JP2018522146A - 織機における緯糸搬送グリッパーの往復運動を制御する機構 - Google Patents

Abstract

無杼織機におけるグリッパーの制御機構であって、往復直線運動が与えられるスライダー３と、そのようなスライダー３によって往復回転運動へと導かれる可変ピッチウォームスクリュー５と、この可変ピッチウォームスクリュー５と同軸かつ一体の歯車Ｄと、一端部が上記歯車の歯と係合するとともに、他端部が上記グリッパーを制御する、穴のあいた可撓性ストラップＮとを備えるタイプである、制御機構。上記可変ピッチウォームスクリュー５のねじ山の対向側面上を摺動可能な複数対の対向摺動ブロックＰ、６を含む結合部によって、上記スライダー３から可変ピッチウォームスクリュー５へ運動が伝達される。各対の摺動ブロック６は、互いに一体であるとともに、可変ピッチウォームスクリュー５の軸Ｈに直交する軸Ｚに従ってスライダー３上を空転する共通の支持体と一体である。
【選択図】図５Ａ、図５Ｂ、及び図５Ｃ

Description

本発明は、緯糸の搬送及び杼口内への挿入を行う、織機の搬送グリッパー及び引張グリッパーの往復運動を制御する改良された機構に関する。

本発明は、特に、織機のメインモーターの連続的な円運動をグリッパーの往復直線運動に変換するのに、往復直線運動が与えられるスライダーと、このスライダーによって往復回転運動が駆動される可変ピッチウォームスクリューとの間の結合を含むタイプの機構に関する。

特に、本発明は、既に市場にある同様の装置と比べて、より低摩擦で、受動負荷の低減を示し、したがって、スライダーの往復運動をウォームスクリューの往復回転運動に変換する効率の改善を示すタイプの装置に関する。

織機は、通常、経糸によって形成される杼口に緯糸を挿入するのに用いるシステムに応じて、いくつかの主要なカテゴリーに分類される。本発明は、無杼織機、特にグリッパー織機のカテゴリーに入る。当業者にはよく知られているように、このタイプの織機では、緯糸は、搬送グリッパーによって、杼口内に、形成中の布地の中間まで運ばれ、同時に、対応する引張グリッパーが、杼口の他方の端部から布地の中間まで移動する。この位置において、２つのグリッパー間で緯糸の交換が行われ、その後、２つのグリッパーは、杼口から出てそれぞれの開始位置に戻る。このようにして、杼口への緯糸の完全な挿入が達成される。

こうして杼口に挿入された緯糸は、続いて、いわゆるスレイの上端部に取り付けられた筬の往復運動により、形成中の布地に対して筬打ち（beaten up）される。スレイとは、織機の幅に横たわり、織機のベースメントにヒンジ接続されている振動部材である。

したがって、このタイプの織機では、織機のメイン回転シャフトの連続回転運動をグリッパーの往復直線運動に変換する必要がある。この往復直線運動は、経糸に対して垂直な方向、したがって、織機のメインシャフトの軸に対して通常は平行な方向に行われる。

この問題に対する現在最も進んだ解決策は、特許文献１によって開示されているものである。実際、この文献は、デュアルスライダー／ウォームスクリューアセンブリの特定の使用により、それぞれの大径の歯車の往復回転運動を制御し、歯車のそれぞれが、さらに、この歯車の歯に係合する穴のあいた可撓性ストラップによって、織機の２つのグリッパーの往復運動を駆動することを開示している。ナットの機能を果たす上記アセンブリのスライダーは、織機の主軸の回転運動によって制御される従来のロッド／クランク装置により、その回転を防ぐガイド手段に起因して、往復直線運動へと導かれる。各ウォームスクリューは、同様にその軸方向変位が防止される軸受上で自由に回転する、可変ピッチねじであることが好ましい。このねじは、織機のメイン回転シャフトに対して垂直な軸を有し、端部の一方において嵌合する上記歯車のそれぞれ１つと同軸である。

スライダーナットに与えられる往復直線運動は、スライダー上で空転（idle-pivoted）するとともに、ウォームスクリューのねじ山のそれぞれのフランク上を摺動するホイール又はローラーの対があることによって、上記ウォームスクリューの往復回転運動に変換される。

この解決策により、既存の解決策と比べて、特に、クリアランスの低減、機構の小型化、及び、ウォームスクリューの可変ピッチのねじ山形状を変化させることによってグリッパーの運動法則を随意に調整できる高い可能性（特に、緯糸の把持／解放及び交換ステップにおいてはより低速であり、緯糸の搬送ステップ中はより高速である）の観点から、多大な利点を得ることが可能になった。この解決策は、当然ながら、レバー及びカムに基づく以前の従来的な機械的解決策に付随する問題に直面することなく、織機の動作速度を著しく上昇させることを可能にした。クリアランスの低減により、実際、織機の異なる速度においても、杼口の中間のグリッパーの到着点、すなわち、グリッパー間での緯糸の交換が行われる位置を常に一定に保つことが可能になった。また、グリッパーの運動法則のより高い調節可能性（この解決策では、制御ウォームスクリューの可変ピッチに起因して得ることができる）により、その移動速度が、緯糸の完全性にとってより重要な２つのステップ、すなわち、搬送グリッパーによって緯糸をまず受け取る時点と、引張グリッパーとその緯糸を交換する時点とにおいて十分低速に維持されることが可能になった。

しかしながら、上述のグリッパー制御システムの採用によって可能になった同じ織機速度の上昇は、また、この解決策におけるいくつかの問題をもたらした。この問題は、特に、スライダーの往復運動をウォームスクリューに伝達するのに用いるホイール又はローラーの摩耗が非常に早いことである。このような高速では、実際、結合された部材の往復変位及び回転が非常に速く、特に動作反転ステップ中、ウォームスクリューのねじ山におけるねじ追従ローラーの滑りが生じ得る。この滑りは、当然ながら、特に、ローラーとねじのねじ山との間の接触が実質的に線接触であり、したがって、高い固有負荷を特徴とすることを考慮に入れた場合、ローラーの早期の摩耗の一因となる。

この新たな問題に対する解決策が、以下の特許文献２において提案されている。ここでは、元の解決策のホイール又はローラーの対は、摺動ブロックの対に置き換えられ、これらの部材とねじ山との接触は、装置の元の形態におけるような線接触ではなくなり、面接触になっている。摺動ブロックの各対は、スライダーと一体のブッシュ内に収容され、各摺動ブロックは、ねじ山の側面傾斜に対応した回転軸に沿って、上記ブッシュ内において個別に枢動し、それにより、摺動ブロックの摺動面は、上記ねじ山の傾斜が可変ピッチねじに沿って変化する場合、ねじ山の側壁に対して実質的に平行なままである。

したがって、この新たな摺動ブロックガイド装置を採用することにより、以前のガイドローラーと比べて、同じ摺動ブロックの耐久性に顕著な改善がもたらされ、この改善により、織機の速さの更なる上昇が可能になった。しかしながら、可変ピッチのねじ山の角度の連続的な変化に適応するように摺動ブロックが自身の支持ピンの周りで行う往復回転は、必然的に、回転中心に合流する直線に対してその横方向の位置ずれを引き起こす。したがって、この装置を設計する場合、支持ブッシュに対する摺動ブロックの対の角度は、可変ピッチねじのねじ山の傾斜の中間値に対応して、この位置ずれがゼロになるように決定され、ねじのねじ山が上記中間値よりも大きい又は小さい傾斜を有する場合、片側及び反対側においてそれぞれ、そのような位置ずれの値が可能な限り低くなるようにされる。対向摺動ブロック間のこの可変の位置ずれがあることにより、当然ながら、摺動ブロックとねじ山との間に生じる反力間に対応するトルクが生じ、摺動ブロックとねじ山との間により大きい相互作用を引き起こし、それにより、摺動ブロックが互いに常に完璧に位置合わせされ得る理想的な条件と比較して、摩耗がより大きくなる。したがって、摺動ブロックの耐用寿命の持続期間の向上と、ガイド機構の効率を上昇し、そのノイズを低減するための、ねじと摺動ブロックとの間の機械的相互作用の大きさの低減とに対する必要性が依然として存在するようである。

米国特許第４，０５２，９０６号 欧州特許第０１６４６２７号

したがって、本発明の目的は、上述の欠点を克服し、上述のスライダー／ウォームスクリューの機械的な結合の効率を更に向上することを可能にする、織機のグリッパーの運動を制御する機構を提供することである。

この目的は、請求項１に記載の特徴を有する改良された機構によって達成される。本発明の更なる好ましい特徴は、従属請求項に記載される。

織機のグリッパーを制御する改良された機構の更なる特徴及び利点は、単なる非限定的な例として与えられ、添付の図面に示されている、その好ましい実施形態の以下の詳細な記載からより明らかになるであろう。

本発明に係るグリッパーの改良された制御機構の必須構成要素を示す、グリッパーの２つの制御アセンブリの一般的な構造の斜視図である。 上記で引用した特許文献２に開示されている従来技術に係る、ウォームスクリューと１対の摺動ブロックとの間の結合部の例示的な斜視図である。 摺動ブロック間の異なる位置ずれの可能性を示す、可変ピッチねじの３つの異なる位置における図２の結合部の正面図である。 本発明に係る、ウォームスクリューとデュアル単部品摺動ブロックとの間の結合部の例示的な斜視図である。 単部品摺動ブロックの２つの対向部分の一定の完全な位置合わせを示す、図２の可変ピッチねじと同じ異なる位置における図４の結合部の正面図である。 本発明に係るデュアル単部品摺動ブロックの一実施形態の拡大斜視図である。

本発明のグリッパーの制御機構は、本明細書の導入部において記載したように、既知の制御アセンブリの一般的な構造を組み込んでいる。そのようなアセンブリは、図１に概略的に示されており、したがって、それぞれ、織機（簡単にするために、そのうちの２つの終端長さ部分しか示されていない）のメインシャフトＡの連続的な円運動を、メインシャフトＡの軸に対して平行な経路に従ったグリッパーの往復直線運動に変換するようになっている機械要素を含む。

そのような機械要素は、特に、
シャフトＡと一体のクランク１であって、コネクティングロッド２が関節接続されており、コネクティングロッドの小端部２ａを介して、シャフトＡの軸に対して垂直な方向に、固定スライド４に沿ったスライダー３の往復直線運動を定めるようになっている、クランク１と、
軸方向変位を防止する好適な軸受上で、自身の長手方向軸の周りに自由に回転する可変ピッチウォームスクリュー５であって、スライダー３に枢動式に取り付けられている１対の対向摺動ブロックＰ（図２及び図３において最もよく示されている）によってスライダー３に結合され、ウォームスクリュー５に嵌合するとともに同軸である歯車Ｄの往復回転運動を定める、可変ピッチウォームスクリュー５と、
少なくともその長さの一部に穴Ｆが設けられている可撓性ストラップＮであって、上記穴が歯車Ｄの歯に係合し、シャフトＡの軸に対して平行な方向において、上記ストラップＮの自由端部Ｎｐに固定された緯糸挿入グリッパーの往復直線運動をもたらすようになっている、可撓性ストラップＮと、
を含む。

より進んだ従来技術の解決策において、その動作は、二条ウォームスクリュー５を参照して図２及び図３に概略的に示されているが、上記ウォームスクリューとスライダーとの間の結合部は、２対の摺動ブロックＰを含み、摺動ブロックの各対は、上記スライダーと一体のそれぞれのブッシュ内に収容されている。特に、上記既知の技術において、２つの相互に対向するブッシュが設けられ、２つの対向する摺動ブロックＰのそれぞれにおいて、ウォームスクリュー５のねじ山に対して設定された固定の傾斜を有する平面Ａ内にある共点軸Ｘの周りに枢動する。Ｘ軸は、平面Ａとウォームスクリュー５の軸に対して垂直な平面Ｂとの交線に関して対称な配置であり、その軸間に、ねじセクション角度と等しい角度を形成する。それにより、４つの摺動ブロックＰの接触面が、ウォームスクリュー５の２つのねじ山の２つの対向フランクに同時に摺動接触して動作することができる。

従来技術のこの構成において、また、図３に明確に示されているように、スライダーが可変ピッチねじ５に沿って往復直線運動する間、２つの摺動ブロックＰは、それぞれ自身の枢動軸Ｘの周りに自由に振動し、（ピッチの連続的な変化によってもたらされる可変の傾斜を有するねじ５のねじ山との摺動接触に起因して）その接触面が常に上記ねじ山の壁に対して平行なままである。

スライダーの移動中に摺動ブロックＰがとることができる異なる位置の一例として、図３Ａは、ピッチが長く、したがって、ねじ５の長手方向軸Ｈに対して比較的小さい角度を有するねじ５の一部を示している。図３Ｃは、短ピッチ部分を示し、したがって、上記軸に対して比較的大きい角度を有する。図３Ｂは、中間ピッチ部分を示している。これらの部分は、ねじにわたって、グリッパーに与えられる運動法則に従って分布しており、通常、本明細書の導入部において既に述べたように、グリッパーのストロークの開始及び終了時にはより低速をもたらし、その経路の中間部分においてはより高速をもたらす。

これらの図を見ると、スライダーの、ひいては摺動ブロックＰの上記異なる部分において、平面Ａの傾斜（図３は、そのうちの図の平面における軌道を示している）は、一定を保つことにすぐに気付くことができる。したがって、上記位置のうちの１つ（例えば、図面において、図３Ｂに示されている位置）では、この傾斜は、可変ピッチねじ５のねじ山に対して正確に垂直であるが、他の位置（図３Ａ及び図３Ｃに示されている）では、垂直から比例的に逸脱する。ねじ５に沿ってスライダー位置が変化するにつれて、平面Ａとウォームスクリュー５との間の相対位置がこうして変化するのにかかわらず、軸Ｘの自身のピンの周りに、ひいては、摺動ブロックＰが枢動するブッシュに対して、摺動ブロックＰが回転することに起因して、ねじ山のフランクに対する摺動ブロックＰの接触面の平行性は常に維持される。しかし、この回転は、摺動ブロックＰの連続的な位置ずれを伴い（これは、本明細書の導入部において既に述べた）、したがって、上記摺動ブロックは完全に対向するため、ねじ５（図３Ｂ）の或る特定のピッチに対応する特定の動作位置においてのみ、ねじのねじ山に負荷される受動力が均衡される。一方、他の全ての位置（図３Ａ及び図３Ｃ）では、摺動ブロックＰは、可変の位置ずれ度を有し、そのため、上記受動力は、抵抗トルクの形成を生じ、それにより、摩擦によるエネルギー損失を増加させ、その結果、摺動ブロックＰの摩耗を加速させる。

最後に、図４及び図５は、本発明によって提案される建設的な解決策を示している。それによれば、摺動ブロック６は、全く革新的な設計に従ってスライダー３に組み付けられ、それにより、上述の欠点を見事に解決することが可能である。この解決策によれば、実際、摺動ブロック６の各対は、好ましくは円筒形状のブッシュ７（図４において破線で概略的に示すとともに、図６においてより詳細に示されている）内にしっかりと固定されるとともに、ブッシュ全体は、ねじ山に対して垂直な平面Ａと、ねじ５の軸Ｈに対して垂直な平面Ｂとの間の交線である軸Ｚに従って、スライダー３上で軸方向に枢動する。したがって、ブッシュ７がその周りを自由に回転する軸Ｚは、ねじ山７に対して垂直であると同時に、上記ねじの軸Ｈに対して垂直である。

２つの摺動ブロック６は、好ましくは、平面Ａに関して対称構成を有し、軸Ｚに関して互いに反対側に位置するとともに、その間のねじ５のねじ山に密に嵌まることができるほど相互に十分に離間している。摺動ブロック６と、特に、上記ねじ山のフランクとの接触面とは、ブッシュ７の全幅にわたって延在し、上記フランクの傾斜及び形状に正確に適合するような傾斜及び形状であることが好ましい。これは、図４及び図６に概略的に示されている。この規定によれば、摺動ブロック６とウォームスクリュー５のねじ山のフランクとの接触面は、最大化され、その結果、これらの部材間の固有負荷が低減される。

したがって、摺動ブロック６とブッシュ７とのアセンブリは、デュアル単部品摺動ブロックＴを形成し、その２つの接触面は、上記円筒形ブッシュ７の直径に実質的に対応して延在し、デュアル単部品摺動ブロックＴは、軸Ｚに沿ってスライダー３上で軸方向に枢動する。ブッシュの枢動は、ブッシュ７と一体の標準的な軸方向ピンによって達成することができるか、又は代替的には、同じブッシュ７が、円筒側壁によって、スライダー３に形成される嵌合円筒穴に収容される大径のピンを形成する。

同様のデュアル単部品摺動ブロックＴが、ウォームスクリュー５の反対側において、スライダー３上で同じ軸（Ｚ）の周りに枢動し、ねじの第２のねじ山と協働するようになっていることが明らかである。当然ながら、第３の単部品摺動ブロックＴを、三条のウォームスクリュー５を用いる場合に設けることができる。

この特に単純で効果的な構成に起因して、スライダー３がねじ５に沿って移動する場合、ねじ山のフランクにおける摺動ブロック６の摺動接触は、各デュアル単部品摺動ブロックＴの軸Ｚ周りの回転を引き起こし、これにより、ねじ５のねじ山に対してデュアル単部品摺動ブロックＴの傾斜を連続的に適合させる。摺動ブロック６は、単一の支持体、すなわちブッシュ７に取り付けられることから、それらの相互位置は、スライダー３の移動及びその結果のブッシュ７の回転の間、変化しないことが明らかである。したがって、対向する摺動ブロック６の接触面は、常に平行で互いに位置合わせされたままであり、それにより、既知の装置の摺動ブロックＰによって課される位置ずれの問題を完全に回避し、ひいては本発明の目的を完全に達成する。

可変ピッチねじ５の様々な位置に応じてデュアル単部品摺動ブロックＴがとる異なる位置は、図５Ａ、図５Ｂ、及び図５Ｃに概略的に示されている。これらの図は、この場合では平面Ａが、上述の特定の構成に起因して、ねじの異なる全ての位置において、ねじ山と摺動ブロック６の接触面との双方に対して常に垂直に維持され、それにより、ねじ７の長手方向軸Ｈに対する傾斜が変化する様子を明確に（正：clearly）示している。

上述の解決策は、既知の技術の対向摺動ブロックＰ間の位置ずれの問題を解決することに加えて、種々の他の利点、特に、スライダー３及びねじ５における実質的な応力低減、ひいては、これらの構成要素の耐用寿命の増加も伴う。実際、本発明に係るデュアル単部品摺動ブロックＴは、摺動ブロック６とねじ５との間に摺動接触の広い表面積をもたらし、低い固有の接触負荷をもたらす。さらに、デュアル単部品摺動ブロックＴとスライダー３との間に形成される回転接触の広い表面は、特にブッシュ７がピンの機能を果たす場合、各摺動ブロックＰの別個の枢動のために４つの小径のピン（したがって、これらのピンは摩耗及び変形をより受けやすい）の使用を必須とする、上述の従来技術の解決策に比べて、はるかに低い固有負荷を定める。

本発明のデュアル単部品摺動ブロックＴの特定の構造は、支持構造体の全体寸法が低減されているために、ウォームスクリュー５の実質的に三角形であるねじ山断面の頂角の値を１５度未満の値に減少させることも可能にし、その結果、伝達力の（ねじ山に対して平行な）有効成分の増加に起因して、スライダー／ウォームスクリューの結合部における伝達可能なトルクの増加をもたらし、レバーアームは同じになる。同じ理由から、結合部における伝達力の（ねじ山に対して垂直な）無効成分は、（その一定の位置合わせに起因して、単一のブッシュ７に収容される２つの摺動ブロック６間に完全に対向することに加えて）従来技術のスライダーに対して低減された絶対値も示すため、スライダー３の受ける応力は低減する。したがって、本発明の制御機構は、既知の機構に対してより良好な全体機械効率を提供するようになっている。

メンテナンスに関して、最後に、デュアル単部品摺動ブロックＴの非常に小型の形態により、スライダー３の動作反転位置においても、及び最も過酷な動作条件においても、摺動ブロック６とウォームスクリュー５との間の結合部に潤滑物質の連続した通路の形成が確保されるようになっている、好適な静圧潤滑システムの使用が可能であることを見て取ることができる。これにより、摺動ブロック６の摩耗を更に低減することが可能になり、交換部品のコスト低減、及びそのような部品の交換のために織布動作を中断することが少なくなることに関してかなりの利点を伴う。

しかしながら、本発明は、単に本発明の例示的な実施形態を示す上述の特定の構成によって限定されるものとはみなされず、添付の特許請求の範囲のみによって規定される本発明自体の範囲から逸脱することなく、様々な変形が可能であり、その全てが当業者の到達可能な範囲にあることが理解されるべきである。

Claims (9)

1. 無杼織機における前記グリッパーの前記往復運動を制御する機構であって、往復直線運動が与えられるスライダー（３）と、そのようなスライダー（３）によって往復回転運動へと導かれる可変ピッチウォームスクリュー（５）と、該可変ピッチウォームスクリュー（５）と同軸かつ一体の歯車（Ｄ）と、一端部が前記歯車の前記歯に係合するとともに、他端部が前記グリッパーを制御する、穴のあいた可撓性ストラップ（Ｎ）とを備えるタイプの機構であり、前記スライダー（３）上を枢動し、前記可変ピッチウォームスクリュー（５）の前記ねじ山の前記対向側面上を摺動可能な複数対の対向摺動ブロック（Ｐ、６）を含む結合部によって、前記スライダー（３）から前記可変ピッチウォームスクリュー（５）へ運動が伝達され、
   前記対の摺動ブロック（６）は、互いに一体であり、前記可変ピッチウォームスクリュー（５）の前記軸（Ｈ）に直交する軸（Ｚ）に従って前記スライダー（３）上を空転する共通の支持体と一体であることを特徴とする、機構。
2. 前記摺動ブロック（６）の前記共通の支持体は、円筒形ブッシュ（７）からなり、前記摺動ブロック（６）の前記長手方向軸は、前記スライダー（３）上における前記ブッシュ（７）の前記枢動軸（Ｚ）に一致する、請求項１に記載の制御機構。
3. 前記ブッシュ（７）は、前記スライダー（３）上を枢動する同軸ピンを備える、請求項２に記載の制御機構。
4. 前記ブッシュ（７）は、自身の円筒側面を介して、前記スライダー（３）に形成されている対応する穴において直接枢動する、請求項２に記載の制御機構。
5. 前記摺動ブロック（６）は、前記ブッシュ（７）の前記枢動軸（Ｚ）を通り、前記可変ピッチウォームスクリュー（５）の前記ねじ山に対して垂直な平面（Ａ）に関して対称である、請求項３又は４に記載の制御機構。
6. 前記摺動ブロック（６）と前記ねじ山の前記フランクとの前記接触面は、前記ブッシュ（７）の前記全幅にわたって延在し、前記フランクの前記傾斜及び形状に応じた傾斜及び形状になっている、請求項５に記載の制御機構。
7. 前記摺動ブロック（６）の前記接触面は、実質的に前記ブッシュ（７）の直径に対応して延在する、請求項６に記載の制御機構。
8. 前記可変ピッチウォームスクリュー（５）の前記ねじ山は、実質的に三角形の断面を有し、その前記頂角は、１５度未満である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の制御機構。
9. 前記摺動ブロック（６）と前記可変ピッチウォームスクリュー（５）の前記ねじ山の前記フランクとの間に形成される前記狭い隙間の静圧潤滑システムを更に備える、請求項１〜８のいずれか１項に記載の制御機構。

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