JP2000255899A - 糸条の巻取機におけるボビンホルダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 巻取機の高速化および大容量化をした場
合にも、軸受にかかる負荷を軽減し、軸受の高速回転が
可能となり軸受寿命も延び、従って巻取速度の高速化お
よび巻取ボビンの大容量化が図れるボビンホルダを提供
する。 【解決手段】 中空のサポータ２が機枠２７に片持ち支
持され、サポータの中空部に配設した軸受３３Ａ、３３
Ｂ、３３Ｃにより回転軸３が回転可能に支持されて反機
枠側に突出しており、回転軸の突出端に中空状のホルダ
１がサポータおよび回転軸と同軸状に支承され、ホルダ
はボビン１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄを把持するチ
ャック部材を具備した糸条の巻取機におけるボビンホル
ダにおいて、回転軸は所定の間隔で配設された３個の軸
受で支承されており、３個の軸受はホルダの軸方向長さ
の略中心に配設された中央軸受３３Ｂおよび中央軸受の
軸方向の前後位置に配設された２個の端軸受３３Ａ、３
３Ｃからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は糸条の巻取機におけ
るボビンホルダに関する。より詳しくは本発明はポリエ
ステル、ポリアミド等の合成繊維糸条を溶融紡糸して高
速で巻取る巻取機におけるボビンホルダの改良に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、上述のような糸条の巻取機におけ
るボビンホルダとして、例えば実公平２−１５８８９号
公報には、静止部材に固定され円筒状に形成された管状
サポータと、該管状サポータの一端側に軸受を介して同
軸に軸支され、駆動手段により駆動される駆動側軸と、
管状サポータの他端側に同軸に延在するボビンホルダ
と、管状サポータに軸受を介して同軸に軸支されたボビ
ンホルダに固着又は一体的に形成された被駆動側軸と、
管状サポータ内に設けられ、両端部でそれぞれ前記駆動
側軸、前記被駆動側軸と、の間に継手を介して連結され
た中間伝動軸とを備えた糸条巻取機のボビンホルダ装置
において、前記中間伝動軸と管状サポータの間に軸受を
介装し、該軸受により、該中間伝動軸を管状サポータに
同軸に軸支したことを特徴とする糸条巻取機のボビンホ
ルダ装置が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この実公平２−１５８
８９号公報に開示された考案は、中間伝動軸とそれを同
軸上に内包する管状サポータとの間に軸受を介装するこ
とにより、臨界回転数（１次共振点）を装置の運転回転
数範囲より大きくして、装置の高速運転時に著しい振動
が生じることを防止して装置またはその周辺機器の損傷
を防止することを目的としている。

【０００４】しかしながら、近年の巻取機の高速化およ
び大容量化に伴い、上述の実公平２−１５８８９号公
報、特に図２に開示された従来技術では、ボビンホルダ
に固着された被駆動側回転軸が軸受を介して管状サポー
タに回転自在に支持されている軸受にかかる負荷が大き
くなり、軸受寿命が短くなると言う問題が生じた。

【０００５】

【発明の目的】本発明は上述した従来装置に付随する問
題を解決して、巻取機の高速化および大容量化をした場
合にも、軸受にかかる負荷を軽減し、軸受の高速回転が
可能となり軸受寿命も延び、従って巻取速度の高速化お
よび巻取ボビンの大容量化が図れるボビンホルダを提供
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明においては、請求
項１に記載のように、中空のサポータが機枠に片持ち支
持され、該サポータの中空部に配設した軸受により回転
軸が回転可能に支持されて反機枠側に突出しており、該
回転軸の突出端に中空状のホルダが前記サポータおよび
回転軸と同軸状に支承され、該ホルダはボビンを把持す
るチャック部材を具備した糸条の巻取機におけるボビン
ホルダにおいて、前記回転軸は所定の間隔で配設された
３個の軸受で支承されており、該３個の軸受は前記ホル
ダの軸方向長さの略中心に配設された中央軸受および該
中央軸受の軸方向の前後位置に配設された２個の端軸受
からなることを特徴とする糸条の巻取機におけるボビン
ホルダにより、上記の目的を達成する。

【０００７】本発明においては、被駆動側回転軸に配設
される軸受を３個の軸受で支承し、その軸受を特定の配
置とすることにより、軸受にかかる負荷を３点に分散し
て、軸受の高速回転が可能となり、軸受寿命も延びる。

【０００８】更に本発明においては、請求項２に記載の
ように、前記３個の軸受のうち外側に配設した２個の端
軸受のうちの１個に外側から予圧を付加し、前記中央軸
受と外側の端軸受との間に前記該端軸受を軸方向に外側
に広げる方向に予圧が作用するようにすることが好まし
い。

【０００９】このような構成とすることにより、アンギ
ュラ玉軸受や深溝玉軸受等を用いた場合にも、ラジアル
荷重によるアキシャル方向のずれを生じないように軸受
に適正な予圧を付加することができ、これにより軸受寿
命が大幅に延びる。

【００１０】

【実施例】以下、添付図面を参照して本発明を詳細に説
明する。図１は、本発明に係るボビンホルダの一実施例
の断面図であり、図２は図１の左半分の拡大図、図３は
図１の右半分の拡大図である。

【００１１】サポータ２は中空円筒からなり、その右端
部２ｂが機枠２７の穴に嵌合され、その根元部に形成さ
れたフランジ部２ａがボルト５０により機枠２７に結合
されており、サポータ２は機枠２７に片持ち支持されて
いる。なお、５１はワッシャである。

【００１２】上述した中空円筒からなるサポータ２の根
元部分側には中空部に２個の軸受３４Ａ、３４Ｂが装着
されており、軸受３４Ａ、３４Ｂにはそれぞれベアリン
グケース３０、３１が固定され、ベアリングケース３
０、３１の外周にはＯリング溝にＯリング４０、４１が
装着され、軸受３４Ａ、３４Ｂはサポータ２に弾性支持
されている。

【００１３】上述した軸受３４Ａ、３４Ｂにより、中間
軸４を回転可能に弾性支持している。サポータ２の右側
先端のスプリング受け２９とベアリングケース３１との
間に止め輪４４によって皿バネ４９を挟んでおり、軸受
３４Ａ、３４Ｂに適正予圧を与えている。

【００１４】中間軸４の右端部は、継手６１を介して、
駆動軸（図示せず）に連結され、更に駆動軸は駆動モー
タ（図示せず）に連結されている。

【００１５】サポータ２の先端側中空部に、回転軸３が
軸受３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃにより支承され、回転軸３
は前述した中間軸の延長線上でサポータ２と同軸状に回
転可能である。

【００１６】ここに、軸受３３Ａ、３３Ｂの外輪にはＯ
リング溝にＯリング３８が装着されており、サポータ２
によって弾性支持されている。一方、軸受３３Ｃの外周
にＯリング３９を介して円筒状のベアリングケース２０
が装着されており、ベアリングケース２０の外周に形成
されたＯリング溝にＯリング３８が装着され、軸受３３
Ｃはサポータ２によって弾性支持されている。

【００１７】軸受３３Ｃの内輪の右端部をカラー２５を
介してＵナット４７で固定して、軸受３３Ｃが回転軸３
から抜ける方向へ軸受３３Ｃに予圧を与えている。

【００１８】軸受３３Ｃに隣接するベアリングケース２
０の内径に突出部２０ａを設け、突出部２０ａと軸受３
３Ｃの左端部との間に皿バネ４８Ｂを装着し、皿バネ４
８Ｂによって軸受３３Ｃにバネ力Ｄ（予圧Ｄ（図４
（ｂ）参照））を与えている。

【００１９】軸受３３Ｃの右側において、スプリング受
け２３とスプリング押え２４の間に、図４（ｃ）に示す
ように、皿バネ４８Ｃを設置しており、ベアリングケー
ス２０から軸受３３Ｂに皿バネ４８Ｃによるバネ力Ｅ
と、上述した皿バネ４８Ｂによるバネ力Ｄの和の予圧
（図４（ｂ）参照）が中央の軸受３３Ｂに加わる。

【００２０】軸受３３Ａの左側において、スプリング受
け２１とスプリング押え２２の間に皿バネ４８Ａを設置
しており、止め輪４３によって押え軸受３３Ａにバネ力
Ｃ（予圧Ｃ（図４（ｂ）参照））を与える。

【００２１】本発明において、上述したように軸受３３
Ａ、３３Ｂ、３３Ｃに予圧を付与する理由を説明する。
アンギュラ玉軸受や深溝玉軸受はラジアル荷重によるア
キシャル方向のずれが生じるため、軸受に適正予圧を付
加する必要があり、予圧の大きさが軸受寿命に影響を及
ぼす。

【００２２】そこで図１および図４（ｂ）に示す３個の
軸受３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃのうち、中央の軸受３３Ｂ
に対し軸方向に外側に配設した２個の軸受３３Ａ、３３
Ｃの内の１個（本実施例では軸受３３Ｃ）に外側から予
圧を付加し、これにより中央の軸受３３Ｂと外側の２個
の軸受３３Ａ、３３Ｃのうちの他の１個の軸受３３Ａに
外側に広げる方向に予圧を付加している。

【００２３】適正予圧力の一例として、以下の予圧力を
付加する： 図４（ｂ）の左の軸受３３Ａに予圧力 Ｃ（例えば、２
５kgf ） 図４（ｂ）の真中の軸受３３Ｂに予圧力 Ｅ＋Ｄ（例え
ば、２５kgf ＋１５kgf ） 図４（ｂ）の右の軸受３３Ｃに予圧力 Ｄ（例えば、１
５kgf ） 図４（ｂ）に示す予圧付加方法により、一番負荷が掛か
る真中の軸受３３Ｂに適正予圧が付加され、軸受寿命が
延びる。

【００２４】なお、前記の予圧力の数値は一例であり、
予圧の大きさはボビンホルダの長さ、重量、軸受のサイ
ズを考慮して適正値とする。

【００２５】最大荷重を負荷した状態で回転軸３がスラ
スト方向に変位し予圧荷重が抜けないようにするため、
図４（ｃ）に示すように、スプリング受け２３とスプリ
ング押え２４とが互いにインロー係合したインロー部で
皿バネ４８Ｃの撓み量の変化を±０．３mm以下とする
（軸受が軸方向に移動可能な寸法は０．６ｍｍ以下であ
る）。これにより、予圧力のバラツキを±３kgf 以下と
した予圧力を付加できる構造とする。また、撓み量の変
化を±０．１mm以下とすることで、予圧力のバラツキ
を、予圧力のバラツキが±１kgf 以下とした予圧力が付
加できる。

【００２６】再び図１〜図３を参照して、回転軸３の右
端部に平行キー５２Ａと止めネジ５３Ａによって継手１
８Ａを固定し、一方、中間軸４の左端部に平行キー５２
Ｂと止めネジ５３Ｂによって継手１８Ｂを固定し、回転
軸３の右端部と中間軸４の左端部との間をダンパー１９
で連結しており、これにより中間軸４と回転軸３を継手
により連結する構造としている。

【００２７】回転軸３の左端部はホルダ１に形成した穴
と所定の締め代をもってねじ嵌合しており、Ｕナット４
６により回転軸３とホルダ１とを一体的に締結してい
る。

【００２８】中間軸４および回転軸３の軸心部に同軸状
に孔４ａ、３ａが形成されており、ボビン弛緩時に、機
枠２７より駆動軸の孔を通じて圧縮空気を供給すること
ができる。

【００２９】ホルダ１の左側端部には、上述した孔３ａ
から供給される圧縮空気によりボビンホルダのチャック
部材を操作するロッド１０が設けられている。ロッド１
０はボビンホルダのスリーブ８を軸方向に操作してチャ
ック部材がボビンを把持状態および弛緩状態をとるよう
にしている。

【００３０】本実施例におけるボビンホルダにおいて
は、ホルダ１の左側端部の内側には、圧縮コイルバネ１
６が設けられ、定常状態においてはロッド１０が左方向
に付勢されており、この状態においてボビン１７Ａ、１
７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄを把持する状態となる。また、ホ
ルダ１の左側端部の内側には、圧縮空気により一方向に
作動するエアシリンダ装置が構成されており、このエア
シリンダ装置が作動した状態において、ボビン１７Ａ、
１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄの把持を解除する弛緩状態とな
る。

【００３１】すなわち、フランジ１１、１３により囲ま
れた空間がシリンダ室となっており、このシリンダ室内
にはピストン１２が軸方向に移動可能に設けられ、シリ
ンダ室はピストン１２により２分されている。ピストン
１２とフランジ１１との間に構成されたシリンダ室Ｂへ
は回転軸３内の孔３ａからロッド１０の孔１０ａを通じ
て圧縮空気が供給されるようになっている。

【００３２】ピストン１２がホルダ内を密封状に摺動可
能とするために、ピストン１２の外周部にはパッキン３
６が装着されている。また、ロッド１０がフランジ１１
および１３に密封状に摺動可能とするために、ロッド１
０とフランジ１１の間にはパッキン３５Ａおよび３５Ｃ
が装着されている。更に、ロッド１０とピストン１２の
間にはパッキン３５Ｂを装着して、シリンダ室Ｂからの
圧縮空気が漏れないようにしている。

【００３３】図１、図２において符号１５はロッド１０
の外周に装着されるスペーサであり、Ｕナット４５Ｂに
よりロッド１０と一体的に締結されている。また、ピス
トン１２はスペーサ１４を介してロッド１０と一体的に
結合している。上述したフランジ１１はホルダ１の内側
に締結されてホルダ１に固定されている。

【００３４】また、ピストン１２とフランジ１３の間に
は前述した圧縮コイルバネ１６が装着されており、定常
状態においてはピストン１２は圧縮コイルバネ１６によ
り止め輪４２に向けて左方向に付勢され、止め輪４２に
よりその左端位置が規制されている。

【００３５】ピストン１２はロッド１０に一体的に取着
されており、圧縮空気によりピストン１２が軸方向に右
へ移動すると、それとともにロッド１０は軸方向に右へ
移動し、これによりスリーブ８を軸方向に右へ摺動させ
る。

【００３６】ホルダ１の外周面にはホルダ１の軸方向に
間隔をあけ、複数の凹部１ａ〜１ｈが形成されている。
各凹部１ａ〜１ｈの軸方向の近傍には、図４（ａ）に示
すように溝１ｉが形成されている。

【００３７】ロッド１０の先端に、スリーブ８をＵナッ
ト４５Ａで一体的に締結しており、スリーブ８はホルダ
１の軸方向外側（図１、図２の左端）の円筒内面に摺動
可能に係合している。

【００３８】スリーブ８に引続き、管状をしたスリーブ
９Ａ〜９Ｇが順次ホルダ１に摺動可能にその軸方向に並
んで嵌合されている。

【００３９】ホルダ１に形成した凹部１ａ〜１ｈには、
ボビンを緊着および弛緩させるチャック部材Ａ（図４の
（ａ）参照）が設けられている。

【００４０】ボビン１７Ａ〜１７Ｄを弛緩する時には、
スリーブ８、９Ａ〜９Ｇに形成された切欠き部９ａが、
リング６の６ｂ部と係合してリング６を右方向に移動さ
せる。

【００４１】テーパピース５の外面５ａはボビン１７Ａ
〜１７Ｄの内面を把持するものであり、その内面に形成
されたテーパ面５ｂは、リング６のテーパ面６ａと係合
して半径方向にテーパピース５を拡開し、その外面５ａ
がボビン１７Ａ〜１７Ｄの内径と係合してボビン１７Ａ
〜１７Ｄを把持する。

【００４２】図４（ａ）においてテーパピース５の左側
先端に引掛け部５Ｃが形成され、ホルダ凹部１ａ〜１ｈ
の近傍に形成された溝１ｉに引掛けられる。

【００４３】リング６はホルダ１に形成された環状部凹
部１ａ〜１ｈに装着され、リング６に形成された穴に圧
縮コイルバネ７が装着され、圧縮コイルバネ７によりリ
ング６を左側に移動させテーパピース５を拡開させる。

【００４４】ホルダ１の各環状部凹部１ａ〜１ｈにそれ
ぞれ６個のテーパピース５を使用しており、スリーブ
８、９Ａ〜９Ｇの外周を６分割するように切欠け部が形
成されている。またテーパピース５の両側面に形成した
出っ張りで、スリーブ８、９Ａ〜９Ｇの内径部と係合し
て、テーパピース５が所定量以上突出するのを防止して
いる。

【００４５】次に本実施例のボビンホルダの作動を説明
する。 （１）緊着時（図５（ａ）参照） シリンダ室Ｂ内の圧縮空気を排出して、圧縮コイルバネ
１６によって、ピストン１２とピストン１２に結合して
いるロッド１０およびロッド１０に結合しているスリー
ブ８を左方向へ移動させ、各スリーブ９Ａ〜９Ｇの９ａ
部とリング６の６ｂ部との係合を断つ（リング６が、ス
リーブ９Ａ〜９Ｇからフリーとなる）。リング６が圧縮
コイルバネ７により、図２において左方向へ移動され、
リング６のテーパ面６ａがテーパピース５のテーパ部５
ｂと係合して、テーパピース５を外周方向へ拡開する。
その結果、テーパピース５がボビン１７Ａ〜１７Ｄを把
持する。

【００４６】（２）弛緩時（図５（ｂ）、（ｃ）参照） 中間軸４の後端部（図１の右端部）へ圧縮空気を供給
し、中間軸４の孔４ａ、中間軸４の孔４ａと回転軸３の
孔３ａを結ぶブッシュ３２、および回転軸３の孔３ａを
経由してロッド１０の孔１０ａからシリンダ室Ｂへ圧縮
空気を供給して、ピストン１２を図５において右方向へ
移動させる。

【００４７】ピストン１２の移動により、ピストン１２
とピストン１２に結合しているロッド１０およびロッド
１０に結合しているスリーブ８を右方向へ移動させ、各
スリーブ９Ａ〜９Ｇとリング６を右方向へ移動させ、リ
ング６に形成された孔に固定された圧縮コイルバネ７に
抗してリング６を右方向へ移動させる。

【００４８】リング６が右へ移動することにより、リン
グ６のテーパ面６ａをテーパピース５のテーパ部５ｂが
滑って、テーパピース５は内径方向へ縮小される。その
結果、テーパピース５がボビン１７Ａ〜１７Ｄの把持を
解除する。

【００４９】

【発明の効果】本発明によれば、被駆動側回転軸に配設
される軸受を３個の軸受で支承し、その軸受を特定の配
置とすることにより、軸受にかかる負荷を３点に分散し
て、軸受の高速回転が可能となり、軸受寿命を延ばすこ
とができる。

【００５０】更に、請求項２に記載の本発明によれば、
アンギュラ玉軸受や深溝玉軸受を用いた場合にも、ラジ
アル荷重によるアキシャル方向のずれを生じないように
軸受に適正な予圧を付加することができ、これにより軸
受寿命が大幅に延びる。

【００５１】従って、本発明によれば、巻取機の高速化
および大容量化をした場合にも、軸受にかかる負荷を軽
減し、軸受の高速回転が可能となり軸受寿命も延び、そ
れにより巻取速度の高速化および巻取ボビンの大容量化
が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るボビンホルダの一実施例の断面図
である。

【図２】図１の左半分の拡大図である。

【図３】図１の右半分の拡大図である。

【図４】本発明の各部文の作動を説明する図であり、
（ａ）は図１および第２のＡ部の詳細断面図、（ｂ）は
各軸受に付与する予圧の状況を示す概略図、（ｃ）は皿
バネによる予圧付与方法を示す断面図である。

【図５】チャック部材の作動を説明する断面図であり、
（ａ）は緊着時のＡ部を示し、（ｂ）は弛緩時のＡ部を
示し、（ｃ）は弛緩時のロッド部回りを示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１ ホルダ ２ 中空のサポータ １７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄ ボビン ２７ 機枠 ３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃ 軸受

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中空のサポータが機枠に片持ち支持さ
   れ、該サポータの中空部に配設した軸受により回転軸が
   回転可能に支持されて反機枠側に突出しており、該回転
   軸の突出端に中空状のホルダが前記サポータおよび回転
   軸と同軸状に支承され、該ホルダはボビンを把持するチ
   ャック部材を具備した糸条の巻取機におけるボビンホル
   ダにおいて、前記回転軸は所定の間隔で配設された３個
   の軸受で支承されており、該３個の軸受は前記ホルダの
   軸方向長さの略中心に配設された中央軸受および該中央
   軸受の軸方向の前後位置に配設された２個の端軸受から
   なることを特徴とする糸条の巻取機におけるボビンホル
   ダ。
2. 【請求項２】 前記３個の軸受のうち外側に配設した２
   個の端軸受のうちの１個に外側から予圧を付加し、前記
   中央軸受と外側の端軸受との間に前記該端軸受を軸方向
   に外側に広げる方向に予圧が作用するようにしたことを
   特徴とする請求項１に記載の糸条の巻取機におけるボビ
   ンホルダ。
3. 【請求項３】 前記３個の軸受が弾性体を介して前記サ
   ポータに支承されていることを特徴とする請求項１また
   は２に記載の糸条の巻取機におけるボビンホルダ。
4. 【請求項４】 前記回転軸は、中間軸を介して駆動軸に
   連結され、該回転軸と該中間軸との間および該中間軸と
   該駆動軸との間がそれぞれ継手により連結されているこ
   とをを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の糸
   条の巻取機におけるボビンホルダ。
5. 【請求項５】 前記軸受が軸方向に移動可能な寸法を
   ０．６ｍｍ以下としたことを特徴とする請求項１〜４の
   何れか１項に記載の糸条の巻取機におけるボビンホル
   ダ。