JPS63227835A - 織機におけるアクチユエ−タの駆動装置 - Google Patents

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】 発明の目的 （産業上の利用分野） この発明は１機、特にジェットルーム等の無杼１８機に
おけるアクチュエータの駆動装置に関するものである。

（従来の技術） ジェットルームのような無杼ｍ機では有径＃１機に比べ
て遥かに高い生産性を上げることができ、このような高
速織機の採用傾向が近年顕著である。

そして、一般にジェットルームにおいては、予め所定量
の緯糸を測長するとともに測長された緯糸を一旦貯留し
、機台の回転に同期して作動されるメインノズル及び補
助ノズルからの流体噴射により経糸開口内に緯糸が緯入
れされるとともに、緯入れ用メインノズルにつながる緯
入れされた緯糸が緯入れごとにカッターにより切断され
るようになっている。そして、機台の高速化に伴い織機
の回転数が毎分６００回以上となりざらにその高速化が
要求され毎分１０００回以上のものも考えられている。

機台の高速化に適した緯糸測長装置として、緯糸供給部
からドラムの周りを相対回転する糸巻付管の先端開口部
を通って供給される緯糸をドラム周面に巻取り、ドラム
周面近傍に配設された緯糸係止体によってドラムに巻取
られた緯糸の測長量及び緯糸引出し方向への移行をυｊ
ｗＪするようにした緯糸測長装置が採用されている。そ
して、この種の緯糸測長装置においては前記糸係止体の
駆動手段としては特公昭５９−３２５７６号公報に開示
された装置のように織機の回転と同期して駆動されるカ
ムリンク機構を用いたものあるいは、特開昭５７−２９
６４０号公報に開示された装置のようにソレノイドを用
いて作動するようにしたものがある。又、織機の回転と
同期して緯入れを行うためのメインノズルあるいは補助
ノズルからの流体噴射を制御するバルブの駆動、前記緯
糸切断用カッターの駆動も同様に機台と同期して駆動さ
れるカム機構あるいはソレノイドを用いて行われている
。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、糸係止体、緯糸切断用カッター、メインノズ
ルあるいは補助ノズルの制御バルブ等のアクチュエータ
を駆動する手段としてカム等を利用した機械式のものを
使用した場合には、構造が複雑になるばかりでなく摺動
部が多くなり、耐久性に問題があるとともに機台のより
高速化に対応し難いという問題がある。

又、ソレノイドを用いて駆動する場合には、糸係止体に
具体化したものはその応答速度が５ｍｍのストロークで
１０〜１５ｍ５ｅｃ程度であり、初期の駆動力が２ｋＣ
Ｉ程度である。一方、織機の回転数が毎分６００回転の
場合について考えると、緯入れ回数が１秒間に１０回と
なり、１回の緯入れ時間は１００　ｍ５ｅｃとなる。す
なわち、織機は１００１　Ｓｅｃの間に３６０度回転す
ることになり、前記ソレノイドを用いた駆動手段の応答
速度１０〜１５ｍ５ｅｃの間には織機が３６〜５４度回
転することになる。これに対してａｍの回転角度と糸係
止体の作動、メインノズルの噴射、緯糸切断用カッター
の作動タイミングとの関係は、例えば第３図に示すもの
が一般的である。従って、前記のように応答速度が遅い
駆動装置を糸係止体躯動用として使用した場合には、緯
糸係止あるいは開放のタイミングが取り難く緯糸測長量
が不安定となるばかりでなく、緯入れミスの原因となる
。又、緯糸切断用カッターの駆動装置として使用した場
合には、カッターによる緯糸切断作用が円滑に行われな
い。さらに、ノズルの制御バルブの駆動用として用いた
場合には、噴射流体の噴射圧が所定の圧力になるまであ
るいは所定の圧力からＯになるまでの時間、すなわち立
ち上がり時間あるいは立ち下がり時間が長くなり、緯入
れのタイミングが取り難くなるとともに緯入れ後の噴射
切れ等を起こすという問題がある。ソレノイドの力を大
きくすることにより応答速度を速めることも可能である
が、その場合にはソレノイドが大型化し配設箇所のスペ
ースを確保し難いという問題がある。

発明の構成 （問題点を解決するための手段） 前記の問題点を解決するためこの発明においては、緯糸
測長装置の糸係止体、緯糸切断用カッターの可動刃、メ
インノズルあるいは補助ノズルの制御バルブ等のアクチ
ュエータがピストンと一体移動可能に設けられた第１の
シリンダと、同シリンダの非圧縮性流体が収容された液
体室と管路により連結されるとともに非圧縮性流体が収
容された液体室を有する第２のシリンダとを設け、多数
枚の圧電素子を積層した積層型圧電アクチュエータの一
端を前記第２のシリンダの液体室の可動壁に固定すると
ともに他端を第２のシリンダの固定壁に固定し、前記各
圧電素子に電圧を印加する駆動部を設けた。

（作用） 前記の構成によりこの発明の装置では、糸係止体等のア
クチュエータを駆動する場合には駆動部から各圧電素子
に直流電圧を印加する。これにより積層型圧電アクチュ
エータが変形して第２のシリンダの液体室の可動壁が駆
動され、第２のシリンダの液体室内の非圧縮性流体が管
路を経て第１のシリンダの液体室内に圧送され、同シリ
ンダのピストンと一体的にアクチュエータが駆動される
。

圧電素子の変位は印加電圧のＯＮ、ＯＦＦに対して５０
〜１００μｓｅｃのスピードで追従しそれに対応してア
クチュエータが作動されるため、応答速度は０．０５〜
０．１ｍ５ｅｃとなりソレノイドを使用した場合の１０
０倍以上の速さとなる。従って、織機の回転速度が毎分
１０００回を越えた場合でも十分対応することができる
。

（実施例） 次にこの発明を緯糸測長装置に具体化した一実施例を第
１図に従って説明する。織機のサイドフレームにブラケ
ット（図示せず）を介して固定されるハウジング１には
、緯糸Ｙを案内する緯糸案内孔２ａを有する回転支軸２
がハウジング１を貫通する状態でベアリング３により回
°転自在に支持されている。回転支軸２にはハウジング
１からの突出部基端において回転支軸２から分岐される
とともに、前記緯糸案内孔２ａに連通ずる案内孔を有す
る糸巻付管４が一体に形成されている。又、回転支軸２
の先端には支持体５がベアリング６を介して相対回転可
能に支持されている。支持体５には糸巻付面を形成する
複数の糸巻付片７ａ。

７ｂが取付られている。糸巻付片７ａ、７ｂは公知のド
ラム測長装置と同様に、その固定位置調節可能に取付ら
れ、糸巻付片７ａ、７ｂに対する緯糸の１回の巻取量の
調整可能に構成されている。

ハウジング１には回転支軸２を取り囲む状態にコイル８
が配設され、回転支軸２にはコイル８と対応する位置に
回転子９が一体回転可能に嵌着固定されている。そして
、コイル８に通電することにより回転支軸２が回転され
る。ハウジング１の前面には糸巻付管４の移動範囲を覆
う状態でカバ一部１ａが延出形成されており、同カバ一
部１ａ及び前記支持体５には互いに吸引関係にある磁石
１０が対向して設けられている。従って、コイル８への
通電により回転支軸２が回転されても磁石１０の吸引作
用により支持体５すなわち糸巻付片７ａ、７ｂは回転す
ることなく静止状態に保持される。

前記糸巻付片７ａ、７ｂのうち下方に配設された糸巻付
片７ａには透孔１１が形成されている。

同系巻付片７ａの下方にはアクチュエータとしての糸係
止体１２がピストン１３と一体移動可能に設けられた第
１のシリンダ１４が、同系係止体１２が前記透孔１１内
に出没可能な位置に配設されている。第１のシリンダ１
４はその液体室１５内に作動媒体として非圧縮性流体り
が収容され、糸係止体１２をシリンダ１４内に引き込む
方向にピストン１３がばね１６により付勢されている。

前記第１のシリンダ１４を駆動するための第２のシリン
ダ１７は、可動壁１８を有する液体室１９が管路２０に
より前記第１のシリンダ１４の液体室１５と連結され、
液体室１９及び管路２０内にも非圧縮性流体りが隙間な
く収容されている。第２のシリンダ１７の底壁２１と可
動壁１８との間には、多数枚（この実施例においては４
００枚）の圧電素子を積層した積層型圧電アクチュエー
タ２２がその端部において前記可動壁１８及び底壁２１
に固定された状態で配設されている。積層型圧電アクチ
ュエータ２２は導線２３により圧電素子駆動部２４と接
続されている。圧電素子駆動部２４は制御装置２５から
の制御信号により駆動され、積層型圧電アクチュエータ
２２の各圧電素子間に所定の直流電圧（この実施例では
４００Ｖ）を印加する。

次に前記のように構成された装置の作用を説明する。

さて、積層型圧電アクチュエータ２２に４００Ｖの直流
電圧が印加されて積層型圧電アクチュエータ２２が伸び
、糸係止体１２が糸巻付片７ａの透孔１１内に侵入して
糸巻付片７ａ、７ｂ上に所定量巻付は貯留された緯糸Ｙ
の緯入れ方向への移動を規制している状態で緯入れ開始
信号が制御表［２５から発せられると、圧電素子駆動部
２４は圧電アクチュエータ２２の印加電圧をオフ状態と
し、圧電アクチュエータ２２は５０〜１００μｓｅｃの
速さで縮み、可動壁１８が一体的に下降移動される。こ
れにより第２のシリンダ１７の液体室１９の内容積が増
大して第１のシリンダ１４の液体室１５内の非圧縮性流
体りが液体室１９側へ移動し、ピストン１３とともに糸
係止体１２が緯糸Ｙの規制を解除する退避位置へ移動さ
れる。これと同時にメインノズル（図示せず）が緯入れ
タイミングに同期して作動され、前記巻付貯留された緯
糸Ｙがメインノズルから射出緯入れされる。そして、糸
係止体１２が退避位置に移動した時点から所定時間経過
後制御装置２５からの信号により圧電素子駆動部２４が
作動され、圧電アクチュエータ２２に４００ｖの直流電
圧が印加されて各圧電素子が伸びる方向に変形して可動
壁１８が上動される。これにより液体室１９内の非圧縮
性流体りが第１シリンダ１４の液体室１５へ圧送され、
ピストン１３とともに糸係止体１２が透孔１１内に侵入
した緯、糸規制位置へと移動配置される。この時、緯、
入れされた緯糸Ｙの先端が織布の反緯入れ側端部にちょ
うど到達するとともに、糸巻付片７ａ、７ｂ上に巻付貯
留されている緯糸Ｙは糸係止体１２に係止されその引出
しが停止される。緯糸Ｙが緯入れされている間、糸巻付
片７ａ、７ｂ上に巻付貯留されている緯糸Ｙの巻付ωが
少なくなるが、この巻付貯留量が所定量以下になると制
御ｌ装置２５からの信号によりコイル８に通電されて回
転支軸２が回転され、糸巻付管４が糸巻付片７ａ、７ｂ
の周りを回転して緯糸Ｙが糸巻付片７ａ、７ｂ上に追加
供給されるとともに緯糸Ｙの巻付貯留ｊが所定の値以上
になるとコイル８への通電が停止され緯糸Ｙの追加供給
が停止される。

圧電アクチュエータ２２を構成する各圧電素子に４００
■の直流電圧を印加した時の積層圧電素子全体の変形量
は３０〜４０μｍである。一方、第１のシリンダ１４の
液体室１５の内径Ｄ１は４ｍｍで第２のシリンダ１７の
液体室１９の内径Ｄ２は５０＋＋＋ｍであるため、液体
室１９の断面積ｓ１と液体￥１５の断面積ｓ２との比は
８１／５２＝１５６となり、可動壁１８のストロークが
３０〜４０μｍであればピストン１３と一体的に移動す
る糸係止体１２のストロークは４．７〜６．２ｍｍとな
り、糸係止体１２の作動に必要なストロークが十分とれ
る。又、圧電素子に対する直流４００Ｖの印加電圧のオ
ン・オフに対して変位の応答速度が５０〜１００ｕＳｅ
Ｃすなわち０．０５〜０．１ｍ５ｅｃとなり、ソレノイ
ドを使用した従来装置の応答速度１０〜１５ｍ５ｅｃに
比較して１００倍以上も速くなり、緯入れタイミングに
同期して糸係止体１２を駆動制御するのが容易となる。

なお、この発明は前記実施例に限定されるものではなく
、例えば、糸係止体を１本使用する構成の緯糸測長装置
に代えて２本の糸係止体を使用し２本の糸係止体の間に
１回の緯入れに必要な緯糸Ｙを貯留する構成の緯糸測長
装置に具体化してもよい。又、圧電アクチュエータ２２
の作動力が数十キログラムと大きいため、緯糸切断用の
カッター（必要ストロークは４ｍｍ程度）の駆動装置や
、第２図に示すようにメインノズル、サブノズルの開閉
バルブ２６（必要ストロークは１．５ｍｍ程度）の駆動
装置として具体化してもよい。

発明の効果 以上詳述したように、この発明によれば緯入れのタイミ
ングに周期して短時間で作動する必要のある緯糸測長装
置の糸係止体、メインノズル及び補助ノズルの開閉バル
ブ、緯糸切断カッター等のアクチュエータが制御装置か
らの作動信号により極めて短い応答速度で作動されるた
め、機台の回転がより高速となった場合にも十分対応が
でき、より高速化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を緯糸測長装置に具体化した一実施例
を示す断面図、第２図はメインノズルのバルブに具体化
した別個を示す断面図、第３図は機台の回転角度と緯入
れあるいは糸切断力ツタ−の作動時期の関係を示すタイ
ムチャートである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、アクチュエータがピストンと一体移動可能に設けら
   れた第１のシリンダと、同シリンダの非圧縮性流体が収
   容された液体室と管路により連結されるとともに非圧縮
   性流体が収容された液体室を有する第２のシリンダとを
   設け、多数枚の圧電素子を積層した積層型圧電アクチュ
   エータの一端を前記第２のシリンダの液体室の可動壁に
   固定するとともに他端を第２のシリンダの固定壁に固定
   し、前記各圧電素子に電圧を印加する駆動部を設けた織
   機におけるアクチュエータの駆動装置。 ２、前記アクチュエータは緯糸供給部から供給される緯
   糸を糸巻付面に巻取り緯入れ時にその緯糸を引き出すよ
   うにした緯糸測長装置において、同糸巻付面に巻取られ
   た緯糸の緯入れ方向への移動を規制する糸係止体である
   特許請求の範囲第１項に記載の織機におけるアクチュエ
   ータの駆動装置。