JP2020204106A - 糸張力調整装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コイルばねの付勢力を増減させる際の一方の対峙面を他方の対峙面に対し接離する双方向への移動がコンパクトでかつ安価な構成により行えるようにして、装置自体の大型化を抑えつつコストの低廉化を図り得る糸張力調整装置を提供する。【解決手段】互いに対峙する第１及び第２ディスク２１,２２の対峙面２１１，２２１同士の間に挟んだ糸Ｙに付与される張力を調整する糸張力調整装置２において、第１ディスク２１を、第２ディスク２２に対し同一の軸２３上で接離可能に構成する。第１ディスク２１に永久磁石２４を設ける一方、第２ディスク２２に、電源に磁極変更可能にかつ通電量変更可能に連結された電磁石２５を設ける。第１ディスク２１の対峙面２１１を第２ディスク２２の対峙面２２１側に近付けるように常時付勢するコイルばね２７を、軸２３の一端に螺着した螺子部材２８と第１ディスク２１の対峙面２１１の裏側との間に縮装する。【選択図】図３

Description

本発明は、互いに対峙する対峙面同士の間に挟んだ糸に付与される張力を調整するようにした糸張力調整装置に関する。

一般に、この種の糸張力調整装置は、糸コーンからの糸が必要以上に引き出されないように横編機の天ばね装置に設けられることがあり、互いに対峙する双方の対峙面間同士の間に挟んだ糸に適度な張力を付与するようにしている。双方の対峙面のうちの一方の対峙面は、他方の対峙面に対し接離可能に構成され、当該一方の対峙面側に設けられたコイルばねによって他方の対峙面側に常時付勢されている。そして、コイルばねは、その伸縮方向へ伸びる軸端に螺着された螺子部材を備え、この螺子部材の締緩動作により伸縮方向への長さが変更されるのに伴い他方の対峙面側に対する一方の対峙面の付勢力を増減して、対峙面間で糸に付与される張力を調整するようにしている。

また、この種の糸張力調整装置としては、糸たてからの上糸を針まで供給するミシンの給糸経路上において上糸に付与される張力を調整するようにしたものが知られている（特許文献１参照）。この糸張力調整装置は、互いに対峙する双方の対峙面のうちの一方の対峙面に、他方の対峙面側に近付けるように常時付勢するコイルばねと電磁ソレノイドにより押すプランジャとを備え、コイルばねの付勢力にプランジャの押す力を加味することで、コイルばねの付勢力では賄えない押圧力を他方の対峙面側に対して付加した状態で上糸の張力を広範囲に亘って調整するようにしている。

特開２００２−２１０２７９号公報

ところが、前記従来の糸張力調整装置では、コイルばねのような付勢手段の付勢力がプランジャの押す力により増大されているもの、付勢手段の付勢力を減衰させることができない。そのため、付勢手段の付勢力を減衰させるには、一方の対峙面を他方の対峙面から離反させる方向へ電磁ソレノイドにより押して移動させるプランジャを備えた機構を新たに追加する必要がある。しかし、付勢手段の付勢力を増減させるに当たり、一方の対峙面を他方の対峙面に対し接離する双方向へ電磁ソレノイドにより押すプランジャを備えた機構を２つ設けると、装置自体が非常に大型化する上、コストも嵩んでしまう。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、付勢手段の付勢力を増減させる際の一方の対峙面を他方の対峙面に対し接離する双方向への移動が２つの電磁ソレノイド及びプランジャを備えた機構をそれぞれ用いることなく行えるようにして、装置自体の大型化を抑えつつコストの低廉化を図ることができる糸張力調整装置を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明では、互いに対峙する対峙面同士の間に挟んだ糸に付与される張力を調整する糸張力調整装置本体を備えた糸張力調整装置を前提とする。そして、前記両対峙面のうちの一方の対峙面を、他方の対峙面に対し接離可能に構成し、前記一方の対峙面側に永久磁石を設ける一方、他方の対峙面側に、電源に対し磁極変更可能にかつ通電量変更可能に連結された電磁石を設ける。更に、前記一方の対峙面側に、当該一方の対峙面を前記他方の対峙面側に近付けるように常時弾性的に付勢する付勢手段を設けることを特徴としている。

また、前記付勢手段は、当該付勢手段の付勢力を変更する付勢力変更手段を備えていてもよい。

更に、前記付勢力変更手段による前記付勢手段の付勢力の変更動作を、電動手段により電動で行ってもよい。

また、前記糸張力調整装置本体を、横編機の天ばね装置に適用してもよい。

以上、糸を挟んで対峙する一方の対峙面側に永久磁石を設けるとともに、一方の対峙面を他方の対峙面側に常時付勢する付勢手段を設ける一方、他方の対峙面側に磁極変更可能な電磁石を設けることで、電磁石の磁極を変更すれば、永久磁石の極性に対する吸引力と反発力が得られる。このため、付勢手段の付勢力が、電磁石の磁極を永久磁石とは異なる極性に変更した際の吸引力によって増大する一方、電磁石の磁極を永久磁石と同じ極性に変更した際の反発力によって減衰する。このように、一方の対峙面側の永久磁石及び付勢手段と他方の対峙面側の磁極変更可能でかつ通電量変更可能な電磁石とで糸張力調整装置が構成されることにより、付勢手段の付勢力を増減させる際の一方の対峙面を他方の対峙面に対し接離する双方向への移動が、電磁石の磁極の変更による吸引力及び反発力の切り替えと電磁石への通電量による吸引力及び反発力の大きさとに応じて行われることになり、２つの電磁ソレノイド及びプランジャを備えた機構をそれぞれ用いる必要がない。これにより、糸張力調整装置自体の大型化を抑制しつつコストの低廉化を図ることができる。

しかも、付勢手段の付勢力によって磁力に依存することなく対峙面同士の間に挟んだ糸に対し一定の張力を付与することが可能となり、消費電力の低廉化を図ることもできる。

加えて、付勢手段を備えた状態で他方の対峙面に対し移動する一方の対峙面側には永久磁石が設けられてはいるものの、電磁石を備えた他方の対峙面側よりも軽量であることから、付勢手段の付勢力を増減させる機構が軽量となる。これにより、電磁石の磁極変更や通電量変更による吸引力及び反発力に応じた一方の対峙面の高い応答性を発揮することができる。

また、付勢手段に付勢力を変更する付勢力変更手段を設けることで、永久磁石と電磁石との磁力に依存することなく付勢力を変更でき、糸に対する張力を任意に付与することができる。しかも、付勢手段による付勢力を基準とし、張力一定制御や任意のタイミングで張力を付与するような制御には好適であり、消費電力をより一層低減することができる。

更に、付勢力変更手段に付勢手段の付勢力を電動により変更する電動手段を設けることで、個々の糸張力調整装置の付勢手段の付勢力を電動により変更することができ、人為的な付勢手段の付勢力の変更作業を廃止できる。このとき、電動手段による付勢手段の付勢力の変更は、張力センサにより検出される張力値に基づいて行われるので、糸の張力を張力センサによって監視することも可能となり、糸屑の堆積等の外的要因による張力変動にも対応することができる。

また、糸張力調整装置本体を天ばね装置に適用することで、スペース的に比較的余裕のある個々の天ばね装置に、対峙面同士を付勢手段の付勢力のみで付勢する既存の糸張力調整装置に代えて無理なく設置できる。

本発明の実施の形態に係る糸張力調整装置を備えた天ばね装置の斜視図である。 図１の糸張力調整装置の斜視図である。 図２の糸張力調整装置の断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１は本発明の実施の形態に係る糸張力調整装置を備えた天ばね装置の斜視図を示している。この図１に示すように、天ばね装置１は、図示しない横編機に複数設けられ、それぞれの糸パッケージから引き出された糸Ｙに付与される張力をそれぞれ個別に調整する糸張力調整装置２を備えている。この糸張力調整装置２は、天ばね装置１のフレーム１０の基端側（給糸経路の上流側）に取り付けられている。

この横編機の側面では、天ばね装置１により張力を付与された糸Ｙを編針に給糸するに際して弛みなどを取るサイドテンショナーが複数設けられ、これらのサイドテンショナーによって多数の給糸経路が密集している。

また、天ばね装置１は、フレーム１０の上方を先端に向かって伸びるテンションアーム１１を備えている。また、符号１２〜１７は、糸Ｙを案内するように挿通する導糸部である。そして、糸パッケージから引き出された糸Ｙは、糸張力調整装置２により張力を付与された状態で、導糸部１２〜１５を経てテンションアーム１１の導糸部１６及び導糸部１７よりキャリッジ（図示せず）側へ給糸されるようにしている。このとき、導糸部１３は、フレーム１０の基端側付近を回転軸として上下に揺動するアームの先端に設けられているので、糸Ｙが切れた際にアームがスイングして糸切れが検出できるようにしている。

図２は図１の糸張力調整装置２の斜視図、図３は図２の糸張力調整装置２の断面図をそれぞれ示している。この図２及び図３に示すように、糸張力調整装置２は、互いに対峙する第１及び第２ディスク２１，２２の対峙面２１１,２２１同士の間に挟んだ糸Ｙに張力を付与して調整する糸張力調整装置本体２０を備えている。

第１及び第２ディスク２１,２２は、同一の軸２３上に設けられ、当該両ディスク２１,２２のうちの第２ディスク２２が軸２３の他端側（図３では右端側）に固定されている。一方、第１ディスク２１は、軸２３上に移動可能に設けられている。つまり、第１ディスク２１は、その対峙面２１１（一方の対峙面）が第２ディスク２２の対峙面２２１（他方の対峙面）に対し接離可能となるように軸２３上に設けられている。

第１ディスク２１には、対峙面２１１の裏側に略円環状の永久磁石２４が設けられている。一方、第２ディスク２２には、対峙面２２１の裏側に電磁石２５が設けられている。この電磁石２５は、図示しない電源に対し電流の向き及び通電量を変更する変換器（図示せず）を介して磁極変更可能にかつ通電量変更可能に連結されており、変更は図示しない横編機のコントローラにより制御される。

電磁石２５は、鉄心２５１とこの鉄心２５１に巻回されたコイル２５２とを備え、第２ディスク２２の対峙面２２１側が磁極面となっている。第１及び第２ディスク２１，２２は、ステンレス鋼などの非磁性体により形成されている。軸２３の他端は、鉄心２５１に嵌着されている。

また、第１及び第２ディスク２１，２２の対峙面２１１，２２１の間に位置する軸２３の対応位置には、略円形状の挿通孔２３１が設けられている。この挿通孔２３１には外方と連通する連通溝２３２が設けられ、この連通溝２３２を介して挿通孔２３１に挿通された糸Ｙに対し第１及び第２ディスク２１，２２の対峙面２１１，２２１同士の間で張力が付与されるようにしている。

更に、第１ディスク２１には、その対峙面２１１を第２ディスク２２の対峙面２２１側に近付けるように常時弾性的に付勢する付勢手段としてのコイルばね２７が設けられている。このコイルばね２７は、その伸縮方向を軸２３上に一致させた状態で、軸２３の一端（図３では左端）に螺着される螺子部材２８と第１ディスク２１の対峙面２１１の裏側との間に縮装されている。この場合、螺子部材２８は、手動による締緩動作（変更動作）によって軸２３上をコイルばね２７の伸縮方向へ移動し、コイルばね２７の付勢力を変更する付勢力変更手段としての機能を有している。

したがって、本実施の形態では、糸Ｙを挟んで対峙する第１ディスク２１に永久磁石２４が設けられているとともに、第１ディスク２１の対峙面２１１を第２ディスク２２の対峙面２２１側に常時付勢するコイルばね２７が設けられている一方、第２ディスク２２に磁極変更可能な電磁石２５が設けられているので、電磁石２５の磁極を変換器により変更すれば、永久磁石２４の極性に対する吸引力と反発力が得られる。その上、電磁石２５は電源に対し通電量変更可能に連結されているので、通電量に応じて永久磁石２４に対する吸引力及び反発力が可変となる。

このため、コイルばね２７の付勢力は、電磁石２５の磁極を永久磁石２４とは異なる極性に変更した際の吸引力によって増大する一方、電磁石２５の磁極を永久磁石２４と同じ極性に変更した際の反発力によって減衰する。このように、第１ディスク２１の永久磁石２４及びコイルばね２７と第２ディスク２２の磁極変更可能でかつ通電量変更可能な電磁石２５とで糸張力調整装置２が構成されることにより、コイルばね２７の付勢力を増減させる際の第１ディスク２１の対峙面２１１を第２ディスク２２の対峙面２２１に対し接離する双方向への移動が、電磁石２５の磁極の変更による吸引力及び反発力の切り替えと電磁石２５への通電量による吸引力及び反発力の大きさとに応じて行われることになり、２つの電磁ソレノイド及びプランジャを備えた機構をそれぞれ用いる必要がない。これにより、糸張力調整装置２自体の大型化を抑制しつつコストの低廉化を図ることができる。

しかも、コイルばね２７の付勢力によって磁力に依存することなく第１及び第２ディスク２１,２２の対峙面２１１，２２１同士の間に挟んだ糸Ｙに対し一定の張力を付与することが可能となり、電磁石２５に対する電力の常時供給を不要にして消費電力の低廉化を図ることもできる。

加えて、コイルばね２７を備えた状態で第２ディスク２２の対峙面２２１に対し移動する第１ディスク２１には永久磁石２４が設けられてはいるものの、電磁石２５を備えた第２ディスク２２よりも軽量であることから、コイルばね２７の付勢力を増減させる機構が軽量となる。これにより、横編機において例えば押し編成と引き編成とで糸の張力を切り替えるタイミング、つまりキャリッジが反転するタイミングといった速さが要求される場合には、電磁石２５の磁極変更による吸引力及び反発力に応じた第１ディスク２１の高い応答性を発揮することができる。

また、コイルばね２７を第１ディスク２１との間で縮装する螺子部材２８がコイルばね２７の付勢力を締緩により変更する付勢力変更手段として機能するので、永久磁石２４と電磁石２５との磁力に依存することなく付勢力を変更でき、糸Ｙに対する張力を任意に付与することができる。しかも、コイルばね２７による付勢力を基準とし、張力一定制御や任意のタイミングで張力を付与するような制御には好適であり、消費電力をより一層低減することができる。

更に、糸張力調整装置本体２０が横編機の天ばね装置１に適用されているので、横編機の側面のように複数のサイドテンショナーによって多数の給糸経路が密集している部位に比してスペース的に比較的余裕のある上部側の個々の天ばね装置１に、対峙面同士を付勢手段の付勢力のみで付勢する既存の糸張力調整装置に代えて無理なく設置できる。

なお、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、その他種々の変形例を包含している。例えば、前記実施の形態では、コイルばね２７の付勢力を変更する際に螺子部材２８を手動により締緩動作させたが、螺子部材の締緩動作がモータなどの電動手段によって電動で行われるようにしてもよい。これにより、個々の糸張力調整装置のコイルばねの付勢力を電動により変更することができ、人為的な螺子部材の締緩動作を廃止することが可能となる。しかも、電動手段によるコイルばねの付勢力の変更は、張力センサにより検出される張力値に基づいて行われるので、糸の張力を張力センサによって監視することも可能となり、糸屑の堆積等の外的要因による張力変動にも対応することが可能となる。

このとき、コイルばねの付勢力がモータの回転量に応じた螺子部材の締緩動作によって変更されるのは、横編機による編成途中ではなく編成する前の事前のタイミングであり、かかる点から、編成途中のような俊敏な張力の制御は要求されず、コンパクトで安価なモータが用いられている。

また、前記実施の形態では、付勢手段としてコイルばね２７を用いたが、Ｎ字型の板ばねやＭ字型の板ばねであってもよく、これらの板ばねが軸の一端の螺子部材と第１ディスクの対峙面の裏側との間に縮装されていればよい。

更に、前記実施の形態では、糸張力調整装置２を横編機の天ばね装置１に設けたが、糸パッケージから引き出された糸が編針に給糸されるまでの給糸経路であれば、横編機の側面において各サイドテンショナーを回避しつつ設けられていてもよいのはもちろんのこと、場所を問わずどこに糸張力調整装置が設けられていてもよい。

１ 天ばね装置
２ 糸張力調整装置
２０ 糸張力調整装置本体
２１１ 第１ディスクの対峙面（一方の対峙面）
２２１ 第２ディスクの対峙面（他方の対峙面）
２４ 永久磁石
２５ 電磁石
２７ コイルばね（付勢手段）
２８ 螺子部材（付勢力変更手段）
Ｙ 糸

Claims (4)

1. 互いに対峙する対峙面同士の間に挟んだ糸に付与される張力を調整する糸張力調整装置本体を備えた糸張力調整装置であって、
   前記両対峙面のうちの一方の対峙面は、他方の対峙面に対し接離可能に構成され、
   前記一方の対峙面側には永久磁石が設けられている一方、他方の対峙面側には、電源に対し磁極変更可能にかつ通電量変更可能に連結された電磁石が設けられており、
   前記一方の対峙面側には、当該一方の対峙面を前記他方の対峙面側に近付けるように常時弾性的に付勢する付勢手段が設けられていることを特徴とする糸張力調整装置。
2. 前記付勢手段は、当該付勢手段の付勢力を変更する付勢力変更手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の糸張力調整装置。
3. 前記付勢力変更手段による前記付勢手段の付勢力の変更動作は、電動手段により電動で行われていることを特徴とする請求項２に記載の糸張力調整装置。
4. 前記糸張力調整装置本体は、横編機の天ばね装置に適用されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の糸張力調整装置。

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