JPS61282272A - 線材巻付装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は線材を成形具に巻き付けるための線材巻付装置
に関する。

〔従来技術及び問題点〕

本願出願人は英国特許第２，００１，４００にブラシシ
ールの製造に適する装置（７図に示す）を開示した。こ
の装置では、環状のマンドレルがローラーの中に回転で
きるように取り付けられ、その半径方向の外周に隣接す
る側面に１対の環状の側板を支持する。このマンドレル
は環状溝形の線材支持具を通り得るように配設され、こ
のマンドレルに金属の連続した硬いＩｉ林が巻きつけら
れる。前記線材支持具は複数のローラーで回転支持され
、このうちの１箇のローラーは前記線材支持具を回転す
る駆動軸に結合され、駆動装置は前記マンドレルの支持
ローラーを駆動する。前記マンドレル及び線材支持具が
回転すると、前記硬い線材が前記線材支持具から摺動部
材を経由して連続的に供給され、この摺動部材が前記線
材に張力を与え、この線材は前記摺動部材の外側面を通
って前記マンドレルに巻きつけられる。

前記すでに開示した装置は、ブランシールの構造に適し
てはいるが、その形状に基因する多くの欠点を有する。

ブラシを作るために何本かの線材が線材支持具で束ねら
れ、この線材は張力が均一でない時には重なり合って断
線する。前記摺動部材は作動中に固着及び清りを生じて
張力を不均一化し断線を生じさせる。また前記摺動部材
が不規則に移動すれば角度の制御ができなくなる。前記
線材は、巻きつけられる時に前記摺動部材をこれに密着
した状態で通過し、後続する工程で前記線材がブラシに
仕上げられた時に巻毛の形にならないように熱処理され
る。

また前記特許は他の巻付機構を開示しており、この巻付
機構は巻取操作の速度を上げるために多数の線材を使用
する（これを８図に示す）。この８図に示す例では、８
箇の線材スプールが線材支持具に取り付けられ、この各
スプールは線材をマンドレルに送る。このスプールから
送られるＩｔ材はスプール支持具の側板の一方の側部の
孔を通る。

これは、前記スプールが巻付動作を行なわないから、巻
付角度が変らないように前記線材を常に同一面上に導く
ためである。

前記スプール支持具は１つの位置にヒンジ結合され、ラ
ッチを備え、このラッチはその内側に前記環状のマンド
レルを通過させることができる。

前記巻付機構は前記最初に説明した装置の多くの問題を
解消したが、未だ未解決の問題があり、新たに欠点もあ
られれた。前記線材は前記装置と同様に密着通過するの
で、後続する熱処理が必要になり、断線が生ずる。さら
に前記スプール支持具は前記装置よりも構造が複雑であ
り、線材のボビンに荷重をかけにくい。

〔発明の目的〕

本発明の目的は前記欠点を減少し又は完全に除去し得る
ブラシ製造装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

前記目的は次のように、線材を成形具に巻き付ける線材
巻付装置によって達成される。すなわち前記巻付装置は
環状の支持具に第１軸翰を中心として回転するように取
り付けられた１箇以上の線材供給装置と、前記成形具を
この支持具の貝通経路に沿って移動させて線材を前記成
形具の周囲に巻きつけることができる移送装置とを備え
、前記１箇以上の線材供給装置は前記複数の線材をその
長手方向に受け入れて巻きつけるための回転できるボビ
ンと、前記線材を前記ボビンから前記成形具に案内する
案内部材とを備え、この案内部材は半径方向外側を向く
円筒面を形成する構造である。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図を用いて詳細に説明する。

第１図に従来のトロイダル型巻付装置１０を示す。この
巻付装Ｍ１０は本発明の一部を構成する。

環状のマンドレル１２は駆動ローラー１４．１４゜・・
・を回転させるために取り付けられ、この駆動ローラ１
４の半径方向の周辺部に隣接する側面は１対の環状の側
板（図示せず）を支持する。前記マンドレル１２は環状
の線材支持具１６を通るように配設され、この線材支持
具１６に１箇以上の線材供給装置１１８．１８．・・・
が取り付けられる。これを第１図乃至第５図に詳細に示
す。前記線材支持具１６は複数のローラー（図示せず）
を回転するために取り付けられてその１箇以上のローラ
ーを駆動する。ヒンジ２０とラッチ２２．２４は線材支
持具１６に、環状のマンドレル１２の内側を通過できる
ように設けられ。

マンドレル１２と線材支持具１６が回転すると、フィラ
メント状の硬い線材２６が線材供給装置１８から連続的
に供給されてマンドレル１２の外面に巻きつけられる。

次に第２図及び第３図において、線材供給装置１８は線
材２６が次々に巻きけられるボビン２８と、前記線材２
６が巻きつけられるプーリー３０と、２箇のスピンドル
３４．３６を有するブラケット３２とを備え、このブラ
ケット３２にボビン２８とプーリー３０がそれぞれ回転
装着される。

このボビン２８はサークリップ３６と、このサークリッ
プ３６に摩擦係合するフリクションワッシャ３８によっ
てスピンドル３４に保持され、プーリー３０はナツト４
０とワッシャ４２（１１部を第５図に示す）によってス
ピンドル３６に保持される。この機構は従来から採用さ
れている如何なる支持装置を用いて構成しても差し支え
ない。第４図にボビン２８をフリクションワッシャ３８
に係合するように押すばね４４を示す。このばね４４に
よってボビン２８は少なくとも部分的に位置決めされ、
線材は前記マンドレルに供給された時に張力を与えられ
る。

特に第４図及び第５図にボビン２８とプーリー３０との
関係位置を詳細に示す。ボビン４６の回転軸線とプーリ
ーの回転軸線は相互に離間直交する。前記プーリーは、
このプーリーの主回転面がボビン２８に巻かれた線材（
その平均直径はＤ　　）に対して接線になるような位置
にある。

平均 またこのプーリーは外径がボビン２８のスパンの半分に
なる位置に取り付けると便利である。

作動中に、線材２６の索輪はボビン２８から引き出され
、プーリー３０の外周を（接触角度θで）通ってマンド
レル１２に送られる。線材２６は、ボビン２８から引き
出され、第４図に示すように、ボビン２８の一方の端部
から他方の端部に送られる時に接触θがθ　　乃至θ　
　に変化する。し最大　　　最小 かしながらプーリー３０は、接触角θの大きさが変らな
い限り、ボビン２８のスパンを横断する任意の位置に設
けることができる。ボビン２８に巻きつけられた線材２
６の直径はＤ最大からり、！、、Ｊ１まで減少するから
、ボビン２８から出た線材２６がプーリー３０に入る角
度は、プーリー３０の主回転面を基準として値Ａ１から
値Ａ２に変る。前記プーリーに線材が入る角度Ａ１は、
この線材がボビン２８に巻きつけられて直径がＤｊｌ大
からＤ　　まで減少するために変化し、この角度Ａ１平
均 は、線材がプーリーに入る時の角度Ａ２、すなわち線材
がボビン２８に巻きつけられて直径がＤ平均からＤｗｋ
小まで減少するために生ずる角度Ａ２と同様に変化する
。

プーリー３０とマンドレル１２との関係位置を第６図に
詳細に示す。このプーリー３０は、幾何学的中心５２が
マンドレル１２の断面の中立軸線Ｘ１．Ｘ又はＹｌ、Ｙ
と一致した時に、前記中立軸線に対して角度ρをなす位
置にある。前記軸線Ｙ−Ｙはマンドレルの主回転向５０
と同一面上にあり、このマンドレルの中心部５０を貫く
。これに対し前記軸線Ｘ−Ｘは前記軸１ａＹ−Ｙに対し
て直角であり、前記中心部を貫く。この中心部は、マン
ドレル１２が線材支持具１６を通過する時のこのマンド
レル１２の内径と外径との中央にある。

線材支持具１６は、矢印Ｒで示す方向に回転する場合、
その形状の中心が軸線Ｘ−ｘと一致する時に位１１Ｂに
あり、軸１１Ｙ−Ｙと一致する時に前記線材がプーリー
を離れる角度は前記最も近い軸線を基準として符号σ及
びτで表わされる値の間で変化する。この角度σはマン
ドレル１２に対して角度τより大きく、このマンドレル
１２の巾Ｗは第６図に示すようにその厚さより大きい。

線材のプーリーを離れる時の角度が最小になるためには
、そのプーリーが最も近（の中立軸線に対してなす角度
を上記角度σとτの半分にならねばならず、プーリーが
この角度になれば、線材が位ＭＡ（角度ｖ１）でこのプ
ーリーを離れる時の角度（このプーリーの主回転面を基
準とする）は、線材２６が（プーリー３０を離れる位１
１Ｂで）プーリー３０の主回転面に対してなす角度に等
しい。

このような構造では、プーリー３０が位ｍＡから位［Ｂ
に移動する時に、前、！ｔ！線材がプーリーの口５２の
一方の側部から他方の側部に進む。このプーリーの口５
２の形状は、その表面に線材が係合することを除き、本
発明の一部を構成する。

線材２６は、たとえば＾熱用ブラシシール製造用の市販
のニッケル合金ヘイネル２５　（ＨＡＹＮＦＳ２５）が
適当である。線材の直径が０．０７１ｍ（０，００２８
インチ）の場合、このｆｉｌ材のプーリー３０に離合す
る角度（係合時の角度を符号　　　′Ａ１．Ａ２で示し
、離れる時の角度を符号Ｂ、。

Ｂ２で示す）を４４６程度とし、ボビン２８及びプーリ
ー３０の直径を２５．４履（１インチ）程度に小さくす
るのが好ましいことが判った。この値を採用すれば、線
材２６を接続する工程で熱処理する必要がなく、製品で
あるブラシシールになりてから線材が巻毛のような形に
なることもない。

ただし前記角度及び直径は線材２６の特性に応じて変化
させる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に基く円環型線材巻付装置の全体斜視図
、第２図は第１図の線材巻付装置の細部を示す斜視図、
第３図は第２図の線材巻付装置の矢視Ａ−Ａに沿う断面
図、第４図は第３図の線材巻付装置の矢視Ｂに沿うプー
リーの断面図、第５図は第３図の線材巻付装置の矢視Ｃ
に沿うボビン及びプーリーの平面図、第６図は前記プー
リーとマンドレルとの関係角度を示す説明図、第７図及
び第８図は従来の巻付装置の斜視図である。 １０・・・トロイダル型線材巻付装置、１２・・・マン
ドレル、１４・・・駆動ローラー、１６・・・線材支持
具、１８・・・線材供給装置、２０・・・ヒンジ、２２
．２４・・・ラッチ、２６・・・線材、２８・・・ボビ
ン、３０・・・プーリー、３２・・・ブラケット、３４
．３６・・・スピンドル、３６・・・サークリップ、３
８・・・フリクッションワッシャ、４４・・・ばね、５
０・・・マンドレルの主回転面、５２・・・幾何学的中
心、Ａ、Ａ２・・・線材のプーリーに係合する角度、Ｂ
、Ｂ２・・・線材のプーリーから離れる時の角度、Ｄ・
・・直径、Ｒ・・・回転方向、Ｘ、Ｘ　　、Ｙ、Ｙｌ・
・・中立軸線、ρ・・・プ一り−と中立軸線との角度、
σ、τ・・・線材がプーリーを離れる時の角度の限界。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、線材（２６）を環状の成形具（１２）に巻きつけ、
   この成形具（１２）は第１中立軸線（Ｘ−Ｘ）と第２中
   立軸線（Ｙ−Ｙ）と円環部分（５０）とを有する線材巻
   付装置において、前記線材巻付装置は、 環状の支持具（１６）と、 巻付用の複数の長い線材（２６．２６、・・・）を受け
   入れるために１箇以上の回転型ボビン（２８、２８、・
   ・・）備え、第１軸線（４８）の周囲を回わるために線
   材支持具（１６）に取り付けられる線材供給装置（１８
   ）と、 線材支持具（１６）を貫通する経路に沿って前記成形具
   を、線材支持具に対して移動させるための移り装置（１
   ４）と、 プーリー（３０）とを備え、このプーリー （３０）の上をボビン（２８）から成形具（１２）に送
   られる線材が通り、この成形具は、主回転面（５１）及
   び幾何学的中心（５２）を有し、前記プーリー（３０）
   は、このプーリー（３０）の幾何学的中心（５２）が成
   形具の何れか一方の中立軸線（Ｘ−Ｘ、Ｙ−Ｙ）と一致
   した時に、このプーリー（３０）が前記軸線に対して角
   度をなすように位置づけられることを特徴とする線材巻
   付装置。 ２、前記成形具（１２）は内径及び外径を有し、前記中
   心部（５０）は前記内径と外径との間の中央にあり、第
   ２中立軸線（Ｙ−Ｙ）は成形具（１２）の主回転面と同
   一面上にあって前記中央部（５０）を貫き、第１中心軸
   線（Ｘ−Ｘ）は第２中立軸線（Ｙ−Ｙ）に直角であって
   前記中心部（５０）を貫くことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載の線材巻付装置。 ３、プーリー（３０）が前記中立軸線に対してなす角度
   （ρ）は、線材（２６）が前記プーリー（３０）と前記
   成形具（１２）との間を通る角度の最大値（σ）と最小
   値（τ）との中央値であることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載の線材巻付装置。 ４、プーリーの回転軸線（４８）はボビン （４６）の回転軸線（４６）に対して直角であり、かつ
   、離間することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載の線材巻付装置。 ５、プーリーの主回転面（５１）はボビン （２８）に巻きつけられた線材の所定の直径に対する接
   線であることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
   の線材巻付装置 ６、前記所定の直径はボビン（２８）に巻きつけられた
   線材の最大直径（Ｄ＿最＿大）と最小直径（Ｄ＿最＿小
   ）との中央値であることを特徴とする特許請求の範囲第
   ５項に記載の線材巻付装置。