JPH0643647B2 - 紡績用回転リング - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、紡績用回転リングに関し、特に、回転するト
ラベラーの摺動摩擦抵抗をトルクとしてリング回転体が
回転する消極回転リングに関する。

〔従来の技術及びその課題〕

トラベラーの摺動摩擦抵抗をトルクとしてリング回転体
が回転する消極回転リングにおいて、リング回転体を回
転自在に支持する軸承機構は、例えば特公昭54−15934
号又は特開昭58−156037号により公知である。

これら従来の軸承機構では、リング回転体の回転による
摺動摩擦の全てを固定されたホルダーの軸承部で受ける
こととなり、例えば、捲き初め（０〜30％）で1300 Ｒ
ＰＭのスピンドル回転が、中玉（30〜80％）では16000
ＲＰＭの紡出が可能な糸品種の場合においては、リング
回転体は基本的にはスピンドル回転の変化に応じて回転
変化するに対し、ホルダーの軸承部は固定であるから、
相対摩擦速度比は単純比較でも、 13：16 （≒100：123） となるが、リング回転体に加わる回転トルクはトラベラ
ーの摩擦圧と紡糸張力の積に比例し、リング回転体はス
ピンドル回転の上昇に伴い「Ｊカーブ」を描いて増速す
る。

すなわち、リング回転体は、トラベラー重量にかかる遠
心力の水平分力と紡糸張力の上方吊り上げ分力の変化に
よる回転トルクの増減に応じて変速回転するが、ホルダ
ーは、リングレールなどに固定されておりリング回転体
の変速にかかわらず速度が零であるから、リング回転体
とホルダーの軸承部との間の摩擦抵抗値の大きさがリン
グ回転体の回転トルクを上廻れば、リング回転体は回転
しない。

すなわち、軸承部の摩擦係数とリング回転体の重量の積
が小さい程、リング回転体は低トルクで回転する。紡糸
張力の限界（綿又はアクリル100 ％の60番手糸で約40
ｇ）を超えれば糸切れとなるので、トラベラーの負荷と
してのリング回転体の回転摩擦抵抗もこれを超えること
はできない。つまり、消極回転リングにおける軸承部の
摩擦抵抗によってリング回転体の回転上昇限界が決定さ
れる。

一方、特公昭54−13528 号で公知のように、空気圧利用
の軸承機構において、リング回転体は空気軸承となって
ホルダーと非接触となり、摩擦抵抗は零に近づくため、
慣性によりリング回転体の回転は急速に高速化してトラ
ベラーの回転と同速化し、紡糸張力によるバルーンコン
トロール機能を失い、リングレールの昇降やボビンの巻
き取り角度の変化など、所謂チエース間張力変動及び豆
玉から満管に至る分玉位置変化に対応した紡糸張力変動
を吸収することができず、このため、リング回転体がト
ラベラーと同速化すれば、シゴキネップ、毛羽発生、そ
の他糸質を劣化させる欠点があった。また、空気軸承機
構に必要とするエアー動力源として、エアーコンプレッ
サなど別個の動力コストと、績紡機への配管など、設備
経費と空気圧調整その他の作業性の双方から実施に難点
があった。

この問題を解決するため、第４図に示すように、摺動材
からなる断面互角形のスライドリング27を、フランジロ
ータ22及び下部ローター23からなるリング回転体21と上
部ホルダー25及び下部ホルダー26からなるホルダー24と
の間に遊嵌させてなる軸承機構を有した消極回転リング
を提案した。これによると、スライドリング27はリング
回転体21の回転速度により小さい速度で回転し、リング
回転体とスライドリング、及びスライドリングとホルダ
ーとの間のそれぞれの相対速度は半減し、摩擦抵抗が減
少して紡出回転速度20〜50％上昇させることが可能とな
った。

ところが、第４図に示す消極回転リングでは、スライド
リング27の内周面が軸心と平行であるため、リング回転
体21の外周面に形成されたコ字状溝28の間の半径方向の
遊隙が精度のバラツキ又は嵌合部の緩みにより過大とな
れば、リング回転体21が心振れを生じる可能性があり、
過少となれば、遊隙を喪ってリング回転体21と一体化し
て回転し、また、リング回転体21のコ字状溝28の幅とス
ライドリング27の厚みとの差による上下方向の遊隙によ
って、リング回転体21はトラベラーによる円周方向の吊
り上げ力点移動に伴う水平波打ち又はミソ摺り回転を起
こし易く、且つ、摺動回転時は、リング回転体21のコ字
状溝28の２面ｅ，ｆ又はｅ，ｇとホルダー25のＶ字状溝
の上下の一面ｈ又はｉの計３面の接触となるため、摩擦
抵抗が大きく、低トルク時にはリング回転体がスムース
に行い難かった。

本発明は、上述の問題に鑑み、リング回転体の心振れや
ミソ摺り回転を防止し、空気軸承と化すことのない軸承
機構を有した紡績用回転リングを提供することを目的と
している。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上述の問題に鑑み、ホルダーと、該ホルダー
によって軸承機構を介し回転自在に支持されるリング回
転体とを有してなる紡績用回転リングにおいて、前記ホ
ルダーの内周面及び前記リング回転体の外周面には略Ｖ
字形のＶ溝がそれぞれ形成され、摺動材からなり断面が
菱形状であって外周面及び内周面がそれぞれ軸心に対し
て傾斜角を有してなる環状のスライドリングが、前記ホ
ルダーのＶ溝の前記リング回転体のＶ溝との間に微少空
隙を有して遊嵌され、しかしてこれらＶ溝及びスライド
リングによって前記軸承機構が構成されてなる。

〔作 用〕

スライドリングはリング回転体及びホルダーに対して相
対回転可能であり、リング回転体の回転速度よりも小さ
い回転速度で回転する。紡糸張力がリング回転体の重量
よりも小さく、またトラベラーの回転トルクも小さいた
めにリング回転体が低速回転のときは、ホルダーのＶ溝
の下斜面とスライドリングの外周下斜面、スライドリン
グの内周上斜面とリング回転体のＶ溝の上斜面とがそれ
ぞれ摺接し、紡糸吊り上げ張力がリング回転体の重量を
上廻り、且つ高トルクを与えられてリング回転体が高速
回転するときは、ホルダーのＶ溝の上斜面とスライドリ
ングの外周上斜面、スライドリングの内周下斜面とリン
グ回転体のＶ溝の下斜面とがそれぞれ摺接する。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図において、リング回転体１は、トラベラー34が摺
動回転するリングフランジ部２ａを有するフラジロータ
２に下部ローター３が嵌入し、下部ローター３には、合
成ゴムなどの弾性体からなり補強用の金属環５と一体的
に成形された緩衝係合部材４が圧入されてなっている。
フランジロータ２の内周面には嵌入溝６が形成されてお
り、この嵌入溝６には、下部ローター３の上端部の外周
に形成された環状突起３ａが嵌入し、これによってフラ
ンジロータ２と下部ローター３とが一体化し、専用工具
を用いなければ外れないように抜け止めがなされてい
る。

下部ローター３の上端部には、周方向の複数箇所に半径
方向の割り溝３ｂが設けられており、環状突起３ａの嵌
入溝６への嵌入を容易にしている。緩衝係合部材４の下
端部には、遠心力によって外方上方へ変形するブレーキ
シュー４ａが設けられている。

ホルダー７は、リングレール35と取りつけ穴35ａに嵌入
した後、取りつけ周溝７ａにストップリング36が嵌め込
まれて固定されている。

なお、12はダストカバー、31はボビン、32は管糸、33は
紡出糸、34はトラベラーである。

第２図をも参照して、リング回転体１の外周面及びホル
ダー７の内周面には、上斜面10ａと下斜面10ｂとからな
るＶ字形のＶ溝10、及び上斜面11ａと下斜面11ｂとから
なるＶ字形のＶ溝11が形成されており、これらのＶ溝1
0，11にはスライドリング８が遊嵌されている。

スライドリング８は、低摩擦係数で且つ耐摩耗性及び導
電性を有する摺動材、例えば炭素繊維入り四弗化樹脂、
又はポリアミドイミドなどのエンジニアリングプラスチ
ックからなり、断面が菱形状であって外周斜面９ａ，９
ｂ及び内周斜面９ｃ，９ｄがそれぞれ軸心に対して約45
度の傾斜角を有してなる可撓性の環状体である。スライ
ドリング８と各Ｖ溝10，11の各傾斜面10ａ，10ｂ，11
ａ，11ｂとの間には、微少空隙ａ，ｂ，ｃ，ｄの存在が
可能となっており、これによって、スライドリング８
は、リング回転体１及びホルダー７のいずれに対しても
相対回転可能であり、しかしここに軸承機構Ｃが構成さ
れている。

つまり、リング回転体１は、Ｖ溝10，11及びスライドリ
ング８から構成される軸承機構Ｇを介し、ホルダー７に
回転自在に支持されている。

なお、軸承機構Ｇの組み立てにおいては、まず、スライ
ドリング８を内方に撓ませた状態でホルダー７のＶ溝11
内へ嵌め込む。次に、スライドリング８を挟んで、フラ
ンジロータ２に下部ローター３を嵌入し、これによって
リング回転体１を一体的に形成するとともに、リング回
転体１のＶ溝10内にスライドリング８が嵌め込まれた状
態とする。その後、リング回転体１とホルダー７とをス
ライドリング８を挟んで加圧共摺りし、スライドリング
８の表面に摩擦熱を発生させ、これによってスライドリ
ング８の表面を滑らかにするとともにスライドリング８
の歪矯正を併行する加熱処理を行って仕上げる。次に、
緩衝係合部材４及びこれに同時成形により一体化された
金属環５を、下部ローター３に嵌入する。

次に、上述のように構成された紡績用回転リングの作用
について説明する。

リング回転体１が停止しているとき、又は回転速度が低
いときは、リング回転体１及びスライドリング８はこれ
らの重量によって下方へ押しつけられ、ホルダー７のＶ
溝11の下斜面11ｂとスライドリング８の下方の外周斜面
９ｂ、及びスライドリング８の上方の内周斜面９ｃとリ
ング回転体１のＶ溝10の上斜面10ａとがそれぞれ摺接
し、紡出糸33の張力が大きくなってリング回転体１が高
速回転するとともに上方への吊り上げ力が大きくなる
と、ホルダー７のＶ溝11の上斜面11ａとスライドリング
８の上方の外周斜面９ａ、及びスライドリング８の下方
の内周斜面９ｄとリング回転体１のＶ溝10の下斜面10ｂ
とがそれぞれ摺接する。

これらいずれの場合においても、リング回転体１はスラ
イドリング８を介してホルダー７により間接的に接触支
持され、不要な遊隙を生じることがなく、軸承機構Ｇが
空気軸受け化することが防止されるとともに、軸心に対
して傾斜角を有したテーパ面による求心力が作用し、リ
ング回転体１は心振れや水平波打ち回転など起こさず、
安定した回転を行う。しかも、スライドリング８は、適
度に低い摩擦抵抗によりリング回転体１の回転速度より
も小さい速度で回転し、リング回転体１、スライドリン
グ８、及びホルダー７のこれら各接触面での相対速度は
小さくなり、摩擦抵抗が減少してリング回転体１は円滑
に回転する。

ブレーキシュー４ａは、リング回転体１の静止時におけ
る自由状態では、ホルダー７の下端面７ｂとの間に適当
な空隙を有した非接触の状態であるが、回転時には遠心
力により水平状態になろうとして上方へ変形し、第１図
の実線の状態から鎖線の状態に次第に持ち上がる。リン
グ回転体１が過大な高速度になると、ブレーキシュー４
ａがホルダー７の下端面７ｂに接触し、その接触圧力に
よってリング回転体１を引き上げる力が働くとともに、
ブレーキシュー４ａとホルダー７との接触面において摩
擦によるブレーキ力が発生し、リング回転体１がトラベ
ラー34と同速化することを制御し過度の高速化が防止さ
れる。

ダストカバー12は、綿塵その他の微細物が軸承機構Ｇ内
に落下侵入するのを防止する。もし微細物が軸承機構Ｇ
内に侵入しても、微細物の体積が軸承機構Ｇの微少空隙
よりも大きくなれば、軸承機構Ｇの内外の回転速度差と
テーパー機能により、コーヒーミル又は平ベルト対プー
リーの原理で直径の大きいリング回転体１の上下端間隙
から外方へ排出される。

ホルダー７は一体物であるため、Ｖ溝11の精度を高くす
ることが容易であり、またリング回転体１の回転や振動
によって圧入等上下２部品組み合わせの公知方法に較
べ、その精度が変化して損なわれることがない。また、
上下承座環を一体化したことは、２部品組み合わせに要
する高精度加工も不要となり、部品点数及び加工組み立
て工数の削減も加えて大幅な製造コストの引き下げとな
った。

第３図は、他の実施例によるリング回転体１ａの部分断
面図である。

第３図において、フランジロータ13の下端部の内周綿に
は雌ネジ16ａが形成され、この雌ネジ16ａに、下部ロー
ター14の上端部の外周に形成された雌ネジ16ｂが適当位
置まで螺子込まれており、これによってフランジロータ
13と下部ローター14とこ一体化している。なお、15は緩
み止め用の皿バネであり、また、下部ローター14の下端
めには、下部ローター14を螺子込むために工具を挿入す
る図示しない切り込み溝が設けられている。

このリング回転体１ａの組み立てにあたっては、雌ネジ
16ａ及び雄ネジ16ｂに緩み止めのための固着剤（例えば
シーロックメック又はロックタイト等）を施した上で、
スライドリング８を挟み込み、適当な工具により下部ロ
ーター14を回転させ、Ｖ溝10とスライドリング８との間
の微少空隙ａ，ｂ，ｃ（第２図参照）を最適な寸法とな
るように調整しておく。

このように、フランジロータ13と下部ローター14とを螺
子結合によって一体化すると、微少空隙ａ，ｂ，ｃを、
リング回転体１ａの回転摩擦抵抗などに応じて最適な状
態に微調整することができる。

したがって、多数の紡績用回転リングに対して、各部の
加工公差を吸収して製品毎の微少空隙ａ，ｂ，ｃのばら
つきをなくし、適正均一となるように調整することがで
きる。

上述の実施例においては、スライドリング８は４つの内
角が等しい正方形状の菱形としたが、正方形状でなくて
もよい。

〔発明の効果〕

本発明によると、摩擦抵抗が小さく、軽い紡糸張力と小
さいトルクでもリング回転体が回転し、また、低速及び
高速の回転でもリング回転体の心振れやミソ摺り回転が
防止され、安定した回転を得ることができるとともに、
安価に提供することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明の実施例を示し、第１図は紡
績用回転リングの正面断面図、第２図は第１図の紡績用
回転リングの軸承機構の拡大図、第３図はリング回転体
の他の実施例を示す部分断面図、第４図は従来の紡績用
回転リングの部分断面図である。 １，１ａ……リング回転体、７……ホルダー、８……ス
ライドリング、９ａ、９ｂ……外周斜面、９ｃ、９ｄ…
…内周斜面、10、11……Ｖ溝、10ａ……上斜面（外周斜
面）、10ｂ……下斜面（外周斜面）、11ａ……上斜面
（内周斜面）、11ｂ……下斜面（内周斜面）、Ｇ……軸
承機構。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ホルダーと、該ホルダーによって軸承機構
   を介し回転自在に支持されるリング回転体とを有してな
   る紡績用回転リングにおいて、前記ホルダーの内周面及
   び前記リング回転体の外周面には略Ｖ字形のＶ溝がそれ
   ぞれ形成され、摺動材からなり断面が菱形状であって外
   周面及び内周面がそれぞれ軸心に対して傾斜角を有して
   なる環状のスライドリングが、前記ホルダーのＶ溝と前
   記リング回転体のＶ溝との間に微少空隙を有して遊嵌さ
   れ、しかしてこれらＶ溝及びスライドリングによって前
   記軸承機構が構成されてなることを特徴とする紡績用回
   転リング。