JP3775295B2 - 単錘駆動型繊維機械 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば１個の糸条パッケージを処理単位とし、この処理単位ごとに回転駆動用モータを設けた単錘駆動型繊維機械であって、各モータの駆動を個別に制御できるよう構成されるものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば単錘駆動型多重撚糸機や単錘駆動型リング精紡機などのように、処理単位である１個の糸条パッケージごとに回転駆動用モータを備える繊維機械では、各モータの回転駆動を個別に制御するため、各モータごとに或いは所定個数のモータごとに制御用回路基板を設け、中央の制御部でこれらモータの駆動を一括管理することが行われている。しかるに、モータの個数が非常に多数になると、モータと電源や制御用回路基板との配線作業、基板の取付作業及びメンテナンス作業がきわめて煩雑になる。
【０００３】
特開２０００−７３２３７には、前記のような単錘駆動型繊維機械において、モータを前後二列に平行に配置し、前列と後列のモータ列の中間に長手方向に伸びるダクトボックスを設け、このダクトボックスに各種配線と制御用回路基板とを収納すると共に、回路基板については上記ダクトボックスに対し一方向から着脱できるよう構成することが記載されている。かかる構成により、配線構造を簡素化でき、また、回路基板の着脱作業を容易化することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記先願技術にあっては、次のような改善すべき課題がある。まず、比較的大きなダクトボックスが必要であるから、それだけ設備コストが嵩む。またモータを、ダクトボックス内に装着した回路基板と接続するため、配線が長くなる。回路基板からの発熱により、ダクトボックス内に熱がこもる。さらに、モータの組付と制御用回路基板の組付とはそれぞれ別個に行わねばならないため、作業工数が多かった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記従来技術の問題点に鑑み、本発明が提供する単錘駆動型繊維機械の特徴とするところは、隣接するモータを側面部分で連結する連結部材を設け、この連結部材にモータの回転駆動を制御する制御用回路基板を設置したことにある。本発明は、かかる構成により、隣接するモータ２個あたり１枚の制御用回路基板を設ければよいので、設備コストを削減できると共に、基板取付作業の手間を大幅に軽減することができる。制御用回路基板はモータの側方に位置することになるから、両者の接続用配線が短くて済む。隣接するモータと制御用回路基板とを連結部材により一体化してユニットとすることが可能であるから、組付け工数を減少させることができる。
【０００６】
前述の如く構成した本発明に係る単錘駆動型繊維機械において、前記連結部材を熱伝導率の高い素材で製作し、当該連結部材の表面に対し前記制御用回路基板を平行に設置する構成を採用することができる。かかる構成によれば、制御用回路基板の放熱効率が高まる。
【０００７】
さらに本発明は、制御用回路基板について、連結部材により連結した複数のモータに対し、演算装置を含む一つの処理部を共通して設けるものとしてもよい。
【０００８】
ところで、本発明の単錘駆動型繊維機械における連結部材の設置態様には、次の二通りが考えられる。一つは、機台の長手方向に沿って複数のモータが所定間隔を置いて平行に二列に配設されている場合に、連結部材で一方の列のモータと他方の列のモータとを連結する態様、すなわち連結部材を、機台長手方向に対し横切る方向に配置する態様である。もう一つは、連結部材で、機台長手方向に隣接する２個のモータを連結する態様、すなわち連結部材を、機台長手方向に沿って伸びる方向に配置する態様である。前者は、繊維機械における１スパン当たりの処理単位数、つまり糸条パッケージ数に関係なく採用が可能である。後者の態様は、全ての連結部材を同様の形態で設置しようとすると、１スパン当たりの処理単位数が４の倍数のものに適用対象が限定されるが、連結部材に設置する制御用回路基板の正面が、機台の長手方向と平行になるので、メンテナンス性が向上するという利点が得られる。
【０００９】
さらに本発明の単錘駆動型繊維機械において、複数のモータを所定間隔を置いて取着する支持フレームを設け、該支持フレームは長手方向に伸びるケーブル保持部を有するものとし、該ケーブル保持部の一面側に給電用ケーブル、他面側に信号用ケーブルをそれぞれ設ける構成が可能である。ケーブル保持部で給電用ケーブルと信号用ケーブルとを隔てることにより、信号用ケーブルと給電用ケーブルとの間でノイズの悪影響が及ぶのを防止できると共に、ケーブル等配線の取り回しを簡潔にできるという利点が得られる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明を適用した単錘駆動型撚糸機１の一実施形態を示す正面図、図２は同撚糸機１の側面図、図３は同撚糸機１の平面図である。本例の撚糸機１は、図１に示す如く、給糸パッケージＰから解舒した糸条Ｙを、撚りをかけつつボビン３に巻き取って巻取パッケージ２を形成する撚糸ユニットＵの２つを、モータＭ部分で連結して連結撚糸ユニットＵＮを構成し、これを図３のように所定間隔を置いて適数個（本例では１スパン当たり８ユニット）並べることにより、撚糸ユニットＵを二列配置としたものである。本例では一つの撚糸ユニットＵが処理単位となっており、撚糸ユニットＵごとに一つの撚糸用モータＭが備えられている。
【００１１】
撚糸ユニットＵは、撚糸工程を行うスピンドル部と、撚糸した糸条Ｙの巻取工程を行う巻取部とを備える。巻取部は主として、糸条Ｙを巻取パッケージ２へ向かって積極的に送り出すフィードローラ６、糸条Ｙを巻取パッケージ２の軸方向に綾振りするトラバース装置５、ボビン３に巻き取られて形成される巻取パッケージ２を回転駆動するコンタクトローラ４から成っている。
【００１２】
一方、スピンドル部は主として、モータＭ、該モータＭによって回転駆動されるロータリーディスク１１，給糸パッケージＰの中心軸の延長線上に配置され、給糸パッケージＰから解舒した糸条Ｙを撚糸する際の糸条Ｙの旋回軸位置（バルーンの収束位置）を設定するヤーンガイド７から成っている。モータＭは回転軸が上下方向となるように配置され、モータＭの回転軸にスピンドル（図示省略）が直結されている。ロータリーディスク１１は、このスピンドルに取り付けられており、スピンドルと一体的に回転する。
【００１３】
前記撚糸機１の撚糸工程は、次のように行われる。例えばこれがスピンドルの１回転当たり２回の撚りを糸条Ｙに付与する二重撚糸機の場合、給糸パッケージＰから解舒した糸条Ｙを、給糸パッケージＰの中心軸内を上方から下方へ通過させ、ロータリーディスク１１の中心から径方向に沿って外方へ導き出したのち、給糸パッケージＰの中心軸延長線上に配置したヤーンガイド７を挿通させる。給糸パッケージＰは磁石等により静止状態に維持し、ロータリーディスク１１はモータＭの駆動により高速で回転させる。これにより、ロータリーディスク１１から導き出された糸条Ｙが給糸パッケージＰの周囲を旋回して、ロータリーディスク１１の導出口とヤーンガイド７との間でバルーンを形成すると同時に、糸条Ｙに二重撚糸が施される。
【００１４】
本発明に係る撚糸機１は、撚糸を行うために糸条Ｙを旋回させるための２個のモータＭ，Ｍを、その側面部分で且つその高さ位置において連結部材２０により一体に連結し、該連結部材２０の表面にモータＭの制御用回路基板２１を設けてユニット化（以下「モータユニットＭＵ」と言う）したところを特色とする。すなわち連結部材２０は、モータＭ，Ｍの側方領域に位置して、隣接する撚糸ユニットＵに属する２つのモータＭ，Ｍどうしを連結するものであり、従ってモータユニットＭＵは、連結撚糸ユニットＵＮのスピンドル部に含まれる構造となっている。なおモータＭ，Ｍを連結部材２０で一体的に連結して構成したモータユニットＭＵにおいて、駆動時にモータＭ，Ｍ内へ挿入されるスピンドルを含む回転部分は、モータユニットＭＵから軸方向へ抜き取り可能となっている。それ故、スピンドルを含む回転部分について、メンテナンスの容易性は確保されている。
【００１５】
連結部材２０は、例えばアルミニウム等の熱伝導率の高い材質で製作された板状部材であり、広い平面部分がほぼ鉛直方向を向くように配置され、二つのモータＭ，Ｍのハウジングの側面どうしを連結している。また場合によっては、モータハウジングと連結部材２０とを一体成形することも可能である。
【００１６】
図４に拡大して示す如く、連結部材２０の表面に設けられるモータＭの制御用回路基板２１は、連結部材２０の表面へ、実質的に平行な姿勢で装着される。回路基板２１は、原則として、連結部材２０に対し着脱可能に構成される。さらに図示は省略したが、スピンドル部において、ロータリーディスク１１上に配置される給糸パッケージＰを静止状態に保持するためのリング状のマグネットケースを、連結撚糸ユニットＵＮを構成する２つの撚糸ユニットＵ，Ｕについて一体的に構成すると、製造ラインでの組付工程及び機台設置工程をより効率化することができる。
【００１７】
前記回路基板２１は、モータＭの回転駆動を制御するインバータ基板などであり、各種演算処理を行うＣＰＵを備えた処理部２２、ＩＧＢＴ等のパワー素子を備えモータＭに駆動信号を出力する駆動回路部２３，２４、中央制御部との間で信号の送受信処理を行う通信回路部２５を有している。また、同回路基板２１には、モータＭ，Ｍから伸びる接続ケーブル３０，３１を接続するためのコネクタ２６，２７、後述するように支持フレーム１２の垂下部１４に装着される信号用ケーブル１７及び給電用ケーブル１８それぞれから分岐させて設けた接続ケーブル３２、３３を接続するためのコネクタ２８、２９を備えている。但し、回路基板２１にこれらコネクタ２６〜２９を設けるのに代え、上記ケーブル３０〜３３を直接はんだ付け等で取着することも可能である。
【００１８】
本例の制御用回路基板２１は、２つのモータＭ、Ｍに対応させて２つの駆動回路部２３，２４を設けているが、ＣＰＵを持つ処理部２２については、２つのモータＭ，Ｍに対し１つのものを共通で使用するよう構成してある。この回路基板２１はケース等に収納せず、表面を外気に開放させて放熱し易くすることが望ましい。制御用回路基板２１を外気開放とすることで、撚糸工程中に、モータＭの上方でバルーンを形成して旋回する糸条Ｙと、回転するロータリーディスク１１とが生成する空気流によって、回路基板２１に対し冷却効果を及ぼすことが可能である。また基板２１を連結部材２０の片方の表面に装着し、連結部材２０のもう一方の面は開放して放熱面に利用してある。
【００１９】
但し場合によっては、図５に例示する如く、連結部材２０の表裏両面に回路基板２１，２１を設けてもよい。すなわち連結部材２０の表裏面それぞれに、処理部２２・駆動回路部２３（又は２４）・通信回路部２５（以上、図４参照）を備える制御用回路基板２１を設け、各回路基板２１，２１で、二つのモータＭ，Ｍの駆動を個別に制御するように構成してもよい。あるいは、制御用回路基板２１における処理部と駆動回路部とを、それぞれ別個の回路基板で構成し、連結部材２０における一方の面に処理部を含む制御系基板を、他方の面に駆動回路部を含むパワー系基板をそれぞれ分けて設置することも考えられる。さらに、処理部を含む基板と、駆動回路部を含む基板とを別体構成とした場合は、各回路基板を二層に積み重ね、連結部材２０の一側面にまとめる構成も考えられる。
【００２０】
モータＭが取り付けられる支持フレーム１２（スピンドルレール）は、本例では、機台長手方向に沿ってスピンドル列ごとに設けた断面Ｌ字型の金属製部材であり、水平部分がモータＭを所定間隔を置いて取着するためのモータ設置部１３となされている。また、連結部材２０で連結した２つのスピンドル部のうち、いずれか一方を支持する支持フレーム１２における垂下部位１４を、信号用ケーブル１７と給電用ケーブル１８とを保持するケーブル保持部１４ａとなしてある。該ケーブル保持部１４ａには、その表裏面にブラケット１５，１６が設けられ、表面側のブラケット１５により信号用ケーブル１７を保持し、裏面側のブラケット１６で給電用ケーブル１８を保持するようなされている。前述したように、信号用ケーブル１７及び給電用ケーブル１８は、制御用回路基板２１と接続ケーブル３２，３３を介して接続される。信号用ケーブル１７と給電用ケーブル１８との間にケーブル保持部１４ａを介在させることにより、互いにノイズの影響を受けるのが防止される。特に、信号用ケーブル１７にノイズが混入するのを防げるから、モータＭの誤作動を少なくできる。
【００２１】
図１に示すとおり本実施形態にあっては、Ｌ字型の支持フレーム１２，１２を左右対称に配置する。その際、メンテナンス性を考慮して、支持フレーム１２，１２それぞれの垂下部位１４，１４が、連結部材２０で連結したモータＭ，Ｍの中央側に位置するよう設定すると共に、一般に太さの大きい給電用ケーブル１８をケーブル保持部１４ａの裏面側へ配置する。これにより、支持フレーム１２におけるモータ設置部１３の下部領域を広く空けることができるから、メンテナンス性が良好になる。
【００２２】
なお必要に応じ、連結部材２０の上方に図１に示すようなダクトＤを設け、信号用ケーブル１７と給電用ケーブル１８以外のケーブル類を、このダクトＤ内に収容するようにしてもよい。このダクトＤは、支持フレーム１２に設けたブラケット１５，１６で保持するケーブル以外の限られたケーブルを収容できればよいから、小型にすることができる。
【００２３】
以上述べたように、前記実施形態は、各撚糸ユニットＵごとに撚糸用モータＭを備え、この撚糸用モータＭの回転により、バルーンを形成するように糸条Ｙを旋回させて撚糸を行う単錘駆動型繊維機械において、隣接する撚糸ユニットＵに属する少なくとも２つの撚糸用モータＭ，Ｍをその側方領域で連結する連結部材２０を設け、該連結部材２０にモータＭの回転駆動を制御する回路基板２１を設置したものであるが、図１乃至図３に示すように連結部材２０を撚糸機１の長手方向に対し横切る方向に設けるのに代えて、図６及び図７に例示する如く、撚糸機１の長手方向に沿って隣接するモータＭ，Ｍを連結するように連結部材２０を設ける態様も可能である。但し後者の場合（図６，７の例）は、モータＭが設置される支持フレーム１２、１２ごとに、信号用ケーブル１７及び給電用ケーブル１８を配置する必要がある。
【００２４】
本発明は、単錘駆動型撚糸機を適用対象とする場合、二重撚糸機のみならず、三重撚糸機，四重撚糸機等の多重撚糸機にも適用することができる。また撚糸機以外にも単錘駆動型リング精紡機など、処理単位ごとに設けたモータを個別に制御することを要する繊維機械であれば適用対象とすることができる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、単錘駆動型繊維機械において、隣接するモータを連結部材で連結し、この連結部材に制御用回路基板を設置してユニット化できるから、繊維機械を設置する際の組付け作業工数が大幅に減少する。また、隣接するモータ２個あたり１枚の制御用回路基板を設ければよいから、基板の必要枚数を少なくでき、よって機械の製造コストの低廉化が可能である。さらに、制御用回路基板とモータとの接続用配線を短くでき、あるいは従来と比較して配線の一部を省略できるから、配線構造を簡素化できる。
【００２６】
また請求項２に係る本発明によれば、連結部材を熱伝導率の高い素材で製作して制御用回路基板の放熱効率を高めることができるから、回路の過熱による障害発生を防止できる。請求項３の本発明は、複数のモータに対し、制御用回路基板の処理部を１つとするので、回路基板の構成及び配線構造が簡略になる。
【００２７】
なお単錘駆動型繊維機械における連結部材の設置態様を、請求項４に記載の如く、一方の列のモータと他方の列のモータとを連結するものとした場合は、繊維機械における１スパン当たりの処理単位数に関係なく採用できるという利点を持つ。請求項５に記載の如く、長手方向に隣接する２個のモータを連結する態様とした場合は、連結部材に設置する制御用回路基板の正面が、機台の長手方向と平行になるのでメンテナンス性が向上するという利点が得られる。
【００２８】
さらに請求項６に記載したように、モータを取着する支持フレームにおけるケーブル保持部の一面側に給電用ケーブル、他面側に信号用ケーブルを設ける構成とした場合は、ケーブル保持部で給電用ケーブルと信号用ケーブルとを隔てることにより、ケーブル間のノイズの悪影響を防止でき、また、配線構造を簡素化できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明を適用した単錘駆動型撚糸機の一実施形態に関するものであって、概略構成を示す正面図である。
【図２】 本発明を適用した単錘駆動型撚糸機の一実施形態に関するものであって、概略構成を示す側面図である。
【図３】 本発明を適用した単錘駆動型撚糸機の一実施形態に関するものであって、概略構成を示す平面図である。
【図４】 本発明を適用した単錘駆動型撚糸機の一実施形態に関するものであって、図（Ａ）はモータユニットの概略構成を示す正面図、図（Ｂ）は制御用回路基板を示す正面図である。
【図５】 本発明の他の実施形態に関するものであって、モータユニットの概略構成を示す平面図である。
【図６】 本発明を適用した単錘駆動型撚糸機の他の実施形態に関するものであって、概略構成を示す側面図である。
【図７】 本発明を適用した単錘駆動型撚糸機の他の実施形態に関するものであって、概略構成を示す平面図である。
【符号の説明】
１…単錘駆動型繊維機械 ２…巻取パッケージ １２…支持フレーム １３…モータ設置部 １４…垂下部分 １４ａ…ケーブル保持部 １５，１６…ブラケット １７…信号用ケーブル １８…給電用ケーブル ２０…連結部材 ２１…制御用回路基板 ２２…処理部 ２３，２４…駆動回路部 ２５…通信回路部
Ｙ…糸条 Ｍ…モータ Ｐ…給糸パッケージ Ｕ…撚糸ユニット Ｄ…ダクト

Claims (6)

1. 処理単位ごとに回転駆動用のモータを備える単錘駆動型繊維機械であって、隣接するモータを側面部分で連結する連結部材が設けられ、この連結部材にモータの回転駆動を制御する制御用回路基板が設置されていることを特徴とする単錘駆動型繊維機械。
2. 前記連結部材は熱伝導率の高い素材で製作され、当該連結部材の表面に対し前記制御用回路基板が平行に設置されている請求項１に記載の単錘駆動型繊維機械。
3. 前記制御用回路基板は、連結部材により連結された複数のモータに対し、演算装置を含む一つの処理部が共通して設けられている請求項１又は２に記載の単錘駆動型繊維機械。
4. 機台の長手方向に沿って複数のモータが所定間隔を置いて平行に二列に配設され、前記連結部材は、一方の列のモータと、他方の列のモータとを連結するものである請求項１乃至３のいずれかに記載の単錘駆動型繊維機械。
5. 機台の長手方向に沿って複数のモータが所定間隔を置いて配設され、前記連結部材は、長手方向に隣接する２個のモータを連結するものである請求項１乃至３のいずれかに記載の単錘駆動型繊維機械。
6. 複数のモータが所定間隔を置いて取着される支持フレームが設けられ、該支持フレームは長手方向に伸びるケーブル保持部を有し、該ケーブル保持部の一面側に給電用ケーブル、他面側に信号用ケーブルをそれぞれ設けた請求項１乃至５のいずれかに記載の単錘駆動型繊維機械。

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