JP2001262446A - 超伝導環状織機 - Google Patents

超伝導環状織機

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JP2001262446A
JP2001262446A JP2000115909A JP2000115909A JP2001262446A JP 2001262446 A JP2001262446 A JP 2001262446A JP 2000115909 A JP2000115909 A JP 2000115909A JP 2000115909 A JP2000115909 A JP 2000115909A JP 2001262446 A JP2001262446 A JP 2001262446A
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JP
Japan
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shuttle
magnet
cylinder
superconductor
warp
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JP2000115909A
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English (en)
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Hajime Konishi
哉 小西
Takayuki Koizumi
孝行 小泉
Masaru Nakazawa
賢 中沢
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Ueda Textile Science Foundation
Original Assignee
Ueda Textile Science Foundation
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Abstract

(57)【要約】 【課題】シャトルが経糸と接触せず、筬を組み込むこと
ができ、ジャカード織りを実現する環状織機。 【解決手段】円筒状に配置して、その円筒の半径線と円
筒の中心軸線とを含む面内に交互に開いた経糸7と、経
糸7の開いた部分の近傍に位置できるように機械的に支
持して冷却した超伝導体2と、その超伝導体2の近傍に
開いた経糸7の間に位置するように非接触浮遊させた磁
石を内蔵したシャトル5とを有することを特徴とする超
伝導環状織機。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、筬を持ち、シャ
トルが経糸に接触することがなく、ジャカード織りを可
能にする環状織機に関する。
【0002】
【従来の技術】円筒状の繊維構造体は、消防用ホースや
電線コード類などの被覆、浄化槽などのフィルタ、自動
車、航空機等のシャフト、ゴルフクラブ、釣竿などの円
筒状繊維強化複合材として様々な形で需要があり、その
製造方法にも様々な技術がある。例えば消防用ホースに
特開平11−117146「円筒織機」、半径の小さい
ものを織る特開平08−134743「円形織機」、特
開平07−097737「円柱状繊維構造体及びその製
造方法並びに製造装置」などの特許が申請されている。
【0003】円筒状の繊維構造体の製織はまず経糸を円
筒状に配置して、その経糸を交互にそれぞれの経糸が構
成する円筒の半径線と円筒の中心軸線とを含む面内に開
き、その間を緯糸が通過する形態をとる。緯糸を持った
シャトルを円筒の中心から機械的に支持して回転させよ
うとすると、経糸が干渉してしまうのでシャトルの周回
運動が不可能になる。また円筒の上部から支持させる
と、今度は筬が干渉してしまう。そこで上記の技術では
筬を使用せず、緯糸を巻いたボビンが経糸の間を通過し
ながら、ボビンに取り付けられたガイドにより正確な位
置に緯糸を放出し、緯糸入れを行っている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来技術は、経糸と接触する部分があるので複合材料とし
て注目されている炭素繊維糸、ガラス繊維糸など摩擦に
弱い糸を経糸として使用することができず、また筬がな
いので布の地合いなどが普通の平面状の布と比べて粗く
なってしまうなどの問題点がある。そこで本発明は、上
記の従来技術とは全く異なった原理を使って上記のよう
な課題を解決し、さらにジャカード織りを可能にした環
状織機を提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するために、請求項1は、円筒状に配置して、そ
の円筒の半径線と円筒の中心軸線とを含む面内に交互に
開いた経糸と、経糸の開いた部分の近傍に位置できるよ
うに機械的に支持して冷却した超伝導体と、その超伝導
体の近傍に開いた経糸の間に位置するように非接触浮遊
させた磁石を内蔵したシャトルとを有し、上記超伝導体
を円筒の円周方向に運動させることにより非接触で上記
シャトルを周回走行させて緯糸入れを行い、円筒状の布
を織ることができるようにしたことを特徴とする。
【0006】請求項2は、円筒状に配置して、その円筒
の半径線と円筒の中心軸線とを含む面内に交互に開いた
経糸と、経糸の開いた部分の近傍に位置できるように機
械的に支持した磁石と、その磁石の近傍に開いた経糸の
間に位置するように非接触浮遊させた冷却機構と超伝導
体を内蔵したシャトルとを有し、上記磁石を円筒の円周
方向に運動させることにより非接触で上記シャトルを周
回走行させて緯糸入れを行い、円筒状の布を織ることが
できるようにしたことを特徴とする。
【0007】請求項3は、リング状磁石と、その外側あ
るいは内側の面の周囲に円筒状に配置して、その円筒の
半径線と円筒の中心軸線とを含む面内に交互に開いた経
糸と、リング状磁石の近傍に開いた経糸の間に位置する
ように非接触浮遊させた冷却機構および超伝導体を内蔵
したシャトルとを有し、上記シャトルをリング状磁石の
円周方向に加速し、極めて損失の少ない状態でシャトル
を周回走行させて緯糸入れを行い、円筒状の布を織るこ
とができるようにしたことを特徴とする。
【0008】請求項4は、円柱状磁石と、その側面の周
囲に円筒状に配置して、その円筒の半径線と円筒の中心
軸線とを含む面内に交互に開いた経糸と、円柱状磁石の
側面の近傍に開いた経糸の間に位置するように非接触浮
遊させた冷却機構および超伝導体を内蔵したシャトルと
を有し、上記シャトルを円柱状磁石の円周方向に加速
し、極めて損失の少ない状態でシャトルを周回走行させ
て緯糸入れを行い、円筒状の布を織ることができるよう
にしたことを特徴とする。
【0009】請求項5は、シャトルが通過する近傍にリ
ニアモータを有し、シャトルの駆動をリニアモータによ
り行うことを特徴とする。
【0010】請求項6は、経糸の切り替えを一本ごとに
制御できる機構と、複数種の糸を持たせてそれを制御す
るシャトルもしくは複数のシャトルとを有し、ジャカー
ド織りができるようにしたことを特徴とする。
【発明の実施の形態】
【0011】この発明の一実施形態として、図1に超伝
導体2を内蔵したロータを使用して、磁石を内蔵したシ
ャトル5を周回走行させる場合、図2にリング状磁石3
を使用して、超伝導体を内蔵したシャトル6を周回走行
させる場合、図3に円柱状磁石4を使用して、超伝導体
を内蔵したシャトル6を周回走行させる場合の超伝導環
状織機の緯糸入れ部の概要図を示す。超伝導体2の代表
的な性質のひとつに、冷却した超伝導体2の上に磁石1
が浮上する現象がある。これはピン止めという現象が引
き起こすもので、図4に示すように、磁石1から出てい
る磁束線が超伝導体2内に侵入して、ピンと呼ばれる部
分にトラップされる現象である。このため磁束線がピン
から外れようとすると、すなわち磁石1が上下左右方向
に動こうとするとそれを妨げようとする力、ピン止め力
が働く。つまり、超伝導体2と磁石1の位置関係を保と
うとする力が働くので、磁石1は安定して超伝導体2上
に浮上することができ、また永久磁石1の下に超伝導体
2が吊り下がることもできる。これに対して、超伝導体
2内の磁束分布が変化しない場合には、抵抗が生じな
い。すなわち図5に示すように、均一磁場になっている
磁石1の上を超伝導体2が走行する際には、一度超伝導
体2を加速すると、浮上したまま極めて損失の少ない状
態で走行し続けることができる。
【0012】本発明は、これらの超伝導現象を利用した
超伝導機械システムの一例として、それを織機に応用す
ることにより、経糸とシャトルが接触せずに緯糸入れが
でき、ジャカード織りを可能にした新規な環状織機を開
発したものである。
【0013】図1に示すように円筒状に経糸7を配置し
て、その経糸7を交互にそれぞれの経糸7が構成する円
筒の半径線と円筒の中心軸線とを含む面内に開いてお
く。そして超伝導体2をロータに埋め込んだりバーの先
端に装着したりするなどして、超伝導体2が経糸7の開
いた部分の近傍に位置できるように円筒の内側や外側な
どから機械的に支持して設置する。その超伝導体2の近
傍に磁石を内蔵したシャトル5を開いた経糸の間に位置
するように非接触浮遊させ、超伝導体2を円筒の円周方
向に運動させることにより、非接触でシャトル5を周回
走行させて緯糸入れを行う。
【0014】上記の方法は冷却機構と超伝導体をシャト
ル6に内蔵させ、磁石1を円筒の円周方向に運動させて
も可能である。
【0015】さらに別の方法として、図2に示すように
リング状磁石3の外側あるいは内側の面の周囲に経糸7
を同じように配置して、冷却機構と超伝導体を内蔵した
シャトル6をリング状磁石3の近傍に開いた経糸7の間
に位置するように非接触浮遊させて円周方向に加速する
と、シャトル6はリング磁石3の円周に沿って極めて抵
抗の少ない状態で周回走行し続けることができる。シャ
トル6の加速はリニアモータ9により行う。また、リン
グ状磁石3ではなく図3に示すように円柱状磁石4でも
可能である。
【0016】図6に示すように、それぞれの磁石1、
3、4に強磁性体キャップ8を装着することにより磁石
1、3、4の磁束線を収束させ、超伝導体2内に侵入す
る磁束線を多くすることにより、ピン止め力を高めるこ
とができ、シャトル5、6の浮上力を高めることができ
る。
【0017】さらに、超伝導体2を冷却する際に、磁石
1、3、4を近づけた状態で冷却(磁場中冷却)する
と、冷却後に近づける(ゼロ磁場冷却)よりもピン止め
現象の効果が大きくなるので、同じくシャトル5、6の
浮上力を高めることができる。
【0018】上記の様々な方法により、シャトル5、6
は空中に浮遊するので経糸7に接触することがなく、ま
たピン止め力により同期が外れることもないのでシャト
ル5、6を高速に周回走行させることができ、さらに筬
を織機に組み込むことも可能になる。
【0019】経糸7の切り替えは、電磁アクチュエータ
や流体アクチュエータなどを利用して実現する。その
際、一本の経糸7につき一つの電磁アクチュエータある
いは流体アクチュエータを装着すると、経糸7を一本単
位で制御できる。シャトル5、6に複数種の緯糸を持た
せ緯糸の放出を制御するか、複数のシャトル5、6を走
行させることにより、円筒状のジャカード織りを可能に
することができる。
【0020】
【発明の効果】この発明により、筬を持ち、シャトル
5、6が経糸7に接触することがなく、ジャカード織り
を可能にする環状織機の実現が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】…この発明に係る超伝導環状織機の基本的な実
施例として、超伝導体を内蔵したロータを使用して、磁
石を内蔵したシャトルを周回走行させた場合の緯糸入れ
部の概要図
【図2】…この発明に係る超伝導環状織機の基本的な実
施例として、リング状磁石を使用して、超伝導体と冷却
機構を内蔵したシャトルを周回走行させた場合の緯糸入
れ部の概要図
【図3】…この発明に係る超伝導環状織機の基本的な実
施例として、円柱状磁石を使用して、超伝導体と冷却機
構を内蔵したシャトルを周回走行させた場合の緯糸入れ
部の概要図
【図4】…超伝導ピン止め現象
【図5】…磁石レール上を浮上したまま走行する超伝導
【図6】…強磁性体キャップによる磁気剛性の向上
【符号の説明】
1…磁石 2…超伝導体 3…リング状磁石 4…円柱状磁石 5…磁石を内蔵したシャトル 6…超伝導体と冷却機構を内蔵したシャトル 7…経糸 8…強磁性体キャップ 9…リニアモータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 599045109 中沢 賢 長野県上田市常田3丁目15番1号 信州大 学繊維学部機能機械学科内 (72)発明者 小西 哉 長野県上田市常田3丁目15番1号 信州大 学繊維学部機能機械学科内 (72)発明者 小泉 孝行 長野県上田市常田3丁目15番1号 信州大 学繊維学部機能機械学科内 (72)発明者 中沢 賢 長野県上田市常田3丁目15番1号 信州大 学繊維学部機能機械学科内 Fターム(参考) 4L043 AA07 DA01 DA18 DA19 4L050 AA17 AA25 AB03 CA18 CB06 CB93 CC03 CC11 CD05

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 円筒状に配置して、その円筒の半径線と
    円筒の中心軸線とを含む面内に交互に開いた経糸と、経
    糸の開いた部分の近傍に位置できるように機械的に支持
    して冷却した超伝導体と、その超伝導体の近傍に開いた
    経糸の間に位置するように非接触浮遊させた磁石を内蔵
    したシャトルとを有し、上記超伝導体を円筒の円周方向
    に運動させることにより非接触で上記シャトルを周回走
    行させて緯糸入れを行い、円筒状の布を織ることができ
    るようにしたことを特徴とする超伝導環状織機。
  2. 【請求項2】 円筒状に配置して、その円筒の半径線と
    円筒の中心軸線とを含む面内に交互に開いた経糸と、経
    糸の開いた部分の近傍に位置できるように機械的に支持
    した磁石と、その磁石の近傍に開いた経糸の間に位置す
    るように非接触浮遊させた冷却機構と超伝導体を内蔵し
    たシャトルとを有し、上記磁石を円筒の円周方向に運動
    させることにより非接触で上記シャトルを周回走行させ
    て緯糸入れを行い、円筒状の布を織ることができるよう
    にしたことを特徴とする超伝導環状織機。
  3. 【請求項3】 リング状磁石と、その外側あるいは内側
    の面の周囲に円筒状に配置して、その円筒の半径線と円
    筒の中心軸線とを含む面内に交互に開いた経糸と、リン
    グ状磁石の近傍に開いた経糸の間に位置するように非接
    触浮遊させた冷却機構および超伝導体を内蔵したシャト
    ルとを有し、上記シャトルをリング状磁石の円周方向に
    加速し、極めて損失の少ない状態でシャトルを周回走行
    させて緯糸入れを行い、円筒状の布を織ることができる
    ようにしたことを特徴とする超伝導環状織機。
  4. 【請求項4】 円柱状磁石と、その側面の周囲に円筒状
    に配置して、その円筒の半径線と円筒の中心軸線とを含
    む面内に交互に開いた経糸と、円柱状磁石の側面の近傍
    に開いた経糸の間に位置するように非接触浮遊させた冷
    却機構および超伝導体を内蔵したシャトルとを有し、上
    記シャトルを円柱状磁石の円周方向に加速し、極めて損
    失の少ない状態でシャトルを周回走行させて緯糸入れを
    行い、円筒状の布を織ることができるようにしたことを
    特徴とする超伝導環状織機。
  5. 【請求項5】 シャトルが通過する近傍にリニアモータ
    を有し、シャトルの駆動をリニアモータにより行うこと
    を特徴とする、請求項3から請求項4の超伝導環状織
    機。
  6. 【請求項6】 経糸の切り替えを一本ごとに制御できる
    機構と、複数種の糸を持たせてそれを制御するシャトル
    もしくは複数のシャトルとを有し、ジャカード織りがで
    きるようにしたことを特徴とする、請求項1から請求項
    5の超伝導環状織機。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102418199A (zh) * 2011-09-21 2012-04-18 江苏技术师范学院 圆织机及其提经控制方法
EP4119710A1 (de) * 2021-07-15 2023-01-18 Technische Universität Dresden Rundwebmaschine, verwendung derselben und verfahren zum betreiben derselben

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