JP3246323B2 - 紡 機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はリング精紡機、リン
グ撚糸機等の紡機に係り、詳しくはリフティング駆動系
がスピンドル駆動系を駆動するモータと別のモータで駆
動される紡機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】リング精紡機、リング撚糸機等の紡機に
おいては、管糸形成のために機台運転中にリングレール
の昇降運動を繰り返しながら次第にリングレールを上昇
させ、それに伴ってラペットアングル等も昇降させるリ
フティング装置が採用されている。そして、フィリング
ビルディングを行う場合、リングレールが１回毎に上下
する量及び１回の巻き上げ量の変更を容易にするため
に、リフティング駆動系をローラパート及びスピンドル
駆動系と別のモータで駆動する構成の装置が提案されて
いる。しかし、ローラパート及びスピンドル駆動系とリ
フティング駆動系とは慣性モーメントが大きく異なり、
リフティング駆動系の慣性モーメントはスピンドル駆動
系の慣性モーメントよりかなり小さい。その結果、停電
時にスピンドル駆動系とリフティング駆動系のモータへ
の通電がそれぞれ同時に停止された場合、リフティング
駆動系が停止した後もスピンドル駆動系はしばらく作動
を継続する。そして、管糸の同じ位置に糸が長く巻き取
られ、再起動時に糸切れが多発したり、ワインダ工程で
の巻き返し時に輪抜けが起こるという不都合がある。

【０００３】この問題点を解消するため、実公平３−４
８２２３号公報には、ローラパート及びスピンドル駆動
系を主モータで駆動し、リフティング駆動系をリフティ
ング用モータにより駆動可能とするとともに、両駆動系
をクラッチを介して連結し、停電時のみクラッチを接続
状態にする制御機構を設けた装置が開示されている。こ
の装置では、通常運転時にはドラフトパート及びスピン
ドル駆動系は主モータにより駆動され、リフティング駆
動系はリフティング用モータにより駆動される。機台運
転中、停電により主モータ及びリフティング用モータへ
の通電が停止されると、両駆動系がクラッチにより接続
される。そして、両駆動系は各モータが惰性回転となっ
た後も、同期した状態で停止時まで駆動される。

【０００４】リング精紡機のドラフトパート駆動系は歯
車列を介して複数のドラフトローラが同期駆動されると
ともに、ドラフト率を変更する場合は歯車列を構成する
一部の歯車（チェンジギヤ）を交換して各ドラフトロー
ラの回転数比を変更するようになっている。チェンジギ
ヤの交換時にはチェンジギヤを機台の長手方向に沿って
移動させて回転軸から取り外すとともに、別のチェンジ
ギヤを機台の長手方向に沿って移動させて回転軸に嵌合
させる必要がある。そして、スピンドル駆動系を駆動す
るモータ（主モータ）が大型のため、主モータとドラフ
トパート駆動系の歯車列とを機台の同じ側端部に配設す
るとチェンジギヤ交換時の作業性が悪くなる。従って、
リング精紡機ではチェンジギヤ交換時の作業性を良くす
るために、機台の一方の端部（アウトエンド）側にスピ
ンドル駆動系を駆動する主モータが配設され、ドラフト
パート駆動系を構成する歯車列は他方の端部（ギヤエン
ド）側に配設されている。

【０００５】そして、実公平３−４８２２３号公報に開
示された装置では、リフティング用モータ及び停電時に
スピンドル駆動系の回転をリフティング駆動系に伝達す
る伝達機構はギヤエンド側に配設されている。従って、
実公平３−４８２２３号公報に開示されたリフティング
装置を備えた紡機では、図７に示すように、紡機機台６
１のアウトエンド６２側に、スピンドル駆動系及びドラ
フトパート駆動系を駆動する主モータＭと、主モータＭ
を制御する主制御装置６３とが配設されている。リフテ
ィング駆動系を駆動するリフティング用モータ６４はド
ラフトパート駆動系を構成する歯車列６５が配設された
ギヤエンド６６側に配設され、リフティング用制御装置
６６もギヤエンド６６側に配設されている。

【０００６】リフティング駆動系はスピンドル駆動系と
同期して正確に駆動する必要があり、リフティング用モ
ータ６４の制御を行う場合はフィードバックが必要とな
る。精紡機は機台の全長が長く、アウトエンド６２とギ
ヤエンド６６との間隔が大きい。従って、アウトエンド
６２側に配設された主制御装置６３でギヤエンド６６側
に配設されたリフティング用モータ６４を制御すると、
リフティング用モータ６４と主制御装置６３との間で送
受信される信号に外乱が入り易くなり、リフティング用
モータ６４を安定して動作させるのが困難となる。その
ため、リフティング用制御装置６７がリフティング用モ
ータ６４と共にギヤエンド６６側に配設されている。

【０００７】また、特開昭６０−２４６８２６号公報に
は、ドラフトパート駆動系、リフティング駆動系及びス
ピンドル駆動系をそれぞれ別個のモータで駆動する構成
の精紡機において、停電時にはバックアップ電源により
各モータを駆動して各駆動系を同期状態で停止させる装
置が開示されている。また、停電時にスピンドル駆動系
のモータは惰性回転とし、その他の駆動系のモータをバ
ックアップ電源により駆動する装置も開示されている。
これらの装置でも停電時に各駆動系が同期した状態で停
止時まで駆動される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前記実公平３−４８２
２３号公報に開示されたリフティング装置の場合は、精
紡機の運転を行うために主制御装置６３及びリフティン
グ用制御装置６７があるため、両制御装置６３，６７間
の同期が必要となり制御が複雑になるという問題があ
る。

【０００９】また、特開昭６０−２４６８２６号公報に
開示された装置では、停電対策として停電時にスピンド
ル駆動系の回転をリフティング駆動系に伝達する伝達機
構は不要となり、リフティング用モータはドラフトパー
ト駆動系の歯車列の配設側と同じ側（ギヤエンド）に設
ける必要はない。しかし、停電時にリフティング用モー
タやドラフトパート駆動用のモータをバックアップ電源
で駆動するには容量の大きなバックアップ電源を必要と
し、バックアップ電源が大型化する。そして、リフティ
ング用モータを大型のバックアップ電源とともにアウト
エンド側に配設すると、アウトエンド側の容積が大きく
なるという問題がある。

【００１０】本発明は前記の問題点に鑑みてなされたも
のであって、その第１の目的はリフティング駆動系がス
ピンドル駆動系を駆動する主モータと別のモータで駆動
される紡機において、リフティング駆動系を駆動するモ
ータを簡単な制御で精度良く駆動することができる紡機
を提供することにある。第２の目的はさらに停電時にス
ピンドル駆動系の惰性回転が停止あるいはほぼ停止する
まで、リフティング駆動系を簡単な構成でかつ通常運転
時より少ない動力消費量で作動させることができる紡機
を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明では、リフティング駆動系が
スピンドル駆動系を駆動する主モータと別のモータで駆
動される紡機であって、停電時に前記リフティング駆動
系をスピンドル駆動系の惰性回転が停止またはほぼ停止
するまで駆動する停電対策手段とリフティング用モータ
とを機台の同じ側端部に配設し、前記停電対策手段は、
前記リフティング用モータより小さな動力消費量でリフ
ティング駆動系を駆動可能な停電時用モータと、停電時
にスピンドル駆動系の惰性回転が停止あるいはほぼ停止
するまで前記停電時用モータの制御を行う制御手段と、
停電の発生を検出して前記制御手段に停電検出信号を出
力する停電検出手段と、停電時に前記停電時用モータ及
び前記制御手段に電力を供給するバッテリとを備えてい
る。

【００１２】

【００１３】

【００１４】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の発明において、ローラパート駆動系、スピンドル駆
動系及びリフティング駆動系がそれぞれ別のモータで駆
動され、ローラパート駆動系用モータ及びその制御手段
を前記リフティング用モータと同じ側端部に設けた。

【００１５】請求項１に記載の発明では、スピンドル駆
動系は主モータにより駆動され、リフティング駆動系は
主モータと別のリフティング用モータで駆動される。主
モータ及びリフティング用モータと、両モータを制御す
る制御手段は機台の同じ側端部に配設されているため、
リフティング用モータとその制御手段の配置間隔は各々
を機台の反対側に配置した場合に比較して大幅に短くな
る。そして、リフティング用モータをフィードバック制
御する際、制御手段から出力されるリフティング用モー
タの制御信号及び制御手段に入力されるスピンドル駆動
系及びリフティング駆動系の作動状態を知らせる信号に
外乱が入り難くなり、リフティング駆動系が精度良く駆
動される。

【００１６】また、機台運転中に停電が発生すると、リ
フティング用モータと同じ側端部に配設された停電対策
手段を介して、リフティング駆動系がスピンドル駆動系
の惰性回転が停止またはほぼ停止するまで駆動される。

【００１７】また、機台運転中に停電が発生すると、バ
ッテリの電力で駆動される停電時用モータにより、リフ
ティング駆動系がリフティング用モータより小さな動力
消費量で駆動される。停電時に制御手段はバッテリによ
りバックアップされるとともに、停電検出手段から出力
された停電検出信号により、停電発生を認識して停電時
用モータをスピンドル駆動系の惰性回転が停止あるいは
ほぼ停止するまで駆動する。

【００１８】請求項２に記載の発明では、ローラパート
駆動系がスピンドル駆動系あるいはリフティング駆動系
を駆動するモータと別のモータで駆動される。そして、
ローラパート駆動系用のモータ及びその制御手段をリフ
ティング用モータと同じ側端部に設けられている。従っ
て、機台のギヤエンド側に配設される部品点数が大幅に
減少し、機台がコンパクトになる。

【００１９】

【発明の実施の形態】

（第１の実施の形態）以下、本発明をラインシャフトを
正逆回転させることによりリングレール及びラペットア
ングルを昇降動する構成のリフティング装置を備えたリ
ング精紡機に具体化した第１の実施の形態を図１〜図３
に従って説明する。

【００２０】図１に示すように、精紡機機台１の一方の
端部であるアウトエンド２にはドラフトパート及びスピ
ンドル駆動系を駆動する主モータＭと、リフティング駆
動系を駆動するリフティング用モータ３とが配設されて
いる。アウトエンド２には主モータＭ及びリフティング
用モータ３を制御する制御手段としての制御装置４が配
設されている。

【００２１】図２に示すように、機台の長手方向に沿っ
て延びるドライビングシャフト５は主モータＭによりベ
ルト伝動機構６を介して回転駆動され、スピンドル７
（１錘のみ図示）はドライビングシャフト５に固定され
たチンプーリ８との間に巻き掛けられたスピンドルテー
プ９を介して回転駆動されるようになっている。主モー
タＭにはインバータ１０を介して駆動される可変速モー
タが使用されるとともに、スピンドル駆動系作動検出手
段としてのロータリエンコーダ１１が設けられている。
ローラパートとしてのドラフトパートを構成するフロン
トボトムローラ１２の回転軸１２ａはギヤエンド１３側
に配設された歯車列１４ａを介してドライビングシャフ
ト５に連結されている。また、回転軸１２ａの回転が歯
車列１４ｂ（図１に図示）を介してドラフトパートを構
成するミドルボトムローラ及びバックボトムローラ（い
ずれも図示せず）に伝達されるようになっている。主モ
ータＭ、ベルト伝動機構６、ドライビングシャフト５、
チンプーリ８、スピンドルテープ９及び歯車列１４ａ，
１４ｂによりドラフトパート及びスピンドル駆動系が構
成されている。なお、ドラフトパート及びスピンドル７
は精紡機機台１の左右両側に配設されているが、図２で
は片側のみ示している。

【００２２】図２に示すように、スピンドルレール（図
示せず）の長手方向に沿って、即ちドライビングシャフ
ト５と平行にラインシャフト１５（片側のみ図示）が回
転自在に配設されている。ラインシャフト１５にはそれ
ぞれリングレール１６及びラペットアングル１７を昇降
作動する昇降ユニット１８が所定間隔で配設されている
（１個のみ図示）。昇降ユニット１８はラインシャフト
１５に一体回転可能に嵌着固定されたねじ歯車１９と、
リングレール１６あるいはラペットアングル１７を支持
するポーカピラー２０の下部に形成されたスクリュー部
２０ａに螺合するナット体２１とを備えている。ポーカ
ピラー２０は上下方向に移動可能に機台フレーム（図示
せず）に支承されている。ナット体２１は機台フレーム
の所定高さ位置にブラケット（図示せず）を介して回転
可能に支持され、その外周に互いに噛合するねじ歯車２
１ａが一体に形成されている。リングレール１６あるい
はラペットアングル１２を支持するポーカピラー２０は
２本が隣接して設けられ、各ポーカピラー２０に対応し
て設けられたナット体２１のねじ歯車２１ａは互いに噛
合するとともに、一方のねじ歯車２１ａはねじ歯車１９
とも噛合している。なお、これらの構成は例えば特開平
２−２７７８２６号公報に開示された装置と基本的に同
様である。

【００２３】アウトエンド２側端部にはラインシャフト
駆動系を構成する回転軸２２が、両ラインシャフト１５
と平行に回転自在に配設され、回転軸２２には歯車２３
が一体回転可能に固定されている。歯車２３はリフティ
ング用モータ３の出力軸３ａに一体回転可能に固定され
た歯車２５と噛合している。リフティング用モータ３に
は例えば交流サーボモータが使用されるとともに、リン
グレール１６の位置を検出するリングレール位置検出手
段としてのロータリエンコーダ２６が装備されている。

【００２４】ラインシャフト１５のアウトエンド２側端
部と対応する位置には、回転軸２７がラインシャフト１
５と直交する状態で配設されている。回転軸２７の両端
には各ラインシャフト１５の端部に一体回転可能に固定
されたウォームホイール２８と噛合するウォーム２９が
一体回転可能に固定されている。回転軸２２にはかさ歯
車３０が一体回転可能に固定され、かさ歯車３０は回転
軸２７の中間部に一体回転可能に固定されたかさ歯車３
１と噛合している。ラインシャフト１５の端部にはリン
グレール位置検出手段としてのアブソリュートタイプの
ロータリエンコーダ３２が歯車を介して連結されてい
る。そして、リフティング用モータ３の正逆回転に伴っ
てラインシャフト１５が正逆回転駆動されるようになっ
ている。リフティング用モータ３、回転軸２２，２７、
歯車２３，２５、ウォームホイール２８、ウォーム２９
及びかさ歯車３０，３１によりラインシャフト駆動系が
構成されている。ラインシャフト１５、昇降ユニット１
８及びラインシャフト駆動系によりリングレール１６及
びラペットアングル１７を昇降させるリフティング駆動
系が構成されている。

【００２５】前記リフティング駆動系には歯車２３と噛
合する歯車３３が設けられている。歯車３３は停電時用
モータ３４の出力軸３４ａに対して電磁クラッチ３５を
介して一体回転可能に支持されている。停電時用モータ
３４にはリフティング用モータ３より動力消費（使用電
力）量が少ないものが使用されている。この実施の形態
では停電時用モータ３４として、制御装置４と同じ電圧
で駆動される正逆回転駆動可能な直流ギヤドモータが使
用されている。リフティング用モータ３の使用電力は通
常のリフティング運動を行う場合は数百Ｗ程度で、高速
でリングレール１６を上昇させる場合は１ｋＷ程度であ
る。一方、停電時用モータ３４の使用電力は数十Ｗ程度
である。電磁クラッチ３５には励磁状態で歯車３３と出
力軸３４ａとを接続する構成のものが使用されている。

【００２６】主モータＭはインバータ１０を介して、リ
フティング用モータ３はサーボドライバ３６を介してそ
れぞれ制御装置４に接続されている。制御装置４、停電
時用モータ３４、ロータリエンコーダ１１，２６，３２
及び電磁クラッチ３５は通常電源（図示せず）及びバッ
テリ３７の両者を電源として使用可能に構成され、停電
発生時に電源が通常電源からバッテリ３７に切り換えら
れるようになっている。バッテリ３７としては、例え
ば、起電力２４Ｖのバッテリが使用される。

【００２７】制御装置４は、図１に示すように、制御手
段及び演算手段としての中央処理装置（以下、ＣＰＵと
いう）３８、記憶装置３９及び入出力インタフェース４
０を備え、記憶装置３９に記憶されたプログラムに従っ
て主モータＭ、リフティング用モータ３、停電時用モー
タ３４及び電磁クラッチ３５等を制御する。制御装置４
には紡出条件等を入力する入力装置４１が接続されてい
る。制御装置４にはロータリエンコーダ１１，２６，３
２及び停電検出手段４２の出力信号が入力されるように
なっている。

【００２８】制御装置４は起動時にロータリエンコーダ
３２からの出力信号に基づいてリングレール１６の位置
を演算し、その後はロータリエンコーダ２６からの出力
信号に基づいてリングレール１６の移動量及び位置を演
算する。即ち、アブソリュートタイプのロータリエンコ
ーダ３２は起動時にリングレール１６の位置を確認する
ために使用され、運転中は使用されない。そして、制御
装置４は通常運転時、入力装置４１で入力されたリフテ
ィング条件となるリングレール１６の反転時期をリング
レール１６の移動量及び位置に基づいて演算し、リング
レール１６等が所定の昇降運動を行うようにサーボドラ
イバ３６を介してリフティング用モータ３を駆動制御す
るようになっている。

【００２９】制御装置４は停電発生時のリングレール１
６の位置により、停電時用モータ３４の回転方向を決定
するようになっている。即ち、制御装置４は停電発生時
のリングレール１６の位置が基準位置より上であればリ
ングレール１６を下降させる方向に、基準位置より下で
あればリングレール１６を上昇させる方向にリフティン
グ駆動系を駆動するように停電時用モータ３４を回転さ
せる制御信号を出力する。制御装置４は停電検出手段４
２からの停電検出信号を入力すると、電磁クラッチ３５
の励磁信号を出力するとともに、停電時用モータ３４の
駆動制御信号を出力する。制御装置４はロータリエンコ
ーダ１１の出力信号に基づいて、スピンドル駆動系の惰
性回転がほぼ停止する状態になったときに、電磁クラッ
チ３５の励磁及び停電時用モータ３４の駆動を停止させ
るようになっている。

【００３０】次に前記のように構成された装置の作用を
説明する。機台の運転に先立って、まず、紡出運転時の
スピンドル回転数、紡出長、リフト長、チェイス長等の
紡出条件データが入力装置４１により入力される。ま
た、停電時における停電時用モータ３４の回転方向を決
定するのに必要な、リングレール１６の基準位置データ
が入力装置４１により入力される。基準位置Ｌ_S として
は、例えば、停電時にリングレール１６を基準位置から
下降移動させたときに、糸が管糸の胴部（糸巻径が一定
の部分）より下の縮径部に巻き取られない状態となる位
置の下限位置が採用される。そして、機台の起動に伴い
制御装置４からの指令により、主モータＭ及びリフティ
ング用モータ３が駆動される。

【００３１】主モータＭが駆動されるとベルト伝動機構
６、ドライビングシャフト５、チンプーリ８及びスピン
ドルテープ９を介してスピンドル７が回転される。ま
た、ドライビングシャフト５の回転が歯車列１４ａを介
して回転軸１２ａに伝達されるとともに歯車列１４ｂを
介してドラフトパートが駆動される。リフティング用モ
ータ３が駆動されると回転軸２２，２７及びウォーム２
９等を介してラインシャフト１５が回転され、ねじ歯車
１９を介してナット体２１が回転される。そして、ナッ
ト体２１に螺合されたポーカピラー２０が上昇あるいは
下降移動され、リングレール１６等が昇降動される。リ
フティング用モータ３の正転時にリングレール１６等が
上昇移動され、逆転時に下降移動される。フロントボト
ムローラ１２から送り出された糸はスネルワイヤ及びト
ラベラを経てボビンに巻き取られる。

【００３２】制御装置４はロータリエンコーダ３２から
の出力信号に基づいて起動時のリングレール１６の位置
を演算し、その値に基づいてロータリエンコーダ２６の
基準値を補正する。そして、運転中はリフティング用モ
ータ３に装備されたロータリエンコーダ２６からの出力
信号に基づいてリングレール１６の移動量及び位置を演
算する。制御装置４は予め入力された１チェイスの上昇
量あるいは下降量と対応する距離だけリングレール１６
が移動した時点でリフティング用モータ３の回転方向を
変更するようにサーボドライバ３６を介してリフティン
グ用モータ３を駆動制御する。

【００３３】運転中に停電等の異常事態により通常電源
が遮断されると、主モータＭ及びリフティング用モータ
３等への通電が停止され、主モータＭ及びリフティング
用モータ３は惰性回転となる。また、通常電源が遮断さ
れると制御装置４、停電時用モータ３４、電磁クラッチ
３５及びロータリエンコーダ１１，２６，３２の電源が
バッテリ３７に切り換えられる。そして、制御装置４は
停電検出手段４２からの停電検出信号を入力すると、停
電時の制御プログラムを実行してスピンドル駆動系の惰
性回転がほぼ停止するまでリフティング駆動系を制御す
る。

【００３４】停電時のリフティング駆動系の制御は図３
のフローチャートに従って行われる。即ち、制御装置４
は停電検出手段４２から停電検出信号を入力すると、ス
テップＳ１で停電発生時のリングレール１６の位置Ｌ₀
をロータリエンコーダ２６の出力信号に基づいて演算
し、ステップＳ２で電磁クラッチ３５を励磁する。次に
制御装置４はステップＳ３で停電発生時のリングレール
１６の位置Ｌ₀ と、基準位置Ｌ_S とを比較する。そし
て、リングレール１６の位置Ｌ₀ が基準位置Ｌ_S より高
い（Ｌ₀ ＞Ｌ_S ）ときはステップＳ４に進んでリングレ
ール１６を下降させる制御信号を、また、位置Ｌ₀ が基
準位置Ｌ_S 以下の（Ｌ₀ ≦Ｌ_S ）ときはステップＳ５に
進んでリングレール１６を上昇させる制御信号をそれぞ
れサーボドライバ３６へ出力する。その結果、リングレ
ール１６は停電時用モータ３４により通常運転時より遅
い速度で所定方向に移動される。

【００３５】次に制御装置４はロータリエンコーダ１１
の出力信号に基づいてドラフトパート及びスピンドル駆
動系の作動状態、即ち惰性回転の状態を判断する。具体
的にはステップＳ６でスピンドル駆動系の惰性回転速度
を演算し、ステップＳ７で惰性回転速度が所定速度以下
か否かを判断する。スピンドル駆動系の惰性回転は次第
に遅くなり、やがて停止する。制御装置４はスピンドル
駆動系がほぼ停止する状態、即ちステップＳ６で演算し
た惰性回転速度が所定速度以下となった時点でステップ
Ｓ８に進んで、停電時用モータ３４の停止信号を出力す
るとともに、電磁クラッチ３５に消磁信号を出力して一
連の制御を終了する。その結果、リフティング駆動系へ
の駆動力が遮断されて、リフティング駆動系が停止さ
れ、少し遅れてスピンドル駆動系も停止する。スピンド
ル駆動系はリフティング駆動系の停止より少し遅れて停
止するが、リフティング駆動系が停止した後、スピンド
ル駆動系が停止するまでの間にスピンドル７が回転する
量は１回転より少ないため、リフティング駆動系が先に
停止しても支障はない。

【００３６】停電時にスピンドル駆動系の惰性回転が継
続される時間は紡出条件によって異なり、停電時用モー
タ３４が一定速度で駆動されるためその間にリングレー
ル１６が移動する距離も紡出条件によって異なる。停電
発生時からリングレール１６が単に一定方向へ移動を続
ける構成では、紡出条件及び停電発生時におけるリング
レール１６の位置によっては、リングレール１６が管糸
の糸巻付け範囲を越えた位置まで移動する場合が起こ
る。その結果、停電解消後の再起動時に支障を来した
り、ワインダ工程における巻き返し時に支障を来す。し
かし、この実施の形態では停電時用モータ３４の回転方
向、即ち停電時のリングレール１６の移動方向が停電発
生時におけるリングレール１６の位置に基づいて決定さ
れ、停電時にスピンドル駆動系の惰性回転が継続される
間に管糸に巻き取られる糸は、前記不都合が発生しない
位置に確実に巻き取られる。

【００３７】停電が解消すると、制御装置４はリングレ
ール１６の位置をロータリエンコーダ３２から演算す
る。そして、リングレール１６の停止位置が停電発生時
のチェイス外の場合は、停電発生時のチェイス運動の次
のチェイス運動におけるリングレール１６の上昇への反
転位置までリングレールを移動させた後、停電発生に伴
って中断した昇降運動を継続するようにリフティング用
モータ３を駆動制御する。リングレール１６の停止位置
が停電発生時のチェイス内の場合は、制御装置４は機台
の再起動後、停電発生に伴って中断した昇降運動を継続
するようにリフティング用モータ３を駆動制御する。

【００３８】この実施の形態は以下の効果を有する。 （イ） 主モータＭ、リフティング用モータ３及び両モ
ータＭ，３を制御する制御装置４が精紡機機台１の同じ
側端部（アウトエンド２）に配設されているため、リフ
ティング用モータ３をフィードバック制御するために必
要な信号を送る配線の長さが短くなる。その結果、制御
装置４から出力されるリフティング用モータ３の制御信
号と、制御装置４に入力されるスピンドル駆動系及びリ
フティング駆動系の作動状態を知らせる信号（ロータリ
エンコーダ１１，２６，３２の出力信号）とに外乱が入
り難くなり、リフティング駆動系を簡単な制御で精度良
く駆動できる。また、アウトエンド２とギヤエンド１３
を結ぶ配線が減って組立て工数が減少し、製造コストが
安くなる。

【００３９】（ロ） 停電時にスピンドル駆動系がほぼ
停止するまでリフティング駆動系を駆動する停電対策手
段として、リフティング駆動系とスピンドル駆動系との
間に回転伝達機構を設けずに、バッテリ３７で駆動され
るとともにリフティング用モータ３より少ない動力消費
量でリフティング駆動系を駆動する停電時用モータ３４
を設けた。その結果、リフティング駆動系とスピンドル
駆動系との間に回転伝達機構を設けた場合に比較して構
造が簡単になり、リフティング用モータ３及び停電対策
手段をアウトエンド２側に配設するのが容易となる。

【００４０】（ハ） 停電時用モータ３４が正逆回転駆
動可能に構成され、停電発生時におけるリングレール１
６の位置に基づいて停電時用モータ３４の回転方向が決
定される。その結果、スピンドル駆動系の惰性回転中に
巻き取られる糸は停電発生時に管糸に巻き取られている
糸量の多少に拘らず、機台の再起動時における糸切れを
防止し、ワインダ工程における糸の巻き返しに支障を来
さない状態で管糸に巻き取られる。

【００４１】（ニ） 停電時用モータ３４の回転方向を
決定する基準位置として、停電時にリングレール１６を
基準位置から下降移動させたときに、糸が管糸の下側縮
径部に巻き取られない状態となる位置の下限位置が採用
されている。従って、停電時にリングレール１６が基準
位置より上側に位置する場合が多くなる。その結果、停
電時用モータ３４はリングレール１６を下降させる方向
にリフティング駆動系を駆動する場合が多くなり、電力
消費量が少なくなる。

【００４２】（ホ） 停電時用モータ３４としてギャド
モータを使用しているため、回転軸２２との間に減速機
構を設ける場合に比較してコンパクトになる。 （ヘ） スピンドル駆動系の惰性回転の状態を主モータ
Ｍに設けられたロータリエンコーダ１１の出力信号に基
づいて判断するため、停電発生時におけるスピンドルの
回転速度に拘らず、リフティング駆動系をスピンドル駆
動系の惰性回転が停止するより少し前に簡単かつ確実に
停止できる。また、スピンドルの回転速度とは無関係に
停電時用モータの回転速度が変更可能であり、例えば太
番手の糸を紡出する場合は速く、細番手の糸を紡出する
場合には遅くすることができる。

【００４３】（ト） 停電時に停電時用モータ３４への
通電がスピンドル駆動系の惰性回転が完全に停止するよ
り少し前に停止されるため、スピンドル駆動系の惰性回
転の停止に伴って停電時用モータ３４を停止させる場合
より電力消費量が少なくなる。

【００４４】（チ） 停電時用モータ３４、電磁クラッ
チ３５、バッテリ３７が制御装置４と同じ側端部に配設
されているため、必要な配線の長さが短くなり、精度良
く制御できると共に、配線が減って組立て工数が減少し
製造コストが安くなる。

【００４５】（第２の実施の形態）次に第２の実施の形
態を図４に従って説明する。この実施の形態では第１の
実施の形態と異なる構成の停電対策手段がギヤエンド側
に設けられている点が第１の実施の形態と異なってい
る。従って、この実施の形態でも前記（イ）の効果を有
する。

【００４６】停電対策手段として停電時にスピンドル駆
動系の回転をリフティング駆動系に伝達する回転伝達機
構４３がギヤエンド１３側に設けられている。回転伝達
機構４３はラインシャフト１５と平行に配設された回転
軸４４の回転を両ラインシャフト１５に伝達可能な歯車
伝達機構４５と、ドライビングシャフト５の回転が歯車
列を介して伝達される回転軸４６と、その回転軸４６の
端部と歯車伝達機構４５の回転軸４４との間に配設され
たベルト伝動機構４７とを備えている。歯車伝達機構４
５は両ラインシャフト１５に対してウォーム及びウォー
ムホイールを介して連結される代わりに、かさ歯車４
８，４９を介して連結されている。ベルト伝動機構４７
は回転軸４４に設けられた電磁クラッチ５０の励磁状態
において、回転軸４６の回転を回転軸４４に伝達するよ
うになっている。電磁クラッチ５０は停電時にバッテリ
３７から電力が供給され、制御装置４の制御信号に基づ
いて励消磁制御されるようになっている。

【００４７】通常状態（非停電時）では電磁クラッチ５
０は消磁状態に保持され、精紡機機台１の運転中にスピ
ンドル駆動系の回転はリフティング駆動系に伝達されな
い。停電が発生すると、主モータＭ及びリフティング用
モータ３は惰性回転になる。電磁クラッチ５０は制御装
置４からの励磁信号により励磁され、ドライビングシャ
フト５の回転が回転伝達機構４３を介してリフティング
駆動系に伝達される。従って、電磁クラッチ５０が励磁
状態に保持されている間、リフティング駆動系はスピン
ドル駆動系と同期して駆動されて、リングレール１６は
一方向へ移動する。停電発生時におけるリングレール１
６の位置によっては、スピンドル駆動系の惰性回転中に
リングレール１６が管糸の糸巻き取り範囲を越える位置
まで移動する可能性がある。制御装置４はロータリエン
コーダ２６の出力信号に基づいてリングレール１６の位
置を演算し、リングレール１６が管糸の糸巻き取り範囲
の限界まで移動した場合は、スピンドル駆動系の惰性回
転がほぼ停止する状態になる前でも電磁クラッチ５０に
消磁信号を出力してリフティング駆動系を停止させる。
従って、スピンドル駆動系の惰性回転中に糸が管糸の糸
巻き取り範囲を越えた位置に巻き取られることはない。
また、停電時用モータ３４が不要となって消費電力が少
なくなる。

【００４８】（第３の実施の形態）次に第３の実施の形
態を図５に従って説明する。この実施の形態ではドラフ
トパート駆動系がスピンドル駆動系と別のモータで駆動
され、ドラフトパート駆動系用のモータ及びその制御手
段も主モータ等と同じ側端部（アウトエンド２）に設け
られている。ドラフトパート駆動系にはドラフト率を任
意に変更可能とするため複数（この実施の形態では２
台）の駆動モータ、即ちフロントボトムローラを駆動す
る第１のドラフト用モータ５１と、ミドルボトムローラ
以降の他のドラフトローラを駆動する第２のドラフト用
モータ５２とが設けられている。両ドラフト用モータ５
１，５２にはサーボモータが使用され、サーボドライバ
（図示せず）を介して制御装置４により制御されるよう
になっている。両ドラフト用モータ５１，５２にはドラ
フトパート駆動系の作動状態をフィードバックするロー
タリエンコーダ（図示せず）が装備されている。スピン
ドル駆動系及びリフティング駆動系は第１の実施の形態
と同じに構成されている。

【００４９】ギヤエンド１３側には停電時にドライビン
グシャフト５の回転をフロントボトムローラ１２の回転
軸１２ａに伝達するベルト伝動機構５３と、停電時に回
転軸１２ａの回転をミドルボトムローラ以降の他のドラ
フトローラに伝達する回転伝達機構５４とが配設されて
いる。ベルト伝動機構５３及び回転伝達機構５４には停
電時に接続される電磁クラッチ（図示せず）がそれぞれ
設けられ、停電発生時にのみドライビングシャフト５の
回転が回転軸１２ａに伝達され、回転軸１２ａの回転が
ミドルボトムローラ以降の他のドラフトローラに伝達さ
れる。

【００５０】従って、この実施の形態では両ドラフト用
モータ５１，５２の回転速度比を変更することにより、
面倒なチェンジギヤの交換をせずに、ドラフト率を簡単
に変更できる。そして、両ドラフト用モータ５１，５２
も他のモータと同様にアウトエンド２側に配設されて制
御装置４により制御される。従って、ドラフトパート駆
動系も制御装置４から出力される両ドラフト用モータ５
１，５２の制御信号及び制御装置４に入力されるフィー
ドバック信号に外乱が入り難くなり、ドラフトパート駆
動系も簡単な制御で精度良く駆動できる。また、停電時
にはドラフトパート駆動系がスピンドル駆動系と接続さ
れて、スピンドル駆動系の惰性回転が停止するまで同期
して駆動されるため、粗糸が過剰に引き伸ばされること
による糸切発生が防止される。

【００５１】なお、本発明は前記各実施の形態に限定さ
れるものではなく、例えば、次のように具体化してもよ
い。 （１） 第１の実施の形態において停電時用モータ３４
をスピンドル駆動系の惰性回転の停止と同時に停止させ
るようにしてもよい。この場合も（ヘ）及び（ト）を除
いて第１の実施の形態と同様の効果を発揮する。第３の
実施の形態においても停電時用モータ３４をスピンドル
駆動系の惰性回転の停止と同時に停止させるようにして
もよい。

【００５２】（２） 第１の実施の形態において停電時
用モータ３４の駆動停止時期を、主モータＭに装備され
たロータリエンコーダ１１の出力信号に基づいて決める
代わりに、停電発生検出信号が出力されてから所定時間
後に停電時用モータ３４を停止するようにする。所定時
間は紡出条件及び停電発生時のスピンドル回転速度に基
づいて設定される。この場合、停電時用モータ３４の制
御を開始した後はスピンドル駆動系の作動状態を検出す
る必要がない。

【００５３】（３） 第１の実施の形態において停電時
用モータ３４の回転方向を決定する基準位置は、停電時
にリングレール１６を基準位置から下降移動させたとき
に、糸が管糸の縮径部に巻き取られない状態となる位置
の下限位置と、リングレール１６を基準位置から上昇移
動させたときに、糸が管糸の巻付け範囲を越えない上限
位置との間であればよい。

【００５４】（４） 停電発生時におけるリングレール
１６の位置を基準位置と比較して停電時における停電時
用モータ３４の回転方向を決め、リングレール１６を停
止時まで一定方向に移動する構成に代えて、停電発生前
のチェイス運動を継続するように停電時用モータ３４を
駆動してもよい。この場合、リングレール１６はその移
動速度が遅くなるだけで所定のチェイス運動を継続する
ように移動するため、基準位置の入力が不要になるとと
もに、停電解消後に機台の運転を再開する際、リングレ
ール１６を所定の位置まで移動させる必要がない。

【００５５】（５） 停電時用モータ３４として正逆回
転可能な直流モータを使用する代わりに逆転不能な直流
モータを使用し、図６に示すように、停電時用モータ３
４と回転軸２２との間に上昇用及び下降用の２組の歯車
列５５，５６を設ける。上昇用の歯車列５５は第１の実
施の形態の歯車２３及び歯車３３で構成され、新たに下
降用の歯車列５６が付加される。歯車列５６には電磁ク
ラッチ５７を介して出力軸３４ａの回転力が伝達され
る。この装置では停電時に電磁クラッチ３５のみを励磁
すると、歯車列５６を介して回転軸２２がリングレール
１６を上昇させる方向に駆動され、電磁クラッチ５７の
みを励磁すると、歯車列５６を介して回転軸２２がリン
グレール１６を下降させる方向に駆動される。従って、
停電時用モータ３４が逆転駆動不能なモータであって
も、電磁クラッチ３５，５７の励消磁を制御装置４で制
御することによりリングレール１６の移動方向を自由に
変更でき、停電時に第１の実施の形態、（３）及び
（４）の制御を実施できる。

【００５６】（６） 第１の実施の形態において、停電
時にリングレール１６を上昇及び下降のいずれの方向に
も移動可能な構成に代えて、上昇及び下降のいずれか一
方向のみに移動可能な構成とする。そして、リングレー
ル１６が管糸の所定の巻取り範囲の境界に達したときに
は、スピンドル駆動系の惰性回転がほぼ停止する状態で
なくても、停電時用モータ３４を停止させる。この場
合、リングレール１６を下降させる方向に停電時用モー
タ３４を駆動させる方が、消費電力が少なくなる。 （７） 第２の実施の形態において、ギヤエンド側に配
設した回転伝達機構４３として、両回転軸４４，４６の
間に上昇用及び下降用の２組の歯車列を設けるととも
に、各歯車列に電磁クラッチを設ける。そして、第１の
実施の形態と同様に停電発生時におけるリングレール１
６の位置に基づいてリングレール１６を移動させる方向
を決定し、それに対応する電磁クラッチを励磁する。こ
の場合、スピンドル駆動系の惰性回転中に巻き取られる
糸は停電発生時に管糸に巻き取られている糸量の多少に
拘らず、機台の再起動時における糸切れを防止し、ワイ
ンダ工程における糸の巻き返しに支障を来さない状態で
管糸に巻き取られる。

【００５７】（８） 第３の実施の形態において、停電
時にドラフトパート駆動系をスピンドル駆動系と同期し
て駆動する手段として、ベルト伝動機構５３及び回転伝
達機構５４を設ける代わりに、両ドラフト用モータ５
１，５２に電力を供給するバックアップ用のバッテリを
設ける。そして、停電時にスピンドル駆動系の回転速度
に基づいて制御装置４で両ドラフト用モータ５１，５２
をフィードバック制御してもよい。この場合、停電時に
ドラフトパート駆動系を紡出条件に対応したドラフト比
で回転することができ、紡出糸に太さ斑が発生しない。

【００５８】（９） 第３の実施の形態において、ドラ
フトパートを１台のドラフト用モータで駆動する構成と
してもよい。この場合、ドラフト率の変更にはチェンジ
ギヤの交換が必要となるが、撚数の変更のためのチェン
ジギヤは不要となる。

【００５９】（１０） リフティング用モータ３に直流
サーボモータを使用してもよい。また、サーボモータに
代えてインバータを介して変速制御される可変速モータ
を使用するとともに、その出力軸とラインシャフト１５
との間に一対の電磁クラッチの励消磁によりラインシャ
フト１５の回転方向を変更する機構を設けてもよい。さ
らに、主モータＭとして定速度電動機を使用してもよ
い。

【００６０】（１１） スピンドル駆動系の作動状態を
検出するスピンドル駆動系作動検出手段として、ロータ
リエンコーダを主モータＭではなく主モータＭと同期し
て回転される箇所、例えばドライビングシャフト５に取
り付けてもよい。また、ロータリエンコーダに代えてタ
コジェネレータを取り付けてもよい。タコジェネレータ
を取り付けた場合は、ロータリエンコーダの場合と異な
り、電力のバックアップ無しに回転数に比例するパルス
信号が出力されるため、配線が簡単になる。また、主モ
ータにより回動される部位にドグを設け、近接スイッチ
でドグの回転を検知するようにしてもよい。

【００６１】（１２） リングレール１６の位置検出手
段としてロータリエンコーダ以外のものを使用してもよ
い。例えば、リングレールの昇降範囲の近傍に多数の永
久磁石がそのＮ極とＳ極とが交互に配列されたいわゆる
マグネットスケールを配設するとともに、その検出部を
リングレール１６に一体移動可能に固定した構成の装置
を採用してもよい。また、リニアポテンショメータを位
置検出手段として使用してもよい。ロータリエンコーダ
の取付け位置は、ラインシャフト１５の回転と同期して
回転される部品であれば、適宜の位置に取り付けてよ
い。

【００６２】（１３） スピンドル７をチンプーリ８に
巻き掛けられるスピンドルテープ９で駆動する構成に代
えて、タンゼンシャルベルトにより駆動する構成として
もよい。また、リング撚糸機に適用してもよい。

【００６３】前記各実施の形態及び変更例から把握でき
る請求項記載以外の発明について、以下にその効果とと
もに記載する。 （１） 請求項１に記載の発明において、停電対策手段
をリフティング用モータに対して機台の反対側に設け、
停電対策手段として停電時にスピンドル駆動系の回転を
リフティング駆動系に伝達する電磁クラッチを備えた回
転伝達機構を採用する。この場合、停電時に電磁クラッ
チを接続することによりリフティング駆動系をスピンド
ル駆動系と同期して駆動でき、停電時用モータが不要と
なって消費電力が少なくなる。

【００６４】（２） 請求項３に記載の発明において、
停電時用モータは正逆回転可能に構成され、制御手段は
リングレールの位置を検出するリングレール位置検出手
段の検出信号に基づいて、停電前のチェイス運動を継続
するように停電時用モータの制御を行う。この場合、停
電発生時に、管糸に巻き取られている糸量の多少に拘ら
ず、スピンドル駆動系の惰性回転が停止するまで糸が管
糸に対して、機台の再起動時に支障を来さず、かつワイ
ンダ工程での糸の巻き返しに支障を来さない状態に巻き
取られる。また、停電解消後に機台の運転を再開する
際、リングレールを所定の位置まで移動させる必要がな
い。

【００６５】（３） 請求項４に記載の発明において、
ローラパート駆動系としてのドラフトパート駆動系にド
ラフト率を任意に変更可能とするため複数の駆動モータ
を設ける。この場合、紡出条件の変更のためにドラフト
率や撚数を変更する場合、チェンジギヤの交換が不要と
なる。

【００６６】

【発明の効果】以上詳述したように請求項１及び請求項
２に記載の発明によれば、リフティング駆動系がスピン
ドル駆動系を駆動する主モータと別のモータで駆動され
る紡機において、リフティング駆動系を駆動するモータ
を簡単な制御で精度良く駆動することができる。

【００６７】また、停電時にスピンドル駆動系の惰性回
転が停止あるいはほぼ停止するまで、リフティング駆動
系を簡単な構成でかつ通常運転時より少ない動力消費量
で作動させることができる。

【００６８】請求項２に記載の発明では、機台のギヤエ
ンド側に配設される部品点数が大幅に減少し、機台がコ
ンパクトになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１の実施の形態のリング精紡機の模式図。

【図２】 同じく駆動系の概略斜視図。

【図３】 停電時の作用を示すフローチャート。

【図４】 第２の実施の形態の駆動系の概略斜視図。

【図５】 第３の実施の形態のリング精紡機の模式図。

【図６】 変更例の停電対策手段の概略斜視図。

【図７】 従来例のリング精紡機の模式図。

【符号の説明】

１…精紡機機台、２…アウトエンド、３…リフティング
用モータ、４…制御手段としての制御装置、５…スピン
ドル駆動系を構成するドライビングシャフト、１２…ロ
ーラパートとしてのドラフトパートを構成するフロント
ボトムローラ、１５…リフティング駆動系を構成するラ
インシャフト、１８…同じく昇降ユニット、２６…ロー
タリエンコーダ、３４…停電対策手段を構成する停電時
用モータ、３７…同じくバッテリ、４２…同じく停電検
出手段、４３…停電対策手段としての回転伝達機構、５
１…ローラパート駆動系用モータとしての第１のドラフ
ト用モータ、５２…同じく第２のドラフト用モータ、Ｍ
…主モータ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) D01H 13/20 D01H 1/36

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リフティング駆動系がスピンドル駆動系
   を駆動する主モータと別のモータで駆動される紡機であ
   って、停電時に前記リフティング駆動系をスピンドル駆動系の
   惰性回転が停止またはほぼ停止するまで駆動する停電対
   策手段とリフティング用モータとを機台の同じ側端部に
   配設し、 前記停電対策手段は、 前記リフティング用モータより小さな動力消費量でリフ
   ティング駆動系を駆動可能な停電時用モータと、 停電時にスピンドル駆動系の惰性回転が停止あるいはほ
   ぼ停止するまで前記停電時用モータの制御を行う制御手
   段と、 停電の発生を検出して前記制御手段に停電検出信号を出
   力する停電検出手段と、 停電時に前記停電時用モータ及び前記制御手段に電力を
   供給するバッテリとを備えている 紡機。
2. 【請求項２】 ローラパート駆動系、スピンドル駆動系
   及びリフティング駆動系がそれぞれ別のモータで駆動さ
   れ、ローラパート駆動系用モータ及びその制御手段を前
   記リフティング用モータと同じ側端部に設けた請求項１
   に記載の紡機。