JP2009269188A

JP2009269188A - 押し出し方法及び押し出し装置

Info

Publication number: JP2009269188A
Application number: JP2008118833A
Authority: JP
Inventors: Satoru Yamamoto; 哲山本; Tomiya Abe; 富也阿部
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 2008-04-30
Filing date: 2008-04-30
Publication date: 2009-11-19
Anticipated expiration: 2028-04-30
Also published as: JP4853492B2

Abstract

【課題】中心線状部材の外周に複数の線状体を螺旋状に押出し成形することが可能な押し出し方法及び押し出し装置を提供する。
【解決手段】押出機１０を、線状体２３の材料を押し出して供給する複数の材料供給部１１，１２と、中心線状部材２２の外周に各材料を巻き付けて押し出すダイス１３とで構成し、ダイス１３の軸心に中心線状部材２２を通す挿通路１４を形成し、その挿通路１４の外周に、材料供給部１１，１２から供給された材料を線状体２３に成形する押出し流路Ａ，Ｂを形成し、押出し流路Ａ，Ｂを挿通路１４の出口側で合流させ、各材料供給部１１，１２から各材料をダイス１３の押出し流路Ａ，Ｂに供給すると共に、ダイス１３を回転させながら、中心線状部材２２の外周に、帯状でかつ螺旋状あるいはＳＺ撚り状に、異なる線状体２３を密接して撚り合わせるように形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、中心線状部材の外周に、その長手方向に沿って、複数の線状体を密接して被覆する押し出し方法及び押し出し装置に関するものである。

従来、中心線状部材に１種類の材料を押し出して被覆する場合、図９に示すような押出機９０が用いられている。

押出機９０は、スクリュ９１と、そのスクリュ９１を収容する外筒９２とを備える。スクリュ９１は、その中心に中心線状部材９７を通すための挿通孔９３が設けられ、その外周面にはスパイラル状突起９４を設けて押出し流路９５が形成されている。また、スクリュ９１の先端部（図示左側）は外周（外径）を絞った形状に形成され、その先端部と外筒９２の内壁とでダイス部９６が形成されている。

この押出機９０で押し出し成形を行う際は、中心線状部材９７を挿通孔９３に通過させつつ、外筒９２に設けられた材料供給部（ホッパ）９８から押出し流路９５に材料を供給し、スクリュ９１の回転で押し込んだ材料をダイス部９６側に搬送して、中心線状部材９７の外周に材料９９を被覆する。被覆後の中心線状部材９７の外径（被覆部材の外径）は、押出機９０出口に接続したニップル１００の内径により設定することができ、中心線状部材９７の送り速度は、スクリュ９１の回転速度で制御している。

材料９９として生ゴムを用いる場合、材料９９を被覆した中心線状部材９７を加熱炉に通して、材料である生ゴムを加硫させると、ゴムを被覆した製品を製造することができる。

特開２００５−２０７７６８号公報特開平１０−１１３９７５号公報特開平１１−３４３５０７号公報

ところで、自動車のバンパーなどに取り付けられる荷重センサとして、光ファイバを利用した光ファイバ荷重センサがある。この光ファイバ荷重センサは、例えば、図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示すように、プラスチック光ファイバからなる中心線状部材１０２の外周に螺旋状に巻き付けられた断面視で円形状の線状体１０３と、中心線状部材１０２及び線状体１０３を被覆するゴムなどの保護体１０４とを備える（例えば、特許文献１参照）。

このような光ファイバ荷重センサ１０１において、本発明者らは、線状体１０３間に空隙が形成されると、線状体１０３の弾性限界を超えて線状体１０３が変形してしまい、その結果、変形した線状体１０３が元の形状に復元しない場合があるということを発見しており、つまり、線状体１０３間に空隙が形成されていると、光ファイバ荷重センサ１０１に係る感度が低下あるいは変動するという問題があることを発見していた。

また、本発明者らは、本発明に先駆けて、弾性を有し硬度が異なる複数種類の線状体を光ファイバの外周に隙間無く螺旋状に形成した方が単一な線状体を用いた場合と比べ、光伝送損失の応力による変化も大きくなり、感度に優れた光ファイバ荷重センサを実現できることも発見していた。

上述した事情に鑑み、少なくとも、中心線状部材の外周に複数種類の線状体を螺旋状に押出し成形することが可能な押し出し方法及び押し出し装置に係る発明が望まれていた。

しかしながら、図９の押出機９０では、中心線状部材の外周に１種類の材料を被覆することしかできず、複数種類の材料（複数種類の線状体）を螺旋状に押し出すことができないという問題がある。

また、他の押出機として、特許文献２には、スクリュの溝部の形状を底面に向かって狭くなるように形成することで、材料を均一に流して均等に押し出すことができ、スクリュの溝内の溶融樹脂が溝底面に貯まったり、焦げ付いたりすることのない押出機が記載されている。しかし、この押出機も複数種類の材料を押し出すことはできない。

さらに、特許文献３には、内側の成形体または中空が螺旋状の棒状体を製造する押出機が記載されているが、この押出機でも、中心線状部材の外周に螺旋状に複数種類の材料を押し出すことはできない。

以上より、本発明の目的は、少なくとも、中心線状部材の外周に複数の線状体を螺旋状に押出し成形することが可能な押し出し方法及び押し出し装置を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、請求項１の発明は、中心線状部材の外周に、その長手方向に沿って、複数の線状体を形成する押し出し方法において、押出機を、前記線状体の材料を押し出して供給する複数の材料供給部と、各材料供給部からの材料を、前記中心線状部材の外周に巻き付けて押し出すダイスとで構成すると共に、そのダイスの軸心に前記中心線状部材を通す挿通路を形成し、かつその挿通路の外周に、前記各材料供給部から供給された材料を前記線状体に成形する複数の押出し流路を形成し、さらに、その押出し流路を前記挿通路の出口側で合流させ、各材料供給部から前記線状体の材料を前記押出し流路に供給すると共に、前記ダイスを回転させながら、前記ダイスの出口側で前記中心線状部材の外周に、帯状でかつ螺旋状あるいはＳＺ撚り状に、複数の線状体を形成する押し出し方法である。

請求項２の発明は、前記ダイスを１方向に回転させて、前記線状体を螺旋状に形成する請求項１記載の押し出し方法である。

請求項３の発明は、前記押出し流路を前記ダイスの円周方向にＮ個形成し、３６０／Ｎ度以内の範囲で前記ダイスの回転方向を切り替え、前記線状体をＳＺ撚り状に形成する請求項１記載の押し出し方法である。

請求項４の発明は、中心線状部材の外周に、その長手方向に沿って、複数の線状体を形成する押し出し方法において、押出機を、前記線状体の材料を押し出して供給する複数の材料供給部と、各材料供給部からの材料を、前記中心線状部材の外周に巻き付けて押し出すダイスとで構成すると共に、そのダイスの軸心に前記中心線状部材を通す挿通路を形成し、かつその挿通路の外周に、前記各材料供給部から供給された材料を前記線状体に成形する複数の押出し流路を形成し、さらに、その押出し流路を前記挿通路の出口側で合流させ、各材料供給部から前記線状体の材料を前記押出し流路に供給すると共に、前記中心線状部材を回転させながら、前記ダイスの出口側で前記中心線状部材の外周に、帯状でかつ螺旋状あるいはＳＺ撚り状に、複数の線状体を密接して撚り合わせるように形成する押し出し方法である。

請求項５の発明は、前記中心線状部材を１方向に回転させて、前記線状部材を螺旋状に形成する請求項４記載の押し出し方法である。

請求項６の発明は、前記中心線状部材の回転方向を所定の角度で切り替えて、前記線状体をＳＺ撚り状に形成する請求項４記載の押し出し方法である。

請求項７の発明は、中心線状部材の外周に、その長手方向に沿って、複数の線状体を形成する押し出し装置において、押出機を、前記線状体の材料を押し出して供給する複数の材料供給部と、各材料供給部からの材料を、前記中心線状部材の外周巻き付けて押し出す回転自在なダイスとで構成すると共に、そのダイスの軸心に前記中心線状部材を通す挿通路を形成し、かつその挿通路の外周に、前記各材料供給部から供給された材料を前記線状体に成形する複数の押出し流路を形成し、さらに、その押出し流路を前記挿通路の出口側で合流させた押し出し装置である。

請求項８の発明は、前記押出し流路を前記ダイスの円周方向にＮ個形成すると共に、各押出し流路の幅を、約３６０／Ｎ度に形成した請求項７記載の押し出し装置である。

請求項９の発明は、前記ダイスの出口に、回転しないように保持された、出口形状が矩形状のニップルを設けた請求項７または８記載の押し出し装置である。

請求項１０の発明は、中心線状部材の外周に、その長手方向に沿って、複数の線状体を形成する押し出し装置において、押出機を、前記線状体の材料を押し出して供給する複数の材料供給部と、各材料供給部からの材料を、前記中心線状部材の外周巻き付けて押し出すダイスとで構成すると共に、そのダイスの軸心に、回転しつつ搬送される前記中心線状部材を通す挿通路を形成し、かつその挿通路の外周に、前記各材料供給部から供給された材料を前記線状体に成形する複数の押出し流路を形成し、さらに、その押出し流路を前記挿通路の出口側で合流させた押し出し装置である。

請求項１１の発明は、前記押出機の上流側に、前記中心線状部材を周方向に回転させつつ送出する回転送出装置を設けると共に、前記押出機の下流側に、前記回転送出装置と同期して回転しつつ、前記押出機で前記中心線状部材の外周に前記線状体を形成した後にこれを巻き取る回転巻取装置とを備えた請求項１０記載の押し出し装置である。

請求項１２の発明は、前記押出機の出口に、前記中心線状部材と同期して回転するように、出口形状が矩形状のダイスを設けた請求項１０または１１記載の押し出し装置である。

本発明によれば、挿通管の外周に複数の押出し流路を形成し、その押出し流路の出口に回転自在なダイスを設けてこれを回転させるか、あるいはダイスを固定として中心線状部材を回転させることで、中心線状部材の外周に、複数の線状体を帯状かつ螺旋状あるいはＳＺ撚り状に形成することができる。

以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。

まず、第１の実施形態で製造する被覆部材について説明する。

図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、被覆部材２１は、中心線状部材２２と、その中心線状部材２２の外周に長手方向に沿って中心線状部材２２と密接するように被覆された異なる複数（図１では２つ）の線状体２３とからなる。

中心線状部材２２としては、例えば、ガラス光ファイバやプラスチック光ファイバ（ＰｌａｓｔｉｃＯｐｔｉｃａｌＦｉｂｅｒ：ＰＯＦ）などの光ファイバや、銅線などの電線などを用いるとよい。また、線状体２３としては、例えば、シリコーンゴムなどのゴムや、熱可塑性エラストマー、樹脂などを用いるとよい。

第１の実施形態では、中心線状部材２２としてプラスチック光ファイバを用い、線状体２３としてシリコーンゴムを採用し、被覆部材２１として、光ファイバ荷重センサとして機能する。

線状体２３は、横断面視で略矩形状（帯状）に形成される。この線状体２３は、第１の線状体２３ａと第２の線状体２３ｂとからなり、中心線状部材２２の外周に、これら第１の線状体２３ａと第２の線状体２３ｂを、密接して螺旋状に被覆している。つまり、被覆部材２１は、中心線部材２１と線状体２３との間、及び第１の線状体２３ａと第２の線状体２３ｂとの間、共に密接するように形成されている。これにより、被覆部材２１を光ファイバ荷重センサとして使用した際には、より感度の低下あるいは変動が少ないセンサを実現することが可能となる。なお、第１の線状体２３ａと第２の線状体２３ｂとは、例えば、硬度（ゴム硬度）が異なる。

被覆部材２１では、後述するダイスの回転により、所定の長さごとに周期的に第１の線状体２３ａと第２の線状体２３ｂとが入れ替わっている。

次に、第１の実施形態に係る押し出し装置を説明する。

図３に示すように、第１の実施形態に係る押し出し装置３０は、中心線状部材２２を送出する送出装置３１と、中心線状部材２２の外周に線状体２３（２３ａ，２３ｂ）の材料を押し出して被覆する押出機１０と、中心線状部材２２の外周に被覆された線状体２３（２３ａ，２３ｂ）の材料を加熱して加硫させて線状体２３（２３ａ，２３ｂ）を形成し、被覆部材２１を形成する加熱炉３２と、その被覆部材２１を巻き取る巻取装置３３とを備える。線状体２３に熱可塑性エラストマーを使用する場合は、加硫が不要なため、加熱炉３２を省略できる。

送出装置３１および巻取装置３３は、中心線状部材２２が回転してしまわないように、中心線状部材２２の中心軸に対して回転しないように固定されている。

図１（ａ）〜（ｈ）に示すように、押出機１０は、線状体の材料を押し出して供給する複数（図１（ａ）では２つ）の材料供給部１１，１２と、材料供給部１１，１２からの材料を、中心線状部材２２の外周に巻き付けて押し出す回転自在なダイス１３とから構成される。

第１材料供給部１１は、押出し流路Ａに第１の線状体２３ａの材料を押し出して供給する材料供給用スクリュ１１ａと、その材料供給用スクリュ１１ａの後端部に設けられた材料供給用スクリュ回転用ギヤ部１１ｂと、その材料供給用スクリュ回転用ギヤ部１１ｂに接続された図示しない駆動装置と、材料供給用スクリュ１１ａに第１の線状体２３ａの材料を供給する第１材料投入口１１ｃとから構成される。

同様に、第２材料供給部１２は、押出し流路Ｂに第２の線状体２３ｂの材料を押し出して供給する材料供給用スクリュ１２ａと、その材料供給用スクリュ１２ａの後端部に設けられた材料供給用スクリュ回転用ギヤ部１２ｂと、その材料供給用スクリュ回転用ギヤ部１２ｂに接続された図示しない駆動装置と、材料供給用スクリュ１２ａに第２の線状体２３ｂの材料を供給する第２材料投入口１２ｃとから構成される。図１（ａ）では、図の簡略化のため、第２材料投入口１２ｃを材料供給用スクリュ１２ａの下方に描いてあるが、実際には、第２材料投入口１２ｃは、材料供給用スクリュ１２ａの上方に設けられる。

この押出機１０は、ダイス１３の軸心に形成された、中心線状部材２２を通す挿通路１４と、その挿通路１４の外周に形成された、材料供給部１１，１２から供給された材料を線状体２３ａ，２３ｂに成形する押出し流路Ａ，Ｂとを備える。

第１の実施形態では、挿通路１４を、押出機１０の軸心に設けられた挿通管１５と、その先端（図示左側）に設けられたダイス１３とで形成した。

挿通管１５の外周には、筒状の外筒１６が同軸に設けられ、その外筒１６の後端部（図示右側）には、各材料供給部１１，１２の出口が接続される。

図１（ｃ）〜（ｅ）に示すように、挿通管１５と外筒１６との間には、複数（図１では２つ）の仕切板１７が形成される。これにより、押出し流路Ａ，Ｂは、仕切板１７で仕切られ、挿通管１５の外周に沿って円周方向の約半分（約１８０度）の幅にそれぞれ形成される。なお、被覆部材として、光ファイバ荷重センサを製造する場合には、仕切り板１７の板厚は、製造後、中心線状部材２２の外周に巻き付けられる線状体２３ａ，２３ｂ同士の間が隙間無く形成される上で、阻害要因とならない程度の厚さにすることが望ましい。それは、感度の低下あるいは変動が少ないセンサを実現する上で必修と考えるからである。

挿通管１５および外筒１６の先端部には、ダイス１３が回転自在に設けられる。このダイス１３の後端面（図示右側）には、その中央部に挿通路１４となる円形状の穴１３ａを形成すると共に、その穴１３ａから径方向外側に延び、押出し流路Ａ，Ｂを形成する一対の材料通過穴１３ｂを形成した（図１（ｆ）参照）。

ダイス１３の穴１３ａおよび材料通過穴１３ｂは、ダイス１３の先端側（図示左側）にいくにしたがって収束し、徐々に横断面視で円形状になるように形成される。これにより、各押出し流路Ａ，Ｂは、ダイス１３の出口で合流するようにされる。押出機１０の出口となるダイス１３の出口は、製造する被覆部材２１と同じ形状（円形状）に形成される。

このダイス１３には、ダイス１３を回転させるためのダイス回転用ギヤ部１８が設けられ、そのダイス回転用ギヤ部１８には、図示しない駆動装置が接続される。

次に、第１の実施形態に係る押出し方法を説明する。

まず、送出装置３１から送り出した中心線状部材２２は挿通管１５を通過させつつ、各材料供給部１１，１２の材料投入口１１ｃ，１２ｃから各線状体２３ａ，２３ｂの材料を投入する。投入された各材料は、押出し流路Ａ，Ｂを通り、ダイス１３に至る。

ここで、図４（ａ）〜（ｄ）を用いて、ダイス１３の回転により中心線状部材２２の外周に各材料がどのように被覆されるかを説明する。

まず、図４（ａ）の位置にダイス１３があるとき、図示上側の押出し流路Ａから供給された第１の線状体２３ａの材料は、図示右側の材料通過穴１３ｂを通り、図示下側の押出し流路Ｂから供給された第２の線状体２３ｂの材料は、図示左側の材料通過穴１３ｂを通って、中心線状部材２２の外周に被覆される。

その後、ダイス１３が回転して図４（ｂ）の位置にくると、第１の線状体２３ａの材料を供給する押出し流路Ａは、右側の材料通過穴１３ｂから左側の材料通過穴１３ｂに切り替わり、第２の線状体２３ｂの材料を供給する押出し流路Ｂは、左側の材料通過穴１３ｂから右側の材料通過穴１３ｂに切り替わる。

その後、図４（ｃ）、図４（ｄ）の位置を経て再び図４（ａ）の位置に戻り、図４（ａ）の位置から図４（ｂ）の位置に回転する際に、再び各材料の押出し流路Ａ，Ｂが切り替えられる。

つまり、押出機１０を用いて製造される被覆部材２１は、ダイス１３が１８０度回転するごとに、第１の線状体２３ａの材料と第２の線状体２３ｂの材料が周期的に入れ替わることになる。

中心線状部材２２の外周に押し出された線状体２３ａ，２３ｂは、押出機１０の出口となるダイス１３の出口形状（円形状）に成形される。これにより、線状体２３ａ，２３ｂの材料は、中心線状部材２２の外周に、帯状かつ螺旋状に、密接して撚り合わせるように形成される。

押出機１０により中心線状部材２２の外周に線状体２３ａ，２３ｂの材料を被覆した後、加熱炉３２でこれを加熱して線状体２３ａ，２３ｂの材料を加硫させて、線状体２３ａ，２３ｂを形成し、これを巻取装置３３で巻き取れば、図２に示す被覆部材２１が得られる。

第１の実施形態では、異なる２種類の線状体２３ａ，２３ｂを形成する場合を説明したが、３種類以上のＮ種類の線状体を被覆する場合は、材料供給部をＮ個設置すると共に、挿通管１５と外筒１６との間をＮ個の仕切板１７で仕切って、挿通管１５の外周に沿って円周方向の約Ｎ分の１（約３６０／Ｎ度）の幅を有するＮ個の押出し流路を形成し、さらに、ダイス１３の材料通過穴１３ｂをＮ個形成するとよい。

以上説明したように、第１の実施形態では、押出機１０を、線状体２３ａ，２３ｂの材料を押し出して供給する材料供給部１１，１２と、各材料供給部１１，１２からの材料を、中心線状部材２２の外周に巻き付けて押し出すダイス１３とで構成すると共に、そのダイス１３の軸心に中心線状部材２２を通す挿通路１４を形成し、かつその挿通路１４の外周に、材料供給部１１，１２から供給された材料を線状体２３ａ，２３ｂに成形する複数の押出し流路Ａ，Ｂを形成し、さらに、その押出し流路Ａ，Ｂをダイス１３の出口で合流させ、各材料供給部１１，１２から線状体２３ａ，２３ｂの材料を押出し流路Ａ，Ｂに供給すると共に、ダイス１３を回転させながら、ダイス１３の出口側で中心線状部材２２の外周に、帯状でかつ螺旋状に、異なる線状体２３ａ，２３ｂを密接して撚り合わせるように形成している。

これにより、中心線状部材２２の外周に、異なる線状体２３ａ，２３ｂを帯状かつ螺旋状に形成した被覆部材２１を製造することができる。また、各線状体２３ａ，２３ｂ間や、線状体２３ａ，２３ｂと中心線状部材２２間に隙間が形成されることがなくなるため、各線状体２３ａ，２３ｂ間、および線状体２３ａ，２３ｂと中心線状部材２２間が密接して撚り合わさった被覆部材２１を形成することができる。

また、本発明では、押出機１０により、線状体２３ａ，２３ｂを製造すると同時に、これら線状体２３ａ，２３ｂを中心線状部材２２の外周に螺旋状に被覆している。

被覆部材２１を製造する際、例えば、断面視が矩形状の第１の線状体と第２の線状体を予め形成しておき、これら第１の線状体と第２の線状体を密接させて、中心線状部材２２の外周に巻き付けることも考えられるが、この方法では、線状体を巻き付ける際に、各線状体間や各線状体と中心線状部材２２間に隙間が生じてしまう場合があり、さらに、線状体を製造する工程と線状体を巻き付ける工程の２工程が必要となり、大量生産に向いていないだけでなく、一定の品質保持の面でも好ましくない。

本発明によれば、線状体２３ａ，２３ｂを製造すると同時に、これら線状体２３ａ，２３ｂを中心線状部材２２の外周に螺旋状に巻き付けることができるため、工程数を少なくすることができるため、大量生産が実施し易くなり、被覆部材２１を低コストで製造することができる。

第１の実施形態では、ダイス１３を１方向に回転させて、線状体２３ａ，２３ｂを螺旋状に形成したが、ダイス１３の回転方向を１８０度ごとに切り替えて、図５（ａ）および図５（ｂ）に示すような、ＳＺ撚り状の線状体２３ａ，２３ｂを有する被覆部材５１を形成してもよい。ＳＺ撚り状に３種類以上のＮ種類の線状体を被覆する場合は、ダイス１３の回転方向を３６０／Ｎ度ごとに切り替えるようにするとよい。

図２の被覆部材２１では、ダイス１３を１方向に回転させているため、押出し流路が切り替わる際に、第１の線状体２３ａの材料と第２の線状体２３ｂの材料が混ざってしまい、完成した各線状体２３ａ，２３ｂの純度が多少低下してしまう。しかし、ダイス１３の回転方向を１８０度ごと（Ｎ種類の場合は３６０／Ｎ度ごと）に切り替えてＳＺ撚り状とすることで、第１の線状体２３ａの材料と第２の線状体２３ｂの材料が混ざり、各線状体２３ａ，２３ｂの純度が低下するのを防ぐことができる。

次に、本発明の第２の実施形態を説明する。

図６に示す押し出し装置６０は、中心線状部材２２を送り出す回転送出装置６１と、中心線状部材２２の外周に各線状体２３ａ，２３ｂの材料を被覆する押出機６２と、被覆された線状体２３ａ，２３ｂの材料を加熱して加硫させて線状体２３ａ，２３ｂを形成し、被覆部材７１を形成する加熱炉６３と、その被覆部材７１を巻き取る回転巻取装置６４とからなる。

回転送出装置６１は、送り出した中心線状部材２２を周方向に回転させるように回転自在に設置され、回転巻取装置６４は、回転送出装置６１と同期して回転するようにされる。回転送出装置６１の下流側、および回転巻取装置６４の上流側には、ガイドロール６５がそれぞれ配置される。

押出機６２は、基本的に図１（ａ）の押出機１０と同じ構成であり、回転自在なダイス１３に替えて、回転しない通常のダイス６６を設けたものである。押出機６２の出口となるダイス６６の出口形状は、製造する被覆部材７１と同じ形状（円形状）に形成される。

図６の押し出し装置６０を用いて被覆部材７１を製造する際は、まず、回転送出装置６１と回転巻取装置６４を同期して１方向に回転させ、この状態で回転送出装置６１から中心線状部材２２を送出する。これにより、中心線状部材２２は周方向に回転しつつ搬送される。

その後、この中心線状部材２２を押出機６２に導入し、材料供給部１１，１２に線状体２３ａ，２３ｂの材料を供給して、中心線状部材２２の外周に線状体２３ａ，２３ｂの材料を被覆する。このとき、中心線状部材２２が周方向に回転しているため、線状体２３ａ，２３ｂの材料は帯状かつ螺旋状に被覆される。

中心線状部材２２の外周に線状体２３ａ，２３ｂの材料を被覆した後、加熱炉６３で加熱して線状体２３ａ，２３ｂの材料を加硫させて線状体２３ａ，２３ｂを形成し、これを回転巻取装置６４で巻き取れば、図７（ａ）および図７（ｂ）に示す被覆部材７１が得られる。

図１の押出機１０では、ダイス１３を１方向に回転させて螺旋状の線状体２３ａ，２３ｂを形成すると、所定の長さごとに線状体２３ａ，２３ｂが入れ替わってしまうが、第２の実施形態では、線状体２３ａ，２３ｂを所定の長さごとに入れ替わらせることなく、螺旋状の線状体２３ａ，２３ｂを有する被覆部材７１を製造することができる。

第２の実施形態では、中心線状部材２２を１方向に回転させて、螺旋状の線状体２３ａ，２３ｂを形成したが、回転送出装置６１と回転巻取装置６４の回転方向を所定角度ごとに切り替えることで中心線状部材２２の回転方向を切り替え、図５（ａ）および図５（ｂ）に示すような、ＳＺ撚り状の線状体２３ａ，２３ｂを有する被覆部材５１を形成してもよい。

上記実施形態では、横断面視で円形状の被覆部材２１，５１，７１を製造する場合を説明したが、図８（ａ）および図８（ｂ）に示すような、横断面視で矩形状の被覆部材８１を形成してもよい。

図１（ａ）の押出機１０を用いて被覆部材８１を製造する場合は、ダイス１３の出口に、出口形状を矩形状としたダイスを設け、このダイスを回転しないように保持するとよい。

中心線状部材２２の外周に被覆された各材料は、ニップルを通過する際にその出口形状に成形されるため、ダイス１３の出口に出口形状が矩形状のダイスを設けることにより、横断面視で矩形状の被覆部材８１を製造することができる。

また、図６の押し出し装置６０を用いる場合は、押出機６２のダイス６６出口に、出口形状が矩形状のダイスを設け、このダイスを中心線状部材２２の回転と同期させて回転させるようにするとよい。

横断面視で矩形状の被覆部材８１を製造することにより、図２（ａ）および図２（ｂ）に示す断面円形状の被覆部材２１と比較して、被覆部材８１を設置対象物に設置することが容易となり、さらに、被覆部材８１と設置対象物との間に砂などのゴミなどが入ってしまうことを抑制できる。また、被覆部材８１が振動により外れてしまうことも抑制できる。つまり、設置対象物に対して、被覆部材８１を安定させて設置することができる。

また、必要に応じて、線状体中、あるいはその表面にテンションメンバを内蔵、あるいは付着させるようにしてもよい。

テンションメンバ付で線状体を押し出す方法としては、例えば、線状体の上から全体をカバーするテンションメンバ層を押し出して、加硫工程で線状体とテンションメンバ層を一体化させるか、あるいは、予め各線状体の材料に短い線状のテンションメンバを混ぜておき、これを押し出すようにするとよい。

さらに、線状体の外周に、線状体を保護するためのシースを形成してもよい。このシースは、例えば、線状体の外周にＰＥＴテープを巻き付けて形成される。ＰＥＴテープとしては、例えば、厚さ２５μｍ、幅１０ｍｍのものを用い、これを１／２ラップで巻き付けるとよい。このＰＥＴテープの重なり部分を加熱炉などで加熱して融着させることで、防水性を持たせることもできる。

また、ＰＥＴテープの替わりに、線状体の外周にシリコーンゴムなどを厚さ０．２ｍｍ程度にさらに押出し被覆して、これを加硫させることでシースを形成してもよい。

上記実施形態では、複数種類の異なる線状体を中心線状部材に被覆する例を示したが、つまり、複数種類の線状体、全てが異なる場合を示したが、複数の線状体のうち少なくとも異なる線状体が２種類存在する場合、つまり、複数の線状体（例えば、３つの線状体）のうち種類としては２種類の線状体を被覆する場合でも、本権利範囲に含まれる。

本発明は、例えば、光ファイバの外周に硬度の異なる複数の線状体を帯状かつ螺旋状に被覆した光ファイバ荷重センサを製造する際に用いられる。

また、上記実施形態では中心線状部材２２としてプラスチック光ファイバを用いた例を説明したが、銅線などの電線の外周に硬度の異なる複数の線状体を帯状かつ螺旋状に被覆して被覆電線を形成してもよい。これにより、製造した被覆電線を屈曲させやすくすることができる。

なお、上記実施形態における複数の線状体同士を隙間無く密接させた状態のものはあくまで一実施例である。

図１（ａ）は本発明の第１の実施形態で用いる押出機の断面図であり、図１（ｂ）はその１Ｂ−１Ｂ線断面図、図１（ｃ）はその１Ｃ−１Ｃ線断面図、図１（ｄ）はその１Ｄ−１Ｄ線断面図、図１（ｅ）はその１Ｅ−１Ｅ線断面図、図１（ｆ）はその１Ｆ−１Ｆ線断面図、図１（ｇ）はその１Ｇ−１Ｇ線断面図、図１（ｈ）はその１Ｈ−１Ｈ線断面図である。図１の押出機を用いて製造される被覆部材の側面図および横断面図である。本発明の第１の実施形態に係る押し出し装置の概略図である。図４（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第１の実施形態に係る押し出し方法を説明する図である。図５（ａ）は本発明で製造されるＳＺ撚り状の被覆部材の側面図であり、図５（ｂ）はその横断面図である。本発明の第２の実施形態に係る押し出し装置の概略図である。図７（ａ）は図６の押し出し装置を用いて製造される被覆部材の側面図であり、図７（ｂ）はその横断面図である。図８（ａ）は本発明で製造する横断面視で矩形状の光ファイバ荷重センサの側面図であり、図８（ｂ）はその横断面図である。従来の押出機の概略側面図である。図１０（ａ）は従来の光ファイバ荷重センサの横断面図であり、図１０（ｂ）はその側面図である。

符号の説明

１０押出機
１１，１２材料供給部
１３ダイス
１４挿通路
２２中心線状部材
２３線状体
２３ａ第１の線状体
２３ｂ第２の線状体
３０押し出し装置
Ａ，Ｂ押出し流路

Claims

中心線状部材の外周に、その長手方向に沿って、複数の線状体を形成する押し出し方法において、押出機を、前記線状体の材料を押し出して供給する複数の材料供給部と、各材料供給部からの材料を、前記中心線状部材の外周に巻き付けて押し出すダイスとで構成すると共に、そのダイスの軸心に前記中心線状部材を通す挿通路を形成し、かつその挿通路の外周に、前記各材料供給部から供給された材料を前記線状体に成形する複数の押出し流路を形成し、さらに、その押出し流路を前記挿通路の出口側で合流させ、各材料供給部から前記線状体の材料を前記押出し流路に供給すると共に、前記ダイスを回転させながら、前記ダイスの出口側で前記中心線状部材の外周に、帯状でかつ螺旋状あるいはＳＺ撚り状に、複数の線状体を形成することを特徴とする押し出し方法。
前記ダイスを１方向に回転させて、前記線状体を螺旋状に形成する請求項１記載の押し出し方法。
前記押出し流路を前記ダイスの円周方向にＮ個形成し、３６０／Ｎ度以内の範囲で前記ダイスの回転方向を切り替え、前記線状体をＳＺ撚り状に形成する請求項１記載の押し出し方法。
中心線状部材の外周に、その長手方向に沿って、複数の線状体を形成する押し出し方法において、押出機を、前記線状体の材料を押し出して供給する複数の材料供給部と、各材料供給部からの材料を、前記中心線状部材の外周に巻き付けて押し出すダイスとで構成すると共に、そのダイスの軸心に前記中心線状部材を通す挿通路を形成し、かつその挿通路の外周に、前記各材料供給部から供給された材料を前記線状体に成形する複数の押出し流路を形成し、さらに、その押出し流路を前記挿通路の出口側で合流させ、各材料供給部から前記線状体の材料を前記押出し流路に供給すると共に、前記中心線状部材を回転させながら、前記ダイスの出口側で前記中心線状部材の外周に、帯状でかつ螺旋状あるいはＳＺ撚り状に、複数の線状体を密接して撚り合わせるように形成することを特徴とする押し出し方法。
前記中心線状部材を１方向に回転させて、前記線状部材を螺旋状に形成する請求項４記載の押し出し方法。
前記中心線状部材の回転方向を所定の角度で切り替えて、前記線状体をＳＺ撚り状に形成する請求項４記載の押し出し方法。
中心線状部材の外周に、その長手方向に沿って、複数の線状体を形成する押し出し装置において、押出機を、前記線状体の材料を押し出して供給する複数の材料供給部と、各材料供給部からの材料を、前記中心線状部材の外周に巻き付けて押し出す回転自在なダイスとで構成すると共に、そのダイスの軸心に前記中心線状部材を通す挿通路を形成し、かつその挿通路の外周に、前記各材料供給部から供給された材料を前記線状体に成形する複数の押出し流路を形成し、さらに、その押出し流路を前記挿通路の出口側で合流させたことを特徴とする押し出し装置。
前記押出し流路を前記ダイスの円周方向にＮ個形成すると共に、各押出し流路の幅を、約３６０／Ｎ度に形成した請求項７記載の押し出し装置。
前記ダイスの出口に、回転しないように保持された、出口形状が矩形状のニップルを設けた請求項７または８記載の押し出し装置。
中心線状部材の外周に、その長手方向に沿って、複数の線状体を形成する押し出し装置において、押出機を、前記線状体の材料を押し出して供給する複数の材料供給部と、各材料供給部からの材料を、前記中心線状部材の外周に巻き付けて押し出すダイスとで構成すると共に、そのダイスの軸心に、回転しつつ搬送される前記中心線状部材を通す挿通路を形成し、かつその挿通路の外周に、前記各材料供給部から供給された材料を前記線状体に成形する複数の押出し流路を形成し、さらに、その押出し流路を前記挿通路の出口側で合流させたことを特徴とする押し出し装置。
前記押出機の上流側に、前記中心線状部材を周方向に回転させつつ送出する回転送出装置を設けると共に、前記押出機の下流側に、前記回転送出装置と同期して回転しつつ、前記押出機で前記中心線状部材の外周に前記線状体を形成した後にこれを巻き取る回転巻取装置とを備えた請求項１０記載の押し出し装置。
前記押出機の出口に、前記中心線状部材と同期して回転するように、出口形状が矩形状のダイスを設けた請求項１０または１１記載の押し出し装置。