JP2593707B2 - ヘルド用支持ロッド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、ロッドおよび同ロッドと接続されたヘルド
支持レールから構成されるヘルド用の支持ロッドに関す
るものである。

技術背景 現在使用されている繊維機械のほとんどのヘルドにお
いて、支持ロッド−この支持ロッドのうちのそれぞれ、
側面支持部により接続された２本が、ヘルドと称される
フレームを形成する−は軽金属製の中空構造体から成
る。優れた型式の場合には、ヘルド支持レールは、断面
長方形をなすヘルドロッドの中空体に、同中空体の延長
側面において一体をなすように接続されている。このよ
うに一体をなす支持ロッドは、引抜き型材で製作するこ
ともできる。

今日、織り幅のますます大きい織機が製作され、織機
の回転数は、技術的改善によりますます上昇していて、
その結果、振動動作を伴なうヘルドは極めて高い負荷に
曝されるに至っている。支持ロッドに必要とされる曲げ
剛性を確保するには、高い応力を受けるヘッド、従っ
て、中空構造体にそれ相応の厚みを有する板厚を選択せ
ねばならない。ただしこのような措置を行なった場合に
は、重量を大きくし、従って駆動能力をそれ相応に必要
な大きさに拡大することになる。また、別途、他の妥協
策を求め、例えばスチールを重ね合せて軽金属構造物を
強化するようにせねばならぬ。例えば、中空体を形成す
る軽金属構造物内に、縁取り空隙を用意し、この空隙内
にスチール製強化レールを配備することが知られてい
る。

しかるに、最近の織機において、特に高回転数時にヘ
ルドに対してますます強い応力が加わることによって、
ヘルドに用いられる材料に対して繰返し曲げ剛性を配慮
することが要求される。軽金属の場合に、繰返し曲げ剛
性を荷重繰返し数に対する曲線としてプロットした場
合、まづ一定値までは急勾配で低下し、次にゆるい勾配
で低下し、以後、定常的な低下挙動を採る。この点は、
スチールの場合に一定限界値に達することと較べて、状
況を異にする。従って、軽金属では、定常的低下挙動の
曲線の部分において、比較的高い応力による何等かの破
断が生ずる可能性がある。これによりヘルドの寿命は不
利な影響を受ける。繰返し曲げ剛性については、スチー
ルは極めて好ましい挙動をとるが、この素材は高比重を
もち、これが当面の目的にとっては欠点である。

発明の開示 本発明の基本的目的は、従って、ヘルド用支持ロッド
を、繰返し曲げ剛性、加工性等のような諸特性につき極
めて良好、適切な材料であるスチールからつくり、しか
も重量については軽金属製支持ロッドと比較して好まし
い結果を生み、またその他に最終製品に関して比肩可能
となる製造コストについても実現性がある軽量構造の方
式で製作することにある。本目的解決のため、支持ロッ
ドは請求の範囲第１項による特徴点を有する。支持ロッ
ドは、かくして本質的には平坦で、組合せて配置された
鋼板（Blechabschnitt）から成る。これによって、数メ
ートルに亘る長さをもち、鋼板の組立て接合によりつく
られる支持ロッドがたまわず、かつ、正確な寸法のもの
とすることができる。本軽量構造体を実現するために、
極めて薄い鋼板が用いられるが、このことは高速で働ら
く装置を構成することを可能にする。その際、レーザー
溶接により作業することが目的に沿っている。長い支持
ロッドがわん曲せぬよう、特にヘルドの長手方向細幅面
の壁部形成鋼板は、同細幅面に溶接されるヘルドの長手
方向に延びる広幅側面の鋼板よりも数倍大きな材料強度
を有する。

本発明対象の各種実施例を、以下、図に基き記述する
こととする。

図面の簡単な説明 第１〜８図および第12図は、透視図的に、また一部を
切欠いた本発明の各種の実施例に係る支持ロッドの縦断
面図である。

第9,10および11図は、第８図に示す支持ロッドの各種
の変形例の縦断面図である。

発明を実施するための最良の形態 第１図に示されたヘルド用支持ロッドは、中空体を形
成するヘルドロッド１、およびヘルドロッドの下端に接
続された連結部分２、ならびにこの連結部分２に配備さ
れたヘルド支持レール３を有する。支持ロッドの構造
は、従来の軽金属型材のロッドに相当するものである。
本発明による支持ロッドは、平坦にして、かつそれぞれ
一つの壁面を形成する異る強度をもつ鋼板からの溶接構
造体を形成し、同鋼板は支持ロッドの全長に亘って延び
ている。ヘルドロッド１は、細長い上面部分を形成しＵ
字型に曲った薄肉鋼板４および前面が長手方向に延びる
広幅の側面を形成する薄肉鋼板５、更に後面が長手方向
に延びる広幅の側面を形成する薄肉鋼板６、および本質
的により大きい強度をもつ下部の長手方向に延び細幅部
を形成する薄肉鋼板7,8から構成されている。縁状の鋼
板８は、同時に、接続部分２の細長い上面を形成し、接
続部分２は平坦な鋼板から成る中空体として構成され
た、この中空体はヘルドロッド１よりも実質的に巾が狭
くなっている。接続部分２を構成する中空体を形成する
ために、広幅の側面を形成し極めて小さい肉厚を有する
薄肉鋼板9,10が縁状の鋼板８に溶接されており、また、
下部末端において縁状部材11に溶接されるようゆになっ
ている。極めて小さい強度をもつ鋼板９は、更に、細長
い面を形成する鋼板７に、および接続部分の下部縁部に
おいて縁状薄肉鋼板12に溶接される。同鋼板12は、縁状
鋼板11と同様に、広幅側面を形成する鋼板9,10よりも、
本質的に大きい強度を持つ。かなり大きい強度をもつ長
手方向細幅面を形成する鋼板4,7,8,11および12は支持ロ
ッドに曲げ剛性を与え、かつ、この支持ロッドにおい
て、広幅側面を形成する本質的には小さい強度をもつ鋼
板5,6,9および10の溶接を可能にする。これら鋼板5,6,
9,10の強度は、従来の軽金属支持ロッドにおける壁部材
の強度よりも本質的に小さい。従来の支持ロッドと比較
すると、これにより、本発明による支持ロッドは重量が
軽減される結果となる。

縁状鋼板12に、ヘルド支持レール３が溶接されてい
る。このヘルド支持レール３は、薄肉鋼板13および同鋼
板の上側縁に溶接された縁状の薄肉鋼板14から成る。ヘ
ルド支持レールは、ヘルド構成に応じて他の形態または
寸法をもつことができる。

金鋼板の接合は、長手方向に延びる広幅側面において
レーザー溶接によって行なわれる。図面に示された前面
部には、４本の接合ライン15が破線で示されている。同
時に、溶接は後面においても実行されている。

支持ロッドの製作においては、該鋼板に対して、約0.
25mmといった小さな厚さをもつ耐腐蝕性プレートが用い
られる。該長手方向細幅側面における強度が数倍の値を
有するものは、約1mm〜1.5mm、つまり薄い方の鋼板の数
倍の厚さとなる。

この構造物は、極めて高い曲げ剛性を有すると共に、
従来の軽金属型材から得られる均等の長さをもつ支持ロ
ッドよりも小さな重量を備えた極めて長い支持ロッドの
製作を可能とする。延在１の中空空間には、材料16が装
着されているが、この材料は同中空空間に吸音用発泡材
料として充填され、かつ広幅側面を形成する鋼板のため
の保護、保持用の機能をもち、鋼板の外側および内側の
変形を阻止する。鋼板を広幅側面に確保し、支持するこ
うした材料は、極端に小さな板厚をもつ板の使用を可能
にする。

第２図による実施例は、ヘルドロッド１と接続部分２
との間での連結部の細部構造においてのみ、第１図によ
る実施例とは異る。長手方向の細幅側面を形成する鋼板
７は、下側の長手方向縁部において空隙16を有し、この
空隙中には接続部分２が上方の長手方向細幅側面の板８
により接合されている。

ヘルドロッド１および接続部分２から成る支持ロッド
部分は、前以て分離製作されたボックス状の構成物を溶
接して一体化することが好ましい。

ヘルドロッド１と接続部分２との間でのこのような結
合については、第３図では、別の実施例が示される。ヘ
ルドロッド１の長手方向細幅側面は、断面がＺ字型の型
材17により構成されている。この型材により、その脚部
は、中空形状の接続部分２の上側長手方向細幅側面を形
成し、この脚部に鋼板9,10が溶接されている。型材17
は、その両脚部を連結する部分は、約６゜の角度を採
り、前方上側に向って傾斜するよう配備されている。そ
のために、ヘルドロッド１に下から入り込むよう伸び
る、図では示されていない、例えば、中央支柱の保持用
要素のためねじ等が、より容易に配設されるようにな
る。このようなねじがヘルドロッド内に、上向き垂直に
伸びているときには、ヘルド支持レール３は、このねじ
の動作を阻害する。

第４図に示す他の実施例によれば、接続部分２は、下
方に向けて細くなるように構成され、その結果、この実
施例においては、両鋼板9,10が下方で、直接重合溶接さ
れている。

第５図は、本発明の別の実施例を示し、ヘルドロッド
１の下側長手方向の細幅側面がＵ字型材18によって形成
される。本Ｕ字型材の一側片に、接続部分２が両鋼板9,
10を介して溶接されている。Ｕ字型材の他の側片は、前
面において、装着案内部、把持要素あるいは駆動要素を
固定するために、いわゆる把持突起19を構成している。
上記の案内部や諸要素はヘルドロッドの把持作動により
固定されていて、軽金属型材から成る従来の支持ロッド
において知られている通りである。同様な方式で、接続
部分２の下側縁部において把持突起20も、接続部分の下
側の縁状の長手方向細幅部11において同様な寸法により
構成される。

第６図に示す本発明の実施例によれば、支持ロッドの
前面に幾重にも折曲げられた一体物の鋼板21を用い、こ
の鋼板がヘルドロッド１の両方の長手方向細幅面、ヘル
ドロッドの広幅側面及び接続部分２の前面の広幅側面を
形成することによって、支持ロッドを形成する鋼板の数
を低減することができる。曲げ剛性は、上方にセットさ
れ、溶接されたＵ字型材22により確保される。後面にお
いても、ヘルドロッド１および接続部分２が、支持ロッ
ドの全体的高さに亘って一体をなすよう伸びている平坦
なプレート23を、共通の長手方向に伸びる広幅側面とし
て備え、第６図に示す実施例が構成される。後面を支持
ロッドの全体に亘って一体的に延びるように構成するこ
とは、前記第１図〜第５図に示された実施例においても
適用することができる。

第７図による実施例においては、第１図による実施例
とは次のような点で差異がある。つまり、上部の長手方
向に延びる縦方向細幅面において、両側脚片が上向きに
延びる逆Ｕ字状型材が配備されている点に差異を有す
る。これ等の脚片間の長手方向溝は、繊維複合材料、特
に炭素繊維から成る材料24によって充たされている。こ
の材料の重量は、スチールに比して５分の１である。こ
のような材料により、極めて高い曲げ剛性が達成され、
かつ肉厚においてより小さなＵ字型材を選択できる。支
持ロッドの下側の長手方向縁部においては、接続部分２
とヘルド支持レール３との間で、これ等両部分を接続す
る型材25によって、繊維複合材料26が充填された長手方
向溝が構成されている。

重量減少を達成させるため、第８図に示す支持ロッド
では、接続部分２において一定間隔毎に空隙27が構成さ
れていて、このような空隙は、重量を減少させるほか、
ヘルド支持レールと接続部分との間にほこりが溜るのを
防止する機能を有する。このような空隙27は、第１図〜
第７図によるすべての実施例に適用できる。このような
空隙は、軽金属型材から構成される支持ロッドにおいて
もすでに知られている。鋼板から成る前記支持ロッドの
構成においては、各種の方式で空隙27が成形される。第
9,10および11図による支持ロッドの断面は、空隙につい
ての３種の異った態様を示すが、これ等は異った方法に
よりつくられている。第９図によれば空隙27を前以て打
ち抜いた後、後面の鋼板10は深絞りにより成形され、そ
の結果、後面の鋼板は空隙縁の周囲にリング状をなして
前面の鋼板９に対し接する。次いで両鋼板はレーザー溶
接により相互に接続することになる。ひき続き更に空隙
縁部の仕上げ加工が行なわれる。

第10図によれば、空隙27は、まづ前面の鋼板９同様に
後面の鋼板10が打ち抜かれること、および後面の鋼板10
が図には示されていないが、空隙面積に一致する断面積
を有する軸部上にセットされ、この軸部には更に、タイ
ヤ型内に構成される被覆部がセットされるという方式に
よって作られる。ひき続き、更に前面鋼板９が同軸部上
にセットされ、次いで両鋼板9,10ならびに被覆部28が相
互に溶接される。この操作を行なう意味は、前面鋼板と
後面鋼板との間における中空部内にほこりが付着するの
を阻止することにある。

同様の成果を得るため、べつの手法は、第11図による
支持ロッドにおいて、前面鋼板９と後面鋼板10との間に
おける中空部を硬質発泡体29で充填することである。こ
れに代って、この位置においては、内部に空隙を備えた
板状のガラス繊維強化硬質発泡材を両鋼板内に装着する
こともできる。

接続部分２内で空隙27をつくる費用を最小に抑制する
ため、第12図による特に効果がある実施例においては、
接続部分２は一体になっている帯状鋼板で製作され、こ
の鋼板は、中空体形状を採るヘルドロッド１の縦方向に
走る広幅側面の鋼板5,6よりも本質的に大きい強度を有
する。この接続部分２は、ヘルドロッド１の長手方向細
幅面を形成する鋼板７と接続していて、レーザー溶接に
より、ヘルドロッドの広幅側面を形成する鋼板６が接続
部分２に溶接され、同時に本接続部分は鋼板７に強固に
溶接される。この溶接は、レーザー溶接を適用すること
及び強度が低いことによって可能となる。更に、接続部
分２と相互に平行に伸びたヘルド支持レール３とは、同
ヘルド支持レールと接続部分との間に挿入される型材ロ
ッド12により溶接により接合されている。このような単
純な実施例では、そのほか、溶接されるべき鋼板部分の
個数が、前記実施例に比較して減少する。

第12図に示す支持ロッドの場合に、更に、鋼板から構
成されて長手方向に伸びるヘルドロッド広幅側面5,6
と、同ヘルドロッドの中空部を満す吸音材料16との間
に、薄いゴム弾性中間層30が配備されていて、この中間
層30は、鋼板および吸音材料と堅く接合している。この
ように、わづか0.3mmの厚みしか持たぬ中間層によっ
て、特に硬質発泡材から成るコア部分に鋼板に対する境
界層において、支持ロッドの急速な上下動によって極め
て高い応力が加わる結果、同コア部分が破断することが
阻止される。このほか、本中間層は、更に付加的に吸音
作用を有する。こうしたゴム弾性中間層30は、当然のこ
とながら第１図〜第11図による前以て記述されたすべて
の実施例においても適用することができる。

鋼板を接合して作られた前記支持ロッドは、高い繰返
し曲げ剛性及び軽金属型材から成る支持ロッドに比して
軽量であるという前記の利点のほかに、更に別の利点を
有する。例えば、ヘルド用駆動リフターを固定するため
に上面の縦方向細幅部において、それぞれ必要とされる
位置の内側で、ねじ付きカラーを溶接することができ
る。また、従来の軽金属製支持ロッドにおいて、ねじ付
き孔部を配備するために、中空の軽金属製としたものに
比して、前以て正確に規定された位置で、断面ブロック
において小さなねじ付きカラーがあれば十分であり、こ
れは全重量を低減するのに貢献する。２本の支持ロッド
と共にヘルドを構成する側面支持部のねじ締め固定を行
なうための端部ねじ部に対しても同様のことがあてはま
る。

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ヘルドロッドおよび同ヘルドロッドと接続
   されヘルドロッドに対して間隔をおいて平行に延びてい
   るヘルド支持レールから構成されているヘルド用支持ロ
   ッドにおいて、 断面が長方形をなし中空体を形成するヘルドロッド
   （１）、ヘルドロッドの長手方向側面の延長上に接続さ
   れている接続部分（２）、および同接続部分によってヘ
   ルドロッドと接続されるヘルド支持レール（３）が、本
   質的に平坦で壁面を形成する鋼板（４−14,21,23,25）
   から成る溶接構造物を形成し、ヘルドロッド（１）とヘ
   ルド支持レール（３）との間の接続部分（２）が、ヘル
   ドロッド幅より断面内で本質的に小さな幅をもつ中空体
   として構成されていて、ヘルドロッド（１）とは直接、
   かつ接続部分に対して平行に延びているヘルド支持レー
   ル（３）とはヘルド支持レール（３）と接続部分（２）
   との間に装着された型材ロッド（12,25）によって、そ
   れぞれ溶接により接続されていることを特徴とするヘル
   ド用支持ロッド。
2. 【請求項２】ヘルドロッド（１）と接続部分（２）の長
   手方向細幅面の壁面を形成する鋼板（4,7,8,17,18,11,2
   5）が、前記細幅面に接続している長手方向に走る広幅
   側面の鋼板（5,6,9,10,21,23）よりも数倍大きな強度を
   有することを特徴とする請求の範囲第１項に記載のヘル
   ド用支持ロッド。
3. 【請求項３】壁部を形成するすべての鋼板（４−14,17,
   18,20−23,25）がレーザー溶接により相互に接続されて
   いることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のヘルド
   用支持ロッド。
4. 【請求項４】ヘルドロッド（１）の接続部分（２）に向
   き合った長手方向の細幅面が、Ｕ字型又はＺ字型の断面
   をもつ型材レール（17,18）の形態をもつ折曲げられた
   鋼板により構造されていて、その折曲げられた脚部が接
   続部分（２）の長手方向細幅面を形成することを特徴と
   する請求の範囲第２項に記載のヘルド用支持ロッド。
5. 【請求項５】ヘルドロッド（１）の長手方向細幅部
   （４）内、および／または接続部分（２）とヘルド支持
   レール（３）との間において中間溶接された型材ロッド
   （25）内で、それぞれ１つづつの中空体が構成されてい
   て、これらの中空体は支持ロッドの強化のための繊維複
   合材料（24,26）を以て満たされていることを特徴とす
   る請求の範囲第１項および第２項に記載のヘルド用支持
   ロッド。
6. 【請求項６】接続部分（２）が、互いに一定間隔をおか
   れた重量を低減する空隙（27）を有し、中空体として構
   成された接続部分（２）が、ほこりの侵入を防ぐため、
   壁部形成鋼板間に溶接もしくは接着された被覆部（28）
   を介して、または深絞りにより内側に曲げられた一方の
   鋼板（10）と他方の鋼板（９）を重合溶接することによ
   り上記空隙の周辺沿いに閉ざされていることを特徴とす
   る請求の範囲第１項に記載のヘルド用支持ロッド。
7. 【請求項７】接続部分（２）およびヘルドロッド（１）
   が、支持ロッドの高さ全体に亘り一体をなして延びてい
   る平坦な鋼板（23）を、共通の長手方向に延びる広幅側
   面として有することを特徴とする前記諸請求の範囲のい
   づれかに記載のヘルド用支持ロッド。
8. 【請求項８】ヘルドロッド（１）の長手方向走行広幅側
   面（5,6,21,23）が、同ヘルドロッドの中空部全体に充
   填され、特に硬質発泡材料から成る吸音性並びに防護お
   よび把持の機能をもつ材料（16）によって、相互に平行
   をなして保持されていることを特徴とする請求の範囲第
   １項に記載のヘルド用支持ロッド。
9. 【請求項９】ヘルドロッド（１）の長手方向細幅面の壁
   を形成する鋼板（4,7）が、長手方向に延びる広幅側面
   を有する鋼板（5,6）よりも数倍大きい強度を有し、ま
   た、接続部分（２）が中空体形状のヘルドロッド（１）
   の長手方向に延びる広幅側面の鋼板（5,6）よりも数倍
   大きい強度を有する一体の帯状の鋼板から構成され、上
   記ヘルドロッドの一方の長手方向細幅部（７）と接続部
   分（２）が溶接により接続され、同接続部分（２）は、
   平行に延びているヘルド支持レール（３）にこのヘルド
   支持レールと接続部分との間に装着された型材のロッド
   （12）を介して溶接によって接続されていることを特徴
   とする請求の範囲第１項に記載のヘルド用支持ロッド。
10. 【請求項１０】帯状の鋼板から構成される接続部分
    （２）が、互いに一定間隔をおいて、重量低減用の空隙
    （27）を有することを特徴とする請求の範囲第９項に記
    載のヘルド用支持ロッド。
11. 【請求項１１】ヘルドロッド（１）の長手方向に延びる
    広幅側面（5,6,21,23）と、このヘルドロッドの中空部
    を満す吸音材料（16）との間に、同吸音材料と同広幅側
    面とに接合されたゴム弾性中間層（30）が配備されてい
    ることを特徴とする請求の範囲第８項に記載のヘルド用
    支持ロッド。