JPH0274633A - 紡績用回転リングの軸承装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、紡績用回転リングの軸承装置に関す〔従来の
技術及びその課題〕 従来より、紡績用回転リングのリング回転体を回転自在
に支持する軸承装置として、摺動面を有するスライドリ
ングを用いたもの（特公昭５４−１５９３４号公報）、
圧縮空気を噴射することによって空気軸受としたもの（
特公昭５４−１３５２８号公報）、及び、ボールベアリ
ングを用いたもの（特開昭５６−６８１１９号公報）な
どが存在する。

しかし、これら従来の軸承装置では、機台の停止により
スピンドルの回転速度が低下し停止した場合において、
リング回転体は慣性モーメントによって暫く惰性回転を
行うため回転速度の低下がスピンドルよりも遅れてオー
バーランし、このため捲き戻し現象によるスナールが発
生し、このスナールが再始動時に糸切れの原因となる問
題があった。

これを防止するためには、段階的にスピンドルの回転を
下げ、紡糸張力とトラベラ−のトルクを緩和しリング回
転体の回転速度の低下を待って機台の停止を行うという
、時間と手数の掛かる不便さが有った。

また、近年においては、特に高速回転が可能な紡績用回
転リングが要望されているが、高速紡出時にリング回転
体の回転速度がスピンドルの回転に比例して上昇しトラ
ベラ−と同速化すると、紡糸張力変動を回転トルクに吸
収転換することによる消極回転リング特有の紡糸張力コ
ントロール作用が失われ、その慣性によって紡糸張力変
動を吸収できなくなり、紡糸は巻き取り速度の変化に伴
って激しい張力変動を反復するので、繊維の品種によっ
ては、毛羽発生、シゴキネップ、その他糸質の低下を招
来することがあった。

本発明は、上述の問題に鑑み、リング回転体の高速回転
が可能であり、且つリング回転体の回転速度を制御して
オーバーランを防止することが可能な紡績用回転リング
の軸承装置を提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上述の課題を解決するため、紡績用回転リン
グのリング回転体をホルダーによって回転自在に軸承す
るための軸承装置であって、前記リング回転体及び前記
ホルダーに環状の磁石がそれぞれ設けられ、リング回転
体側の磁石とホルダー側の磁石とは互いに同極同士が対
抗するように、且つ、互いに間隙を有することが可能な
ように配置されており、ホルダー側の磁石の内の、軸方
向への分力を生じさせる部分の少なくとも一部の磁石が
電磁石からなることを特徴として構成される。

〔作　用］ リング回転体側の磁石とホルダー側の磁石とは互いに反
発し、これによって互いの磁石は非接触状態となってこ
こに磁気軸受が形成される。

ホルダー側の磁石の内の、軸方向への分力を生じさせる
部分の少なくとも一部の磁石が電磁石から構成されてお
り、この電磁石に流れる電流の大きさ又は方向を制御す
ることによって、リング回転体の軸方向すなわちリング
回転体の上下方向の電磁浮上刃が変化し、リング回転体
は、電磁浮上刃の弱くなった方向又は電磁吸着力が発生
した方向へ移動し、リング回転体側の磁石とホルダー側
の磁石とは、直接に、又はそれらの表面に設けられた摺
動部材などを介して間接的に、接触する。

これによってブレーキ力が発生し、リング回転体の回転
速度が制御される。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図において、リング回転体１は、トラベラ−２１が
摺動回転するリングフランジ部２ａを有するフランジロ
ータ２に、下部ローター３が螺子部２ｂにおいて螺子結
合することによって一体化して構成されている。下部ロ
ーター３は、アルミ合金、銅合金、ステンレス鋼、炭素
系素材など非磁性の金属材料、又は合成樹脂材料などか
らなっており、リングフランジ部２ａ及びトラベラ−２
１が磁化されることが防止されている。

リング回転体１は、軸承装置Ｇによってホルダー７に回
転自在に支持されており、ホルダー７はリングレール２
３の取りつけ穴２３ａに嵌入した状態でビス２５により
固定されている。

軸承装置Ｇは、次のように構成されている。

リング回転体１の側には、下部ローター３に形成された
凹溝３ａに、２個の環状の永久磁石１１１２が、スペー
サ１５ａ、１５ｂを介して取りつけられている。これら
の永久磁石１１．１２には、その半径方向の先端外周部
に、軸心に対してほぼ４５度の角度を有したテーパ面１
１ａ、１２ａが形成されており、これらテーパ面１１ａ
、１２ａの磁極はＮ極に形成されている。

スペーサ１５ｂは、永久磁石１１．１２の磁力が外部、
特にリングフランジ部２ａやトラベラ−２１に漏洩して
悪影響を与えないように磁気遮蔽するためのものである
。

ホルダー７は、ホルダー本体８と蓋体９とが、螺子部８
ａにおいて螺子結合することによって一体化して構成さ
れている。

ホルダー７の側には、ホルダー７に形成された凹部７ａ
に、環状の永久磁石１３及び環状の電磁石１４が、スペ
ーサ１６を介して取りつけられている。

これらの永久磁石１３及び電磁石１４には、その半径方
向の内周部に、軸心に対してほぼ４５度の角度を有した
テーバ面１３ａ、１４ａが略■字状の溝を構成するよう
に形成されており、これらテーパ面１３ａ、１４ａと上
述のテーパ面１１ａ。

１２ａとは、それぞれが互いに対抗し、且つ適当な間隙
を有することが可能なように配置されている。

テーパ面１３ａの磁極は上述のテーパ面１１ａと同じＮ
極に形成され、また、電磁石１４のテーパ面１４ａの磁
極は、電磁石１４にリード線１４ｂに通常方向の電流を
流すことによってＮ極に形成され、その磁極の強さを調
整することが可能となっている。

電磁石■４は、断面が円形又は扇形で柱状の鉄芯にコイ
ルを巻いて構成した多数の柱状電磁石を、それぞれの一
方の磁極がテーパ面１４ａを構成する環状の磁性板に密
着した状態でホルダー７の凹部７ａに周方向に沿って配
列した構造とし、又は、テーパ面１４ａを有した円柱状
の鉄芯にコイルを巻いたものを凹部７ａに装着した構造
などとすることができる。

これら永久磁石１１，１２．１３は、金属、フェライト
（酸化物セラミック）、稀土類、ラバー又はプラスチッ
クからなる異方性磁石であり、また永久磁石１１，１２
．１３及び電磁石１４は、必要に応じて、その対抗面に
、低摩擦係数であり、耐摩耗性及び耐熱性に優れた無給
油摺動材（例えば、セラミックス、炭素繊維その他充填
材入り四弗化エチレン樹脂やポリイミド、ポリイミドア
ミド、その他の高分子エンジニアリングプラスチックな
ど）のシート、フィルム、又はコーティングなどによっ
て被覆が施され、磁極表面が保護されている。

スペーサ１６は、電磁石１４と永久磁石１３との間を電
気的に絶縁するためのものである。

ホルダー本体８にはセンサー１７が取りつけられており
、下部ローター３には、その外周面にセンサー１７に検
出信号を発生させるための検出部材１８が取りつけられ
ている。センサー１７の検出信号によって、リング回転
体１の回転速度が検出される。

なお、４はダストカバー、２２はスネルワイヤーから図
示しない管糸に巻き取られつつある紡出糸のバルーニン
グである。

次に、上述のように構成された軸承装置Ｇの作用につい
て説明する。

図示しない電気制御回路の可変電源装置から、リード線
１４ｂを介して電磁石１４に適当な電流を流すことによ
り、電磁石１４のテーパ面１４ａには永久磁石１３のテ
ーパ面１３ａとほぼ同じ強さのｍｓが形成され、これに
よって、テーパ面ｌＩａ、１２ａとテーパ面１３ａ、１
４ａとが互いに反発し、永久磁石１１．１２は永久磁石
１３及び電磁石１４から浮上して非接触状態となる。

これによって、リング回転体１は、極値かな回転トルク
によっても回転することが可能で、且つ摩擦などによる
エネルギーロスが極めて少ない状態となり、トラベラ−
２１の回転によって高速回転が可能となる。

電磁石１４に流す電流を減少させると、電磁石１４の磁
力は低下し、これにともなって永久磁石１１．１２を上
方へ押し上げている分力が低下するので、永久磁石１１
のテーパ面１１ａと永久磁石１３のテーパ面１３ａとの
反発力、及びリング回転体１の自重によって、リング回
転体１は下方へ移動し、テーパ面１２ａがテーパ面１４
ａに接触することとなる。この接触圧力は、電磁石１４
に流れている電流の強さに応じて可変される。

また、電流の流れる方向を逆に切り換えると、電磁石１
４のテーパ面１４ａの磁極はＳ極となり、これと永久磁
石１２のテーパ面１２ａとが吸着して大きなブレーキ力
が発生する。

したがって、電磁石１４に流れる電流の大きさ及び方向
を制御することによってブレーキ力が制御され、リング
回転体１の回転速度や高速回転から停止に至る時間を制
御することができる。

上述した図示しない電気制御回路によって、センサー１
７の信号からリング回転体１の回転速度が検出され、電
磁石１４の電流を制御することによって、リング回転体
１を所定の回転速度に制御するようになっており、図示
しないスピンドルを停止させたときには、スピンドルの
回転速度の低下よりも早くリング回転体１の回転速度が
低下するように制御される。また、スピンドルが高速回
転しているときに、リング回転体ｌが過度に高速化しな
いように、電磁石１４に流す電流が制御される。例えば
、リング回転体１の回転速度をスピンドルの回転速度よ
りも恒常的に低く、例えば９０％以下として絶えずトラ
ベラ−２１の回転速度以下に保ち、適正紡糸張力範囲に
制御される。

また、スピンドルが高速回転状態から急停止するときに
は、電磁石１４に流す電流の方向を切りＩ桑えて永久磁
石１１と電磁石１４とを吸着させ、スピンドルが停止す
る以前にリング回転体１を停止させるように制御される
。

これによって、従来のような捲き戻し現象によるスナー
ルの発生が防止され、また、紡糸張力コントロール作用
を維持することが可能となる。また軸心に対して傾斜角
を有したテーパ面１１ａ〜１４ａによる求心力が作用し
、リング回転体１は心振れや水平波打ち回転などを起こ
さず、安定した回転を行う。

上述の実施例において、２個の永久磁石１１゜１２を一
体に構成してもよい、また、これをリング回転体１と一
体に構成してもよい。ホルダー７側の磁石の内の下方を
電磁石１４としたが、上方の永久磁石１３を電磁石とし
てもよく、これら両方とも電磁石としてもよい。これら
の磁極は、全てがＮ極同士が対抗するようにしたが、Ｓ
極同士が対抗するようにしたり、上方と下方とでは異な
る磁極となるように構成してもよい。

上述の実施例においては、永久磁石１１．１２１３及び
電磁石１４がテーパ面１１ａ〜１４ａを存するように構
成したが、テーパ面１１ａ〜１４ａを有しないように構
成してもよい。例えば第２図に示すように、リング回転
体ｌに装着する永久磁石３１を断面長方形とし、ホルダ
ー７に装着する永久磁石３２．３３及び電磁石３４を、
永久磁石３１の上辺及び下辺のそれぞれ一部、及びそれ
らの間の側辺を取り囲む断面コ字状に配置するように構
成してもよい。その他、これら磁石の形状、寸法、個数
又は配置を適宜変更することができる。

上述の実施例において、フランジロータ２と下部ロータ
ー３とを、圧入嵌合することにより一体化してもよい。

リング回転体ｌとホルダー７との間に、リング回転体１
をローターとする電動機、例えば同期電動機を構成して
装着し、その電動機によってリング回転体１を直接に回
転させ、この電動機への供給電源の周波数や電流、及び
上述の電磁石１４への供給電源の電流などを可変して速
度制御を行うようにしてもよい。

〔発明の効果〕

本発明によると、リング回転体の高速回転が可能であり
、且つリング回転体の回転速度を制御することができる
。しかもリング回転体はるｎ気的に浮上するため、摩擦
などの工矛ルギーロスが少なしたがって、捲き戻し現象
によるスナールの発生の防止や、紡糸張力コントロール
作用を維持することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る紡績用回転リングの軸承装置の実
施例を示す正面断面図、第２図は紡績用回転リングの軸
承装置の他の実施例の要部を示す正面断面図である。 １・・・リング回転体、７・・・ホルダー、１１．１２
、・・・永久磁石（磁石）、１３・・・永久磁石（磁石
）、１４・・・電磁石（磁石）、３１，３２．３３・・
・永久磁石（磁石）、３４・・・電磁石（磁石）、Ｇ・
・・軸承装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）紡績用回転リングのリング回転体をホルダーによ
   って回転自在に軸承するための軸承装置であって、 前記リング回転体及び前記ホルダーに環状の磁石がそれ
   ぞれ設けられ、 リング回転体側の磁石とホルダー側の磁石とは互いに同
   極同士が対抗するように、且つ、互いに間隙を有するこ
   とが可能なように配置されており、 ホルダー側の磁石の内の、軸方向への分力を生じさせる
   部分の少なくとも一部の磁石が電磁石からなることを特
   徴とする 紡績用回転リングの軸承装置。