JP2002307566A - フィラメントワインディング用マンドレル - Google Patents
フィラメントワインディング用マンドレルInfo
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Abstract
されたガイドリング3を着脱可能に取り付けたフィラメ
ントワインディング用マンドレルについて、ガイドリン
グ3の取り付け作業性に優れたフィラメントワインディ
ング用マンドレルとする。 【解決手段】 ガイドリング3を、マンドレル本体1と
ガイドリング3の少なくともいずれか一方に設けられた
磁石5によってマンドレル本体1に吸着させることで取
り付ける。
Description
ンディング装置のフィラメントワインディング用マンド
レルに関する。更に詳しくは、繊維強化プラスチック製
筒状製品の製造に用いられるフィラメントワインディン
グ装置において、筒状製品を形作るために、カーボンフ
ァイバーやガラスファイバーなどの強化繊維に樹脂を含
浸させたロービングを巻き付ける芯材として用いられる
フィラメントワインディング用マンドレルに関する。
のパイプや容器の製造に用いられるフィラメントワイン
ディング用マンドレルとして、マンドレル本体の両端部
と駆動軸との間に段差部を設け、該段差部にマンドレル
本体の外径と同一径以下で、かつ周方向に沿って所定ピ
ッチで規制部(ガイド)が突設された規制リング(ガイ
ドリング)をマンドレル本体と一体回転可能かつ着脱可
能に固定したものが知られている(特開2000−10
2984号公報)。また、この公報には、ガイドリング
をマンドレル本体と一体回転可能かつ着脱可能に固定す
るために、内周部にキー溝が形成されたガイドリング
を、このキー溝と同様のキー溝が形成された段差部に、
両キー溝の位置を合わせて嵌め込んだ後、両キー溝にキ
ーを差し込んで固定することが開示されている。
ー溝とキーによる固定は、ガイドリングのキー溝と段差
部のキー溝の位置を合わさなければキーが差し込めない
ので、ガイドリングの取り付け作業性が悪い問題があ
る。
ントワインディング用マンドレルによるロービングの巻
き取りは、マンドレル本体上を通って一端のガイドリン
グのガイド間に導いたロービングを、このガイドリング
の外側に露出している駆動軸の端部に1/2〜1回転程
度巻き付けた後折り返して、再び同じ側のガイドリング
のガイド間を通して他端のガイドリングのガイド間へ導
き、同様に他端側の駆動軸の端部にもロービングを巻き
付けることを繰り返しながら行われる。
ービングを、マンドレル本体の端部付近で切断してガイ
ドリングを取り外す作業が行われるが、ガイドリングの
抜き取り方向に位置する駆動軸端部にロービングの切断
端部が巻き付いていることから、この切断端部を除去し
た後でないとガイドリングを取り外すことができず、取
り外し作業性が悪い問題もある。
しは、手作業で行われているが、生産性を向上させるた
めには、これを自動化することが望まれる。
ディング用マンドレルは、上記のように、ガイドリング
の取り付け及び取り外し作業性が不十分で、これを自動
化する障害となっている。
れたもので、ガイドリングの取り付け作業性に優れたフ
ィラメントワインディング用マンドレルを提供するこ
と、ガイドリングの取り外し作業性に優れたフィラメン
トワインディング用マンドレルを提供すること、更には
ガイドリングの取り付け作業性及び取り外し作業性共に
優れたフィラメントワインディング用マンドレルを提供
することを目的とする。
マンドレル本体の両端に、ガイドが突設されたガイドリ
ングを着脱可能に取り付けたフィラメントワインディン
グ用マンドレルにおいて、ガイドリングが、マンドレル
本体とガイドリングの少なくともいずれか一方に設けら
れた磁石によってマンドレル本体に吸着されていること
を特徴とするフィラメントワインディング用マンドレル
を提供するものである。
方向に複数の分割片に分割されており、この分割片が分
離可能に一体化されていること、分割片が、ガイドリン
グの中心軸方向にのみスライド可能な凸部と凹部の嵌め
合わせにより一体化されていること、分割片が、磁石に
より一体化されていることをその好ましい態様として含
むものである。
両端に、ガイドが突設されたガイドリングを着脱可能に
取り付けたフィラメントワインディング用マンドレルに
おいて、ガイドリングが、ガイドが突設されたガイドリ
ング本体と、ガイドリング本体の外径より小さく、かつ
ガイドリング本体の外端側から同軸に外方に延出した筒
部とを備えていることを特徴とするフィラメントワイン
ディング用マンドレルを提供するものである。
が、マンドレル本体とガイドリング本体の少なくともい
ずれか一方に設けられた磁石によってマンドレル本体に
吸着されていることをその好ましい態様として含むもの
である。
両端に、ガイドが突設されたガイドリングを着脱可能に
取り付けたフィラメントワインディング用マンドレルに
おいて、ガイドリングが、ガイドが突設されたガイドリ
ング本体と、ガイドリング本体の内周側に、ガイドリン
グ本体の内端側にのみ抜き出し可能に嵌め込まれた内側
リングと、ガイドリング本体の外径より小さく、かつ内
側リングの外端側から同軸に外方に延出した筒部とを備
えており、ガイドリング本体が、マンドレル本体とガイ
ドリング本体の少なくともいずれか一方に設けられた磁
石によってマンドレル本体に吸着されていることを特徴
とするフィラメントワインディング用マンドレルを提供
するものである。
内周面がマンドレル本体方向に拡径するテーパ面となっ
ていると共に、内側リングの外周面がこのガイドリング
本体のテーパ面に対応するテーパ面となっており、両テ
ーパ面同志が嵌め合わされていることをその好ましい態
様として含むものである。
に説明する。
ディング用マンドレルの第1の例を示す断面図である。
ービング(図示されていない)の巻き取り時に、両端か
ら外方に突き出た駆動軸2を介して回転されるものであ
る。このマンドレル本体1は、本例においては円筒形で
あるが、角筒形とすることもできる。
ング3が取り付けられている。本例におけるガイドリン
グ2は、外径が上記マンドレル本体1の外径と等しいか
やや小さいドーナツ形をなす部材で、内周部に駆動軸2
が挿入されて、マンドレル本体1の両端にそれぞれ宛わ
れている。
が突設されている。このガイド4は、ロービングのマン
ドレル本体1への巻き付け位置を規制するもので、所定
ピッチで突設されていて、各ガイド4間にロービングが
通されるものである。
棒状のピンで構成されているが、板状のフィンで構成す
ることもできる。また、本例のガイド4は、1列に形成
されているが、ジグザグに位置をずらせて2列以上設け
ることもできる。
ドレル本体1側)の端面には、磁石5が埋設されてお
り、ガイドリング3はこの磁石5の磁力によってマンド
レル本体1に吸着されていることで、マンドレル本体1
と共に回転されるものとなっている。
いることから、上記のようにガイドリング3に磁石5を
設けておき、この磁力で吸着させることで、ガイドリン
グ3をマンドレル本体1と共に回転できるように取り付
けることができる。特に、ガイドリング3の取り付け状
態が不安定なのは、ロービングの巻き付け初期段階のみ
であり、数回ロービングを巻き付けた後は、巻き付けら
れたロービングの張力と巻き付き力で押さえ付けられて
取り付け状態が安定する。巻き付け初期段階は、通常、
定常運転に入る前の比較的緩やかな運転時期であること
から、大きな力がガイドリング3に加わりにくく、磁石
5としてそれほど強い磁力のものを用いなくても、ガイ
ドリング3を空回りさせることなくマンドレル本体1と
共に回転させることができる。
付けを行うようにすると、少なくともマンドレル本体1
の端面が磁性体で構成されていれば、ガイドリング3の
内周部に駆動軸2を差し込みさえすれば、周方向の位置
合わせを行うことなく、確実にガイドリング3を取り付
けることができる。従って、取り付け作業性がよく、こ
の取り付け作業の機械による自動化も容易である。ま
た、上記のように、磁石5はそれほど磁力の強いもので
なくてもよいことから、マンドレル本体1から引き外し
にくくなることも防止することができる。
端面がアルミニウムなどの非磁性体で構成されている場
合、図示される例とは逆に、マンドレル本体1の端面に
磁石5を埋設しておき、ガイドリング3を鋼などの磁性
体で構成することで、同様にガイドリング3の取り付け
を行うことができる。マンドレル本体1の少なくとも端
面とガイドリング3の両者が非磁性体である場合には、
両者の対向面にそれぞれ異なる磁極が向き合うように環
状に磁石5を埋設しておけばよい。更に、マンドレル本
体1の少なくとも端面とガイドリング3の両者が磁性体
で構成されている場合、本例のようにガイドリング3に
磁石5を埋設するのではなく、マンドレル本体1の端面
に磁石5を埋設してもよく、またガイドリング3とマン
ドレル本体1の両者に磁石5を埋設してもよい。
されるガイドリング3の他の例を示す外端側端面の正面
図で、いずれのガイドリング3も、周方向に2つの分割
片6a,6bに分割されており、この分割片6a,6b
が分離可能に一体化されている。
分割片6a,6bを、ガイドリング3の軸方向にのみス
ライド可能な凸部7と凹部8の嵌め合わせにより一体化
したものとなっている。この凸部7と凹部8は、それぞ
れ分割面に対向して形成されている。凸部7は、ガイド
リング3の中心軸に直角方向の断面形状が逆台形状をな
し、分割面をガイドリング3の中心軸方向に縦断するも
のとなっており、凹部8はこの凸部7の断面形状に対応
する断面形状をなし、やはり分割面をガイドリング3の
中心軸方向に縦断するものとなっている。また、図2
(b)に示されるガイドリング3は、分割片6a,6b
を、分割面に埋設した磁石9の磁力による吸着で一体化
したものとなっている。
に一体化した分割片6a,6bで構成しておくと、図1
に示される駆動軸2に沿ってスライドさせることなく、
ガイドリング3をその取り付け位置で分割して取り外す
こともできる。また、ロービングの巻き付け後のガイド
リング3の取り外し時には、「発明が解決しようとする
課題」の項で説明したように、ガイドリング3上にロー
ビングの切断端部が被さっているが、分割片6a,6b
を分離して片方ずつ取り外すことで、このロービングの
切断端部の取り除き作業も行いやすくなる。
分割片6a,6bの接続を行う場合、この磁石8を、図
1で説明したマンドレル本体1への吸着用の磁石5とし
て兼務させることもできる。
ディング用マンドレルの第2の例を示す断面図である。
イド4が突設されたガイドリング本体10と、ガイドリ
ング本体10の外径より小さく、かつガイドリング本体
10の外端側(マンドレル本体1とは反対側)から同軸
に外方に延出した筒部11とを備えたものとなってい
る。
ガイドリング3と同様なもので、その内端側の端面には
磁石5が埋設されている。この磁石5も図1で説明した
磁石5と同様なもので、本例におけるガイドリング3
も、磁石5の磁力によりマンドレル本体1に吸着されて
いる。
グ本体10と一体のもので、駆動軸2の一部を覆う筒状
部材である。
ング3とすると、マンドレル本体1へのロービングの巻
き付け時に、ロービングの折り返しを駆動軸2ではなく
筒部11へ巻き付けて行うことができる。筒部11へ巻
き付けて折り返しながらロービングの巻き付けを行った
場合、ガイドリング3の取り外し時に、巻き取られたロ
ービングをマンドレル本体1の端部付近で切断し、ガイ
ドリング3を駆動軸2に沿って後退させれば、ロービン
グの切断端部ごとガイドリング3を取り外すことができ
る。従って、ガイドリング3の取り外しに先立ってロー
ビングの切断端部を取り除く必要がなく、ガイドリング
3の取り外し作業性が良好なものとなる。また、上記の
ように、切断後にガイドリング3を引き抜くだけでガイ
ドリング3を取り外せることから、ガイドリング3の取
り外し作業を機械により自動化することも容易である。
明したものと同様に、磁石5の吸着力で取り付けられて
いるため、取り付け作業性が良好なものであることは図
1のものと同様である。従って、本例は、ガイドリング
3の取り付け作業性と取り外し作業性の両者に優れたも
のである。また、本例における磁石5の配置は、図1の
説明と同様である。
作業性のみに着目すれば、本例のガイドリング3の取り
付けを、図4に示されるように、キー12とキー溝13
とで行うこともできる。
向に沿ってキー12が設けられており、ガイドリング本
体10の内周面に、このキー12と嵌まり合うキー溝1
3が、ガイドリング本体10の中心軸に沿って設けられ
ている。キー溝13は、ガイドリング本体1の内端側の
端面に開口しており、この開口部からキー12と嵌め合
わせることができるようになっている。このキー12と
キー溝13の嵌め合わせによって、ガイドリング3が空
転することなくマンドレル本体1と共に回転するものと
なっている。
ング本体10の内周面にだけ設けられているが、筒部1
1の肉厚を調整して、筒部11をも中心軸方向に縦断し
て形成することもできる。この場合、キー12を更に長
く形成してもよい。
付け作業性は劣るが、ガイドリング3の空転防止構造を
比較的低コストで得ることができる。また、このキー1
2及びキー溝13と、図3に示される磁石5とを併用す
ることもできる。
てガイドリング3の取り付けを行う場合、図5に示され
るように、ガイドリング本体10のキー溝13をスプラ
イン状に多数設け、図4に示される駆動軸2側のキー1
2との位置合わせを容易に行うことができるようにして
おくことが好ましい。また、図4に示されるようなキー
12とキー溝13に代えて、マンドレル本体1の端面と
ガイドリング本体10の内端側の端面との一方にピン
(図示されていない)を立て、他方にこのピンが嵌まり
合う孔(図示されていない)を設けておき、両者を嵌め
合わせることで、ガイドリング3の空転を防止すること
もできる。
ディング用マンドレルの第3の例を示す断面図である。
が突設されたガイドリング本体10と、ガイドリング本
体10の内周側に、ガイドリング本体10の内端側にの
み抜き出し可能に嵌め込まれた内側リング14と、ガイ
ドリング本体10の外径より小さく、かつ内側リング1
4の外端側から同軸に外方に延出した筒部11とを備え
たものとなっている。また、ガイドリング本体10の内
端側の端面には、図1及び図3で説明したものと同様の
磁石5が設けられている。内側リング14は、この磁石
5の磁力でガイドリング本体10がマンドレル本体1に
吸着されることによって、マンドレル本体1へ押し付け
られて保持されている。
レル本体1方向に拡径するテーパ面となっていると共
に、内側リング14の外周面は、このガイドリング本体
10のテーパ面に対応するテーパ面となっており、両テ
ーパ面同志が嵌め合わされていることで、内側リング1
4は、ガイドリング本体10の内端側にのみ抜き出し可
能なものとなっている。また、本例における筒部11
は、内側リング14から一体に延出している点を除い
て、図3で説明したものと同様である。
ガイドリング3を駆動軸2に沿って後退させれば、図3
の第2の例と同様に、ロービングの切断端部ごとガイド
リング3を取り外すことができる。また、特に本例にお
いては、このようにしてガイドリング3を取り外した
後、内側リング14を筒部11ごとガイドリング本体1
0から抜き出すことによって、ガイドリング本体10及
び筒部11上に巻き付いているロービングの切断端部の
除去作業が行いやすくなる。更に、本例のガイドリング
3は、図1及び図3の例と同様に磁石5で取り付けが行
われるので、取り付け作業性に優れていることはこれら
と同様である。
り、次の効果を奏するものである。
り付けを行えるようにした本発明のフィラメントワイン
ディング用マンドレルにおいては、ガイドリング3の周
方向の位置合わせを不要とすることができ、取り付け作
業性が良好で、ガイドリング3の取り付け作業の自動化
も容易となる。
備えた本発明のフィラメントワインディング用マンドレ
ルにおいては、ガイドリング3の取り外し時に、ロービ
ングの切断端部を取り除くことなく、ロービングの切断
端部ごとガイドリング3を取り外すことができ、取り外
し作業性が良好で、ガイドリング3の取り外し作業の自
動化も容易となる。
るガイドリング3を備えた本発明のフィラメントワイン
ディング用マンドレルにおいては、取り付け作業性及び
取り外し作業性ともに良好で、両作業を共に自動化する
ことも容易となる。
ィング用マンドレルの主に両端部の断面図である。
端側の端面の正面図である。
ィング用マンドレルの一方の端部の断面図である。
ィング用マンドレルの変形例を示す一方の端部の断面図
である。
示すガイドリング本体の内端側端面の正面図である。
ィング用マンドレルの一方の端部の断面図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 マンドレル本体の両端に、ガイドが突設
されたガイドリングを着脱可能に取り付けたフィラメン
トワインディング用マンドレルにおいて、 ガイドリングが、マンドレル本体とガイドリングの少な
くともいずれか一方に設けられた磁石によってマンドレ
ル本体に吸着されていることを特徴とするフィラメント
ワインディング用マンドレル。 - 【請求項2】 ガイドリングが、周方向に複数の分割片
に分割されており、この分割片が分離可能に一体化され
ていることを特徴とする請求項1に記載のフィラメント
ワインディング用マンドレル。 - 【請求項3】 分割片が、ガイドリングの中心軸方向に
のみスライド可能な凸部と凹部の嵌め合わせにより一体
化されていることを特徴とする請求項2に記載のフィラ
メントワインディング用マンドレル。 - 【請求項4】 分割片が、磁石により一体化されている
ことを特徴とする請求項2に記載のフィラメントワイン
ディング用マンドレル。 - 【請求項5】 マンドレル本体の両端に、ガイドが突設
されたガイドリングを着脱可能に取り付けたフィラメン
トワインディング用マンドレルにおいて、 ガイドリングが、ガイドが突設されたガイドリング本体
と、ガイドリング本体の外径より小さく、かつガイドリ
ング本体の外端側から同軸に外方に延出した筒部とを備
えていることを特徴とするフィラメントワインディング
用マンドレル。 - 【請求項6】 ガイドリング本体が、マンドレル本体と
ガイドリング本体の少なくともいずれか一方に設けられ
た磁石によってマンドレル本体に吸着されていることを
特徴とする請求項5に記載のフィラメントワインディン
グ用マンドレル。 - 【請求項7】 マンドレル本体の両端に、ガイドが突設
されたガイドリングを着脱可能に取り付けたフィラメン
トワインディング用マンドレルにおいて、 ガイドリングが、ガイドが突設されたガイドリング本体
と、ガイドリング本体の内周側に、ガイドリング本体の
内端側にのみ抜き出し可能に嵌め込まれた内側リング
と、ガイドリング本体の外径より小さく、かつ内側リン
グの外端側から同軸に外方に延出した筒部とを備えてお
り、ガイドリング本体が、マンドレル本体とガイドリン
グ本体の少なくともいずれか一方に設けられた磁石によ
ってマンドレル本体に吸着されていることを特徴とする
フィラメントワインディング用マンドレル。 - 【請求項8】 ガイドリング本体の内周面がマンドレル
本体方向に拡径するテーパ面となっていると共に、内側
リングの外周面がこのガイドリング本体のテーパ面に対
応するテーパ面となっており、両テーパ面同志が嵌め合
わされていることを特徴とする請求項6に記載のフィラ
メントワインディング用マンドレル。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001117573A JP4653335B2 (ja) | 2001-04-17 | 2001-04-17 | フィラメントワインディング用マンドレル |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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JP2002307566A true JP2002307566A (ja) | 2002-10-23 |
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Family
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Family Applications (1)
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JP2001117573A Expired - Fee Related JP4653335B2 (ja) | 2001-04-17 | 2001-04-17 | フィラメントワインディング用マンドレル |
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