JP3823201B2 - 撚線装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、撚線装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
撚線装置として、フライヤとクレードルを備えたものが知られている。フライヤは、機枠などの固定部分に対して回転する。クレードルは、フライヤに回転自在に取付けられ、固定部分に対しては回転しないようになっている。クレードルには、駆動用の電動機や状態検知用のセンサ、スイッチなどが設けられており、クレードルと固定部分との間で、フライヤを介して、電力や電気信号の伝送を行う必要がある。このため、従来は、固定部分とフライヤとの間およびフライヤとクレードルとの間に、それぞれ、スリップリングとブラシを設け、これらを介して電力および電気信号の伝送を行っている。
【０００３】
ところが、スリップリングを使用すると、摩耗などによりその性能が劣化するため、頻繁に保守、点検を行う必要があり、管理が面倒である。また、フライヤは固定部分に対して高速で回転するため、スリップリングを使用すると、とくに電気信号については、ノイズが発生しやすく、これが装置の誤動作の原因になるという問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この発明の目的は、上記の問題を解決し、管理が容易で、ノイズの発生しにくい撚線装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
この発明による撚線装置は、フライヤの両端に設けられた主軸が機枠に回転自在に支持されており、フライヤの一端の主軸の先端部と機枠側の部材との間に、電気信号を伝達するための非接触式電磁カプラが設けられていることを特徴とするものである。
【０００６】
フライヤの一端の主軸の先端部と機枠側の部材との間で、非接触式電磁カプラにより電気信号の伝達が行われ、従来のようにスリップリングとブラシを用いて電気信号の伝達を行う必要がない。電磁カプラには相対的に接触して運動する部分がなく、摩耗などによって性能が劣化することがなく、ノイズが発生することもない。
【０００７】
したがって、この発明によれば、頻繁に保守、点検を行う必要がなく、管理が容易であり、しかもノイズが発生することがないので、装置の誤動作のおそれなども少ない。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施形態について説明する。
【０００９】
図１および図２は第１実施形態を示し、図１は撚線装置の機械的構成、図２は同電気的構成の１例を示している。なお、図１および図２は、主要部のみを示している。また、第１実施形態の説明において、図１の左右を左右とする。
【００１０】
撚線装置は、機枠(1)、フライヤ(2)およびクレードル(3)を備えており、図１ にはそれらの右端の部分が示されている。機枠(1)は固定部分を構成し、フライ ヤ(2)は回転部分を構成している。
【００１１】
フライヤ(2)はその右端に主軸(4)を備えており、この主軸(4)が機枠(1)の軸受ハウジング(5)に図示しない軸受を介して回転自在に支持されている。フライヤ(2)の左端部分も、同様に、機枠(1)に回転自在に支持されている。フライヤ(2)の主軸(4)は、中空状に形成されている。軸受ハウジング(5)より右側に突出した主軸(4)の外周に固定されたプーリ(6)と、機枠(1)の適当箇所に配置された図示し ないフライヤ駆動用電動機の駆動軸に固定されたプーリとの間に、図示しないベルトがかけられており、この電動機によりフライヤ(2)が高速回転させられる。
【００１２】
クレードル(3)はその右端に図示しない軸を備えており、この軸の部分が軸受 ハウジング(5)より左側に突出した主軸(4)の中空部内に回転自在に支持されている。クレードル(3)の左側部分も、同様に、フライヤ(2)の左側部分に回転自在に支持されている。そして、フライヤ(2)が回転しても、クレードル(3)は、フライヤ(2)に対して相対回転し、機枠(1)に対して回転せずに固定状態を保つようになっている。クレードル(3)には、図２に示すように、駆動用電動機(8)や種々のセンサ(9)が設けられている。
【００１３】
フライヤ(2)の主軸(4)の右端部外周にスリップリングホルダ(10)が固定され、その外周に２つのスリップリング（外側スリップリング）(11a)(11b)が取付けられている。外側スリップリングは符号(11)で総称し、区別する必要があるときは、それぞれ、第１外側スリップリング(11a)および第２外側スリップリング(11b)と呼ぶことにする。軸受ハウジング(5)の右端面に、右側に突出したブラシホル ダ(12)が固定され、このホルダ(12)の先端寄りの部分に、第１および第２外側スリップリング(11a)(11b)にそれぞれ摺接する２つのブラシ（外側ブラシ）(13a)(13b)が固定されている。外側ブラシは符号(13)で総称し、区別する必要があるときは、それぞれ、第１外側ブラシ(13a)および第２外側ブラシ(13b)と呼ぶことにする。
【００１４】
フライヤ(2)の主軸(4)の左端部外周にスリップリングホルダ(15)が固定され、その外周に５つのスリップリング（内側スリップリング）(16a)(16b)(16c)(16d)(16e)が取付けられている。内側スリップリングは符号(16)で総称し、区別する 必要があるときは、それぞれ、第１内側スリップリング(16a)、第２内側スリッ プリング(16b)、第３内側スリップリング(16c)、第４内側スリップリング(16d) および第５内側スリップリング(16e)と呼ぶことにする。クレードル(3)の右端寄りの部分に固定状に設けられたフランジ(17)の右端面に、右側に突出したブラシホルダ(18)が固定され、このホルダ(18)に、第１〜第５内側スリップリング(16a)〜(16e)にそれぞれ摺接する５つのブラシ（内側ブラシ）(19a)(19b)(19c)(19d)(19e)が固定されている。内側ブラシは符号(19)で総称し、区別する必要がある ときは、それぞれ、第１内側ブラシ(19a)、第２内側ブラシ(19b)、第３内側ブラシ(19c)、第４内側ブラシ(19d)および第５内側ブラシ(19e)と呼ぶことにする。
【００１５】
図２に示すように、第１および第２外側ブラシ(13a)(13b)は機枠(1)の適当箇 所に配置された制御装置(14)に電気的に接続され、第１および第２外側スリップリング(11a)(11b)は、フライヤ(2)の内部において、第１および第２内側スリッ プリング(16a)(16b)にそれぞれ電気的に接続され、第１および第２内側ブラシ(19a)(19b)は、クレードル(3)の内部において、電動機(8)に接続されている。そして、これにより、電動機(8)と制御装置(14)とが電気的に接続され、制御装置(14)から供給される電力により電動機(8)が回転駆動される。
【００１６】
機枠(1)とフライヤ(2)との間に、非接触式電磁カプラ(20)が設けられている。電磁カプラ(20)は、電磁結合を利用して電力あるいは電気信号を非接触で伝達するものであり、固定ユニット(21)と移動ユニット(22)から構成されている。移動ユニット(22)は、フライヤ(2)の主軸(4)の右端寄りの部分の内部に右向きに固定されている。固定ユニット(21)は、軸受ハウジング(5)の右端面に右方突出状に 固定された支持部材(42)の先端部に左向きに固定され、主軸(4)内に右側から進 入して移動ユニット(22)と所定距離をおいて対向している。そして、これら２つのユニット(21)(22)の間で、磁気結合を利用して電力および電気信号の伝達が行われる。たとえば、電磁カプラ(20)としてはオムロン株式会社製のパワーカプラＢ７ＡＰ、固定ユニット(21)としては同固定ユニットＢ７ＡＰ−Ｓ１、移動ユニット(22)としては同移動ユニットＢ７ＡＰ−Ｍ１が用いられる。
【００１７】
機枠(1)の適当箇所に電磁カプラ用出力ユニット(23)が配置されており、この 出力ユニット(23)に固定ユニット(21)が電気的に接続されている。出力ユニット(23)としては、たとえば、オムロン株式会社製の出力ユニットＢ７Ａ−Ｒが用いられる。固定ユニット(21)には、３本の電線、すなわち、第１電源線(24)、第２電源線(25)および信号線(26)が設けられており、これらが、出力ユニット(23)の第１電源端子(27)、第２電源端子(28)および信号端子(29)にそれぞれ接続されている。出力ユニット(23)は、複数の電源線(30)(31)および信号線(32)により、制御装置(14)に電気的に接続されている。図示は省略したが、制御装置(14)には、電磁カプラ用の電源が設けられており、この電源は、電源線(30)(31)を介して出力ユニット(23)に接続されるとともに、さらに出力ユニット(23)を介して固定ユニット(21)の電源線(24)(25)に接続されている。また、出力ユニット(23)により、固定ユニット(21)の信号線(26)が制御装置(14)との間の複数の信号線(32)に順次１つずつ接続されるようになっており、これにより、信号線(26)に送られてくる信号が各信号線(32)を介して順次制御装置(14)に伝送される。
【００１８】
移動ユニット(22)には、３本の電線、すなわち、第１電源線(33)、第２電源線(34)および信号線(35)が設けられており、これらが、フライヤ(2)の内部におい て、第３〜第５内側スリップリング(16c)〜(16e)にそれぞれ接続されている。クレードル(3)の適当箇所に、電磁カプラ用入力ユニット(36)が設けられている。 入力ユニット(36)としては、たとえば、オムロン株式会社製の入力ユニットＢ７Ａ−Ｔが用いられる。第３〜第５内側ブラシ(19c)〜(19e)が、クレードル(3)内 において、入力ユニット(36)の第１電源端子(37)、第２電源端子(38)および信号端子(39)にそれぞれ接続されている。そして、これにより、移動ユニット(22)と入力ユニット(36)とが、スリップリング(16c)〜(16e)とブラシ(19c)〜(19e)を介して、電気的に接続されている。また、入力ユニット(36)には、クレードル(3) 内において、複数のセンサ(9)がそれぞれ電気的に接続されている。
【００１９】
上記の撚線装置において、制御装置(14)の電磁カプラ用の電源から電源線(30)(31)を通して出力ユニット(23)に電力が供給される。その一部は、さらに、出力ユニット(23)を介して固定ユニット(21)の電源線(24)(25)に供給され、固定ユニット(21)と移動ユニット(22)との間の電磁結合によって移動ユニット(22)に送られ、電源線(33)(34)、第３および第４内側スリップリング(16c)(16d)、第３および第４内側ブラシ(19c)(19d)ならびに電源端子(37)(38)を通して、入力ユニット(36)に供給される。一方、入力ユニット(36)により、複数のセンサ(9)が順次１ つずつ入力ユニット(36)の信号端子(39)に接続され、そのセンサ(9)の出力信号 が、第５内側ブラシ(19e)および第５内側スリップリング(16e)を通して移動ユニット(22)の信号線(35)に送られ、移動ユニット(22)と固定ユニット(23)との間の電磁結合によって固定ユニット(23)の信号線(26)に送られ、出力ユニット(23)の信号端子(29)に入力し、出力ユニット(29)により、そのセンサ(9)に対応する信 号線(32)を通して制御装置(14)に送られる。これにより、各センサ(9)の出力信 号がそれぞれ制御装置(14)に送られ、それらに基づいて種々の制御が行われる。
【００２０】
上記の撚線装置においては、固定部分である機枠(1)と回転部分であるフライ ヤ(2)との間の電気信号の伝達を、スリップリングとブラシを用いずに、電磁カ プラ(20)を用いて行っているので、スリップリングやブラシの保守、点検の手間が減り、ノイズ発生の頻度も減少する。
【００２１】
なお、相互に回転するフライヤ(2)とクレードル(3)との間の電気信号の伝達も、非接触式電磁カプラを用いて行うことができる。このようにすれば、保守、点検がさらに容易になり、ノイズ発生の頻度もさらに減少する。
【００２２】
図３は、第２実施形態を示している。図３は第１実施形態の図２に相当する図面であり、第１実施形態の場合と同じ部分には同一の符号を付している。
【００２３】
第２実施形態の場合、撚線装置は機枠などを含む固定部分(40)と回転部分(41)とから構成されており、回転部分(41)に電動機(8)、センサ(9)、電磁カプラ(20)の移動ユニット(22)および電磁カプラ用入力ユニット(36)などが設けられている。そして、外側スリップリング(11)が、第１実施形態のようなスリップリングおよびブラシを介さずに、電動機(8)に直接接続されている。また、移動ユニット(22)の電源線(33)(34)および信号線(35)は、第１実施形態のようなスリップリン グおよびブラシを介さずに、入力ユニット(36)の電源端子(37)(38)および信号端子(39)にそれぞれ直接接続されている。他は、第１実施形態の場合と同様である。
【００２４】
第２実施形態の場合、センサ(9)と制御装置(14)との間の電気信号の伝達は、 スリップリングとブラシを全く通さずに行われるので、保守、点検がきわめて容易で、ノイズ発生のおそれも非常に小さい。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、この発明の第１実施形態を示す撚線装置の主要部の部分切欠き側面図である。
【図２】図２は、図１の撚線装置の主要部の電気的構成の１例を示すブロック図である。
【図３】図３は、この発明の第２実施形態を示す図２相当の図面である。
【符号の説明】
(1) 機枠（固定部分）
(2) フライヤ（回転部分）
(20) 電磁カプラ
(40) 固定部分
(41) 回転部分

Claims (1)

1. フライヤの両端に設けられた主軸が機枠に回転自在に支持されており、フライヤの一端の主軸の先端部と機枠側の部材との間に、電気信号を伝達するための非接触式電磁カプラが設けられていることを特徴とする撚線装置。

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