JP2021134452A - フレームスティーブ、ヘルドフレーム、及び、織機 - Google Patents

Abstract

【課題】フレームスティーブの壁面部の高さを小さくすることが可能で、ヘルドフレームの運転時の応力が小さくなる断面形状を得やすいフレームスティーブを提供する。【解決手段】ヘルドフレーム１０の一部を構成するフレームスティーブ１２は、中空構造のスティーブ本体２１と、ヘルドフレーム１０の正面視において枠形状の開口１１側を内側とした場合に、スティーブ本体２１の内端部から内側に延びる壁面部２２と、壁面部２２の片面から突出して、スティーブ本体２１の内端面と壁面部２２とともに、補強部材４２を収容する補強部材収容部２０を形成する突出部３３とを備えている。【選択図】図２

Description

本発明は、ヘルドフレームの一部を構成するフレームスティーブ等に関する。

近年、織機において、これまで以上にヘルドフレームの往復動の高速化が求められている。それに伴って、フレームスティーブでは剛性を高めることが必要になっており、フレームスティーブに対し、炭素繊維複合材料（ＣＦＲＰ：Carbon Fiber Reinforced Plastic）などの軽量素材の補強部材を装着することが行われている。

特許文献１には、補強部材として補強ロッドが装着されたフレームスティーブが記載されている。このフレームスティーブでは、中空構造のスティーブ本体の内端面と、その内端面から内側の延びる壁面部と、スティーブ本体の内端面から突出して壁面部に対向する後壁部とに区画された凹部に、補強ロッドが装着されている。なお、本明細書では、ヘルドフレームの正面視において枠形状の開口側を内側として、「内」と「外」の語を用いている。

特開２０１８−１９７４１８号公報

ところで、ヘルドフレームの高速化に対応しようとする場合、フレームスティーブでは、中空構造のスティーブ本体の内端部から内側に延びる壁面部の高さが小さい方が、応力が小さくなる傾向があり望ましい。

他方、特許文献１に記載のフレームスティーブでは、凹部の入口がヘルドロッド側（内側）を向いている。この凹部に対し補強部材を装着する際、補強部材は、後壁部の先端（内端）とヘルドロッドとの間を通して、壁面部に当接する位置まで持っていき、その位置からスティーブ本体側（外側）に移動させる。そのため、壁面部の高さとしては、後壁部の先端とヘルドロッドとの距離に加えて、凹部の高さの分も少なくとも確保する必要がある。従って、特許文献１に記載のフレームスティーブでは、壁面部の高さが比較的大きくなり、ヘルドフレームの運転時の応力が小さくなる断面形状を得ることが困難である。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、フレームスティーブの壁面部の高さを小さくすることが可能で、ヘルドフレームの運転時の応力が小さくなる断面形状を得やすいフレームスティーブを提供することを目的とする。

上述の課題を解決するべく、第１の発明は、ヘルドフレームの一部を構成するフレームスティーブであって、中空構造のスティーブ本体と、ヘルドフレームの正面視において枠形状の開口側を内側とした場合に、スティーブ本体の内端部から内側に延びる壁面部と、壁面部の片面から突出し、スティーブ本体の内端面との間に、側方が壁面部により区画されて、補強部材を収容する補強部材収容部を形成する突出部とを備えている、フレームスティーブである。

第２の発明は、第１の発明において、補強部材収容部に収容される補強部材は、スティーブ本体の内端面と突出部とにそれぞれ当接する。

第３の発明は、第１又は第２の発明において、補強部材収容部は、壁面部とは反対側が解放された凹部である。

第４の発明は、第１乃至第３の何れか１つの発明のフレームスティーブを備えている、ヘルドフレームである。

第５の発明は、第４の発明のヘルドフレームを備えている、織機である。

本発明では、壁面部の片面から突出部が突出しており、その突出部とスティーブ本体の内端面と壁面部とにより区画されることで補強部材収容部が形成されている。そのため、特許文献１に記載のフレームスティーブに比べて、そのフレームスティーブの凹部の高さの分だけ壁面部の高さを小さくすることが可能である。従って、ヘルドフレームの運転時の応力が小さくなる断面形状を得やすいフレームスティーブを提供することができる。

図１は、実施形態に係るヘルドフレームの後ろ側を正面から見た図である。 図２（ａ）は、図１のＡ−Ａ切断位置におけるフレームスティーブの断面図であり、図２（ｂ）は、ダンパー及び第２補強部材を取り外した状態における、フレームスティーブのヘルドロッド側の拡大断面図である。 図３（ａ）は、サイドステイの要部の拡大正面図であり、図３（ｂ）は、サイドステイの一部を開口側から見た図である。 図４は、その他の実施形態に係るフレームスティーブの断面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の一例のフレームスティーブ及びヘルドフレーム等であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

［ヘルドフレームの概略構成］
ヘルドフレーム１０は、織機に用いられる枠状の部品である。織機では、開口装置を用いて複数のヘルドフレーム１０を上下動させることで、織物が製造される。ヘルドフレーム１０は、図１に示すように、枠の横部材（横桁）を構成する一対のフレームスティーブ１２と、枠の縦部材を構成する一対のサイドステイ１４とを備えている。一対のフレームスティーブ１２は、上下方向（縦方向）において互いに間隔を隔てて配置されている。一対のサイドステイ１４は、左右方向（横方向）において互いに間隔を隔てて配置されている。各サイドステイ１４は、上部で上側のフレームスティーブ１２に連結され、下部で下側のフレームスティーブ１２に連結されている。

なお、本実施形態では、一対のフレームスティーブ１２は互いに同じ構成である。また、一対のサイドステイ１４も互いに同じ構成である。但し、一対のフレームスティーブ１２で構成が互いに異なっていてもよいし、一対のサイドステイ１４で構成が互いに異なっていてもよい。また、上述したように、本明細書では、ヘルドフレーム１０の正面視において枠形状の開口１１側を内側として、「内」と「外」の語を用いている。上側のフレームスティーブ１２における内側は「下側」を意味し、下側のフレームスティーブ１２における内側は「上側」を意味する。

［フレームスティーブの構成］
次に、フレームスティーブ１２について説明を行う。

フレームスティーブ１２は、アルミ合金、ステンレスなどの金属を材料として用いて、押出成形により形成されている。断面視において、フレームスティーブ１２は、図２（ａ）に示すように、中空構造のスティーブ本体２１と、スティーブ本体２１の内端部から内側に延びる壁面部２２と、壁面部２２の後ろ面側（片面側）に設けられて複数のヘルド２５（図１参照）の一端側が取り付けられるヘルドロッド２３とを備えている。各ヘルド２５は、図１に示すように、上側のフレームスティーブ１２のヘルドロッド２３と、下側のフレームスティーブ１２のヘルドロッド２３との間に掛け渡されている。なお、図１では、一部のヘルド２５だけを記載している。

断面視において、スティーブ本体２１は、前壁部１６と、前壁部１６に略平行な後壁部１７と、前壁部１６と後壁部１７を互いに連結する複数の横梁１８ａ〜１８ｃ（本実施形態では、３つの横梁１８ａ〜１８ｃ）とを備えている。スティーブ本体２１は、前壁部１６と後壁部１７が互いに間隔を隔て設けられ、複数の横梁１８ａ〜１８ｃが互いに間隔を隔てて設けられていることで中空構造になっている。以下では、最も外側（図２（ａ）では上側）の横梁１８ａを「第１横梁」、真ん中の横梁１８ｂを「第２横梁」、最も内側の横梁１８ｃを「第３横梁」と言う。

スティーブ本体２１では、左右の各端部において、連結構造によりサイドステイ１４が連結されている。連結構造は、サイドステイ１４における開口１１側の側面１４ａから突出する板状凸部１４ｂ（図３（ａ）参照）と、スティーブ本体２１の端部の内部空間において板状凸部１４ｂを保持するステイ保持部（図示省略）とを有する。ステイ保持部は、スティーブ本体２１の内部空間のうち第２横梁１８ｂと第３横梁１８ｃの間に固定されている。

壁面部２２は、スティーブ本体２１の内端面における前側の位置から、ヘルドフレーム１０の内側に真っすぐ延びる、平板状の部分である。壁面部２２には、左右方向に沿って複数の検査窓２２ａが等間隔に形成されている。壁面部２２の後ろ面には、図２（ｂ）に示すように、内側から順番に、ロッド支持部３１と、ダンパー取付部３２と、ダンパー当接板３３とが設けられている。ロッド支持部３１とダンパー取付部３２とダンパー当接板３３の各々は、フレームスティーブ１２の左右方向の全長に亘って設けられている。

ロッド支持部３１は、壁面部２２の後ろ面における下部から後方に少し突出した部分である。ロッド支持部３１の後ろ面には、リベット等の固定具により、ヘルドロッド２３が固定されている。

ヘルドロッド２３は、長板状に形成され、その幅方向が上下を向くように立てた状態でロッド支持部３１の後ろ面に固定されている。ヘルドロッド２３は、フレームスティーブ１２の左右方向の全長に亘って延びている。

ここで、ヘルド２５は、図１に示すように、経糸を通すメール（穴）が中央部に設けられた、棒状の部品である。ヘルド２５の各端部２５ａには、ヘルドロッド２３を挿通させる挿通部２５ｂが形成されている。挿通部２５ｂは、ヘルド２５の長さ方向に延びる長穴であり、側面が開口している。挿通部２５ｂの高さは、ヘルドロッド２３の高さより少し大きい。そのため、ヘルド２５は、ヘルドロッド２３に対し、少しの遊びがある状態で取り付けられる。

ダンパー取付部３２は、ヘルド２５用のダンパー３０が取り付けられる突起である。ダンパー取付部３２は、壁面部２２の後ろ面において、高さ方向の真ん中よりもスティーブ本体２１寄りの位置から後方に突出している。断面視において、ダンパー取付部３２は、壁面部２２に対し略垂直に設けられている。但し、ダンパー取付部３２は、壁面部２２に対し斜めに設けてもよい。ダンパー取付部３２の先端部では、ダンパー当接板３３側の面に凸部３２ａが形成されている。

ここで、ダンパー３０は、弾性変形可能でクッション性を有する材料（例えば、ウレタン、エラストマーなどの樹脂材料）が用いられた棒状の部品である。ダンパー３０は、ダンパー取付部３２に取り付けられた取付状態において、図１に示すように、フレームスティーブ１２の左右方向に延びている。また、ダンパー３０の断面形状（横断面の形状）は、長さ方向に亘って同じである。ダンパー３０の断面形状は、図２（ｂ）に示すように、やや縦長で、１つの角部が切り欠かれた略長方形状を呈する。なお、図１では、ダンパー３０部分にハッチングを付している。

ダンパー３０には、ダンパー取付部３２が嵌め込まれる突起受入れ部３６が形成されている。突起受入れ部３６は、ダンパー３０の片方の側面（図２（ｂ）では右側の側面）から、ダンパー３０の幅方向に延びる横穴である。突起受入れ部３６は、上下方向の中心より一端寄り（図２（ｂ）では上寄り）の位置に形成されている。突起受入れ部３６は、ダンパー取付部３２の断面形状に対応した形状に形成されている。具体的に、突起受入れ部３６の奥側における一端側には、凸部３２ａに対応した形状の窪み３６ａが形成されている。突起受入れ部３６は、ダンパー３０の長さ方向の全長に亘って形成されている。なお、ダンパー３０は、ヘルドフレーム１０の製造工場でダンパー取付部３２に取り付けた状態にしてもよいし、織機が設置された工場で、織機の使用者がダンパー取付部３２に取り付けてもよい。

ダンパー当接板３３は、平板状に形成され、壁面部２２の後ろ面において、スティーブ本体２１の内端面とダンパー取付部３２との間の位置から後方に突出している。ダンパー当接板３３は、ダンパー取付部３２に取り付けられたダンパー３０に当接するように、ダンパー取付部３２の外側近傍に配置されている。ダンパー当接板３３は、例えば後壁部１７の真下付近まで突出している。断面視において、ダンパー当接板３３は、壁面部２２に対し略垂直に設けられている。

また、スティーブ本体２１の外側では、前壁部１６と後壁部１７が第１横梁１８ａから外側に突出することで、棒状の第１補強部材４１が挿入される外側凹部１９が形成されている。外側凹部１９は、前壁部１６と後壁部１７と第１横梁１８ａにより区画され、スティーブ本体２１の左右方向の全長に亘って形成されている。第１補強部材４１は、外側凹部１９の区画面に塗布される接着剤によりスティーブ本体２１に固定される。

また、スティーブ本体２１の内側では、図２（ｂ）に示すように、ダンパー当接板３３とスティーブ本体２１の内端面との間に、側方が壁面部２２により区画された内側凹部２０が形成されている。内側凹部２０は、スティーブ本体２１の内端面と壁面部２２とダンパー当接板３３により区画され、壁面部２２とは反対側（つまり、後ろ側）が解放されている。内側凹部２０には、棒状の第２補強部材４２が固定される。第２補強部材４２を固定する際は、内側凹部２０の区画面に接着剤を塗布した後に、内側凹部２０を横方向に移動させて、内側凹部２０に第２補強部材４２を嵌め込む。ダンパー当接板３３は突出部に相当し、内側凹部２０は補強部材収容部に相当する。

内側凹部２０には、第２補強部材４２が、スティーブ本体２１の内端面とダンパー当接板３３とにそれぞれ当接する状態で収容されている。上下方向におけるスティーブ本体２１の内端面とダンパー当接板３３の外側面との距離は、第２補強部材４２の高さに略等しい。

各補強部材４１，４２は、ヘルドフレーム１０の剛性を高めるために用いる部品である。各補強部材４１，４２の材料には、例えば、フレームスティーブ１２の材料よりも軽量な炭素繊維複合材料（ＣＦＲＰ：Carbon Fiber Reinforced Plastic）が用いられる。各補強部材４１，４２の断面形状は、やや縦長の略長方形状を呈する。各補強部材４１，４２は、織機におけるヘルドフレーム１０の往復動が高速の場合に使用される。往復動の速度によって、第１補強部材４１及び第２補強部材４２の両方を使用してもよいし、片方だけを使用してもよいし、両方とも使用しなくてもよい。

［サイドステイの構成］
次に、サイドステイ１４について説明を行う。

サイドステイ１４は、図１に示すように、縦方向に延びる棒状の部品である。断面視において、サイドステイ１４の外周形状は略矩形である。サイドステイ１４の太さは、上側のフレームスティーブ１２への連結箇所の下端と、下側のフレームスティーブ１２への連結箇所の上端との間の径間区間で、変化している。径間区間では、サイドステイ１４の太さが、上下方向の真ん中に近づく従って細くなっている。径間区間では、サイドステイ１４の開口１１側の側面１４ａが、開口１１とは反対方向（外方向）に凸なアーチ状の曲面に形成されている。サイドステイ１４の開口１１側の側面１４ａのうちアーチ状側面１４ａは、ヘルドロッド２３の端（図３（ａ）において左端）から少し離れている。なお、サイドステイ１４は、長さ方向において太さが一定であってもよい。

アーチ状側面１４ａには、図３（ａ）に示すように、ヘルド２５がヘルドロッド２３の端から抜けることを防止するための抜け防止構造として、ステイ側突起２４が設けられている。ステイ側突起２４は、例えば平板状の突起である。ステイ側突起２４は、アーチ状側面１４ａから横方向に突出し、ヘルドフレーム１０の正面視においてヘルドロッド２３の端より少しだけ中央側まで延びている。また、ステイ側突起２４の前後方向の位置は、付け根においては、図３（ｂ）に示すように、アーチ状側面１４ａの略真ん中であり、先端においてはヘルド２５に対向する位置となっている。本実施形態では、ステイ側突起２４の先端がヘルド２５の端部２５ａの高さ範囲（ヘルドロッド２３が挿通部２５ｂの高さ方向の真ん中にある状態で、端部２５ａの外端から内端の範囲）に位置している。なお、ヘルド２５の端部２５ａは、太さが一定の線状部２５ｃの端Ｚよりも外側の部分を言い、ヘルド２５がテーパー状に太くなっている部分を含む。

［実施形態の効果等］
本実施形態では、壁面部２２の片面からダンパー当接板３３が突出しており、そのダンパー当接板３３とスティーブ本体２１の内端面と壁面部２２とにより区画されることで、第２補強部材４２を挿入可能な内側凹部２０が形成されている。そのため、特許文献１に記載のフレームスティーブに比べて、そのフレームスティーブの凹部の高さの分だけ壁面部２２の高さを小さくすることが可能である。従って、ヘルドフレーム１０の運転時の応力が小さくなる断面形状を得やすいフレームスティーブ１２を提供することができる。

［その他の実施形態］
上述の実施形態では、壁面部２２にダンパー取付部３２を設けたが、図４（ａ）に示すように、ダンパー取付部３２を設けなくてもよい。この場合、突出部に相当するダンパー当接板３３は、「突出板」と言う。

上述の実施形態において、図４（ｂ）に示すように、後壁部１７に内端部に対し、第２補強部材４２の後ろ面を被覆する被覆プレート２８を固定してもよい。この場合、被覆プレート２８は、第２補強部材４２の後ろ面に接着剤等により固定してもよい。被覆プレート２８は、内側凹部２０に第２補強部材４２を挿入した後に、溶接等により後壁部１７に固定される。

上述の実施形態において、ダンパー当接板３３の厚みを大きくしてもよい。ダンパー当接板３３の厚みは、例えば壁面部２２の厚み以上とすることができる。この構成は、ダンパー取付部３２を設けない場合にも採用することができる。

本発明は、補強部材が装着されたフレームスティーブ等に適用可能である。

１０ ヘルドフレーム
１１ 開口
１２ フレームスティーブ
１４ サイドステイ
１９ 外側凹部
２０ 内側凹部（補強部材収容部）
２１ スティーブ本体
２２ 壁面部
２３ ヘルドロッド
２５ ヘルド
３０ ダンパー
３３ ダンパー当接板（突出部）
４１ 第１補強部材
４２ 第２補強部材

Claims (5)

1. ヘルドフレームの一部を構成するフレームスティーブであって、
   中空構造のスティーブ本体と、
   前記ヘルドフレームの正面視において枠形状の開口側を内側とした場合に、前記スティーブ本体の内端部から内側に延びる壁面部と、
   前記壁面部の片面から突出して、前記スティーブ本体の内端面と前記壁面部とともに、補強部材を収容する補強部材収容部を形成する突出部とを備えている、フレームスティーブ。
2. 前記補強部材収容部に収容される補強部材は、前記スティーブ本体の内端面と前記突出部とにそれぞれ当接する、請求項１に記載のフレームスティーブ。
3. 前記補強部材収容部は、前記壁面部とは反対側が解放された凹部である、請求項１又は２に記載のフレームスティーブ。
4. 請求項１乃至３の何れか１つに記載のフレームスティーブを備えている、ヘルドフレーム。
5. 請求項４に記載のヘルドフレームを備えている、織機。

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