JP5853994B2 - コーマ - Google Patents

Description

本発明は、コーマに関する。

コーマは、複数（一般には８個）のコーミングヘッドを配設した作業部を備えている。各コーミングヘッドは、ラップからスライバを作る一連の作用を行う部分である。コーミングヘッドは、一対のラップローラ及びフィードローラの作用により所定量ずつ送り出されて、ボトムニッパ及びトップニッパからなるニッパに把持されたラップの先端をコーミング部により梳り、梳られたフリースをニッパの前進によってデタッチングローラへ向けて移動させる。このフリースの前進に対応してデタッチングローラが逆転し、先に引き取ったフリース（先行フリース）を後退させ、このフリースの後端部と新たに梳られたフリース（後続フリース）の先端部とを重ね合わせる。その後、デタッチングローラが正転してニッパからフリースを引き取るとともに、フリース内に突き刺されたトップコームによりフリースの後端を梳る。そして、この作用の繰返しにより各コーミングヘッドにおいて作られたフリースを束ねてドラフトした後、カレンダローラで圧縮してスライバとする。

従来、コーミング部として、シリンダシャフトに複数のボス部（ブラケット）を一体回転可能に固定するとともに、そのボス部に円形コームとカウンタウェイトを固定した構造のものがある（特許文献１参照）。

また、シリンダシャフトは、機台の端部に設けられた駆動部の出力軸にカップリングを介して連結されている（例えば、特許文献２参照）。

ドイツ特許出願公開ＤＥ１０１６３６６３Ａ１号公報 特開２０１２−１１７１５７号公報

シリンダシャフトが分割されずに１本のシャフトで構成されている場合、その長さは一般の旋盤で加工可能な長さより長いため、長尺シャフト用の特殊な旋盤が必要になる。シリンダシャフトをその長手方向において分割するとともに、カップリングで一体回転可能に連結した構成とした場合、分割箇所をコーミングヘッド間にすると、少なくともカップリングを設けるためのスペース分は、シリンダシャフトの長さが長くなる。しかし、シリンダシャフトが長くなると高速化に不利となる。

シリンダシャフトの分割箇所がコーミング部と対向する箇所に存在する構成とすれば、シリンダシャフトを長くする必要はない。しかし、その場合、シリンダシャフトの分割箇所が設けられたコーミング部と対応する箇所には、分割箇所が設けられていないコーミング部と異なりカップリングが存在する。コーミング部と対応する箇所にシリンダシャフトの分割箇所及びカップリングを設ける場合、コーミング部として、特許文献１に開示された構成を採用し、複数のブラケットの間にシリンダシャフトの分割箇所及びカップリングを設けることが考えられる。

しかし、複数のブラケットの間にシリンダシャフトの分割箇所及びカップリングを設けると、カップリングが邪魔をして、カウンタウェイトの形状が、カップリングのないシリンダシャフトの部分と対向するコーミング部の場合と異なるものになる。その結果、コーミング部における軸方向と垂直な断面におけるバランスが異なる状態となる。シリンダシャフトは一定速度で回転駆動されるのではなく、加減速駆動されるとともに、コーミング部がフリースを梳る際に負荷が変動し、正逆方向に大きなトルク変動がある。そのため、カップリングを設けたコーミングヘッドと、カップリングを設けないコーミングヘッドとでは、コーミング部の回転バランスが異なり、シリンダシャフトの振動が大きくなる。

本発明は前記の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、長手方向において分割されたシリンダシャフトを使用しても、シリンダシャフトを長くせず、各コーミングヘッド間の回転バランスのばらつきを防止することができるコーマを提供することにある。

上記課題を解決するコーマは、複数のコーミングヘッドを有し、全てのコーミングヘッドのコーミング部が共通のシリンダシャフトによって回転駆動されるコーマにおいて、前記コーミング部は、前記シリンダシャフトに一体回転可能に固定された複数のブラケットと、前記複数のブラケットを介して前記シリンダシャフトに固定された円形コーム及びカウンタウェイトとを備え、前記シリンダシャフトは、分割箇所が前記コーミング部と対向する箇所に存在するように長手方向において複数のシャフトに分割され、前記分割箇所は、前記複数のブラケットの間に配置されており、前記複数のシャフトは、ねじで連結されている。

この構成によれば、シリンダシャフトは、複数のシャフトが連結されて一体回転するように構成されているため、分割されていないシリンダシャフトと異なり、各シャフトの長さが一般的な旋盤で加工可能な長さとなり、長尺のシャフトに対応可能な特殊な旋盤が不要となる。また、シリンダシャフトの分割箇所がコーミング部を構成する複数のブラケットの間に配置されているため、分割箇所が隣り合うコーミング部の間に存在する場合と異なり、シリンダシャフトの全長を長くする必要がない。また、各シャフト同士を一体回転可能に連結するのに、専用のカップリングを用いて連結するのではなく、コーミング部を構成する複数のブラケット、円形コーム及びカウンタウェイトがカップリングの役割を果たす。したがって、長手方向において分割されたシリンダシャフトを使用しても、シリンダシャフトを長くせず、各コーミングヘッド間の回転バランスのばらつきを防止することができる。

また、キー連結に比べて連結強度に優れており、スプライン連結に比べて加工費が安価である。
前記複数のシャフトは、端部の対向面が当接する状態で連結されていることが好ましい。この構成によれば、端部の対向面が離間している場合と異なり、端部の対向面同士の摩擦により、ねじの緩みを抑制し易い。

前記複数のシャフトは、連結部に芯合わせ用のインロー部を備えていることが好ましい。この構成によれば、芯合わせ用のインロー部を備えない場合に比べて、分割されたシリンダシャフトを構成する各シャフトをその軸心が一致する状態に連結することが容易になる。

前記シリンダシャフトは、３以上に分割されていることが好ましい。コーマのコーミングヘッドの数は一般に偶数のため、２分割の場合、分割箇所をコーミング部の複数のブラケットの間に配置するためには、分割されたシリンダシャフトを構成する各シャフトの長さが異なる状態となる。シャフトの長さがシリンダシャフトの半分の長さの場合、その加工を行う旋盤は特殊なものではないが、汎用の旋盤では長さがまだ長すぎる。しかし、３以上に分割することにより、各シャフトは確実に一般の旋盤で加工可能な長さになる。

本発明によれば、長手方向において分割されたシリンダシャフトを使用しても、シリンダシャフトを長くせず、各コーミングヘッド間の回転バランスのばらつきを防止することができる。

コーミングヘッドの概略側面図。 シリンダシャフトの分割箇所及びコーミング部の構成を模式的に示す断面図。 図２におけるシャフトの連結部の拡大図。 コーミング部の側面図。 別の実施形態のシャフトの連結部を示す部分断面図。

以下、一実施形態を図１〜図４にしたがって説明する。
一般に、コーマは、８個のコーミングヘッドを配設した作業部を備えている。図１に示すように、コーミングヘッド１１は、一対のラップローラ１２と、フィードローラ１３を備えたニッパ装置１４と、コーミング部１５と、前後２対のデタッチングローラ１６，１７とを備えている。ニッパ装置１４は、コーミング部１５の上方で前後進揺動可能に配設されたニッパフレーム１８を有し、ニッパフレーム１８は、その底部にボトムニッパ１９が設けられている。ニッパフレーム１８には支軸１８ａを介してニッパアーム２０が回動可能に設けられ、ニッパアーム２０の先端にトップニッパ２０ａが固定されている。トップニッパ２０ａはニッパフレーム１８の前後進揺動運動に同期して所定のタイミングで開閉して、ボトムニッパ１９と協同してラップＬを挟持するようになっている。ニッパフレーム１８にはトップコーム２１がボトムニッパ１９の前方において、ニッパフレーム１８と同期して所定の運動を行うように取り付けられている。

コーミング部１５の後方、かつニッパフレーム１８の下方には、ニッパシャフト２２が往復回動可能に配設されている。ニッパシャフト２２にはニッパフレーム駆動アーム２３の第１端部が一体回動可能に固定され、その第２端部にニッパフレーム１８の後端部が支軸２３ａを介して回動可能に支持されている。ニッパフレーム１８の前端は、シリンダシャフト２４に回転可能に支持された支持アーム２５の先端に対して支軸２５ａを介して回動可能に支持されている。そして、ニッパフレーム１８は、ニッパシャフト２２の往復回動（揺動運動）によって、ボトムニッパ１９の先端部がデタッチングローラ１６，１７に対して接近・離間するように前後に揺動する構成になっている。シリンダシャフト２４及びニッパシャフト２２には、図示しないメインモータにより駆動される駆動シャフトの回転が歯車装置やクランク等の機械機構を介して伝達され、ニッパ装置１４はコーミング部１５と同期して駆動されるようになっている。

次に、コーミング部１５及びシリンダシャフト２４について詳述する。
図２に示すように、シリンダシャフト２４は、コーミング部１５の両端と対応する箇所において、ベアリング２６を介してフレーム２７に回動可能に支持されている。コーミング部１５は、シリンダシャフト２４に一体回転可能に固定された複数のブラケット２８と、複数のブラケット２８に固定された円形コーム２９及びカウンタウェイト３０とを備えている。即ち、円形コーム２９及びカウンタウェイト３０は、複数のブラケット２８を介してシリンダシャフト２４に固定されている。

図４に示すように、ブラケット２８は、略円形状に形成されるとともに、シリンダシャフト２４が嵌挿される挿通孔２８ａが略中央に形成されている。ブラケット２８には径方向に延びるスリット２８ｂが、挿通孔２８ａと外周部とを連通させるように形成されている。ブラケット２８には、スリット２８ｂと直交する方向に延び、段差を有する孔２８ｃがスリット２８ｂを挟んで左右対称に形成されている。ブラケット２８は、挿通孔２８ａに挿通されたシリンダシャフト２４に対して、孔２８ｃに挿入されたボルト３１及びナット３２により締め付け固定されている。円形コーム２９は複数のねじ２９ａによりブラケット２８に固定されている。カウンタウェイト３０はボルト３０ａによりブラケット２８に固定されている。

図２に示すように、シリンダシャフト２４は、分割箇所がコーミング部１５と対向する箇所に存在するように長手方向において複数のシャフト２４ａに分割され、シリンダシャフト２４の分割箇所は、複数のブラケット２８の間に配置されている。図２及び図３に示すように、シャフト２４ａは、ねじ３４で連結されるとともに、連結部に芯合わせ用のインロー部３３を備えている。なお、この実施形態では、シリンダシャフト２４は、３以上に分割されている。

詳述すると、図３に示すように、ねじ３４にはテーパねじが使用され、隣り合う一方のシャフト２４ａの端部には、シャフト２４ａの直径より小径の基端部を有する雄ねじ部３４ａと、雄ねじ部３４ａの先端に突設されるとともに雄ねじ部３４ａの先端より小径で円柱状の凸部３３ａとが、両者の中心が一致する状態で形成されている。隣り合う他方のシャフト２４ａの端部には、雄ねじ部３４ａに螺合する雌ねじ穴３４ｂと、雌ねじ穴３４ｂに連通し、凸部３３ａが嵌挿可能な円柱状の穴３３ｂとが、両者の中心が一致する状態で形成されている。凸部３３ａ及び穴３３ｂがインロー部３３を構成する。

凸部３３ａの長さは穴３３ｂの深さ（長さ）より短く形成され、両シャフト２４ａは、雄ねじ部３４ａと雌ねじ穴３４ｂとが螺合された状態で、雄ねじ部３４ａの基端の周面３４ｃと、雌ねじ穴３４ｂの端部周面３４ｄとが当接可能になっている。即ち、両シャフト２４ａは、端部の対向面が当接する状態で連結されている。

次に前記のように構成された装置の作用を説明する。
コーマの運転時、図示しないメインモータにより駆動される駆動部によりニッパシャフト２２が揺動される。ニッパシャフト２２の揺動に伴ってボトムニッパ１９がニッパフレーム１８と共に前後に揺動され、トップニッパ２０ａが上下に揺動されてボトムニッパ１９の先端部との間でラップＬの把持、解放を行う。また、ニッパ装置１４に把持されたラップＬの先端が、コーミング部１５の円形コーム２９により梳られる。

コーミング部１５は紡出条件に応じて所定速度で回転され、円形コーム２９は所定周期でボトムニッパ１９の下方を通過する。一方、ニッパフレーム１８はコーミング部１５と同期して揺動されるニッパシャフト２２の揺動により、所定の範囲で前後に揺動される。

シリンダシャフト２４は、その長手方向において複数に分割され、複数のシャフト２４ａが連結されて一体回転するように構成されているため、分割されていないシリンダシャフトと異なり、各シャフト２４ａの長さが一般的な旋盤で加工可能な長さとなり、長尺のシリンダシャフトに対応可能な特殊な旋盤が不要となる。

また、シリンダシャフト２４の分割箇所がコーミング部１５を構成する複数のブラケット２８の間に配置されているため、分割箇所が隣り合うコーミング部１５の間に存在する場合と異なり、シリンダシャフト２４の全長を長くする必要がない。また、シリンダシャフト２４を構成する各シャフト２４ａ同士を一体回転可能に連結するのに、専用のカップリングを用いて連結するのではなく、コーミング部１５を構成する複数のブラケット２８、円形コーム２９及びカウンタウェイト３０がカップリングの役割を果たす。そのため、シャフト２４ａ同士を一体回転可能に連結する専用のカップリングを設ける必要がなく、専用のカップリングを設ける場合と異なり、カウンタウェイト３０の形状をシリンダシャフト２４が分割されていない箇所のコーミング部１５に使用されるカウンタウェイト３０と同じ形状にすることができる。その結果、シリンダシャフト２４の分割箇所が存在するコーミングヘッド１１と、シリンダシャフト２４の分割箇所が存在しないコーミングヘッド１１とは、コーミング部１５の回転バランスが同じになり、シリンダシャフト２４の振動が大きくなることが防止される。

この実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）コーマは、複数のコーミングヘッド１１を有し、全てのコーミングヘッド１１のコーミング部１５が共通のシリンダシャフト２４によって回転駆動される。コーミング部１５は、シリンダシャフト２４に一体回転可能に固定された複数のブラケット２８と、複数のブラケット２８を介してシリンダシャフト２４に固定された円形コーム２９及びカウンタウェイト３０とを備えている。シリンダシャフト２４は、分割箇所がコーミング部１５と対向する箇所に存在するように長手方向において複数のシャフト２４ａに分割され、分割箇所は、複数のブラケット２８の間に配置されている。したがって、長手方向において分割されたシリンダシャフト２４を使用しても、シリンダシャフト２４を長くせず、各コーミングヘッド１１間の回転バランスのばらつきを防止することができる。また、分割箇所に専用のカップリングを設ける必要がないため、部品点数を少なくすることができる。

（２）シャフト２４ａは、ねじ３４で連結されている。したがって、キー連結に比べて連結強度に優れており、スプライン連結に比べて加工費が安価である。
（３）シャフト２４ａは、端部の対向面が当接する状態で連結されている。したがって、端部の対向面が離間している場合と異なり、端部の対向面同士の摩擦により、ねじ３４の緩みを抑制し易い。

（４）シャフト２４ａは、連結部に芯合わせ用のインロー部３３を備えている。そのため、芯合わせ用のインロー部３３を備えない場合に比べて、分割されたシリンダシャフト２４を構成する各シャフト２４ａをその軸心が一致する状態に連結することが容易になる。

（５）シリンダシャフト２４は、３以上に分割されている。コーマのコーミングヘッド１１の数は一般に偶数のため、２分割の場合、分割箇所をコーミング部１５の複数のブラケット２８の間に配置するためには、分割されたシリンダシャフト２４を構成する各シャフト２４ａの長さが異なる状態となる。シャフト２４ａの長さがシリンダシャフトの半分の長さの場合、その加工を行う旋盤は特殊なものではないが、汎用の旋盤では長さがまだ長すぎる。しかし、３以上に分割することにより、各シャフトは確実に一般の旋盤で加工可能な長さになる。

（６）シャフト２４ａ同士を連結するねじ３４がテーパねじのため、インロー部３３を構成する凸部３３ａの長さを雄ねじ部３４ａの長さより短く形成することができる。
実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。

○ シリンダシャフト２４は、分割箇所がコーミング部１５と対向する箇所に存在するように長手方向において複数のシャフト２４ａに分割され、その分割箇所が複数のブラケット２８の間に配置されていればよく、シャフト２４ａ同士はねじ３４で連結されていなくてもよい。例えば、図５に示すように、インロー部３３を構成する凸部３３ａ及び穴３３ｂが嵌合し、シャフト２４ａの端部の対向面が当接する状態で連結してもよい。

○ シャフト２４ａ同士を、相対回動を抑制した状態で連結する場合、キー連結やスプライン連結を採用してもよい。
○ インロー部３３を構成する凸部３３ａ及び穴３３ｂは、円柱状に限らず円錐台状であってもよい。

○ ねじ３４はテーパねじに限らず、通常のねじであってもよい。
○ シャフト２４ａ同士は、その端部の対向面が離間した状態で連結されてもよい。
○ カウンタウェイト３０は、ブラケット２８と別体に限らず、ブラケット２８がカウンタウェイト３０と一体成形されたものであってもよい。

○ １個のコーミング部１５を構成するブラケット２８の数は３個以上であってもよい。
○ ブラケット２８をシリンダシャフト２４に固定する構成として、ボルト３１及びナット３２を用いる代わりに、スリット２８ｂを挟んだ一方の側にねじ穴を形成し、ボルト３１がそのねじ穴と螺合する構成としてもよい。

以下の技術的思想（発明）は前記実施形態から把握できる。
（１）請求項４に記載の発明において、前記シャフトはテーパねじを用いたねじで連結されている。

１１…コーミングヘッド、１５…コーミング部、２４…シリンダシャフト、２４ａ…シャフト、２８…ブラケット、２９…円形コーム、３４…ねじ、３０…カウンタウェイト、３３…インロー部。

Claims (4)

1. 複数のコーミングヘッドを有し、全てのコーミングヘッドのコーミング部が共通のシリンダシャフトによって回転駆動されるコーマにおいて、
   前記コーミング部は、前記シリンダシャフトに一体回転可能に固定された複数のブラケットと、前記複数のブラケットを介して前記シリンダシャフトに固定された円形コーム及びカウンタウェイトとを備え、
   前記シリンダシャフトは、分割箇所が前記コーミング部と対向する箇所に存在するように長手方向において複数のシャフトに分割され、
   前記分割箇所は、前記複数のブラケットの間に配置されており、
   前記複数のシャフトは、ねじで連結されていることを特徴とするコーマ。
2. 前記複数のシャフトは、端部の対向面が当接する状態で連結されている請求項１に記載のコーマ。
3. 前記複数のシャフトは、連結部に芯合わせ用のインロー部を備えている請求項１又は請求項２に記載のコーマ。
4. 前記シリンダシャフトは、３以上に分割されている請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のコーマ。