JPH01201529A - 紡績用回転リング - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、紡績用回転リングに関し、特にそのブレーキ
機構の改良に関する。

〔従来の技術及びその課題〕

従来より、ホルダーによって軸承部を介し回転自在に支
持されるリング回転体を有し、このリング回転体がトラ
ベラ−の回転力により回転するように構成された紡績用
回転リングは、特公昭５４−１５９３４号公報又は特開
昭５８−１５６０３７号公報により公知である。

この従来の回転リングは、機台の停止時におけるスピン
ドルの回転の象、激な低下に伴ってリング回転体が下降
し、同時に防塵用のダストカバーがホルダーに接触して
リング回転体の回転を停止させる作用を有したものであ
り（特公昭５４−１５９３４号公報）、又は、リング回
転体下端に断面り字形の軟弾性環体を一体化させ、その
先端周縁部をブレーキシューとなし、リングの高速回転
時に遠心力を利用してブレーキシューを固定ホルダ一部
に接触させ、その摩擦によりリング回転体に制動を加え
、リング回転体がトラベラ−と同速化することを抑制す
る作用を持たせたもの（特開昭５８−１５６０３７号公
報）である。

しかし、前者は、大番手紡出や高速紡出により高トルク
（高ＰＶ値）を受け、リング回転体が６０００〜７００
０ＲＰＭ以上の高速回転となった場合に、ダストカバー
の先端部は水平状態に開いてホルダーの上端部より完全
に遊離し、且つ軸承部が空気軸受と化して摩擦抵抗が零
に近づき、リング回転体はトラベラ−のトルクにより加
速され極めて短時間にＪカーブを描いてトラベラ−と略
同速度まで回転上昇する。

而して、機台の停止によりスピンドルが停止してもダス
トカバーの先端部は速やかにホルダーの上端縁に下降接
触せず、リング回転体は慣性モーメントによって暫く惰
性回転を行い、このために捲き戻し現象によるスナール
が発生し、このスナールが再始動時に糸切れの原因とな
る問題があった。すなわちこのダストカバーによるブレ
ーキ作用は、機台スイッチオフ後のリング惰性回転を抑
えるリング停止用の消極ブレーキであり、摩擦圧は微少
であってリングの高速化を抑制しようとするものではな
かった。

これを防止するためには、段階的にスピンドルの回転を
下げ、紡糸張力とトラベラ−のトルクを緩和しリング回
転体の回転速度の低下を待って機台の停止を行うという
、時間と手数の掛かる不便さが有った。

また、高速紡出時にリング回転体の回転速度がスピンド
ル回転に比例して上昇しトラベラ−と同速化すると、紡
糸張力変動を回転トルクに吸収転換することによる消極
回転リング特有の紡糸張力コントロール作用が失われ、
その慣性によって紡糸張力変動を吸収できなくなり、紡
糸は捲き取り速度の変化に伴って激しい張力変動を反復
するので、繊維の品種によっては、毛羽発生、シゴキネ
ップ、その他糸質の低下を招来することがあった。

このため、高速紡出時のリング回転体を一定限界内に押
さえ、軸承部が非接触の空気軸承化することによりリン
グ回転体がＪカーブを描いてトラベラ−と同速化するこ
とによる前述の弊害を防止するため、後者においては、
リング回転体下端に断面路り字状で下方に開いた軟弾性
体原板（ブレーキシュー）を一体化させ、リング回転体
の高速回転時には環仮にかかる遠心力によりその先端周
縁部を水平に持ち上げさせて固定ホルダ一部下端面に接
触させ、その摩擦圧によりリング回転体を下方に引き下
げて空気軸承化を防ぐとともに、ブレーキシュー先端周
縁の上面とホルダー下端面の接触摩擦によって、リング
回転体の高速化によるトラベラ−との同速化現象を防止
する改良提案を行ったものである。

しかしこの方法は、前者の停止時に於けるリング回転体
のオーバーランの防止という消極的ブレーキ作用に比し
、高速紡出時のリング回転体を制御する積極ブレーキと
いう点で大きな改善であったが、高トルクによるリング
高速回転時には、遠心力による強い摩擦力を受けるため
、ブレーキシューには摩擦熱の発生による溶融や摩耗な
どの問題が生じ、一定期間の使用後にはブレーキシュー
を交換しなければならないというメンテナンス上の問題
が発生した。

本発明は、上述の問題に鑑み、リング回転体の軸承部が
空気軸受と化すなどしてｇ擦抵抗が零に近づくために起
こる過度の高速回転を防止するとともに、摩耗や摩擦熱
発生の生じない紡績用回転リングを提供することを目的
としている。

また、本発明の他の目的は、リング回転体が高速回転と
なったときにのみブレーキ力を発生させ、エネルギーの
ロスを少な（することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上述の課題を解決するため、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
、前記ホルダー又は前記リング回転体のいずれか一方に
は、磁極が環状に配置されるよう構成された永久磁石が
設けられ、前記ホルダー又は前記リング回転体の他方に
は、前記永久磁石と対向する位置に導電材料から形成さ
れた誘導体が設けられてなることを特徴として構成され
る。

また、前記リング回転体の下端部には、環状であって自
由状態においては下方外方へ開いた傾斜部を有する弾性
体からなるブレーキシューが設けられ、前記ブレーキシ
ューの傾斜部又は前記ホルダーの下端部のいずれか一方
には、磁極が環状に配置されるよう構成された永久磁石
が設けられ、前記ブレーキシューの傾斜部又は前記ホル
ダーの下端部の他方には、前記永久磁石と対向する位置
に導電材料から形成された誘導体が設けられてなること
を特徴として構成される。

また、前記永久磁石又は前記誘導体は、環状体であると
ともに、前記ブレーキシューの傾斜部とは周方向の相対
移動が不能で且つ半径方向の相対移動が可能なように互
いに係合した状態で当該ブレーキシューの傾斜部上に載
置されて構成される。

〔作　用〕

リング回転体の回転によって、永久磁石と対向する位置
に設けられた誘導体には渦電流が流れ、これによってリ
ング回転体とホルダーとの間にトルクが発生する。

このトルクは、リング回転体に対するブレーキ力として
作用し、リング回転体の過度の高速化を防止し、また軸
承部の空気軸承化を未然に防止する。

また、ブレーキシューは、リング回転体の回転に伴う遠
心力によって上方へ持ち上がり、これによって永久磁石
と誘導体とが接近する。

したがって、ブレーキシューが設けられている場合には
、リング回転体の回転が低速であるときに、リング回転
体にはブレーキ力は殆ど作用せず、高速になったときに
のみブレーキ力が効果的に作用する。

また、永久磁石又は誘導体が環状体であり、これがプレ
ーキシニーの傾斜部上に載置されている場合には、ブレ
ーキシューが持ち上がることによってこの環状体が上方
に移動し、これによって永久磁石と誘導体とが接近する
。

〔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−２１が
摺動回転するリングフランジ部２ａを有するフランジロ
ータ２に、アルミ合金、銅合金、ステンレス鋼、炭素系
素材など非磁性の導電材料からなる下部ローター３が嵌
入してなっている。

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とが一体化している。な
お、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。

ホルダー７は、リングレール２３の取りつけ穴２３ａに
嵌入した後、取りつけ周溝７ａにストップリング２４が
嵌め込まれて固定されている。

なお、１２はダストカバー、２２はスネルワイヤーから
図示しない管糸に巻き取られつつある紡出糸のバルーニ
ングである。

リング回転体１の外周面及びホルダー７の内周面には、
互いに対向するＶ字形のＶＩＩＯｌｌｌが形成されてお
り、これらのＶＩＩｏ、　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及
び内周斜面９ｂ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の各斜面との間には微少空隙が存
在し、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、しかしてここに軸承機構Ｇが構成されている。

つまり、リング回転体ｌは、■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。

ホルダー７の下端部の内周面には、環状の永久磁石５が
嵌め込まれている。この永久磁石５は、金属、フェライ
ト（酸化物セラミック）、稀土類、又はプラスチックな
どからなる異方性磁石であり、その内周面に例えば８極
、１２極、１６極などのラジアル配向多極異方性着磁の
磁極を有している（第５図ａ参照）。

下部ローター３の下方の永久磁石５の内周面と対向する
部分は誘導体４となっており、この間のギャップＳは、
リングの使用目的別サイズや糸番手に対応する紡糸張力
などによって異なるリング回転トルクに応じ、又は磁石
の強弱や磁極数との関連において適正に設定することが
できる。

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、紡糸張力の上方吊り上げベクトルがリング回
転体ｌの重力よりも小さいため、リング回転体１はスラ
イドリング８を介してＶ溝１１の下方の斜面で支承され
ている。紡出糸２２の張力が大きくなってリング回転体
ｌ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、リング回転体ｌは持ち上げられ、スライドリン
グ８を介してｖ７１１１１の上方の斜面に押しつけられ
て摺動回転する。

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
空気軸受は化する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バ面による求心力が作用し
、リング回転体ｌは心振れや水平波打ち回転などを起こ
さず、安定した回転を行う。

さて、リング回転体ｌの回転によって、誘導体４はホル
ダー７に固定された永久磁石５による磁場の中をトラベ
ラ−と同方向に回転移動し、このため誘導体４には電磁
誘導による渦電流が流れる。

この渦電流と磁束との間の電磁力の方向は、誘導体４と
一体に回転するリング回転体ｌの回転方向と逆であるた
め、リング回転体１の回転を制動するブレーキ力が作用
する。このブレーキ力は、永久磁石５の磁界の強さ、磁
極数、誘導体４の導電率、誘導体４と永久磁石５との間
のギャップＳの大きさなどによって異なるが、飽和状態
に達するまではリング回転体ｌの回転速度に略比例する
。

、このブレーキ力によって、リング回転体１がトラベラ
−２１と同速化することが抑制され、過度の高速化が防
止される。

上述の実施例においては、誘導体４を下部ローター３と
一体に形成したが、誘導体４を下部ローター３とは別体
により形成・し、これを下部ローター３への嵌入などに
よ゛り一体化してもよい。

上述の実施例においては、永久磁石５を誘導体４の半径
方向外方に設けたが、永久磁石５を下部ローター３の外
周に嵌入し、誘導体４をホルダー７の内周に嵌入してこ
れらを相対向させてもよい。

また、複数個の永久磁石５又は誘導体４を半径方向に交
互に同軸状に配置すると、ブレーキ力が増大する。

第２図は他の実施例を示す正面断面図であり、第１図の
実施例と同様の部分には同一の符号を付した。

第２図において、下部ローター３の内周面には、軟質樹
脂や合成ゴムなどからなるブレーキシュー１４が嵌入し
、その内周面に嵌入した押さえリング１５により挟まれ
て固定されている。このブレーキシュー１４は、垂直部
１４ａと傾斜部１４ｂとからなって断面が「（」字形状
をしており、垂直部１４ａは周方向に連続したリング状
である。

傾斜部１４ｂは、図示のように下方にコーン状に開いた
形状であって、周方向に連続し且つ遠心力によって水平
状に伸展し得る弾性体であるか、又は、遠心力による変
形が容易なように、周方向の複数箇所に半径方向のスリ
ットが設けられて分割される。

傾斜部１４ｂの上面には、アルミ合金などからなる複数
個の誘導体１６が、インサート法による一体成形、カシ
メ、接着剤、又はボルトなどにより、ブレーキシュー１
４と一体化されている。この誘導体１６は、傾斜部１４
ｂが周方向に連続している場合には、所要個数が傾斜部
１４ｂの上面に等間隔に設けられ、また、傾斜部１４ｂ
が分割されている場合には、分割されたそれぞれの傾斜
部１４ｂに同数設けられている。

ホルダー７には、アキシャル配向多極異方性着磁の磁極
を有した環状の永久磁石１７が嵌め込まれている（第５
図す参照）。

リング回転体１ａが回転すると、ブレーキシュー１４は
遠心力により外向きの力を受け、傾斜部１４ｂは、下部
ローター３に嵌入した「（」字形状の屈折点を支点とし
て、遠心力の分力により上方へ持ち上げられて図の実線
の状態から鎖線の状態に近づく、これによって、誘導体
１６は永久磁石１７に接近し、その極限でブレーキシュ
ー１４が水平化し、誘導体１６が永久磁石１７に最接近
したとき、誘導体１６とのギャップＳは最小となる。し
たがって、リング回転体１ａの回転速度に応じ、ブレー
キシュー１４とともに誘導体１６が永久磁石１７に接近
し磁束を切るので、その接近度と回転速度とに応じた渦
電流が流れる。この渦電流と磁束との間の電磁力により
、誘導体１６すなわちリング回転体１ａにブレーキ力が
作用する。

リング回転体１ａの回転速度が低いときは、誘導体１６
と永久磁石１７との間のギャップが大きいため、磁力は
距離の二乗に略反比例して磁束の影響を殆ど受けず、リ
ング回転体１ａにはほとんどブレーキ力が作用しないが
、リング回転体１ａが高速になるとギャップが小さくな
り、ブレーキ力が作用する。このブレーキ力は、上述し
たようにブレーキシュー１４が水平になったときに最大
となる。

したがって、この実施例では、リング回転体１ａが低速
のときに不必要なブレーキ力を発生せず、エネルギーの
ロスが少なくなる。またブレーキ力を発生しているとき
でも非接触であるから、摩耗がなく寿命が長い。

上述の実施例において、ブレーキシュー１４を軟質合成
樹脂製又はゴム製の永久磁石とし、誘導体をホルダー７
に嵌入してもよい。

第３図は他の実施例を示す正面断面図であり、第１図及
び第２図の実施例と同様の部分には同一の符号を付した
。

第３図において、フランジロータ２の下端部の内周面に
は雌ネジ３１ａが形成され、この雌ネジ３１ａに、下部
ローター３の上端部の外周に形成された雄ネジ３１ｂ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２と下部ローター３とが一体化している。なお、
３２は下部ローター３の下端面に設けられた切り込み溝
、３３は緩み止め用の皿バネである。

このリング回転体１ｂの組み立てにあたっては、雌ネジ
３１ａ及び雄ネジ３１ｂ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３４を挟み込み、切り込み溝３２を
利用して適当な工具により下部ローター３を回転させ、
フランジロータ２の下端面及び下部ローター３の段部端
面から構成される凹溝１０ａとスライドリング３４との
上下方向間に、適当な間隙（例えば０．１プラスマイナ
ス０．０５ミリメートル程度）を有するように調整して
おく。

このように、フランジロータ２と下部ローター３とをネ
ジ結合によって一体化したので、凹溝１０ａとスライド
リング３４の外径上下方向との間の間隙を、リング回転
体１ｂの回転摩擦抵抗などに応じて最適な状態に調整す
ることができる。

なお、スライドリング３４は、断面形状が５角形であり
、予めホルダー７の内周面に形成されたＶ溝１１に遊嵌
されている。

しかして、ここに軸承機構０１が構成されており、リン
グ回転体１ｂは、軸承機構ＣＩを介してホルダー７に回
転自在に支持されている。

第４図をも参照して、下部ローター３の下方の内周面に
は、垂直部３５ａと傾斜部３５ｂとからなるブレーキシ
ュー３５が嵌入し、垂直部３５ａの内周面に嵌入した押
さえリング１５により挟まれて固定されている。ブレー
キシュー３５の傾斜部３５ｂには、周方向の４カ所に係
合突起３６．３６・・・が形成されている。

３７は、アルミ合金、銅合金、ステンレス鋼、カーボン
などの非磁性体からなる誘導体であり、この誘導体３７
は、ブレーキシュー３５とは別個独立した環状体として
構成されており、傾斜部３５ｂの上に載置されている。

誘導体３７の周方向４カ所には、径方向に解放した係合
溝３８，３８・・・が形成されており、この保合溝３８
が上述の係合突起３６に嵌まり込み、傾斜部３５ｂとは
周方向の相対移動が不能で且つ半径方向の相対移動が可
能なように互いに係合している。なお、係合突起３６及
び係合溝３８は、３カ所又は５力所以上でもよい。

したがって、リング回転体１ｂが回転すると、その遠心
力によって傾斜部３５ｂが外方上方へ持ち上がり、これ
によって誘導体３７は鎖線で示すように上方へ移動して
永久磁石１７に接近する。その接近度と回転速度とに応
じて、誘導体３７に渦電流が流れ、リング回転体１ｂに
ブレーキ力が作用する。

この実施例において、傾斜部３５ｂの自由状態での軸心
に対する角度を４５度とし、永久磁石１７と誘導体３７
との間のギャップＳの最少値が、例えば０゜５ミリメー
トルとなるように設定すると、この間の最大磁力差は約
１９倍となる。したがって、リング回転体１ｂが高速回
転する程強いブレーキ力が発生し、逆にリング回転体ｌ
ｂの回転を阻害してはならない低速回転時には、ブレー
キ力は殆んど発生しない。

第３図に示したリング回転体１ｂによると、第２図に示
したリング回転体１ａにおける難点、すなわち、リング
回転体１ａの回転時に分割された誘導体１６が風綿塵を
引っ掛ける恐れがあること、高速回転しているときに手
をふれると危険であること、などが解消される。

上述の実施例においては、永久磁石５．１７をホルダー
７とは別体により形成し、これをホルダー７への嵌入に
より一体化したが、ホルダー７を磁性材料により形成し
、永久磁石５，１７の部分を磁化することによって永久
磁石を一体に形成してもよい。

上述の実施例においては、誘導体３７を環状体に構成し
て傾斜部３５ｂの上に載置したが、永久磁石を環状体に
構成して傾斜部３５ｂの上に載置し、誘導体をホルダー
７の下端部へ嵌入してもよい。

上述の実施例において、第１図及び第２図に示すリング
回転体１．ｌａでは、フランジロータ２と下部ローター
３とを、嵌入溝６と環状突起３ａとによって一体化した
が、第３図のリング回転体ｌｂと同様に、雌ネジと雄ネ
ジとによってネジ結合してもよく、このようにすると、
紡績用回転リングの組み立て時において、Ｖ溝１０とス
ライドリング８との間隙を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、第３図に示す紡績用回転リング
の軸承機構Ｇｌに代えて、第１図に示す軸承機構Ｇを用
いてもよい、また、これら以外の軸承機構を用いてもよ
い。

〔発明の効果〕

請求項１の発明によると、リング回転体の回転によって
ブレーキ力が発生し、このブレーキ力はリング回転体の
回転速度に応じて増加するので、リング回転体の過度の
高速回転が防止される。これによって、消極回転リング
の最大の特徴である紡糸張力コントロール作用を維持し
得る範囲にリング回転体の回転を押さえることが可能と
なり、また機台・）停止時におけるリング回転体のオー
バーランによるスナールの発生を防止することが可能と
なる。

また、このブレーキ力は非接触によるものであるから、
摩擦熱や摩耗がなく、耐久性、円滑性などに優れ、メン
テナンスが容易である。

請求項２の発明によると、上述の効果に加え、リング回
転体の回転が低速であるときにはブレーキ力は殆ど作用
せず、高速になったときにのみブレーキ力が効果的に作
用する。したがって、不必要なブレーキ力が発生せず、
エネルギーのロスが少なくなり、低トルクの紡績用回転
リングにも適用可能である。

請求項３の発明によると、上述の効果に加え、安定した
充分なブレーキ力を得ることが可能である。

【図面の簡単な説明】

図面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図は他の実施例の紡績用回転リン
グの正面断面図、第３図はさらに他の実施例の紡績用回
転リングの正面断面図、第４図は第３図に示す誘導体及
びブレーキシューの平面図、第５図ａ、ｂは永久磁石の
着は状態の例を示す図である。 １、ｌａ、ｌｂ・・・リング回転体、３・・・下部ロー
ター、４，１６．３７・・・誘導体、５．１７・・・永
久磁石、７・・・ホルダー、１４．３５・・・ブレーキ
シュー、１４ｂ、３５ｂ・・・傾斜部、３６・・・係合
突起、３８・・・係合溝、Ｇ、　Ｇ１・・・軸承機構。 出願人　　　山　　　口　　　博　　　支出願人　　木
　　　村　　　　　　弘 代理人　　弁理士　　久　保　幸　雄 第１　図 第２図 第３図 第４図 ３８・、 ５；ＦＪ５ （ａ） 図 （ｂ）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （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、 前記ホルダー又は前記リング回転体のいず れか一方には、磁極が環状に配置されるよう構成された
   永久磁石が設けられ、 前記ホルダー又は前記リング回転体の他方 には、前記永久磁石と対向する位置に導電材料から形成
   された誘導体が設けられ てなることを特徴とする紡績用回転リング。
2. （２）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、 前記リング回転体の下端部には、環状であ って自由状態においては下方外方へ開いた傾斜部を有す
   る弾性体からなるブレーキシューが設けられ、 前記ブレーキシューの傾斜部又は前記ホル ダーの下端部のいずれか一方には、磁極が環状に配置さ
   れるよう構成された永久磁石が設けられ、 前記ブレーキシューの傾斜部又は前記ホル ダーの下端部の他方には、前記永久磁石と対向する位置
   に導電材料から形成された誘導体が設けられ てなることを特徴とする紡績用回転リング。
3. （３）前記永久磁石又は前記誘導体は、 環状体であるとともに、 前記ブレーキシューの傾斜部とは周方向の 相対移動が不能で且つ半径方向の相対移動が可能なよう
   に互いに係合した状態で当該ブレーキシューの傾斜部上
   に載置され てなる請求項２に記載の紡績用回転リング。