JP4853492B2 - Extrusion method and apparatus - Google Patents
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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。 The present invention relates to an extrusion method and an extrusion apparatus for covering a plurality of linear bodies in close contact with the outer periphery of a central linear member along the longitudinal direction thereof.
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。 Conventionally, an extruder 90 as shown in FIG. 9 is used when one type of material is extruded and coated on the central linear member.
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。
The extruder 90 includes a screw 91 and an outer cylinder 92 that accommodates the screw 91. The screw 91 is provided with an
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。
When performing extrusion molding with this extruder 90, the material is supplied to the extrusion flow path 95 from a material supply portion (hopper) 98 provided in the outer cylinder 92 while the central linear member 97 is passed through the
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。 When raw rubber is used as the material 99, a rubber-coated product can be manufactured by passing the center linear member 97 coated with the material 99 through a heating furnace and vulcanizing the raw rubber as the material.
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)。
Incidentally, there is an optical fiber load sensor using an optical fiber as a load sensor attached to an automobile bumper or the like. For example, as shown in FIGS. 10 (a) and 10 (b), this optical fiber load sensor has a circular shape in a sectional view wound spirally around the outer periphery of a center line-
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。
In such an optical
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。 Further, prior to the present invention, the present inventors use a single linear body in which a plurality of types of linear bodies having elasticity and different hardnesses are spirally formed on the outer periphery of the optical fiber. It was discovered that the change in the optical transmission loss due to the stress was larger than that of the conventional optical fiber load sensor, and that an optical fiber load sensor with excellent sensitivity could be realized.
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。 In view of the circumstances described above, at least an invention relating to an extrusion method and an extrusion apparatus capable of extrusion-molding a plurality of types of linear bodies on the outer periphery of a central linear member has been desired.
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。 However, in the extruder 90 of FIG. 9, only one type of material can be coated on the outer periphery of the central linear member, and a plurality of types of materials (a plurality of types of linear bodies) cannot be extruded in a spiral shape. There's a problem.
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。
Further, as another extruder,
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。 Furthermore, Patent Document 3 describes an extruder that produces an inner molded body or a hollow spiral rod-like body, but even in this extruder, a plurality of types of spirals are formed on the outer periphery of the center line-shaped member. The material cannot be extruded.
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。 As described above, an object of the present invention is to provide an extrusion method and an extrusion apparatus capable of extruding a plurality of linear bodies in a spiral shape at least on the outer periphery of a central linear member.
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。
The present invention was devised to achieve the above object, and the invention according to
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。
The invention according to
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。
According to a third aspect of the present invention, N extrusion channels are formed in the circumferential direction of the die, the rotation direction of the die is switched within a range of 360 / N degrees, and the linear body is formed in an SZ twisted shape. The extrusion method according to
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前記複数の線状体が前記中心線状部材に対してそれぞれ接するように合流させ、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。 According to a fourth aspect of the present invention, in the extrusion method for forming a plurality of linear bodies along the longitudinal direction on the outer periphery of the central linear member, the plurality of extruders extrude and supply the material of the linear bodies. And a die that wraps and extrudes the material from each material supply unit around the outer periphery of the central linear member, and forms an insertion passage through which the central linear member passes. And a plurality of extrusion channels are formed on the outer periphery of the insertion passage to form the material supplied from each material supply section into the linear body, and the extrusion passages are arranged on the outlet side of the insertion passage. The plurality of linear bodies are joined together so as to be in contact with the central linear member, and the material of the linear bodies is supplied to the extrusion flow path from each material supply unit, and the central linear member is Rotate the front of the die at the outlet side The outer periphery of the central linear member, in a band at and helical or SZ stranded form, an extrusion method for forming such twisted closely a plurality of linear bodies.
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。
The invention according to claim 5 is the extrusion method according to
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。
The invention according to claim 6 is the extrusion method according to
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。 The invention according to claim 7 is an extrusion apparatus for forming a plurality of linear bodies along the longitudinal direction on the outer periphery of the central linear member. And a rotatable die that wraps and pushes the material from each material supply portion around the outer periphery of the center line-shaped member, and passes the center line-shaped member through the axis of the die. And a plurality of extrusion passages for forming the material supplied from each material supply section into the linear body is formed on the outer periphery of the insertion passage, and the extrusion passages are formed in the insertion passage. This is an extrusion device joined at the outlet side.
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。 The invention according to claim 8 is the extrusion apparatus according to claim 7, wherein N extrusion channels are formed in the circumferential direction of the die, and the width of each extrusion channel is formed at about 360 / N degrees. .
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。 A ninth aspect of the present invention is the extrusion device according to the seventh or eighth aspect, wherein the outlet of the die is provided with a nipple having a rectangular outlet shape that is held so as not to rotate.
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前記複数の線状体が前記中心線状部材に対してそれぞれ接するように合流させた押し出し装置である。
According to a tenth aspect of the present invention, in the extrusion apparatus for forming a plurality of linear bodies along the longitudinal direction on the outer periphery of the central linear member, a plurality of extruders extrude and supply the material of the linear bodies. The material supply section and the die that wraps and extrudes the material from each material supply section around the outer periphery of the center line-shaped member, and the center line shape that is conveyed while rotating around the axis of the die. A plurality of extrusion passages are formed on the outer periphery of the insertion passage, and the material supplied from each material supply unit is formed into the linear body. Further, the extrusion passages are formed. Is an extrusion device that joins the plurality of linear bodies so as to be in contact with the central linear member at the outlet side of the insertion passage.
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。
According to an eleventh aspect of the present invention, a rotary feed device is provided on the upstream side of the extruder to feed the central linear member while rotating it in the circumferential direction, and is synchronized with the rotary feed device on the downstream side of the extruder. The extrusion device according to
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。
The invention according to
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。 According to the present invention, a plurality of extrusion channels are formed on the outer periphery of the insertion tube, and a rotatable die is provided at the outlet of the extrusion channel and is rotated, or the center line-shaped member is fixed by fixing the die. By rotating, a plurality of linear bodies can be formed in a strip shape and a spiral shape or an SZ twist shape on the outer periphery of the central linear member.
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。 Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
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。 First, the covering member manufactured in the first embodiment will be described.
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。
As shown in FIGS. 2A and 2B, the covering
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(Plastic Optical Fiber: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。
For example, an optical fiber such as a glass optical fiber or a plastic optical fiber (POF), an electric wire such as a copper wire, or the like may be used as the
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。
In the first embodiment, a plastic optical fiber is used as the central
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。
The
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。
In the covering
次に、第1の実施形態に係る押し出し装置を説明する。 Next, the extrusion apparatus according to the first embodiment will be described.
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。
As shown in FIG. 3, the extrusion device 30 according to the first embodiment includes a delivery device 31 that sends out the central
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。
The feeding device 31 and the winding
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。
As shown in FIGS. 1 (a) to 1 (h), an
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。
The first material supply unit 11 extrudes and supplies the material of the first
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。
Similarly, the second
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。
The
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。
In the first embodiment, the insertion passage 14 is formed by the
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。
A cylindrical
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。
As shown in FIGS. 1C to 1E, a plurality (two in FIG. 1) of
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)。
A die 13 is rotatably provided at the distal ends of the
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。
The
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。
The
次に、第1の実施形態に係る押出し方法を説明する。 Next, the extrusion method according to the first embodiment will be described.
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。
First, the central
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。
Here, with reference to FIGS. 4A to 4D, how each material is coated on the outer periphery of the center line-shaped
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。
First, when the
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。
Thereafter, when the
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。 Thereafter, the position returns to the position of FIG. 4A again through the positions of FIG. 4C and FIG. 4D, and again when rotating from the position of FIG. 4A to the position of FIG. 4B. The extrusion channels A and B for each material are switched.
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。
That is, in the covering
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。
The
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。
After the material of the
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。
In the first embodiment, the case where two different types of
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。
As described above, in the first embodiment, the
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。
Thereby, the coating | coated
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。
In the present invention, the
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。
When manufacturing the covering
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。
According to the present invention, since the
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。
In the first embodiment, the
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。
In the covering
次に、本発明の第2の実施形態を説明する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described.
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。
The
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。
The
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。
The extruder 62 has basically the same configuration as that of the
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。
When manufacturing the covering member 71 using the
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。
Thereafter, the central
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。
After the outer periphery of the center
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。
In the
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。
In the second embodiment, the central
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。
In the above embodiment, the case where the
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。
When manufacturing the coating | coated
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。
Since each material coated on the outer periphery of the center line-shaped
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。
When the
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。
By manufacturing a
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。 If necessary, a tension member may be incorporated in or attached to the linear body or on the surface thereof.
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。 As a method of extruding a linear body with a tension member, for example, a tension member layer covering the entire linear body is extruded, and the linear body and the tension member layer are integrated in the vulcanization process, or It is advisable to mix a short linear tension member with the material of each linear body in advance and push it out.
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。 Furthermore, a sheath for protecting the linear body may be formed on the outer periphery of the linear body. This sheath is formed, for example, by winding a PET tape around the outer periphery of the linear body. As the PET tape, for example, a tape having a thickness of 25 μm and a width of 10 mm is used, and this may be wound with a ½ wrap. The overlapping portion of the PET tape can be waterproofed by heating and fusing it in a heating furnace or the like.
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。 Further, instead of the PET tape, a sheath may be formed by further extruding and coating silicone rubber or the like to a thickness of about 0.2 mm on the outer periphery of the linear body, and vulcanizing this.
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。 In the above embodiment, an example in which a central linear member is coated with a plurality of different types of linear bodies has been shown, that is, a plurality of types of linear bodies, all of which are different, Even if there are at least two types of different linear bodies, that is, even when two types of linear bodies (for example, three linear bodies) are covered, the scope of this right included.
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。 The present invention is used, for example, in manufacturing an optical fiber load sensor in which a plurality of linear bodies having different hardnesses are coated in a strip shape and a spiral shape on the outer periphery of an optical fiber.
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。
Moreover, although the example which used the plastic optical fiber as the center
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。 In addition, the thing in the state which made the some linear body closely_contact | adhere in the said embodiment without gap is an example to the last.
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
DESCRIPTION OF
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