(57)【要約】【課題】糸との接触による摩耗を抑制しつつ、糸の引っ掛かりを防止できるトラバースアーム及び糸巻取機を提供する。【解決手段】トラバースアーム３０は、糸Ｙを案内するための糸案内部３５を有する本体部３１を備え、本体部３１の少なくとも糸案内部３５を含む表面３１ａに、本体部３１よりも硬度の高い表面層４４が表面処理によって形成されている。【選択図】図３
2016037354.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
往復旋回運動することにより糸を綾振りするトラバースアームであって、
前記糸を案内するための糸案内部を有する本体部を備え、
前記本体部の少なくとも前記糸案内部を含む表面に、前記本体部よりも硬度の高い表面層が表面処理によって形成されている、トラバースアーム。
【請求項２】
前記表面層は、ダイヤモンドライクカーボン、セラミック、窒化チタン及び硬質クロムの少なくとも一つを含んでいる、請求項１記載のトラバースアーム。
【請求項３】
前記本体部は、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム、マグネシウム合金、チタン、チタン合金又は樹脂で形成されている、請求項１又は２記載のトラバースアーム。
【請求項４】
前記表面層は、前記本体部の前記表面に直接形成されている、請求項１〜３のいずれか一項記載のトラバースアーム。
【請求項５】
前記表面層は、前記本体部の全体に形成されている、請求項１〜４のいずれか一項記載のトラバースアーム。
【請求項６】
前記糸案内部は、前記本体部に形成された切欠き溝である、請求項１〜５のいずれか一項記載のトラバースアーム。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載のトラバースアームと、
前記トラバースアームを往復旋回運動させる駆動部と、
前記トラバースアームの往復旋回運動によって綾振りされた前記糸をパッケージに巻き取る巻取部と、を備える、糸巻取機。
【請求項８】
前記トラバースアームは、前記駆動部の駆動軸に固定されている、請求項７記載の糸巻取機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トラバースアーム及び糸巻取機に関する。
【背景技術】
【０００２】
糸巻取機は、巻取ボビンに巻き取られる糸をトラバース（綾振り）するためのトラバース装置を備えている。例えば、特許文献１には、トラバース装置として、往復旋回運動するトラバースアームを備えたアーム式のトラバース装置が開示されている。トラバースアームは、アーム本体の先端部に、糸を案内するトラバースガイドが設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−６９９３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
トラバースガイドは、糸と接触するため、使用によって摩耗することがある。そこで、上記トラバースガイドには、糸が接触する部分に、セラミックス等の耐摩耗性に優れた材料から形成されたガイド部材が配置されている。ガイド部材は、例えば接着剤によってトラバースガイドに固定されている。このような構成では、例えば接着状態によってトラバースガイドとガイド部材との間に隙間が生じ、当該隙間に糸が引っ掛かる可能性がある。
【０００５】
本発明は、糸との接触による摩耗を抑制しつつ、糸の引っ掛かりを防止できるトラバースアーム及び糸巻取機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面に係るトラバースアームは、往復旋回運動することにより糸を綾振りするトラバースアームであって、糸を案内するための糸案内部を有する本体部を備え、本体部の少なくとも糸案内部を含む表面に、本体部よりも硬度の高い表面層が表面処理によって形成されている。
【０００７】
このトラバースアームは、糸案内部の表面に表面層が形成されている。表面層は、本体部よりも硬度が高い。これにより、トラバースアームでは、糸案内部において耐摩耗性を確保できる。トラバースアームは、糸案内部の耐摩耗性を表面層によって確保できるため、耐摩耗性を有する他の部材を本体部に設ける必要がない。そのため、トラバースアームには、糸が引っ掛かる要因となり得る隙間又は段差等が形成されない。したがって、糸の引っ掛かりを防止できる。
【０００８】
一実施形態においては、表面層は、ダイヤモンドライクカーボン、セラミック、窒化チタン及び硬質クロムの少なくとも一つを含んでいてもよい。これらの材料によって表面層を形成することで、耐摩耗性を確保することができる。
【０００９】
一実施形態においては、本体部は、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム、マグネシウム合金、チタン、チタン合金又は樹脂で形成されていてもよい。これにより、トラバースアームの軽量化を図ることができる。したがって、トラバースアームの往復旋回運動の高速化を図ることが可能となる。
【００１０】
一実施形態においては、表面層は、本体部の表面に直接形成されていてもよい。このように、本体部と表面層との間に中間層を設けないことで、トラバースアームの計量化を図ることができる。また、中間層を形成する工程が生じないため、トラバースアームの製造をより簡易に行うことが可能となる。
【００１１】
一実施形態においては、表面層は、本体部の全体に形成されていてもよい。本体部の一部に表面加工する場合には、例えばマスキング作業等が発生するため、工程が複雑化する。表面層を本体部の全体に形成すると、マスキング作業等が発生しないため、製造の簡易化を図ることができる。
【００１２】
一実施形態においては、糸案内部は、本体部に形成された切欠き溝であってもよい。このように、糸案内部を切欠き溝により形成することで、糸が引っ掛かる隙間又は段差等が形成されない。したがって、糸が引っ掛かることをより一層防止できる。
【００１３】
本発明の他の側面に係る糸巻取機は、上記のトラバースアームと、トラバースアームを往復旋回運動させる駆動部と、トラバースアームの往復旋回運動によって綾振りされた糸をパッケージに巻き取る巻取部と、を備える。
【００１４】
この糸巻取機では、上記トラバースアームを備えている。これにより、駆動部の駆動によってトラバースアームが糸を綾振りする際、トラバースアームに糸が引っ掛かることを防止できる。その結果、パッケージに巻き取られる糸の品質を維持することができる。
【００１５】
一実施形態においては、トラバースアームは、駆動部の駆動軸に固定されていてもよい。このように、トラバースアームを駆動軸にギア等を介さずに固定すると、駆動部の駆動が直接的にトラバースアームに伝わるため、トラバースアームを精度良く駆動させることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、糸との接触による摩耗を抑制しつつ、糸の引っ掛かりを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】一実施形態に係るワインダユニットを備える自動ワインダの正面図である。
【図２】ワインダユニットを模式的に示す正面図である。
【図３】トラバース装置を示す側面図である。
【図４】トラバースアームを示す図である。
【図５】アーム本体を示す図である。
【図６】図５におけるＶＩ−ＶＩ線に沿った断面構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１９】
図１を参照して、本実施形態のワインダユニット（糸巻取機）２を備える自動ワインダ１の全体的な構成について説明する。以下の説明において、「上流」及び「下流」とは、糸巻取時での糸Ｙの走行方向における上流及び下流を意味する。
【００２０】
図１に示されるように、自動ワインダ（糸巻取機）１は、並べて配置された複数のワインダユニット２と、機台制御装置４と、を備えている。機台制御装置４は、自動ワインダ１全体の動作を制御（管理）する。自動ワインダ１は、図略の自動玉揚装置を更に備えていてもよい。
【００２１】
各ワインダユニット２は、図２に示されるように、巻取ユニット本体３と、ユニット制御部１７と、を主要な構成として備えている。
【００２２】
ユニット制御部１７は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、Ｉ／Ｏポートと、通信ポートと、を備えて構成されている。上記ＲＯＭには、ワインダユニット２の各構成を制御するためのプログラムが記録されている。Ｉ／Ｏポート及び通信ポートには、ワインダユニット２が備える各部（詳細は後述）及び機台制御装置４が接続されており、制御情報等の通信ができるように構成されている。これにより、ユニット制御部１７は、ワインダユニット２が備える各部の動作を制御することができる。
【００２３】
巻取ユニット本体３は、給糸ボビン６と接触ローラ２２との間の糸走行経路中に、給糸部５と、糸解舒補助装置７と、テンション付与装置９と、糸監視装置１１と、スプライサ装置１３と、巻取部１５と、を備えている。
【００２４】
ワインダユニット２の下部には、給糸部５が設けられている。給糸部５は、図略のボビン搬送システムによって搬送されてきた給糸ボビン６を所定の位置に保持できるように構成されている。
【００２５】
糸解舒補助装置７は、給糸ボビン６の芯管に被さる規制部材８を給糸ボビン６からの糸Ｙの解舒と連動して下降させることにより、給糸ボビン６からの糸Ｙの解舒を補助する。規制部材８は、給糸ボビン６から解舒された糸Ｙの回転と遠心力によって給糸ボビン６上部に形成された糸Ｙのバルーンに接触し、糸Ｙのバルーンを適切な大きさに制御することによって糸Ｙの解舒を補助する。規制部材８の近傍には給糸ボビン６のチェース部を検出するための図略のセンサが設けられている。このセンサがチェース部の下降を検出すると、糸解舒補助装置７は、チェース部の下降に追従して規制部材８を例えばエアシリンダ（図示せず）によって下降させる。
【００２６】
テンション付与装置９は、走行する糸Ｙに所定のテンションを付与する。テンション付与装置９としては、例えば、固定の櫛歯に対して可動の櫛歯を配置するゲート式の装置を用いることができる。噛み合わせた状態の櫛歯の間を屈曲させながら糸Ｙを通過させることにより、走行する糸Ｙに抵抗を付与して適切なテンションを与えることができる。テンション付与装置９には、上記ゲート式以外にも、例えば、ディスク式を採用することができる。
【００２７】
糸監視装置１１は、糸Ｙの異常部分（糸欠陥）を検出するための図略のセンサを備えている。糸監視装置１１の近傍には、糸監視装置１１が糸欠陥を検出したときに直ちに糸Ｙを切断するためのカッタ１２が設けられている。
【００２８】
スプライサ装置１３は、糸監視装置１１が糸欠陥を検出して行う糸切断時、又は、給糸ボビン６からの解舒中の糸切れ時等に、給糸ボビン６側の下糸と、巻取ボビン１４側の上糸とを糸継ぎする。このような上糸と下糸とを糸継ぎするスプライサ装置としては、機械式のノッター、又は、圧縮空気等の流体を用いる装置等を使用することができる。
【００２９】
スプライサ装置１３の下側には、下糸を捕捉してスプライサ装置１３に案内する下糸捕捉部材１６が設けられている。スプライサ装置１３の上側には、上糸を捕捉してスプライサ装置１３に案内する上糸捕捉部材１８が設けられている。
【００３０】
巻取部１５は、糸Ｙを巻き取るための巻取ボビン１４を支持するクレードル２０と、巻取ボビン１４の周面に接触して回転可能な接触ローラ２２と、を備えている。巻取部１５は、クレードル２０に支持された巻取ボビン１４を回転駆動する図略の回転駆動源を備えている。巻取ボビン１４を回転駆動することにより、巻取ボビン１４の外周に糸Ｙを巻き取っていくことができる。このように糸Ｙが巻き取られた状態の巻取ボビン１４を、パッケージＰと称する。
【００３１】
ワインダユニット２は、巻取ボビン１４に巻き取られる糸Ｙをトラバース（綾振り）させるためのアーム式のトラバース装置２４を、クレードル２０近傍に備えている。図３に示されるように、トラバース装置２４は、トラバース駆動モータ（駆動部）２６と、トラバースアーム３０と、を備えている。
【００３２】
トラバース駆動モータ２６は、トラバースアーム３０を往復旋回運動させるための駆動源であって、サーボモータ等により構成されている。トラバース駆動モータ２６は、出力軸として、旋回駆動軸２８を有している。旋回駆動軸２８は、トラバースアーム３０の長手方向の基端部に接続されている。トラバースアーム３０は、旋回駆動軸２８に対して相対回転不能に固定されている。図３に示されるように、旋回駆動軸２８にトラバースアーム３０を固定した状態では、トラバースアーム３０の長手方向と旋回駆動軸２８とが略直交した状態となる。
【００３３】
トラバースアーム３０の先端部（長手方向で基端部とは反対側の端部）には、トラバースガイド３２が設けられている。トラバースガイド３２は、巻取ボビン１４に巻き取られる糸Ｙを案内できる形状（糸Ｙが内部に配置され得る形状又は糸Ｙを引っ掛けることができる形状）に形成されている。
【００３４】
トラバース駆動モータ２６のロータが正逆回転を繰り返し、トラバースアーム３０を往復旋回運動させることにより、トラバースガイド３２がパッケージＰの巻幅方向（図２の左右方向）に対して往復運動を行う。このトラバースガイド３２に糸Ｙが案内された状態で巻取ボビン１４を回転させることにより、糸Ｙをトラバースしながら巻取ボビン１４に巻き取っていき、所定形状のパッケージＰを形成することができる。
【００３５】
続いて、トラバースアーム３０について詳細に説明する。図４及び図５に示されるように、トラバースアーム３０は、アーム本体（本体部）３１と、取付部材３３と、を備えている。
【００３６】
図４に示されるように、アーム本体３１は、テーパー状に形成されている。アーム本体３１の長手方向において、旋回駆動軸２８が取り付けられる側を「基端」、反対側（トラバースガイド３２が形成されている側）を「先端」とする。アーム本体３１は、板状部材を加工して形成されている。本実施形態では、アーム本体３１は、アルミニウム又はアルミニウム合金の板をプレス加工して形成されている。アーム本体３１を形成する材料としては、マグネシウム、マグネシウム合金、チタン、チタン合金又は樹脂等を用いることもできる。
【００３７】
アーム本体３１の先端部には、トラバースガイド３２が設けられている。トラバースガイド３２とアーム本体３１とは、一体成形されている。すなわち、トラバースガイド３２は、アルミニウム又はアルミニウム合金の板をプレス加工してアーム本体３１と一緒に形成されている。トラバースガイド３２は、糸Ｙを案内できる形状に形成されている。詳細には、トラバースガイド３２は、鉤状（フック状）に形成されている。
【００３８】
トラバースガイド３２には、糸Ｙを案内する（糸Ｙを引っ掛ける）ための糸案内部３５が形成されている。糸案内部３５は、トラバースガイド３２に形成された切欠き溝である。糸案内部３５は、アーム本体３１の長手方向に沿って延在しており、基端側が開放されている。トラバース装置２４によってトラバースされる糸Ｙは、糸案内部３５に接触した状態で、摺動しながら走行する。
【００３９】
取付部材３３は、アーム本体３１の基端部に取り付けられている。取付部材３３は、旋回駆動軸２８に取り付けられる。すなわち、アーム本体３１は、取付部材３３を介して旋回駆動軸２８に固定されている。取付部材３３は、アーム本体３１とは別部材とされている。取付部材３３は、例えばアルミニウムであり、例えば削り出し等で形成されている。取付部材３３には、旋回駆動軸２８を取り付けるための取付孔３７が形成されている。取付孔３７には、旋回駆動軸２８に対してトラバースアーム３０が相対回転することを防ぐためのキー溝３９が形成されている。
【００４０】
アーム本体３１と取付部材３３とは、例えばねじによって固定されている。アーム本体３１には、複数（ここでは３つ）の挿通孔４１，４２，４３が形成されており、ねじは、挿通孔４１，４２，４３を介して取付部材３３に螺入される。これにより、アーム本体３１に取付部材３３が取り付けられる。
【００４１】
上記構成を有するアーム本体３１の表面３１ａには、図６に示されるように、表面層４４が形成されている。本実施形態では、表面層４４は、糸案内部３５を含むアーム本体３１の表面３１ａの全体に形成されている。表面層４４は、表面処理によって形成されている。表面処理は、アーム本体３１の表面３１ａの耐摩耗性等を向上させるために、アーム本体３１の表面３１ａに施される処理である。具体的には、表面処理は、例えば、アーム本体３１の表面３１ａに皮膜を形成する処理、或いは、アーム本体３１の表面３１ａを改質する処理である。
【００４２】
表面層４４は、第１層４５と、第２層４６と、を含んでいる。第１層４５は、アーム本体３１の表面３１ａに直接形成されており、第２層４６は、第１層４５上に形成されている。第１層４５は、例えば、クロム系のめっきである。第１層４５は、一層であってもよいし、多層であってもよい。第１層４５の材料の成分は傾斜組成を有していてもよい。
【００４３】
本実施形態では、第２層４６は、例えば、ＤＬＣ（Diamond Like Carbon：ダイヤモンドライクカーボン）の皮膜であり、プラズマＣＶＤによって形成されている。ＤＬＣの第２層４６によって、アーム本体３１は、黒色とされている。第２層４６は、アーム本体３１よりも硬度（ビッカース硬さ）が高い。本実施形態では、アーム本体３１がアルミニウム又はアルミニウム合金であるため、第２層４６の硬度は、アルミニウム又はアルミニウム合金の硬度（例えば、５０Ｈｖ〜１５０Ｈｖ）よりも高い。ＤＬＣである第２層４６の硬度は、例えば、１３００Ｈｖ以上１５００Ｈｖ以下である。第２層４６の厚みは、適宜設定されればよいが、例えば、５μｍ以上１０μｍ以下である。
【００４４】
以上説明したように、本実施形態のトラバースアーム３０は、糸案内部３５を含むアーム本体３１の表面３１ａに、表面処理によって表面層４４が形成されている。表面層４４の第２層４６は、アーム本体３１よりも硬度が高い。これにより、トラバースアーム３０は、糸案内部３５において耐摩耗性を確保できる。トラバースアーム３０は、糸案内部３５の耐摩耗性を表面層４４によって確保できるため、他の部材をトラバースガイド３２に設ける必要がない。そのため、トラバースアーム３０には、糸Ｙが引っ掛かる要因となり得る隙間又は段差等が形成されない。したがって、糸Ｙの引っ掛かりを防止できる。
【００４５】
本実施形態では、表面層４４の第２層４６はＤＬＣの皮膜である。このように、ＤＬＣの皮膜をアーム本体３１の表面３１ａに形成することによって、糸案内部３５において耐摩耗性を確保することができる。
【００４６】
本実施形態では、アーム本体３１は、アルミニウム又はアルミニウム合金で形成されている。したがって、トラバースアーム３０の往復旋回運動の高速化を図ることが可能となる。
【００４７】
本実施形態では、表面層４４は、アーム本体３１の表面３１ａの全体に形成されている。アーム本体３１の一部に表面加工する場合には、マスキング作業等が発生するため、工程が複雑化する。表面層４４をアーム本体３１の表面３１ａの全体に形成すると、マスキング作業等が発生しないため、製造の簡易化を図ることができる。また、表面層４４をアーム本体３１の表面３１ａの全体に形成すると、表面層４４が錆止め（耐腐食層）として機能するため、錆止め（耐腐食）の処理をトラバースアーム３０に別途施す必要がない。
【００４８】
本実施形態では、糸案内部３５は、トラバースガイド３２に形成された切欠き溝である。したがって、糸Ｙが引っ掛かる隙間又は段差等が形成されない。
【００４９】
本実施形態では、表面層４４が第１層４５を含んでいる。例えばクロム系のめっきにより形成される第１層４５は、アルミニウム又はアルミニウム合金により形成されるアーム本体３１の表面３１ａとの密着性が良く、ＤＬＣにより形成された第２層４６は、第１層４５との密着性が良い。したがって、第１層４５を設けることにより、第２層４６（表面層４４）の剥離を防止できる。
【００５０】
本発明は、上記実施形態に限定されない。例えば、上記実施形態では、表面層４４の第２層４６としてＤＬＣの皮膜を一例に説明した。表面層４４の第２層４６は、アーム本体３１よりも硬度が高ければよく、例えば、セラミック、窒化チタン、又は硬質クロム等によって形成されていてもよい。或いは、ＤＬＣ、セラミック、窒化チタン及び硬質クロムのうち、複数の材料を含んで形成されていてもよい。
【００５１】
セラミックの場合には、アーム本体３１の表面３１ａにプラズマ・パウダー・スプレー法又は爆発溶射法等によって表面層を形成することができる。セラミックの硬度は、例えば、８００Ｈｖ以上８５０Ｈｖ以下とすることができる。セラミックの表面層の厚みは、例えば、３０μｍ以上２００μｍ以下とすることができる。
【００５２】
窒化チタンの場合には、アーム本体３１の表面３１ａにＰＶＤイオンプレーティング法によって表面層を形成することができる。窒化チタンの硬度は、例えば、２２００Ｈｖ以上２５００Ｈｖ以下とすることができる。窒化チタンの表面層の厚みは、例えば、２μｍ以上４μｍ以下とすることができる。
【００５３】
硬質クロムの場合には、アーム本体３１の表面３１ａにめっき浴によって表面層を形成することができる。硬質クロムの硬度は、例えば、８００Ｈｖ以上１０００Ｈｖ以下とすることができる。
【００５４】
上記実施形態では、表面層４４が第１層４５及び第２層４６を含む構成を一例に説明した。しかし、第１層４５は設けなくてもよい。すなわち、表面層４４が第２層４６の一層のみで形成されている場合、アーム本体３１の表面３１ａに第２層４６を直接形成してもよい。このように、アーム本体３１の表面３１ａと第２層４６との間に第１層４５を設けないことで、トラバースアーム３０の計量化を図ることができる。また、第１層４５を形成する工程が生じないため、トラバースアーム３０の製造をより簡易に行うことが可能となる。
【００５５】
上記実施形態では、表面層４４が第１層４５及び第２層４６を含む構成を一例に説明したが、表面層４４は、その他の層を含んでいてもよい。
【００５６】
上記実施形態では、アーム本体３１の表面３１ａの全体に表面層４４を形成する形態を一例に説明したが、表面層４４は、少なくとも糸案内部３５の表面３１ａに形成されていればよい。
【符号の説明】
【００５７】
２…ワインダユニット（糸巻取機）、１５…巻取部、２６…トラバース駆動モータ（駆動部）、２８…旋回駆動軸、３０…トラバースアーム、３１…アーム本体、３１ａ…表面、３５…糸案内部、４４…表面層、４６…第２層（表面層）、Ｐ…パッケージ。
【図１】
2016037354.tif 000003
【図２】
2016037354.tif 000004
【図３】
2016037354.tif 000005
【図４】
2016037354.tif 000006
【図５】
2016037354.tif 000007
【図６】
2016037354.tif 000008