JP2006328561A - ブレイダー用ボビンキャリア - Google Patents

Abstract

【課題】 撚り入りの糸条が巻き付けられたボビンをボビンキャリアに対して縦に載置することにより、糸条の巻き付け量が多く、かつ、前記ボビンから縦に糸条を解舒し取り出す際、解舒部に張力を加える必要がなく、糸条を傷めることのないブレイダー用ボビンキャリアを提供すること。
【解決手段】 糸条Ｙをボビン３から縦取り式に解舒して取り出すブレイダー用ボビンキャリアであって、撚り入りの糸条Ｙが巻き付けられたボビン３を載置していることを特徴とするボビンキャリア。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複数本の糸条或いは繊維束(以下、単に糸条と称する)をマンドレルの周囲に巻き付けて様々な組物を組成するブレイダーに用いられるボビンキャリアに係り、特には、撚り入りの糸条が巻き付けられたボビンを載置し、前記ボビンから糸条の撚りの復元力を利用して縦取り式に糸条の解舒及び取り出しを行うことにより、糸条同士の擦れによる糸条の損傷等が生じないブレイダー用ボビンキャリアに関する。

現在、ガラス繊維、炭素繊維又はナイロン繊維等の高強力糸条よりなる繊維強化プラスチック（Fiber Reinforced Plastics）を用いて、パイプやシャフト等の様々な繊維強化複合材料が製造されている。そして、これらの繊維強化複合材料を自動的に組物組成して製造するブレイダーが知られている。

前記ブレイダーは、円筒形、Ｔ字型、Ｉ字型、テトラポット型等の様々な形状を有するマンドレルの周囲に複数本の糸条を交錯させて組物構成の組成体を組成する装置である。組成体を組成する過程で、糸条が巻かれたボビンを載置しているボビンキャリアは、ブレイダー上の軌道を走行しながら、糸条を供給する。

従来ボビンは、ボビンキャリアに対して横向きに載置されるか、縦向きに載置されていた。横向きにボビンが載置された場合、ボビンに巻き付けられた糸条は、ボビンの軸線に対して略直角方向に向かって解舒され、取り出されていた。逆に、縦向きにボビンが載置された場合、糸条は、ボビンの軸線に対して略直角方向にボビンの回転に伴って横から解舒され取り出される（横取り式）か、あるいは、ボビンを回転させることなく、ボビンの軸線方向に縦から解舒され取り出され（縦取り式）ていた(例えば、特許文献１参照)。

特開平６−２３５１５２号公報（第１図、第２図）

ボビンをボビンキャリアに対して横向きに載置した場合、糸条の巻き付け量を増やそうとすると、ボビンの直径を長くするか、ボビン長を長くすることが考えられる。しかし、そのようにして巻き付け量を増やそうとすると、ボビンをボビンキャリア内に載置することが難しくなる。逆に、直径等を長くしたボビンをボビンキャリア内に載置できるようにするとボビンキャリア自体が大きくなり、ブレイダーをボビンキャリアに合わせて大きくしない限り、ブレイダーの作動時にボビンキャリア同士が接触する可能性が高くなる。

ボビンを横向きに載置する欠点を回避すべく、ボビンをボビンキャリアに対して縦向きに載置し、糸条を横から取り出す場合（横取り式）、糸条の巻き付け量を増やすためボビン長を長くすると、ボビンの上端又は下端に位置する糸条の解舒時において、糸条の解舒部と糸条を横に取り出す部分を結ぶ線が、ボビンの軸線に対して大きな角度を持つこととなる。その結果、糸条に掛かる負荷が大きくなり、糸条を傷める可能性があった。

また、ボビンをボビンキャリアに対して縦向きに載置し、糸条を縦から取り出す場合（縦取り式）、糸条を解舒する際、上向きに糸条の解舒部に張力を加える必要があった。張力を加える結果、糸条同士が擦れ、糸条に毛羽が立つことや、糸条の繊維が傷むことがあった。毛羽や切断された繊維がボビンの周囲に付着すると、解舒不良につながった。

さらに、上記ボビンには、撚りのない糸条を用いていることから、糸条の解舒時において糸条同士が擦れて傷んだ場合、解舒過程において、傷みが糸条に広がっていくことがあった。

本発明の目的は、上記課題を解消するために、撚り入りの糸条が巻き付けられたボビンをボビンキャリアに対して縦に載置することにより、糸条の巻き付け量が多く、かつ、前記ボビンから縦に糸条を解舒し取り出す際、解舒部に張力を加える必要がなく、糸条を傷めることのないブレイダー用ボビンキャリアを提供することにある。

上記の目的を達成するために請求項１に記載の発明は、糸条をボビンから縦取り式に解舒して取り出すブレイダー用ボビンキャリアであって、撚り入りの糸条が巻き付けられたボビンを載置しているボビンキャリアに関するものである。

請求項２に記載の発明は、前記糸条が炭素繊維であることを特徴とするブレイダー用ボビンキャリアに関するものである。

請求項１に記載のブレイダー用ボビンキャリアは、糸条の撚りの復元力を利用して糸条の解舒を行うものであることから、ボビンから自然に糸条を解舒することができる。また、糸条の解舒部に張力を加える必要がないことから、糸条同士が無理に擦れることがなく、毛羽立ち等の糸条の繊維の損傷を防ぐことができる。その結果、ボビンをボビンキャリアに対して縦に載置することによりボビンの直径を長くするなどして糸条の巻き付け量を多くすることができる一方、毛羽や切断された糸条の繊維がボビンの周囲に巻き付くことにより生じる解舒不良等を防ぐことができる。

さらに、前記発明に用いられる糸条は撚りの入った状態でボビンに巻き付けられていることから、解舒時に糸条が傷み糸条の繊維が露出したとしても、撚りの存在により繊維の露出の拡大を防ぐことができる。

また解舒後、糸条の撚りは戻り、完全に解消することから（撚り数は０となる）、撚りのない糸条をブレイダーに供給することができる。その結果、撚りが残っていることからせん断や捻りに弱い糸条が用いられ、性能に問題がある組物が組成されることを防ぐことができる。

請求項２に記載のブレイダー用ボビンキャリアは、糸条として炭素繊維を用いていることから、炭素繊維の高剛性を撚りの復元力に利用することができる。

以下、本発明に係るブレイダー用ボビンキャリアの実施例について、図１から図７に基づいて詳細に説明する。

まず、本発明に係るブレイダー用ボビンキャリアが用いられるブレイダーの一例について図５を用いて説明する。図５は、本発明に係るブレイダー用ボビンキャリアＢＣが用いられるブレイダーＢＲの一実施の形態を示す概略斜視図である。b１は、機台ｂ２の上板ｂ３に配設された８の字が連続した形状を有する平面軌道であり、ＢＣは、平面軌道ｂ１に沿って走行する糸条Ｙが巻き付けられたボビン３が載置されたボビンキャリアである。ｍは、その周囲に組成体Ｗが組成されるマンドレルである。マンドレルｍは、その位置及び姿勢を制御するマンドレル制御装置b４のマンドレル支持腕ｂ５の先端部に配設されたマンドレル支持部材ｂ６に保持されている。図５には、例示的に２個のボビンキャリアＢＣのみが示されているが、多数のボビンキャリアＢＣを平面軌道ｂ１に沿って走行させることができる。多数のボビンキャリアＢＣを平面軌道ｂ１に沿って走行させて、糸条Ｙを組成点Ｐにおいて交錯させることにより、マンドレルｍの周囲に組成体Ｗを組成する。

図６は、ボビンキャリアＢＣがブレイダーＢＲの上板ｂ３と嵌合する状態を示す概略斜視図である。図６には、例示的に１個のボビンキャリアＢＣのみが示されているが、多数のボビンキャリアＢＣを上板ｂ３に載置させることができる。

次に前記ブレイダー等に用いられる、本発明に係るブレイダー用ボビンキャリアの構成について、図１から図４に基づき詳細に説明する。

図１は、本発明に係るブレイダー用ボビンキャリアの一実施の形態を示す正面図であり、図２は、図１に示すボビンキャリアの右側面図であり、図３は、図１に示すボビンキャリアの左側面図であり、図４は、図１に示すボビンキャリアの背面図である。

本発明に係るブレイダー用ボビンキャリアの一実施の形態として、基部から上に向かって、シュー１、撚りの入った糸条Ｙが巻き付けられたボビン３、糸条Ｙに張りを付与しローラ上で滑らないようにするテンションローラ５、糸条Ｙを上方に送り出す送り手段６、糸条Ｙの弛みを調整する弛み取り手段８により構成されているボビンキャリアが考えられる。但し、本発明に係るボビンキャリアは、実施例に記載のボビンキャリアに限定されることはない。

ボビン３は、戻りばね(図示せず)により付勢されているボビン押さえ２により、ボビンキャリアから外れないようにされている。

テンションローラ５は、ローラ５aと、糸条Ｙの走行方向とは反対方向に前記ローラを付勢する抵抗体５bにより構成されている。また、ローラ５aの隣には、糸条Ｙがローラ５aから外れないように押えローラが設けられている。抵抗体として、ねじりバネ又はゴム等が用いられる。実施例においては、ねじりバネを使用している。

送り手段６は、送りローラ６a、シャフト６b、ラチェット歯車６cにより構成されている。そして、送りローラ６aとラチェット歯車６cとは、それらの間に位置するシャフト６bにより動きが連動するようになっている。送りローラ６a及びラチェット歯車６cと、シャフト６bとは、ネジ又はボルト等により結び付けられている。

弛み取り手段８は、弛み取りローラ８a、ねじりバネ８b、シャフト８c、カム８d、ピン８e、ピン８fにより構成されている。そして、ねじりバネ８bの内側に位置するシャフト８cにより、弛み取りローラ８aとカム８dの動きが連動するようになっている。弛み取りローラ８a及びカム８dと、シャフト８cとは、ネジ又はボルト等により結び付けられている。

また、ねじりバネ８bは、図１において矢印Ｂの方向に弛み取りローラ８aを付勢している。

図４に記載のように、カム８dとラチェット歯車６cとは、カム従動節１０a及びラチェット爪１０dにより、間欠的に動きが連動するようになっている。

次に、図７を用いて、ボビン３に糸条Ｙを１巻きに１撚りが入るように撚りを入れながら巻き付ける装置及び方法について、概説する。給糸パッケージ１１aに撚りが入っていない状態で巻き付けられている糸条Ｙは、給糸パッケージ１１aから引き出されて、ガイド部１１dにより撚りが入れられた後、巻き取りボビン１１e（ボビン３）に巻き付けられる。ガイド部１１dは巻き取りボビン１１eの周りを時計回り又は反時計回りに周回していることから、巻き取りボビン１１eに巻き取られる前に糸条Ｙは、ガイド部１１dにより、巻き取りボビン１１eの周りを周回することとなる。その結果、糸条Ｙは、１巻きに１撚りが入った状態で、巻き取りボビン１１eに巻き付けられることとなる。

ガイド部１１dは、モーター１１bにより巻き取りボビン１１eの周りを周回させられている。モーター１１bの駆動力は、ギア１１cを介して、ガイド部１１dに伝えられている。

巻き取りボビン１１eは、楕円形のカム１１gの回動により、矢印Ｅ及びＦの方向に往復移動している。前記往復移動により、巻き取りボビン１１eの上下に渡って糸条Ｙを均等に巻き付けることが可能となる。また、ばね１１fにより、移動に伴う巻き取りボビン１１eへの衝撃は、緩和されている。なお、カム１１gの駆動手段は、図示していない。

上記は、糸条Ｙをボビン３に撚りを入れながら巻き付け、糸玉を形成する方法及び装置の一実施の形態である。従って、撚り入りの糸玉を形成する方法は、上記に限定されることはない。

本発明は撚りが解舒されるときの糸条Ｙの復元力を利用するものであることから、糸条Ｙは、剛性又は弾性力を有していなければならない。本発明に用いられる糸条Ｙとしては、高い剛性を有している炭素繊維等が考えられる。

また、本発明に用いられる糸条Ｙは、樹脂を含浸していない、いわゆるドライの糸条である。樹脂を含浸している糸条を用いると、樹脂で糸条同士がくっつき、糸条の撚りの復元力を利用しての解舒が難しくなるからである。

次に、本発明に係るブレイダー用ボビンキャリアの動作及び糸条Ｙの走行について図１を用いて説明する。ボビン３に巻かれている糸条Ｙは、糸玉から解舒後ボビン軸線上、矢印Ｚの方向に送り出されて、糸道ガイド４を通りテンションローラ５に送られる。糸条Ｙの解舒は撚りの復元力を利用して行われるので、解舒部に糸条の解舒のための張力を加える必要がなく、また、解舒部に張力が加わることもない。ブレイダーを作動させて糸条Ｙが矢印Ｚの方向に送り出されると、解舒部において撚りの戻りを妨げるものがなくなることから、張力が解舒部に伝わる前に撚りが戻り、糸条Ｙが自然にボビン３から離れるからである。

解舒された糸条Ｙは、張力を加えられることなく自然にボビン３から離れるので、撚りは完全に解舒されてはいても、張りのない状態で一対のテンションローラ５に達する。糸条Ｙに張りがないと、送りローラ６a上で糸条Ｙが滑ってしまうこととなり、送りローラ６aの回動時に、糸条Ｙを送り出すことができなくなる。前記問題の発生を防ぐため、テンションローラ５は、糸条Ｙに張りを付与する。張りは、糸条Ｙの走行方向とは反対方向に弾性体(ねじりバネ)５bにより付勢されたローラ５aを、糸条Ｙが弾性体５bの付勢力に抗して摺動する過程で付与される。張りが付与された後、糸条Ｙは送りローラ６aに向かう。

送りローラ６aに達した糸条Ｙは、送りローラ６aに周接し、送りローラ６a上を矢印Ｂの方向に一周以上摺動する。その後、糸条Ｙは、糸道ガイド７を通り、弛み取りローラ８aに達する。送りローラ６aは、それと連動するラチェット歯車６cがラチェット爪１０dにより係止されている間、糸条Ｙにより矢印Ｂの方向へ回動させられることはない。しかし、ラチェット爪１０dが外れ、ラチェット歯車６cが回動したときに、送りローラ６aは、一体的に同調して矢印Ｂの方向に回動する。送りローラ６aの回動により、回動分多めに糸条Ｙは送り出される。

糸条Ｙは、弛み取りローラ８aに周接し、まず、図１に記載されているように矢印Ｂの方向に、前記ローラ８aの外周面の上端から下端に渡って摺動した後、弛み取りローラ８aに設けられている二つのピン８e、８fにより、矢印Ａの方向へ屈曲させられる。糸条Ｙを弛み取りローラ８a上のピン８eで矢印Ａの方向に屈曲させていることから、摺動する糸条Ｙは、弛み取りローラ８aに対して矢印Ａの方向へ回動させようする力を加える。

この力に対し、ねじりバネ８bは、弛み取りローラ８aを矢印Ｂの方向に付勢している。そして、糸条Ｙが弛み取りローラ８a上を摺動する過程において、糸条Ｙによる弛み取りローラ８aを矢印Ａの方向に回動させようとする力と、ねじりバネ８bによる弛み取りローラ８aを矢印Ｂの方向に付勢する力がほぼ拮抗するようにしている。但し、糸条Ｙを傷めないように、糸条Ｙによる力の方を、ねじりバネ８bによる力よりも若干大きくなるようにしている。その結果、前記ローラ８aを摺動する糸条Ｙに抵抗が加えられることとなり、糸条Ｙの弛みが取り除かれ、その弛みが調整される。その後、糸条Ｙは、糸道ガイド９を通って矢印Ｚの方向にある組成点Ｐに送られる。

弛み取りローラ８aは、シャフト８cにより反対側のカム８dと連動している。糸条Ｙによる力の方がねじりバネ８bによる力よりも若干大きいため、糸条Ｙが弛み取りローラ８aを摺動する過程において、ねじりバネ８bの付勢力に抗して送りローラ８aは矢印Ａの方向に回動させられる。そうすると、図４においてカム８dも一体的に同調して矢印Ｄの方向に回動させられる。

カム８dの回動の結果カム８dの凸部が、カム従動節１０aと接触し、カム従動節１０aを矢印Ｄの方向に、シャフト１０cを中心として回動させる。カム従動節１０aが回動すると、カム従動節１０aと一体となっているラチェット爪１０dも同調してシャフト１０cを中心として矢印Ｄの方向に回動し、ラチェット爪１０dはラチェット歯車６cから一時的に解舒される。ラチェット爪１０dから解舒されると、ラチェット爪１０dにより係止されていたラチェット歯車６cが矢印Ｃ方向に回動することとなり、ラチェット歯車６cと連動している送りローラ６aも図１において矢印Ｂ方向に回動する。

送りローラ６aの回動は、その回動分多めに糸条Ｙを弛み取りローラ８a側へ送ることを可能とする。その結果、送りローラ６aと弛み取りローラ８a間の糸条Ｙが弛み、糸条Ｙに加えられる張力が緩和される。それと同時に、糸条Ｙが弛み取りローラ８aを矢印Ｂの方向へ回動させようとする力も減少し、糸条Ｙがねじりバネ８bに加える負荷も緩和される。このようにして、弛み取り手段８において糸条Ｙ及びねじりバネ８bに対して過度の負荷が加わらないように調整されている。

バネ８bに対する負荷が軽減されると、バネ８bの付勢力により弛み取りローラ８aは矢印Ｂ方向に回動し、再び前の状態に戻る。その結果、送りローラ６aと弛み取りローラ８a間の糸条Ｙは、前記回動により弛み取りローラ８a側に引っ張られ、送りローラ６aの回動による糸条Ｙの弛みは解消する。また、カム８dも弛み取りローラ８aと連動していることから、図４において矢印Ｃ方向に同調して回動し、前の状態に戻る。カム８dが元の位置に戻り、カム８dの凸部がカム従動節１０aから離れると、シャフト１０cに巻き付けられているねじりバネ１０bがカム従動節１０a及びラチェット爪１０dを矢印Ｃの方向へ回動させ、再び元の位置に戻す。その結果、ラチェット爪１０dがラチェット歯車６cと再び係合し、ラチェット歯車６c及び送りローラ６aの回動を止める。

以上のような構成で前記実施例では、糸条Ｙは、撚りの復元力を利用してボビン３から自然に解舒され、走行中に適切に張りを調整された後に、ブレイダーＢＲへと送られることとなる。従って、糸条の解舒部に張力を加える必要がないことから、糸条Ｙを傷めることがない。また、解舒の過程で撚りが完全に解消されていることから、撚りの残った糸条ＹがブレイダーＢＲへと送られることもない。

本発明に係るブレイダー用ボビンキャリアの一実施の形態 を示す正面図である。 図１に示すボビンキャリアの右側面図である。 図１に示すボビンキャリアの左側面図である。 図１に示すボビンキャリアの背面図である。 ブレイダーの一実施の形態を示す概略斜視図である。 図１に示すボビンキャリアを図５に示すブレイダーと嵌合 させた状態を示す概略斜視図である。 図１に示すボビンキャリアに用いられるボビンに、撚りを 入れながら糸条を巻き付ける一実施の形態を示す概略図で ある。

符号の説明

３ ボビン
５ テンションローラ
５a ローラ
５b 弾性体(ねじりバネ)
６ 送り手段
６a 送りローラ
６b シャフト
６c ラチェット歯車
８ 弛み取り手段
８a 弛み取りローラ
８b ねじりバネ
８c シャフト
８d カム
８e ピン
８f ピン
Ｙ 糸条
ＢＲ ブレイダー

Claims (2)

1. 糸条をボビンから縦取り式に解舒して取り出すブレイダー用ボビンキャリアであって、撚り入りの糸条が巻き付けられたボビンを載置していることを特徴とするボビンキャリア。
2. 前記糸条が炭素繊維であることを特徴とする請求項１に記載のブレイダー用ボビンキャリア。
   
   
   

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