JP7349916B2

JP7349916B2 - 送り羽根およびこれを用いた糸測長貯留装置

Info

Publication number: JP7349916B2
Application number: JP2020007005A
Authority: JP
Inventors: 浩浜島; 聖河及川
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2020-01-20
Filing date: 2020-01-20
Publication date: 2023-09-25
Anticipated expiration: 2040-01-20
Also published as: JP2021113372A

Description

本開示は、織機の糸測長貯留装置における送り羽根およびこれを用いた糸測長貯留装置に関する。

ドラム式の糸測長貯留装置は、測長ドラムに糸を所定長さだけ巻き取ることにより横入れする糸の長さを設定するようにしたものである。その際、糸の巻付ピッチを調節するために、送り羽根が用いられている。送り羽根は複数を円状に配列して、測長ドラムを形成する。

特許文献１には、このような送り羽根として、糸または糸の集合体に接触する接触体を、アクリルニトリル－ブタジエン－スチレン樹脂からなる保持体で支持した送り羽根（糸巻付片）が提案されており、接触体はセラミックスからなることが記載されている。

しかし、樹脂からなる保持体に、セラミックスからなる接触体を固着させた送り羽根を用い、糸の摺接移動を繰り返すと、樹脂の劣化により、接触体の位置精度が悪くなり、長期間に亘って用いることができない。また、選択したセラミックスによっては耐摩耗性が十分でないこともある。

特開２０００－１１９９４０号公報

本開示の課題は、劣化しにくく、長期間に亘って用いることができる送り羽根およびこれを用いた糸測長貯留装置を提供することである。

本開示の送り羽根は、円弧形に湾曲した板状の支持部と、該支持部の半径方向外向きの外周面に周方向に沿って所定間隔で配置された複数の摺接部と、を備え、支持部は、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウムまたはマグネシウム合金からなり、摺接部は、酸化アルミニウムまたは酸化ジルコニウムを主成分とするセラミックスからなる。

本開示の糸測長貯留装置は、上記送り羽根を用いてなる。

本開示の送り羽根は、支持部が、劣化しにくく、比重の小さい金属からなるので、軽量であるため、当該送り羽根を用いた糸測長貯留装置の駆動に要する電力の消費量を抑制することができる。また、糸と摺接する摺接部を構成するセラミックスが、セラミックスの中でも耐磨耗性が高い酸化アルミニウムまたは酸化ジルコニウムを主成分とするものであるので、長期間に亘って用いることができる。

（ａ）および（ｂ）は、それぞれ本開示の一実施形態に係る送り羽根の表面および裏面を示す斜視図である。（ａ）は図１に示す送り羽根に使用するスペーサーの正面図、（ｂ）および（ｃ）はそのＩ-Ｉ線断面図およびII－II 線断面図である。図１に示す送り羽根において、支持部に対する摺接部の取付状態を示す断面図である。送り羽根を用いた糸測長貯留装置の使用状態の一例を示す概略正面図である。

以下、図面を参照して、本開示の一実施形態に係る送り羽根およびこれを用いた糸測長貯留装置を説明する。図１は、本実施形態に係る送り羽根を示しており、（ａ）は送り羽根の表面部分を、（ｂ）は裏面部分を示している。

図１（ａ）に示すように、本実施形態に係る送り羽根１は、円弧形に湾曲した板状の支持部２と、該支持部２の半径方向外向きの外周面２ａに、周方向に沿って所定間隔で配置された複数の摺接部３と、を備える。支持部２には、軽量化のために開口５が形成されている。

図１（ｂ）に示すように、支持部２の内周面２ｂには、ガイドブロック４が支持部２と一体に形成されている。このガイドブロック４は、後述するように、送り羽根１の半径方向の位置調整を行うものである。

支持部２は、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウムまたはマグネシウム合金からなる。アルミニウム合金としては、例えば、Ａｌ-Ｃｕ系、Ａｌ-Ｍｎ系、Ａｌ-Ｓｉ系、Ａｌ-Ｍｇ系、ＡＬ－Ｍｇ－Ｓｉ系、Ａｌ－Ｚｎ－Ｍｇ系等の合金が使用可能である。マグネシウム合金としては、例えば、Ｍｇ－ＡＩ系、Ｍｇ－ＡＩ－Ｚｎ系、Ｍｇ－Ｚｎ－Ｚｒ系等の合金が使用可能である。
これらの金属は、劣化しにくく、比重の小さい金属であるので、送り羽根１の軽量化が可能となり、該送り羽根１を回転させるための電力の消費量を抑制することができる。
支持部２を構成する上記金属の比重は１．７～３．０程度であるのがよい。

摺接部３は、酸化アルミニウムまたは酸化ジルコニウムを主成分とするセラミックスからなる。これらのセラミックスは、耐摩耗性に優れているので、特に糸と摺接する部位に使用するのに最適である。上記セラミックスは、酸化アルミニウムまたは酸化ジルコニウム以外に、例えば、酸化クロム（Ｃｒ_２Ｏ_３）、酸化エルビウム（Ｅｒ_２Ｏ_３）、酸化ユウロピウム（Ｅｕ_２Ｏ_３）および酸化ホルミウム（Ｈｏ_２Ｏ_３）等を総量に対して３０質量％以下含有していてもよい。
セラミックスにおける主成分とは、セラミックスを構成する成分の合計１００質量％のうち
７０質量％以上を占める成分をいう。セラミックスを構成する成分は、Ｘ線回折装置（ＸＲＤ）を用いて同定すればよい。各成分の含有量は、成分を同定した後、蛍光Ｘ線分析装置（ＸＲＦ）またはＩＣＰ発光分光分析装置を用いて、成分を構成する元素の含有量を求め、同定された成分に換算すればよい。

セラミックスからなる摺接部３は、常法に従って、原料粉末を混合し、成形後、焼成して製造することができる。その際、糸が摺接する部位である摺接部３の摺接面３１は、研磨面であるのが好ましい。研磨は、焼成後に行う。研磨面は焼成面よりも、表面の凹凸が小さくなるので、糸への損傷を抑制することができるからである。
摺接面３１の算術平均粗さＲａは、０．０１μｍ以上０．４μｍ以下であるのがよい。この範囲内であれば、摺接で生じる糸のスリップを抑制することができると共に、糸への損傷をさらに抑制することができる。算術平均粗さＲａは、ＪＩＳＢ０６０１：２０１３に準拠して求めることができる。特に、摺接面３１の算術平均粗さＲａは、０．２μｍ以下であるとよい。算術平均粗さＲａがこの範囲であると、摺接面３１が鏡面となり、純水に対する接触角が高くなるため、純水を洗浄液として用いたとしても、純水に含まれるわずかな不純物が摺接面に付着して残留するおそれが低減する。

また、摺接部３の摺接面３１のＣＩＥ１９７６Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間における明度指数Ｌ＊が７２以上８８．５以下、クロマティクネス指数ａ＊が７以上２０以下、クロマティクネス指数ｂ＊が－６以上４以下であるのがよい。すなわち、摺接面３１は、ピンク色～紫色系を呈するので、糸から生じる毛羽や風綿が摺接面３１に付着しても容易に発見し、除去することができ、羽や風綿が原因で摺接時に生じるスリップを抑制することができる。
摺接面３１のＣＩＥ１９７６Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間における明度指数Ｌ＊の値，クロマティクネス指数ａ＊およびｂ＊の値は、ＪＩＳＺ８７２２：２００９に準拠して測定することで求められる。例えば、色彩色差計（旧ミノルタ社（製）ＣＲ－２２１またはその後継機種）を用い、光源をＣＩＥ標準光源Ｄ６５とし、照明受光方式を条件ａ（（４５－ｎ）〔４５－０〕）に、測定径を３ｍｍに設定して測定することができる。

摺接部３は、例えば、棒状ないし平板状であり、支持部２の半外周面２ａに所定間隔で配置されている。摺接部３は、上面が糸と摺接する摺接面３１として機能する（図１（a））。摺接面３１と反対側である摺接部３の下部には、図１（ｂ）に示すように、中央部付近に第１延出部６１が設けられ、第１延出部６1の両側には第２延出部６２、６２が設けられる。
第１延出部６１は、摺接部３から支持部２に向かって伸び、支持部２に設けた装着孔７に装着される。また、第２延出部６２、６２は、第１延出部６１の両側である摺接部３の両端部に位置し、支持部２の両側方に向かって伸び、支持部２を挟み込むように装着（固着）される。
なお、貫通孔である装着孔７に代えて、貫通しない装着溝であってもよい。また、第２延出部６２、６２は、いずれか一方のみでもよい。

第１延出部６１を装着する装着孔７の少なくとも開口幅は、第１延出部６１の幅よりも広く形成されている。そのため、摺接部３の接合（接着）作業が簡単になり、作業性が向上する。また、第１延出部６１や装着孔７に高い寸法精度が要求されないので、部品コストの低減を図ることができる。

第１延出部６１を装着孔７に挿入した状態では、それらの間に隙間が形成されるので、図１（ａ）および図２に示すように、摺接部３の一側面に楔状のスペーサー８を当接させ、該スペーサー８の先端部８１を上記隙間に挿入する。これにより、摺接部３の位置決め精度を簡易に確保・維持できる。
スペーサー８を挿入し、摺接部３を位置決めした後、接着剤９を装着孔７内に充填し、支持部２に摺接部３を固定させる。このとき、スペーサー８は、接着剤９の溜まり部分となり、十分な接着強度の確保が図れる。一方、精度確保の為に第１延出部６１と装着孔７との隙間（クリアランス）を狭くすると、接着剤９の量が確保できず強度不足で剥がれやすくなる。
接着剤９としては、例えば、エポキシ系の接着剤等が使用可能である。

図３（ａ）～（ｃ）は、本実施形態におけるスペーサー８の一例を示している。図１（ａ）および図３（ａ）に示すように、スペーサー８は、支持部２の幅と等しいか、それに近い長さを有し、略中央部の下部に先端部８１が形成され、楔形を形成している（図３（ｃ））。
一方、スペーサー８の両側部８２は支持部２の外表面２ａ上に載置され、摺接部３の側面に接触した状態で接着剤９にて一体に固着される。これにより、摺接部３をより一層高い接着強度で固定することができる。
スペーサー８としては、例えば、金属（例えば、支持部２と同様な金属等）、各種セラミックス、合成樹脂等が使用可能であり、特に金属製であるのが接着強度を確保するうえで好ましい。

摺接部３の両端部に設けられた第２延出部６２、６２も、支持部２を挟み込むように装着された状態で支持部２に接着されていてもよい。特に、第２延出部６２、６２と支持部２の両側面との間に隙間がある場合には、位置精度を確保するために接着するのが好ましい。

このようにして複数の摺接部３は、支持部２の外周面２ａ上に周方向に沿って所定間隔で配置される。
装着孔７または装着溝を形成する内壁面に当接する摺接部３の当接面は研磨面であってもよい。摺接部３の当接面が研磨面であると、成形で生じやすいばりが除去された状態になっているので、支持部２への装着が容易である。

本開示の送り羽根を用いてなる、糸測長貯留装置の一例を図４に示す。同図に概略的に示す糸測長貯留装置１００は、いわゆるドラム式糸測長貯留装置である。送り羽根１は、円板状の基板１０の前面外周縁部に円形の測長ドラムを形成するように、複数（本実施形態では４つ）が周方向に配置・固定されている。基板１０は背部に図示しない回転軸に回転可能に接続されている。

送り羽根１は、ガイドブロック４によって円板状の基板１０の前面外周縁部に取り付けることができる。ガイドブロック４は、図１に示すように、長さ方向に複数の凹凸４１が形成されている。例えば、この複数の凹凸４１を、図示しない歯車と歯合させて歯車を回転させることによって、送り羽根１は、径方向に軸心Ｃ（回転中心）からの高さ調整が可能になる。送り羽根１を高さ調整することによって、糸の巻付ピッチを調節することができる

図４に戻って、糸Ｙ（例えば、横糸）は糸巻付管１１から繰り出され、送り羽根１によって形成される測長ドラム上に巻き付け・貯留される。このとき、糸Ｙは送り羽根１の摺接部３にのみ摺接する。設定巻き数に達したとき、電磁ソレノイド１２によるフックピン１３で巻き付けを止める(ドラム外周×巻き数＝糸Ｙの長さ)。ついで、糸Ｙは流体ノズル（例えばウォータジェットノズル）によって経糸の開口部へ飛翔させられる。筬による糸の打ち込みが成されると、緯糸Ｙはカッタ（不図示）で切断される。

以上のように、本開示の送り羽根１は、低摩擦で耐摩耗性が必要な摺接部のみに特定のセラミック部材を使用しているので、コスト低減を図ることができる。また、支持部２は劣化しにくく軽量な金属材料を使用しているので、糸測長貯留装置の電力使用量を低減することができ、長期に亘って使用することができる。

次に、本開示の送り羽根の製造方法の一例について説明する。
まず、摺接部を構成するセラミックスの摺接面の明度指数Ｌ＊が７２以上８８．５以下、クロマティクネス指数ａ＊が７以上２０以下、クロマティクネス指数ｂ＊が－６以上４以下である場合について説明する。
主成分が酸化アルミニウムからなるセラミックスを得る場合、平均粒径０．５～１μｍ、比表面積６～１０ｍ^２／ｇの酸化クロム（Ｃｒ_２Ｏ_３）粉末０．１～２．０質量％に、残部が平均粒径０．５～１μｍ、比表面積６～１０ｍ^２／ｇの酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）粉末となるように秤量する。
そして、秤量した各粉末と溶媒である水とを振動ミル，ビーズミル，サンドミル，アジテーターミルやボールミル等に入れて混合粉砕してスラリーを得る。次に、スラリーにバインダーを所定量添加し、噴霧乾燥装置によって乾燥させて顆粒を得る。
顆粒を成形型に充填し、成形圧を、例えば、４９～１９６ＭＰａ以下として、乾式加圧成形装置あるいは冷間静水圧成形装置（ＣＩＰ）により板状の成形体を得る。得られた成形体を切削加工により、第１延出部あるいは第２延出部を形成してもよい。
そして、４００～６００℃で脱脂し、大気雰囲気中、保持温度を１３００～１８００℃として焼成し、焼結体を得ることができる。
主成分が酸化ジルコニウムからなるセラミックスを得る場合、酸化エルビウム（Ｅｒ_２Ｏ_３），酸化ユウロピウム（Ｅｕ_２Ｏ_３）および酸化ホルミウム（Ｈｏ_２Ｏ_３）から選ばれる少なくとも１種の着色剤の粉末が３．０～１５．０質量％であり、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）の粉末が０．６～５．０質量％であり、残部が酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）の粉末となるように秤量する。
なお、酸化ジルコニウムの粉末は、酸化ジルコニウムの粉末が８８～９９モル％と、安定化剤として酸化イットリウム（Ｙ_２Ｏ_３），酸化セリウム（ＣｅＯ_２），酸化マグネシウム（ＭｇＯ），酸化ネオジム（Ｎｄ_２Ｏ_３）および酸化カルシウム（ＣａＯ）から選ばれる少なくとも１種の粉末が１～１２モル％とからなる混合粉末、または、安定化剤を加えて共沈法によって生成された酸化ジルコニウムの粉末であってもよい。
そして、上述した方法と同じ方法で成形体を作製した後、４００～６００℃で脱脂し、大気雰囲気中、保持温度を１３５０～１５５０℃として焼成し、焼結体を得ることができる。
焼結体は、バレル研磨することによって、支持部の装着孔または装着溝を形成する内壁面に当接する摺接部の当接面を研磨面とすることができる。
そして、バレル研磨は、例えばメディアとグリーンカーボランダム（ＧＣ）とを用いた湿式の遠心バレル研磨機で、例えば１２～２４時間行なえばよい。
また、平均粒径３μｍ以下のダイヤモンドペーストを錫製のラップ盤に供給して、焼結体の上面にラップ加工を施し、摺接面を得ることができる。そして、上述した製造方法で得られた、複数の摺接部を接着剤により支持部に接着することによって本開示の送り羽根を得ることができる。

以上、本開示を一実施形態に基づいて説明したが、本開示は、上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の改善や改良が可能である。

１送り羽根
２支持部
２ａ外表面
２ｂ内表面
３摺接部
３１摺接面
４ガイドブロック
４１凹凸
５開口
７装着孔
８スペーサー
８１先端部
９接着剤
１０基板
１１糸巻付管
１２電磁ソレノイド
１３フックピン
６１第１延出部
６２第２延出部
１００糸測長貯留装置

Claims

円弧形に湾曲した板状の支持部と、該支持部の半径方向外向きの外周面に、周方向に沿って所定間隔で配置された複数の摺接部と、を備えてなる送り羽根であって、
前記支持部は、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウムまたはマグネシウム合金からなり、前記摺接部は、酸化アルミニウムまたは酸化ジルコニウムを主成分とするセラミックスからなり、
前記摺接部は、前記支持部に向かって伸びる第１延出部を、前記支持部は前記第１延出部を装着する装着孔または装着溝をそれぞれ備える、送り羽根。
前記摺接部の摺接面は、研磨面である、請求項１に記載の送り羽根。
前記摺接部の摺接面の算術平均粗さＲａは、０．０１μｍ以上０．４μｍ以下である、請求項２に記載の送り羽根。
前記摺接部の摺接面のＣＩＥ１９７６Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間における明度指数Ｌ＊が７２以上８８．５以下、クロマティクネス指数ａ＊が７以上２０以下、クロマティクネス指数ｂ＊が－６以上４以下である、請求項１～３のいずれかに記載の送り羽根。
前記摺接部は、前記第１延出部の両側の少なくともいずれかに前記支持部に向かって伸びる第２延出部を備えてなり、該第２延出部は前記支持部に固着されてなる、請求項１～４のいずれかに記載の送り羽根。
前記摺接部の少なくともいずれかの側面に当接する楔状のスペーサーを有し、該スペーサーの先端部は前記装着孔または前記装着溝に挿入されてなる、請求項１～５のいずれかに記載の送り羽根。
前記装着孔または前記装着溝を形成する内壁面に当接する前記摺接部の当接面は研磨面である、請求項１～６のいずれかに記載の送り羽根。
請求項１～７のいずれかに記載の送り羽根を用いてなる、糸測長貯留装置。