JPH04343719A - ボビン・ホルダーに於けるスラスト軸受構成     - Google Patents

ボビン・ホルダーに於けるスラスト軸受構成    

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JPH04343719A
JPH04343719A JP14535391A JP14535391A JPH04343719A JP H04343719 A JPH04343719 A JP H04343719A JP 14535391 A JP14535391 A JP 14535391A JP 14535391 A JP14535391 A JP 14535391A JP H04343719 A JPH04343719 A JP H04343719A
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    • D01H1/183Overhead suspension devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H59/00Adjusting or controlling tension in filamentary material, e.g. for preventing snarling; Applications of tension indicators
    • B65H59/10Adjusting or controlling tension in filamentary material, e.g. for preventing snarling; Applications of tension indicators by devices acting on running material and not associated with supply or take-up devices
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00Handled material; Storage means
    • B65H2701/30Handled filamentary material
    • B65H2701/31Textiles threads or artificial strands of filaments

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  • Sliding-Contact Bearings (AREA)
  • Snaps, Bayonet Connections, Set Pins, And Snap Rings (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明に係るボビン・ホルダー(
以下B.H.と呼称する)はボビンを扱う紡積分野の後
紡を占める粗紡並びに精紡工程に不可欠の主要材能部品
として広く利用されている。
【0002】
【従来の技術】従来様式の軸受構成では、軸受自体の回
動抵抗零値を前提となした「コロガリ軸受構造」を軸芯
に据え、別途捲ばね加圧に拠った「ブレーキ機構」を軸
受部に併置した構成となっており、捲ばね加圧を変更し
ない限り、軸受側「ブレーキ・トルク(B・K)」は専
ら特定不変の原則に立脚している。従って、軸受側ブレ
ーキ・トルク(B・K)と篠巻側回動トルク(R・T)
とは厳密な均衡を保持する「平衡原則(T・R=B・K
)」に照せば、粗糸引出し張力(T)は粗糸繰出しに伴
う篠巻外径(R)の減少に反比例追随して増加する結果
となる。実地には、篠巻径(R)の変化割合いは現行3
〜4倍に及ぶため、満管(Rf )時の引出張力(Tf
 )を假に2.0grに設定した場合でも空管(RO 
)時の粗糸張力(TO )は実に8gr水準にまで達し
、紡績技術上の最適許容範囲(3.0±1gr)を大巾
に食み出す欠陥を露呈する。一方、図2に示す通り軸受
部周辺の空隙(4B)の殆んどが軸受構造で埋め尽くさ
れた窮屈な空隙を利用しての防塵構造は実効皆無のみな
らず、かえって塵埃を伴った風綿が狭い室内に次々に引
き込まれて堆積を重ね、遂に軸部(3Br)に固く巻き
つく致命的現象を引き起す。更にボビン着脱操作度毎の
往復衝撃で生起される上下両レース(22R),(35
R)面の鋼球(5B)による打痕損傷の進行が加わるな
ど、宿命的欠陥に係る負の相乗効果が当初設定された定
値(KB )に累積加算される結果、軸受側ブレーキ・
トルク(B・K)は予想外の短期(1〜2年間)に顕著
な上昇を続け、性能寿命の極端な短縮のみならず、原糸
品質,操業両面に亘った致命的トラブルが激増するなど
、既に従来技術では適応し難く、殊に工程の自動,連続
化,並びに細番高級化への対応は不可能の現況に立ち至
っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】供給粗糸の抵抗係数と
紡機の牽伸性能の間には強い負の相関があり、紡出原糸
の品質向上,安定化にとって、許容限界ぎりぎりの甘撚
粗糸を長期に亘って不変に、均整,適切なる張力で牽伸
部に供給可能な軸受構造の開発が緊急課題となっている
。信頼し得るデーターによれば、紡出番手並びに紡績全
品種を通じ、万錘単位の設備グループ各錘を対象とした
錘内、錘間における粗糸繰り出し張力(T)の期待値は
3.0±1.0gr範囲に規正されており、この技術水
準を満足し得る機能を具えた新規軸受構造を具現実用化
し、これに関連の製造組立て,並びに調整,保全等に係
る包括的合理体系の確立を主要課題とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本件発明で究明採択され
た「滑り形式に拠ったスラスト軸受方式」に本来的に潜
在する有効機能に関し、軸受自体固有の「回動摩擦トル
ク(B・K)」が、篠巻径(R)の変化に伴う篠巻重量
(P)の増減に比例追随して変化する固有の軸軸受特性
をB.H.軸受機能の基本に据え、これに関連の先願発
明になる「特許第996924号」並びに「特許第99
5381号」,「昭和59年特許願第162304号」
等に係る一連の新技術の援用を得て更なる高度革新技術
に集約し、これが活用敷衍の方途を開き、B.H.の軸
受機能の信頼性を極限にまで高めるための基本体系を確
立,完結した。本発明では供給粗糸張力(T)の多様化
要請に即応の課題に関し、軸側に倣って選定した軸受側
の軸孔径(d)と摩擦係数(μ)との連関に基づき、各
μ値の異なる特定素材をもって2等分割成型してなる半
月形軸受部材に拠った本件発明独自の「選択組合せ(ま
たは組替え)合体手法」によって、滑り軸受固有の「フ
リクション・トルク(B・K)」を任意水準に段階的調
整設定可能な軸受構成を確立し得た。更にB.H.の軸
受機能を長期(10年以上)に亘って、風綿,塵埃など
の侵入による障害から安全に保護するための独自対策と
して、軸受部周辺空間をピボット(606)を中核とな
し、これを多重室で成る輪形防塵帯をもって包囲隔離す
る独自有効な防塵構成を確立し得た。
【0005】
【作用】本発明において、摩擦に関する「クーロンの法
則(F=W・tanθ)」から導かれた「滑り形式スラ
スト軸受固有の摩擦抵抗モーメント(B・K=P・d/
2・μ…■)」と、粗糸を篠巻(半径R)の表層から所
定粗糸張力(T)で繰り出すための篠巻側「回動モーメ
ント(T・R)」とは完全均衡(T・R=B・K)を保
つ「平衡原則」に基づいて成立する関係式(T・R=P
・d/2・μ…■)にあって、特定した抵抗係数(K′
=d/2・μ)を定値に置くことで粗糸引出し張力(T
)に係る関係式(T=P/R・K′…■)が成立する。 別に、「篠巻重量(P)は、粗糸繰り出しに伴った篠巻
半径(R)の漸減に比例追随して軽減し続ける原則」を
■式に当て嵌めると、式中の両者比(P/R)は常数と
見做し得ることから究極において、篠巻の満管(Rf 
)から空管(Ro )に至る全工程を通して粗糸引出し
張力(T)を「特定不変」に設定可能の結論が得られる
。この原則に則り、粗糸繰り出し張力(T)を所要の特
定値に設定するに当り、■式に於けるK′値(K′=d
/2・μ)を構成する軸受側の孔径(d)と軸基準に倣
った軸受部材固有に成る摩擦係数(μ)の2因子連関に
基づいた孔径(d)共有,摩擦係数(μ)相違でなる半
月形2等分割成形部材をもってする本発明独自の「相互
選択組合せ合体手法」の開発により、容易且つ合理的に
特定調整し得る手段を具現し得た。図4は、軸受部材の
機能条件設定の目安となる座標系に関する実施例で、X
軸に軸受孔径(d)を、y軸に粗糸引出し張力(T)を
とった座標系に、経験値で成る「ブレーキ・トルク系数
(OB)(tanθ=P/R・μ)」を示した概念図表
である。本図表に拠って、粗糸引出し張力(T1 )を
基本設定するための軸受孔径(d1 )を求めるには、
T1 からX軸に平行線(T1 C1 )を引き、斜線
(OB1 )との交点(C1 )をX軸上に正投影した
交点(d1 )が求める軸受孔径(d1 )となる。求
められた軸孔径(d1 )を共有となし、軸受部材固有
のブレーキ・トルク係数(tanθ)のみ変更(θ1 
→θ2 ,θ1 <θ2 )する場合には、線分(d1
 c1 )の延長線(d1 c1 ′)と斜線(OB2
 )との交点(c1 ′)をy軸上に正投影した交点(
T1 ′)が補完後の粗糸引出し張力(T1 ′)とな
る。以下同様の手法に準じて、粗糸引出し張力(T)の
不変性に係る任意段階的調整の選定体系が本発明の成果
として整備確立されるに至った。更に本発明では、軸受
機能を長期(10年以上)に亘って万全に保護し続ける
対策として、軸受部の横方向に余裕ある空隙を形成せし
め、この空隙にピボット(606)を中心に据えた多重
室層でなる独自の防塵帯(→a→b,b→c)を配備し
た構成を採る。この構成により、図3に示した外周室(
a)に侵入した風綿,塵埃は吊持本体(2A)の緩慢な
回動に伴って風綿同士による球状集塵効果のため殆んど
の風綿はこの室(a)に溜り、次室(b),(b′)に
あっても同様の作用が繰り返し生起されるため、軸受部
に向う風綿の遮断効果に関し抜群の成果が検証されるに
至っている。尚、此の部位に捲ばね(402)を装填し
、特殊機能を目的としたブレーキ機構を併置することも
可能である(図3参照)。この場合、上,下平行面共に
フリクション・ディスクとして有効に利用でき得る構成
となっている。
【0006】
【実施例】以下図面に基づき本発明に係る実施例につき
説明する。本実施例では本発明の要点を明確に対比のた
め、B.H.本体のみは従来形式の旧モデルに拠ってい
る。図2は従来形式になるコロガリ方式のスラスト軸受
部断面を示す。本発明では、従来形式の軸受構造部を完
全排除した空間部位(4A)を変改し、新しく「滑り方
式に準拠した独自スラスト軸受構造」に転換する手段に
よって、軸受自体の機能特性を根本的に改変したもので
ある。上部構造体(1A)に関し図1において、ボルト
(30)とスラスト受軸(606)(以下ピボットと呼
称)とを新たに分離独立せしめ、両者部品を本件発明に
係る2等分割成型の独自軸受部材でなるカプラー(10
1)(以下ピボット・ハウジングと呼称)をもって軸芯
(yy′)同心に連結包蔵した形体の合体構成となす。 即ち、ピボット・ハウジング(110)は軸芯(yy′
)に沿って從割りした独自2等分割成型部材によった2
体合掌構造で成り、その腹部に同心直列に堀設された2
室のうち、その上位室(11G)にはボルト頭部(31
)を固定収納し、中位室(10G)には、頸部を円錐面
(または同等曲面)に形成したピボット(606)の上
端頭部(61)を回動,揺動自在に収納することによっ
て、ボルト(3A)とピボット(606)とがピボット
・ハウジング部材(101)を仲介に同芯連結した形体
と成し、そのピボット・ハウジング部位(101)をト
ップ・キャップ(102)の軸芯(yy′)部位貫通の
筒孔(10H)下方から圧嵌入のうえ、更にボルト(3
0),ワッシャー(33),及びナット(32)で締結
一体化して成る上部構造体(1A)を形成せしめる。他
方、下部構造体(2A)に関し、吊持本体(2A)の頂
部位に充填したブロック(201)の中心部位に堀設し
た下位室(12G)に、軸芯(yy′)同心に上方に向
け貫いた細窓孔(20H)に沿わせてピボット(606
)下端膨大基部(62)を収容せしめ、B.H.が機台
に垂下配列された状態にあって、ピボット・ハウジング
(101)の中位室(10G)に上端頭部(61)を包
蔵されたピボット(606)を介して吊持本体(2A)
を連結垂下支持した形態において、中位室(10G)の
底面中心部位に穿った特定径(d)で成る孔縁角面(6
01)とピボット(606)の上端頸部円錐面(61)
との接圧周面(601)に生起される滑り方式軸受構造
固有の「摩擦抵抗モーメント(M=P・d/2・μ)が
完全機能する。此の場合、下位室(12G)を形成する
ブロック(201)は一体型または2等分割成型何れの
方式も採択し得るが、後者の方が機能,成型,並びに仕
組ともに優れて有効,簡便なため、専ら後者を実用標準
としている。また、下部室(12G)天面は揺動のため
の臼面座に、または中位室(10G)と上,下逆転の形
態となした軸受構造としての活用も可能である。図5,
図6は、吊持本体(2A)の頂部円筒(22)の所定部
位に、其の上側から填め込んだブロック(201)を完
全拘束形態に密圧合体せしめるための本件発明になる独
自構成の実施例を示す。ブロック(201)の円錐肩面
(G3 G5 )と、円筒(22)の内壁(DH)に堀
設した軸心(yy′)直交のV形溝(22G)とは、両
者の連関によって溝輪下縁部位(G3 )を共有し、且
つ、その底周面(G2 G3 )に止め輪(202)の
線材径(ds )相当の隙間幅をもたせた矩形断面(G
1 G2 ‖G3 G5 )でなるU形溝輪(22U)
を形成せしめる。このU形溝(22U)の懐中に、線材
径ds ×自由外径DO (DO >DS ≒DH +
ds )のばね線材でなる独自C型止め輪(202)を
円筒(22)の内壁(D′→DH →G1 G2 )に
沿わせて嵌め込んだ構成となすことによって、U形溝輪
(22U)の両斜周面(G1 G2 ‖G5 G3)と
底周面(G2 G3 )における3方直交接圧周面(P
1 ,P2 ,P3 )に働く内力(F)の力学的原則
に基づいたベクトル均衡状態での3体合体密圧構造を具
現し得る。図6は、B.H.負荷(P)が及ぼす接圧周
面(P1 ,P2 ,P3 )に於ける応力のベクトル
分布を示す断面図で、C型止め輪(202)断面(20
E)の中心(O)を原点に、3接圧点(P1 ,P2,
P3 )を含む直角座標(xx′⊥yy′)上に展開し
たB.H.負荷に係る応力ベクトル(F)の均合分布状
態を標示したもので、このうち別にO点に働く内力(F
O )は、C型止め輪(202)の残留弾力によるもの
で、この応力が残留する限り止め輪(202)は懐中(
22U)から脱出することを許されない構成にある。図
3は、軸受に侵入してくる風綿,塵埃防止に高い効果を
機能する本件発明独自の防塵構造の実施例である。ピボ
ット(606)を軸芯(yy′)として軸受部を取り囲
む空隙(4A)を形成するトップ・キャップ(102)
の内側天面と吊持本体(2A)の頂面は水平的平行状に
対面する連関となし、両面共に上下対象位に軸芯(yy
′)を中心とした輪形溝(102M),(201M)を
堀設し、この空間に所定高さで成る薄肉円筒(401)
をもって、上下両溝が互に覆い被さり合う形態に占位遊
置せしめることにより、軸(606)の周辺隙間を輪形
壁面(401)で区画形成した3層構造(a→b,b′
→c)の輪形防塵帯で包囲する形態に軸受構造部を外周
雰囲気から庶断保護する構成と成す。
【0007】
【発明の効果】本件発明の展開に係る軸受部の機能革新
がB.H.自体の性能向上に寄与するところ顕著であり
、錘内,錘間に於ける粗糸繰出し張力(T)のバラツキ
巾に至っては、特定基準値に対し±0.5grの水準で
長期(実用実験では半永久的)に安定する事実が検証さ
れるに至っており、殊にこれまで、実用上困難とされた
極甘撚並びに極細粗糸の安定供給をも安全,確実と成す
に至った成果は特筆に値する。紡績工場に於けるラージ
パッケージ化,高速化,自動化,連続化等々の設備合理
化の伸展に着実に適応しながら、更なる高度技術進展へ
の扉を開くと同時に、現時点における原糸品質の向上,
操業の安定化,並びに新鋭設備の稼働効率向上等々万般
技術への高度寄与が期待されるところとなっている。更
に詳述すれば、 1)軸受負荷能力が格段に増強され、特に耐久性に優れ
、機能の信頼性,安全性ともに抜群の水準に達し、殊に
、ボビン操作衝撃に対しては復元性をも伴った格段の靱
性を発揮し、軸受性能寿命が実地に半永久域にまで達し
た驚異的成果が検証されるに至っている。 2)優れた独自風綿防止構造の併設により、軸受機能の
致命的劣化を抑制保護するため、長期(10年以上)に
亘る「メンテナンス・フリー」を実現し得た。 3)最適粗糸張力(T)の調整が合理的,且つ容易とな
り、前2項を含めて、工場に於ける粗糸張力管理が格段
に徹底強化される。 4)軸受構成の合理化,単純化に伴って、規格化,標準
化を促進し、更なる汎用化の方途を拡げ、併せて部品組
立て自動化をも可能と成し、コスト低減に限りない寄与
をもららす効果を得た。 5)殊に独自C型止め輪によった合体構成は、内力均合
いによる負荷分散効果で、従来方式のピン接合(303
),またはカシメ等の手法に比し、負荷特性,耐久性,
並びに便利性,安全性等万般に優れ、信頼性とも抜群の
優位にあり、且つ、組立て,着脱ともに簡便な特性に至
っては秀逸である。従って、本システムの応用に関して
は、向後一般産業界への普及、特にプラスチック成型分
野での広範な活用が期待される。 6)尚、本発明の成果に関しては本用途に留まらず、広
く一般産業機器分野(特に電子機器)に於ける特殊精密
軸受としての広範な活用の途が開かれている。
【図面の簡単な説明】
【図1】本件発明になる滑り方式に拠ったスラスト軸受
構造に係る基本構成を示す断面図。
【図2】専ら、コロガリ方式に拠った、別途ブレーキ機
構併置でなる従来形式の軸受構成の実施例を示した断面
図。
【図3】本発明になる多重室隔離帯配備の滑り方式に拠
ったスラスト軸受構造に係る基本構成を示す断面図。
【図4】本発明によった軸受部材に係る機能条件設定基
準となる粗糸張力(T),軸受孔径(d),並びに部材
摩擦係数(μ)関連の座標系概念図表。
【図5】本発明になる独自C型止め輪(202)によっ
た3体密圧合体構造概念を示す断面図。
【図6】前項合体構造に於けるB.H.負荷に係る内部
応力ベクトル分布、並びに其の均合い形態を示す断面図
【符号の説明】
1A  上部構造体 2A  吊持本体(下部構造体) 3A  機台セット・ボルト 4A  軸受周辺空隙部 61    ピボット上端頭頸部(円錐面)62   
 ピボット下端基部 D    止め輪外径 ds   止め輪線材径 DH   頂部円筒(22)内径 DS   止め輪作動外径 DO   止め輪自由自在外径 T    粗糸引出し張力 d    軸受孔径 P    篠巻重量 F    内部応力 OB  ブレーキ・トルク系数(tanθ)(a),(
b),(b′),(c)  輪形防塵各室B.H.  
ボビン・ホルダー 101    ピボット・ハウジング(カプラー)10
2    トップ・キャップ 201    ブロック 202    C型止め輪 303    接合ピン 401    肉円筒輪(フィルター)(402)  
ブレーキ・スプリング(特殊仕様)601    軸受
接圧周面 606    ピボット 10G  中位室 11G  上位室 12G  下位室 10H  中位室細窓孔 20H  下位室細窓孔 20E  止め輪線材断面 22G  V形溝 22U  U形溝 102M  上側溝 201M  下側溝

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  ボビン・ホルダー(以下B.H.と呼
    称)に拠って回動自在に吊持された篠巻表層から繰り出
    す粗糸に、所定の粗糸張力(T)を弛みなく均整に附与
    し続けるよう成したB.H.に於けるスラスト軸受部構
    成に関し、独自に、滑り方式でなるスラスト軸受構造自
    体固有の『回動摩擦抵抗特性(以下ブレーキ・トルクと
    呼称)』をB.H.軸受機能の基盤に据え、関連の「ク
    ーロンの法則(F=W・tanθ)」に準拠して成る「
    軸受側ブレーキ・トルク(B・K)が篠巻径(R)の変
    化に伴う重量(P)の増減に比例追随して変動する原則
    (B・K=P・K′)」に、軸受側ブレーキ・トルク(
    B・K)と篠巻側回動トルク(T・R)の間に潜在する
    「平衡原則(B・K=T・R)」を導入して成立する『
    粗糸引出し張力(T)不変の原理(T=P/R・K′)
    』に立脚して成される粗糸繰出し張力(T)に係る設定
    が、軸基準に倣って特定された軸受孔径(d)と軸受素
    材固有の摩擦係数(μ)との2因子相互の連関(K′=
    d/2・μ)に基づいて形成される独自軸受部材選定に
    拠って、これが任意特定水準調整、並びに設定機能の半
    永久寿命保持を可能と成した一連の体系を特徴とするボ
    ビン・ホルダーに於けるスラスト軸受構成。
  2. 【請求項2】  B.H.に拠って垂下された篠巻表層
    から繰り出す粗糸張力(T)の均整保持に機能する、滑
    り形式スラスト軸受構造固有の「ブレーキ・トルク(B
    ・K)」に関し、粗糸引出し張力(T)と軸に倣って選
    定した軸受部材固有の摩擦係数(μ)との連関(K′=
    d/2・μ)に基づいて特定した軸受部孔径(d)を共
    有となし、別に選定した摩擦係数相違(μ′,μ″)な
    る独自軸受素材をもって2等分割成型して成る半月形軸
    受部材による同種、または異種混交に拠った独自「選択
    組合せ(または組替え)合体手法」により粗糸引出し張
    力(T)の段階的調整、並びにこれが補完を可能となし
    た構成を特徴とする請求項1記載になるB.H.に於け
    るスラスト軸受構成。
  3. 【請求項3】  B.H.の軸受部に特定された「ブレ
    ーキ・トルク(BK)特性」を長期、且つ万全に保護す
    るための、主として風綿、塵埃を対象とした軸受部防塵
    構成に関し、B.H.のトップ・キャップ(102)の
    内壁面と、これに水平的平行対面をなす吊持本体(2A
    )の頂部壁面とで形成された軸受部中心に展開する円形
    空隙(4A)に於ける天,底両面対象位に、それぞれピ
    ボット(606)を軸芯とした輪形溝(102P),(
    201P)を堀設し、この部位に、上,下両溝部が互に
    覆い被さる関連形体の薄肉円筒輪(401)を遊置して
    成る隔離構成を特徴とする請求項1記載のB.H.に於
    けるスラスト軸受構成。
  4. 【請求項4】  ピボット(606)の下端基部(62
    )を収納する下位室(12G)を軸芯部位に堀設してな
    るブロック(201)を、円筒(22)の上方から所定
    位に装填し、これを一体的に拘束合体せしめる構成に関
    し、円筒(22)の内側周壁(DH )に軸芯(yy′
    )と直交に堀設して成るV形溝輪(22G)と、ブロッ
    ク(201)の上肩部円錐面(G3 G5 )とで線材
    径(ds )相当の平行隙間幅(G2 G3 )を持た
    せて形成されたU形溝(G1 G2 ‖G3 G5 )
    の懐中に、「ばね線材径(ds)×止め輪自由外径(D
    O )(DO >DS ≒DH +ds )」規格の独
    自C型止め輪(202)を嵌入介在せしめて成る3接圧
    周面(P1 ,P2 ,P3 )部位に於て、B.H.
    負荷に係る応力の均合原則に基づいて構成される3体密
    圧合体構造を特徴とする請求項1記載のB.H.に於け
    るスラスト軸受構成。
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