JP2021025171A - 空気紡績装置及び繊維案内部材 - Google Patents

Abstract

【課題】繊維束を適切に拘束することで、繊維屑の発生量が少ない空気紡績装置を提供する。【解決手段】空気紡績装置は、繊維案内部材３１と、中空ガイド軸体と、を備える。繊維案内部材３１は、繊維束が通る第１通路４３、及び、当該第１通路４３の下流端において繊維案内方向に沿うように繊維束を案内する案内部７５を有する。中空ガイド軸体には、繊維案内部材３１を通過した繊維束が通る第２通路が内部に形成される。案内部７５は第１直線部及び第２直線部を含んでおり、中空ガイド軸体の軸方向で見たときに、第１直線部と第２直線部がなす開口角が９０°以上１４０°以下である。第１直線部と第２直線部の境界部から、中空ガイド軸体の軸中心までの最短距離が０ｍｍ以上１ｍｍ以下である。【選択図】図４

Description

本発明は、主として、空気紡績装置及び繊維案内部材に関する。

繊維束に対して旋回空気流を作用させることにより、当該繊維束に撚りを加えて紡績糸を生成する空気紡績装置が知られている。空気紡績装置は、繊維案内部材と、中空ガイド軸体と、を備える。空気紡績装置に供給された繊維束は、繊維案内部材に導入される。繊維案内部材を通過した繊維束は、中空ガイド軸体の内部を通り、更に下流側に搬送される。また、空気紡績装置を通過する際に繊維束に撚りが加えられることで、紡績糸が生成される。

特許文献１は、繊維案内部材（繊維束導入部材）の具体的な形状を開示する。特許文献１の繊維案内部材は、第１面と、第２面と、第３面と、を含んでいる。特許文献１には、繊維案内部材の出口側において、繊維束は第２面と第３面の接続部分又は第３面に沿って移動することが記載されている。

特開２０１９−１９３５号公報

特許文献１では、第２面と第３面がなす角度（詳細には、繊維束が通過できない閉鎖側の角度）が直角であることが記載されている。言い換えれば、繊維束が通過可能な開口側の角度である開口角は２７０°である。開口角が大き過ぎる場合、繊維束が拘束されにくくなるため、繊維屑が発生し易くなる可能性がある。一方で、開口角が小さ過ぎる場合、繊維束を案内できる領域が狭くなるため、繊維束が適切な位置に拘束されにくくなる可能性がある。

本発明の主要な目的は、繊維束を適切に拘束することで、繊維屑の発生量が少ない空気紡績装置を提供することにある。

課題を解決するための手段及び効果

本発明の第１の観点によれば、以下の構成の空気紡績装置が提供される。即ち、この空気紡績装置は、繊維案内部材と、中空ガイド軸体と、を備える。前記繊維案内部材は、繊維束が通る第１通路、及び、当該第１通路の下流端において繊維案内方向に沿うように前記繊維束を案内する案内部を有する。前記中空ガイド軸体には、前記繊維案内部材を通過した前記繊維束が通る第２通路が内部に形成される。前記案内部は第１直線部及び第２直線部を含んでおり、前記中空ガイド軸体の軸方向で見たときに、前記第１直線部と前記第２直線部がなす開口角が９０°以上１４０°以下である。前記第１直線部と前記第２直線部の境界部から、前記中空ガイド軸体の軸中心までの最短距離が０ｍｍ以上１ｍｍ以下である。

これにより、開口角を上記の範囲とすることで繊維束が拘束され易くなるため、繊維束が分散しにくくなり、繊維屑の発生量を低減できる。また、中空ガイドの軸中心に近い位置において、繊維案内部材から中空ガイド軸体に繊維束が案内されるので、繊維屑の発生量を一層低減できる。

前記の空気紡績装置においては、前記案内部の前記開口角が１００°以上１３０°以下であることが好ましい。

これにより、繊維束が一層拘束され易くなるため、繊維屑の発生量を更に低減できる。

前記の空気紡績装置においては、前記境界部は、弧状であり、前記第１直線部及び前記第２直線部の両方に滑らかに接続されていることが好ましい。

これにより、繊維束にあまり負荷を掛けずに繊維束を拘束できる。

前記の空気紡績装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記第１通路は、捻り通路と、収束通路と、を含む。前記捻り通路は、前記中空ガイド軸体の軸方向で見たときに、繊維束走行方向の上流端と下流端とで案内面の角度が異なる。前記収束通路は、前記捻り通路の下流側に接続されており、前記第１直線部及び前記第２直線部を含んでおり、前記中空ガイド軸体の軸方向で見たときに、前記繊維束走行方向の上流端と下流端とで案内面の角度が同じである。

これにより、捻り通路に繊維束を通過させることにより繊維束にテンションを掛けることができる。また、収束通路を設けることにより、テンションが掛けられた繊維束を中空ガイド軸体の軸中心に近い位置において、中空ガイド軸体に案内できる。

前記の空気紡績装置においては、前記捻り通路と前記収束通路の案内面同士が滑らかに接続されていることが好ましい。

これにより、捻り通路から収束通路に繊維束をスムーズに移動させることができる。

前記の空気紡績装置においては、前記収束通路は、前記繊維束走行方向の下流側に近づくに連れて、案内面が前記中空ガイド軸体の前記軸中心に近づく部分を含むことが好ましい。

これにより、捻り通路の下流端において、繊維束が中空ガイド軸体の軸中心から遠い位置に位置している場合であっても、軸中心に近い位置に案内されるように繊維束を案内できる。

前記の空気紡績装置においては、前記中空ガイド軸体の軸方向で見たときに、前記捻り通路の前記繊維束走行方向の上流端の案内面から、前記案内部の前記第１直線部又は前記第２直線部までの、角度の変化量が、５０°以上７０°以下であることが好ましい。

これにより、捻り量が上記の範囲に収まるように捻り通路を構成することで、繊維束の屈折が緩やかになるため、繊維屑の発生量を一層低減できる。

前記の空気紡績装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、この空気紡績装置は、第１部分と、第２部分と、を含む。前記第１部分は、前記繊維束の周方向の全体を囲むように壁面が形成される。前記第２部分は、前記第１部分の下流側に接続されており、前記繊維束の周方向の一部のみを囲むように壁面が形成される。

これにより、第２部分の外形を第１部分の外形よりも小さくできるので、例えば第２部分を中空ガイド軸体に近づけて配置することができる。

前記の空気紡績装置においては、前記第１部分と前記第２部分とが１つの部材で構成されていることが好ましい。

これにより、部材間の空気漏れ対策を省略したり、部材間のガタツキを防止したり、組立ての手間を減らしたりすることができる。

前記の空気紡績装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記繊維案内部材と前記中空ガイド軸体との間には、旋回空気流によって前記繊維束に撚りが加えられる紡績室が形成されている。前記第２部分の周囲に前記紡績室が形成されている。

これにより、第２部分を中空ガイド軸体の近くに配置できるため、繊維屑の発生量を一層低減できる。

前記の空気紡績装置においては、前記繊維束走行方向において前記第２部分の下流端から下流側に突出する針状部材を更に備えていることが好ましい。

これにより、繊維束は針状部材に巻き掛かるように案内されるので、繊維束に加えられた撚りを上流側に伝播しにくくすることができる。

本発明の第２の観点によれば、以下の構成の繊維案内部材が提供される。即ち、繊維案内部材は、空気紡績用であり、繊維束が通る第１通路と、案内部と、を備える。前記案内部は、前記第１通路の下流端において繊維案内方向に沿うように前記繊維束を案内する。繊維束走行方向で見たときに、繊維案内部材の外表面の少なくとも一部が円形である。前記案内部は第１直線部及び第２直線部を含んでおり、前記円形の軸方向で見たときに、前記第１直線部と前記第２直線部がなす開口角が９０°以上１４０°以下である。前記第１直線部と前記第２直線部の境界部から、前記円形の軸中心までの最短距離が０ｍｍ以上１ｍｍ以下である。

本発明の第３の観点によれば、以下の構成の繊維案内部材が提供される。即ち、繊維案内部材は、空気紡績用であり、繊維束が通る第１通路と、案内部と、針状部材と、を備える。前記案内部は、前記第１通路の下流端において繊維案内方向に沿うように前記繊維束を案内する。前記針状部材は、前記案内部から下流側に突出するように配置される。前記案内部は第１直線部及び第２直線部を含んでおり、前記針状部材の軸方向で見たときに、前記第１直線部と前記第２直線部がなす開口角が９０°以上１４０°以下である。前記第１直線部と前記第２直線部の境界部から、前記針状部材の軸中心までの最短距離が０ｍｍ以上１ｍｍ以下である。

上記の効果を発揮できる繊維案内部材を実現できる。

本発明の一実施形態に係る空気紡績装置を含む紡績機の全体的な構成を示す正面図。 紡績ユニットの側面図。 空気紡績装置の構成を示す断面図。 繊維案内部材の第１斜視図。 繊維案内部材の第２斜視図。 繊維案内部材の下流端を軸方向で見た図。 繊維案内部材の上流端を軸方向で見た図。 変形例に係る繊維案内部材の斜視図。 変形例に係る繊維案内部材の下流端を軸方向で見た図。

次に、本発明の一実施形態に係る空気紡績装置９を含む紡績機１について、図面を参照して説明する。図１に示す紡績機１は、並設された多数の紡績ユニット２と、糸継台車３と、原動機ボックス４と、機台制御装置９０と、を備えている。

機台制御装置９０は、紡績機１が備える各構成を集中的に管理する装置であって、モニタ９１と入力キー９２とを備える。オペレータが入力キー９２を用いて適宜の操作を行うことにより、特定の紡績ユニット２又は全ての紡績ユニット２の設定を行ったり、特定の紡績ユニット２又は全ての紡績ユニット２の設定及び状態等をモニタ９１に表示したりすることができる。

図２に示すように、各紡績ユニット２は、上流から下流へ向かって順に配置された、ドラフト装置７と、空気紡績装置９と、糸貯留装置１４と、巻取装置９６と、を備えている。なお、本明細書において「上流」及び「下流」とは、紡績時でのスライバ６、繊維束８及び紡績糸１０の走行（通過）方向における上流及び下流を意味する。各紡績ユニット２は、ドラフト装置７から送られてくる繊維束８を空気紡績装置９で紡績して紡績糸１０を生成し、この紡績糸１０を巻取装置９６で巻き取ってパッケージ２８を形成する。

ドラフト装置７は紡績機１の筐体５の上端近傍に設けられている。ドラフト装置７は、上流側から順に、バックローラ対２１、サードローラ対２２、エプロンベルト２３を装架したミドルローラ対２４、及びフロントローラ対２５の４つのローラ対を備えている。ドラフト装置７は、図略のスライバケースからスライバガイド２０を介して供給されるスライバ６を、所定の太さになるまでドラフトする（繊維束８を引き伸ばす）。ドラフト装置７でドラフトされた繊維束８は、空気紡績装置９に供給される。

空気紡績装置９は、ドラフト装置７から供給された繊維束８を用いて紡績糸１０を生成する。具体的には、図３に示すように、空気紡績装置９は、繊維案内部材３１と、針状部材３２と、ノズルブロック３３と、中空ガイド軸体３５と、を備える。

繊維案内部材３１は、ドラフト装置７でドラフトされた繊維束８を空気紡績装置９の内部に向けて案内する。針状部材３２は、繊維案内部材３１に取り付けられている。ドラフト装置７でドラフトされた繊維束８は、繊維案内部材３１の内部に導入され、針状部材３２に巻き掛かるようにして案内される。

繊維案内部材３１と中空ガイド軸体３５の間の空間は紡績室３４として機能する。繊維案内部材３１の下流側には、紡績室３４を囲むようにノズルブロック３３が配置されている。ノズルブロック３３には、紡績ノズル３３ａが形成されている。紡績ノズル３３ａは、空気噴出側が紡績室３４を向くように形成されている。空気紡績装置９は、紡績ノズル３３ａから紡績室３４内に空気を噴出して、紡績室３４内の繊維束８に旋回空気流を作用させる。

中空ガイド軸体３５の軸中心には第２通路３５ａが形成されている。紡績室３４から噴射された空気によって、繊維束８の繊維の後端は中空ガイド軸体３５の先端の周囲を振り回される。これにより、撚りが加えられた繊維束８は、第２通路３５ａを通って下流側の糸出口（図略）から空気紡績装置９の外部へ送出される。繊維束８の繊維の後端が振り回される際に、一部の繊維は、撚り込まれずに他の繊維から脱落して飛散する。この飛散した繊維は繊維屑となる。

繊維束８は、針状部材３２に巻き掛かるように案内されるので、紡績室３４内で繊維に撚りが加えられても、繊維案内部材３１よりも上流側に撚りが伝播することが防止される。これにより、空気紡績装置９による加撚がドラフト装置７に影響を与えることを防止できる。

空気紡績装置９の下流には、糸品質測定器１２と、スピニングセンサ１３と、が設けられている。空気紡績装置９で紡出された紡績糸１０は、糸品質測定器１２及びスピニングセンサ１３を通過する。

糸品質測定器１２は、走行する紡績糸１０の太さを、図略の光学式センサによって監視する。糸品質測定器１２は、紡績糸１０の糸欠陥（紡績糸１０の太さなどに異常がある箇所）を検出した場合に、糸欠陥検出信号を図略のユニットコントローラへ送信する。糸品質測定器１２は光学式のセンサに限らず、例えば静電容量式のセンサで紡績糸１０の太さを監視する構成であってもよい。糸品質測定器１２は、紡績糸１０に含まれる異物を糸欠陥として検出してもよい。

スピニングセンサ１３は、糸品質測定器１２のすぐ下流側に配置されている。スピニングセンサ１３は、空気紡績装置９と糸貯留装置１４との間における紡績糸１０のテンションを検出することができる。スピニングセンサ１３は、この検出したテンションの検出信号を前記ユニットコントローラへと送信する。ユニットコントローラは、スピニングセンサ１３が検出したテンションを監視することにより、弱糸などの異常箇所を検出する。紡績ユニット２は、スピニングセンサ１３を備えていなくてもよい。

糸品質測定器１２及びスピニングセンサ１３の下流には、糸貯留装置１４が設けられている。糸貯留装置１４は、図２に示すように、糸貯留ローラ１５と、当該糸貯留ローラ１５を回転駆動するモータ１６と、を備えている。

糸貯留ローラ１５は、その外周面に一定量の紡績糸１０を巻き付けて一時的に貯留することができる。糸貯留ローラ１５の外周面に紡績糸１０を巻き付けた状態で当該糸貯留ローラ１５を所定の回転速度で回転させることにより、空気紡績装置９から紡績糸１０を所定の速度で引き出して下流側に搬送することができる。また、糸貯留ローラ１５の外周面に紡績糸１０を一時的に貯留することができるので、糸貯留装置１４を一種のバッファとして機能させることができる。これにより、空気紡績装置９における紡績速度と、巻取速度（パッケージ２８へ巻き取られる紡績糸１０の速度）と、が何らかの理由により一致しない不具合（例えば紡績糸１０の弛みなど）を解消することができる。

糸貯留装置１４の下流には、糸ガイド１７及び巻取装置９６が配置されている。巻取装置９６は、紡績糸１０を巻き取るためのボビンを回転可能に支持可能なクレードルアーム９７を備える。

巻取装置９６は、巻取ドラム９８と、トラバースガイド９９と、図略の巻取ドラム駆動モータと、を備えている。巻取ドラム９８は、巻取ドラム駆動モータの駆動力が伝達されることにより、前記ボビン又はパッケージ２８の外周面に接触した状態で回転する。トラバースガイド９９は、紡績糸１０を案内可能である。巻取装置９６は、トラバースガイド９９を図略の駆動手段によって往復動させながら巻取ドラム９８を巻取ドラム駆動モータによって駆動する。これにより、巻取装置９６は、巻取ドラム９８に接触するパッケージ２８を回転させ、紡績糸１０を綾振りしつつ、紡績糸１０をパッケージ２８に巻き取る。

糸継台車３は、図１及び図２に示すように、糸継装置９３と、サクションパイプ９４と、サクションマウス９５と、を備えている。糸継台車３は、ある紡績ユニット２で糸切れ又は糸切断が発生すると、図略のレール上を当該紡績ユニット２まで走行し、停止する。前記サクションパイプ９４は、軸を中心に上方向に回動し、空気紡績装置９から送出される紡績糸１０を捕捉し、軸を中心に下方向に回動することで紡績糸１０を糸継装置９３へ案内する。サクションマウス９５は、軸を中心に下方向に回動し、パッケージ２８から紡績糸１０を捕捉し、軸を中心に上方向に回動することで紡績糸１０を糸継装置９３へ案内する。糸継装置９３は、案内された紡績糸１０同士の糸継ぎを行う。

次に、図４から図７を参照して、繊維案内部材３１について詳細に説明する。以下の説明では、中空ガイド軸体３５の軸中心（本実施形態では、針状部材３２の軸中心と一致）を単に「軸中心」と称することがある。図６において、繊維案内部材３１に導入される繊維束８を符号８ａを付して導入繊維束８ａとし、繊維案内部材３１から送出される繊維束８を符号８ｂを付して送出繊維束８ｂとする。

図４及び図５に示すように、繊維案内部材３１は、本体部（第１部分）４１と、突出部（第２部分）４２と、を備える。本体部４１と突出部４２は１つの部材として構成されている。具体的には、本体部４１と突出部４２は、一体的に形成されており継ぎ目等が存在しないか、あるいは、溶接等によって分離不能に接続されている。ただし、本体部４１と突出部４２は別部材であってもよい。

本体部４１は、繊維束８が通過可能な中空状の部材である。本体部４１には、導入口５１と、送出口５２と、捻り通路５３と、が形成されている。

導入口５１は、繊維案内部材３１の上流端に形成されている開口である。ドラフト装置７から供給された繊維束８は、導入口５１から空気紡績装置９に導入される。送出口５２は、本体部４１の下流端に形成されている開口である。送出口５２から送出された繊維束８は、突出部４２を介して、紡績室３４に供給される。

捻り通路５３は、本体部４１の内部に形成された捻りを含む通路であり、導入口５１と送出口５２を接続している。捻り通路５３は、複数の案内面（壁面）から構成されている。案内面とは、繊維束８と実際に接触して、繊維束８を案内する壁面（案内することが想定されている壁面）である。従って、繊維束８が接触することが想定されていない壁面は案内面に相当しない。図４及び図５等に示すように、捻り通路５３は、案内面として、第１面６１と、第２面６２と、第３面６３と、を含んでいる。

導入口５１は長方形状である。導入口５１の輪郭を構成する四辺のうち、軸中心に最も近い一辺を案内縁部５１ａと称する。繊維束８は、最終的に軸中心に近づくように力を受けるため、導入口５１から導入される繊維は、案内縁部５１ａに接触するように案内される。本実施形態では、案内縁部５１ａのうち、一方側に寄った位置において、繊維束８が導入される。この一方側を、以下では、第１側と称し、その反対側を第２側と称する。

第１面６１は、案内縁部５１ａの第１側の部分から下流側に延びるように形成された面である。第１面６１は、下流側に近づいても軸中心との距離が変化しない平面（軸中心に平行な平面）である。第１面６１は、導入口５１から導入された直後の繊維束８である導入繊維束８ａを案内するための面である。

第２面６２は、案内縁部５１ａの第２側の部分から下流側に延びるように形成された面である。第２面６２は、下流側に近づくに連れて、軸中心に近づくように形成されている。更に詳細には、第２面６２は、下流側に近づくに連れて、案内縁部５１ａに対して平行な状態を維持しつつ軸中心に近づく平面である。従って、第２面６２は、第１面６１及び軸中心等に対して傾斜した平面である。

第３面６３は、第１面６１と第２面６２を接続する面である。第３面６３は、第１面６１に滑らかに接続されるとともに、第２面６２に滑らかに接続される。「滑らかに接続」とは、曲面の傾きが離散的ではなく連続的に変化して接続されることである。

第１面６１、第２面６２、及び第３面６３は、本体部４１の下流端まで形成されている。従って、第１面６１、第２面６２、及び第３面６３は、送出口５２にも接続されている。

導入口５１から導入された導入繊維束８ａは、初めに第１面６１に沿って案内される。第１面６１に沿って案内される繊維束８は、徐々に第３面６３に近づいていく。その後、繊維束８は、第３面６３に沿って案内される。第３面６３に沿って案内される繊維束８は、徐々に第２面６２に近づいていく。送出繊維束８ｂは、第２面６２と第３面６３の境界又はその近傍において案内されながら導入口５１から送出される。このように、捻り通路５３を通過することで、繊維束８は、軸中心の周囲を回りながら下流側へ案内される。これにより、繊維束８に掛かるテンションを高くすることができる。なお、捻り通路５３の捻り方向は、図５等に示す方向とは反対であってもよい。

突出部４２は、本体部４１の下流端から更に下流側に突出している部分である。そのため、突出部４２の周囲には、紡績室３４が形成されている。本体部４１と突出部４２は、導入口５１の輪郭に合わせて円柱部材を切り欠いて形成された形状を有する。突出部４２には、第４面７１、第５面７２、及び第６面７３が形成されている。

第４面７１は、第１面６１の下流側に接続されている。上述したように、送出口５２において、第１面６１は繊維束８を案内していないため、第１面６１の下流側に接続される第４面７１も繊維束８を案内しない。従って、第４面７１は案内面に相当しない。

突出部４２は、第５面７２及び第６面７３により繊維束８を案内する。第５面７２及び第６面７３で構成される通路を収束通路７４と称する。第５面７２は、第２面６２の下流側に接続されている。上述したように第２面６２は傾斜面であるが、第２面６２に接続される第５面７２は、第１面６１及び軸中心等と平行な面である。従って、第２面６２と第５面７２は面の向きが異なる。第２面６２と第５面７２とは滑らかに接続されている。第６面７３は、第３面６３の下流側に接続されている。第６面７３は、第３面６３と平行な平面である。従って、第３面６３と第６面７３の境界では曲面の向きが変わらないため、第３面６３と第６面７３は滑らかに接続されることになる。

収束通路７４を案内される繊維束８は、捻り通路５３の下流端を通るときと同様に、第５面７２と第６面７３の境界又はその近傍を通る。つまり、収束通路７４は、繊維束８を繊維案内方向（軸中心又はその近傍に向かう方向）に沿うように、繊維束８を案内している。第５面７２の上流端と第５面７２の下流端は、軸方向で見たときの面の位置及び向きが同じである。同様に、第６面７３の上流端と第６面７３の下流端は、軸方向で見たときの面の位置及び向きが同じである。そのため、収束通路７４は捻りを含んでいない。針状部材３２は、突出部４２の軸中心から下流側に突出するように配置されている。

本体部４１には、中空状の捻り通路５３が形成されているため、繊維束８の周方向の全体（３６０°）が壁面によって囲まれる。これに対し、突出部４２には、一部（図４の上側）が開放された収束通路７４が形成されているため、繊維束８の周方向の一部のみ（３６０°未満）が壁面によって囲まれる。これにより、突出部４２の径方向のサイズを小さくすることができるので、例えば突出部４２を中空ガイド軸体３５に近づけて配置し易くなる。

次に、第１通路４３、特に第１通路４３の下流端である案内部７５の形状について説明する。

以下の説明では、第１通路４３の下流端（即ち収束通路７４の下流端）を案内部７５と称する。図５に示すように、案内部７５は、第６面７３の稜線（輪郭線）である第１直線部７５ａと、第５面７２の稜線（輪郭線）である第２直線部７５ｂと、境界部７５ｃと、を含んでいる。第１直線部７５ａは、針状部材３２を回避するために、軸中心から離れた位置にある。第２直線部７５ｂの延長線は軸中心を通る。境界部７５ｃは、第１直線部７５ａと第２直線部７５ｂの両方に滑らかに接続される弧状の部分である。

繊維束８に軸中心に向かう力を掛けたときにおいて、繊維束８が境界部７５ｃ及びその近傍で拘束されるように（動きにくくなるように）、案内部７５が構成されている。具体的には、繊維束８と軸中心の間には、第１直線部７５ａが位置している。従って、繊維束８に軸中心に向かう力を掛けた場合、繊維束８は、第１直線部７５ａ側に押圧される。このとき、繊維束８が第１直線部７５ａに沿って移動する力よりも、繊維束８が第１直線部７５ａに押し付けられる力（垂直抗力）が大きく作用する。なぜなら、繊維束８から軸中心に向かう方向は、第１直線部７５ａに沿う方向よりも、第１直線部７５ａに垂直な方向に近いからである。従って、繊維束８は、境界部７５ｃ又はその近傍で拘束される。繊維束８は、第１通路４３の最短距離を通る。つまり、境界部７５ｃを通る経路が第１通路４３の最短距離となる経路である。

第１直線部７５ａと第２直線部７５ｂがなす角のうち、開口している側（繊維束８が通過可能な側）の角度を図６に示すように開口角θ１と称する。この開口角θ１も繊維束８の拘束に対して重要な要素である。具体的には、特許文献１のように、開口角θ１が大き過ぎる場合、繊維束８が様々な方向に移動可能となるため、繊維束８の拘束が弱くなる可能性がある。一方、開口角θ１が小さ過ぎる場合、第１直線部７５ａと第２直線部７５ｂで囲まれる領域が狭くなる。そのため、特に繊維束８の径が大きい場合において、繊維束８を境界部７５ｃ（拘束点）に位置させることができないため、繊維束８を十分に拘束できない可能性がある。更に、第１直線部７５ａと第２直線部７５ｂで囲まれる領域が狭くなることで、繊維束８を下流側に吸引する吸引流の作用が小さくなり、繊維束８を適切に吸引できない可能性がある。

以上を考慮し、開口角θ１は、９０°以上１４０°以下であることが好ましく、１００°以上１３０°以下であることが更に好ましい。開口角θ１をこの角度範囲にすることで、繊維束８を十分に拘束しつつ、十分な強さの吸引流を繊維束８に作用させることができる。繊維束８を十分に拘束することで、繊維束８をまとめて（繊維束８から脱落する繊維を極力減らして）中空ガイド軸体３５に供給できるので、繊維屑の発生量を減らすことができる。

軸中心に近い位置から中空ガイド軸体３５に繊維束８を供給することで、繊維束８の屈曲を緩やかにすることができる。その結果、繊維束８から繊維が脱落しにくくなるので、繊維屑の発生量を減らすことができる。具体的には、案内部７５の境界部７５ｃから軸中心までの最短距離Ｌ（図６）が、０ｍｍ以上１ｍｍ以下であることが好ましい。最短距離Ｌは、境界部７５ｃから軸中心に対して引いた垂線（線分）の長さである。最短距離Ｌは、境界部７５ｃから中空ガイド軸体３５の軸中心までの距離と表現したり、境界部７５ｃから針状部材３２の軸中心までの距離と表現したり、境界部７５ｃから繊維案内部材３１の軸中心までの距離と表現することもできる。なお、繊維案内部材３１は、外表面が円形の部分を１又は複数含んでおり、この円形の部分の軸を通る線が繊維案内部材３１の軸中心である。

次に、捻り通路５３の捻り量を示す指標である捻り角θ２について説明する。捻り角θ２は、軸方向で見たときに、捻り通路５３の上流端の案内面である第１面６１から案内部７５までの角度の変化量である。案内部７５は、第１直線部７５ａと第２直線部７５ｂを含んでいるが、例えば繊維束８がより強く押し付けられる方であるとともに、捻り角θ２が小さくなる方である第１直線部７５ａを用いて捻り角θ２を計算する。特許文献１のように捻り角θ２が大きい場合、繊維束８に強いテンションを掛けることができるが、繊維束８の通路が大きく変化するため、繊維束８から繊維が脱落し易くなる。捻り角θ２が小さい場合、繊維束８に適切なテンションが掛かりにくい。

以上を考慮し、捻り角θ２は、５０°以上７０°以下であることが好ましい。捻り角θ２をこの角度にすることで、繊維束８からの繊維の脱落を少なくしつつ、繊維束８に適切なテンションを掛けることができる。

次に、図８及び図９を参照して、上記実施形態の変形例を説明する。なお、本変形例の説明においては、前述の実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。

上記実施形態の空気紡績装置９は針状部材３２を備えているが、本変形例の空気紡績装置９は針状部材３２が省略されている。針状部材３２の省略に伴い、突出部４２の形状が上記実施形態とは異なっている。具体的には、本変形例の突出部４２のうち、第６面７３は、下流側に近づくに連れて、軸中心に近づくように傾斜した平面である。これにより、本変形例の第１直線部７５ａの延長線は軸中心を通る。同様に、第２直線部７５ｂの延長線は軸中心を通る。そして、本変形例の境界部７５ｃは軸中心を通る。

この構成により、上記の最短距離Ｌが０ｍｍ又はその近傍となるので、繊維束８の屈曲を更に緩やかにして繊維束８をよりスムーズに案内できるため、繊維屑の発生量を一層減らすことができる。

軸方向で見たときに、第６面７３の上流端の角度と、第６面７３の下流端の角度は同じである。従って、本変形例においても、収束通路７４は捻りを含んでいない。

以上に説明したように、空気紡績装置９は、繊維案内部材３１と、中空ガイド軸体３５と、を備える。繊維案内部材３１は、繊維束８が通る第１通路４３、及び、当該第１通路４３の下流端において繊維案内方向に沿うように繊維束８を案内する案内部７５を有する。中空ガイド軸体３５には、繊維案内部材３１を通過した繊維束８が通る第２通路３５ａが内部に形成される。案内部７５は第１直線部７５ａ及び第２直線部７５ｂを含んでおり、中空ガイド軸体３５の軸方向で見たときに、第１直線部７５ａと第２直線部７５ｂがなす開口角θ１が９０°以上１４０°以下である。第１直線部７５ａと第２直線部７５ｂの境界部７５ｃから、中空ガイド軸体３５の軸中心までの最短距離Ｌが０ｍｍ以上１ｍｍ以下である。

これにより、開口角θ１を上記の範囲とすることで繊維束８が拘束され易くなるため、繊維束８が分散しにくくなり、繊維屑の発生量を低減できる。また、中空ガイドの軸中心に近い位置において、繊維案内部材３１から中空ガイド軸体３５に繊維束８が案内されるので、繊維屑の発生量を一層低減できる。

上記実施形態の空気紡績装置９において、案内部７５の開口角は１００°以上１３０°以下である。

これにより、繊維束８が一層拘束され易くなるため、繊維屑の発生量を更に低減できる。

上記実施形態の空気紡績装置９において、境界部７５ｃは、弧状であり、第１直線部７５ａ及び第２直線部７５ｂの両方に滑らかに接続されている。

これにより、繊維束８にあまり負荷を掛けずに繊維束８を拘束できる。

上記実施形態の空気紡績装置９において、第１通路４３は、捻り通路５３と、収束通路７４と、を含む。捻り通路５３は、中空ガイド軸体３５の軸方向で見たときに、繊維束８走行方向の上流端の案内面（第１面６１）と下流端の案内面（第２面６２又は第３面６３）の角度が異なる。収束通路７４は、捻り通路５３の下流側に接続されており、第１直線部及び第２直線部を含んでおり、中空ガイド軸体３５の軸方向で見たときに、繊維束８走行方向の上流端と下流端とで案内面（第５面７２又は第６面７３）の角度が同じである。

これにより、捻り通路５３に繊維束８を通過させることにより繊維束８にテンションを掛けることができる。また、収束通路７４を設けることにより、テンションが掛けられた繊維束８を中空ガイド軸体３５の軸中心に近い位置において、中空ガイド軸体３５に案内できる。

上記実施形態の空気紡績装置９において、捻り通路５３の案内面（第２面６２及び第３面６３）と収束通路７４の案内面（第５面７２及び第６面７３）が滑らかに接続されている。

これにより、捻り通路５３から収束通路７４に繊維束８をスムーズに移動させることができる。

上記変形例の空気紡績装置９において、収束通路７４は、繊維束走行方向の下流側に近づくに連れて、案内面（第６面７３）が中空ガイド軸体３５の軸中心に近づく部分を含む。

これにより、捻り通路５３の下流端において、繊維束８が中空ガイド軸体３５の軸中心から遠い位置に位置している場合であっても、軸中心に近い位置に案内されるように繊維束８を案内できる。

上記実施形態の空気紡績装置９において、中空ガイド軸体３５の軸方向で見たときに、捻り通路５３の繊維束走行方向の上流端の案内面（第１面６１）から、案内部７５の第１直線部７５ａまでの角度の変化量である捻り角θ２が、５０°以上７０°以下である。

これにより、捻り量が上記の範囲に収まるように捻り通路５３を構成することで、繊維束８の屈折が緩やかになるため、繊維屑の発生量を一層低減できる。

上記実施形態の空気紡績装置９は、本体部４１と、突出部４２と、を含む。本体部４１は、繊維束８の周方向の全体を囲むように壁面が形成される。突出部４２は、本体部４１の下流側に接続されており、繊維束８の周方向の一部のみを囲むように壁面が形成される。

これにより、突出部４２の外形を本体部４１の外形よりも小さくできるので、例えば突出部４２を中空ガイド軸体３５に近づけて配置することができる。

上記実施形態の空気紡績装置９において、本体部４１と突出部４２とが１つの部材で構成されている。

これにより、部材間の空気漏れ対策を省略したり、部材間のガタツキを防止したり、組立ての手間を減らしたりすることができる。

上記実施形態の空気紡績装置９において、繊維案内部材３１と中空ガイド軸体３５との間には、旋回空気流によって繊維束８に撚りが加えられる紡績室３４が形成されている。突出部４２の周囲に紡績室３４が形成されている。

これにより、突出部４２を中空ガイド軸体３５の近くに配置できるため、繊維屑の発生量を一層低減できる。

上記実施形態の空気紡績装置９は、繊維束走行方向において突出部４２の下流端から下流側に突出する針状部材３２を備える。

これにより、繊維束８は針状部材３２に巻き掛かるように案内されるので、繊維束８に加えられた撚りを上流側に伝播しにくくすることができる。

以上に本発明の好適な実施の形態及び変形例を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。

上記実施形態では、突出部４２は、繊維束８の周囲の一部のみを囲む構成であるが、繊維束８の周囲の全体を囲む構成であってもよい。言い換えれば、突出部４２の軸方向の長さに相当する分だけ、本体部４１を下流端に延出した構成であってもよい。

空気紡績装置９の下流側の位置において、糸貯留装置１４に代えて、又はそれに加えて、回転駆動されるデリベリローラと、デリベリローラに押し付けられるニップローラと、を備え、デリベリローラとニップローラとの間で紡績糸１０を挟んで下流へ送るようにしてもよい。

紡績機１は、糸継台車３を備えずに、各紡績ユニット２に、糸継装置９３と、サクションパイプ９４と、サクションマウス９５と、が設けられていてもよい。紡績機１は、糸継装置９３を備えずに、パッケージ２８からの紡績糸１０を空気紡績装置９に逆搬送し、ドラフト装置７によるドラフト動作と空気紡績装置９による紡績動作を再開することにより、分断されていた紡績糸１０を連続状態にしてもよい（いわゆるピーシング）。また、ドラフト装置７及び／又は巻取装置９６は、紡績ユニット２毎に独立して駆動されてもよい。

紡績ユニット２では、繊維通過方向が上側から下側に向かうように各装置が配置されているが、繊維通過方向が下側から上側に向かうように各装置が配置されていてもよい。

１ 紡績機
９ 空気紡績装置
３１ 繊維案内部材
３２ 針状部材
３３ ノズルブロック
３４ 紡績室
３５ 中空ガイド軸体
４１ 本体部（第１部分）
４２ 突出部（第２部分）
４３ 第１通路
５１ 導入口
５２ 送出口
５３ 捻り通路
７４ 収束通路
７５ 案内部
７５ａ 第１直線部
７５ｂ 第２直線部
７５ｃ 境界部

Claims (13)

1. 繊維束が通る第１通路、及び、当該第１通路の下流端において繊維案内方向に沿うように前記繊維束を案内する案内部を有する繊維案内部材と、
   前記繊維案内部材を通過した前記繊維束が通る第２通路が内部に形成された中空ガイド軸体と、
   を備え、
   前記案内部は第１直線部及び第２直線部を含んでおり、前記中空ガイド軸体の軸方向で見たときに、前記第１直線部と前記第２直線部がなす開口角が９０°以上１４０°以下であり、
   前記第１直線部と前記第２直線部の境界部から、前記中空ガイド軸体の軸中心までの最短距離が０ｍｍ以上１ｍｍ以下であることを特徴とする空気紡績装置。
2. 請求項１に記載の空気紡績装置であって、
   前記案内部の前記開口角が１００°以上１３０°以下であることを特徴とする空気紡績装置。
3. 請求項１又は２に記載の空気紡績装置であって、
   前記境界部は、弧状であり、前記第１直線部及び前記第２直線部の両方に滑らかに接続されていることを特徴とする空気紡績装置。
4. 請求項１から３までの何れか一項に記載の空気紡績装置であって、
   前記第１通路は、
   前記中空ガイド軸体の軸方向で見たときに、繊維束走行方向の上流端と下流端とで案内面の角度が異なる捻り通路と、
   前記捻り通路の下流側に接続されており、前記第１直線部及び前記第２直線部を含んでおり、前記中空ガイド軸体の軸方向で見たときに、前記繊維束走行方向の上流端と下流端とで案内面の角度が同じである収束通路と、
   を含むことを特徴とする空気紡績装置。
5. 請求項４に記載の空気紡績装置であって、
   前記捻り通路と前記収束通路の案内面同士が滑らかに接続されていることを特徴とする空気紡績装置。
6. 請求項４又は５に記載の空気紡績装置であって、
   前記収束通路は、前記繊維束走行方向の下流側に近づくに連れて、案内面が前記中空ガイド軸体の前記軸中心に近づく部分を含むことを特徴とする空気紡績装置。
7. 請求項４から６までの何れか一項に記載の空気紡績装置であって、
   前記中空ガイド軸体の軸方向で見たときに、前記捻り通路の前記繊維束走行方向の上流端の案内面から、前記案内部の前記第１直線部又は前記第２直線部までの、角度の変化量が、５０°以上７０°以下であることを特徴とする空気紡績装置。
8. 請求項１から７までの何れか一項に記載の空気紡績装置であって、
   前記繊維束の周方向の全体を囲むように壁面が形成された第１部分と、
   前記第１部分の下流側に接続されており、前記繊維束の周方向の一部のみを囲むように壁面が形成された第２部分と、
   を含むことを特徴とする空気紡績装置。
9. 請求項８に記載の空気紡績装置であって、
   前記第１部分と前記第２部分とが１つの部材で構成されていることを特徴とする空気紡績装置。
10. 請求項８又は９に記載の空気紡績装置であって、
    前記繊維案内部材と前記中空ガイド軸体との間には、旋回空気流によって前記繊維束に撚りが加えられる紡績室が形成されており、
    前記第２部分の周囲に前記紡績室が形成されていることを特徴とする空気紡績装置。
11. 請求項８から１０までの何れか一項に記載の空気紡績装置であって、
    前記繊維束走行方向において前記第２部分の下流端から下流側に突出する針状部材を更に備えていることを特徴とする空気紡績装置。
12. 空気紡績用の繊維案内部材において、
    繊維束が通る第１通路と
    前記第１通路の下流端において繊維案内方向に沿うように前記繊維束を案内する案内部と、
    を備え、
    繊維束走行方向で見たときに、外表面の少なくとも一部が円形であり、
    前記案内部は第１直線部及び第２直線部を含んでおり、前記円形の軸方向で見たときに、前記第１直線部と前記第２直線部がなす開口角が９０°以上１４０°以下であり、
    前記第１直線部と前記第２直線部の境界部から、前記円形の軸中心までの最短距離が０ｍｍ以上１ｍｍ以下であることを特徴とする繊維案内部材。
13. 空気紡績用の繊維案内部材において、
    繊維束が通る第１通路と
    前記第１通路の下流端において繊維案内方向に沿うように前記繊維束を案内する案内部と、
    前記案内部から下流側に突出するように配置される針状部材と、
    を備え、
    前記案内部は第１直線部及び第２直線部を含んでおり、前記針状部材の軸方向で見たときに、前記第１直線部と前記第２直線部がなす開口角が９０°以上１４０°以下であり、
    前記第１直線部と前記第２直線部の境界部から、前記針状部材の軸中心までの最短距離が０ｍｍ以上１ｍｍ以下であることを特徴とする繊維案内部材。

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