JPH0621402B2 - 編針の製造方法および製造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本願の発明は、軽量でありながら高い曲げ剛性を与えら
れた新規な構造をもつ編針を効率的に製造することがで
きる編針の製造方法およびその製造装置に関する。

【従来の技術およびその問題点】 編針や編棒（以下代表して編針という）は、軽く、腰が
強く、曲がりぐせがつきにくく、かつ折れにくいものが
良いとされている。そしてこのような編針の素材として
は、竹、アルミニウム、樹脂などが一般的に採用されて
いる。 そして太番手の編針では、竹や樹脂を素材としても上記
のような性能を達成できるが、細番手のものについて
は、竹や樹脂では十分な剛性を確保することができず、
アルミニウムが採用されるのが一般である。 しかしながら、アルミニウムは軽量であるとはいえ竹や
樹脂に比べると重く、曲げ剛性の面からも竹や樹脂に比
べて劣り、大きな曲げ力がかかるとすぐに永久変形して
しまうという欠点をもつ。そこで、たとえば実開昭５９
−１７７９４号公報に示されているように、編針自体を
繊維強化樹脂で作るという考え方が提案されている。繊
維強化樹脂は、軽く、高剛性をもっており、しかもその
他の機械強度も鋼に対して遜色がないほど優れているの
で、これによって作られる編針は、アルミニウム製の編
針にくらべ、より軽く、より腰が強く、丈夫なものとな
るはずであるが、実際の製造にあたり、なお、次のよう
な問題がある。 第一に、樹脂を着色することにより、着色された編針が
形成されるが、正確に繊維を揃えることが困難であるこ
とから、とくに炭素繊維を使用する場合など、針表面に
繊維が浮き出て、望ましくない地肌模様が生成される。
その結果、製品としての表面品位が下がる。 第二に、繊維強化樹脂棒を連続引抜き成形後、これを所
定長さごとに切断して編針を形成する場合、端部を紡錘
形に研削または切削することが困難である。すなわち、
繊維素の硬度が極めて高い故に、切削刃が短時間に摩損
し、この切削刃の交換等に費用と時間がかかる上、たと
え切削できたとしても、繊維素の端面が切削面に露出し
て針先の表面品位が低下するとともに、編糸に対するす
べりが悪くなる。 このように、繊維強化樹脂棒それ自体で編針を構成する
ことは、その製造過程上いまだ解決されない問題が多
く、こうして構成された編針は、たとえ、軽さ、機械的
性質の上でアルミニウム等の従来の素材でできた編針よ
り優れているとしても、製品品位としては、そのままで
は到底満足できるものではないのが現状である。 この発明は、上記の事情のもとで考え出されたもので、
従来の樹脂製編針と同等の針先加工容易性、および、表
面品位、ならびに軽量性を維持しながら、全体を繊維強
化樹脂で作った場合と同等の機械的性質、すなわち、腰
の強さ、曲がりぐせのつきにくさ、折れにくさを備えた
新規な構造の編針を効率的に製造できる方法およびその
装置を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

本願発明にかかる編針の製造方法は、次の工程ステップ
を含むことを特徴とする。 熱可塑性樹脂をダイを通して押し出すことにより一様断
面積をもつ樹脂線材を成形する樹脂押し出し成形機の上
記ダイの内側から、流動化した熱可塑性樹脂とともに所
定長さの繊維強化樹脂棒からなる心材を間欠的に送り込
んで、中心部にこの心材を間欠的に内包する一様断面積
をもつ樹脂線材を連続的に形成し、超音波センサで上記
樹脂線材における上記心材がとぎれる部位を検出してこ
の部を切断することにより、上記心材を中心部に内包す
る単位樹脂素材棒を作り、最後にこれら単位樹脂素材棒
の一端または両端に針先を形成する。 そして、上記方法を実施するための本願発明の編針の製
造装置は、一様断面積をもつ樹脂線材を連続押し出し成
形する押し出し成形機と、この押し出し成形機のダイの
内側において、ダイの構成より小径の繊維強化樹脂棒か
らなる心材を間欠的にダイの出口方向に送り出す心材供
給手段と、連続成形される樹脂線材の移動径路の途中に
配置されて上記樹脂線材が間欠的に包含する心材の位置
を検出する超音波センサと、この超音波センサからの心
材検知信号に連動して、連続する樹脂線材を内部に心材
が存在しない所定部位で切断する切断手段と、樹脂線材
を切断することによって得られる樹脂素材棒の端部に針
先を形成する針先形成手段とを備える。

【作用および効果】

本願発明の編針の製造方法は、樹脂押し出し成形機によ
る一様断面積の樹脂線材の押し出し成形時に、繊維強化
樹脂棒からなる心材を一体鋳込みしている。繊維強化樹
脂棒も基本的に樹脂であるので、心材とこれを包囲する
樹脂とがきわめて強固に密着かつ一体化し、心材と樹脂
材との境界が剥離することがない。そして心材となる繊
維強化樹脂は、鋼に劣らない機械強度をもっているの
で、本願発明によって製造される編針は、軽量でありな
がら、腰が強く、かつ曲がりぐせがつきにくいものとな
る。 また、上記心材には、表面硬度が極めて高いガラス繊維
または炭素繊維を含んでいるので、連続的に押し出し成
形される樹脂線材を所定長さ毎に切断して素材棒を形成
し、これの端部に針先を形成するという効率的な製法を
採用することができる。すなわち、本発明方法では、超
音波を対象物に集中的に照射し、その反射波の変化によ
り内部に表面硬度の異なる物体の存在を検出することが
できる超音波センサを利用し、これを連続押し出しされ
る樹脂線材に照射して、その反射波の変化により樹脂線
材の内部に間欠的に鋳込まれる上記心材がとぎれる部分
を検知し、この部分を切断することができるからであ
る。 したがって、繊維強化樹脂を樹脂棒の押し出し成形時に
間欠的にダイの内側から送り込んでこの心材を間欠的に
内包する樹脂線材を連続的に形成しても、超音波センサ
によって心材がとぎれる部位を検出し、かつその部を切
断することにより、両端に針先を形成する余地を残した
単位樹脂素材棒をきわめて効率的に製造することができ
る。そして、この単位樹脂素材棒の両端は、上記心材を
間欠的に内包する樹脂線材の心材がとぎれる部位を切断
して形成されているので、従前の手法により針先を問題
なく形成することができる。 以上の結果、本願発明による編針の製造方法、あるいは
編針の製造装置によれば、繊維強化樹脂の心材で強化さ
れることにより、軽量でありながら、腰が強く、かつ曲
がりぐせがつきにくく、表面の着色が自由であり、しか
も表面品位が中間部から針先にかけて一様であって、心
材と樹脂材との剥離の心配のない長寿命の編針が、きわ
めて効率的に製造できる効果がある。

【実施例の説明】

以下、本発明の実施例を図面を参照して具体的に説明す
る。 まず、第１図および第２図に本願発明によって製造され
る編針の製造を示す。 この編針１は、針全長Ｌより短かい長さｌと、針外径Ｄ
より小さい外径ｄをもち、針先部を残して内部に一体的
に鋳込まれた繊維強化樹脂棒からなる心材２と、この心
材２を包み込む樹脂外皮部４とをもつ。そしてこの編針
１の両端部には、紡錘型または円錐形の針先３，３が形
成されている。上記繊維強化樹脂棒２は、炭素繊維、ガ
ラス繊維などの剛性の高い繊維を長手方向に引き揃え、
これにエポキシ樹脂、ポリエステル樹脂などの熱硬化性
樹脂を含浸させ、これを型内で加熱硬化させるなどする
ことにより得られる。また、上記樹脂外皮部４は、塩化
ビニルなどの押し出し成形可能な熱可塑性樹脂でできて
いる。 次に上記の編針を製造するための本願発明にかかる方法
および装置の実施例を第３図ないし第５図を参照して説
明する。 符号５は、押し出し成形機を示し、所定内径のダイ６か
ら、上記針外径Ｄと対応する外径の熱可塑性樹脂線材Ｍ
が連続的に押し出し成形されるようになっている。この
押し出し成形機５の内部における上記ダイ６の内側に
は、中心にガイド孔７をもつ心材ガイド８が上記ダイ６
と同心状に配置され、この心材ガイド８と、その後方部
においてストッカ９にためられた心材２を順次間欠的に
上記ガイド孔７を通してダイ６の出口方向に押し込む心
材押し込み棒１０とによって、心材供給手段１１が構成
される。 上記心材供給手段１１を駆動しながら押し出し成形機５
を駆動すると、第３図に示されているように、上記ダイ
６から、心材２を間欠的に内包する樹脂線材Ｍが連続的
に吐出される。そしてこの樹脂線材Ｍは、表面を調整す
るフォーミングダイ１２および冷却槽１３を通過した
後、超音波センサ１４を通過する。 超音波センサ１４は、上記樹脂線材Ｍに向けて集中的に
超音波を照射する発信体と、その反射波を受信する受信
体と、受信体からの信号を処理する回路とを備える。 上記心材２には、表面硬度が樹脂に比べて非常に高い繊
維が含まれているので、上記樹脂線材Ｍが等速で超音波
センサ１４を通過すると、受信体からの信号の検波後波
形は、第４図(a)のように変化する。そしてその検波信
号を微分すると、第４図(b)のように、心材２がセンサ
１４を通過し始めるとき、および通過を終わるときを電
圧のパルス変化として検出することができる。したがっ
て、このような心材検知信号により、上記樹脂線材Ｍを
切断すべき部位、すなわち、たとえば心材２の終点から
心材間の距離の１／２の地点がわかるので、この超音波
センサから所定距離先方にある切断手段１５を上記心材
検知信号と連繋させて動作させることにより、すなわ
ち、上記電圧の変化があってから、樹脂線材Ｍの移動速
度を勘案した一定時間後に切断手段１５を作動させるこ
とにより、上記連続的な樹脂線材Ｍを、上記の切断すべ
き位置において正確に切断することができる。なお、第
３図において符号１７は、冷却槽１３から出る樹脂線材
Ｍを定速で引き取る送り装置、符号１８は金属センサ１
４からの信号によって切断手段１５を制御するための制
御装置を示す。 このようにして、第５図に示すような樹脂素材棒１６が
得られる。図から明らかなようにこの樹脂素材棒１６
は、両端部を残して中心に上記心材２が埋め込まれた形
態をなす。 そうして、最後に、図示しない研削手段または切削手段
からなる針先形成手段により、上記樹脂素材棒１６の両
端に針先３，３を形成して、第１図に示す完成された編
針１を得る。 こうして得られた本発明の編針１は、その内部に繊維強
化樹脂棒からなる心材２をもつので、アルミニウム製の
編針にくらべて非常に軽く、しかも鋼に劣らぬ腰の強
さ、あるいは曲がりぐせのつきにくさが与えられる。同
時に、表面には樹脂のみが露出しているので、この樹脂
に着色することにより、編針全体に自由な彩色を施こす
ことができ、かつ、編糸に対してすべりのよい良好な表
面品位を得ることができる。 そして、上記の編針は、心材に表面硬度の高い繊維を含
んでいることを利用し、連続押し出し、切断および針先
切削という製造方法を踏襲して、効率的に製造すること
ができる。 もちろん、この発明の範囲は上述した実施例に限定され
ることはない。たとえば、実施例は、両側に針先が形成
された形態の編針について説明しているが、片側端部に
抜けめ用玉を取付けた形式のもの、あるいは輪針の両端
針部も、本願発明の製造方法によって効率よく製造する
ことができる。 さらに、第６図に示すように、心材としての繊維強化樹
脂棒自体の端部を予め円錐形または紡錘型に形成してお
き、これを包含する素材棒の端部に上記心材の端部形状
と対応した形状の針先を形成すると、針先部の強度が飛
躍的に向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願発明によって製造される編針の構造の一例
を示す縦断面図、第２図はその横断面図、第３図は本願
発明の編針製造装置の構成図、第４図(a)および(b)は、
超音波センサによる心材検知動作の動作説明図、第５図
は針先形成前の樹脂素材棒の縦断面図、第６図は本発明
の編針の他の実施例の縦断面図である。 １……編針、２……心材、３……針先、５……押し出し
成形機、６……ダイ、１４……超音波センサ、１５……
切断手段、１６……樹脂素材棒、Ｍ……樹脂線材。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】熱可塑性樹脂をダイを通して押し出すこと
   により一様断面積をもつ樹脂線材を成形する樹脂押し出
   し成形機の上記ダイの内側から、流動化した熱可塑性樹
   脂とともに所定長さの繊維強化樹脂棒からなる心材を間
   欠的に送り込んで、中心部にこの心材を間欠的に内包す
   る一様断面積をもつ樹脂線材を連続的に形成し、超音波
   センサで上記樹脂線材における上記心材がとぎれる部位
   を検出してこの部を切断することにより、上記心材を中
   心部に内包する単位樹脂素材棒を作り、最後にこれら単
   位樹脂素材棒の一端または両端に針先を形成することを
   特徴とする、編針の製造方法。
2. 【請求項２】一様断面積をもつ樹脂線材を連続押し出し
   成形する押し出し成形機と、この押し出し成形機のダイ
   の内側において、ダイの構成より小径の繊維強化樹脂棒
   からなる心材を間欠的にダイの出口方向に送り出す心材
   供給手段と、連続成形される樹脂線材の移動経路の途中
   に配置されて上記樹脂線材が間欠的に包含する心材の位
   置を検出する超音波センサと、この超音波センサからの
   心材検知信号に連動して、連続する樹脂線材を内部に心
   材が存在しない所定部位で切断する切断手段と、樹脂線
   材を切断することによって得られる樹脂素材棒の端部に
   針先を形成する針先形成手段とを備えることを特徴とす
   る、編針の製造装置。