JPH07189078A - 空気噴射式織機におけるサブノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 空気噴射式織機において、経糸との接触によ
る毛羽立ち等の発生がなくしかも製造・管理も容易なサ
ブノズルを提供すること。 【構成】 メインノズルから経糸の間に放出された緯糸
に向けて加速用の高速空気流を噴射するサブノズルを、
圧縮空気の供給源側に接続するホルダとこのホルダに接
続されるノズルヘッドとから構成し、少なくともノズル
ヘッドを高強度のガラス系材料から一体成形したものと
し、そのその表面の滑らかさによって、経糸の損傷の発
生やノズルヘッド自身の摩耗を抑える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空気噴射式織機に組み
込まれ緯糸を経糸の開口部内で噴射空気流により加速し
ていくためのサブノズルに関する。

【０００２】

【従来の技術】流体噴射式の自動織機の中で、空気噴射
式の織機では、緯入れ用のメインノズルに加えて高速流
動空気を噴射するサブノズルが設けられる。このサブノ
ズルは、メインノズルから供給された緯糸が、経糸の開
口部を飛走する間に失速することを防止するためのもの
で、緯糸の飛行に合わせて空気の噴射タイミングを持た
せるために揺動運動によって経糸開口部へノズルヘッド
が出入りする作用をするものである。

【０００３】このようなサブノズルは、たとえば金属板
を深絞りして形成した盲孔を持つ管体を製造し、その先
端部を偏平にして空気の噴射孔を開けたものが典型的な
構造である。

【０００４】サブノズルを用いる場合に最も問題になる
のは、揺動運動時にノズルヘッドの表面が経糸に接触す
ることから、ノズルヘッド自身の摩耗や経糸の損傷が発
生することである。この点から、金属製のサブノズルは
その表面にバリ等が発生しやすいので、経糸に対する影
響は避けられなかった。

【０００５】これらの問題を解消するものとして、特開
昭５９−１０６５４１号公報に記載されているように、
サブノズルの表面に硬質膜を形成して、耐摩耗性の向上
を図るものがある。また、同様の目的を達成したものと
して、特開昭６２−２８８８７号公報に記載されている
ように、金属とセラミックとの複合材料（サーメット）
でノズルヘッドを形成したものも既に知られている。

【０００６】更に、サブノズルの表面の接触による経糸
の損傷を抑えるものとしては、たとえば特開昭６３−２
６４９４７号公報に記載されているように、部分安定化
ジルコニアセラミックによってサブノズルのノズルヘッ
ドを一体的に形成し、表面全体を円滑面として経糸の毛
羽立ちを防ぐものがある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、サブノズル
に対して硬質膜の表面処理を施したものは、経時的な変
化やその他の機械的な強度の低下等によって、硬質膜の
部分的な剥離や摩耗によって金属の下地が露き出しにな
ってしまう恐れがある。このため、経糸がこの剥き出し
になった部分に引っ掛かってしまい、経糸に損傷を負わ
せる可能性が高くなる。

【０００８】一方、サーメット材料やセラミックス材料
によってサブノズルのノズルヘッドを一体的に成形した
ものは、耐摩耗性の点では充分に良好な結果が得られ、
経糸に与える影響も少ない。

【０００９】しかしながら、このような材料によってサ
ブノズルを成形する場合、ノズルヘッドに機械的な強度
を持たせるための製造が必須である。すなわち、強度が
大で緻密な材料とすることが必要であり、原料粉末の段
階から最終の成形段階まで細心の工程管理を要する。

【００１０】また、ノズルヘッドの小型化の傾向のため
薄肉のものが要求されるようになり、このような薄肉の
成形品ではその変形やクラック発生及び焼結収縮率のバ
ラツキによる不良品が多く発生する。更に、高硬度の材
料であるため、ノズルヘッドの表面の面粗さを小さくす
るためのラッピング工数も非常に多くなる。

【００１１】このように、ノズルヘッドの表面を硬質膜
処理したものでは、経糸に対する影響が残り、サーメッ
ト材料やセラミックス材料によってノズルヘッドを一体
的に成形したものでは、その製造の面での効率や管理等
に障害がある。

【００１２】本発明において解決すべき課題は、経糸と
の接触による毛羽立ち等の発生がなくしかも製造・管理
も容易な自動織機用のサブノズルを提供することにあ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、メインノズル
から経糸の間に放出された緯糸に向けて加速用の高速空
気流を噴射するサブノズルであって、高速空気の供給源
側に接続するホルダに、ガラス系材料によって形成した
ノズルヘッドを備えてなることを特徴とする。ガラス系
材料としては、化学強化ガラス又は結晶化ガラスを利用
することができる。更に、最近になって開発されたガラ
スと合成樹脂の複合材料も適用でき、これらの材料は耐
摩耗性があり、またガラス系材料よりも強度が大きいの
で、好適に利用することができる。

【００１４】

【作用】ガラス系材料を高強度としてノズルヘッドを一
体成形すれば、ガラス光沢面の滑らかな表面を持つの
で、経糸と接触してもその滑り性によって経糸に損傷を
負わせたりすることがなく、ノズルヘッド自身もその表
面摩耗が抑えられる。

【００１５】ガラス系材料を用いて、たとえばガラス製
品の製造に採用されるブロー法やプレス法のほか鋳込み
や射出成形によってノズルヘッドを製造するようにすれ
ば、サーメット又はセラッミク材料を用いた粉末治金法
に比べると高温焼結や表面のラッピング仕上げの工程が
省かれ、歩留りの高い生産性が得られる。

【００１６】

【実施例】図１は本発明のサブノズルの一実施例を示す
切欠正面図、図２は切欠左側面図である。

【００１７】サブノズルは、ノズルヘッド１とこれを固
定保持した金属製のホルダ２とから構成されたものであ
る。

【００１８】ホルダ２はその基端部にネジ２ａを形成す
ると共にノズルヘッド１へ向かう空気の供給路２ｂを軸
線方向に開けたものである。そして、ネジ２ａによって
圧縮空気の供給源（図示せず）側に供給路２ｂを接続
し、図１の一点鎖線で示す矢印方向に揺動運動させるた
めの機構にホルダ２を連接する。

【００１９】ノズルヘッド１は、通常のサブノズルと同
様に、経糸開口時点で経糸どうしの間にノズルヘッド１
が入り込みやすいようにまた空気の噴射方向が適正にな
るように、ホルダ２によって姿勢が設定され、その揺動
運動とノズルヘッド１からの空気の噴射によって、経糸
の間を飛走する緯糸を加速させる機能を持つ。

【００２０】ノズルヘッド１は、たとえば化学強化ガラ
ス，繊維強化ガラスまたは結晶化ガラス等の高強度ガラ
スや、ガラスに樹脂成分を配合したガラス系複合材料に
よって成形したものである。そして、その形状はホルダ
２へ固定する基端部１ａを備えると共に先端側を偏平な
外郭とし、内部にはホルダ２の供給路２ｂに連通する流
路１ｂを形成してその先端に噴射孔１ｃを開放してい
る。

【００２１】図３の（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ図２の
Ａ−Ａ線及びＢ−Ｂ線矢視による横断面図であり、ホル
ダ２に嵌合した基端部１ａは環状断面を持ち、この基端
部１ａから次第に先細りして中途から同図の（ａ）に示
すように偏平な中空断面として形成されている。ノズル
ヘッド１の肉厚は、一般的に同一の一様な厚みでよい
が、非常に高速の揺動運動を行なう場合は、図１及び図
２に示すように、基端部１ａの肉厚を先端側の偏平部の
肉厚の１・５〜２倍程度（具体的には０．４５〜０．７
ｍｍ程度の肉厚）に大きくしておくことが好ましい。

【００２２】ノズルヘッド１はその基端部１ａの下端の
固定座１ｄからホルダ２の先端に設けた嵌合座２ｃに嵌
め込み、適切な接着剤或いはＯリング等によってシール
接合して固定する。このように接合したサブノズルは、
サインカーブ状の動きを与えるカムの回転によって揺動
運動を繰り返す。揺動運動によりノズルヘッド１に作用
する応力は、ホルダ２との境界部に集中するが、その慣
性モーメントからガラス系材料の曲げ強さが２００ＭＰ
ａ以上、より好ましくは２５０ＭＰａ以上あればよい。

【００２３】また、基端部１ａの肉厚を適切にすること
によって、サブノズルの揺動運動に伴って作用する曲げ
応力に対しても、基端部１ａの強度が大きくなり、折れ
に対する安全率が高くなる。

【００２４】化学強化ガラスは、ホウ珪酸ガラス又はホ
ウ珪酸ガラスに酸化アルミニウムを配合したアルミノ珪
酸ガラス等を約３００〜５００℃に加熱した硝酸カリウ
ム溶液塩中に長時間浸漬することにより、ナトリウムイ
オンがカリウムイオンに交換され、ガラス表面に圧縮歪
層が形成されたもので、通常のガラスよりも数倍〜１０
倍以上の機械的強度を有する材料となる。

【００２５】なお、化学強化ガラスでノズルヘッド１を
造る場合には、空気の噴射孔の無い形状寸法に成形した
後、ダイヤモンドドリルで噴射孔１ｃを穿設し、次いで
化学強化する工程を採用しなければならない。若し化学
強化処理した後で噴射孔の穿設やその他の機械加工を行
なうと、表面層の圧縮歪が解放しようとして割れやチッ
ピングが発生し正確な噴射孔や基端部の端面を形成する
ことはできない。

【００２６】また、結晶化ガラスは、リチウム・アルミ
ナ・シリカ系マトリックスやマグネシア・アルミナ・シ
リカ系等のマトリックス中に、正方晶のジルコニアやβ
スポジュメン固溶体やナトリウム雲母あるいはカルシウ
ム雲母等の結晶をガラスの再加熱処理により、結晶核生
成と結晶成長を行なわせたもので、割れが成長し難く通
常のガラスに比べると遙に機械的強度が大きいものであ
る。

【００２７】これらのガラス材を用いてノズルヘッド１
を製造するには、ブロー法が適用できる。このブロー法
は、たとえばガラスのコップや白熱電燈のバルブ等の製
造に利用されているものであって、一対の割り型に予め
プレス法によって予備成形したガラスの塊を入れ、この
ガラスの塊の中に空気を吹き込んで割り型の内壁に押し
付けることで型製作し、割り型から抜き取るというもの
である。このようなブロー法であれば、製造する製品の
肉厚を薄くできるほか、肉厚も部分部分によって変える
ことができるので、本実施例で示したノズルヘッド１の
製造に十分利用できる。

【００２８】また、このようなブロー法に代えて、ノズ
ルヘッド１の外形寸法に相当する空洞を有する下型に溶
融ガラスを注入し、これをノズルヘッド１の内面形状に
相当する表面形状を持つ中子で押し付けることにより、
下型と中子との隙間にノズルヘッド１が形成される。

【００２９】更には、鋳込成形や射出成形法によっても
同様に製造が可能である。したがって、このような高強
度ガラスまたはガラス系複合材料による製造では、焼結
工程等が不要なことから歩留の向上が図られる。また、
表面はガラス光沢面なので、表面粗度も極めて小さい範
囲に収められラップ工程も不要となる。

【００３０】以上のガラス系材料及び製造法によって形
成したノズルヘッド１は、その表面や流路１ｂの内壁面
が全てガラス光沢面となり、表面粗さは０．５ｓ以下の
一様に滑らかな面を呈する。このため、ノズルヘッド１
が図１のように揺動する間に経糸に接触しても、経糸に
毛羽立ちや損傷を負わせることはない。更に、流路１ｂ
の内壁も同様にガラス光沢面の滑らかな表面を持つの
で、内部を通過する高速空気流に対する管摩擦抵抗も小
さくなり、圧力損失の少ない高速流の空気を効率的に噴
射することができる。

【００３１】また、ノズルヘッド１は、金属材料を用い
る場合に比べて耐摩耗性に優れると同時にその表面に対
する経糸の滑り性も良いので、表面摩耗が抑えられ寿命
も向上する。

【００３２】更に、サーメット又はセラミックス材料に
よる従来製品では、粉末治金法で製造するため、原料段
階から最終工程まで厳密な工程管理を行なっても歩留面
で充分とは言いがたい。

【００３３】これに対して、本発明では、ノズルヘッド
１をガラス系材料によってブロー法やプレス法，鋳込成
形，射出成形法等によって成形できるので、一様な品質
の製品が歩留よく製造できる。また、ガラス系の材料を
溶融処理する場合でも、従来のサーメットやセラミック
ス材料を用いるのに比べると、比較的低温での形成が可
能となり、省エネルギが図られ製造コストの低減にも貢
献できる。

【００３４】更に、ガラス系材料の比重は約３程度で金
属やジルコニアセラミックスの半分以下であるので、サ
ブノズルの揺動運動に要するエネルギも小さく、また織
機の損傷も軽減される。

【００３５】

【発明の効果】本発明により以下の効果を奏する。

【００３６】１）サブノズルのノズルヘッドをガラス系
材料を用いて成形するので、従来のサーメット材料やセ
ラミックス材料及び金属材料に比べると、高温焼結や表
面のラッピング工程及び硬質膜の形成等を省くことがで
き、製造コストが大幅に削減される。

【００３７】２）ノズルヘッドの表面はガラス光沢面と
なるので、経糸に接触してもその毛羽立ちや損傷の発生
がなく、ガラス系材料の緻密性によりノズルヘッド表面
への汚れの付着も防止できる。

【００３８】３）ノズルヘッドの内部流路の周壁もガラ
ス光沢面の滑らかな表面となるので、通過する空気に対
する流動抵抗はセラミックス等に比べると大幅に小さく
なり、圧力損失の少ない高速空気流が得られる。

【００３９】４）ガラス系の材料は比重が２．５〜３．
５程度で金属やジルコニアセラミックス材料等と比べる
と小さいため、サブノズルの揺動運動時の慣性が小さく
なり、各種部品に与える機械的な消耗も軽減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のサブノズルの一実施例を示す要部の切
欠正面図である。

【図２】図１のサブノズルの切欠左側面図である。

【図３】要部の横断面図であって、同図の（ａ）及び
（ｂ）はそれぞれ図２のＡ−Ａ線及びＢ−Ｂ線矢視によ
る横断面図である。

【符号の説明】

１ ノズルヘッド １ａ 基端部 １ｂ 流路 １ｃ 噴射孔 １ｄ 固定座 ２ ホルダ ２ａ ネジ ２ｂ 供給路 ２ｃ 嵌合座

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桶作 正広 石川県小松市花坂町リ80番地 北陸成型工 業株式会社内 (72)発明者 高島 郁男 石川県小松市花坂町リ80番地 北陸成型工 業株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 メインノズルから経糸の間に放出された
   緯糸に向けて加速用の高速空気流を噴射するサブノズル
   であって、高速空気の供給源に接続したホルダに、ガラ
   ス系材料によって形成したノズルヘッドを備えてなる空
   気噴射式織機におけるサブノズル。
2. 【請求項２】 前記ガラス系材料は、化学強化ガラス又
   は結晶化ガラスである請求項１記載の空気噴射式織機に
   おけるサブノズル。