説明

被覆杆体の製造方法、製造装置および被覆杆体

【課題】良好な表面状態を安定的に得ることのできる被覆杆体の製造方法、製造装置および被覆杆体の提供。
【解決手段】所定の横断面形状を有する芯杆1の外周にチューブ状の被覆体2を被覆した被覆杆体を製造するに際し、前記芯杆1の横断面形状にほぼ相似形状の中空部横断面形状を有する外筒部材3中で被覆体2の中空部を昇圧して被覆体2を横断面方向に拡張し、次いで、被覆体2の中空部に芯杆1を挿入した後、被覆体2中空部内の昇圧状態を解消して被覆体2を収縮させて芯杆1の表面に被覆、固定する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は被覆杆体の製造方法、製造装置および被覆杆体に関するものである。
【背景技術】
【0002】
芯杆の外周を被覆した被覆杆体の製造方法としては、特許文献1に記載のものが知られている。この従来例における被覆杆体の製造は、ゴム筒(被覆体)の中空部に圧縮空気を送出して被覆体を膨張させ、次いで、膨張した被覆体内にローラ芯(芯杆)を挿入して圧縮空気を押し出すことにより被覆体の膨張状態を解消し、結果、被覆体を芯材の表面に固定させて行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開昭62-48423号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、上述した従来例において、被覆体は中空部に送出される圧縮空気により横断面方向に自由拡張され、拡張後もほぼ真円形中空断面形状となるために、楕円形等の非真円横断面形状を有する芯杆に被覆体を被覆する場合には以下の問題がある。
【0005】
すなわち、被覆体に非真円横断面形状を有する芯杆を挿入するためには、被覆体の中空部を芯杆の横断面形状に外接する大きさ以上になるまで拡張する必要がある。この場合、楕円断面を例にとると、楕円形の縦軸と横軸との比が大きくなるに伴って、外接円の径が大きくなり、楕円周囲長と外接円円周長の比(拡張率)が大きくなり、同時に拡張解消時の収縮率も大きくなる。
【0006】
収縮率が被覆体の弾性復元能を超えると、昇圧状態を解消した後でも収縮量の不足、不均一な収縮が発生しやすくなる。この結果、収縮量の不足による芯杆との密着不良、あるいは不均一収縮による表面へのうねりが発生し、製品歩留まりが悪くなる上に、大きな拡張量を得るためには、内圧も大きくする必要が生じるために、圧縮空気を発生させるためのポンプ、密閉構造等が複雑、大型化するという問題が発生する。
【0007】
本発明は、以上の欠点を解消すべくなされたものであって、良好な表面状態を安定的に得ることのできる被覆杆体の製造方法の提供を目的とする。また、本発明の他の目的は、上記製造方法に使用する被覆杆体の製造装置、およびこれにより製造された被覆杆体の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
芯杆1に被覆される被覆体2は、合成樹脂等、伸縮性のある材料により形成される。この被覆体2は中空円形横断面形状等、閉塞中空横断面形状を有し、中空部の周囲長が芯杆1の周囲長より小さなチューブ状に形成される。
【0009】
被覆杆体の製造に際し、まず、被覆体2は外筒部材3中で芯杆1が挿入可能になるまで横断面方向に拡張される。被覆体2の拡張は、被覆体2の中空部に圧縮気体を送出することにより中空部内を昇圧して行うことができ、拡張を容易にするために、加熱状態で行うことができる。
【0010】
外筒部材3は芯杆1の横断面形状に対してほぼ相似な中空部横断面形状を有しており、この外筒部材3の中空部内で拡張操作をされる被覆体2の拡張量、および拡張後の横断面形状を制限する。
【0011】
したがってこの発明によれば、芯杆1が非真円形状横断面形状であっても、被覆体2の伸び量を芯杆1が挿通するために必要な量に制限することが可能になる。この結果、過大な収縮による表面欠陥の発生等を確実に防止できる上に、過大な拡張を要しないために装置の大型化を避けることが可能になる。
【0012】
さらに、真円横断面形状の芯杆1にチューブ状の被覆体2を被覆する場合、圧縮空気を使用することなく、加熱して軟化した被覆体2に芯杆1をねじ込むようにして徐々に押し込んで行く方法も使用される。しかし、芯杆1が非真円横断面形状を有すると、ねじ込み操作に必要な周方向への摺動操作が困難なために、従来例としてあげた方法での欠点を考慮に入れると、縦横比が大きく真円形状から離れた横断面形状を有する被覆杆体は、本発明による方法を使用しない限り、実質的に製造が不可能である。
【0013】
上記製造方法の実施に際しては、
所定の中空断面形状を有するパイプ状の芯杆1の外周にチューブ状の被覆体2を被覆した被覆杆体を製造する被覆杆体の製造装置であって、
前記芯杆1の横断面形状に対しほぼ相似形状の中空部横断面形状を有し、中空部内に被覆体2を保持する外筒部材3と、
筒状に形成されて被覆体2の一端に封止状態で圧入され、中空部に芯杆1を封止状態で移動自在に保持する口金部4と、
芯杆1の一端から圧縮空気を送出して被覆体2の中空部を昇圧して該被覆体2を横断面方向に拡張させる圧縮空気送出部5と、
を有し、
外筒部材3中で拡張した被覆体2内に芯杆1を挿入した後、昇圧状態を解消して被覆体2を収縮させて芯杆1の表面に被覆、固定する被覆杆体の製造装置が使用できる。
【0014】
さらに、上記製造方法により製造された楕円等の非真円形断面を有する被覆杆体は、全体にわたってうねり等の表面欠陥を有しないために、外観が良好で、かつ、製造歩留まりも向上する。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、良好な表面状態を持った被覆杆体を安定的に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明の製造装置を示す図で、(a)は全体図、(b)は(a)の1B部拡大断面図、(c)は(b)の1C-1C線断面図である。
【図2】芯杆保持部を示す図で、(a)は図1(a)の2A部拡大断面図、(b)は図2(a)の2B-2B線断面図、(c)は図2(a)の2C-2C線断面図である。
【図3】被覆杆体の製造工程を示す図で、(a)は芯杆を口金部に挿入した状態を示す断面図、(b)は(a)の3B-3B線断面図、(c)は拡張された被覆体内に芯杆を挿入した状態を示す断面図、(d)は(c)の3D-3D線断面図である。
【図4】昇圧状態を解消した状態を示す図で、(a)は図3(c)に対応する図、(b)は図4(a)の4B-4B線断面図である。
【図5】被覆杆体を示す図で、(a)は縦断面図、(b)は横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
図1以下に被覆杆体の製造装置を示す。製造装置は、図1(c)に示すように、楕円形の中空横断形状を有するパイプ状の芯杆1に被覆体2を被覆した被覆杆体の製造に使用するもので、芯杆保持部6を備えた芯杆保持ステージ7と、外筒部材3を備えた被覆体保持ステージ8とを有する。
【0018】
図1(b)に示すように、芯杆保持部6は一端部に嵌合先端部6aを有する。芯杆保持部6の中心部には貫通孔6bが形成されており、嵌合先端部6aと反対側の開放端にポンプ等の圧縮空気送出部5が連結される。また、芯杆保持部6には、圧力調整弁9が装着され、芯杆1に送出する圧縮空気の圧力が調整される。
【0019】
嵌合先端部6aは、芯杆1の横断面形状にほぼ一致する楕円形の横断面形状を有しており、芯杆1の一端開口に嵌合することにより芯杆1に連結される。芯杆保持部6に芯杆1を連結し、ポンプ5から圧縮空気を送出した際の連結部からのエアー漏れを防止するために、適宜箇所(この実施の形態においては嵌合先端部6aの外周壁面)にOリング等のガスケット6cが装着される。
【0020】
以上の芯杆保持部6は、図外のガイドに沿って芯杆1の長手方向に移動操作可能であり、芯杆保持ステージ7には、必要に応じて芯杆1をガイドするためのガイド部材7aが配置される。
【0021】
一方、被覆体保持ステージ8には、口金部4と外筒部材3とが配置される。図2に示すように、口金部4は、基部4aの一端から突出される装着突部4bを備え、装着突部4bの中央部には基部4aの後端に突き抜ける貫通穴部4cが開設される。貫通穴部4cは芯杆1が嵌合可能な楕円形横断面形状を有しており、挿入された芯杆1との接触部における気密性を保持するために、適宜のガスケット4dが装着される。ガスケット4dは、気密性に加えて、貫通穴部4c内での芯杆1の直進移動性が確保される構造が採用され、この実施の形態においては、Oリングが使用される。
【0022】
また、装着突部4bは、前端に行くに従って漸次縦横軸長が減少する截頭楕円錐形状を有しており、装着突部4bの前方に、該装着突部4bと同一の横断面形状を有する嵌合孔10aを備えたクランプ部材10が装着突部4bの軸長方向に移動操作可能に配置される。
【0023】
外筒部材3は、上記芯杆1の外周横断面形状に比して縦横軸寸法が大寸の楕円形横断面形状を有する中空部を備えており、後述するように、被覆体2の装着作業性を向上させるために、図2(c)に示すように、上下に分割可能に形成される。また、図1に示すように、製造する被覆杆体の長手方向寸法の変化に対応することが可能なように、複数のブロック3aを連結して形成される。
【0024】
さらに、上記外筒部材3の前方には被覆体閉塞クランプ11が配置される。
【0025】
以上の装置を使用した被覆杆体の製造は、以下のようにして行われる。まず、被覆体2には塩化ビニル樹脂等により形成されるチューブ体が使用され、後述する拡張操作を容易に行うために、図外の加熱装置により適宜の温度に加熱されて軟化される。
【0026】
加熱された被覆体2は、図3(a)、(b)に示すように、外筒部材3の中空部に挿入される。外筒部材3に挿入した際の被覆体2の冷却を遅らせるために、外筒部材3の各ブロックは熱伝導率の低い合成樹脂材により形成される。
【0027】
外筒部材3中に保持された被覆体2の前端部は、図3(a)に示すように、被覆体閉塞クランプ11により閉じられて前方へのエアー流出が規制され、さらに、後端部は口金部4の装着突部4bに被せられる。装着突部4bに装着された被覆体2の前端部は、クランプ部材10を前方に移動させることにより装着突部4bとクランプ部材10の嵌合孔10aに挟み付けられる。
【0028】
一方、芯杆1は、図1に示すように、芯杆保持部6の嵌合先端部6aに装着された後、芯杆保持ステージ7に設けられた移動手段(図示せず)により軸長方向に移動動作され、図3(a)に示すように、前端が口金部4の貫通穴部4cに挿入される。図3(a)に示すように、芯杆1の先端がガスケット4dを越えて被覆体2の中空部に進入した状態で、被覆体2、および芯杆1の中空部は外気から遮断された状態となり、次いで、ポンプ5により圧縮空気を芯杆1を経由して被覆体2内に送出すると、被覆体2内が昇圧状態となる。
【0029】
中空部の昇圧によって加熱されて軟化した被覆体2は、中空円形横断面形状から図3(c)に示すように、外周が外筒部材3の中空部壁面に当接する楕円横断面形状になるまで横断面方向に拡張する。外筒部材3の中空部の横断面積は、被覆体2の外周壁が当接した状態で、被覆体2の内周壁面と芯杆1の外周壁との間に芯杆1が挿入可能な程度の間隙が発生する程度に設定されており、芯杆1は、当該間隙を利用して被覆体2の中空部に挿入される。
【0030】
なお、図3(c)においては、芯杆1は被覆体2との間に発生する間隙を利用して被覆体2の中空部に挿入する場合を示したが、これ以外に、外筒部材3による被覆体2の中空部の拡張寸法を、芯杆1の圧入操作が可能な程度に設定することも可能である。
【0031】
以上のようにして芯杆1を被覆体2の中空部に挿入した後、圧力調整弁9を開放して中空部の昇圧状態を解消すると、図4に示すように、弾性的に拡張していた被覆体2は再び縮小して芯杆1の外周壁に密着、固定される。
【0032】
なお、この場合、芯杆1の外表面に接着剤を塗布することによって、密着強度を高めることも可能である。
【0033】
以上の後、被覆体2の両端部を切断すると、図5に示すように、芯杆1の外表面を被覆体2により覆った被覆杆体が得られ、例えば、手摺笠木として使用される。
【符号の説明】
【0034】
1 芯杆
2 被覆体
3 外筒部材
4 口金部
5 圧縮空気送出部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
所定の横断面形状を有する芯杆の外周にチューブ状の被覆体を被覆した被覆杆体を製造するに際し、
前記芯杆の横断面形状にほぼ相似形状の中空部横断面形状を有する外筒部材中で被覆体の中空部を昇圧して被覆体を横断面方向に拡張し、
次いで、被覆体の中空部に芯杆を挿入した後、被覆体中空部内の昇圧状態を解消して被覆体を収縮させて芯杆の表面に被覆、固定する被覆杆体の製造方法。
【請求項2】
所定の横断面形状を有するパイプ状の芯杆の外周にチューブ状の被覆体を被覆した被覆杆体を製造するに際し、
前記芯杆の横断面形状に対してほぼ相似形状の中空部横断面形状を有する外筒部材中に保持された被覆体の一端部に芯杆を移動自在、かつ、封止状態で連結した後、
芯杆の中空部から被覆体の中空部内に圧縮気体を送出して被覆体の中空部を昇圧させて膨張させ、
次いで、芯杆をチューブ体内に移動させた後、前記昇圧状態を解消してチューブ体を収縮させて芯杆の表面に被覆、固定する被覆杆体の製造方法。
【請求項3】
所定の中空断面形状を有するパイプ状の芯杆の外周にチューブ状の被覆体を被覆した被覆杆体を製造する被覆杆体の製造装置であって、
前記芯杆の横断面形状に対しほぼ相似形状の中空部横断面形状を有し、中空部内に被覆体を保持する外筒部材と、
筒状に形成されて被覆体の一端に封止状態で圧入され、中空部に芯杆を封止状態で移動自在に保持する口金部と、
芯杆の一端から圧縮空気を送出して被覆体の中空部を昇圧して該被覆体を横断面方向に拡張させる圧縮空気送出部と、
を有し、
外筒部材中で拡張した被覆体内に芯杆を挿入した後、昇圧状態を解消して被覆体を収縮させて芯杆の表面に被覆、固定する被覆杆体の製造装置。
【請求項4】
非真円形横断面形状を有する芯杆と、
合成樹脂製チューブ体を中空部への昇圧操作により前記芯杆と相似形状の中空部横断面形状を有する外筒部材中で横断面方向に拡張した状態で芯杆を受容した後、昇圧状態を解消して芯杆表面に圧接、固定させた被覆体と、
を有する被覆杆体。

【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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