JP4567662B2 - 繊維強化樹脂ストランド製造装置 - Google Patents

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Description

本発明は、繊維強化樹脂ストランド製造装置の改善に係り、より詳しくは、繊維強化樹脂ストランドに撚りを付与する一対の撚りローラの偏り角度を容易に調整することができ、しかも構造が簡単なローラ偏り角度調整装置を備えた繊維強化樹脂ストランド製造装置に関するものである。
従来例に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置としては、例えば、後述する構成になるものが公知である。先ず、従来例１に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置を、その模式的構成説明図の図４を参照しながら説明する。この従来例１に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置は、強化用繊維と樹脂の密着性の高い繊維強化樹脂ストランドを効率的に製造するようにしたものである。
即ち、スクリュ７の駆動によって押出機６から溶融樹脂材料２が連続供給されるクロスヘッド５内に、強化用繊維束を解繊するスプレッダー８が配設されている。そして、このクロスヘッド５の出側に、このクロスヘッド５の出側から順に、賦形ダイ９、冷却器１０、撚りローラ（クロスローラキャプスタンとも呼ばれている）１１，１２、および引抜きローラ１３が配設されている。このような繊維強化樹脂ストランド製造装置によれば、ボビン４から繰出された強化用繊維１．１．…は、クロスヘッド５内において溶融樹脂材料２中に浸漬されて樹脂含浸された後に、賦形ダイ９により断面形状が定められ、そして冷却器１０で冷却硬化される。
前記撚りローラ１１，１２はゴムローラであって、互いに逆方向に回転駆動されるように構成されている。また、これら撚りローラ１１，１２は水平面内で逆方向に傾けて配設されており、これら撚りローラ１１，１２の交差部で繊維強化樹脂ストランド３を挟持して矢印方向へ引抜くことにより、繊維強化樹脂ストランド３は長手方向の軸心を中心として回転されるようになっている。このような長手方向の軸心を中心とする回転により、繊維強化樹脂ストランド３の冷却器１０と最下流側のスプレッダー８の間で撚りが付与される。そして、撚りが付与された繊維強化樹脂ストランド３はクロスヘッド５の引抜きローラ１３から離れた位置に設けられたペレタイザー１４によって、所定の長さにカットされてペレットとなる。（例えば、特許文献１参照。）。
次に、従来例２に係る長繊維強化熱可塑性樹脂ストランド（以下、繊維強化樹脂ストランドという）製造装置の概要を説明する。即ち、この従来例２に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置は、繊維強化樹脂ストランドを製造するに際し、その製造を長時間連続して行うことができるようにしたものである。
より詳しくは、熱可塑性樹脂浴容器（上記従来例１のクロスヘッドに相当する）内の溶融した熱可塑性樹脂中に強化用繊維束を導入し、この強化用繊維束に熱可塑性樹脂を含浸させ、前記熱可塑性樹脂浴容器の出口ノズルから樹脂含浸繊維束を引き取ることにより、長繊維強化熱可塑性樹脂ストランドを製造する装置であって、前記熱可塑性樹脂浴容器内に、強化用繊維束の走行軌道に交差してこの強化用繊維束と接触するローラが配置されており、このローラが軸と管から構成され、この管が前記軸の回りに回転自在に支持されている。そして、繊維強化樹脂ストランドを撚る撚りローラとペレタイザーの間に、撚りローラによって付与された繊維強化樹脂ストランドの撚りを保つ手段が設けられている（例えば、特許文献２参照。）。
特開平５−１６９４４５号公報 特開２００３−１７５５１２号公報
従来例に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置では、一対の撚りローラをそれぞれ異なる方向に傾けて、つまり偏り角度を付与して、これら一対の撚りローラの相対する外周部の間で撚りながらストランドを引っ張るが、運転条件により一対の撚りローラのそれぞれの偏り角度を調整する必要がある。このような従来例に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置の一対の撚りローラの偏り角度を調整するローラ偏り角度調整装置は、例えば、下記のように構成されている。以下、繊維強化樹脂ストランド製造装置のローラ偏り角度調整装置の２例を、その主要部を示す模式的構成説明図を参照しながら、上記従来例１に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置の撚りローラ１１，１２の偏り角度を調整する場合を例として説明する。
先ず、第１例に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置のローラ偏り角度調整装置を、ストランドの移動方向側から見た図の図５（ａ）と、図５（ａ）のＢ矢視図の図５（ｂ）とを順次参照しながら説明する。即ち、この第１例に係るローラ偏り角度調整装置では、第１撚りローラ１１は、この第１撚りローラ１１を回転駆動する第１減速機付モータ７１と共に図示しない第１偏り角度調整手段で第１撚りローラ１１の回転中心Ｒｃ１と水平線ＬＨとのなす角度θ１が調整されるように構成されている。また、第２撚りローラ１２は、この第２撚りローラ１２を回転駆動する第２減速機付モータ７２と共に、図示しない第２偏り角度調整手段で第２撚りローラ１２の回転中心Ｒｃ２と水平線ＬＨとのなす角度θ２が調整されるように構成されている。なお、符号７３はストランドであり、また符合７４はストランドパスラインである。
次に、第２例に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置のローラ偏り角度調整装置を、ストランドの移動方向側から見た図の図６（ａ）と、図６（ａ）のＣ矢視図の図６（ｂ）とを順次参照しながら説明する。即ち、この第２例に係るローラ偏り角度調整装置では、第１撚りローラ１１の水平線ＬＨに対してθ１の角度で傾斜したローラ軸８１ａのローラの反対側に、軸方向に長さ調整自在な伸縮継手８１ｂが接続されている。また、この伸縮継手８１ｂにはユニバーサルジョイント８１ｃが接続されている。そして、前記ユニバーサルジョイント８１ｃがモータ８３によりベルト８４、プーリ８１ｆを介して回転される第１駆動軸８１ｅの先端部に接続された長さ調整自在な伸縮継手８１ｄに接続されている。
一方、前記第１撚りローラ１１に相対する第２撚りローラ１２の水平線ＬＨに対してθ２の角度で傾斜したローラ軸８２ａのローラの反対側に、軸方向に長さ調整自在な伸縮継手８２ｂが接続されている。また、この伸縮継手８２ｂにはユニバーサルジョイント８２ｃが接続されている。そして、前記ユニバーサルジョイント８２ｃがモータ８３によりベルト８４、プーリ８２ｆを介して回転される第２駆動軸８２ｅの先端部に接続された長さ調整自在な伸縮継手８２ｄに接続されている。さらに、前記ベルト８４には、プーリ８１ｆ，８２ｆの間の間隔の変更に対応するため、その回転中心位置が必要に応じて変更されるアイドラプーリ（図示省略）が配設されている。
従って、第２例に係るローラ偏り角度調整装置によれば、第１撚りローラ１１の偏り角度θ１は調整自在な伸縮継手８１ｂ，８１ｄの伸縮作動により調整されると共に、第２撚りローラ１２の偏り角度θ２は調整自在な伸縮継手８２ｂ，８２ｄの伸縮作動により調整されることとなる。なお、符号８５はストランドであり、また符合８６はストランドパスラインである。
従来例に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置の一般的な上記２例のローラ偏り角度調整装置は、何れも撚りローラの偏り角度調整が非常に複雑であり、またストランド径の変更に際しての撚りローラのローラ間隔調整も煩雑であり、装置として構造が複雑であり、しかも大型にならざるを得ないという解決すべき課題があった。より詳しくは、第１例のローラ偏り角度調整装置では、２台の減速機付モータの同期駆動が必要であるのに加えて、ローラ偏り角度調整やローラ間隔調整に際しては減速機付モータも動かさなければならないから、角度調整手段が大型、かつ複雑な構成にならざるを得ない。また、第２例のローラ偏り角度調整装置では、ユニバーサルジョイントが必要であって、第１，２撚りローラを駆動する駆動軸系が長くならざるを得ず、また撚りローラのローラ間隔調整も駆動軸系ごと移動して行わざるを得ない。そのため、角度調整手段が大型かつ複雑になり、また撚りローラのローラ偏り角度調整やローラ間隔調整も煩雑なものとなる。
従って、本発明の目的は、繊維強化樹脂ストランドに撚りを付与する一対の撚りローラのローラ偏り角度を容易に調整することができ、しかも構造が簡単なローラ偏り角度調整装置を備えた繊維強化樹脂ストランド製造装置を提供することである。
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置が採用した手段は、クロスヘッドの出口ノズルの前方位置に、前記出口ノズルから出てきた繊維強化樹脂ストランドに対して撚りを付与する少なくとも一対の撚りローラを有するローラ偏り角度調整装置を備えた繊維強化樹脂ストランド製造装置において、前記ローラ偏り角度調整装置の撚りローラのうちの一方の第１撚りローラは、これを回転可能に支持する第１ローラ支持軸と直交する第１駆動軸で回転され、他方の第２撚りローラは、これを回転可能に支持する第２ローラ支持軸の軸心回りで回転され、前記第１駆動軸および第１撚りローラを支持する第１軸・ローラ支持部材の回動中心は、前記第１駆動軸の軸心と一致するように構成され、前記第１軸・ローラ支持部材は、前記第１撚りローラと前記第２撚りローラとの相反する側で本体フレームに角度調整可能に取着されてなることを特徴とするものである。
本発明の請求項２に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置が採用した手段は、クロスヘッドの出口ノズルの前方位置に、前記出口ノズルから出てきた繊維強化樹脂ストランドに対して撚りを付与する少なくとも一対の撚りローラを有するローラ偏り角度調整装置を備えた繊維強化樹脂ストランド製造装置において、前記ローラ偏り角度調整装置の撚りローラのうちの一方の第１撚りローラは、これを回転可能に支持する第１ローラ支持軸と直交する第１駆動軸で回転され、他方の第２撚りローラは、これを回転可能に支持する第２ローラ支持軸と直交し、かつ前記第１駆動軸と同一の軸心を共有する第２駆動軸で回転され、前記第１駆動軸および第１撚りローラを支持する第１軸・ローラ支持部材と、前記第２駆動軸および第２撚りローラを支持する第２軸・ローラ支持部材との回動中心は何れも前記同一の軸心と一致するように構成されると共に、前記第１軸・ローラ支持部材と第２軸・ローラ支持部材における前記第１撚りローラおよび前記第２撚りローラの相反する側は、本体フレームに角度調整可能に取着されてなることを特徴とするものである。
本発明の請求項３に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置が採用した手段は、請求項２に記載の繊維強化樹脂ストランド製造装置において、前記第１駆動軸と前記第２駆動軸のうち、少なくとも何れか一方の駆動軸は、その駆動軸との軸心方向の係合位置を調整可能とする継手を介して回転されるように構成されてなることを特徴とするものである。
本発明の請求項４に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置が採用した手段は、請求項３に記載の繊維強化樹脂ストランド製造装置において、前記継手を介して回転される一方の駆動軸を支持する軸・ローラ支持部材は、押圧手段により他方の駆動軸を支持する軸・ローラ支持部材の方向に押圧されるように構成されてなることを特徴とするものである。
本発明の請求項５に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置が採用した手段は、請求項２乃至４のうちの何れか一つの項に記載の繊維強化樹脂ストランド製造装置において、前記第１駆動軸と前記第２駆動軸は、何れも１台の駆動モータの駆動力を伝達する駆動力伝達機構により駆動されるように構成されてなることを特徴とするものである。
本発明の請求項１に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置によれば、ローラ偏り角度調整装置の第１軸・ローラ支持部材を第１撚りローラの第１ローラ支持軸と直交する第１駆動軸の軸心回りに回動させるだけで第１撚りローラの偏り角度を調整することができように構成されている。従って、第１撚りローラと第２撚りローラの偏り角度を調整するに際しては、第１軸・ローラ支持部材を第１駆動軸の軸心回りに回動させるだけでよいから、第１撚りローラと第２撚りローラの偏り角度の角度調整が簡単であり、ローラ偏り角度調整装置自体の構成も簡単であるから繊維強化樹脂ストランド製造装置の小型化が容易である。
本発明の請求項２乃至５に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置によれば、ローラ偏り角度調整装置の第１軸・ローラ支持部材を第１撚りローラの第１ローラ支持軸と直交する第１駆動軸の軸心回りに回動させるだけで第１撚りローラの偏り角度を調整することができ、またローラ偏り角度調整装置の第２軸・ローラ支持部材を第２撚りローラの第２ローラ支持軸と直交する第２駆動軸の軸心回りに回動させるだけで第２撚りローラの偏り角度を調整することができるように構成されている。従って、第１撚りローラと第２撚りローラの偏り角度を調整するに際しては、第１軸・ローラ支持部材と第２軸・ローラ支持部材とを同一の軸心回りに回動させるだけでよいから、第１撚りローラと第２撚りローラの偏り角度の角度調整が簡単であり、ローラ偏り角度調整装置自体の構成も簡単であるから繊維強化樹脂ストランド製造装置の小型化が容易である。
本発明の請求項３に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置によれば、第１駆動軸と第２駆動軸のうち、少なくとも何れか一方の駆動軸は、その駆動軸との軸心方向の係合位置を調整可能とする継手を介して回転されるように構成されている。従って、継手を介して回転される駆動軸を支持する軸・ローラ支持部材を他方の駆動軸を支持する軸・ローラ支持部材の方向に移動させることにより、減速機付モータ等の駆動系を移動させることなくローラ間隔を調整することができるため、ローラ間隔調整作業が容易である。
本発明の請求項４に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置によれば、継手を介して回転される一方の駆動軸を支持する軸・ローラ支持部材は、押圧手段により他方の駆動軸を支持する軸・ローラ支持部材の方向に押圧されるように構成されている。従って、ストランドの硬さや引取り力の強さに応じてストランドに対する押圧力を調整するに際しては、押圧手段を作動させるだけでよいから、押圧力を容易に調整することができる。
また、本発明の請求項５に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置によれば、第１駆動軸と第２駆動軸は、何れも１台の駆動モータの駆動力を伝達する駆動力伝達機構により駆動されるように構成されている。従って、複数のモータを同期制御する必要がないから、サーボモータのように高価なモータを採用する必要がない。
以下、本発明の実施の形態１に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置を、添付図面を参照しながら説明する。図１は本発明の実施の形態１に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置のローラ偏り角度調整装置（撚りローラ偏り角度変位無しの状態を図示）の模式的構成説明図である。なお、本発明の実施の形態１に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置においては、一対の撚りローラが金属製である点と、ローラ偏り角度調整装置以外は、上記従来例１に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置とほぼ同構成であるから、構成が相違するローラ偏り角度調整装置に係る説明に止める。
図において示す符号ＬＡは、本発明の実施の形態１に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置のローラ偏り角度調整装置である。このローラ偏り角度調整装置ＬＡは、第１撚りローラ１１の第１ローラ支持軸１１ａを、軸受を介して支持する第１軸・ローラ支持部材２０と、第２撚りローラ１２の第２ローラ支持軸１２ａを、軸受を介して支持する第２軸・ローラ支持部材３０を備えている。以下、繊維強化樹脂ストランド製造装置のローラ偏り角度調整装置ＬＡの第１軸・ローラ支持部材２０、第２軸・ローラ支持部材３０、および付帯構成を具体的に説明する。
前記第１軸・ローラ支持部材２０は、本体フレーム３６の図１における左側の一方のブラケット部に設けられた穴に角度調整可能に取着された角度調整部材２５に取付けられている。より詳しくは、この第１軸・ローラ支持部材２０は、角度調整部材２５に設けられた丸穴に嵌着されてなるスリーブ２５ａに対して、第１駆動軸２４の軸心方向に摺動可能に嵌合されて取付けられている。この第１軸・ローラ支持部材２０の第１撚りローラ１１の図１における左隣には、前記第１ローラ支持軸１１ａと平行に、傘歯車２１ａが嵌着された傘歯車軸２１が軸受を介して支持されている。また、前記第１ローラ支持軸１１ａの端部に小平歯車２２が嵌着されており、そして前記傘歯車軸２１の端部に前記平歯車２２に噛合する大平歯車２３が嵌着されており、前記傘歯車軸２１の回転が前記第１ローラ支持軸１１ａに伝達されるように構成されている。
前記第１軸・ローラ支持部材２０の角度調整部材２５による支持側の端部側に、一端に前記傘歯車軸２１の傘歯車２１ａに噛合する傘歯車２４ａが嵌着されると共に、前記第１ローラ支持軸１１ａ、前記傘歯車軸２１と直交する向きに配設され、前記第１軸・ローラ支持部材２０の回動中心と同一の軸心を共有する回転中心を有する第１駆動軸２４が軸受を介して支持されている。また、前記第１軸・ローラ支持部材２０の端部のフランジ部に設けられたピン穴には、前記角度調整部材２５の端面に植設された、前記第１軸・ローラ支持部材２０の回り止めのためのピン２５ｂが貫通しており、そして前記第１軸・ローラ支持部材２０は、前記角度調整部材２５の端面に設けられたブラケットに支持されてなるエアシリンダ２６の伸縮ロッドの伸縮作動により、回転軸方向（第１駆動軸２４の軸心方向）に進退されるように構成されている。
なお、前記角度調整部材２５の径方向の中心をとおる軸心は、前記第１軸・ローラ支持部材２０の回動中心と同一の軸心を共有している。そして、前記角度調整部材２５は前記同一の軸心を回動中心として回動され、前記角度調整部材２５に前記同一軸心と同心円弧状に貫通して設けられた長穴２５ｃの任意の位置で、長穴２５ｃに通されると共に、前記本体フレーム３６に設けられた図示しないネジ穴に螺着されるボルトにより締付固定される。そして、その回動角度は図示しない角度目盛り板により視認し得るように構成されている。
また、前記第１駆動軸２４の他端は、第１軸・ローラ支持部材２０の端部から突出しており、その突出端に刻設されたスプラインに、軸方向の係合位置を調整可能に構成されたスプライン継手２７が外嵌されている。このスプライン継手２７の他端には、本体フレーム３６に対しての位置が固定されるように設置されている軸受ボス２９に軸受を介して支持されてなる駆動基軸２８の一端側が連結されている。そして、この駆動基軸２８は、この駆動基軸２８の前記スプライン継手２７の反対側の他端側に嵌着されてなる第１従動タイミングベルトプーリ２８ａが嵌着されており、この第１従動タイミングベルトプーリ２８ａが後述する構成になる駆動力伝達機構４０により回転駆動されるように構成されている。
前記第２軸・ローラ支持部材３０は本体フレーム３６の図１における右側の一方のブラケット部に設けられてなる丸穴に、角度調整可能に取着されている。この第２軸・ローラ支持部材３０の第２撚りローラ１２の図１における右隣に、前記第２ローラ支持軸１２ａと平行に、傘歯車３１ａが嵌着されてなる傘歯車軸３１が軸受を介して支持されている。
前記第２ローラ支持軸１２ａの端部に小平歯車３２が嵌着されており、また前記傘歯車軸３１の端部に前記平歯車３２に噛合する大平歯車３３が嵌着されており、前記傘歯車軸３１の回転が前記第２ローラ支持軸１２ａに伝達されるように構成されている。
前記第２軸・ローラ支持部材３０のブラケット部による支持側の端部側に、一端に前記傘歯車軸３１の傘歯３１ａに噛合する傘歯車３４ａが嵌着されると共に、前記第２ローラ支持軸１２ａ、前記傘歯車軸３１と直交する向きに配設され、前記第２軸・ローラ支持部材３０の回動中心と同一の軸心を共有する回転中心を有する第２駆動軸３４が軸受を介して支持されている。そして、この第２駆動軸３４は、この第２駆動軸３４の第２軸・ローラ支持部材３０からの突出端に嵌着されてなる第２従動タイミングベルトプーリ３５が後述する前記駆動力伝達機構４０により回転駆動されるように構成されている。なお、前記第２軸・ローラ支持部材３０は前記同一の軸心を回動中心として回動されるが、その回動角度は、前記角度調整部材２５の場合と同様に調整および位置固定が可能に構成されており、また図示しない角度目盛り板により視認し得るように構成されている。
前記駆動力伝達機構４０は、本体フレーム３６に対しての位置が固定されるように所定の間隔を隔てて設置された軸受４２，４３により支持されると共に、図１における左側の端部付近に、周知の構成のカップリング４９を介して出力軸が連結されてなる駆動モータ４８で回転される回転軸４１を備えている。この回転軸４１の、図１における左側の軸受４２からの突出端であって、かつ前記カップリング４９との間に、前記第１撚りローラ１１を駆動する第１駆動タイミングベルトプーリ４４が嵌着されている。
また、図１における右側の軸受４３からの突出端に、前記第２撚りローラ１２を駆動する第２駆動タイミングベルトプーリ４５が嵌着されている。そして、前記第１駆動タイミングベルトプーリ４４と、前記第１従動駆動タイミングベルトプーリ２８ａとには第１タイミングベルト４６が掛装され、さらに前記第２駆動タイミングベルトプーリ４５と前記第２従動駆動タイミングベルトプーリ３５とには第２タイミングベルト４７が掛装されてなる構成になっている。
以下、本発明の実施形態１に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置のローラ偏り角度調整装置ＬＡの作用態様を説明する。即ち、駆動モータ４８を駆動して回転軸４１を介して第１タイミングベルトプーリ４４を回転させると、この第１タイミングベルトプーリ４４の回転が第１タイミングベルト４６を介して第１従動タイミングプーリ２８ａに伝達されて駆動基軸２８が回転される。この駆動基軸２８の回転が、スプライン継手２７、第１駆動軸２４、傘歯車２４ａ、傘歯車２１ａ，傘歯車軸２１、大平歯車２３、小平歯車２２、および第１ローラ支持軸１１ａを経て第１撚りローラ１１に伝達されるので、この第１撚りローラ１１が回転される。
また、前記回転軸４１を介して回転する第２タイミングベルトプーリ４５の回転が、第２タイミングベルト４７を介して第２従動タイミングプーリ３５に伝達されて第２駆動軸３４が回転される。この第２駆動軸３４の回転が、傘歯車３４ａ、傘歯車３１ａ，傘歯車軸３１、大平歯車３３、小平歯車３２、および第２ローラ支持軸１２ａを経て第２撚りローラ１２に伝達されるので、この第２撚りローラ１２が回転される。そのため、前記第１撚りローラ１１と第２撚りローラ１２との間に挟まれて移動する繊維強化樹脂ストランド３に撚りを付与することができる。
ところで、繊維強化樹脂ストランド製造装置においては、製造する繊維強化樹脂ストランドの直径や硬度が変わった場合は、第１撚りローラ１１と第２撚りローラ１２のローラ間隔乃至は、両撚りローラ１１と１２による繊維強化樹脂ストランドに対する押圧力を変更する必要がある。本実施の形態１に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置のローラ偏り角度調整装置ＬＡの場合には、第１駆動軸２４の第１軸・ローラ支持部材２０からの突出端と、本体フレーム３６に対して位置固定された軸受ボス２９に嵌着された駆動基軸２８とはスプライン継手２７で接続されていて、第１駆動軸２４が軸方向に移動して、スプライン継手２７に対する係合位置を変更し得るように構成されている。
また、第１軸・ローラ支持部材２０はスリーブ２５ａを介して本体フレーム３６に回動と固定が可能に設けられた角度調整部材２５に対してピン２５ｂによって回り止めされると共に、第１駆動軸２４の軸方向に移動し得るように嵌合されている。そのため、エアシリンダ２６の伸縮ロッドの伸縮作動により、第１軸・ローラ支持部材２０を第２軸・ローラ支持部材３０に対して容易に接離させることができる。また、本実施の形態１においては、エアシリンダ２６で第１軸・ローラ支持部材２０を介して第１撚りローラ１１に押圧力を付与することができる。なお、ローラ間隔が不意に狭くならないようにするために、第１軸・ローラ支持部材２０と角度調整部材２５との間に長さ調整自在なストッパ３７を設けておくことが望ましい。
上記のとおり、本発明の実施形態１に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置のローラ偏り角度調整装置ＬＡによれば、繊維強化樹脂ストランド３の径に応じてローラ間隔を調整することができ、また硬さや引取り力の強さに応じて繊維強化樹脂ストランド３に対する押圧力を調整することができる。従って、種々の性状の繊維強化樹脂ストランドを安定的に製造することができるという優れた効果を得ることができる。
また、本発明の実施の形態１に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置のローラ偏り角度調整装置ＬＡでは、角度調整部材２５を回動させてその本体フレーム３６に対する取付角度を変えることにより、第１軸・ローラ支持部材２０もピン２５ｂを介して角度調整部材２５と同じ角度だけ取付角度を変ることができる。また、第２軸・ローラ支持部材３０は、回動させて本体フレーム３６に対する取付角度を変えることによって簡単に取付角度を変えることができる。
従って、本発明の実施の形態１に係るローラ偏り角度調整装置ＬＡによれば、第１撚りローラ２０と第２撚りローラ３０の偏り角度を調整するに際しては、第１軸・ローラ支持部材２０と第２軸・ローラ支持部材３０とを同一の軸心回りの相対する方向、または相反する方向に回動させて取付角度を変えるだけでよいから、第１撚りローラ１１と第２撚りローラ１２の偏り角度を極めて簡単に調整することができる。また、このローラ偏り角度調整装置ＬＡ自体の構成も簡単で、小型化することができるから、繊維強化樹脂ストランド製造装置の小型化が容易である。
さらに、本実施の形態１に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置のローラ偏り角度調整装置ＬＡでは、第１撚りローラ１１を回転させる第１駆動軸２４と第２撚りローラ１２を回転させる第２駆動軸３４は、１台の駆動モータ４８の駆動力を伝達する駆動力伝達機構４０により駆動されるように構成されている。そのため、複数のモータを同期制御する必要がなく、サーボモータのように高価なモータを採用する必要がないし、またユニバーサルジョイントが不要であって、駆動軸系がローラ支持軸の軸方向に長くなることもない。
従って、本実施の形態１に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置のローラ偏り角度調整装置ＬＡによれば、装置を小型化することができ、製造コストに関しても従来例よりも有利になる。
ところで、以上の実施の形態１においては、ローラ偏り角度調整装置の駆動力伝達機構がタイミングベルトプーリとタイミングベルトとを備えた構成である場合を例として説明した。しかしながら、これに限らず、例えば駆動基軸２８の先端にタイミングベルトプーリに代えて傘歯車を嵌着すると共に、第２駆動軸３４の先端にタイミングベルトプーリに代えて傘歯車を嵌着する。そして、回転軸４１にもタイミングベルトプーリに代えて傘歯車を嵌着して、これら傘歯車の回転を、傘歯車を介して前記駆動基軸２８の先端に嵌着された傘歯車と、第２駆動軸３４の先端に嵌着された傘歯車とに伝達する歯車列構成の駆動力伝達機構に代えることもできる。
以上の実施の形態１においては、第１撚りローラ１１と第２撚りローラ１２の何れも回転駆動させる場合を例として説明した。しかしながら、この構成に限らず、本発の実施の形態２に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置のローラ偏り角度調整装置（撚りローラ偏り角度変位無しの状態を図示）の模式的構成説明図（上記実施の形態１と同一のもの並びに同一機能を有するものに同一符号を付してある。）の図２に示すような構成にすることができる。即ち、何れか一方の撚りローラ（図２では、第１撚りローラ１１）を回転駆動させ、他方の撚りローラ（図２では、第２撚りローラ１１）を従動回転させる構成にすることができる。このような構成によれば、撚りローラによる繊維強化樹脂ストランドの引抜力が弱くなるという欠点があるが、ローラ偏り角度調整装置の構成がより一層簡単になるという利点がある。なお、駆動モータの駆動力は駆動力伝達機構４０を介して撚りローラに伝達されるが、駆動モータの出力軸を直に駆動基軸２８に接続し、駆動モータの駆動力を駆動力伝達機構４０を介さず撚りローラに伝達するようにしてもよい。
また、上記実施の形態１においては、第１軸・ローラ支持部材２０と第１駆動軸２４が同一の軸心を共有すると共に第２軸・ローラ支持部材３０と第２駆動軸３４が同一の軸心を共有する場合を例として説明した。しかしながら、この構成に限らず、本発の実施の形態３に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置のローラ偏り角度調整装置（撚りローラ変位図示）の模式的構成説明図（上記実施の形態１と同一のもの並びに同一機能を有するものに同一符号を付してある。）の図３（ａ），（ｂ）に示すような構成にすることができる。
即ち、一方の軸・ローラ支持部材（図３では、第１軸・ローラ支持部材２０）と一方の駆動軸（図３では、駆動軸２４）が同一の軸心を共有するように構成すると共に、他方の軸・ローラ支持部材（図３では、第２軸・ローラ支持部材３０）を本体フレームに固定し、他方の駆動軸（図１における第２駆動軸３４）、傘歯車列（図１における傘歯車３１ａ，３４ａ）、傘歯車軸（図２１における傘歯車軸３１）、平歯車列（図１における大、小平歯車３２，３３）を介すことなく、ローラ支持軸（図３では、第２ローラ支持軸１２ａ）に駆動力を伝達するようにしてもよい。この場合、他方の撚りローラは繊維強化樹脂ストランドのパスラインに対して、予め所定の偏り角度を与えておき、一方の撚りローラの偏り角度を微調整すれば良く、偏り角度をより広範囲に変更したい場合には、前記微調整に加えてパスラインの方向を図示しないストランドガイドによって微修正すればよい。
また、以上の実施の形態１，２においては、第１軸・ローラ支持部材２０を介して第１撚りローラ１１を、第２撚りローラ１２を支持する第２軸・ローラ支持部材３０の方向に移動乃至は押圧する場合を例として説明した。しかしながら、この構成に限らず、これら第１軸・ローラ支持部材２０と第２軸・ローラ支持部材３０のうち何れか一方の軸・ローラ支持部材（図３では、第１軸・ローラ支持部材２０）を他方の軸・ローラ支持部材（図３では、第２軸・ローラ支持部材）の方向に押圧力を及ぼす構成にすることができる。また、両軸・ローラ支持部材２０を共に相対する方向に押圧力を作用させ得る構成にすることもできる。また、上記実施の形態においては、エアシリンダ２６を用いてローラ間隔調整と撚りローラによる繊維強化樹脂ストランドへの押圧力を行うように構成したが、油圧シリンダを用いてもよい。また、押圧力の付与をバネによって行い、ローラ間隔調整をネジジャッキ（ストッパ３７に相当）で行うように構成してもよい。なお、上記実施の形態に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置は、本発明の具体例に過ぎず、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内における設計変更等は自由自在である。従って、ローラ偏り角度調整装置の構成は、上記実施の形態１乃至３に係る構成に限定されるものではない。
本発明の実施の形態１に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置のローラ偏り角度調整装置（撚りローラ偏り角度変位無しの状態を図示）の模式的構成説明図である。 本発の実施の形態２に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置のローラ偏り角度調整装置（撚りローラ偏り角度変位無しの状態を図示）の模式的構成説明図である。 本発の実施の形態３に係り、図３（ａ）は繊維強化樹脂ストランド製造装置のローラ偏り角度調整装置（撚りローラ偏り角度変位無しの状態を図示）の模式的構成説明図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ矢視図である。 従来例１に係る繊維強化樹脂ストランド製造装置の模式的構成説明図である。 図３（ａ）は第１例に係るローラ偏り角度調整装置をストランドの移動方向側から見た図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＢ矢視図である。 図４（ａ）は第２例に係るローラ偏り角度調整装置をストランドの移動方向側から見た図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＣ矢視図である。
符号の説明
１…補強用繊維，２…溶融樹脂材料，３…繊維強化樹脂ストランド，４…ボビン，５…クロスヘッド，６…押出機，７…スクリュ，８…スプレッダー，９…賦形ダイ，１０…冷却器、１１…第１撚りローラ，１１ａ…第１ローラ支持軸，１２…第２撚りローラ，１２ａ…第２ローラ支持軸，１３…引抜きローラ，１４…ペレタイザー
２０…第１軸・ローラ支持部材，２１…傘歯車軸，２１ａ…傘歯車，２２…小平歯車，２３…大平歯車，２４…第１駆動軸，２４ａ…傘歯車，２５…角度調整部材，２５ａ…スリーブ，２５ｂ…ピン，２５ｃ…長穴，２６…油圧シリンダ，２７…スリップスプライン継手，２８…駆動基軸，２８ａ…第１従動タイミングベルトプーリまたは傘歯車，２９…軸受ボス
３０…第２軸・ローラ支持部材，３１…傘歯車軸，３１ａ…傘歯車，３２…小平歯車，３３…大平歯車，３４…第２駆動軸，３４ａ…傘歯車，３５…第２従動タイミングベルトプーリ，３６…本体フレーム，３７…ストッパ
４０…駆動力伝達機構，４１…回転軸，４２…軸受，４３…軸受，４４…第１駆動タイミングベルトプーリまたは傘歯車，４５…第２駆動タイミングベルトプーリ，４６…第１タイミングベルト，４７…第２タイミングベルト，４８…駆動モータ，４９…カップリング
ＬＡ…ローラ偏り角度調整装置

Claims (5)

  1. クロスヘッドの出口ノズルの前方位置に、前記出口ノズルから出てきた繊維強化樹脂ストランドに対して撚りを付与する少なくとも一対の撚りローラを有するローラ偏り角度調整装置を備えた繊維強化樹脂ストランド製造装置において、前記ローラ偏り角度調整装置の撚りローラのうちの一方の第１撚りローラは、これを回転可能に支持する第１ローラ支持軸と直交する第１駆動軸で回転され、他方の第２撚りローラは、これを回転可能に支持する第２ローラ支持軸の軸心回りで回転され、前記第１駆動軸および第１撚りローラを支持する第１軸・ローラ支持部材の回動中心は、前記第１駆動軸の軸心と一致するように構成され、前記第１軸・ローラ支持部材は、前記第１撚りローラと前記第２撚りローラとの相反する側で本体フレームに角度調整可能に取着されてなることを特徴とする繊維強化樹脂ストランド製造装置。
  2. クロスヘッドの出口ノズルの前方位置に、前記出口ノズルから出てきた繊維強化樹脂ストランドに対して撚りを付与する少なくとも一対の撚りローラを有するローラ偏り角度調整装置を備えた繊維強化樹脂ストランド製造装置において、前記ローラ偏り角度調整装置の撚りローラのうちの一方の第１撚りローラは、これを回転可能に支持する第１ローラ支持軸と直交する第１駆動軸で回転され、他方の第２撚りローラは、これを回転可能に支持する第２ローラ支持軸と直交し、かつ前記第１駆動軸と同一の軸心を共有する第２駆動軸で回転され、前記第１駆動軸および第１撚りローラを支持する第１軸・ローラ支持部材と、前記第２駆動軸および第２撚りローラを支持する第２軸・ローラ支持部材との回動中心は何れも前記同一の軸心と一致するように構成されると共に、前記第１軸・ローラ支持部材と第２軸・ローラ支持部材における前記第１撚りローラおよび前記第２撚りローラの相反する側は、本体フレームに角度調整可能に取着されてなることを特徴とする繊維強化樹脂ストランド製造装置。
  3. 前記第１駆動軸と前記第２駆動軸のうち、少なくとも何れか一方の駆動軸は、その駆動軸との軸心方向の係合位置を調整可能とする継手を介して回転されるように構成されてなることを特徴とする請求項２に記載の繊維強化樹脂ストランド製造装置。
  4. 前記継手を介して回転される一方の駆動軸を支持する軸・ローラ支持部材は、押圧手段により他方の駆動軸を支持する軸・ローラ支持部材の方向に押圧されるように構成されてなることを特徴とする請求項３に記載の繊維強化樹脂ストランド製造装置。
  5. 前記第１駆動軸と前記第２駆動軸は、何れも１台の駆動モータの駆動力を伝達する駆動力伝達機構により駆動されるように構成されてなることを特徴とする請求項２乃至４のうちの何れか一つの項に記載の繊維強化樹脂ストランド製造装置。
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