(57)【要約】【課題】糸巻き時、スピンドルを傷つけることなく使用できるボビンを提供することにある。【解決手段】糸巻き用ボビン１は、略円筒体形状をしたボビン本体２を備え、同ボビン本体２の外周面及び内周面６はボビン先端部３からボビン基部４にかけてテーパー状に拡径されるように形成され、スピンドル１７に装着されて糸巻き用の回転体として使用される。この状態で、同内周面６と同スピンドル１７との間に若干のクリアランスがあるように形成され、同内周面６に配設固定されたブッシュ１０の内周面１４には、ボビン１の射出成形時に同ブッシュ１０を位置決めする為に必要な段差部１３が形成され、同段差部１３は、ボビン１がスピンドル１７に装着され回転体として使用される状態において、同スピンドル１７との干渉しないように先端又は先端寄りに形成されるようにした。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円筒体形状のボビン本体と、同ボビン本体内部にインサート成形によって一体的に埋設されたブッシュとを備え、紡織機に配設されたスピンドルに装着されて同ブッシュによって支持される糸巻き用ボビンにおいて、
前記ボビン本体は先端開口部と基部開口部とを備え、同ボビン本体の外周面は先端側から基部側にかけてテーパー状に拡径されており、
同ボビン本体の内周面は先端側から基部側にかけてテーパー状に拡径されるように形成されるとともに、前記ボビンが前記スピンドルに装着され回転体として使用される状態の際には、同内周面と同スピンドルとの間に若干のクリアランスがあるように形成され、
前記ブッシュの内周面は前記ボビン本体の内周面と略同一のテーパー角度を有するとともに、
同ブッシュの内周面には、前記インサート成形時にブッシュを位置決めする為に必要な段差部が形成され、
同段差部は、前記ボビンが前記スピンドルに装着され回転体として使用される状態の際には、同スピンドルとは干渉しないように先端又は先端寄りに形成されたことを特徴とする糸巻き用ボビン。
【請求項２】
前記ブッシュの基部側内周面は同ブッシュの前記内周面のテーパー角度よりも若干拡径するような角度を有していることを特徴とする請求項１に記載の糸巻き用ボビン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、略円筒体形状のボビン本体と、同ボビン本体内部にインサート成形によって一体的に埋設されたブッシュとを備え、紡織機に配設されたスピンドルに装着されて同ブッシュによって支持される糸巻き用ボビンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
紡織機によって糸を巻く場合、いわゆる糸巻き用のボビンが使用されている。紡織機の所定の位置に様々な形状、大きさを有するプラスチック製のボビンを装着し、回転するボビンに糸は巻かれることとなる。
この糸巻き用ボビン（以下、ボビンと言う）としては、従来から図５に示すようなボビン３１が使用されている。尚、以下の説明において上下とは図５〜図８における左方及び右方をそれぞれ言うものとする。
図５及び図６に示すように、ボビン３１は、射出成形によって加工成形されたプラスチック製とされ、略円筒体形状をしたボビン本体３２を備えている。ボビン本体３２の外周面は上端側のボビン先端部３３から下端側のボビン基部３４にかけてテーパー状に拡径されている。ボビン本体３２のボビン内周面３５は上端側から下方寄りにかけてテーパー状に拡径されている。ボビン内周面３５の下方寄りから下端開口部までの内周面はストレート形状となっている。また、ボビン基部３４には金属ブッシュ３６が装着されている。
ボビン内周面３５の上方寄りには、同ボビン本体３２の射出成形時に一体的に埋設されたブッシュ３７が配設されている。
プラスチック製のブッシュ３７のブッシュ内周面３８の下方寄りには段差部３９が形成されている。段差部３９は、ボビン３１を射出成形する際に、射出成形機の金型にセットされた心棒（中子）の所定の位置に位置決めし易くする目的で形成されている。段差部３９からブッシュ３７下端までの内周面はブッシュボトム内周面４０とされている。尚、ブッシュ内周面３８とブッシュボトム内周面４０は、ボビン内周面３５と略同一のテーパー角度を有しており、それぞれの内周面は連続的に繋がっているものとする。
【０００３】
次に、図示しない所定の紡織機に配設され、上記ボビン３１が装着されるスピンドルについて説明する。
図７に示すように、スピンドル４１は棒形状をしたスピンドル本体４２を備えている。スピンドル本体４２は上方側から下方側にかけて拡径されており、前記ボビン内周面３５と略同一のテーパー角度を有している。スピンドル本体４２の上端部は略円錐体形状をしたスピンドル先端部４３とされている。スピンドル先端部４３からやや下方よりの位置には、３個の出入部材４４が周方向に均等に（つまり１２０°等分に）配設されている。略円柱形状をした出入部材４４はスピンドル本体４２に出入自在な状態で埋め込まれている。出入部材４４の先端部は略半球状に円くした形状をしている。同先端部はスピンドル本体４２の外周面より若干突出し、前記ボビン３１がスピンドル４１に装着された状態において、前記ブッシュ内周面３８に出入自在に当接するように配設されている。
スピンドル本体４２の下端部はスピンドル基部４５とされている。スピンドル基部４５は、一旦、スピンドル本体４２のテーパー角度より大きい角度で拡径した後、スピンドル本体４２のテーパー角度と略同一の角度で下端まで拡径された形状とされている。
【０００４】
図８に示すように、図示しない所定の紡織機にセットされた仮想線で示すスピンドル４１に、ボビン３１を装着する。この状態において、ボビン内周面３５とスピンドル本体４２との間には若干のクリアランスがある。同時に、出入部材４４がブッシュ内周面３８に出入自在に当接されているとともに、ボビン基部３４に装着された金属ブッシュ３６がスピンドル基部４５に当接された状態となる。つまり、ボビン３１は、ブッシュ３７と金属ブッシュ３６とによってスピンドル４１に固定されることとなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、ボビン３１は矢印ａの方向に回転するものとし、矢印ｂの方向から導入された仮想線で示す糸Ｔは、テンションをかけながら下側から上側に巻かれていくものとする。この時、ボビン３１及びスピンドル４１の形状がテーパーを有することと、糸Ｔが下側から上側へ巻かれることとによって、ボビン３１が上方（図のｃの方向）へ抜けていく力、いわゆる引き抜き力がはたらく。
この状態で、ある程度の引き抜き力まではボビン３１がスピンドル４１から抜けないようになっている。一方で、ボビン３１をスピンドル４１に着脱する際にはある程度の挿入力及び引き抜き力で着脱できるように上記クリアランスが必要とされる。また、スピンドル４１に装着した状態でボビン１を回転させる場合にも、極力スピンドル４１と干渉させないようにクリアランスが必要とされる。
そして、この糸巻き時においては、
（１）糸Ｔを巻くテンション（つまり、円周方向へ働く力）によってクリアランスが均等にならない。
（２）また、回転体であるボビン３１自体の振れによってもクリアランスが均等にならない。
（３）さらに、糸Ｔが巻かれることで、ボビン３１の回転中心方向への力が働く。つまり、糸Ｔによってボビン３１が締め付けられるようになることによってボビン３１の内径が若干小さくなる（つまりクリアランスが小さくなる）。
という状態は避けられない。
その為、ブッシュ３７の段差部３９がスピンドル本体４２に当たりスピンドル４１を傷つける場合があった。
さらに、このような理由から、段差部３９の段差を極力小さく設定（例えば０．２ｍｍ程度）しなければならず、ボビン成形時にブッシュを位置決めする際位置決めしにくかった。
本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、糸巻き時、スピンドルを傷つけることなく使用できるボビンを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、略円筒体形状のボビン本体と、同ボビン本体内部にインサート成形によって一体的に埋設されたブッシュとを備え、紡織機に配設されたスピンドルに装着されて同ブッシュによって支持される糸巻き用ボビンにおいて、前記ボビン本体は先端開口部と基部開口部とを備え、同ボビン本体の外周面は先端側から基部側にかけてテーパー状に拡径されており、同ボビン本体の内周面は先端側から基部側にかけてテーパー状に拡径されるように形成されるとともに、前記ボビンが前記スピンドルに装着され回転体として使用される状態の際には、同内周面と同スピンドルとの間に若干のクリアランスがあるように形成され、前記ブッシュの内周面は前記ボビン本体の内周面と略同一のテーパー角度を有するとともに、同ブッシュの内周面には、前記インサート成形時にブッシュを位置決めする為に必要な段差部が形成され、同段差部は、前記ボビンが前記スピンドルに装着され回転体として使用される状態の際には、同スピンドルとは干渉しないように先端又は先端寄りに形成されたことをその要旨とする。
請求項２に記載の発明では請求項１の発明の構成に加え、前記ブッシュの基部側内周面は同ブッシュの前記内周面のテーパー角度よりも若干拡径するような角度を有していることをその要旨とする。
【０００７】
上記のような構成では、所定の紡織機にセットされたスピンドルに糸巻き用ボビンを装着し、ボビンを回転させて所定の糸を巻くこととなる。
この糸巻き時において、従来では、糸を巻くテンションや回転体であるボビン自体の振れによってクリアランスが均等にならないことや、糸が巻かれることによってボビンとスピンドルのクリアランスが小さくなるという状態は避けられず、ブッシュの段差部がスピンドルに当たりスピンドルを傷つける場合があった。
しかし、本発明のボビンでは、ブッシュの段差部がスピンドルとは干渉しないように先端又は先端寄りに形成されたことによって、段差部がスピンドルに当たらないようになっている。
また、ブッシュの基部側内周面がブッシュ内周面のテーパー角度よりも若干拡径するような角度を有している為、スピンドルに対する逃がしを適正に保つことができ、スピンドルと干渉しないようにしている。
さらに、ボビンの製造工程においては、射出成形機の金型にセットされた心棒（中子）に別工程で製作されたブッシュを装着し射出成形されるが、この心棒への位置決めの際に、ブッシュの段差部がスピンドルと干渉しない位置に形成されている為、段差部を大きめに設定したブッシュを使用できることから、ブッシュを心棒の所望の位置に位置決めし易くすることができる。
【０００８】
【発明の効果】請求項１及び２の発明では、糸巻き時において、ボビン段差部や内周面がスピンドルに当たることがない為スピンドルを傷つけることがない。従って、スピンドル及びボビンの寿命向上、如いてはスピンドル交換等による操業機会損失を軽減することにもなる。また、段差部がスピンドルと干渉しない位置に形成されている為、段差部を大きめに設定したブッシュを使用できることから、射出成形時にブッシュを位置決めし易くすることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の糸巻き用ボビン（以下、ボビンと言う）を具体化した実施の形態を図面に基づいて説明する。尚、以下の説明において上下とは図１〜図４における左方及び右方をそれぞれ言うものとする。
本実施の形態のボビン１は射出成形によって加工成形され、プラスチック製の略円筒体形状をしたボビン本体２を備えている。ボビン本体２の外周面は上端側のボビン先端部３から下端側のボビン基部４にかけてテーパー状に拡径されている。ボビン先端部３には先端開口部５が形成されており、先端開口部５の内側（下方側）から緩やかに拡開されたボビン本体２の内側の面はボビン内周面６とされている。ボビン内周面６は上端側から下方寄りにかけてテーパー状に拡径されている。ボビン内周面６の下方寄りから基部４に形成された下端開口部７までのボビン本体２の内側の面はストレート形状となっており基部内周面８とされている。また、ボビン基部４には金属ブッシュ９が装着されている。
ボビン内周面６の上方寄りには、同ボビン本体２の射出成形時に一体的に埋設されたブッシュ１０が配設されている。
プラスチック製のブッシュ１０の上端部はブッシュヘッド１１とされ、ブッシュヘッド１１の内側の面はブッシュヘッド内周面１２とされている。ブッシュヘッド内周面１２はボビン本体２の上方寄りのボビン内周面６と連続的に繋がっておりボビン内周面６と略同一のテーパー角度を有している。ブッシュヘッド内周面１２の下端から拡開、形成された段差部１３から下方寄りにかけて拡径されたブッシュ１１の内側の面はブッシュ内周面１４とされている。ブッシュ内周面１４はボビン内周面６と略同一のテーパー角度を有している。ブッシュ内周面１４の下方寄りからブッシュ１１下端までの内側の面はブッシュボトム内周面１５とされている。ブッシュボトム内周面１５はブッシュ内周面１４のテーパー角度よりも若干拡径するような角度を有している。ブッシュボトム内周面１５とボビン本体２の下方寄りの内周面６とは連続的に繋がっている。
また、図２に示すように、ブッシュ内周面１４の所定の上下幅を有する内周全面には、所定の表面粗さを有するシボ加工１６が施されている。
【００１０】
次に、図示しない所定の紡織機に配設され、上記実施の形態のボビン１が装着されるスピンドルについて説明する。
図３に示すように、スピンドル１７は棒形状をしたスピンドル本体１８を備えている。スピンドル本体１８は上方側から下方側にかけて拡径されており、前記ボビン内周面６と略同一のテーパー角度を有している。スピンドル本体１８の上端部は略円錐体形状をしたスピンドル先端部１９とされている。スピンドル先端部１９からやや下方よりの位置には、３個の出入部材２０が周方向に均等に（つまり１２０°等分に）配設されている。略円柱形状をした出入部材２０はスピンドル本体１８に出入自在な状態で埋め込まれている。出入部材２０の先端部は略半球状に円くした形状をしている。同先端部はスピンドル本体１８の外周面より若干突出し、前記ボビン１がスピンドル１７に装着された状態において、前記ブッシュ内周面１４に出入自在に当接するように配設されている。
スピンドル本体１８の下端部はスピンドル基部２１とされている。スピンドル基部２１は、一旦、スピンドル本体１８のテーパー角度より大きい角度で拡径した後、スピンドル本体１８のテーパー角度と略同一の角度で下端まで拡径された形状とされている。
【００１１】
つづいて、上記実施の形態のボビン１の製造工程を概略説明する。（以下の説明については図示はしない。）
まず、別工程にて前記ブッシュ１０を製作する。次に、射出成形機の金型にセットされた心棒（中子）にブッシュ１０を装着する。この時、ブッシュ１０を心棒の所望の位置に位置決めし易くする目的で、前記段差部１３が形成されている。そして、射出装置から可塑化した成形材料（プラスチック・・例えば、ポリカーボネート等の熱可塑性樹脂）を射出する。射出された成形材料は金型内部で保圧されるとともに、冷却され可塑化が終了する。
このようにして、上記実施の形態のボビン１が加工成形される。
【００１２】
次に、このように構成されたボビン１の使用方法について説明する。
図４に示すように、図示しない所定の紡織機にセットされた仮想線で示すスピンドル１７に、ボビン１を装着する。この状態において、ボビン内周面６及び基部内周面８とスピンドル本体１８との間には若干のクリアランスがある。同時に、出入部材２０がブッシュ内周面１４に出入自在に当接されているとともに、ボビン基部４に装着された金属ブッシュ９がスピンドル基部２１に当接された状態となる。つまり、ボビン１は、ブッシュ１０と金属ブッシュ９とによってスピンドル１７に固定されることとなる。
ここで、ボビン１は矢印ａの方向に回転するものとし、矢印ｂの方向から導入された仮想線で示す糸Ｔは、テンションをかけながらボビン本体２の下側から上側に巻かれていくものとする。この時、ボビン１及びスピンドル１７の形状がテーパーを有することと、糸Ｔが下側から上側へ巻かれることとによって、ボビン１が上方（図のｃの方向）へ抜けていく力、いわゆる引き抜き力がはたらく。
この状態で、例えばボビン１が抜け始める場合、出入部材２０がブッシュ内周面１４のシボ加工１６の面にかかるようになり、シボ加工１６の摩擦力と出入部材２０の反発力とによって、ある程度の引き抜き力まではボビン１がスピンドル１７から抜けないようになっている。また、この引き抜き力は例えば６００〜１０００ｇの範囲内であるが、その場合、５００ｇ以下の引き抜け力では抜けないようになっている。
その一方で、ボビン１をスピンドル１７に着脱する際にはある程度の挿入力及び引き抜き力で着脱できるように上記クリアランスが必要とされる。また、スピンドル１７に装着した状態でボビン１を回転させる場合にも、極力スピンドル本体１８と干渉させないようにクリアランスが必要とされる。
そして、この糸巻き時においては、
（１）糸Ｔを巻くテンション（つまり、ボビン本体２の円周方向へ働く力）によってクリアランスが均等にならない。
（２）また、回転体であるボビン１自体の振れによってもクリアランスが均等にならない。
（３）さらに、糸Ｔが巻かれることで、ボビン１の回転中心方向への力が働く。つまり、糸Ｔによってボビン１が締め付けられるようになることによってボビン１の内径が若干小さくなる（つまりクリアランスが小さくなる）。
という状態は避けられない。
その為、従来ブッシュ１０の段差部１３がスピンドル本体１８に当たりスピンドル１７を傷つける場合があった。
しかし、本実施の形態のボビン１では、ブッシュ１０の段差部１３が上方側に形成されていることによって、上記（１）〜（３）の状態においても段差部１３がスピンドル本体１８に当たらないようになっている。また、ブッシュボトム内周面１５がブッシュ内周面１４のテーパー角度よりも若干拡径するような角度を有している為、スピンドル本体１８に対する逃がしを適正に保つことができ、スピンドル本体１８と干渉することはない。
さらに、ボビン１の製造工程においては、ブッシュ１０の段差部１３がスピンドル本体１８と干渉しない上方側に形成されていることによって、段差部１３を大きめに設定したブッシュ１０を使用することができる。
【００１３】
このように構成することで、上記実施の形態では次のような効果が奏される。
（１）糸巻き時、糸Ｔを巻くテンションやボビン１の振れによってクリアランスが均等にならない、又は、ボビン１が締め付けられクリアランスが小さくなる、という状態となる。この場合においても、ブッシュ１０の段差部１３が上方側に形成されていることによって、段差部１３がスピンドル本体１８に当たらないようになっている為、スピンドル１７を傷つけることがない。同時に、ブッシュ１０の段差部１３が磨り減ることもない。
（２）また、ブッシュボトム内周面１５はブッシュ内周面１４のテーパー角度よりも若干拡径するような角度を有している為、スピンドル本体１８に対する逃がしを適正に保つことができ、スピンドル本体１８と干渉することがない。
上記（１）、（２）によって、スピンドル１７及びボビン１の寿命向上、如いてはスピンドル交換等による操業機会損失を軽減することにもなる。
（３）ボビン１の製造工程においては、射出成形機の金型にセットされた心棒（中子）に別工程で製作されたブッシュ１０を装着し射出成形されるが、この心棒への位置決めの際に、ブッシュ１０の段差部１３がスピンドル本体１８と干渉しない上方側に形成されている為、段差部１３を大きめに設定したブッシュ１０を使用できることから、ブッシュ１０を心棒の所望の位置に位置決めし易くすることができる。
【００１４】
なお、この発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、次のように変更して具体化することも可能である。
・上記実施の形態では、ボビン１は、略円筒体形状をしたボビン本体２を備えており、ボビン本体２の外周面は上端側のボビン先端部３から下端側のボビン基部４にかけてテーパー状に拡径されている、及び、ボビン内周面６は上端側から下方寄りにかけてテーパー状に拡径されているとしたが、ボビン１の形状及び大きさは自由とする。但し、糸巻き用ボビンとしての機能を果たす形状であることが好ましい。
・先端部３の先端開口部５はあってもなくてもよい。
・ボビン内周面６、ブッシュ内周面１５等の各々のテーパー角度は自由とする。
・ボビン基部内周面８はストレート形状でなくてもよい。
・金属ブッシュ９は、形状、大きさ及び材質は自由とする。
・ブッシュ１０の材質、大きさは自由とする。
・ブッシュヘッド１１、段差部１３等の大きさ形状は自由とするが、ボビン１を加工成形する際に、ブッシュ１１を位置決めし易い態様が好ましい。
・ブッシュボトム内周面１５のテーパー角度は自由であるが、ブッシュ内周面１４のテーパー角度よりも若干拡径するような角度を有している態様が望ましい。
・出入部材２０の配設位置、個数、大きさは自由とする。また、出入部材２０の形状は自由とし、本発明の目的を達成できればその他の態様でもかまわない。
・上記実施の形態において、ブッシュ１０のシボ加工１６とスピンドル１７の出入部材２０については、要は、糸巻き時にボビン１がスピンドル１７から所定の引き抜き力では抜けないように構成されていれば上記実施の形態に限定されない。
・スピンドル１７の大きさ、材質等は自由とする。
・本実施の形態のボビン１を加工成形する為の射出成形機の形式は自由とする。
・本実施の形態のボビン１が使用される紡織機の形式は自由とする。
その他、本発明の趣旨を逸脱しない態様で実施することは自由である。
【００１５】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態のボビンの特徴を説明する側面図（部分横断面図）。
【図２】同じ実施の形態のボビンにおけるブッシュの特徴を説明する横断面図。
【図３】所定の紡織機に配設され、本発明の実施の形態のボビンが装着されるスピンドルの特徴を示す側面図。
【図４】本発明の実施の形態のボビンの使用方法について説明する概念図（部分横断面図）。
【図５】従来のボビンの特徴を説明する側面図（部分横断面図）。
【図６】図５の従来のボビンにおけるブッシュの特徴を説明する横断面図。
【図７】所定の紡織機に配設され、図５の従来のボビンが装着されるスピンドルの特徴を示す側面図。
【図８】図５の従来のボビンの使用方法について説明する概念図（部分横断面図）。
【符号の説明】１、３１…ボビン、２、３２…ボビン本体、９、３６…金属ブッシュ、１０、３７…ブッシュ、１１…ブッシュヘッド、１２…ブッシュヘッド内周面、１３、３９…段差部、１４、３８…ブッシュ内周面、１５、４０…ブッシュボトム内周面、１６…シボ加工、１７、４１…スピンドル、２０、４４…出入部材、Ｔ…糸。
【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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【図７】
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【図８】
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