JP2002507669A - 回転子およびその回転子を収める固定子を含む電動機を用い、からみ織り耳組織を形成する装置。 - Google Patents

回転子およびその回転子を収める固定子を含む電動機を用い、からみ織り耳組織を形成する装置。

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、回転子とその回転子を収める固定子を含む電動機を用いて、からみ織り耳組織を形成する装置に関する。この場合回転子はからみ糸の案内孔を少なくとも2つ備え、回転子(1)は軸方向を向く複数の磁極(2)を備え、回転子の軸方向両側を固定子(10)で把握できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 本発明は、回転子とその回転子を収める固定子を持つ電動機を用いて、からみ
織り耳組織を形成する装置に関するものであって、その際、回転子はからみ糸の
案内孔を少なくとも2つ備え、そしてまた回転子は軸方向を向く複数の磁極を備
える。
【0002】 EP674031から織機用のいわゆる回転式耳組織からみ織り装置が知られ
ている。この場合ランナーまたは回転子として形成されたリングが備えられ、こ
のリングは固定子として形成された対応するフレームに収められる。このリング
はプレートと呼ぶこともでき、からみ糸を通す2つの案内孔を持っている。この
知られている背景技術によるリングはそのほか放射状に、すなわちその外側周囲
に配置された複数の磁石を持ち、これらの磁石は固定子フレームに対応して配置
された鉄板積層物と協力して働く。フレーム内で回転子が回転することによって
、回転子が2つの糸案内孔を導いたからみ糸はたがいに撚り合わされ、この撚り
合わせによってそれぞれの撚り合わせごとに緯糸が1本からみ取られる。からみ
織り耳組織を形成するこの種の装置の動作方法は十分知られている。
【0003】 からみ織り耳組織を形成するためのこの知られている装置は、上記のように電
動機として形成されており、その際この電動機の磁石は回転子の周囲に接して配
置され、これに応じて固定子は対応する鉄板積層物を備えるものであるが、この
装置は回転モーメントは小さいが慣性モーメントが高いのが特徴である。これが
不利となるのは、フルにからみ織りされた耳組織を形成するための装置としてこ
の装置を使用する場合、からみ糸の撚り合わせをからみ糸供給側でふたたび終了
するためには、ある特定の回転数の後で回転子の回転方向を逆向きにしなければ
ならない点である。最新の織機の場合単位時間当たり緯糸数が大きいので、この
ような回転方向切り替えにはきわめて僅かな時間しか用いられない。そのため電
動機は、回転モーメントが非常に高くて慣性モーメントが小さいものが必要であ
る。
【0004】 DE29713723.9からは、冒頭に挙げた種類の1つの固定子と1つの
からみ織り装置プレートを備える回転式耳組織からみ織り装置が知られている。
この場合のからみ織り装置プレートはその片側に複数の磁石を持ち、この磁石は
固定子の方を向いている。これらの磁石は本来のプレート状ボディの上に取り付
けられている。その結果ヨークはプレート側、つまり固定子を向く側に形成され
ている。
【0005】 この場合不利なのは、回転式耳組織からみ織り装置の知られているこの構造形
態によっては、わずかな出力密度しか得られないことである。
【0006】 従って本発明の課題は、高い出力密度を示し、迅速な回転方向切り替えを可能
にする、冒頭に挙げたような回転式耳組織からみ織り装置を作ることである。
【0007】 この課題は本発明では、軸方向において回転子を両側から固定子によって把握
できるようにすることによって解決される。すなわち、磁極を回転子の回転軸方
向に合わせ、それに対応して固定子がその鉄板積層物を用い、回転子を同様に軸
方向の両側から把握するのである。このことから力の流れが軸方向に流れること
がわかる。この場合回転子両側の全表面を磁石面として利用することができ、こ
の回転子をたとえば通過口を持つプレートまたはリング状のプレートとして形成
することができる。大きな磁石面または多数の磁極は高い回転モーメントを、従
って回転子の大きな加速を生じる。磁極を取り付けるプレートを非常に薄い形状
とすることができることから、慣性モーメントを低くできる。これはとくに、従
来の技術で行われているようにプレート自体をセグメント化して磁化することに
より、プレート状に磁石を配置しても重量増加を生じなくすればよい。
【0008】 本発明の特別な特徴によれば、固定子は、回転子の周囲の少なくともその一部
を囲むフレームとして形成され、その際回転子はその円周方向に回転できるよう
に、すなわちその円周をフレーム内で回転できるように保持されている。これは
たとえば、固定子フレームにボールベアリングまたはニードルベアリングを備え
、これらのベアリングが回転子の円周を、回転可能な状態で把握することによっ
て行うことができる。たとえばエアベアリングまたはマグネットベアリングによ
って、回転子を無接触で保持することももちろん考えられる。ここから明らかに
なるのは、回転子、従って電動機は織機にほぼ垂直に取り付け可能であって、こ
のことは、構造がコンパクトになるため、電動機を織機の綜絖枠間においても軸
方向に取り付けることができるという利点をもたらすということになる。
【0009】 この固定子フレームは細部においては好ましくはC字型の形状の鉄心を少なく
とも2つ持ち、この鉄心は回転子を両側から、すなわち回転子の軸方向に見て両
側から把握する。周知の通り回転子と固定子の間には空隙がある。この空隙は構
造上の理由でいずれの電動機にも存在する。しかしこの空隙は本発明の場合、回
転子が回転している間からみ糸が回転子を通過するのに用いられる。その結果は
、上記の本発明の電動機の構造により、中心軸を取り付けることなく回転子をフ
レーム内に保持する可能性を開くことになる。このような中心軸によって回転子
を回転可能な状態で保持することは、回転子が回転するとからみ糸がこの中心軸
にからみつくことから考えられない。すなわち本発明による構造は2つの長所を
実現する。 1.回転子の一方の側から他方の側へのからみ糸の経路を妨げることなく、固定
子内に回転子を保持する可能性が開かれる。 2.このような電動機は構造上回転モーメントが高くても慣性モーメントが少な
く、このことにより回転方向切り替えの際に大きな加速度が可能となる。
【0010】 回転子の表面に多数の磁極を備えることにより、微小ステップ運転の際にも非
常に精密な位置決めができるようになる。このことは、緯糸通過角度の調整の面
で、織機への装置取り付けが全体的に容易になるという利点がある。
【0011】 1つの特別な実施形態は、2つの織布耳組織、たとえば単純耳組織とからみ織
り耳組織の両方を作れるようにするため、2つの回転子を設けるのが特徴である
。このためには固定子の2つの固定子片側部分の間に、プレート型の鉄製ヨーク
を配置し、その際鉄製ヨークのいずれの側にも1つの回転子を備える。これらの
回転子は磁気回路が分離しているので別々に制御できる。
【0012】 回転子と固定子からなる電動機をステップモーターとして形成すれば有利であ
る。サーボモーターとは反対に、ステップモーターの場合制御技術のための費用
は非常に少ない。回転子の継続的なポジション監視と回転子ポジションの制御技
術的修正が省かれるからである。従ってステップモーターは閉回路自動制御系を
必要とせずことがあっても、回転ごとに1回パルスが生じ、かつ正しい時点に発
生したかを、開回路自動制御系があればよい。ステップモーターの場合非同期的
運転状態を生じるチェックされるので、その個々のパルスにより非同期的運転状
態を修正することができる。
【0013】 本発明のそのほかの有利な発展型を下位請求項に記した。
【0014】 図面を用いて本発明の例を下記に説明する。
【0015】 第1図および第2図で1と記したのは回転子、10と記したのは回転子を収め
る固定子フレームである。回転子1はその表面しかも回転子の両側にむかって磁
石2を持つ。その際磁石2の磁性は、回転子の両側でたがいに反対になっている
。すなわち磁石は一方の側の表面でN極を形成するときは、回転子の反対側では
S極を形成する。回転子上の磁石2の配置は、磁石の円状の配置が2つ得られる
ようになっている。回転子はさらに磁石を取り付けてない冠状領域5を外周上に
持つ。この領域はからみ糸を通す2つの孔3を備える。これらの孔3には、摩耗
を防ぐためセラミックスの挿入物4を設けることができる。
【0016】 回転子1は固定子フレーム10に収められる。全体を10と記された固定子フ
レームは、それぞれ巻線12をともなうC字型鉄心11を持ち、鉄心の末端は回
転子の磁石を向いている。回転子とフレームの間ないし回転子と鉄心の間に空隙
20があって、その中をからみ糸30、40が導かれる。2つの固定子半片10
a、10bからなるフレーム10は、さらに回転子1に向かってローラーベアリ
ング15を備える。このベアリングは固定子フレームまたは固定子内に回転子を
保持する役目を持つ。このことから、回転子がその円周に接してローラーベアリ
ングによってフレーム内に保持されていることがわかる。ローラー本体15aが
くびれた形であり、回転子1がそれに対応して外側に盛り上がる形状であるため
、軸方向の保持を行うことができる。ネジ16によって、固定子10の2つの部
分10a、10bを結合する。固定子フレームの幅18(訳注:図に「18」と
いう番号なし)は、固定子が回転子を密着して把握できるようなものとする。
【0017】 第3〜5図および第6〜8図に記した2つの実施形態は、単なる略図である。
これら2つの略図の場合、からみ織り装置プレートの保持は省略してある。しか
し第1図および第2図の形状と同様にプレートの円周に接して、たとえばローラ
ーベアリングまたはボールベアリングによって行われる。
【0018】 第3〜5図に示す実施形態の場合、第3図にはからみ織り装置プレート100
が図示され、これは複数の磁石セグメント111、112を持つ大きなプレート
状の磁石リング110を備える。個々の磁石セグメント111、112はこの場
合極性が反対である。この場合第4図には一方の固定子半片だけを図示している
が、固定子は上記磁石に対応して複数の鉄心120および121を備え、これら
の鉄心はそれぞれリング状であり、かつたがいに横に位置をずらして固定子12
5に配置されている。126と記したのが固定子巻線である。この場合プレート
状の磁石リングを形成するに当たっては、このリングがからみ織り装置プレート
100全体に対する構成部分となるようにする。すなわちからみ織り装置プレー
ト自体は、リング110、内側の支持プレート115および外側の糸支持リング
116から構成される。この糸支持リング116は、それぞれのからみ糸を通す
2つの孔116a、116bを備える。からみ糸を通すことができるよう固定子
フレームを開くことができるようにするためには、からみ織り装置プレートに希
望の機能を持たせて磁気的なヨークを開かなければならないが、磁石面を大きく
することによってこのことを考慮しようというものである。この場合固定子フレ
ームは2つの部分または2つの半片からなる。しかしそのためヨークの磁気的抵
抗は大きくなり、それにより当然のことながら電動機の出力は減じられる。磁気
的なヨークを開くことによるこの出力減少を、磁石面を大きくすることによって
ある程度防止することができる。
【0019】 第6〜8図に記載した実施形態も同じ目的に役立つ。ここで備えるからみ織り
装置プレート200は、半径方向に相互間の間隔を取って配置されたプレート状
の2つの磁石リング210と220を持つ。この場合これらの磁石リングは、そ
れぞれ複数の磁石セグメント211、212または221、222を持つ。磁石
セグメント211、212または221、222の配置は、これらがたがいに位
置をずらすようにする。すなわち、個々のリングにおける磁石セグメントはそれ
ぞれ隣り合うセグメントと異なる極性を示し、隣り合うリングのセグメントとも
位置をずらす。このからみ織り装置プレート200も支持プレート215と案内
リング216を持ち、これらの間に2つのプレート状の磁石リング210、22
0が配置されている。この場合2つの磁石リング210、220はスペーサーリ
ング217によって間隔を保持している。支持プレート215や、からみ糸のた
めの2つの案内孔216aおよび216bを持つ案内リング216、それにスペ
ーサーリング217も、この場合非伝導性の素材で製造されている。
【0020】 これも2つの半片からなる固定子の実施形態を第7図に記載した。この場合は
第4図の実施形態とは異なり、鉄心230、240はたがいに位置をずらさずに
配置されている。位置をずらした配置は第4図の鉄心120、121の場合が示
す。位置をずらさずむしろ一直線にならべることは、製造上若干の利点をもたら
す。第7図では巻線を250と記した。
【0021】 第3〜5図に示す実施形態も第6〜8図に示す実施形態も、次のようなからみ
織り装置プレートの製造を意図している。それは、個々の構成部分を、すなわち
支持プレート、磁石リング、案内リング、そして場合によっては第6図に示すよ
うにスペーサーリングを、磁気的にかつ有利には電気的にも伝導性のないフィル
ムによって結合するため、このからみ織り装置プレートを次のようなものとする
。すなわち、この機能に必要な安定性と剛性をこのようなプレートにあたえるた
め、本来のからみ織り装置プレートを形成するこれら構成部分に両側からこの種
のフィルムを貼付する。
【0022】 第9図および第10図に示す実施形態の場合、2つの部分からなる固定子フレ
ーム10を備え、2つの固定子部分10a、10bの間に回転子1を配置する。
回転子1の取り付けは第1図および第2図の実施形態とまったく同様に行う。第
1図および第2図の実施形態の場合、固定子10は対応する巻線を持つ鉄心また
は鉄製ヨークを備える。このような実施形態とは異なり、第9図および第10図
の実施形態の場合の固定子半片10bは、鉄製ヨーク13を1つだけ備える。す
なわちこの固定子半片は受動的に作られている。このバリエーションは、2つの
能動的な固定子半片を持つ実施形態よりも安価であるが、出力は若干小さい。
【0023】 第11図および第12図の実施形態は2つの回転子1が目を引くが、これは第
1図および第2図における回転子と形状が似ている。従って次の点に注意された
い。これら2つの回転子は2つの固定子半片10aおよび10bの間にあり、そ
の際2つの回転子1の間にはプレート形の鉄製ヨーク9を備える。このプレート
は固定子10の中に動かないようには位置されている。各固定子半片はそれぞれ
巻線12を持つ鉄心11を持つ。この場合2つの別々の磁気回路が生じるので、
各回転子をそれぞれ独立に駆動することができる。回転子1の保持はここでもロ
ーラーベアリング15によって行われる。2つのたがいに独立した回転子によっ
て、2つの織布耳組みを行うことができる。この場合これらの耳組みの1つを単
純耳組みに用いることができる。第9〜12図の実施形態のその他の諸特徴に関
しては、第1図および第2図の実施形態を参照されたい。
【0024】 ヨークは磁気的に伝導性のある素材で作らなければならないことに注意された
い。このヨークは通常、複数の鉄板積層物を持つ鉄心である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本装置の側面図であって、フレームの前面を省略した図である。
【図2】 第1図をII−IIの線で切った断面図である。
【図3】 大きな磁石リングを持つからみ織り装置プレートの実施形態の略図である。
【図4】 第1図のからみ織り装置プレートに用いる固定子半片の形状の略図である。
【図5】 第3図および第4図の固定子およびからみ織り装置プレートの配置の略図であ
る。
【図6】 2つの磁石リングを持つからみ織り装置プレートのもう1つの実施形態の略図
である。
【図7】 第6図のからみ織り装置プレートに用いる固定子半片の略図である。
【図8】 第6図および第7図の固定子およびからみ織り装置プレートの配置の略図であ
る。
【図9】 2つの部分からなる固定子の実施形態を示す。第10図の断面図から認められ
るように、ここでは一方の固定子半片が鉄製ヨークをただ1つだけ持つ。
【図10】 2つの部分からなる固定子の実施形態を示す。第10図の断面図から認められ
るように、ここでは一方の固定子半片が鉄製ヨークをただ1つだけ持つ。
【図11】 固定子半片を2つ持つが回転子をも2つ持つもう1つの実施形態を示す。ここ
では回転子の間にプレート状の鉄製ヨークが配置されている。
【図12】 固定子半片を2つ持つが回転子をも2つ持つもう1つの実施形態を示す。ここ
では回転子の間にプレート状の鉄製ヨークが配置されている。
【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成12年4月1日(2000.4.1)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0004
【補正方法】変更
【補正内容】
【0004】 DE29713723.9からは、冒頭に挙げた種類の1
つの固定子と1つのからみ織り装置プレートを備える回転式耳組織からみ織り装
置が知られている。この場合のからみ織り装置プレートはその片側に複数の磁石
を持ち、この磁石は固定子の方を向いている。これらの磁石は本来のプレート状
ボディの上に取り付けられている。その結果ヨークはプレート側、つまり固定子
を向く側に形成されている。 US−PS3700942からは、回転子が両側から固定子フレームに把握さ
れている電動機が知られている。この場合の回転子は磁極をたしかに備えている
。しかし、固定子フレームのコイルは正面を回転子に向けて固定子フレーム内に
配置されている。これは基本的にDE29713723に記載する形態と同様に
、克服すべき空隙があるため磁力線が漏れ磁束を形成し、このため大きな出力損
失がともなう。
【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成12年7月15日(2000.7.15)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4L050 AA11 CA25 CC03 5H607 AA00 BB01 BB07 BB13 CC01 CC05 DD06 FF12 GG07 GG08 5H621 BB02 BB07 GA01 GA10 HH01 JK13 JK19

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 からみ織り耳組織を形成する装置において、すなわち回転子
    とその回転子を収める固定子を含む電動機を用い、その際回転子はからみ糸の案
    内孔を少なくとも2つ備え、回転子(1)は軸方向を向く複数の磁極(2)を備
    えるこの装置において、回転子(1)の軸方向両側を固定子(10)で把握でき
    ることを特徴とする装置。
  2. 【請求項2】 回転子(1)がプレートの形状であることを特徴とする、請
    求項1に記載の装置。
  3. 【請求項3】 回転子(1)が円形のプレート(1、100、200)の形
    状であることを特徴とする、請求項1に記載の装置。
  4. 【請求項4】 固定子(10)がフレームとして形成され、このフレームが
    回転子(1)の少なくとも一部分を半径方向から囲み、その際回転子(1)がそ
    の周囲に接するフレーム(10)の中に保持されていることを特徴とする、請求
    項1に記載の装置。
  5. 【請求項5】 固定子フレーム(10)が鉄心(11)を少なくとも2つ備
    えることを特徴とする、上記各請求項のいずれか1項に記載の装置。
  6. 【請求項6】 鉄心(11)はC字型の形状で回転子(1)を両側から軸方
    向に把握することを特徴とする、請求項5に記載の装置。
  7. 【請求項7】 固定子フレーム(10)が回転子(1)の周囲を全体で少な
    くとも180°以上かこみ、そのため回転子(1)を密着して把握できることを
    特徴とする、上記各請求項のいずれか1項に記載の装置。
  8. 【請求項8】 軸方向においては固定子フレーム(10)と回転子(1)の
    間に空隙(20)を備えることを特徴とする、上記各請求項のいずれか1項に記
    載の装置。
  9. 【請求項9】 回転子(1)の回転を反対方向に切替可能であることを特徴
    とする、上記各請求項のいずれか1項に記載の装置。
  10. 【請求項10】 フレーム(10)およびそれとともに回転子(1)を織機
    に対しほぼ垂直に取り付けできることを特徴とする、上記各請求項のいずれか1
    項に記載の装置。
  11. 【請求項11】 回転子(1)の保持は固定子フレーム(10)内で無接触
    で行われることを特徴とする、上記各請求項のいずれか1項に記載の装置。
  12. 【請求項12】 プレート(200)は半径方向に相互の間隔をおいて配置
    されたプレート状の2つの磁石リング(210、220)を備え、その際これら
    磁石リング(210、220)はそれぞれ複数の磁石セグメント(211、21
    2、221、222)を備え、またプレート状磁石リング(210、220)に
    おいて一方の磁石リング(210)の磁石セグメント(211、212)は、他
    方の磁石リング(220)の磁石セグメントと位置をずらして配置されているこ
    とを特徴とする、上記各請求項のいずれか1項に記載の装置。
  13. 【請求項13】 2つの磁石リング(210、220)のそれぞれ隣り合う
    磁石セグメント(211、212、221、222)は向きが反対の極性を持つ
    ことを特徴とする、上記各請求項のいずれか1項に記載の装置。
  14. 【請求項14】 電動機の回転子を形成するプレート(200)は非磁性素
    材製の支持プレート(215)を備え、この支持プレートには半径方向から第一
    の磁石リング(210)が接続し、その際この磁石リング(210)には同様に
    半径方向から非磁性素材製のスペーサーリング(217)が接続し、このスペー
    サーリングにはふたたび第二の磁石リング(220)が半径方向から接続し、こ
    の第二の磁石リングをガイドリング(216)が囲み、このガイドリング(21
    6)はからみ糸のための孔(216a、216b)を備えることを特徴とする、
    上記各請求項のいずれか1項に記載の装置。
  15. 【請求項15】 固定子(225)の中に配置され、固定子の巻線(250
    )と連結する鉄心(230、240)は、固定子の上面図で見てたがいに一直線
    上にならんでいることを特徴とする、上記各請求項のいずれか1項に記載の装置
  16. 【請求項16】 プレート(100)が磁石セグメント(111、112)
    を持つプレート状の磁石リング(110)を備えることを特徴とする、上記各請
    求項のいずれか1項に記載の装置。
  17. 【請求項17】 固定子(125)の中に配置された鉄心は固定子(125
    )の巻線(250)と連結し、固定子(125)の上面図で見てたがいに横に位
    置をずらして配置されていることを特徴とする、上記各請求項のいずれか1項に
    記載の装置。
  18. 【請求項18】 プレート(100、200)は安定性を高めるためにその
    両面に磁力的に非伝導性のフィルムを備えることを特徴とする、上記各請求項の
    いずれか1項に記載の装置。
  19. 【請求項19】 そのフィルムは、プレート(100、200)を形成する
    個々の構成部分に貼付されていることを特徴とする、上記各請求項のいずれか1
    項に記載の装置。
  20. 【請求項20】 固定子(10、125、225)は2つの部分からなり、
    その間に回転子(1、100、200)が配置されていることを特徴とする、上
    記各請求項のいずれか1項に記載の装置。
  21. 【請求項21】 固定子(10)の2つの固定子半片(10a、10b)の
    間に1つの鉄製ヨークを備え、その際それぞれの固定子半片(10a、10b)
    と鉄製ヨーク(9)の間にそれぞれ1つの回転子(1)を備えることを特徴とす
    る、上記各請求項のいずれか1項に記載の装置。
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