JP3553780B2 - 織機用ヘルドフレームの構成部品のための取り外し可能な圧力嵌めジョイント - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はヘルドフレームの構成部品を迅速、安定かつ精確な方法で共に固定するための取り外し可能な圧力嵌めジョイントに関する。特に、本発明はヘルドフレームの側片およびクロスビームを共に固定するためのコーナージョイントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ヘルドフレームは織機において用いられ、織り面に対し直角をなす垂直面内のその交番運動によって縦糸グループの運動を得るためのものである。或る数のヘルドフレームが織機内に整列されており、この数は布地において形成されるべきデザインの複雑さが増すにつれて増加し、そして個々のフレームは布地の所定のデザインを得るために織機によって操作される。
【０００３】
各ヘルドフレームは２個の横方向エレメントにより形成される、側片と称される長方形の枠であって、フレームの交互摺動のためのガイドを形成するものと、２個の水平方向エレメントでクロスビームと称され、その内側には複数本の鋼鉄ロッドが締着され、これらのロッドにはそれを介して縦糸を通過させる中間アイレットが設けられているものとを含んで構成される。これらのロッドは実際上ヘルドと呼ばれている。これら２個の側片と２個のクロスビームは、織機内の、その急速な、或る場合には非常に急速な交番運動の間にフレームが受ける高い応力に耐え得る堅固でかつ安定した構造を提供するように、フレームのコーナー位置において互いに直角に固着されねばならないことは明白である。同時に、側片およびクロスビームを連結するジョイントは、機械についての何らの特別な知識を有していない職員によってすら、容易かつ迅速に分解し得るものでなければならない。それは、織り手が異なった布地を処理するためにフレーム自体を適合させるようにフレーム内部のヘルドの数またはタイプを変更せねばならないことが屡々だからである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
要求される性能特性を保証することが出来、また同時に充分長い作業ライフを有するジョイントを設計することの困難さは顕著に増大して来た。それはフレーム構成部品の構築用の因習的な材料、たとえば鉄または鋼鉄が、ますます軽くなる材料、たとえばアルミニウム、軽合金および合成複合材料に有利となるように放棄されて来たからである。これら後者の材料は実際上、それらの低比重およびそれらの吸音特性の故で高速織機を意図するヘルドフレームの構築のためには特に有利であることが証明されて来たが、それらは知られた鉄材料のそれよりも可成り低い機械的強度を有しており、従って、高い局部的応力に満足に耐えることが出来ない。
【０００５】
従って、これら後者の材料によって調製されたフレームのコーナージョイントは長い期間に亘って充分に信頼性があり、かつ安定であり得ることを保証するように特別な方法において設計されねばならない。この要件に合致させる試みにおいて、異なったタイプのジョイントがこれまで開発されて来た。それらの全ては、それら端部において、プレートエレメントであってそれに対し強固に固定され、かつフレームの内側に向かって突出するものを設けた側片を提供するという一般原則に基本的に基づいており、前記エレメントは異なった種類の急速ブロッキング装置を用いて、クロスビームの端部の厚み内に形成された対応する窪みの内側に収容、かつ係止されるものである。このタイプのジョイントによって事実上、ジョイントを超えて広い面積に伝達される力を分配するという目的を成就することが可能であり、このようにして上述したような材料によってもまた問題なく耐えることが出来る充分に低い統一された応力が得られる。このタイプの知られたシステムの例はＩＴ−Ａ−１１７３５１９号中に開示されたＧＲＯＢジョイントまたはＩＴ−Ｕ−９３０００５０２ 号中に開示されたＡＣＴＥＸ ジョイントである。
【０００６】
上記したタイプの全ての知られたジョイントは、それらが超静圧タイプの剛性ジョイントであり、従ってそのジョイントに対する応力が所定の値内に留まる限り優れた性能を有するが、過剰なピーク応力、特に曲げ応力の負の効果を減衰させ得る、ジョイントを構成する様々な構成部品の最小の相互変位ですら許容することについては全く不適切である。これらジョイントの実際の使用は、それらの耐用年数が構成パーツの損傷には事実上関連することはなく、側片と、それから突出するプレートエレメントを互いに連結し、そして側片をクロスビームに固定するために使用する帯域に関連するものであることを実際上明瞭に示している。この帯域に対しては、事実上過剰な曲げ応力が伝達され、側片の細い構造において微細な変形を生じ、そして長期間に及ぶ側片の疲労に起因する破損を生ずる。
【０００７】
従って、本発明の目的は上記した一般的タイプのヘルドフレーム用のコーナージョイントを提供することであるが、これは曲げタイプの過剰な応力に耐え得るものであり、上記した結果をもたらすフレームのより弱いエレメント、すなわち側片に対しこれら過剰な応力が伝達されないで、阻止されるように、構成部品を連結するジョイントの微細な変位によって内部的にそれらを減衰させるものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この目的は本モデル、すなわちヘルドフレームの側片とクロスビームとを共に固定するための取り外し可能な圧力嵌めジョイントであって、以下に述べるタイプのものによって達成される。すなわち、それは側片の各端部がクロスビームに向かって突出するプレートエレメントを有し、かつ後者の窪み内に収容され、側片の前記プレートエレメントの第一端縁はクロスビーム内に形成される位置決め面と協働し、前記位置決め面に対してクロスビーム上のプレートエレメントの係止を生ずるようにクロスビームとプレートエレメントの対向端縁との間に螺子手段を配置した取り外し可能な圧力嵌めジョイントにおいて、前記位置決め面と協働するプレートエレメントの前記第一端縁の輪郭および前記位置決め面の輪郭が可変半径を有する湾曲した輪郭によって特徴づけられている。
【０００９】
本発明の第一実施態様において、前記湾曲した輪郭は同一であり、そしてそれらはヘルドフレームの内部に向けて指向させた窪みを有している。本発明の第二実施態様において、前記湾曲した輪郭は異なっており、そして特にプレートエレメントの端縁の輪郭は、それと協働するクロスビームの位置決め面の輪郭より大きな半径を有している。
【００１０】
本発明を添付図面を参照しながら更に詳細に説明する。図１に示すように、本発明によるジョイントは側片１を含んで構成され、該側片の端部から２枚のプレートエレメントが横方向に突出しており（図中には一方のみを示す）、前記プレートエレメントは側片１と強固に固着されるか、あるいは一体に形成されている。好ましいのは側片１およびプレートエレメント２が、アルミニウムから成る押出し金属パーツから機械加工によって得られることである。各プレートエレメント２は、クロスビーム４の端部に形成された対応する窪み３内に収容されており、それらはたとえば、外部リブ４ｅおよび内部リブ４ｉによって展開された十分に縦長の窪みを備えた押出しアルミニウムパーツによって形成される。
【００１１】
本説明の導入部分において既に述べたように、上記した一般的な形状を有するジョイント構造体は嘗て、そのジョイントの閉成が、側片１から突出するプレートエレメント２の端縁をロッキングスクリューによってクロスビームの位置決め面と協働させるか、あるいはエレメントをそれと共に強固にせしめることによって行われるものとして知られて来た。ここにおいて前記ロッキングスクリューはクロスビームの外部から操作され、そして側片のプレートエレメント２を前記位置決め面に抗して押圧するものとする。この位置決め面はＩＴ−ｕ−９３０００５０２ 号の場合のように、クロスビームの金属構造体の同じリブ４ｉによって形成すればよく、そしてこの場合、それは略水平面から成るものであり、そうで無い場合、この位置決め面は前記内部リブ４ｉに強固に固定されたブロックから成り、そして特許ＩＴ−Ａ−１１７３５１９号に示されているものの代わりにフレームの内側に向かって傾斜した平坦な位置決め面を有していればよく、この場合には圧力嵌めジョイントが構成される。両ケースにおいて、ジョイントは剛性特性を有しており、従って、従来技術に関して本明細書において既に論述した短所を有するものである。
【００１２】
本発明によるジョイントは上記したジョイントの第二のカテゴリー、すなわち圧力嵌めジョイントに属し、その高レベルの係止効率の維持を目指す一方、同時にその短所、すなわちジョイントに伝達される過剰な曲げ応力を減衰させることについての本質的な無能力を回避するものである。これらの結果を成就するために、本出願人はプレートエレメント２およびこれと協働するブロック５の位置決め面を構成することを提案しており、後者は孔６内に止め付けられたリベットによってクロスビームに強固に固定され、これはもはや従来技術によって教示されるような真っ直ぐな輪郭を有するのではなく、フレームの内側に向かうその窪みを備える湾曲した可変半径の輪郭を有している。
【００１３】
本発明の特徴によれば、ブロック５の湾曲した輪郭はブロック自体の高さがクロスビームの端部に向かって増加するようになっており、またブロック５およびプレートエレメント２間のカップリングアレンジメントによって形成されるジョイントが圧力嵌めジョイントとされていることである。本発明の他の特徴によれば、エレメント２およびブロック５の湾曲輪郭は、４０ｍｍ乃至８０ｍｍの範囲内で可変の半径によって特徴づけられる同一円のインボリュートにより形成される。本発明の他の特徴によれば、ジョイントを係止するための螺子７はその端部によってプレート８であり、エレメント２の対応する端縁を覆うものに抗して作用し、またそれは金属材料であって、螺子７の尖端に対するプレート８の、そして延いてはエレメント２の微細な振動を許容するために十分弾力的であるものから調製されている。好ましくは前記尖端は丸められており、また同様に丸められた収容領域がプレート８上の螺子７の対応する係合ポイント内に形成されている。配置および固定を容易にする目的で、プレート８はまた、それが螺子手段９であって、エレメント２の正面端縁に係合するものによりエレメント２に安定に固定し得るように９０゜をもって延在している。
【００１４】
このタイプの構成によって、非常に特殊な特性を有するヘルドフレーム用のジョイントが得られる。図２中で図式的に実際上示されるように、その構成要素パーツの位置決め面の特定の形状が、それに対し過剰な曲げ応力が加えられる場合に、ジョイントをして、可変半径の輪郭を有するエレメント２の表面とブロック５の対応する表面との相互の微細な回転を、プレート８に対する螺子７の係合についての弾力性の故もあって、通常の位置Ｐから微細な回転位置Ｐ’へ通過させることを可能にする。これらの微細な回転は余りに小さいので、それらがフレームの何らかの微細で重要なミスアラインメントを発生することは無いが、前記の過剰な応力を顕著に減衰させるに足るものであり、このようにして側片の変形を生じさせるような完全な伝達を阻止する。
【００１５】
この微細回転の可能性は、その協働位置決め面間の摩擦を減少させることによって更に促進することが出来る。二つの協働面間の摩擦を減少させる知られたタイプの通常の方法に加えて、この結果は異なった曲率を有する２種類の輪郭を構成することによって得ることが出来、そして特にプレートエレメント２であって、ブロック５の対応する位置決め面より大きな半径を有するプレートエレメント２の湾曲した輪郭によって得ることが出来る。この方法において、実際上エレメント２およびブロック５の協働面間の接触面積はエレメント２の厚さに等しい長さを有するセグメントに減少され、一層現実的な用語では、このセグメント領域内の小面積に減少される。２種類の一連の半径間の僅かな差違、たとえば１０ｍｍ以内で構成されるものは所望の目的を達成するためには既に充分である一方、ジョイントの構成部品間の接触面積であって、極端に高い局部的な応力の発生を阻止するように可成り大きいものを同時に維持することになる。この好ましい解決は図３中に非常に詳細に示されており、ここで線Ｐ’およびＰ”は、プレートエレメント２およびブロック５間のどちらの接触帯域が、これら２種類のエレメントの相互微細回転の間に推定出来るかという限界位置ＡおよびＢを示している。
【００１６】
本発明によるジョイントの第二実施態様はまた、プレートエレメント２およびブロック５間の制限された接触帯域において交換される力の真っ直ぐな作用線（図１中に矢印で示される）が、クロスビーム４に対して適用されたヘルドおよびジョイント構成部品の関連する微細回転によってフレームに対し誘発された負荷に増加があったとき、Ａ点からＢ点を通過して側片に向かって変位されるという事実を構成する他の顕著な効果をも有している。ジョイント構成部品間で交換される力の適用点の変位は、望ましい結果として、側片１に対する値ｂＡから値ｂＢへのこの力のベンディングアームにおける顕著な減少と共に、側片自体の臨界的帯域における応力の必然的な減少を惹起する。従って、ジョイントのこの挙動は、フレームに対しヘルドによって加えられる負荷に増加があったとき、側片１に対する曲げ応力の最大値についての限定を保証する。
【００１７】
本発明の別な特徴によれば、ブロック５の位置決め面の湾曲した輪郭は、側片に向かい指向させた側の壁５ａであって、前記エレメントの輪郭の略最大点におけるプレートエレメント２の端縁から明瞭に分離するものにおいて終結すべきであり、最大点はエレメント２と側片の壁との適度な関係の存在、つまりクロスビームの端面からの重要な距離ｄをもって決定されるものである。ブロック５の特別な輪郭が、このように湾曲された輪郭を備える２種類の協働面の自由回転が顕著に促進されるという事実の故に、第一の効果の得られることを可能にする。如何なるあり得るブロック５に対する側片１の偶発的な接触（後者の場合において、組立の間にクロスビームの端面と完全に整列すべきではない）、またフレームを閉じている間、側片に対する完全に受け入れられない局部的な応力をもたらすであろう接触をも阻止するという事実の故に第二の効果が得られることを可能にする。
【００１８】
最後に、本発明によるジョイントはまた、ヘルドを交換するためにフレームを開閉することを含む頻繁な操作の間に顕著な効果を提供する。２種類の位置決め面は常にプレートエレメント２上に水平な方向において構成部品を有しており、これはフレームの内側に向かって指向させてあるので、プレートエレメント２およびブロック５の位置決め面の輪郭の特定形状が実際に、螺子７の単純な締着によってクロスビームに対する完全な当接を可能とする。この事実および２種類の可変半径の輪郭間の減少された摩擦の故で、側片１がクロスビーム４に対して完全に当接するまで螺子７の漸進的な締着によってエレメント２はブロック５上を摺動し、同時にジョイントの様々なパーツ間に存在する全ての遊びを回収する。
【図面の簡単な説明】
【図１】パーツを取外し、部分的に断面を示す本発明によるジョイントを２：１のスケールで示す正面図。
【図２】ジョイント、延いては側片およびクロスビームの構成部品の相互微細変位の可能性を図式的に示す図１に類似する図。
【図３】そのあり得る微細変位についての２個所の端部位置におけるジョイントの構成部品の係合表面を更に大きなスケールで示す図。
【符号の説明】
１ 側片
２ プレートエレメント
３ 窪み
４ クロスビーム
５ ブロック
７ 螺子

Claims (13)

1. 側片の各端部がクロスビームに向かって突出するプレートエレメントを有し、かつ後者の窪み内に収容され、側片の前記プレートエレメントの第一端縁はクロスビーム内に形成される位置決め面と協働し、前記位置決め面に対してクロスビーム上のプレートエレメントの係止を生ずるようにクロスビームとプレートエレメントの対向端縁との間に螺子手段を配置した、ヘルドフレームの側片とクロスビームとを共に固定するための取り外し可能な圧力嵌めジョイントにおいて、前記位置決め面と協働するプレートエレメントの前記第一端縁の輪郭および前記位置決め面の輪郭が可変半径を有する湾曲した輪郭であって、ヘルドフレームの中心に向かい指向させたそれらの窪みを有することを特徴とする取り外し可能な圧力嵌めジョイント。
2. クロスビーム上に形成される前記位置決め面が、クロスビームの長手エレメントに安定に固定されたブロック上に形成される請求項１記載のジョイント。
3. 前記ブロックの高さがクロスビームの端部に向かって増加する請求項２記載のジョイント。
4. クロスビームの端部に向かって指向させた前記ブロックの前面を前記端部に対してセットバックさせる請求項３記載のジョイント。
5. ブロックの前記前面を、前記プレートエレメントの可変半径輪郭の最大点に位置決めする請求項４記載のジョイント。
6. 前記可変半径の輪郭が同一である前記請求項のいずれかに記載のジョイント。
7. 前記可変半径の輪郭が異なっており、そして前記プレートエレメントの輪郭が、クロスビームの前記位置決め面の輪郭より大きな半径を有する前記請求項のいずれかに記載のジョイント。
8. 前記プレートエレメントの輪郭の半径とクロスビームの前記位置決め面の輪郭の対応する半径との差が１０ｍｍ以下である請求項７記載のジョイント。
9. 前記可変半径の輪郭が円−インボリュート輪郭である前記請求項のいずれかに記載のジョイント。
10. 前記可変半径の輪郭が４０乃至８０ｍｍの範囲内で変化する前記請求項のいずれかに記載のジョイント。
11. ジョイントを締着するための前記螺子手段を、螺子手段と協働させることを意図する前記プレートエレメントの端縁に固着されている高弾力性の金属材料から成るプレートに対して接触させる前記請求項のいずれかに記載のジョイント。
12. 前記螺子手段が丸くした頭部を備える螺子から成り、また前記プレートが前記螺子頭部との係合用の対応する丸くした凹所を有する請求項１１記載のジョイント。
13. 前記プレートエレメントが前記側片と共にワンピースとして形成される前記請求項のいずれかに記載のジョイント。

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