JP2013216983A

JP2013216983A - 編組機

Info

Publication number: JP2013216983A
Application number: JP2012086370A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Inoue; 伸夫井上; Katsuhide Nishijima; 克秀西嶋; Kazunori Uchida; 和則内田; Masashi Sonoda; 正志園田
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2012-04-05
Filing date: 2012-04-05
Publication date: 2013-10-24

Abstract

【課題】線材が環状体に与える負荷を抑制し、環状体の外周面が早期に損傷するのを抑制できる編組機を提供する。
【解決手段】複数のキャリア３０が面盤２０の外周部２０ｂ上を互いに交錯しながら走行しつつ、ボビン３５から金属ワイヤ４ａを繰り出す編組機１０であって、環状体５０の外周面５１は、移送方向Ｔの上流側から下流側に向かうに従い漸次、径方向の外側から内側に向けて延在し、かつ金属ワイヤ４ａの線接触する摺接面５２となっていることを特徴としている。
【選択図】図２

Description

この発明は、編組機に関するものである。

従来から、内層チューブ等の芯材と、芯材の外周面に金属ワイヤ等の線材が編組されることで形成される線材層と、を備えた、いわゆるワイヤブレードホースが知られている。
この種のワイヤブレードホースは、例えば押出成型等により芯材を成型し硬化させた後、芯材の外周面に線材を編組して線材層を形成することにより製造される。

線材を編組する編組機として、例えば下記特許文献１に示されるような、軸方向に移送される芯材が通過する通過孔を有する面盤と、前記面盤において前記通過孔より径方向の外側に位置する外周部に、前記面盤の沿面方向に走行可能に配設され、線材が巻回されたボビンを支持する複数の支持体と、前記面盤より前記芯材の移送方向の下流側に配設されるとともに、内側を前記芯材が通過し、かつ外周面上を前記ボビンからの前記線材を摺接させることにより、前記線材を前記芯材の外周面のうち前記線材が編組され始める編組開始点に導く環状体と、を備えた編組機が知られている。

この編組機においては、複数の支持体が、面盤の外周部上を互いに交錯しながら走行しつつ、ボビンから線材を繰り出すように構成されている。環状体の外周面は、複数のボビンから繰り出された線材が摺接する摺接面となっており、線材は環状体の外周面上を互いに交錯しながら擦れ違って摺動し、芯材の外周面の編組開始点にむけて通過する。
ところで、一般に、芯材の外周面に線材を正確に編組するために、線材は、所定の張力が付与された状態でボビンから繰り出される。

実用新案登録第３１２７１５４号公報

しかし、特許文献１に記載の編組機にあっては、環状体の外周面上において、複数の線材が互いに擦れ違う特定の箇所に、摩耗によりくぼむ等の損傷が早期に発生し易いという問題があった。

そこで、本発明は、線材が環状体に与える負荷を抑制し、環状体の外周面が早期に損傷するのを抑制できる編組機の提供を目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明の編組機は、軸方向に移送される芯材が通過する通過孔を有する面盤と、前記面盤において前記通過孔より径方向の外側に位置する外周部に、前記面盤の沿面方向に走行可能に配設され、かつ線材が巻回されたボビンを支持する複数の支持体と、前記面盤より前記芯材の移送方向の下流側に配設されるとともに、内側を前記芯材が通過し、かつ外周面上を前記ボビンからの前記線材を摺接させることにより、前記線材を前記芯材の外周面のうち前記線材が編組され始める編組開始点に導く環状体と、を備え、前記複数の支持体が前記面盤の外周部上を互いに交錯しながら走行しつつ、前記ボビンから前記線材を繰り出す編組機であって、前記環状体の外周面は、前記移送方向の上流側から下流側に向かうに従い漸次、径方向の外側から内側に向けて延在し、かつ前記線材の線接触する摺接面となっていることを特徴としている。

本発明によれば、環状体の外周面が、芯材の移送方向の上流側から下流側に向かうに従い漸次、径方向の外側から内側に向けて延在し、かつ線材の線接触する摺接面となっているので、前記移送方向の上流側から下流側に向かって、摺接面の曲率半径を大きく確保しやすくなる。このような、曲率半径の大きな摺接面に線材を沿わせることにより、線材の屈曲を容易に緩やかにできる。したがって、複数のボビンから繰り出された線材が環状体の摺接面上を摺動しながら交錯するとき、線材が環状体に与える負荷を抑制できるので、環状体の外周面が早期に損傷するのを抑制できる。

また、前記環状体は、前記移送方向の上流側から下流側に向かうに従い漸次、突の曲面をなしつつ縮径した筒状に形成されていることを特徴としている。

本発明によれば、環状体が前記移送方向の上流側から下流側に向かうに従い漸次、突の曲面をなしつつ縮径しているので、摺接面の曲率半径を大きく確保しやすくなる。しかも、環状体を筒状に形成することにより、環状体を例えば中実に形成した場合に比べて、使用される材料を削減でき、環状体の重量を抑えることができる。したがって、環状体の外周面が早期に損傷するのを抑制できる編組機を、低コストかつ軽量に形成できる。

また、前記環状体の外周面のうち、前記移送方向に沿った中央に対して前記移送方向の上流側に位置する前記線材の導入部分は、前記移送方向に沿った中央に対して前記移送方向の下流側に位置する前記線材の導出部分よりも、前記移送方向に沿った中央に外接する接線の鉛直軸に対する傾斜角度が大きくなっていることを特徴としている。

本発明によれば、線材の導入部分における前記移送方向に沿った中央に外接する接線の鉛直軸に対する傾斜角度が、線材の導出部分における前記移送方向に沿った中央に外接する接線の鉛直軸に対する傾斜角度よりも大きくなっているので、線材を導入部分から屈曲を少なく滑らかに導き入れることができる。したがって、線材から環状体に与える負荷を大幅に抑制できるので、環状体の外周面が早期に損傷するのを確実に抑制できる。

本発明によれば、線材が環状体に与える負荷を抑制し、環状体の外周面が早期に損傷するのを抑制できる。

ワイヤブレードホースの一部を切り欠いた斜視図である。編組機の斜視図である。環状体の中心軸を含む側面断面図である。図３における環状体の摺接面の拡大図である。

図１は、ワイヤブレードホース１の一部を切り欠いた斜視図である。
以下に、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。以下では、まず図１に示すワイヤブレードホース１について簡単に説明した後、ワイヤブレードホース１の製造工程で使用される、本発明の編組機について説明をする。

（ワイヤブレードホース）
ワイヤブレードホース１は、最内層に形成された内層チューブ３（請求項の「芯材」に相当。）と、この内層チューブ３の外周面３ａに編組された複数の金属ワイヤ４ａ（請求項の「線材」に相当。）により形成された金属ワイヤ層４と、最外層に形成された外層チューブ５と、を備えた可撓性を有する中空のホースである。この種のワイヤブレードホース１としては、例えば、燃料ホースや流体ホース、潤滑油ホース、作動油ホース等が挙げられる。

内層チューブ３は、例えばゴムや合成樹脂等からなり、所定の外径を有する継ぎ目のない長尺なチューブである。内層チューブ３は、例えば押出成型により形成される。
金属ワイヤ層４は、内層チューブ３の外周面３ａ上において、複数の金属ワイヤ４ａが後述する編組機１０（図２参照）により撚り合わされて編組された金属線条等である。
外層チューブ５は、内層チューブ３と同様に、例えばゴムや合成樹脂等からなり、所定の外径を有する継ぎ目のない長尺なチューブである。外層チューブ５は、例えば押出成型により、金属ワイヤ層４を被覆するように形成される。
内層チューブ３、金属ワイヤ層４および外層チューブ５は、それぞれ同軸に配設されている。

（編組機）
図２は、編組機１０の斜視図である。なお、図２では、分かり易くするために、複数配設される後述のキャリア３０（請求項の「支持体」に相当。）を、一部省略して図示している。
図２に示すように、本実施形態の編組機１０は、上述したワイヤブレードホース１の製造工程において、内層チューブ３の外周面３ａに複数の金属ワイヤ４ａを編組し、金属ワイヤ層４を形成するための装置である。
編組機１０は、筐体１１に支持された円盤状の面盤２０と、面盤２０の沿面方向に走行可能に配設され、金属ワイヤ４ａが巻回されたボビン３５を支持する複数のキャリア３０と、金属ワイヤ４ａを内層チューブ３の外周面３ａに導く環状体５０と、により概略構成されている。

ここで、面盤２０と環状体５０とは、それぞれ共通軸と同軸に配設されている。以下、この共通軸を中心軸Ｏといい、この中心軸Ｏに直交する方向を径方向といい、この中心軸Ｏ周りに周回する方向を周方向という。
また、内層チューブ３は、面盤２０および環状体５０の中心軸Ｏと同軸に配設された状態で移送される。以下では、前記中心軸Ｏに沿って、内層チューブ３が移送される方向を移送方向Ｔという。この移送方向Ｔは、図２における右側から左側に向かう方向であり、内層チューブ３の移送方向Ｔの上流側を図２の右側とし、内層チューブ３の移送方向Ｔの下流側を図２の左側として説明している。

筐体１１は、内部にキャリア３０を走行させるための電動モータおよび連結ギヤ（いずれも不図示）が設けられている。筐体１１には、前記中心軸Ｏに沿って貫通する不図示の貫通孔が形成されており、前記中心軸Ｏに沿って移送される内層チューブ３が通過可能となっている。

面盤２０は、例えば円形の鋼板により形成されている。面盤２０は、主面が前記移送方向Ｔを向いた状態で、筐体１１の上側に配設されている。
面盤２０の中心には、前記中心軸Ｏに沿って面盤２０を貫通する通過孔２１が形成されており、前記中心軸Ｏに沿って移送される内層チューブ３が通過可能となっている。
本実施形態では、筐体１１の貫通孔および面盤２０の通過孔２１を貫通するパイプ状の移送ガイド１２が、前記中心軸Ｏと同軸に配設されており、この移送ガイド１２の内側を内層チューブ３が移送される。これにより、内層チューブ３が移送時に揺動しても、面盤２０や筐体１１等に接触するのを防止できるので、内層チューブ３が損傷するのを防止できる。

面盤２０の両主面のうち、前記移送方向Ｔの下流側を向く下流側主面２０ａには、通過孔２１より径方向の外側に位置する外周部２０ｂに、走行溝２３が形成されている。走行溝２３は、前記中心軸Ｏ方向から見て、通過孔２１を囲繞するように複数の円環状溝２３ａが周方向に連結されて、連続した８の字形をなすように配設されている。
面盤２０の内部には、複数の円環状溝２３ａに対応した位置に、不図示の複雑なギヤ機構がそれぞれ配設されている。複雑なギヤ機構は、円周状に形成されており、複雑なギヤ機構は、筐体１１の内部の電動モータおよび連結ギヤと連結されており、電動モータを駆動させることにより、連結ギヤを介して円環状溝に沿ってキャリアを駆動させる構造となっている。

キャリア３０は、面盤２０の下流側主面２０ａにおいて、前記移送方向Ｔの下流側に向かって突設されており、通過孔２１より径方向の外側に位置する面盤２０の外周部２０ｂに複数個配設されている。
キャリア３０の前記移送方向Ｔの上流側には、中心軸Ｏ方向に延びる不図示の支軸が形成されている。キャリア３０は、面盤２０の下流側主面２０ａを、走行溝２３に沿って周方向にジグザグに走行可能となっている。

キャリア３０は、金属ワイヤ４ａが巻回されたボビン３５を支持している。また、キャリア３０の前記移送方向Ｔの下流側端部には、ボビン３５から繰り出される金属ワイヤ４ａを、前記移送方向Ｔの下流側に送出する送出部３２が形成されている。なお、ボビン３５から繰り出される金属ワイヤ４ａは１本でもよいし、複数本の金属ワイヤ４ａの合糸であってもよい。

（環状体）
面盤２０より前記移送方向Ｔの下流側には、全周にわたって連続して延びる環状体５０が配設されている。環状体５０は、例えば、アルミニウムや鉄等の金属や樹脂材料等により形成されている。環状体５０は、金属ワイヤ４ａのテンションを所定の値に保ちつつ、キャリア３０の送出部３２から前記移送方向Ｔの下流側に送出された金属ワイヤ４ａを、内層チューブ３の外周面３ａのうち金属ワイヤ４ａが編組され始める編組開始点４ｂに導くための部材である。

図３は、環状体５０の中心軸Ｏを含む側面断面図である。
図３に示すように、環状体５０は、前記移送方向Ｔの上流側から下流側に向かって、径方向の外側から内側に向けて延在した突の曲面をなしつつ、筒状に形成されている。環状体５０は、側面断面視で前記移送方向Ｔの上流側に開口するＶ字形状に形成されており、前記移送方向Ｔの上流側から下流側に向かうに従い漸次縮径して形成されている。
環状体５０の外周面５１は、一定の曲率半径で形成されており、キャリア３０の送出部３２から前記移送方向Ｔの下流側に送出された金属ワイヤ４ａが線接触する摺接面５２となっている。

図４は、図３における環状体５０の摺接面５２の拡大図である。なお、図４において、鉛直軸Ｈ、後述する導入部分５５の第一接線Ｋ１および導出部分５６の第二接線Ｋ２をそれぞれ二点鎖線で図示している。
図４に示すように、環状体５０の外周面５１のうち、前記移送方向Ｔに沿った中央をポイントＰ１としたとき、ポイントＰ１に対して前記移送方向Ｔの上流側は、キャリア３０の送出部３２から前記移送方向Ｔの下流側に送出された金属ワイヤ４ａの導入部分５５となっている。
また、環状体５０の外周面５１のうち、ポイントＰ１に対して前記移送方向Ｔの下流側は、環状体５０から前記移送方向Ｔの下流側に金属ワイヤ４ａを導出する導出部分５６となっている。

ここで、導入部分５５の前記移送方向Ｔに沿った中央をポイントＰ２とし、導入部分５５のポイントＰ２に外接する第一接線Ｋ１の鉛直軸Ｈに対する傾斜角度をα（以下、「第一傾斜角α」という。）とし、導出部分５６の前記移送方向Ｔに沿った中央をポイントＰ３とし、導出部分５６のポイントＰ３に外接する第二接線Ｋ２の鉛直軸Ｈに対する傾斜角度をβ（以下、「第二傾斜角β」という。）としたとき、前記第一傾斜角αは前記第二傾斜角βよりも大きくなっている。
前記第一傾斜角αが前記第二傾斜角βよりも大きくなるように環状体５０の外周面５１の導入部分５５および導出部分５６を形成することで、金属ワイヤ４ａの導入部分５５を前記移送方向Ｔの上流側に向かって広く延在させることができる。これにより、前記移送方向Ｔの上流側から下流側に向かって、摺接面５２の曲率半径をさらに大きく確保しやすくなる。したがって、金属ワイヤ４ａを導入部分５５から屈曲を少なく滑らかに導き入れることができる。

第一傾斜角αおよび第二傾斜角βの大きさは、環状体５０に要求される耐久性に応じて設定してもよい。
具体的には、第一傾斜角αを大きくすればするほど、金属ワイヤ４ａの導入部分５５を前記移送方向Ｔの上流側に向かってより広く延在させることができる。したがって、特に金属ワイヤ４ａの導入部分５５において、摺接面５２の曲率半径をより大きく確保しやすくなり、金属ワイヤ４ａを導入部分５５から屈曲を少なく滑らかに導き入れて、金属ワイヤ４ａの屈曲を緩やかにできる。これにより、環状体５０の外周面５１のうち、特に金属ワイヤ４ａの導入部分５５が早期に損傷するのを抑制できるので、金属ワイヤ４ａの導入部分５５の耐久性をさらに向上できる。
また、第二傾斜角βを小さくすればするほど、金属ワイヤ４ａの導出部分５６を前記移送方向Ｔの下流側に向かってより広く延在させることができる。したがって、特に金属ワイヤ４ａの導出部分５６において、摺接面５２の曲率半径をより大きく確保しやすくなり、金属ワイヤ４ａを導出部分５６から屈曲を少なく滑らかに導き出して、金属ワイヤ４ａの屈曲を緩やかにできる。これにより、環状体５０の外周面５１のうち、特に金属ワイヤ４ａの導出部分５６が早期に損傷するのを抑制できるので、金属ワイヤ４ａの導出部分５６の耐久性をさらに向上できる。

図３に示すように、環状体５０の径方向内側には、径方向内側に張り出すフランジ部５８が一体形成されている。フランジ部５８の内側は、前記中心軸Ｏに沿って移送される内層チューブ３が通過可能となっている。フランジ部５８は、複数のボルト５９を介して、移送ガイド１２の前記移送方向Ｔの下流側端部に締結されている。これにより、環状体５０は、移送ガイド１２の前記移送方向Ｔの下流側端部に固定されている。

（作用）
続いて、編組機１０の作用について図面を用いて説明する。
図２に示すように、複数のキャリア３０は、それぞれ面盤２０の下流側主面２０ａを走行溝２３に沿って周方向にジグザグに走行しつつ、それぞれの送出部３２から前記移送方向Ｔの下流側に向かって金属ワイヤ４ａを送出する。
各送出部３２から送出された金属ワイヤ４ａは、環状体５０の外周面５１に線接触した状態で摺接しながら、前記移送方向Ｔの上流側から下流側に向かって送出される。また、このとき、金属ワイヤ４ａは、キャリア３０の周方向への移動にともない、環状体５０の周方向に環状体５０の摺接面５２上を摺動する。

各送出部３２から送出された各金属ワイヤ４ａは、環状体５０の摺接面５２上を互いに交錯しながら擦れ違って摺動する。ここで、摺接面５２の曲率半径は大きく確保されているので、各金属ワイヤ４ａは、摺接面５２に沿って、屈曲が緩やかな状態で互いにスムーズに交錯する。
その後、各金属ワイヤ４ａは、内層チューブ３の外周面３ａ上に存在する金属ワイヤ４ａの編組開始点４ｂに向かって送出され、内層チューブ３の外周面３ａに整然と編組される。

（効果）
本実施形態によれば、環状体５０の外周面５１が、内層チューブ３の移送方向Ｔの上流側から下流側に向かうに従い漸次、径方向の外側から内側に向けて延在し、かつ内層チューブ３の線接触する摺接面５２となっているので、前記移送方向Ｔの上流側から下流側に向かって、摺接面５２の曲率半径を大きく確保しやすくなる。このような、曲率半径の大きな摺接面５２に金属ワイヤ４ａを沿わせることにより、金属ワイヤ４ａの屈曲を容易に緩やかにできる。したがって、複数のボビン３５から繰り出された金属ワイヤ４ａが環状体５０の摺接面５２上を摺動しながら交錯するとき、金属ワイヤ４ａが環状体５０に与える負荷を抑制できるので、環状体５０の外周面５１が早期に損傷するのを抑制できる。

なお、この発明の技術範囲は上記実施の形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

実施形態では、ワイヤブレードホース１を例に挙げ、内層チューブ３の外周面３ａに複数の金属ワイヤ４ａを編組する編組機１０について説明をした。しかし、本発明の編組機１０の適用は、ワイヤブレードホース１の製造に限定されない。
また、本発明の編組機１０は、芯材に線材が編組されるものであれば適用可能である。また、芯材としては中空の内層チューブ３に限定されることはなく、例えば、ゴムや合成樹脂等からなる中実の部材であってもよい。また、編組される線材としては金属ワイヤ４ａに限定されることはなく、例えば合成繊維等であってもよい。
また、内層チューブ３の外周面３ａに金属ワイヤ層４を形成した後、さらにその外周面に、金属ワイヤ４ａを編組して金属ワイヤ層４を多重に形成してもよい。

実施形態の環状体５０は、側面断面視で前記移送方向Ｔの上流側に開口するＶ字形状に形成されていたが、実施形態の形状に限定されることはなく、例えば側面断面視で円形状に形成されていてもよい。

３・・・内層チューブ（芯材）３ａ・・・内層チューブの外周面４ａ・・・金属ワイヤ（線材）４ｂ・・・編組開始点１０・・・編組機２０・・・面盤２０ｂ・・・面盤の外周部２１・・・面盤の通過孔３０・・・キャリア（支持体）３５・・・ボビン５０・・・環状体５１・・・環状体の外周面５２・・・摺接面５５・・・導入部分５６・・・導出部分Ｋ１・・・第一接線（導入部分の前記移送方向に沿った中央に外接する接線）Ｋ２・・・第二接線（導出部分の前記移送方向に沿った中央に外接する接線）Ｔ・・・移送方向

Claims

軸方向に移送される芯材が通過する通過孔を有する面盤と、
前記面盤において前記通過孔より径方向の外側に位置する外周部に、前記面盤の沿面方向に走行可能に配設され、かつ線材が巻回されたボビンを支持する複数の支持体と、
前記面盤より前記芯材の移送方向の下流側に配設されるとともに、内側を前記芯材が通過し、かつ外周面上を前記ボビンからの前記線材を摺接させることにより、前記線材を前記芯材の外周面のうち前記線材が編組され始める編組開始点に導く環状体と、
を備え、
前記複数の支持体が前記面盤の外周部上を互いに交錯しながら走行しつつ、前記ボビンから前記線材を繰り出す編組機であって、
前記環状体の外周面は、前記移送方向の上流側から下流側に向かうに従い漸次、径方向の外側から内側に向けて延在し、かつ前記線材の線接触する摺接面となっていることを特徴とする編組機。
請求項１に記載の編組機であって、
前記環状体は、前記移送方向の上流側から下流側に向かうに従い漸次、突の曲面をなしつつ縮径した筒状に形成されていることを特徴とする編組機。
請求項２に記載の編組機であって、
前記環状体の外周面のうち、前記移送方向に沿った中央に対して前記移送方向の上流側に位置する前記線材の導入部分は、前記移送方向に沿った中央に対して前記移送方向の下流側に位置する前記線材の導出部分よりも、前記移送方向に沿った中央に外接する接線の鉛直軸に対する傾斜角度が大きくなっていることを特徴とする編組機。