JP2006504013A - パイルウェザーストリップの製造装置および方法 - Google Patents

Abstract

一体型フィンを有するパイルウェザーストリップ（２０）は、フィン素材を移動マンドレルまたはバンド（１４）に巻き付け、パイル素材をフィン素材とバンド（１４）に巻き、一対の裏地体をバンドの両縁に沿ってパイル素材に付着させ、その後、フィン素材とパイル素材を切断して２本のパイルウェザーストリップを同時に作ることによって形成される。静止および移動部材が、切断を容易にし、パイルウェザーストリップ（２０）の上にフィンを形成するために使用される。

Description

（発明の分野）
本発明は概ねパイルウェザーストリップの製造に関するものであり、より詳しくは、一体型フィンを有するパイルウェザーストリップの製造装置および方法に関する。

（発明の背景）
パイルウェザーストリップは自動車および建設製品産業において広く用いられている。この種のウェザーストリップは元来、裏当てシート上にパイルの帯状片を織ったりフロック加工によって形成し、裏当てシートの反対側に樹脂を塗布し、その後、パイルの帯と帯の間で裏当てシートを切断することによって作られていた。樹脂は典型的には液体状で塗布され、切断工程の前に冷却または硬化されていた。所望であれば、フィン等の補助材を所定の位置に設けたり超音波溶着して一体型ウェザーストリップを形成することもできる。

技術の進歩によって、パイルタイプのウェザーストリップは、最初のパイル生地を織ることも、フロック加工も、液体樹脂を塗布することもしないで作ることができるようになった。簡潔に言うと、パイルを形成するヤーンを、移動するマンドレルまたはバンドに巻き、まだマンドレル上にある間に、そのヤーンをマンドレルの両側に並べられた典型的には２本である裏当て帯状片に溶着する。このヤーンは、次に、裏当て帯状片間の位置において切断され、２本の連続的なパイルウェザーストリップが形成される。所望であれば、裏当て帯状片と同時にフィン等の補助材を所定の場所に設けたり溶着して一体型ウェザーストリップを形成することもできる。例えば、その開示全体が参照として本明細書に組み込まれる、Ｋａｙｓｅｒの米国特許第３，６７７，８５１号、Ｈｏｒｔｏｎの米国特許第４，１４８，９５３号、Ｈｏｒｔｏｎの米国特許第４，３０２，４９４号、Ｊｏｈｎｓｏｎらの米国特許第５，３３８，３８２号、Ｊｏｈｎｓｏｎの米国特許第５，８０７，４５１号、およびＪｏｈｎｓｏｎの米国特許第５，８１７，３９０号を参照されたい。

フィン一体型パイルウェザーストリップの市場においては、一般的にフィンが切断したパイルより上に延びていることが求められている。従って、当該技術においては、連続的、効率的、かつ生産性の高い製法で、パイルウェザーストリップの上部にフィンを作る必要があるが、その際、フィン素材のバンド上への位置決めとそして最終的には切断したパイルに対するフィンの高さを調整する目的でフィン素材を圧印加工する、などのさらなる工程を行うことなくフィンを作る必要がある。

（発明の概要）
一つの態様によれば、本発明は、一体型フィンを有するパイルウェザーストリップを連続的に製造する方法に関する。その方法は、余ったフィン素材を移動バンドの少なくとも一方側に最も近い位置に配置すべくフィン素材を前記バンドに巻き付ける工程を含む。その後、その方法は、パイル素材をフィン素材とバンドに巻く工程と、裏地をパイル素材に付着させる工程と、フィン素材とパイル素材を切断してパイルウェザーストリップを作る工程とを包含する。

一つの実施形態において、巻き付ける工程は、フィン素材を、静止部材を用いて少なくとも一箇所において移動バンドから間隔をあけて、バンドに少なくとも部分的に巻き付けることを含む。静止部材は、バンドの中心線とだいたい位置合わせされている少なくとも一本のワイヤであってもよい。他の実施形態において、巻き付ける工程は、フィン素材の各縁が重なるようにフィン素材を長手方向に移動バンドに巻き付けることを含む。その方法は、パイル素材を切断する前に、少なくとも一箇所において、パイル素材のバンドからの間隔をあける工程をさらに伴っていてもよい。この間隔は最初に巻く工程において生じる。ある実施形態においては、パイル素材は、少なくとも１本のワイヤなどの移動部材を用いてバンドから間隔をあけられる。特定の実施形態において、移動部材は３本のワイヤであり、２本のワイヤはバンドの第１の側に最も近い位置に配置され、１本のワイヤはバンドの第２の側に最も近い位置に配置される。この実施形態において、フィン素材は、２本のワイヤとバンドの間に配置される。２本のワイヤの間の間隔は、下流方向に、巻き工程から切断工程にかけて集束する。バンドの第２の側に最も近い位置に配置される１本のワイヤは、バンドの中心線から補正されている。

一つの実施形態において、裏地を付着させる工程では、超音波溶着を使用することができる。所望であれば、フィン素材とパイル素材が切断された時に２本のフィン一体型パイルウェザーストリップができるように、裏地は別体となった第１の裏地体と第２の裏地体であってもよい。その方法は、切断する工程を容易にするために、フィン素材とバンドとの間に第２の静止部材を用いる工程を含んでいてもよい。

他の態様によれば、本発明はまた、上記の方法によって製造される、一体型フィンを有するパイルウェザーストリップと、一体型フィンを有するパイルウェザーストリップを製造する機械にも導かれる。概ね、その機械は、移動バンドと、余ったフィン素材をバンドの少なくとも一方側に最も近い位置に配置すべく、フィン素材をバンドに巻き付けるためのガイドとを含む。パイル素材をフィン素材とバンドに巻く巻き付け部が備えられる。その下流には、裏地をパイル素材に付着させる付着部と、フィン素材とパイル素材を切断してパイルウェザーストリップを作るスリッタ部とを含む。

一つの実施形態において、巻き付けガイドは、フィン素材を、静止部材を用いて少なくとも一箇所において移動バンドから間隔をあけて、バンドに少なくとも部分的に巻き付ける。静止部材は、バンドの中心線とだいたい位置合わせされている少なくとも一本のワイヤであってもよい。別の実施形態において、巻き付けガイドは、フィン素材の各縁が重なるようにフィン素材を長手方向に移動バンドに巻き付ける。機械は、パイル素材を切断する前に、少なくとも一箇所において、パイル素材のバンドからの間隔をあける移動部材をさらに備えてもよい。一つの実施形態において、パイル素材は、巻き付け部においてバンドから間隔をあけられており、移動部材は、少なくとも１本のワイヤであってもよい。特定の実施形態において、移動部材は３本のワイヤであり、２本のワイヤはバンドの第１の側に最も近い位置に配置され、１本のワイヤはバンドの第２の側に最も近い位置に配置される。この実施形態において、フィン素材は、２本のワイヤとバンドの間に配置され、２本のワイヤの間の間隔は、下流方向に、巻き付け部からスリッタ部にかけて集束する。バンドの第２の側に最も近い位置に配置される１本のワイヤは、バンドの中心線から補正されている。

付着部は、超音波溶着機であってもよい。所望であれば、フィン素材とパイル素材が切断された時に２本のフィン一体型パイルウェザーストリップができるように、裏地は第１および第２の裏地体であってもよい。スリッタ部におけるフィン素材とパイル素材の切断を容易にするために、フィン素材とバンドとの間に第２の静止部材を配置してもよい。

（詳細な説明）
現時点で発明者が知っている本発明の最良の実施形態を含む、本発明の現在の好ましい実施形態および他の実施形態について、添付の図面とともに以下に詳しく説明する。

簡単に言うと、図１Ａ〜１Ｂは、本発明による一体型フィンを有するパイルウェザーストリップを製造するための機械１０の一つの実施形態の概略側面および平面図である。図６のフローチャートによれば、図２Ｂ〜２Ｃに最も良く示されるように、本発明の一つの方法は、巻き付けガイド２２を用いて、連続的又はエンドレスの移動マンドレルまたはバンド１４に、フィン素材１２を少なくとも部分的に巻き付けることから始まる。図７Ａ〜７Ｆも参照されたい。これらの図面は、機械の色々な部位におけるバンド１４の概略横断面図であり、図８に示したパイルウェザーストリップ２０の上にフィンを作る工程を示すものである。製造方法を描写しやすくする目的でフィン素材１２が比較的厚いように示されていることに留意されたい。実際には、フィン素材１２は比較的薄くすることができ、例えば、約０．００３インチ〜０．０１２インチの厚さにできる。

一つの実施形態において、図面１Ａ〜１Ｂに示すように、フィン素材１２は、スプール１３から引き出され、少なくとも一箇所においてワイヤ等の静止部材１６を用いてバンド１４から間隔をあけられている。図７Ｂを参照されたい。静止部材１６は、バンド１４の中心線とだいたい位置合わせされており、位置合わせブロック２１に固定されている。これにより、フィン素材１２はバンド１４の垂直方向上方にだいたい位置合わせされ、中心を揃えられている。図２Ａを参照されたい。静止部材１６は、あるいは、位置合わせブロック２１と一体に形成されてもよい。図２Ｂに示すように、静止部材１６は余ったフィン素材１２をバンド１４の一方側に配置させ、一旦フィン素材１２とパイル素材の両方を切断してウェザーストリップ２０を完成させると、余ったフィン素材１２は最終的にはパイル素材より上に延びることになる。静止部材１６の大きさによって、完成したウェザーストリップ２０における余ったフィン素材１２は、パイル素材より上に約０．００１インチ〜約０．１インチ、あるいはそれ以上延びる。一般的に、市場からは、完成したウェザーストリップ２０において余ったフィン素材１２はパイル素材より上に約０．０１インチ〜約０．０２インチ延びることが求められている。

フィン素材１２は適切な機構によってバンド１４に巻き付けられている。例えば、図２Ｂに示すように、巻き付けガイド２２は、移動バンド１４を支持する静止滑り板２２ａと回転する溝付きローラ２２ｂとを含んでもよく、これらが組合わさって、その間をバンド１４とフィン素材１２が通過できるニップを構成する。巻き付けガイド２２のこの部分は、フィン素材１２の縁をバンド１４の縁に沿って下方に向ける。図２Ｃに示すように、巻き付けガイド２２のすぐ下流の別の部分は、フィン素材１２と、バンド１４と、静止部材１６と、下側移動ワイヤ１８ｃとを、二分割ブロック２２ｃに通すことによって、フィン素材１２のバンド１４への巻き付けを完成させる。分割ブロック２２ｃの中に形成される、概ね逆三角形の集束するテーパトンネル２５は、フィン素材１２の縁をバンド１４の底面に向けて巻き上げる。

フィン素材１２がバンド１４から間隔を開けた状態でバンド１４に巻き付けられる時、移動部材１８はバンド１４に対して偏る。一つの実施形態において、移動部材１８は、バンド１４とともに移動する３本の連続的なワイヤ１８ａ、１８ｂ、および１８ｃを含む。図２Ｂ、２Ｃ、および７Ｃに最も良く示されるように、２本のワイヤ１８ａ、１８ｂは、余ったフィン素材１２と静止部材１６と同じ側であるバンド１４の第一の側に最も近い位置に配置され、最初はバンド１４の縁の近くに配置される。ローラ２２ｂに形成される２本の周溝２３ａ、２３ｂが２本のワイヤ１８ａ、１８ｂをバンド１４に対して適切な位置に保つ。第３の下側移動ワイヤ１８ｃは、バンド１４の第２の側に最も近い位置に配置され、バンド１４の中心線からずれている。滑り板２２ａに形成された直線状溝２３ｃは、ワイヤ１８ｃをバンド１４に対して適切な位置に保つ。もう一本の別の周溝２３ｄがローラ２２ｂに設けられることで、静止部材１６のための隙間をあけている。それより下流において、バンド１４が巻き付け部２６を通過する前に、分割ブロック２２ｃの上部に形成される一対の溝２３ｅ、２３ｆが２本のワイヤ１８ａ、１８ｂをバンド１４に対して最終的に位置決めする。図１Ａ〜１Ｂを参照されたい。

図７Ｄ〜７Ｆに示すように、移動部材１８は、少なくともパイル素材２４を切断する前の一箇所においてパイル素材２４のバンドからの間隔をあけるために、少なくとも部分的に使用される。移動部材１８を所定の位置に配置した状態で、バンド１４は巻き付け部２６を通過し、そこではパイル素材２４がフィン素材１２とバンド１４に巻き付けられる。図１Ａ〜１Ｂを参照して、パイル素材２４はヤーン状であってもよく、回転するスピンドル３０によって保持される複数のコーン２８から引き出される。一つの実施形態においては、１２本のヤーン用コーン２８が用いられている。ヤーンは、これもまたスピンドル３０に固定されている、少なくとも１枚のディスク３１におけるガイド開口を通る。一つの実施形態において、ヤーンの束に張力を与えるために、コーン２８を支持しているディスクにさらにガイド開口を設けてもよい。図示のように、バンド１４は、単に平らな金属または他の適宜の素材の帯状片であってもよく、その幅の半分の長さが完成時のウェザーストリップ２０のパイルの高さとなる。均一なパイルウェザーストリップを製造しやすくするために、バンド１４に巻き付けられたパイル素材２４を裏地３２に付着させるまで所定の位置に保つように、バンド１４の縁を少しぎざぎざにするか、またはざらざらにすることが望ましい。

図１Ａ〜１Ｂと、特に図７Ｄに示すように、巻き付け部２６において、バンド１４は回転するスピンドル３０を軸方向に通り、連続した螺旋状の覆いの状態になったパイルヤーンを受け取る。スピンドル３０の回転速度と、バンド１４の移動速度と、ヤーン用コーン２８の数と種類とによって、完成時のウェザーストリップ２０におけるパイルの密度が決まる。静止部材１６は、パイル素材２４がバンド１４に巻き付けられる場所のすぐ下流の位置において終端する。

巻き付け部２６の下流において、次に、裏地３２が付着部３５でバンド１４の縁と合わせられる。図３に最も良く示されるように、裏地３２は、バンド１４の縁を受けるために溝３７を含んでいる。裏地３２は、押出し成形や他の適宜な製造方法によって形成される。一つの実施形態において、フィン素材１２とパイル素材２４が切断された時に２本のフィン一体型パイルウェザーストリップが形成されるように、裏地３２は、バンド１４の両縁と合わせられる、別体となった第１および第２の裏地体３２ａ、３２ｂを含む。

図１Ｂに示されるように、裏地体３２ａ、３２ｂは、各々のスプール３４ａ、３４ｂから繰り出され、回転可能なディスク３３ａ、３３ｂなどの適宜なガイドによって、バンド１４の移動と同時にバンド１４の両縁に沿ってパイル素材２４と接触するように偏向させられる。図４および７Ｅを参照されたい。裏地体３２ａ、３２ｂは次に、付着部３５において、例えば超音波溶着機３６を用いてパイル素材２４に溶着することによって、パイル素材２４に永久的に付着させられる。裏地体３２ａ、３２ｂがバンド１４の両縁にあるのであれば、２つの超音波溶着機３６ａ、３６ｂを用いてもよい。

各アンビル３８ａ、３８ｂが超音波溶着機３６ａ、３６ｂと対向して装着されて、バンド１４を支持し、超音波溶着機３６ａ、３６ｂが加える力によってバンド１４がゆがむのを防止し、裏地体３２ａ、３２ｂを各超音波溶着機３６ａ、３６ｂと密着した状態に保つ。裏地体３２ａ、３２ｂに対する摩擦と、その結果生じる抵抗とを最小限に抑えるために、アンビル３８ａ、３８ｂは、裏地体３２ａ、３２ｂの外表面と噛み合うような適宜な周形状を有する、軸受装着された回転可能なディスクであってもよい。

アンビル３８ａ、３８ｂは、空気ピストン４０ａ、４０ｂなどの適宜な手段によって裏地体３２ａ、３２ｂと接触するように偏向させてもよく、ピストン内の圧力を調節することによって適切な力を加えられるようにしてもよい。溶着時には、一般的に、バンド１４と各裏地３２に形成された溝３７の形に沿ってパイル素材２４を硬化させるのに十分なエネルギーを付加し、完成したウェザーストリップ２０において、パイル素材２４が裏地３２に対して概ね垂直に延びるようにし、また、外に広がりすぎたり、平らに横たわりすぎることがないようにすることが望ましい。図１Ｂおよび４に示すように、ピストン４０ａ、４０ｂは非加圧状態で示されており、アンビル３８ａ、３８ｂは各裏地３２とバンド１４から後退している。運転時において、溶着中は、アンビル３８ａ、３８ｂが各裏地３２に対して偏向させられ、ピストン４０ａ、４０ｂ内の圧力は個別に設定することができる。超音波溶着機のホーンの寿命を延ばすために、カーバイドなどの従来の耐摩耗層またはプラズマテックのプラズマスプレーコーティング（Ｐｌａｓｍａｔｅｃｈ，Ｓ．Ｗｉｎｄｓｏｒ，ＣＴ）などの表面処理をホーンの先端に施してもよい。さらに、各超音波溶着ホーン８０は、図１６Ａおよび１６Ｂに示すように、裏地素材３２に対応した形と大きさの溝を有していてもよい。溶着ホーン８０の先端８１を裏地素材３２の形と大きさに合わせた形と大きさにすることによって、確実に裏地素材３２に追従することができ、また、ホーン先端８１と、裏地素材３２と、フィン素材１２と、パイル素材２４と、バンド１４とを密着させることができ、それによって、より良い溶着部分を成すことができる。空気冷却器を備えて超音波溶着機３６ａ、３６ｂの過熱を防止してもよい。

裏地３２の付着に続いて、パイル素材２４とフィン素材１２とは、一対の円形切断ホイール４４ａ、４４ｂを有するスリッタ部４２で、裏地体３２ａ、３２ｂ間の箇所において分割され、その結果として形成されるウェザーストリップ２０ａ、２０ｂは、下流の巻き取りスプールへ送られるか、または梱包される。ウェザーストリップ２０ａ、２０ｂが製造される時にそれらに張力を維持するためにプーラーを用いてもよい。

スリッタ部４２において、図５および７Ｆに示されるようなスリッタガイド４６などの第２の静止部材を用いて、フィン素材１２とパイル素材２４を切断しやすくしてもよい。スリッタガイド４６はバンド１４に最も近い位置に配置され、フィン素材１２の下に乗る先細になった先端４８を有する。２本の長手方向溝５０ａ、５０ｂがスリッタガイド４６の縁に沿って形成され、２本の上側移動ワイヤ１８ａ、１８ｂが、間に余ったフィン素材１２を配置した状態で、その溝を通る。溝５０ａ、５０ｂは、最初は上部が開口しており、その後は底が開口することによって、２本のワイヤ１８ａ、１８ｂを確実に捕らえる。第３の中心に配置された長手方向間隙溝５０ｃが設けられ、その中を上側切断ホイール４４ａの外周が通ってフィン素材１２とパイル素材２４の両方を同時に切断する。このようにして、切断ホイール４４ａ、４４ｂがバンド１４に触れることなく、フィン素材１２とパイル素材２４の両方が切断される。また、２本の上側ワイヤ１８ａ、１８ｂは下流方向に集束し、巻き付け部２６に入る直前においては分割ブロック２２ｃによって比較的広く間隔をあけられ、スリッタ部４２においてはスリッタガイド４６によって比較的狭く間隔をあけられる。このようにして、余ったフィン素材１４は、スリッタガイド４６の上にスムーズに乗るように、２本のワイヤ１８ａ、１８ｂ間に捕らえられて保持され、中心で切断されることによって２本のほぼ同寸法のウェザーストリップ２０ａ、２０ｂが形成される。図１Ｂを参照されたい。

図９のフローチャートによれば、図１２Ｃ〜１２Ｅに最も良く示されるように、本発明の別の方法は、巻き付けガイド１２２を用いて、連続的又はエンドレスの移動マンドレルまたはバンド１１４に、フィン素材１１２を巻き付けることから始まる。図１０Ａ〜１０Ｆも参照されたい。これらの図面は、機械の色々な部位におけるバンド１１４の概略横断面図であり、図１１に示したパイルウェザーストリップ１２０の上にフィンを作る工程を示すものである。

本発明のこの態様において、バンド１１４は、バンド１１４の位置と移動方向とを制限する第１の位置合わせブロック１２１ａ（図１２Ａ）に入る。同様に、スプールから引き出されるフィン素材１１２は、バンド１１４の垂直方向上にフィン素材１１２をだいたい位置合わせし中心を合わせる第２の位置合わせブロック（図１２Ｂ）１２１ｂに固定されている。第１の位置合わせブロック１２１ａと第２の位置合わせブロック１２１ｂは、直線状の開口または溝１２３ａ、１２３ｂを含み、その中を移動部材１１８が通る。移動部材１１８は、上記のように、バンド１１４とともに移動する連続的なワイヤであってもよい。移動ワイヤ１１８は、バンド１１４の下に配置され、位置合わせブロック１２１ａ、１２１ｂを通過する時に、バンド１１４の中心線からずらされる。フィン素材１１２は第２の位置合わせブロック１２１ｂから出た後、重なり１１５がバンド１１４の下側に形成されるようにバンド１１４に巻き付けられる。重なり１１５は余ったフィン素材１１２をバンド１１４の下側に配置させ、一旦ウェザーストリップ１２０が完成すると、図１１に示すように、余ったフィン素材１１２は最終的にはパイル素材１２４より上に延びることになる。本発明によれば、重なり１１５はバンドの上側に形成することもできることを理解されたい。

フィン素材１１２は適切な機構によってバンド１１４に巻き付けられている。例えば、図１２Ｃに示すように、巻き付けガイド１２２は、移動バンド１１４を支持する静止滑り板１２２ａと回転するローラ１２２ｂとを含んでもよく、これらが組合わさって、その間をバンド１１４とフィン素材１１２が通過できるニップを構成する。巻き付けガイド１２２のこの部分は、フィン素材１１２の縁をバンド１１４の縁に沿って下方に向ける。巻き付けガイド１２２にはさらに、滑り板１２２ａに形成される直線状溝１２３ｃが含まれ、この溝は、ワイヤ１１８を、フィン素材１１２の重なり１１５が形成される予定の部分と正しく位置合わせした状態に保つ。図示された実施形態においては、通路１２３ｃがバンド１１４の下側に配置され、バンド１１４の中心線から補正される。他の実施形態において、溝１２３ｃは、重なり１１５の位置によって、滑り板１２２ａの異なる位置に形成することができる。

図１２Ｄ〜１２Ｅに示すように、すぐ下流の巻き付けガイド１２２の別の部分では、フィン素材１１２とバンド１１４とを概ね逆三角形の集束するトンネルの形をした２分割ブロック１２２ｃに通すことによって、フィン素材１１２のバンド１１４への巻き付けが完了する。フィン素材１１２が分割ブロック１２２ｃを通過する時、分割ブロック１２２ｃに形成された第１テーパ部１７０ａがフィン素材１１２の第１の縁１７２をバンド１１４の底面に向けて巻き上げる。第１の縁１７２がバンド１１４に巻き付けられた後、分割ブロック１２２ｃに形成された第２テーパ部１７０ｂが第２の縁１７４を第１の縁１７２の上に重ねる（図１０Ｂ）。巻き付けガイド１２２にはさらに、分割ブロック１２２ｃに形成される直線状溝１２３ｄが含まれ、この溝は、ワイヤ１１８を、フィン素材１１２の重なり部分１１５と正しく位置合わせした状態に保つ。

図１０Ｃに示すように、一旦フィン素材１１２がバンド１１４に巻き付けられると、移動部材１１８は重なり１１５部分においてフィン１１２に対して偏向させられる。概ね、移動部材１１８はフィン素材１１２の重なり１１５をバンド１１４上に保持する助けになる。移動部材１１８を重なり部分１１５に押し付けた状態で、バンド１１４は巻き付け部１２６を通過し、そこでパイル素材１２４は、前の実施形態で述べたように、フィン素材１１２とバンド１１４に巻き付けられる。図１０Ｄ〜１０Ｆに示すように、移動部材１１８は、パイル素材１２４を切断するより前にパイル素材１２４の重なり１１５からの間隔をあけるために、少なくとも部分的に使用される。

巻き付け部１２６の下流において、裏地１３２が前に説明した付着部１３５でバンド１１４の縁と合わせられる。図１３に最も良く示されるように、裏地１３２は、バンド１１４の縁を受けるために溝１３７を含んでおり、溝１３７は深さ（Ｌ）を有している。溝１３７は、バンド１１４の長手方向側部とおおむね平行な第１の長さ（Ｌ−Ｘ）を有する開口を含んでいる。第２の長さ（Ｘ）は先細になっており、バンド１１４と、パイル素材１２４と、フィン素材１１２とが裏地１３２に挿入された時に一緒に押し付けられて密着するようになっている。概ね、Ｘ：Ｌの比は約５０％である。他の実施形態においては、Ｘ：Ｌの比は約３０％〜約７０％、あるいは約１０％〜約９０％の範囲内であってよい。第１の長さ（Ｌ−Ｘ）と第２の長さ（Ｘ）との間の角度は角（θ）によって表される。角（θ）は、概ね約１６５°である。しかし、種々の実施形態において、角（θ）は、約１５０°〜約１７５°または約１３５°〜約１８０°未満の範囲であってよい。テーパを用いて、バンド１１４と、パイル素材１２４と、フィン素材１１２とを裏地体１３２に押し付けることによって、前述の超音波溶着工程において得られる、溶着の質と、裏地体１３２と、フィン素材１１２と、パイル素材１２４との間の接着強度とを向上させることができる。

裏地１３２の付着に続いて、パイル素材１２４とフィン素材１１２とは、スリッタ部１４２で、裏地体１３２ａ、１３２ｂ間の箇所において分割される。スリッタ部１４２において、図１４Ａ〜１４Ｂおよび１０Ｆにおける種々の実施形態で示されるようなスリッタガイド１４６ａなどの静止部材を用いて、フィン素材１１２とパイル素材１２４を切断しやすくしてもよい。スリッタガイド１４６はバンド１１４に最も近い位置に配置され、フィン素材１１２の下に乗る先細になった先端１４８を有する。一つの実施形態において、上側切断ホイール１４４ａが、スリッタガイドのすぐ横でパイル素材１２４とフィン素材１１２とを切り進む（図１４Ａ）。別の実施形態において、中心に配置された長手方向間隙溝１５０ｃがスリッタガイド１４６ａに設けられ、その溝の中を上側切断ホイール１４４ａの外周が通ってフィン素材１１２とパイル素材１２４の両方を同時に切断する（図１４Ｂ）。このようにして、切断ホイール１４４ａがバンド１１４に触れることなく、フィン素材１１２とパイル素材１２４の両方が切断される。

また、スリッタ部１４２において、図１５Ａ〜１５Ｃおよび１０Ｆに示すような第２のスリッタガイド１４６ｂなどの第２の静止部材を用いて、パイル素材１２４を切断しやすくしてもよい。第２のスリッタガイド１４６ｂは重なり１１５の位置におけるバンド１１４の下側のフィン素材１１２に最も近い位置に配置される。第２スリッタガイド１４６ｂは、フィン素材１１２とバンド１１４の上であるがパイル素材１２４の下に乗る先細になった先端１４９を有する。一つの実施形態において、長手方向溝１５０が、第２スリッタガイド１４６ｂの中心にそって形成され、その溝に沿って、移動ワイヤ１１８が通る（図１５Ａ）。別の実施形態において、移動ワイヤ１１８は、第２スリッタガイド１４６ｂの中の開口１５２を通る（図１５Ｂ〜１５Ｃ）。中心に配置された長手方向間隙溝を第２スリッタガイド１４６ｂに設け、その溝の中を下側切断ホイール１４４ｂの外周が通ってパイル素材１２４を切断するようにしてもよい。または、下側切断ホイール１４４ｂが第２スリッタガイド１４６ｂの横でパイル素材を切断するようにしてもよい。図１０Ｆに示すように、下側切断ホイール１４４ｂは、フィン素材１１２の重なり１１５部分においてパイル素材１２４を切断する。

図１１を参照して、本発明のこの態様に従って作られたウェザーストリップが示される。図から分かるように、バンド１１４の重なり１１５を乗せていた側においては、フィン素材１１２がパイル素材１２４より上に延びている。バンド１１４の重なり１１５を保有していなかった側においては、フィン素材１２４はパイル素材１２４とほぼ同じ高さになっている。

パイル素材２４と裏地体３２ａ、３２ｂとは、溶着条件を考慮して選択される、同じかまたは少なくとも相性の良いポリマーであることが好ましい。各々異なる組成のポリマーを問題なく溶着できる場合もある。パイル素材２４と裏地体３２ａ、３２ｂの両方のための代表的な熱可塑性合成物の中には、ナイロン、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリエチレン、およびポリプロピレンが含まれる。ポリマー樹脂と天然または合成ゴムの混合物である熱可塑性エラストマーも使用することができる。フィン素材１２もまた、相性の良いポリマーで作られるべきである。一つの実施形態において、パイル素材２４と、裏地体３２ａ、３２ｂとはポリプロピレンであり、フィン素材１２は、薄いポリプロピレンフィルム基材に付着した、エンボス加工を施したポリプロピレン不織布である。種々の実施形態において、パイル素材２４と裏地体３２ａ、３２ｂとに適した組成は、１２メルトヤーン、Ａｄｓｙｌ、Ｍｏｐｌｅｎ、Ｐｏｌｙｂｕｔｅｎｅ−１、１１５０デニールのホモポリマーポリプロピレン、Ｈｉｆａｘ、Ａｄｆｌｅｘ、ＰＰ Ｐ４Ｇ４Ｋ−０３８、Ｈｏｓｔａｃｏｍ、ＰＭＺ−０８０、Ａｄｓｔｉｆ、ＴＰ−１３００−ＨＣ、Ｌｕｐｏｌｅｘ、ＰＰ−３７−ＤＣ−０１、７８２３ Ｐｏｌｙ、Ｐ１０−３０４５、ＳＤ−６１３、ＨＮＺ−０２０、Ｐ９ＨＩＡ０２９Ｘ、１８５０７Ａ、Ｖａｌｔｅｃ、Ｌｕｐｏｌｅｎ、１４Ｓ０５Ａ、Ｐｒｏ−ｆａｘ、Ｐ６Ｍ２Ｚ−０８０、ＰＥ ＬＬＤ ０３０４０、ＥＦＩ ナチュラルヤーン、およびアメリカンヤーンであり、それらの同等物と、混合物、種々の組合わせおよび並べ替えを含んでいる。これらの材料の供給業者には、Ｂａｓｅｌｌ Ｐｏｌｙｏｌｅｆｉｎｓ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｎ．Ｖ．、Ｐｈｉｌｌｉｐｓ Ｓｕｍｉｋａ Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ Ｃｏｍｐａｎｙ、およびＸａｍａｘ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｉｎｃが含まれる。

とにかく、フィン素材１２と、パイル素材２４と、裏地体３２ａ、３２ｂとは全て、図示、説明されたワンパス溶着工程で溶着される。構造の中にフィン素材１２を含んでいるので、パイル素材２４だけでなくフィン素材１２も所望通りに硬化させるために、フィン素材１２を含まない場合に必要なエネルギーよりも大きな溶着エネルギーを加えるべきである。

本発明はまた、単に裏地体３２ａ、３２ｂのうちの一つを取り除き、パイル素材２４を残りの裏地帯状片とは反対の一点において分割することによって、単一のウェザーストリップを作ることをも考えている。しかしながら、図示、説明した二連の裏地の配置は、より効率が高いので有利である。本発明を実施することによって、フィンをパイルウェザーストリップの上に形成する従来の織物方法に比べてコストを大幅に削減することが可能である。パイルを巻き付けによって形成するのは、織ることやフロック加工よりも速く、安価であり、より重いゲージのヤーンや粗紡さえも使うことができる。裏地体を溶着することも、液体樹脂を扱う必要がなくなり、フィン素材を挿入するためのその後の溶着工程が不要である点において有利である。本発明を実施することによって、一対の別々の圧印加工されたフィンを有するパイルウェザーストリップの上に巻かれたフィンを形成する従来の方法に比べて大幅にコストを削減することも可能になる。パイル素材とフィン素材とを切断することによって一対のパイルウェザーストリップを形成するのは、一対のフィンをバンド上に正確に圧印加工し、正しく位置合わせするための設備を備えなければならないことに比べて、より単純で、より安価で、より確実である。

移動バンド１４は概ね、その全長にわたって、均一な横断面形状と大きさを有しており、それによって、確実に、溶着作業のためにパイル素材２４がしっかりと配置され適切な張力を与えられる。唯一、製造速度が制限される可能性があるのは、現在のところ、巻き付け工程においてである。遠心力がスピンドル３０の回転速度を制限するが、しかし、ヤーン用コーン２８の支持体を、かなり高速の巻き付けに耐えるのに十分な強さにすることができるし、本発明を実施した時の全製造時間は、ヤーンと裏地帯状片とを織物パイルウェザーストリップにするために今まで必要だった時間よりも大幅に短いことが、経験によって示されている。どんな高速回転スピンドルを用いても、振動共振を最小限にするために、例えば、機械フレームの大部分を適切な寸法にすることや、ダンパーを付け加えることによって、フレームの設計には配慮をすべきである。

当業者には明らかなように、機械１０はさらに、機械１０の動作を調整するために、適切なモータと、駆動伝達装置と、センサと、制御装置とを含む。経時摩耗のための補正を可能にするためだけでなく、様々な幅のバンド用に機械を調整しやすくするために、機械１０の色々な部位間のガイドとバンド用のローラ支持体だけでなく、その色々な部位もまた有利に、直交する三方向に調節可能である。堅固な生産製造システムに見合った、システム診断、センサに基づく故障検出、フィードバック制御、および他のトラブルシューティングツールもまた、高品質の作業生産高を確保し、中断時間を確実に最短にするために有利に使用される。例えば、一端にフラグを有する回転体上に、巻かれたヤーン、スレッド、ワイヤまたは他の材料が通されている場合に、ヤーン切断検知システムを利用できる。運転中は、材料がフラグを後退位置に維持している。材料が切断すると、フラグが拡張位置へ外方向に飛び出して光電センサビームを遮るように、回転体がスピンドルの回転によって旋回する。

ここでは、本発明の模範的かつ好ましい実施形態と考えられるものについて説明してきたが、発明のその他の変更については、本明細書に書かれた教示から当業者には明らかであろう。当業者が考え得るすべての変形、変更、および別の実施形態は、本発明の範囲内に収まるものと考えられる。例えば、フィン素材をバンドに螺旋状に巻き付け、パイル素材を切断するときに、バンドの上下で切断することもできた。さらに、あるいは別の方法として、第１および第２の静止部材はどのような横断面形状であってもよく、２本以上のワイヤや先端などの多重部材であってもよい。また、第２の静止部材の溝は、初めは底部で、次に上部で開口するか、底部または上部のみで開口するかであってもよく、各々の長さは変更することができる。さらに、移動部材は、３本より多いまたは少ないワイヤであってもよい。下側移動ワイヤはバンドの中心線からずらす必要はなく、第１および第２の静止部材は中心に位置させる必要はない。同様に、切断ホイールは中心に合わせたり位置合わせする必要はない。これらの構成要素は全て所望通りに配置して、例えば一方側に沿って高いパイル、他方側に沿って低いパイルというように、不均一な形状のパイルウェザーストリップを作ることもできる。同時に製造される２本のパイルウェザーストリップもまた、幾何学的にほぼ同一である必要はない。

従って、本発明の真意と範囲内に収まる全ての変更点が付属の請求項において確保されることが望ましい。従って、特許証によって確保したいのは、全ての同等のものを含む、以下の請求項に記載され、区別される発明である。

本発明は、好ましい模範的な実施形態に従って、そのさらなる利点とともに、以下の詳細な説明の中で添付図面を共に用いてより詳しく説明される。その図面において：
図１Ａは、本発明による一体型フィンを有するパイルウェザーストリップを製造する機械の一つの実施形態の概略側面図である。 図１Ｂは、図１Ａの機械の概略平面図である。 図２Ａは、本発明の一つの実施形態による、フィン巻き付けガイドの上流に配置されて、静止部材の一部を含む、位置合わせブロックの概略前面図である。 図２Ｂは、本発明の一つの実施形態によるフィン巻き付けガイドと静止部材の図２Ａの下流における概略前面図である。 図２Ｃは、本発明の一つの実施形態によるフィン巻き付けガイドと静止部材の図２Ｂの下流における概略前面図である。 図３は、本発明の一つの実施形態による裏地体の概略横断面図である。 図４は、本発明の一つの実施形態による裏地付着部の概略平面図である。 図５は、本発明の一つの実施形態による第２静止部材の概略斜視側面図である。 図６は、本発明の一つの方法による作業工程のフローチャートである。 図７Ａ〜７Ｆは、パイルウェザーストリップの製造段階を示す、機械の色々な部位におけるバンドの概略横断面図である。 図８は、本発明の一つの実施形態によって製造されたパイルウェザーストリップの上のフィンの概略横断面図である。 図９は、本発明の別の方法による作業工程のフローチャートである。 図１０Ａ〜１０Ｆは、パイルウェザーストリップの製造段階を示す、機械の色々な部位におけるバンドの概略横断面図である。 図１１は、本発明の本実施形態によって製造されたパイルウェザーストリップの上のフィンの概略横断面図である。 図１２Ａは、本発明の一つの実施形態による、フィン巻き付けガイドの上流に配置された第１の位置合わせブロックの概略前面図である。 図１２Ｂは、本発明の一つの実施形態による、第１の位置合わせブロックの下流でかつフィン巻き付けガイドの上流に配置された第２の位置合わせブロックの概略前面図である。 図１２Ｃは、本発明の一つの実施形態によるフィン巻き付けガイドの図１２Ｂの下流における概略前面図である。 図１２Ｄは、本発明の一つの実施形態によるフィン巻き付けガイドの図１２Ｃの下流における概略前面図である。概略前面図である。 図１２Ｅは、図１２Ｄの線１２Ｅ−１２Ｅ付近における図１２Ｄのフィン巻き付けガイドの概略横断面図である。 図１３は、本発明の別の実施形態による裏地体の概略横断面図である。 図１４Ａは、本発明の一つの実施形態による第１のスリッタガイドの概略斜視側面図である。 図１４Ｂは、本発明の別の実施形態による第１のスリッタガイドの概略斜視側面図である。 図１５Ａは、本発明の一つの実施形態による第２のスリッタガイドの概略斜視側面図である。 図１５Ｂは、本発明の別の実施形態による第２のスリッタガイドの概略斜視側面図である。 図１５Ｃは、図１５Ｂの第２のスリッタガイドの一部の拡大概略斜視側面図である。 図１６Ａは、本発明の一つの実施形態による超音波溶着ホーンの概略側面図である。 図１６Ｂは、図１６Ａの超音波溶着ホーンの先端の拡大概略側面図である。

Claims (34)

1. 一体型フィンを有するパイルウェザーストリップを連続的に製造する方法であって、
   余ったフィン素材を移動バンドの少なくとも一方側に最も近い位置に配置すべくフィン素材を該バンドに巻き付ける工程と、
   パイル素材を該フィン素材と該バンドに巻く工程と、
   裏地を該パイル素材に付着させる工程と、
   該フィン素材と該パイル素材を切断して該パイルウェザーストリップを作る工程とを包含する方法。
2. 前記巻き付ける工程は、前記フィン素材を、静止部材を用いて少なくとも一箇所において前記移動バンドから間隔をあけて、該バンドに少なくとも部分的に巻き付ける工程を包含する、請求項１に記載の方法。
3. 前記静止部材は、少なくとも一本のワイヤを含む、請求項２に記載の方法。
4. 前記静止部材は、前記バンドの中心線とだいたい位置合わせされている、請求項２に記載の方法。
5. 前記巻き付ける工程は、前記フィン素材の各縁が重なるように該フィン素材を長手方向に前記移動バンドに巻き付ける工程を包含する、請求項１に記載の方法。
6. 前記パイル素材を切断する前に、少なくとも一箇所において、該パイル素材を前記バンドから間隔をあける工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
7. 前記パイル素材は、前記巻く工程において前記バンドから間隔をあけられる、請求項６に記載の方法。
8. 前記パイル素材は、移動部材を用いて前記バンドから間隔をあけられる、請求項６に記載の方法。
9. 前記移動部材は、少なくとも１本のワイヤを含む、請求項８に記載の方法。
10. 前記移動部材は３本のワイヤを含む、請求項９に記載の方法。
11. ２本のワイヤが前記バンドの第１の側に最も近い位置に配置され、１本のワイヤが該バンドの第２の側に最も近い位置に配置される、請求項１０に記載の方法。
12. 前記フィン素材は、前記２本のワイヤと前記バンドとの間に配置される、請求項１１に記載の方法。
13. 前記２本のワイヤ間の間隔は、下流方向に、前記巻き工程から前記切断工程にかけて集束する、請求項１１に記載の方法。
14. 前記１本のワイヤは前記バンドの中心線から補正される、請求項９に記載の方法。
15. 前記付着させる工程は、超音波溶着を含む、請求項１に記載の方法。
16. 前記フィン素材と前記パイル素材が切断された時に２本のフィン一体型パイルウェザーストリップができるように、前記裏地は第１の裏地体と第２の裏地体とを含む、請求項１に記載の方法。
17. 前記切断する工程を容易にするために、前記フィン素材と前記バンドとの間に配置される静止部材を用いる工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
18. 請求項１の方法によって製造される、一体型フィンを有するパイルウェザーストリップ。
19. 一体型フィンを有するパイルウェザーストリップを製造する機械であって、
    移動バンドと、
    余ったフィン素材を該バンドの少なくとも一方側に最も近い位置に配置すべく、該フィン素材を該バンドに巻き付けるためのガイドと、
    パイル素材を該フィン素材と該バンドに巻くための巻き付け部と、
    裏地を該パイル素材に付着させるための付着部と、
    該フィン素材と該パイル素材を切断して該パイルウェザーストリップを作るためのスリッタ部とを備える、機械。
20. 前記巻き付けガイドは、前記フィン素材を、静止部材を用いて少なくとも一箇所において前記移動バンドから間隔をあけて、該バンドに少なくとも部分的に巻き付ける、請求項１９に記載の機械。
21. 前記静止部材は、少なくとも一本のワイヤを含む、請求項２０に記載の機械。
22. 前記静止部材は、前記バンドの中心線とだいたい位置合わせされている、請求項２０に記載の機械。
23. 前記巻き付けガイドは、前記フィン素材の各縁が重なるように該フィン素材を長手方向に前記移動バンドに巻き付ける、請求項１９に記載の機械。
24. 前記パイル素材を切断する前に、少なくとも一箇所において、前記パイル素材を前記バンドから間隔をあける移動部材をさらに備える、請求項１９に記載の機械。
25. 前記パイル素材は、前記巻き付け部において前記バンドから間隔をあけられる、請求項２４に記載の機械。
26. 前記移動部材は、少なくとも１本のワイヤを含む、請求項２４に記載の機械。
27. 前記移動部材は３本のワイヤを含む、請求項２４に記載の機械。
28. ２本のワイヤが前記バンドの第１の側に最も近い位置に配置され、１本のワイヤが該バンドの第２の側に最も近い位置に配置される、請求項２７に記載の機械。
29. 前記フィン素材は、前記２本のワイヤと前記バンドの間に配置される、請求項２８に記載の機械。
30. 前記２本のワイヤ間の間隔は、下流方向に、前記巻き付け部から前記スリッタ部にかけて集束する、請求項２８に記載の機械。
31. 前記１本のワイヤは前記バンドの中心線から補正される、請求項２６に記載の機械。
32. 前記付着部は、超音波溶着機を備える、請求項１９に記載の機械。
33. 前記フィン素材と前記パイル素材が切断された時に２本のフィン一体型パイルウェザーストリップができるように、前記裏地は第１の裏地体と第２の裏地体とを備える、請求項１９に記載の機械。
34. 前記スリッタ部における前記フィン素材と前記パイル素材の切断を容易にするために、該フィン素材と前記バンドとの間に配置される静止部材をさらに備える、請求項１９に記載の機械。

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