(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円板の外周の両側面に第１摩擦面と第２摩擦面とを形成するリング状の弾性部材を固設し、前記第１摩擦面と前記第２摩擦面のそれぞれに対して一対のベルト部材が当接可能であって、一対の糸に対して前記第１摩擦面と前記第２摩擦面のそれぞれにおいて逆方向の仮撚を付与するようにしたＳＺ同時仮撚用円盤であって、前記弾性部材の第１摩擦面と第２摩擦面のそれぞれを円盤の径方向に切った断面が、両端よりも中央側が突き出る凸形状になっていることを特徴とするＳＺ同時仮撚用円盤。
【請求項２】
請求項１において、前記弾性部材の第１摩擦面と第２摩擦面の幅が前記ベルト部材の幅と略同じになっているＳＺ同時仮撚用円盤。
【請求項３】
請求項１または２において、前記弾性部材は前記円板の外周に納まる凹状断面になっているＳＺ同時仮撚用円盤。
【請求項４】
請求項１、２、または３において、前記第１摩擦面及び前記第２摩擦面は円弧状の断面を有するように構成されているＳＺ同時仮撚用円盤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ＳＺ同時仮撚に適したＳＺ同時仮撚用円盤であって、特に糸に対する接圧を均一にすることができるものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
仮撚機として、２本の糸のそれぞれにＳ撚りとＺ撚りの仮撚を施した後、合糸して巻き取るＳＺ同時仮撚機がある。Ｓ撚糸のトルクとＺ撚糸のトルクが打ち消し合うノントルク糸が得られ、糸の解舒性および糸のさばきが良くなり、後工程の運転速度向上および停止台の減少が期待できる。
【０００３】
このようなＳＺ同時仮撚機は、Ｓ撚りを施す仮撚装置とＺ撚りを施す仮撚装置を別個に隣接して配置することにより構成される。このような仮撚装置の代表例は一対のベルト部材を交差配置して逆方向に走行させ、交差部分の当接面（ニップ面）で糸に仮撚を施すものが知られている。
【０００４】
ところが、別個の仮撚装置を隣接して配置すると、仮撚機が大型化する。そのため、円板の外周の両側面に第１摩擦面と第２摩擦面とを形成するリング状の弾性部材を固設し、前記第１摩擦面と前記第２摩擦面のそれぞれに対して一対の仮撚部材を配設したコンパクトな仮撚装置を用いることが提案されている。
【０００５】
このような仮撚装置の一例を図６により説明する。図において、仮撚装置は、ＳＺ同時仮撚用円盤１０１と、第１仮撚部材２と、第２仮撚部材３とからなっている。
ＳＺ同時仮撚用円盤１０１は、円板１０２の外周の両側面に第１摩擦リング部材１０３と第２摩擦リング部材１０４とを配設したものである。第１仮撚部材２と第２仮撚部材３は同様の構成になっており、駆動プーリ２１と従動プーリ２２との間に無端状のベルト部材２３を巻き掛けたものである。
第２仮撚部材３のベルト部材２３と第２摩擦リング部材１０４の接線方向とは角度θになるように交差配置される。この第２摩擦リング部材１０４は矢印５１の方向に回転し、ベルト部材２３は矢印５２の方向に走行するため、交差部分が互いに逆方向に移動する当接面（ニップ面）になって糸に撚りを施すことができる。なお、第１仮撚部材２も同様の配置になっている。
そして、角度θの二等分線に沿って矢印５３のように一対の糸Ｙ１，Ｙ２が当接面（ニップ面）に進入し、糸Ｙ１にＳ撚りが施され、糸Ｙ２にＺ撚りが施され、ＳＺ同時仮撚用円盤１０１から外れた位置で合糸され一本の糸Ｙ３となって矢印５４の方向に引き出される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前述したＳＺ同時仮撚用円盤１０１と第１仮撚部材２と第２仮撚部材３を用いる仮撚装置はコンパクトの機器構成になっており、この仮撚装置によると糸の走行路も単純になるという優れた特質を有している。しかしながら、第１仮撚部材２と第２仮撚部材３のベルト部材２１同志を交差配置した通常の仮撚装置に比較すると、撚りが不安定になりやすく、撚り数の制限などがあるということが判った。
【０００７】
本発明は、このような撚りの不安定が生じる原因を追求するなかで、ＳＺ同時仮撚用円盤の特に摩擦リング部材の形状が重要であるという知見を得て完成されたものであり、撚りを安定させることができるＳＺ同時仮撚用円盤を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明のうちで請求項１の発明は、円板の外周の両側面に第１摩擦面と第２摩擦面とを形成するリング状の弾性部材を固設し、前記第１摩擦面と前記第２摩擦面のそれぞれに対して一対のベルト部材が当接可能であって、一対の糸に対して前記第１摩擦面と前記第２摩擦面のそれぞれにおいて逆方向の仮撚を付与するようにしたＳＺ同時仮撚用円盤であって、前記弾性部材の第１摩擦面と第２摩擦面のそれぞれを円盤の径方向に切った断面が、両端よりも中央側が突き出る凸形状になっていることを特徴とするものである。前記第１摩擦面と前記第２摩擦面のそれぞれに対して一対のベルト部材が当接可能に配設され、この当接面（ニップ面）で一対の糸に逆方向の仮撚を付与することになるが、円板に比較してベルト部材のほうが撓みやすく、当接面での接圧が不均一になりやすいが、予めベルト部材の撓みを考慮して第１摩擦面と第２摩擦面のそれぞれを凸形状にすると、接圧が均一になる。ベルト部材は一対のプーリ間に巻きかけられて前記第１及び第２摩擦面に当接させられるため、ベルト部材が逃げて当接面の接圧が不安定になりやすいが、凸形状の前記第１及び第２摩擦面がベルト部材の逃げを補完して均一な当接面が確保される。すなわち、前記第１及び第２摩擦面の凸形状の程度は前記摩擦面と対になるベルト部材の変形を補う程度のものにすることが好ましい。
【０００９】
また請求項２の発明は、請求項１において、前記弾性部材の第１摩擦面と第２摩擦面の幅が前記ベルト部材の幅と略同じになっているものである。これにより、前記摩擦面と前記ベルト部材による当接面がバランスのとれた形状になる。
【００１０】
また請求項３の発明は、請求項１または２において、前記弾性部材は前記円板の外周に納まる凹状断面になっているものである。これにより、円板に対する弾性部材の位置決めがし易くなる。また請求項４の発明は、請求項１、２、または３において、前記第１摩擦面及び前記第２摩擦面は円弧状の断面を有するように構成されているものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図示例とともに説明する。
図１は、本発明のＳＺ同時仮撚用円盤の構成を示す図であり、図２は、本発明のＳＺ同時仮撚用円盤の作動を示す図である。
【００１２】
図１において、（ａ）はＳＺ同時仮撚用円盤１の断面図であり、（ｂ）はＳＺ同時仮撚用円盤１の側面図である。
ＳＺ同時仮撚用円盤１は、円板４と、円板４の外周にはめ込み状態で固定した凹断面の弾性部材５とからなっている。
円板４は金属円板のような剛体で形成され、弾性部材５は合成ゴム・天然ゴム等の弾性体で形成される。
円板４と弾性部材５とは、焼付け、接着又は凹断面によるはめ込みで固定されている。
【００１３】
弾性部材５の円板４の外周の両側面に沿った部分が、第１摩擦面１１及び第２摩擦面１２になっている。第１摩擦面１１に対して第１仮撚部材２が配設され、第２摩擦面１２に対して第２仮撚部材３が配設されて仮撚装置を構成する。第１仮撚部材２及び第２仮撚部材３の構成は図６で説明したものと同様であり、同じ符号を付してその説明を省略する。
【００１４】
特に、第１摩擦面１１及び第２摩擦面１２の断面は円板４と平行なフラット面ではなく、半径Ｒの曲面となった凸形状になっている。この凸形状は円板４の厚み方向の中心の左右で対称な形状であり、例えば凹形状を有する砥石１３の研磨により形成される。図示例では、弾性部材５は円板４に対して焼付けで固定されている。生ゴムを凹断面形状に予備形成したものを円板４に嵌め、加熱加圧による加硫と同時に円板４への焼付けを行う。その後、第１摩擦面１１及び第２摩擦面１２を砥石１３による研磨で形成する。さらに弾性部材５の内周側の面５５と外周側の面５６の両方がグラインダで加工され、所定の内外径と所定の幅Ｗ１を有する弾性部材５に整形される。断面が凹状であると外周側の面５６の加工も楽である。
【００１５】
なお、弾性部材５の外周面５６と円板４の外周面との距離δはできるだけ小さいほうが良い。何故ならば、第１摩擦面１１及び第２摩擦面１２が確実に加工できるからである。そのため、δは０．５〜２ミリメートルになるように各部材の寸法が調整される。
【００１６】
図１（ｂ）はＳＺ同時仮撚用円盤１と第１及び第２仮撚部材２，３の組み合わせによる仮撚装置を示している。第１及び第２仮撚部材２，３のベルト部材２１の幅Ｗ２は前記弾性部材５の幅Ｗ１と略同じにすることが好ましい。なお、糸Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３とＳＺ同時仮撚用円盤１と第１及び第２仮撚部材２，３の配置関係は図６で説明したものと同様であるので、同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【００１７】
つぎに、前述したＳＺ同時仮撚用円盤１の作動を図２により説明する。ＳＺ同時仮撚用円盤１の第１摩擦面１１に対して第１仮撚部材２のベルト部材２１が交差して当接され、第１当接面（ニップ面）１４が形成される。同様に第２摩擦面１２に対して第２仮撚部材３のベルト部材２１が交差して当接され、第２当接面（ニップ面）１５が形成される。ベルト部材２１は所定の張力で両プーリ２２，２３間に張られているもの、途中の支えがないため、撓みが発生する。この撓みを補完するように第１摩擦面１１と第２摩擦面１２が半径Ｒの凸形状になっているため、第１当接面１４と第２当接面１５の面間における接圧のばらつきが少なくなる。その結果、第１当接面１４と第２当接面１５と撚られる糸は安定した加撚を受けることになる。
【００１８】
すなわち、第１摩擦面１１と第２摩擦面１２の凸形状は、対になる仮撚部材の変形に応じて決めるのが好ましい。両プーリ２２，２３が長かったり、ベルト部材２１の張力が低い場合には、凸形状はより突き出たものになる。仮撚部材の変形が少ない場合には、凸形状は小さなものとなる。なお、凸形状は仮撚部材の撓みを補完するものであればよく、半径Ｒの円弧状に限らず、放物線状、楕円状又は山形であってもよい。
【００１９】
また、図１（ｂ）に示されるように、第１摩擦面１１と第２摩擦面１２の幅Ｗ１と第１、第２仮撚部材２，３のベルト部材２１の幅Ｗ２が略同じであるため、当接面１４，１５は菱形に近似した形となる。そのため、幅Ｗ１が小さすぎることによる撚りかけの不足や、幅Ｗ１が大きすぎることによるベルト部材２１の寿命低下を防止することができる。
【００２０】
つぎに、ＳＺ同時仮撚用円盤１と第１、第２仮撚部材２，３との組み合わせにかかる仮撚装置３１を用いた仮撚装置の機器配置例を図３により説明する。第１ＰＯＹからの糸Ｙ１と第２ＰＯＹからの糸Ｙ２は、第１フィードローラＦＲ１で引き出される。第１フィードローラＦＲ１と第２フィードローラＦＲ２との間に、下流側からヒータＨ１と仮撚装置３１が順に配設される。なお、第２フィードローラＦＲ２の周速は第１フィードローラＦＲ１の周速より早く、この間で延伸される。仮撚装置３１と第１フィードローラＦＲ１迄の糸Ｙ１，Ｙ２は加撚状態になっており、撚りがヒータＨ１で熱固定される。仮撚装置３１と第２フィードローラＦＲ２迄の糸Ｙ１，Ｙ２は解撚状態になっており、一本の糸に合わされつつ第２フィードローラＦＲ２で引き出される。そして、ノズルＩ／Ｌで２本の糸のフィラメントを絡ませ、一本の糸Ｙ３になって巻き取られてＤＴＹになる。これにより、Ｓ撚糸とＺ撚糸とがトルクを完全に打ち消し合う完全なノントルク糸になる。
【００２１】
【実施例】
図３の如き仮撚機で、ＳＺ同時仮撚用円盤の性能を確認した。１５０ｄ／３６ｆの糸を用い、糸速度は８００ｍ／ｍｉｎとし、第１フィードローラＦＲ１と第２フィードローラＦＲ２の速度比を１．６０とする条件で延伸仮撚を行った。弾性部材５の材質は合成ゴムであり、幅Ｗ１＝８ｍｍ、直径１７８ｍｍの形状有しているものを使用した。弾性部材５と対になる第１及び第２仮撚部材２，３のベルト部材２１の材質は合成ゴムであり、幅Ｗ１＝８ｍｍ、厚み１．６ｍｍのものを使用した。また弾性部材５の接線方向とベルト部材２１の交差角度θは１０５°とした。
【００２２】
また、本発明例として、弾性部材５の第１摩擦面１１と第２摩擦面１２が半径Ｒ＝４０ｍｍで凸形状になったものを用い、比較例として、弾性部材５の第１摩擦面１１と第２摩擦面１２がフラットなものを用いた。
【００２３】
そして、ＶＲ（ベルト部材２１の走行速度／第２フィードローラＦＲ２の周速度）を１．４２〜１．５７へと変化させたときに、糸の解撚側のテンション（Ｔ２  テンション）がどの様に変化するかを調べた結果を図４に示す。比較例の場合、Ｔ２  テンションが高いままであり、ＶＲを高くしてもＴ２  テンションはそれほど低下しない。それに対して本発明例の場合、ＶＲ＝１．４２でもＴ２  テンションは従来例の７割弱まで低下しており、ＶＲを大きくするとＴ２  テンションは急減に低下し、ＶＲ＝１．５７では従来例の３割程度まで低下している。ＶＲの変化とともにＴ２  テンションが下がるということは、安定して撚りがかかっていることを意味する。ちなみに、ベルト部材を交差させた従前の仮撚装置の場合の特性が点線で図示されるが、本発明例と同程度の特性になっている。
【００２４】
また、前述したＶＲを同じように１．４２〜１．５７へと変化させたときに、撚り数（１メートル当たりの撚り数）がどの様に変化するかを調べた結果を図５に示す。比較例の場合、撚り数が２５００〜２６５０の間に低迷しており、ＶＲを大きくしても撚り数はそれほど増えないのに対して、本発明例の場合、撚り数が２８００から３１００へとＶＲの増加とともに増えている。
【００２５】
以上のように、弾性部材５の第１摩擦面１１と第２摩擦面１２の僅かな凸形状で、ＳＺ同時仮撚用円盤の性能が大きく変わることが判る。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のうち請求項１の発明は、第１及び第２の摩擦面のそれぞれに当接する仮撚部材（例えばベルト部材）の撓みを補完できる凸状に形成したので、糸に撚りを付与する当接面の接圧が均一となって、安定した強力な仮撚が付与できる。具体的には、解撚側張力（Ｔ２テンション）が低くなり、撚り数も多くでき、未解撚部分の発生を少なくすることができる。
【００２７】
請求項２の発明は、請求項１の効果に加えて、第１及び第２の摩擦面の幅がベルト部材の幅に対して小さすぎて撚り掛け能力が低下したり、大きすぎる場合の摩擦過剰によるベルト部材の寿命低下を防止することができる。
【００２８】
請求項３の発明は、請求項１または２の効果に加えて、円板の外周に弾性部材を固着し易くなり、精度が優れたＳＺ同時仮撚用円盤を安価に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＳＺ同時仮撚用円盤の構成を示す図である。
【図２】本発明のＳＺ同時仮撚用円盤の作動を示す図である。
【図３】本発明のＳＺ同時仮撚用円盤を用いた仮撚機の機器構成図である。
【図４】本発明のＳＺ同時仮撚用円盤の性能を示すグラフ図である。
【図５】本発明のＳＺ同時仮撚用円盤の性能を示すグラフ図である。
【図６】従来のＳＺ同時仮撚用円盤の構成を示す図である。
【符号の説明】
１  ＳＺ同時仮撚用円盤
２  第１仮撚部材
３  第２仮撚部材
４  円板
５  弾性部材
１１  第１摩擦面
１２  第２摩擦面
１４  第１当接面
１５  第２当接面
２１  ベルト部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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