻き回転軸に
対する進入角度を変更するため一回一回機械を止め、手
作業で型枠回転軸の進入角度の変更を行う必要があり、
自動化は困難であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
を解決しようとするもので、第１に、一カ所にのみ開口
部を設けた線条積層成形物の製造が可能であり、且つ、
線条積層成形物が美しい模様を形成することのできる製
造装置を提供すること、第２に、一回一回機械を止めな
い自動装置においても、線条の密集現象による渦巻き模
様を呈する線条積層成形物、更には、線条の密集現象を
なくしたランダムな模様の線条積層成形物の製造が可能
な装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、型枠回転軸により一方向に回転する型枠
に、接着成分が浸透している線条を、型枠の周りを型枠
回転方向と逆方向に回転する糸巻きにより、巻き付けて
線条積層成形物を製造する装置において、型枠回転軸の
糸巻き回転軸に対する進入角度を自動的に変化させる回
動機構を設け、該回動機構による型枠回転軸の糸巻き回
転軸に対する進入角度の変化の範囲を、９０度以上且つ
９０度付近で線条が型枠の北極点を通過するが型枠の中
心点を通過しない所定の角度から、２７０度未満且つ２
７０度付近で線条が型枠の北極点を通過するが型枠の中
心点を通過しない所定の角度の範囲内とし、該回動機構
により上記範囲で型枠回転軸の進入角度を変化させるこ
とを特徴とする線条積層成形物の製造装置を提供するも
のである。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、実施例と共に発明の実施の
形態について説明する。図１は、本発明に係る線条積層
成形物の製造装置の概要図である。線条積層成形物の製
造装置は、糸巻き部１と型枠部２よりなるものである。
糸巻き部１には、線条案内１１、１１′を有する糸巻き
１２と、変速機１７を介してモータ１６に連結される糸
巻き回転軸１３と、ボビン状に巻かれた線条１４とが設
けられている。

【０００７】糸巻き１２は、図１に示されるように、型
枠２１の干渉を避けるため鉤形の形状とされている。糸
巻き１２の内側には、鉤形の先端部付近と曲折部付近の
２カ所に、線条案内１１、１１′が設けられている。糸
巻き１２は、糸巻き回転軸１３の端部付近に固着されて
いる。従って、糸巻き１２は、糸巻き回転軸１３の回転
と同期して回転する。

【０００８】糸巻き回転軸１３は、モータ１６により一
定方向にのみ回転自在とされている。本実施例では、右
方向にのみ回転自在である。又、変速機１７により回転
速度の変更も可能とされている。これにより、糸巻き回
転軸１３の端部に固着される糸巻き１２も右方向にのみ
回転自在であり、又、回転速度の変更が可能とされてい
る。糸巻き回転軸１３は、線条１４の通過道を形成する
ため中空の円筒形状をした軸とされる。

【０００９】線条１４の材料は、ポリエステル糸、ナイ
ロン糸、綿糸、絹糸、ガラス繊維等である。線条１４
は、ボビン状に巻かれた状態から取り出され、接着成分
である樹脂液１５に浸透し、表面上に浸着している必要
以上の樹脂液１５を一旦ローラにより振り落とした後、
糸巻き回転軸１３の中空部を貫通して線条案内１１′、
１１に導かれ、図１中、糸巻き１２の下方に位置する型
枠２１に向かって垂下されている。線条１４を樹脂液１
５に浸透するのは、線条１４を型枠２１に巻き付け糸道
１８よりなる線条積層成形物を乾燥させた際に、線条積
層成形物が定形を保持するようにするためである。樹脂
液１５の代わりに糊剤を用いても良い。

【００１０】尚、線条１４の材料として絹糸を使用する
場合、生糸（蚕の繭からとったままでまだ練っていない
絹糸）には、膠状物質（ニカワのような粘りけのある物
質）であるセリシンが、繊維構成物質であるフィブロイ
ンを包む形となっているため、樹脂液１５を用いること
なく、定形的な線条積層成形物を製造することが可能で
ある。

【００１１】次に、型枠部２には、型枠２１と、型枠２
１の中心点に向かった型枠回転軸２２と、型枠回転軸２
２を回転させる型枠回転機構３と、型枠回転軸２２の糸
巻き回転軸１３に対する進入角度を変化させる回動機構
４が設けられている。

【００１２】型枠２１は、型枠回転軸２２により、糸巻
き１２の回転範囲内に位置する。又、型枠２１の中心
点、即ち、型枠回転軸２２が、糸巻き回転軸１３に対し
て同一水平面上に位置するよう設けられている。又、型
枠２１は、糸巻き１２の回転と逆方向にのみ回転自在と
する。これにより、線条１４を型枠２１に早く確実に巻
き付けるものである。本実施例では、型枠２１は左方向
にのみ回転自在とされている。

【００１３】軌道２４の上を走行する台車２５の上に、
型枠回転軸２２の装備された型枠回転機構３が固定され
ている。台車２５は、別設の駆動モータ（図示されてい
ない）により軌道２４上を走行する。軌道２４は、型枠
２１の中心点を中心とする円弧状のもので、台車２５の
走行範囲は、糸巻き回転軸１３の進入角度と一致させら
れている。

【００１４】型枠回転軸２２は、回動機構４により、糸
巻き回転軸１３に対する進入角度の変化の範囲を、９０
度以上且つ９０度付近で線条１４が型枠２１の北極点を
通過するが型枠２１の中心点を通過しない所定の角度か
ら、２７０度未満且つ２７０度付近で線条１４が型枠２
１の北極点を通過するが型枠２１の中心点を通過しない
所定の角度の範囲とし、該範囲で進入角度を変化させ
る。進入角度の変化は、台車２５の走行による。

【００１５】線条１４が型枠２１の北極点を通過するが
中心点を通過しないのは、線条積層成形物の開口部を一
カ所にのみ設けるためである。又、型枠回転軸２２が、
糸巻き回転軸１３に対して進入角度の範囲を、９０度以
上９０度付近の所定の角度から２７０度未満且つ２７０
度付近の所定の角度の範囲内で変化させるのは、線条積
層成形物に種々の模様を形成するためである。

【００１６】型枠回転軸２２の糸巻き回転軸１３に対す
る巻きつけ開始時の進入角度は、線条積層成形物の開口
部の広さをどれくらいにするかにより決定される。線条
積層成形物の開口部を広くしたいときには、型枠回転軸
２２の糸巻き回転軸１３に対する進入角度を大さく設定
し、線条積層成形物の開口部を狭くしたいときには、型
枠回転軸２２の糸巻き回転軸１３に対する進入角度は小
さく（９０度以上で、９０度に向かって小さく）設定す
る。

【００１７】型枠回転軸２２と連結する型枠回転機構３
の駆動源はモータ２３である。モータ２３を回転させる
ことによりプーリ及び歯車を介して、型枠回転軸２２を
回転させ、型枠２１を回転させるのである。

【００１８】１８０度以外の進入角度で型枠回転軸２２
が進入しているとき、糸巻き１２の回転を一定とする
と、型枠２１を速く回転する程、型枠２１に巻きつけら
れる糸道１８のピッチ幅は広くなり、型枠２１を遅く回
転する程、糸道１８のピッチ幅は狭くなる。逆に型枠２
１の回転を一定とすると、糸巻き１２を速く回転する
程、糸道１８のピッチ幅は狭くなり、糸巻き１２を遅く
回転する程、糸道１８のピッチ幅は広くなる。これによ
り、線条１４を型枠２１に所望のピッチ幅に確実に巻き
付けることができる。

【００１９】

【実施例】以下図１乃至図３に従って、線条積層成形物
の製造装置の第１実施例について説明する。第１実施例
では、線条１４はポリエステル糸を用い、型枠２１は球
形状を用い、線条積層成形物として一つの開口部２６を
設けた照明器具の化粧カバー（電気笠）を製造する。線
条積層成形物に現れる糸道１８の密集現象による模様は
渦巻き模様とする。

【００２０】型枠２１は、糸巻き１２より導かれた線条
１４が、型枠２１の北極点２７（型枠回転軸２２の延長
線２９上で型枠２１の中心点２８を通る型枠２１の先端
部）を通るように位置させる。この時、型枠回転軸２２
は、回動機構４により、糸巻き回転軸１３に対する進入
角度を１０５度に設定されている。図２はこの状態を表
したものである。

【００２１】渦巻き模様の線条積層成形物を形成するに
は、先ず、モータ１６により糸巻き１２を右回転させる
と共に、モータ２３により型枠２１を左回転させる。こ
れにより、全ての糸道１８が北極点を通ると共に、南極
側に開口部２６を形成して型枠２１のほぼ全体（開口部
２６内を除く）に糸道１８を一面に形成する。このと
き、全ての糸道が北極点を通るため、北極点は糸道１８
の交点が密集し、渦巻きの中心点となる。又、開口部２
６付近でも糸道１８が他の部分に比較して密集している
ため、開口部２６の口径に応じた円形模様が現れる。

【００２２】次に、モータ１６及びモータ２３の駆動に
加え、回動機構４のモータ（図示されていない）を駆動
させる。該回動機構４のモータの駆動により型枠２１を
装着した型枠回転軸２２は、糸巻き回転軸１３に対する
進入角度を、同一平面上で糸巻き回転軸１３に対して１
０５度から１８０度の方向に向かって連続的に等速で回
動する。

【００２３】これにより、図３に示されるように、北極
側の糸道１８の密集点Ａ、Ａ′は、徐々に右への回転を
伴いながら赤道側へと移動し、南極側の糸道１８の密集
点Ｂ、Ｂ′は徐々に左への回転を伴いながら赤道側へと
移動する。

【００２４】このように、糸巻き１２及び型枠２１の回
転に加え回動機構４の回動を加えると、北極点２７から
赤道へ向かう渦巻き模様と、開口部２６から赤道へ向か
う渦巻き模様とが、赤道付近で一体となる渦巻き模様が
形成される。

【００２５】第１実施例では、上記模様を形成するた
め、回動機構４の回動が連続した等速での片道１回であ
るのに対して、型枠２１の回転が１０回転であり、糸巻
き１２の回転が８００回転である。この場合、渦巻き
は、北極側から１０段と開口部側から１０段の計２０段
形成される。尚、型枠２１の回転を糸巻き１２の回転に
対して遅くすると渦巻きの線はハッキリと現れ、型枠２
１の回転を糸巻き１２の回転に対して速くすると渦巻き
の線はボケる。

【００２６】第２実施例は、第１実施例と共通する。相
違するのは、第１実施例が、回動機構４の回動が片道１
回に限定されているのに対し、第２実施例では、連続的
往復運動をすることである。本実施例では、回動機構４
が片道６回（３往復）回動し、型枠２１の回転が６０回
転、糸巻き１２の回転が７２０回転である。

【００２７】回動機構４の回動が片道６回と多くなり、
型枠２１の回転が糸巻き１２の回転に対して速くなるこ
とにより、糸道１８の交点や糸道１８自体の密集が解消
され、渦巻きの線が強調されなくなる。これにより糸道
１８は、ランダムな透かし模様を形成する。回動機構４
の回動及び型枠２１の回転をさらに速くし、且つ糸巻き
１２の回転を多くすることにより、ランダムで且つ透き
間のない、模様が形成される。

【００２８】請求項４に係る発明は、型枠回転軸の進退
機構３０を設けたことを特徴とする線条積層成形物の製
造装置である。進退機構３０は、シリンダー等にて自動
制御可能なものが好ましい。進退機構３０により、長尺
円筒形等の線条積層成形物の製造を可能とすると共に、
進退機構３０による型枠２１の移動により、口径（開口
部の大きさ）を変化させたり、ランダム模様を現したり
することも可能である。

【００２９】尚、本実施例では、線条積層成形物として
照明器具の化粧カバー（電気笠）を製造したが、型枠２
１を取り変えることにより、帽子、箱体、広幅不織布、
壁材、浮子、置物等種々の線条積層成形物を製造するこ
とが可能である。

【００３０】

【発明の効果】本発明は、如上のように構成されるため
以下のような効果を発揮する。第１に、線条積層成形物
の製造装置において、回動機構による型枠回転軸の糸巻
き回転軸に対する進入角度の変化の範囲を、９０度以上
且つ９０度付近で線条が型枠の北極点を通過するが型枠
の中心点を通過しない所定の角度から、２７０度未満且
つ２７０度付近で線条が型枠の北極点を通過するが型枠
の中心点を通過しない所定の角度の範囲内とし、上記範
囲で型枠回転軸の進入角度を変化させることにより、線
条積層成形物の開口部を一カ所にのみ設けた線条積層成
形物の製造も可能となり、幅広い線条積層成形物の製造
が可能となった。

【００３１】第２に、請求項２の発明の効果であるが、
線条積層成形物の製造装置において、回動機構による型
枠回転軸の糸巻き回転軸に対する進入角度が巻き付け開
始地点では糸巻き回転軸に対して約９０度以上で線条が
型枠の北極点を通過するが型枠の中心点を通過しない所
定の角度であり、巻き付け完了地点では糸巻き回転軸に
対して約１８０度であり、該回動機構により上記範囲で
型枠回転軸の進入角度を連続的一方向に等速で変化させ
ることとしため、従来の装置のように、一回一回機械を
止めるることなく自動装置により渦巻き模様の線条積層
成形物の製造が可能となった。

【００３２】第３に、請求項１の発明で可能なものであ
るが、巻き付け完了地点を、２７０度未満且つ２７０度
付近で線条が型枠の北極点を通過するが型枠の中心点を
通過しない所定の角度までとすることにより、渦巻き模
様を重ね合わせることができ、趣の異なる模様を表現す
ることができる。

【００３３】第４に、請求項３の効果ではあるが、回動
機構による型枠回転軸の糸巻き回転軸に対する進入角度
の範囲が、巻き付け開始地点では糸巻き回転軸に対して
約９０度以上で線条が型枠の北極点を通過するが型枠の
中心点を通過しない所定の角度であり、巻き付け完了地
点では糸巻き回転軸に対して約１８０度であり、該回動
機構により上記範囲で型枠回転軸の進入角度を連続的往
復運動にて変化させることにより、線条の密集現象によ
る模様の発生を押さえ、ランダムな模様の線条積層物の
製造が、簡単且つ自動的に可能となった。

【００３４】第５に、請求項４の発明の効果であるが、
型枠回転軸に糸巻き方向への自動進退機構を設けたこと
により、細長い形状の線条積層成形物の製造に対応でき
るのみでなく、該自動進退機構の動作のみで渦巻き模様
を有する線条積層成形物を製造できるものとなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】線条積層成形物の製造装置の概要図

【図２】巻き付け開始時における型枠と糸道の関係を示
す説明図

【図３】渦巻き模様の現れ方を示す説明図

【符号の説明】

１．．．．．．．糸巻き部 ２．．．．．．．型枠部 ３．．．．．．．型枠回転機構 ４．．．．．．．回動機構 １１、１１′．．線条案内 １２．．．．．．糸巻き １３．．．．．．糸巻き回転軸 １４．．．．．．線条 １５．．．．．．樹脂液 １６、２３．．．モータ １７．．．．．．変速機 １８．．．．．．糸道 ２１．．．．．．型枠 ２２．．．．．．型枠回転軸 ２４．．．．．．軌道 ２５．．．．．．台車 ２６．．．．．．開口部 ２７．．．．．．北極点 ２８．．．．．．中心点 ２９．．．．．．延長線 ３０．．．．．．進退機構 Ａ、Ａ′．．．．北極側の密集点 Ｂ、Ｂ′．．．．南極側の密集点

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】型枠回転軸により一方向に回転する型枠
   に、接着成分が浸透している線条を、型枠の周りを型枠
   回転方向と逆方向に回転する糸巻きにより、巻き付けて
   線条積層成形物を製造する装置において、型枠回転軸の
   糸巻き回転軸に対する進入角度を自動的に変化させる回
   動機構を設け、該回動機構による型枠回転軸の糸巻き回
   転軸に対する進入角度の変化の範囲を、９０度以上且つ
   ９０度付近で線条が型枠の北極点を通過するが型枠の中
   心点を通過しない所定の角度から、２７０度未満且つ２
   ７０度付近で線条が型枠の北極点を通過するが型枠の中
   心点を通過しない所定の角度の範囲内とし、該回動機構
   により上記範囲で型枠回転軸の進入角度を変化させるこ
   とを特徴とする線条積層成形物の製造装置。
2. 【請求項２】回動機構による型枠回転軸の糸巻き回転軸
   に対する進入角度が、巻き付け開始地点では糸巻き回転
   軸に対して約９０度以上で線条が型枠の北極点を通過す
   るが型枠の中心点を通過しない所定の角度であり、巻き
   付け完了地点では糸巻き回転軸に対して約１８０度であ
   り、該回動機構により上記進入角度の範囲で型枠回転軸
   の進入角度を連続的一方向に等速で変化させることを特
   徴とする請求項１記載の線条積層成形物の製造装置。
3. 【請求項３】回動機構による型枠回転軸の糸巻き回転軸
   に対する進入角度が、巻き付け開始地点では糸巻き回転
   軸に対して約９０度以上で線条が型枠の北極点を通過す
   るが型枠の中心点を通過しない所定の角度であり、巻き
   付け完了地点では糸巻き回転軸に対して約１８０度であ
   り、該回動機構により上記進入角度の範囲で型枠回転軸
   の進入角度を連続的往復運動にて変化させることを特徴
   とする請求項１記載の線条積層成形物の製造装置。
4. 【請求項４】型枠回転軸に糸巻き方向への自動進退機構
   を設けたことを特徴とする請求項１記載の線条積層形成
   物の製造装置。