JPH0794307B2 - ボビンホルダ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ｛産業上の利用分野｝ 本発明は、糸条を巻取るためのボビンホルダに関する。
更に詳しくは、安定して高速回転を可能にする長尺のボ
ビンホルダに関するものである。

｛従来の技術｝ 生産性の向上、糸品質の改善などを目的として合成繊維
の製造プロセスの高速化が進み、最近ではFOYに見られ
る如く、紡糸・延伸工程を直結化し、一気に5000〜6000
m/分で巻取るプロセスが開発されてきた。

装置サイドにおいても、上記高速プロセスを工業化する
ために6000m/分レベルの高速ボビンホルダが実用化され
始めてきた。

また、上記高速化の指向と同時にボビンの多山化を実現
し、１回の巻取りで多量のパッケージを得ることができ
れば、より一層の生産性の向上を計ることが可能にな
る。

かかる状況下においては、高速かつ多山取りが可能な長
尺構造の高性能ボビンホルダの開発が必要となってき
た。

上記の高速かつ長尺のボビンホルダを具現化するに際
し、最大の問題は、該ボビンホルダの回転時に発生する
振動を如何に抑制するかであった。

これに対し、実公昭57-22864号公報で既に開示されてい
るように、１次危険速度を乗り越えた回転数域を使用範
囲とする柔構造のものが知られている。

一方、長尺化のニーズは、例えば全長が150mmの標準的
なボビンで６山化、８山化へと拡大され、それに従いボ
ビンホルダ部全長も900mmm、更には1mを越えるものが必
要とされるになった。

ボビン全長が1mを越えるようなボビンホルダを実現する
には、上記ボビンを把持するボビン把持機構が設けられ
た長尺のボビンホルダ部を如何にして製作するかが非常
に重要となってきた。

かかるボビンホルダ部に関し、従来技術では、特公昭57
-22864号公報、更には特公昭60-5508号公報などで記載
されているように上記ボビンホルダ部は中空部が設けら
れた１つの部材から製作されたものであった。

｛発明が解決しようとする問題点｝ しかしながら、かかる従来の技術の場合、ボビンを支持
する長尺のボビンホルダ部が１つの円筒部材からなり、
かつボビンホルダ軸を回転自在に支承する軸受が該円筒
部材の中空部内に深く突出してフレームから固定された
管状支持体内に配置されているため、該ボビンホルダ部
は深い穴加工が必要とされた。

標準的な150mmのボビンを４山挿着するボビンホルダで
は従来技術でもボビンホルダ部の穴加工は可能であっ
た。しかし６山取り、更には８山取りとニーズが高ま
り、1mを越えるようなボビンホルダ部が必要とされるに
至った現在では、該ボビンホルダ部の深い穴加工時に長
いボビンホルダを偏心なく支持することが極めて困難で
あるばかりでなく、加工用の工具も径の小さな穴部に深
く入り込まざるを得ない。そのため、該工具の支持部材
の剛性が不足して穴加工が途中で曲ったり、更にひどい
場合には破損などの事態が発生し、満足のいく状態で穴
加工を行なうことができなかった。また、上記ボビンホ
ルダ部を１つの部材から加工し、円筒形状にしてみても
長尺が故に穴加工は極めて困難であり、非常に加工日数
も費やされた。更には、穴加工を精度良く行なうことは
できず、内外径の同軸度の狂いや、肉圧の偏りが避けら
れないため、長尺のボビンホルダ部の軸方向に沿って大
きなアンバランスが残らざるを得なかった。このため、
振動は大きくなり、場合によっては、１次危険速度を乗
り切ることができない状況にもなり、実用上、高速性の
優れた長尺のボビンホルダを供することはできなかっ
た。

本発明の目的は、上記の従来技術の欠点を除去せんとす
るものであり、１次危険速度以上を使用回転数範囲とす
る柔構造ボビンホルダにおいて、ボビンを支持する長尺
のボビンホルダ部の深い穴加工部を精度良く加工ならし
め、安定して高速回転を可能にするボビンホルダを提供
せんとするものである。

上記目的を達成する本発明の構成は次の通りである。す
なわち、ボビンを把持するための保持機構が設けられた
中空円筒状のボビンホルダ部と、上記ボビンホルダ部の
中空部内に嵌入され、該ボビンホルダ部の中空部内にお
いて該ボビンホルダ部と連接されたボビンホルダ軸とを
有するとともに、該ボビンホルダ軸は、さらに、上記ボ
ビンホルダ部の中空部内に突出し、管状支持体内の軸受
により回転自在に支承されているボビンホルダにおい
て、上記ボビンホルダ部は、それぞれ別体として形成さ
れた前部円筒部材と後部円筒部材とを一体に結合してな
ることを特徴とするボビンホルダである。

以下、本発明は図面を参照しながら更に詳しく説明す
る。

第１図は本発明に係るボビンホルダの構造を例示した概
略図である。第１図で水平方向に片持式に配置されたボ
ビンホルダ１は、ボビン15a〜15dを把持する公知のボビ
ン保持機構、本実施例では弾性リング7a〜7hを軸方向に
圧縮することによりボビン内径まで弾性変形した該弾性
リング7a〜7hと該ボビン15a〜15dの内壁との間に生じる
摩擦力により把持する機構のものが設けらたボビンホル
ダ部２と、該ボビンホルダ部２の同軸上に延長されたボ
ビンホルダ軸５からなる。

ボビンを支持する上記ボビンホルダ部２は、前部円筒部
材３と後部円筒部材４の２つの部材に分割されている。
本実施例では、前部円筒部材３は、上記ボビンホルダ軸
２と同一部材で一体化された構造となっているが、何も
これに限定されるものではなく、該ボビンホルダ軸２と
前部円筒部材３とが別部材からなり、嵌挿などの手段に
より締結一体化されている構造のものでよいし、ネジな
どの締結手段を緩めることにより自由に分割できる構造
のものでもよい（第２図参照）。

なお、上記の実施例においては、前部円筒部材３の後端
外径部を細径化した部分に、後部円筒部材４を焼きバメ
嵌挿することにより、該前部円筒部材３と後部円筒部材
４とを結合して一体化せしめ、ボビンホルダ部２を形成
している。

分割された２つの部材、すなわち、前部円筒部材３と、
後部円筒部材４とを結合して一体化せしめる手段として
は、本実施例の如く焼きバメ嵌挿だけに限定されるもの
ではなく、溶接にて一体化させてもよいし、また条件に
よっては、ネジなどの締結手段を用いてもよい。要は、
分割された別の部材をボビンホルダ部２の中間部で結合
して一体化せしめ、長尺のボビンホルダ部をなすことが
重要なのである。

後部円筒部材４のボビンを支持する部分は、ボビンホル
ダ軸５とボビンホルダ部２とが一体化された部分から延
びるに従って肉厚が薄くなるような構造とされているこ
とが好ましい。本実施例では、２段構造とされている
が、何もこれに限定されるものではなく、３段もしくは
４段、さらにはそれ以上の多段構造でもよい。更にテー
パ形状でもよい。要は、ボビンホルダ軸５とボビンホル
ダ部２とが一体化された部分から延びるにしたがって後
部円筒部材４の肉厚を順次薄くすることが好ましく、こ
れにより全体が均一の肉厚の円筒部材に比べて後部円筒
部材４が自らの自重と剛性とによって決定され得る固有
振動数を高くするような構造であることが好ましいので
ある。

また、後部円筒部材の後端には、フランジ形状のボビン
位置規制用ボビン当て14が設けられてる。さらに、上記
後部円筒部材４の中空部内には、管状支持体６がフレー
ム21にボルト（図示せず）で締結され、突出している。

ボビンホルダ軸５は、管状支持体６の先端部に設けられ
た軸受17a、およびフレーム21内に設けられた軸受17b,1
7cにより回転自在に支承されている。

軸受17bと17cとの間には、中間部材18上に固定された電
動機回転子19が、また、該電動機回転子19と対応する位
置に電動機固定子20が配置されており、上記中間部材18
がボビンホルダ軸５に焼きバメによりブッシングされ、
回転トルクを伝達できる構造とされている。

なお、本実施例では、中間部材18は軸受17bと17cとの間
のボビンホルダ軸にブッシングされているが、何もこれ
に限定されるものではなく、条件によっては軸受17aと1
7bとの間のボビンホルダ軸に焼きバメブッシングしても
よいし、更には、軸受17aと17bとの間および軸受17bと1
7cとの間にも中間部材を焼きバメブッシングしてもよ
い。要は、本実施例のように、管状支持体６の内側にボ
ビンホルダ軸５が軸受17a,17b,17cを介して支承されて
いるボビンホルダ１において、構造上前記ボビンホルダ
軸５が細径化ならざるを得ない場合、中間部材18をボビ
ンホルダ軸に焼きバメブッシングすることにより、ボビ
ンホルダ軸５の剛性をアップさせることが好ましいので
ある。

管状支持体６の先端部に設けられた軸受17aと、ボビン
ホルダ軸５とボビンホルダ部２とが固定され一体化せし
められている部分との間に、軸受用カラー16が設けられ
ている。該軸受用カラー16の外径部には、ネジ23が加工
されており、ボビンホルダ部２内の奥まった中空状内に
ある軸受17aを抜き取る際に利用できる構造とされてい
る。すなわち、該軸受用カラー16のネジ23に螺合するめ
ねじを有する分解工具（図示せず）を、ボビンホルダ軸
５より後側の軸に嵌め込まれたすべての部品と管状支持
体を抜き去った段階で、ボビンホルダ軸５の後端より挿
入され、軸受用カラー16に係合させて抜き取るものであ
る。

ボビンホルダ部２の先端部には止め輪11を介してバネ押
え部材10が装着されており、該バネ押え部材10からバネ
12が延び、ボビンホルダ部２の中空部の内径部に滑かに
動き得るように挿入されたピストン部材９を押し付ける
構造とされている。また、ピストン部材９は、上記ボビ
ンホルダ部２上に設けられた弾性リング7a〜7hを軸方向
に圧縮可能なように、該ボビンホルダ部２の外径部をも
滑かに動き得るような構造とされている。したがって、
バネ12によって発生されたスラスト力は、バネ押え部材
10により弾性リング7aに伝わり、該弾性リング7aに伝わ
ったスラスト力はカラー8aを介して次の弾性リング7bに
も伝達されることになり、順次弾性リング7hまで伝播さ
れ、そしてこれら弾性リング7a〜7hが圧縮変形すること
になり、ボビン15a〜15dを把持せしめる構造とされてい
る。

なお、ボビン15a〜15dのリリース時には、ボビンホルダ
軸５の中心部軸方向、およびボビンホルダ軸５とボビン
ホルダ部２とが締結一体化された部分の中心部軸方向に
設けられた小孔22を介して、加圧流体が送り込まれ、該
加圧流体がボビンホルダ部２の前部に設けられた空間Ｓ
で拡大された圧力を利用してピストン部材９を押すバネ
12を圧縮せしめ、弾性リング7a〜7hの変形を元に戻すこ
とにより、ボビン15a〜15dをリリースできる構造とされ
ている。

本発明では、別々に加工された２つの円筒部材を、ボビ
ンを支持する中間部で一体化せしめて１つのボビンホル
ダ部を形成せしめている。

本実施例では、ボビンホルダ部の後部をなしている後部
円筒部材４の全長は、１つの部材で形成されたボビンホ
ルダ部に比べて1/2から1/3程度短いため、従来のボビン
ホルダ全長が600mm程度のものと同様に、加工の際に偏
心なく支持することができた。また、円筒部の内、外径
加工時も軸心の狂いなく精度良くできる。

他方、ボビンホルダ部の前部をなす前部円筒部材３は、
本実施例ではボビンホルダ軸５と同軸上に延長された同
一部材であり、穴加工長さも短いため、精度の良い加工
ができる。そして、内外径の仕上げられた後部円筒部材
４を昇温し、前部円筒部材３の後端に設けられた段付部
に焼きバメ嵌挿した。

次いで、連続して一体化せしめられたボビンホルダ部２
の外径部だけを更に研磨仕上げし、ゴムリング7a〜7h、
カラー8a〜8hのボビン保持機構用部品が滑かに動き得る
ようにした。なお、本実施例では、焼きバメ嵌挿後さら
に外径を仕上げたが、場合によっては一体化後、外径部
の仕上げは必要としない。

｛効果｝ 以上、本発明は、上記の構成、作用を有するため、次の
如き優れた効果を奏する。

すなわち、長尺のボビンを受容するボビンホルダ部が分
割された２つの円筒部材からなり、該ボビンホルダ部の
中間部で一体化せしめられている構造のため、１つの部
材からなるボビンホルダ部のものに比べ、深い穴加工が
可能となる。

また、加工性も良いので、内外径の同軸度や、肉厚の偏
りが殆どなく、アンバランスが非常に小さくて精度の良
いボビンホルダ部を得ることができる。

さらに得られたボビンホルダを高速回転させても、１次
危険速度を容易に乗り越え、使用範囲の回転数域で振動
レベルも小さく、高速性に優れた長尺のボビンホルダを
提供することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る代表的な実施態様を示すボビン
ホルダの概略図である。第２図は、本発明に係る別の実
施態様を示すボビンホルダの概略図である。 図面中の符号の説明 １……ボビンホルダ、２……ボビンホルダ部 ３……前部円筒部材、４……後部円筒部材 ５……ボビンホルダ軸、６……管状支持体 7a,7b,7c,7d,7e,7f,7g,7h……弾性リング 8a,8b,8c,8d,8e,8f,8g,8h……カラー ９……ピストン部材、10……バネ押え部材 11……止メ輪、12……バネ 13……Ｏリング、14……ボビン当て 15a,15b,15c,15d……ボビン 16……軸受用カラー 17a,17b,17c……軸受 18……中間部材、19……電動機回転子 20……電動機固定子、21……フレーム 22……小孔、23,24……ネジ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ボビンを把持するための保持機構が設けら
   れた中空円筒状のボビンホルダ部と、上記ボビンホルダ
   部の中空部内に嵌入され、該ボビンホルダ部の中空部内
   において該ボビンホルダ部と連接されたボビンホルダ軸
   とを有するとともに、該ボビンホルダ軸は、さらに、上
   記ボビンホルダ部の中空部内に突出し、管状支持体内の
   軸受により回転自在に支承されているボビンホルダにお
   いて、上記ボビンホルダ部は、それぞれ別体として形成
   された前部円筒部材と後部円筒部材とを一体に結合して
   なることを特徴とするボビンホルダ。