樹脂被覆装置及び樹脂被覆方法
【課題】樹脂被覆装置において、外観による識別が可能な樹脂被覆線材を低い製造コスト製造する。
【解決手段】本発明の樹脂被覆装置１は、走行する金属線材Ｗの全周囲に対して、第１の樹脂３を金属線材の長手方向に沿って連続的に被覆する被覆手段４と、被覆手段４で第１の樹脂３の被覆層が形成された被覆線材の周囲の一部に対して、第２の樹脂５を長手方向に沿って断続的に被覆することで断続する複数の樹脂突起６を形成する突起形成手段７を備えていることを特徴とするものである。
【解決手段】本発明の樹脂被覆装置１は、走行する金属線材Ｗの全周囲に対して、第１の樹脂３を金属線材の長手方向に沿って連続的に被覆する被覆手段４と、被覆手段４で第１の樹脂３の被覆層が形成された被覆線材の周囲の一部に対して、第２の樹脂５を長手方向に沿って断続的に被覆することで断続する複数の樹脂突起６を形成する突起形成手段７を備えていることを特徴とするものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属線材の表面に樹脂を被覆させる樹脂被覆装置及び樹脂被覆方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
銅や鋼などの金属線材（棒材、線材あるいはパイプ材）の表面を、ＰＶＣやＰＥなどの熱可塑性樹脂で被覆する技術は従来より公知である。このような金属線材に対する熱可塑性樹脂の被覆は、線材用の樹脂被覆装置にて行われる。
ところで、このような熱可塑性樹脂を被覆した線材（以下、樹脂被覆線材という）については、被覆後の外見に目立った特徴がないため、外観による識別が非常に難しくなっている。特に、交流電力ケーブルや信号ケーブルには複数の樹脂被覆線材を撚り集めて１本のケーブルとしたものがあり、このようなケーブルでは配線工事での樹脂被覆線材同士の識別を簡単にしたいという要望が強い。そのため、外見に目立った特徴がないこのような樹脂被覆線材に突起などの目印を設けて、識別性に優れた樹脂被覆線材を得る技術が開発されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、樹脂被覆線材の表面に、「長手方向に連続した突起」を形成して、樹脂被覆線材の識別性を高めたものが開示されている。この特許文献１の技術は、樹脂被覆装置において、金属線材の表面に配される樹脂とは異なる第２の樹脂、例えば着色剤などが含まれた樹脂などを溶融状態で供給するものである。この特許文献１の装置では、補助押出機から押し出された第２の樹脂を、クロスヘッドボディの内部で第１の樹脂に重ね合わせ、重ね合わせた状態のまま樹脂流路から押し出して、金属線材の表面を被覆する構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０５−８４６１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１における樹脂被覆線材は、連続した突起を形成したものであるため、突起を形成しないものより多くの樹脂が必要となる。特許文献１の図を参照すると比較的微小な突起が示されているに過ぎないが、この突起の幅を金属線材と同程度の幅広く形成したり、高さをより高く形成したりすると、更に多くの樹脂が必要となる。しかしながら、特許文献１においては、樹脂の使用量を抑える手段については何ら提案されていない。
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、外周に突起が形成された樹脂被覆線材の樹脂の使用量を抑えることができる樹脂被覆装置及び樹脂被覆方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の樹脂被覆装置は以下の技術的手段を講じている。
即ち、本発明の樹脂被覆装置は、走行する金属線材の全周囲に対して、第１の樹脂を当該金属線材の長手方向に沿って連続的に被覆する被覆手段と、前記被覆手段で第１の樹脂の被覆層が形成された樹脂被覆線材の周囲の一部に対して、第２の樹脂を前記長手方向に沿って断続的に被覆することで断続する複数の樹脂突起を形成する突起形成手段を備えていることを特徴とするものである。
【０００７】
なお、前記突起形成手段は、前記樹脂突起を形成する凹部を備えると共に、前記樹脂被覆線材の全周囲を覆う閉状態と当該周表面から離間した開状態とで繰り返し開閉可能な金型と、前記金型が閉状態にある際に、前記第１の樹脂の被覆層の表面に対向する前記凹部の内部に溶融状態の第２の樹脂を供給する樹脂供給部と、を有しているのが好ましい。
また、前記金属線材を走行させる走行状態と、金属線材の走行を一時的に停止した停止状態とに切り換え自在な引取手段を備え、前記突起形成手段は、前記引取手段が停止状態で且つ前記金型が閉状態にある際に、前記金型の前記凹部内に第２の樹脂を供給するように構成されているのが好ましい。
【０００８】
さらに、前記突起形成手段は、前記金型を金属線材の走行する方向に沿って移動させる金型移動部を有しているのがより好ましい。
さらにまた、前記金型移動部は、前記金型を金属線材と同じ速度で同方向に移動させる同期状態と、前記金型を金属線材の走行する方向とは反対方向に移動させて原点に復帰させる復帰状態と、に切り換え自在とされていて、前記突起形成手段は、金型移動部が同期状態で且つ前記金型が閉状態にある際に、前記金型の凹部内に第２の樹脂を供給するように構成されていても良い。
一方、本発明の樹脂被覆方法は、金属線材を長手方向に沿って走行させつつ、金属線材の全周囲に対して、第１の樹脂を当該金属線材の長手方向に沿って連続的に被覆する樹脂被覆方法において、前記第１の樹脂による被覆層が形成された樹脂被覆線材周囲の一部に対して、第２の樹脂を前記長手方向に沿って断続的に被覆することで、当該長手方向に断続して複数の樹脂突起を形成することを特徴とするものである。
【０００９】
なお、前記樹脂突起を形成する凹部を備えると共に、前記樹脂被覆線材の全周囲を覆う閉状態と当該周表面から離間した開状態とで繰り返し開閉可能な金型を用意しておき、前記金型が閉状態にある際に、前記第１の樹脂による被覆層の表面に対向する前記凹部の内部に溶融状態の第２の樹脂を供給することで樹脂突起を形成するのが好ましい。
また、前記金属線材を走行させる走行状態と、金属線材の走行を一時的に停止した停止状態とを切り換え自在としておき、停止状態で且つ前記金型が閉状態にある際に、前記凹部内に第２の樹脂を供給するのが良い。
【００１０】
さらに、前記金型を金属線材と同じ送出速度で同方向に移動させる同期状態と、前記金型を金属線材の走行する方向と反対方向に移動させて原点に復帰させる復帰状態とを切り換え自在としておき、同期状態で且つ前記金型が閉状態にある際に、前記金型の前記凹部内に第２の樹脂を供給しても良い。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の樹脂被覆装置及び樹脂被覆方法によれば、外周に突起が形成された樹脂被覆線材の樹脂使用量を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態の樹脂被覆装置を模式的に示す正面断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】第１実施形態の樹脂被覆方法の工程を示す図である。
【図４】第１実施形態の樹脂被覆装置を用いて製造される樹脂被覆線材を模式的に示す斜視図である。
【図５】（ａ）は第２実施形態の樹脂被覆装置を模式的に示す正面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】第２実施形態の樹脂被覆方法の工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［第１実施形態］
以下、本発明に係る樹脂被覆装置１の実施形態を、図面に基づき詳しく説明する。
図１は、第１実施形態に係る樹脂被覆装置１の全体構成を示している。
第１実施形態の樹脂被覆装置１は、金属線材Ｗをその長手方向に沿って走行させることが可能な被覆線材を引き取る引取機（図示せず）と、この引取機により引き取られることで走行する金属線材Ｗの全周囲に対して、第１の樹脂３で被覆する被覆手段４とを備えている。さらに、この樹脂被覆装置１は、被覆手段４で第１の樹脂３の被覆層が形成された被覆線材の周囲の一部に対して、被覆層の表面に第２の樹脂５を長手方向に沿って断続的に肉盛りする（被覆する）ことで、第１の樹脂３の被覆層が形成された被覆線材の長手方向に断続する複数の樹脂突起６を形成する突起形成手段７を備えている。
【００１４】
なお、以下の説明において、本実施形態の樹脂被覆装置１は、金属線材Ｗを図１の左側から右側に向かって水平に移動（走行）させつつ被覆を行うものとし、図１の紙面における左側を装置の説明をする際の上流側、図１の紙面における右側を装置の説明をする際の下流側とする。また、図１の紙面における上下を装置の説明をする際の上下とする。
樹脂被覆装置１において樹脂を被覆する対象である金属線材Ｗは、銅や鋼などの金属で形成された長尺材（線材、板材、棒材またはパイプ材）である。本実施形態の金属線材Ｗには銅製で断面形状が矩形の線材が用いられているが、金属線材Ｗの断面形状は例えば丸形（円形）や環形であっても良いし、金属線材Ｗには中実な棒材や板材、或いは中空のパイプ材などを用いることもできる。
【００１５】
金属線材Ｗを水平方向に沿って移動させる引取機（図示せず）は、後述するクロスヘッドボディ８の下流側に配備されていて、金属線材Ｗを被覆した後の被覆線材を引き取ることで、下流側（図１における右側）に向かって水平に送るものとなっている。このようにして引取機で移動させられた金属線材Ｗは、被覆手段４を通過する。
被覆手段４は、金属線材Ｗの周囲を第１の樹脂３で被覆するものである。被覆手段４は、金属線材Ｗを案内する芯金１０と、この芯金１０で案内された金属線材Ｗの全周囲に第１の樹脂３を被覆するダイス１１と、これらの芯金１０とダイス１１とを内部に収容するクロスヘッドボディ８（被覆手段４の本体）とを有している。
【００１６】
詳しくは、芯金１０は、漏斗を水平方向に横倒ししたような形状を有する部材であり、大径に開口する大径筒部１０ａと、この大径筒部１０ａより小径に開口する小径筒部１０ｂと、大径筒部１０ａと小径筒部１０ｂとの間に配備される円錐筒部１０ｃとを有している。芯金１０は、大径に開口した大径筒部１０ａを上流側に向けると共に小径に開口した小径筒部１０ｂを下流側に向けるようにして配備されている。
【００１７】
クロスヘッドボディ８は溶融した第１の樹脂３から加わる圧力に耐えられるように金属などの材料を用いて厚肉に形成されている。クロスヘッドボディ８の内部には、芯金１０の外形（大径筒部１０ａと円錐筒部１０ｃの上流側の外形）に合わせて空洞が形成されており、この空洞には、芯金１０が収容されていて、当該芯金１０の小径筒部１０ｂの先端がクロスヘッドボディ８から下流側に向かって突出するようになっている。
【００１８】
クロスヘッドボディ８の空洞は芯金１０の外形よりやや大きいサイズに形成されており、クロスヘッドボディ８の内周面と芯金１０の外周面との間に隙間が形成されている。このクロスヘッドボディ８と芯金１０との間に形成される隙間は、溶融した第１の樹脂３を流通可能な流路となっている。この流路の上流側には図示していない押出機が配備されており、流路には押出機で可塑化された第１の樹脂３が供給されている。
【００１９】
一方、ダイス１１は、クロスヘッドボディ８の下流側となる部分に嵌り込むように配備されている。このダイス１１の内部にも、芯金１０の外形（円錐筒部１０ｃの下流側の外形と小径筒部１０ｂ）に合わせて空洞が形成されており、この空洞に芯金１０の小径筒部１０ｂが収容されている。
ダイス１１の空洞も芯金１０の外形よりやや大きいサイズに形成されており、ダイス１１の内周面と芯金１０の外周面との間に隙間が形成されている。このダイス１１と芯金１０との間に形成される隙間も溶融した第１の樹脂３を流通可能な流路となっており、この流路を流通した第１の樹脂３はダイス１１の下流側の面から押し出される。
【００２０】
上述した被覆手段４では、この芯金１０の下流側に向けて突出した部分１０ｂにダイス１１を被せると共に、クロスヘッドボディ８に下流側からダイス１１を挿し込んでおり、このクロスヘッドボディ８の開口（下流側を向く面）をダイス抑え部材１２で蓋をするようにして固定している。
このような構成を備えた被覆手段４においては、クロスヘッドボディ８内の流路を通過してきた第１の樹脂３がダイス１１の下流側の面から押し出され、芯金１０の内部を通過してきた金属線材Ｗの全周囲に塗布されるようになり、第１の樹脂３で長手方向に連続的に被覆された金属線材Ｗ（以下、樹脂被覆線材という）が製造されることとなる。
【００２１】
ところで、このようにして製造された樹脂被覆線材について、第１の樹脂３の被覆層に上にさらに帯状の突起（樹脂突起６）を形成したものがある。
そこで、本発明の樹脂被覆装置１では、上述した被覆手段４で被覆層が形成された樹脂被覆線材の周囲（表面）を第２の樹脂５で長手方向に沿って断続的に被覆することにより、第２の樹脂５で隆起状に形成された樹脂突起６を長手方向に断続して複数形成する突起形成手段７をさらに設けている。
【００２２】
次に、この突起形成手段７について、詳しく説明する。
図１及び図２に示すように、突起形成手段７は、上述した被覆手段４の下流側に隣接して配備されている。突起形成手段７は、樹脂突起６を形成する凹部１３を備えると共に、前記被覆線材の全周囲を覆う閉状態と当該周表面から離間した開状態とで繰り返し開閉可能な金型と、金型が閉状態にある際に、この金型の凹部１３に溶融された第２の樹脂５を供給する樹脂供給部１４と、を有している。
【００２３】
突起形成手段７を構成する金型は、移動金型及び固定金型から構成されている。本実施形態では固定金型として下金型１７が、移動金型として上金型１６が設けられている。下金型１７は、その上面が樹脂被覆線材の外周の一部に合わせて形成されており、その上面に樹脂被覆線材を載置可能となっている。なお、樹脂被覆線材の断面形状が矩形の場合の図示例では、下金型１７が平板状に形成されており、その上面が平面に形成されている。また、樹脂突起６を形成する際には、この下金型１７は、上下方向に高さ調整が可能な金型支持台１８に載せられた状態で高さ位置が固定される。
【００２４】
図２に示すように上金型１６は、ブロック状の部材であって、その下面には下方に向かって開口する溝部１９が形成されている。この溝部１９は、上金型１６の下面に上流側から下流側に向かって直線状に伸びるように樹脂被覆線材の上面形状に合わせて形成されている。それゆえ、上金型１６を下降させて下金型１７に重ね合わせると、この上金型１６の溝部１９に樹脂被覆線材が入り込んで収容される。
【００２５】
一方、図１に示すように、この上金型１６の溝部１９の上面には、溝部１９からさらに上方に向かって凹むように形成された凹部１３が設けられている。この凹部１３は、後述する樹脂突起６に対応した形状を備えており、本実施形態の場合であれば直方体形状（図４（ａ）に示すような形状）の樹脂突起６を形成可能となっている。この凹部１３の上面（凹部１３の開口と反対の側）には、溶融した第２の樹脂５を供給する樹脂案内孔２０の開口部が形成されている。
【００２６】
なお、上述した上金型１６と下金型１７との間には、上金型１６を下降させて下金型１７に重ねた際に、上金型１６と下金型１７とが樹脂被覆線材の断面形状と合致する形状を成すように、両金型の水平方向の位置決めを行う位置決めピン２１が設けられている。
樹脂供給部１４は、第２の樹脂５を溶解して凹部１３に供給するものであり、上金型１６の内部に上下に貫通するように形成されると共に第２の樹脂５を案内する樹脂案内孔２０と、この樹脂案内孔２０に溶融した第２の樹脂５を供給する樹脂供給ノズル２２とを有している。
【００２７】
上述した凹部１３の上面に形成される樹脂案内孔２０の開口部にはゲートバルブ２３が設けられている。このゲートバルブ２３は凹部１３に対する第２の樹脂５の流通を遮断可能となっており、ゲートバルブ２３を開くと溶融された第２の樹脂５で凹部１３を充填できるようになっている。また、上金型１６の上側には射出成形機の樹脂供給ノズル２２が配備されており、樹脂供給ノズル２２から射出された第２の樹脂５を樹脂案内孔２０に供給可能となっている。言い換えれば、このゲートバルブ２３は、樹脂流路（樹脂案内孔２０）を開にしたり閉にしたりするために、樹脂流路の途中にスライド可能なゲート部材を備えた構造とされている。そして、外部から機械的動力（動力源は不図示）によりゲート部材を前後させることにより樹脂流路を開閉して樹脂の流れを止めたりそのまま流れるようにしたりすることができる。
【００２８】
なお、ゲートバルブ２３の構成は、上記の例に限らず、樹脂流路（樹脂案内孔２０）を開にしたり閉にしたりするために、樹脂流路の途中に回転可能なゲート部材を備えた構造とされており、外部から機械的動力によりゲート部材を回転させると、ロータリーバルブのように、ゲート部材に形成されている流路が、樹脂流路（樹脂案内孔２０）と連通しない閉状態と連通する開状態とで切り換わり、樹脂の流れを止めたりそのまま流れるようにしたりするように構成してもよい。また、回転可能なゲート部材は、バタフライバルブのように樹脂流路を開閉する構成としてもよい。
【００２９】
上金型１６及び下金型１７の内部には、押し出された樹脂の冷却を早めて樹脂突起６の効率的な形成を可能とするため、冷却水を流す冷却水流路２４が形成されている。
金型開閉部１５は、移動金型を案内しながら移動させて金型を開閉させるものである。本実施形態では、金型開閉部１５は、上金型１６を上下に案内して上金型１６の凹部１３を被覆層に対向させる閉状態と被覆層の周表面から離間した開状態とを交互に繰り返し可能なものとされている。金型開閉部１５は、上金型１６の四箇所（樹脂案内孔２０の回りを水平面上でバランスよく取り囲むような４位置）に設けられて上金型１６を上下に沿って案内するスライドレール２５と、下金型１７に対して上金型１６を上下方向に移動させるラックアンドピニオン式の昇降機構２６とを有している。
【００３０】
スライドレール２５は、水平断面でＬ字状の断面を備えた棒状の部材であり、上下方向に沿って立設するように取り付けられて、上金型１６の水平方向に沿った移動を規制しつつ上金型１６を上下に案内できるようになっている。
昇降機構２６は、上金型１６の側面に上下方向に直線状に設けられたラック部２７と、ラック部２７と噛合して上金型１６を上下に移動させるピニオンギヤ２８とを有しており、電動モータなどを用いてピニオンギヤ２８を回転駆動させることにより上金型１６を下金型１７に対して昇降させて、上金型１６および下金型１７からなる金型を開閉することができるようになっている。
【００３１】
次に、金属線材Ｗに樹脂被覆を行いながら上述した突起形成手段７を用いて樹脂突起６を形成する方法、言い換えれば本実施形態の樹脂被覆方法を説明する。
図３（ａ）〜図３（ｄ）に示すように、本実施形態の樹脂被覆方法は、金属線材Ｗを長手方向に沿って走行させ、次に、走行する金属線材Ｗの表面に溶融された第１の樹脂３を連続的に押し出して、この第１の樹脂３で金属線材Ｗの表面を全周に亘って被覆しながら長手方向に連続的に被覆し、被覆された第１の樹脂３の表面を第２の樹脂５で断続的に被覆することにより、第１の樹脂３の表面に当該第２の樹脂５で隆起状に形成された樹脂突起６を長手方向に断続して複数形成するものである。
【００３２】
具体的には、樹脂被覆は以下の手順で行われる。
図３（ａ）に示すように、金属線材Ｗを図示しない引取機によって下流側から引き取って水平方向に沿って走行（移動）させ、この走行している金属線材Ｗの表面に溶融された第１の樹脂３を押し出して、第１の樹脂３で金属線材Ｗの表面を全周に亘って被覆する。
次いで、図３（ｂ）に示すように、金型開閉部１５を用いて上金型１６を下降させ、金型が閉じた状態（閉状態）とする。
【００３３】
この状態では、樹脂被覆線材（金属線材Ｗ）は所定の送出速度で絶え間なく移動（連続的に走行）しており、樹脂被覆線材の移動を一時的に停止しなければこの樹脂被覆線材の表面に樹脂突起６を形成することができない。
そこで、第１実施形態の樹脂被覆方法では、上述した引取機により金属線材Ｗを連続して引き取って走行させる走行状態と、金属線材Ｗの引き取りを一時的に停止した停止状態とを切り換え自在に選択できるようにしておく。そして、停止状態を選択した際に、閉状態にある金型の凹部１３内に第２の樹脂５を供給し、凹部１３内を第２の樹脂５で充填して樹脂突起６を形成する。
【００３４】
つまり、図３（ｃ）に示すように、樹脂突起６を形成するには、金型が閉状態にある際に金属線材Ｗの走行を一時的に停止（停止状態に）する。
次に、図３（ｃ）に示すように、ゲートバルブ２３を開状態にして、第２の樹脂５を上金型１６の凹部１３に導入する。そうすると、第２の樹脂５により凹部１３が充填され、第２の樹脂５で樹脂突起６が形成されると共に被覆層に樹脂突起６が接合される。
【００３５】
図３（ｄ）に示すように、第２の樹脂５により凹部１３が充填され、樹脂突起６が被覆層に形成されたらゲートバルブ２３を閉じ、上金型１６を上昇させ、金型が開いた状態（開状態）とした後、金属線材Ｗの引き取りを再開して金属線材Ｗを停止状態から走行状態にする。これ以降は、上述した図３（ａ）〜図３（ｄ）の操作を繰り返すことにより、被覆層が形成された樹脂被覆線材の周囲の一部に対して、複数の樹脂突起６を長手方向に断続的に形成することが可能となる。
【００３６】
図４（ａ）に示すように、上述の樹脂被覆方法で金属線材Ｗに被覆層が形成された樹脂被覆線材の表面に形成される樹脂突起６は、金属線材Ｗの長手方向に断続的に複数設けられる。このように樹脂突起６を金属線材Ｗの長手方向に断続的に形成すれば、突起物の成形に必要な樹脂の量が連続的に形成したものに比べて少なく抑えることができる。
なお、上述した例は、矩形状の金属線材Ｗを用いた樹脂被覆線材の表面に樹脂突起６を形成した例であったが、図４（ｂ）に示すように断面形状が丸形状の金属線材Ｗを用いた樹脂被覆線材の表面に樹脂突起６を形成することもできる。
【００３７】
なお、上述した第２の樹脂５は、第１の樹脂３と成形による一体化が可能なものであれば異なる種類の樹脂でも良いし、同じ種類の樹脂でも良い。また、第２の樹脂５を第１の樹脂３と同色にしても良いし、異なった色としてもよい。
以上述べた如く、第１実施形態の樹脂被覆装置１を用いることで、外周に突起が形成された樹脂被覆線材の樹脂使用量を抑えることができるようになる。
「第２実施形態」
次に、第２実施形態の樹脂被覆装置１を説明する。
【００３８】
図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、第２実施形態の樹脂被覆装置１は、金属線材Ｗの走行を一時停止させた状態で樹脂突起６を形成するのではなく、突起形成手段７を金属線材Ｗと同期して移動させることにより、一時的に金属線材Ｗに対する相対速度をゼロにして樹脂突起６を形成するものである。
具体的には、第２実施形態の突起形成手段７は、金型、樹脂供給部１４及び金型開閉部１５に加えて、金型を金属線材Ｗの送り出し方向に向かって移動させる金型移動部２９を有している。そして、この金型移動部２９を用いて閉状態にある金型を金属線材Ｗと同じ送出速度で同じ方向に移動させる同期状態にあるときに被覆層が形成された樹脂被覆線材の表面（周囲の一部）に樹脂突起６を形成し、樹脂突起６の形成が終了した後で開状態にある金型を送出方向と反対方向に移動させて原点に復帰させる復帰状態に移行させる。つまり、第２実施形態の樹脂被覆方法は、この金型が開状態にある際の復帰状態と金型が閉状態にある際の同期状態とを交互に繰り返すことにより、被覆層の表面に複数の樹脂突起６を長手方向に断続的に形成するものである。
【００３９】
以下に、金型移動部２９とこの金型移動部２９を用いて行われる第２実施形態の樹脂被覆方法とを詳しく説明する。
金型移動部２９は、第１実施形態と略同じ構成を有する芯金１０、クロスヘッドボディ８及びダイス１１からなる被覆手段４に対して、金型、樹脂供給部１４及び金型開閉部１５からなる突起形成手段７を上流側と下流側とに水平往復自在に移動させるものである。この金型移動部２９は、突起形成手段７を下方から支持するスライダ３０と、このスライダ３０を左右方向に案内する受台３１とを有している。また、金型移動部２９には、受台３１に対してスライダ３０を水平方向に往復可能に移動させる駆動機構３６が設けられている。
【００４０】
この金型移動部２９を構成する部材のうち、受台３１は位置が固定された台であって、その上側が平坦面とされた台状の部材である。この受台３１の上面には、上方に向かって開口するような略コ字状の断面を有する案内溝３３が形成されている。この案内溝３３は上流側から下流側に向かって水平に形成されている。
スライダ３０は、受台３１の上側に配備された板状の部材である。スライダ３０は、図５（ｂ）に示すように側面が案内溝３３によって案内される程度の幅を備えており、下側の一部を溝内に埋没させるようにして案内溝３３内を移動可能となっている。また、スライダ３０の下面には平坦な面が形成されており、その平坦な面を案内溝３３の底面に面状態で接触させるようにしている。このように構成されていることによってスライダ３０は上流方向または下流方向に向かって水平に案内可能となっている。
【００４１】
スライダ３０の上側には、上述した上金型１６（移動金型）、下金型１７（固定金型）、樹脂供給部１４及び金型開閉部１５が載置されており、スライダ３０はこれらの部材を載せたまま移動可能となっている。また、このスライダ３０の上面には、実施形態１と同様のスライドレール２５が設けられている他、下金型１７には、上金型１６に設けられた後述のピンクランプ部３５に向かって上方に伸びる複数のクランプピン３４が設けられている。
これらのクランプピン３４は上金型１６に設けられたピンクランプ部３５にそれぞれ挿通している。これによりクランプピン３４をピンクランプ部３５でロックさせることで上金型１６と下金型１７とを締め付けるクランプ手段が構成されている。
【００４２】
これらのスライダ３０と受台３１との間には、ラックアンドピニオン式の駆動機構３６が設けられている。この駆動機構３６は、スライダ３０の側面に上流から下流方向に沿って形成されたラック部３７と、このラック部３７と噛合するピニオンギヤ３８と、ピニオンギヤ３８を回転駆動させると共に受台３１に取り付けられた駆動モータ３９とを有している。駆動機構３６では、駆動モータ３９によりピニオンギヤ３８を所望の方向に回転駆動させると、ラック部３７がピニオンギヤ３８に噛み合いながら水平に移動し、ラック部３７が固定されているスライダ３０が受台３１に対して上流方向または下流方向の何れかに移動可能となっている。
【００４３】
なお、第２実施形態の樹脂被覆装置１では、上金型１６の側方に、下方に向かって突出するＬ字状の突端部４０が取り付けられている。そして、この突端部４０の側面に昇降機構２６のラック部２７が上下方向に沿って形成されている。このラック部２７に対しては、ピニオンギヤ２８が噛合しており、ピニオンギヤ２８を電動モータなどにより回転駆動させると、上金型１６が上下に移動して金型を開閉するようになっている。
【００４４】
次に、第２実施形態の樹脂被覆装置１を用いて樹脂突起６を形成する方法、言い換えれば第２実施形態の樹脂被覆方法を説明する。
図６（ａ）〜図６（ｆ）に示すように、第２実施形態の樹脂被覆方法は、第１実施形態と同様に、金属線材Ｗを長手方向に沿って走行させ、次に、走行する金属線材Ｗの表面に溶融された第１の樹脂３を押し出して、この第１の樹脂３で金属線材Ｗの全周に亘って且つ長手方向に連続的に被覆し、被覆された第１の樹脂３の表面を第２の樹脂５で長手方向に沿って断続的に被覆することにより、第１の樹脂３の表面に当該第２の樹脂５で隆起状に形成された樹脂突起６を長手方向に断続して複数形成するものである。第２実施形態の樹脂被覆方法が第１実施形態と異なっているのは、金属線材Ｗを引取機で連続して引き取りながら走行させるようにしておいて、突起形成手段７を金属線材Ｗと同期して移動させることにより、一時的に金属線材Ｗに対する突起形成手段７の相対速度をゼロにして樹脂突起６を形成している点である。
【００４５】
まず、図６（ａ）に示すように、水平方向に沿って走行する金属線材Ｗの表面に溶融された第１の樹脂３を押し出して、第１の樹脂３で金属線材Ｗの全周囲に亘って且つ長手方向に連続的に被覆する。
この状態では、金属線材Ｗは引取機によって所定の走行（引き取り）速度で連続して（絶え間なく）引き取られており、このように金型との間に速度差がある金属線材Ｗに対しては、速度差を無くさない限り樹脂突起６を成形することもできない。
【００４６】
そこで、第２実施形態の樹脂被覆方法では、金属線材Ｗの走行（引き取り）速度と同じ速度で且つ金属線材Ｗの走行方向と同じ方向に、金型移動部２９を用いて突起形成手段７を移動させる。
図６（ｂ）に示すように、金型が閉状態となると同時に金型移動部２９を移動開始させることによって金型と金属線材Ｗとの速度差がなくなると、停止状態の場合と同じようにして金型の凹部１３を被覆層の表面の所望位置に確実に対向させることができる。そして、図６（ｃ）に示すように、第１実施形態と同様にゲートバルブ２３を開状態にすれば上金型１６の凹部１３に第２の樹脂５が充填され、第１の樹脂３の被覆層が形成された樹脂被覆線材の表面（周囲の一部）に樹脂突起６を容易に形成することができる。
【００４７】
図６（ｄ）に示すように、樹脂突起６が被覆層に形成されたらゲートバルブ２３を閉じ、上金型１６を上昇させる。
そして、図６（ｅ）に示すように上金型１６が樹脂突起を金型外へ取り出し可能な所定の高さまで上昇し開状態となったら、スライダ３０を走行方向と反対の方向に移動させる。そして、図６（ｆ）に示すようにスライダ３０を元の位置に向けて移動させ図６（ａ）に示す状態に復帰させる。
【００４８】
これ以降は、図６（ｂ）〜図６（ｃ）に示すようにスライダ３０を走行方向に移動させる同期状態と、図６（ｄ）〜図６（ｆ）に示すように移動限で停止したスライダ３０を走行方向とは反対方向に移動させる復帰状態とを繰り返すことにより、被覆層の表面に複数の樹脂突起６を長手方向に断続的に形成することが可能となる。
以上述べた如く、第２実施形態の樹脂被覆装置１を用いることで、突起物を有する樹脂被覆線材を連続的に製造するに当たって、突起物の成形に必要な樹脂の量が連続的に形成したものに比べて少なく抑えることができる。
本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、発明の本質を変更しない範囲で各部材の形状、構造、材質、組み合わせ、金属線材の断面形状、樹脂突起の形状などを適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１ 樹脂被覆装置
２ 送出手段
３ 第１の樹脂
４ 被覆手段
５ 第２の樹脂
６ 樹脂突起
７ 突起形成手段
８ クロスヘッドボディ
９ 送出ローラ
１０ 芯金
１０ａ芯金の大径筒部
１０ｂ芯金の小径筒部
１０ｃ芯金の円錐筒部
１１ ダイス
１２ ダイス抑え部材
１３ 凹部
１４ 樹脂供給部
１５ 押圧部
１６ 上金型
１７ 下金型
１８ 金型支持台
１９ 溝部
２０ 樹脂案内孔
２１ 位置決めピン
２２ 樹脂供給ノズル
２３ ゲートバルブ
２４ 冷却水流路
２５ スライドレール
２６ 昇降機構
２７ ラック部
２８ ピニオンギヤ
２９ 金型移動部
３０ スライダ
３１ 受台
３３ 案内溝
３４ クランプピン
３５ ピンクランプ部
３６ 駆動機構
３７ 駆動機構のラック部
３８ 駆動機構のピニオンギヤ
３９ 駆動機構の駆動モータ
４０ 突端部
Ｗ 金属線材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属線材の表面に樹脂を被覆させる樹脂被覆装置及び樹脂被覆方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
銅や鋼などの金属線材（棒材、線材あるいはパイプ材）の表面を、ＰＶＣやＰＥなどの熱可塑性樹脂で被覆する技術は従来より公知である。このような金属線材に対する熱可塑性樹脂の被覆は、線材用の樹脂被覆装置にて行われる。
ところで、このような熱可塑性樹脂を被覆した線材（以下、樹脂被覆線材という）については、被覆後の外見に目立った特徴がないため、外観による識別が非常に難しくなっている。特に、交流電力ケーブルや信号ケーブルには複数の樹脂被覆線材を撚り集めて１本のケーブルとしたものがあり、このようなケーブルでは配線工事での樹脂被覆線材同士の識別を簡単にしたいという要望が強い。そのため、外見に目立った特徴がないこのような樹脂被覆線材に突起などの目印を設けて、識別性に優れた樹脂被覆線材を得る技術が開発されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、樹脂被覆線材の表面に、「長手方向に連続した突起」を形成して、樹脂被覆線材の識別性を高めたものが開示されている。この特許文献１の技術は、樹脂被覆装置において、金属線材の表面に配される樹脂とは異なる第２の樹脂、例えば着色剤などが含まれた樹脂などを溶融状態で供給するものである。この特許文献１の装置では、補助押出機から押し出された第２の樹脂を、クロスヘッドボディの内部で第１の樹脂に重ね合わせ、重ね合わせた状態のまま樹脂流路から押し出して、金属線材の表面を被覆する構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０５−８４６１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１における樹脂被覆線材は、連続した突起を形成したものであるため、突起を形成しないものより多くの樹脂が必要となる。特許文献１の図を参照すると比較的微小な突起が示されているに過ぎないが、この突起の幅を金属線材と同程度の幅広く形成したり、高さをより高く形成したりすると、更に多くの樹脂が必要となる。しかしながら、特許文献１においては、樹脂の使用量を抑える手段については何ら提案されていない。
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、外周に突起が形成された樹脂被覆線材の樹脂の使用量を抑えることができる樹脂被覆装置及び樹脂被覆方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の樹脂被覆装置は以下の技術的手段を講じている。
即ち、本発明の樹脂被覆装置は、走行する金属線材の全周囲に対して、第１の樹脂を当該金属線材の長手方向に沿って連続的に被覆する被覆手段と、前記被覆手段で第１の樹脂の被覆層が形成された樹脂被覆線材の周囲の一部に対して、第２の樹脂を前記長手方向に沿って断続的に被覆することで断続する複数の樹脂突起を形成する突起形成手段を備えていることを特徴とするものである。
【０００７】
なお、前記突起形成手段は、前記樹脂突起を形成する凹部を備えると共に、前記樹脂被覆線材の全周囲を覆う閉状態と当該周表面から離間した開状態とで繰り返し開閉可能な金型と、前記金型が閉状態にある際に、前記第１の樹脂の被覆層の表面に対向する前記凹部の内部に溶融状態の第２の樹脂を供給する樹脂供給部と、を有しているのが好ましい。
また、前記金属線材を走行させる走行状態と、金属線材の走行を一時的に停止した停止状態とに切り換え自在な引取手段を備え、前記突起形成手段は、前記引取手段が停止状態で且つ前記金型が閉状態にある際に、前記金型の前記凹部内に第２の樹脂を供給するように構成されているのが好ましい。
【０００８】
さらに、前記突起形成手段は、前記金型を金属線材の走行する方向に沿って移動させる金型移動部を有しているのがより好ましい。
さらにまた、前記金型移動部は、前記金型を金属線材と同じ速度で同方向に移動させる同期状態と、前記金型を金属線材の走行する方向とは反対方向に移動させて原点に復帰させる復帰状態と、に切り換え自在とされていて、前記突起形成手段は、金型移動部が同期状態で且つ前記金型が閉状態にある際に、前記金型の凹部内に第２の樹脂を供給するように構成されていても良い。
一方、本発明の樹脂被覆方法は、金属線材を長手方向に沿って走行させつつ、金属線材の全周囲に対して、第１の樹脂を当該金属線材の長手方向に沿って連続的に被覆する樹脂被覆方法において、前記第１の樹脂による被覆層が形成された樹脂被覆線材周囲の一部に対して、第２の樹脂を前記長手方向に沿って断続的に被覆することで、当該長手方向に断続して複数の樹脂突起を形成することを特徴とするものである。
【０００９】
なお、前記樹脂突起を形成する凹部を備えると共に、前記樹脂被覆線材の全周囲を覆う閉状態と当該周表面から離間した開状態とで繰り返し開閉可能な金型を用意しておき、前記金型が閉状態にある際に、前記第１の樹脂による被覆層の表面に対向する前記凹部の内部に溶融状態の第２の樹脂を供給することで樹脂突起を形成するのが好ましい。
また、前記金属線材を走行させる走行状態と、金属線材の走行を一時的に停止した停止状態とを切り換え自在としておき、停止状態で且つ前記金型が閉状態にある際に、前記凹部内に第２の樹脂を供給するのが良い。
【００１０】
さらに、前記金型を金属線材と同じ送出速度で同方向に移動させる同期状態と、前記金型を金属線材の走行する方向と反対方向に移動させて原点に復帰させる復帰状態とを切り換え自在としておき、同期状態で且つ前記金型が閉状態にある際に、前記金型の前記凹部内に第２の樹脂を供給しても良い。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の樹脂被覆装置及び樹脂被覆方法によれば、外周に突起が形成された樹脂被覆線材の樹脂使用量を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態の樹脂被覆装置を模式的に示す正面断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】第１実施形態の樹脂被覆方法の工程を示す図である。
【図４】第１実施形態の樹脂被覆装置を用いて製造される樹脂被覆線材を模式的に示す斜視図である。
【図５】（ａ）は第２実施形態の樹脂被覆装置を模式的に示す正面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】第２実施形態の樹脂被覆方法の工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［第１実施形態］
以下、本発明に係る樹脂被覆装置１の実施形態を、図面に基づき詳しく説明する。
図１は、第１実施形態に係る樹脂被覆装置１の全体構成を示している。
第１実施形態の樹脂被覆装置１は、金属線材Ｗをその長手方向に沿って走行させることが可能な被覆線材を引き取る引取機（図示せず）と、この引取機により引き取られることで走行する金属線材Ｗの全周囲に対して、第１の樹脂３で被覆する被覆手段４とを備えている。さらに、この樹脂被覆装置１は、被覆手段４で第１の樹脂３の被覆層が形成された被覆線材の周囲の一部に対して、被覆層の表面に第２の樹脂５を長手方向に沿って断続的に肉盛りする（被覆する）ことで、第１の樹脂３の被覆層が形成された被覆線材の長手方向に断続する複数の樹脂突起６を形成する突起形成手段７を備えている。
【００１４】
なお、以下の説明において、本実施形態の樹脂被覆装置１は、金属線材Ｗを図１の左側から右側に向かって水平に移動（走行）させつつ被覆を行うものとし、図１の紙面における左側を装置の説明をする際の上流側、図１の紙面における右側を装置の説明をする際の下流側とする。また、図１の紙面における上下を装置の説明をする際の上下とする。
樹脂被覆装置１において樹脂を被覆する対象である金属線材Ｗは、銅や鋼などの金属で形成された長尺材（線材、板材、棒材またはパイプ材）である。本実施形態の金属線材Ｗには銅製で断面形状が矩形の線材が用いられているが、金属線材Ｗの断面形状は例えば丸形（円形）や環形であっても良いし、金属線材Ｗには中実な棒材や板材、或いは中空のパイプ材などを用いることもできる。
【００１５】
金属線材Ｗを水平方向に沿って移動させる引取機（図示せず）は、後述するクロスヘッドボディ８の下流側に配備されていて、金属線材Ｗを被覆した後の被覆線材を引き取ることで、下流側（図１における右側）に向かって水平に送るものとなっている。このようにして引取機で移動させられた金属線材Ｗは、被覆手段４を通過する。
被覆手段４は、金属線材Ｗの周囲を第１の樹脂３で被覆するものである。被覆手段４は、金属線材Ｗを案内する芯金１０と、この芯金１０で案内された金属線材Ｗの全周囲に第１の樹脂３を被覆するダイス１１と、これらの芯金１０とダイス１１とを内部に収容するクロスヘッドボディ８（被覆手段４の本体）とを有している。
【００１６】
詳しくは、芯金１０は、漏斗を水平方向に横倒ししたような形状を有する部材であり、大径に開口する大径筒部１０ａと、この大径筒部１０ａより小径に開口する小径筒部１０ｂと、大径筒部１０ａと小径筒部１０ｂとの間に配備される円錐筒部１０ｃとを有している。芯金１０は、大径に開口した大径筒部１０ａを上流側に向けると共に小径に開口した小径筒部１０ｂを下流側に向けるようにして配備されている。
【００１７】
クロスヘッドボディ８は溶融した第１の樹脂３から加わる圧力に耐えられるように金属などの材料を用いて厚肉に形成されている。クロスヘッドボディ８の内部には、芯金１０の外形（大径筒部１０ａと円錐筒部１０ｃの上流側の外形）に合わせて空洞が形成されており、この空洞には、芯金１０が収容されていて、当該芯金１０の小径筒部１０ｂの先端がクロスヘッドボディ８から下流側に向かって突出するようになっている。
【００１８】
クロスヘッドボディ８の空洞は芯金１０の外形よりやや大きいサイズに形成されており、クロスヘッドボディ８の内周面と芯金１０の外周面との間に隙間が形成されている。このクロスヘッドボディ８と芯金１０との間に形成される隙間は、溶融した第１の樹脂３を流通可能な流路となっている。この流路の上流側には図示していない押出機が配備されており、流路には押出機で可塑化された第１の樹脂３が供給されている。
【００１９】
一方、ダイス１１は、クロスヘッドボディ８の下流側となる部分に嵌り込むように配備されている。このダイス１１の内部にも、芯金１０の外形（円錐筒部１０ｃの下流側の外形と小径筒部１０ｂ）に合わせて空洞が形成されており、この空洞に芯金１０の小径筒部１０ｂが収容されている。
ダイス１１の空洞も芯金１０の外形よりやや大きいサイズに形成されており、ダイス１１の内周面と芯金１０の外周面との間に隙間が形成されている。このダイス１１と芯金１０との間に形成される隙間も溶融した第１の樹脂３を流通可能な流路となっており、この流路を流通した第１の樹脂３はダイス１１の下流側の面から押し出される。
【００２０】
上述した被覆手段４では、この芯金１０の下流側に向けて突出した部分１０ｂにダイス１１を被せると共に、クロスヘッドボディ８に下流側からダイス１１を挿し込んでおり、このクロスヘッドボディ８の開口（下流側を向く面）をダイス抑え部材１２で蓋をするようにして固定している。
このような構成を備えた被覆手段４においては、クロスヘッドボディ８内の流路を通過してきた第１の樹脂３がダイス１１の下流側の面から押し出され、芯金１０の内部を通過してきた金属線材Ｗの全周囲に塗布されるようになり、第１の樹脂３で長手方向に連続的に被覆された金属線材Ｗ（以下、樹脂被覆線材という）が製造されることとなる。
【００２１】
ところで、このようにして製造された樹脂被覆線材について、第１の樹脂３の被覆層に上にさらに帯状の突起（樹脂突起６）を形成したものがある。
そこで、本発明の樹脂被覆装置１では、上述した被覆手段４で被覆層が形成された樹脂被覆線材の周囲（表面）を第２の樹脂５で長手方向に沿って断続的に被覆することにより、第２の樹脂５で隆起状に形成された樹脂突起６を長手方向に断続して複数形成する突起形成手段７をさらに設けている。
【００２２】
次に、この突起形成手段７について、詳しく説明する。
図１及び図２に示すように、突起形成手段７は、上述した被覆手段４の下流側に隣接して配備されている。突起形成手段７は、樹脂突起６を形成する凹部１３を備えると共に、前記被覆線材の全周囲を覆う閉状態と当該周表面から離間した開状態とで繰り返し開閉可能な金型と、金型が閉状態にある際に、この金型の凹部１３に溶融された第２の樹脂５を供給する樹脂供給部１４と、を有している。
【００２３】
突起形成手段７を構成する金型は、移動金型及び固定金型から構成されている。本実施形態では固定金型として下金型１７が、移動金型として上金型１６が設けられている。下金型１７は、その上面が樹脂被覆線材の外周の一部に合わせて形成されており、その上面に樹脂被覆線材を載置可能となっている。なお、樹脂被覆線材の断面形状が矩形の場合の図示例では、下金型１７が平板状に形成されており、その上面が平面に形成されている。また、樹脂突起６を形成する際には、この下金型１７は、上下方向に高さ調整が可能な金型支持台１８に載せられた状態で高さ位置が固定される。
【００２４】
図２に示すように上金型１６は、ブロック状の部材であって、その下面には下方に向かって開口する溝部１９が形成されている。この溝部１９は、上金型１６の下面に上流側から下流側に向かって直線状に伸びるように樹脂被覆線材の上面形状に合わせて形成されている。それゆえ、上金型１６を下降させて下金型１７に重ね合わせると、この上金型１６の溝部１９に樹脂被覆線材が入り込んで収容される。
【００２５】
一方、図１に示すように、この上金型１６の溝部１９の上面には、溝部１９からさらに上方に向かって凹むように形成された凹部１３が設けられている。この凹部１３は、後述する樹脂突起６に対応した形状を備えており、本実施形態の場合であれば直方体形状（図４（ａ）に示すような形状）の樹脂突起６を形成可能となっている。この凹部１３の上面（凹部１３の開口と反対の側）には、溶融した第２の樹脂５を供給する樹脂案内孔２０の開口部が形成されている。
【００２６】
なお、上述した上金型１６と下金型１７との間には、上金型１６を下降させて下金型１７に重ねた際に、上金型１６と下金型１７とが樹脂被覆線材の断面形状と合致する形状を成すように、両金型の水平方向の位置決めを行う位置決めピン２１が設けられている。
樹脂供給部１４は、第２の樹脂５を溶解して凹部１３に供給するものであり、上金型１６の内部に上下に貫通するように形成されると共に第２の樹脂５を案内する樹脂案内孔２０と、この樹脂案内孔２０に溶融した第２の樹脂５を供給する樹脂供給ノズル２２とを有している。
【００２７】
上述した凹部１３の上面に形成される樹脂案内孔２０の開口部にはゲートバルブ２３が設けられている。このゲートバルブ２３は凹部１３に対する第２の樹脂５の流通を遮断可能となっており、ゲートバルブ２３を開くと溶融された第２の樹脂５で凹部１３を充填できるようになっている。また、上金型１６の上側には射出成形機の樹脂供給ノズル２２が配備されており、樹脂供給ノズル２２から射出された第２の樹脂５を樹脂案内孔２０に供給可能となっている。言い換えれば、このゲートバルブ２３は、樹脂流路（樹脂案内孔２０）を開にしたり閉にしたりするために、樹脂流路の途中にスライド可能なゲート部材を備えた構造とされている。そして、外部から機械的動力（動力源は不図示）によりゲート部材を前後させることにより樹脂流路を開閉して樹脂の流れを止めたりそのまま流れるようにしたりすることができる。
【００２８】
なお、ゲートバルブ２３の構成は、上記の例に限らず、樹脂流路（樹脂案内孔２０）を開にしたり閉にしたりするために、樹脂流路の途中に回転可能なゲート部材を備えた構造とされており、外部から機械的動力によりゲート部材を回転させると、ロータリーバルブのように、ゲート部材に形成されている流路が、樹脂流路（樹脂案内孔２０）と連通しない閉状態と連通する開状態とで切り換わり、樹脂の流れを止めたりそのまま流れるようにしたりするように構成してもよい。また、回転可能なゲート部材は、バタフライバルブのように樹脂流路を開閉する構成としてもよい。
【００２９】
上金型１６及び下金型１７の内部には、押し出された樹脂の冷却を早めて樹脂突起６の効率的な形成を可能とするため、冷却水を流す冷却水流路２４が形成されている。
金型開閉部１５は、移動金型を案内しながら移動させて金型を開閉させるものである。本実施形態では、金型開閉部１５は、上金型１６を上下に案内して上金型１６の凹部１３を被覆層に対向させる閉状態と被覆層の周表面から離間した開状態とを交互に繰り返し可能なものとされている。金型開閉部１５は、上金型１６の四箇所（樹脂案内孔２０の回りを水平面上でバランスよく取り囲むような４位置）に設けられて上金型１６を上下に沿って案内するスライドレール２５と、下金型１７に対して上金型１６を上下方向に移動させるラックアンドピニオン式の昇降機構２６とを有している。
【００３０】
スライドレール２５は、水平断面でＬ字状の断面を備えた棒状の部材であり、上下方向に沿って立設するように取り付けられて、上金型１６の水平方向に沿った移動を規制しつつ上金型１６を上下に案内できるようになっている。
昇降機構２６は、上金型１６の側面に上下方向に直線状に設けられたラック部２７と、ラック部２７と噛合して上金型１６を上下に移動させるピニオンギヤ２８とを有しており、電動モータなどを用いてピニオンギヤ２８を回転駆動させることにより上金型１６を下金型１７に対して昇降させて、上金型１６および下金型１７からなる金型を開閉することができるようになっている。
【００３１】
次に、金属線材Ｗに樹脂被覆を行いながら上述した突起形成手段７を用いて樹脂突起６を形成する方法、言い換えれば本実施形態の樹脂被覆方法を説明する。
図３（ａ）〜図３（ｄ）に示すように、本実施形態の樹脂被覆方法は、金属線材Ｗを長手方向に沿って走行させ、次に、走行する金属線材Ｗの表面に溶融された第１の樹脂３を連続的に押し出して、この第１の樹脂３で金属線材Ｗの表面を全周に亘って被覆しながら長手方向に連続的に被覆し、被覆された第１の樹脂３の表面を第２の樹脂５で断続的に被覆することにより、第１の樹脂３の表面に当該第２の樹脂５で隆起状に形成された樹脂突起６を長手方向に断続して複数形成するものである。
【００３２】
具体的には、樹脂被覆は以下の手順で行われる。
図３（ａ）に示すように、金属線材Ｗを図示しない引取機によって下流側から引き取って水平方向に沿って走行（移動）させ、この走行している金属線材Ｗの表面に溶融された第１の樹脂３を押し出して、第１の樹脂３で金属線材Ｗの表面を全周に亘って被覆する。
次いで、図３（ｂ）に示すように、金型開閉部１５を用いて上金型１６を下降させ、金型が閉じた状態（閉状態）とする。
【００３３】
この状態では、樹脂被覆線材（金属線材Ｗ）は所定の送出速度で絶え間なく移動（連続的に走行）しており、樹脂被覆線材の移動を一時的に停止しなければこの樹脂被覆線材の表面に樹脂突起６を形成することができない。
そこで、第１実施形態の樹脂被覆方法では、上述した引取機により金属線材Ｗを連続して引き取って走行させる走行状態と、金属線材Ｗの引き取りを一時的に停止した停止状態とを切り換え自在に選択できるようにしておく。そして、停止状態を選択した際に、閉状態にある金型の凹部１３内に第２の樹脂５を供給し、凹部１３内を第２の樹脂５で充填して樹脂突起６を形成する。
【００３４】
つまり、図３（ｃ）に示すように、樹脂突起６を形成するには、金型が閉状態にある際に金属線材Ｗの走行を一時的に停止（停止状態に）する。
次に、図３（ｃ）に示すように、ゲートバルブ２３を開状態にして、第２の樹脂５を上金型１６の凹部１３に導入する。そうすると、第２の樹脂５により凹部１３が充填され、第２の樹脂５で樹脂突起６が形成されると共に被覆層に樹脂突起６が接合される。
【００３５】
図３（ｄ）に示すように、第２の樹脂５により凹部１３が充填され、樹脂突起６が被覆層に形成されたらゲートバルブ２３を閉じ、上金型１６を上昇させ、金型が開いた状態（開状態）とした後、金属線材Ｗの引き取りを再開して金属線材Ｗを停止状態から走行状態にする。これ以降は、上述した図３（ａ）〜図３（ｄ）の操作を繰り返すことにより、被覆層が形成された樹脂被覆線材の周囲の一部に対して、複数の樹脂突起６を長手方向に断続的に形成することが可能となる。
【００３６】
図４（ａ）に示すように、上述の樹脂被覆方法で金属線材Ｗに被覆層が形成された樹脂被覆線材の表面に形成される樹脂突起６は、金属線材Ｗの長手方向に断続的に複数設けられる。このように樹脂突起６を金属線材Ｗの長手方向に断続的に形成すれば、突起物の成形に必要な樹脂の量が連続的に形成したものに比べて少なく抑えることができる。
なお、上述した例は、矩形状の金属線材Ｗを用いた樹脂被覆線材の表面に樹脂突起６を形成した例であったが、図４（ｂ）に示すように断面形状が丸形状の金属線材Ｗを用いた樹脂被覆線材の表面に樹脂突起６を形成することもできる。
【００３７】
なお、上述した第２の樹脂５は、第１の樹脂３と成形による一体化が可能なものであれば異なる種類の樹脂でも良いし、同じ種類の樹脂でも良い。また、第２の樹脂５を第１の樹脂３と同色にしても良いし、異なった色としてもよい。
以上述べた如く、第１実施形態の樹脂被覆装置１を用いることで、外周に突起が形成された樹脂被覆線材の樹脂使用量を抑えることができるようになる。
「第２実施形態」
次に、第２実施形態の樹脂被覆装置１を説明する。
【００３８】
図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、第２実施形態の樹脂被覆装置１は、金属線材Ｗの走行を一時停止させた状態で樹脂突起６を形成するのではなく、突起形成手段７を金属線材Ｗと同期して移動させることにより、一時的に金属線材Ｗに対する相対速度をゼロにして樹脂突起６を形成するものである。
具体的には、第２実施形態の突起形成手段７は、金型、樹脂供給部１４及び金型開閉部１５に加えて、金型を金属線材Ｗの送り出し方向に向かって移動させる金型移動部２９を有している。そして、この金型移動部２９を用いて閉状態にある金型を金属線材Ｗと同じ送出速度で同じ方向に移動させる同期状態にあるときに被覆層が形成された樹脂被覆線材の表面（周囲の一部）に樹脂突起６を形成し、樹脂突起６の形成が終了した後で開状態にある金型を送出方向と反対方向に移動させて原点に復帰させる復帰状態に移行させる。つまり、第２実施形態の樹脂被覆方法は、この金型が開状態にある際の復帰状態と金型が閉状態にある際の同期状態とを交互に繰り返すことにより、被覆層の表面に複数の樹脂突起６を長手方向に断続的に形成するものである。
【００３９】
以下に、金型移動部２９とこの金型移動部２９を用いて行われる第２実施形態の樹脂被覆方法とを詳しく説明する。
金型移動部２９は、第１実施形態と略同じ構成を有する芯金１０、クロスヘッドボディ８及びダイス１１からなる被覆手段４に対して、金型、樹脂供給部１４及び金型開閉部１５からなる突起形成手段７を上流側と下流側とに水平往復自在に移動させるものである。この金型移動部２９は、突起形成手段７を下方から支持するスライダ３０と、このスライダ３０を左右方向に案内する受台３１とを有している。また、金型移動部２９には、受台３１に対してスライダ３０を水平方向に往復可能に移動させる駆動機構３６が設けられている。
【００４０】
この金型移動部２９を構成する部材のうち、受台３１は位置が固定された台であって、その上側が平坦面とされた台状の部材である。この受台３１の上面には、上方に向かって開口するような略コ字状の断面を有する案内溝３３が形成されている。この案内溝３３は上流側から下流側に向かって水平に形成されている。
スライダ３０は、受台３１の上側に配備された板状の部材である。スライダ３０は、図５（ｂ）に示すように側面が案内溝３３によって案内される程度の幅を備えており、下側の一部を溝内に埋没させるようにして案内溝３３内を移動可能となっている。また、スライダ３０の下面には平坦な面が形成されており、その平坦な面を案内溝３３の底面に面状態で接触させるようにしている。このように構成されていることによってスライダ３０は上流方向または下流方向に向かって水平に案内可能となっている。
【００４１】
スライダ３０の上側には、上述した上金型１６（移動金型）、下金型１７（固定金型）、樹脂供給部１４及び金型開閉部１５が載置されており、スライダ３０はこれらの部材を載せたまま移動可能となっている。また、このスライダ３０の上面には、実施形態１と同様のスライドレール２５が設けられている他、下金型１７には、上金型１６に設けられた後述のピンクランプ部３５に向かって上方に伸びる複数のクランプピン３４が設けられている。
これらのクランプピン３４は上金型１６に設けられたピンクランプ部３５にそれぞれ挿通している。これによりクランプピン３４をピンクランプ部３５でロックさせることで上金型１６と下金型１７とを締め付けるクランプ手段が構成されている。
【００４２】
これらのスライダ３０と受台３１との間には、ラックアンドピニオン式の駆動機構３６が設けられている。この駆動機構３６は、スライダ３０の側面に上流から下流方向に沿って形成されたラック部３７と、このラック部３７と噛合するピニオンギヤ３８と、ピニオンギヤ３８を回転駆動させると共に受台３１に取り付けられた駆動モータ３９とを有している。駆動機構３６では、駆動モータ３９によりピニオンギヤ３８を所望の方向に回転駆動させると、ラック部３７がピニオンギヤ３８に噛み合いながら水平に移動し、ラック部３７が固定されているスライダ３０が受台３１に対して上流方向または下流方向の何れかに移動可能となっている。
【００４３】
なお、第２実施形態の樹脂被覆装置１では、上金型１６の側方に、下方に向かって突出するＬ字状の突端部４０が取り付けられている。そして、この突端部４０の側面に昇降機構２６のラック部２７が上下方向に沿って形成されている。このラック部２７に対しては、ピニオンギヤ２８が噛合しており、ピニオンギヤ２８を電動モータなどにより回転駆動させると、上金型１６が上下に移動して金型を開閉するようになっている。
【００４４】
次に、第２実施形態の樹脂被覆装置１を用いて樹脂突起６を形成する方法、言い換えれば第２実施形態の樹脂被覆方法を説明する。
図６（ａ）〜図６（ｆ）に示すように、第２実施形態の樹脂被覆方法は、第１実施形態と同様に、金属線材Ｗを長手方向に沿って走行させ、次に、走行する金属線材Ｗの表面に溶融された第１の樹脂３を押し出して、この第１の樹脂３で金属線材Ｗの全周に亘って且つ長手方向に連続的に被覆し、被覆された第１の樹脂３の表面を第２の樹脂５で長手方向に沿って断続的に被覆することにより、第１の樹脂３の表面に当該第２の樹脂５で隆起状に形成された樹脂突起６を長手方向に断続して複数形成するものである。第２実施形態の樹脂被覆方法が第１実施形態と異なっているのは、金属線材Ｗを引取機で連続して引き取りながら走行させるようにしておいて、突起形成手段７を金属線材Ｗと同期して移動させることにより、一時的に金属線材Ｗに対する突起形成手段７の相対速度をゼロにして樹脂突起６を形成している点である。
【００４５】
まず、図６（ａ）に示すように、水平方向に沿って走行する金属線材Ｗの表面に溶融された第１の樹脂３を押し出して、第１の樹脂３で金属線材Ｗの全周囲に亘って且つ長手方向に連続的に被覆する。
この状態では、金属線材Ｗは引取機によって所定の走行（引き取り）速度で連続して（絶え間なく）引き取られており、このように金型との間に速度差がある金属線材Ｗに対しては、速度差を無くさない限り樹脂突起６を成形することもできない。
【００４６】
そこで、第２実施形態の樹脂被覆方法では、金属線材Ｗの走行（引き取り）速度と同じ速度で且つ金属線材Ｗの走行方向と同じ方向に、金型移動部２９を用いて突起形成手段７を移動させる。
図６（ｂ）に示すように、金型が閉状態となると同時に金型移動部２９を移動開始させることによって金型と金属線材Ｗとの速度差がなくなると、停止状態の場合と同じようにして金型の凹部１３を被覆層の表面の所望位置に確実に対向させることができる。そして、図６（ｃ）に示すように、第１実施形態と同様にゲートバルブ２３を開状態にすれば上金型１６の凹部１３に第２の樹脂５が充填され、第１の樹脂３の被覆層が形成された樹脂被覆線材の表面（周囲の一部）に樹脂突起６を容易に形成することができる。
【００４７】
図６（ｄ）に示すように、樹脂突起６が被覆層に形成されたらゲートバルブ２３を閉じ、上金型１６を上昇させる。
そして、図６（ｅ）に示すように上金型１６が樹脂突起を金型外へ取り出し可能な所定の高さまで上昇し開状態となったら、スライダ３０を走行方向と反対の方向に移動させる。そして、図６（ｆ）に示すようにスライダ３０を元の位置に向けて移動させ図６（ａ）に示す状態に復帰させる。
【００４８】
これ以降は、図６（ｂ）〜図６（ｃ）に示すようにスライダ３０を走行方向に移動させる同期状態と、図６（ｄ）〜図６（ｆ）に示すように移動限で停止したスライダ３０を走行方向とは反対方向に移動させる復帰状態とを繰り返すことにより、被覆層の表面に複数の樹脂突起６を長手方向に断続的に形成することが可能となる。
以上述べた如く、第２実施形態の樹脂被覆装置１を用いることで、突起物を有する樹脂被覆線材を連続的に製造するに当たって、突起物の成形に必要な樹脂の量が連続的に形成したものに比べて少なく抑えることができる。
本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、発明の本質を変更しない範囲で各部材の形状、構造、材質、組み合わせ、金属線材の断面形状、樹脂突起の形状などを適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１ 樹脂被覆装置
２ 送出手段
３ 第１の樹脂
４ 被覆手段
５ 第２の樹脂
６ 樹脂突起
７ 突起形成手段
８ クロスヘッドボディ
９ 送出ローラ
１０ 芯金
１０ａ芯金の大径筒部
１０ｂ芯金の小径筒部
１０ｃ芯金の円錐筒部
１１ ダイス
１２ ダイス抑え部材
１３ 凹部
１４ 樹脂供給部
１５ 押圧部
１６ 上金型
１７ 下金型
１８ 金型支持台
１９ 溝部
２０ 樹脂案内孔
２１ 位置決めピン
２２ 樹脂供給ノズル
２３ ゲートバルブ
２４ 冷却水流路
２５ スライドレール
２６ 昇降機構
２７ ラック部
２８ ピニオンギヤ
２９ 金型移動部
３０ スライダ
３１ 受台
３３ 案内溝
３４ クランプピン
３５ ピンクランプ部
３６ 駆動機構
３７ 駆動機構のラック部
３８ 駆動機構のピニオンギヤ
３９ 駆動機構の駆動モータ
４０ 突端部
Ｗ 金属線材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行する金属線材の全周囲に対して、第１の樹脂を当該金属線材の長手方向に沿って連続的に被覆する被覆手段と、
前記被覆手段で第１の樹脂の被覆層が形成された樹脂被覆線材の周囲の一部に対して、第２の樹脂を前記長手方向に沿って断続的に被覆することで断続する複数の樹脂突起を形成する突起形成手段を備えていることを特徴とする樹脂被覆装置。
【請求項２】
前記突起形成手段は、
前記樹脂突起を形成する凹部を備えると共に、前記樹脂被覆線材の全周囲を覆う閉状態と当該周表面から離間した開状態とで繰り返し開閉可能な金型と、
前記金型が閉状態にある際に、前記第１の樹脂の被覆層の表面に対向する前記凹部の内部に溶融状態の第２の樹脂を供給する樹脂供給部と、
を有していることを特徴とする請求項１に記載の樹脂被覆装置。
【請求項３】
前記金属線材を走行させる走行状態と、金属線材の走行を一時的に停止した停止状態とに切り換え自在な引取手段を備え、
前記突起形成手段は、前記引取手段が停止状態で且つ前記金型が閉状態にある際に、前記金型の前記凹部内に第２の樹脂を供給するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の樹脂被覆装置。
【請求項４】
前記突起形成手段は、前記金型を金属線材の走行する方向に沿って移動させる金型移動部を有していることを特徴とする請求項２に記載の樹脂被覆装置。
【請求項５】
前記金型移動部は、前記金型を金属線材と同じ速度で同方向に移動させる同期状態と、前記金型を金属線材の走行する方向とは反対方向に移動させて原点に復帰させる復帰状態と、に切り換え自在とされていて、
前記突起形成手段は、金型移動部が同期状態で且つ前記金型が閉状態にある際に、前記金型の凹部内に第２の樹脂を供給するように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の樹脂被覆装置。
【請求項６】
金属線材を長手方向に沿って走行させつつ、金属線材の全周囲に対して、第１の樹脂を当該金属線材の長手方向に沿って連続的に被覆する樹脂被覆方法において、
前記第１の樹脂による被覆層が形成された樹脂被覆線材周囲の一部に対して、第２の樹脂を前記長手方向に沿って断続的に被覆することで、当該長手方向に断続して複数の樹脂突起を形成することを特徴とする樹脂被覆方法。
【請求項７】
前記樹脂突起を形成する凹部を備えると共に、前記樹脂被覆線材の全周囲を覆う閉状態と当該周表面から離間した開状態とで繰り返し開閉可能な金型を用意しておき、
前記金型が閉状態にある際に、前記第１の樹脂による被覆層の表面に対向する前記凹部の内部に溶融状態の第２の樹脂を供給することで樹脂突起を形成することを特徴とする請求項６に記載の樹脂被覆方法。
【請求項８】
前記金属線材を走行させる走行状態と、金属線材の走行を一時的に停止した停止状態とを切り換え自在としておき、
停止状態で且つ前記金型が閉状態にある際に、前記凹部内に第２の樹脂を供給することを特徴とする請求項７に記載の樹脂被覆方法。
【請求項９】
前記金型を金属線材の走行速度と同じ速度で同方向に移動させる同期状態と、前記金型を金属線材の走行する方向と反対方向に移動させて原点に復帰させる復帰状態とを切り換え自在としておき、
同期状態で且つ前記金型が閉状態にある際に、前記金型の前記凹部内に第２の樹脂を供給することを特徴とする請求項８に記載の樹脂被覆方法。
【請求項１】
走行する金属線材の全周囲に対して、第１の樹脂を当該金属線材の長手方向に沿って連続的に被覆する被覆手段と、
前記被覆手段で第１の樹脂の被覆層が形成された樹脂被覆線材の周囲の一部に対して、第２の樹脂を前記長手方向に沿って断続的に被覆することで断続する複数の樹脂突起を形成する突起形成手段を備えていることを特徴とする樹脂被覆装置。
【請求項２】
前記突起形成手段は、
前記樹脂突起を形成する凹部を備えると共に、前記樹脂被覆線材の全周囲を覆う閉状態と当該周表面から離間した開状態とで繰り返し開閉可能な金型と、
前記金型が閉状態にある際に、前記第１の樹脂の被覆層の表面に対向する前記凹部の内部に溶融状態の第２の樹脂を供給する樹脂供給部と、
を有していることを特徴とする請求項１に記載の樹脂被覆装置。
【請求項３】
前記金属線材を走行させる走行状態と、金属線材の走行を一時的に停止した停止状態とに切り換え自在な引取手段を備え、
前記突起形成手段は、前記引取手段が停止状態で且つ前記金型が閉状態にある際に、前記金型の前記凹部内に第２の樹脂を供給するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の樹脂被覆装置。
【請求項４】
前記突起形成手段は、前記金型を金属線材の走行する方向に沿って移動させる金型移動部を有していることを特徴とする請求項２に記載の樹脂被覆装置。
【請求項５】
前記金型移動部は、前記金型を金属線材と同じ速度で同方向に移動させる同期状態と、前記金型を金属線材の走行する方向とは反対方向に移動させて原点に復帰させる復帰状態と、に切り換え自在とされていて、
前記突起形成手段は、金型移動部が同期状態で且つ前記金型が閉状態にある際に、前記金型の凹部内に第２の樹脂を供給するように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の樹脂被覆装置。
【請求項６】
金属線材を長手方向に沿って走行させつつ、金属線材の全周囲に対して、第１の樹脂を当該金属線材の長手方向に沿って連続的に被覆する樹脂被覆方法において、
前記第１の樹脂による被覆層が形成された樹脂被覆線材周囲の一部に対して、第２の樹脂を前記長手方向に沿って断続的に被覆することで、当該長手方向に断続して複数の樹脂突起を形成することを特徴とする樹脂被覆方法。
【請求項７】
前記樹脂突起を形成する凹部を備えると共に、前記樹脂被覆線材の全周囲を覆う閉状態と当該周表面から離間した開状態とで繰り返し開閉可能な金型を用意しておき、
前記金型が閉状態にある際に、前記第１の樹脂による被覆層の表面に対向する前記凹部の内部に溶融状態の第２の樹脂を供給することで樹脂突起を形成することを特徴とする請求項６に記載の樹脂被覆方法。
【請求項８】
前記金属線材を走行させる走行状態と、金属線材の走行を一時的に停止した停止状態とを切り換え自在としておき、
停止状態で且つ前記金型が閉状態にある際に、前記凹部内に第２の樹脂を供給することを特徴とする請求項７に記載の樹脂被覆方法。
【請求項９】
前記金型を金属線材の走行速度と同じ速度で同方向に移動させる同期状態と、前記金型を金属線材の走行する方向と反対方向に移動させて原点に復帰させる復帰状態とを切り換え自在としておき、
同期状態で且つ前記金型が閉状態にある際に、前記金型の前記凹部内に第２の樹脂を供給することを特徴とする請求項８に記載の樹脂被覆方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１２１２５１（Ｐ２０１２−１２１２５１Ａ）
【公開日】平成２４年６月２８日（２０１２．６．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７４７５５（Ｐ２０１０−２７４７５５）
【出願日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２８日（２０１２．６．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
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