JP2008303497A - 給油ガイド - Google Patents

Abstract

【課題】フィラメント数の異なる複数種類のフィラメント束に対して共通に使用でき、且つ、油剤の付着ムラをそれぞれ低減することが可能な、給油ガイドを提供すること。
【解決手段】給油ガイド１は、フィラメント束が走行する通路６と、通路６に向けて油剤を吐出する吐出口８と、通路６内を走行するフィラメント束が接触する接触面７とを有するガイド本体２を備えている。さらに、接触面７には、通路６の幅方向に延びる第１の溝２０と、同じく通路６の幅方向に延びる、第１の溝２０よりも溝深さ及び溝幅の小さい溝であって、フィラメント束の走行方向に沿って並んだ複数の第２の溝２１とが形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、紡糸装置から紡出されたフィラメント束に給油する給油ガイドに関する。

従来から、紡糸装置から紡出されたフィラメント束の摩擦抵抗低減、及び、フィラメント束に対する集束性の付与を目的として、走行するフィラメント束に給油する給油ガイドが知られている。一般的な給油ガイドは、フィラメント束が走行する通路と、この通路へ開口した油剤吐出口と、走行するフィラメント束が接触する接触面とを有する。そして、油剤吐出口から吐出された油剤を接触面に伝わらせて、この接触面に接触しつつ通路内を走行するフィラメント束に油剤を供給することで、フィラメント束の表面に油膜を形成するように構成されている。

ところで、フィラメント束を構成する多数のフィラメントの間で、油剤の付着の程度が異なると、フィラメント間で摩擦抵抗に差が生じ、下流側に位置する延伸ローラや巻取機においてフィラメント切れや毛羽立ちが発生する。そのため、給油ガイドには、フィラメント束を構成する多数のフィラメントのそれぞれに、ムラなく均一に油膜を形成する作用が要求される。

特許文献１，２には、このような油剤付着ムラを低減することが可能な給油ガイドが開示されている。これらの給油ガイドにおいては、フィラメント束が接触する接触面の、油剤吐出口よりも下側（下流側）の位置に、油溜まりが形成されている。このように、接触面に油溜まりが形成されていると、油溜まりに蓄えられた油剤がその表面張力によって通路内に盛り上がり、通路内を走行する多数のフィラメントの全てに油剤が付着しやすくなることから、油剤の付着ムラが低減される。

特開平７−２５２７１６号公報 特開平１０−１０２３１５号公報

しかし、本願発明者は、特許文献１，２に開示されているような１種類の油溜まりのみを備えた給油ガイドにおいては、フィラメント束のフィラメント数が多い場合には、やはり、フィラメントに油剤の付着ムラが生じやすいことを知見した。これは、１種類の大きな油溜まりが設けられているだけでは、接触面を覆う油膜の厚みが十分に安定せず、フィラメント数が多い場合には、フィラメントの一部が、油剤が十分に付着しない状態で通過してしまうためであると考えられる。

そのため、従来の給油ガイドでは、フィラメント数が多いフィラメント束と、フィラメント数が少ないフィラメント束に対して、１種類の給油ガイドを共通に使用することが難しく、フィラメント束の種類（フィラメント数など）が変わるごとに給油ガイドを交換する必要があった。

本発明の目的は、フィラメント数の異なる複数種類のフィラメント束に対して共通に使用でき、且つ、油剤の付着ムラをそれぞれ低減することが可能な、給油ガイドを提供することである。

課題を解決するための手段及び発明の効果

第１の発明の給油ガイドは、フィラメント束が走行する通路と、前記通路に向けて油剤を吐出する吐出口と、前記通路内を走行する前記フィラメント束が接触する接触面とを有するガイド本体を備え、
前記接触面に、前記通路の幅方向に延びる第１の溝と、同じく前記通路の幅方向に延びる、前記第１の溝よりも溝深さ及び溝幅の小さい溝であって、前記フィラメント束の走行方向に沿って並んだ複数の第２の溝とが形成されていることを特徴とするものである。

本発明の給油ガイドにおいては、走行するフィラメント束が接触する接触面に、第１の溝と、この第１の溝よりも溝深さ及び溝幅の小さい複数の第２の溝の、２種類の溝が形成されている。そのため、フィラメント束のフィラメント数が比較的少ない場合には、第１の溝に蓄えられる油剤によって各フィラメントに適度の油膜がほぼ均一に形成される。その一方で、走行方向に並ぶ複数の第２の溝によって、油剤が確実に保持されて、接触面を覆う油膜の厚みが安定するため、フィラメント束のフィラメント数が多い場合であっても、各フィラメントに確実に油膜が形成される。つまり、フィラメント数の異なる複数種類のフィラメント束に対して共通の給油ガイドを使用でき、且つ、油剤の付着ムラをそれぞれ低減することが可能となる。

また、接触面に形成される溝が、油剤保持力の大きい、溝深さ及び溝幅の小さな複数の第２の溝のみであると、特に、フィラメント束のフィラメント数が少ない場合には、各フィラメントに油剤が付着し過ぎて、フィラメント束がガイド本体から離れる際に、過剰に付着した油剤が飛散する虞がある。従って、第２の溝だけでなく、第２の溝よりも油剤保持力がやや劣る第１の溝を形成することは、フィラメント束に付着する油剤を適量に抑え、過剰付着を低減するのに有効である。

第２の発明の給油ガイドは、前記第１の発明において、前記複数の第２の溝は、前記フィラメント束の走行方向に関して、前記吐出口と前記第１の溝の間に配置されていることを特徴とするものである。

複数の第２の溝が、第１の溝よりも走行方向下流側に配置されていると、複数の第２の溝に過剰な量の油剤が留まりやすくなる。そのため、特に、フィラメント束のフィラメント数が少ない場合に、各フィラメントに油剤が過剰に付着し、フィラメント束がガイド本体から離れる際に過剰に付着した油剤が飛散する虞がある。しかし、本発明のように、第２の溝が吐出口と第１の溝との間（第１の溝よりも上流側）に配置されていると、第２の溝においてフィラメント束に油剤が過剰に付着しにくくなり、油剤の飛散が低減される。

第３の発明の給油ガイドは、前記第１又は第２の発明において、前記吐出口は、前記接触面よりも前記走行方向上流側の、前記フィラメント束が直接接触しない位置において、前記通路へ向けて開口していることを特徴とするものである。

この構成によれば、吐出口から吐出された油剤は、直接フィラメント束に付着するのではなく、接触面を伝わって流れる間にフィラメント束に付着することから、安定して油剤がフィラメント束に付着し、付着ムラが低減される。

第４の発明の給油ガイドは、前記第１〜第３の何れかの発明において、前記接触面は、前記通路の幅方向と平行な平坦面であることを特徴とするものである。

この構成によれば、フィラメント束を構成する多数のフィラメントが、通路の幅方向に平行に広がった状態で接触面に密着しつつ、通路を走行することが可能となるから、これらフィラメントに均等に油剤が付着しやすくなり、油剤の付着ムラが低減される。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態の給油ガイドの正面図、図２は、図１の給油ガイドのII-II線鉛直断面図、図３は、給油ガイドの上面図、図４は、図２のIV-IV線断面図、図５は、図２の一部拡大図である。本実施形態の給油ガイド１は、その上方に配置された図示しない紡糸装置から紡出される、多数のフィラメントｆからなるフィラメント束Ｆに油剤を供給して、各フィラメントｆに油膜を形成するものである。

図１〜図３に示すように、給油ガイド１は、フィラメント束Ｆが走行する通路６が形成されたガイド本体２と、このガイド本体２と一体形成され、ガイド本体２に油剤を供給する油剤供給部３とを備えている。尚、ガイド本体２と油剤供給部３は、アルミナやジルコニア等のセラミックス材料で形成されている。

図２に示すように、ガイド本体２は、それぞれ略三角形状に形成されるとともに相対向する２枚の側壁４と、これら２枚の側壁４の端部同士を連結する連結部５を有する。そして、２枚の側壁４の間に、フィラメント束Ｆが上から下へ走行する通路６が形成されている。図１、図３に示すように、２枚の側壁４は、それぞれ下方ほど内側に傾斜しており、２枚の側壁４の間の通路６は、下方に向かうほど幅が狭まっている。

連結部５の前面（図２における左側の面）の、上下方向に関する中央部分には、通路６内を走行するフィラメント束Ｆが接触する接触面７がほぼ鉛直な面に形成されている。また、この接触面７の上側には、接触面７に対して後方（図２の右方）へ傾斜する２つの傾斜面１０，１１が連なって設けられている。また、接触面７の下側にも、接触面７に対して後方へ傾斜する傾斜面１２が設けられている。そして、上から下へ通路６を通過したフィラメント束Ｆは、さらに、傾斜面１２とその両側の２枚の側壁４とに案内されて、斜め後方（図２、図５の右下の方向）に向けて走行するようになっている。

接触面７のすぐ上に位置する傾斜面１０には、通路６に開口した吐出口８が形成されている。図１に示すように、吐出口８は、通路６の幅方向に関してほぼ中央位置に開口している。また、図２に示すように、この吐出口８は、連結部５と油剤供給部３の内部に形成された、前後方向に水平に延びる油剤供給孔１３に連通している。さらに、油剤供給部３は、油剤を送り出すギヤポンプ（図示省略）と接続されている。従って、ギヤポンプから送り出された油剤は、油剤供給部３と連結部５内の油剤供給孔１３を介して吐出口８に供給され、吐出口８から通路６へ向けて油剤が吐出される。

ここで、吐出口８は、接触面７よりも上に位置する、フィラメント束Ｆが接触しない傾斜面１０において通路６へ開口している。そのため、吐出口８から吐出された油剤は、直接フィラメント束Ｆに付着せず、接触面７を伝わって流れる間にフィラメント束Ｆに付着する。従って、油剤が、ギヤポンプの脈動等の影響を受けることなく、安定してフィラメント束Ｆに付着するため、付着ムラが低減される。

また、本実施形態においては、図４に示すように、接触面７は、通路６の幅方向と平行な平坦面に形成されている。そのため、フィラメント束Ｆを構成する複数のフィラメントｆが、通路６の幅方向と平行に広がった状態で通路６を走行することになり、複数のフィラメントｆに均等に油剤を付着させやすくなり、付着ムラが低減される。

さらに、本実施形態の給油ガイド１においては、フィラメント束Ｆへの油剤の付着ムラを低減するとともに、各フィラメントに過剰な油剤が付着するのを防止するための、２種類の溝２０，２１（凹部）が形成されている。具体的には、図１、図２、図５に示すように、接触面７には、通路６の幅方向（水平方向）に延びる、２つの第１の溝２０と、同じく通路６の幅方向に延びる、第１の溝２０よりも溝深さ及び溝幅の小さい複数の第２の溝２１とが形成されている。

２つの第１の溝２０は、上下方向に関して間隔を空けて配置されており、それぞれ、通路６の全幅にわたって幅方向に延びている。また、複数の第２の溝２１は、上下方向（フィラメント束Ｆの走行方向）に関して吐出口８と第１の溝２０の間に配置されている。これら複数の第２の溝２１は、それぞれ通路６の全幅にわたって幅方向に平行に延びた状態で、上下方向に並べられている。

このように、フィラメント束Ｆが接触する接触面７に、第１の溝２０と、この第１の溝２０よりも溝深さ及び溝幅の小さい複数の第２の溝２１の、２種類の溝が形成されていることで、以下のような効果が得られる。

例えば、１２０デニールでフィラメント数７２本（120d/72f）といった、フィラメント束Ｆのフィラメント数が比較的少ない場合には、溝深さ及び溝幅が大きい第１の溝２０に蓄えられる油剤によって、各フィラメントｆに適度の油膜がほぼ均一に形成される。

しかし、１２０デニールでフィラメント数１４４本（120d/144f）や、２４０デニールでフィラメント数２８８本（240d/288f）といった、フィラメント束Ｆのフィラメント数が多い場合には、第１の溝２０だけでは、多数のフィラメントｆの全てに油剤を行き渡らせる程度に、接触面７を覆う油膜の厚みを安定させることができず、フィラメントｆの一部が、油膜が十分に付着しない状態で通路６を通過してしまう。

しかし、本実施形態の給油ガイド１においては、第１の溝２０に加えて、さらに、この第１の溝２０よりも小さい複数の第２の溝２１が形成されることによって、多数のフィラメントｆの全てに油剤を行き渡らせることができる程度まで、接触面７上の油膜の厚みが安定する。これは、溝深さ及び溝幅の小さい第２の溝２１においては、第１の溝２０よりも油剤に作用する毛管力が大きく、油剤を安定して保持することができるためと考えられる。

その一方で、接触面７に、溝深さ及び溝幅の小さな複数の第２の溝２１のみが形成されていると、フィラメント束Ｆのフィラメント数が少ない場合には、各フィラメントｆに油剤が付着し過ぎて、フィラメント束Ｆがガイド本体２から離れる際に、過剰に付着した油剤が下方へ飛散してしまう。つまり、接触面７に、複数の第２の溝２１だけでなく、さらに、第２の溝２１よりも油剤保持力がやや劣る第１の溝２０が形成されることで、フィラメント束Ｆに付着する油剤を適量に抑え、過剰付着を低減するという効果も得られるのである。

以上より、本実施形態の給油ガイド１によれば、フィラメント数の異なる複数種類のフィラメント束Ｆ（例えば、120d/72f,144f,240d/48,96,288等）に対して１つの給油ガイド１を共通に使用でき、且つ、油剤の付着ムラをそれぞれ低減することができる。

尚、以上の作用・効果を奏するためには、第１の溝２０と第２の溝２１とで、溝深さ及び溝幅にある程度の差をつける必要がある。使用するフィラメント束Ｆの太さやフィラメント数にもよるが、例えば、第１の溝２０の幅を０．８ｍｍ程度、第１の溝２０の深さを０．５〜０．８ｍｍ程度とし、第２の溝２１の幅を０．２５ｍｍ程度、第２の溝２１の深さを０．２ｍｍ程度とすることが好ましい。また、複数の第２の溝２１のピッチもある程度狭くする必要があり、第２の溝２１が上述した溝深さ及び溝幅である場合には、ピッチを０．２５ｍｍ程度とすることが好ましい。

さらに、接触面７における、複数の第２の溝２１の形成位置も重要であることが、本願発明者によって知見されている。即ち、複数の第２の溝２１が、第１の溝２０よりも、下側（フィラメント束Ｆの走行方向下流側）に配置されていると、油剤の飛散量が多くなることがわかった。これは、油剤保持力の強い第２の溝２１が、第１の溝２０よりも走行方向下流側に配置されていると、上方から垂れ落ちてきた油剤が複数の第２の溝２１に溜まり、過剰な量の油剤が第２の溝２１に保持されやすくなる。そのため、特に、フィラメント数が少なく、油剤の必要付着量が少ない場合には、各フィラメントｆに油剤が過剰に付着して飛散しやすくなると考えられる。

そこで、本実施形態の給油ガイド１においては、複数の第２の溝２１が、上下方向（フィラメント束Ｆの走行方向）に関して、吐出口８と第１の溝２０の間に配置されている。このように、第２の溝２１が第１の溝２０よりも上流側に配置されていると、第２の溝２１に過剰な量の油剤が保持されにくくなり、フィラメント束Ｆへの油剤の過剰付着が抑制され、油剤の飛散が低減される。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、前述した実施形態に対して、次のような変更を加えることも可能である。尚、以下の変更形態の説明において、前記実施形態と同様の構成のものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。

前記実施形態においては、接触面７に第１の溝２０が２つ形成されているが、第１の溝２０は１つであってもよいし、３つ以上形成されていてもよい。

また、前記実施形態と比べて油剤の過剰付着が生じる可能性が多少高くなるものの、図６に示すように、複数の第２の溝２１は、第１の溝２０の下側（走行方向下流側）に配置されていてもよい。また、図７に示すように、第１の溝２０が複数形成されている場合には、それら複数の第１の溝２０の間に、複数の第２の溝２１が形成されていてもよい。

さらに、上述した第１の溝２０と第２の溝２１によって、油剤の付着ムラが十分に低減される場合には、接触面７が通路６の幅方向に平行な平坦面に形成される必要はなく、例えば、図８に示すように、接触面７が曲面状（円弧状）に形成されていてもよい。

また、図９に示すように、油剤の吐出口８が、接触面７において開口しており、吐出された油剤がフィラメント束Ｆに直接付着するように構成されていてもよい。

本発明の実施形態に係る給油ガイドの正面図である。 図１の給油ガイドのII-II線断面図である。 給油ガイドの上面図である。 図２の給油ガイドのIV-IV線断面図である。 図２の給油ガイドの接触面付近の拡大図である。 変更形態に係る給油ガイドの接触面付近の拡大図である。 別の変更形態に係る給油ガイドの接触面付近の拡大図である。 さらに別の変更形態に係る給油ガイドの、接触面形状を示す断面図である。 さらに別の変更形態に係る給油ガイドの接触面付近の拡大図である。

符号の説明

１ 給油ガイド
２ ガイド本体
６ 通路
７ 接触面
８ 吐出口
２０ 第１の溝
２１ 第２の溝
Ｆ フィラメント束

Claims (4)

1. フィラメント束が走行する通路と、前記通路に向けて油剤を吐出する吐出口と、前記通路内を走行する前記フィラメント束が接触する接触面とを有するガイド本体を備え、
   前記接触面に、
   前記通路の幅方向に延びる第１の溝と、
   同じく前記通路の幅方向に延びる、前記第１の溝よりも溝深さ及び溝幅の小さい溝であって、前記フィラメント束の走行方向に沿って並んだ複数の第２の溝と、
   が形成されていることを特徴とする給油ガイド。
2. 前記複数の第２の溝は、前記フィラメント束の走行方向に関して、前記吐出口と前記第１の溝の間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の給油ガイド。
3. 前記吐出口は、前記接触面よりも前記走行方向上流側の、前記フィラメント束が直接接触しない位置において、前記通路へ向けて開口していることを特徴とする請求項１又は２に記載の給油ガイド。
4. 前記接触面は、前記通路の幅方向と平行な平坦面であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の給油ガイド。
   

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