特許 7653313 織機およびその制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-03-19

(45)【発行日】2025-03-28

(54)【発明の名称】織機およびその制御方法

(51)【国際特許分類】

   H02P 3/22 20060101AFI20250321BHJP

   D03C 9/04 20060101ALI20250321BHJP

   D03C 5/00 20060101ALI20250321BHJP

【ＦＩ】

H02P3/22 B

D03C9/04 Z

D03C5/00 Z

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2021107094

(22)【出願日】2021-06-28

(65)【公開番号】P2023005297

(43)【公開日】2023-01-18

【審査請求日】2024-04-19

(73)【特許権者】

【識別番号】000003458

【氏名又は名称】芝浦機械株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(74)【代理人】

【識別番号】100091487

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 行孝

(74)【代理人】

【識別番号】100120031

【弁理士】

【氏名又は名称】宮嶋 学

(74)【代理人】

【識別番号】100118843

【弁理士】

【氏名又は名称】赤岡 明

(74)【代理人】

【識別番号】100141830

【弁理士】

【氏名又は名称】村田 卓久

(72)【発明者】

【氏名】横川 成年

(72)【発明者】

【氏名】渡邉 年也

(72)【発明者】

【氏名】原 茂

【審査官】池田 貴俊

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－１５４３８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－１７１５４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１９６３５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－０６８７６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２１９９１４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｐ ３／２２

Ｄ０３Ｃ ９／０４

Ｄ０３Ｃ ５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

綜絖枠と、
前記綜絖枠を上下動させる駆動部と、
前記駆動部に電力を供給する電力供給回路と、
前記電力供給回路から前記駆動部へ電力を伝達する複数の配線間に接続され、制御信号に従って該複数の配線間を短絡または開放するスイッチ回路と、
前記制御信号を前記スイッチ回路へ供給し、前記スイッチ回路を制御する制御回路と、
前記駆動部のモータの回転数を検知する速度検出器と、
電源から前記電力供給回路への電力供給が遮断されたことを検知し、該電力供給の遮断を示す遮断検知信号を出力する遮断検知回路と、
を備え、
前記電力供給回路は、前記遮断検知信号に応じて前記駆動部への電力供給を停止し、
前記駆動部への電力供給を停止した後、前記モータの回転数が閾値以下になった場合に、前記制御回路は、前記制御信号によって前記スイッチ回路を短絡状態にし、
前記スイッチ回路は、前記電力供給回路から前記駆動部への電力供給が遮断された後、前記制御回路への電力供給が停止される前に最後に受信した前記制御信号に基づく短絡または開放の状態を保持する、織機。

【請求項2】

前記駆動部は、前記綜絖枠を動作させる駆動機構と、
前記駆動機構を動作させるモータとを備える、請求項１に記載の織機。

【請求項3】

前記スイッチ回路は、前記複数の配線を短絡することによって前記モータのダイナミックブレーキとして機能する、請求項２に記載の織機。

【請求項4】

前記モータは、誘起電圧が互いに位相差を有するＵ相、Ｖ相、および、Ｗ相からなる３相モータであり、
前記スイッチ回路は、前記Ｕ相と前記Ｖ相、前記Ｖ相と前記Ｗ相、前記Ｗ相と前記Ｕ相、または、前記Ｕ相と前記Ｖ相と前記Ｗ相とを短絡することによって、前記モータのダイナミックブレーキとして機能する、
請求項２または請求項３に記載の織機。

【請求項5】

前記スイッチ回路は、接点保持型リレースイッチを含む、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の織機。

【請求項6】

前記接点保持型リレースイッチは、
強磁性体を含む端子と、
前記端子の磁力によって、前記端子に接触しあるいは該端子から離間するように動作可能な可動接続片と、
前記端子に設けられ、前記可動接続片を動作させる磁力を該端子に発生させるコイルと、
を備える請求項５に記載の織機。

【請求項7】

前記制御信号は、前記スイッチ回路を短絡状態にする第１制御信号と、前記スイッチ回路を開放状態にする第２制御信号とを含み、
前記第１制御信号が活性化されて前記スイッチ回路が短絡状態になった後、
前記制御回路が前記第１制御信号を不活性化しても前記スイッチ回路は短絡状態を維持する、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の織機。

【請求項8】

前記制御回路が前記第２制御信号を活性化することによって前記スイッチ回路は開放状態になる、請求項７に記載の織機。

【請求項9】

綜絖枠と、前記綜絖枠を上下動させる駆動部と、前記駆動部に電力を供給する電力供給回路と、前記電力供給回路から前記駆動部へ電力を伝達する複数の配線間に接続され、制御信号に従って該複数の配線間を短絡または開放するスイッチ回路と、前記制御信号を前記スイッチ回路へ供給する制御回路と、前記駆動部のモータの回転数を検知する速度検出器と、電源から前記電力供給回路への電力供給が遮断されたことを検知し、該電力供給の遮断を示す遮断検知信号を出力する遮断検知回路とを備える織機の制御方法であって、
前記遮断検知信号に応じて前記駆動部への電力供給を停止し、
前記駆動部への電力供給を停止した後、前記モータの回転数が閾値以下になった場合に、前記制御回路は、前記制御信号によって前記スイッチ回路を短絡状態にし、
前記電力供給回路から前記駆動部への電力供給が遮断された後、前記制御回路への電力供給が停止される前に最後に受信した前記制御信号に基づく短絡または開放の状態を保持することを具備する、織機の制御方法。

【請求項10】

前記駆動部は、誘起電圧が互いに位相差を有するＵ相、Ｖ相、および、Ｗ相からなる３相モータであり、
前記スイッチ回路は、前記Ｕ相と前記Ｖ相、前記Ｖ相と前記Ｗ相、前記Ｗ相と前記Ｕ相、または、前記Ｕ相と前記Ｖ相と前記Ｗ相とを短絡することによって、前記駆動部のダイナミックブレーキとして機能する、請求項９に記載の織機の制御方法。

【請求項11】

前記制御信号は、前記スイッチ回路を短絡状態にする第１制御信号と、前記スイッチ回路を開放状態にする第２制御信号とを含み、
前記第１制御信号が活性化されて前記スイッチ回路が短絡状態になり、
前記第１制御信号を不活性化しても前記スイッチ回路は短絡状態を維持し、
前記第２制御信号を活性化することによって前記スイッチ回路を開放状態にすることをさらに具備する、請求項９または請求項１０に記載の織機の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

実施形態は、織機およびその制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

電子開口装置を備える織機が知られており、電子開口装置は複数の綜絖枠を備えている。織機による製織では、電子開口装置の綜絖枠に通す経糸の種類と、綜絖枠の上下動のタイミングによって、布や糸の柄を決定することができる。綜絖枠の上下動させるために、例えば、サーボモータが用いられる。また、停台時には停電による綜絖枠の落下を防ぐために綜絖枠を保持する電磁ブレーキやダイナミックブレーキが用いられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１０－１６７４２９号公報

【文献】特開平９－２４７８０４号公報

【文献】特開２００３－２０４６８６号公報

【文献】特開平６－１７８５６７号公報

【文献】特開２０２０－０６１８５１号公報

【文献】特開２００６－１９１７２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

電磁ブレーキは、電源喪失の際にブレーキが利くように構成されており、電源喪失時に自動的にブレーキが作動し、モータ軸を機械的に固定する。しかし、電磁ブレーキは、停電時等のように意図しない電源喪失の場合に、モータが高速回転している状況にも関わらず作動してしまう場合がある。従って、電磁ブレーキはブレーキ接触面の摩耗などにより劣化しやすい。また、モータごとに電磁ブレーキを設置する必要があり、織機の大型化やコストアップに繋がってしまう。

【0005】

また、ダイナミックブレーキは、電気的なスイッチによってモータの回転エネルギを熱エネルギに変換し、モータの回転を減速・停止させるブレーキである。しかし、モータが高速回転の状態でブレーキが作動した場合、モータと接点の間に大きな電流が流れるため、構成する接点は大きな容量のものを使用する必要があり、大型の部品を使用することで、織機の大型化やコストアップにつながる。

【0006】

そこで、安価であり、かつ、電源を喪失しても綜絖枠の急落下を抑制することができる織機およびその制御方法を提供する。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】第１実施形態による織機の一例を示す構成図。

【図2】第１実施形態による駆動部の構成の一例を示すブロック図。

【図3】第１実施形態による駆動部およびブレーキ機構周辺の構成の一例を示すブロック図。

【図4】第１実施形態による接点保持型リレースイッチの一例を示す図。

【図5A】第１実施形態による接点保持型リレースイッチの短絡の一例を示す図。

【図5B】図５Ａに続く、接点保持型リレースイッチの短絡の一例を示す図。

【図5C】図５Ｂに続く、接点保持型リレースイッチの開放の一例を示す図。

【図6A】第１実施形態による駆動部停止時における織機の制御方法の一例を示すフロー図。

【図6B】第１実施形態による駆動部停止時における織機の制御方法の一例を示すタイミングチャート図。

【図7A】第１実施形態による駆動部駆動時における織機の制御方法の一例を示すタイミングチャート図。

【図7B】第１実施形態による駆動部駆動時における織機の制御方法の別の例を示すタイミングチャート図。

【図8A】第１実施形態による駆動部駆動開始時の織機の制御方法の一例を示すフロー図。

【図8B】第１実施形態による駆動部駆動開始時の織機の制御方法の一例を示すタイミングチャート図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図面を参照して本発明に係る実施形態を説明する。本実施形態は、本発明を限定するものではない。

【0009】

図面は模式的または概念的なものであり、各部分の比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。明細書と図面において、既出の図面に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

【0010】

（第１実施形態）
（織機１００の構成）
図１は、第１実施形態に係る織機１００の構成の一例を示す図である。織機１００は、主として、駆動部２０と、綜絖枠３０と、駆動部２０および綜絖枠３０を連結する連結部４０とを備えている。

【0011】

駆動部２０は、モータ部２１と、回転軸２２と、クランクアーム２３とを備えている。モータ部２１は、回転軸に固定したクランクアームを回転させ、連結ロッド２４を介して揺動軸４２に回動可能に設けられた開口レバー４１に、矢印Ｙ１の方向へ、揺動運動を付与している。開口レバー４１は、一方のアーム４５が綜絖枠３０に連結した昇降ロッド４４の下端と連結し、他方のアーム４３が綜絖枠３０の下方に配置された水平ロッド４６の右端と連結している。水平ロッド４６の上方には、水平ロッド４６と直交する方向に延びる補助レバー４８が設けられ、軸４７によって揺動可能に支持されている。

【0012】

水平ロッド４６の左端は綜絖枠３０の下方に配置された揺動軸５３に回転可能に設けられた、揺動レバー５４の一方のアーム５１に連結されている。揺動レバー５４の他方のアーム５２は、綜絖枠３０に連結した昇降ロッド５５の下端に連結されている。このため、モータ部２１が駆動されると、モータ部２１の一方向の回転運動がクランクアーム２３によって連結ロッド２４の直線運動である、矢印Ｙ１方向へ変換され、開口レバー４１が往復揺動運動を行う。

【0013】

開口レバー４１は、アーム４５、昇降ロッド４４、およびアーム４３、水平ロッド４６、揺動レバー５４、昇降ロッド５５を介して綜絖枠３０を上下動し、経糸開口を行う。したがって、連結部４０は、連結ロッド２４、開口レバー４１、昇降ロッド４４、水平ロッド４６、揺動レバー５４および昇降ロッド５５で構成される。連結部４０が構成されることで、連結ロッド２４の矢印Ｙ１方向への直線運動が、水平ロッド４６の矢印Ｙ２方向への直線運動に変換される。そして、水平ロッド４６の矢印Ｙ２方向への直線運動が、昇降ロッド４４および昇降ロッド５５の矢印Ｙ３方向への上下運動へ変換される。これにより、綜絖枠３０が上下運動を行う。

【0014】

図２は、上記の駆動部２０の詳細な構成を示すブロック図である。この図２は、図１の領域Ａを拡大して示すブロック図である。

【0015】

駆動部２０は、上述のモータ部２１と、回転軸２２と、クランクアーム２３とに加えて、さらに、減速機２５と、ブレーキ機構２６と、クランク回転盤２７とを備える。

【0016】

減速機２５は、モータ部２１およびクランク回転盤２７の間に設けられている。減速機２５は、矢印Ｙ５方向に回転して、モータ部２１の回転速度を減じつつ、モータ部２１の動力をクランク回転盤２７に出力する。したがって、減速機２５はクランク回転盤２７に接合している。クランク回転盤２７は、減速機２５から出力されたモータ部２１の動力をクランクアーム２３に出力する。具体的には、クランク回転盤２７は、回転軸２２を軸として矢印Ｙ４方向に回転して、モータ部２１の動力をクランクアーム２３に出力する。矢印Ｙ４方向は、減速機２５の回転方向である矢印Ｙ５方向の逆方向である。このようにして、モータ部２１の動力が、減速機２５と、クランク回転盤２７と、クランクアーム２３とを介して連結ロッド２４に出力される。これにより、連結ロッド２４は矢印Ｙ１方向に直線運動をする。なお、回転軸２２と、クランクアーム２３と、減速機２５と、クランク回転盤２７とにより、駆動機構が構成される。
このようにして、駆動部２０は、駆動機構と、連結ロッド２４と、水平ロッド４６と、昇降ロッド４４および昇降ロッド５５とを介して、綜絖枠３０を上下動させる。なお、モータ部２１は駆動機構を動作させる。

【0017】

ブレーキ機構２６は、モータ部２１の動力を制御する。具体的には、モータ部２１の回転数を減少させる、または、モータ部２１を停止させる。ブレーキ機構２６は、例えば、電磁式ブレーキまたはダイナミックブレーキを備えている。電磁式ブレーキは、モータ部２１のモータ軸を機械的に固定するブレーキである。一方で、ダイナミックブレーキは、モータ部２１のステータ部分またはロータ部分に磁石を用いて場合に適用できるブレーキである。ダイナミックブレーキは、モータ部２１が回転することにより発生する誘起電圧を利用して、モータ部２１の回転エネルギを熱エネルギに変換し、モータ部２１の回転を減速または停止させる。

【0018】

図３は、モータ部２１と、ブレーキ機構２６と、モータ部２１およびブレーキ機構２６の周辺の構成とを示すブロック図である。この図３は、図２の領域Ｂを拡大して示すブロック図である。

【0019】

モータ部２１は、サーボモータ２１１と、エンコーダやレゾルバを含む速度検出器２１２を備える。サーボモータ２１１には、三相ＰＭ（Permanent Magnet）モータを用いてもよい。三相ＰＭモータは、ステータ部分またはロータ部分に磁石を用いている。したがって、このモータ部２１に係るブレーキ機構２６には、ダイナミックブレーキを適用することができる。

【0020】

サーボモータ２１１は、Ｕ相、Ｖ相、および、Ｗ相からなる三相ＰＭモータである。具体的には、サーボモータ２１１は、誘起電圧が互いに位相差を有するＵ相、Ｖ相、および、Ｗ相からなる三相ＰＭモータである。

【0021】

速度検出器２１２は、サーボモータ２１１の回転数を検知する。速度検出器２１２は、位置センサを備えてよく、さらにサーボモータ２１１の位置、回転速度を検知してもよい。

【0022】

電源２２３は、モータ部２１（駆動部２０）に電力を供給する。電源２２３は、例えば、商用系統のＡＣ電源である。

【0023】

電源供給回路としてのトランジスタブリッジ回路２２１は、モータ部２１に、配線Ｃｕ、ＣｖおよびＣｗを介して接続され、電源２２３からの電力供給を受けて、モータ部２１の位置、回転数などを制御する。トランジスタブリッジ回路２２１は、例えば、インバータに含まれる。

【0024】

遮断検知回路２２４は、電源２２３からトランジスタブリッジ回路２２１への電力供給が遮断されたことを検知して、制御電源２２５および制御回路２２６へ遮断検知信号を送信する。

【0025】

制御電源２２５は、電源２２３からトランジスタブリッジ回路２２１への電力供給が遮断された後も、制御回路２２６、および、ブレーキ機構２６に一時的に電力供給を行う。制御回路２２６およびブレーキ機構２６は、トランジスタブリッジ回路２２１への電力供給が遮断された後も、制御電源２２５の電力供給により引き続き有効に動作することができる。制御電源２２５は、例えば、数Ｖ～数十Ｖ（約３Ｖ～約２４Ｖ）の電源電圧を有する蓄電池またはキャパシタ素子である。

【0026】

制御回路２２６は、制御信号をスイッチ回路２６０Ａ、２６０Ｂへ供給し、スイッチ回路２６０Ａ、２６０Ｂを制御する。制御回路２２６は、例えば、制御信号を供給するプログラムを備えたＣＰＵ（Central Processing Unit）、または、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）のようなロジック回路で実現される。制御信号は、第１制御信号と、第２制御信号を含む。第１制御信号は、制御回路２２６からスイッチ回路２６０Ａ、２６０Ｂに送信され、スイッチ回路２６０を短絡状態にする制御信号である。第２制御信号は、同様に、制御回路２２６からスイッチ回路２６０Ａ、２６０Ｂに送信され、スイッチ回路２６０Ａ、２６０Ｂを開放状態にする制御信号である。

【0027】

図３においては、制御回路２２６は、例えば、配線Ｃ１、Ｃ２およびドライブ回路２６２Ａを介してスイッチ回路２６０Ａに接続され、配線Ｃ３、Ｃ４およびドライブ回路２６２Ｂを介してスイッチ回路２６０Ｂに接続される。制御回路２２６は、配線Ｃ１およびドライブ回路２６２Ａの一方を介してスイッチ回路２６０Ａに第１制御信号を送信し、配線Ｃ２およびドライブ回路２６２Ａの他方を介してスイッチ回路２６０Ａに第２制御信号を送信する。同様に、制御回路２２６は、配線Ｃ３およびドライブ回路２６２Ｂの一方を介してスイッチ回路２６０Ｂに第１制御信号を送信し、配線Ｃ４およびドライブ回路２６２Ｂの他方を介してスイッチ回路２６０Ｂに第２制御信号を送信する。

【0028】

ブレーキ機構２６は、スイッチ回路２６０Ａ、２６０Ｂと、ドライブ回路２６２とを備える。スイッチ回路２６０Ａ、２６０Ｂ２６０は、接点保持型リレースイッチ２６１Ａ、２６１Ｂを含む接点保持型リレースイッチ回路である。スイッチ回路２６０Ａおよびスイッチ回路２６０Ｂは、いずれも同じ構成でよい。ブレーキ機構２６は、トランジスタブリッジ回路２２１とモータ部２１との配線Ｃｕ、ＣｖおよびＣｗに接続される。なお、ダイナミックブレーキの制動能力を最適化するために、スイッチ回路２６０Ａ、２６０Ｂと、配線Ｃｕ、Ｃｖ、Ｃｗとの間に外部抵抗を接続してもよい（図示せず）。

【0029】

スイッチ回路２６０Ａ、２６０Ｂは、トランジスタブリッジ回路２２１からモータ部２１へ電力を伝達する複数の配線Ｃｕ、ＣｖおよびＣｗ間に接続され、第１または第２制御信号にしたがって該複数の配線Ｃｕ、ＣｖおよびＣｗ間を短絡または開放することができる。

【0030】

図３で示すように、例えば、制御回路２２６が、第１制御信号をスイッチ回路２６０Ａに送信し、スイッチ回路２６０Ａを短絡することで、配線Ｃｕおよび配線Ｃｖが短絡する。制御回路２２６が、第１制御信号をスイッチ回路２６０Ｂに送信し、スイッチ回路２６０Ｂを短絡することで、配線Ｃｖおよび配線Ｃｗが短絡する。制御回路２２６が、第１制御信号をスイッチ回路２６０Ａおよびスイッチ回路２６０Ｂに送信し、スイッチ回路２６０Ａおよびスイッチ回路２６０Ｂを短絡することで、配線Ｃｕ、配線Ｃｖおよび配線Ｃｗが全て短絡する。

【0031】

言い換えると、制御回路２２６が、第１制御信号をスイッチ回路２６０Ａに送信し、スイッチ回路２６０Ａを短絡することで、サーボモータ２１１のＵ相とＶ相とが短絡する。制御回路２２６が、第１制御信号をスイッチ回路２６０Ｂに送信し、スイッチ回路２６０Ｂを短絡することで、サーボモータ２１１のＶ相とＷ相とが短絡する。制御回路２２６が、第１制御信号をスイッチ回路２６０Ａおよびスイッチ回路２６０Ｂに送信し、スイッチ回路２６０Ａおよびスイッチ回路２６０Ｂを短絡することで、サーボモータ２１１のＵ相とＶ相とＷ相とが全て短絡する。

【0032】

スイッチ回路２６０Ａおよび／またはスイッチ回路２６０Ｂを短絡することで、サーボモータ２１１のＵ相とＶ相、Ｖ相とＷ相、あるいは、Ｕ相とＶ相とＷ相とが短絡し、サーボモータ２１１に抵抗Ｒｕ、Ｒｖ、インダクタンスＬｕ、Ｌｖおよび／またはＲｗ、Ｌｗを介した短絡回路が形成される。サーボモータ２１１は、誘起電圧が互いに位相差を有するＵ相、Ｖ相、および、Ｗ相からなる三相ＰＭモータである。よって、サーボモータ２１１において形成された抵抗Ｒｕ、Ｒｖ、インダクタンスＬｕ、Ｌｖおよび／またはＲｗ、Ｌｗを介した短絡回路に、誘起電圧によって発生した電流が流れる。この短絡回路に流れる電流は、抵抗Ｒｕ、Ｒｖ、インダクタンスＬｕ、Ｌｖおよび／またはＲｗ、Ｌｗにおいて、電気エネルギから熱エネルギに変換される。このため、サーボモータ２１１の回転に回転抵抗が生じ、サーボモータ２１１の回転が減速または停止する。

【0033】

以上のことから、スイッチ回路２６０Ａまたはスイッチ回路２６０Ｂは、複数の配線Ｃｕ、Ｃｖおよび／またはＣｗを短絡することによって、サーボモータ２１１のダイナミックブレーキとして機能する。つまり、スイッチ回路２６０Ａまたはスイッチ回路２６０Ｂは、サーボモータ２１１のＵ相とＶ相、Ｖ相とＷ相、または、Ｕ相とＶ相とＷ相とを短絡することによって、サーボモータ２１１のダイナミックブレーキとして機能する。なお、図３においては、２つのスイッチ回路２６０である、スイッチ回路２６０Ａおよびスイッチ回路２６０Ｂが示されているが、第１実施形態に係る織機１００は、１つのスイッチ回路２６０によっても実現可能である。また、織機１００は、３つのスイッチ回路によっても実現可能である。例えば、配線ＣｗとＣｕとの間に追加のスイッチ回路を設けてもよい。これにより、スイッチ回路は、サーボモータ２１１のＵ相とＶ相、Ｖ相とＷ相、または、Ｕ相とＶ相とＷ相とを短絡するだけでなく、Ｗ相とＵ層とを短絡するダイナミックブレーキとしても機能することもできる。

【0034】

ドライブ回路２６２Ａ、２６２Ｂは、制御回路２２６とスイッチ回路２６０Ａ、および、制御回路２２６とスイッチ回路２６０Ｂとの間に接続される。ドライブ回路２６２Ａ、２６２Ｂは、配線Ｃ１～Ｃ４を介して伝達された制御信号を増幅して、スイッチ回路２６０Ａ、２６０Ｂへ送信する。この制御信号により、スイッチ回路２６０Ａおよびスイッチ回路２６０Ｂは、有効に制御される。

【0035】

図４は、接点保持型リレースイッチ２６１Ａの詳細な構成図である。尚、接点保持型リレースイッチ２６１Ｂは、接点保持型リレースイッチ２６１Ａと同じ構成を有する。従って、ここでは、接点保持型リレースイッチ２６１Ａの構成を説明し、接点保持型リレースイッチ２６１Ｂの説明は省略する。

【0036】

図４が示すように、接点保持型リレースイッチ２６１Ａは、端子２６１１と、接続片２６１２と、コイル２６１３とを備える。接続片２６１２は、可動接続片の一例である。端子２６１１は、コイル２６１３に通電することによって容易に磁化される強磁性体を含む。接続片２６１２は、端子２６１１の磁力によって、端子２６１１に接触しあるいは端子２６１１から離間するように動作可能である。接続片２６１２は、例えば、鉄を含む。コイル２６１３は、端子２６１１に巻き付けられるように設けられ、接続片２６１２を動作させる磁力を端子２６１１に発生させ、あるいは、端子２６１１を磁化する。コイル２６１３は、コイル２６１３Ａと、コイル２６１３Ｂとを含む。コイル２６１３Ａの巻き方向は、コイル２６１３Ｂの巻き方向と逆の方向である。
さらに、接点保持型リレースイッチ２６１Ａは、ばね２６１４と、支持片２６１５と、動作軸２６１６と、スイッチ端子２６１７とを備える。ばね２６１４は、復帰ばねの一例である。ばね２６１４は、接続片２６１２を端子２６１１から離間させるように取り付けられている。支持片２６１５は、接続片２６１２を支持する。動作軸２６１６は、接続片２６１２と支持片２６１５とを結合し、接続片２６１２の接触および離間の動作の軸となる。スイッチ端子２６１７は、外部スイッチ端子Ｓ１に接触する端子である。この接点保持型リレースイッチ２６１Ａにより、スイッチ回路２６０の短絡または開放が行われる。

【0037】

次に、図５Ａ～図５Ｃを参照して、接点保持型リレースイッチ２６１Ａのオン状態およびオフ状態を説明する。なお、図４と同様に、接点保持型リレースイッチ２６１Ａを用いて説明し、接点保持型リレースイッチ２６１Ｂを用いる説明は省略する。

【0038】

図５Ａは、接点保持型リレースイッチ２６１Ａのオン状態を説明する図である。スイッチ端子２６１７は外部スイッチ端子Ｓ１に接触することで、接点保持型リレースイッチ２６１Ａがオン状態になっている。

【0039】

図５Ａが示すように、コイル２６１３Ａには電流Ｉ１が流れている。これにより、コイル２６１３Ａの周辺に磁場が発生する。このコイル２６１３Ａの周辺に発生した磁場により、端子２６１１が磁化される。端子２６１１は強磁性体を含んでいるため、端子２６１１に磁場分極（磁化）が発生し、端子２６１１は磁石として機能する。上述のように、接続片２６１２は鉄を含んでいるため、磁化された端子２６１１との間に磁力が発生する。これにより、図５Ａが示すように、端子２６１１と接続片２６１２とが接合し、スイッチ端子２６１７と外部スイッチ端子Ｓ１とが接合する。すなわち、接点保持型リレースイッチ２６１Ａがオン状態となる。

【0040】

図５Ｂは、コイル２６１３Ａに電流を流した後の接点保持型リレースイッチ２６１Ａのオン状態を説明する図である。

【0041】

図５Ａに示すように、コイル２６１３Ａに電流Ｉ１を流した後、図５Ｂでは、コイル２６１３Ａには、電流を流していない。すなわち、図５Ａではコイル２６１３Ａに流れていた電流Ｉ１は停止している。このため、コイル２６１３Ａの周辺に磁場は発生しない。しかしながら、端子２６１１は強磁性体を含んでおり、一旦磁化されると、永久磁石のように磁石としての機能が保持される。これにより、コイル２６１３Ａに流れる電流Ｉ１が停止したのちも、図５Ｂに示すように、端子２６１１と接続片２６１２との接合が継続し、スイッチ端子２６１７と外部スイッチ端子Ｓ１との接触が継続する。すなわち、接点保持型リレースイッチ２６１Ａのオン状態が継続する。

【0042】

図５Ｃは、接点保持型リレースイッチ２６１Ａをオン状態からオフ状態にしたときの説明図である。

【0043】

接点保持型リレースイッチ２６１Ａをオフ状態にするために、下方部分のコイル２６１３Ｂに電流Ｉ２を流す。これにより、電流Ｉ２が流れることによりコイル２６１３Ｂの周辺に発生する磁場は、電流Ｉ１が流れることによりコイル２６１３Ａの周辺に発生する磁場と逆方向に発生する。このため、電流Ｉ２が発生させる磁場による端子２６１１における磁場分極（磁化）は、電流Ｉ１が発生させる磁場による端子２６１１における磁場分極と逆方向になる。電流Ｉ２による磁場で、電流Ｉ１により磁化していた端子２６１１の磁化は弱められる。このため、端子２６１１の磁力は低下する。これにより、図５Ｃが示すように、端子２６１１と接続片２６１２とが矢印Ｙ６方向に離間し、スイッチ端子２６１７と外部スイッチ端子Ｓ１とが離間する。すなわち、接点保持型リレースイッチ２６１がオフ状態となる。なお、ばね２６１４は、端子２６１１と接続片２６１２との離間を補助する。

【0044】

このように、接点保持型リレースイッチ２６１Ａは、電力供給が遮断された後もオン状態を保持することができるように構成されている。よって、接点保持型リレースイッチ２６１Ａは、トランジスタブリッジ回路２２１への電源供給が遮断された後、制御電源２２５からの電力供給を受けて第１制御信号によって一旦、オン状態になると、制御電源２２５からの電力供給がなくなり、あるいは、第１制御信号が不活性化されても、オン状態を維持する。

【0045】

また、図５Ｃで示すように、接点保持型リレースイッチ２６１Ａは、保持されたオン状態を解除して、オフ状態とする。言い換えると、接点保持型リレースイッチ２６１Ａは、第２制御信号を活性化することによりオフ状態となる。

【0046】

なお、図５Ａ、図５Ｂ、および、図５Ｃにおいては、２つのコイル（コイル２６１３Ａおよびコイル２６１３Ｂ）からコイル２６１３が構成されているが、第１実施形態に係る織機１００は、１つのコイルからコイル２６１３が構成されても実現可能である。この場合、接点保持型リレースイッチ２６１Ａをオン状態にするときと、オフ状態にするときとにおいて、コイル２６１３に流す電流の向きを互いに逆方向にすることで、上記の図５Ａ、図５Ｂ、および、図５Ｃと同様の効果が得られる。

【0047】

（織機１００の制御方法）
次に、第１実施形態に係る織機１００の制御方法について説明する。

【0048】

図６Ａは、モータ部２１の停止時に綜絖枠３０の急落下を抑制する、織機１００の制御方法を説明するフローチャートである。

【0049】

まず、遮断検知回路２２４は、電源からトランジスタブリッジ回路２２１への電力供給が遮断されたことを検知する（ステップＳ１００）。例えば、遮断検知回路２２４は、停電などが発生したことにより電源からトランジスタブリッジ回路２２１への電力供給が遮断されたことを検知する。

【0050】

次に、制御回路２２６は、トランジスタブリッジ回路２２１のトランジスタを非導通状態（オフ状態）にする（ステップＳ１１０）。トランジスタブリッジ回路２２１のトランジスタが導通状態のままであると、トランジスタブリッジの主回路コンデンサが充電されていることから、この後にダイナミックブレーキの接点がオンした際に、主回路コンデンサのエネルギーをもとに、トランジスタブリッジ回路２２１に過電流が流れる可能性があり、トランジスタブリッジ回路２２１の故障に繋がる。したがって、制御回路２２６は、ステップＳ１１０において、トランジスタブリッジ回路２２１のトランジスタを非導通状態にする。

【0051】

次に、制御回路２２６は、モータ部２１の回転数が閾値以下になっていることを確認する（ステップＳ１２０）。具体的には、制御回路２２６は、速度検出器２１２によりモータ部２１の回転数を検知し、検知したモータ部２１の回転数が閾値以下になっていることを確認する。モータ部２１の回転数が閾値以上の場合は（ステップＳ１２０：Ｎｏ）、制御回路２２６は、モータ部２１の回転数が閾値以下になるまで、モータ部２１の回転数を確認しながら待機する。モータ部２１が高速回転しているときに、スイッチ回路２６０Ａまたは２６０Ｂが短絡状態になると、スイッチ回路２６０Ａまたは２６０Ｂに接点容量を超えた大きな電流が流れる可能性があり、スイッチ回路２６０Ａまたは２６０Ｂの故障に繋がる。従って、制御回路２２６は、モータ部２１の回転数が閾値以下になってからスイッチ回路２６０Ａまたは２６０Ｂを短絡状態にする。

【0052】

モータ部２１の回転数が閾値以下の場合は（ステップＳ１２０：Ｙｅｓ）、制御回路２２６は、ドライブ回路２６２を介して接点保持型リレースイッチ２６１Ａ、２６１Ｂに、スイッチ回路２６０を短絡状態にする第１制御信号を送信する（ステップＳ１３０）。これにより、接点保持型リレースイッチ２６１がオン状態になり、モータ部２１の配線Ｃｕ、ＣｖまたはＣｗが短絡される。このため、モータ部２１において抵抗Ｒｕ、Ｒｖ、インダクタンスＬｕ、ＬｖまたはＲｗ、Ｌｗを介した短絡回路が形成される。これにより、モータ部２１へのダイナミックブレーキが有効となる。この場合、上方にある綜絖枠３０が急落下しようとすると、上記短絡回路に誘起電流が流れ、ダイナミックブレーキがかかる。従って、綜絖枠３０は、重力とダイナミックブレーキの制動機能とによってゆっくりと下降する。このように、モータ部２１の回転数が閾値以下でほぼ停止している状態であっても、綜絖枠３０の急落下が抑制される。

【0053】

図６Ｂは、電力供給の遮断時に、モータ部２１のサーボモータ２１１がすでに停止している場合の織機１００の動作を示すタイミングチャートである。

【0054】

図６Ｂが示すように、電源２２３から電力供給が停止すると（ｔ１）、遮断検知回路２２４が、電力供給の遮断を検知する（ｔ２）。遮断検知回路２２４が、電力供給の遮断を検知すると、制御回路２２６は、トランジスタブリッジ回路２２１のトランジスタを開放状態（オフ状態）にする（ｔ３）。なお、制御電源２２５は、電力供給が遮断されてもしばらくの間、制御回路２２６および接点保持型リレースイッチ２６１Ａ、２６１Ｂへ電力供給を継続する。制御回路２２６は、トランジスタブリッジ回路２２１のトランジスタをモータ部２１との接続から開放し、加えて、制御回路２２６は、モータ部２１の回転数が閾値以下となったことを確認し、接点保持型リレースイッチ２６１に第１制御信号を送信する（ｔ４）。接点保持型リレースイッチ２６１は、第１制御信号を受信すると、オン状態になる（ｔ５）。接点保持型リレースイッチ２６１がオン状態になった後、第１制御信号は不活性となり（ｔ６）、制御電源も供給を停止する（ｔ７）。なお、接点保持型リレースイッチ２６１をオフ状態にする第２制御信号は、ｔ１～ｔ７の間は不活性である。

【0055】

以上のように、モータ部２１のサーボモータ２１１が停止している場合の織機１００の制御方法によれば、織機１００は、電源からの電力供給が遮断された場合にも接点保持型リレースイッチ２６１はオン状態を保持する。言い換えると、織機１００は、トランジスタブリッジ回路２２１から駆動部２０への電力供給が遮断された後、電力供給が遮断される前に最後に受信した制御信号に基づく、スイッチ回路２６０の短絡または開放の状態を保持する。
これにより、電源からの電力供給が遮断された場合にも、モータ部２１へのダイナミックブレーキが有効になる。これにより、綜絖枠３０が急落下しようとすると、モータ部２１における抵抗Ｒｕ、Ｒｖ、インダクタンスＬｕ、ＬｖおよびＲｗ、Ｌｗを含む短絡回路に誘起電流が流れ、モータ部２１にダイナミックブレーキがかかる。このため、綜絖枠３０は、重力とダイナミックブレーキの制動機能とによりゆっくりと下降し、急落下が抑制される。

【0056】

次に、図７Ａおよび図７Ｂを参照して、モータ部２１の駆動時に綜絖枠３０の急落下を抑制する、織機１００の制御方法を説明する。

【0057】

図７Ａは、モータ部２１のサーボモータ２１１が回転している際に、電力供給が遮断された場合における織機１００の動作を示すタイミングチャートである。

【0058】

図７Ａが示すように、電源から電力供給が停止すると（ｔ１）、遮断検知回路２２４が、電力供給の遮断を検知する（ｔ２）。遮断検知回路２２４が、電力供給の遮断を検知すると、制御回路２２６は、トランジスタブリッジ回路２２１のトランジスタを開放状態（オフ状態）にする（ｔ３）。なお、制御電源２２５は、電力供給が遮断されてもしばらくの間、制御回路２２６および接点保持型リレースイッチ２６１Ａ、２６１Ｂへ電力供給を継続する。速度検出器２１２が、モータ部２１の回転が閾値以下であることを確認すると（ｔ４）、制御回路２２６は、接点保持型リレースイッチ２６１に第１制御信号を送信する（ｔ５）。接点保持型リレースイッチ２６１は、第１制御信号を受信すると、オン状態になる（ｔ６）。接点保持型リレースイッチ２６１がオン状態になった後、第１制御信号は不活性となり（ｔ７）、制御電源も供給を停止する（ｔ８）。なお、接点保持型リレースイッチ２６１を開放する第２制御信号は、ｔ１～ｔ８の間は不活性である。

【0059】

以上のように、モータ部２１のサーボモータ２１１が回転している場合の織機１００の制御方法によれば、織機１００は、電源からの電力供給が遮断された場合にも接点保持型リレースイッチ２６１はオン状態を保持する。言い換えると、織機１００は、トランジスタブリッジ回路２２１から駆動部２０への電力供給が遮断された後、電力供給が遮断される前に最後に受信した制御信号に基づく短絡または開放の状態を保持する。
これにより、電源からの電力供給が遮断された場合にも、モータ部２１へのダイナミックブレーキが有効になる。モータ部２１の回転数が閾値以下となることで、または、モータ部２１の回転が停止することで、綜絖枠３０が急落下しようとすると、モータ部２１における抵抗Ｒｕ、Ｒｖ、インダクタンスＬｕ、ＬｖおよびＲｗ、Ｌｗを含む短絡回路に誘起電流が流れ、モータ部２１にダイナミックブレーキがかかる。このため、綜絖枠３０が上下動している際に、電源から電力供給が遮断された場合でも、綜絖枠３０は、重力とダイナミックブレーキの制動機能とによりゆっくりと下降し、急落下が抑制される。これにより、綜絖枠３０の急落下を抑制することができる。

【0060】

図７Ｂは、図７Ａと同様に、モータ部２１のサーボモータ２１１が回転している際に、電力供給が遮断された場合における織機１００の動作を示すタイミングチャートである。

【0061】

なお、図７Ｂは、例えば、電源遮断時に、モータ部２１の回転数が大きいなどして、電力供給の遮断時からのモータ部２１の空転時間が比較的長い場合を示している。

【0062】

図７Ｂが示すように、電源から電力供給が停止すると（ｔ１）、遮断検知回路２２４が、電力供給の遮断を検知する（ｔ２）。なお、図７Ｂでは、電力供給の遮断から、制御電源の供給が停止されるまで、モータ部２１は回転を継続する。遮断検知回路２２４が、電力供給の遮断を検知すると、制御回路２２６は、トランジスタブリッジ回路２２１のトランジスタを開放状態（オフ状態）にする（ｔ３）。なお、制御電源２２５は、電力供給が遮断されてもしばらくの間、制御回路２２６および接点保持型リレースイッチ２６１Ａ、２６１Ｂへ電力供給を継続する。
次に、速度検出器２１２が、モータ部２１の回転数が閾値以下であることを確認する（ｔ４）。上述のように、図７Ｂでは、モータ部２１の回転数が大きいため、電力供給の遮断からの空転時間が比較的長い。言い換えると、電力供給の遮断から、モータ部２１の回転数が閾値以下になるまでの時間が比較的長い。次に、モータ部２１の回転数が閾値以下になったならば、制御回路２２６は、接点保持型リレースイッチ２６１に第１制御信号を送信する（ｔ５）。接点保持型リレースイッチ２６１は、第１制御信号を受信するが、制御電源からの電力供給が停止され、オフ状態が保持される（ｔ６）。したがって、接点保持型リレースイッチ２６１は、ｔ１～ｔ６の間でオフ状態である。なお、接点保持型リレースイッチ２６１をオフ状態にする第２制御信号は、ｔ１～ｔ６の間は不活性である。

【0063】

以上のように、制御回路２２６が、接点保持型リレースイッチ２６１へ第１制御信号を送信した場合でも、例えば、接点保持型リレースイッチ２６１がオン状態になる前に、制御電源２２５からの電源が停止すると、接点保持型リレースイッチ２６１がオン状態にならない場合がある。すなわち、モータ部２１へのダイナミックブレーキが有効とならない場合がある。この場合においては、制御電源が供給を停止するまで、モータ部２１の回転し、綜絖枠３０が上下動するが、この場合、綜絖枠３０を無理に停止保持させる必要はないため、問題にはならない。

【0064】

次に、図８Ａおよび図８Ｂを参照して、モータ部２１を復帰させる織機１００の制御方法を説明する。

【0065】

図８Ａは、モータ部２１の電源が遮断されている状態から、モータ部２１を復帰させる場合の織機１００の制御方法を説明するフローチャートである。図８Ｂは、モータ部２１の電源が遮断されている状態から、モータ部２１を復帰させる場合の織機１００の制御方法を説明するタイミングチャートである。図８Ａおよび図８Ｂを参照しながら、織機１００の電源復帰の動作を説明する。

【0066】

まず、電源２２３が投入され（図８ＡのＳ２００、図８Ｂのｔ１）、遮断検知回路２２４、制御電源２２５、制御回路２２６、トランジスタブリッジ回路２２１、ブレーキ機構２６、モータ部２１に電力が供給される（図８ＡのＳ２１０、図８Ｂのｔ２）。これにより、制御電源２２５が充電される。また、遮断検知回路２２４は、復帰し、電源２２３からトランジスタブリッジ回路２２１への電源遮断を検知することが可能な状態となる（図８Ｂのｔ３）。

【0067】

電源２２３からトランジスタブリッジ回路２２１への電力供給が開始されると（図８ＡのＳ２１０、図８Ｂのｔ３）、制御回路２２６は、接点保持型リレースイッチ２６１Ａ、２６１Ｂに、スイッチ回路２６０を開放状態にする第２制御信号を送信する（図８ＡのＳ２２０、図８Ｂのｔ４）。第２制御信号は、パルス状に活性化され、立ち上がってから所定期間の経過の後に立ち下がる（図８Ｂのｔ６）。これにより、接点保持型リレースイッチ２６１Ａ、２６１Ｂがオフ状態になり（図８Ｂのｔ５）、モータ部２１の配線Ｃｕ、ＣｖまたはＣｗの相互の短絡状態が開放状態になる。このため、モータ部２１において抵抗Ｒｕ、Ｒｖ、インダクタンスＬｕ、ＬｖまたはＲｗ、Ｌｗを介した短絡回路が解除され、ダイナミックブレーキ回路の制動状態が解除される。これにより、モータ部２１への電力供給が開始され（図８ＡのＳ２３０、図８Ｂのｔ７）、モータ部２１は、回転を開始する（図８ＡのＳ２４０、図８Ｂのｔ８）。その後、モータ部２１が通常動作している間、第１および第２制御信号は、不活性状態（オフ状態）を維持する。

【0068】

以上のように、モータ部２１が停止している状態から、復帰させる場合、織機１００は、第２制御信号を活性化することによって、スイッチ回路２６０を開放状態にリセットすることにより、ダイナミックブレーキを解除して綜絖枠３０の上下動を開始する。このため、電源遮断後に電源が復帰した場合においても、綜絖枠３０の上下動をスムーズに開始または再開することができる。

【0069】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0070】

１００…織機、２０…駆動部、２１…モータ部、２１１…サーボモータ、２１２…速度検出器、２２…回転軸、２２１…トランジスタブリッジ回路、２２３…電源、２２４…遮断検知回路、２２５…制御電源、２２６…制御回路、２３…クランクアーム、２５…減速機、２６…ブレーキ機構、２６０（２６０Ａ、２６０Ｂ）…スイッチ回路、２６１（２６１Ａ、２６１Ｂ）…接点保持型リレースイッチ、２６２（２６２Ａ、２６２Ｂ）…ドライブ回路、２６１１…端子、２６１２…接続片、２６１３…コイル、２６１４…ばね、２６１５…支持片、２６１６…動作軸、２６１７…スイッチ端子、２７…クランク回転盤、３０…綜絖枠、４０…連結部、Ｃ１～Ｃ４…配線、Ｃｕ、Ｃｖ、Ｃｗ…配線、Ｌｕ、Ｌｖ、Ｌｗ…インダクタンス、Ｒｕ、Ｒｖ、Ｒｗ…抵抗、Ｓ１…外部スイッチ端子

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図6A】

【図6B】

【図7A】

【図7B】

【図8A】

【図8B】