(57)【要約】【課題】  自動ワインダ等の繊維機械における糸の巻取装置において、パッケージを駆動する電気モータの冷却のための簡素な構成を得る。【解決手段】  糸を巻き取るためのボビン５を支持するクレードルアーム７ａに、前記ボビン５を回転駆動するための電動モータ２１を設ける。この電動モータ２１はケーシング２４により覆われており、そのケーシング２４は、少なくともケーシング本体２７の外周面のほぼ全面が外気に臨むようにして、前記クレードルアーム７ａに支持されている。ボビン５上に糸を巻き取ることでパッケージ６が形成されると、そのパッケージ６の回転によって生起される気流が、ケーシング本体２７の外周面の周囲を通過するようになっている。【選択図】  図２
2006321615.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
糸を巻き取るための巻取管を支持する巻取管支持部材に、前記巻取管を回転駆動するための電気モータを設けた糸の巻取装置において、
前記電気モータはケーシングで覆われており、そのケーシングは、少なくともその周面のほぼ全面が外気に臨むようにして前記巻取管支持部材に支持されていることを特徴とする、糸の巻取装置。
【請求項２】
請求項１に記載の糸の巻取装置であって、
前記巻取管を回転可能に前記巻取管支持部材に支持するための一対のホルダの一方に前記電気モータを配置し、前記電気モータのケーシングの周面が、前記巻取管に形成されたパッケージの回転による気流に臨むようにしたことを特徴とする、糸の巻取装置。
【請求項３】
請求項２に記載の糸の巻取装置であって、前記電気モータを、前記ケーシング及び前記ホルダとともに前記巻取管の軸線と平行に移動可能に構成したことを特徴とする、糸の巻取装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までの何れか一項に記載の糸の巻取装置であって、
前記ケーシングの前記巻取管側の位置に支持フランジを設け、前記ケーシングは、少なくとも前記支持フランジを介して前記巻取管支持部材に支持されていることを特徴とする、糸の巻取装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までの何れか一項に記載の糸の巻取装置であって、
前記巻取管支持部材は、前記ケーシングを迂回するような迂回部を備える形状としており、
この迂回部の両端で前記ケーシングを支持することを特徴とする、糸の巻取装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５までの何れか一項に記載の糸の巻取装置であって、
前記ケーシングに放熱フィンが設けられていることを特徴とする、糸の巻取装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６までの何れか一項に記載の糸の巻取装置を備える繊維機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動ワインダに適用される糸の巻取装置の構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の巻取装置の一例として、パッケージに接触ドラムを接触させつつ回転させ、その周速を一定として巻き取る構成の装置が知られている。
【０００３】
なお、糸をパッケージに巻き取る公知の方法は、プレシジョン巻とランダム巻とに大別されるが、巻取綾角や密度、巻取幅等の自由度を高めてユーザの多様なニーズに応える観点からは、プレシジョン巻とすることが好ましく、そのためには、パッケージの回転速度を容易に変更可能な構成とすることが有利である。このような構成の一つとして、巻取管を支持するホルダを電気モータのモータ軸に（直接）固定し、電気モータの回転速度を制御することでパッケージの回転速度（巻取速度）を自在に制御する、いわゆるダイレクトドライブ方式のものも提案されてきている。
【０００４】
例えば特許文献１は、綾巻きボビンを製造する繊維機械において、ボビンフレームアームの一方に支承ケーシングを一体成形し、この支承ケーシングにおいて、回転数制御可能な駆動装置（好ましくは直流式の電気モータ）を可動に配置する構成を提案し、更に、この電気モータを制動するために制動電流で負荷可能にする構成を開示する。
【０００５】
なお、このような形式の巻取装置では一般に、巻取りの効率を高めて作業時間を短縮する観点からパッケージの急加速・急減速が繰り返されることが多く、また、巻取りが進んだパッケージの重量も数ｋｇ程度に上ることが多いために、駆動用の電気モータの発熱は相当に大きくなる。この点、特許文献１は、ボビンフレームアームに冷却媒体循環路を組み込み、水や空気等の冷却媒体を自由対流又は強制対流によって循環させることで電気モータを冷却することで、駆動装置の十分な安定性を提供できるとする。
【特許文献１】特開２００２−６８５８７号公報（図２，００１０，００２９，００３２等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記の特許文献１のような特別な冷却構成を採る場合、構成が複雑になり易く、製造コストが高くなってしまう。
【０００７】
また、自動ワインダは多数並設して設けられることが多く、パッケージの生産能力を高めるために自動ワインダの幅を小さくコンパクトとして多数並設できるようにするニーズがあるが、それと同時に、巻取管をホルダに取り付け、及び取り外し可能とするための機構も備える必要がある。この点、特許文献１では図４等にホルダのようなものが図示されているのみであって、巻取管をホルダに取り付け、取り外すための具体的な機構は何ら開示されていない。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００８】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【０００９】
◆本発明の第１の観点によれば、以下のように構成する、糸の巻取装置が提供される。糸を巻き取るための巻取管を支持する巻取管支持部材に、前記巻取管を回転駆動するための電気モータを設ける。前記電気モータはケーシングで覆われており、そのケーシングは、少なくともその周面のほぼ全面が外気に臨むようにして前記巻取管支持部材に支持されている。
【００１０】
これにより、ケーシングからの外気への放熱による冷却効果により電気モータの過熱が防止され、電気モータを安定して駆動することができ、耐久性を向上することができる。また、特許文献１のような冷却のための特別な構成を省略できるので、構成が簡素になり、低コストかつコンパクトな構成にできる。
【００１１】
◆前記の糸の巻取装置においては、前記巻取管を回転可能に前記巻取管支持部材に支持するための一対のホルダの一方に前記電気モータを配置し、前記電気モータのケーシングの周面が、前記巻取管に形成されたパッケージの回転による気流に臨むようにすることが好ましい。
【００１２】
これにより、パッケージの回転による気流がケーシングから積極的に熱を奪う構成となるから、電気モータの冷却効果を著しく良好なものにできる。また、冷却ファン等を使わず、パッケージの回転により自然に生成される気流を利用するので、コンパクトで簡素な構成とすることができ、製造コストを低減できる。
【００１３】
◆前記の糸の巻取装置においては、前記電気モータを、前記ケーシング及び前記ホルダとともに前記巻取管の軸線と平行に移動可能に構成することが好ましい。
【００１４】
これにより、上記の良好な冷却効果を実現すると同時に、巻取管のクレードルへの着脱のための機構を簡素かつコンパクトにすることができる。
【００１５】
◆前記の糸の巻取装置においては、前記ケーシングの前記巻取管側の位置に支持フランジを設け、前記ケーシングは、少なくとも前記支持フランジを介して前記巻取管支持部材に支持されていることが好ましい。
【００１６】
これにより、支持フランジが放熱板のように作用することで、電気モータの冷却効果を一層高めることができる。
【００１７】
◆前記の糸の巻取装置においては、前記巻取管支持部材は、前記ケーシングを迂回するような迂回部を備える形状とし、この迂回部の両端で前記ケーシングを支持することが好ましい。
【００１８】
これにより、ケーシングが迂回部の内側に配置されるコンパクトなレイアウトが実現される。また、電気モータの冷却を効率的に行うことと、電気モータを安定して支持することとを両立できる。
【００１９】
◆前記の糸の巻取装置においては、前記ケーシングに放熱フィンが設けられていることが好ましい。
【００２０】
これにより、簡素な構成で、電気モータの冷却効果を一層高めることができる。
【００２１】
◆本発明の第２の観点によれば、上記のような巻取装置を備えた繊維機械が提供される。
【００２２】
これにより、上記のように、電気モータの安定動作という良好な効果の得られる繊維機械を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
次に、発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の一実施形態に係る自動ワインダの巻取ユニットを示す正面模式図、図２はクレードルと電気モータの構成を詳細に示す要部側面図、図３は図２のＡ−Ａ線断面矢視図である。
【００２４】
図１に示すように、自動ワインダ１の糸巻取ユニット２は、給糸ボビン３から解舒されて供給される糸４をトラバースさせながらボビン（巻取管）５に巻き取り、所定長で所定形状のパッケージ６を形成するものである。図１では糸巻取ユニット２を１台しか図示していないが、このような糸巻取ユニット２が図略の機台上に多数列設されることで、自動ワインダ１が構成されている。
【００２５】
糸巻取ユニット２は、ボビン５を着脱可能に支持するクレードル７と、パッケージ６の周面に接触して従動回転可能なローラ８と、を備えている。クレードル７はボビン５の軸方向両端をボビンホルダ２２・２３により挟持して回転自在に支持できるように構成されており、この部分に、ボビン５を駆動して糸を巻き取るための巻取装置４０が配設されている。またクレードル７は支軸２５を中心として回動自在に構成されており、それによって、ボビン５上に形成されたパッケージ６の周面が、ローラ８の周面に対して接触又は離間できるようになっている。また、クレードル７には、玉揚げ時や糸切れ時等にパッケージ６をローラ８から離間するようにクレードル７を強制的に回動させる、図示しない離間機構を備えている。
【００２６】
前記クレードル７は、一対のクレードルアーム（巻取管支持部材）７ａ・７ｂを備えており、それぞれのクレードルアーム７ａ・７ｂの先端部には、前記ボビンホルダ２２・２３が、互いに対向するように配置されている。また、一側のクレードルアーム７ａの先端部には、前記ボビンホルダ２２を駆動するためのパッケージ駆動モータ（電気モータ）２１が備えられている。このパッケージ駆動モータ２１はケーシング２４に収納されるとともに、このケーシング２４がクレードルアーム７ａに支持されている。なお、他側のボビンホルダ２３は、単に回転可能に備えられている。
【００２７】
前記パッケージ駆動モータ２１のモータ軸２１ａは前記ボビンホルダ２２・２３の回転軸線と同心させて配置するとともに、一側のボビンホルダ２２に対し、圧入等の適宜の手段で相対回転不能に固定されている（図３も併せて参照）。従って、ボビン５をボビンホルダ２２・２３を介してクレードル７に支持（挟持）させると、前記パッケージ駆動モータ２１のモータ軸２１ａは、当該ボビン５に対しボビンホルダ２２を介して相対回転不能に連結されるようになっている。これにより、パッケージ駆動モータ２１によってボビン５を直接的に駆動する、いわゆるダイレクトドライブ方式が実現されている。
【００２８】
また図１に示すように、前記ローラ８の近傍にはトラバース装置１０が設けられており、このトラバース装置１０によって、糸４が綾振りされながらパッケージ６に巻き取られるようになっている。本実施形態ではトラバース装置１０は、細長状のアーム部材１０ａの先端に取り付けられたトラバースガイド１０ｂと、該アーム部材１０ａを往復旋回駆動するトラバースモータ１０ｃと、を主要な構成として備えている。ただしトラバース装置１０としては他の構成を採用することもでき、例えば、トラバースカムと、その周面に斜状に設けた綾振り溝に係合しつつスライド移動自在に設けられたトラバースガイドと、前記トラバースカムを回転させるトラバースモータで構成するものや、正逆回転可能なトラバースモータをベルト等を介してトラバースガイドに接続して構成するもの、等に変更することができる。
【００２９】
糸巻取ユニット２は、給糸ボビン３とローラ８との間の糸走行経路中に、給糸ボビン３側から順に、解舒補助装置１１、テンション付与装置１２、毛羽伏せ装置１３、糸継装置１４、クリアラー１５を配設した構成となっている。
【００３０】
解舒補助装置１１は、給糸ボビン３の解舒とともに芯管に被さる筒体を下降させることにより、バルーン抵抗を低減し、給糸ボビン３からの糸の解舒を補助するように構成されている。
【００３１】
テンション付与装置１２は、走行する糸４に所定のテンションを付与するためのものである。本実施形態ではテンション付与装置１２は、固定櫛歯１２ａに対して可動櫛歯１２ｂを配置するゲート式のものが用いられている。
【００３２】
毛羽伏せ装置１３は、糸４に仮撚を施すことにより、糸４を構成する繊維群の毛羽を撚り込ませて、給糸ボビン３から解舒される糸４の毛羽を抑制するものである。
【００３３】
糸継装置１４は、クリアラー１５が糸欠陥を検出して行う糸切断時、又は給糸ボビン３からの糸解舒中の糸切れ時に、給糸ボビン３側の下糸と、パッケージ６側の上糸とを糸継ぎするものである。クリアラー１５はスラブ等の糸欠陥を検出するためのものであって、糸欠陥検出時の糸切断用のカッタ１５ａが付設されている。
【００３４】
糸継装置１４の上下には、給糸ボビン３側の下糸を吸引捕捉して糸継装置１４へ案内する下糸捕捉案内手段１６と、パッケージ６側の上糸を吸引捕捉して糸継装置１４へ案内する上糸捕捉案内手段１７が設けられている。上糸捕捉案内手段１７はパイプ状に構成されており、軸１７ａを中心に上下回動可能に設けられるとともに、その先端側にマウス１７ｂを設けている。同様に下糸捕捉案内手段１６もパイプ状に構成されており、軸１６ａを中心に上下回動可能に設けられるとともに、その先端側には吸引口１６ｂを設けている。上糸捕捉案内手段１７及び下糸捕捉案内手段１６には適宜の負圧源が接続されており、先端のマウス１７ｂ及び吸引口１６ｂから空気を吸引できるようになっている。
【００３５】
次に、前記巻取装置４０におけるパッケージ駆動モータ２１の支持構成について、図１〜図３を参照しながら詳細に説明する。図２の側面図において、クレードル７の一側のクレードルアーム７ａは、前記の支軸２５から、装置の正面側へ適宜屈曲しつつ延在するように設けられている。そして、そのクレードルアーム７ａの先端寄りの部位には、パッケージ駆動モータ２１を覆う前記ケーシング２４を回避するように上方へ迂回する、逆Ｕ字状部（迂回部）２６が形成されている。
【００３６】
パッケージ駆動モータ２１のケーシング２４は、図３等に示すように、モータ２１のロータやステータ等を内部に収納する有底円筒状のケーシング本体２７と、このケーシング本体２７の軸方向一端側（ボビン５側）の位置に一体的に形成された支持フランジ２８と、軸方向他端側に固設された規制フランジ２９と、を備えている。規制フランジ２９は、図２に示すように、略菱形ないし楕円形の板状に形成されている。図２において支持フランジ２８は規制フランジ２９に隠れており図示されていないが、規制フランジ２９とほぼ同様の略菱形ないし楕円形状に構成されている。
【００３７】
なお、図２や図３に示すように、前記逆Ｕ字状部２６とケーシング本体２７との間には適宜の隙間ｇが形成されており、この隙間ｇがあることによって、ケーシング本体２７が逆Ｕ字状部２６に対向する部分においても、ケーシング本体２７の外周面が外気に触れる構成になっている。この結果、ケーシング本体２７の外周面のほぼ全面が外気に臨むようになっている。
【００３８】
また、クレードルアーム７ａの前記逆Ｕ字状部２６の両端部に相当する位置（パッケージ駆動モータ２１の両脇の位置）には、前記モータ２１の軸線に平行となるように、円筒状のシリンダ体３１がそれぞれ固設されている。図３に示すように、この２つのシリンダ体３１のそれぞれにはガイド棒３２が摺動自在に嵌合され、このガイド棒３２の一端が前記支持フランジ２８に固着されている。それぞれのシリンダ体３１の内部には付勢バネ３０が収納されており、前記ガイド棒３２を介して、支持フランジ２８ひいてはケーシング２４全体を、他側のボビンホルダ２３へ近づく向きに付勢している。
【００３９】
前記規制フランジ２９には前記シリンダ体３１に対応する位置に貫通状の挿通孔３３が形成されており、この挿通孔３３に前記シリンダ体３１が挿通されている。
【００４０】
また、前記クレードルアーム７ａの適宜位置には挟持解除レバー３４の一端が回動自在に枢支される。この挟持解除レバー３４の中途部は、前記パッケージ駆動モータ２１のケーシング本体２７に対し連結アーム３５を介して連結されている。なお、前記付勢バネ３０によってケーシング２４は他側のボビンホルダ２３へ近づく方向へ付勢されるが、その所定量以上の移動は、規制フランジ２９がクレードルアーム７ａに当接することで規制される。
【００４１】
以上の構成で、作業者がボビンホルダ２２・２３に空のボビンを取り付ける際は、挟持解除レバー３４のグリップ部を図３の鎖線矢印方向に回動する。すると、ケーシング２４の全体が連結アーム３５を介して挟持解除レバー３４に引っ張られるので、モータ２１、ケーシング２４及びボビンホルダ２２が、付勢バネ３０に抗して、他側のボビンホルダ２３から離れる方向へ移動する。なお、ボビンホルダ２２、モータ２１、ケーシング２４の移動方向は、シリンダ体３１とガイド棒３２とによるガイド作用により、ボビン５の軸線方向と平行とされる。
【００４２】
こうして両ボビンホルダ２２・２３の間の距離を増大させた状態で、空のボビン５をボビンホルダ２２・２３の間に位置させ、挟持解除レバー３４を元に戻す。すると、モータ２１、ケーシング２４及びボビンホルダ２２が付勢バネ３０・３０によって他側のボビンホルダ２３へ近づく方向に（ボビン５の軸線と平行に）移動し、ボビン５の両軸端をボビンホルダ２２・２３で挟んだ状態で回転自在に支持することができる。
【００４３】
そしてボビン５に給糸ボビン３からの糸４を掛けた後、パッケージ駆動モータ２１を駆動することで、巻取りが開始され、ボビン５にパッケージ６が形成されていく。そして、この巻取りの際、パッケージ６の回転により生起した気流が、支持フランジ２８に当たったり、逆Ｕ字状部２６とケーシング本体２７との間の隙間を通り抜けることで、ケーシング２４から有効に熱を奪う。
【００４４】
以上に説明したように、本実施形態の自動ワインダ１における巻取装置４０において、ケーシング２４は、その筒状に形成したケーシング本体２７の外周面の全面が外気に臨むようにして、クレードルアーム７ａに支持されている。従って、パッケージ駆動モータ２１が急加速・急減速を繰り返したとしても、ケーシング本体２７からの外気への放熱が良好に行われることでモータ２１の過熱が防止され、モータ２１を安定的に駆動することができ、また耐久性を向上させることができる。また、特許文献１のような特別な媒体循環経路を形成する必要もないので、簡素、安価かつコンパクトな構成とできる。
【００４５】
また、本実施形態においては、ケーシング本体２７の外周面が、ボビン５に形成されたパッケージ６の回転による気流に臨むようになっている。従って、気流がケーシング本体２７の外周面から積極的に熱を奪うこととなるから、上述のモータ２１の冷却効果を著しく良好なものにできる。また、パッケージ６の回転により自然に生起される気流を利用することから、冷却ファン等の特別な構成を不要とし、コンパクトで簡素な構成を実現できる。
【００４６】
また、本実施形態では、前記パッケージ駆動モータ２１が、そのケーシング２４及びボビンホルダ２２とともに、前記ボビン５の軸線と平行に移動するように構成されている。これにより、上記の冷却効果を良好に保ったまま、ボビン５のクレードル７への着脱のための機構を簡素かつコンパクトな構成で実現できる。
【００４７】
この構成は特に、本実施形態に示す自動ワインダのような、所定の幅に装置の寸法を収めなければならない制約がある場合に好適である。即ち、自動ワインダ１の各糸巻取ユニット２は通常、小さな幅、例えば、三十数センチ程度となるように構成されており、小さなスペースに多数の糸巻取ユニット２を並べて生産性を向上させ得るようになっている。従って、各糸巻取ユニット２の設計においては、そのような小さな幅寸法の間に、上記の巻取装置４０を含めたすべての構成を収納しなければならないことが多い。本実施形態は、モータ２１ごと平行移動させる簡素かつコンパクトな構成でボビン５の着脱を実現できたものであり、上記のような小さい幅の糸巻取ユニット２にも容易に適用できる利点がある。
【００４８】
また、本実施形態では、前記ケーシング２４の前記ボビン５側の位置に支持フランジ２８を設け、前記ケーシング２４は、前記支持フランジ２８及び規制フランジ２９を介して前記クレードルアーム７ａに支持されている。従って、ケーシング２４の支持のための支持フランジ２８が放熱板のように機能することで、冷却効果の高い簡素な構成とすることができる。また、ボビン５側の位置に支持フランジ２８が配置されているから、支持フランジ２８に対してパッケージ６の回転による気流が当たり易く、その冷却効果を一層好適にできる。
【００４９】
更に、本実施形態では、前記クレードルアーム７ａは、前記ケーシング本体２７を迂回するような逆Ｕ字状部２６を備える形状としており、この逆Ｕ字状部２６の両端に配置されたシリンダ体３１及びガイド棒３２で前記ケーシング２４を支持するように構成している。従って、ケーシング本体２７が逆Ｕ字状部２６の内側に配置されるコンパクトなレイアウトが実現される。また、ケーシング本体２７の冷却を効率的に行うことと、パッケージ駆動モータ２１をクレードルアーム７ａに安定して支持することを両立できる。
【００５０】
なお、図示しないが、前記ケーシング本体２７の外周面に、複数の放熱フィン（放熱突出部）を設けても良い。この放熱フィンを設けることによって、ケーシング２４の表面積が増大して、冷却効果を一層高めることができる。放熱フィンの向きは任意に設定して良いが、その長手方向をケーシングの軸線に平行となるように設けると、パッケージ６の回転により生じた気流が前記の隙間ｇを円滑に流れるので好ましい。また、放熱突出部はフィン状に形成することに限らず、例えば棒状体を径方向に多数突設する構成としても構わない。
【００５１】
以上に本発明の好適な実施形態を説明したが、上記の実施形態は例えば以下のように変更して実施することができる。
【００５２】
パッケージ駆動モータ２１はクレードルアーム７ａ側に設けることに限定されず、他側のクレードルアーム７ｂに設けても構わない。また、クレードルアーム７ａがケーシング本体２７を迂回する形状としては、逆Ｕ字状部２６とする代わりに、正Ｕ字状、Ｖ字状など、適宜の形状とすることができる。
【００５３】
支持フランジ２８や規制フランジ２９の形状については、略菱形ないし楕円形状とすることに限られない。また、例えば、風通しを良くし、前記シリンダ体３１とケーシング本体２７との間の隙間ｇに気流を十分に流すために、支持フランジ２８に貫通孔やスリット等の欠切部を形成しても良い。また、上記の放熱突出部をケーシング本体２７のみならず支持フランジ２８や規制フランジ２９に設けても良い。
【００５４】
上記実施形態ではチーズボビンの巻取装置を例に説明したが、コーンボビンに糸を巻き取る方式の巻取装置に対しても、本発明の適用は妨げられない。ただし、コーンボビンを支持する場合は、大径側に位置するボビンホルダを駆動するように前記パッケージ駆動モータ２１が配置されることが、支持及び駆動の安定性の観点から好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の一実施形態に係る自動ワインダの巻取ユニットを示す正面模式図。
【図２】電気モータをクレードルアームに支持する構成を詳細に示す要部側面図。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面矢視図。
【符号の説明】
【００５６】
１  自動ワインダ（繊維機械）
２  糸巻取ユニット
４  糸
５  ボビン（巻取管）
６  パッケージ
７  クレードル
７ａ・７ｂ  クレードルアーム（巻取管支持部材）
２１  パッケージ駆動モータ（電気モータ）
２２・２３  ボビンホルダ
２４  ケーシング
２７  ケーシング本体
２８  支持フランジ
２６  逆Ｕ字状部（迂回部）
４０  巻取装置
【図１】
2006321615.tif 000003
【図２】
2006321615.tif 000004
【図３】
2006321615.tif 000005