JP6761731B2 - バランス修正方法及び回転部材 - Google Patents

Description

本発明は、回転部材のアンバランスを修正するためのバランス修正方法、及び、当該バランス修正方法を適用した回転部材に関する。

例えば、特許文献１に記載されているような、繊維機械の一種である糸巻取装置では、ボビンに糸を巻き取ってパッケージが形成される。ボビンが装着されるボビンホルダは長尺状の回転部材であり、所定の回転速度で共振が生じる。また、回転部材の振動を大きくする要因として、回転部材のアンバランスが挙げられる。回転部材のアンバランスとは、回転部材の質量分布が不均一であることを言う。アンバランスが存在することによって、回転部材の回転時に作用する遠心力の総和がゼロとならず、振動が大きくなる。

特許文献１には、ボビンホルダのアンバランスを解消するために、バランス修正用の重りを用いてバランス修正を行うことが記載されている。具体的には、ボビンホルダの両端部と中央部、すなわち、軸方向における３位置（３面）に取り付ける重りを調整することによって、バランス修正が行われている。また、特許文献１では、低速領域から高速領域までの幅広い速度領域でバランス修正を行うことで、良好にアンバランスを解消できるとされている。

特公平７−３３２０６号公報

ここで、特許文献１のように、幅広い速度領域で３面におけるバランス修正を行うことは確かに理想的ではある。しかしながら、そのためには、ある回転速度でボビンホルダを回転させてアンバランス量を測定し、その結果に基づいて重りを調整し、再度同じ回転速度でボビンホルダを回転させて確認する、といった作業を何度も繰り返し行う必要がある。したがって、バランス修正に要する手間が膨大となってしまい、あまり現実的ではない。

一方、バランス修正の簡易的な方法として、回転部材が弾性変形の生じない剛性ロータであるとみなし、軸方向の２位置（２面）で重りを調整する方法もある。しかしながら、この方法によって付加された重りは、回転部材に曲げが生じる共振モードの場合（回転部材が剛性ロータではなく弾性ロータとして挙動する場合）には、かえって遠心力の増大を招き、共振時の振動を増大させてしまうおそれがあった。

本発明は、以上の課題に鑑みてなされたものであり、回転部材に曲げが生じる共振モードにおいて、バランス修正用の質量によって振動が増大することを抑えることを目的とする。

本発明に係るバランス修正方法は、回転部材を有する構造体が設けられた繊維機械において、前記回転部材のアンバランスを低減するためのバランス修正方法であって、前記回転部材に曲げが生じる前記構造体の所定の共振モードにおける、前記回転部材の節の位置を取得する節位置取得工程と、前記回転部材を所定の修正速度で回転させた場合のアンバランス量に基づいて、前記回転部材にバランス修正用の質量を付加又は除去するバランス修正工程と、を備え、前記バランス修正工程では、前記回転部材の軸方向において、前記節の位置を中心に前記回転部材の長さの１０％以下の範囲に、前記質量を付加又は除去することを特徴とする。

また、本発明に係る回転部材は、繊維機械に設けられた構造体が所定の共振モードで振動する場合に曲げが生じる、前記構造体に設けられた回転部材であって、前記回転部材の軸方向において、前記所定の共振モードにおける前記回転部材の節の位置を中心に前記回転部材の長さの１０％以下の範囲に、バランス修正用の質量を付加又は除去するためのバランス修正部が設けられていることを特徴とする。

これらの本発明によれば、回転部材に曲げが生じる所定の共振モードにおける回転部材の節に近い位置に、バランス修正用の質量が付加又は除去されることになる。このため、回転部材が所定の共振モードで振動する際に、付加又は除去された質量が大きく変位することはなく、この質量によって遠心力が大きくなることを抑えることができる。その結果、回転部材に曲げが生じる共振モードにおいて、バランス修正用の質量によって振動が増大することを抑えることができる。

また、本発明に係るバランス修正方法において、前記バランス修正工程では、前記節の位置に、前記質量を付加又は除去するとよい。あるいは、本発明に係る回転部材において、前記節の位置に、前記バランス修正部が設けられているとよい。

こうすれば、回転部材が所定の共振モードで振動する際に、付加又は除去された質量がほとんど変位せず、この質量によって遠心力が大きくなることを効果的に抑えることができる。その結果、回転部材に曲げが生じる共振モードにおいて、バランス修正用の質量によって振動が増大することを、より効果的に抑えることができる。

また、本発明に係るバランス修正方法において、前記回転部材は、前記所定の共振モードにおいて２つ以上の前記節を有しており、前記バランス修正工程では、前記２つ以上の節のうち２つの節の位置に基づいて決められた軸方向の２位置に、前記質量を付加又は除去するとよい。

このように軸方向の２位置（２面）でバランス修正を行う場合、３面以上でバランス修正を行う場合と比べて、バランス修正に要する手間を大きく軽減できる。

また、本発明に係るバランス修正方法において、前記修正速度は、前記所定の共振モードが生じる回転速度よりも遅い速度であるとよい。

バランス修正は、適切な方法を採用すれば、修正速度が低速でも高速でもアンバランスを低減することは可能である。しかしながら、修正速度が高速の場合には、バランシングマシンでバランス修正を行うことが難しく、実機に取り付けてバランス修正を行う必要が生じ、バランス修正に手間がかかることになる。そこで、上述のように、修正速度を比較的低速とすることでバランス修正の手間を軽減することができる。なお、従来は、単に修正速度を低速にするだけだと、それよりも高速での共振時（回転部材が弾性ロータとして挙動するとき）に、振動を適切に抑制できないおそれがあった。しかしながら、本発明のように、回転部材の節に近い位置でバランス修正を行うことにより、低速でバランス修正を行っても、それよりも高速域での共振も抑制することが可能となる。

また、本発明に係るバランス修正方法において、前記繊維機械は、糸をボビンに巻き取ってパッケージを形成する糸巻取装置であり、前記構造体は、前記ボビンが装着された状態で回転するボビン保持部材を前記回転部材として有するボビンホルダであるとよい。

構造体がボビンホルダである場合、本発明を適用することによって、ボビンホルダの振動を抑えて、高品質なパッケージを形成することができる。

また、本発明に係るバランス修正方法において、前記ボビンホルダは、前記ボビン保持部材に取り付けられる回転軸と、前記回転軸を回転自在に支持する軸支持部材と、を有しており、前記ボビンホルダは、前記ボビン保持部材に曲げが生じる前記所定の共振モードの回転速度よりも遅い速度で前記ボビン保持部材を回転させたときに前記軸支持部材に曲げが生じる他の共振モードを有しており、前記修正速度は、前記所定の共振モードが生じる回転速度よりも、前記他の共振モードが生じる回転速度に近い速度であるとよい。

従来のボビンホルダのバランス修正においては、ボビン保持部材に共振モードが生じる比較的高速域付近での使用にも耐え得るようにするために、バランス修正を高速域でも行う必要があったが、そうすると、上述のようにバランス修正の手間が増大する。しかしながら、本発明では、ボビン保持部材の共振モードにおける節の近くでバランス修正を図ることによって、低速域でバランス修正を行っても、高速域で生じるボビン保持部材の共振を抑えることができる。また、軸支持部材に曲げが生じる他の共振モードの回転速度に近い速度でバランス修正を実施することにより、所定の共振モードだけでなく、他の共振モードでの振動も良好に抑えることができる。

また、本発明に係るバランス修正方法において、前記ボビンホルダは、前記他の共振モードを２つ有しており、前記修正速度は、前記２つの他の共振モードが生じる２つの回転速度の間の速度であるとよい。

このように、軸支持部材に曲げが生じる２つの他の共振モードのそれぞれの回転速度に近い速度でバランス修正を実施することにより、２つの他の共振モードでの振動を良好に抑えることができる。

本実施形態に係る糸巻取装置を備える紡糸引取装置の模式図である。 ボビンホルダの断面図である。 ボビンホルダの回転速度と振動の関係を示すグラフである。 各共振モードにおける変形を示す模式図である。 ３次共振モードにおけるボビン保持部材の変形を示す模式図である。 バランス修正部の拡大図である。 バランス修正工程を含むボビンホルダの生産工程を示すフローチャートである。 ボビンホルダに生じる振動を示すグラフである。

（紡糸引取装置）
本発明の実施形態の一例について説明する。図１は、本実施形態に係る糸巻取装置を備える紡糸引取装置の模式図である。紡糸引取装置１は、紡糸装置１００から紡出される複数の合成繊維糸Ｙを、複数のボビンＢにそれぞれ巻き取って複数のパッケージＰを形成する。なお、図１に示される上下前後の方向を、それぞれ、紡糸引取装置１の上下前後の方向と定義する。

紡糸引取装置１は、ゴデットローラ３、４、糸巻取装置５等を備える。紡糸装置１００では、ギヤポンプ等からなるポリマー供給装置（図示省略）から供給されたポリマーが、紡糸口金（図示省略）から下方に押し出される。紡糸装置１００から紡出された複数の糸Ｙは、図１の紙面垂直方向に並んでおり、糸道ガイド（図示省略）により適切な間隔で配列された状態で、ゴデットローラ３、４に沿った糸道を走行する。さらに、複数の糸Ｙは、ゴデットローラ４から前後方向に分配され、糸巻取装置５において複数のボビンＢにそれぞれ巻き取られる。

糸巻取装置５は、機台７、ターレット８、２本のボビンホルダ９、支持枠体１０、コンタクトローラ１１、トラバース装置１２等を備えている。糸巻取装置５は、ボビンホルダ９を回転させることによって、ゴデットローラ４から送られてきた複数の糸Ｙを、複数のボビンＢに同時に巻き取り、複数のパッケージＰを形成する。

機台７には、円板状のターレット８が取り付けられている。ターレット８は、不図示のモータによって、前後方向に平行な回転軸周りに回転駆動される。ターレット８には、長尺な円筒状の２本のボビンホルダ９が、前後方向に延びる姿勢で回転自在に片持ち支持されている。各ボビンホルダ９には、軸方向（前後方向）に沿って複数のボビンＢが並んだ状態で装着される。ターレット８を回転させることにより、２本のボビンホルダ９の位置を、上側位置と下側位置との間で切り換えることができる。複数の糸Ｙは、上側位置にあるボビンホルダ９に装着された複数のボビンＢに巻き取られる。上側位置にあるボビンホルダ９に装着された複数のボビンＢに複数の糸Ｙが巻き取られ、複数のパッケージＰが形成されると、２本のボビンホルダ９の位置を上下で切り換える。そして、新たに上側位置にきたボビンホルダ９に装着された複数のボビンＢに複数の糸Ｙが巻き取られる。

支持枠体１０は、前後方向に延びる長尺なフレーム状の部材である。支持枠体１０は、機台７に固定的に取り付けられている。支持枠体１０の下部には、前後に長いローラ支持部材１３が、支持枠体１０に対して上下に移動可能に取り付けられている。ローラ支持部材１３は、ボビンホルダ９の軸方向に沿って延びるコンタクトローラ１１を回転自在に両持ち支持する。複数の糸Ｙの巻取り中に、コンタクトローラ１１が上側位置にあるボビンホルダ９が支持する複数のパッケージＰに接することで、パッケージＰに所定の接圧が付与され、パッケージＰの形状が整えられる。

ローラ支持部材１３のコンタクトローラ１１の直上には、トラバース装置１２が取り付けられている。トラバース装置１２は、前後方向に並んだ複数のトラバースガイド１４を有する。複数のトラバースガイド１４は、不図示のモータによって駆動されて、それぞれ前後方向に往復移動する。複数のトラバースガイド１４には、複数の糸Ｙがそれぞれ掛けられる。糸Ｙは、トラバースガイド１４が往復移動することにより、支点ガイド１５を中心に前後に綾振りされながら、対応するボビンＢに巻き取られる。

（ボビンホルダ）
ボビンホルダ９の構成について詳細について説明する。図２は、ボビンホルダ９の断面図であり、図２における左右方向を軸方向、図２における左側を先端側、図２における右側を基端側と、それぞれ定義する。ボビンホルダ９は、ボビン保持部材２０、回転軸２１、軸支持部材２２等を有して構成されている。

ボビン保持部材２０は、円筒状のシェル部２０ａと、シェル部２０ａの軸方向中央部に設けられたボス部２０ｂと、を有する。シェル部２０ａは、軸方向に長尺な部材となっており、その外周面に複数のボビンＢを着脱することができる。シェル部２０ａの内部空間は、ボス部２０ｂによって先端側の空間と基端側の空間とに二分されており、基端側の空間に、回転軸２１及び軸支持部材２２が配設されている。

回転軸２１は、先端側の端部が、ボス部２０ｂの径方向中央部に固定されており、基端側の端部が、カップリング２３を介して後述のモータ３０の駆動軸３１に連結されている。軸支持部材２２は、軸方向に長尺な円筒状の部材であり、その内部に配置された回転軸２１を、複数の軸受２４を介して回転自在に支持している。軸支持部材２２は、その基端側の端部がターレット８に固定されており、ターレット８に片持ち支持されている。

モータ３０は、ターレット８に内蔵されており、駆動軸３１、モータハウジング３２、回転子３３、固定子３４等を有して構成されている。駆動軸３１は、複数の軸受３５を介してモータハウジング３２に回転自在に支持されており、回転子３３に連結されている。固定子３４は、モータハウジング３２に取り付けられており、固定子３４に通電すると回転子３３が回転する。回転子３３の回転は、駆動軸３１、カップリング２３、回転軸２１を介して、ボビン保持部材２０に伝達される。

（ボビンホルダの共振及びアンバランス）
ボビンホルダ９に生じる共振モードについて説明する。なお、ここで説明する各共振モードは一例にすぎず、本発明の前提となるものではない。また、以下の説明では、「ボビンホルダ９の回転（又は回転速度）」といった表現を用いることがあるが、これは、正確には、「ボビン保持部材２０の回転（又は回転速度）」を意味する。

図３は、ボビンホルダ９の回転速度と振動の関係を示すグラフである。ボビンホルダ９の回転速度を速くしていくと、回転速度がａ[ｍ／ｍｉｎ]のときに１つ目の共振モード（以下、１次共振モード）が生じ、回転速度がｂ[ｍ／ｍｉｎ]のときに２つ目の共振モード（以下、２次共振モード）が生じ、回転速度がｃ[ｍ／ｍｉｎ]のときに３つ目の共振モード（以下、３次共振モード）が生じる。もちろん、さらに回転速度を速くすると、４つ目以降の共振モードも発生すると考えられる。しかしながら、本実施形態では、図３に示すように、糸Ｙの巻取速度ｒ[ｍ／ｍｉｎ]を、回転速度ｂと回転速度ｃの間の速度に設定しており、ボビンホルダ９が巻取速度ｒで回転しているときに、４つ目以降の共振モードが影響を及ぼすとは考え難いので、４つ目以降の共振モードについては考慮しない。

図４は、各共振モードにおける変形を示す模式図であり、図４（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ１次〜３次共振モードにおける変形を示している。１次共振モードでは、図４（ａ）に示すように、ボビン保持部材２０に曲げは生じないが、軸支持部材２２に１次の曲げが生じる。２次共振モードでは、図４（ｂ）に示すように、ボビン保持部材２０に曲げは生じないが、軸支持部材２２に２次の曲げが生じる。３次共振モードでは、図４（ｃ）に示すように、軸支持部材２２に２次の曲げが生じるのに加えて、ボビン保持部材２０に曲げが生じる。３次共振モードでは、軸支持部材２２に加えてボビン保持部材２０に曲げが生じるため、図３に示すように、１次共振モードや２次共振モードと比べて振動が大きくなる。図５は、３次共振モードにおけるボビン保持部材２０の変形を示す模式図である。３次共振モードにおいて、ボビン保持部材２０は、図５に示す実線の状態と破線の状態との間で振動する。

ここで、共振の他に、ボビンホルダ９の振動を大きくする要因として、ボビンホルダ９のアンバランス、より正確にはボビン保持部材２０のアンバランスが挙げられる。ボビン保持部材２０のアンバランスが大きいと、回転時に大きな遠心力が生じることでボビンホルダ９の振動が大きくなる。したがって、ボビン保持部材２０のアンバランスを解消するために、バランス修正用の重りを用いたバランス修正を実施することが考えられる。

従来より、ボビン保持部材２０のバランス修正は、簡易的に軸方向の２位置（２面）で修正するのが一般的である。この場合、ボビン保持部材２０の両端位置Ｐ１、Ｐ２（図５参照）に、バランス修正用の重りを付加することで、バランス修正が行われていた。両端位置Ｐ１、Ｐ２に重りを付加することで、質量の小さな重りで効率的にバランス修正を行うことができるというメリットがある。

ここで、３次共振モードでは、図４（ｃ）に示すように、ボビン保持部材２０が曲がって変位する（弾性ロータとして挙動する）。このため、両端位置Ｐ１、Ｐ２に付加した重りは、ボビン保持部材２０が剛性ロータとして挙動する１次共振モード及び２次共振モード（図４（ａ）、（ｂ）参照）とは異なる方向に変位し、図４（ａ）、（ｂ）の状態で取ったバランスが崩れて、かえって３次共振モードの振動が増大するという問題があった。上述のように、３次共振モードの振動は１次共振モードや２次共振モードと比べてもともと大きく、さらにバランス修正用の重りの影響により振動が増大すると、図３に示す３次共振モードの山が大きくなり、巻取速度ｒの高速化が困難となる。

近年、パッケージＰの生産効率を向上させるために、ボビンホルダ９の巻取速度ｒの高速化の要求が強く、３次共振モードの振動をできるだけ抑えることが重要である。また、一度に形成するパッケージＰの数を増やすため、ボビンホルダ９の長尺化が進んでいるという現状も、３次共振モードの影響が相対的に強くなる要因となっている。そこで、本実施形態では、３次共振モードの振動を抑えるため、３次共振モードにおけるボビン保持部材２０の節Ｎ１、Ｎ２（図５参照）の位置にバランス修正用の重りを付加している。以下、詳細に説明する。

（ボビンホルダのバランス修正）
本実施形態のボビン保持部材２０には、図２に示すように、節Ｎ１、Ｎ２の位置にバランス修正部２５が設けられている。ここで、節Ｎ１、Ｎ２は、ボビン保持部材２０に曲げが生じる３次共振モードにおいて、軸方向に直交する方向への変位が発生しない箇所を指す。ボビンホルダ９の３次共振モードでは、図５から明らかなように、軸方向において２つの節Ｎ１、Ｎ２が生じる。

図６は、バランス修正部２５の拡大図である。バランス修正部２５は、ボビン保持部材２０の外周面に等間隔（例えば周方向に３０度間隔）に形成された複数のねじ穴部２６と、ねじ穴部２６に螺着可能なボルト状の重り２７とによって構成される。なお、全てのねじ穴部２６に重り２７が取り付けられるわけではなく、後述のアンバランス量の測定結果に応じて、必要な箇所のねじ穴部２６に重り２７が取り付けられる。また、重り２７は、複数の質量のものが用意されている。

図７は、バランス修正工程を含むボビンホルダの生産工程を示すフローチャートである。まず、ボビンホルダ９の設計を行うに際して、ボビンホルダ９の試作品等を対象とした加振試験が実施される（ステップＳ１）。ここでの加振試験とは、例えば、静止状態のボビンホルダ９に振動を加えて、その応答を計測するハンマリング試験を指す。加振試験を行うことによって、回転速度がａ〜ｃ[ｍ／ｍｉｎ]のときに、ボビンホルダ９に１次〜３次共振モードが生じることが分かる。また、加振試験を行うことによって、ボビン保持部材２０に曲げが生じる３次共振モードにおけるボビン保持部材２０の節Ｎ１、Ｎ２の位置を取得しておく（本発明の節位置取得工程）。その後、加振試験によって得られたボビン保持部材２０の節Ｎ１、Ｎ２の位置をボビンホルダ９の設計に反映したうえで、ボビンホルダ９の製造及び組立が行われる（ステップＳ２）。

次に、公知のバランシングマシンを用いて、ボビンホルダ９（ボビン保持部材２０）のアンバランス量を測定する（ステップＳ３）。なお、ステップＳ３のアンバランス量の測定及び後述のステップＳ４のバランス修正は、ステップＳ２で組み立てられた全てのボビンホルダ９に対して実施される。バランシングマシンの構成は公知であるので、ここでの詳細な説明は省略するが、一般的なバランシングマシンでは、アンバランス量の測定対象となる修正速度及び修正位置を設定すると、その修正速度及び修正位置についてのアンバランス量が出力されるようになっている。アンバランス量は、例えば、
修正位置Ａ：修正角度 ２４５度、修正量 ５ｇ
修正位置Ｂ：修正角度 ３０度、修正量 １０ｇ
というように、各修正位置における修正角度及び修正量として表示される。なお、修正角度は、予め設定された基準位置からの周方向における角度を意味する。

本実施形態のアンバランス測定では、修正速度をｐ[ｍ／ｍｉｎ]、修正位置を節Ｎ１、Ｎ２の位置（以下、修正位置Ｎ１、Ｎ２）とした条件でアンバランス量を測定する。修正速度ｐは、図３に示すように、１次共振モードが生じる回転速度ａと２次共振モードが生じる回転速度ｂの中間の速度とされている。

ステップＳ３でアンバランス量を測定したら、その結果に基づいて、修正位置Ｎ１、Ｎ２に設けられたバランス修正部２５においてバランス修正を行う（ステップＳ４、本発明のバランス修正工程）。具体的には、修正位置Ｎ１、Ｎ２のそれぞれにおいて周方向に複数設けられたねじ穴部２６のうち、アンバランス量の測定結果に対応するねじ穴部２６に適切な質量の重り２７を取り付ける。以上でバランス修正が完了する。なお、好ましくは、バランス修正後にアンバランスが許容値未満となっているか否か、バランシングマシンで確認を行うとよい。

以上説明してきた本実施形態では、糸巻取装置５が本発明の繊維機械に相当し、ボビンホルダ９が本発明の構造体に相当し、ボビン保持部材２０が本発明の回転部材に相当する。

（効果）
以上のように、本実施形態では、ボビン保持部材２０に曲げが生じる３次共振モードにおけるボビン保持部材２０の節Ｎ１、Ｎ２の位置にてバランス修正を行うようにしている。こうすれば、ボビン保持部材２０が３次共振モードで振動する際に、付加された重り２７がほとんど変位せず、重り２７によって遠心力が大きくなることを効果的に抑えることができる。その結果、ボビン保持部材２０に曲げが生じる３次共振モードにおいて、バランス修正用の重り２７によって振動が増大することを効果的に抑えることができる。また、このように、ボビンホルダ９の振動が抑えられることで、高品質なパッケージＰを形成することができる。

図８は、ボビンホルダ９に生じる振動を示すグラフである。図８において、「端面修正」とは、従来のようにボビン保持部材２０の両端位置Ｐ１、Ｐ２（図５参照）でバランス修正を行った場合を示しており、「節修正」とは、節Ｎ１、Ｎ２の位置でバランス修正を行った場合を示す。端面修正を行った場合でも、１次共振モード及び２次共振モードにおける振動は低減できているが、３次共振モードで振動が非常に大きくなっており、ボビンホルダ９を高速回転させるものが難しいものとなっている。一方、節修正を行った場合には、１次共振モード及び２次共振モードと併せて３次共振モードでも振動を効果的に抑えることができているため、巻取速度ｒの高速化が可能となり、パッケージＰの生産効率を向上させることができる。

また、本実施形態では、ボビン保持部材２０は、３次共振モードにおいて２つの節Ｎ１、Ｎ２を有しており、２つの節Ｎ１、Ｎ２の位置に基づいて決められた軸方向の２位置（修正位置Ｎ１、Ｎ２）で、バランス修正を行っている。このように軸方向の２位置（２面）でバランス修正を行う場合、３面でバランス修正を行う場合と比べて、バランス修正に要する手間を大きく軽減できる。

また、本実施形態では、修正速度ｐは、３次共振モードが生じる回転速度ｃよりも遅い速度とされている。バランス修正は、適切な方法を採用すれば、修正速度が低速でも高速でもアンバランスを低減することは可能である。しかしながら、修正速度が高速の場合には、バランシングマシンでバランス修正を行うことが難しく、実機に取り付けてバランス修正を行う必要が生じ、バランス修正に手間がかかることになる。そこで、上述のように、修正速度を比較的低速とすることでバランス修正の手間を軽減することができる。なお、従来は、単に修正速度を低速にするだけだと、それよりも高速での共振時（上記実施形態では３次共振モードでボビン保持部材２０が弾性ロータとして挙動するとき）に、振動を適切に抑制できないおそれがあった。しかしながら、本実施形態のように、３次共振モードにおけるボビン保持部材２０の節Ｎ１、Ｎ２の位置でバランス修正を行うことにより、３次共振モードが発生する回転速度よりも低速でバランス修正を行っても、３次共振モードでの振動も抑制することが可能となる。

また、本実施形態では、ボビンホルダ９は、ボビン保持部材２０に曲げが生じる３次共振モードの回転速度ｃよりも遅い速度ａ（又はｂ）でボビン保持部材２０を回転させたときに軸支持部材２２に曲げが生じる１次共振モード（又は２次共振モード）を有しており、修正速度ｐは、３次共振モードが生じる回転速度ｃよりも、１次共振モード（又は２次共振モード）が生じる回転速度ａ（又はｂ）に近い速度とされている。従来のボビンホルダのバランス修正においては、ボビン保持部材２０に共振モード（３次共振モード）が生じる比較的高速域付近での使用にも耐え得るようにするために、バランス修正を高速域でも行う必要があったが、そうすると、上述のようにバランス修正の手間が増大する。しかしながら、本実施形態では、３次共振モードにおける節Ｎ１、Ｎ２の位置でバランス修正を図ることによって、１次共振モード（又は２次共振モード）が生じる回転速度ａ（又はｂ）に近い低速域でバランス修正を行っても、３次共振モードで生じるボビン保持部材２０の振動を抑えることができる。また、軸支持部材２２に曲げが生じる１次共振モード（又は２次共振モード）の回転速度ａ（又はｂ）に近い速度ｐでバランス修正を実施することにより、３次共振モードだけでなく、１次共振モード（又は２次共振モード）での振動も良好に抑えることができる。

また、本実施形態では、ボビンホルダ９は、回転速度ｃよりも遅い速度ａ、ｂで軸支持部材２２に曲げが生じる２つの共振モード（１次共振モード及び２次共振モード）を有しており、修正速度ｐは、１次共振モードが生じる回転速度ａと２次共振モードが生じる回転速度ｂの間の速度とされている。このように、軸支持部材２２に曲げが生じる１次共振モード及び２次共振モードのそれぞれの回転速度ａ、ｂに近い速度ｐでバランス修正を実施することにより、１次共振モード及び２次共振モードでの振動を良好に抑えることができる。

（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明を適用可能な形態は、上述の実施形態に限られるものではなく、以下に例示するように、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることが可能である。

例えば、上記実施形態では、バランス修正を行う修正位置を節Ｎ１、Ｎ２の位置とした。しかしながら、修正位置が節Ｎ１、Ｎ２に近ければ、節Ｎ１、Ｎ２と同位置でなくても、３次共振モードの振動を抑えることはできる。具体的には、軸方向におけるボビン保持部材２０の長さをＬとした場合、図２に示すように、節Ｎ１、Ｎ２の各位置を中心に軸方向の距離がＬ／１０以内の範囲でバランス修正を行うようにすれば、３次共振モードの振動を抑える効果は十分に得られる。

また、上記実施形態では、３次共振モードにおいて、ボビン保持部材２０に２つの節Ｎ１、Ｎ２が生じ、これら２つの節Ｎ１、Ｎ２の位置（２面）でバランス修正を行うものとした。しかしながら、ボビン保持部材２０に３つ以上の節が生じる共振モードの振動を低減することも可能であり、その場合には、当該３つ以上の節のうち２つの節の位置でバランス修正を行えばよい。また、当該３つ以上の節のうち３つの節の位置（３面）でバランス修正を行うことも可能である。

また、上記実施形態では、バランス修正部２５として、ねじ穴部２６に適宜重り２７を付加する構成を採用した。しかしながら、バランス修正は、切削等により質量を除去することによって行うことも可能である。この場合には、バランス修正部は、切削を行えるだけの厚みを持った部位であればよい。

また、上記実施形態では、ボビン保持部材２０の節Ｎ１、Ｎ２の位置を取得するため、加振試験を行うものとした。しかしながら、加振試験を行う代わりに、コンピュータモデルを用いた振動解析を行ってもよい。

また、上記実施形態では、本発明をボビンホルダ９に適用するものとした。しかしながら、本発明は回転部材を有する構造体であれば他の構造体に適用することも可能である。例えば、図１に示すコンタクトローラ１１に対して本発明を適用してもよい。さらには、糸巻取装置５以外の繊維機械に設けられた構造体に本発明を適用してもよい。

５：糸巻取装置（繊維機械）
９：ボビンホルダ（構造体）
２０：ボビン保持部材（回転部材）
２１：回転軸
２２：軸支持部材
２５：バランス修正部
Ｎ１：節
Ｎ２：節
Ｙ：糸
Ｂ：ボビン
Ｐ：パッケージ

Claims (9)

1. 回転部材を有する構造体が設けられた繊維機械において、前記回転部材のアンバランスを低減するためのバランス修正方法であって、
   前記回転部材に曲げが生じる前記構造体の所定の共振モードにおける、前記回転部材の節の位置を取得する節位置取得工程と、
   前記回転部材を所定の修正速度で回転させた場合のアンバランス量に基づいて、前記回転部材にバランス修正用の質量を付加又は除去するバランス修正工程と、
   を備え、
   前記バランス修正工程では、前記回転部材の軸方向において、前記節の位置を中心に前記回転部材の長さの１０％以下の範囲に、前記質量を付加又は除去することを特徴とするバランス修正方法。
2. 前記バランス修正工程では、前記節の位置に、前記質量を付加又は除去することを特徴とする請求項１に記載のバランス修正方法。
3. 前記回転部材は、前記所定の共振モードにおいて２つ以上の前記節を有しており、
   前記バランス修正工程では、前記２つ以上の節のうち２つの節の位置に基づいて決められた軸方向の２位置に、前記質量を付加又は除去することを特徴とする請求項１又は２に記載のバランス修正方法。
4. 前記修正速度は、前記所定の共振モードが生じる回転速度よりも遅い速度であることを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載のバランス修正方法。
5. 前記繊維機械は、糸をボビンに巻き取ってパッケージを形成する糸巻取装置であり、
   前記構造体は、前記ボビンが装着された状態で回転するボビン保持部材を前記回転部材として有するボビンホルダであることを特徴とする請求項１ないし４の何れか１項に記載のバランス修正方法。
6. 前記ボビンホルダは、
   前記ボビン保持部材に取り付けられる回転軸と、
   前記回転軸を回転自在に支持する軸支持部材と、
   を有しており、
   前記ボビンホルダは、前記ボビン保持部材に曲げが生じる前記所定の共振モードの回転速度よりも遅い速度で前記ボビン保持部材を回転させたときに前記軸支持部材に曲げが生じる他の共振モードを有しており、
   前記修正速度は、前記所定の共振モードが生じる回転速度よりも、前記他の共振モードが生じる回転速度に近い速度であることを特徴とする請求項５に記載のバランス修正方法。
7. 前記ボビンホルダは、前記他の共振モードを２つ有しており、
   前記修正速度は、前記２つの他の共振モードが生じる２つの回転速度の間の速度であることを特徴とする請求項６に記載のバランス修正方法。
8. 繊維機械に設けられた構造体が所定の共振モードで振動する場合に曲げが生じる、前記構造体に設けられた回転部材であって、
   前記回転部材の軸方向において、前記所定の共振モードにおける前記回転部材の節の位置を中心に前記回転部材の長さの１０％以下の範囲に、バランス修正用の質量を付加又は除去するためのバランス修正部が設けられていることを特徴とする回転部材。
9. 前記節の位置に、前記バランス修正部が設けられていることを特徴とする請求項８に記載の回転部材。

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