特開 2022-103625 天バネ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022103625

(43)【公開日】2022-07-08

(54)【発明の名称】天バネ装置

(51)【国際特許分類】

   D04B 35/14 20060101AFI20220701BHJP

   D04B 35/10 20060101ALI20220701BHJP

【ＦＩ】

D04B35/14

D04B35/10

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020218371

(22)【出願日】2020-12-28

(71)【出願人】

【識別番号】000151221

【氏名又は名称】株式会社島精機製作所

(72)【発明者】

【氏名】山田 裕也

【テーマコード（参考）】

4L054

【Ｆターム（参考）】

4L054AA01

4L054KA11

4L054LA05

4L054LA06

4L054LA07

(57)【要約】

【課題】 検出機構の信頼性を高め、製造コストも低下させることが可能な天バネ装置を提供する。
【解決手段】 永久磁石３１は、薄板状であり、厚さ方向に着磁させて、ハウジング１０の側面に装着する。この側面から間隔を空けて、ホール素子３２を搭載する電子回路基板１１が取付けられる。永久磁石３１とホール素子３２との組合せは、間隙に臨む状態で固定されるセンサーを形成する。この間隙に先端側が非接触で進退可能な遮蔽板３４は、強磁性の鉄板を折曲げてレバー状に形成される。編糸２は、大検出レバー３３の検出部３３ｂと案内板３５との間の隙間を通る。この隙間は、調整つまみ３６を回して調整可能である。編糸２に隙間よりも大きい結び目２ａが通過すると、図の手前側に、検出部３３ｂを引っ張る状態となり、センサーによって検知される。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

横編機の機体上部に備えられ、糸パッケージから給糸口までの編糸供給経路で、糸切れ検出を行う糸切れ検出機構と、結び目検出を行う結び目検出機構とを含む、天バネ装置において、
糸切れ検出機構または結び目検出機構のうちの少なくとも一つは、
予め設定される間隙に臨み、間隙内に検知対象が存在するか否かを非接触で検知可能なセンサーと、
センサーが臨む間隙に非接触で進退可能な進退部、および編糸に接触して、糸切れまたは結び目の検出対象の存在の有無を検出する検出部を有し、検出部による検出対象の検出に応じて、進退部を間隙に進退させる検出部材とを、
含むことを特徴とする天バネ装置。

【請求項2】

前記センサーは、ホール素子と永久磁石とを含み、
前記検出部材の前記進退部は、前記間隙に進入する状態で、永久磁石からホール素子に作用させる磁束を遮り、間隙から退出する状態で、磁束の遮りを解除する、
ことを特徴とする請求項１記載の天バネ装置。

【請求項3】

前記結び目検出機構は、
検出対象とする結び目の大きさが異なるものを複数含み、
結び目の非検出時に、前記検出部材の前記進退部を前記間隙に進入させる状態とし、
結び目の検出時に、検出部材の進退部を間隙から退出させる状態とし、
大きい結び目に対応する結び目検出機構は、ばねをさらに含む、
ことを特徴とする請求項２記載の天バネ装置。

【請求項4】

前記検出部材の前記進退部は、前記永久磁石と前記ホール素子との間の前記間隙に進入する状態で、前記磁束を端部で遮る、
ことを特徴とする請求項２または３記載の天バネ装置。

【請求項5】

前記糸切れ検出機構は、前記検出部材として、
揺動軸と、
揺動軸側が基端となり、先端が揺動軸回りに揺動可能なアームと
を含み、
前記検出部は、アームの先端に設けられて編糸を捕捉可能であり、
前記進退部は、アームと同じ揺動軸回りに揺動可能に設けられ、
検出部が編糸を捕捉していると、進退部は前記間隙から退出している状態となり、検出部による編糸の捕捉が解除されると、進退部は間隙に進入する状態となる、
ことを特徴とする請求項１から４までのいずれか一つに記載の天バネ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、横編機の編糸供給経路に備えられる天バネ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

横編機で編地を編成するための編糸は、糸パッケージから給糸口までの編糸供給経路を通る。編糸供給経路は、横編機の機体上部に配置される天バネ装置と機体側部に配置されるテンション装置（たとえば、特許文献１参照）を通る。天バネ装置は、テンションアーム、ノットキャッチャー、テンションディスクを備える。テンションディスクは、編糸を挟んで編糸に張力を付与する。テンションアームは糸切れ、ノットキャッチャーは結び目をそれぞれ監視する機能を有する。同様な機能を有する装置は、横編機用糸監視装置（たとえば、特許文献２参照）としても開示されている。いずれの特許文献にも、糸切れや結び目の監視のための具体的な構成は開示されていないけれども、編糸に接触して監視対象が存在すると揺動するようなレバーやカムを設け、それらの揺動をマイクロスイッチの接点の開閉で検出するような構成が周知である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平８－３８４４号公報

【特許文献2】特開平９－１７０１４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

マイクロスイッチは、導電ばね材を用いたスナップアクション機構を利用し、電気的な部品として、一般的に小型で信頼性も高い。しかしながら、編糸の監視を行う場合、監視対象は、レバーやカムを介してマイクロスイッチに外力として作用するけれども、外力として作用しうる力は小さく、マイクロスイッチの個体差による電気的または物理的なばらつきの影響を受け易い。マイクロスイッチを使用する監視対象の検出機構は、接点を機械的に開閉する構造なので、損傷の可能性もあり、信頼性が低くなる。接点の開閉は電気信号として処理する必要があり、信号処理のための電子回路基板も必要となるけれども、電子回路基板に直接マイクロスイッチを搭載するように配置することは困難である。また、マイクロスイッチは、電子回路基板に搭載するような電子部品と比較すれば大型であり、高精度の検出を行うための加工や組立てを小さなスペースで行うことは難しく、製造コストが高くなってしまう。

【0005】

本発明の目的は、検出機構の信頼性を高め、製造コストも低下させることが可能な天バネ装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、横編機の機体上部に備えられ、糸パッケージから給糸口までの編糸供給経路で、糸切れ検出を行う糸切れ検出機構と、結び目検出を行う結び目検出機構とを含む、天バネ装置において、
糸切れ検出機構または結び目検出機構のうちの少なくとも一つは、
予め設定される間隙に臨み、間隙内に検知対象が存在するか否かを非接触で検知可能なセンサーと、
センサーが臨む間隙に非接触で進退可能な進退部、および編糸に接触して、糸切れまたは結び目の検出対象の存在の有無を検出する検出部を有し、検出部による検出対象の検出に応じて、進退部を間隙に進退させる検出部材とを、
含むことを特徴とする天バネ装置である。

【0007】

また本発明で、前記センサーは、ホール素子と永久磁石とを含み、
前記検出部材の前記進退部は、前記間隙に進入する状態で、永久磁石からホール素子に作用させる磁束を遮り、間隙から退出する状態で、磁束の遮りを解除する、
ことを特徴とする。

【0008】

また本発明で、前記結び目検出機構は、
検出対象とする結び目の大きさが異なるものを複数含み、
結び目の非検出時に、前記検出部材の前記進退部を前記間隙に進入させる状態とし、
結び目の検出時に、検出部材の進退部を間隙から退出させる状態とし、
大きい結び目に対応する結び目検出機構は、ばねをさらに含む、
ことを特徴とする。

【0009】

また本発明で、前記検出部材の前記進退部は、前記永久磁石と前記ホール素子との間の前記間隙に進入する状態で、前記磁束を端部で遮る、
ことを特徴とする。

【0010】

また本発明で、前記糸切れ検出機構は、前記検出部材として、
揺動軸と、
揺動軸側が基端となり、先端が揺動軸回りに揺動可能なアームと
を含み、
前記検出部は、アームの先端に設けられて編糸を捕捉可能であり、
前記進退部は、アームと同じ揺動軸回りに揺動可能に設けられ、
検出部が編糸を捕捉していると、進退部は前記間隙から退出している状態となり、検出部による編糸の捕捉が解除されると、進退部は間隙に進入する状態となる、
ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、糸切れ検出機構または結び目検出機構は、検出部材の検出部による編糸の結び目または糸切れの有無に応じて、検出部材の進退部をセンサーが臨む間隙に進退させる。その進退は、センサーが非接触で検知可能なので、糸切れ検出機構または結び目検出機構は、センサーを固定して、信頼性を高め、小型化して製造コストを低下させることができる。

【0012】

また本発明によれば、永久磁石が発生する磁束をホール素子で受ける間隙に検出部材の進退部を進退させ、進入で磁束を遮り、退出で磁束の遮りを解除するので、検出対象の有無は、ホール素子からの電気的な信号に応答性良く反映させることができる。センサーは、磁束の変化を検知するので、塵埃の付着などの影響を受けにくくすることができる。永久磁石から磁束を発生させるので、電源の供給は不要になり、低コスト化を図ることができる。

【0013】

また本発明によれば、検出部材の進退部は、センサーが臨む間隙に進入すると磁気的な吸引力を受けるので、結び目の非検出時の状態として、吸引力を利用して復元させることができる。大きな結び目の検出時には、進退部が間隙から退出する状態をばねで保持し、非検出の状態への復元を避けることができる。

【0014】

また本発明によれば、磁束が端部に集まり易い特性を利用することができる。

【0015】

また本発明によれば、糸切れ検出機構は、糸切れの検出を、信頼性が高く、かつ低コストで行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】図１は、本発明の一実施例である天バネ装置１の全体構成を示す簡略化した正面図である。

【図2】図２は、図１の切断線ＩＩ－ＩＩから見た大結び目検出機構１３の左側面断面図である。

【図3】図３は、図１の大結び目検出機構１３の動作を示す部分的な正面図である。

【図4】図４は、図１の糸切れ検出機構１４の構成および動作を示す簡略化した正面図である。

【図5】図５は、図１のハウジング１０の構成を示す簡略化した正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、図１から図５は、本発明の一実施例である天バネ装置１の構成および動作に関する。各図で対応する部分は，同一の参照符を付して示し、重複する説明を省略する場合がある。また説明の便宜上、説明対象の図には記載されていない部分について、他の図に記載される参照符を付して言及する場合がある。

【実施例0018】

図１は、本発明の一実施例である天バネ装置１の概略的な正面構成を示す。天バネ装置１は、横編機の機体上部に設けられ、編糸２の供給源となる糸パッケージから、編針に供給する給糸口までの編糸供給経路の一部となる。図示の簡略化のため、横編機の全体構成などは、図示を省略している。天バネ装置１は、ハウジング１０に電子回路基板１１が組付けられており、編糸２に生じる結び目の大小に対応して検出する２つの検出機構を含む。すなわち天バネ装置１は、小結び目検出機構１２および大結び目検出機構１３を含み、小さな結び目の検出では、結び目を編地に編込むために編成速度を下げ、大きな結び目の検出では、編成を停止して、作業者による修復を待つ。天バネ装置１は、さらに糸切れ検出機構１４、および編糸２にテンションを与えるためのテンションディスク１５を含む。糸切れ検出機構１４は、編糸２が切れていることを検出し、検出時に編成を停止して、修復を待つ。電子回路基板１１は、小結び目検出機構１２、大結び目検出機構１３、糸切れ検出機構１４の検出結果を、電気的に処理し、処理結果を横編機の制御装置に与える。電子回路基板１１を含む編糸２よりも上側の部分は、図示を省略しているカバーで覆われる。

【0019】

小結び目検出機構１２、大結び目検出機構１３、糸切れ検出機構１４は、永久磁石２１，３１，４１およびホール素子２２，３２，４２の組合せをセンサーとして、小検出レバー２３、大検出レバー３３、検出アーム４３を検出部材として含む。センサーは、永久磁石２１，３１，４１とホール素子２２，３２，４２との間で、図の奥行き方向に隙間を設けるように取付ける。このようなセンサーは、この隙間を予め設定される間隙として臨み、間隙内に検知対象となる強磁性体が存在するか否かを非接触で検知可能である。小検出レバー２３、大検出レバー３３、検出アーム４３は、基端側の揺動軸２３ａ，３３ａ，４３ａを支点として揺動する先端側に検出部２３ｂ，３３ｂ，４３ｂを有する。検出部２３ｂ，３３ｂは、通常時、編糸２に接触しない。結び目が所定の大きさ以上になると検出部２３ｂ，３３ｂに強く接触して引っ掛かり、小検出レバー２３または大検出レバー３３は図の反時計回り方向に揺動する。検出アーム４３の検出部４３ｂは、糸切れが無ければ編糸２を捕捉している状態で図の位置に保たれ、糸切れで編糸２の捕捉が解除されると、検出アーム４３が図の時計回り方向に揺動する。このようにして、小検出レバー２３および大検出レバー３３、または検出アーム４３は、検出対象となる結び目または糸切れの有無を検出する。小検出レバー２３、大検出レバー３３、検出アーム４３の基端側で揺動軸２３ａ，３３ａ，４３ａを挟んだ図の奥側には、遮蔽板２４，３４，４４が設けられる。遮蔽板２４，３４，４４は強磁性体で形成され、進退部としてセンサーが臨む間隙に非接触で進退可能である。糸パッケージから供給される編糸２は、図の右方からテンションディスク１５、大検出レバー３３の検出部３３ｂ、小検出レバー２３の検出部２３ｂおよび検出アーム４３で編糸２を捕捉可能な検出部４３ｂを通過し、図の左方からテンション装置や給糸口に供給される。

【0020】

小検出レバー２３および大検出レバー３３が編糸２の結び目の有無を検出する検出部２３ｂ，３３ｂは、隙間を空けて、ハウジング１０に取付けられている案内板２５，３５とそれぞれ対向している。案内板２５，３５は、小検出レバー２３および大検出レバー３３と対向する部分として突出するように、金属板を折曲げて形成される。案内板２５，３５と小検出レバー２３、大検出レバー３３との間の隙間は、それぞれ所定の大きさの結び目に合わせて、ハウジング１０の裏側から、調整つまみ２６，３６で調整する。大検出レバー３３の揺動軸３３ａの下方には、図３で説明する作用を行う板ばね３７が設けられる。検出アーム４３は、樹脂製であり、検出部４３ｂと揺動軸４３ａとの間が図の奥側を通る。検出アーム４３の基端側は、揺動軸４３ａに対する図の手前側に進退アーム４６が一体的に形成される。遮蔽板４４は、進退アーム４６に埋込まれて進退部となる。進退アーム４６は検出アーム４３と別体でもよく、進退アーム４６無しで遮蔽板４４が直接揺動軸４３ａ回りに揺動可能に設けられていてもよい。いずれにしても、遮蔽板４４を含む進退部は、検出アーム４３と同じ揺動軸４３ａ回りに揺動可能に設けられる。進退アーム４６は、ハウジング１０の壁面との間を緩衝用のばね４７で受けられる。大結び目検出機構１３の構成については、切断線ＩＩ－ＩＩから見た断面構成としての図２で、さらに説明する。

【0021】

図２は、大結び目検出機構１３の構成を示すけれども、小結び目検出機構１２の構成も、板ばね３７を除けば、基本的に同等である。永久磁石３１は、薄板状であり、厚さ方向に着磁させて、ハウジング１０の側面に装着する。この側面から間隔を空けて、ホール素子３２を搭載する電子回路基板１１が取付けられる。このようにして、永久磁石３１とホール素子３２との組合せによるセンサーは、間隙に臨む状態で固定される。この間隙に先端側が進退可能な遮蔽板３４は、強磁性の鉄板を折曲げてレバー状に形成され、基端側が大検出レバー３３の揺動軸３３ａに接続される。大検出レバー３３は、揺動軸３３ａが樹脂製で、検出部３３ｂは金属製である。編糸２は、大検出レバー３３の検出部３３ｂと案内板３５との間の隙間を通る。この隙間は、調整つまみ３６を回して調整可能である。編糸２に隙間よりも大きい結び目２ａが存在すると、編糸２の通過で結び目２ａは図の手前側に、検出部３３ｂを引っ張る状態となる。なお、ハウジング１０には、遮蔽板３４を裏面側から支持する支持凸部１０ａを設けることが好ましい。

【0022】

図３は、大結び目検出機構１３の動作を示す。左側は、編糸２に結び目が存在しないか、存在しても検出部３３ｂと案内板３５との隙間よりも小さい、非検出状態を示す。右側は、検出対象となる結び目２ａが存在する状態を示す。大検出レバー３３は、非検出状態で、ほぼ垂直に垂れ下がる。非検出状態では、遮蔽板３４の端部が永久磁石３１からホール素子３２への磁束を遮るように設定する。遮蔽板３４用いないで永久磁石３１が移動するようにすることも可能であるけれども、静止状態から移動を開始する際にホール素子３２が受ける磁束の変化が小さく、検出感度が悪くなってしまう。本実施例は、強磁性体の遮蔽板３４のエッジ効果、すなわち磁束が端部に集まり易い特性も利用し、ホール素子３２からの電気的出力変化を大きくして、遮蔽板３４の小さな移動も検出しやすくしている。検出対象となる結び目２ａが存在すると、検出部３３ｂを図の左側に押し、大検出レバー３３を傾斜させる。結び目２ａが隙間よりも小さくても、検出部３３ｂに掛かることはあり得るけれども、検出部３３ｂを左側に押して大検出レバー３３を傾斜させる間に、掛かった結び目２ａが検出部３３ｂから外れて離脱し、大検出レバー３３は垂直に戻る。結び目２ａが隙間よりも大きいと、案内板３５の左側端まで検出部３３ｂを押してから離脱する。板ばね３７は、中央に凸部３７ａが設けられ、大検出レバー３３の揺動軸３３ａに設ける突出部３３ｃに凸部３７ａが接触する。結び目２ａが大きくなければ、結び目２ａが検出部３３ｂに掛かって大検出レバー３３が傾斜しても、突出部３３ｃが凸部３７ａで留まり、結び目２ａが離脱して、大検出レバー３３は傾斜状態から垂直な状態に戻る。大きな結び目２ａの検出時に、大検出レバー３３は、突出部３３ｃが凸部３７ａを乗り越えて傾斜し、結び目２ａの離脱後に傾斜が戻る際には突出部３３ｃが凸部３７ａを乗り越えられずに留まる。このような大きな結び目２ａを検出している状態は、センサーが臨む間隙から遮蔽板３４が退出する状態として、結び目２ａの離脱後も板ばね３７で保持され、非検出の状態への復元を避けることができる。

【0023】

小結び目検出機構１２では、板ばね３７を使用しないで、検出部２３ｂと案内板との隙間も小さくする。この隙間を通るような結び目は編成に支障が無いものとして、編成を続ける。大結び目検出機構１３で検出されず、小結び目検出機構１２で検出されるような結び目２ａの検出時は、たとえば横編機の運転速度を下げて、編成を続行する。遮蔽板２４は、センサーが臨む間隙に進入すると磁気的な吸引力を受けるので、結び目の非検出時の状態として、吸引力を利用して復元させることができる。ホール素子２２，３２に代えて、磁気抵抗素子を用いることもできる。永久磁石２１，３１が発生する磁束をホール素子２２，３２などで受ける間隙に遮蔽板２４，３４を進退させ、進入で磁束を遮り、退出で磁束の遮りを解除するので、検出対象の有無は、容易に電気的な信号に応答性良く反映させることができる。センサーは、磁束の変化を検知するので、塵埃の付着などの影響を受けにくくすることができ、電子回路基板１１に直接搭載することもできるので、小型化や低コスト化も図ることができる。永久磁石２１，３１から磁束を発生させるので、電源の供給は不要になり、低コスト化を図ることができる。

【0024】

図４は、図１の糸切れ検出機構１４の構成および動作を示す。上側は編糸２が糸切れなく通過している非検出状態、下側は糸切れの検出状態を示す。非検出状態で検出部４３ｂは編糸２を捕捉する状態で引上げられ、検出アーム４３はほぼ水平な状態となる。遮蔽板４４は、永久磁石４１とホール素子４２との間隙から離れている。すなわち、検出部４３ａが編糸２を捕捉していると、進退部は間隙から退出している状態となる。編糸２が切れる検出状態では、検出部４３ｂによる編糸２の捕捉が解除され、検出アーム４３は自重で反時計回り方向に揺動して傾斜し、遮蔽板４４は間隙に進入する。糸切れ検出機構１４でも、永久磁石４１をハウジング１０の側面に取付け、ホール素子４２は図示を省略している電子回路基板１１に搭載する。したがって、本実施例では、小結び目検出機構１２、大結び目検出機構１３および糸切れ検出機構１４は、永久磁石２１，３１，４１から発生する磁束をホール素子２２，３２，４２で検知するセンサーを用いている。いずれかのセンサーとして、他の非接触で検知可能なもの、たとえば、光学的なもので代替することもできる。光学的な検知でも、発光側と受光側との間隙を遮蔽するか否かで検知する方が、発光側と受光側とが相対的に移動するよりも応答性が良くなる。ただし、光学的なセンサーでは、汚れが付着などの影響を受け易く、発光側と受光側とを分けると、電気的接続の手間がかかる。

【0025】

図５は、図１のハウジング１０の構成を示す。側面には、永久磁石２１，３１，４１を装着して、電気的接続無しでも安定な磁束を発生させることができる。小結び目検出機構１２および大結び目検出機構１３に対して、支持凸部１０ａを設け、遮蔽板２４，３４を支持して安定な動作を行わせることができる。挿通孔１０ｂは、調整つまみ２６，３６を使用するために設ける。ばね４７は、編糸２の上下変動などで、検出部４３ｂが上昇するときに、進退アーム４６が時計回り方向に揺動しても、ハウジング１０の端部との衝撃が大きくならないように緩和する。

【0026】

本実施例では、結び目２ａの検出を、小結び目検出機構１２および大結び目検出機構１３の二段階で、一つの検出機構では一段階で行っているけれども、さらに段数を増やすこともできる。またホール素子２２，３２は小型なので、永久磁石２１，３１に対して複数の異なる位置に配置し、小検出レバー２３や大検出レバー３３の傾斜角度の違いを検知することで、一つの検出機構でも結び目２ａの大きさの違いを複数段階で検出することも可能である。さらに結び目２ａの検出は、大結び目検出機構１３に設けるような板ばね３７の有無やばね荷重などの特性の違いで、検出する大きさを調整するようにしてもよい。

【符号の説明】

【0027】

１ 天バネ装置
２ 編糸
１０ ハウジング
１１ 電子回路基板
１２ 小結び目検出機構
１３ 大結び目検出機構
１４ 糸切れ検出機構
２１，３１，４１ 永久磁石
２２，３２，４２ ホール素子
２３ 小検出レバー
２３ａ，３３ａ，４３ａ 揺動軸
２３ｂ、３３ｂ、４３ｂ 検出部
２４，３４，４４ 遮蔽板
２５，３５ 案内板
３３ 大検出レバー
３７ 板ばね
４３ 検出アーム
４６ 進退アーム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】