JP2024049072A - 中空ガイド軸体、空気紡績装置、紡績機及び中空ガイド軸体セット - Google Patents

Abstract

【課題】毛羽を規定値よりも減少させた糸を生成可能な中空ガイド軸体、空気紡績装置、紡績機及び中空ガイド軸体セットを提供する。【解決手段】中空ガイド軸体８０は、繊維束Ｆが導入される繊維導入孔８６と、繊維導入孔８６に連続し且つ軸方向に沿って延びる繊維通路８５と、が形成された第１軸体部分８１を備える。繊維通路８５の内径をＡとし、繊維導入孔８６の開口端である導入口８９の径をＢとした場合、１．１２≦Ｂ／Ａ≦１．３である。【選択図】図６

Description

本発明の一側面は、中空ガイド軸体、空気紡績装置、紡績機及び中空ガイド軸体セットに関する。

旋回空気流によって繊維に撚りを与えて糸を生成する空気紡績装置が知られている。このような空気紡績装置には、繊維が導入される繊維導入孔と、繊維導入孔に連続し且つ軸方向に沿って延びる繊維通路と、が形成された軸体部分を備える中空ガイド軸体が用いられている（例えば、特許文献１参照）。繊維導入孔に導入される繊維の下流端が先行する繊維に順次巻き込まれ、生成される糸の芯（芯繊維）となり、当該繊維の上流端が旋回空気流によって振り回されて芯繊維に順次巻き付いていく（巻付き繊維）。１本の繊維のうち、一部が芯繊維になり、別の一部が巻付き繊維になる。

実開平０４－１３０６３号公報

上述した中空ガイド軸体では、例えば様々な種類の糸の生成が求められる中、毛羽（具体的には毛羽の総長さ）を規定値よりも減少させた糸を生成すことが望まれる場合がある。

本発明の一側面は、毛羽を規定値よりも減少させた糸を生成可能な中空ガイド軸体、空気紡績装置、紡績機及び中空ガイド軸体セットを提供することを目的とする。

本発明者は鋭意検討を重ねた結果、中空ガイド軸体において繊維が繊維導入孔に導入される際、芯繊維と芯繊維に巻き付く巻付き繊維との挙動に関して、次の知見を得た。すなわち、繊維通路の内径をＡとし、繊維導入孔の開口端である導入口の径をＢとした場合に、Ｂ／Ａが小さくなるほど、繊維導入孔に導入されていく巻付き繊維が芯繊維に巻き付き始める巻付き開始位置（以下、単に「巻付き開始位置」ともいう）を、芯繊維に寄せる（近付ける）ことができ、巻付き繊維が芯繊維に巻き付く巻付き力を高め、生成する糸の締まりを高めて毛羽を減少できるという知見を得た。このとき、特にＢ／Ａが１．３以下であると、要求される規定値よりも当該毛羽を減少できるという知見を得た。本発明の一側面は、当該知見に基づきなされたものである。

（１）本発明の一側面に係る中空ガイド軸体は、繊維が導入される繊維導入孔と、繊維導入孔に連続し且つ軸方向に沿って延びる繊維通路と、が形成された軸体部分を備える中空ガイド軸体であって、繊維通路の内径をＡとし、繊維導入孔の開口端である導入口の径をＢとした場合、１．１２≦Ｂ／Ａ≦１．３である。

このような中空ガイド軸体では、Ｂ／Ａが１．３以下であることから、毛羽を規定値（例えば、一般的な紡績速度で糸を生成した場合において要求品質等から定められる閾値に対応する値）よりも減少させた糸を生成することが可能となる。また、Ｂ／Ａが小さすぎると、繊維が繊維導入孔の開口端に引っ掛かって繊維導入孔に導入されがたく、糸の生成が困難になる可能性が高まることから、Ｂ／Ａを１．１２以上とすることにより、繊維を繊維導入孔に確実に導くことができる。よって、毛羽を規定値よりも減少させた糸を確実に生成することが可能となる。

（２）上記（１）に記載の中空ガイド軸体では、１．１５≦Ｂ／Ａ≦１．２５であってもよい。この場合、巻付き力を一層高め、生成する糸の毛羽を一層減少することができると共に、繊維を繊維導入孔に一層確実に導き、糸を一層確実に生成することが可能となる。

（３）上記（１）又は（２）に記載の中空ガイド軸体では、繊維導入孔の内面は、開口側に行くに従って拡がる曲面を有し、曲面の曲率半径をＲとした場合、０．０２５ｍｍ≦Ｒ≦０．１５ｍｍであってもよい。この場合、繊維が繊維導入孔へ導入されていく際に、繊維が繊維導入孔の内面に沿いやすく、繊維に加わる抵抗を高め、巻付き力を高めることができる。これにより、生成する糸の毛羽を一層減少させることが可能となる。

（４）上記（３）に記載の中空ガイド軸体では、０．０５ｍｍ≦Ｒ≦０．１５ｍｍであってもよい。この場合、生成する糸の径を細くすることが可能となる。特に、曲面の曲率半径Ｒが０．０５ｍｍ以上であると、繊維が繊維導入孔の開口端に引っ掛かることなく、繊維をよりスムーズに繊維導入孔に導入することができるため、毛羽が少ない糸を連続的に安定して生成することが可能となる。曲面の曲率半径が０．０５ｍｍ未満であると、繊維が繊維導入孔の開口端に引っ掛かって、糸切れが発生する可能性が高くなる。曲面の曲率半径Ｒが０．１５ｍｍ以下であると、上述のとおり、効率的に繊維が繊維導入孔の内面に沿わせやすく、毛羽が少ない糸を連続的に安定して生成することが可能となる。

（５）上記（１）～（４）の何れか一項に記載の中空ガイド軸体では、繊維導入孔の内面は、開口側に行くに従って拡がる平面を有していてもよい。この場合、繊維導入孔の内面の加工が容易となり、精度よく繊維導入孔を形成することが可能となる。

（６）上記（１）～（５）の何れか一項に記載の中空ガイド軸体では、０．８ｍｍ≦Ａ≦１．１ｍｍであってもよい。この場合、巻付き繊維を高い巻付き力で芯繊維に巻き付けることができる。特に、繊維通路の内径Ａが０．８ｍｍ以上であると、繊維導入孔から導入される繊維（糸）の一般的な径に対して十分な大きさであるため、繊維が繊維通路をスムーズに移動することができる。繊維通路の内径Ａが１．１ｍｍ以下であれば、繊維導入孔から導入される繊維の走行が繊維通路内で不安定になることなく、繊維通路によって繊維を径方向に案内しつつ、繊維を中空ガイド軸体からスムーズに排出することができる。繊維通路の内径Ａが１．１ｍｍよりも大きくなると、繊維通路内で糸がふらつき、紡績性が安定しない。

（７）上記（１）～（６）の何れか一項に記載の中空ガイド軸体では、軸体部分の外径をＤとした場合、２．０ｍｍ≦Ｄ≦４．０ｍｍであってもよい。この場合、高速紡績を安定して行なうことが可能となる。軸体部分の外径Ｄが２．０ｍｍよりも小さい場合、上記（１）～（６）の何れか一項の中空ガイド軸体を安定して形成することが困難となる。軸体部分の外径Ｄが４．０ｍｍ以下であると、繊維導入孔の付近で旋回される繊維の旋回径が大きくなり過ぎないため、繊維の回転数が低下し過ぎることなく、繊維を所望の速度で安定して旋回させることができる。

（８）上記（１）～（７）の何れか一項に記載の中空ガイド軸体では、軸体部分は、金属により形成されていてもよい。この場合、中空ガイド軸体の形状を、精度よく実現することが可能となる。

（９）本発明の一側面に係る空気紡績装置は、繊維を案内する繊維案内部と、噴射される空気が通過する複数のノズルが形成されたノズルブロックと、上記の中空ガイド軸体と、を備える。この空気紡績装置は、上記の中空ガイド軸体を備えることから、上記作用効果、すなわち、毛羽を規定値よりも減少させた糸を生成できるという作用効果を奏する。

（１０）本発明の一側面に係る紡績機は、繊維をドラフトするドラフト装置と、ドラフト装置から供給された繊維に撚りを与えて糸を生成する上記の空気紡績装置と、空気紡績装置により生成した糸を巻き取る巻取装置と、を備える。この紡績機は、上記の空気紡績装置を備えることから、上記作用効果、すなわち、毛羽を規定値よりも減少させた糸を生成できるという作用効果を奏する。

本発明者は鋭意検討を重ねた結果、中空ガイド軸体において繊維が繊維導入孔に導入される際、芯繊維と巻付き繊維との挙動に関して、次の知見を得た。すなわち、繊維導入孔の内面の構造は、巻付き繊維の巻付き開始位置を制御し、巻付き繊維が芯繊維に巻き付く巻付き力を制御し得ることが想定される。よって、繊維導入孔の内面の構造は、生成する糸の締まりを制御し、生成する糸の毛羽を調整し得るという知見を得た。本発明の一側面は、当該知見に基づきなされたものである。

（１１）本発明の一側面に係る中空ガイド軸体は、繊維が導入される繊維導入孔と、繊維導入孔に連続し且つ軸方向に沿って延びる繊維通路と、が形成された軸体部分を備える中空ガイド軸体であって、繊維導入孔の内面は、芯繊維に対して巻付き繊維が巻き付き始める巻付き開始位置を制御する巻付き位置制御構造を有する。このような中空ガイド軸体では、巻付き位置制御構造により巻付き開始位置を制御し、生成する糸の毛羽を調整することができる。これにより、毛羽を規定値よりも減少させた糸を生成することが可能となる。

本発明者は鋭意検討を重ねた結果、中空ガイド軸体において繊維が繊維導入孔に導入される際、芯繊維と巻付き繊維との挙動に関して、次の知見を得た。すなわち、繊維導入孔の内面が開口側に行くに従って拡がる曲面又は平面であると、その曲率半径又は傾斜角度によって巻付き繊維の巻付き開始位置が異なり、巻付き繊維が芯繊維に巻き付く巻付き力が異なり、生成する糸の締まり及び毛羽の量が異なり得るという知見を得た。本発明の一側面は、当該知見に基づきなされたものである。

（１２）本発明の一側面に係る中空ガイド軸体セットは、繊維が導入される第１繊維導入孔と、第１繊維導入孔に連続し且つ軸方向に沿って延びる第１繊維通路と、が形成された軸体部分を備える第１中空ガイド軸体と、繊維が導入される第２繊維導入孔と、第２繊維導入孔に連続し且つ軸方向に沿って延びる第２繊維通路と、が形成された軸体部分を備える第２中空ガイド軸体と、を含み、第１中空ガイド軸体及び第２中空ガイド軸体は、同じ保持部材に対して取付け可能に構成され、第１繊維導入孔の内面及び第２繊維導入孔の内面は、開口側に行くに従って拡がる曲面又は平面を有し、第１繊維導入孔の曲面の曲率半径と第２繊維導入孔の曲面の曲率半径とは異なる、又は、第１繊維導入孔の平面の軸方向に対する傾斜角度と第２繊維導入孔の平面の軸方向に対する傾斜角度とは異なる、曲率半径とは異なる。

第１中空ガイド軸体を用いた場合と、第２中空ガイド軸体を用いた場合とでは、生成される糸の毛羽の状態が異なる。よって、第１中空ガイド軸体と第２中空ガイド軸体とを適宜に選択して用いることにより、生成する糸の毛羽を調整することができる。その結果、毛羽を規定値よりも減少させた糸を生成することが可能となる。

本発明の一側面によれば、毛羽を規定値よりも減少させた糸を生成可能な中空ガイド軸体、空気紡績装置、紡績機及び中空ガイド軸体セットを提供することが可能となる。

図１は、第１実施形態に係る紡績機を示す正面図である。 図２は、図１の紡績ユニットを示す側面図である。 図３は、図２の空気紡績装置を示す断面図である。 図４は、図３の中空ガイド軸体を示す正面図である。 図５は、図３の中空ガイド軸体を示す断面図である。 図６は、図５の一部を拡大して示す図である。 図７（ａ）は、芯繊維に巻付き繊維が巻き付く例を説明する断面図である。図７（ｂ）は、芯繊維に巻付き繊維が巻き付く他の例を説明する断面図である。 図８は、繊維通路及び導入口と毛羽との関係を示すグラフである。 図９（ａ）は、第２実施形態に係る中空ガイド軸体セットに含まれる中空ガイド軸体を示す正面図である。図９（ｂ）は、第２実施形態に係る中空ガイド軸体セットに含まれる他の中空ガイド軸体を示す他の正面図である。 図１０は、図９（ｂ）の中空ガイド軸体を示す断面図である。 図１１は、図１０の一部を拡大して示す図である。

以下、実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

［第１実施形態］
図１に示されるように、紡績機１は、複数の紡績ユニット２と、糸継台車３と、玉揚台車（図示省略）と、第１エンドフレーム４と、第２エンドフレーム５と、を備えている。複数の紡績ユニット２は、一列に配列されている。各紡績ユニット２は、糸Ｙを生成してパッケージＰに巻き取る。糸継台車３は、ある紡績ユニット２において糸Ｙが切断されたり、何らかの理由により糸Ｙが切れたりした場合、当該紡績ユニット２において糸継動作を行う。玉揚台車は、ある紡績ユニット２においてパッケージＰが満巻になった場合、パッケージＰを玉揚げし、新しいボビンＢを当該紡績ユニット２に供給する。

第１エンドフレーム４には、紡績ユニット２において発生した繊維屑及び糸屑等を回収する回収装置等が収容されている。第２エンドフレーム５には、紡績機１に供給される圧縮空気（空気）の空気圧を調整して紡績機１の各部に空気を供給する空気供給部、及び紡績ユニット２の各部に動力を供給するための駆動モータ等が収容されている。第２エンドフレーム５には、機台制御装置４１と、表示画面４２と、入力キー４３と、が設けられている。機台制御装置４１は、紡績機１の各部を集中的に管理及び制御する。表示画面４２は、紡績ユニット２の設定内容及び状態に関する情報等を表示することができる。オペレータが入力キー４３を用いて適宜の操作を行うことにより、紡績ユニット２の設定作業を行うことができる。

図１及び図２に示されるように、各紡績ユニット２は、糸Ｙの走行方向において上流側から順に、ドラフト装置６と、空気紡績装置７と、糸監視装置８と、テンションセンサ９と、糸貯留装置１１と、ワキシング装置１２と、巻取装置１３と、を備えている。ユニットコントローラ１０は、所定数の紡績ユニット２ごとに設けられており、紡績ユニット２の動作を制御する。

ドラフト装置６は、スライバ（繊維束）Ｓをドラフトする。ドラフト装置６は、スライバＳの走行方向において上流側から順に、バックローラ対１４と、サードローラ対１５と、ミドルローラ対１６と、フロントローラ対１７と、を有している。各ローラ対１４，１５，１６及び１７は、ボトムローラと、トップローラと、を有している。ボトムローラは、第２エンドフレーム５に設けられた駆動モータ又は各紡績ユニット２に設けられた駆動モータにより回転駆動される。ミドルローラ対１６のボトムローラに対しては、エプロンベルト１８ａが設けられている。ミドルローラ対１６のトップローラに対しては、エプロンベルト１８ｂが設けられている。

空気紡績装置７は、ドラフト装置６によりドラフトされた繊維束（繊維）Ｆに旋回空気流によって撚りを与えて糸Ｙを生成する。糸監視装置８は、空気紡績装置７と糸貯留装置１１との間において、走行する糸Ｙの情報を監視して、監視した情報に基づいて糸欠陥の有無を検出する。糸監視装置８は、糸欠陥を検出した場合、糸欠陥検出信号をユニットコントローラ１０に送信する。糸監視装置８は、糸欠陥として、例えば、糸Ｙの太さ異常及び糸Ｙに含有されている異物等を検出する。

テンションセンサ９は、空気紡績装置７と巻取装置１３との間のうち、空気紡績装置７と糸貯留装置１１との間において、走行する糸Ｙのテンションを測定し、テンション測定信号をユニットコントローラ１０に送信する。糸監視装置８及びテンションセンサ９の検出結果に基づきユニットコントローラ１０が異常有りと判断した場合、紡績ユニット２において、糸Ｙが切断される。具体的には、空気紡績装置７への空気の供給が停止されて、糸Ｙの生成が中断されることにより、糸Ｙが切断される。或いは、別途設けられたカッタにより糸Ｙが切断されるようにしてもよい。

ワキシング装置１２は、糸貯留装置１１と巻取装置１３との間において、糸Ｙにワックスを付与する。糸貯留装置１１は、空気紡績装置７と巻取装置１３との間において、糸Ｙの弛みを取る。糸貯留装置１１は、空気紡績装置７から糸Ｙを安定して引き出す機能、糸継台車３による糸継動作時等に空気紡績装置７から送り出される糸Ｙを滞留させて糸Ｙが弛むのを防止する機能、及び糸貯留装置１１よりも下流側における糸Ｙのテンションの変動が空気紡績装置７に伝わるのを防止する機能を有している。

巻取装置１３は、生成した糸ＹをボビンＢに巻き取ってパッケージＰを形成する。巻取装置１３は、クレードルアーム２１と、巻取ドラム２２と、トラバースガイド２３と、を有している。クレードルアーム２１は、ボビンＢを回転可能に支持する。クレードルアーム２１は、支軸２４によって揺動可能に支持されており、ボビンＢの表面又はパッケージＰの表面を巻取ドラム２２の表面に適切な圧力で接触させる。第２エンドフレーム５に設けられた駆動モータ（図示省略）が、複数の紡績ユニット２の巻取ドラム２２を一斉に駆動する。これにより、各紡績ユニット２において、ボビンＢ又はパッケージＰが巻取方向に回転させられる。各紡績ユニット２のトラバースガイド２３は、複数の紡績ユニット２により共有されるシャフト２５に設けられている。第２エンドフレーム５の駆動モータがシャフト２５を巻取ドラム２２の回転軸方向に往復駆動することによって、回転するボビンＢ又はパッケージＰに対してトラバースガイド２３が糸Ｙを所定幅でトラバースする。

糸継台車３は、ある紡績ユニット２において糸Ｙが切断されたり、何らかの理由で糸Ｙが切れたりした場合、当該紡績ユニット２まで走行して、糸継動作を行う。糸継台車３は、糸継装置２６と、サクションパイプ２７と、サクションマウス２８と、を有している。サクションパイプ２７は、支軸３１によって回動可能に支持されており、空気紡績装置７からの糸Ｙを捕捉して糸継装置２６に案内する。サクションマウス２８は、支軸３２によって回動可能に支持されており、巻取装置１３からの糸Ｙを捕捉して糸継装置２６に案内する。糸継装置２６は、案内された糸Ｙ同士の糸継ぎを行う。糸継装置２６は、圧縮空気を用いるスプライサ、種糸を用いるピーサー、又は糸Ｙを機械的に継ぐノッター等である。

図３及び図４を参照して、空気紡績装置７の構成について、より詳細に説明する。以下、繊維束Ｆ及び糸Ｙの走行方向における上流側を単に「上流側」といい、繊維束Ｆ及び糸Ｙの走行方向における下流側を単に「下流側」という。中空ガイド軸体８０の軸方向を単に「軸方向」という。

図３に示されるように、空気紡績装置７は、繊維案内部５０と、ノズルブロック６０と、中空ガイド軸体ユニット７０と、を含んでいる。繊維案内部５０、ノズルブロック６０及び中空ガイド軸体ユニット７０は、軸方向に沿うラインＬ上において、ラインＬに沿った方向における上流側から下流側に向かって並んでいる。

繊維案内部５０は、ドラフト装置６から供給された繊維束Ｆを案内する。繊維案内部５０は、繊維束Ｆを案内する案内孔５１を有している。繊維案内部５０には、ラインＬに沿って配置されたニードル５２が設けられている。ニードル５２の先端部５２ａは、繊維案内部５０よりも下流側に位置している。空気紡績装置７は、ノズルブロック６０と中空ガイド軸体ユニット７０との間に形成された空間６４において、繊維案内部５０から案内された繊維束Ｆに旋回空気流によって撚りを与える。繊維案内部５０は、ノズルブロック６０の上流側端部に配置されている。

ノズルブロック６０は、繊維束Ｆが導入される空間６４、及び、旋回空気流を発生させるために空間６４内に噴射される空気が通過する複数のノズル６５を有している。空間６４では、導入された繊維束Ｆの繊維が旋回空気流によって旋回させられる。複数のノズル６５は、空間６４の周囲に等角度間隔で配列されている。

中空ガイド軸体ユニット７０は、中空ガイド軸体８０と、案内パイプ７１と、支持部材７２と、固定部材（保持部材）７３と、を備えている。図３、図４及び図５に示されるように、中空ガイド軸体８０は、第１軸体部分（軸体部分）８１と、第２軸体部分８２と、第３軸体部分８３と、を有している。第１軸体部分８１、第２軸体部分８２及び第３軸体部分８３は、上流側から下流側に向かって並んでおり、一体的に形成されている。第３軸体部分８３の下流側端部には、フランジ８３ａが設けられている。中空ガイド軸体８０は、例えばステンレス鋼等の金属によって形成されている。中空ガイド軸体８０は、セラミックによって形成されていてもよい。中空ガイド軸体８０は、スピンドルとも称される。

第１軸体部分８１には、繊維案内部５０からの繊維束Ｆが導入される繊維導入孔８６と、繊維導入孔８６に連続し且つ軸方向に沿って延びる繊維通路８５と、繊維通路８５の下流端に連続し且つ軸方向に沿って延びる繊維通路８７と、が形成されている。繊維通路８７は、中空の第２軸体部分８２及び第３軸体部分８３の内側に通じる。第１軸体部分８１の外形は、上流側から下流側に向かって広がる円錐台状である。第２軸体部分８２の外形は、上流側から下流側に向かって広がる円錐台状であり、第１軸体部分８１よりも大きな角度で広がっている。少なくとも第１軸体部分８１の上流側端部領域は、ノズルブロック６０内に配置される。

図３に示されるように、案内パイプ７１には、繊維束Ｆを空気紡績装置７の外部に案内する通路７４が設けられている。通路７４は、ラインＬ上において、上流側及び下流側に開口している。通路７４の下流側部分の内径は、通路７４の上流側部分の内径よりも大きい。案内パイプ７１の上流側端部領域には、通路７４に噴射される空気が通過する複数のノズル７５が設けられている。複数のノズル７５は、例えば、ラインＬ回りに等角度間隔で設けられている。

支持部材７２には、上流側に開口する収容孔７６、並びに上流側及び下流側に開口する糸導出路７７が設けられている。糸導出路７７の上流側端部は、収容孔７６の下流側端部に接続されている。糸導出路７７の内径は、案内パイプ７１の通路７４の下流側の部分の内径と略等しく、収容孔７６の内径よりも小さい。支持部材７２には、収容孔７６に連通する空気供給管７８が取り付けられている。支持部材７２の上流側端部には、雄ねじ７２ａが形成されている。

固定部材７３は、フランジ７３ａが設けられたキャップ状のナットである。中空ガイド軸体ユニット７０では、案内パイプ７１が支持部材７２の収容孔７６内に配置されており、案内パイプ７１の上流側端部を覆うように中空ガイド軸体８０が支持部材７２の上流側端部に配置されている。これにより、中空ガイド軸体８０の繊維通路８７と案内パイプ７１の通路７４とが接続されており、案内パイプ７１の通路７４と支持部材７２の糸導出路７７とが接続されている。この状態で、固定部材７３は、中空ガイド軸体８０のフランジ８３ａに係合しつつ、支持部材７２の雄ねじ７２ａに螺合している。

以上のように構成された空気紡績装置７では、紡績動作の開始時には、複数のノズル６５からノズルブロック６０内に空気が噴射されると共に、複数のノズル７５から通路７４に空気が噴射される。これにより、ドラフト装置６から案内孔５１を介して空間６４に導入された繊維束Ｆは、通路７４及び糸導出路７７を通って下流側に導出される。その後、複数のノズル６５から空間６４への空気の噴射が継続され、複数のノズル７５から通路７４への空気の噴射が停止され、通常の紡績動作へ移行する。空間６４内に発生した旋回空気流によって、繊維束Ｆを構成する繊維が旋回させられる。繊維導入孔８６に導入される繊維束Ｆの繊維の下流端が先行する繊維に順次巻き込まれ、生成される糸Ｙの芯（芯繊維）となり、当該繊維の上流端が旋回空気流によって振り回されて芯繊維に順次巻き付いていく（巻付き繊維）。１本の繊維のうち、一部が芯繊維になり、別の一部が巻付き繊維になる。繊維束Ｆに撚りが掛けられることにより生成された糸Ｙは、通路７４及び糸導出路７７を通って下流側に導出される。

次に、本実施形態の中空ガイド軸体８０の要部について説明する。

図５及び図６に示されるように、本実施形態の中空ガイド軸体８０において、第１軸体部分８１には、繊維導入孔８６及び繊維通路８５が形成されている。繊維導入孔８６は、中空ガイド軸体８０の外部から繊維通路８５へ突き抜ける空間である。繊維導入孔８６は、軸方向と直交する断面の形状が円形の孔である。円形は楕円であってもよい。繊維導入孔８６の開口端（上流側の端又は縁）は、繊維束Ｆの導入口８９を構成する。導入口８９は、中空ガイド軸体８０の内外の境界である。繊維導入孔８６の内面８６ｘは、開口側に行くに従って拡がる曲面である。

繊維通路８５は、繊維導入孔８６から下流側に向かって連続する空間である。繊維通路８５の内面８５ｘと繊維導入孔８６の内面８６ｘとの境には、段差は形成されていない。繊維通路８５は、軸方向と直交する断面の形状が円形の孔である。円形は楕円であってもよい。繊維通路８５の内面８５ｘは、軸方向に沿った面である。

図６に示されるように、繊維通路８５の内径をＡとし、繊維導入孔８６の導入口８９の径をＢとした場合、１．１２≦Ｂ／Ａ≦１．３である。具体的には、１．１５≦Ｂ／Ａ≦１．２５である。本実施形態では、Ｂ／Ａは、１．２１である。導入口８９の径は、中空ガイド軸体８０の側面視において、中空ガイド軸体８０の頂点と頂点とを直線で結んだ場合の、頂点間の距離と言うこともできる。繊維通路８５の内径は、繊維通路８５の直径である。繊維通路８５の内径は、繊維通路８５の複数位置における内径の平均値であってもよいし、最小値であってもよいし、最大値であってもよい。導入口８９の径は、導入口８９の直径である。

繊維通路８５の内径Ａは、０．８ｍｍ≦Ａ≦１．１ｍｍである。

曲面である内面８６ｘの曲率半径をＲとした場合、０．０２５ｍｍ≦Ｒ≦０．１５ｍｍである。具体的には、０．０５ｍｍ≦Ｒ≦０．１５ｍｍである。本実施形態では、Ｒは、０．１ｍｍ±０．０２ｍｍである。

第１軸体部分８１の外径をＤ（図５参照）とした場合、２．０ｍｍ≦Ｄ≦４．０ｍｍである。本実施形態では、Ｄは、２．８ｍｍである。第１軸体部分８１の外径は、中空ガイド軸体８０の側方（軸方向に垂直な方向）から見て、第１軸体部分８１の上流側の端を通り且つ軸方向に垂直な直線（図５の左右方向に延びる破線）と、第１軸体部分８１の外周面の延長線（図５の斜め上下方向に延びる破線）と、の交点ｄａ，ｄｂの間の距離である。繊維通路８５の内径、導入口８９の径、内面８６ｘの曲率半径、及び、第１軸体部分８１の外径は、非破壊検査装置等により測定でき、例えば３Ｄ形状測定機ＶＲ－５０００（（株）キーエンス製）により測定できる。

中空ガイド軸体８０において繊維束Ｆの繊維が繊維導入孔８６に導入される際、芯繊維と芯繊維に巻き付く巻付き繊維との挙動に関して、次の知見が得られる。図７（ａ）は、本実施形態に係る中空ガイド軸体８０の上流側部分を示す拡大断面図である。図７（ｂ）は、比較例に係る中空ガイド軸体１８０の上流側部分を示す拡大断面図である。比較例に係る中空ガイド軸体１８０は、繊維導入孔８６に代えて繊維導入孔１８６が形成されている点で、中空ガイド軸体８０とは異なる。繊維導入孔１８６の内面１８６ｘの曲率半径は、繊維導入孔８６の内面８６ｘの曲率半径よりも大きい。中空ガイド軸体１８０のＢ／Ａは、中空ガイド軸体１８０のＢ／Ａよりも大きく、例えば１．６３である。

図８は、繊維通路及び導入口と毛羽との関係を示すグラフである。図８において、縦軸は毛羽に相当するHairinessであり、横軸はＢ／Ａである。Hairinessは、生成された１ｃｍ長さの糸Ｙに含まれる毛羽の総長さである。Hairinessは、例えば糸斑試験機ＵＴ－６（ウスターテクノロジーズ（株）製）により測定できる。図８のデータは、一般的な紡績速度（例えば５４０ｍ／ｍｉｎ）によって糸Ｙを生成した場合のデータである。

図７（ａ）及び図７（ｂ）に示されるように、Ｂ／Ａが小さくなるほど、繊維導入孔８６に導入されていく繊維束Ｆのうち、巻付き繊維Ｆｂが芯繊維Ｆａに巻き付き始める巻付き開始位置（以下、単に「巻付き開始位置」ともいう）を、芯繊維Ｆａに寄せ得る（近付ける）ことが想定される。その結果、巻付き繊維Ｆｂが芯繊維Ｆａに巻き付く巻付き力を高め、図８に示されるように、生成する糸Ｙの締まりを高めて毛羽を減少できる。

また、内面８６ｘの曲率半径であるＲが小さい方が、巻付き繊維Ｆｂの屈曲角度が鋭角になり、巻付き繊維Ｆｂにかかるテンションが高い状態で巻付き繊維Ｆｂが芯繊維Ｆａに巻き付き、糸Ｙの締付け力が向上する。内面８６ｘの曲率半径であるＲが小さい方が、巻付き繊維Ｆｂが内面８６ｘに接触する面積が小さくなり、巻付き繊維Ｆｂに対する第１軸体部分８１の摩擦抵抗が下がり、旋回空気流による巻付き繊維Ｆｂに対する旋回力が高くなり、糸Ｙの締付け力が向上する。

特にＢ／Ａが１．３以下であると、要求される規定値αよりも当該毛羽を減少できる。規定値αは、例えば糸Ｙの要求品質等から定められる上限閾値に対応する値である。なお、本実施形態では、締まりが一定値よりも高い糸Ｙ、言い換えると、風合いがハードな糸Ｙが望まれており、それに応じた規定値αが定められている。つまり、中空ガイド軸体８０は、毛羽が少ない糸Ｙ、すなわち風合いがハードな糸Ｙを生成する構造である。

以上、中空ガイド軸体８０では、Ｂ／Ａが１．３以下であることから、毛羽を規定値αよりも減少させた糸Ｙを生成することが可能となる。また、Ｂ／Ａが小さすぎると、繊維束Ｆが繊維導入孔８６の開口端に引っ掛かって繊維導入孔８６に導入されがたく、糸Ｙの生成が困難になる可能性が高まることから、Ｂ／Ａを１．１２以上とすることにより、繊維束Ｆを繊維導入孔８６に確実に導くことができる。よって、毛羽を規定値αよりも減少させた糸Ｙを確実に生成することが可能となる。糸直径の小さい糸Ｙを生成することが可能となる。

中空ガイド軸体８０では、１．１５≦Ｂ／Ａ≦１．２５である。この場合、巻付き力を一層高め、生成する糸Ｙの毛羽を一層減少することができると共に、繊維束Ｆを繊維導入孔８６に一層確実に導き、糸Ｙを一層確実に生成することが可能となる。

中空ガイド軸体８０では、繊維導入孔８６の内面８６ｘは、開口側に行くに従って拡がる曲面を有する。内面８６ｘの曲率半径をＲとした場合、０．０２５ｍｍ≦Ｒ≦０．１５ｍｍである。この場合、繊維束Ｆが繊維導入孔８６へ導入されていく際に、繊維束Ｆの繊維（巻付き繊維Ｆｂ）が内面８６ｘに沿いやすく、巻付き繊維Ｆｂに加わる抵抗を高め、巻付き力を高めることができる。これにより、生成する糸Ｙの毛羽を一層減少させることが可能となる。

中空ガイド軸体８０では、０．０５ｍｍ≦Ｒ≦０．１５ｍｍである。この場合、生成する糸Ｙの毛羽を減らしながら、当該糸Ｙの径を細くすることが可能となる。特に、曲面（内面８６ｘ）の曲率半径Ｒが０．０５ｍｍ以上であると、繊維が繊維導入孔８６の開口端に引っ掛かることなく、繊維をよりスムーズに繊維導入孔８６に導入することができるため、毛羽が少ない糸Ｙを連続的に安定して生成することが可能となる。曲面の曲率半径が０．０５ｍｍ未満であると、繊維が繊維導入孔８６の開口端に引っ掛かって、糸切れが発生する可能性が高くなる。曲面の曲率半径Ｒが０．１５ｍｍ以下であると、上述のとおり、効率的に繊維が繊維導入孔８６の内面８６ｘに沿わせやすく、毛羽が少ない糸Ｙを連続的に安定して生成することが可能となる。特に、本実施形態の中空ガイド軸体８０は、細番手の糸Ｙに対して有効である。

中空ガイド軸体８０では、０．８ｍｍ≦Ａ≦１．１ｍｍである。この場合、巻付き繊維Ｆｂを高い巻付き力で芯繊維Ｆａに巻き付けることができる。特に、繊維通路８５の内径Ａが０．８ｍｍ以上であると、繊維導入孔８６から導入される繊維（糸Ｙ）の一般的な径に対して十分な大きさであるため、繊維が繊維通路８５をスムーズに移動することができる。繊維通路８５の内径Ａが１．１ｍｍ以下であれば、繊維導入孔８６から導入される繊維の走行が繊維通路８５内で不安定になることなく、繊維通路８５によって繊維を径方向に案内しつつ、繊維を中空ガイド軸体８０からスムーズに排出することができる。繊維通路８５の内径Ａが１．１ｍｍよりも大きくなると、繊維通路８５内で糸がふらつき、紡績性が安定しない。

中空ガイド軸体８０では、第１軸体部分８１の外径をＤとした場合、２．０ｍｍ≦Ｄ≦４．０ｍｍである。この場合、高速紡績を安定して行なうことが可能となる。第１軸体部分８１の外径Ｄが２．０ｍｍよりも小さい場合、中空ガイド軸体８０を安定して形成することが困難となる。第１軸体部分８１の外径Ｄが４．０ｍｍ以下であると、繊維導入孔８６の付近で旋回される繊維の旋回径が大きくなり過ぎないため、繊維の回転数が低下し過ぎることなく、繊維を所望の速度で安定して旋回させることができる。

中空ガイド軸体８０では、第１軸体部分８１は、金属により形成されている。この場合、中空ガイド軸体８０の形状を、精度よく実現することが可能となる。

空気紡績装置７は、繊維案内部５０と、ノズルブロック６０と、中空ガイド軸体８０と、を備える。空気紡績装置７は、中空ガイド軸体８０を備えることから、上記作用効果、すなわち、毛羽を規定値αよりも減少させた糸Ｙを生成できるという作用効果を奏する。

紡績機１は、ドラフト装置６と、空気紡績装置７と、巻取装置１３と、を備える。紡績機１は、空気紡績装置７を備えることから、上記作用効果、すなわち、毛羽を規定値よりも減少させた糸Ｙを生成できるという作用効果を奏する。

中空ガイド軸体８０において繊維束Ｆの繊維が繊維導入孔８６に導入される際、芯繊維Ｆａと巻付き繊維Ｆｂとの挙動に関して、次の知見が得られる。すなわち、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示されるように、繊維導入孔８６の内面８６ｘの構造は、巻付き繊維Ｆｂの巻付き開始位置を制御し、巻付き繊維Ｆｂが芯繊維Ｆａに巻き付く巻付き力を制御し得る。これにより、生成する糸Ｙの締まりを制御し、生成する糸Ｙの毛羽を調整し得る。本実施形態では、繊維導入孔８６の内面８６ｘは、開口側に行くに従って拡がる曲面を有しており、この曲面は巻付き繊維Ｆｂの巻付き開始位置を制御する巻付き位置制御構造を構成する。これにより、例えば巻付き位置制御構造を適宜に構成することにより、糸Ｙの毛羽を適宜に調整し、毛羽を規定値αよりも減少させた糸Ｙを生成することが可能となる。

なお、本実施形態の中空ガイド軸体８０では、繊維導入孔８６の内面８６ｘの面形状は特に限定されず、開口側に行くに従って拡がる平面（いわゆる、面取り面）を有していてもよい。この場合、繊維導入孔８６の内面８６ｘの加工が容易となり、精度よく繊維導入孔８６を形成することが可能となる。平面としての内面８６ｘの傾斜角度は、特に限定されず、あらゆる角度であってもよい。例えば当該傾斜角度は、軸方向に沿う面に対して４５°傾斜してもよいし、６０°傾斜してもよい。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態に係る中空ガイド軸体セットについて説明する。以下の説明では、上記第１実施形態と重複する説明は省略する。

図９（ａ）及び図９（ｂ）に示されるように、中空ガイド軸体セット１００は、紡績機１の空気紡績装置７（図３参照）に用いられる複数種の中空ガイド軸体を含む。本実施形態では、中空ガイド軸体セット１００は、上記の中空ガイド軸体（第１中空ガイド軸体）８０と中空ガイド軸体（第２中空ガイド軸体）１８０とを含む。

図１０及び図１１に示されるように、中空ガイド軸体１８０は、繊維導入孔８６（図５参照）に代えて繊維導入孔１８６が形成されている点で、中空ガイド軸体８０（図５参照）に対して異なる。繊維導入孔１８６は、中空ガイド軸体１８０の外部から繊維通路８５へ突き抜ける空間である。繊維導入孔１８６は、軸方向と直交する断面の形状が円形の孔である。繊維導入孔１８６の開口端は、繊維束Ｆの導入口１８９を構成する。導入口１８９は、中空ガイド軸体１８０の内外の境界である。繊維導入孔１８６の内面１８６ｘは、開口側に行くに従って拡がる曲面である。繊維導入孔（第１繊維導入孔）８６の内面８６ｘの曲率半径と、繊維導入孔（第２繊維導入孔）１８６の内面１８６ｘの曲率半径と、は異なる。繊維導入孔１８６の内面１８６ｘは、平面（面取り面）であってもよい。中空ガイド軸体８０の繊維通路（第１繊維通路）８５の内径と中空ガイド軸体１８０の繊維通路（第２繊維通路）８５の内径とは、等しい。

中空ガイド軸体８０と中空ガイド軸体１８０とは、空気紡績装置７に対してそれぞれ着脱自在（取換え自在）に構成されている。中空ガイド軸体８０と中空ガイド軸体１８０とは、同じ固定部材７３（図３参照）に対してそれぞれ別々に取付け可能に構成されている。言い換えると、中空ガイド軸体８０を固定部材７３（図３参照）に取り付けることができるし、中空ガイド軸体８０に代えて中空ガイド軸体１８０を固定部材７３（図３参照）に取り付けることができる。中空ガイド軸体８０と中空ガイド軸体１８０とを同時に固定部材７３に取り付けられることはできない。中空ガイド軸体８０と中空ガイド軸体１８０とは、同じ案内パイプ７１の上流側端部をそれぞれ別々に覆うように設けられる。中空ガイド軸体８０及び中空ガイド軸体１８０それぞれの繊維通路８７は、同じ案内パイプ７１の通路７４に対して個別に接続可能である。

中空ガイド軸体８０，１８０において繊維束Ｆの繊維が繊維導入孔８６，１８６に導入される際、芯繊維Ｆａと巻付き繊維Ｆｂとの挙動に関して、次の知見が得られる。すなわち、繊維導入孔８６，１８６の内面８６ｘ，１８６ｘが開口側に行くに従って拡がる曲面又は平面であると、その曲率半径又は平面の傾斜角度によって巻付き繊維Ｆｂの巻付き開始位置が異なり、巻付き繊維Ｆｂが芯繊維Ｆａに巻き付く巻付き力が異なり、生成される糸Ｙの締まり及び毛羽の状態が異なり得る。

よって、中空ガイド軸体８０を用いた場合と中空ガイド軸体１８０を用いた場合とでは、生成される糸Ｙの毛羽の量が異なる。中空ガイド軸体８０と中空ガイド軸体１８０とを適宜に選択して用いることにより、生成する糸Ｙの毛羽を調整することができる。毛羽を規定値よりも減少させた糸Ｙを生成することが可能となる。

なお、本実施形態の中空ガイド軸体８０，１８０では、繊維導入孔８６，１８６の内面８６ｘ，１８６ｘの面形状は特に限定されず、開口側に行くに従って拡がる平面を有していてもよい。平面としての内面８６ｘ，１８６ｘの軸方向に対する傾斜角度は、互いに異なっていてもよい。

以上、本発明の一態様は、上記実施形態に限られず、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

上記実施形態では、導入口８９，１８９の形状は限定されず、円形以外の形状であってもよい。この場合、導入口８９，１８９の径は、導入口８９，１８９の内接円の径としてもよいし、外接円の径としてもよいし、これらの平均値としてもよい。繊維通路８５の形状は限定されず、円形以外の形状であってもよい。この場合、繊維通路８５の内径は、繊維通路８５の内接円の径としてもよいし、外接円の径としてもよいし、これらの平均値としてもよい。

上記実施形態では、内面８５ｘは軸方向に平行でなくてもよく、傾斜していてもよいし、凹部が設けられていてもよいし、凸部が設けられていてもよい。内面８６ｘ，１８６ｘの曲率半径は、一定でなくてもよい。この場合、内面８６ｘ，１８６ｘの曲率半径の最大値、最小値又は平均値をＲとしてもよい。上記実施形態では、第１軸体部分８１の外形が円錐台状以外の形状であってもよい。

上記実施形態では、中空ガイド軸体ユニット７０は、ノズル７５を有していなくてもよい。中空ガイド軸体ユニット７０のうち、第１軸体部分８１が、第２軸体部分８２及び第３軸体部分８３とは別体として形成されていてもよい。この場合、中空ガイド軸体ユニット７０がノズル７５を有していれば、当該第１軸体部分８１が、ノズル７５が設けられた案内パイプ７１の上流側端部と一体的に形成され、第２軸体部分８２及び第３軸体部分８３が、固定部材７３と一体的に形成されていてもよい。

上記実施形態では、空気紡績装置７は、ニードル５２を備えず、繊維案内部５０の下流側端部によって、繊維束Ｆの撚りが空気紡績装置７よりもの上流側に伝わるのを防止する構成であってもよい。上記実施形態では、繊維案内部５０とノズルブロック６０とは一体に構成されていてもよい。上記実施形態の紡績ユニット２では、糸貯留装置１１が空気紡績装置７から糸Ｙを引き出す機能を有していたが、デリベリローラとニップローラとにより空気紡績装置７から糸Ｙが引き出されてもよい。デリベリローラとニップローラとにより空気紡績装置７から糸Ｙを引き出す場合、糸貯留装置１１の代わりに、あるいは糸貯留装置１１に加えて、吸引空気流により糸Ｙの弛みを吸収するスラックチューブ及び／又は機械的なコンペンセータ等を設けてもよい。

上記実施形態の紡績機１では、機台高さ方向において、上側から供給された糸Ｙが下側で巻き取られるように各装置が配置されていた。しかし、下側から供給された糸Ｙが上側で巻き取られるように各装置が配置されていてもよい。

上記実施形態の紡績機１では、ドラフト装置６のボトムローラの少なくとも一つ及びトラバースガイド２３が、第２エンドフレーム５からの動力によって（すなわち、複数の紡績ユニット２共通で）駆動されていた。しかし、紡績ユニット２の各部（例えば、ドラフト装置６、空気紡績装置７、巻取装置１３等）が紡績ユニット２ごとに独立して駆動されてもよい。糸継ぎに関連する装置（糸継装置２６、サクションパイプ２７、サクションマウス２８）の少なくとも１つが、糸継台車３ではなく、各紡績ユニット２に設けられていてもよい。

上記実施形態では、糸Ｙの走行方向において、テンションセンサ９が糸監視装置８よりも上流側に配置されてもよい。ユニットコントローラ１０は、紡績ユニット２ごとに設けられてもよい。紡績ユニット２において、ワキシング装置１２、テンションセンサ９及び糸監視装置８は、省略されてもよい。

上記実施形態では、紡績機１は、チーズ形状のパッケージＰを巻き取るように図示（図１参照）されているが、コーン形状のパッケージＰを巻き取ることも可能である。コーン形状のパッケージＰの場合、糸Ｙのトラバースにより糸Ｙの弛みが発生するが、当該弛みは、糸貯留装置１１により吸収することができる。上記実施形態において、規定値αは、固定値でなくてもよく、例えばスライバＳの原料、及び、生成する糸Ｙの条件によって異なる値であってもよい。

各構成の材料及び形状には、上述した材料及び形状に限らず、様々な材料及び形状を採用することができる。上記の各数値は、設計上、製造上及び計測上等の少なくとも何れかの誤差を含んでいてもよい。

１…紡績機、６…ドラフト装置、７…空気紡績装置、１３…巻取装置、５０…繊維案内部、６０…ノズルブロック、６５…ノズル、７３…固定部材（保持部材）、８０…中空ガイド軸体（第１中空ガイド軸体）、８１…第１軸体部分（軸体部分）、８５…繊維通路（第１繊維通路，第２繊維通路）、８６…繊維導入孔（第１繊維導入孔）、８６ｘ，１８６ｘ…内面（巻付き位置制御構造）、８９，１８９…導入口、１８０…中空ガイド軸体（第２中空ガイド軸体）、１８６…繊維導入孔（第２繊維導入孔）、Ｆ…繊維束（繊維）、Ｆａ…芯繊維、Ｆｂ…巻付き繊維、Ｙ…糸。

Claims (12)

1. 繊維が導入される繊維導入孔と、前記繊維導入孔に連続し且つ軸方向に沿って延びる繊維通路と、が形成された軸体部分を備える中空ガイド軸体であって、
   前記繊維通路の内径をＡとし、前記繊維導入孔の開口端である導入口の径をＢとした場合、１．１２≦Ｂ／Ａ≦１．３である、中空ガイド軸体。
2. １．１５≦Ｂ／Ａ≦１．２５である、請求項１に記載の中空ガイド軸体。
3. 前記繊維導入孔の内面は、開口側に行くに従って拡がる曲面を有し、
   前記曲面の曲率半径をＲとした場合、０．０２５ｍｍ≦Ｒ≦０．１５ｍｍである、請求項１又は２に記載の中空ガイド軸体。
4. ０．０５ｍｍ≦Ｒ≦０．１５ｍｍである、請求項３に記載の中空ガイド軸体。
5. 前記繊維導入孔の内面は、開口側に行くに従って拡がる平面を有する、請求項１又は２に記載の中空ガイド軸体。
6. ０．８ｍｍ≦Ａ≦１．１ｍｍである、請求項１又は２に記載の中空ガイド軸体。
7. 前記軸体部分の外径をＤとした場合、２．０ｍｍ≦Ｄ≦４．０ｍｍである、請求項１又は２に記載の中空ガイド軸体。
8. 前記軸体部分は、金属により形成されている、請求項１又は２に記載の中空ガイド軸体。
9. 繊維を案内する繊維案内部と、
   噴射される空気が通過する複数のノズルが形成されたノズルブロックと、
   請求項１又は２に記載の中空ガイド軸体と、を備える、空気紡績装置。
10. 繊維をドラフトするドラフト装置と、
    前記ドラフト装置から供給された繊維に撚りを与えて糸を生成する請求項９に記載の空気紡績装置と、
    前記空気紡績装置により生成した糸を巻き取る巻取装置と、を備える、紡績機。
11. 繊維が導入される繊維導入孔と、前記繊維導入孔に連続し且つ軸方向に沿って延びる繊維通路と、が形成された軸体部分を備える中空ガイド軸体であって、
    前記繊維導入孔の内面は、芯繊維に対して巻付き繊維が巻き付き始める巻付き開始位置を制御する巻付き位置制御構造を有する、中空ガイド軸体。
12. 繊維が導入される第１繊維導入孔と、前記第１繊維導入孔に連続し且つ軸方向に沿って延びる第１繊維通路と、が形成された軸体部分を備える第１中空ガイド軸体と、
    繊維が導入される第２繊維導入孔と、前記第２繊維導入孔に連続し且つ軸方向に沿って延びる第２繊維通路と、が形成された軸体部分を備える第２中空ガイド軸体と、を含み、
    前記第１中空ガイド軸体及び前記第２中空ガイド軸体は、同じ保持部材に対して取付け可能に構成され、
    前記第１繊維導入孔の内面及び前記第２繊維導入孔の内面は、開口側に行くに従って拡がる曲面又は平面を有し、
    前記第１繊維導入孔の前記曲面の曲率半径と前記第２繊維導入孔の前記曲面の曲率半径とは異なる、又は、前記第１繊維導入孔の前記平面の軸方向に対する傾斜角度と前記第２繊維導入孔の前記平面の軸方向に対する傾斜角度とは異なる、曲率半径とは異なる、中空ガイド軸体セット。

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