JP3713886B2 - 織機綜絖枠の駆動装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、織機における綜絖枠の駆動装置に係り、特にリニアモータを使用した織機綜絖枠の駆動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、多数の経糸(たて糸)を挿通した複数の綜絖枠(ヘルドフレーム)を交互に上下動させて杼口を開口させ、その開口部に緯糸(よこ糸)を巻着した杼(ひ)を打ち込んで開口した経糸間に緯糸を挿通し、この挿通した緯糸を筬(おさ)によって織り口(フロントエンド)へ打ち寄せて布帛を造成していく織機がある。
【0003】
一般に、綜絖枠は、三原組織といわれる平織りの織機であれば2枚、斜紋織りの織機であれば3枚以上、そして繻子織りの織機であれば通常4枚以上用いられる。綜絖枠の枚数を増加させることにより市松模様など簡単な柄であれば織り出すことも可能である。
【0004】
このような綜絖枠の上下駆動には、例えば図5に示すように、各綜絖枠をリニアモータで駆動することも提案されている(特開平3−185149)。同図に示す方式は、綜絖枠11の縦枠として銅板又はアルミ板等からなる可動子12を取り付け、この可動子12を案内するフレームガイド13を設ける。このフレームガイド13の溝14の底部には固定子15が取り付けられている。固定子15は、電気鉄板に歯と溝とを打ち抜き形成し、その各溝に複数個のコイルが巻き込まれて構成されている。上記の可動子12と固定子15とでリニアモータ16を構成し、固定子15の進行磁界を開閉することにより綜絖枠11の上下方向の往復動を制御するものである。
【0005】
また、リニアモータ16への駆動制御は、織機アングルセンサ17と基準位置センサ18からの出力信号により検知される織機主軸角度に基づいて、演算回路19により位置が所定範囲外と認識されたとき補正制御される。即ち、綜絖枠11の基準位置検知信号に基づいて綜絖枠11を駆動するモータの制御を行っている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
リニアモータを使用する上記従来の織機綜絖枠の駆動装置では以下の問題が発生する。
【0007】
すなわち、織機の綜絖枠の重さは7kg〜10kg程度あり、かなりの重量があるため、綜絖枠の駆動のためには大きな駆動力(推進力)を必要とする。このため、通常使用するリニア誘導モータ、リニア直流モータ、リニア同期モータ、等の小推力のリニアモータでは綜絖枠11を上下動するための充分な駆動力を得ることができない。尚、このようなリニアモータは通常大きな駆動ストロークを有する。
【0008】
一方、リニアモータの中にはリニア振動アクチュエータ、リニアソレノイド、積層圧電素子、等の大きな駆動力をもつリニアモータも存在する。但し、このような特性のリニアモータはストロークの点で充分綜絖枠の上下駆動を満足できない。
【0009】
本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、充分な駆動力(推力)を有し、駆動ストロークも充分確保した綜絖枠の駆動装置であり、しかもリニアモータを使用して実現するものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明の課題は請求項1の発明によれば、リニアモータと、該リニアモータの直線駆動長を駆動力の増大に変換する変換手段と、該変換手段から出力される駆動力によって上下駆動を行う綜絖枠とを有する織機綜絖枠の駆動装置を提供することによって達成できる。
【0011】
ここで、例えばリニアモータとしては、リニア誘導モータ、リニア直流モータ、リニア同期モータ、リニアパルスモータ、等の大ストローク小推力型のリニアモータを使用し、上記変換手段により大ストロークの駆動長を駆動力の増大に変換し、大きな駆動力によって綜絖枠を駆動するものである。
【0012】
このように構成することにより、小推力のリニアモータを使用しても大きな駆動力で綜絖枠を上下に駆動することができ、比較的小さな構造のリニアモータを使用して綜絖枠を駆動できる。
【0013】
請求項2の記載は、前記請求項1記載の発明をより具体的にするものであり、前記変換手段は、例えば一端が前記綜絖枠に取り付けられ、他端が前記リニアモータの駆動軸に取り付けられ、その間の支点が前記織機に対して固定された連結レバーよりなり、該連結レバーの前記支点から前記リニアモータの駆動軸との取り付け部までの腕の長さは、前記支点から綜絖枠との取り付け部までの腕の長さより長い構成である。
【0014】
すなわち、いわゆるテコの原理を使用し、小推力のリニアモータの特徴である大ストロークを利用し、変換手段によりストロークは少し減少するが、大きな駆動力を得ることができ、この大きな駆動力を使用して綜絖枠を上下駆動するものである。
【0015】
このように構成することにより、簡単な構成の変換手段によって大きな効果を得る、リニアモータを使用した織機綜絖枠の駆動装置を提供できる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態例を図面を参照しながら説明する。
<第1の実施形態例>
図1(a)は、第1の実施形態例における織機綜絖枠の駆動装置の正面図であり、同図(b)はその側面図である。同図(a)、(b)において、綜絖枠21は同図に示すように4枚で構成され、それぞれの綜絖枠21はガイドフレーム22に設けられたガイド23に保持されている。また、各綜絖枠21の駆動はリニアモータ24によって行われ、リニアモータ24の駆動制御はリニアモータの種類によって異なる。
【0020】
リニアモータ24から綜絖枠21への駆動力(推進力)の伝達には連結レバー26が使用される。すなわち、各綜絖枠21のサイドステー27下端には連結レバー26の一端が回動可能に取り付けられ、連結レバー26の他端もリニアモータの駆動軸24’に回動可能に取り付けられている。この連結レバー26は支点26aを中心に回動自在に構成され、リニアモータ24の駆動軸24’と連結レバー26と綜絖枠21は、いわゆるテコの原理を利用する構成である。
【0021】
また、図2は上述の駆動装置の平面図である。特に図2から分かるように、各綜絖枠21にはそれぞれ両側にリニアモータ24が設けられ、綜絖枠21の左右のサイドステー27にそれぞれ取り付けられている。また、4枚の綜絖枠21のそれぞれの左右に1個づつのリニアモータ24が取り付けられている。4枚の綜絖枠21はリニアモータ24から離れるに従って、横幅が狭くなるように構成されており、それぞれに取り付けられた連結レバー26が干渉し合わないように配置されている。また、4枚の綜絖枠21に対応する連結レバー26は同じ長さで形成されているため、各リニアモータ24も互いに前後方向にずれた位置に配置されている。
【0022】
また、本例のリニアモータ24としてはリニア誘導モータを使用する。このリニア誘導モータは大ストローク小推力型のモータであり、リニアモータ24の一次側の固定子に進行磁界を作成するための巻線を形成し、巻線に電流を流すことにより、例えば磁性体板で形成された二次側の可動子にうず電流を発生させ、進行磁界の方向に可動子を駆動するものである。この可動子は前述の駆動軸24’であり、巻線に電流を流すことにより、進行磁界の方向に駆動軸24’を駆動する。
【0023】
以上の構成の織機綜絖枠の駆動装置において、以下にその処理動作を説明する。
先ず、織機に電源を供給し織機を駆動状態とし、リニアモータ24内の一次側の巻線への電流供給を制御することで綜絖枠21を上下に駆動する。具体的には、リニアモータ24の巻線に電流を流し、図3に示すように矢印a方向の進行磁界を作成することにより駆動軸24’を上方に駆動し、連結レバー26(支点26a)の駆動により綜絖枠21を下方(矢印A方向)に移動する。また、逆に巻線に電流を流し、図3に示す矢印b方向の進行磁界を作成することにより駆動軸24’を下方に駆動し、連結レバー26を介して綜絖枠21を上方(矢印B方向)に移動する。したがって、上述の処理を繰り返すことにより、綜絖枠21を上下に駆動し、この時綜絖枠21を駆動する駆動力は充分大きな力である。
【0024】
例えば、連結レバー26とサイドステー27(綜絖枠21)との取り付け部を28とし、リニアモータ24の駆動軸24’と連結レバー26との取り付け部を29とすれば、リニアモータ24の駆動力に対する綜絖枠21を駆動する駆動力は、支点26aから取り付け部28までの腕の長さ(L1)に対する支点26aから取り付け部29までの腕の長さ(L2)の比に比例することになる。したがって、例えばL1/L2を「1/10」に設定すれば、リニアモータ24の駆動力は10倍に変換され、元々有するリニアモータ24の駆動力の10倍の大きな駆動力で綜絖枠21を矢印A、B方向に交互に駆動できる。
【0025】
したがって、例えばリニア誘導モータのような比較的駆動力の小さいリニアモータを使用した場合でも、大きな駆動力に変換し、充分な駆動力で綜絖枠21を上下に駆動することができる。
【0026】
尚、上述の実施形態例ではリニアモータ24としてリニア誘導モータを使用したが、他のリニアモータ、例えばリニア直流モータ、リニア同期モータ、リニアパルスモータ、等の大ストローク型小推力モータを使用する構成としても良い。
【0027】
また、上述の例ではL1/L2を「1/10」に設定したが、リニアモータ30の推進力や必要とする綜絖枠21のストロークによってL1/L2を自由に設定することができる。
<第2の実施形態例>
次に、第2の実施形態例について説明する。
【0028】
図4は本例の織機綜絖枠の駆動装置を説明する図である。同図は1個の綜絖枠21を駆動する構成を示すものであり、綜絖枠21の左右にリニアモータ30が設けられている。また、綜絖枠21は4枚で構成され、各綜絖枠21にそれぞれ2個のリニアモータ30が配設されている。本例で使用する綜絖枠21、ガイドフレーム22、ガイド23、サイドステー27の構成は、前述の図1及び図2に示す構成と同じであるが、連結レバー26の構成、すなわち連結レバー26の支点26aの位置が異なる。また、使用するリニアモータの種類が異なる。
【0029】
具体的に説明すると、連結レバー26の支点26aの位置は、支点26aから取り付け部28までの腕の長さ(L1)が、支点26aから取り付け部29までの腕の長さ(L2)より長い構成である。すなわち、L1>L2の関係になる位置に支点26aが形成されている。
【0030】
また、リニアモータとしては、大推力で小ストロークのリニアモータ30を使用する。このようなリニアモータ30として、例えば本例ではリニア振動アクチュエータを使用する。尚、このリニア振動アクチュエータは正弦波、或いは矩形波の交番電圧を固定子巻線に供給し、駆動軸30’に推進力のある一定間隔の往復駆動をさせるものである。
【0031】
次に、上述の構成の第2実施形態例の動作を説明する。
先ず、リニアモータ30内の巻線に電流を供給することにより、駆動軸30’を矢印a方向(上方)に駆動し、連結レバー26(支点26a)により綜絖枠21を下方(矢印A方向)に移動する。また、逆に駆動軸30’を矢印b方向(下方)に駆動し、連結レバー26を介して綜絖枠21を上方(矢印B方向)に移動し、以下上述の処理を順次繰り返すことにより、綜絖枠21を上下に駆動する。この時、綜絖枠21を駆動する駆動力は、元々大きな推進力を持つリニア振動アクチュエータで行うため、充分な駆動力である。また、綜絖枠21のストロークも連結レバー26の働きにより充分長くとることができる。
【0032】
例えば、リニアモータ30の駆動ストロークが±5mmであり、綜絖枠21のストロークとして±50mmを得たい場合、支点26aから取り付け部29までの腕の長さ(L2)に対する支点26aから取り付け部28までの腕の長さ(L1)の比(L1/L2)を「10」に設定すれば、リニアモータ30のストロークの10倍のストロークで綜絖枠21を上下に駆動することができる。
【0033】
尚、この時綜絖枠21に伝達されるリニアモータ30の駆動力は1/10に減少するが、元々有するリニアモータ30の駆動力が大きいため綜絖枠21を駆動するには充分な力である。
【0034】
従って本例によれば、リニア振動アクチュエータのような推進力が大きく、ストロークの短いリニアモータ30を使用しても、充分なストロークで綜絖枠21を駆動することができる。
【0035】
尚、上述の実施形態例ではリニアモータ30としてリニア振動アクチュエータを使用したが、他のリニアモータ、例えばリニアソレノイド、積層圧電素子等の大推力で小ストロークのリニアモータを使用する構成としても良い。
【0036】
また、上述の例ではL1/L2を「10」に設定したが、リニアモータ30の推進力や必要とする綜絖枠21のストロークによってL1/L2を自由に設定することができる。
【0037】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、リニアモータを使用して重量のある綜絖枠を充分な駆動力とストロークで駆動することができる。
【0038】
また、簡単な構成で充分な駆動力とストロークで綜絖枠を駆動できるという大きな効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)実施形態例における織機綜絖枠の駆動装置の正面図である。
(b)実施形態例における織機綜絖枠の駆動装置の側面図である。
【図2】実施形態例における織機綜絖枠の駆動装置の平面図である。
【図3】実施形態例における織機綜絖枠の駆動装置の側面図である。
【図4】第2の実施形態例を説明する図である。
【図5】綜絖枠をリニアモータで駆動する従来例を示す図である。
【符号の説明】
21 綜絖枠
22 ガイドフレーム
23 ガイド
24’、30’ 駆動軸
24 リニアモータ
26 連結レバー
26a 支点
27 サイドステー
28、29 接続部
30 リニアモータ
Claims (2)
- リニアモータと、
該リニアモータの直線駆動長を駆動力の増大に変換する変換手段と、
該変換手段から出力される駆動力によって上下駆動を行う綜絖枠と、
を有することを特徴とする織機綜絖枠の駆動装置。 - 前記変換手段は、一端が前記綜絖枠に取り付けられ、他端が前記リニアモータの駆動軸に取り付けられ、その間の支点が前記織機に対して固定された連結レバーよりなり、該連結レバーの前記支点から前記リニアモータの駆動軸との取り付け部までの腕の長さは、前記支点から前記綜絖枠との取り付け部までの腕の長さより長いことを特徴とする請求項1記載の織機綜絖枠の駆動装置。
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