(57)【要約】【課題】プリフォームの湾曲形状が異なる場合でも駆動機構を共通して使用でき、したがって湾曲するプリフォームをより低コストで製造できる製造装置を提供する。【解決手段】ブレイダー装置と、湾曲形成された中空管状のマンドレルと、マンドレルを湾曲中心線に沿って移動操作する駆動機構を備えている。駆動機構は、ブレイダー装置を間に挟んで配置した直線状のガイドレールに沿って往復駆動可能に構成される一対の駆動体と、マンドレルを同マンドレルの湾曲中心軸線に沿って移行案内するガイド体とを含む。ガイド体は、ブレイダー装置の組成平面と交差する状態で固定支持する。駆動体とマンドレルとは、駆動体の移動軌跡とマンドレルの移動軌跡の軌跡差を吸収する連結具を介して連動可能に連結する。【選択図】図１
2009215658.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレイダー装置と、湾曲形成された中空管状のマンドレルを湾曲中心線に沿って移動操作する駆動機構を備えており、
前記駆動機構は、前記ブレイダー装置を間に挟んで配置した直線状のガイドレールに沿って往復駆動可能に構成される一対の駆動体と、前記マンドレルを同マンドレルの湾曲中心軸線に沿って移行案内するガイド体とを含み、
前記ガイド体は、ブレイダー装置の組成平面と交差する状態で固定支持されており、
前記駆動体と前記マンドレルとが、前記駆動体の移動軌跡と前記マンドレルの移動軌跡の軌跡差を吸収する連結具を介して連動可能に連結してある湾曲プリフォームの製造装置。
【請求項２】
前記ガイド体の中心軸線が糸条の組成中心を通る水平面上に位置し、かつ、湾曲方向の左右中央が糸条の組成中心に位置する状態で、前記ガイド体が固定支持してある請求項１記載の湾曲プリフォームの製造装置。
【請求項３】
前記ガイド体が、前記マンドレルと同じ湾曲半径に湾曲形成されたガイド軸と、前記ガイド軸に所定間隔おきに固定されて、前記マンドレルの内面を案内する複数個の軸受具とで構成されており、
前記マンドレルが、複数の前記軸受具で移動可能に支持してある請求項１または２記載の湾曲プリフォームの製造装置。
【請求項４】
前記ガイド体が、前記マンドレルと同じ湾曲半径に湾曲形成されたガイド軸で構成されており、
前記マンドレルの両端のそれぞれに、前記ガイド軸と相対摺動する軸受体が固定してある請求項１または２記載の湾曲プリフォームの製造装置。
【請求項５】
前記ガイドレールと平行にラックが配置されており、前記駆動体に前記ラックと噛み合うピニオンと、前記ピニオンを回転駆動するモーターが設けてある請求項１から４のいずれかに記載の湾曲プリフォームの製造装置。
【請求項６】
前記連結具がリンク棒で構成されており、前記リンク棒の両端が前記駆動体および前記マンドレルに対して連結軸を介して連結してある請求項１から５のいずれかに記載の湾曲プリフォームの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湾曲する管状のプリフォームを製造するためのプリフォーム製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のプリフォーム製造装置として特許文献１が公知である。そこでは、ブレイダー装置と、湾曲するマンドレルと、マンドレルを湾曲中心線に沿って移動操作する駆動機構などでプリフォーム製造装置を構成している。駆動機構は、ブレイダー装置の両側に配置されて、マンドレルを支持するローラーコンベアと、マンドレルを先の湾曲中心線に沿って移動操作する走行台車などで構成してある。マンドレルの一端は、走行台車に設けたチャックで固定され、マンドレルの他端は、コンベアローラーを回転駆動するチェーンに固定した支持枠で固定支持してある。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１１５５３号公報（段落番号００２０〜００２５、図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のプリフォーム製造装置によれば、湾曲する管状のプリフォームを効果的に製造できる。しかし、プリフォームの湾曲形状が異なるごとに、駆動機構を組直して、その移動軌跡をプリフォームの湾曲形状に一致させる必要があり、設備を変更するためのコストが高く付く。
【０００５】
本発明の目的は、プリフォームの湾曲形状が異なる場合でも駆動機構を共通して使用でき、したがって湾曲するプリフォームをより低コストで製造できる湾曲プリフォームの製造装置を提供することにある。本発明の目的は、湾曲形状が異なるプリフォームを製造する際の交換対象部材を減少して、設備変更に伴うコストを大幅に削減でき、その分だけ湾曲プリフォームを低コストで製造できる湾曲プリフォームの製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明では、ブレイダー装置と、湾曲形成された中空管状のマンドレルと、前記マンドレルを湾曲中心線に沿って移動操作する駆動機構を備えている。駆動機構は、ブレイダー装置を間に挟んで配置した直線状のガイドレールに沿って往復駆動可能に構成される一対の駆動体と、マンドレルを同マンドレルの湾曲中心軸線に沿って移行案内するガイド体とを含む。ガイド体は、ブレイダー装置の組成平面と交差する状態で固定支持する。駆動体と前記マンドレルとは、駆動体の移動軌跡とマンドレルの移動軌跡の軌跡差を吸収する連結具を介して連動可能に連結する。
【０００７】
上記のガイド体は、ガイド体の中心軸線が糸条の組成中心を通る水平面上に位置し、かつ、湾曲方向の左右中央が糸条の組成中心に位置する状態で固定支持する。
【０００８】
ガイド体は、マンドレルと同じ湾曲半径に湾曲形成されたガイド軸と、ガイド軸に所定間隔おきに固定されて、マンドレルの内面を案内する複数個の軸受具とで構成する。以て、マンドレルを複数の軸受具で移動可能に支持する。
【０００９】
ガイド体は、マンドレルと同じ湾曲半径に湾曲形成されたガイド軸で構成する。マンドレルの両端のそれぞれに、ガイド軸と相対摺動する軸受体を固定する。
【００１０】
ガイドレールと平行にラックを配置し、駆動体にラックと噛み合うピニオンと、ピニオンを回転駆動するモーターを設ける。
【００１１】
連結具をリンク棒で構成し、リンク棒の両端を駆動体およびマンドレルに対して連結軸を介して連結する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明装置においては、ガイドレールに沿って直線往復駆動される一対の駆動体と、湾曲状のマンドレルを湾曲中心軸線に沿って移行案内するガイド体などで駆動機構を構成し、マンドレルを駆動機構で往復操作しながらブレイダー装置で糸条を巻き付けるようにした。このように、直線往復駆動される一対の駆動体で、湾曲状のマンドレルを往復操作できるようにすると、湾曲形状が異なるプリフォームを製造する場合の交換対象部材を、マンドレルとガイド体に限定することができる。したがって、本発明装置によれば、プリフォームの湾曲形状が異なる場合でも駆動機構を共通して使用でき、従来装置に比べて設備変更に伴うコストを大幅に削減して、湾曲プリフォームを低コストで提供できる。また、駆動体とマンドレルとを、駆動体の移動軌跡とマンドレルの移動軌跡の軌跡差を吸収する連結具を介して連動可能に連結するので、駆動体の引っ張り力や押し力を連結具でマンドレルに確実に伝えて、マンドレルを支障なく往復操作できる。
【００１３】
ガイド体の中心軸線が糸条の組成中心を通る水平面上に位置し、かつ、湾曲方向の左右中央が糸条の組成中心に位置する状態でガイド体を固定支持すると、マンドレルに対する糸条の巻き付け状態を湾曲方向に均一化できる。これにより、湾曲方向の両端と中途部とで構造強度が均一な湾曲プリフォームを形成することができる。また、往復動時のストローク両端における、マンドレルの側端部分の前後ずれ量が均等になるので、両駆動体の一方に過大な駆動負荷が掛かるのを防いで、マンドレルをより円滑に往復操作できる。
【００１４】
湾曲形成されるガイド軸と、ガイド軸に固定した軸受具とでガイド体を構成し、マンドレルを常に複数の軸受具で移動案内するガイド構造によれば、マンドレルを常に安定した状態でガイド軸の湾曲形状に沿って的確に移動案内できる。したがって、ブレイダー装置による糸条の巻き付け状態をマンドレルの湾曲方向で均等化して、湾曲方向の構造強度が均一な湾曲プリフォームを形成することができる。
【００１５】
湾曲形成されたガイド軸でガイド体を構成し、マンドレルの両端のそれぞれにガイド軸と相対摺動する軸受体を固定したガイド構造によれば、上記のガイド構造と同様にマンドレルを常に安定した状態でガイド軸の湾曲形状に沿って的確に移動案内できる。さらに、マンドレルを移動ストロークの全領域において、常に安定した状態で均等に支持できるので、ブレイダー装置による糸条の巻き付け状態をさらに好適化して、湾曲プリフォームの湾曲方向の構造強度をさらに均等化できる。
【００１６】
ガイドレールと平行にラックを配置し、ラックに噛み合うピニオンと、ピニオンを回転駆動するモーターを駆動体に設ける送り機構によれば、モーターの駆動状態を電気的に制御することでマンドレルを一定速度で送り操作できる。例えば、直線移動する駆動体の移動量と、湾曲方向に移動するマンドレルの移動量が一致しない場合であっても、両者の移動量の差を制御装置で補償しながらモーターを駆動することにより、マンドレルを湾曲方向へ一定速度で送り操作できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（実施例）  図１ないし図５は本発明に係る湾曲プリフォームの製造装置の実施例を示す。図１ないし図３において、湾曲プリフォームの製造装置は、全体装置の左右中央部分に配置されるブレイダー装置１と、湾曲するマンドレル２と、マンドレル２を湾曲中心線に沿って移動操作する駆動機構などで構成する。マンドレル２は、断面が四角形の中空管からなり、全体が平面から見て部分円弧状に湾曲形成してある。
【００１８】
図３および図４においてブレイダー装置１は、軌道プレート３の内面に放射配置される一群のボビンキャリア４と、ボビンキャリア４を軌道プレート３の軌道に沿って走行させる駆動機構などで、公知のブレイダー装置と同様に構成してある。一群のボビン４から繰り出された糸条は、マンドレル２の表面に交差する状態で巻き付けられる。符号Ｈはマンドレル２と直交するブレイダー装置の組成平面であり、この組成平面Ｈは一群のボビン４から繰り出された糸条の組成中心を通る垂直平面からなる。
【００１９】
図３に示すように駆動機構は、ブレイダー装置１を間に挟んで左右両側に配置される一対の架台７・７を基体にして構成する。左右の架台７・７上に配置した直線状のガイドレール８・８と、同レール８に沿って往復駆動される駆動体９・９と、マンドレル２をその湾曲中心軸線に沿って移行案内するガイド体１０などで駆動機構を構成する。駆動体９を往復駆動するために、ガイドレール８と平行にラック１２を配置し、ラック１２と噛み合うピニオン（図示していない）と、ピニオンを回転駆動するモーター１４を駆動体９に設けている。左右の架台７・７に設けられるガイドレール８およびラック１２は、先の組成平面Ｈと直交する状態で同一直線上に設けてある。
【００２０】
ガイド体１０は、マンドレル２と同じ湾曲半径で湾曲形成されるガイド軸１６と、ガイド軸１６に所定間隔おきに固定されて、マンドレル２の管内面を移動可能に支持する四角形状の軸受具１７とで構成する。ガイド軸１６は軸受具１７の板面中央を貫通している。これは、マンドレル２を軸受具１７で移動案内するとき、マンドレル２の中心軸線とガイド軸１６の中心軸線とを一致させるためである。
【００２１】
ガイド軸１６は、ブレイダー装置の組成平面Ｈと交差する状態で配置する。詳しくは、その中心軸線が糸条の組成中心を通る水平面上に位置し、さらに、湾曲方向の左右中央が糸条の組成中心に位置する状態で支持してある。ガイド軸１６の両側端は、左右の架台７・７の前部に立設固定したブラケット１８で支持固定してある。
【００２２】
軸受具１７の隣接間隔はマンドレル２の湾曲方向長さの半分の長さに設定してあり、これにより、常時２個の軸受具１７でマンドレル２の管内面の２個所を受け止め支持して、マンドレル２をガイド軸１６の軸中心に沿って移動させることができる。マンドレル２と軸受具１７とが相対移動するときの摩擦抵抗を極力小さくするために、図５に示すように軸受具１７の周面を断面半円状に丸めて、軸受具１７をマンドレル２に対して線接触状に接当させている。ブラケット１８の上端には、ガイド軸１６を支持する連結ボス１９がボルト２０で傾倒自在に固定してある。ボルト２０を緩めて連結ボス１９を傾倒操作することにより、ガイド軸１６の着脱を簡便に行うことができる。
【００２３】
マンドレル２は左右一対の駆動体９でガイド体１０に沿って駆動するが、直線状のガイドレール８に沿って移行する駆動体９と、湾曲するガイド体１０で移行案内されるマンドレル２との移動軌跡は大きく異なる。この移動軌跡の違いを吸収しながら、駆動体９の移動動作をマンドレル２に円滑に伝えるために、両駆動体９・９とマンドレル２をリンク棒（連結具）２３を介して連動可能に連結している。
【００２４】
詳しくは、図５に示すようにマンドレル２の両端下面のそれぞれに連結軸２４をねじ込み固定し、リンク棒２３の端部寄りに貫通形成した連結穴２５を連結軸２４に嵌係合して、リンク棒２３とマンドレル２を相対回転自在に連結している。さらに、連結軸２４の軸端にねじ込み装着したボルト２６および座金２７でリンク棒２３を抜け止め保持している。リンク棒２３の他端と駆動体９に固定したブラケット２８（図３参照）も、同様の連結構造で相対回転可能に連結してある。
【００２５】
湾曲プリフォームを製造する場合には、図３に示すように、マンドレル２の一端寄りが組成平面Ｈに位置する状態で、ブレイダー装置１を稼動してマンドレル２の周面に糸条を巻き付ける。同時に、両駆動体９・９をガイドレール８に沿って駆動して、マンドレル２を一定速度で図３に向かって右方向へ送り操作する。このとき、マンドレル２を引っ張り操作する右側の駆動体９の移動量と、マンドレル２を押し操作する左側の駆動体９の移動量とは殆ど一致しない。しかし、マンドレル２に常に均一の駆動力が作用するように、両駆動体９・９の移動量を制御装置で制御することにより、マンドレル２を一定の移動速度で送り操作することができる。
【００２６】
マンドレル２の他端寄りまで糸条が巻き付けられたら、逆にマンドレル２を左方向へ送り駆動しながらブレイダー装置１を稼動して糸条を巻き付ける。これにより、マンドレル２の周面に糸条が交絡するプリフォーム層が徐々に形成される。必要な厚みのプリフォーム層が形成されたら、マンドレル２をガイド体１０ごと取り外し、さらにマンドレル２をガイド軸１６から抜き外す。
【００２７】
断面形状や湾曲半径が異なるプリフォームを製造する場合には、必要とする断面形状に形成され、さらに必要とする湾曲半径に形成されたマンドレル２とガイド体１０を湾曲プリフォームの製造装置に換装する。さらに、換装したマンドレル２を各駆動体９にリンク棒２３で連結し、上記と同様にして湾曲プリフォームを形成する。
【００２８】
以上のように構成した湾曲プリフォームの製造装置によれば、湾曲形状が異なるプリフォームを製造する際には、マンドレル２とガイド体１０を交換するだけでよく、駆動機構を共通して使用できる。したがって、従来の製造装置に比べて、湾曲形状が異なるプリフォームを製造するときの設備変更コストを大幅に削減でき、その分だけ湾曲プリフォームを低コストで製造できる。
【００２９】
図６は、駆動機構に関する別の実施例を示す。そこでは、ガイド体１０をガイド軸１６のみで形成し、軸受具１７をマンドレル２の両端に固定した。この場合の軸受具１７は、中空ボス状に形成してあり、マンドレル２の端部内面に嵌め込み装着される軸部３１と、リンク棒２３を連結するための連結ボス３２を一体に備えている。軸受具１７には、ガイド軸１６より大径の軸通口３３が左右貫通状に形成され、その中央部分にガイド軸１６と摺接する軸受リング３４が形成してある。この実施例から理解できるように、軸受具１７はガイド軸１６とマンドレル２との、少なくともいずれか一方に設けてあればよい。また、マンドレル２の全長寸法が大きい場合には、その両端と中途部の一箇所以上に軸受具１７を設けることができる。他は先の実施例と同じであるので、同じ部材に同じ符号を付してその説明を省略する。
【００３０】
図７は連結具２３の別の実施例を示す。そこでは、左右の駆動体９・９のそれぞれにＬ字状の連結板（連結具）２３を固定し、連結板２３に設けた長穴３６を連結軸２４を介してマンドレル２に連結した。このように、長穴３６を備えた連結板２３を介して駆動力をマンドレル２に伝えると、駆動体９の引っ張り力と押し力をマンドレル２に均等に伝えることができる。また、マンドレル２に加えられる引っ張り力と押し力の方向を、両駆動体９の移動方向と一致させることができるので、マンドレル２に傾動モーメントが作用するのを解消しながら、マンドレル２を円滑に移動操作できる。
【００３１】
上記の実施例では、駆動体９をピニオン−ラック機構で送り駆動したがその必要はない。例えば回転駆動される送りねじ軸と、送りねじ軸に噛み合う雌ねじ体とで駆動体９の送り機構を構成できる。その場合の雌ねじ体は駆動体９に固定しておく。操作シリンダーやロッドレスシリンダーを駆動源にして駆動体９を送り駆動してもよく、要は駆動体９を往復駆動できる機構であれば、その構造の如何は問わない。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】湾曲プリフォーム製造装置の概略平面図である。
【図２】湾曲プリフォーム製造装置の正面図である。
【図３】湾曲プリフォーム製造装置の平面図である。
【図４】ブレーダー装置の側面図である。
【図５】マンドレルとガイド体の関係構造を示す正面図である。
【図６】マンドレルの支持構造の別の実施例を示す縦断正面図である。
【図７】連結具の別の実施例を示す概略平面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  ブレイダー装置
２  マンドレル
８  ガイドレール
９  駆動体
１０  ガイド体
１２  ラック
１４  モーター
１６  ガイド軸
１７  軸受具
２３  連結体（リンク棒）
２４  連結軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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