繊維機械及びシャッター弁
【課題】簡単な構成でシャッター弁の位置を安定させることが可能な繊維機械を提供する。
【解決手段】精紡機は、複数の紡績ユニットと、前記複数の紡績ユニット間を走行可能な糸継台車と、吸引ダクト１４と、シャッター弁６０と、を備えている。吸引ダクト１４においては、糸継台車に吸引空気流を供給するための吸引空気流供給孔１４１が当該吸引ダクト１４の孔形成面１４２に形成されている。シャッター弁６０は、孔形成面１４２に回転可能に支持されるとともに、吸引空気流供給孔１４１を塞ぐことが可能な蓋部６１１，６１２，６１３，６１４が放射状に形成されている。複数の蓋部のそれぞれにおいて、孔形成面１４２側を向く面には膨らみ部６２１，６２２，６２３，６２４が形成される。前記シャッター弁６０は、その中央部が孔形成面１４２に対して接近するように弾性変形して支持されている。
【解決手段】精紡機は、複数の紡績ユニットと、前記複数の紡績ユニット間を走行可能な糸継台車と、吸引ダクト１４と、シャッター弁６０と、を備えている。吸引ダクト１４においては、糸継台車に吸引空気流を供給するための吸引空気流供給孔１４１が当該吸引ダクト１４の孔形成面１４２に形成されている。シャッター弁６０は、孔形成面１４２に回転可能に支持されるとともに、吸引空気流供給孔１４１を塞ぐことが可能な蓋部６１１，６１２，６１３，６１４が放射状に形成されている。複数の蓋部のそれぞれにおいて、孔形成面１４２側を向く面には膨らみ部６２１，６２２，６２３，６２４が形成される。前記シャッター弁６０は、その中央部が孔形成面１４２に対して接近するように弾性変形して支持されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主要には、繊維機械に関する。詳細には、当該繊維機械において、走行する作業台車に吸引空気流を供給するための構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、繊維機械においては、糸端の捕捉や糸屑の吸引除去のために真空による吸引空気流が用いられている。
【０００３】
複数の糸処理ユニットを備えた繊維機械においては、前記複数の糸処理ユニット間を走行する作業台車を備えた構成とされる場合がある。例えば、自動糸継台車を備えた繊維機械では、ある糸処理ユニットで糸切れが発生すると、前記自動糸継台車が当該糸処理ユニットの位置まで走行して糸継ぎ作業を行う。このような作業台車による作業時においても、糸端を捕捉する際には吸引空気流を用いる。
【０００４】
上記の繊維機械においては、作業台車の小型化及び軽量化などの観点から、真空源となるブロアを台車側に搭載しない構成とすることが一般的である。このような作業台車は、装置背面に設けられた吸引ダクトから吸引空気流の供給を受ける。具体的には、前記吸引ダクトには各糸処理ユニットに対応した箇所に吸引空気流供給孔が形成されており、作業台車は作業対象の糸処理ユニットの位置まで走行して停止すると当該吸引空気流供給孔から吸引空気流の供給を受けることができるように構成される。
【０００５】
上記のような繊維機械において、前記吸引空気流供給孔を常時開放していると吸引ダクト内に外気が流入して吸引力が低下してしまうため、各吸引空気流供給孔に開閉可能なシャッター弁（蓋板）を配置する構成が知られている。このシャッター弁の形状については各種提案されており、例えば特許文献１及び特許文献２は、この種のシャッター弁を備えた繊維機械を開示する。
【特許文献１】特開昭５８−１４４１３３号公報
【特許文献２】実開平２−１０２４７９号公報
【０００６】
ところで、特許文献２が指摘するように、Ｌ字形に形成された従来のシャッター弁には回転方向に制限があり、作業台車が左右どちらか一方向からしか近づくことができない。このようなＬ字形シャッター弁に対して作業台車が間違った方向から近づくと、当該Ｌ字形シャッター弁を回転させることができず、場合によってはシャッター弁を破損してしまう。近年、１つの繊維機械上に複数の作業台車を走行させる構成が採用されているが、このような繊維機械においてはシャッター弁の回転方向に制限があると各作業台車が移動できる範囲が制限されてしまうため、複数台の作業台車による作業効率を最大限に発揮させることができない。
【０００７】
この点、特許文献１又は２が開示するシャッター弁は、回転対称な形状に構成されており、左右どちらにでも回転させることができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、前記従来のＬ字形シャッター弁には、回転後の位置を安定させるためにストッパが設けられている。一方、回転対称な形状のシャッター弁にはこのようなストッパを設けることができない。シャッター弁が位置を安定させるための構造を持たない場合、吸引ダクトに吸引空気流が作用しているときは吸引空気流供給孔に吸い付けられてある程度は回転しにくくなるが、吸引ダクトに吸引空気流が作用していないときは自由に回転してしまう。このため、回転対称な形状のシャッター弁は、その位置（回転位相）が意に反してズレてしまう場合があった。シャッター弁が正規の位置からいったんズレてしまうと、当該シャッター弁を作業台車によって回転させることができなくなり、無理に回転させようとするとシャッター弁等を破損してしまうことがあった。このため、シャッター弁が勝手に動かないようにするための構成が求められていた。
【０００９】
この点、特許文献２は、シャッター弁に形成された凹部に板バネの突出部を係合する構成を開示する。これによりシャッター弁が位置決めされるので、シャッター弁が勝手に回転して位置がズレてしまうことを防ぐことができる。しかしながら、このようにシャッター弁を固定するための構成を別途設けると、部品点数が増えてコストが増大してしまう。
【００１０】
また、位置ズレを防止するために摩擦板などの回転抵抗をシャッター弁と吸引ダクトとの間に設ける構成も考えられるが、この場合も摩擦板やプランジャーを新たに設ける必要があるためコストアップにつながる。また、上記のように摩擦板を設ける構成では摩擦板による抵抗がシャッター弁に常に掛かるため、吸引ダクトに吸引空気流が作用していないときにシャッター弁の位置を保持するのに十分な摩擦抵抗とすると、吸引空気流の作用時には回転抵抗が過大になってしまう。
【００１１】
本願発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その主要な目的は、簡単な構成でシャッター弁の位置を安定させることが可能な繊維機械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】
【００１２】
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。
【００１３】
本発明の第１の観点によれば、以下の構成の繊維機械が提供される。即ち、この繊維機械は、複数の糸処理ユニットと、前記複数の糸処理ユニット間を走行可能な作業台車と、吸引ダクトと、シャッター弁と、を備える。前記吸引ダクトにおいては、前記作業台車に吸引空気流を供給するための吸引空気流供給孔が当該吸引ダクトの孔形成面に形成されている。前記シャッター弁は、前記吸引空気流供給孔を塞ぐことが可能な蓋部が放射状に複数形成されるとともに、前記孔形成面に回転可能に支持される。前記複数の蓋部のうち少なくとも何れか１つには、前記孔形成面側を向く面に膨らみ部が形成される。前記シャッター弁は、その中央部が前記孔形成面に対して接近するように弾性変形して支持されている。
【００１４】
この構成により、シャッター弁自身を弾性変形させることで、膨らみ部を孔形成面に対して押し当てることができる。これにより、膨らみ部と孔形成面との間で摩擦による回転抵抗を生じさせ、シャッター弁が自然に回転することを防止することができる。また、シャッター弁自身の弾性力を利用して膨らみ部による押圧力を得る簡単な構成なので、例えばプランジャーや摩擦板などを新たに設ける必要がなく、低コストでシャッター弁の位置を安定させる構成を実現することができる。
【００１５】
前記の繊維機械においては、前記シャッター弁は、４つの前記蓋部が等間隔に配置されて略十字形に形成されていることが好ましい。
【００１６】
即ち、シャッター弁の形状を上記のように回転対称形とすることで、左右どちらに回転させても同じように蓋部によって吸引空気流供給孔を塞ぐことができる。
【００１７】
前記の繊維機械においては、前記膨らみ部は、前記吸引空気流供給孔よりも小さく形成されているとともに、前記蓋部が前記吸引空気流供給孔を塞いだときに当該吸引空気流供給孔の内側に入るように形成されていることが好ましい。
【００１８】
これにより、蓋部によって隙間無く吸引空気流供給孔を塞ぐことができる。
【００１９】
前記の繊維機械においては、前記シャッター弁の外形輪郭は、前記吸引空気流供給孔に入った前記膨らみ部が当該吸引空気流供給孔の縁に接触したときに、当該シャッター弁が前記吸引空気流供給孔の一部を開放するように形成されていることが好ましい。
【００２０】
即ち、膨らみ部が吸引空気流供給孔の縁を乗り越えるときには大きな回転抵抗が発生するが、このときに吸引空気流供給孔の一部を開放することにより吸引空気流による蓋部の吸引力を低減し、蓋部と孔形成面との間の摩擦抵抗を低減することで、回転抵抗が過大となることを防止することができる。
【００２１】
本発明の第２の観点によれば、前記の繊維機械において使用されることを特徴とするシャッター弁が提供される。
【００２２】
このシャッター弁の中央部を繊維機械が備える吸引ダクトに取り付けることで、シャッター弁自身を弾性変形させ、膨らみ部を孔形成面に対して押し当てることができる。これにより、膨らみ部と孔形成面との間で摩擦による回転抵抗を生じさせ、シャッター弁が自然に回転することを防止することができる。また、シャッター弁自身の弾性力を利用して膨らみ部による押圧力を得る簡単な構成なので、例えばプランジャーや摩擦板などを新たに設ける必要がなく、低コストでシャッター弁の位置を安定させる構成を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
次に、本発明の一実施形態に係る繊維機械としての精紡機（紡績機）について、図面を参照して説明する。なお、本明細書において「上流」及び「下流」とは、紡績時で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。図１は本発明の一実施形態に係る精紡機の全体的な構成を示した正面図である。
【００２４】
図１に示す繊維機械としての精紡機１は、並設された多数の紡績ユニット（糸処理ユニット）２と、糸継台車（作業台車）３と、ブロアボックス４と、原動機ボックス５と、を備えている。
【００２５】
精紡機１の装置背面側には、ブロアボックス４に連結される吸引ダクト１４が設けられている。吸引ダクト１４の内部はブロアボックス４によって真空（大気圧より小さい圧力）に保たれており、精紡機１の各構成に対して吸引空気流を供給することができる。また、前記吸引ダクト１４には、各紡績ユニット２に対応する位置に図略の吸引空気流供給孔が形成されるとともに、当該吸引空気流供給孔を塞ぐためのシャッター弁６０が配置されている。
【００２６】
各紡績ユニット２は、図１に示すようにスライバ１５からパッケージ４５を形成するためのものであって、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、糸弛み取り装置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は精紡機１のフレーム６の上端近傍に設けられており、このドラフト装置７から送られてくる繊維束８を紡績装置９で紡績するように構成している。紡績装置９から排出された紡績糸１０は糸送り装置１１で送られ、後述のヤーンクリアラ５２を通過した後、巻取装置１３によって巻き取られてパッケージ４５が形成される。
【００２７】
前記糸継台車３は、紡績ユニット２が並べられる方向に走行可能な構成となっている。そして、糸切断時（後述）には、糸継ぎが必要な紡績ユニット２の位置まで走行し、紡績装置９側の上糸と、巻取装置１３側の下糸とを糸継ぎすることができるように構成されている。
【００２８】
次に、図２を参照して各紡績ユニット２の詳細な構成について説明する。図２は精紡機１の縦断面図である。
【００２９】
ドラフト装置７は、スライバ１５を延伸して繊維束８にするためのものである。このドラフト装置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を装架したミドルローラ１９、及びフロントローラ２０の４つのローラを備えている。
【００３０】
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、紡績糸１０を生成する空気式のものを採用している。
【００３１】
糸送り装置１１は、精紡機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。この構成で、紡績装置９から排出された紡績糸１０をデリベリローラ３９とニップローラ４０との間に挟んだ状態で、前記デリベリローラ３９を図示しない電動モータで回転駆動することにより、紡績糸１０を巻取装置１３側へ送るようになっている。
【００３２】
精紡機１のフレーム６の前面側であって前記糸送り装置１１よりも若干下流側の位置には、ヤーンクリアラ５２が設けられている。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を通過するように構成されている。ヤーンクリアラ５２は走行する紡績糸１０の太さ及び速度を監視し、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ユニット制御部へ送信するように構成されている。また、ヤーンクリアラ５２の近傍には、糸欠点検出時に紡績糸１０を切断するためのカッタ５７が設けられている。
【００３３】
糸弛み取り装置１２は、紡績装置９と巻取装置１３との間（紡績装置９と後述のスプライサ４３との間）の紡績糸１０の弛みを除去し、適切な張力を付与できるように構成されている。前記糸弛み取り装置１２は、弛み取りローラ２１と、糸掛け部材２２と、を主に備えている。糸弛み取り装置１２の詳細な構成については説明を省略するが、前記弛み取りローラ２１の外周に紡績糸１０を巻き付けて貯留し、貯留した糸をバッファとして機能させることで、紡績糸１０の張力の変動を吸収して糸の弛みを防止するものである。
【００３４】
巻取装置１３は、支軸７０まわりに揺動可能に支持されたクレードルアーム７１を備え、このクレードルアーム７１は、紡績糸１０を巻回するボビンを回転可能に支持できるようになっている。また巻取装置１３は、巻取ドラム７２と、トラバース装置７５と、を備えている。
【００３５】
前記巻取ドラム７２は、前記ボビンやそれに紡績糸１０を巻回し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。このトラバースガイド７６は、複数の紡績ユニット２に跨って水平に配置されるトラバースロッド７７に固定されている。この構成で、トラバースロッド７７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ことができる。
【００３６】
次に、糸継台車３について説明する。糸継台車３は、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、吸引空気流供給パイプ４７と、を備えている。糸継台車３は、精紡機１のフレーム６に設けられたレール４１上を走行するように設けられている。この構成で、ある紡績ユニット２で糸切れや糸切断が発生すると、糸継台車３は当該紡績ユニット２まで走行して停止し、糸継動作を行うように構成されている。
【００３７】
以下、糸継台車３による糸継動作について具体的に説明する。前述のように、ヤーンクリアラ５２が紡績糸１０の糸欠点を検出すると、糸欠点検出信号が前述のユニット制御部へ送信される。前記ユニット制御部は、上記糸欠点検出信号を受信すると、直ちにカッタ５７で糸を切断し、更にドラフト装置７、紡績装置９、巻取装置１３等を停止し、糸継台車３を当該紡績ユニット２の前まで走行させる。
【００３８】
また、糸継台車３が走行するレール４１と平行な方向に吸引ダクト１４が設けられており、糸継台車３は吸引空気流供給パイプ４７を吸引ダクト１４の表面（孔形成面１４２）に摺動させながら走行することができる。これにより、前記吸引空気流供給パイプ４７がシャッター弁６０を回転させて孔形成面１４２に形成された吸引空気流供給孔１４１を開放するとともに、当該吸引空気流供給孔１４１と吸引空気流供給パイプ４７とが接続されて、糸継台車３に吸引空気流の供給が開始される。なお、この点については後に具体的に説明する。
【００３９】
続いて、ユニット制御部は、当該紡績ユニット２のドラフト装置７及び紡績装置９等を再び駆動させるとともに、糸継台車３が備えたサクションパイプ４４及びサクションマウス４６による糸端の捕捉を開始させる。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から排出される上糸の糸端を、吸引空気流によって吸い込みつつ捕捉してスプライサ４３へ案内する。これと前後して、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に回転自在に支持されたパッケージ４５からの下糸の糸端を吸引空気流によって吸引しつつ捕捉してスプライサ４３へ案内する。
【００４０】
上糸と下糸がスプライサ４３に案内されると、案内された糸端同士の糸継ぎがスプライサ４３によって行われる。スプライサ４３の詳しい構成については説明しないが、例えば圧縮空気流などの流体によって糸端同士を撚り合わせる方法により糸継ぎを行う構成とすることができる。糸継ぎが終了すると、巻取装置１３による巻取りを再開させる。
【００４１】
次に、シャッター弁の構成について図３を参照して説明する。図３は、本実施形態に係るシャッター弁６０の外観斜視図である。
【００４２】
シャッター弁６０は、ある程度の弾性を備えた素材（例えばポリアミド樹脂などのプラスチック）で構成され、ほぼ平板状の部材として形成されている。図に示すように、シャッター弁６０は中央部から放射状に延びる４枚の蓋部（第１蓋部６１１、第２蓋部６１２、第３蓋部６１３、第４蓋部６１４）を有している。それぞれの蓋部の一面側には、平坦な孔閉鎖面が形成されている。また、この孔閉鎖面のほぼ中央には、他の部分よりも厚みを増した円形の膨らみ部（第１膨らみ部６２１、第２膨らみ部６２２、第３膨らみ部６２３、第４膨らみ部６２４）が突出状に形成されている。また、シャッター弁６０の中央部には、当該シャッター弁６０を孔形成面１４２に取り付けるための取付孔６３が形成されている。
【００４３】
前記各蓋部は、取付孔６３を中心とした回転対称形に形成されており、これによりシャッター弁６０が略十字形を呈する。なお、以下の説明で、便宜上蓋部及び膨らみ部を特定して説明する場合があるが、上記のようにシャッター弁６０は対称形であり４つの蓋部及び膨らみ部はすべて同じ形状であるので、シャッター弁６０を回転させることによりすべての蓋部及び膨らみ部に対して同様の説明が成り立つ。
【００４４】
次に、シャッター弁６０及び吸引空気流供給パイプ４７による吸引空気流供給孔１４１の開閉動作について説明する。
【００４５】
図２に示すように、吸引ダクト１４の糸継台車３側を向いている平坦な面（孔形成面１４２）には、吸引空気流供給孔１４１が形成されている。この吸引空気流供給孔１４１は、それぞれの紡績ユニット２の配置箇所と対応する箇所に形成されており、それぞれの吸引空気流供給孔１４１を塞ぐようにシャッター弁６０が配置される（図１参照）。
【００４６】
図４の正面図に示すように、吸引空気流供給孔１４１が使用されていない場合（即ち、吸引空気流供給孔１４１と吸引空気流供給パイプ４７とが接続されず、糸継台車３に対して吸引空気流を供給していない場合）、当該吸引空気流供給孔１４１はシャッター弁６０の第３蓋部６１３によって塞がれている。これにより、吸引ダクト１４内に外気が流入して吸引力が低下してしまうことを防止することができる。また、シャッター弁６０は、軸支ピン６４によって、当該軸支ピン６４を中心に回転可能にして孔形成面１４２上に支持されている。この構成で、糸継台車３が吸引空気流供給パイプ４７の先端で吸引ダクト１４の孔形成面１４２を摺るようにして図４の矢印の方向に移動すると、第３蓋部６１３の縁が吸引空気流供給パイプ４７によって押され、シャッター弁６０が時計回りに回転する。
【００４７】
糸継台車３は、上記のように吸引空気流供給パイプ４７を摺動させながら移動するので、並べて配置されるシャッター弁６０を次々と回転させながら目的の紡績ユニット２まで走行する。シャッター弁６０の外形輪郭は、吸引空気流供給パイプ４７が吸引空気流供給孔１４１の位置を通過することで、吸引空気流供給パイプ４７が第３蓋部６１３を押して図４の状態から９０°回転させることができるように形成されている。従って、吸引空気流供給パイプ４７が吸引空気流供給孔１４１の位置を完全に通過すると、図４の状態からシャッター弁６０が回転して、第２蓋部６１２が吸引空気流供給孔１４１を再び塞ぐことができる。これにより、吸引ダクト１４内に流入する外気を最小限に抑えることができる。
【００４８】
一方、糸継台車３は、目的の紡績ユニット２まで到着すると、シャッター弁６０が吸引空気流供給孔１４１を完全に開放した状態で（即ち、シャッター弁６０を図４の状態から４５°だけ回転させた状態で）停止することで、吸引空気流供給パイプ４７と吸引空気流供給孔１４１とを接続して吸引空気流の供給を受けることができる。なお、前述のようにシャッター弁６０は回転対称形に形成されているので、図とは反対側から吸引空気流供給パイプ４７が近づいても良いのは勿論である（この場合、シャッター弁６０は反時計回りに回転する）。
【００４９】
次に、シャッター弁６０の取付構造について図５を参照して説明する。図５（ａ）はシャッター弁６０を吸引ダクト１４に取り付ける前の様子を示した断面図、図５（ｂ）は図４のＡ−Ａ断面矢視図である。
【００５０】
図５に示すように、シャッター弁６０は膨らみ部が形成された面（孔閉鎖面）を孔形成面１４２に対面させて配置されるとともに、シャッター弁６０の取付孔６３にはスペーサ６５が挿入される。このスペーサ６５は、大径部と小径部とを有する段付き状に構成されており、当該スペーサ６５の取付孔６３に挿入される部分（小径部）の厚みｔ２は、シャッター弁６０の膨らみ部の厚みｔ１より小さくなるように構成されている。ただし、前記小径部の厚みｔ２は、シャッター弁６０の中央部の厚みよりは僅かに大きく設定されている。また、スペーサ６５は軸支ピン６４を挿通することができるように構成されており、この軸支ピン６４がスペーサ６５を介して吸引ダクト１４に対してシャッター弁６０を軸支する。スペーサ６５及び軸支ピン６４（即ち、シャッター弁６０の回転中心）は、孔形成面１４２において吸引空気流供給孔１４１の近傍に配置される。
【００５１】
そして、前記スペーサ６５を用いてシャッター弁６０を支持することにより、図５（ｂ）に示すようにシャッター弁６０が若干変形する。即ち、スペーサ６５の小径部の厚みｔ２が膨らみ部の厚みｔ１より小さいので、当該スペーサ６５の大径部によって、シャッター弁６０の中央部（回転中心側）が孔形成面１４２に対して押圧されるようにして取り付けられることになる。この結果、具体的には、第２蓋部６１２と第４蓋部６１４が反るようにして若干変形する。以上の構成で、シャッター弁６０自身の弾性力により、第２膨らみ部６２２及び第４膨らみ部６２４を吸引ダクト１４の孔形成面１４２に対して押圧することができる。これにより、膨らみ部６２２，６２４と、孔形成面１４２と、の間の摩擦力によってシャッター弁６０に回転抵抗を与え、シャッター弁６０が勝手に回転しないように保持することができる。
【００５２】
なお、図４の状態では、孔形成面１４２に対して押圧されることで回転抵抗を与えているのは、４つの膨らみ部のうち第２膨らみ部６２２と第４膨らみ部６２４のみである。即ち、図４に示すように、第１膨らみ部６２１は孔形成面１４２から図面上側にハミ出しているので、回転抵抗に関与していない。また、第３膨らみ部６２３は吸引空気流供給孔１４１の内部に入っているので、第３膨らみ部６２３と孔形成面１４２との間には摩擦抵抗が発生していない。
【００５３】
次に、蓋部によって吸引空気流供給孔１４１を塞ぐための構成について説明する。蓋部によって吸引空気流供給孔１４１を塞ごうとする場合には当該蓋部と孔形成面１４２とが密着する必要があるが、膨らみ部によって蓋部の表面（孔閉鎖面）が孔形成面１４２から浮いた状態になってしまうと、吸引空気流供給孔１４１を隙間無く塞ぐことができない。そこで本実施形態では、図４及び図６に示すように、膨らみ部は、吸引空気流供給孔１４１よりも小さく形成されているとともに、蓋部が吸引空気流供給孔を塞いだときに吸引空気流供給孔１４１内に入るように形成されている。
【００５４】
この点について図６を参照して説明する。図６は図４のＢ−Ｂ断面矢視図である。図に示すように、第３膨らみ部６２３は、吸引空気流供給孔１４１内に入ることができるように構成されている。なお、スペーサ６５の小径部の厚みｔ２はシャッター弁６０の中央部の厚みより大きく、また、当該中央部には第２膨らみ部６２２及び第４膨らみ部６２４による押圧の反力が作用するため、シャッター弁６０の中央部と孔形成面１４２の間には僅かな隙間が形成される。しかしながら、吸引ダクト１４に吸引空気流が作用している場合は、図６に示すように第３蓋部６１３が吸引空気流供給孔１４１に吸い付けられて若干変形することにより、第３蓋部６１３（孔閉鎖面）と孔形成面１４２とが密着して当該吸引空気流供給孔１４１を隙間無く塞ぐことができる。
【００５５】
なお、吸引ダクト１４に吸引空気流が作用していない場合は、前述のとおり、第２膨らみ部６２２及び第４膨らみ部６２４と、孔形成面１４２と、の間の摩擦抵抗が回転抵抗となってシャッター弁６０の位置が保持されている。これにより、吸引空気流が作用していない場合でもシャッター弁６０の位置を良好に保持することができる。一方、吸引ダクト１４に吸引空気流が作用している場合は、上記の回転抵抗に加えて、第３蓋部６１３が孔形成面１４２に対して吸い付けられることにより、第３蓋部６１３と孔形成面１４２との間での摩擦抵抗が更に生じている。このように、２つの膨らみ部６２２，６２４と、第３蓋部６１３と、によってシャッター弁６０に十分な回転抵抗が与えられているので、意に反して回転することがないようにシャッター弁６０の位置を保持することができる。
【００５６】
ところで、図４の状態から吸引空気流供給パイプ４７によってシャッター弁６０が回転されていくと、やがて、図７の拡大図に示すように第３膨らみ部６２３が吸引空気流供給孔１４１の縁を乗り越える。また、本実施形態では前述のように第１膨らみ部６２１が孔形成面１４２からハミ出しているが、シャッター弁６０が回転すると、第３膨らみ部６２３が吸引空気流供給孔１４１の縁を乗り越えるとほぼ同時に第１膨らみ部６２１が孔形成面１４２に乗り上げる。このとき、シャッター弁６０には、図４の状態で作用していた上記の回転抵抗に加えて、第３膨らみ部６２３が吸引空気流供給孔１４１の縁に乗り上げるのに抗する力（具体的には、吸引空気流供給孔１４１の部分での吸着力、シャッター弁６０の弾性力、及び膨らみ部の摩擦抵抗力）と、第１膨らみ部６２１が孔形成面１４２に乗り上げるのに抗する力と、が更に加わる。このため、シャッター弁６０の回転抵抗が過大となり易く、当該シャッター弁６０をスムーズに回転させることが困難になってしまう。
【００５７】
本実施形態では上記の課題を克服するため、膨らみ部が吸引空気流供給孔１４１の縁を乗り越えるとき（膨らみ部が吸引空気流供給孔１４１の縁に乗り上げる直前）に吸引空気流供給孔１４１を開放するように、シャッター弁６０の外形輪郭が形成されている。具体的には、それぞれの蓋部には幅が狭いクビレ部分が形成されており、図７に示すように、シャッター弁６０が回転して第３膨らみ部６２３が吸引空気流供給孔１４１の縁に接触したときに、第３蓋部６１３のクビレ部分によって吸引空気流供給孔１４１の一部が開放され、開放部８０が形成されるように構成されている。
【００５８】
このように吸引空気流供給孔１４１の一部を開放して吸引空気流をリリースすることで、第３蓋部６１３に掛かる吸引力を低減させ、第３蓋部６１３と孔形成面１４２との間に生じる摩擦抵抗を低減するとともに、第３膨らみ部６２３が吸引空気流供給孔１４１の縁を乗り越えるときの抵抗も低減することができる。発明者らの実験によれば、第３膨らみ部６２３が吸引空気流供給孔１４１を乗り越えるときのシャッター弁６０の回転抵抗は、吸引空気流をリリースしなかった場合が３．８Ｋｇ・ｃｍであったのに対し、吸引空気流をリリースした場合は２．６Ｋｇ・ｃｍに抑えることができた。このように、吸引空気流をリリースすることにより、回転抵抗が過大となってしまうことを防ぎ、シャッター弁６０をスムーズに回転させて装置の負担を低減することができる。なお、前記クビレ部分は対称形状とされているので、シャッター弁６０が図７と反対の方向に回転した場合でも同様に開放部８０を形成することができる。
【００５９】
以上に説明したように、本実施形態の精紡機１は、複数の紡績ユニット２と、前記複数の紡績ユニット２間を走行可能な糸継台車３と、吸引ダクト１４と、シャッター弁６０と、を備えている。吸引ダクト１４においては、糸継台車３に吸引空気流を供給するための吸引空気流供給孔１４１が当該吸引ダクト１４の孔形成面１４２に形成されている。シャッター弁６０は、孔形成面１４２に回転可能に支持されるとともに、吸引空気流供給孔１４１を塞ぐことが可能な蓋部が放射状に複数形成されている。複数の蓋部のそれぞれにおいて、孔形成面１４２側を向く面に膨らみ部が形成される。前記シャッター弁６０は、その中央部が孔形成面１４２に対して接近するように弾性変形して支持されている。
【００６０】
この構成により、シャッター弁６０自身を弾性変形させることで、膨らみ部を孔形成面１４２に対して押し当てることができる。これにより、膨らみ部と孔形成面１４２との間で摩擦による回転抵抗を生じさせ、シャッター弁６０が自然に回転することを防止することができる。また、シャッター弁６０自身の弾性力を利用して膨らみ部による押圧力を得る簡単な構成なので、例えばプランジャーや摩擦板などを新たに設ける必要がなく、低コストでシャッター弁６０の位置を安定させる構成を実現することができる。
【００６１】
また、本実施形態の精紡機１においては、シャッター弁６０は、４つの蓋部が等間隔に配置されて略十字形に形成されている。
【００６２】
即ち、シャッター弁６０の形状を上記のように回転対称形とすることで、左右どちらに回転させても同じように蓋部によって吸引空気流供給孔１４１を塞ぐことができる。
【００６３】
また、本実施形態の精紡機１においては、膨らみ部は、吸引空気流供給孔１４１よりも小さく形成されているとともに、蓋部が吸引空気流供給孔１４１を塞いだときに当該吸引空気流供給孔１４１の内側に入るように形成されている。
【００６４】
これにより、蓋部によって隙間無く吸引空気流供給孔１４１を塞ぐことができる。
【００６５】
また、本実施形態の精紡機１においては、シャッター弁６０の外形輪郭は、吸引空気流供給孔１４１に入った膨らみ部が当該吸引空気流供給孔１４１の縁に接触したときに、当該シャッター弁６０が吸引空気流供給孔１４１の一部を開放するように形成されている。
【００６６】
即ち、膨らみ部が吸引空気流供給孔１４１の縁を乗り越えるときには大きな回転抵抗が発生するが、このときに吸引空気流供給孔１４１の一部を開放することにより吸引空気流による蓋部の吸引力を低減し、蓋部と孔形成面１４２との間の摩擦抵抗を低減することで、回転抵抗が過大となることを防止することができる。
【００６７】
以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、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。
【００６８】
蓋部の数は４枚に限らず、３枚でも良いし、５枚以上としても良い。ただし、左右どちらにも回転できるようにするという観点からは、シャッター弁を回転対称な形状に構成することが好ましい。
【００６９】
本実施形態では、図４の第１膨らみ部６２１が孔形成面１４２からハミ出るように構成したが、吸引ダクト１４の上下幅を増やしてハミ出ないように構成することもできる。
【００７０】
前記吸引空気流をリリースする構成は省略することができる。ただし、シャッター弁６０の回転抵抗を小さくする観点からは吸引空気流のリリースを行うことが好ましい。また、クビレ部によって吸引空気流のリリースを行う構成に代えて、例えば蓋部の適宜位置に小さな貫通孔を形成することで吸引空気流のリリースを行うように変更することができる。
【００７１】
糸継台車３は、吸引空気流供給パイプ４７によってシャッター弁６０を回転する構成に代えて、シャッター弁６０を回転するための構成を別途設けても良い。
【００７２】
また、糸継台車３は吸引空気流供給パイプ４７を孔形成面１４２に対して常に摺動させる構成に代えて、例えば、通常時は吸引空気流供給パイプ４７を孔形成面１４２から離間させておき、作業対象である紡績ユニット２の位置の直前で吸引空気流供給パイプ４７と孔形成面１４２とを接触させる構成としても良い。
【００７３】
吸引空気流を供給するための作業台車としては糸継台車に限らない。例えば、満巻になったパッケージを交換するための自動玉揚台車に吸引空気流を供給する構成にも、本発明を適用することができる。
【００７４】
また、精紡機に限らず、例えば自動ワインダなどの他の繊維機械にも本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の一実施形態に係る精紡機の全体的な構成を示した正面図。
【図２】精紡機の縦断面図。
【図３】本発明の一実施形態に係るシャッター弁の外観斜視図。
【図４】シャッター弁が孔形成面に取り付けられている様子を示す正面図。
【図５】（ａ）シャッター弁を吸引ダクトに取り付ける前の様子を示す断面図。（ｂ）図４のＡ−Ａ断面矢視図。
【図６】図４のＢ−Ｂ断面矢視図。
【図７】吸引空気流のリリースの様子を示した拡大図。
【符号の説明】
【００７６】
１ 精紡機（繊維機械）
２ 紡績ユニット（糸処理ユニット）
３ 糸継台車（作業台車）
１４ 吸引ダクト
６０ シャッター弁
１４１ 吸引空気流供給孔
１４２ 孔形成面
６１１，６１２，６１３，６１４ 蓋部
６２１，６２２，６２３，６２４ 膨らみ部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主要には、繊維機械に関する。詳細には、当該繊維機械において、走行する作業台車に吸引空気流を供給するための構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、繊維機械においては、糸端の捕捉や糸屑の吸引除去のために真空による吸引空気流が用いられている。
【０００３】
複数の糸処理ユニットを備えた繊維機械においては、前記複数の糸処理ユニット間を走行する作業台車を備えた構成とされる場合がある。例えば、自動糸継台車を備えた繊維機械では、ある糸処理ユニットで糸切れが発生すると、前記自動糸継台車が当該糸処理ユニットの位置まで走行して糸継ぎ作業を行う。このような作業台車による作業時においても、糸端を捕捉する際には吸引空気流を用いる。
【０００４】
上記の繊維機械においては、作業台車の小型化及び軽量化などの観点から、真空源となるブロアを台車側に搭載しない構成とすることが一般的である。このような作業台車は、装置背面に設けられた吸引ダクトから吸引空気流の供給を受ける。具体的には、前記吸引ダクトには各糸処理ユニットに対応した箇所に吸引空気流供給孔が形成されており、作業台車は作業対象の糸処理ユニットの位置まで走行して停止すると当該吸引空気流供給孔から吸引空気流の供給を受けることができるように構成される。
【０００５】
上記のような繊維機械において、前記吸引空気流供給孔を常時開放していると吸引ダクト内に外気が流入して吸引力が低下してしまうため、各吸引空気流供給孔に開閉可能なシャッター弁（蓋板）を配置する構成が知られている。このシャッター弁の形状については各種提案されており、例えば特許文献１及び特許文献２は、この種のシャッター弁を備えた繊維機械を開示する。
【特許文献１】特開昭５８−１４４１３３号公報
【特許文献２】実開平２−１０２４７９号公報
【０００６】
ところで、特許文献２が指摘するように、Ｌ字形に形成された従来のシャッター弁には回転方向に制限があり、作業台車が左右どちらか一方向からしか近づくことができない。このようなＬ字形シャッター弁に対して作業台車が間違った方向から近づくと、当該Ｌ字形シャッター弁を回転させることができず、場合によってはシャッター弁を破損してしまう。近年、１つの繊維機械上に複数の作業台車を走行させる構成が採用されているが、このような繊維機械においてはシャッター弁の回転方向に制限があると各作業台車が移動できる範囲が制限されてしまうため、複数台の作業台車による作業効率を最大限に発揮させることができない。
【０００７】
この点、特許文献１又は２が開示するシャッター弁は、回転対称な形状に構成されており、左右どちらにでも回転させることができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、前記従来のＬ字形シャッター弁には、回転後の位置を安定させるためにストッパが設けられている。一方、回転対称な形状のシャッター弁にはこのようなストッパを設けることができない。シャッター弁が位置を安定させるための構造を持たない場合、吸引ダクトに吸引空気流が作用しているときは吸引空気流供給孔に吸い付けられてある程度は回転しにくくなるが、吸引ダクトに吸引空気流が作用していないときは自由に回転してしまう。このため、回転対称な形状のシャッター弁は、その位置（回転位相）が意に反してズレてしまう場合があった。シャッター弁が正規の位置からいったんズレてしまうと、当該シャッター弁を作業台車によって回転させることができなくなり、無理に回転させようとするとシャッター弁等を破損してしまうことがあった。このため、シャッター弁が勝手に動かないようにするための構成が求められていた。
【０００９】
この点、特許文献２は、シャッター弁に形成された凹部に板バネの突出部を係合する構成を開示する。これによりシャッター弁が位置決めされるので、シャッター弁が勝手に回転して位置がズレてしまうことを防ぐことができる。しかしながら、このようにシャッター弁を固定するための構成を別途設けると、部品点数が増えてコストが増大してしまう。
【００１０】
また、位置ズレを防止するために摩擦板などの回転抵抗をシャッター弁と吸引ダクトとの間に設ける構成も考えられるが、この場合も摩擦板やプランジャーを新たに設ける必要があるためコストアップにつながる。また、上記のように摩擦板を設ける構成では摩擦板による抵抗がシャッター弁に常に掛かるため、吸引ダクトに吸引空気流が作用していないときにシャッター弁の位置を保持するのに十分な摩擦抵抗とすると、吸引空気流の作用時には回転抵抗が過大になってしまう。
【００１１】
本願発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その主要な目的は、簡単な構成でシャッター弁の位置を安定させることが可能な繊維機械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】
【００１２】
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。
【００１３】
本発明の第１の観点によれば、以下の構成の繊維機械が提供される。即ち、この繊維機械は、複数の糸処理ユニットと、前記複数の糸処理ユニット間を走行可能な作業台車と、吸引ダクトと、シャッター弁と、を備える。前記吸引ダクトにおいては、前記作業台車に吸引空気流を供給するための吸引空気流供給孔が当該吸引ダクトの孔形成面に形成されている。前記シャッター弁は、前記吸引空気流供給孔を塞ぐことが可能な蓋部が放射状に複数形成されるとともに、前記孔形成面に回転可能に支持される。前記複数の蓋部のうち少なくとも何れか１つには、前記孔形成面側を向く面に膨らみ部が形成される。前記シャッター弁は、その中央部が前記孔形成面に対して接近するように弾性変形して支持されている。
【００１４】
この構成により、シャッター弁自身を弾性変形させることで、膨らみ部を孔形成面に対して押し当てることができる。これにより、膨らみ部と孔形成面との間で摩擦による回転抵抗を生じさせ、シャッター弁が自然に回転することを防止することができる。また、シャッター弁自身の弾性力を利用して膨らみ部による押圧力を得る簡単な構成なので、例えばプランジャーや摩擦板などを新たに設ける必要がなく、低コストでシャッター弁の位置を安定させる構成を実現することができる。
【００１５】
前記の繊維機械においては、前記シャッター弁は、４つの前記蓋部が等間隔に配置されて略十字形に形成されていることが好ましい。
【００１６】
即ち、シャッター弁の形状を上記のように回転対称形とすることで、左右どちらに回転させても同じように蓋部によって吸引空気流供給孔を塞ぐことができる。
【００１７】
前記の繊維機械においては、前記膨らみ部は、前記吸引空気流供給孔よりも小さく形成されているとともに、前記蓋部が前記吸引空気流供給孔を塞いだときに当該吸引空気流供給孔の内側に入るように形成されていることが好ましい。
【００１８】
これにより、蓋部によって隙間無く吸引空気流供給孔を塞ぐことができる。
【００１９】
前記の繊維機械においては、前記シャッター弁の外形輪郭は、前記吸引空気流供給孔に入った前記膨らみ部が当該吸引空気流供給孔の縁に接触したときに、当該シャッター弁が前記吸引空気流供給孔の一部を開放するように形成されていることが好ましい。
【００２０】
即ち、膨らみ部が吸引空気流供給孔の縁を乗り越えるときには大きな回転抵抗が発生するが、このときに吸引空気流供給孔の一部を開放することにより吸引空気流による蓋部の吸引力を低減し、蓋部と孔形成面との間の摩擦抵抗を低減することで、回転抵抗が過大となることを防止することができる。
【００２１】
本発明の第２の観点によれば、前記の繊維機械において使用されることを特徴とするシャッター弁が提供される。
【００２２】
このシャッター弁の中央部を繊維機械が備える吸引ダクトに取り付けることで、シャッター弁自身を弾性変形させ、膨らみ部を孔形成面に対して押し当てることができる。これにより、膨らみ部と孔形成面との間で摩擦による回転抵抗を生じさせ、シャッター弁が自然に回転することを防止することができる。また、シャッター弁自身の弾性力を利用して膨らみ部による押圧力を得る簡単な構成なので、例えばプランジャーや摩擦板などを新たに設ける必要がなく、低コストでシャッター弁の位置を安定させる構成を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
次に、本発明の一実施形態に係る繊維機械としての精紡機（紡績機）について、図面を参照して説明する。なお、本明細書において「上流」及び「下流」とは、紡績時で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。図１は本発明の一実施形態に係る精紡機の全体的な構成を示した正面図である。
【００２４】
図１に示す繊維機械としての精紡機１は、並設された多数の紡績ユニット（糸処理ユニット）２と、糸継台車（作業台車）３と、ブロアボックス４と、原動機ボックス５と、を備えている。
【００２５】
精紡機１の装置背面側には、ブロアボックス４に連結される吸引ダクト１４が設けられている。吸引ダクト１４の内部はブロアボックス４によって真空（大気圧より小さい圧力）に保たれており、精紡機１の各構成に対して吸引空気流を供給することができる。また、前記吸引ダクト１４には、各紡績ユニット２に対応する位置に図略の吸引空気流供給孔が形成されるとともに、当該吸引空気流供給孔を塞ぐためのシャッター弁６０が配置されている。
【００２６】
各紡績ユニット２は、図１に示すようにスライバ１５からパッケージ４５を形成するためのものであって、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、糸弛み取り装置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は精紡機１のフレーム６の上端近傍に設けられており、このドラフト装置７から送られてくる繊維束８を紡績装置９で紡績するように構成している。紡績装置９から排出された紡績糸１０は糸送り装置１１で送られ、後述のヤーンクリアラ５２を通過した後、巻取装置１３によって巻き取られてパッケージ４５が形成される。
【００２７】
前記糸継台車３は、紡績ユニット２が並べられる方向に走行可能な構成となっている。そして、糸切断時（後述）には、糸継ぎが必要な紡績ユニット２の位置まで走行し、紡績装置９側の上糸と、巻取装置１３側の下糸とを糸継ぎすることができるように構成されている。
【００２８】
次に、図２を参照して各紡績ユニット２の詳細な構成について説明する。図２は精紡機１の縦断面図である。
【００２９】
ドラフト装置７は、スライバ１５を延伸して繊維束８にするためのものである。このドラフト装置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を装架したミドルローラ１９、及びフロントローラ２０の４つのローラを備えている。
【００３０】
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、紡績糸１０を生成する空気式のものを採用している。
【００３１】
糸送り装置１１は、精紡機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。この構成で、紡績装置９から排出された紡績糸１０をデリベリローラ３９とニップローラ４０との間に挟んだ状態で、前記デリベリローラ３９を図示しない電動モータで回転駆動することにより、紡績糸１０を巻取装置１３側へ送るようになっている。
【００３２】
精紡機１のフレーム６の前面側であって前記糸送り装置１１よりも若干下流側の位置には、ヤーンクリアラ５２が設けられている。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を通過するように構成されている。ヤーンクリアラ５２は走行する紡績糸１０の太さ及び速度を監視し、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ユニット制御部へ送信するように構成されている。また、ヤーンクリアラ５２の近傍には、糸欠点検出時に紡績糸１０を切断するためのカッタ５７が設けられている。
【００３３】
糸弛み取り装置１２は、紡績装置９と巻取装置１３との間（紡績装置９と後述のスプライサ４３との間）の紡績糸１０の弛みを除去し、適切な張力を付与できるように構成されている。前記糸弛み取り装置１２は、弛み取りローラ２１と、糸掛け部材２２と、を主に備えている。糸弛み取り装置１２の詳細な構成については説明を省略するが、前記弛み取りローラ２１の外周に紡績糸１０を巻き付けて貯留し、貯留した糸をバッファとして機能させることで、紡績糸１０の張力の変動を吸収して糸の弛みを防止するものである。
【００３４】
巻取装置１３は、支軸７０まわりに揺動可能に支持されたクレードルアーム７１を備え、このクレードルアーム７１は、紡績糸１０を巻回するボビンを回転可能に支持できるようになっている。また巻取装置１３は、巻取ドラム７２と、トラバース装置７５と、を備えている。
【００３５】
前記巻取ドラム７２は、前記ボビンやそれに紡績糸１０を巻回し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。このトラバースガイド７６は、複数の紡績ユニット２に跨って水平に配置されるトラバースロッド７７に固定されている。この構成で、トラバースロッド７７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ことができる。
【００３６】
次に、糸継台車３について説明する。糸継台車３は、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、吸引空気流供給パイプ４７と、を備えている。糸継台車３は、精紡機１のフレーム６に設けられたレール４１上を走行するように設けられている。この構成で、ある紡績ユニット２で糸切れや糸切断が発生すると、糸継台車３は当該紡績ユニット２まで走行して停止し、糸継動作を行うように構成されている。
【００３７】
以下、糸継台車３による糸継動作について具体的に説明する。前述のように、ヤーンクリアラ５２が紡績糸１０の糸欠点を検出すると、糸欠点検出信号が前述のユニット制御部へ送信される。前記ユニット制御部は、上記糸欠点検出信号を受信すると、直ちにカッタ５７で糸を切断し、更にドラフト装置７、紡績装置９、巻取装置１３等を停止し、糸継台車３を当該紡績ユニット２の前まで走行させる。
【００３８】
また、糸継台車３が走行するレール４１と平行な方向に吸引ダクト１４が設けられており、糸継台車３は吸引空気流供給パイプ４７を吸引ダクト１４の表面（孔形成面１４２）に摺動させながら走行することができる。これにより、前記吸引空気流供給パイプ４７がシャッター弁６０を回転させて孔形成面１４２に形成された吸引空気流供給孔１４１を開放するとともに、当該吸引空気流供給孔１４１と吸引空気流供給パイプ４７とが接続されて、糸継台車３に吸引空気流の供給が開始される。なお、この点については後に具体的に説明する。
【００３９】
続いて、ユニット制御部は、当該紡績ユニット２のドラフト装置７及び紡績装置９等を再び駆動させるとともに、糸継台車３が備えたサクションパイプ４４及びサクションマウス４６による糸端の捕捉を開始させる。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から排出される上糸の糸端を、吸引空気流によって吸い込みつつ捕捉してスプライサ４３へ案内する。これと前後して、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に回転自在に支持されたパッケージ４５からの下糸の糸端を吸引空気流によって吸引しつつ捕捉してスプライサ４３へ案内する。
【００４０】
上糸と下糸がスプライサ４３に案内されると、案内された糸端同士の糸継ぎがスプライサ４３によって行われる。スプライサ４３の詳しい構成については説明しないが、例えば圧縮空気流などの流体によって糸端同士を撚り合わせる方法により糸継ぎを行う構成とすることができる。糸継ぎが終了すると、巻取装置１３による巻取りを再開させる。
【００４１】
次に、シャッター弁の構成について図３を参照して説明する。図３は、本実施形態に係るシャッター弁６０の外観斜視図である。
【００４２】
シャッター弁６０は、ある程度の弾性を備えた素材（例えばポリアミド樹脂などのプラスチック）で構成され、ほぼ平板状の部材として形成されている。図に示すように、シャッター弁６０は中央部から放射状に延びる４枚の蓋部（第１蓋部６１１、第２蓋部６１２、第３蓋部６１３、第４蓋部６１４）を有している。それぞれの蓋部の一面側には、平坦な孔閉鎖面が形成されている。また、この孔閉鎖面のほぼ中央には、他の部分よりも厚みを増した円形の膨らみ部（第１膨らみ部６２１、第２膨らみ部６２２、第３膨らみ部６２３、第４膨らみ部６２４）が突出状に形成されている。また、シャッター弁６０の中央部には、当該シャッター弁６０を孔形成面１４２に取り付けるための取付孔６３が形成されている。
【００４３】
前記各蓋部は、取付孔６３を中心とした回転対称形に形成されており、これによりシャッター弁６０が略十字形を呈する。なお、以下の説明で、便宜上蓋部及び膨らみ部を特定して説明する場合があるが、上記のようにシャッター弁６０は対称形であり４つの蓋部及び膨らみ部はすべて同じ形状であるので、シャッター弁６０を回転させることによりすべての蓋部及び膨らみ部に対して同様の説明が成り立つ。
【００４４】
次に、シャッター弁６０及び吸引空気流供給パイプ４７による吸引空気流供給孔１４１の開閉動作について説明する。
【００４５】
図２に示すように、吸引ダクト１４の糸継台車３側を向いている平坦な面（孔形成面１４２）には、吸引空気流供給孔１４１が形成されている。この吸引空気流供給孔１４１は、それぞれの紡績ユニット２の配置箇所と対応する箇所に形成されており、それぞれの吸引空気流供給孔１４１を塞ぐようにシャッター弁６０が配置される（図１参照）。
【００４６】
図４の正面図に示すように、吸引空気流供給孔１４１が使用されていない場合（即ち、吸引空気流供給孔１４１と吸引空気流供給パイプ４７とが接続されず、糸継台車３に対して吸引空気流を供給していない場合）、当該吸引空気流供給孔１４１はシャッター弁６０の第３蓋部６１３によって塞がれている。これにより、吸引ダクト１４内に外気が流入して吸引力が低下してしまうことを防止することができる。また、シャッター弁６０は、軸支ピン６４によって、当該軸支ピン６４を中心に回転可能にして孔形成面１４２上に支持されている。この構成で、糸継台車３が吸引空気流供給パイプ４７の先端で吸引ダクト１４の孔形成面１４２を摺るようにして図４の矢印の方向に移動すると、第３蓋部６１３の縁が吸引空気流供給パイプ４７によって押され、シャッター弁６０が時計回りに回転する。
【００４７】
糸継台車３は、上記のように吸引空気流供給パイプ４７を摺動させながら移動するので、並べて配置されるシャッター弁６０を次々と回転させながら目的の紡績ユニット２まで走行する。シャッター弁６０の外形輪郭は、吸引空気流供給パイプ４７が吸引空気流供給孔１４１の位置を通過することで、吸引空気流供給パイプ４７が第３蓋部６１３を押して図４の状態から９０°回転させることができるように形成されている。従って、吸引空気流供給パイプ４７が吸引空気流供給孔１４１の位置を完全に通過すると、図４の状態からシャッター弁６０が回転して、第２蓋部６１２が吸引空気流供給孔１４１を再び塞ぐことができる。これにより、吸引ダクト１４内に流入する外気を最小限に抑えることができる。
【００４８】
一方、糸継台車３は、目的の紡績ユニット２まで到着すると、シャッター弁６０が吸引空気流供給孔１４１を完全に開放した状態で（即ち、シャッター弁６０を図４の状態から４５°だけ回転させた状態で）停止することで、吸引空気流供給パイプ４７と吸引空気流供給孔１４１とを接続して吸引空気流の供給を受けることができる。なお、前述のようにシャッター弁６０は回転対称形に形成されているので、図とは反対側から吸引空気流供給パイプ４７が近づいても良いのは勿論である（この場合、シャッター弁６０は反時計回りに回転する）。
【００４９】
次に、シャッター弁６０の取付構造について図５を参照して説明する。図５（ａ）はシャッター弁６０を吸引ダクト１４に取り付ける前の様子を示した断面図、図５（ｂ）は図４のＡ−Ａ断面矢視図である。
【００５０】
図５に示すように、シャッター弁６０は膨らみ部が形成された面（孔閉鎖面）を孔形成面１４２に対面させて配置されるとともに、シャッター弁６０の取付孔６３にはスペーサ６５が挿入される。このスペーサ６５は、大径部と小径部とを有する段付き状に構成されており、当該スペーサ６５の取付孔６３に挿入される部分（小径部）の厚みｔ２は、シャッター弁６０の膨らみ部の厚みｔ１より小さくなるように構成されている。ただし、前記小径部の厚みｔ２は、シャッター弁６０の中央部の厚みよりは僅かに大きく設定されている。また、スペーサ６５は軸支ピン６４を挿通することができるように構成されており、この軸支ピン６４がスペーサ６５を介して吸引ダクト１４に対してシャッター弁６０を軸支する。スペーサ６５及び軸支ピン６４（即ち、シャッター弁６０の回転中心）は、孔形成面１４２において吸引空気流供給孔１４１の近傍に配置される。
【００５１】
そして、前記スペーサ６５を用いてシャッター弁６０を支持することにより、図５（ｂ）に示すようにシャッター弁６０が若干変形する。即ち、スペーサ６５の小径部の厚みｔ２が膨らみ部の厚みｔ１より小さいので、当該スペーサ６５の大径部によって、シャッター弁６０の中央部（回転中心側）が孔形成面１４２に対して押圧されるようにして取り付けられることになる。この結果、具体的には、第２蓋部６１２と第４蓋部６１４が反るようにして若干変形する。以上の構成で、シャッター弁６０自身の弾性力により、第２膨らみ部６２２及び第４膨らみ部６２４を吸引ダクト１４の孔形成面１４２に対して押圧することができる。これにより、膨らみ部６２２，６２４と、孔形成面１４２と、の間の摩擦力によってシャッター弁６０に回転抵抗を与え、シャッター弁６０が勝手に回転しないように保持することができる。
【００５２】
なお、図４の状態では、孔形成面１４２に対して押圧されることで回転抵抗を与えているのは、４つの膨らみ部のうち第２膨らみ部６２２と第４膨らみ部６２４のみである。即ち、図４に示すように、第１膨らみ部６２１は孔形成面１４２から図面上側にハミ出しているので、回転抵抗に関与していない。また、第３膨らみ部６２３は吸引空気流供給孔１４１の内部に入っているので、第３膨らみ部６２３と孔形成面１４２との間には摩擦抵抗が発生していない。
【００５３】
次に、蓋部によって吸引空気流供給孔１４１を塞ぐための構成について説明する。蓋部によって吸引空気流供給孔１４１を塞ごうとする場合には当該蓋部と孔形成面１４２とが密着する必要があるが、膨らみ部によって蓋部の表面（孔閉鎖面）が孔形成面１４２から浮いた状態になってしまうと、吸引空気流供給孔１４１を隙間無く塞ぐことができない。そこで本実施形態では、図４及び図６に示すように、膨らみ部は、吸引空気流供給孔１４１よりも小さく形成されているとともに、蓋部が吸引空気流供給孔を塞いだときに吸引空気流供給孔１４１内に入るように形成されている。
【００５４】
この点について図６を参照して説明する。図６は図４のＢ−Ｂ断面矢視図である。図に示すように、第３膨らみ部６２３は、吸引空気流供給孔１４１内に入ることができるように構成されている。なお、スペーサ６５の小径部の厚みｔ２はシャッター弁６０の中央部の厚みより大きく、また、当該中央部には第２膨らみ部６２２及び第４膨らみ部６２４による押圧の反力が作用するため、シャッター弁６０の中央部と孔形成面１４２の間には僅かな隙間が形成される。しかしながら、吸引ダクト１４に吸引空気流が作用している場合は、図６に示すように第３蓋部６１３が吸引空気流供給孔１４１に吸い付けられて若干変形することにより、第３蓋部６１３（孔閉鎖面）と孔形成面１４２とが密着して当該吸引空気流供給孔１４１を隙間無く塞ぐことができる。
【００５５】
なお、吸引ダクト１４に吸引空気流が作用していない場合は、前述のとおり、第２膨らみ部６２２及び第４膨らみ部６２４と、孔形成面１４２と、の間の摩擦抵抗が回転抵抗となってシャッター弁６０の位置が保持されている。これにより、吸引空気流が作用していない場合でもシャッター弁６０の位置を良好に保持することができる。一方、吸引ダクト１４に吸引空気流が作用している場合は、上記の回転抵抗に加えて、第３蓋部６１３が孔形成面１４２に対して吸い付けられることにより、第３蓋部６１３と孔形成面１４２との間での摩擦抵抗が更に生じている。このように、２つの膨らみ部６２２，６２４と、第３蓋部６１３と、によってシャッター弁６０に十分な回転抵抗が与えられているので、意に反して回転することがないようにシャッター弁６０の位置を保持することができる。
【００５６】
ところで、図４の状態から吸引空気流供給パイプ４７によってシャッター弁６０が回転されていくと、やがて、図７の拡大図に示すように第３膨らみ部６２３が吸引空気流供給孔１４１の縁を乗り越える。また、本実施形態では前述のように第１膨らみ部６２１が孔形成面１４２からハミ出しているが、シャッター弁６０が回転すると、第３膨らみ部６２３が吸引空気流供給孔１４１の縁を乗り越えるとほぼ同時に第１膨らみ部６２１が孔形成面１４２に乗り上げる。このとき、シャッター弁６０には、図４の状態で作用していた上記の回転抵抗に加えて、第３膨らみ部６２３が吸引空気流供給孔１４１の縁に乗り上げるのに抗する力（具体的には、吸引空気流供給孔１４１の部分での吸着力、シャッター弁６０の弾性力、及び膨らみ部の摩擦抵抗力）と、第１膨らみ部６２１が孔形成面１４２に乗り上げるのに抗する力と、が更に加わる。このため、シャッター弁６０の回転抵抗が過大となり易く、当該シャッター弁６０をスムーズに回転させることが困難になってしまう。
【００５７】
本実施形態では上記の課題を克服するため、膨らみ部が吸引空気流供給孔１４１の縁を乗り越えるとき（膨らみ部が吸引空気流供給孔１４１の縁に乗り上げる直前）に吸引空気流供給孔１４１を開放するように、シャッター弁６０の外形輪郭が形成されている。具体的には、それぞれの蓋部には幅が狭いクビレ部分が形成されており、図７に示すように、シャッター弁６０が回転して第３膨らみ部６２３が吸引空気流供給孔１４１の縁に接触したときに、第３蓋部６１３のクビレ部分によって吸引空気流供給孔１４１の一部が開放され、開放部８０が形成されるように構成されている。
【００５８】
このように吸引空気流供給孔１４１の一部を開放して吸引空気流をリリースすることで、第３蓋部６１３に掛かる吸引力を低減させ、第３蓋部６１３と孔形成面１４２との間に生じる摩擦抵抗を低減するとともに、第３膨らみ部６２３が吸引空気流供給孔１４１の縁を乗り越えるときの抵抗も低減することができる。発明者らの実験によれば、第３膨らみ部６２３が吸引空気流供給孔１４１を乗り越えるときのシャッター弁６０の回転抵抗は、吸引空気流をリリースしなかった場合が３．８Ｋｇ・ｃｍであったのに対し、吸引空気流をリリースした場合は２．６Ｋｇ・ｃｍに抑えることができた。このように、吸引空気流をリリースすることにより、回転抵抗が過大となってしまうことを防ぎ、シャッター弁６０をスムーズに回転させて装置の負担を低減することができる。なお、前記クビレ部分は対称形状とされているので、シャッター弁６０が図７と反対の方向に回転した場合でも同様に開放部８０を形成することができる。
【００５９】
以上に説明したように、本実施形態の精紡機１は、複数の紡績ユニット２と、前記複数の紡績ユニット２間を走行可能な糸継台車３と、吸引ダクト１４と、シャッター弁６０と、を備えている。吸引ダクト１４においては、糸継台車３に吸引空気流を供給するための吸引空気流供給孔１４１が当該吸引ダクト１４の孔形成面１４２に形成されている。シャッター弁６０は、孔形成面１４２に回転可能に支持されるとともに、吸引空気流供給孔１４１を塞ぐことが可能な蓋部が放射状に複数形成されている。複数の蓋部のそれぞれにおいて、孔形成面１４２側を向く面に膨らみ部が形成される。前記シャッター弁６０は、その中央部が孔形成面１４２に対して接近するように弾性変形して支持されている。
【００６０】
この構成により、シャッター弁６０自身を弾性変形させることで、膨らみ部を孔形成面１４２に対して押し当てることができる。これにより、膨らみ部と孔形成面１４２との間で摩擦による回転抵抗を生じさせ、シャッター弁６０が自然に回転することを防止することができる。また、シャッター弁６０自身の弾性力を利用して膨らみ部による押圧力を得る簡単な構成なので、例えばプランジャーや摩擦板などを新たに設ける必要がなく、低コストでシャッター弁６０の位置を安定させる構成を実現することができる。
【００６１】
また、本実施形態の精紡機１においては、シャッター弁６０は、４つの蓋部が等間隔に配置されて略十字形に形成されている。
【００６２】
即ち、シャッター弁６０の形状を上記のように回転対称形とすることで、左右どちらに回転させても同じように蓋部によって吸引空気流供給孔１４１を塞ぐことができる。
【００６３】
また、本実施形態の精紡機１においては、膨らみ部は、吸引空気流供給孔１４１よりも小さく形成されているとともに、蓋部が吸引空気流供給孔１４１を塞いだときに当該吸引空気流供給孔１４１の内側に入るように形成されている。
【００６４】
これにより、蓋部によって隙間無く吸引空気流供給孔１４１を塞ぐことができる。
【００６５】
また、本実施形態の精紡機１においては、シャッター弁６０の外形輪郭は、吸引空気流供給孔１４１に入った膨らみ部が当該吸引空気流供給孔１４１の縁に接触したときに、当該シャッター弁６０が吸引空気流供給孔１４１の一部を開放するように形成されている。
【００６６】
即ち、膨らみ部が吸引空気流供給孔１４１の縁を乗り越えるときには大きな回転抵抗が発生するが、このときに吸引空気流供給孔１４１の一部を開放することにより吸引空気流による蓋部の吸引力を低減し、蓋部と孔形成面１４２との間の摩擦抵抗を低減することで、回転抵抗が過大となることを防止することができる。
【００６７】
以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、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。
【００６８】
蓋部の数は４枚に限らず、３枚でも良いし、５枚以上としても良い。ただし、左右どちらにも回転できるようにするという観点からは、シャッター弁を回転対称な形状に構成することが好ましい。
【００６９】
本実施形態では、図４の第１膨らみ部６２１が孔形成面１４２からハミ出るように構成したが、吸引ダクト１４の上下幅を増やしてハミ出ないように構成することもできる。
【００７０】
前記吸引空気流をリリースする構成は省略することができる。ただし、シャッター弁６０の回転抵抗を小さくする観点からは吸引空気流のリリースを行うことが好ましい。また、クビレ部によって吸引空気流のリリースを行う構成に代えて、例えば蓋部の適宜位置に小さな貫通孔を形成することで吸引空気流のリリースを行うように変更することができる。
【００７１】
糸継台車３は、吸引空気流供給パイプ４７によってシャッター弁６０を回転する構成に代えて、シャッター弁６０を回転するための構成を別途設けても良い。
【００７２】
また、糸継台車３は吸引空気流供給パイプ４７を孔形成面１４２に対して常に摺動させる構成に代えて、例えば、通常時は吸引空気流供給パイプ４７を孔形成面１４２から離間させておき、作業対象である紡績ユニット２の位置の直前で吸引空気流供給パイプ４７と孔形成面１４２とを接触させる構成としても良い。
【００７３】
吸引空気流を供給するための作業台車としては糸継台車に限らない。例えば、満巻になったパッケージを交換するための自動玉揚台車に吸引空気流を供給する構成にも、本発明を適用することができる。
【００７４】
また、精紡機に限らず、例えば自動ワインダなどの他の繊維機械にも本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の一実施形態に係る精紡機の全体的な構成を示した正面図。
【図２】精紡機の縦断面図。
【図３】本発明の一実施形態に係るシャッター弁の外観斜視図。
【図４】シャッター弁が孔形成面に取り付けられている様子を示す正面図。
【図５】（ａ）シャッター弁を吸引ダクトに取り付ける前の様子を示す断面図。（ｂ）図４のＡ−Ａ断面矢視図。
【図６】図４のＢ−Ｂ断面矢視図。
【図７】吸引空気流のリリースの様子を示した拡大図。
【符号の説明】
【００７６】
１ 精紡機（繊維機械）
２ 紡績ユニット（糸処理ユニット）
３ 糸継台車（作業台車）
１４ 吸引ダクト
６０ シャッター弁
１４１ 吸引空気流供給孔
１４２ 孔形成面
６１１，６１２，６１３，６１４ 蓋部
６２１，６２２，６２３，６２４ 膨らみ部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の糸処理ユニットと、
前記複数の糸処理ユニット間を走行可能な作業台車と、
前記作業台車に吸引空気流を供給するための吸引空気流供給孔が孔形成面に形成された吸引ダクトと、
前記吸引空気流供給孔を塞ぐことが可能な蓋部が放射状に複数形成されるとともに、前記孔形成面に回転可能に支持されるシャッター弁と、
を備え、
前記複数の蓋部のうち少なくとも何れか１つには、前記孔形成面側を向く面に膨らみ部が形成されるとともに、
前記シャッター弁は、その中央部が前記孔形成面に対して接近するように弾性変形して支持されていることを特徴とする繊維機械。
【請求項２】
請求項１に記載の繊維機械であって、
前記シャッター弁は、４つの前記蓋部が等間隔に配置されて略十字形に形成されていることを特徴とする繊維機械。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の繊維機械であって、
前記膨らみ部は、前記吸引空気流供給孔よりも小さく形成されているとともに、前記蓋部が前記吸引空気流供給孔を塞いだときに当該吸引空気流供給孔の内側に入るように形成されていることを特徴とする繊維機械。
【請求項４】
請求項３に記載の繊維機械であって、
前記シャッター弁の外形輪郭は、前記吸引空気流供給孔に入った前記膨らみ部が当該吸引空気流供給孔の縁に接触したときに、当該シャッター弁が前記吸引空気流供給孔の一部を開放するように形成されていることを特徴とする繊維機械。
【請求項５】
請求項１から４までの何れか一項に記載の繊維機械において使用されることを特徴とするシャッター弁。
【請求項１】
複数の糸処理ユニットと、
前記複数の糸処理ユニット間を走行可能な作業台車と、
前記作業台車に吸引空気流を供給するための吸引空気流供給孔が孔形成面に形成された吸引ダクトと、
前記吸引空気流供給孔を塞ぐことが可能な蓋部が放射状に複数形成されるとともに、前記孔形成面に回転可能に支持されるシャッター弁と、
を備え、
前記複数の蓋部のうち少なくとも何れか１つには、前記孔形成面側を向く面に膨らみ部が形成されるとともに、
前記シャッター弁は、その中央部が前記孔形成面に対して接近するように弾性変形して支持されていることを特徴とする繊維機械。
【請求項２】
請求項１に記載の繊維機械であって、
前記シャッター弁は、４つの前記蓋部が等間隔に配置されて略十字形に形成されていることを特徴とする繊維機械。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の繊維機械であって、
前記膨らみ部は、前記吸引空気流供給孔よりも小さく形成されているとともに、前記蓋部が前記吸引空気流供給孔を塞いだときに当該吸引空気流供給孔の内側に入るように形成されていることを特徴とする繊維機械。
【請求項４】
請求項３に記載の繊維機械であって、
前記シャッター弁の外形輪郭は、前記吸引空気流供給孔に入った前記膨らみ部が当該吸引空気流供給孔の縁に接触したときに、当該シャッター弁が前記吸引空気流供給孔の一部を開放するように形成されていることを特徴とする繊維機械。
【請求項５】
請求項１から４までの何れか一項に記載の繊維機械において使用されることを特徴とするシャッター弁。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−７７５７７（Ｐ２０１０−７７５７７Ａ）
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２５０７５０（Ｐ２００８−２５０７５０）
【出願日】平成２０年９月２９日（２００８．９．２９）
【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４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月２９日（２００８．９．２９）
【出願人】（０００００６２９７）村田機械株式会社 (4,916)
【Ｆターム（参考）】
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