CN1847127B - 纱线的横动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种纱线的横动装置，其结构为用驱动装置使导纱头往复运动，随着该运动往复引导纱线的、实现了导纱头在移动路径的两端快速折返的纱线的横动装置。本发明的纱线的横动装置(1)的驱动装置(2)具备：旋转轴(28)，与上述导纱头(32)联动、随着其往复旋转使上述导纱头(32)往复运动；圆筒状的永久磁铁(20)，安装在上述旋转轴(28)的外周；电磁铁(21)组，隔着空隙(25)配置在上述永久磁铁(20)的外周、用于通过该空隙(25)与上述永久磁铁(20)之间产生励磁磁通。

Description

纱线的横动装置
技术领域
本发明涉及结构为用驱动装置使导纱头往复运动的纱线的横动装置，具体涉及该纱线的横动装置的驱动装置的结构。
背景技术
在结构为用驱动装置使导纱头往复运动的纱线的横动装置中，为了使卷取通过导纱头提供的纱线的络纱筒管的轴线方向两端不产生纱线的隆起部分，有必要使导纱头仅在移动路径的两端尽快折返，专利文献1中公开了如下技术：
专利文献1中公开的纱线的横动装置的驱动装置具备摆动的臂、设置在该臂的自由端的导纱头、安装在臂的摆动中心的旋转轴、从该旋转轴向与导纱头相反的一侧延伸的线圈支持体、缠绕在该线圈支持体上的电线圈、供该线圈的一部分插入的空隙、使该空隙中产生励磁磁通的磁轭和永久磁铁，利用这样的结构，通过在包括臂的运转单元一侧配置电线圈，能够尽可能地减轻运转部分的重量，减轻运转单元一侧的惯性，通过这样实现了导纱头在移动路径的两端快速折返。
为了实现导纱头在移动路径的两端快速折返，可以列举(1)减小运转单元的惯性和、(2)增大施加给运转单元的转矩等。但是，在专利文献1所记载的纱线的横动装置中，存在如果为了实现导纱头在移动路径的两端快速折返而增大施加给运转单元的转矩的话，则运转单元的惯性也变大的问题。即，专利文献1中记载的纱线的横动装置存在为了增大施加给运转单元的转矩必须增大臂的摆动中心到线圈的距离，结果使运转单元大型化，并使运转单元的惯性变大的问题。 因此，结果专利文献1的横动装置难以实现导纱头在移动路径的两端快速折返。并且，专利文献1的横动装置还存在难以将电线圈适当地缠绕到线圈支持体上这样的制造上的问题，以及结构复杂这样的问题。
专利文献1日本特表2002-532365号公报
发明内容
因此，本发明就是鉴于上述这些问题，其目的是要提供一种实现导纱头在移动路径的两端快速折返的纱线的横动装置。
本发明要解决的问题如上所述，下面说明解决这些问题的方法和装置。首先，如技术方案1所述：一种纱线的横动装置，其结构为用驱动装置使导纱头往复运动，该导纱头往复运动，并随着其运动往复引导纱线，其结构为，上述驱动装置具备：旋转轴，与上述导纱头联动，随着其往复旋转使上述导纱头往复运动；圆筒状的永久磁铁，安装在上述旋转轴的外周；电磁铁组，隔着空隙配置在上述永久磁铁的外周、用于通过该空隙与上述永久磁铁之间产生励磁磁通；
上述永久磁铁的轴线方向的长度与直径的比率大于等于0.7。
并且，如技术方案2所述：上述永久磁铁为稀土类磁铁。
而且，如技术方案3所述：上述永久磁铁的最大残留磁通密度大于等于0.3特斯拉。
在上述驱动装置的旋转轴上固定有臂的根端部分，上述导纱头固定在该臂的顶端部分。
发明的效果：本发明通过采用以上的结构，具有如下效果。专利文献1的纱线的横动装置由于采用线圈支持体从旋转轴向径向方向大大地突出的结构，因此成为增大运转单元的惯性的原因。而本发明的技术方案1由于采用将永久磁铁配置在旋转轴的周围的结构，因此 能够抑制运转单元的惯性，能够实现快速折返。并且，结构简单、制造容易。
并且，由于影响运转单元的惯性大小的永久磁铁的惯性与永久磁铁的直径的2次方成正比，与该永久磁铁的轴线方向的长度的1次方成正比，因此减小永久磁铁的直径对减小该惯性有效。并且，为了增大施加给旋转轴的转矩，有必要增加永久磁铁外周的面积而增加永久磁铁与电磁铁之间的间隙中产生的磁通，因此，为了减小运转单元一侧的惯性并且增大施加给旋转轴的转矩，采用减小永久磁铁的直径同时增加永久磁铁外周的面积——即增加永久磁铁的轴线方向的长度的结构，通过如技术方案2这样，使永久磁铁的轴线方向的长度与直径的比率大于等于0.7，能够降低上述惯性，获得导纱头在移动路径的两端快速折返所必需的转矩，能够提高制品品质。
并且，在本发明的技术方案2中，通过使永久磁铁为具有强的磁各向异性的稀土类磁铁，能够在该稀土类磁铁的外周与电磁铁的内周之间的空隙中产生强的磁通，能够给旋转轴施加大的转矩，从而能够实现导纱头在移动路径的两端快速折返，能够提高制品的品质。
并且，在本发明的技术方案3中，通过使上述永久磁铁的最大残留磁通密度大于等于0.3特斯拉，能够在该永久磁铁的外周与电磁铁的内周之间的空隙中产生强的磁通，能够给旋转轴施加大的转矩，从而能够实现导纱头在移动路径的两端的快速折返，能够提高制品的品质。
此外，在本发明的技术方案4中，通过适用于将臂的根端部分固定在上述驱动装置的旋转轴上，将上述导纱头固定在该臂的顶端部分的纱线的横动装置，能够实现导纱头在移动路径的两端的快速折返，并且能够提供结构简单的纱线的横动装置。
图1是表示本发明的一个实施方式的纱线的横动装置1的透视图。
图2是该装置的主视图。
图3是该装置的侧面剖视图。
图4是该装置中的驱动装置2的正面剖视图。
图5是表示本发明的其他实施方式的纱线的横动装置8的主视图。
具体实施方式
下面参照附图说明本发明的一个实施方式。如图1、图2、图3所示，纱线的横动装置1具备作为驱动源的驱动装置2、安装了该驱动装置2的框体10、安装在驱动装置2的旋转轴28的从框体10的正面突出来的外侧端部上的导纱器3、安装在该框体10上面左右两侧端部的一对L字型支板11/11、旋转自由地支持在这对支板11/11上部的引导辊12以及安装在该框体10正面上部的左右两侧端部、沿上述导纱器3顶端(上端)的轨道配置的门字型引导框13；在上述引导辊12的上方用未图示的支持框支撑其左右两端(轴线方向的两端)地支撑有作为卷绕管的卷绕筒管5，在该卷绕筒管5的外周面上形成圆筒状的络纱筒管6，该络纱筒管6与上述引导辊12接触地配置。该卷绕筒管5由支持框上设置的旋转驱动装置(图示省略)旋转驱动。
导纱器3由根端部分(下端部分)安装在驱动装置2的旋转轴28上的臂31和安装在该臂31的顶端部分(上端部分)上、钩挂纱线并与纱线卡合的导纱头32构成，该臂31用长型的板形成，该导纱头32形成为挂钩状，使该臂31的长度方向与驱动装置2的旋转轴28 的轴线方向垂直地配置，该臂31的下端部分固定在该旋转轴28的外侧端部上，在这种状态下安装。
该导纱器3顶端的导纱头32随着驱动装置2的旋转轴28正反旋转沿圆弧状的轨迹往复运动，该导纱头32往返运动的范围在上述络纱筒管6左右两端之间(轴线方向的两端之间)。由该导纱头32引导的纱线因驱动装置2的旋转轴28正反旋转而被络绞，卷绕在络纱筒管6上，均匀地卷绕在该络纱筒管6的左右两端之间。
下面说明本发明的驱动装置2。在本发明的驱动装置2中，在安装了导纱器3的旋转轴的外周安装有永久磁铁构成运转单元侧(转子侧)，沿该永久磁铁并围绕该永久磁铁地配置多个电磁铁构成固定侧(定子侧)。
下面更详细地说明，如图3、图4所示，该驱动装置2具备：固定在导纱器3上、与导纱器3一起反复旋转的旋转轴28，安装在该旋转轴28外周的圆筒状的永久磁铁20，沿该永久磁铁20的外周配置的多个、整体形成圆筒状的电磁铁21组，在该永久磁铁20的外周与该电磁铁21组的内周之间形成的环状空隙25，旋转自由地支持该旋转轴28的长度方向的两端的作为轴承部件的轴承24/24，该永久磁铁20和该电磁铁21组配置在以旋转轴28的轴心为中心的同心圆上。
在驱动装置2的旋转轴28的与导纱器3相反一侧的端部安装有圆盘状的被检测体26，在该被检测体26的圆盘面上沿该被检测体26的圆周方向排列有多个将纵长方向向着半径方向的缝隙，在驱动装置2的框体本体2B上安装有作为光学式检测单元的编码器27，采用被检测体26的一部分插入该编码器27的コ字型检测部中的结构。通过用该编码器27检测被检测体26的缝隙并计数，逐一地检测旋转轴28的旋转位置。
编码器27的检测结果传送给图示省略的控制装置。并且，控制装置根据上述检测结果控制驱动装置2。通过采用这种结构，能够按照要求自由地控制导纱头32的位置和速度。
在本实施方式中，电磁铁21组由12个电磁铁21构成。各电磁铁21由作为固定铁芯部的磁轭23和产生磁场的电线圈22构成。磁轭23由内弧部分23a、外弧部分23b以及连接它们的连接部23c构成。该连接部23c上缠绕有电线圈22。整体上，配置成圆筒形的多个磁轭23中相邻的磁轭23之间的内弧部分23a和外弧部分23b互相接触。通过给其电线圈22通电，各电磁铁21通过空隙25而在与永久磁铁20之间产生励磁磁通。
将电线圈22缠绕到连接部23c上的方法为，依给电线圈22通电的方向而产生从内弧部分23a经过连接部23c向外弧部分23b或者从外弧部分23b经过连接部23c向内弧部分23a流过磁通地将电线圈22缠绕在连接部23c上。这样一来，通过控制向各电磁铁21的电线圈22通电，整个电磁铁21组产生围绕包括永久磁铁20在内的转子周围的顺时针或逆时针的旋转磁场。因此，通过对应包括永久磁铁20在内的转子的角度位置控制向各电磁铁21的电线圈22的通电，转子正转或反转。
在本实施方式中，在永久磁铁20的外周侧交错地被磁化N极和S极成8个极。采用使该永久磁铁20的轴线方向的长度L与直径D之比大于等于0.7的结构，尽量减小旋转轴28的惯性，并且尽量增大施加给旋转轴28的转矩。
详细叙述为，如果从刚性等方面出发不改变旋转轴28的大小的话，则运转单元一侧的惯性取决于安装在旋转轴28外周的永久磁铁20的惯性。由于永久磁铁20的惯性与永久磁铁20的直径D的二次方成正比，与该永久磁铁20的轴线方向的长度L的1次方成正比，因此要减小该惯性，缩小永久磁铁20的直径最有效。并且，为了增加施加给旋转轴28的转矩，有必要增大永久磁铁20外周面的面积而增加永久磁铁20与电磁铁21之间的空隙25中产生的有效磁通。因 此，为了减小运转单元一侧的惯性同时增大施加给旋转轴28的转矩，优选采用缩小永久磁铁20的直径D同时增加永久磁铁20外周面的面积，即增加永久磁铁20的轴线方向的长度的结构。本发明通过使永久磁铁20的轴线方向的长度L与直径D的比率大于等于0.7，能够同时满足低惯性化和高转矩化，在导纱头32的移动路径的两端能够实现必要的快速折返。
该永久磁铁20使用具有强的磁各向异性的稀土类磁铁，使用被励磁为最大残留磁通密度大于等于0.3特斯拉的磁铁。通过采用这样的结构，能够在永久磁铁20的外周与电磁铁21的内周之间的空隙25中产生更强的磁通，能够由驱动装置2的旋转轴28施加更大的转矩，能够实现在导纱器3的移动路径的两端的快速折返。
像上述那样构成本发明的纱线的横动装置1的驱动装置2，另外，该驱动装置并不局限于用于图1到图3所示的具有臂式导纱器3的纱线的横动装置1，也可以用于图5所示的带式的纱线的横动装置8。总之，只要是使驱动装置的旋转轴往复转动，使导纱头往复运动的形式的纱线的横动装置，能够使用该驱动装置的纱线的横动装置的结构没有特别的限制。
下面说明该带式的纱线的横动装置8。该纱线的横动装置8具有左右一对的从动带轮87/88、配置在连接这对从动带轮87/88的旋转轴心间的线的中垂线上的驱动皮带轮86、缠绕在该驱动皮带轮86和该从动皮带轮87/88上的环形带89，以及安装在该环形带89的从动带轮87/88之间、由驱动带轮86的正反旋转驱动在该从动带轮87/88之间往复移动的导纱头83，上述驱动装置2的旋转轴28安装在该驱动带轮86的旋转轴心上。
通过采用上述结构，该带式的纱线的横动装置8也能够实现导纱头83在移动路径的两端快速折返，能够提高制品的品质。
虽然在以上说明过的实施方式中列举了在定子侧产生旋转磁场使转子旋转的伺服电动机作为驱动装置2的例子，但驱动装置2也可以是在定子侧具备极齿，通过给电线圈施加脉冲串旋转一定角度的永久磁铁型步进电动机等。

Claims (4)

1.一种纱线的横动装置，其结构为用驱动装置使导纱头往复运动，该导纱头往复运动，并随着其运动往复引导纱线，其特征在于，上述驱动装置具备：旋转轴，与上述导纱头联动，随着其往复旋转使上述导纱头往复运动；圆筒状的永久磁铁，安装在上述旋转轴的外周；电磁铁组，隔着空隙配置在上述永久磁铁的外周、用于通过该空隙与上述永久磁铁之间产生励磁磁通；
上述永久磁铁的轴线方向的长度与直径的比率大于等于0.7。
2.如权利要求1所述的纱线的横动装置，其特征在于，上述永久磁铁为稀土类磁铁。
3.如权利要求1所述的纱线的横动装置，其特征在于，上述永久磁铁的最大残留磁通密度大于等于0.3特斯拉。
4.如权利要求1所述的纱线的横动装置，其特征在于，在上述驱动装置的旋转轴上固定有臂的根端部分，上述导纱头固定在该臂的顶端部分。
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