糸貯留装置、これを備える繊維機械及び紡績機
【課題】糸貯留装置において、糸貯留ローラから下流側へ解舒される糸の張力変動を低減できる構成を提供する。
【解決手段】糸貯留装置１２は、紡績糸１０を巻付け可能な糸貯留ローラ２１と、下流側ガイド２６と、を備える。下流側ガイド２６が有する案内溝９１は、糸貯留ローラ２１からの紡績糸１０の糸道を当該糸貯留ローラ２１の回転軸線９２上の点に収束させる。案内溝９１を通過した糸道である下流糸道９４は、前記回転軸線９２に対して傾斜しつつ延びている。前記回転軸線９２を含む垂直な仮想平面に、糸貯留ローラ２１と案内溝９１との間の糸道の軌跡である円錐面と、前記下流糸道９４と、を投影した場合を考える。前記円錐面が仮想平面に形成する三角形において、前記回転軸線９２を挟む２つの辺９６，９７のそれぞれと、下流糸道９４が仮想平面に形成する直線と、がなす角度Ｐ，Ｑが、何れも９０度以上である。
【解決手段】糸貯留装置１２は、紡績糸１０を巻付け可能な糸貯留ローラ２１と、下流側ガイド２６と、を備える。下流側ガイド２６が有する案内溝９１は、糸貯留ローラ２１からの紡績糸１０の糸道を当該糸貯留ローラ２１の回転軸線９２上の点に収束させる。案内溝９１を通過した糸道である下流糸道９４は、前記回転軸線９２に対して傾斜しつつ延びている。前記回転軸線９２を含む垂直な仮想平面に、糸貯留ローラ２１と案内溝９１との間の糸道の軌跡である円錐面と、前記下流糸道９４と、を投影した場合を考える。前記円錐面が仮想平面に形成する三角形において、前記回転軸線９２を挟む２つの辺９６，９７のそれぞれと、下流糸道９４が仮想平面に形成する直線と、がなす角度Ｐ，Ｑが、何れも９０度以上である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主要には、糸を貯留するための糸貯留ローラを備える糸貯留装置の構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、繊維機械の一種として、紡績した糸を巻き取ってパッケージを形成する空気式紡績機（高速紡績機）が知られている。この種の紡績機では、紡出された紡績糸をパッケージ側の糸と糸継ぎする糸継作業を行う場合等に、パッケージ側の巻取りを停止させるように制御している。
【０００３】
しかしながら、糸継作業のために巻取りを停止させているときも、紡績装置側からは糸が次々に送られてくるため、これを放置すると糸の弛み及び滞留が生じてしまう。そこで、電動モータにより回転駆動される弛み取りローラと、この弛み取りローラに対して相対回転自在な糸掛け部材と、を備える糸貯留装置によって、上記の糸の弛み及び滞留を防止する構成が従来から提案されている。
【０００４】
この種の糸貯留装置は、例えば特許文献１に開示されている。この糸弛み取り装置（糸貯留装置）は、弛み取りローラ（糸貯留ローラ）と、弛み取りローラの上流側と下流側とに配置されるガイド部材と、糸掛け部材と、を有している。
【０００５】
糸掛け部材が備えるフライヤーは、伝達力調節機構により弛み取りローラに対し同心回転可能に取り付けられており、この伝達力調節機構により、フライヤーの弛み取りローラに対する回転抵抗の大きさを調節することができる。フライヤーは、当該フライヤーに対する負荷が一定値以下の時は弛み取りローラと一体回転し、フライヤーに対する負荷が一定値を越えると弛み取りローラとは独立に回転するように構成されている。
【０００６】
以上の構成で、伝達力調節機構で設定される値よりも大きい負荷が作用すると、フライヤーが、巻取方向に回転を続けている弛み取りローラとは独立して回転するようになり、弛み取りローラに巻き取られて貯留している糸が、次第に弛み取りローラから巻き出される。糸掛け部材のフライヤーは、糸と接触することにより適度な抵抗を与えて糸張力を適正化し、パッケージの巻取状態を均一化する機能を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２７７９４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１の構成は、糸貯留ローラから下流側へ解舒される糸のテンション変動が非常に大きくなり、糸伸度に影響を与え、場合によっては糸に過大な張力が掛かって糸が伸びていることがあった。従って、より小さいテンション変動で糸を糸貯留ローラから解舒できる構成が望まれていた。
【０００９】
本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、糸貯留ローラを備える糸貯留装置において、糸貯留ローラから下流側へ糸が解舒されるときのテンション変動を低減できる構成を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び効果】
【００１０】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【００１１】
本発明の第１の観点によれば、繊維機械に用いられる以下の構成の糸貯留装置が提供される。即ち、この糸貯留装置は、糸貯留ローラと、下流側案内部と、を備える。前記糸貯留ローラは、糸を巻き付けるためのものである。前記下流側案内部は、前記糸貯留ローラの下流側で糸を通過させる糸通過部を有する。前記糸通過部は、前記糸貯留ローラから解舒された糸の糸道を、当該糸貯留ローラの回転軸線上の点に収束させるように配置される。前記糸通過部より下流側の糸道である下流糸道は、前記糸道が収束する点から、前記糸貯留ローラの回転軸線に対して傾斜しつつ延びている。前記糸貯留ローラの回転軸線を含むとともに前記繊維機械の設置面に垂直である仮想平面に、前記糸貯留ローラの端部から糸が解舒されて前記糸通過部へ至る糸道の軌跡としての円錐面と、前記下流糸道と、を平行投影した場合に、前記円錐面が前記仮想平面に形成する三角形において前記糸貯留ローラの回転軸線を挟む２つの辺のそれぞれと、前記下流糸道が前記仮想平面に形成する直線と、がなす角度が、何れも９０度以上である。
【００１２】
これにより、糸が糸貯留ローラから解舒されて糸通過部へ至るときに、当該糸が糸貯留ローラのどの位置から解舒されたとしても、糸道の収束点において当該糸道が鋭く屈曲されない構成とすることができる。従って、糸貯留ローラから解舒される糸の糸道が変化しても収束点での糸道の屈曲度合いが大きく変化しないので、糸張力の変動を抑制でき、過大なテンションによる糸品質の低下を防止することができる。
【００１３】
本発明の第２の観点によれば、繊維機械に用いられる以下の構成の糸貯留装置が提供される。即ち、この糸貯留装置は、糸貯留ローラと、下流側案内部と、を備える。前記糸貯留ローラは、糸を巻き付けるためのものである。前記下流側案内部は、前記糸貯留ローラの下流側で糸道を案内する糸通過部を有する。前記糸通過部は、前記糸貯留ローラから解舒された糸の糸道を、当該糸貯留ローラの回転軸線上の点に収束させるように配置される。前記糸通過部より下流側の糸道は、前記糸道が収束する点から、前記糸貯留ローラの回転軸線に沿って延びた後、屈曲して更に下流側へ延びる。
【００１４】
これにより、糸道が収束する点における糸の屈曲角度を常に一定とすることができるので、糸の張力変動を良好に抑制することができる。
【００１５】
前記の糸貯留装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、この糸貯留装置は、前記糸貯留ローラの上流側で糸道を案内する上流側案内部を備える。前記上流側案内部を通過する前の糸道と、当該上流側案内部と前記糸貯留ローラとの間の糸道と、がなす角度が９０度以上である。
【００１６】
これにより、上流側案内部において糸が鋭く屈曲されることがないので、糸品質の低下を一層抑制することができる。
【００１７】
本発明の第３の観点によれば、前記の糸貯留装置を備える繊維機械が提供される。
【００１８】
これにより、張力変動による糸の品質低下を防止できるので、高品質な製品を製造することができる。
【００１９】
本発明の第４の観点によれば、前記の繊維機械としての紡績機における以下の構成が提供される。即ち、この紡績機は、紡績装置と、巻取装置と、を備える。前記紡績装置は、紡績糸を生成する。前記巻取装置は、前記紡績糸を巻き取ってパッケージを形成する。前記紡績装置から出た紡績糸は前記糸貯留ローラに貯留され、当該糸貯留ローラから解舒された紡績糸が前記パッケージに巻き取られるように構成されている。前記紡績装置から出た紡績糸が前記パッケージに巻き取られるまでの糸道の屈曲角度がすべて９０度以上であり、前記糸通過部から前記パッケージまでの糸道がほぼ一直線状に構成されている。
【００２０】
これにより、紡績装置で紡績されてからパッケージに巻き取られるまでの一連の工程において紡績糸の屈曲が抑制されるので、高品質なパッケージを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係る紡績機を示す正面図。
【図２】紡績機の側面断面図。
【図３】糸貯留装置の斜視図。
【図４】糸貯留ローラから解舒された紡績糸の糸道を示す側面拡大図。
【図５】変形例の糸貯留装置の側面拡大図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る繊維機械としての紡績機１を示す正面図である。図２は、紡績機１の側面断面図である。なお、以下の説明において「上流」及び「下流」とは、紡績時の糸の走行方向における上流及び下流を意味するものとする。
【００２３】
図１に示すように、本実施形態の紡績機１は、複数の紡績ユニット２と、糸継台車３と、ブロアボックス８０と、原動機ボックス５と、フレーム６と、を備える。紡績ユニット２は直線状に並べてフレーム６に配置されており、それぞれの紡績ユニット２が、所定長の紡績糸１０を巻いたパッケージ４５を形成できるように構成されている。フレーム６には、紡績ユニット２が並べられる方向に沿って配置されるレール４１が設けられており、前記糸継台車３は前記レール４１に沿って走行可能に構成されている。
【００２４】
次に紡績ユニット２について説明する。図１に示すように、各紡績ユニット２は、上流から下流へ向かって順に、ドラフト装置７と、紡績装置９と、糸送り装置１１と、糸貯留装置１２と、巻取装置１３と、を主要な構成として備えている。ドラフト装置７は紡績機１のフレーム６の上端近傍に設けられており、スライバ１５を延伸して繊維束８とするためのものである。紡績装置９は、前記ドラフト装置７によって送られてきた繊維束８に撚りを与えて紡績するように構成している。紡績装置９で生成された紡績糸１０は糸送り装置１１で送られて、後述のヤーンクリアラ５２を通過した後、糸貯留装置１２を更に通過して巻取装置１３によって巻き取られ、これによりパッケージ４５が形成される。
【００２５】
ドラフト装置７は、図２に示すように、バックローラ１６、サードローラ１７、エプロンベルト１８を装着したミドルローラ１９、及びフロントローラ２０の４つのローラを備えている。ドラフト装置７は、これらのドラフトローラによってスライバ１５を延伸して繊維束８とするとともに、当該繊維束８を下流側の紡績装置９に送るように構成されている。
【００２６】
紡績装置９の詳細な構成は図示しないが、本実施形態では、旋回気流を利用して繊維束８に撚りを与える空気式のものを採用している。なお、紡績装置９は、繊維束８を紡績するものであれば任意の方式を採用することができ、空気式に限定されるものではない。
【００２７】
糸送り装置１１は、紡績機１のフレーム６に支持されたデリベリローラ３９と、デリベリローラ３９に接触して設けられたニップローラ４０と、を備える。デリベリローラ３９とニップローラ４０は、紡績装置９から紡出された紡績糸１０をニップできるように構成されている。デリベリローラ３９は、ニップローラ４０との間に紡績糸１０をニップした状態で図略の電動モータで回転駆動されることにより、紡績糸１０を下流の糸貯留装置１２側へ送り出すことができる。
【００２８】
糸送り装置１１の下流には、糸貯留装置１２が設けられている。この糸貯留装置１２は、紡績糸１０に所定の張力を与えて紡績装置９から引き出す機能と、糸継台車３による糸継時などに紡績装置９から送り出される紡績糸１０を滞留させて糸の弛みを防止する機能と、巻取装置１３側の張力の変動が紡績装置９側に伝わらないように張力を調節する機能と、を有している。
【００２９】
糸貯留装置１２は、図２に示すように、糸貯留ローラ２１と、糸掛け部材２２と、上流側ガイド（上流側案内部）２３と、電動モータ２５と、下流側ガイド（下流側案内部）２６と、を備えている。
【００３０】
糸掛け部材２２は、紡績糸１０に係合する（引っ掛ける）ことが可能に構成されており、紡績糸１０に係合した状態で糸貯留ローラ２１と一体的に回転することで、当該糸貯留ローラ２１の外周面に紡績糸１０を案内できるように構成されている。
【００３１】
糸貯留ローラ２１は、その外周面に紡績糸１０を巻き付けて貯留できるように構成されている。また、糸貯留ローラ２１の近傍には電動モータ２５が配置されており、糸貯留ローラ２１は当該電動モータ２５によって回転駆動されるようになっている。糸貯留ローラ２１の回転軸線は、紡績機１の正面側が若干前下がりとなるように傾斜して配置されている。
【００３２】
上流側ガイド２３は、糸貯留ローラ２１のやや上流側に配置されている。この上流側ガイド２３は、糸道を屈曲させ、糸貯留ローラ２１の外周面に対して紡績糸１０を適切に案内するように構成されている。
【００３３】
下流側ガイド２６は、糸貯留ローラ２１のやや下流側に配置されている。この下流側ガイド２６は、回転する糸掛け部材２２によって振り回される紡績糸１０の軌道を規制し、これより下流側の糸道（後述の下流糸道）を安定させて紡績糸１０を案内するように構成されている。
【００３４】
ヤーンクリアラ５２は、紡績機１のフレーム６の前面側であって、前記糸送り装置１１より若干下流側に配置される。そして、紡績装置９で紡出された紡績糸１０は、巻取装置１３で巻き取られる前に前記ヤーンクリアラ５２を通過するようになっている。ヤーンクリアラ５２は走行する紡績糸１０の太さを監視し、紡績糸１０の糸欠点を検出した場合に、糸欠点検出信号を図略の制御部へ送信するように構成されている。
【００３５】
前記制御部は、前記糸欠点検出信号を受信すると、直ちにカッタ５７で紡績糸１０を切断し、更にドラフト装置７や紡績装置９等を停止させる。また、制御部は糸継台車３に制御信号を送り、当該紡績ユニット２の前まで走行させる。その後、紡績装置９等を再び駆動し、前記糸継台車３に糸継ぎを行わせて紡績及び巻取りを再開させるようになっている。ヤーンクリアラ５２を通過した紡績糸１０は、前記糸貯留装置１２にいったん貯留された後、解舒されて巻取装置１３へ送られる。
【００３６】
巻取装置１３は、クレードルアーム７１と、巻取ドラム７２と、トラバース装置７５と、を備える。このクレードルアーム７１は、一端が支軸７０まわりに揺動可能に支持されており、他端には、紡績糸１０を巻き付けるためのボビン４８を回転可能に支持できるように構成されている。巻取ドラム７２は、前記ボビン４８やそれに紡績糸１０を巻き取って形成されるパッケージ４５の外周面に接触して駆動できるように構成されている。トラバース装置７５は、紡績糸１０に係合可能なトラバースガイド７６を備えている。この構成で、トラバースガイド７６を図略の駆動手段によって往復動させながら巻取ドラム７２を図略の電動モータによって駆動することで、巻取ドラム７２に接触するパッケージ４５を回転させ、紡績糸１０を綾振りしつつ巻き取るようになっている。
【００３７】
糸継台車３は、図１及び図２に示すように、スプライサ（糸継装置）４３と、サクションパイプ４４と、サクションマウス４６と、を備えている。糸継台車３は、紡績ユニット２で糸切れや糸切断が発生すると、前記レール４１上を当該紡績ユニット２まで走行し、停止するように構成されている。前記サクションパイプ４４は、軸を中心に上下方向に回動しながら、紡績装置９から送り出される糸端（上糸）を吸い込みつつ捕捉してスプライサ４３へ案内するように構成されている。一方、サクションマウス４６は、軸を中心に上下方向に回動しながら、前記巻取装置１３に支持されたパッケージ４５から糸端（下糸）を吸引しつつ捕捉してスプライサ４３へ案内するように構成されている。スプライサ４３の詳細な構成については省略するが、旋回空気流によって糸端同士を撚り合わせることにより、上糸と下糸とを糸継ぎするように構成されている。
【００３８】
次に、糸貯留装置１２の詳細な構成について図３及び図４を参照して説明する。図３は、糸貯留装置１２の斜視図である。図４は、糸貯留装置１２の拡大側面図である。
【００３９】
糸貯留ローラ２１は耐摩耗性を有する材料で構成されたローラ部材であって、電動モータ２５が備える図略のモータ軸に固定されている。この糸貯留ローラ２１の外周面２１ａは、糸掛け部材２２を有する側を先端、電動モータ２５が配置されている側を基端とすると、基端から先端に向かって順に、基端側テーパ部６１と、円筒部６０と、先端側テーパ部６４と、を備えている。
【００４０】
円筒部６０は、先端側が僅かに細くなる形状に構成されるとともに、両側のテーパ部６１，６４に対し段差なく連続する形状になっている。基端側テーパ部６１及び先端側テーパ部６４は、それぞれ端面側を大径側とする緩やかなテーパ状に構成されている。
【００４１】
糸貯留ローラ２１の外周面２１ａにおいて、基端側テーパ部６１は、供給された紡績糸１０を大径部分から小径部分に向かって円滑に移動させて、中間の円筒部６０へ到達させるように案内する。従って、上流側から糸貯留ローラ２１に供給される紡績糸１０は、この基端側テーパ部６１の案内作用によって、常に、基端側テーパ部６１と円筒部６０との接続部分近傍の位置から糸貯留ローラ２１に巻き付き始める。なお、以下の説明では、紡績糸１０が糸貯留ローラ２１に巻き付き始める位置を単に「巻付開始位置」と称することがある。
【００４２】
先端側テーパ部６４は、紡績糸１０を下流側に向かって解舒する際に、巻き付いている紡績糸１０が一度に抜けてしまう輪抜け現象を防止すると同時に、紡績糸１０を小径部分から端面側の大径部分へ順送りに巻き戻して、紡績糸１０の円滑な引出しを確保する機能を有している。
【００４３】
糸貯留ローラ２１の先端側に配置される糸掛け部材２２は、図３及び図４に示すように、前記糸貯留ローラ２１と軸線を一致させて配置される。この糸掛け部材２２は、フライヤー軸３３と、その先端に固定されるフライヤー３８と、を備えている。
【００４４】
フライヤー軸３３は、糸貯留ローラ２１に対して相対回転可能に支持されている。一方、フライヤー軸３３又は糸貯留ローラ２１の何れか一方には永久磁石が取り付けられ、他方には磁気ヒステリシス材が取り付けられている。これらの磁気的手段により、糸掛け部材２２が糸貯留ローラ２１に対し相対回転するのに抗するトルクが発生するように構成されている。この抵抗トルクにより、糸掛け部材２２は糸貯留ローラ２１の回転に追従して回転し、結果として両者が一体的に回転できるように構成されている。一方、この抵抗トルクに打ち勝つような力が糸掛け部材２２に加わった場合は、糸掛け部材２２は糸貯留ローラ２１に対して相対的に回転することができる。
【００４５】
また、前記フライヤー３８は、前記糸貯留ローラ２１の外周面２１ａに向かって適宜湾曲し、紡績糸１０と係合する（紡績糸１０を引っ掛ける）ことができる形状に構成されている。これによりフライヤー３８は、紡績糸１０を引っ掛けて、当該紡績糸１０を糸貯留ローラ２１の円筒部６０へ案内することができる。
【００４６】
この構成で、上流側から送られてきた紡績糸１０は、所定の回転速度で回転している糸貯留ローラ２１に糸掛け部材２２を介して巻き付けられていく。上流側ガイド２３から糸貯留ローラ２１へ供給された紡績糸１０は、円筒部６０の所定位置（前述した巻付開始位置）に案内され、その位置に巻き付く。そして、円筒部６０に巻き付けられた紡績糸１０は、続いて巻き付けられる紡績糸１０によって軸方向に押されるようにして、下流側（糸貯留ローラ２１の先端側）に移動する。従って、紡績糸１０は糸貯留ローラ２１の基端側（基端側テーパ部６１と円筒部６０との接続部分）から巻き付けられ、糸貯留ローラ２１の先端側から解舒されることになる。
【００４７】
以上の構成で、図３のように糸貯留ローラ２１に紡績糸１０が巻き付いた状態で、フライヤー３８に係合している紡績糸１０を下流側に引っ張る力が与えられると、糸貯留ローラ２１の先端部から紡績糸１０を解舒するように糸掛け部材２２を回転させようとする力が、フライヤー３８に加わる。一方、糸掛け部材２２が備えるフライヤー軸３３は糸貯留ローラ２１に対して相対回転することが可能であるが、フライヤー軸３３と糸貯留ローラ２１との間に介在する前記磁気的手段が、前記相対回転に抗する向きの抵抗トルクを付与する。
【００４８】
従って、糸貯留装置１２の下流側の糸張力（糸貯留装置１２と巻取装置１３と間の糸張力）が前記抵抗トルクに打ち勝つほど強ければ、糸掛け部材２２が糸貯留ローラ２１と独立して回転することにより、糸貯留ローラ２１の先端側からフライヤー３８を介して紡績糸１０が徐々に解舒される。一方で、糸貯留装置１２の下流側の糸張力が前記抵抗トルクに打ち勝つほど強くない場合は、糸掛け部材２２が糸貯留ローラ２１と一体的に回転する。この場合、糸掛け部材２２は、回転する糸貯留ローラ２１の先端側から紡績糸１０が解舒されることを阻止するように働く。
【００４９】
このように、糸貯留装置１２は、下流側の糸の張力が上がると糸を解舒し、糸の張力が下がる（糸が弛みそうになる）と糸の解舒を止めるように動作することで、糸の弛みを解消して適切な張力を付与することができる。また、上記のように、糸貯留装置１２から巻取装置１３までの間における紡績糸１０の張力変動を吸収するように糸掛け部材２２が動作することで、その張力変動が、紡績装置９から糸貯留装置１２までの間の紡績糸１０に影響を及ぼすことを防止できる。
【００５０】
次に、下流側ガイド２６の構成及び配置について説明する。下流側ガイド２６は図３等に示すように水平なプレート状の部材として構成されており、この下流側ガイド２６には直線状の案内溝（糸通過部）９１が形成されている。
【００５１】
前記糸貯留ローラ２１から解舒される紡績糸１０は、この案内溝９１の端部を通過することで、所定の糸道に案内される。この案内溝９１の端部は、図３等に示すように、前下がり状に形成される糸貯留ローラ２１の回転軸線９２と、水平平板状の下流側ガイド２６と、が交わる点に位置している。
【００５２】
なお、糸貯留ローラ２１に巻き付けられている前記紡績糸１０が当該糸貯留ローラ２１から解舒される位置は、回転している糸貯留ローラ２１及びフライヤー３８の位相に応じて様々に異なる。しかしながら紡績糸１０は、どの位置から解舒されたとしても、案内溝９１の端部を必ず通過することになる。上述のとおり案内溝９１の端部は糸貯留ローラ２１の回転軸線９２上にあるので、糸貯留ローラ２１の端部から案内溝９１に至る糸道の軌跡は、糸貯留ローラ２１の先端面を底面とし、前記案内溝９１の端部を頂点とする円錐面９３となる。
【００５３】
なお、以下の説明では、この案内溝９１の端部を、糸道の軌跡が収束する点という意味で「収束点」と称する場合がある。この収束点９８は上述のとおり糸貯留ローラ２１の回転軸線９２上に位置し、また、前記糸道の軌跡である円錐面９３の頂点と一致している。
【００５４】
案内溝９１を通過した紡績糸１０は、その向きをほぼ直下方となるように変え、直線状の糸道（下流糸道９４）を形成しながら、巻取装置１３側へ向かって走行する。この下流糸道９４の向きは、糸貯留ローラ２１の回転軸線９２に対して所定の角度で傾斜している。
【００５５】
以上に説明した糸貯留装置１２の構成において、図３に示すように、糸貯留ローラ２１の回転軸線９２を含むとともに紡績機１の設置面に垂直である仮想平面９５を定義し、この仮想平面９５に、前記円錐面９３と、前記下流糸道９４と、を平行投影した場合を考える。前記円錐面９３を仮想平面９５に投影した場合、当該仮想平面９５には図４の２点鎖線に示すように、案内溝９１の端部（前記収束点９８）を頂点とする二等辺三角形が形成される。
【００５６】
そして、この二等辺三角形において、糸貯留ローラ２１の回転軸線９２を挟んで位置する２つの辺９６，９７と、下流糸道９４の仮想平面９５への投影により形成される直線と、がなす角度Ｐ，Ｑは、何れも９０度以上となっている（Ｐ≧９０°、Ｑ≧９０°）。
【００５７】
このレイアウトにより、紡績糸１０が糸貯留ローラ２１のどの位置から解舒されたとしても、案内溝９１の端部（収束点９８）において、糸道が鋭角的に屈曲されることがなくなる。従って、糸貯留ローラ２１からの解舒位置に応じて収束点９８での糸道の屈曲度合いが大きく変化することがないので、糸張力の変動を抑制して良好な品質のパッケージを形成することができる。
【００５８】
なお、図３に示すように、上流側ガイド２３においても下流側ガイド２６と同様に、紡績糸１０を通過させるための案内溝９９が形成される。そして、紡績糸１０は案内溝９９を通過する前と後で向きを変え、案内溝９９を通過した後の紡績糸１０は、前述したように糸貯留ローラ２１の円筒部６０（巻付開始位置）に供給される。
【００５９】
そして、本実施形態では、上流側ガイド２３を通過する前の糸道と、上流側ガイド２３と糸貯留ローラ２１との間の糸道と、がなす角度（図３の角度Ｒ）が、９０度以上となるように設定されている。これにより、糸貯留ローラ２１より上流側での糸道の屈曲度合いを軽減できるので、糸品質の低下を抑制して高品質なパッケージ４５を製造することができる。
【００６０】
更に、紡績機１において紡績装置９から出た紡績糸１０がパッケージ４５に巻き取られるまでの糸道に着目すると、糸貯留装置１２の上流側ガイド２３及び下流側ガイド２６での屈曲部分を含め、糸道の屈曲部分での屈曲角度はすべて９０度以上となっている。また、下流側ガイド２６の案内溝９１からパッケージ４５までの糸道は、例えば図２に示すように、ほぼ一直線状に形成されている。これにより、紡績装置９で紡績されてからパッケージ４５に巻き取られるまでの一連の工程において紡績糸１０の屈曲が低減されるので、高品質なパッケージ４５を製造することができる。
【００６１】
以上に説明したように、本実施形態の紡績機１が備える糸貯留装置１２は、糸貯留ローラ２１と、下流側ガイド２６と、を備える。糸貯留ローラ２１は、紡績糸１０を巻き付けるためのものである。下流側ガイド２６は、糸貯留ローラ２１の下流側で紡績糸１０を通過させる案内溝９１を有する。案内溝９１は、糸貯留ローラ２１から解舒された紡績糸１０の糸道を、当該糸貯留ローラ２１の回転軸線９２上の点に収束させるように配置される。案内溝９１より下流側の糸道である下流糸道９４は、糸道が収束する点（収束点９８）から、糸貯留ローラ２１の回転軸線９２に対して傾斜しつつ延びている。そして、糸貯留ローラ２１の回転軸線９２を含むとともに紡績機１の設置面に垂直である仮想平面９５に、糸貯留ローラ２１の端部から紡績糸１０が解舒されて案内溝９１へ至る糸道の軌跡としての円錐面９３と、下流糸道９４と、を平行投影した場合に、円錐面９３が仮想平面９５に形成する三角形において糸貯留ローラ２１の回転軸線９２を挟む２つの辺９６，９７のそれぞれと、下流糸道９４が仮想平面９５に形成する直線と、がなす角度Ｐ，Ｑが、何れも９０度以上である。
【００６２】
これにより、紡績糸１０が糸貯留ローラ２１から解舒されて案内溝９１へ至るときに、当該紡績糸１０がどの位置から解舒されたとしても、案内溝９１の端部（収束点９８）において糸道が鋭く屈曲されない構成とすることができる。従って、糸貯留ローラ２１から解舒される紡績糸１０の糸道が変化しても収束点９８での糸道の屈曲度合いが大きく変化しないので、糸張力の変動を抑制でき、過大なテンションによる糸品質の低下を防止できる。この結果、紡績機１において良好な品質のパッケージを形成することができる。
【００６３】
また、本実施形態の糸貯留装置１２は、糸貯留ローラ２１の上流側で紡績糸１０の糸道を案内する上流側ガイド２３を備える。そして、上流側ガイド２３を通過する前の糸道と、当該上流側ガイド２３と糸貯留ローラ２１との間の糸道と、がなす角度が９０度以上となっている。
【００６４】
これにより、上流側ガイド２３において紡績糸１０が鋭く屈曲されることがないので、一層高品質なパッケージ４５を製造することができる。
【００６５】
また、本実施形態の紡績機１は、上記の構成の糸貯留装置１２を備えている。
【００６６】
これにより、張力変動による紡績糸１０の品質低下を防止できるので、高品質なパッケージ４５を製造することができる。
【００６７】
また、本実施形態の紡績機１は、紡績装置９と、巻取装置１３と、を備える。紡績装置９は、紡績糸１０を生成する。巻取装置１３は、紡績糸１０を巻き取ってパッケージ４５を形成する。そして、紡績装置９から出た紡績糸１０は糸貯留ローラ２１に貯留され、当該糸貯留装置１２から解舒された紡績糸１０がパッケージ４５に巻き取られるように構成されている。そして、紡績装置９から出た紡績糸１０がパッケージ４５に巻き取られるまでの糸道の屈曲角度がすべて９０度以上であり、下流側ガイド２６からパッケージ４５までの糸道がほぼ一直線状に構成されている。
【００６８】
これにより、紡績装置９で紡績されてからパッケージ４５に巻き取られるまでの一連の工程において紡績糸１０の屈曲が抑制されるので、高品質なパッケージ４５を製造することができる。
【００６９】
次に、糸貯留装置の変形例を説明する。図５は、変形例の糸貯留装置１２ｘの側面拡大図である。なお、本変形例の説明においては、前述の実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。
【００７０】
図５に示すように、この変形例に係る糸貯留装置１２ｘは、下流側案内部としての下流側ガイド２６ａと、第２ガイド２６ｂと、を備えている。第２ガイド２６ｂは、下流側ガイド２６ａの下流側に配置されている。
【００７１】
下流側ガイド２６ａには、前述の実施形態と同様に、紡績糸１０を通過させることが可能な案内溝９１ａが形成されている。また、第２ガイド２６ｂにも同様に案内溝９１ｂが形成されている。そして、２つの案内溝９１ａ及び案内溝９１ｂは互いに所定の間隔をあけて配置されるとともに、何れも、その端部が糸貯留ローラ２１の回転軸線９２上に位置するように形成されている。
【００７２】
この構成で、糸貯留ローラ２１の先端面から解舒された紡績糸１０は、下流側ガイド２６ａに形成された案内溝９１ａの端部を通過し、更に、第２ガイド２６ｂに形成された案内溝９１ｂの端部を通過する。紡績糸１０の糸道は下流側ガイド２６ａの端部で収束するので、この位置が収束点９８となる。
【００７３】
紡績糸１０は、案内溝９１ａ（前記収束点９８）を通過した後においても、糸貯留ローラ２１の回転軸線９２に沿うように走行する。そして、第２ガイド２６ｂの案内溝９１ｂを通過する際に、ほぼ直下方となるように向きを変えて、巻取装置に向かって走行する。
【００７４】
この構成では、紡績糸１０が糸貯留ローラ２１の先端面のどこから解舒されたとしても、収束点９８における紡績糸１０の屈曲角度Ｓを一定にすることができる。従って、糸貯留ローラ２１から紡績糸１０を解舒するときに発生する張力の変動を効果的に低減することができる。
【００７５】
以上に説明したように、本変形例の糸貯留装置１２ｘにおいては、下流側ガイド２６ａの案内溝９１ａより下流側の糸道である下流糸道９４は、前記糸道が収束する点（収束点９８）から、糸貯留ローラ２１の回転軸線９２に沿って延びた後、屈曲して更に下流側へ延びるように構成されている。
【００７６】
これにより、収束点９８における紡績糸１０の屈曲角度Ｓを常に一定とすることができるので、紡績糸１０の張力変動を良好に抑制することができる。
【００７７】
以上に本発明の好適な実施の形態及び変形例を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。
【００７８】
下流側ガイド２６は、案内溝９１によって糸道を案内させる構成に限定されない。例えば、下流側ガイドが断面Ｃ字状の細長い案内部材を備え、この案内部材によって糸道を案内する構成に変更することができる。また、下流側ガイドが回転可能なガイドローラを備え、このガイドローラの外周面を糸が通過するように構成することができる。なお、上流側ガイド２３についても同様であり、糸道を案内する構成を種々変更することができる。
【００７９】
糸掛け部材２２と糸貯留ローラ２１は相対回転可能でなくても良い。例えば、糸貯留ローラに適宜の形状の切欠き部を形成し、この切欠き部を糸掛け部材として機能させることができる。
【００８０】
糸掛け部材２２と糸貯留ローラ２１との間にトルクを加える方法は、上記のような磁気的な手段に限らず、例えば摩擦力でも良く、電磁気的な手段でも良い。
【００８１】
糸送り装置１１（デリベリローラ３９及びニップローラ４０）を省略して、紡績装置９から紡績糸１０を一定の速度で引っ張る機能を糸貯留装置１２の糸貯留ローラ２１が兼ねるように変更することもできる。
【符号の説明】
【００８２】
１２ 糸貯留装置
２１ 糸貯留ローラ
２６ 下流側ガイド（下流側案内部）
９１ 案内溝（糸通過部）
９２ 糸貯留ローラの回転軸線
９５ 仮想平面
９６，９７ 三角形の辺
９８ 収束点
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主要には、糸を貯留するための糸貯留ローラを備える糸貯留装置の構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、繊維機械の一種として、紡績した糸を巻き取ってパッケージを形成する空気式紡績機（高速紡績機）が知られている。この種の紡績機では、紡出された紡績糸をパッケージ側の糸と糸継ぎする糸継作業を行う場合等に、パッケージ側の巻取りを停止させるように制御している。
【０００３】
しかしながら、糸継作業のために巻取りを停止させているときも、紡績装置側からは糸が次々に送られてくるため、これを放置すると糸の弛み及び滞留が生じてしまう。そこで、電動モータにより回転駆動される弛み取りローラと、この弛み取りローラに対して相対回転自在な糸掛け部材と、を備える糸貯留装置によって、上記の糸の弛み及び滞留を防止する構成が従来から提案されている。
【０００４】
この種の糸貯留装置は、例えば特許文献１に開示されている。この糸弛み取り装置（糸貯留装置）は、弛み取りローラ（糸貯留ローラ）と、弛み取りローラの上流側と下流側とに配置されるガイド部材と、糸掛け部材と、を有している。
【０００５】
糸掛け部材が備えるフライヤーは、伝達力調節機構により弛み取りローラに対し同心回転可能に取り付けられており、この伝達力調節機構により、フライヤーの弛み取りローラに対する回転抵抗の大きさを調節することができる。フライヤーは、当該フライヤーに対する負荷が一定値以下の時は弛み取りローラと一体回転し、フライヤーに対する負荷が一定値を越えると弛み取りローラとは独立に回転するように構成されている。
【０００６】
以上の構成で、伝達力調節機構で設定される値よりも大きい負荷が作用すると、フライヤーが、巻取方向に回転を続けている弛み取りローラとは独立して回転するようになり、弛み取りローラに巻き取られて貯留している糸が、次第に弛み取りローラから巻き出される。糸掛け部材のフライヤーは、糸と接触することにより適度な抵抗を与えて糸張力を適正化し、パッケージの巻取状態を均一化する機能を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２７７９４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１の構成は、糸貯留ローラから下流側へ解舒される糸のテンション変動が非常に大きくなり、糸伸度に影響を与え、場合によっては糸に過大な張力が掛かって糸が伸びていることがあった。従って、より小さいテンション変動で糸を糸貯留ローラから解舒できる構成が望まれていた。
【０００９】
本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、糸貯留ローラを備える糸貯留装置において、糸貯留ローラから下流側へ糸が解舒されるときのテンション変動を低減できる構成を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び効果】
【００１０】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【００１１】
本発明の第１の観点によれば、繊維機械に用いられる以下の構成の糸貯留装置が提供される。即ち、この糸貯留装置は、糸貯留ローラと、下流側案内部と、を備える。前記糸貯留ローラは、糸を巻き付けるためのものである。前記下流側案内部は、前記糸貯留ローラの下流側で糸を通過させる糸通過部を有する。前記糸通過部は、前記糸貯留ローラから解舒された糸の糸道を、当該糸貯留ローラの回転軸線上の点に収束させるように配置される。前記糸通過部より下流側の糸道である下流糸道は、前記糸道が収束する点から、前記糸貯留ローラの回転軸線に対して傾斜しつつ延びている。前記糸貯留ローラの回転軸線を含むとともに前記繊維機械の設置面に垂直である仮想平面に、前記糸貯留ローラの端部から糸が解舒されて前記糸通過部へ至る糸道の軌跡としての円錐面と、前記下流糸道と、を平行投影した場合に、前記円錐面が前記仮想平面に形成する三角形において前記糸貯留ローラの回転軸線を挟む２つの辺のそれぞれと、前記下流糸道が前記仮想平面に形成する直線と、がなす角度が、何れも９０度以上である。
【００１２】
これにより、糸が糸貯留ローラから解舒されて糸通過部へ至るときに、当該糸が糸貯留ローラのどの位置から解舒されたとしても、糸道の収束点において当該糸道が鋭く屈曲されない構成とすることができる。従って、糸貯留ローラから解舒される糸の糸道が変化しても収束点での糸道の屈曲度合いが大きく変化しないので、糸張力の変動を抑制でき、過大なテンションによる糸品質の低下を防止することができる。
【００１３】
本発明の第２の観点によれば、繊維機械に用いられる以下の構成の糸貯留装置が提供される。即ち、この糸貯留装置は、糸貯留ローラと、下流側案内部と、を備える。前記糸貯留ローラは、糸を巻き付けるためのものである。前記下流側案内部は、前記糸貯留ローラの下流側で糸道を案内する糸通過部を有する。前記糸通過部は、前記糸貯留ローラから解舒された糸の糸道を、当該糸貯留ローラの回転軸線上の点に収束させるように配置される。前記糸通過部より下流側の糸道は、前記糸道が収束する点から、前記糸貯留ローラの回転軸線に沿って延びた後、屈曲して更に下流側へ延びる。
【００１４】
これにより、糸道が収束する点における糸の屈曲角度を常に一定とすることができるので、糸の張力変動を良好に抑制することができる。
【００１５】
前記の糸貯留装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、この糸貯留装置は、前記糸貯留ローラの上流側で糸道を案内する上流側案内部を備える。前記上流側案内部を通過する前の糸道と、当該上流側案内部と前記糸貯留ローラとの間の糸道と、がなす角度が９０度以上である。
【００１６】
これにより、上流側案内部において糸が鋭く屈曲されることがないので、糸品質の低下を一層抑制することができる。
【００１７】
本発明の第３の観点によれば、前記の糸貯留装置を備える繊維機械が提供される。
【００１８】
これにより、張力変動による糸の品質低下を防止できるので、高品質な製品を製造することができる。
【００１９】
本発明の第４の観点によれば、前記の繊維機械としての紡績機における以下の構成が提供される。即ち、この紡績機は、紡績装置と、巻取装置と、を備える。前記紡績装置は、紡績糸を生成する。前記巻取装置は、前記紡績糸を巻き取ってパッケージを形成する。前記紡績装置から出た紡績糸は前記糸貯留ローラに貯留され、当該糸貯留ローラから解舒された紡績糸が前記パッケージに巻き取られるように構成されている。前記紡績装置から出た紡績糸が前記パッケージに巻き取られるまでの糸道の屈曲角度がすべて９０度以上であり、前記糸通過部から前記パッケージまでの糸道がほぼ一直線状に構成されている。
【００２０】
これにより、紡績装置で紡績されてからパッケージに巻き取られるまでの一連の工程において紡績糸の屈曲が抑制されるので、高品質なパッケージを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係る紡績機を示す正面図。
【図２】紡績機の側面断面図。
【図３】糸貯留装置の斜視図。
【図４】糸貯留ローラから解舒された紡績糸の糸道を示す側面拡大図。
【図５】変形例の糸貯留装置の側面拡大図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る繊維機械としての紡績機１を示す正面図である。図２は、紡績機１の側面断面図である。なお、以下の説明において「上流」及び「下流」とは、紡績時の糸の走行方向における上流及び下流を意味するものとする。
【００２３】
図１に示すように、本実施形態の紡績機１は、複数の紡績ユニット２と、糸継台車３と、ブロアボックス８０と、原動機ボックス５と、フレーム６と、を備える。紡績ユニット２は直線状に並べてフレーム６に配置されており、それぞれの紡績ユニット２が、所定長の紡績糸１０を巻いたパッケージ４５を形成できるように構成されている。フレーム６には、紡績ユニット２が並べられる方向に沿って配置されるレール４１が設けられており、前記糸継台車３は前記レール４１に沿って走行可能に構成されている。
【００２４】
次に紡績ユニット２について説明する。図１に示すように、各紡績ユニット２は、上流から下流へ向かって順に、ドラフト装置７と、紡績装置９と、糸送り装置１１と、糸貯留装置１２と、巻取装置１３と、を主要な構成として備えている。ドラフト装置７は紡績機１のフレーム６の上端近傍に設けられており、スライバ１５を延伸して繊維束８とするためのものである。紡績装置９は、前記ドラフト装置７によって送られてきた繊維束８に撚りを与えて紡績するように構成している。紡績装置９で生成された紡績糸１０は糸送り装置１１で送られて、後述のヤーンクリアラ５２を通過した後、糸貯留装置１２を更に通過して巻取装置１３によって巻き取られ、これによりパッケージ４５が形成される。
【００２５】
ドラフト装置７は、図２に示すように、バックローラ１６、サードローラ１７、エプロンベルト１８を装着したミドルローラ１９、及びフロントローラ２０の４つのローラを備えている。ドラフト装置７は、これらのドラフトローラによってスライバ１５を延伸して繊維束８とするとともに、当該繊維束８を下流側の紡績装置９に送るように構成されている。
【００２６】
紡績装置９の詳細な構成は図示しないが、本実施形態では、旋回気流を利用して繊維束８に撚りを与える空気式のものを採用している。なお、紡績装置９は、繊維束８を紡績するものであれば任意の方式を採用することができ、空気式に限定されるものではない。
【００２７】
糸送り装置１１は、紡績機１のフレーム６に支持されたデリベリローラ３９と、デリベリローラ３９に接触して設けられたニップローラ４０と、を備える。デリベリローラ３９とニップローラ４０は、紡績装置９から紡出された紡績糸１０をニップできるように構成されている。デリベリローラ３９は、ニップローラ４０との間に紡績糸１０をニップした状態で図略の電動モータで回転駆動されることにより、紡績糸１０を下流の糸貯留装置１２側へ送り出すことができる。
【００２８】
糸送り装置１１の下流には、糸貯留装置１２が設けられている。この糸貯留装置１２は、紡績糸１０に所定の張力を与えて紡績装置９から引き出す機能と、糸継台車３による糸継時などに紡績装置９から送り出される紡績糸１０を滞留させて糸の弛みを防止する機能と、巻取装置１３側の張力の変動が紡績装置９側に伝わらないように張力を調節する機能と、を有している。
【００２９】
糸貯留装置１２は、図２に示すように、糸貯留ローラ２１と、糸掛け部材２２と、上流側ガイド（上流側案内部）２３と、電動モータ２５と、下流側ガイド（下流側案内部）２６と、を備えている。
【００３０】
糸掛け部材２２は、紡績糸１０に係合する（引っ掛ける）ことが可能に構成されており、紡績糸１０に係合した状態で糸貯留ローラ２１と一体的に回転することで、当該糸貯留ローラ２１の外周面に紡績糸１０を案内できるように構成されている。
【００３１】
糸貯留ローラ２１は、その外周面に紡績糸１０を巻き付けて貯留できるように構成されている。また、糸貯留ローラ２１の近傍には電動モータ２５が配置されており、糸貯留ローラ２１は当該電動モータ２５によって回転駆動されるようになっている。糸貯留ローラ２１の回転軸線は、紡績機１の正面側が若干前下がりとなるように傾斜して配置されている。
【００３２】
上流側ガイド２３は、糸貯留ローラ２１のやや上流側に配置されている。この上流側ガイド２３は、糸道を屈曲させ、糸貯留ローラ２１の外周面に対して紡績糸１０を適切に案内するように構成されている。
【００３３】
下流側ガイド２６は、糸貯留ローラ２１のやや下流側に配置されている。この下流側ガイド２６は、回転する糸掛け部材２２によって振り回される紡績糸１０の軌道を規制し、これより下流側の糸道（後述の下流糸道）を安定させて紡績糸１０を案内するように構成されている。
【００３４】
ヤーンクリアラ５２は、紡績機１のフレーム６の前面側であって、前記糸送り装置１１より若干下流側に配置される。そして、紡績装置９で紡出された紡績糸１０は、巻取装置１３で巻き取られる前に前記ヤーンクリアラ５２を通過するようになっている。ヤーンクリアラ５２は走行する紡績糸１０の太さを監視し、紡績糸１０の糸欠点を検出した場合に、糸欠点検出信号を図略の制御部へ送信するように構成されている。
【００３５】
前記制御部は、前記糸欠点検出信号を受信すると、直ちにカッタ５７で紡績糸１０を切断し、更にドラフト装置７や紡績装置９等を停止させる。また、制御部は糸継台車３に制御信号を送り、当該紡績ユニット２の前まで走行させる。その後、紡績装置９等を再び駆動し、前記糸継台車３に糸継ぎを行わせて紡績及び巻取りを再開させるようになっている。ヤーンクリアラ５２を通過した紡績糸１０は、前記糸貯留装置１２にいったん貯留された後、解舒されて巻取装置１３へ送られる。
【００３６】
巻取装置１３は、クレードルアーム７１と、巻取ドラム７２と、トラバース装置７５と、を備える。このクレードルアーム７１は、一端が支軸７０まわりに揺動可能に支持されており、他端には、紡績糸１０を巻き付けるためのボビン４８を回転可能に支持できるように構成されている。巻取ドラム７２は、前記ボビン４８やそれに紡績糸１０を巻き取って形成されるパッケージ４５の外周面に接触して駆動できるように構成されている。トラバース装置７５は、紡績糸１０に係合可能なトラバースガイド７６を備えている。この構成で、トラバースガイド７６を図略の駆動手段によって往復動させながら巻取ドラム７２を図略の電動モータによって駆動することで、巻取ドラム７２に接触するパッケージ４５を回転させ、紡績糸１０を綾振りしつつ巻き取るようになっている。
【００３７】
糸継台車３は、図１及び図２に示すように、スプライサ（糸継装置）４３と、サクションパイプ４４と、サクションマウス４６と、を備えている。糸継台車３は、紡績ユニット２で糸切れや糸切断が発生すると、前記レール４１上を当該紡績ユニット２まで走行し、停止するように構成されている。前記サクションパイプ４４は、軸を中心に上下方向に回動しながら、紡績装置９から送り出される糸端（上糸）を吸い込みつつ捕捉してスプライサ４３へ案内するように構成されている。一方、サクションマウス４６は、軸を中心に上下方向に回動しながら、前記巻取装置１３に支持されたパッケージ４５から糸端（下糸）を吸引しつつ捕捉してスプライサ４３へ案内するように構成されている。スプライサ４３の詳細な構成については省略するが、旋回空気流によって糸端同士を撚り合わせることにより、上糸と下糸とを糸継ぎするように構成されている。
【００３８】
次に、糸貯留装置１２の詳細な構成について図３及び図４を参照して説明する。図３は、糸貯留装置１２の斜視図である。図４は、糸貯留装置１２の拡大側面図である。
【００３９】
糸貯留ローラ２１は耐摩耗性を有する材料で構成されたローラ部材であって、電動モータ２５が備える図略のモータ軸に固定されている。この糸貯留ローラ２１の外周面２１ａは、糸掛け部材２２を有する側を先端、電動モータ２５が配置されている側を基端とすると、基端から先端に向かって順に、基端側テーパ部６１と、円筒部６０と、先端側テーパ部６４と、を備えている。
【００４０】
円筒部６０は、先端側が僅かに細くなる形状に構成されるとともに、両側のテーパ部６１，６４に対し段差なく連続する形状になっている。基端側テーパ部６１及び先端側テーパ部６４は、それぞれ端面側を大径側とする緩やかなテーパ状に構成されている。
【００４１】
糸貯留ローラ２１の外周面２１ａにおいて、基端側テーパ部６１は、供給された紡績糸１０を大径部分から小径部分に向かって円滑に移動させて、中間の円筒部６０へ到達させるように案内する。従って、上流側から糸貯留ローラ２１に供給される紡績糸１０は、この基端側テーパ部６１の案内作用によって、常に、基端側テーパ部６１と円筒部６０との接続部分近傍の位置から糸貯留ローラ２１に巻き付き始める。なお、以下の説明では、紡績糸１０が糸貯留ローラ２１に巻き付き始める位置を単に「巻付開始位置」と称することがある。
【００４２】
先端側テーパ部６４は、紡績糸１０を下流側に向かって解舒する際に、巻き付いている紡績糸１０が一度に抜けてしまう輪抜け現象を防止すると同時に、紡績糸１０を小径部分から端面側の大径部分へ順送りに巻き戻して、紡績糸１０の円滑な引出しを確保する機能を有している。
【００４３】
糸貯留ローラ２１の先端側に配置される糸掛け部材２２は、図３及び図４に示すように、前記糸貯留ローラ２１と軸線を一致させて配置される。この糸掛け部材２２は、フライヤー軸３３と、その先端に固定されるフライヤー３８と、を備えている。
【００４４】
フライヤー軸３３は、糸貯留ローラ２１に対して相対回転可能に支持されている。一方、フライヤー軸３３又は糸貯留ローラ２１の何れか一方には永久磁石が取り付けられ、他方には磁気ヒステリシス材が取り付けられている。これらの磁気的手段により、糸掛け部材２２が糸貯留ローラ２１に対し相対回転するのに抗するトルクが発生するように構成されている。この抵抗トルクにより、糸掛け部材２２は糸貯留ローラ２１の回転に追従して回転し、結果として両者が一体的に回転できるように構成されている。一方、この抵抗トルクに打ち勝つような力が糸掛け部材２２に加わった場合は、糸掛け部材２２は糸貯留ローラ２１に対して相対的に回転することができる。
【００４５】
また、前記フライヤー３８は、前記糸貯留ローラ２１の外周面２１ａに向かって適宜湾曲し、紡績糸１０と係合する（紡績糸１０を引っ掛ける）ことができる形状に構成されている。これによりフライヤー３８は、紡績糸１０を引っ掛けて、当該紡績糸１０を糸貯留ローラ２１の円筒部６０へ案内することができる。
【００４６】
この構成で、上流側から送られてきた紡績糸１０は、所定の回転速度で回転している糸貯留ローラ２１に糸掛け部材２２を介して巻き付けられていく。上流側ガイド２３から糸貯留ローラ２１へ供給された紡績糸１０は、円筒部６０の所定位置（前述した巻付開始位置）に案内され、その位置に巻き付く。そして、円筒部６０に巻き付けられた紡績糸１０は、続いて巻き付けられる紡績糸１０によって軸方向に押されるようにして、下流側（糸貯留ローラ２１の先端側）に移動する。従って、紡績糸１０は糸貯留ローラ２１の基端側（基端側テーパ部６１と円筒部６０との接続部分）から巻き付けられ、糸貯留ローラ２１の先端側から解舒されることになる。
【００４７】
以上の構成で、図３のように糸貯留ローラ２１に紡績糸１０が巻き付いた状態で、フライヤー３８に係合している紡績糸１０を下流側に引っ張る力が与えられると、糸貯留ローラ２１の先端部から紡績糸１０を解舒するように糸掛け部材２２を回転させようとする力が、フライヤー３８に加わる。一方、糸掛け部材２２が備えるフライヤー軸３３は糸貯留ローラ２１に対して相対回転することが可能であるが、フライヤー軸３３と糸貯留ローラ２１との間に介在する前記磁気的手段が、前記相対回転に抗する向きの抵抗トルクを付与する。
【００４８】
従って、糸貯留装置１２の下流側の糸張力（糸貯留装置１２と巻取装置１３と間の糸張力）が前記抵抗トルクに打ち勝つほど強ければ、糸掛け部材２２が糸貯留ローラ２１と独立して回転することにより、糸貯留ローラ２１の先端側からフライヤー３８を介して紡績糸１０が徐々に解舒される。一方で、糸貯留装置１２の下流側の糸張力が前記抵抗トルクに打ち勝つほど強くない場合は、糸掛け部材２２が糸貯留ローラ２１と一体的に回転する。この場合、糸掛け部材２２は、回転する糸貯留ローラ２１の先端側から紡績糸１０が解舒されることを阻止するように働く。
【００４９】
このように、糸貯留装置１２は、下流側の糸の張力が上がると糸を解舒し、糸の張力が下がる（糸が弛みそうになる）と糸の解舒を止めるように動作することで、糸の弛みを解消して適切な張力を付与することができる。また、上記のように、糸貯留装置１２から巻取装置１３までの間における紡績糸１０の張力変動を吸収するように糸掛け部材２２が動作することで、その張力変動が、紡績装置９から糸貯留装置１２までの間の紡績糸１０に影響を及ぼすことを防止できる。
【００５０】
次に、下流側ガイド２６の構成及び配置について説明する。下流側ガイド２６は図３等に示すように水平なプレート状の部材として構成されており、この下流側ガイド２６には直線状の案内溝（糸通過部）９１が形成されている。
【００５１】
前記糸貯留ローラ２１から解舒される紡績糸１０は、この案内溝９１の端部を通過することで、所定の糸道に案内される。この案内溝９１の端部は、図３等に示すように、前下がり状に形成される糸貯留ローラ２１の回転軸線９２と、水平平板状の下流側ガイド２６と、が交わる点に位置している。
【００５２】
なお、糸貯留ローラ２１に巻き付けられている前記紡績糸１０が当該糸貯留ローラ２１から解舒される位置は、回転している糸貯留ローラ２１及びフライヤー３８の位相に応じて様々に異なる。しかしながら紡績糸１０は、どの位置から解舒されたとしても、案内溝９１の端部を必ず通過することになる。上述のとおり案内溝９１の端部は糸貯留ローラ２１の回転軸線９２上にあるので、糸貯留ローラ２１の端部から案内溝９１に至る糸道の軌跡は、糸貯留ローラ２１の先端面を底面とし、前記案内溝９１の端部を頂点とする円錐面９３となる。
【００５３】
なお、以下の説明では、この案内溝９１の端部を、糸道の軌跡が収束する点という意味で「収束点」と称する場合がある。この収束点９８は上述のとおり糸貯留ローラ２１の回転軸線９２上に位置し、また、前記糸道の軌跡である円錐面９３の頂点と一致している。
【００５４】
案内溝９１を通過した紡績糸１０は、その向きをほぼ直下方となるように変え、直線状の糸道（下流糸道９４）を形成しながら、巻取装置１３側へ向かって走行する。この下流糸道９４の向きは、糸貯留ローラ２１の回転軸線９２に対して所定の角度で傾斜している。
【００５５】
以上に説明した糸貯留装置１２の構成において、図３に示すように、糸貯留ローラ２１の回転軸線９２を含むとともに紡績機１の設置面に垂直である仮想平面９５を定義し、この仮想平面９５に、前記円錐面９３と、前記下流糸道９４と、を平行投影した場合を考える。前記円錐面９３を仮想平面９５に投影した場合、当該仮想平面９５には図４の２点鎖線に示すように、案内溝９１の端部（前記収束点９８）を頂点とする二等辺三角形が形成される。
【００５６】
そして、この二等辺三角形において、糸貯留ローラ２１の回転軸線９２を挟んで位置する２つの辺９６，９７と、下流糸道９４の仮想平面９５への投影により形成される直線と、がなす角度Ｐ，Ｑは、何れも９０度以上となっている（Ｐ≧９０°、Ｑ≧９０°）。
【００５７】
このレイアウトにより、紡績糸１０が糸貯留ローラ２１のどの位置から解舒されたとしても、案内溝９１の端部（収束点９８）において、糸道が鋭角的に屈曲されることがなくなる。従って、糸貯留ローラ２１からの解舒位置に応じて収束点９８での糸道の屈曲度合いが大きく変化することがないので、糸張力の変動を抑制して良好な品質のパッケージを形成することができる。
【００５８】
なお、図３に示すように、上流側ガイド２３においても下流側ガイド２６と同様に、紡績糸１０を通過させるための案内溝９９が形成される。そして、紡績糸１０は案内溝９９を通過する前と後で向きを変え、案内溝９９を通過した後の紡績糸１０は、前述したように糸貯留ローラ２１の円筒部６０（巻付開始位置）に供給される。
【００５９】
そして、本実施形態では、上流側ガイド２３を通過する前の糸道と、上流側ガイド２３と糸貯留ローラ２１との間の糸道と、がなす角度（図３の角度Ｒ）が、９０度以上となるように設定されている。これにより、糸貯留ローラ２１より上流側での糸道の屈曲度合いを軽減できるので、糸品質の低下を抑制して高品質なパッケージ４５を製造することができる。
【００６０】
更に、紡績機１において紡績装置９から出た紡績糸１０がパッケージ４５に巻き取られるまでの糸道に着目すると、糸貯留装置１２の上流側ガイド２３及び下流側ガイド２６での屈曲部分を含め、糸道の屈曲部分での屈曲角度はすべて９０度以上となっている。また、下流側ガイド２６の案内溝９１からパッケージ４５までの糸道は、例えば図２に示すように、ほぼ一直線状に形成されている。これにより、紡績装置９で紡績されてからパッケージ４５に巻き取られるまでの一連の工程において紡績糸１０の屈曲が低減されるので、高品質なパッケージ４５を製造することができる。
【００６１】
以上に説明したように、本実施形態の紡績機１が備える糸貯留装置１２は、糸貯留ローラ２１と、下流側ガイド２６と、を備える。糸貯留ローラ２１は、紡績糸１０を巻き付けるためのものである。下流側ガイド２６は、糸貯留ローラ２１の下流側で紡績糸１０を通過させる案内溝９１を有する。案内溝９１は、糸貯留ローラ２１から解舒された紡績糸１０の糸道を、当該糸貯留ローラ２１の回転軸線９２上の点に収束させるように配置される。案内溝９１より下流側の糸道である下流糸道９４は、糸道が収束する点（収束点９８）から、糸貯留ローラ２１の回転軸線９２に対して傾斜しつつ延びている。そして、糸貯留ローラ２１の回転軸線９２を含むとともに紡績機１の設置面に垂直である仮想平面９５に、糸貯留ローラ２１の端部から紡績糸１０が解舒されて案内溝９１へ至る糸道の軌跡としての円錐面９３と、下流糸道９４と、を平行投影した場合に、円錐面９３が仮想平面９５に形成する三角形において糸貯留ローラ２１の回転軸線９２を挟む２つの辺９６，９７のそれぞれと、下流糸道９４が仮想平面９５に形成する直線と、がなす角度Ｐ，Ｑが、何れも９０度以上である。
【００６２】
これにより、紡績糸１０が糸貯留ローラ２１から解舒されて案内溝９１へ至るときに、当該紡績糸１０がどの位置から解舒されたとしても、案内溝９１の端部（収束点９８）において糸道が鋭く屈曲されない構成とすることができる。従って、糸貯留ローラ２１から解舒される紡績糸１０の糸道が変化しても収束点９８での糸道の屈曲度合いが大きく変化しないので、糸張力の変動を抑制でき、過大なテンションによる糸品質の低下を防止できる。この結果、紡績機１において良好な品質のパッケージを形成することができる。
【００６３】
また、本実施形態の糸貯留装置１２は、糸貯留ローラ２１の上流側で紡績糸１０の糸道を案内する上流側ガイド２３を備える。そして、上流側ガイド２３を通過する前の糸道と、当該上流側ガイド２３と糸貯留ローラ２１との間の糸道と、がなす角度が９０度以上となっている。
【００６４】
これにより、上流側ガイド２３において紡績糸１０が鋭く屈曲されることがないので、一層高品質なパッケージ４５を製造することができる。
【００６５】
また、本実施形態の紡績機１は、上記の構成の糸貯留装置１２を備えている。
【００６６】
これにより、張力変動による紡績糸１０の品質低下を防止できるので、高品質なパッケージ４５を製造することができる。
【００６７】
また、本実施形態の紡績機１は、紡績装置９と、巻取装置１３と、を備える。紡績装置９は、紡績糸１０を生成する。巻取装置１３は、紡績糸１０を巻き取ってパッケージ４５を形成する。そして、紡績装置９から出た紡績糸１０は糸貯留ローラ２１に貯留され、当該糸貯留装置１２から解舒された紡績糸１０がパッケージ４５に巻き取られるように構成されている。そして、紡績装置９から出た紡績糸１０がパッケージ４５に巻き取られるまでの糸道の屈曲角度がすべて９０度以上であり、下流側ガイド２６からパッケージ４５までの糸道がほぼ一直線状に構成されている。
【００６８】
これにより、紡績装置９で紡績されてからパッケージ４５に巻き取られるまでの一連の工程において紡績糸１０の屈曲が抑制されるので、高品質なパッケージ４５を製造することができる。
【００６９】
次に、糸貯留装置の変形例を説明する。図５は、変形例の糸貯留装置１２ｘの側面拡大図である。なお、本変形例の説明においては、前述の実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。
【００７０】
図５に示すように、この変形例に係る糸貯留装置１２ｘは、下流側案内部としての下流側ガイド２６ａと、第２ガイド２６ｂと、を備えている。第２ガイド２６ｂは、下流側ガイド２６ａの下流側に配置されている。
【００７１】
下流側ガイド２６ａには、前述の実施形態と同様に、紡績糸１０を通過させることが可能な案内溝９１ａが形成されている。また、第２ガイド２６ｂにも同様に案内溝９１ｂが形成されている。そして、２つの案内溝９１ａ及び案内溝９１ｂは互いに所定の間隔をあけて配置されるとともに、何れも、その端部が糸貯留ローラ２１の回転軸線９２上に位置するように形成されている。
【００７２】
この構成で、糸貯留ローラ２１の先端面から解舒された紡績糸１０は、下流側ガイド２６ａに形成された案内溝９１ａの端部を通過し、更に、第２ガイド２６ｂに形成された案内溝９１ｂの端部を通過する。紡績糸１０の糸道は下流側ガイド２６ａの端部で収束するので、この位置が収束点９８となる。
【００７３】
紡績糸１０は、案内溝９１ａ（前記収束点９８）を通過した後においても、糸貯留ローラ２１の回転軸線９２に沿うように走行する。そして、第２ガイド２６ｂの案内溝９１ｂを通過する際に、ほぼ直下方となるように向きを変えて、巻取装置に向かって走行する。
【００７４】
この構成では、紡績糸１０が糸貯留ローラ２１の先端面のどこから解舒されたとしても、収束点９８における紡績糸１０の屈曲角度Ｓを一定にすることができる。従って、糸貯留ローラ２１から紡績糸１０を解舒するときに発生する張力の変動を効果的に低減することができる。
【００７５】
以上に説明したように、本変形例の糸貯留装置１２ｘにおいては、下流側ガイド２６ａの案内溝９１ａより下流側の糸道である下流糸道９４は、前記糸道が収束する点（収束点９８）から、糸貯留ローラ２１の回転軸線９２に沿って延びた後、屈曲して更に下流側へ延びるように構成されている。
【００７６】
これにより、収束点９８における紡績糸１０の屈曲角度Ｓを常に一定とすることができるので、紡績糸１０の張力変動を良好に抑制することができる。
【００７７】
以上に本発明の好適な実施の形態及び変形例を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。
【００７８】
下流側ガイド２６は、案内溝９１によって糸道を案内させる構成に限定されない。例えば、下流側ガイドが断面Ｃ字状の細長い案内部材を備え、この案内部材によって糸道を案内する構成に変更することができる。また、下流側ガイドが回転可能なガイドローラを備え、このガイドローラの外周面を糸が通過するように構成することができる。なお、上流側ガイド２３についても同様であり、糸道を案内する構成を種々変更することができる。
【００７９】
糸掛け部材２２と糸貯留ローラ２１は相対回転可能でなくても良い。例えば、糸貯留ローラに適宜の形状の切欠き部を形成し、この切欠き部を糸掛け部材として機能させることができる。
【００８０】
糸掛け部材２２と糸貯留ローラ２１との間にトルクを加える方法は、上記のような磁気的な手段に限らず、例えば摩擦力でも良く、電磁気的な手段でも良い。
【００８１】
糸送り装置１１（デリベリローラ３９及びニップローラ４０）を省略して、紡績装置９から紡績糸１０を一定の速度で引っ張る機能を糸貯留装置１２の糸貯留ローラ２１が兼ねるように変更することもできる。
【符号の説明】
【００８２】
１２ 糸貯留装置
２１ 糸貯留ローラ
２６ 下流側ガイド（下流側案内部）
９１ 案内溝（糸通過部）
９２ 糸貯留ローラの回転軸線
９５ 仮想平面
９６，９７ 三角形の辺
９８ 収束点
【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維機械に用いられる糸貯留装置であって、
糸を巻き付けるための糸貯留ローラと、
前記糸貯留ローラの下流側で糸を通過させる糸通過部を有する下流側案内部と、
を備え、
前記糸通過部は、前記糸貯留ローラから解舒された糸の糸道を、当該糸貯留ローラの回転軸線上の点に収束させるように配置され、
前記糸通過部より下流側の糸道である下流糸道は、前記糸道が収束する点から、前記糸貯留ローラの回転軸線に対して傾斜しつつ延びており、
前記糸貯留ローラの回転軸線を含むとともに前記繊維機械の設置面に垂直である仮想平面に、前記糸貯留ローラの端部から糸が解舒されて前記糸通過部へ至る糸道の軌跡としての円錐面と、前記下流糸道と、を平行投影した場合に、前記円錐面が前記仮想平面に形成する三角形において前記糸貯留ローラの回転軸線を挟む２つの辺のそれぞれと、前記下流糸道が前記仮想平面に形成する直線と、がなす角度が、何れも９０度以上であることを特徴とする糸貯留装置。
【請求項２】
繊維機械に用いられる糸貯留装置であって、
糸を巻き付けるための糸貯留ローラと、
前記糸貯留ローラの下流側で糸道を案内する糸通過部を有する下流側案内部と、
を備え、
前記糸通過部は、前記糸貯留ローラから解舒された糸の糸道を、当該糸貯留ローラの回転軸線上の点に収束させるように配置され、
前記糸通過部より下流側の糸道は、前記糸道が収束する点から、前記糸貯留ローラの回転軸線に沿って延びた後、屈曲して更に下流側へ延びることを特徴とする糸貯留装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の糸貯留装置であって、
前記糸貯留ローラの上流側で糸道を案内する上流側案内部を備え、
前記上流側案内部を通過する前の糸道と、当該上流側案内部と前記糸貯留ローラとの間の糸道と、がなす角度が９０度以上であることを特徴とする糸貯留装置。
【請求項４】
請求項１から３までの何れか一項に記載の糸貯留装置を備えることを特徴とする繊維機械。
【請求項５】
請求項４に記載の繊維機械としての紡績機であって、
紡績糸を生成する紡績装置と、
前記紡績糸を巻き取ってパッケージを形成するための巻取装置と、
を備え、
前記紡績装置から出た紡績糸は前記糸貯留ローラに貯留され、当該糸貯留ローラから解舒された紡績糸が前記パッケージに巻き取られるように構成されており、
前記紡績装置から出た紡績糸が前記パッケージに巻き取られるまでの糸道の屈曲角度がすべて９０度以上であり、前記糸通過部から前記パッケージまでの糸道がほぼ一直線状に構成されていることを特徴とする紡績機。
【請求項１】
繊維機械に用いられる糸貯留装置であって、
糸を巻き付けるための糸貯留ローラと、
前記糸貯留ローラの下流側で糸を通過させる糸通過部を有する下流側案内部と、
を備え、
前記糸通過部は、前記糸貯留ローラから解舒された糸の糸道を、当該糸貯留ローラの回転軸線上の点に収束させるように配置され、
前記糸通過部より下流側の糸道である下流糸道は、前記糸道が収束する点から、前記糸貯留ローラの回転軸線に対して傾斜しつつ延びており、
前記糸貯留ローラの回転軸線を含むとともに前記繊維機械の設置面に垂直である仮想平面に、前記糸貯留ローラの端部から糸が解舒されて前記糸通過部へ至る糸道の軌跡としての円錐面と、前記下流糸道と、を平行投影した場合に、前記円錐面が前記仮想平面に形成する三角形において前記糸貯留ローラの回転軸線を挟む２つの辺のそれぞれと、前記下流糸道が前記仮想平面に形成する直線と、がなす角度が、何れも９０度以上であることを特徴とする糸貯留装置。
【請求項２】
繊維機械に用いられる糸貯留装置であって、
糸を巻き付けるための糸貯留ローラと、
前記糸貯留ローラの下流側で糸道を案内する糸通過部を有する下流側案内部と、
を備え、
前記糸通過部は、前記糸貯留ローラから解舒された糸の糸道を、当該糸貯留ローラの回転軸線上の点に収束させるように配置され、
前記糸通過部より下流側の糸道は、前記糸道が収束する点から、前記糸貯留ローラの回転軸線に沿って延びた後、屈曲して更に下流側へ延びることを特徴とする糸貯留装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の糸貯留装置であって、
前記糸貯留ローラの上流側で糸道を案内する上流側案内部を備え、
前記上流側案内部を通過する前の糸道と、当該上流側案内部と前記糸貯留ローラとの間の糸道と、がなす角度が９０度以上であることを特徴とする糸貯留装置。
【請求項４】
請求項１から３までの何れか一項に記載の糸貯留装置を備えることを特徴とする繊維機械。
【請求項５】
請求項４に記載の繊維機械としての紡績機であって、
紡績糸を生成する紡績装置と、
前記紡績糸を巻き取ってパッケージを形成するための巻取装置と、
を備え、
前記紡績装置から出た紡績糸は前記糸貯留ローラに貯留され、当該糸貯留ローラから解舒された紡績糸が前記パッケージに巻き取られるように構成されており、
前記紡績装置から出た紡績糸が前記パッケージに巻き取られるまでの糸道の屈曲角度がすべて９０度以上であり、前記糸通過部から前記パッケージまでの糸道がほぼ一直線状に構成されていることを特徴とする紡績機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−１８４７５８（Ｐ２０１０−１８４７５８Ａ）
【公開日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２８６０７（Ｐ２００９−２８６０７）
【出願日】平成２１年２月１０日（２００９．２．１０）
【出願人】（０００００６２９７）村田機械株式会社 (4,916)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月１０日（２００９．２．１０）
【出願人】（０００００６２９７）村田機械株式会社 (4,916)
【Ｆターム（参考）】
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