JPH11323672A - 紡績機械のスピンドル制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の紡績機械（リング精紡機）のスピンド
ルモータ制御システムの糸切れ修復のためにある個別ス
ピンドル制動装置における、摩擦式制動装置の摩耗の問
題、電気式制動装置の取扱い性の問題、構造上の問題、
寸法の問題を解決することにある。 【解決手段】 摩擦式制動に全面的に頼るという考えを
止め、従来採用されていない方法の電気式制動と摩擦式
制動を併用する新しいシステムにした。また、新しい構
造の電気式制動装置は、従来システムの課題を解決する
ために、制御回路を持たず、数少ない主回路素子からな
る整流回路の主回路を有する制動回路基板などから構成
する回転摺導構造体を回転させ、摺動させる方法を採用
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スピンドルモータ
制御システムを有する紡績機械に関するものであり、ス
ピンドルの回転を少なくとも一時的に停止するものに関
する。

【０００２】

【従来の技術】これまでの紡績機械として図１のリング
精紡機（以下、「従来の紡績機械」と言う）について説
明する。従来の紡績機械は複数のパッケージから成るパ
ッケージ部１０１と、パッケージ部１０１から出る太い
粗糸（ロービング）Ｒを延伸するドラフト部１０２と、
ドラフト部１０２から送出される糸Ｓを案内するための
ガイド部１０３と、ガイド部１０３から案内される糸Ｓ
を巻取るためのスピンドル部１０４と、このスピンドル
を直接駆動するためのスピンドルモータ部１０５と、イ
ンバータ電源（図中に表記していない）からの駆動電力
をスピンドルモータ毎に供給するための電力供給線シス
テム１０８を有している。図２にこの従来の紡績機械に
使用されているスピンドルーモータ組立品を示す。スピ
ンドルを直接駆動するスピンドルモータ固定子１０５Ｓ
は、スピンドル支持部１０４Ｓと一体になって図１に示
すスピンドルレール１１０上にスピンドルーモータ組立
品固定部１０６として取付いており、このスピンドルー
モータ組立品固定部１０６の内部と上方部で、スピンド
ルモータ回転子１０５Ｒとスピンドル回転部１０４Ｒが
一体となったスピンドルーモータ組立品回転部１０７が
回転する構造になっている。

【０００３】スピンドルで巻取られる糸Ｓは、スピンド
ルの高速回転でバルーン状に振回されて撚りがかかる
が、この時の遠心力によって、通常、一時間当り数％程
度の割合で糸切れが発生してしまう。このため、従来の
紡績機械では糸切れが発生したスピンドルを、個別に停
止させ、糸を繋いだ後で再び回転させるといった一連の
糸切れ修復作業を行うための制動装置１０９（図１に示
す）を有している。

【０００４】この制動装置１０９には図２に示すよう
に、摩擦片１２１と摩擦片取付アーム１２２と操作レバ
ー１２３からなる摩擦式制動器１２０と、操作レバー１
２３の操作によって制動開始の動作に連動させて電力供
給を遮断する開閉装置１４０とを組合わせた摩擦式制動
装置１１０が用いられることがある。図３に摩擦式制動
器１２０の詳細を示す。この摩擦式制動器１２０は、ス
ピンドルーモータ組立品回転部１０７の回転軸と同心円
上に配置された複数の摩擦片１２１が、この同心に向か
って、回転するスピンドル回転部１０４Ｒの一部を締付
けることによって制動をかけるものである。本内容は、
本出願人が特願平９−１３５８８８号にて出願してい
る。

【０００５】またこの制動装置１０９には図４と図５に
示すように、少なくとも主回路スイッチング素子２３４
ａ，２３４ｃ，２３４ｄ，２３４ｕ，２３４ｖ，２３４
ｗからなる整流回路以下の主回路２３４とこの素子のオ
ンオフを制御する制御回路２３５及び操作スイッチ２２
３とを含むハンディタイプの制動制御回路基板２３０を
スピンドル毎の電力供給線１０８Ａの途中に各相に設け
た対の互いに接触している導電性接触子２４１ａ，２４
１ｃからなる開閉機構２４０に挿入して、その制動制御
回路基板２３０にある制御回路２３５に接続された操作
スイッチ２２３で少なくとも電力供給と制動の各動作モ
ードを切換える（さらには電力供給遮断やその他のモー
ドを加えて、各動作モードを切換える）電気式制動装置
１、２１０が用いられることがある。糸切れ修復が終れ
ば、ハンディタイプの制動制御回路基板２３０は抜取っ
ておく。本内容は、本出願人が特願平９−１３５８８８
号にて出願している。

【０００６】またこの制動装置１０９には図６に示すよ
うに、スピンドル毎に、少なくとも一つの主回路スイッ
チング素子３３４ａからなる整流回路の主回路３３４の
制動回路基板３３１が電力供給線１０８Ａの途中に各相
に設けた対の導電性接触子３４１ａ，３４１ｃからなる
開閉機構３４０に挿入された状態で設けてあり、上下、
左右または前後のいずれか所定方向に直接的間接的に手
動でスライドさせて、電力供給と制動の各動作モードを
切換える（さらには電力遮断やその他のモードを加え
て、各動作モードを切換える）電気式制動装置２、３１
０が用いられることがある。本内容は、本出願人が特願
平９−１３５８８８号にて出願している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このように制動装置１
０９は、糸切れが発生したスピンドルを個別に停止さ
せ、糸を繋いだ後で再び回転させるといった一連の糸切
れ修復動作を行うためのもので、リング精紡機等の紡績
機械には無くてはならない重要なものである。

【０００８】ところが、図２に示すような摩擦式制動装
置１１０による制動を何度も繰返して使用すると、摩擦
式制動器１２０の摩擦片１２１や摩擦片取付アーム１２
２の取付状態、形状あるいは材質のアンバランスが原因
で起こる摩擦片１２１の偏心摩耗によって、高速回転す
るスピンドルーモータ組立品回転部１０７を制動する時
に、僅かな空隙で配されているスピンドルモータ固定子
１０５Ｓと回転子１０５Ｒが接触して、固定子巻線のレ
アショート事故を引き起こすことがある。固定子巻線の
レアショートは、糸を扱う紡績機械においては火災に繋
がる危険性が高い。この摩擦式制動装置１１０に関する
偏心摩耗の問題を解決するのが本発明が解決しようとす
る第一の課題である。

【０００９】また、図４、図５に示すような電気式制動
装置１、２１０においては、ハンディタイプの制動制御
回路基板２３０の保管形態が、“携帯”か“所定場所で
の保管”のいずれかになるが、“携帯”の場合、取扱い
の良し悪しによって品質の劣化、破損、紛失の可能性が
あり、“所定場所での保管”の場合、その場所まで取り
に行かなければならないという取扱いの利便性に問題が
残る。この電気式制動装置１、２１０に関する取扱い上
発生するこれらの問題を解決するのが、本発明が解決し
ようとする第二の課題である。

【００１０】また、電気式制動装置１、２１０において
は、制動制御回路基板２３０を開閉機構２４０に挿入し
た状態で風綿（空気中に浮遊しているミクロン単位の綿
屑）の侵入を防ぐため、電気式制動装置１、２１０を密
閉構造の箱にする必要がある。制動制御回路基板の中
で、用途上、箱外に置く必要のある操作スイッチ２２３
以外の回路部は、限られた寸法の密閉箱に収納しなけれ
ばならない。そのためには制動制御回路基板２３０の少
なくとも主回路スイッチング素子２３４ａ，２３４ｃ，
２３４ｄ，２３４ｕ，２３４ｖ，２３４ｗからなる整流
回路以下の主回路２３４とこの素子のオンオフを制御す
る制御回路２３５の部分を大幅に小型化しなければなら
ない。この電気式制動装置１、２１０に関する構造上の
問題を解決するのが、本発明が解決しようとする第三の
課題である。

【００１１】また、図６に示すような電気式制動装置
２、３１０においては、制動回路基板３３１を所定方向
にスライドさせて各動作モードの回路に切換えるため、
そのスライド方向においてその複数の回路に見合った寸
法が必要になって、小型化ができない。この電気式制動
装置２、３１０に関する小型化の問題を解決するのが、
本発明が解決しようとする第四の課題である。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上述した第一の課題を解
決するために、摩擦式制動に全面的に頼るという考えを
止め、従来採用されていない電気式制動と摩擦式制動を
併用するという新しいシステムに着目した。また、従来
の欠点を取除いた新しい構造の電気式制動装置を検討し
た。従来の欠点を取除いた新しい構造の電気式制動装置
とは、第二、第三、第四の課題を解決するための手段で
あり、制御回路を持たず、数少ない主回路素子からなる
整流回路の主回路を有する制動回路基板を摺動させる方
法で、新しい構造を持つ電気式制動装置である。本発明
は、このような観点からなされたものであり、以下詳し
く説明する。

【００１３】請求項１に記載した発明に係る紡績機械の
スピンドル制御システム（以下、「請求項１のスピンド
ル制御システム」という）は、並列配置した複数のスピ
ンドルと、前記スピンドル毎に取付けた同数個のスピン
ドルモータと、前記スピンドルモータに駆動電力を供給
するインバータ電源と、前記インバータ電源からの駆動
電力を前記スピンドルモータ毎に供給するための三相電
力供給線を備えている。さらに前記三相電力供給線の途
中、少なくとも二相に導通遮断手段とモータ側三線の少
なくとも二線を短絡する短絡手段を備え、またこの短絡
手段によって発生する電気的制動とは別の制動装置を備
えていることを構成上の特徴とする。導通遮断手段は、
三相の内少なくとも二相を遮断すれば三相電力供給を遮
断できる意味で２ａ接点（または３ａ接点）のオンオフ
切換えスイッチのような開閉手段でもよいし、少なくと
も二相における対となる導電性接触子の間に回路基板ま
たは絶縁板を挿入することによって、導通遮断を行う機
構の開閉手段でもよい。モータ側三線の少なくとも二線
を短絡する短絡手段も同様に、端子間で予め線間短絡し
ておいた２ｂ接点（または３ｂ接点）のオンオフ切換え
スイッチのような開閉手段でもよいし、少なくとも二相
における対となる導電性接触子の間に遮断回路と線間短
絡回路を有する基板を挿入することによって回路を切換
え、導通遮断と線間短絡を行う機構の開閉手段でもよ
い。さらには、導通遮断手段と短絡手段とを兼ねる開閉
手段、つまり、２ｃ接点（または３ｃ接点）でｂ接点側
の端子間を予め線間短絡しておいたオンオフ切換えスイ
ッチのような開閉手段でもよいし、少なくとも二相にお
ける各々一対の導電性接触子の間に導通回路と遮断及び
モータ側線間短絡回路を有する基板を挿入してある状態
で、摺動させて回路を切換えることによって、導通と遮
断及びモータ側線間短絡を行う機構の開閉手段であって
もよい。

【００１４】請求項１のスピンドル制御システムは、少
なくとも二相における導通遮断手段で三相電力供給を遮
断した後、短絡手段でモータ側三線の少なくとも二線を
短絡する。三相電力供給遮断後のスピンドルモータのス
テータ鉄心の残留磁気による磁束を回転するスピンドル
モータ回転子の二次導体が横切ることで、その二次導体
に生じる誘起電圧によって二次電流が流れる。さらにこ
の二次電流で生じる二次磁束を打消すような磁束を発生
させる電流が、短絡手段でできた一次側巻線の閉回路を
流れるが、この時、モータ回転子の回転方向と反対の方
向のトルク、つまり制動トルクが発生し、この電気的制
動トルクは残留磁気が消滅するまで継続するといった作
用がある。

【００１５】この電気的制動トルク、電気的制動力によ
ってスピンドルモータを減速させた後、低速域から、こ
の電気的制動力とは別の制動装置の制動力によってスピ
ンドルモータを個別に停止させるが、この別の制動装置
の負担を大幅に軽減することができるという作用効果を
生むものである。別の制動装置が摩擦式制動装置の場合
は、摩擦片の摩耗を著しく少なくすることができる。な
お、この別の制動装置の制動開始の操作または動作は、
導通遮断手段及び短絡手段の動作と連動してはいない。

【００１６】請求項２に記載した発明に係る紡績機械の
スピンドル制御システム（以下、「請求項２のスピンド
ル制御システム」という）は、並列配置した複数のスピ
ンドルと、前記スピンドル毎に取付けた同数個のスピン
ドルモータと、前記スピンドルモータに駆動電力を供給
するインバータ電源と、前記インバータ電源からの駆動
電力を前記スピンドルモータ毎に供給するための三相電
力供給線を備えている。さらに三相電力供給線の途中、
少なくとも二相に設けた各々一対の導電性接触子と、そ
の導電性接触子と接触するこれまた各々一対の導電性接
触子を有し、かつこの対の導電性接触子の間を導通させ
る回路部と少な〈とも二相（単相）の整流回路またはモ
ータ側の少なくとも二線の短絡回路で構成される回路部
の少なくとも二つの回路部を有する回転摺動構造体を備
えていることを構成上の特徴とする。

【００１７】請求項２のスピンドル制御システムは、少
なくとも二つの動作モードの回路部を有する回転摺動式
構造体を所定の角度だけ回転させて摺動させることによ
って、これら少なくとも二つの動作モードの回路部のい
ずれか一つを選択して、三相電力供給線の途中、少なく
とも二相に設けた各々一対の導電性接触子の間に選択し
た回路を電気的に挿入させる。一対の導電性接触子の一
方の接触子はインバータ電源側であり、他方の接触子は
モータ側である。また少なくとも二つの回路部とは、一
方が、一対の導電性接触子の間を導通させる回路であっ
て、インバータ電源からスピンドルモータに三相駆動電
力を供給するように作用する。もう一方は、インバータ
三相交流電源の二相（単相）または三相整流回路や、三
相交流電源とモータの間は遮断されたモータ側の二線ま
たは三線短絡回路等でもよく、スピンドルモータに電気
的制動をかけるように作用する。

【００１８】回路部は二つだけに止めずに、追加しても
よい。スピンドルが停止した後のスピンドル空回り防止
用の摩擦式制動装置があってそれを動作させる場合など
は、インバータ電源側接触子とモータ側接触子の間を遮
断しておかなければならず、遮断モードの回路が必要に
なる。なお、モータ側の二線または三線短絡による制動
モード回路を使用する場合、この回路が遮断モードを持
ち合せているため、遮断モードだけの回路を別途設ける
必要はない。また制動力に強弱をつけたモードの回路を
別々に分けて設けることもできる。二相整流回路と三相
整流回路に分けたり、半波整流回路と全波整流回路に分
けて設けることもできる。

【００１９】請求項２のスピンドル制御システムは、少
なくとも二つの動作モードの回路を有する回転摺動式構
造体を所定の角度だけ、直接的または間接的に手動で回
転させて摺動させることによって、少なくとも二つの動
作モードの回路のいずれか一つを選択する方法つまり機
械的に回路部を切換えるという方法によるため、図４、
図５の電気制動装置１、２１０のような回路部切換えの
ための制御回路２３５や制御回路を必要とする主回路ス
イッチング素子２３４ａ他からなる複雑な整流回路の主
回路２３４を使わず、ダイオードだけの簡単な回路など
で目的を達成することができる。また回転摺動式の構造
では、図６の電気式制動装置２、３１０のように回路基
板を二次元平面的に延ばすのではなく、基板を三次元空
間的に配置するため、寸法を小さくすることができる。
このように回路の簡単化と回転摺動式構造によって小型
化した回路基板を開閉機構内蔵の箱に納めることができ
るものである。これによって、小型低価格の電気式制動
装置を各スピンドル毎に設置することができ、制動装置
の取扱いが容易になる効果を生む。さらには風綿の侵入
防止のための電気式制動装置箱の密閉構造も容易である
という効果を生む。

【００２０】請求項３に記載した発明に係る紡績機械の
スピンドル制御システム（以下、「請求項３のスピンド
ル制御システム」という）は、請求項１と請求項２の双
方の構成と作用効果を基本的に備えている。

【００２１】請求項４に記載した発明に係る紡績機械の
スピンドル制御システム（以下、「請求項４のスピンド
ル制御システム」という）は、請求項１と請求項２の双
方の構成と作用効果に加え、「別の前記制動装置」がス
ピンドルモータ毎に設けた摩擦式制動装置であることを
構成上の特徴とし、また、電気的制動力によってスピン
ドルモータを減速させた後、低速域からこの摩擦式制動
装置の制動力によってスピンドルモータを個別に停止さ
せるように作用させるため、この摩擦式制動装置の負担
を大幅に軽減することができる、つまり摩擦片の摩耗を
著しく少なくすることができという効果を生むものであ
る。なお、この摩擦式制動装置の制動開始の操作または
動作は、導通遮断手段及び短絡干段の動作と連動しては
いない。

【００２２】請求項５に記載した発明に係る紡績機械の
スピンドル制御システム（以下、「請求項５のスピンド
ル制御システム」という）は、請求項２の構成と作用効
果に加え、「電気的制動力を発生させるモードの前記回
路部」が、三相電力供給線の三相またはいずれか二相
（単相）を整流する回路から成ることを構成上の特徴と
し、スピンドルモータに電気的制動をかけるように作用
する。

【００２３】少なくとも二つの回路部を有する回転摺動
式構造体を所定の角度だけ、直接的または間接的に手動
で回転させて摺動させることによって、一つの回路部を
選択する、つまり切換えていくという方法によるため、
回路部切換えのための制御回路や複雑な整流回路使わ
ず、ダイオードだけの簡単な整流回路などで目的を達成
することができる。また回転摺動式の構造においては、
図６の電気制動装置３３１のように回路基板を二次元平
面的に延ばすのではなく、基板を三次元空間的に配置す
るため、寸法を小さくすることができる。このように回
路の簡単化と回転摺動式構造によって小型化した回路基
板を開閉機構内蔵の箱に納めることができるものであ
る。これによって、小型低価格の電気制動装置を各スピ
ンドル毎に設置することができ、制動装置の取扱いが容
易になる効果を生む。さらには風綿の侵入防止のための
電気制動装置箱の密閉構造も容易であるという効果を生
む。また摩擦式制動装置を使わないため、摩擦片の摩耗
など機械的寿命の問題が無いことは言うまでもない。

【００２４】

【発明の実施の形態】各図を参照しながら、本発明の実
施の形態（以下、「本実施形態」という）について説明
する。図１は従来の紡績機械の例としてのリング精紡機
を示し、図２乃至図７は従来の各種制動方式スピンドル
ーモータ組立品の例、制動装置の例及び制動回路の例を
示す。図８は請求項１または４の制動方式の実施例１を
示す。図９は実施例１の制動方式を持つスピンドル−モ
ータ組立品を示す。図１０は請求項２の制動装置構造を
持つスピンドル−モータ組立品の実施例２を示し、図１
１はその制動装置構造の詳細を示す。図１２は実施例２
の回路例を示し、実施例３とする。これは請求項５に対
応する。

【００２５】図８に基づいて、実施例１の制動方式を回
路的に説明する。

【００２６】図中［ａ］の三相電力供給モードは、通常
の三相交流モータ運転であって、電力供給線１０８Ａの
途中に設けた電源側導電性接触子０４１ａとモータ側導
電性接触子０４１ｃの間を導通遮断手段としての電力供
給モード回路０３４Ａで導通させて、電力供給線システ
ム１０８からの三相交流電力をスピンドルモータ１０５
に供給する。

【００２７】図中［ｂ］の電気式制動モードは、［ａ］
のモードから切換った直後のスピンドルモータのステー
タ鉄心内残留磁気と回転するスピンドルモータ回転子１
０５Ｒの相互作用による短時間の電気式制動であり、電
源側導電性接触子０４１ａとモータ側導電性接触子０４
１ｃの間を、導通遮断手段及び短絡手段としての制動モ
ード回路０３４Ｂで遮断すると同時にモータ側の三線を
短絡することによって、電気的制動トルクを発生させ
る。電気的制動トルクは次の原理で発生する。三相電力
供給遮断後のスピンドルモータのステータ鉄心の残留磁
気による磁束を、回転するスピンドルモータ回転子１０
５Ｒの二次導体が横切ることで、その二次導体に生じる
誘起電圧によって二次電流が流れる。さらにこの二次電
流で生じる二次磁束を打消すような磁束を発生させる電
流が、三線短絡された一次側巻線の閉回路を流れるが、
この時、スピンドルモータ回転子１０５Ｒの回転方向と
反対方向のトルク、つまり制動トルクが発生して、スピ
ンドルモータを減速させる。この電気的制動トルクは残
留磁気が消滅するまで継続する。

【００２８】図中［ｃ］の摩擦式制動モードは、［ｂ］
の電気的制動トルクが消滅した後、低速で惰性回転する
スピンドルモータを停止にまで至らしめる制動である。
この摩擦式制動は操作レバー０２３の操作によって開始
するが、この操作は、［ａ］及び［ｂ］の各動作モード
回路の切換え、つまり電源側導電性接触子０４１ａとモ
ータ側導電性接触子０４１ｃの間の遮断動作などに連動
してはおらず、回路は［ｂ］の制動モード回路のままで
ある。

【００２９】引続き図９に基づいて、実施例１の構成と
動作を説明する。スピンドルーモータ組立品は、スピン
ドルモータ組立品固定部１０６とその内部と上方部で回
転するスピンドルモータ組立品回転部１０７及びスピン
ドルモータ固定子１０５Ｓの前面に取付けられた制動装
置０１０で構成される。

【００３０】制動装置０１０の構成と動作は以下の通り
である。電力供給線１０８Ａの途中に設けた開閉装置０
４０は、３ｃ接点のマイクロスイッチで構成している。
このマイクロスイッチは導通遮断手段と短絡手段を兼ね
ている。マイクロスイッチのａ接点端子０４３ａは電源
側導電性接触子０４１ａに相当し、コモン端子０４３ｃ
はモータ側導電性接触子０４１ｃに相当し、ｂ接点端子
０４１ｂは三個のｂ接点端子が接続されて、三線短絡回
路を構成する。

【００３１】［ａ］の三相電力供給モード（通常の三相
交流モータ運転）では、マイクロスイッチの押しボタン
が下段位置にある操作レバー０２３のバネ０２４に押さ
れたままで、ａ接点がオン、ｂ接点がオフ状態にあり、
電源側とモータ側が三相とも導通状態にある。

【００３２】［ｂ］の電気式制動モードは、操作レバー
０２３を上方（中段位置）に押上げて操作レバー０２３
のバネ０２４がマイクロスイッチの押しボタンから離
れ、ａ接点がオフ状態に、三線短絡回路を構成したｂ接
点がオン状態に切換って、モータ側が電源から遮断さ
れ、モータ側三線が短絡されることによって開始する。
電気的制動トルクの発生の原理は前述の説明の通りであ
る。

【００３３】［ｃ］の摩擦式制動モードは、電気式制動
トルクが消滅した後、摩擦式制動器０２０の操作レバー
０２３をさらに上方（上段位置）に押上げ、摩擦片０２
１がスピンドルを締付けることによって始まる。この時
マイクロスイッチはａ接点がオフ状態、三線短絡回路を
構成したｂ接点がオン状態のままで、状態の変更はな
い。

【００３４】図１０及び図１１に基づいて、実施例２の
構成と動作を説明する。スピンドルーモータ組立品は、
スピンドルモータ組立品固定部１０６、その内部と上方
部で回転するスピンドルモータ組立品回転部１０７及び
スピンドルモータ固定子１０５Ｓの前面に取付けられた
制動装置１０で構成される。

【００３５】制動装置１０の構成は以下の通りである。
電力供給線１０８Ａの途中、各相毎に対の導電性接触子
４１（電源側導電性接触子４１ａ，モータ側導電性接触
子４１ｂ）の６片をその接触面が同一方向に向くように
並べて配置し、回転摺動構造体５０上の各々の導電性接
触子４２が対する各々の導電性接触子４１に摺動するよ
うに円筒形の回転摺動構造体５０を設置する。

【００３６】回転摺動構造体５０は、電力供給基板３１
Ａと制動基板３１Ｂと所要数量の導電性接触子４２及び
ラチェット機構部６０を構成要素とする。各基板は所定
の角度、９０度で配置してあり、導電性接触子４２は、
摺動接触する導電性接触子４１と同数の６片が各基板毎
に取付けてある。

【００３７】ラチェット機構部６０は、ラチェット６１
と回転力伝達部ａ（６２ａ）、回転力伝達部ｂ（６２
ｂ）、回転力伝達部ｂ（６２ｂ）に取付けた回転力伝達
部ｃ（６２ｃ）及び復元力阻止部６３で構成してあり、
ラチェット６１と回転力伝達部ｂ（６２ｂ）は復元力を
持つ構造にしておく。

【００３８】操作レバー２３は、実施例１の摩擦式制動
器０２０の操作レバー０２３と異なり、レバーを下段位
置に押下げた状態で手を離すと元の位置に自動復帰する
ように構成する。操作レバー自身に復元力を持たせて自
動復帰させてもよいし、ラチェト機構部６０の回転力伝
達部ｂ（６２ｂ）の復元力を利用して自動復帰させても
よい。

【００３９】今初期状態として、電力供給基板３１Ａの
導電性接触子４２が電力供給線１０８Ａの途中の導電性
接触子４１に接触しており、三相電力供給モードにあっ
て、スピンドルモータは通常の三相交流運転状態にある
ものとする。

【００４０】この状態から、スピンドルを停止させる動
作に入る。操作レバー２３を操作して下段位置まで押下
げるが、その上下方向の移動は回転力伝達部ａ〜ｃ（６
２ａ〜６２ｃ）によって、回転摺動構造体５０の所定の
角度、９０度の回転移動となって、制動基板３１８の導
電性接触子４２が導通して電気式制動モードに移る。こ
の時ラチェット６１は復元力で戻ろうとするが、復元力
阻止部６３がラチェット６１を保持する。回転力伝達部
ａは回転力伝達部ｂと共に、また操作レバー２３も初期
の位置まで戻る。回転摺動構造体５０は所定の角度、９
０度回転した状態で止まっている。

【００４１】この状態から操作レバー２３を同様に操作
すると、回転摺動構造体５０は同様に所定の角度、９０
度回転し、回転した状態で止まる。本実施例では、この
位置に回路基板も導電性接触子も無く、スピンドルモー
タは電力遮断の状態となる。さらに同様の操作を２回繰
り返すと、回転摺動構造体５０は所定の角度、９０度の
回転を２回繰返して止まる。４回の操作で回転して止ま
る位置は、一回転した初期状態の位置である。

【００４２】回転摺動構造体５０の回転する所定の角度
が９０度の場合は、４つの動作モード回路を持つことが
でき、４回の切換え操作で一巡する。所定の角度が９０
度だけとは限らない。１２０度、１８０度でもよく、必
要な動作モード回路数、回転摺動構造体５０内の部品取
付空間などによって設計的に決めることができる。また
直接的あるいは間接的な手動操作による操作レバーの動
作を、回転摺動構造体５０の回転動作に伝達する本実施
例のラッチェット機構６０は、別の機構であってもよ
い。所定の回転角度が９０度の場合、回転摺動構造体５
０の回転軸を軸とする十字形操作レバーなどが考えられ
る。

【００４３】図１２に基づいて、実施例２の回路例とし
ての実施例３の回路説明をする。

【００４４】図中［ａ］の三相電力供給モードは、通常
の三相交流モータ運転であって、電力供給線１０８Ａの
途中に設けた電源側導電性接触子４１ａとモータ側導電
性接触子４１ｂの間を電力供給モード回路３４Ａ（電力
供給基板３１Ａ）で導通させて、電力供給線システム１
０８からの三相交流電力をスピンドルモータ１０５に供
給する。

【００４５】図中［ｂ］の電気式制動モードは、三相交
流モータに直流制動をかけるものであって、電力供給線
１０８Ａの途中に設けた電源側導電性接触子４１ａとモ
ータ側導電性接触子４１ｂの間に制動モード回路３４Ｂ
（制動基板３１Ｂ）を電気的に挿入する。本実施例で
は、制動モード回路３４８は入力である電力供給線１０
８Ａの三相を半波整流して得た直流をモータに印加して
制動をかける。三相を整流して直流を得る整流回路に
は、三相全波整流、三相半波整流、二相（単相）全波整
流、二相（単相）半波整流などいくつかあるが、これら
は印加（出力）電圧の大きさが違うもので、必要な制動
力とモータの熱容量をもとに設計的に決まるものであ
る。

【００４６】図中［ｃ］の三相電力遮断モードは、スピ
ンドルモータが［ｂ］の電気式制動モードで停止した
後、回り止めの目的で機械的ロックされる場合などに使
われるモードで、直流制動を続ける必要がないため、モ
ータへの電力供給を停止するものである。モータの停止
後の回り止めのためには、直流制動をかけ続ける場合も
あるが、モータを過熱させないように電圧位相制御など
によって印加電圧を小さく絞らなければならない。この
電圧位相制御回路を設けるよりも、簡易な摩擦式制動装
置などで機械的にロックする方が安価であるため、この
機械的ロックが好まれるものである。

【００４７】

【発明の効果】各請求項に記載した発明に係る紡績機械
のスピンドルモータ制御システムを使用すれば、糸切れ
修復時に個別スピンドル停止させるための摩擦式制動装
置の摩耗の問題を解決できる。また電気式制動装置にお
いては、その取扱い性の問題、構造上の問題、寸法の問
題を解決できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 従来の紡績機械（リング精紡機）を示す図
である。

【図２】 従来の紡績機械のスピンドル摩擦式制動装
置を示す図である。

【図３】 図２の摩擦式制動装置の詳細を示す図であ
る。

【図４】 従来の紡績機械のスピンドル電気式制動装
置を示す図である。

【図５】 図４の電気式制動装置の回路を示す図であ
る。

【図６】 従来の紡績機械のスピンドル電気式制動装
置を示す図である。

【図７】 図６の電気式制動装置の回路を示す図であ
る。

【図８】 本発明の実施例１の制動方式を示す。

【図９】 本発明の実施例１のスピンドルモータと制
動装置構造を示す。

【図１０】 本発明の実施例２のスピンドルモータと制
動装置構造を示す。

【図１１】 本発明の実施例２の制動装置構造詳細を示
す。

【図１２】 本発明の実施例２の制動方式の実施例３を
示す。

【符号の説明】

Ｒ ロービング Ｓ 糸 １００ スピンドルレール １０１ パッケージ １０２ ドラフト部 １０３ ガイド部 １０４ スピンドル部 １０４Ｒ スピンドル回転部 １０４Ｓ スピンドル支持部 １０５ スピンドルモータ部 １０５Ｒ スピンドルモータ回転子 １０５Ｓ スピンドルモータ固定子 １０６ スピンドル−モータ組立品固定部 １０７ スピンドル−モータ組立品回転部 １０８ 電力供給システム １０８Ａ 電力供給線 １０８Ｂ 電力供給母線 １０９ 制動装置 １１０ 摩擦式制動装置 １２０ 摩擦式制動器 １２１ 摩擦片 １２２ 摩擦片取付アーム １２３ 操作レバー １２４ バネ １４０ 開閉装置 ２１０ 電気式制動装置１ ２２３ 操作スイッチ ２３０ 制動制御回路基板 ２３４ 主回路 ２３４ａ 主回路スイッチング素子 〜２３４ｄ ２３４ｕ 主回路スイッチング素子 〜２３４ｗ ２３５ 制御回路 ２４１ 導電性接触子 ２４１ａ 電源側導電性接触子 ２４１ｃ モータ側導電性接触子 ２４２ 導電性接触子（基板上） ２４２ａ 電源側導電性接触子（基板上） ２４２ｂ モータ側導電性接触子（基板上） ３１０ 電気式制動装置２ ３３１ 制動基板 ３３４ 主回路 ３３４ａ 主回路スイッチング素子 ３３４ｂ 主回路スイッチング素子 ３４０ 開閉機構 ３４１ 導電性接触子 ３４１ａ 電源側導電性接触子 ３４１ｂ モータ側導電性接触子 ０１０ 摩擦式制動装置 ０２０ 摩擦式制動器 ０２１ 摩擦片 ０２２ 摩擦片取付アーム ０２３ 操作レバー ０２４ バネ０ ０３４Ａ 電力供給モード回路 ０３４Ｂ 制動モード回路 ０４０ 開閉装置 ０４１ａ 電源側導電性接触子 ０４１ｃ モータ側導電性接触子 ０４３ａ ａ接点端子 ０４３ｂ ｂ接点端子 ０４３ｃ コモン端子 １０ 制動装置 ２３ 操作レバー ２４ バネ ３１Ａ 電力供給基板 ３１Ｂ 制動基板 ３４ａ 主回路スイッチング素子 ３４ｂ 主回路スイッチング素子 ３４Ａ 電力供給モード回路 ３４Ｂ 制動モード回路 ３４Ｃ 電力遮断モード回路 ４１ 導電性接触子 ４１ａ 電源側導電性接触子 ４１ｃ モータ側導電性接触子 ４２ 導電性接触子（基板上） ５０ 回転摺動構造体 ６０ ラチェット機構部 ６１ ラチェット ６２ａ 回転力伝達部ａ ６２ｂ 回転力伝達部ｂ ６２ｃ 回転力伝達部ｃ ６３ 回転力阻止部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】並列配置した複数のスピンドルと、前記ス
   ピンドル毎に取付けた同数個のスピンドルモータと、前
   記スピンドルモータに駆動電力を供給するインバータ電
   源と、前記インバータ電源からの駆動電力を前記スピン
   ドルモータ毎に供給するための三相電力供給線とを含む
   スピンドルモータ制御システムを有する紡績機械におい
   て、 前記三相電力供給線の途中、少なくとも二相に導通遮断
   手段とモータ側三線の少なくとも二線を短絡する短絡手
   段を有し、前記導通遮断手段で三相電力供給を遮断した
   後、前記短絡手段でモータ側三線の少なくとも二線を短
   絡して、三相電力供給遮断後の前記スピンドルモータの
   鉄心の残留磁気による磁束とモータ回転子の回転動作と
   の相互作用で発生する電気的制動力によって前記スピン
   ドルモータを減速させた後、前記電気的制動力とは別の
   制動装置で前記スピンドルモータを個別に停止させるこ
   とを特徴とする紡績機械のスピンドル制御システム。
2. 【請求項２】並列配置した複数のスピンドルと、前記ス
   ピンドル毎に取付けた同数個のスピンドルモータと、前
   記スピンドルモータに駆動電力を供給するインバータ電
   源と、前記インバータ電源からの駆動電力を前記スピン
   ドルモータ毎に供給するための三相電力供給線とを含む
   スピンドルモータ制御システムを有する紡績機械におい
   て、 前記三相電力供給線の途中、少なくとも二相に各々一対
   の導電性接触子を設け、前記導電性接触子と接触する導
   電性の接触子を有する回転摺動式構造体が、各々一対の
   前記導電性接触子の間を導通させて前記スピンドルモー
   タに三相駆動電力を供給するモードの回路部と、電気的
   制動力を発生させるモードの回路部の少なくとも二つの
   回路部を有し、前記構造体を所定の角度を回転させて摺
   動させることによって、これら少なくとも二つの前記回
   路部のいずれか一つが選択されて、前記三相電力供給線
   の途中、少なくとも二相に設けた各々一対の前記導電性
   接触子の間に電気的に挿入されるように構成したことを
   特徴とする紡績機械のスピンドル制御システム。
3. 【請求項３】電気的制動力を発生させるモードの前記回
   路部が、モータ側三線の少なくとも二線を短絡する回路
   から成り、電力供給遮断後の前記スピンドルモータの鉄
   心の残留磁気による磁束とモータ回転子の回転動作との
   相互作用で発生する電気的制動力によって前記スピンド
   ルモータを減速させた後、前記電気的制動力とは別の制
   動装置で前記スピンドルモータを個別に停止させること
   を特徴とする請求項２に記載した紡績機械のスピンドル
   制御システム。
4. 【請求項４】前記スピンドルモータを個別に停止させる
   前記電気的制動力とは別の前記制動装置が、前記スピン
   ドルモータ毎に設けた摩擦式制動装置であることを特徴
   とする請求項１または請求項３に記載した紡績機械のス
   ピンドル制御システム。
5. 【請求項５】電気的制動力を発生させるモードの前記回
   路部が、前記三相電力供給線の三相またはいずれか二相
   を整流する回路から成ることを特徴とする請求項２に記
   載した紡績機械のスピンドル制御システム。