JP2001187671A - 糸条巻取機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ボビンホルダの固有振動数を上げることによ
り、良好な巻姿のパッケージを高速度でかつ安定して連
続的に得ることができる糸条巻取機のボビンホルダを提
供することである。 【解決手段】 シェル部材９を有し、機枠２から水平方
向に片持式に設置された糸条巻取機のボビンホルダ１に
おいて、機枠２に面したシェル部材９の端部に、シェル
部材９の比重より小さい比重の材料で作成されたバラン
ス修正用のねじ取付部材１７を装着している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はバランス修正作業が
容易にできるボビンホルダを有する糸条巻取機に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に合成繊維等の糸条を製造するプロ
セスにおいて糸条を巻取る場合は、例えば実公平５−３
４９７号公報、特公平７-３３２０６号公報又は特公平
７−９４３０８号公報等に記載されているようなボビン
ホルダを備えた糸条巻取機が使用されている。

【０００３】該ボビンホルダは、機枠またはターレット
部材に突設された管状支持体に軸受によって支持された
駆動軸と、該駆動軸に取付けられたシェル部材と、シェ
ル部材の外周部に嵌挿されたボビン保持部材と、該シェ
ル部材の先端部に装着され、軸方向に移動してボビン保
持部材を半径方向に張り出させる作動部材と、機枠又は
ターレット部材内に設置され、駆動軸に連結されたモー
タとを備えた構成になつている。

【０００４】近年、生産性の向上等を目的として合成繊
維糸条の製造プロセスの高速化に伴なう糸条巻取機の高
速化および多山取りが可能な長尺ボビンホルダの開発が
進み、５０００〜６０００ｍ／分での巻取りが実用化さ
れ始めている。

【０００５】しかし、前記のような糸条巻取機の高速化
およびボビンホルダの長尺化においては、ボビンホルダ
の回転速度が高速になること、また、ボビンホルダが長
尺になることによってボビンホルダに発生する固有振動
数に起因する異常振動が起こり、糸条巻取機の運転に悪
影響を与えている。

【０００６】前述の固有振動数による振動を一定（基準
値）レベルにおさえるための手段として、各部品単体で
のバランス修正をバランシング装置を用いて実施してい
るが、長尺のボビンホルダにおいては長尺であるが故に
ボビンホルダを構成する部品を高精度に加工することが
難しく、特に駆動軸の曲がり、ボビンを支持するシェル
部材の肉厚変動等がありアンバランスを完全に修正する
ことは困難である。

【０００７】このため、組立てられたボビンホルダは充
分にバランス修正された状態ではなく、かかる状態でボ
ビンホルダを回転させるとアンバランスによって遠心力
が発生し、振動、騒音が非常に大きくなり通常の巻取り
ができない場合がある。

【０００８】即ち、遠心力によって軸受には過大な力が
作用し、軸受寿命の低下、更には駆動軸の破損をももた
らすことがある。また、ボビンの振動が大きくなること
により、良好な巻姿の糸条パッケージを得ることが困難
となり、糸品質の低下が避けられないことになる。

【０００９】従って、ボビンホルダのバランス修正作業
は、組み上った状態で行なうことが必要であり、例えば
実公平５-３４９７号公報、特公平７-３３２０６号公報
等に記載されているような、ボビンホルダを構成するシ
ェル部材端部の外周面および端面に予めバランス修正用
の重りを取付けるためのねじ穴を設けておき、アンバラ
ンス量を測定して該ねじ穴に修正用の重りに相当するね
じを取付けることによりバランス修正するか、前記特公
平７−３３２０６号公報に記載されているようなドリル
等でシェル部材端部の外周面および端面にアンバランス
量分に相当する穴を明けて修正している。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】このようなボビンホル
ダのバランス修正方法では、シェル部材端部の外周面お
よび端面にバランス修正用のねじを取付けるためのねじ
穴や、バランス修正用の穴加工のために加工代を含んだ
塊状の修正部を形成しなければならず、その分ボビンホ
ルダの重量が倍加されることになる。

【００１１】ボビンホルダに異常振動をもたらす固有振
動数の増減には、ボビンホルダを構成しているシェル部
材が主に関与しており、中でもシェル部材の重量によっ
て顕著に固有振動数が左右されるので、組み上げられた
ボビンホルダをバランス修正してアンバランス量が軽減
されても、前述の塊状の修正部が形成された従来のシェ
ル部材の重量に対する固有振動数には、３次危険速度を
越えた領域に上限があるため、それ以上にボビンホルダ
を高速で回転させることができないという問題がある。

【００１２】本発明の目的は、良好な巻姿の糸条パッケ
ージを高速度でかつ安定して連続的に得ることができる
ボビンホルダを有する糸条巻取機を提供することであ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに本発明の糸条巻取機は請求項１のようにシェル部材
の端部に、シェル部材の比重より小さい比重の材料で作
成されたバランス修正用のねじ取付部材を装着した構成
にしてある。

【００１４】また、本発明の糸条巻取機は請求項２のよ
うに前記シェル部材の端部に、バランス修正用のねじを
取付けるためのねじ穴と、軽量化用穴とを設けた構成に
してある。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は本発明である糸条巻取機に
おけるボビンホルダの構成の第1の実施例を示す概略断
面図である。

【００１６】ボビンホルダ１は、機枠２に突出して取付
けられた管状支持体３と、管状支持体３に軸受４、５に
よって回転自在に支持された駆動軸６と、駆動軸６の一
端に座金７とナット８によって取付けられ、管状支持体
３を包囲するように設けられたシェル部材９と、機枠２
内に配設されたモータ１０とにより構成され、駆動軸６
とモータ１０の軸１１がカップリング１２によって連結
されている。該軸１1には回転子１３が設けられてお
り、機枠２に軸受１４、１５によって回転自在に支持さ
れている。

【００１７】駆動軸６と軸１１をカップリング１２によ
って連結したが、駆動軸６と軸１１を一体物の軸（図示
せず）とした構成、駆動軸６と軸１１の間に駆動力伝達
用軸（図示せず）を介在させた構成にすることができ
る。

【００１８】シェル部材９は、その略中間部で駆動軸６
に取付けられるボス部９ａにより駆動側空洞部９ｂと先
端側空洞部９ｃとに仕切られており、駆動側空洞部９ｂ
に管状支持体３が所定の隙間を有した状態で貫入され、
先端側空洞部９ｃには作動部材であるボビン保持機構１
６が内装されている。

【００１９】また、駆動側端の外周部にはボビン当て部
９ｄが形成されており、該ボビン当て部９ｄにねじ取付
部材１７が該シェル部材９の外周部に嵌挿され該ボビン
当て部９ｄに当接するように取付けられている。

【００２０】ボビン保持機構１６は、シェル部材９の外
周部にねじ取付部材１７に当接するように嵌挿されたボ
ビン保持部材１８およびカラー１９と、シェル部材９の
先端外周部に嵌挿されたキャップ部材２０と、該キャッ
プ部材２０に取付けられたピストン部材２１と、シェル
部材９の先端内周部に取付けられた支持部材２２と、該
支持部材２２とピストン部材２１との間に設けられたば
ね２３とにより構成されており、ばね２３の付勢力によ
ってボビン保持部材１８とカラー１９がねじ取付部材１
７に向って押圧されると、ボビン保持部材１８が半径方
向に張り出してボビン５０を保持し、モータ１０の軸１
１および駆動軸６に穿設された孔３３から圧空が供給さ
れるとばね２３が圧縮されてピストン部材２１と共にキ
ャップ部材２０がシェル部材９の先端部に移動してボビ
ン５０の保持を解除するようになつている。

【００２１】ねじ取付部材１７は、外径がシェル部材９
の外周部に嵌挿されているボビン保持部材１８およびカ
ラー１９の外径寸法と略同一寸法、内径がシェル部材９
の外周部に円滑に挿入できる寸法、長さがバランス修正
用のねじ２５のねじ込み代を有する寸法でリング状に形
成されている。

【００２２】また、ねじ取付部材１７の一端面には図
２、図３に示すように外径（Ｄ1）と内径（Ｄ2）の加算
平均値を直径（Ｄ3）とする円周上にバランス修正用の
ねじ２５を取付けるためのねじ穴１７ａが８個所所定の
深さで等配に穿設されている。

【００２３】バランス修正用のねじ穴１７ａは少なくと
も３箇所あればよく、穴数は特に限定されるものではな
い。また、ねじ径はねじ取付部材１７の外周面側および
内周面側の各々に少なくとも１．０ｍｍ以上の肉部が残
るように設定するのが望ましい。また、ねじ穴１７ａは
貫通しても構わない。

【００２４】ねじ取付部材１７の材質はアルミ合金やガ
ラス繊維あるいは炭素繊維で強化された合成樹脂等のよ
うに、高速回転で生じる応力に耐えられる強度を有する
と共に、シェル部材９の材質（一般には鋼材を使用す
る。）の比重より小さい比重のものを使用する。

【００２５】ねじ取付部材１７のシェル部材９への取付
け方法は、ボビンホルダ１の加減速によってシェル部材
９とねじ取付部材１７の間にスリップが生じないように
充分な締め代で焼きばめするのが望ましい。このとき、
予めシェル部材９のボビン当て部９ｄにねじ取付部材１
７に加工されているねじ穴１７ａに対応するボルト穴９
ｅを加工しておき、両者の穴位置を合わせるようにす
る。

【００２６】また、ボビンホルダ１のバランス修正時に
重りとしてねじ取付部材１７にねじ込むバランス修正用
のねじ２５を、シェル部材９とねじ取付部材１７の固定
に兼用しても構わない。この場合、シェル部材９とねじ
取付部材１７のはめ合いはがたがなくアンバランスが生
じない隙間にする。

【００２７】前述のボビンホルダ１のバランス修正にお
いて、アンバランス量（Ｗ）が小さい場合には、バラン
ス修正用のねじ２５の長さが短くなり、ねじ取付部材１
７のねじ穴１７ａに届かず、ねじ込みが不可能であった
り、ねじ込み量が少ない場合がある。

【００２８】このような場合は、アンバランス量（Ｗ）
にねじ取付部材１７のねじ穴１７ａにねじ込み可能な長
さのねじ（Ｓ1）（図示せず）の重量を加算した重量を
有するねじ（Ｓ2）（図示せず）をねじ取付部材１７の
必要な箇所に取付けると共に、このねじ（Ｓ2）と対向
する位置（１８０゜対向位置）に、ねじ（Ｓ1）に相当
するねじを取付けてバランス修正を行なう。

【００２９】本発明の糸条巻取機は、ボビンホルダのバ
ランス修正用のねじ取付け部を図４、図５に示すような
シェル部材２８のボビン当て部２８ａから所定の長さで
塊状の重量部２８bを形成せしめ、ボビン当て部２８ａ
の端面にねじ取付部の外径（Ｄ1）とシェル部材２８の
内径（Ｄ4）の加算平均値を直径（Ｄ5）とする円周上に
バランス修正用のねじ２９を取付けるためのねじ穴２８
ｃを所定の深さに等配に穿設すると共に、重量を軽量化
するための加工穴２８ｄを所定の深さに加工した構成に
することができる。

【００３０】該ねじ取付け部の材質、形状、寸法は加工
穴２８ｄを除いて従来のボビンホルダのシェル部材と同
一である。ねじ径はねじ取付け部の外周面側および内周
面側の各々に少なくとも１．０ｍｍ以上の肉部が残るよ
うに設定するのが望ましい。また、加工穴２８ｄは、加
工工具取替えの手間を無くして作業効率の向上を図る目
的でねじ穴２８ｃの下穴と同じものにするのが望ましい
がこれに限定されるものではない。

【００３１】ねじ穴２８ｃは第１の実施例の場合と同様
に３箇所以上あればよく、加工穴２８ｄの数はねじ穴２
８ｃに干渉しない範囲で適宜設定する。該加工穴２８ｄ
は穿設された穴によってアンバランスが生じないように
シェル部材２８の中心を通る直線上に、その中心から等
しい距離で２箇所対称位置に穿設し、この２箇所の加工
穴２８ｄを１組とし、円周上においてアンバランスが生
じない組数だけ穿設する。

【００３２】前述の第１、第２の実施例におけるボビン
ホルダのバランス修正作業は、シェル部材９又はシェル
部材２８の端部に設けられたねじ穴１７ｃ、２８ｃにバ
ランス修正用のねじ２５、２９を必要に応じて必要な箇
所にねじこむ。この時、ねじ２５、２９に緩み止め剤を
塗布し運転中の緩みを防止するのが望ましい。

【００３３】また、ボビンホルダ１先端部のボビン保持
機構１６に具備されているキャップ部材２０およびモー
タ軸１1の端面３２に必要に応じて穴をあけたりしてバ
ランス修正ができることは言うまでもない。

【００３４】第１の実施例におけるボビンホルダ１を、
鋼材（比重７．８５）製のシェル部材９、アルミ合金
（比重２．７）製のねじ取付部材１７を取付けた構成に
すると、表１に示されるようにねじ取付部の重量が略１
３５ｇとなり、ボビンホルダ１の固有振動が発生する糸
条巻取速度を７０６０ｍ／分まで上げることができ、安
全率をみて６１００ｍ／分を最高使用速度とすることが
可能となった。この結果従来の最高使用速度より高速化
でき、安定した連続運転可能な実用使用速度を５６００
ｍ／分近傍とすることができた。

【００３５】第１の実施例では、ねじ取付部材１７の外
径（Ｄ１）を１０８．５ｍｍ、内径（Ｄ２）を９６ｍｍ
とし、ボビンホルダのバランス修正に必要なねじ穴１７
ａをＭ４で８個所等配に所定の深さに加工している。

【００３６】また、第２の実施例におけるシェル部材２
８のねじ取付け部にバランス修正用のねじ２９の取付け
用ねじ穴２８ｃを８個所と、軽量化のための加工穴２８
ｄを２４個所設けた構成にすると、ねじ取付け部の重量
が略３００ｇとなり、ボビンホルダの固有振動が発生す
る糸条巻取速度を６９９５ｍ／分まで上げることがで
き、安全率をみて６０３５ｍ／分を最高使用速度とする
ことが可能となった。この結果従来の最高使用速度より
高速化でき、安定した連続運転可能な実用使用速度を５
５３５ｍ／分近傍とすることができた。

【００３７】第２の実施例では、重量部２８ｂの外径
（Ｄ1）を１０８．５ｍｍ、内径（Ｄ4）を９０ｍｍと
し、ボビンホルダのバランス修正に必要なねじ穴２８ｃ
をＭ６で８個所等配に所定の深さに加工し、加工穴２８
ｄを前記Ｍ６ねじ穴２８ｃの下穴で１２組、即ち２４個
所所定の深さで穿設している。この加工穴２８ｄを図６
のように全てねじ穴２８ｃにしても前述と略同等の軽量
効果を得ることができる。

【００３８】これに対し、従来のボビンホルダは、シェ
ル部材２８の一端面に形成されているねじ取付け部にバ
ランス修正用のねじ２９を取付けるためのねじ径６ｍｍ
（Ｍ６）のねじ穴がＭ６で８箇所加工されている。この
場合のねじ取付け部における重量は略３９３ｇである。

【００３９】このような従来のボビンホルダの場合、糸
条巻取速度が６９６０ｍ／分近傍において固有振動が発
生するためこの付近で糸条巻取機に異常振動が生じ糸条
の巻取に支障が生じる。そのために最高使用速度を所定
の安全率をみて６０００ｍ／分としているが、この最高
使用速度では往々にしてボビンホルダ等に異常振動が生
じて、良好な巻姿のパッケージが得られなかったり、糸
切れが発生したりして安定した運転ができないために実
用的には安定した使用速度である５５００ｍ／分近傍で
運転されている。

【００４０】

【発明の効果】本発明の糸条巻取機のボビンホルダは、
請求項１のようにシェル部材の端部に、シェル部材の比
重より小さい比重の材料で作成されたバランス修正用の
ねじ取付部材を装着しているので、前記シェル部材のバ
ランス修正部の重量が軽減されてボビンホルダ全体が軽
量化される。

【００４１】ボビンホルダの軽量化によって固有振動数
を上げることができるので、６０００ｍ／分を越えての
高速化が可能になり、５６００ｍ／分近傍で安定した運
転ができると共に良好な巻姿のパッケージを安定して連
続的に得ることができる。

【００４２】また、請求項２のようにシェル部材の端部
にバランス修正用のねじを取付けるためのねじ穴と軽量
化用穴とを設けるようにしてもバランス修正部の重量が
軽滅されるので５５３５ｍ／分近傍で安定した運転がで
きると共に良好な巻姿のパッケージを安定して連続的に
得ることができる。

【００４３】さらに、従来のボビンホルダでは、６００
０ｍ／分近傍から基準値を越える振動が急激に増加する
のでこれを抑制するためのバランス修正作業に多大の時
間を要し、糸条巻取機の生産能率の低下が避けられなか
つたが、前記のように最高使用速度が６０００ｍ／分を
越えて高速化できることにより６０００ｍ／分近傍では
基準値を越える振動は発生しないので、バランス修正作
業に掛る時間が低滅され前記糸条巻取機の生産能率の低
下も解消される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のボビンホルダの第１の実施例を示す
概略断面図である。

【図２】 図１におけるＡ部詳細図である。

【図３】 図１におけるＩ−Ｉ矢視図である。

【図４】 本発明のボビンホルダの第２の実施例のシェ
ル部材端部を示す概略断面図である。

【図５】 図４におけるＩＩ−ＩＩ矢視図である。

【図６】 図４のＩＩ−ＩＩ矢視図における別の実施例
を示す概略図である。

【図７】 従来のバランス修正用ねじ穴の配置を示す概
略図である。

【符号の説明】

１ ボビンホルダ ２ 機枠 ３ 管状支持体 ４、５、１４、１５ 軸受 ６ 駆動軸 ７ 座金 ８ ナット ９、２８ シェル部材 １０ モータ １１ 軸 １２ カップリング １３ 回転子 １６ ボビン保持機構 １７ ねじ取付部材 １８ ボビン保持部材 １９ カラー ２０ キャップ部材 ２１ ピストン ２２ 支持部材 ２３ バネ ２５、２９ ねじ ３２ 端面 ３３ 孔 ５０ ボビン ９ａ ボス部 ９ｂ 駆動側空洞部 ９ｃ 先端側空洞部 ９ｄ、２８ａ ボビン当て部 ９ｅ ボルト穴 １７ａ、２８ｃ ねじ穴 ２８ｂ 重量部 ２８ｄ 加工穴

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機枠又はターレット部材に装着された管
   状支持体に回転自在に支持された駆動軸と、前記駆動軸
   に取付けられたシェル部材と、シェル部材の外周部に嵌
   挿されたボビン保持部材およびカラーと、前記シェル部
   材の先端部に装着され、軸方向に移動してボビン保持部
   材を半径方向に張り出させるボビン保持機構とを備え、
   バランス修正をバランス修正用ねじの取付けによって行
   なうボビンホルダを有する糸条巻取機において、前記シ
   ェル部材の端部に、シェル部材の比重より小さい比重の
   材料で作成されたバランス修正用のねじ取付部材を装着
   せしめたことを特徴とする糸条巻取機。
2. 【請求項２】 機枠又はターレット部材に装着された支
   持フレームに回転自在に支持された駆動軸と、前記駆動
   軸に取付けられたシェル部材と、シェル部材の外周部に
   嵌挿されたボビン保持部材およびカラーと、前記シェル
   部材の先端部に装着され、軸方向に移動してボビン保持
   部材を半径方向に張り出させる作動部材とを備え、バラ
   ンス修正をねじの取付けによって行なうボビンホルダを
   有する糸条巻取機において、前記シェル部材の端部に、
   バランス修正用のねじを取付けるためのねじ穴と、軽量
   化用穴とを設けたことを特徴とする糸条巻取機。