JP5369850B2 - 織機における経糸開口装置 - Google Patents

Description

本願発明は、単一の綜絖枠を単一の開口モータによって駆動し、経糸の開口運動を行なう織機における経糸開口装置に関する。

複数の綜絖枠に対応して複数の開口モータを備え、個々の綜絖枠を独立して駆動する経糸開口装置が知られている。特許文献１に開示された経糸開口装置は全ての綜絖枠用電動機及び同電動機の主軸に連結したクランクが織機のサイドフレーム外方においてそれぞれ独立した位置に配設されている。綜絖枠用電動機の回転はクランクの偏心運動により開口レバーの揺動運動に変換され、綜絖枠を上下動するように構成されている。前記経糸開口装置では、綜絖枠の上下移動範囲の中間位置が経糸のクロスポイントとなる。しかし、クランクの偏心位置は、綜絖枠の上限位置から移動した時の中間位置と下限位置から移動した時の中間位置とがクランクの回転中心に対して点対称にならないため、前記クロスポイントにずれが生じるという問題がある。

特許文献１は前記クロスポイントのずれを解消する技術を開示したものである。綜絖枠が中間位置のときに対応するクランク偏心部の中間回転位置と綜絖枠が上限位置のときに対応する偏心部の上死点回転位置との間の第１の区間において、綜絖枠用電動機は第１の回転速度で回転される。綜絖枠が下限位置のときに対応する偏心部の下死点回転位置と中間回転位置との間の第２の区間では、前記第１の回転速度と異なる第２の回転速度で前記綜絖枠用電動機が回転される。各綜絖枠用電動機の第１の回転速度と第２の回転速度との大小関係は第１の区間及び第２の区間における移動量の大きさ関係に対応して異ならせ、また綜絖枠毎に異なっている。

特許文献２に開示された経糸開口装置は各綜絖枠の開口量調整を容易にすることを目的として次のように構成されている。開口駆動モータによって同一軸上で揺動される第１のレバー及び第１のレバーと形状の異なる第２のレバーが配設され、それぞれ綜絖枠に対応して８枚づつ設けられている。第１のレバー及び第２のレバーはそれぞれ同一長さの長アームと短アームを有し、長アームに開口量調整手段を有する。織機の織前側のサイドフレーム外方には、上段に４個の開口駆動モータが水平に１列に配列され、下段に４個の開口駆動モータが斜めに１列に配列された計８個の開口駆動モータが配設されている。織機の後方側には、前記織前側と対象となる配置で計８個の開口駆動モータが配設されている。

織機の織前側における上段４個の開口駆動モータは各出力軸の中心を結ぶ直線状の配列線が第１レバーの短アームにおける同一揺動軌跡に接するように設けられている。同様に織機の後方側における上段４個の開口駆動モータにおける各出力軸の中心を結ぶ直線状の配列線が第１レバーの短アームにおける前記同一揺動軌跡に接するように設けられている。一方、織機の織前側における下段４個の開口駆動モータは各出力軸の中心を結ぶ直線状の他の配列線が第２レバーの短アームにおける同一揺動軌跡に接するように設けられている。また、織機の後方側における下段４個の開口駆動モータは各出力軸の中心を結ぶ直線状の他の配列線が前記第２レバーの短アームにおける同一揺動軌跡に接するように設けられている。このような構成とすることにより、前記第１レバーに接続する８枚の綜絖枠及び前記第２レバーに接続する８枚の綜絖枠はそれぞれ開口量調整手段の同一調整によって開口量の調整を行なうことができ、開口量の調整が容易になる。

特開２００５−２５２０号公報 特開平１０−１３０９８４号公報

特許文献１は、前記第１の区間及び第２の区間における綜絖枠用電動機の回転速度の調整が各綜絖枠によって異なるため、回転速度の制御用データを綜絖枠毎に設定、記憶し、織機の運転中、綜絖枠用電動機毎に異なる制御をしなければならない。従って、綜絖枠用電動機の制御のための構成が複雑になるばかりか、回転速度の変更により綜絖枠用電動機に大きな加速度が生じ、負荷が増大する等の問題がある。

特許文献２は、少なくとも４個の開口駆動モータにおける各出力軸の中心を結ぶ配列線を第１レバーあるいは第２レバーの短アームにおける同一揺動軌跡に接する構成とするために、前記開口駆動モータを水平又は斜めに１列に配設する構造を必要とする。従って、各開口駆動モータの出力軸に取り付けた偏心軸が隣接する開口駆動モータの偏心軸と接触しないように大きな間隔を開けて配設する必要があり、織機の横方向の設置スペースが拡大するという問題を有する。

本願発明は、開口モータの回転数制御を容易化しつつ、織機の横方向における設置スペースの拡大を抑制した経糸開口装置を提供する。

請求項１に記載の本願発明は、単一の綜絖枠が、単一の開口モータと連結するクランク機構の回転により連結ロッド及び開口レバーを介して独立に駆動される綜絖枠駆動系を複数備えた経糸開口装置において、前記開口レバーに連結する前記連結ロッドの連結点と前記クランク機構の回転軸の中心とを結ぶ連結線及び前記連結点と前記開口レバーの揺動軸の中心とを結ぶ半径線によって形成される角度を連結角度とし、上下に複数列多段に配列される綜絖枠駆動系の一群については全ての綜絖枠駆動系の前記連結点を前記開口レバーの揺動軸を中心とした同一半径の円周上の異なる位置に配置し、前記クランク機構の特定の回転タイミングおける前記連結角度を全ての綜絖枠駆動系において同一角度に設定したことを特徴とする。

請求項１に記載の本願発明によれば、全ての綜絖枠駆動系において、上限位置側での移動量と下限位置側での移動量とを同一の状態におくことができるため、開口モータの回転数を織機１回転内で急激に加減速する必要がなく、開口モータの回転数制御が容易となる。また、開口モータを連結ロッドの延びる方向とは交差する方向へも分散して配置することができ、織機の横方向における設置スペースの拡大が抑制される。なお、本願発明における「同一角度」とは、製織上ほとんど影響が生じない程度の僅かな差でしか異ならないものを含む。

請求項２に記載の本願発明は、前記クランク機構の特定の回転タイミングは、前記綜絖枠の上限位置と下限位置との間の移動範囲における中間位置であることを特徴とするため、上限位置側での移動量と下限位置側での移動量との差を最も小さくすることができる。

請求項３に記載の本願発明は、前記綜絖枠駆動系の連結角度は９０度に設定されていることを特徴とするため、全ての綜絖枠において、上限位置側での移動量と下限位置側での移動量とを同一にすることができ、綜絖枠毎に制御データを変える必要が無いので、開口モータの回転数制御を容易に行なうことができる。

請求項４に記載の本願発明は、前記各綜絖枠駆動系の開口レバーは同一の外形を有し、
前記連結ロッドの連結孔が前記開口レバーの揺動軸を中心とした同一半径の円周上に複数
形成されていることを特徴とするため、連結ロッドとの連結孔を変えるのみで、開口レバ
ーの外形状が変わらないので、開口レバーの成形が容易である。

請求項５に記載の本願発明は、前記綜絖枠駆動系の内、少なくとも２つの綜絖枠駆動系
の連結ロッドが同一長さとなる位置に前記各綜絖枠駆動系のクランク機構の回転軸が配置
されていることを特徴とするため、連結ロッドの共通部品化を促進することができる。

本願発明は、経糸開口モータの回転数制御を容易に行なえるとともに、織機の横方向における設置スペースの拡大を抑制できる。

単一の綜絖枠駆動系を示す概略正面図である。 綜絖枠駆動系の動作原理説明図である。 織機の側方に配設した多数の綜絖枠駆動系を示す概略正面図である。 図３の概略平面図である。 図４のＡ−Ａ線方向で見た概略正面図である。 （イ）及び（ロ）は連結孔の数を異ならせた開口レバーを示す正面図である。 開口レバーの他の実施形態を示す正面図である。

（第１の実施形態）
第１の実施形態を図１〜図６に基づいて説明する。なお、本願明細書においては、便宜上、図１の左側及び右側をそれぞれ織機の左横方向、右横方向とし、上側及び下側をそれぞれ織機の上方、下方として説明する。また、図２の下側を織機の前方、上側を織機の後方として説明する。

図１には、単一の綜絖枠駆動系１が示されている。綜絖枠駆動系１は開口モータ２、連結ロッド３、開口レバー４、連結ロッド５、６及び綜絖枠７から構成されている。なお、図１の綜絖枠駆動系１の形態は１例を示すもので、開口モータ２、開口レバー４及び綜絖枠７を連結するための異なる機構の組み合わせであっても何ら差し支えない。

開口モータ２は、サーボモータを収納したモータケース８、サーボモータ軸の一端に設けたレゾルバからなるエンコーダ９、サーボモータ軸の他端に設けた減速ギヤ群を収容したギヤケース１０を一体化した形態で備える。ギヤケース１０はその後面を織機のサイドフレーム１１又は床面（図示せず）に固定されたブラケット１２に取り付けられ、支持されている。ブラケット１２の後面にはギヤケース１０内の減速ギヤの回転軸１３が突出され、回転軸１３にクランクアーム１４の一端が固定されている。クランクアーム１４の他端には、連結ロッド３の一端がクランクピン１５によって回転可能に連結されている。回転軸１３、クランクアーム１４及びクランクピン１５は本願発明のクランク機構を構成している。回転軸１３の周囲に示した一点鎖線の円は矢印方向に回転するクランクピン１５の回転軌跡１６を示す。なお、本実施形態におけるクランク機構は、従来の全てのクランクアームが同一軸上に回転可能に配列される構成と異なり、それぞれのクランクアーム１４が開口モータ２に連結される回転軸１３に個別に直接固定された構成からなるものである。このような構成によれば、開口モータ２の配置の自由度を高めることができる。

開口レバー４は、上方アーム１７、左方アーム１８及び下方アーム１９を備えた三つ又状の外形を有し、サイドフレーム１１に保持された揺動軸２０によって回転可能に支持されている。上方アーム１７は左右方向に幅広く形成され、連結孔２２（図６参照）を有する。開口レバー４の連結孔２２には、連結ロッド３の他端が連結ピン２３によって回転可能に連結されている。なお、一点鎖線で示されているのは揺動軸２０を中心とする半径Ｙの円周２１である。

図１に示した連結ロッド３、クランクピン１５及び開口レバー４の位置関係は、綜絖枠７が上方に最大に移動した上限位置と下方に最大に移動した下限位置との間の移動範囲における中間に位置した状態を示している。連結ピン２３の中心（本願発明の連結ロッドの連結点に相当する）と回転軸１３の中心（本願発明におけるクランク機構の回転軸の中心に相当する）とを結ぶ線は連結線Ｘとし、連結ピン２３の中心と開口レバー４の揺動軸２０の中心とを結ぶ線は半径線Ｙとする。また、連結線Ｘ及び半径線Ｙによって形成される角度は連結角度αとする。連結ロッド３及び開口レバー４の連結は、綜絖枠７が中間位置にある時、連結角度αが９０度となるように構成されている。

開口レバー４の左方アーム１８は連結ピン２４及び連結ロッド５により綜絖枠７の右方部分と連結され、下方アーム１９は連結ピン２５及び連結ロッド６により綜絖枠７の左方部分と連結されている。従って、開口モータ２が駆動されると、クランクアーム１４の回転運動により連結ロッド３を介して開口レバー４が矢印のように往復揺動される。開口レバー４の揺動運動は左方アーム１８、連結ロッド５及び下方アーム１９、連結ロッド６を介して綜絖枠７を上下方向に往復移動し、経糸の開口運動を行なう。

図１に示した綜絖枠駆動系１の動作原理は図２を参照して説明する。なお、図中の符号２６は綜絖枠７の上限位置を、２７は下方へ移動中の中間位置を、２８は下限位置を、２９は上方へ移動中の中間位置を示す。実線で示したクランクアーム１４、クランクピン１５、連結ロッド３、連結ピン２３及び開口レバー４は綜絖枠７が上限位置２６から下限位置２８へ移動中の中間位置２７にある状態を示し、この時の連結角度αは９０度である。

図２の状態から回転軸１３が矢印方向へ回転するに従い、クランクピン１５は下限位置２８、中間位置２９、上限位置２６を通り、再び中間位置２７に達する。回転軸１３の１回転の間に、綜絖枠７は連結ロッド３、開口レバー４の左方アーム１８及び下方アーム１９を介して上限位置２６と下限位置２８との間を往復移動し、経糸の開口運動を行なう。連結角度αは９０度に設定されているため、中間位置２７−下限位置２８間の移動量と下限位置２８−中間位置２９間の移動量が同一となり、また中間位置２９−上限位置２６間の移動量と上限位置２６−中間位置２７間の移動量が同一となる。従って、綜絖枠７の上動時と下動時における移動量が同一となり、開口モータ２は綜絖枠７の上下移動量について、複数ある綜絖枠７のそれぞれに対して異なるような回転数の調整を必要としない。

図１及び図２において説明した綜絖枠駆動系１が織機に配設された形態を図３〜図６に基づき説明する。本実施形態において織機に装着される綜絖枠７は１６枠である。従って、綜絖枠駆動系１は１６体配設されている。綜絖枠７及び連結ロッド５、６は織機の内側であるサイドフレーム１１の左方において、織機の前後方向に１６枠分配列されている。開口レバー４はサイドフレーム１１に支承された揺動軸２０上において、各綜絖枠７と対応するように織機の前後方向に１６枚配列されている。

開口レバー４は図６に示した形態を有する。図６（イ）に示した開口レバー４は図１において説明したように、上方アーム１７、左方アーム１８及び下方アーム１９を三つ又状に備えた板状部材で構成される。開口レバー４はその中央部に揺動軸２０を通す貫通孔３０を有している。上方アーム１７は円周２１の周方向に比較的幅広の面積を有し、円周２１に沿って２個の連結孔２２を有する。左方アーム１８及び下方アーム１９はその先端部にそれぞれ連結ピン２４、２５を通す連結孔３１、３２を有する。図６（ロ）に示した開口レバー４は（イ）の開口レバー４と外形状及び外形寸法を同一に形成されているが、上方アーム１７に円周２１に沿った３個の連結孔２２を有する点で異なる。図６の（イ）及び（ロ）に示した開口レバー４は適宜組み合わせて１６枚が揺動軸２０に装着されている。具体的には、連通孔２２を２つ有する開口レバー４が１種類、連通孔２２を３つ有する開口レバー４が２種類用いられ、それぞれにおける連通孔２２の円周２１上の周方向位置が全て異なるように形成されている。従って、各綜絖枠駆動系１で連結角度αを同一に揃えるための連結孔２２の相互間隔が連結ピン２３の外径より小さい場合であっても、上記のような３種類の開口レバー４の組み合せにより対応することができる。また、１６枠に対応する全ての綜絖枠駆動系１について３種類の開口レバー４を準備するだけでよい。

各綜絖枠駆動系１の開口モータ２は織機の外側であるサイドフレーム１１の右方に設置されている。図３に示した開口モータ２は織機の前方から数えて８枠分の綜絖枠７に対応する８台が配設され、サイドフレーム１１側に３段、その外側に５段重ねて配置されている。図３において実線で示した連結ロッド３及び開口レバー４は織機の最前列に配置される綜絖枠７に対応した綜絖枠駆動系１であり、他を代表して示している。なお、他の綜絖枠駆動系１における連結ロッド３の図示は、図を見易くするために省略している。

各綜絖枠駆動系１は連結線Ｘ及び半径線Ｙによって形成される連結角度αが全て９０度となるように構成されている。この構成は、連結ロッド３と開口レバー４の上方アーム１７との連結点を構成する連結ピン２３の中心を同一半径の円周２１上において周方向に位置を異ならせて連結することにより達成している。なお、同一の長さを有する連結ロッド３が使用でき且つ互いに干渉しない位置に開口モータ２ａ、２ｂ、２ｃの回転軸１３がそれぞれ配置されている。同様に開口モータ２ｄ、２ｅ及び開口モータ２ｆ、２ｇ、２ｈの回転軸１３についても、それぞれ同一の長さを有する連結ロッド３が使用でき且つ互いに干渉しない位置に配置されている。従って、後述する９枠目から１６枠までの８枠分に対応する綜絖枠駆動系１を含めて、１６枠に対応するのに全部で３種類の長さの連結ロッド３を準備するだけでよい。

９枠目から１６枠までの８枠分に対応する綜絖枠駆動系１の開口モータ２は図４及び図５に示されるように、図３において説明した８台の開口モータ２と対称に配設され、各部の連結構成も同一である。図５に示した綜絖枠駆動系１においても、連結角度αが９０度となるように各連結ピン２３は円周２１上の周方向に位置を異ならせて配置されている。

なお、連結角度αは９０度に設定する構成が最も好ましい。しかし、連結角度αが２〜３度異なるように構成されても、綜絖枠７の上下移動量は影響を及ぼす程の差を生じない。従って、連結角度αは８７〜９０度の範囲で構成することも可能である。ただし、上下移動量の形態が全ての綜絖枠７において変化しないようにするため、連結角度αは全ての綜絖枠７で同一角度に設定するのが良い。連結角度αを全ての綜絖枠７で同一角度に構成すれば、仮に連結角度αが９０度以外であるために綜絖枠７の上下移動量に若干の差が生じた場合でも、綜絖枠駆動系１毎に異なる制御データを持つ必要が無いという利点が有り、開口モータ２の回転数制御が容易となる。

前記した第１の実施形態は以下の作用効果を有する。
（１）複数の綜絖枠７の全てについて上下移動量の差が織機１回転中に開口モータ２の速度を急激に加減速しなくても済むほど小さくできるので、開口モータ２の回転数制御が容易となり、開口モータ２の負荷が軽減される。
（２）連結ピン２３を、揺動軸２０を中心とする半径Ｙの円周２１上において周方向の位置を異ならせて配置することにより、開口モータ２をサイドフレーム１１の右方に２列多段に、すなわち、連結ロッド３が延びる方向とは交差する方向（より具体的には上下方向）が開口モータ２の配列の方向となるように配置することができ、織機の横方向における設置スペースの増大を防止することができる。
（３）連結ピン２３を装着する連結孔２２の位置のみが異なる外径が同一形状の開口レバー４を使用することができるため、部品の製造コストを軽減できる。
（４）連結角度αは全ての綜絖枠７で同一角度αに設定されているので、綜絖枠駆動系１毎に異なる制御データを持つ必要が無く、開口モータ２の回転数制御が容易となる。

（第２の実施形態）
図７に示す第２の実施形態は、第１の実施形態における開口レバー４の形状を変更したもので、第１の実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。第２の実施形態は、第１の実施形態と同一の開口レバー４とこれとは異なる形状の開口レバー３３を組み合わせて使用できるように構成したものである。

開口レバー３３は上方アーム３４を開口レバー４の上方アーム１７より大径に形成した構造である。上方アーム３４には、連結ピン２３の揺動軌跡となる円周２１と半径の異なる円周３５上の周方向に３個の連結孔３６が穿設されている。従って、図１に示した綜絖枠駆動系１の連結ピン２３は連結ピン２３の揺動軌跡である円周２１上か、開口レバー３３に連結された連結ピン２３の揺動軌跡である円周３５上のいずれかに配置することができる。このように、揺動軌跡となる円周２１、３５の位相を異ならせることにより、開口モータ２を配置するためのレイアウトが比較的自由になる。

本願発明は、前記した各実施形態の構成に限定されるものではなく、本願発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能であり、次のように実施することができる。

（１）第１の実施形態において、連結角度αを９０度以外の許容範囲内の角度に設定する方法を利用すれば、幾つかの連結ロッド３は連結ピン２３を円周２１上の同一位置に配置する形態で開口レバー４に連結することができる。例えば、図３において示されるように、半径線Ｙが非常に近接している場合、隣接する一方の半径線Ｙ上にある連結ピン２３は他方の半径線Ｙ上にある連結ピン２３と同一位置に配設することができる。このように構成すれば、図６に示した開口レバー４の共通化をより促進することができる。なお、連結ピン２３を同一の円周２１上の同一位置に配置する構成は、経糸開口装置の構造上から、２個に限定することが好ましい。
（２）第１の実施形態におけるクランクアーム１４は、偏心輪等の回転板に置き換えて実施することが可能である。
（３）本願発明は、幾つかの綜絖枠駆動系１の連結ロッド３を共通の長さに形成して実施することができる。連結ロッド３の共通化は製造コストの低減に寄与することができる。
（４）連結孔２２の位置は揺動軸２０の上方だけではなく、円周２１又は円周３５上であれば揺動軸２０の下方に位置するように開口レバー４を形成してもよい。

１ 綜絖枠駆動系
２ 開口モータ
３、５、６ 連結ロッド
４、３３ 開口レバー
７ 綜絖枠
８ モータケース
９ エンコーダ
１０ ギヤケース
１１ サイドフレーム
１２ ブラケット
１３ 回転軸
１４ クランクアーム
１５ クランクピン
１６ 回転軌跡
２０ 揺動軸
２１、３５ 円周
２２、３６ 連結孔
２３、２４、２５ 連結ピン
２６ 上限位置
２７、２９ 中間位置
２８ 下限位置
Ｘ 連結線
Ｙ 半径線
α 連結角度

Claims (5)

1. 単一の綜絖枠が、単一の開口モータと連結するクランク機構の回転により連結ロッド及び開口レバーを介して独立に駆動される綜絖枠駆動系を複数備えた経糸開口装置において、
   前記開口レバーに連結する前記連結ロッドの連結点と前記クランク機構の回転軸の中心とを結ぶ連結線及び前記連結点と前記開口レバーの揺動軸の中心とを結ぶ半径線によって形成される角度を連結角度とし、上下に複数列多段に配列される綜絖枠駆動系の一群については全ての前記連結点を前記開口レバーの揺動軸を中心とした同一半径の円周上の異なる位置に配置し、前記クランク機構の特定の回転タイミングおける前記連結角度を全ての綜絖枠駆動系において同一角度に設定したことを特徴とする織機における経糸開口装置。
2. 前記クランク機構の特定の回転タイミングは、前記綜絖枠の上限位置と下限位置との間の移動範囲における中間位置であることを特徴とする請求項１に記載の織機における経糸開口装置。
3. 前記綜絖枠駆動系の連結角度は９０度に設定されていることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれか１項に記載の織機における経糸開口装置。
4. 前記各綜絖枠駆動系の開口レバーは同一の外形を有し、前記連結ロッドの連結孔が開口レバーの揺動軸を中心とした同一半径の円周上に複数形成されていることを特徴する請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の織機における経糸開口装置。
5. 前記綜絖枠駆動系の内、少なくとも２つの綜絖枠駆動系の連結ロッドが同一長さとなる位置に前記各綜絖枠駆動系のクランク機構の回転軸が配置されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の織機における経糸開口装置。