JP3223811B2

JP3223811B2 - 糸の仮撚装置

Info

Publication number: JP3223811B2
Application number: JP27496496A
Authority: JP
Inventors: 幸一郎鴛海; 清孝河島
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 1996-10-17
Filing date: 1996-10-17
Publication date: 2001-10-29
Anticipated expiration: 2016-10-17
Also published as: JPH10121341A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一対の回転部材に
よって糸を挟んで撚を掛ける糸の仮撚装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】糸の仮撚装置の一つの例として、延伸仮
撚機に備えられたベルト式のニップツイスターがある。
図６に示すように、従来この種のニップツイスター（ベ
ルト式仮撚装置）１６は、一対の無端ベルト１，２がそ
れぞれ駆動プーリ４と従動プーリ５との間に巻き掛けら
れ、これら無端ベルト１，２が互いに所定角度で交差す
るように構成されている。延伸される加工糸Ｙ₁は、こ
れら無端ベルト１，２の交差部６において挟まれ、各無
端ベルト１，２が逆方向に走行することにより、一方
（下方）に送出されると同時に撚を掛けられるようにな
っている。また駆動プーリ４のシャフト７はホルダー８
の外方に延び、その延出端部にローラ９が取り付けられ
ている。このローラ９にタンデンシャルベルト１０が係
合することで、回転駆動力が伝達される。タンデンシャ
ルベルト１０は、図７に示すように、駆動モータ１１の
プーリ１２及び複数のガイドローラ１３に適宜巻き掛け
られ、各錘のローラ９の軸と直交する方向に延びてい
る。このタンデンシャルベルト１０の往復の走行ベルト
１０ａ，１０ｂは、ローラ９の軸方向に並ぶように接近
配置されており、スターターローラ１４がいずれの走行
ベルト１０ａ，１０ｂに係合させるかでローラ９の回転
方向、すなわち加工糸Ｙ₁のＺ撚又はＳ撚が選択される
ようになっている。このほかホルダー８に設けられた基
台１５の内部には、シャフト７回りにプーリ４，５を適
宜旋回移動させることにより加工糸Ｙ₁に付与する接圧
を調整する接圧付与装置と、糸切れ時などにベルト１，
２同士を離間させる切り離し装置とが備えられている。

【０００３】また他の糸の仮撚装置の例として、結束紡
績糸を生産する精紡機のニップローラがある。図８に示
すように、ニップローラ（ローラ式仮撚装置）２１は、
紡績糸Ｙ₂を紡出する精紡機構２２に備えられている。
精紡機構２２は、スライバーＳを直接ドラフト部２３に
供給し、そのフロントローラ２４の出口においてエアジ
ェットノズル２５及びニップローラ２１によって撚を掛
けて、芯繊維束の周囲に平行繊維を巻き付かせ、結束紡
績糸Ｙ₂を形成するようになっている。紡出された紡績
糸Ｙ₂は、下部に設けられた巻取機構（図示せず）によ
って適宜トラバースされつつ所定形状のパッケージに巻
き取られる。ニップローラ２１は、そのシャフト２６，
２７が適宜交差するように設けられた一対のローラ部材
２８，２９で成り、その周面の接触部においてエアジェ
ットノズル２５を経た糸Ｙ₃を挟んで撚を掛けるように
なっている。各ローラ部材２８，２９のシャフト２６，
２７の端部にはプーリ３０が取り付けられ、駆動モータ
３１の出力軸３２に取り付けられたプーリ３３にベルト
３４，３５を介して連結されることで、それぞれの方向
に回転駆動されるようになっている。このニップローラ
２１の回転駆動系としては、図示したような各錘に駆動
モータ３１を設ける構成の他、機台端に一個の駆動モー
タを設けて錘並設方向にラインシャフトを延ばし、各錘
毎にクラッチを取り付けて、タイミングベルトにてそれ
ぞれのローラ部材のシャフトに回転力を伝達する構成も
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところでこのような構
成のニップツイスター１６及びニップローラ２１は、駆
動モータ１１，３１の回転をベルト１０，３４，３５に
よってそれぞれのシャフト７，２６，２７に伝達するよ
うになっているので、その構成は複雑であり、部品点数
の削減及び省スペースを図る上での課題となっていた。
また仮撚の撚数などを変えるにはシャフト７，２６，２
７の方向（交差角度）を変更すればよいが、これに伴っ
てベルト１０，３４，３５の延長方向や長さを変える必
要があるので、大幅な設計変更となり、汎用性に欠ける
という問題があった。またベルト１０，３４，３５に風
綿等が付着すると回転ムラが生じ、加工糸Ｙ₂或いは紡
績糸Ｙ₃の品質低下につながるおそれがあった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決すべく本
発明に係る糸の仮撚装置は、糸を挟んで撚をかけるため
の一対の回転部材と、各回転部材の駆動軸にそれぞれ設
けられた駆動モータと、各駆動モータにそれぞれ設けら
れ各回転部材の回転速度をそれぞれフィードバック制御
する駆動部とを備えたものである。このように、一対の
回転部材の駆動軸にそれぞれに駆動モータを設けたの
で、各回転部材を連動させるタイミングベルト等が不要
となり、部品点数の削減、省スペース化および省エネル
ギー化を達成できる。また、各回転部材同士の回転速度
の回転異常（バラツキ）等のトラブルは、各駆動モータ
毎にそれぞれ設けられた駆動部が、各回転部材の回転速
度をそれぞれフィードバック制御することにより、未然
に回避される。また、駆動モータは、各回転部材の駆動
軸に直結されることが好ましい。駆動モータの回転速度
の変動がベルト等の動力伝達部材を介すことなく直に回
転部材に反映され、各回転部材の回転ムラや回転速度の
バラツキ等を一層少なくできるからである。また、駆動
モータは、上記回転部材を回転自在に保持するホルダー
内に収容され、ホルダー内にて回転部材の駆動軸を軸支
する２個の軸受間に配置されることが好ましい。モータ
回転用の軸受を駆動軸回転用の軸受と兼用できるからで
ある。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に従って説明する。

【０００７】図１は、本発明にかかわる糸の仮撚装置
を、延伸仮撚機のニップツイスターに適用した第一の実
施の形態を示したものである。このニップツイスター
（ベルト式仮撚装置）４１は、加工糸Ｙ₁を挟んで撚を
掛けるための駆動プーリ４２、及び従動プーリ４３と、
これらの間に巻き掛けられる無端ベルト４４とからなる
回転部材を一対備えて構成されている。そして駆動プー
リ４２に、そのシャフト（駆動軸）４５に直結する駆動
モータ４６が設けられている。

【０００８】一対の回転部材は、無端ベルト４４が他の
無端ベルト（図示せず）と所定角度で交差するように設
けられ、無端ベルト同士の交差部６に加工糸Ｙ₁を挟む
ことでこれを送出しつつ撚を掛けるようになっている。
駆動プーリ４２は、外周に無端ベルト４４の巻回面４７
を有した円板状の部材で成り、その軸心にはシャフト４
５を嵌入させるための軸穴４８が形成されている。シャ
フト４５は駆動プーリ４２から一方に長く延出され、ホ
ルダー４９によって回転自在に保持されている。ホルダ
ー４９は外筒５０と、外筒５０の内壁に接合された内筒
５１とで構成され、内筒５１は外筒５０の両端から延出
されるような長さを以て形成されている。外筒５０の駆
動プーリ４２側の端部には径方向に延びたアーム部５２
が一体的に形成され、従動プーリ４３を回転自在に支持
している。内筒５１の両端にはシャフト４５を両持ち支
持する軸受５３，５４が設けられている。シャフト４５
は、駆動プーリ４２から外筒５０に若干入った部分まで
が大径に、その位置から他端までが小径で形成されてい
る。そして外筒５０の内方のシャフト小径部分に、駆動
モータ４６が配置されている。

【０００９】この実施の形態にあっては、駆動モータ４
６は低速域から高速域まで一定のトルクを発生する小型
の無整流子電動機（ブラシレスＤＣモータ）で成り、シ
ャフト４５に取り付けられたロータ（永久磁石）５５
と、その径方向外方に接近して設けられたステータ（電
磁石）５６とで構成されている。ステータ５６の巻線
（図示せず）に励磁電流を適宜供給するための駆動部５
７は、内筒５１内に備えられている。ロータ５５は、シ
ャフト４５の外周に縮径形成された段部５８に接着され
ている。ステータ５６は円筒状のブッシュ５９を介して
内筒５１に支持されている。ブッシュ５９は内筒５１の
内壁に嵌着され、内筒５１に形成された小段部６０に先
端が当接して軸方向に位置決めされている。ブッシュ５
９の内周壁にはステータ５６を支持するための凹部６１
が形成されている。駆動部５７は、ステータ５６の近傍
でこれに接続され、そのケーブル（電力線及び制御線）
６２は内筒５１の他端側へ延びて、他端近傍に設けられ
たソケット６３を介して外方に延出されている。

【００１０】図２に示すように、駆動部５７はパワー回
路６４、電流制御回路６５、ロジック回路６６、設定比
較回路６７、電源回路６８の五つのブロックにて構成さ
れており、図中太線矢印のように信号の送受が行われ
る。パワー回路６４は、ステータ５６の巻線に流れる電
流を制御するためのもので、回路を構成するトランジス
タ（図示せず）が一定の順序でＯＮ−ＯＦＦを繰り返し
て巻線に励磁電流を流すものである。電流制御回路６５
は、巻線に流れる電流を常時検出して、負荷の大きさに
よって変化する電流を、設定された回転速度からズレが
生じないように制御するものである。ロジック回路６６
は、ステータ５６に設けられた磁気素子（ホール素子）
よりフィードバック信号を受け、ロータ５５の位置検出
を行って巻線の励磁順序を決めるものである。またこの
フィードバック信号によりモータ回転速度を検出すると
共に、モータへの指令（スタート／ストップ、ブレーキ
／ランなど）を実行させる。設定比較回路６７は、速度
設定信号と、モータの回転速度信号を比較し、モータ速
度が設定より高ければモータへの出力を下げ、低ければ
モータへの出力を上げるようになっている。電源回路６
８は、商用電源より、モータと各制御回路６４…６７を
駆動するための必要な電圧にするものである。そして駆
動部５７の情報（出力波形など）は、ニップツイスター
４１の作動を管理するコントロールユニット６９に送ら
れ、モータ負荷等が常時監視されるようになっている。
なお駆動モータ４６は、ブラシレスＤＣモータが好まし
いが、インダクションモータを用いてもよい。また駆動
部５７はセンサ部のみを内筒５１内に設け、その他の部
分を外部に設けるようにしてもよい。

【００１１】このほか図１に示したように、内筒の延出
部分には基台７０が設けられ、この基台７０に、駆動プ
ーリ４２のシャフト４５を中心として全体を適宜旋回移
動させることにより加工糸Ｙ₁への接圧を調整する接圧
付与装置（図示せず）と、糸切れ時などにベルト４３同
士を離間させる切り離し装置（図示せず）とが設けられ
ている。また図示省略した他方の駆動プーリも、以上説
明した駆動プーリ４２と同様に構成されている。

【００１２】このように、駆動プーリ４３のシャフト４
５に駆動モータ４６を直結したので、回転ムラが生じる
ことがないと共に、従来のニップツイスターにおけるタ
ンデンシャルベルトやガイドローラなどの複雑な伝動部
材は不要であり、機械全体の構成が極めてコンパクトと
なって、部品点数の削減及び省スペースが達成されると
ともに、駆動力伝達効率が良くなるので、省エネルギと
なる。またホルダー４９の取付方向を変えるだけで駆動
プーリ４２及び従動プーリ４３の軸方向を変えることが
でき、撚数、加撚テンション及び解撚テンションの設定
にかかわる無端ベルト交差角度の変更を、極めて容易に
行うことができる。すなわち汎用性に富む装置とするこ
とができる。そして各錘の駆動プーリ４２の回転状況を
常時監視でき、回転異常などに起因するトラブル発生を
未然に防ぐことができる。また駆動モータ４６としてブ
ラシレスＤＣモータを採用したので、その出力波形によ
ってロータ回転速度や負荷の変化をリアルタイムで検出
することができ、確実にトラブルを防止することができ
る。さらにこの実施の形態では、駆動モータ４６をホル
ダー４９に内蔵させたので、ホルダー４９から突出する
部分がなくなり、さらに省スペースが達成されると共
に、シャフト４５の軸受５３，５４の個数は必要最少限
（二個）でよく、より一層の部品点数の削減が図れる。
そして一対の駆動プーリ４２のそれぞれに駆動モータ４
６を設けることで、例えばプーリ回転方向（無端ベルト
４３の走行方向）を変えることも容易にでき、撚方向
（Ｚ撚又はＳ撚）の選択を簡単に行うことができる。

【００１３】図３は他の実施の形態を示したもので、こ
のニップツイスター101 は、前記実施の形態と同様に、
駆動プーリ４２及び従動プーリ（図示略）と、これらの
間に巻き掛けられる無端ベルト（図示略）とからなる回
転部材を一対備えて構成され、駆動プーリ４２のシャフ
ト（駆動軸）102 に直結する駆動モータ（ブラシレスＤ
Ｃモータ）103 が設けられている。シャフト102 のホル
ダー104 は基台部105に支持される外筒106 と、外筒106
よりも短い内筒107 とで構成され、内筒107の端部はボ
ルト108 が螺合されて封止されている。外筒106 には径
方向に延びたアーム部109 が一体的に形成されている。
シャフト102 は前記実施例のものよりも短く形成され、
内筒107 の両端近傍に設けられた軸受110 ，111 の間隔
も短くなっている。そしてシャフト102 の小径部分 102
ａは駆動プーリ４２との嵌合位置近くから形成され、こ
の小径部分 102ａに駆動モータ103 のロータ112 及びス
テータ113 が設けられている。また駆動モータ103 の全
長は、前記実施の形態のものよりも長く、シャフト小径
部分 102ａのおよそ1/3 に相当する長さとなっている。
ステータ113 を保持するブッシュ114 は、駆動モータ10
3 と略同じ長さになっている。また駆動部のセンサー部
115 が内筒107 の内部に設けられている。

【００１４】この実施の形態は、シャフト102 （軸受間
隔）が短くなっていること、及び駆動モータ103 が長く
なりプーリ側に寄っていることにより、高速化に対応で
きる点で前記実施の形態よりも好ましい。このほかの構
成及び作用効果は前記実施の形態と同様である。

【００１５】次に、本発明を精紡機のニップローラに適
用した第二の実施の形態を説明する。図４及び図５に示
すように、精紡機の各錘７１には、紡績糸Ｙ₂を紡出す
る精紡機構７２が備えられ、精紡機構７２は、連続して
供給されるスライバーを所定の割合（例えば100 倍）に
引き伸ばすドラフト部２３と、そのフロントローラ２４
の出口において互いに逆の方向に撚を掛けるエアジェッ
トノズル２５及びニップローラ７３とで構成されてい
る。エアジェットノズル２５は、高速の旋回流（エアジ
ェット）によって、ドラフトされたスライバーを集束さ
せるものである。ニップローラ（ローラ式仮撚装置）７
３は一対のローラ部材（回転部材）２８，２９で成り、
そのシャフト（駆動軸）７４，７５が互いに交差した状
態で、錘並設方向に延びた支持レール７６に支持されて
いる。そして一対のローラ部材２８，２９間に、集束さ
れたスライバーを挟んで、ノズル２５のエア旋回方向と
反対方向に加撚することにより、芯繊維束の周囲に平行
繊維を巻き付かせて結束紡績糸Ｙ₂を形成するようにな
っている。そしてこれらローラ部材２８，２９のそれぞ
れのシャフト７４，７５に、駆動モータ（ブラシレスＤ
Ｃモータ）７７，７８が直結で設けられている。

【００１６】なお紡出された紡績糸Ｙ₂は、巻取機構
（図示せず）によってトラバースされつつ所定形状のパ
ッケージに巻き取られる。精紡機構７２の下流側区間に
は上下のローラ７９，８０で紡績糸Ｙ₂を挟む送り出し
ローラ８１と、糸道を傾斜方向から下方の巻取機構へと
案内するガイドローラ８２とが設けられている。巻取機
構の巻取速度は、精紡機構７２の紡出速度と略等しくな
るように設定されており、ガイドローラ８２とパッケー
ジとの間には過度なテンションが付与されないように構
成されている。ガイドローラ８２の下方には紡績糸Ｙ₂
の欠点を取り除くためのヤーンクリアラー８３が設けら
れ、錘並設方向に設けられたカバー板９５の前面側にお
いてその検出溝８３ａが糸道に係合するようになってい
る。

【００１７】図５に示したように、ローラ部材２８，２
９は、両軸端面を区画するフランジ板８４と、両フラン
ジ板８４の外周端間に掛け渡されて径方向に適宜膨出さ
れた薄肉のゴム製の周面筒体８５と、フランジ板８４同
士を連結するステー８６を貫通して一方に延出されたシ
ャフト７４，７５と、シャフト７４，７５の延出部分を
一対の軸受８７を介して保持するホルダー８８とで構成
され、全体として空洞ゴムローラの形態となっている。
シャフト７４，７５は一方のフランジ板８４に対してボ
ルト８９にて固定されている。ホルダー８８はブラケッ
ト９０を介してボルトなどによって、所定の方向（角
度）となるように支持レール７６に取り付けられてい
る。そしてシャフト７４はさらにホルダー８８の外方へ
と延出され、その延出部分に駆動モータ７７が設けられ
ている。

【００１８】駆動モータ７７は、前記第一の実施の形態
で示したブラシレスＤＣモータと同様に、シャフト延出
部に接着されたロータ９１と、ロータ９１の径方向外方
に接近して設けられたステータ９２とで構成され、ステ
ータ９２を支持すると共にシャフト延出部を一対の軸受
９３を介して支持する円筒状のケース９４に収容されて
いる。ケース９４の一端側はホルダー８８の端部に接続
されている。また駆動モータ７７には前記第一の実施の
形態で示した駆動部（図示せず）が外部に備えられ、精
紡機の運転を管理するコントロールユニット（図示せ
ず）に接続されている。

【００１９】このように構成することで、従来のニップ
ローラのような複雑な駆動伝達手段（ベルト及びプー
リ）は不要となり、機械全体の構成がコンパクトになっ
て省スペースが達成されるとともに、省エネも達成され
る。そしてローラ部材２８，２９同士の接触角度の変更
も、ブラケット９０の交換又は取付方向の調節だけで簡
単に行うことができる。また回転ムラが生じるおそれが
なく、万一軸受８７，９３の破損などによって回転異常
が生じても直ちに検出できるので、トラブルを未然に防
ぐことができる。

【００２０】なお本発明は、以上の実施の形態で示した
ニップツイスターやニップローラに限るものではなく、
同様な構成の糸の仮撚装置に広く適用されるものであ
る。

【００２１】

【発明の効果】以上要するに請求項１に係る発明によれ
ば、構造をコンパクトにでき、部品点数の削減、省スペ
ース化および省エネルギー化を達成できると共に、各回
転部材の回転異常等のトラブルを未然に回避できる。ま
た、請求項２に係る発明によれば、モータの回転速度の
変動がベルト等の動力伝達部材を介すことなく直に回転
部材に反映され、各回転部材の回転ムラや回転速度のバ
ラツキ等を少なくできる。また、請求項３に係る発明に
よれば、モータ回転用の軸受を駆動軸回転用の軸受と兼
用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかわる糸の仮撚装置の第一の実施の
形態を示した側断面図である。

【図２】図１の駆動モータを説明するためのブロック図
である。

【図３】図１の他の実施の形態を示した側断面図であ
る。

【図４】本発明の第二の実施の形態を示した斜視図であ
る。

【図５】図４の要部断面図である。

【図６】従来の糸の仮撚装置たるニップツイスターを示
した部分断面側面図である。

【図７】図６の駆動系を示した斜視図である。

【図８】従来の他の糸の仮撚装置たる精紡機のニップロ
ーラを示した斜視図である。

【符号の説明】

２８，２９ローラ部材（回転部材）４１ニップツイスター（糸の仮撚装置）４２駆動プーリ（回転部材）４３従動プーリ（回転部材）４４無端ベルト（回転部材）４５，７４シャフト（駆動軸）４６，７７駆動モータ５５，９１ロータ５６，９２ステータ８１ニップローラ（糸の仮撚装置）Ｙ₁ 加工糸Ｙ₂ 紡績糸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) D02G 1/04 - 1/08 D01H 1/14 - 1/22 D01H 4/04 - 4/14

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】糸を挟んで撚をかけるための一対の回転
部材と、各回転部材の駆動軸にそれぞれ設けられた駆動
モータと、各駆動モータにそれぞれ設けられ各回転部材
の回転速度をそれぞれフィードバック制御する駆動部と
を備えたことを特徴とする糸の仮撚装置。
【請求項２】上記駆動モータが、各回転部材の駆動軸
に直結された請求項１記載の糸の仮撚装置。
【請求項３】上記駆動モータが、上記回転部材を回転
自在に保持するホルダー内に収容され、ホルダー内にて
回転部材の駆動軸を軸支する２個の軸受間に配置された
請求項１又は２に記載の糸の仮撚装置。