JP2023182927A - 撚線機及び撚線の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 外フライヤと内フライヤの回転数比の変更が容易で、騒音を低減できる撚線機を提供する。【解決手段】 外フライヤを有し、外フライヤの軸心に第１回転軸を有する一対の第１回転体と、一対の第１回転体に支持され、一対の第１回転体の外フライヤの間に一対の内フライヤを有し、第１回転軸と同軸状に配置された第２回転軸を有する第２回転体と、第１回転体の外フライヤと第２回転体の内フライヤとの間で複数本の素線を送る送り機構と、第１回転軸の回転動力で第２回転軸を回転させる回転動力伝達体と、を備え、回転動力伝達体は、第１回転軸の回転方向に対して第２回転軸を反対方向に回転させる動力伝達機構を有し、動力伝達機構は、第１回転軸に設けられた駆動プーリと、第２回転軸に設けられた従動プーリと、駆動プーリと従動プーリとの間に設けられた複数の伝達プーリと、駆動プーリと伝達プーリとの間及び従動プーリと伝達プーリとの間にそれぞれ掛けられたベルトと、を有するベルト駆動機構である。【選択図】 図１

Description

本出願は、複数本の素線を撚り合せて撚線を製造する撚線機及び撚線の製造方法に関する。

従来、鋼線や銅線等の素線（この明細書及び特許請求の範囲の書類中では、単に「素線」という）を複数本撚り合せて撚線が製造されている。撚線は、例えば、自動車や航空機に使用されるタイヤの補強材のスチールコードなどに用いられる。撚線には、複数本の素線を撚り合せた撚線の他に、複数本の素線を撚り合わせたストランドをさらに撚り合わせた撚線、素線とストランドを撚り合わせた撚線などがある。撚線は、使用条件等に応じて、素線の種類、素線の本数、撚りの数などが決められる。

この種の先行技術として、一対の外フライヤの間に一対の内フライヤを設け、外フライヤの回転軸の回転動力で内フライヤの回転軸を回転させるようにした撚線機がある（例えば、特許文献１参照）。この撚線機では、外フライヤの回転軸と内フライヤの回転軸との間に遊星歯車を用いた動力伝達機構を設け、この動力伝達機構で外フライヤの回転を内フライヤに伝えて内フライヤを回転させている。

特開２０１０－２９９０４号公報

しかし、上記撚線機の場合、外フライヤの回転を内フライヤに伝える動力伝達機構に遊星歯車を用いている。このため、動力伝達機構の部品点数が多くなるとともに、各部品に精密な加工が必要であり、多くの労力と時間を要する。また、動力伝達機構は、歯車を用いているため騒音が大きく、作業環境が悪くなる。その上、外フライヤと内フライヤの回転数比を変更しようとすると、新たな歯車の製作が必要であるとともに、回転数比によっては適切な歯数の歯車を製作できない場合もある。

そこで、本出願は、外フライヤと内フライヤの回転数比の変更が容易で、騒音を低減できる撚線機及び撚線の製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本出願に係る撚線機は、複数本の素線を撚り合せて撚線を製造する撚線機であって、外フライヤを有し、前記外フライヤの軸心に第１回転軸を有する一対の第１回転体と、一対の前記第１回転体に支持され、一対の前記第１回転体の前記外フライヤの間に一対の内フライヤを有し、前記第１回転軸と同軸状に配置された第２回転軸を有する第２回転体と、前記第１回転体の前記外フライヤと前記第２回転体の前記内フライヤとの間で前記複数本の素線を送る通路と、前記第１回転軸の回転動力で前記第２回転軸を回転させる回転動力伝達体と、を備え、前記回転動力伝達体は、前記第１回転軸の回転方向に対して前記第２回転軸を反対方向に回転させる動力伝達機構を有し、前記動力伝達機構は、前記第１回転軸に設けられた駆動プーリと、前記第２回転軸に設けられた従動プーリと、前記駆動プーリと前記従動プーリとの間に設けられた複数の伝達プーリと、前記駆動プーリと前記伝達プーリとの間及び前記従動プーリと前記伝達プーリとの間にそれぞれ掛けられたベルトと、を有するベルト駆動機構である。

この構成により、外フライヤを有する一対の第１回転体と、この一対の第１回転体の間に一対の内フライヤを有する第２回転体と、を備えた撚線機であって、ベルト駆動機構の動力伝達機構によって、第１回転体に設けられた第１回転軸の回転動力で第２回転体の第２回転軸を反対方向に回転させることができる。動力伝達機構は、第１回転軸に設けられた駆動プーリと、第２回転軸に設けられた従動プーリと、駆動プーリと従動プーリとの間に設けられた複数の伝達プーリとを有し、駆動プーリと伝達プーリとの間及び従動プーリと伝達プーリとの間はベルトで動力伝達するベルト駆動機構であり、騒音を低減することができる。しかも、動力伝達機構は、各プーリの直径を変更することで外フライヤと内フライヤの回転数比を容易に変更できる。

また、前記回転動力伝達体は、前記第１回転軸と前記第２回転軸の回転時に、該第１回転軸と該第２回転軸と前記動力伝達機構との位置関係を保つ位置関係保持体を有していてもよい。

このように構成すれば、第１回転軸の回転動力を第２回転軸に伝達するときに、位置関係保持体によって動力伝達機構との位置関係が保たれて第２回転軸を安定して回転させることができる。

また、前記伝達プーリは、前記駆動プーリと同列に設けられた少なくとも２つの前記伝達プーリと、前記従動プーリと同列に設けられた前記伝達プーリと、を有し、前記ベルトは、前記駆動プーリと少なくとも２つの前記伝達プーリとに掛けられた両面歯付ベルトと、前記従動プーリと前記伝達プーリとに掛けられた歯付ベルトと、であってもよい。

このように構成すれば、駆動プーリとこの駆動プーリと同列に設けられた伝達プーリとの間は両面歯付ベルトで正確に動力伝達でき、駆動プーリで駆動する伝達プーリで従動プーリと同列に設けられた伝達プーリに伝達された動力は、この伝達プーリと従動プーリとの間に設けられた歯付ベルトで正確に動力伝達できる。よって、駆動プーリの動力で従動プーリを正確に回転させることができる。

また、前記駆動プーリと同列に設けられた前記伝達プーリは、３つの前記伝達プーリで構成されていてもよい。

このように構成すれば、駆動プーリで回転させる３つの伝達プーリの内の少なくとも２つの伝達プーリの直径を変更することで、駆動プーリの動力で回転させる従動プーリの回転数比を容易に変更することができる。しかも、駆動プーリにベルトが掛かる部分が長くなり、回転が安定して電力効率をよくできる。その上、ベルトの寿命が長くなる。

また、前記第２回転体は、一対の前記内フライヤを外向きの円弧状に形成された弓板で連結した弓形で構成されていてもよい。

このように構成すれば、外向きの円弧状に形成された弓板で連結された一対の内フライヤにより、第２回転体の回転時における空気抵抗を減らすことができる。よって、第２回転体を回転させるための電力消費量を抑えて節電ができる。

また、前記動力伝達機構は、前記第２回転軸を前記第１回転軸より大きい回転数で回転させるように構成されていてもよい。

このように構成すれば、第１回転体よりも体積の小さい第２回転体の回転数を大きくして、騒音の低減と、電力消費量を抑えることができる。

また、前記第１回転体は、前記複数本の素線を一方の前記第１回転軸の軸心位置から一方の前記外フライヤの外周部分へと送り、他方の前記外フライヤの外周部分へと送られた前記複数本の素線を他方の前記第１回転軸の軸心位置へと送るように構成され、前記第２回転体は、前記複数本の素線を他方の前記第２回転軸の軸心位置から他方の前記内フライヤの外周部分へと送り、一方の前記内フライヤの外周部分へと送られた前記複数本の素線を一方の前記第２回転軸の軸心位置へと送るように構成されていてもよい。

このように構成すれば、第１回転体では、複数本の素線に対し、第１回転軸の軸心位置から外フライヤの外周部分へ送られるときと、外フライヤの外周部分から第１回転軸の軸心位置へ送られたときに２回の撚りをかけることができる。また、第２回転体では、複数本の素線に対して、第２回転軸の軸心位置から内フライヤの外周部分へ送られるときと、内フライヤの外周部分から第２回転軸の軸心位置へ送られたときに２回の撚りをかけることができる。よって、複数本の素線に対して、第１回転体とその内方で回転する第２回転体とによって４回の撚りをかけることができる。

一方、本出願に係る撚線の製造方法は、複数本の素線を撚り合せて撚線を製造する撚線の製造方法であって、外フライヤを有し、前記外フライヤの軸心に第１回転軸を有する一対の第１回転体と、一対の前記第１回転体に支持され、一対の前記第１回転体の前記外フライヤの間に一対の内フライヤを有し、前記第１回転軸と同軸状に配置された第２回転軸を有する第２回転体と、前記第１回転体の回転方向に対して、前記第２回転体を反対方向に回転させる回転動力伝達体と、を備えた撚線機により、前記第２回転体を前記第１回転体よりも大きい回転数で回転させて前記複数本の素線に撚りをかける。

この構成により、撚線機は、外フライヤを有する一対の第１回転体と、この一対の第１回転体の間に一対の内フライヤを有する第２回転体と、を備え、回転動力伝達体で第１回転体の回転方向に対して第２回転体を逆方向に回転させる。そして、第２回転体を第１回転体よりも大きい回転数で回転させることで、第１回転体の一対の外フライヤ間で回転する体積の小さい第２回転体によってより多くの撚りをかけて電力消費量を抑えることができる。しかも、この撚線の製造方法は、体積の小さい第２回転体の回転数を大きくすることで、騒音を低減できる。

また、前記第１回転体は、前記複数本の素線を一方の前記第１回転軸の軸心位置から一方の前記外フライヤの外周部分へと送って１回の撚りをかけ、他方の前記外フライヤの外周部分へと送られた前記複数本の素線を他方の前記第１回転軸の軸心位置へと送って１回の撚りをかけ、前記第２回転体は、前記複数本の素線を他方の前記第２回転軸の軸心位置から他方の前記内フライヤの外周部分へと送って１回の撚りをかけ、一方の前記内フライヤの外周部分へと送られた前記複数本の素線を一方の前記第２回転軸の軸心位置へと送って１回の撚りをかける、ようにしてもよい。

このように構成すれば、第１回転体では、複数本の素線に対し、第１回転軸の軸心位置から外フライヤの外周部分へ送られるときと、外フライヤの外周部分から第１回転軸の軸心位置へ送られたときに２回の撚りをかけることができる。また、第２回転体では、複数本の素線に対して、第２回転軸の軸心位置から内フライヤの外周部分へ送られるときと、内フライヤの外周部分から第２回転軸の軸心位置へ送られたときに２回の撚りをかけることができる。よって、複数本の素線に対して、第１回転体とその内方で回転する第２回転体とによって４回の撚りをかけることができる。

本出願によれば、外フライヤと内フライヤの回転数比の変更が容易で、騒音を低減できる撚線機を提供することが可能となる。

図１は、本出願の一実施形態に係る撚線機の構成を示す断面図である。 図２は、図１に示す撚線機における撚線の送りを示す概略図である。 図３は、図１に示す撚線機の回転動力伝達体を示す斜視図である。 図４は、図１に示すIV－IV矢視におけるプーリの配置関係を示す概略図である。 図５は、図１に示すV－V矢視におけるプーリの配置関係を示す概略図である。 図６は、図４に示すプーリとベルトの関係を示す概略図であり、（Ａ）は第１例を示す概略図、（Ｂ）は第２例を示す概略図である。 図７は、図１に示す撚線機における消費電力とツイスト数の関係を示すグラフである。

以下、本出願に係る撚線機１０の実施形態を図面に基づいて説明する。以下の実施形態の撚線機１０では、複数本の素線１を外部から導入して撚線２として内部の巻取りリール５で巻き取る内巻き取りの例を説明する。この明細書及び特許請求の範囲の書類中における上下左右方向の概念は、図１に示す撚線機１０に向かった状態における上下左右方向の概念と一致するものとする。なお、撚線機１０は、以下に示す実施形態の他、複数本の素線１を内部の繰出しリール３から導出して撚線２として外部で巻き取る外巻き取りの構成とすることもできる。

＜撚線機の構成＞
図１は、一実施形態に係る撚線機１０の構成を示す断面図である。この実施形態に係る撚線機１０は、所定間隔で設けられた一対の機枠１１に一対の第１回転体２０の第１回転軸２１が支持されている。それぞれの第１回転軸２１は、機枠１１に設けられた軸受１１ａに回転可能に支持されている。それぞれの第１回転軸２１は、機枠１１から外方に突出した部分に入力プーリ１４がそれぞれ設けられている。それぞれの入力プーリ１４は、駆動モータ１２の出力プーリ１３との間に掛けられたそれぞれの駆動ベルト１５で駆動されている。出力プーリ１３は、軸１３ａで連結されて同期している。駆動ベルト１５は、Ｖ形ベルト、歯付ベルトなどを用いることができる。例えば、駆動ベルト１５は、歯付ベルトを用いることでそれぞれの入力プーリ１４の回転数を同一にできる。

一対の機枠１１に支持された一対の第１回転体２０は、複数本の素線１又は撚られた撚線２が通る通路２１ａと通路２１ｂの部分の構成以外は同一の構成であり、同一の構成には同一符号を付して説明する。なお、図示する撚線機１０は、右側の構成を「一方」、左側の構成を「他方」という。第１回転体２０の第１回転軸２１は、機枠１１の内面から所定距離内方に外フライヤ２２が設けられている。外フライヤ２２の内方には、一対の第１回転体２０の間に第２回転体３０を支持する円筒状の軸受部２３が設けられている。第２回転体３０は、第１回転軸２１と同軸状に配置された第２回転軸３１を有している。第２回転軸３１は、第１回転体２０の軸受部２３の内周に設けられた軸受２３ａによって回転自在に支持されている。第１回転軸２１と第２回転軸３１は、同じ軸心ＣＬで回転する。第２回転体３０は、一対の第１回転体２０の外フライヤ２２の間で回転する一対の内フライヤ３２を有している。

第１回転体２０の軸受部２３の外周には、第１回転軸２１の回転動力で第２回転軸３１を回転させる回転動力伝達体５０が備えられている。回転動力伝達体５０は、軸受部２３の外周に設けられた軸受２３ｂによって回転自在に支持されている。回転動力伝達体５０の詳細は、後述する。

この実施形態の撚線機１０は、図１の右方向に設けられた繰出しリール３から複数本の素線１が導入されるため、右側の第１回転体２０の第１回転軸２１には、軸心位置に複数本の素線１が通る通路２１ａが設けられている。第１回転軸２１の機枠１１から所定距離内方には、複数本の素線１を外フライヤ２２の外周部に設けられた第１案内ローラ２５に向けて送る第１ターンローラ２４が設けられている。左側の第１回転体２０の第１回転軸２１には、撚線２を外フライヤ２２の外周部に設けられた第２案内ローラ２６から第１回転軸２１の軸心位置に導く第２ターンローラ２７が設けられている。この第２ターンローラ２７の位置から第２回転軸３１の軸心位置に向かって撚線２の通路２１ｂが設けられている。

第２回転体３０は、左右方向の両端部の第２回転軸３１が第１回転軸２１に支持されている。第２回転軸３１は、第１回転軸２１の軸受部２３に設けられた軸受２３ａによって回転自在に支持されている。第２回転軸３１は、第１回転軸２１と同じ軸心ＣＬ上に支持されている。左右の第２回転軸３１は、内方に内フライヤ３２が設けられており、左右の内フライヤ３２は外向きの円弧状に形成された弓板３３で連結されている。これにより、内フライヤ３２は弓形で構成されている。

左側の第２回転軸３１には、軸心位置に撚線２が通る通路３１ａが設けられている。第１回転軸２１の通路２１ｂから第２回転軸３１の通路３１ａに送られた撚線２は、第２回転軸３１に設けられた第３ターンローラ３５によって曲げられて内フライヤ３２の外周部分に送られる。右側の第２回転軸３１には、内フライヤ３２の外周部分から送られてきた撚線２を第２回転体３０の中央方向へ曲げる第４ターンローラ３６が設けられている。第２回転軸３１には、この第４ターンローラ３６の位置から第２回転体３０の中央部分に設けられた巻取りリール５に向かって撚線２を送る通路３１ｂが設けられている。

第２回転体３０の内フライヤ３２の間には、クレードル４０が支持されている。クレードル４０は、左右の内フライヤ３２から内方に突出した軸部３４に支持されて吊下げられた状態となっている。クレードル４０は、軸部３４に設けられた軸受３４ａによって回転自在に支持されているため、内フライヤ３２が回転しても軸部３４に吊下げられた状態が保たれる。クレードル４０には、巻取りリール５が設けられている。巻取りリール５は、第２回転軸３１の軸心と直交する方向の軸心で回転可能に支持されている。巻取りリール５は、図示する右側の第２回転軸３１との間に設けられた駆動機構４１により、第２回転軸３１の回転力によって回転駆動される。駆動機構４１は、右側の軸部３４に設けられた歯車で駆動する歯車で動力の回転軸を９０度変換する歯車機構と、その動力で巻取りリール５を回転させるベルト機構とが採用されている。駆動機構４１は、公知の機構を用いることができるため、詳細な説明は省略する。

このような撚線機１０によれば、駆動モータ１２を駆動することで、一対の第１回転軸２１が回転させられ、この第１回転軸２１に回転動力で回転動力伝達体５０によって第２回転軸３１が逆方向に回転させられる。この撚線機１０によれば、外フライヤ２２の内方に内フライヤ３２が備えられているため、小さな撚線機１０により、複数本の素線１に対して複数回の撚りをかけることができる。

＜撚線の流れ＞
図２は、図１に示す撚線機１０における撚線２の送りを示す概略図である。撚線２の送りを、図１も参照しながら説明する。この実施形態では、外部に設けられた複数の繰出しリール３から素線１がそれぞれ繰り出され、集合ボイス４によって束ねられた複数本の素線１は、一方の第１回転体２０の第１回転軸２１の軸心位置から導入される。複数本の素線１は、第１回転軸２１の軸心位置から第１ターンローラ２４によって一方の外フライヤ２２の外周部分に設けられた第１案内ローラ２５へと送られる。複数本の素線１は、第１ターンローラ２４によって第１案内ローラ２５の方向に曲げられるときに１回目の撚りがかけられる。これにより、複数本の素線１は撚線２となる。

外フライヤ２２の第１案内ローラ２５に送られた撚線２は、他方の外フライヤ２２の外周部分に設けられた第２案内ローラ２６へ送られ、第２案内ローラ２６から他方の第１回転軸２１に設けられた第２ターンローラ２７へと送られる。撚線２は、第２ターンローラ２７によって第１回転軸２１の軸心方向に曲げられて第２回転軸３１へと送られる。撚線２は、第２ターンローラ２７によって曲げられたときに２回目の撚りがかけられる。

第２回転軸３１に送られた撚線２は、第２回転軸３１に設けられた通路３１ａを通って第２回転軸３１の他方に設けられた第３ターンローラ３５によって内フライヤ３２の外周部分へと送られる。撚線２は、第３ターンローラ３５によって送り方向が曲げられたときに３回目の撚りがかけられる。内フライヤ３２の外周部分に送られた撚線２は、外向きの円弧状に形成された弓板３３に沿って一方の内フライヤ３２の外周部分へと送られる。一方の内フライヤ３２の外周部分に送られた撚線２は、一方の第２回転軸３１に設けられた第４ターンローラ３６によって第２回転軸３１の軸心方向に曲げられる。撚線２は、第４ターンローラ３６によって送り方向が曲げられるときに４回目の撚りがかけられる。第２回転軸３１の軸心方向に送られた撚線２は、第２回転軸３１に設けられた通路３１ｂを通って中央部分に設けられた巻取りリール５に巻き取られる。

このように、上記撚線機１０によれば、一つの装置に外フライヤ２２と内フライヤ３２とを備えさせることで、省スペースで４度撚りの撚線２を製造することができる。

なお、上記したように、撚線機１０は、複数本の素線１を第２回転体３０に支持されたクレードル４０のリール５から繰り出し、内フライヤ３２と外フライヤ２２とで複数回の撚りをかけた撚線２を外部のリールで巻き取る外巻き取りとすることもできる。外巻き取りの場合は、撚線２が図の逆方に流れることになる。

＜回転動力伝達体の構成＞
図３は、図１に示す撚線機１０の回転動力伝達体５０を示す斜視図である。図４は、図１に示すIV－IV矢視におけるプーリ５３～５６の配置関係を示す概略図である。図５は、図１に示すV－V矢視におけるプーリ５８，５９の配置関係を示す概略図である。図３に示す回転動力伝達体５０は、各構成の概略を示している。

図３に示すように、回転動力伝達体５０は、第１回転軸２１の回転方向に対して第２回転軸３１を反対方向に回転させる動力伝達機構５２を有している。回転動力伝達体５０は、第１回転軸２１と第２回転軸３１の回転時に、第１回転軸２１及び第２回転軸３１と動力伝達機構５２の構成との位置関係を保つ位置関係保持体５１を有している。位置関係保持体５１は、第１回転軸２１の軸受部２３に軸受２３ａで支持されており、自重によって軸受部２３に吊下げられた状態を保つ構成となっている。よって、回転動力伝達体５０は、位置関係保持体５１の自重により、第１回転軸２１及び第２回転軸３１が回転したとしても、第１回転軸２１に吊下げられた状態が保たれる。

動力伝達機構５２は、第１回転軸２１に設けられた駆動プーリ５３と、駆動プーリ５３と同列に配置された複数の伝達プーリ５４～５６とを有している。この実施形態では、駆動プーリ５３と同列に３つの第１伝達プーリ５４、第２伝達プーリ５５及び第３伝達プーリ５６が設けられている。これらの駆動プーリ５３、第１伝達プーリ５４、第２伝達プーリ５５及び第３伝達プーリ５６は、いずれも歯付プーリとなっている。駆動プーリ５３、第１伝達プーリ５４、第２伝達プーリ５５及び第３伝達プーリ５６には、１本の両面歯付ベルト５７が掛けられている。駆動プーリ５３は、両面歯付ベルト５７が掛かる部分が長くなって回転が安定し、電力効率をよくできる。しかも、両面歯付ベルト５７の寿命が長くなる。

第１伝達プーリ５４は、第２回転軸３１に設けられた従動プーリ５８と同列に設けられた第４伝達プーリ５９と軸６０で連結されている。従動プーリ５８及び第４伝達プーリ５９は、いずれも歯付プーリとなっている。従動プーリ５８と第４伝達プーリ５９との間には、歯付ベルト６１が掛けられている。このように動力伝達機構５２は、両面歯付ベルト５７と歯付ベルト６１を用いたベルト駆動機構となっている。動力伝達機構５２にベルト駆動機構を採用したことで、複雑で高精度な部品を要することなく動力伝達ができるので、費用を抑えてメンテナンス性に優れた撚線機１０とすることができる。しかも、ベルト駆動で騒音の低減もできる。

図４に示すように、駆動プーリ５３側では、両面歯付ベルト５７の外面の歯が掛けられている駆動プーリ５３が回転すると、両面歯付ベルト５７の内面の歯で第１伝達プーリ５４、第２伝達プーリ５５及び第３伝達プーリ５６が回転させられる。第１伝達プーリ５４は、駆動プーリ５３と第２伝達プーリ５５及び第３伝達プーリ５６との間に掛けられた両面歯付ベルト５７によって正確な回転数で回転させられる。

図５に示すように、従動プーリ５８側では、第１伝達プーリ５４と軸６０で連結された第４伝達プーリ５９が第１伝達プーリ５４と同一方向に同一回転数で回転させられ、歯付ベルト６１で従動プーリ５８が回転させられる。従動プーリ５８は、第４伝達プーリ５９との間に掛けられた歯付ベルト６１によって正確な回転数で回転させられる。

＜動力伝達機構における回転数比の変更＞
図６は、図４に示すプーリ５３～５６とベルト５７の関係を示す概略図であり、（Ａ）は第１例を示す概略図、（Ｂ）は第２例を示す概略図である。これらの例は、上記図４に示す第１伝達プーリ５４と第２伝達プーリ５５の直径を変更した例である。

図６（Ａ）に示す第１例は、上記図４に示す第１伝達プーリ５４の直径を大きくし、第２伝達プーリ５５の直径を小さくした例である。このように動力伝達機構５２は、第１伝達プーリ５４の直径を大きくすることで、駆動プーリ５３の回転数に対して第１伝達プーリ５４の回転数を小さくできる。よって、この例の動力伝達機構５２は、図４に比べて第１回転軸２１の回転数に対する第２回転軸３１の回転数を小さくできる。

図６（Ｂ）に示す第２例は、上記図４に示す第１伝達プーリ５４の直径を小さくし、第２伝達プーリ５５の直径を大きくした例である。このように動力伝達機構５２は、第１伝達プーリ５４の直径を小さくすることで、駆動プーリ５３の回転数に対して第１伝達プーリ５４の回転数を大きくできる。よって、この例の動力伝達機構５２は、図４に比べて第１回転軸２１の回転数に対する第２回転軸３１の回転数を大きくできる。

このように、上記撚線機１０によれば、動力伝達機構５２をベルト駆動機構とすることで、各伝達プーリ５４～５６の直径を変更することで外フライヤ２２と内フライヤ３２の回転数比を容易に変更することができる。また、任意の回転数比に対応することが容易で、コンパクトに構成することもできる。しかも、動力伝達機構５２は、ベルト駆動機構による動力伝達であるため、騒音を低減して静粛性に優れている。

＜ツイスト数と消費電力の関係＞
図７は、図１に示す撚線機１０における消費電力とツイスト数の関係を示すグラフである。図７のグラフは、横軸にツイスト数（１分間当りの回数）を示し、縦軸に消費電力の増加量を示している。撚線機１０の消費電力は、回転体内部の体積に比例（回転径の二乗、フライヤ間距離に比例）する。図７に示す撚線機１０は、外フライヤ２２を備えた大きな第１回転体２０の回転数に対して、内フライヤ３２を備えた小さな第２回転体３０の回転数を大きくして省電力化を検討した一例である。

図７のグラフは、上記撚線機１０によって４度撚りの撚線２を製造するときに、内フライヤ３２の回転数に対する外フライヤ２２の回転数の比を、２：１の回転比にした場合を実線で示している。また、このグラフは、内フライヤ３２の回転数に対する外フライヤ２２の回転数の比を、３：１の回転比にした場合を一点鎖線で示している。このグラフから、ツイスト数が７０００前後で消費電力の反転がみられることがわかる。

よって、上記撚線機１０によれば、ツイスト数が７０００未満の場合は、内フライヤ３２の回転数に対する外フライヤ２２の回転数の比を、３：１の回転数比にすることが好ましい。例えば、上記撚線機１０で４０００ツイストの撚線２を４度撚りで製造する場合、内フライヤ３２の回転数を１５００ｒｐｍとし、外フライヤ２２の回転数を５００ｒｐｍとして運転することができる。これにより、電力消費量を抑えることができる。

一方、ツイスト数が７０００以上の場合は、内フライヤ３２の回転数に対する外フライヤ２２の回転数の比を、２：１の回転数比にすることが好ましい。例えば、上記撚線機１０で８４００ツイストの撚線２を４度撚りで製造する場合、内フライヤ３２の回転数を２８００ｒｐｍとし、外フライヤ２２の回転数を１４００ｒｐｍとして運転することができる。これにより、電力消費量を抑えることができる。

このような外フライヤ２２の回転数に対する内フライヤ３２の回転数の比率変更は、上記撚線機１０によれば、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように伝達プーリ５４，５５の直径などを変更することで容易に対応できる。よって、上記撚線機１０によれば、ツイスト数などの条件に応じて、電力消費量を抑えることが容易にできる。

＜その他の変形例＞
上記した実施形態の撚線機１０は、複数本の素線１を外部から導入して撚線２として内部の巻取りリール５で巻き取る内巻き取りの例を説明している。撚線機１０は、複数本の素線１を内部のリールから導出して撚線として外部で巻き取る外巻き取りの構成とすることができる。

また、上記した実施形態は一例を示しており、本出願の要旨を損なわない範囲での種々の変更は可能であり、本出願は上記した実施形態に限定されるものではない。

＜まとめ＞
以上のように、上記撚線機１０によれば、外フライヤ２２を有する第１回転体２０で内フライヤ３２を有する第２回転体３０を回転させる動力伝達機構５２にベルト駆動機構を用いたことで、第１回転体２０と第２回転体３０との回転数比を容易に変更することが可能となる。しかも、ベルト駆動機構による動力伝達であるため、騒音を低減することができる。

また、上記撚線機１０は、動力伝達機構５２にベルト駆動機構を用いることで、複雑で高精度な部品を要することなく動力伝達ができるので、費用を抑えてメンテナンスが容易な撚線機１０を提供することができる。

また、上記撚線機１０は、第２回転体３０の内フライヤ３２を弓板３３で連結する構成とすることで、第２回転体３０の回転時における空気抵抗を減らすことができる。しかも、第２回転体３０の回転数を第１回転体２０の回転数に比べて高回転とすることで、消費電力を抑えることができる。例えば、撚線機１０は、内フライヤ３２の連結が弓板ではなくて第２回転体３０と第１回転体２０とが同一回転数の構成に比べて、約３０％の消費電力削減ができる。

１ 素線
２ 撚線
５ 巻取りリール
１０ 撚線機
２０ 第１回転体
２１ 第１回転軸
２２ 外フライヤ
２３ 軸受部
２３ａ 軸受
２３ｂ 軸受
２４ 第１ターンローラ
２５ 第１案内ローラ
２６ 第２案内ローラ
２７ 第２ターンローラ
３０ 第２回転体
３１ 第２回転軸
３２ 内フライヤ
３３ 弓板
３４ 軸部
３４ａ 軸受
３５ 第３ターンローラ
３６ 第４ターンローラ
４０ クレードル
５０ 回転動力伝達体
５１ 位置関係保持体
５２ 動力伝達機構
５３ 駆動プーリ
５４ 第１伝達プーリ
５５ 第２伝達プーリ
５６ 第３伝達プーリ
５７ 両面歯付ベルト
５８ 従動プーリ
５９ 第４伝達プーリ
６１ 歯付ベルト

Claims (9)

1. 複数本の素線を撚り合せて撚線を製造する撚線機であって、
   外フライヤを有し、前記外フライヤの軸心に第１回転軸を有する一対の第１回転体と、
   一対の前記第１回転体に支持され、一対の前記第１回転体の前記外フライヤの間に一対の内フライヤを有し、前記第１回転軸と同軸状に配置された第２回転軸を有する第２回転体と、
   前記第１回転体の前記外フライヤと前記第２回転体の前記内フライヤとの間で前記複数本の素線を送る通路と、
   前記第１回転軸の回転動力で前記第２回転軸を回転させる回転動力伝達体と、
   を備え、
   前記回転動力伝達体は、前記第１回転軸の回転方向に対して前記第２回転軸を反対方向に回転させる動力伝達機構を有し、
   前記動力伝達機構は、前記第１回転軸に設けられた駆動プーリと、前記第２回転軸に設けられた従動プーリと、前記駆動プーリの動力を前記従動プーリに伝達する複数の伝達プーリと、前記駆動プーリと前記伝達プーリとの間及び前記従動プーリと前記伝達プーリとの間にそれぞれ掛けられたベルトと、を有するベルト駆動機構である、
   撚線機。
2. 前記回転動力伝達体は、前記第１回転軸と前記第２回転軸の回転時に、該第１回転軸と該第２回転軸と前記動力伝達機構との位置関係を保つ位置関係保持体を有している、
   請求項１に記載の撚線機。
3. 前記伝達プーリは、前記駆動プーリと同列に設けられた少なくとも２つの前記伝達プーリと、前記従動プーリと同列に設けられた前記伝達プーリと、を有し、
   前記ベルトは、前記駆動プーリと少なくとも２つの前記伝達プーリとに掛けられた両面歯付ベルトと、前記従動プーリと前記伝達プーリとに掛けられた歯付ベルトと、である、
   請求項１又は２に記載の撚線機。
4. 前記駆動プーリと同列に設けられた前記伝達プーリは、３つの前記伝達プーリで構成されている、
   請求項３に記載の撚線機。
5. 前記第２回転体は、一対の前記内フライヤを外向きの円弧状に形成された弓板で連結した弓形で構成されている、
   請求項１又は２に記載の撚線機。
6. 前記動力伝達機構は、前記第２回転軸を前記第１回転軸より大きい回転数で回転させるように構成されている、
   請求項１又は２に記載の撚線機。
7. 前記第１回転体は、前記複数本の素線を一方の前記第１回転軸の軸心位置から一方の前記外フライヤの外周部分へと送り、他方の前記外フライヤの外周部分へと送られた前記複数本の素線を他方の前記第１回転軸の軸心位置へと送るように構成され、
   前記第２回転体は、前記複数本の素線を他方の前記第２回転軸の軸心位置から他方の前記内フライヤの外周部分へと送り、一方の前記内フライヤの外周部分へと送られた前記複数本の素線を一方の前記第２回転軸の軸心位置へと送るように構成されている、
   請求項１又は２に記載の撚線機。
8. 複数本の素線を撚り合せて撚線を製造する撚線の製造方法であって、
   外フライヤを有し、前記外フライヤの軸心に第１回転軸を有する一対の第１回転体と、
   一対の前記第１回転体に支持され、一対の前記第１回転体の前記外フライヤの間に一対の内フライヤを有し、前記第１回転軸と同軸状に配置された第２回転軸を有する第２回転体と、
   前記第１回転体の回転方向に対して、前記第２回転体を反対方向に回転させる回転動力伝達体と、を備えた撚線機により、
   前記第２回転体を前記第１回転体よりも大きい回転数で回転させて前記複数本の素線に撚りをかける、
   撚線の製造方法。
9. 前記第１回転体は、前記複数本の素線を一方の前記第１回転軸の軸心位置から一方の前記外フライヤの外周部分へと送って１回の撚りをかけ、他方の前記外フライヤの外周部分へと送られた前記複数本の素線を他方の前記第１回転軸の軸心位置へと送って１回の撚りをかけ、
   前記第２回転体は、前記複数本の素線を他方の前記第２回転軸の軸心位置から他方の前記内フライヤの外周部分へと送って１回の撚りをかけ、一方の前記内フライヤの外周部分へと送られた前記複数本の素線を一方の前記第２回転軸の軸心位置へと送って１回の撚りをかける、
   請求項８に記載の撚線の製造方法。

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