(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械の長手方向に設置されたスピンドルレールに配列される複数のスピンドルと、前記スピンドル毎に備付けられて前記スピンドルを個別に直接駆動するための複数の個別モータを有する紡績機械のスピンドル直接モータ駆動システムにおいて、
複数の前記個別モータに電力を供給するための少なくとも２本の電力供給線を前記スピンドルレールに沿って配置し、
絶縁被覆部が部分的に剥されて、前記個別モータ毎に電力が供給されるところの、前記各電力供給線の電力供給分岐点が、前記電力供給線の長手方向に、少なくとも前記各電力供給線間の電圧に応じた絶縁のための距離をとって、相互に離れて位置するような配線システムを構成することを特徴とする紡績機械のスピンドル直接モータ駆動システム。
【請求項２】
前記各電力供給線が裸線で構成され、かつ前記各電力供給線の絶縁被覆部が絶縁樹脂製ダクトで構成されることを特徴とする請求項１に記載した紡績機械のスピンドル直接モータ駆動システム。
【請求項３】
前記各電力供給線が、前記個別モータの前面のケースに設置されることを特徴とする請求項１又は２に記載した紡績機械のスピンドル直接モータ駆動システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リング精紡機、リング撚糸機、ダブルツイスタなど紡績機械のスピンドル直接モータ駆動システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１〜図５は従来技術を示す。図１は、従来から主流であるテープ駆動方式リング精紡機である。パケージ１００から垂れる太い糸（ロービング）１０４はドラフトローラ１０５で数十倍に引伸ばされ、ガイド部１０６やリング１０７を経て、撚りがかけられてスピンドル２のボビン１０２ａに巻き取られる。スピンドル２は、ティンプーリ１１１やテンションプーリ１１２などで４錘毎に張られた駆動テープ１０９が、スピンドル２を押付けるようにして走行する時の摩擦で駆動される。機械の内部を貫くようにして設置された大きなティンプーリ１１１は大容量モータ１台で駆動されている。
リング精紡機は、広範囲の種類でかつ高品質の風合ある糸を製造できることから、約１００年という長きに渡って、改良を経て使用されてきたが、その主流であるテープ駆動方式は、機械式動力伝達方式であるため、その消費動力や振動や騒音などは未だに改善すべき問題として取り上げられている。
このような中、開発されたのがスピンドル直接モータ駆動方式リング精紡機である。図２にその例を示す。消費動力や振動や騒音などの特性においては大きな改善がなされたが、個別モータ３への配線や個別制御回路などによって、配線システムや実装は複雑なものになってしまった。その結果、それなりの実装空間も必要となり、さらにコストも押上げられてしまった。これらについては、先の特許出願、特願平９−１３５８８８によって、個別モータ３に誘導モータを使うシステムでかなり解決されたが、まだ配線システムの大きさなど改善すべき点が残っていた。ＤＣブラシレスモータを使うシステムに至っては、解決されていないのが実状であった。
【０００３】
図３は、紡績機械のスピンドル直接モータ駆動システムの個別モータと配線及びその周辺の一般的なシステム図で、
図３（ａ）は個別モータ３が誘導モータの場合である。スピンドルレール１上のスピンドル２に取付けられた個別モータ３には、電力供給線４から電力供給分岐線６、ブレーキ装置１０ー１に連動したスイッチ１０ー２を通して、交流電力が供給される。
図３（ｂ）は個別モータ３が、個別インバータ９によって制御される場合である。個別モータ３には、電力供給線４から電力供給分岐線６、個別インバータ９、さらに接続線７を通して、電力が供給される。また制御信号線４ａから制御信号分岐線６ａが個別インバータ９に接続される。停止スイッチ１０ー３は、個別インバータ９にスピンドル個別停止／始動を指令するものである。
【０００４】
図４は、図３（ａ）における電力供給のための配線システムの従来例である。樹脂製の配線ダクト８の中で、裸銅バーの電力供給線４ー１、４ー２、４ー３が樹脂製のダクトケース８ー１に埋設されるようにして、絶縁のための距離をおいて配置されている。
【０００５】
図５は、図３（ｂ）における個別モータと配線及びその周辺の従来例である。配線ダクト８内には、少なくとも２本の電力供給線４ー１、４ー２（直流電力供給の場合、電力供給線は２本である）と少なくとも１本の制御信号線４ａー１が絶縁のための距離をおいて配置され、それらがスピンドルレール１の下部に取付けられている。ハウジング１２内には、個別インバータ９、停止スイッチ１０ー３、制御部材１１と電力供給分岐線４ａ、制御信号分岐線６ａ、接続線７などの配線が納められ、それらが個別モータ３、スピンドル２の下部、スピンドルレール１及び配線ダクト８を覆うように各々のスピンドル毎に取付けられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、紡績機械への供給電力は約１５〜５０ｋＶＡ、電源電圧は交流２００Ｖ級、４００Ｖ級であり、機械の配線システムは、相応の太い径と耐電圧を持つ電線を使用する必要がある。またスピンドル直接モータ駆動システムにおいて、電力供給分岐点５は充電部が露出している（以下、裸充電部という）ので、他の相の電力供給分岐点５との間は、電圧に応じた絶縁のための距離以上離れていなければならない。
さらに加えて、この配線システムは、図４、図５のように人の手が簡単に触れないように考慮した安全性を持つと共に、風綿（空中に浮遊する微細な繊維の屑）が侵入しないような密閉構造を持つ必要がある。
このような理由で、スピンドル直接モータ駆動システムの配線システムは、寸法が大きく、機械の内部にかなりの取付箇所と空間が必要であった。
【０００７】
また図５のように、配線ダクト８内の電力供給線４上の電力供給分岐点５から個別モータ３までの電力供給分岐線６の途中に個別インバータ９や制御部材１１などが設置される場合、絶縁のための距離、耐圧、密閉構造を考慮した取付や配線は複雑な構造になるものであった。
【０００８】
本発明が解決しようとする第１の課題は、個別インバータが必要な場合も含めて、紡績機械のスピンドル直接モータ駆動システムの配線や装置の実装を小形で簡単な構造にして、システムのコストを低減することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明の構成
請求項１の紡績機械のスピンドル直接モータ駆動システムに係る発明において、機械の長手方向に設置されるスピンドルレールに配列される複数のスピンドルと、前記スピンドル毎に備付けられて前記スピンドルを個別に直接駆動するための複数の個別モータを有し、
複数の前記個別モータに電力を供給するための少なくとも２本の電力供給線を前記スピンドルレールに沿って配置し、絶縁被覆部が部分的に剥されて、前記個別モータ毎に電力が供給されるところの、前記各電力供給線の電力供給分岐点が、前記電力供給線の長手方向に、少なくとも前記各電力供給線間の電圧に応じた絶縁のための距離をとって、相互に離れて位置するような配線システムを構成することを特徴とする。
【００１０】
請求項１の発明の作用効果
請求項１の発明は、それぞれの電力供給分岐点が、前記電力供給線の長手方向に、少なくともそれぞれの前記電力供給線間の電圧に応じた絶縁のための距離をとって、相互に離れて位置するので、被覆部で絶縁された互いの電力供給線を近接して配置することができ、配線のための空間を最小にできる作用効果がある。
【００１１】
一般に、個別モータがＤＣブラシレスモータの場合は、直流電力供給方式をとるので２本の電力供給線が必要であり、個別モータが誘導モータの場合は、３相交流電力供給方式をとるので、３本の電力供給線が必要である。
【００１２】
請求項２の発明の構成
請求項２の発明は、請求項１の構成上の特徴に加えて、前記各電力供給線が裸線で、かつ前記各電力供給線の被覆部が絶縁樹脂製ダクトで構成されることを特徴とする。
【００１３】
請求項２の発明の作用効果
請求項２の発明は、請求項１の作用効果に加えて、各電力供給線が裸線であり、かつ各電力供給線の被覆部が絶縁樹脂製（樹脂成形）ダクトそのものであるため、電力供給線をしっかり固定することができ、また各電力供給線の被覆部を外す作業も必要ないので配線システムの組立作業は簡単である。また絶縁樹脂製ダクトにリブを立てることにより、絶縁距離及び沿面距離を確保することができるので、電力供給分岐点間の距離を小さくでき、配線システムをより小形にすることができる。
【００１４】
請求項３の発明の構成
請求項３の発明は、請求項１又は２の構成上の特徴に加えて、前記各電力供給線が、前記個別モータの前面のケースに設置される構成を特徴とする。
【００１５】
請求項３の発明の作用効果
請求項３の発明は、請求項１又は２の作用効果に加えて、小形の配線システムを個別モータの前面のケースに取付けることによって、従来例のように配線ダクトの取付箇所や取付空間を機械に設けることは、全く必要ない。また個別インバータなどが必要な場合は、個別インバータ、電力供給分岐線及びその他を、電力供給線と共に、個別モータの前面のケース部に集中して実装することができる。この集中的な実装は、接続線や制御部材を省略することができるため、相乗的な小形化の効果をもたらすことになる。
【００１６】
【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、「実施例」という）について説明する。図６は、本発明の実施例１として、電力供給の配線システム例を示す。図７は、本発明の実施例２として、配線ダクトを個別誘導モータの前面のケースに実装する例を示す。図８は、本発明の実施例３として、配線ダクトを個別ＤＣブラシレスモータの前面のケースに実装する例を示す。図９は、本発明の実施例４として、本発明のスピンドルレールの下面に取付けられる個別モータ構造の例を示す。図１０は、本発明の実施例５として、本発明の構造を持つ個別モータの前面のケースに本発明の配線システムを実装する例を示す。
【００１７】
実施例１を図６で説明する。三相交流の電力供給線Ａ４ー１、Ａ４ー２、Ａ４ー３は、３本の裸銅バーで構成されている。絶縁樹脂製の配線ダクト（ケース）Ａ８がその各裸銅バーを囲い、電線の絶縁被覆の役目をしている。配線ダクトＡ８は各電力供給線Ａ４の電力供給分岐点Ａ５で少なくとも一部が途切れて、裸銅バーが表れている。
この裸充電部である、電力供給分岐点Ａ５は、絶縁のための距離を確保するため、電力供給線の長手方向に互いに離れているので、電力供給線Ａ４ー１、Ａ４ー２、Ａ４ー３は、互いに近接して配置することが可能である。配線ダクトは取付手段Ａ８ー３によって位置決めされて取付けられている。
配線ダクトＡ８の長さは、個別モータ毎に対応する寸法でもよいし、複数の個別モータに対応する寸法でもよい。また絶縁樹脂製の配線ダクトＡ８は各電力供給線毎に分離するものであってもよい。
【００１８】
実施例２を図７で説明する。３相交流の電力供給線Ａ４ー１、Ａ４ー２、Ａ４ー３と絶縁樹脂製の配線ダクトＡ８から構成される実施例１の小形の配線システムは、個別誘導モータの前面の絶縁樹脂製ケースに取付手段Ａ８ー３で取付けられている。
その上からブレーキ装置Ａ１０ー１に連動するスイッチＡ１０ー２や電力供給分岐線Ａ６その他制御部材を納めた小形で全閉構造のハウジングＡ１２（ハウジングケースＡ１２ー１とハウジングカバーＡ１２ー２）が覆い被さるように取付けられている。
【００１９】
実施例３を図８で説明する。実施例３は、直流の電力供給線Ａ４ー１、Ａ４−２と、制御信号線Ａ４ａー１〜Ａ４ａー４及び絶縁樹脂製の配線ダクトＡ８から構成される小形の配線システムが、個別ＤＣブラシレスモータの前面の絶縁樹脂製ケースに取付手段で取付けられている。
その上からハウジングケースＡ１２ー１が取付けられ、電力供給分岐点Ａ５、制御信号分岐点Ａ５ａと接続されるコンタクトＡ６ｃや停止スイッチＡ１０ー３を有するインバータ回路基板が取付けられ、最後にハウジングカバーＡ１２ー２が取付けられる。
また、配線システムが小形なため、各銅バーにインバータ回路基板を直接接続することができ、それに伴って電力供給分岐線や制御信号分岐線や制御部材などが不要になる。このようにして、ハウジング内の実装構造が簡単になり、ハウジングＡ１２を小形にでき、容易に全閉構造にすることができる。
【発明の効果】
本発明に係る紡績機械のスピンドル直接モータ駆動システムを使用すれば、その配線システムや装置を小形で簡単な構造にすることができ、システムのコストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  従来から主流であるテープ駆動方式リング精紡機の例を示す。
【図２】  従来、開発されたスピンドル直接モータ駆動方式リング精紡機の例を示す。
【図３】  紡績機械のスピンドル直接モータ駆動システムにおける個別モータと配線及びその周辺の一般的なシステム図を示す。
【図４】  紡績機械のスピンドル直接モータ駆動システムにおける電力供給のための配線システムの従来例を示す。
【図５】  紡績機械のスピンドル直接モータ駆動システムにおける個別モータと配線システム及びその周辺の従来例を示す。
【図６】  本発明の実施例１として、電力供給の配線システムの例を示す。
【図７】  本発明の実施例２として、本発明の配線システムと装置及びその他を個別誘導モータの前面のケースに実装する例を示す。
【図８】  本発明の実施例３として、本発明の配線システムと装置及びその他を個別ＤＣブラシレスモータの前面のケースに実装する例を示す。
【符号の説明】
以下、「Ａ××」は「実施例の……」を表わすものとする。
１    スピンドルレール
１ａ  取付穴
２    スピンドル
２ａ  ボルスタ
３    個別モータ
４    電力供給線（４ー１、４ー２、４ー３）
４ａ  制御信号線
５    電力供給分岐点（５ー１、５ー２、５ー３）
６    電力供給分岐線
６ａ  制御信号分岐線
７    接続線
８    配線ダクト
８ー１配線ダクトケース
８ー２配線ダクトカバー
９    インバータ
１０ー１ブレーキ装置
１０ー２スイッチ
１０ー３停止スイッチ
１１    制御部材
Ａ３    個別モータ
Ａ４    電力供給線（Ａ４ー１、Ａ４ー２、Ａ４ー３）
Ａ４ａ  制御信号線
Ａ５    電力供給分岐点（Ａ５ー１、Ａ５ー２、Ａ５ー３）
Ａ６    電力供給分岐線
Ａ６ａ  制御信号分岐線
Ａ６ｃ  コンタクト
Ａ７    接続線
Ａ８    配線ダクト
Ａ８ー３取付手段
Ａ９    個別インバータ
Ａ１０ー１ブレーキ装置
Ａ１０ー２スイッチ
Ａ１０ー３停止スイッチ
Ａ１２    ハウジング
Ａ１２ー１ハウジングケース
Ａ１２ー２ハウジングカバー
Ａ５３    個別モータ
Ａ５４    モータ部
Ａ５４ａ  ステータ
Ａ５５    個別モータ取付手段
Ａ５５ａ  フランジ部
Ａ５５ｂ  ネジ固定部
Ａ５５ｃ  ナット
Ａ５６    ボルスタ取付手段
Ａ５７    連結手段
Ａ５７ａ  連結枠
Ａ５７ｂ  樹脂
１００    パケージ
１０４    ロービング
１０５    ドラフトローラ
１０６    ガイド部
１０７    リング
１０９    駆動テープ
１１１    ティンプーリ
１１２    テンションプーリ
【図１】
0004375633.tif 000002
【図２】
0004375633.tif 000003
【図３】
0004375633.tif 000004
【図４】
0004375633.tif 000005
【図５】
0004375633.tif 000006
【図６】
0004375633.tif 000007
【図７】
0004375633.tif 000008
【図８】
0004375633.tif 000009