JP3163852B2 - 管状体連続成型システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ブレイダーにより組成
された組紐から種々の断面形状を有する管状体を連続的
に成型する管状体連続成型システムに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、筒状の組紐を組成する種々の
ブレイダーが知られており、また、このようなブレイダ
ーにより組成された組紐を、一旦、ブレイダーより取り
外した後に、樹脂を含浸硬化させて硬質の管状体を製造
することも知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の筒状の組紐に樹
脂を含浸硬化させて管状体を成型するシステムにおいて
は、ブレイダーと樹脂含浸工程等が一貫した連続成型シ
ステムとして連結されていないために、組成された組紐
を、一旦、ブレイダーより取り外した後、次工程の樹脂
含浸工程等に送るように構成されているため、生産性が
悪く、しかも、一貫した連続成型システムでないので均
一な品質の管状体を成型することが困難であった。ま
た、ブレイダーより取り外された組紐は、マンドレル等
の芯部材がないと形状を維持することが困難であるため
に、樹脂含浸工程において組紐に芯部材を挿入する等の
工程を必要とするため、一段と生産性が悪化することに
なる。更に、筒状に組成された組紐を連続的に種々の断
面形状に成型するような管状体連続成型システムは知ら
れていない。

【０００４】本発明の目的は、従来の組紐に樹脂を含浸
させて管状体を成型するシステムが有する課題を解決
し、生産性の優れた品質の均一な種々の断面形状を有す
る管状体を連続的に成型する管状体連続成型システムを
提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために、マンドレルが片持ち支持されたブレイ
ダーにより、前記マンドレル上に組紐を組成し、前記マ
ンドレル上に組成された組紐を、前記マンドレルの先端
部が挿入されたダイ部材及び発熱体を有する加熱成形装
置に移動させて、前記ブレイダーにより組成された組紐
を加熱することにより、組紐を構成する糸条のマトリッ
クス樹脂を溶融させるとともに、前記マンドレルと前記
マンドレルの断面形状に対応する断面形状を有する前記
ダイ部材のダイにより、前記組紐を任意の断面形状に成
型し、その後、冷却装置により冷却硬化することによ
り、ブレイダーにより組成された組紐から、任意の断面
形状を有する管状体を連続的に製造するようにしたもの
である。以下に、本発明の実施例について説明するが、
本発明の趣旨を越えない限り、何ら本実施例に限定され
るものではない。

【０００６】

【実施例】先ず最初に、ブレイダーの正面図である図１
及びその側面図である図２を用いて、本発明の管状体連
続成型システムに使用されるブレイダーについて説明す
る。なお、図１及び図２において、ボビンキャリヤーＣ
の上部の点線で示された方形部分は後述する糸条ガイド
部ｃ３を省略して示したものである。

【０００７】ブレイダーＢは、軸線が水平で一側に開口
ｅを有する略円筒状の機台Ｆｂ内に配置された所定の曲
率半径Ｒを有する曲面状の上板Ｕ、上板Ｕに穿設された
軌道に沿って走行するボビンキャリヤーＣ、ボビンキャ
リヤーＣを軌道に沿って走行させるための駆動装置Ｄ、
組成位置安定ガイド部材Ｇ、マンドレル装置Ｍ及び中糸
用或いは補強糸用ボビン支持装置Ｉ等から構成されい
る。

【０００８】以下に、上記の各装置及び部材について説
明する。最初に、主として、図２及び図２のＩ−Ｉ断面
を含むボビンキャリヤーＣを軌道に沿って走行させるた
めの駆動装置Ｄの拡大正面図である図３を用いて、ブレ
イダーＢの上板Ｕ及びボビンキャリヤーＣを軌道に沿っ
て走行させるための駆動装置Ｄについて説明する。

【０００９】曲面状の上板Ｕは、図２に示されているよ
うに、略円筒状の機台Ｆｂ内に配置された機枠ｆ１に所
定の間隔を置いて配置された適当な固着部材ｆ２，ｆ
２’により取着されており、上板Ｕには周方向に公知の
軌道が穿設されている。ｆ３は機枠ｆ１にナットｆ４に
より取着された中空ボルトであり、中空ボルトｆ３には
適当な軸受けｆ５を介して歯車ｄ１が嵌着されており、
歯車ｄ１には、上面に後述するボビンキャリヤーＣの係
合軸ｃ１が嵌合する溝を有する羽車ｄ２が歯車ｄ１と一
体に回転できるように固着されている。

【００１０】ＹはボビンキャリヤーＣに載置されている
ボビンから巻き戻され、マンドレル装置Ｍにより片持ち
支持されているマンドレルｍ上の組成点Ｚに向かう糸条
であり、糸条Ｙは熱可塑性樹脂等の加熱等により溶融さ
れるマトリックス樹脂で被覆或いは含浸されている。ｙ
は略円筒状の機台ＦｂのフレームＦｂ’に略水平状に配
置されているボビンキャリヤーＣから巻き戻され、機台
Ｆｂに取着されたガイドローラーｆ６により略直角方向
に案内され、中空ボルトｆ３に挿入された後、マンドレ
ルｍ上の組成点Ｚに向かう中糸用或いは補強用糸条（以
下、単に、「中糸用糸条」という。）であり、糸条Ｙと
同様に熱可塑性樹脂等の加熱等により溶融されるマトリ
ックス樹脂で被覆或いは含浸されていることが好まし
い。

【００１１】モーター等の適当な駆動手段により歯車ｄ
１を回転駆動させて羽車ｄ２を回転させることにより、
羽車ｄ２に穿設されている溝に嵌合されているボビンキ
ャリヤーＣの係合軸ｃ１を移動させてボビンキャリヤー
Ｃを軌道に沿って走行させるように構成されている。上
記のようにボビンキャリヤーＣを曲面状の上板Ｕに穿設
された軌道に沿って走行させることにより、多数の糸条
Ｙを交錯させてマンドレルｍ上に組紐ｂを組成するもの
であり、必要に応じて、機台ＦｂのフレームＦｂ’に略
水平状に配置されたボビンキャリヤーＣから中糸用糸条
ｙを、軌道に沿って走行するボビンキャリヤーＣから巻
き戻され組成される糸条Ｙに交絡させて組紐ｂを組成す
る。

【００１２】次に、ボビンキャリヤーＣの正面図である
図４を用いてボビンキャリヤーＣについて説明する。図
４においてｃ２は上部フランジであり、上部フランジｃ
２には先端部に糸条ガイド部ｃ３が回動自在に配置され
た断面コの字状のマストｃ４及びスピンドルｃ５が立設
されている。スピンドルｃ５には糸条Ｙが巻回されたボ
ビンｃ６が挿着されており、スピンドルｃ５の先端部に
は軸受けｃ７を有するフライヤーｃ８が回転可能に嵌着
されている。

【００１３】スピンドルｃ５の先端部には縦方向に延び
る図示されていないスリットが設けられており、スリッ
ト内には先端が略三角形状の一組のフック部材ｃ９，ｃ
９’が配置されており、フック部材ｃ９，ｃ９’の下端
部はスピンドルｃ５に取着されている図示されていない
軸に枢支されている。フック部材ｃ９，ｃ９’はフック
部材ｃ９，ｃ９’間に配置された圧縮バネ等の弾性部材
により常に互いに離反する方向に付勢されており、ボビ
ンｃ６或いはフライヤーｃ８をフック部材ｃ９，ｃ９’
に挿入するとフック部材ｃ９，ｃ９’が互いに接近する
方向に回動し、ボビンｃ６或いはフライヤーｃ８をスピ
ンドルｃ５に装着することができるように構成されてい
る。ボビンｃ６或いはフライヤーｃ８がスピンドルｃ５
に装着されると圧縮バネ等の弾性部材によりフック部材
ｃ９，ｃ９’が互いに離反する方向に拡張し、ボビンｃ
６或いはフライヤーｃ８がスピンドルｃ５から抜け出な
いように構成されている。

【００１４】ｃ６’は円筒状のボビンカバーであり、上
部フランジｃ２に取着されている。円筒状のボビンカバ
ーｃ６’はボビンキャリヤーＣが傾斜したり或いは逆さ
に位置した際に、ボビンｃ６に巻回されている糸条Ｙが
引き出されたり或いは垂れ下がり、隣接しているボビン
に巻回されている糸条と絡まったり或いはブレイダーの
他の部材等に絡まったりする等のトラブルを防止するも
のである。

【００１５】マストｃ４の先端部に配置された糸条ガイ
ド部ｃ３の略ユの字状フレームｃ１０には、下方から順
に、テンションワッシャーｃ１１，ガイドローラーｃ１
２，弛み取り部材ｃ１３及びガイドローラーｃ１４が配
置されている。弛み取り部材ｃ１３の先端部にはガイド
ローラーｃ１５’を有するガイド部ｃ１５が取着されて
おり、弛み取り部材ｃ１３の他端はコイルスプリングｃ
１６の一端が取着されており、コイルスプリングｃ１６
の他端はフレームｃ１０に取着されている。そして、弛
み取り部材ｃ１３はフレームｃ１０に配置された軸受け
部材ｃ１７に取着された軸部材ｃ１７’を介してフレー
ムｃ１０に枢支されており、コイルスプリングｃ１６に
より常時、図４において反時計方向に回動するように付
勢されている。従って、ボビンｃ６から巻き戻される糸
条Ｙが弛んだ場合には、弛み取り部材ｃ１３が図４にお
いて軸部材ｃ１７’を中心に反時計方向に回動し、糸条
Ｙの弛みを吸収するように構成されている。なお、テン
ションワッシャーｃ１１及びガイドローラーｃ１４に隣
接してフレームｃ１０には、糸条Ｙが挿通される透孔ｃ
１８及びｃ１９が穿設されている。なお、略ユの字状フ
レームｃ１０はマストｃ４に配置された軸ｃ２０を中心
に時計方向に回動自在に構成されており、ボビンｃ６或
いはフライヤーｃ８をスピンドルｃ５に装着する場合に
は、フレームｃ１０を時計方向に回動させることによ
り、スピンドルｃ５の上方に空間を作り、スピンドルｃ
５にボビンｃ６或いはフライヤーｃ８を装着する。スピ
ンドルｃ５にボビンｃ６或いはフライヤーｃ８を装着し
た後に、フレームｃ１０を、反時計方向に回動させ、図
４に示されているような位置に配置する。また、フレー
ムｃ１０は適当なロック手段により、ロック手段を解除
しない限り、図４に示されている位置に保持されるよう
に構成されている。

【００１６】なお、図４においてｃ２１は略楕円形状の
下部フランジであり、ｃ２２は上板Ｕに穿設された軌道
に嵌合され慴動される上部フランジｃ２と下部フランジ
ｃ２１間に配置されたガイド部である。ボビンキャリヤ
ーＣは上部フランジｃ２と下部フランジｃ２１により上
板Ｕを挟持することにより、上板Ｕに対して略垂直に保
持されながら軌道に沿って走行するように構成されてい
る。

【００１７】次に、図１及び図２を用いて組成位置安定
ガイド部材Ｇについて説明する。組成位置安定ガイド部
材Ｇは機台Ｆｂの中間フレームＦｂ”から略水平方向に
延びるフレームｇ１’に取着された略環状の第一組成位
置安定ガイド部材ｇ１及び第一組成位置安定ガイド部材
ｇ１に対して所定の間隔を隔てて配置された床部材Ｆｒ
に立設されたフレームｇ２’の先端部に取着された同じ
く略環状の第２組成位置安定ガイド部材ｇ２から構成さ
れている。

【００１８】第一組成位置安定ガイド部材ｇ１及び第２
組成位置安定ガイド部材ｇ２は、上板Ｕに穿設された軌
道に沿って蛇行しながら走行するボビンキャリヤーＣの
横方向の移動に伴って揺れる糸条Ｙを、所定の間隔を隔
てて配置された第一組成位置安定ガイド部材ｇ１及び第
２組成位置安定ガイド部材ｇ２により案内し、その揺れ
を規制することにより組成点を略一定位置に維持するも
のであり、このように組成点を略一定位置に維持するこ
とにより、組成される糸条Ｙが組成点付近において不規
則状態に交絡することもなく安定した組成が実現でき、
従って、組成された組紐ｂの形状が均一で安定した組紐
ｂを製造することができる。

【００１９】次に、上述したようなボビンキャリヤーＣ
が軌道に沿って走行するブレイダーＢを使用して組成さ
れた組紐ｂを連続的に種々の断面形状を有する管状体に
成型する管状体連続成型システムについて説明する。先
ず、ブレイダーＢを使用した管状体連続成型システムの
全体構成を図５を用いて説明する。Ｍは、金属製の中空
マンドレルｍ１、好ましくは表面がテフロン等の低摩擦
係数を有する樹脂ｍ２で被覆された金属製の中空マンド
レルｍ１が片持ち支持されたマンドレル装置であり、中
空マンドレルｍ１の先端部ｍ１’の拡大断面図である図
６に示されているように、中空マンドレルｍ１の先端部
ｍ１’には発熱体ｍ３が内蔵されており、発熱体ｍ３
は、適当なレギュレーターｍ４、導電線ｍ５、ｍ５’等
を介してマンドレル装置Ｍの機台ｍ６内に配設された電
源ｍ７に接続されている。後述する加熱成形装置Ｈのダ
イ部材に挿入される中空マンドレルｍ１の先端部ｍ１’
は、組紐ｂを所定の断面形状を有する管状体ｂ’（な
お、所定の断面形状に成形硬化されたものを「管状体」
と称する。）に成形するために、ダイ部材のダイに対応
する断面形状を有しており、中空マンドレルｍ１の先端
部ｍ１’は、種々の断面形状を有する管状体を成形する
ために螺合手段等の適当な手段により交換可能に構成さ
れることが好ましい。なお、マンドレルｍ１は先端に向
かって細くなるようにテーパーが付けられていることが
好ましく、特に、後述する加熱成形装置Ｈの内部に位置
する中空マンドレルｍ１の先端部ｍ１’は先細りのテー
パー状に構成されることが好ましい。

【００２０】Ｈは、熱可塑性樹脂等のマトリックス樹脂
で被覆或いは含浸された糸条Ｙ或いは中糸用糸条ｙによ
り組成された組紐ｂを、所定の断面形状に成型するため
のダイ発熱体ｈ１’が内蔵されたダイ部材ｈ１及び機台
ｈ２から構成された加熱成形装置である。加熱成形装置
Ｈのダイ部材ｈ１の取り付け状態を示す一部拡大斜視図
である図７及び図７のＩ−Ｉ線に沿った断面図である図
８に示されているように、ダイ部材ｈ１は、ボルト、ナ
ット等の適当な固着具ｈ３により機台ｈ２の壁部ｈ２’
に取着されている。機台ｈ２の内部にはダイ発熱体ｈ
１’を加熱するための電源ｈ４及びレギュレーターｈ５
等が配置されている。

【００２１】ダイ部材ｈ１の内部には螺子等の適当な固
着具ｈ６によりダイｈ７が交換可能に取着されている。
図８のＩ−Ｉ線に沿った断面である、図９（ａ）（ｂ）
（ｃ）に一例として示されているように、先端部ｍ１’
が所定の断面形状を有する中空マンドレルｍ１を、中空
マンドレルｍ１の先端部ｍ１’に対応する形状のダイｈ
７の内部に配置することにより、中空マンドレルｍ１の
先端部ｍ１’及びダイｈ７の断面形状に対応した種々の
断面形状を有する管状体ｂ’を成型することができる。
図９（ａ）は断面形状が三角形の管状体ｂ’を成型する
実施例であり、図９（ｂ）は断面形状が四角形の管状体
ｂ’を成型する実施例であり、また、図９（ｃ）は断面
形状がコの字上の管状体ｂ’を成型する実施例である。
勿論、これらは、一実施例として挙げられたものであ
り、適宜、種々の断面形状を有する管状体ｂ’を成型す
ることができる。なお、中空マンドレルｍ１の先端部ｍ
１’は円形状から所定の断面形状に徐々に変化するよう
に構成することが、管状体ｂ’の円滑な成形にとって好
ましい。なお、図８において、ｈ８，ｈ８’は、ダイ発
熱体ｈ１’を電源ｈ４に接続するための導電線である。

【００２２】Ｐはモーターｐ１により駆動されるファン
ｐ２が配置された冷却装置であり、図５に示されている
ように、ファンｐ２に代えて熱交換器ｐ３を用いること
もできる。なお、図５において、Ａは成型硬化装置Ｈの
出口近傍に配置された管状体を牽引する装置である。

【００２３】上述したように、ボビンキャリヤーＣを曲
面状の上板Ｕに穿設された軌道に沿って走行させること
により、熱可塑性樹脂等のマトリックス樹脂が被覆或い
は含浸された多数の糸条Ｙを交錯させて中空マンドレル
ｍ１上に組紐ｂを組成するものであり、必要に応じて、
機台ＦｂのフレームＦｂ’に略水平状に配置されたボビ
ンキャリヤーＣから同じく熱可塑性樹脂等のマトリック
ス樹脂が被覆或いは含浸された中糸用糸条ｙを、軌道に
沿って走行するボビンキャリヤーＣから巻き戻され組成
される糸条Ｙに交絡させて組紐ｂを組成する。

【００２４】組成された組紐ｂが中空マンドレルｍ１の
先端部ｍ１’に移動すると、中空マンドレルｍ１の先端
に内蔵された発熱体ｍ３及び加熱成形装置Ｈのダイ部材
ｈ１に内蔵されたダイ発熱体ｈ１’により組紐ｂが加熱
され、従って、組紐を構成する糸条Ｙ或いは中糸用糸条
ｙに被覆或いは含浸された熱可塑性樹脂等のマトリック
ス樹脂が溶融し、糸条Ｙ或いは中糸用糸条ｙが相互に溶
融接合すると同時に中空マンドレルｍ１の先端部ｍ１’
及びダイｈ７の断面形状に応じて組紐ｂが変形し、所定
の断面形状を有する組紐ｂに成形される。その後、冷却
装置Ｐにより、冷却硬化されて管状体ｂ’が成形され、
次いで、図示されていない適当な切断装置により、所定
の長さに切断される。

【００２５】なお、ブレイダーＢは、上述したようなも
のに限らず、連続した組紐ｂを組成できるものであれば
使用可能であり、また、加熱成形装置Ｈのダイ部材ｈ１
を所定の形状を有する成型ローラーとすることができ
る。

【００２６】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。

【００２７】ブレイダーにより組成された組紐から樹脂
で硬化された任意の断面形状を有する管状体を連続的に
成型することができる。

【００２８】成型硬化された管状体を一貫した連続成型
システムで製造することができるので、均一な品質の管
状体が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の管状体連続成型システムに使用
される一例としてのブレイダーの正面図である。

【図２】図２は図１のブレイダーの側面図である。

【図３】図３は図２のＩ−Ｉ線に沿った断面を含むボビ
ンキャリヤーを軌道に沿って走行させるための駆動装置
の拡大正面図である。

【図４】図４はボビンキャリヤーの正面図である。

【図５】図５はブレイダーを使用した管状体連続成型シ
ステムの全体構成図である。

【図６】図６は中空マンドレルの一部拡大断面図であ
る。

【図７】図７は加熱成形装置のダイ部材の取り付け状態
を示す一部拡大斜視図である。

【図８】図８は図７のＩ−Ｉ線に沿った断面図である。

【図９】図９は図８のＩ−Ｉ線に沿ったダイ及び中空マ
ンドレルの先端部の断面図である。

【符号の説明】

Ｂ・・・・・・・・・・ブレイダー Ｈ・・・・・・・・・・加熱成形装置 Ｍ・・・・・・・・・・マンドレル装置 Ｐ・・・・・・・・・・冷却装置 ｈ１・・・・・・・・・ダイ部材 ｈ２・・・・・・・・・成型室 ｍ１・・・・・・・・・中空マンドレル ｍ３・・・・・・・・・発熱体 ｈ１’・・・・・・・・ダイ発熱体

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】マンドレルが片持ち支持されたブレイダー
   により、前記マンドレル上に組紐を組成し、前記マンド
   レル上に組成された組紐を、前記マンドレルの先端部が
   挿入されたダイ部材及び発熱体を有する加熱成形装置に
   移動させて、前記ブレイダーにより組成された組紐を加
   熱することにより、組紐を構成する糸条のマトリックス
   樹脂を溶融させるとともに、前記マンドレルと前記マン
   ドレルの断面形状に対応する断面形状を有する前記ダイ
   部材のダイにより、前記組紐を任意の断面形状に成型
   し、その後、冷却装置により冷却硬化することにより、
   ブレイダーにより組成された組紐から、任意の断面形状
   を有する管状体を連続的に製造することを特徴とする管
   状体連続成型システム。