JP2005015923A - 水噴射式織機の緯入れノズル - Google Patents
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Abstract
【課題】圧力水を充分に整流・加速し、収束性のよい高速の噴射水を得る。
【解決手段】水噴射式織機の緯入れノズル１は、導糸孔２を有するニードル３と、ノズル孔１３に開口する給水孔４を備えるノズル本体５とを有し、ニードル３は、ノズル孔１３に挿入され、給水孔４に連通する環状流路６を形成し、環状流路６は、緯入れ方向に沿って整流流路８、整流流路８に連通する加速流路９を含み、上流側の整流子１４は、ニードル３の外周面からノズル本体５の内周面に向けて突出し、かつ円周方向に複数個離間配置される複数の整流壁１４ａを形成され、下流側の整流子１５は、ノズル孔１３の内周面からニードル３の外周面に向けて突出し、かつ円周方向に複数個離間配置される複数の整流壁１５ａを形成され、さらに加速流路９は、その流路断面が下流に向かって漸減し、射出口１０に開口する。
【選択図】 図１
【解決手段】水噴射式織機の緯入れノズル１は、導糸孔２を有するニードル３と、ノズル孔１３に開口する給水孔４を備えるノズル本体５とを有し、ニードル３は、ノズル孔１３に挿入され、給水孔４に連通する環状流路６を形成し、環状流路６は、緯入れ方向に沿って整流流路８、整流流路８に連通する加速流路９を含み、上流側の整流子１４は、ニードル３の外周面からノズル本体５の内周面に向けて突出し、かつ円周方向に複数個離間配置される複数の整流壁１４ａを形成され、下流側の整流子１５は、ノズル孔１３の内周面からニードル３の外周面に向けて突出し、かつ円周方向に複数個離間配置される複数の整流壁１５ａを形成され、さらに加速流路９は、その流路断面が下流に向かって漸減し、射出口１０に開口する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、収束性の高い高速の噴射水を得られる水噴射式織機の緯入れノズルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】実開平０５−７７２７９号公報
【０００３】
特許文献１は、水噴射式の緯入れノズルを開示している。上記技術において、圧力水の環状流路（整流室５０、流路５１）には、複数の整流孔（整流孔２９）を有するリング状の支え部（リング状支え部２７）と、リング状の支え部（リング状支え部２７）より下流にある整流子（整流ガイド３０）とが設けられおり、これらは、収束性の高い高速な噴射水を得るために機能している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の技術では、給水孔（３）から環状溝（２６）に流入した圧力水の一部は、複数の整流孔（整流孔２９）のまわりの壁に衝突するため、エネルギー損失が生じて、流速が損なわれると共に乱流状態となり、その後、整流されるものの不充分な整流となる。このため、上記の技術によると、収束性がよく、かつ高速の噴射水を得ることができない。
【０００５】
したがって、本発明の目的は、圧力水を充分に整流してから加速し、もって収束性を高めて、高速の噴射水を得ることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的のもとに、本発明は、導糸孔（２）を有するニードル（３）と、ノズル孔（１３）とこのノズル孔（１３）に開口する給水孔（４）を備えるノズル本体（５）とを有する水噴射式織機の緯入れノズル（１）において、ニードル（３）は、ノズル孔（１３）に後部で閉塞状態として挿入されて、ニードル（３）の外周面とノズル本体（５）の内周面との間で給水孔（４）に連通する環状流路（６）を形成し、環状流路（６）は、緯入れ方向に沿って複数の整流子（７）が配設される整流流路（８）と、整流流路（８）に連通し整流流路（８）より下流に形成される加速流路（９）とを含み、複数の整流子（７）のうち上流側の整流子（１４）は、ニードル（３）の外周面からノズル本体（５）の内周面に向けて突出し、かつ円周方向に複数個離間配置される複数の整流壁（１４ａ）を形成され、複数の整流子（７）のうち下流側の整流子（１５）は、ノズル本体（５）の内周面からニードル（３）の外周面に向けて突出し、かつ円周方向に複数個離間配置されてる複数の整流壁（１５ａ）を形成され、加速流路（９）は、その流路断面積が下流に向かって漸減し、射出口（１０）に開口することを特徴とする（請求項１）。
【０００７】
上流側の整流子（１４）とニードル（３）は、同一部材により一体に形成し、前記整流子（１４）の複数の整流壁（１４ａ）の端部は、ノズル本体（５）の内周面に当接あるいは一定の間隙を有して、ニードル（３）の軸線方向に延在することを特徴とする（請求項２）。また下流側の整流子（１５）はノズル本体（５）と別部材として構成され、下流側の整流子（１５）とニードル（３）は、軸心を同一にして共にノズル本体（５）の内周面に嵌合することを特徴とする（請求項３）。
【０００８】
整流子（７、１４、１５）は、セラミックス、超硬合金またはステンレス鋼のいずれかにより製作されることを特徴とする（請求項４）。上流側の整流子（１４）は、ニードル（３）とは別部材であって、整流壁（１４ａ）とニードル（３）の外周面に嵌合されるボス部（２６）とからなり、これらは一体に成形されていることを特徴とする（請求項５）。
【０００９】
上流側の整流子（１４）の隣接する整流壁（１４ａ）の隙間は、ノズル本体（５）の内周面に向けて漸大ないし同一として形成することを特徴とする（請求項６）。また、下流側の整流子（１５）は、ノズル孔（１３）に嵌め込まれた円筒部材（１６）の一部によって構成され、円筒部材（１６）の内周面は、ニードル（３）の先端部（１７）の外周面との間で、整流流路（８）のうち下流側に配設される第２整流流路（８ｂ）と、加速流路（９）を形成することを特徴とする（請求項７）。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の水噴射式織機の緯入れノズル１を示しており、図２は、図１におけるＡ−Ａ断面図を、また図３は、図１におけるＢ−Ｂ断面図をそれぞれ示している。これらの図で、緯入れノズル１は、導糸孔２を有するニードル３と、給水孔４を備えるノズル本体５とを有している。ノズル本体５は、筒状であり、給水孔４に連通するノズル孔１３およびノズル孔１３に通じこれよりも小さい内径の射出口１０を有している。給水孔４は、圧力水供給源である図示しないポンプに連通しており、ノズル孔１３に開口している。
【００１１】
ニードル３は、ノズル孔１３に挿入されて、ニードル３の外周面とノズル孔１３の周面、すなわちノズル本体５の内周面との間に給水孔４に連通する環状流路６を形成している。環状流路６は、図示の範囲にあって、緯入れ方向に沿って複数の整流子７（第１整流子１４および第２整流子１５）が配設される整流流路８と、整流流路８より下流に配設されて下流側にいくにつれて流路断面積が小さくなると共に、断面が周方向に連続する円によって形成される加速流路９と、射出口１０により形成されている大径流路２１とから構成されている。
【００１２】
図示しないポンプから、給水孔４を通じて供給された圧力水は、環状流路６に流入し、整流流路８にて整流された後、加速流路９で加速されて収束し、大径流路２１で膨張して、ジェット水流として先端の射出口１０から緯入れ方向に噴射される。
【００１３】
より詳しく説明すると、ニードル３は、その後端をノズル孔１３に隙間なく挿入され、取付ナット１１によってノズル本体５に固定されており、ノズル孔１３とニードル３との間にはＯリング１２が組み込まれて、導糸孔２側に圧力水が漏れないようになっている。ニードル３の先端部１７は、先細りなっており、最先端部は、ノズル孔１３に挿入されている円筒部品１６からわずかに突出し、射出口１０に臨んでいる。
【００１４】
さらに、ニードル３は、上流側の整流子７としての第１整流子１４を有し、第１整流流路８ａを形成している。第１整流子１４は、ニードル３の外周面からノズル本体５の内周面に向けて放射状に突出しており、これにより円周方向に複数個離間配置されて半径方向に延在する複数の第１整流壁１４ａを形成している。この例では、第１整流子１４は、ニードル３を切削加工して複数の整流溝１８を設けることにより、ニードル３と同一部材により一体に形成されており、ニードル３と高い同軸度が得られる。第１整流子１４の複数の第１整流壁１４ａの端部は、ノズル本体５の内周面に当接するか、または一定の間隙を有し、ニードル３の軸線方向に延在している。整流溝１８の底は、噴射側にいくにつれて溝が深くなっていくテーパ状となっており、底部の下流側端部は、円弧状外周面２０を介してニードル３の先端部１７に向けて滑らかに接続される。
【００１５】
図２の（１）で、第１整流子１４の外縁部は、ノズル本体５の内周面に隙間なく当接している。このため圧力水による変形のために、または加工精度や組付け精度のために、一部または全部の第１整流壁１４ａがノズル本体５の内周面から離間して、その内周面に当接しない状態となっても、離間による隙間の程度は、僅かである。このため、すべての圧力水は、整流溝１８を通過して整流される。この例で整流溝１８の断面は、直径方向に平行な面により長方形状として形成されている。
【００１６】
なお、図２の（２）および（３）は、第１整流子１４の他の例を示している。まず図２の（２）の第１整流子１４の外径は、ノズル孔１３の孔径よりも小さくなっいる。図２の（１）の場合と比べて、第１整流壁１４ａは、ノズル本体５の内周面に当接していないため、第１整流壁１４ａの外径にばらつきがあっても、第１整流子１４は、確実にノズル１３に挿入されるので、緯入れノズル１の組み立てが容易となる。この場合、ノズル本体５の内周面に沿った圧力水の流れは、導糸孔２の中心軸の周りに沿って分割されず、そのため整流されないが、下流の第２整流子１５により整流されることになる。また、図２の（３）の第１整流子１４は、第１整流壁１４ａの断面を直径方向に平行な面によって長方形状として形成され、整流溝１８を三角状として形成されている。このような断面形状とすれば、整流壁１４ａの基部（中心側）と先端部（ノズル本体５の内周側）の幅が同一となる。これは、第１整流子１４の部品強度を向上させ、また流路断面を大きくとれ、図２の（１）、（２）の場合と比べて圧力水の流れを減殺しない点で有利である。
【００１７】
図２のいずれの場合も、第１整流壁１４ａを直径方向に平行な面により形成しているので、第１整流壁１４ａが整流溝側に膨れて、整流溝１８の流路断面積が小さくなり、流路抵抗が増大することがない。よって、圧力水の勢いを減じるこうととなく、圧力水の流れを整流できる。また、図１に示すように、第１整流壁１４ａの上流側端部と下流側端部は、共にニードル３の軸線と直交する部分を含んでいる。そのため、第１整流子１４の軸線方向長さを維持したまま、圧力水との接触面積大きい第１整流壁１４ａを形成することができ、圧力水は、効率よく整流される。
【００１８】
一方、下流側の整流子としての第２整流子１５は、ノズル本体５とは別部材の円筒部材１６の一部として構成されている。円筒部材１６は、第１整流子１４（ニードル３）の中心軸と同一線上でテーパ孔１６ａを有し、外周部分でノズル孔１３に嵌合されている。テーパ孔１６ａは、下流側に向けて先細り状になっていて、先にいくにつれて細くなるニードル３の先端部１７の外周面との間で、第２整流流路８ｂおよび加速流路９を形成している。第２整流流路８ｂおよび加速流路９の環状流路断面は、ともに下流に向かって漸減するように形成されている。なお、整流子７（第１整流子１４および第２整流子１５）は、圧力水による磨耗を考慮して、セラミックス、超硬合金またはステンレス鋼等により製作されている。
【００１９】
第２整流流路８ｂで、第２整流子１５は、ノズル本体５の内周面側からニードル３の先端部１７の外周面に向けて突出しており、これにより円周方向に複数個離間配置されて、半径方向に延在する複数の三角形の整流壁１５ａを形成している。円筒部材１６は、ノズル本体５と別部材であるが、ニードル３と同様にノズル孔１３に隙間なく嵌め合わされているので、ニードル３に対しての高い同軸度を保ちながら、円筒状のニードル３の先端部１７との間で、第２整流流路８ｂおよび加速流路９を形成できる。なお、加工可能であるならば、円筒部材１６（第２整流流路８ｂおよび加速流路９）をノズル本体５と同一部品として一体形成してもよい。
【００２０】
複数の第２整流壁１５ａは、円筒部材１６の上流側開口部に複数の整流溝１９を加工することにより形成される。整流溝１９の深さは、上流側開口部から下流に行くにつれて浅くなり、円筒部材１６の中ほどで継ぎ目なく滑らかに加速流路９につながるように加工されている。また第２整流子１５の第２整流壁１５ａの内周面と、加速流路９の内周面の軸線方向の斜度は一致している。したがって、第２整流流路８ｂで整流された圧力水と第２整流壁１５ａの内周面に沿う圧力水は、抵抗なく加速流路９に流れることができ、勢いを減殺されることがない。
【００２１】
次に、第１整流子１４と、第２整流子１５との間での好ましい位置関係について説明する。圧力水の流れを妨げないで整流するために、第１整流子１４の整流溝１８と第２整流子１５の整流溝１９は同数とし、かつ対応する各々の整流溝１８、１９が軸線方向で一直線上となるようにニードル３の円周方向と円筒部材１６の円周方向との角度的な位置合わせする。また、第１整流子１４と第２整流子１５との間が離れていると、その間の区間（第１整流流路８ａと第２整流流路８ｂとの間の区間）で圧力水の流れが乱れるので、第１整流子１４および第２整流子１５は、なるべく接近させて配置することが望ましい。
【００２２】
ただし、第１整流子１４と第２整流子１５が円周方向にずれて組み立てられていると、第１整流子１４と第２整流子１５の接近は、かえって乱流状態を引き起こすので、実際には組立誤差を考慮して両者は、適度に離して設置される。したがって、第１整流子１４と第２整流子１５との間隔が第１整流子１４と第２整流子１５のいずれの長さよりも短くなるように、第１整流子１４と第２整流子１５とが配置れれるのが好ましい。図１の例では、第１整流子１４の下流側端部は、円弧状外周部２０の一部に部分的に重なるようにニードル３および円筒部材１６が配置され、円弧状外周部２０の軸線方向の長さは、第１整流子１４と第２整流子１５のいずれの長さよりも短く設けられている。これにより第１整流子１４を通過した圧力水が乱流状態となることなく第２整流子１５に流れ込むようにしている。
【００２３】
以上のように、環状流路６を流れる圧力水は、整流流路８ａすなわちニードル３から放射状に突出する第１整流子１４によって主として半径方向内側成分の流れを整流され、次に整流流路８ｂすなわちノズル本体５の内周面から軸心に向かって突出する第２整流子１５によって主として半径方向外側成分の流れを整流され、加速流路９で収束しかつ増速する。その後、圧力水は、大径流路２１に到達して急激に膨張し、ジェット水流となって高速に噴出孔１０から噴出する。
【００２４】
ニードル３の先端部１７は、円筒部品１６からわずかに突出しているので、加速流路９から放出されたジェット水流は、ニードル３の前記突出部外面に沿って進み、これによりジェット水流の直進性が高まる。またジェット水流は、大径流路２１およびスレッドガイド２２によって案内されるため、直進性を維持しつつ噴出孔１０から噴射される。噴射された環状のジェット水流は、導糸孔２から緯糸を引き出し、その緯糸の周囲を取り囲みながら緯糸を案内し、緯入れを行うことになる。
【００２５】
次に、図４、図５、図６、図７および図８は、本発明の他の実施態様を示している。まず、図４および図５で、ノズル本体５は、内部に導水路２４を有するボディホルダ２３に支持されており、導水路２４から供給された圧力水は、ノズル本体５の外面に形成された環状溝２５および給水孔４を通じて環状流路６に供給される。また、加工の容易のために、第１整流子１４の整流溝１８の底部では、テーパが省略されている。同様に、円筒部材１６の第２整流子１５部分のテーパも省略され、第２整流子１５はスリット状とし、その整流壁は円筒部材１６の加速流路９部分に保持されている。
【００２６】
つぎの図６および図７で、第１の整流子１４は、製作の容易性のために、ニードル３と別体の部品になっている。第１整流子１４は、第１整流壁１４ａとニードル３の外周面に嵌合されるボス部２６からなり、これらは一体に成形されている。この場合、ボス部２６は、ニードル３の外周面に対し圧入または接着等によって固着状態にある。ただし、圧力水が第１整流子１４のボス部２６に衝突するのを抑えるために、ボス部２６の外径は、上流側の隣接するニードル３の外周面よりも小さくすることが望ましい。なお、この例では、部品加工の容易化するために、第２整流流路８ｂと加速流路９を２つの円筒部材２７、２８から構成しているが、この場合も圧力水の流れを妨げないように円筒部材２７の整流壁の内周面と円筒部材２８の内周面とを段差なく、かつ軸線方向の斜度を一致させて配置することが望ましい。ちなみに、整流効果を重視するならば、円筒部材２７の第２整流子１５の整流壁の内周面をニードル３の先端部１７の外周面に当接させてもよい。そのようにすれば、第２整流子１５によって、圧力水の半径方向内側成分の流れを整流できる。
【００２７】
さらに図８で、ニードル３の先端部１７が加速流路９から突出しておらず、大径流路２１が省略されたタイプである。
【００２８】
以上、図１ないし図８の実施の態様では、整流子７として第１整流子１４と第２整流子１５の２つを配設しているが、３つ以上の複数の整流子７を軸線上に多段的に配置してもよい。
【発明の効果】
【００２９】
請求項１によれば、上流側の整流子の整流壁がニードルからノズル本体の内周面の方向に突出しているので、圧力水のニードルの外周面側の流れは、整流壁間を通過して確実に整流される。一方、下流側の整流子の整流壁がノズル本体の内周面から突出しでいるので、圧力水のノズル本体の内周面側の流れは、整流壁間を通過して確実に整流される。よって、ニードルの外周面側の流れも、ノズル本体の内周両側の流れもともに整流され、圧力水全体が整流される。また、整流溝は、先行技術のような整流壁先端どうしを繋ぐ壁がなく、圧力水は、壁に衝突することなく整流溝を通過できるから、エネルギー損失を抑えながら、十分整流された後に加速流路を通過して加速され、収束性を有しかつ高速の噴射水を得られる。
【００３０】
請求項２によれば、ニードルと整流子とは、嵌合によらずに一体化しているので、加工誤差、組み付け誤差を排除でき、その結果、整流壁の先端を通る仮想円は、ニードルの外周面に対して高い同軸度を得られ、当該外周面が嵌合されるノズル本体の内周面に対しても高い同軸度を得て、整流壁とノズル本体の内周面との間隙は全周にわたって等しくなり、圧力水の整流状態にばらつきが生じなくなるので有利である。
【００３１】
請求項３によれば、ニードル、下流側の整流子がノズル本体の内周面に嵌まるから、整流壁がニードルの外周面から突出する上流側の整流子と共にそれらの三者（ニードル、上流側の整流子および下流側の整流子）の同軸度が高い精度で容易に得られ、圧力水の流れを環状流路の断面で均一にできる。
【００３２】
請求項４によれば、耐磨耗性の良好な水噴射式織機の緯入れノズルとすることができ、部品交換にともなうコストを削減できる。
【００３３】
請求項５によれば、上流側の整流子がニードルと別部材であるから、整流子７の製作容易性を確保しつつ、請求項２と同等の効果を得ることができる。
【００３４】
請求項６によれば、上流側の整流子の隣接する整流壁の間隔がノズル本体の内周面に向けて漸大ないし同一として形成されるから、整流壁の基部との接続部分が大きくなり、そのため破損するのを抑えることができる。
【００３５】
請求項７によれば、第２整流流路と加速流路のノズル本体の内周面側は、同一の部材の内周面により形成され、継ぎ目がないので、第２整流流路で整流された圧力水は、抵抗なく加速流路９に流れることができ、勢いを減殺されることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる水噴射式織機の緯入れノズルの断面図である。
【図２】図１でのＡ−Ａ線の断面図である。
【図３】図１でのＢ−Ｂ線の断面図である。
【図４】本発明にかかる水噴射式織機の緯入れノズルの断面図である。
【図５】図４でのＡ−Ａ線の断面図である。
【図６】本発明にかかる水噴射式織機の要部の断面図である。
【図７】図６でのＡ−Ａ線の断面図である。
【図８】本発明にかかる水噴射式織機の要部の断面図である。
【符号の説明】
１ 水噴射織機の緯入れノズル
２ 導糸孔
３ ニードル
４ 給水孔
５ ノズル本体
６ 環状流路
７ 整流子
８ 整流流路
８ａ 第１整流流路
８ｂ 第２整流流路
９ 加速流路
１０ 射出口
１１ 取付ナット
１２ Ｏリング
１３ ノズル孔
１４ 第１整流子
１４ａ 第１整流壁
１５ 第２整流子
１５ａ 第２整流壁
１６ 円筒部材
１６ａ テーパ孔
１７ 先端部
１８ 整流溝
１９ 整流溝
２０ 円弧状外周面
２１ 大径流路
２２ スレッドガイド
２３ ボディホルダ
２４ 導水路
２５ 環状溝
２６ ボス部
２７ 円筒部材
２８ 円筒部材
【発明が属する技術分野】
本発明は、収束性の高い高速の噴射水を得られる水噴射式織機の緯入れノズルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】実開平０５−７７２７９号公報
【０００３】
特許文献１は、水噴射式の緯入れノズルを開示している。上記技術において、圧力水の環状流路（整流室５０、流路５１）には、複数の整流孔（整流孔２９）を有するリング状の支え部（リング状支え部２７）と、リング状の支え部（リング状支え部２７）より下流にある整流子（整流ガイド３０）とが設けられおり、これらは、収束性の高い高速な噴射水を得るために機能している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の技術では、給水孔（３）から環状溝（２６）に流入した圧力水の一部は、複数の整流孔（整流孔２９）のまわりの壁に衝突するため、エネルギー損失が生じて、流速が損なわれると共に乱流状態となり、その後、整流されるものの不充分な整流となる。このため、上記の技術によると、収束性がよく、かつ高速の噴射水を得ることができない。
【０００５】
したがって、本発明の目的は、圧力水を充分に整流してから加速し、もって収束性を高めて、高速の噴射水を得ることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的のもとに、本発明は、導糸孔（２）を有するニードル（３）と、ノズル孔（１３）とこのノズル孔（１３）に開口する給水孔（４）を備えるノズル本体（５）とを有する水噴射式織機の緯入れノズル（１）において、ニードル（３）は、ノズル孔（１３）に後部で閉塞状態として挿入されて、ニードル（３）の外周面とノズル本体（５）の内周面との間で給水孔（４）に連通する環状流路（６）を形成し、環状流路（６）は、緯入れ方向に沿って複数の整流子（７）が配設される整流流路（８）と、整流流路（８）に連通し整流流路（８）より下流に形成される加速流路（９）とを含み、複数の整流子（７）のうち上流側の整流子（１４）は、ニードル（３）の外周面からノズル本体（５）の内周面に向けて突出し、かつ円周方向に複数個離間配置される複数の整流壁（１４ａ）を形成され、複数の整流子（７）のうち下流側の整流子（１５）は、ノズル本体（５）の内周面からニードル（３）の外周面に向けて突出し、かつ円周方向に複数個離間配置されてる複数の整流壁（１５ａ）を形成され、加速流路（９）は、その流路断面積が下流に向かって漸減し、射出口（１０）に開口することを特徴とする（請求項１）。
【０００７】
上流側の整流子（１４）とニードル（３）は、同一部材により一体に形成し、前記整流子（１４）の複数の整流壁（１４ａ）の端部は、ノズル本体（５）の内周面に当接あるいは一定の間隙を有して、ニードル（３）の軸線方向に延在することを特徴とする（請求項２）。また下流側の整流子（１５）はノズル本体（５）と別部材として構成され、下流側の整流子（１５）とニードル（３）は、軸心を同一にして共にノズル本体（５）の内周面に嵌合することを特徴とする（請求項３）。
【０００８】
整流子（７、１４、１５）は、セラミックス、超硬合金またはステンレス鋼のいずれかにより製作されることを特徴とする（請求項４）。上流側の整流子（１４）は、ニードル（３）とは別部材であって、整流壁（１４ａ）とニードル（３）の外周面に嵌合されるボス部（２６）とからなり、これらは一体に成形されていることを特徴とする（請求項５）。
【０００９】
上流側の整流子（１４）の隣接する整流壁（１４ａ）の隙間は、ノズル本体（５）の内周面に向けて漸大ないし同一として形成することを特徴とする（請求項６）。また、下流側の整流子（１５）は、ノズル孔（１３）に嵌め込まれた円筒部材（１６）の一部によって構成され、円筒部材（１６）の内周面は、ニードル（３）の先端部（１７）の外周面との間で、整流流路（８）のうち下流側に配設される第２整流流路（８ｂ）と、加速流路（９）を形成することを特徴とする（請求項７）。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の水噴射式織機の緯入れノズル１を示しており、図２は、図１におけるＡ−Ａ断面図を、また図３は、図１におけるＢ−Ｂ断面図をそれぞれ示している。これらの図で、緯入れノズル１は、導糸孔２を有するニードル３と、給水孔４を備えるノズル本体５とを有している。ノズル本体５は、筒状であり、給水孔４に連通するノズル孔１３およびノズル孔１３に通じこれよりも小さい内径の射出口１０を有している。給水孔４は、圧力水供給源である図示しないポンプに連通しており、ノズル孔１３に開口している。
【００１１】
ニードル３は、ノズル孔１３に挿入されて、ニードル３の外周面とノズル孔１３の周面、すなわちノズル本体５の内周面との間に給水孔４に連通する環状流路６を形成している。環状流路６は、図示の範囲にあって、緯入れ方向に沿って複数の整流子７（第１整流子１４および第２整流子１５）が配設される整流流路８と、整流流路８より下流に配設されて下流側にいくにつれて流路断面積が小さくなると共に、断面が周方向に連続する円によって形成される加速流路９と、射出口１０により形成されている大径流路２１とから構成されている。
【００１２】
図示しないポンプから、給水孔４を通じて供給された圧力水は、環状流路６に流入し、整流流路８にて整流された後、加速流路９で加速されて収束し、大径流路２１で膨張して、ジェット水流として先端の射出口１０から緯入れ方向に噴射される。
【００１３】
より詳しく説明すると、ニードル３は、その後端をノズル孔１３に隙間なく挿入され、取付ナット１１によってノズル本体５に固定されており、ノズル孔１３とニードル３との間にはＯリング１２が組み込まれて、導糸孔２側に圧力水が漏れないようになっている。ニードル３の先端部１７は、先細りなっており、最先端部は、ノズル孔１３に挿入されている円筒部品１６からわずかに突出し、射出口１０に臨んでいる。
【００１４】
さらに、ニードル３は、上流側の整流子７としての第１整流子１４を有し、第１整流流路８ａを形成している。第１整流子１４は、ニードル３の外周面からノズル本体５の内周面に向けて放射状に突出しており、これにより円周方向に複数個離間配置されて半径方向に延在する複数の第１整流壁１４ａを形成している。この例では、第１整流子１４は、ニードル３を切削加工して複数の整流溝１８を設けることにより、ニードル３と同一部材により一体に形成されており、ニードル３と高い同軸度が得られる。第１整流子１４の複数の第１整流壁１４ａの端部は、ノズル本体５の内周面に当接するか、または一定の間隙を有し、ニードル３の軸線方向に延在している。整流溝１８の底は、噴射側にいくにつれて溝が深くなっていくテーパ状となっており、底部の下流側端部は、円弧状外周面２０を介してニードル３の先端部１７に向けて滑らかに接続される。
【００１５】
図２の（１）で、第１整流子１４の外縁部は、ノズル本体５の内周面に隙間なく当接している。このため圧力水による変形のために、または加工精度や組付け精度のために、一部または全部の第１整流壁１４ａがノズル本体５の内周面から離間して、その内周面に当接しない状態となっても、離間による隙間の程度は、僅かである。このため、すべての圧力水は、整流溝１８を通過して整流される。この例で整流溝１８の断面は、直径方向に平行な面により長方形状として形成されている。
【００１６】
なお、図２の（２）および（３）は、第１整流子１４の他の例を示している。まず図２の（２）の第１整流子１４の外径は、ノズル孔１３の孔径よりも小さくなっいる。図２の（１）の場合と比べて、第１整流壁１４ａは、ノズル本体５の内周面に当接していないため、第１整流壁１４ａの外径にばらつきがあっても、第１整流子１４は、確実にノズル１３に挿入されるので、緯入れノズル１の組み立てが容易となる。この場合、ノズル本体５の内周面に沿った圧力水の流れは、導糸孔２の中心軸の周りに沿って分割されず、そのため整流されないが、下流の第２整流子１５により整流されることになる。また、図２の（３）の第１整流子１４は、第１整流壁１４ａの断面を直径方向に平行な面によって長方形状として形成され、整流溝１８を三角状として形成されている。このような断面形状とすれば、整流壁１４ａの基部（中心側）と先端部（ノズル本体５の内周側）の幅が同一となる。これは、第１整流子１４の部品強度を向上させ、また流路断面を大きくとれ、図２の（１）、（２）の場合と比べて圧力水の流れを減殺しない点で有利である。
【００１７】
図２のいずれの場合も、第１整流壁１４ａを直径方向に平行な面により形成しているので、第１整流壁１４ａが整流溝側に膨れて、整流溝１８の流路断面積が小さくなり、流路抵抗が増大することがない。よって、圧力水の勢いを減じるこうととなく、圧力水の流れを整流できる。また、図１に示すように、第１整流壁１４ａの上流側端部と下流側端部は、共にニードル３の軸線と直交する部分を含んでいる。そのため、第１整流子１４の軸線方向長さを維持したまま、圧力水との接触面積大きい第１整流壁１４ａを形成することができ、圧力水は、効率よく整流される。
【００１８】
一方、下流側の整流子としての第２整流子１５は、ノズル本体５とは別部材の円筒部材１６の一部として構成されている。円筒部材１６は、第１整流子１４（ニードル３）の中心軸と同一線上でテーパ孔１６ａを有し、外周部分でノズル孔１３に嵌合されている。テーパ孔１６ａは、下流側に向けて先細り状になっていて、先にいくにつれて細くなるニードル３の先端部１７の外周面との間で、第２整流流路８ｂおよび加速流路９を形成している。第２整流流路８ｂおよび加速流路９の環状流路断面は、ともに下流に向かって漸減するように形成されている。なお、整流子７（第１整流子１４および第２整流子１５）は、圧力水による磨耗を考慮して、セラミックス、超硬合金またはステンレス鋼等により製作されている。
【００１９】
第２整流流路８ｂで、第２整流子１５は、ノズル本体５の内周面側からニードル３の先端部１７の外周面に向けて突出しており、これにより円周方向に複数個離間配置されて、半径方向に延在する複数の三角形の整流壁１５ａを形成している。円筒部材１６は、ノズル本体５と別部材であるが、ニードル３と同様にノズル孔１３に隙間なく嵌め合わされているので、ニードル３に対しての高い同軸度を保ちながら、円筒状のニードル３の先端部１７との間で、第２整流流路８ｂおよび加速流路９を形成できる。なお、加工可能であるならば、円筒部材１６（第２整流流路８ｂおよび加速流路９）をノズル本体５と同一部品として一体形成してもよい。
【００２０】
複数の第２整流壁１５ａは、円筒部材１６の上流側開口部に複数の整流溝１９を加工することにより形成される。整流溝１９の深さは、上流側開口部から下流に行くにつれて浅くなり、円筒部材１６の中ほどで継ぎ目なく滑らかに加速流路９につながるように加工されている。また第２整流子１５の第２整流壁１５ａの内周面と、加速流路９の内周面の軸線方向の斜度は一致している。したがって、第２整流流路８ｂで整流された圧力水と第２整流壁１５ａの内周面に沿う圧力水は、抵抗なく加速流路９に流れることができ、勢いを減殺されることがない。
【００２１】
次に、第１整流子１４と、第２整流子１５との間での好ましい位置関係について説明する。圧力水の流れを妨げないで整流するために、第１整流子１４の整流溝１８と第２整流子１５の整流溝１９は同数とし、かつ対応する各々の整流溝１８、１９が軸線方向で一直線上となるようにニードル３の円周方向と円筒部材１６の円周方向との角度的な位置合わせする。また、第１整流子１４と第２整流子１５との間が離れていると、その間の区間（第１整流流路８ａと第２整流流路８ｂとの間の区間）で圧力水の流れが乱れるので、第１整流子１４および第２整流子１５は、なるべく接近させて配置することが望ましい。
【００２２】
ただし、第１整流子１４と第２整流子１５が円周方向にずれて組み立てられていると、第１整流子１４と第２整流子１５の接近は、かえって乱流状態を引き起こすので、実際には組立誤差を考慮して両者は、適度に離して設置される。したがって、第１整流子１４と第２整流子１５との間隔が第１整流子１４と第２整流子１５のいずれの長さよりも短くなるように、第１整流子１４と第２整流子１５とが配置れれるのが好ましい。図１の例では、第１整流子１４の下流側端部は、円弧状外周部２０の一部に部分的に重なるようにニードル３および円筒部材１６が配置され、円弧状外周部２０の軸線方向の長さは、第１整流子１４と第２整流子１５のいずれの長さよりも短く設けられている。これにより第１整流子１４を通過した圧力水が乱流状態となることなく第２整流子１５に流れ込むようにしている。
【００２３】
以上のように、環状流路６を流れる圧力水は、整流流路８ａすなわちニードル３から放射状に突出する第１整流子１４によって主として半径方向内側成分の流れを整流され、次に整流流路８ｂすなわちノズル本体５の内周面から軸心に向かって突出する第２整流子１５によって主として半径方向外側成分の流れを整流され、加速流路９で収束しかつ増速する。その後、圧力水は、大径流路２１に到達して急激に膨張し、ジェット水流となって高速に噴出孔１０から噴出する。
【００２４】
ニードル３の先端部１７は、円筒部品１６からわずかに突出しているので、加速流路９から放出されたジェット水流は、ニードル３の前記突出部外面に沿って進み、これによりジェット水流の直進性が高まる。またジェット水流は、大径流路２１およびスレッドガイド２２によって案内されるため、直進性を維持しつつ噴出孔１０から噴射される。噴射された環状のジェット水流は、導糸孔２から緯糸を引き出し、その緯糸の周囲を取り囲みながら緯糸を案内し、緯入れを行うことになる。
【００２５】
次に、図４、図５、図６、図７および図８は、本発明の他の実施態様を示している。まず、図４および図５で、ノズル本体５は、内部に導水路２４を有するボディホルダ２３に支持されており、導水路２４から供給された圧力水は、ノズル本体５の外面に形成された環状溝２５および給水孔４を通じて環状流路６に供給される。また、加工の容易のために、第１整流子１４の整流溝１８の底部では、テーパが省略されている。同様に、円筒部材１６の第２整流子１５部分のテーパも省略され、第２整流子１５はスリット状とし、その整流壁は円筒部材１６の加速流路９部分に保持されている。
【００２６】
つぎの図６および図７で、第１の整流子１４は、製作の容易性のために、ニードル３と別体の部品になっている。第１整流子１４は、第１整流壁１４ａとニードル３の外周面に嵌合されるボス部２６からなり、これらは一体に成形されている。この場合、ボス部２６は、ニードル３の外周面に対し圧入または接着等によって固着状態にある。ただし、圧力水が第１整流子１４のボス部２６に衝突するのを抑えるために、ボス部２６の外径は、上流側の隣接するニードル３の外周面よりも小さくすることが望ましい。なお、この例では、部品加工の容易化するために、第２整流流路８ｂと加速流路９を２つの円筒部材２７、２８から構成しているが、この場合も圧力水の流れを妨げないように円筒部材２７の整流壁の内周面と円筒部材２８の内周面とを段差なく、かつ軸線方向の斜度を一致させて配置することが望ましい。ちなみに、整流効果を重視するならば、円筒部材２７の第２整流子１５の整流壁の内周面をニードル３の先端部１７の外周面に当接させてもよい。そのようにすれば、第２整流子１５によって、圧力水の半径方向内側成分の流れを整流できる。
【００２７】
さらに図８で、ニードル３の先端部１７が加速流路９から突出しておらず、大径流路２１が省略されたタイプである。
【００２８】
以上、図１ないし図８の実施の態様では、整流子７として第１整流子１４と第２整流子１５の２つを配設しているが、３つ以上の複数の整流子７を軸線上に多段的に配置してもよい。
【発明の効果】
【００２９】
請求項１によれば、上流側の整流子の整流壁がニードルからノズル本体の内周面の方向に突出しているので、圧力水のニードルの外周面側の流れは、整流壁間を通過して確実に整流される。一方、下流側の整流子の整流壁がノズル本体の内周面から突出しでいるので、圧力水のノズル本体の内周面側の流れは、整流壁間を通過して確実に整流される。よって、ニードルの外周面側の流れも、ノズル本体の内周両側の流れもともに整流され、圧力水全体が整流される。また、整流溝は、先行技術のような整流壁先端どうしを繋ぐ壁がなく、圧力水は、壁に衝突することなく整流溝を通過できるから、エネルギー損失を抑えながら、十分整流された後に加速流路を通過して加速され、収束性を有しかつ高速の噴射水を得られる。
【００３０】
請求項２によれば、ニードルと整流子とは、嵌合によらずに一体化しているので、加工誤差、組み付け誤差を排除でき、その結果、整流壁の先端を通る仮想円は、ニードルの外周面に対して高い同軸度を得られ、当該外周面が嵌合されるノズル本体の内周面に対しても高い同軸度を得て、整流壁とノズル本体の内周面との間隙は全周にわたって等しくなり、圧力水の整流状態にばらつきが生じなくなるので有利である。
【００３１】
請求項３によれば、ニードル、下流側の整流子がノズル本体の内周面に嵌まるから、整流壁がニードルの外周面から突出する上流側の整流子と共にそれらの三者（ニードル、上流側の整流子および下流側の整流子）の同軸度が高い精度で容易に得られ、圧力水の流れを環状流路の断面で均一にできる。
【００３２】
請求項４によれば、耐磨耗性の良好な水噴射式織機の緯入れノズルとすることができ、部品交換にともなうコストを削減できる。
【００３３】
請求項５によれば、上流側の整流子がニードルと別部材であるから、整流子７の製作容易性を確保しつつ、請求項２と同等の効果を得ることができる。
【００３４】
請求項６によれば、上流側の整流子の隣接する整流壁の間隔がノズル本体の内周面に向けて漸大ないし同一として形成されるから、整流壁の基部との接続部分が大きくなり、そのため破損するのを抑えることができる。
【００３５】
請求項７によれば、第２整流流路と加速流路のノズル本体の内周面側は、同一の部材の内周面により形成され、継ぎ目がないので、第２整流流路で整流された圧力水は、抵抗なく加速流路９に流れることができ、勢いを減殺されることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる水噴射式織機の緯入れノズルの断面図である。
【図２】図１でのＡ−Ａ線の断面図である。
【図３】図１でのＢ−Ｂ線の断面図である。
【図４】本発明にかかる水噴射式織機の緯入れノズルの断面図である。
【図５】図４でのＡ−Ａ線の断面図である。
【図６】本発明にかかる水噴射式織機の要部の断面図である。
【図７】図６でのＡ−Ａ線の断面図である。
【図８】本発明にかかる水噴射式織機の要部の断面図である。
【符号の説明】
１ 水噴射織機の緯入れノズル
２ 導糸孔
３ ニードル
４ 給水孔
５ ノズル本体
６ 環状流路
７ 整流子
８ 整流流路
８ａ 第１整流流路
８ｂ 第２整流流路
９ 加速流路
１０ 射出口
１１ 取付ナット
１２ Ｏリング
１３ ノズル孔
１４ 第１整流子
１４ａ 第１整流壁
１５ 第２整流子
１５ａ 第２整流壁
１６ 円筒部材
１６ａ テーパ孔
１７ 先端部
１８ 整流溝
１９ 整流溝
２０ 円弧状外周面
２１ 大径流路
２２ スレッドガイド
２３ ボディホルダ
２４ 導水路
２５ 環状溝
２６ ボス部
２７ 円筒部材
２８ 円筒部材
Claims (7)
- 導糸孔（２）を有するニードル（３）と、ノズル孔（１３）とこのノズル孔（１３）に開口する給水孔（４）を備えるノズル本体（５）とを有する水噴射式織機の緯入れノズル（１）において、
ニードル（３）は、ノズル孔（１３）に後部で閉塞状態として挿入されて、ニードル（３）の外周面とノズル本体（５）の内周面との間で給水孔（４）に連通する環状流路（６）を形成し、
環状流路（６）は、緯入れ方向に沿って複数の整流子（７）が配設される整流流路（８）と、整流流路（８）に連通し整流流路（８）より下流に形成される加速流路（９）とを含み、
複数の整流子（７）のうち上流側の整流子（１４）は、ニードル（３）の外周面からノズル本体（５）の内周面に向けて突出し、かつ円周方向に複数個離間配置される複数の整流壁（１４ａ）を形成され、
複数の整流子（７）のうち下流側の整流子（１５）は、ノズル本体（５）の内周面からニードル（３）の外周面に向けて突出し、かつ円周方向に複数個離間配置されてる複数の整流壁（１５ａ）を形成され、
加速流路（９）は、その流路断面積が下流に向かって漸減し、射出口（１０）に開口することを特徴とする水噴射式織機の緯入れノズル（１）。 - 上流側の整流子（１４）とニードル（３）を同一部材により一体に形成し、前記整流子（１４）の複数の整流壁（１４ａ）の端部は、ノズル本体（５）の内周面に当接あるいは一定の間隙を有して、ニードル（３）の軸線方向に延在することを特徴とする請求項１記載の水噴射式織機の緯入れノズル（１）。
- 下流側の整流子（１５）はノズル本体（５）と別部材として構成され、下流側の整流子（１５）とニードル（３）は、軸心を同一にして共にノズル本体（５）の内周面に嵌合することを特徴とする請求項１または２記載の水噴射式織機の緯入れノズル（１）。
- 整流子（７、１４、１５）は、セラミックス、超硬合金またはステンレス鋼のいずれかにより製作されることを特徴とする請求項１、２または３記載の水噴射式織機の緯入れノズル（１）。
- 上流側の整流子（１４）は、ニードル（３）とは別部材であって、整流壁（１４ａ）とニードル（３）の外周面に嵌合されるボス部（２６）とからなり、これらは一体に成形されていることを特徴とする請求項１、３または４記載の水噴射式織機の緯入れノズル（１）。
- 上流側の整流子（１４）の隣接する整流壁（１４ａ）の隙間は、ノズル本体（５）の内周面に向けて漸大ないし同一として形成することを特徴とする請求項１、２、３、４または５記載の水噴射式織機の緯入れノズル（１）。
- 下流側の整流子（１５）は、ノズル孔（１３）に嵌め込まれた円筒部材（１６）の一部によって構成され、円筒部材（１６）の内周面は、ニードル（３）の先端部（１７）の外周面との間で、整流流路（８）のうち下流側に配設される第２整流流路（８ｂ）と、加速流路（９）を形成することを特徴とする請求項１、２、３、４、５または６記載の水噴射式織機の緯入れノズル（１）。
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