专利名称：单锭驱动型多重捻线机的制作方法
技术领域：
本发明涉及单锭驱动型多重捻线机，在一根锭轴被驱动旋转一周内，对原纱进行多次加捻，该锭轴(スピンドルじく)由电机直接驱动旋转。
背景技术：
现有的多重捻线机在一根锭轴被驱动旋转的一周内，对原纱多次加捻。一条驱动带在多个并排设置的锭轴上卷绕转动，通过该驱动带使多个锭轴同时驱动，这种捻线机已为众所周知。
在这样的带式驱动的同时驱动型多重捻线机中，驱动带压接在锭轴上，由于是在该锭轴的轴承部施加有径向的力的状态下被驱动，会产生大的噪音，而且由于由一条驱动带驱动多个锭轴，因此动力损失很大。
因而提出了一种单锭驱动型多重捻线机，在每一个捻线单元设置电机，用该电机直接驱动锭轴，因此减少噪音和动力的损失。
在这样的由电机直接驱动锭轴的结构中，例如在锭轴上固定转子，与转子相对配置定子，从而构成电机，该转子由永久磁铁构成。
近年来，为了提高捻线效率和生产率，将构成上述转子的永久磁铁的磁力增大，使电机的驱动能力增强，使锭轴的旋转速度高速化。
上述作为直接驱动锭轴的电机的结构，可以考虑采取以下形式例如，将作为转子的永久磁铁固定在锭轴上，将具有作为定子的铁芯等的有芯线圈固定在覆盖着锭轴的外周部的外壳的内周，该转子和定子相对配置构成电机，在固定着定子的外壳内插入固定着转子的锭轴，进行该电机的安装，在电机安装的完成状态下，锭轴可以自由旋转地被轴承支撑。
如此构成的电机中，当构成转子的永久磁铁的磁力增大时，由于在该转子和构成定子的线圈的铁芯之间作用的吸引力很大，在将锭轴插入外壳中，该锭轴在被轴承支撑前，当转子接近定子的铁芯时，该转子和定子强烈吸引，两者吸附在一起，由此导致不能将锭轴顺利地插入轴承，使电机的安装工作变得困难。
另外，为了提高捻线效率和生产率，将构成转子的永久磁铁的磁力增强，使电机的驱动能力提高，使电机高速运转，但为了充分发挥电机的驱动力，很重要的是即使在高速旋转时也能抑制电机的发热，同时在该电机的外壳和内部的磁铁之间不产生磁场干扰，并且即使在发热时，也能使其高效冷却。
而且，为了使由电机驱动旋转的锭轴稳定高速地旋转，很重要的是牢固地支撑该锭轴，使与锭轴同体旋转的旋转盘与电机的间隔缩短，并尽可能使该锭轴的摇动减轻。
在由电机直接驱动锭轴的结构中，锭轴在固定于车架的支撑台被轴承自由旋转地支撑，当进行保养将润滑油供给支撑锭轴的轴承时，要从支撑台将锭轴从上方拔出，向轴承供给润滑油，这样供给润滑油的工作很麻烦，而且要占用上下方向很大的空间，使得单锭驱动型多重捻线机变得大型化。
虽然可以在支撑锭轴的支撑部上形成润滑油的供给通路，使得在锭轴被轴承支撑的状态下可以从外部供给润滑油，但在由电机直接驱动锭轴的结构中，在电机的上方及下方支撑锭轴，如果在轴承的上方形成润滑油的供给通路时，从电机到该电机上方的旋转盘的距离变长，捻线单元的高度增高，锭轴高速旋转时的稳定性降低。
发明内容
因此本发明的目的是提供一种单锭驱动型多重捻线机，增大构成转子的永久磁铁的磁力，充分发挥电机的驱动力，使锭轴能稳定高速运转。
为了达到上述目的，本发明采取如下技术方案一种单锭驱动型多重捻线机，通过电机直接驱动捻线单元的锭轴旋转，其特征在于，该电机的外壳由在内周面固定有定子的电机支撑部、安装在该电机支撑部的上端部的由轴承支撑锭轴的上部支撑部件、安装在该电机支撑部的下端部的由轴承支撑锭轴的下部支撑部件所构成，该电机支撑部由非磁性体构成，该上部支撑部件和下部支撑部件由具有比电机支撑部的刚性强的部件构成。
记载的单锭驱动型多重捻线机，其特征在于，在上述电机支撑部的上端部形成与上述上部支撑部件镶嵌的镶嵌部，电机支撑部和上部支撑部件镶嵌，使得该镶嵌部的外周面与上部支撑部件的内周面相接。
记载的单锭驱动型多重捻线机，其特征在于，上述电机支撑部由铝构成。
记载的单锭驱动型多重捻线机，其特征在于，在上述电机的上方配置与锭轴一体旋转的旋转盘，在该电机的下方支撑捻线单元，并在上述电机支撑部的外周面沿上下方向形成散热片。
为解决上述问题，本发明的单锭驱动型多重捻线机，通过电机直接驱动捻线单元的锭轴旋转，该电机的外壳由在内周面固定定子的电机支撑部、通过安装在该电机支撑部的上端部的轴承支撑锭轴的上部支撑部件、和通过安装在该电机支撑部的下端部的轴承支撑锭轴的下部支撑部件所构成，该电机支撑部由非磁性体构成，该上部支撑部件和下部支撑部件由具有比电机支撑部的刚性强的部件构成。
在上述电机支撑部的上端部形成与上述上部支撑部件镶嵌的镶嵌部，电机支撑部和上部支撑部件镶嵌，使得该镶嵌部的外周面与上部支撑部件的内周面相接。
上述电机支撑部由铝构成。
在上述电机的上方配置有与锭轴一体旋转的旋转盘，在该电机的下方支撑捻线单元，并在上述电机支撑部的外周面上形成上下方向的散热片。
本发明的单锭驱动型多重捻线机由于具有上述的结构，因而具有以下的效果。根据本发明，该电机的外壳由在内周面固定有定子的电机支撑部、安装在该电机支撑部的上端部的由轴承支撑锭轴的上部支撑部件、安装在该电机支撑部的下端部的由轴承支撑锭轴的下部支撑部件所构成，该电机支撑部由非磁性体构成，因此与装在电机支撑部内的电机部之间的没有磁力干扰，不会降低驱动能力，所以电机能充分发挥驱动能力，由电机驱动锭轴旋转的效率得到提高。
由于外壳的上部支撑部件和下部支撑部件由具有比电机支撑部的刚性强的部件构成，该上部支撑部件和下部支撑部件可以牢固地支撑锭轴，具有高的耐久性。
因此，即使在电机驱动锭轴高速旋转时，也可以控制锭轴的振动，能够稳定高速地旋转，即使是长时间连续高速旋转也能保证高速的旋转。
在本发明中，在上述电机支撑部的上端部形成与上述上部支撑部件镶嵌的镶嵌部，电机支撑部和上部支撑部件镶嵌，使得该镶嵌部的外周面与上部支撑部件的内周面相接，因此装在电机支撑部内的电机部可以尽可能地位于上方，使位于电机上方的旋转盘和该电机部的间隔很小。
即使由具有高驱动能力的电机驱动锭轴高速旋转时，也可以控制锭轴的振动，实现更稳定和高速的旋转。
在本发明中，由于上述电机支撑部由铝构成，通过具有高热传导率的散热性好的铝的作用，可以有效的对电机散热，进行充分的冷却。
因此，可以充分发挥电机的驱动能力，驱动电机可以高效率地驱动锭轴旋转。
进一步，在上述电机的上方配置与锭轴一体旋转的旋转盘，在该电机的下方支撑捻线单元，并在上述电机支撑部的外周面形成上下方向的散热片，所以可以使电机支撑部的外周面的表面积很大，由旋转盘的旋转产生的气流沿着散热片的侧壁流动，从散热片的外周面整体可以有效地吸热，可以有效地冷却电机产生的热量，具有良好的冷却效果。
这样，即使电机的发热量很大时，也可以充分地进行冷却。
图1表示单锭驱动型多重捻线机并排设置多个捻线单元的状态的整体图。
图2表示纺纱用单锭驱动型多重捻线机的斜视图。
图3表示纺纱用单锭驱动型多重捻线机的捻线单元的侧面剖面图。
图4表示图3中的捻线单元的驱动电机部的侧面剖面图。
图5表示构成驱动电机的电机壳的电机支撑部的平面剖面图。
图6表示构成驱动电机的电机壳的电机支撑部的侧面剖面图。
图7表示上部支撑部的轴承的润滑油供给部的侧面剖面图。
图8表示下部支撑部的轴承的润滑油供给部的侧面剖面图。
图9表示从转子磁铁下端到锭轴下端的长度，与从定子线圈上端到下部支撑部件的轴承的长度之关系的侧面图。
图10表示将锭轴插入电机现至下部支撑部件的轴承镶嵌位置的侧面图。
图11表示长丝用单锭驱动型多重捻线机的捻线单元的侧面剖面图。
图12表示图11中的捻线单元的驱动电机部的侧面剖面图。
图13表示构成驱动电机的电机壳的电机支撑部的平面剖面图。
图14表示构成驱动电机的电机壳的电机支撑部的侧面剖面图。
图15表示上部支撑部件的轴承的润滑油供给部的侧面剖面图。
图16表示下部支撑部件的轴承的润滑油供给部的侧面剖面图。
图17表示从转子磁铁下端到锭轴下端的长度，与从定子线圈上端到下部支撑部件的轴承的长度之关系的侧面图。
图18表示将锭轴插入电机现至下部支撑部件的轴承镶嵌位置的侧面图。
具体实施例方式
以下根据附图，对本发明的实施例进行详细说明。
下面说明本发明的单锭驱动型多重捻线机的简要结构。在图1中，并排设置多个单锭驱动型多重捻线机的捻线单元1。设置在各捻线单元1的一根锭轴4和位于该锭轴4的上端的旋转盘15能够一起旋转地构成，该锭轴4由驱动电机10驱动旋转，从而使旋转盘15一起旋转，其中驱动电机10为分别设在各捻线单元1的电机。该旋转盘15配置在驱动电机10的上方，捻线单元1在驱动电机10下方由支架9支撑。
旋转盘15通过锭轴4驱动旋转，由此对从静止配设在该旋转盘15上方的供纱筒11引出的原纱12a加捻。控制部14控制各单锭驱动型多重捻线机的驱动状态。
另外，本实施例的捻线单元1由纺纱用的捻线单元构成，它对由短纤维纺成的一根长纱加捻。
在图2、图3中捻线单元1的上述供纱筒11放置在配置在旋转盘15的上方的静止盘21上，该静止盘21镶入锭轴4的上部获得支撑并能够旋转。静止磁铁21a固定在静止盘21内，通过该静止磁铁21a和未接触地配置在静止盘21的外周部的吸引磁铁22的吸引力，静止盘21保持静止状态。供纱筒11的外周被扁筒外壳3包围，该扁筒外壳3和静止盘21形成一体。
从供纱筒11引出的原纱12a从上方进入张力装置47，被该张力装置47赋予预定的张力后，从旋转盘15的中心部经过引导部15a导向外周方向，从该旋转盘15的外周部向外部延出，到达捻线单元1上部的气圈引导器(バル-ンガイド)48。
从旋转盘15的外周部向外部引出的原纱由于驱动电机10驱动旋转盘15高速旋转而隆起，旋转盘15旋转一周，其间从张力装置47到旋转盘15之间被加捻一次，从旋转盘15到气圈引导器48之间被加捻一次，共计加捻二次。
这样，本单锭驱动型多重捻线机构成二重捻线机，例如旋转盘15旋转一周，其间对原纱加捻二次。
在捻线单元1的上方配有卷绕装置2，将捻线单元1加捻的捻线12b卷绕。
从上述气圈引导器48向上方引出的捻线12b经过导辊49、50及进料辊8到达横动导纱器(トライバ一スガイド)7。到达横动导纱器7的捻线12b一边通过横动导纱器7横动，一边由与滚筒6接触转动的卷绕筒5卷绕。
接着根据图3至图10说明捻线单元1。首先如图3所示，从供纱筒11引出的原纱12a从张力装置47的张力孔47a的上端进入后，从位于该张力装置47下方的锭轴4的引导孔4a的上端进入。该引导孔4a的下端部与旋转盘15的上述引导部15a连通，进入引导孔4a的原纱12a经过引导部15a向外部引出。
从锭轴4的下端部形成与引导部15a连通的气孔4b，可以从该气孔4b的下端部供给空气。因为该空气从引导部15a的中心侧向外周侧方向流动，进入张力装置47的张力孔47a的原纱12a自动被引导到旋转盘15的引导部15a的外周端部。
如图4所示，在旋转盘15的下方，配设有驱动锭轴4旋转的驱动电机10。驱动电机10由固定设置在锭轴4外周的转子磁铁32、在该转子磁铁32的外周部上与该转子磁铁相对配置的定子线圈31、和作为该驱动电机10的外壳的电机壳34构成。
电机壳34由在内周面将定子线圈31固定的电机支撑部26、安装在该电机支撑部26的上端部、通过轴承27a支撑锭轴4自由旋转的上部支撑部件27、和安装在该电机支撑部26的下端部、通过轴承28a支撑锭轴4自由旋转的下部支撑部件28构成。
电机支撑部26例如由高热传导率、非磁性体的铝构成；上部支撑部件27和下部支撑部件28例如由具有强的刚性的铁构成。
电机壳34下端部的下部支撑部件28固定安装在上述支架9上，由此捻线单元1被支架9支撑。
驱动电机10的转子磁铁32例如由钕(ネオヅウム)磁铁等具有非常高的磁力的永久磁铁即稀土类磁铁构成，驱动电机10构成了一个紧凑、具有高驱动能力的电机。
定子线圈31由具有铁芯31a的有芯线圈构成。
在转子磁铁32的下方的锭轴4上，固定着用于检测该锭轴4的旋转次数的检测用磁铁33，该检测用磁铁33由磁力不太大(比转子磁铁32的磁力弱)的永久磁铁即塑性磁铁(フラスチツクじしやく)构成。
并且在检测用磁铁33的对面配置了磁性传感器。
在构成电机壳34的上述上部支撑部件27的下端部的内周面上，形成镶合电机支撑部26的镶嵌部27b，在电机支撑部26的上端部形成比其它部半径小的镶嵌部26b。
通过电机支撑部26的镶嵌部26b和上部支撑部件27的镶嵌部27b的相互镶合，将镶嵌部26b的外周面和该镶嵌部27b的内周面接触并一体连接。通过二者的连接，因为电机支撑部26的内周面和上部支撑部件27互不干涉，所以固定在该电机支撑部26的内周面的定子线圈31可以配置在电机支撑部26的上端部附近。
因此，在驱动电机10中，由定子线圈31及转子磁铁32等构成的电机部可以尽可能地位于上方，可以使与上方的旋转盘15的间隔(图4所示)变小。
这样，由于驱动锭轴4旋转的驱动电机10的电机部和与锭轴4一体旋转的旋转盘15的间隔变小，即使由具有高速驱动能力的驱动电机10驱动锭轴4高速旋转时，也能抑制锭轴4的振动，实现稳定高速的旋转。
电机支撑部26和下部支撑部件28的镶嵌部，将电机支撑部26的内周面和下部支撑部件28的外周面连接地镶合。
将下部支撑部件28安装在支架9的安装固定部在电机支撑部26和下部支撑部件28的镶嵌部的外周侧，通过螺钉将二者结合。
通过轴承27a支撑锭轴4的上部支撑部件27和通过轴承28a支撑锭轴4的下部支撑部件28如上所示，例如由比构成电机支撑部26的铝刚性高的铁等的部件构成，因此上部支撑部件27和下部支撑部件28可以牢固地支撑锭轴4，具有较高的耐久性。
因此，即使当由驱动电机10驱动锭轴4高速旋转时，也可以抑制锭轴4的振动，实现稳定高速旋转，即使长时间地连续高速旋转也可以保证稳定高速旋转。
如图5、图6所示，在构成电机壳34的上述电机支撑部26的外周面上，形成向外侧突出的多个散热片26a·26a…该散热片26a·26a…沿上下方向设置，有效地冷却驱动电机10的驱动产生的发热。
即，当驱动电机10驱动锭轴4旋转且使旋转盘15旋转时，由于该旋转盘15的旋转，产生从旋转盘15的中心部向外侧方向的气流。伴随这个气流，产生从旋转盘的下方沿驱动电机10向上方向的气流。(参照图3的箭头)当这样的旋转盘15的旋转产生的气流通过驱动电机10的电机壳34部分时从电机壳34的外周面吸收热量，使该驱动电机10冷却。
在装有驱动电机10的电机部分的电机壳34的电机支撑部26上，形成上述散热片26a·26a…，因为该电机支撑部26的外周面的表面积很大，因此通过气流冷却的效率良好，可以取得高的冷却效果。
而且，因为散热片26a·26a…沿上下方向设置，气流沿着该散热片26的侧壁(即沿着散热片26a和26a间的槽)流动，因此可以从该散热片的全部外周面有效地吸收热量。
形成散热片26a的电机支撑部26由具有高热传导率的铝构成，从该电机支撑部26的散热性良好，可以进行高效率的冷却。
例如，即使驱动电机10由具有高驱动能力电机构成，发热量大，如上所述，通过由具有高冷却效果的冷却结构构成电机壳34，可以有效地冷却驱动电机10，进行充分的冷却。
通过充分地进行冷却，可以充分地发挥驱动电机10的驱动能力，使驱动电机10有效地驱动锭轴4旋转。
因为电机壳34的电机支撑部26由非磁体的铝构成，不会由于与内装在电机支撑部26的电机部之间的磁力干扰而降低驱动能力，所以驱动电机10可以充分发挥驱动能力，由驱动电机10可以有效地驱动锭轴4旋转。
因为电机壳34的电机支撑部26由非磁体的铝构成，不会与内装于电机支撑部26的电机部发生磁力干扰，降低驱动能力，驱动电机10可以充分发挥驱动能力，驱动电机10可以有效地驱动锭轴4旋转。
自由旋转地支撑由该驱动电机10驱动的锭轴4的上部支撑部件27的轴承27a和下部支撑部件28的轴承28，向其供给黄油等润滑油，是通过在转子磁铁32的电机壳34侧面形成的润滑油供给口来进行，该上部支撑部件27支撑驱动电机驱动的锭轴4自由旋转。
即如图7所示，对于向上部支撑部件27的轴承27a的润滑油的供给，形成贯通电机壳34的上部支撑部件27的润滑油通路27d，该润滑油通路27d从在上部支撑部件27的外侧面开口的上部润滑油供给口27c，通过该润滑油通路27d向轴承27a供给润滑油。
该上部润滑油供给口27c配置在轴承27a的外周部侧面，即该轴承27a的半径方向的外侧，润滑油通路27d大致水平地配置在从上部润滑油供给口27c向内侧方向的中途，从中途到润滑油通路27d终端的通路出口27e为止向内侧方向斜上方倾斜配置。
该通路出口27e在上部支撑部件27的内周面上开口，配置在轴承27a的上方，在该通路出口27e的上方，上部支撑部件27的内周面比通路出口27e向内侧方向更加突出，形成突出部27f。
上部润滑油供给口27c也可以配置在轴承27a外周部的偏下方。
从上部润滑油供给口27c通过润滑油通路27d向该轴承27a供给润滑油。
此时，由于通路出口27e配置在轴承27a的上方，所从通路出口27e向上部支撑部件27内部空间36填充的润滑油可以确实地向下方轴承27a供给。
由于在润滑油通路27d的通路出口27e的上方形成向内侧突出的突出部27f，可以阻止从通路出口27e填充上述空间36的润滑油被压向上方，而是被押向下压，可以更加确实地供给轴承27a。
通过从上部润滑油供给口27c向润滑油通路27d内镶入管接头35，上述上部润滑油供给口27c除供给润滑油以外的时间关闭，可以防止从上部润滑油供给口27c向外部泄漏润滑油。
因为上部润滑油供给口27c配置在轴承27a的外周部，可以将位于上部润滑油供给口27c的上方的上部支撑部件27的上端外周部切割形成切口部27g。
将该切口放置盘15配置在低位置，以便使旋转盘15下端的外周部位于该切口部27g。
这样，通过使旋转盘15配置于低位置，可以使该旋转盘15和内装于电机支撑部26的电机部之间的上述间隔D变小，可以抑制捻线单元1的高度。由此可以抑制锭轴4的摇动，实现稳定、高速的旋转。
如图8所示，在向下部支撑部件28的轴承28a供给润滑油中，在电机支撑部26和下部支撑部件28的镶嵌部，形成贯通电机支撑部26的侧壁的润滑油通路26d、和贯通下部支撑部件28的侧壁的润滑油通路28b。该润滑油通路26d和润滑油通路28b连通，润滑油通路26d在电机支撑部26的外周面开口，作为下部润滑油供给口26c。该下部润滑油供给口26c配置在轴承28a的外周部侧方，即该轴承28a的半径方向外侧。
从下部润滑油供给口26c通过润滑油通路26d·28b向轴承28a供给润滑油。
下部支撑部件28的润滑油通路28b在该下部支撑部件28的内周面开口的通路出口28c位于轴承28a的上方，在通路出口28c的上方配置有向内侧突出的密封部件37，封住从下部支撑部件28的内侧面到锭轴4之间的空隙。
从通路出口28c向下部支撑部件28的内部空间38填充的润滑油通过该密封部件37，可以防止向该密封部件37的上方推进，可以确实地向配置在空间38的下方的轴承28a供给润滑油。
通过从下部润滑油供给口26c向润滑油通路26d内镶入管接头35，上述下部润滑油供给口26c在供给润滑油的时间以外关闭，可以防止从下部润滑油供给口26c向外泄漏润滑油。
如上所示，向上部支撑部件27的轴承27a和下部支撑部件28的轴承28a供给润滑油，是通过上部润滑油供给口27c和下部润滑油供给口26c来进行，可以在锭轴4被轴承27a、28a支撑的状态下从外部供给润滑油，因此润滑油的供给作业变得简单，并且可以使单锭驱动型多重捻线机小型化。
由于从外部供给润滑油的润滑油供给口27c在上部支撑部件27的侧面形成且配置在轴承27a的外周部，因此可以抑制捻线单元1的高度，可以简单地向轴承27a供给润滑油。
而且，上部支撑部件27的润滑油通路27d的通路出口27e配置在轴承27a的上方，在该通路出口27e的上方形成向内侧突出的突出部27f，所以对轴承27a可以高效率地确实地供给润滑油。
同样地，下部支撑部件28的润滑油通路28b的通路出口28c配置在轴承28a的上方，在该通路出口28c的上方设置有向内侧突出的密封部件37，所以对轴承28a可以高效率地确实地供给润滑油。
在电机支撑部26和下部支撑部件28的镶嵌部，形成润滑油供给口26c和润滑油通路26d·28b，该润滑油通路26d·28b相互连通，从而向下部支撑部件28的轴承28a供给润滑油，因此，例如在下部支撑部件28形成润滑油供给口和润滑油通路，从轴承28a的上方供给润滑油，与这种情况相比，电机支撑部26和下部支撑部件28的镶嵌部的位置可以靠近轴承28a，可以缩短驱动电机10的上下长度。
由此，可以抑制捻线单元1的高度，可以简单地向轴承28a供给润滑油。
如上所述，驱动电机10在锭轴4固定具有强磁力的永久磁铁，即转子磁铁32，在该转子磁铁32的外周部配置含有铁芯31a的定子线圈31，将该定子线圈31和转子磁铁32用电机壳34包住，形成DC无电刷电机，可以实现高速旋转驱动。
在安装该驱动电机10时，在电机支撑部26上安装上部支撑部件27和下部支撑部件28的同时，在电机支撑部26的内周固定定子线圈31，以构成电机壳34，将在外周面固定转子磁铁32的锭轴4从上方插入电机壳34，镶合在上部支撑部件27的轴承27a，进而向下方插入，镶合在下部支撑部件28的轴承28a后，插入至与定子线圈31和转子磁铁32相向的位置。
这样，对于将锭轴4插入电机壳34安装的驱动电机10，如图9所示，在安装的状态下，从固定在锭轴4的转子磁铁32的下端到该锭轴4的下端的长度A，比从固定在电机支撑部26的定子线圈31的铁芯31a的上端到位于电机支撑部26的下方(电机的下方)的下部支撑部件28的轴承28a的长度B要长。
通过使上述长度A比长度B长，如图10所示，在将锭轴4插入电机壳34，该锭轴4到达镶入下部支撑部件28的轴承28a的位置的状态下，转子磁铁32的下端与定子线圈31的铁芯31a的上端相比，只与上方离开距离C，在转子磁铁32和定子线圈31之间没有很大的吸引力作用。
由此，从电机壳34的上端插入的锭轴4到镶入下部支撑部件28的轴承28a之间，该锭轴4的插入姿势不受转子磁铁32和定子线圈31之间的吸引力的影响，可以将该锭轴4容易地镶合在下部支撑部件28的轴承28a上。
在图10的状态下，因为设在转子磁铁的下方的检测锭轴4的旋转数的检测用磁铁33也位于定子线圈31的铁芯31a的上端部，该检测用磁铁33和定子线圈31间没有大的吸引力作用。另外，检测用磁铁33和定子线圈31即使相向配置，因为检测用磁铁33的磁力不是很大，两者之间没有大的吸引力作用，不会对锭轴4的插入姿势带来影响。
即，因为将比转子磁铁32的磁力小的检测用磁铁33设在转子磁铁32的下方，可以极大地减少价格高的转子磁铁的使用量，而且从磁性传感器来的配线变得简单，另外，当从上方插入锭轴4时，检测用磁铁33和铁芯31a之间的磁力的影响不大，可以使锭轴4的长度很短。
锭轴4镶合入下部支撑部件28的轴承28a后，继续向下方插入至转子磁铁32和定子线圈31相向配置的位置。在该状态下，该转子磁铁32和定子线圈31靠近，两者间的吸引力很大，但因为锭轴4镶合入上部支撑部件27的轴承27a和下部支撑部件28的轴承28a并受到支撑，不会被转子磁铁32和定子线圈31的吸附，可以顺畅地插入。
锭轴4的前端部4c半径缩小形成锥状，使插入电机壳34的锭轴4可以容易地镶入下部支撑部件28的轴承28a，这样，锭轴4可以更容易地镶入该轴承28a中。
下面，作为捻线单元1的另一个实施例，根据图11至图18说明对绢和化学纤维等长纤维并线后的长丝加捻的长丝捻线单元。
如图11所示，与上述的捻线单元1同样地，捻线单元51的供纱筒61放置在静止地配置在旋转盘65的上方的静止盘71上面。该静止盘71镶入锭轴54的上部，可以旋转并获得支撑。
从该捻线单元51的供纱筒61引出的原纱62a从上端部进入张力装置97的张力孔97a后，从上端部进入位于该张力装置97下方的锭轴54的引导孔54a。该引导孔54a在下端部与旋转盘65的引导部65a连通，进入引导孔54a的原纱62a通过引导部65a引到外部。
如图12所示，在旋转盘65的下方，设有驱动锭轴54旋转的驱动电机60。驱动电机60由固定在锭轴54外周的转子磁铁82、在该转子磁铁82的外周部与该转子磁铁82相对配置的定子线圈81、该驱动电机60的外壳即电机壳84构成。
电机壳84由在内周面将定子线圈81固定的电机支撑部76、安装在该电机支撑部76的上端部、通过轴承77支撑锭轴54自由旋转的上部支撑部件77、和安装在该电机支撑部76的下端部、通过轴承78a支撑锭轴54自由旋转的下部支撑部件78构成。
电机支撑部76例如由高热传导率、非磁性体的铝等构成；上部支撑部件77和下部支撑部件78例如由具有较强的刚性的铁构成。
电机壳84下端部的下部支撑部件78固定安装在上述支架59上，由此捻线单元51被支架59支撑。
驱动电机60的转子磁铁82例如由钕磁铁等具有非常高的磁力的永久磁铁即稀土类磁铁构成，它构成了一个紧凑、具有高驱动能力的电机60。
在转子磁铁82的下方的锭轴54上，固定着用于检测该锭轴54的旋转数的检测用磁铁83，该检测用磁铁83由磁力不太大(比转子磁铁82的磁力弱)的永久磁铁即塑性磁铁构成。
与该检测用磁铁83相对，配置有磁性传感器。
在构成电机壳84的上述上部支撑部件77的下端部的内周面上，形成镶合电机支撑部76的镶嵌部77b，在电机支撑部76的上端部形成比其它部半径小的镶嵌部76b。
通过电机支撑部76的镶嵌部76b和上部支撑部件77的镶嵌部77b的相互镶合，使镶嵌部76b的外周面和该镶嵌部77b的内周面接触并一体连接。通过二者的连接，因为电机支撑部76的内周面和上部支撑部件77互不相干涉，所以固定在该电机支撑部76的内周面的定子线圈81可以配置在电机支撑部76的上端部附近。
因此，在驱动电机60中，由定子线圈81及转子磁铁82等构成的电机部可以尽可能地位于上方，可以使上方的旋转盘65和该电机部的间隔E(图17所示)变小。
这样，由于驱动锭轴54旋转的驱动电机60的电机部和与锭轴54一体旋转的旋转盘65的间隔变小，即使以具有高速驱动能力的驱动电机60驱动锭轴54高速旋转时，也能抑制锭轴54的振动，实现稳定高速的旋转。
电机支撑部76和下部支撑部件78的镶嵌部，将电机支撑部76的内周面和下部支撑部件78的外周面连接镶合。
将下部支撑部件78安装在支架9的安装固定部，在电机支撑部76和下部支撑部件78的镶嵌部的外周侧，通过螺钉将二者结合。
通过轴承77a支撑锭轴54的上部支撑部件77，和通过轴承78a支撑锭轴54的下部支撑部件78如上所述，例如由比构成电机支撑部76的铝的刚性高的铁等的部件构成，因此上部支撑部件77和下部支撑部件78可以牢固地支撑锭轴54，具有高耐久性。
因此，即使当驱动电机60驱动锭轴54高速旋转时，也可以抑制锭轴54的振动，实现稳定高速旋转，即使长时间地连续高速旋转也可以保证稳定高速旋转。
如图13、图14所示，在构成电机壳84的上述电机支撑部76的外周面上，形成向外侧突出的多个散热片76a·76a…该散热片76a·76a…沿上下方向设置，驱动电机60的驱动所伴有的发热进行有效的冷却。
即，当驱动电机60驱动锭轴54旋转且旋转盘65旋转时，由于该旋转盘65的旋转，产生从旋转盘65的中心部向外侧方向的气流。伴随这个气流，产生从旋转盘65的下方沿驱动电机60向上方的气流。
当这样的旋转盘65的旋转产生的气流通过驱动电机60的电机壳84部分时向电机壳84的外周面散热，使该驱动电机60冷却。
在内装有驱动电机60的电机部分的电机壳84的电机支撑部76上，形成上述散热片76a·76a…，因为该电机支撑部76的外周面的表面积很大，因此气体的冷却效率良好，可以取得高的冷却效果。
而且，因为散热片76a·76a…沿上下方向设置，气流沿着该散热片76a的侧壁(即沿着散热片76a和76a间的槽)流动，因此可以从该散热片76a的全部外周面有效地吸热。
形成散热片76a的电机支撑部76由具有高热传导性的铝构成，从该电机支撑部76的散热性良好，可以进行高效率的冷却。
例如，即使驱动电机60的驱动能力高，发热量大，如上所述，由于电机壳84具有较高冷却效果的冷却结构，可以有效地冷却驱动电机60，进行充分的冷却。
通过充分地进行冷却，可以充分地发挥驱动电机的驱动能力，使驱动电机60有效地驱动锭轴54旋转。
因为电机壳84的电机支撑部76由非磁体的铝构成，不会与内装于电机支撑部76的电机部发生磁力干扰，降低驱动能力，驱动电机60可以充分发挥驱动能力，驱动电机60可以有效地驱动锭轴54旋转。
自由旋转地支撑由驱动电机60驱动的锭轴54的上部支撑部件77的轴承77a和下部支撑部件78的轴承78a供给黄油等润滑油，是通过在转子磁铁82的电机壳84侧面形成的润滑油供给口来进行。
即如图15所示，对于向上部支撑部件77的轴承77a进行润滑油的供给，形成有贯通电机壳84的上部支撑部件77的润滑油通路77d，从润滑油通路77d在上部支撑部件77的外侧面开口的上部润滑油供给口77c，通过该润滑油通路77d向轴承77a供给润滑油。
上部润滑油供给口77c配置在轴承77a的外周部侧面，即位于该轴承77a的半径方向的外侧，润滑油通路77d大致水平配置在从上部润滑油供给口77c向内侧方向到中途为止，从中途到润滑油通路77d终端的通路出口77e为止沿内侧方向向斜上方倾斜配置。
通路出口77e在上部支撑部件77的内周面上开口，配置在轴承77a的上方，在该通路出口77e的上方，上部支撑部件77的内周面比通路出口77e更加向内侧突出，形成突出部77f。
上部润滑油供给口77c也可以配置在轴承77a外周部的偏下方。
从上部润滑油供给口77c供给润滑油，通过润滑油通路77d从轴承77a的上方向该轴承77a供给润滑油。
此时，由于通路出口77e配置在轴承77a的上方，从通路出口77e填充上部支撑部件77内部空间86的润滑油可以确实地向下方的轴承77a供给。
由于在润滑油通路77d的通路出口77e的上方形成向内侧突出的突出部77f，可以阻止从通路出口77e填充上述空间86的润滑油被压向上方，而且被向下推进，可以更加确实地供给轴承。
通过从上部润滑油供给口77c向润滑油通路77d内镶入管接头35，上述上部润滑油供给口77c在供给润滑油以外的时间关闭，可以防止从上部润滑油供给口77c向外泄漏润滑油。
因为上部润滑油供给口77c配置在轴承77a的外周部，可以将位于上部润滑油供给口77c的上方的上部支撑部件77的上端外周部切割形成切口部77g。
将该旋转盘65配置在低位置，以便使旋转盘65下端的外周部位于该切口部77g。
这样，通过使旋转盘65配置于低位置，该旋转盘65和内装于电机支撑部76的电机部之间的上述间隔E变小，可以抑制捻线单元51的高度。由此可以抑制锭轴54的振动，实现稳定高速的旋转。
如图16所示，关于向下部支撑部件78的轴承78a供给润滑油，在电机支撑部76和下部支撑部件78的镶嵌部，形成贯通电机支撑部76的侧壁的润滑油通路76d、和贯通下部支撑部件78的侧壁的润滑油通路78b。该润滑油通路76d和润滑油通路78b连通，润滑油通路76d在电机支撑部76的外周面开口，作为下部润滑油供给口76c。该下部润滑油供给口76c配置在轴承78a的外周部侧方，即该轴承78a的半径方向外侧。
由此，从该下部润滑油供给口76c通过润滑油通路76d·78b向轴承78a供给润滑油。
下部支撑部件78的润滑油通路78b在该下部支撑部件78的内周面开口的通路出口78c位于轴承78a的上方，在通路出口78c的上方配置有向内侧突出的密封部件87，封住从下部支撑部件78的内侧面到锭轴54之间的空隙。
从通路出口78c向下部支撑部件78内部的空间88填充的润滑油通过该密封部件87，可以防止被推向该密封部件87的上方，可以确实地向配置在空间88的下方的轴承78a供给润滑油。
通过从下部润滑油供给口76c向润滑油通路76d内镶入管接头35，上述下部润滑油供给口76c在供给润滑油以外的时间关闭，可以防止从下部润滑油供给口76c向外泄漏润滑油。
如上所示，向上部支撑部件77的轴承77a和下部支撑部件78的轴承78a供给润滑油，是通过上部润滑油供给口77c和下部润滑油供给口76c来进行，可以在锭轴54被轴承77a、78a支撑的状态下从外部供给润滑油，因此润滑油的供给作业变得简单，并且可以使单锭驱动型多重捻线机小型化。
由于从外部供给润滑油的润滑油供给口77c在上部支撑部件77的侧面形成且配置在轴承77a的外周部，因此可以抑制捻线单元51的高度，可以简单地向轴承77a供给润滑油。
而且，上部支撑部件77的润滑油通路77d的通路出口77e配置在轴承77a的上方，在该通路出口77e的上方形成向内侧突出的突出部77f，可以确实地向轴承77a供给润滑油。
同样地，下部支撑部件78的润滑油通路78b的通路出口78c配置在轴承78a的上方，在该通路出口78c的上方形成向内侧突出的密封部件87，可以确实地向轴承78a供给润滑油。
在电机支撑部76和下部支撑部件78的镶嵌部，形成润滑油供给口76c和润滑油通路76d·78b，该润滑油通路76d·78b相互连通，从而向下部支撑部件78的轴承78a供给润滑油，因此，与在下部支撑部件78形成润滑油供给口和润滑油通路，从轴承78a的上方供给润滑油的这种构成相比，电机支撑部76和下部支撑部件78的镶嵌部的位置可以靠近轴承78a，可以缩短驱动电机60的上下长度。
由此，可以抑制捻线单元51的高度，可以简单地向轴承78a供给润滑油。
如上所述，驱动电机60在锭轴54固定具有强磁力的永久磁铁即转子磁铁82，在该转子磁铁82的外周部配置含有铁芯81a的定子线圈81，将该定子线圈81和转子磁铁82用电机壳84包住，形成DC无电刷电机，可以实现高速旋转驱动。
在安装该驱动电机60时，在电机支撑部76上安装上部支撑部件77和下部支撑部件78的同时，在电机支撑部76的内周固定定子线圈81，以构成电机壳84，将在外周面固定有转子磁铁82的锭轴54从上方插入电机壳84，镶合在上部支撑部件77的轴承77a，进而向下方插入，镶合在下部支撑部件78的轴承78a后，插入至定子线圈81与转子磁铁82相向的位置。
这样，将锭轴54插入电机壳84而安装的驱动电机60，如图17所示，在安装的状态下，从固定在锭轴54的转子磁铁82的下端到该锭轴54的下端为止的长度E，比从固定在电机支撑部76的定子线圈81的铁芯81a的上端到位于电机支撑部76的下方(电机的下方)的下部支撑部件78的轴承78a为止的长度F要长。
通过使上述长度E比长度F长，如图18所示，在将锭轴54插入电机壳84，该锭轴54到达镶入下部支撑部件78的轴承78a的位置的状态下，转子磁铁82的下端比定子线圈81的铁芯的上端相比，只与上方离开距离G，在转子磁铁82和定子线圈81之间没有很大的吸引力作用。
由此，从电机壳84的上端插入的锭轴54到镶入下部支撑部件78的轴承78a之间，该锭轴54的插入姿势不受转子磁铁82和定子线圈81之间的吸引力的影响，可以将该锭轴54容易地镶合在下部支撑部件78的轴承78a上。
在图18的状态下，因为设在转子磁铁的下方的检测锭轴54的旋转数的检测用磁铁83也位于定子线圈81的铁芯81a的上端部，该检测用磁铁83和定子线圈81间没有大的吸引力作用。另外，检测用磁铁83和定子线圈81即使相向配置，因为检测用磁铁83的磁力不是很大，两者之间没有大的吸引力作用，不会对锭轴54的插入姿势带来影响。
即，因为将比转子磁铁82的磁力小的检测用磁铁83设在转子磁铁82的下方，可以极大地减少价格高的转子磁铁的使用量，而且从磁性传感器来的配线变得简单，另外，当从上方插入锭轴54时，检测用磁铁83和铁芯81a之间的磁力的影响不大，可以使锭轴54的长度变得很短。
锭轴54镶合入下部支撑部件78的轴承78a后，继续向下方插入至转子磁铁82和定子线圈81相向配置的位置。在该状态下，该转子磁铁82和定子线圈81靠近，两者间的吸引力很大，但因为锭轴54镶合入上部支撑部件77的轴承77a和下部支撑部件78的轴承78a并受到支撑，不会产生被转子磁铁82和定子线圈81的吸引，可以顺畅地插入。
锭轴54的前端部54c缩小形成锥状，使插入电机壳84的锭轴54可以容易地镶入下部支撑部件78的轴承78a，这样，锭轴54可以更容易地镶入该轴承78a中。
在锭轴54上安装驱动电机60的状态下，形成在下部支撑部件78的轴承78a挂住的阶差部54d。
这样，通过在锭轴54形成阶差部54d，在安装驱动电机60时，将锭轴54镶入下部支撑部件78的轴承78a后，进而向电机壳84的下方侧插入该锭轴54，当到达转子磁铁82与定子线圈81相向的位置时，上述阶差部54d挂在轴承78a，防止向更下方插入。
这样，在安装驱动电机60时，可以容易地确定并进行锭轴54沿上下方向的插入位置，使该驱动电机60的安装作业变得简单，并能确实地进行。
权利要求
1.一种单锭驱动型多重捻线机，通过电机直接驱动捻线单元的锭轴旋转，其特征在于，该电机的外壳由在内周面固定有定子的电机支撑部、安装在该电机支撑部的上端部的由轴承支撑锭轴的上部支撑部件、安装在该电机支撑部的下端部的由轴承支撑锭轴的下部支撑部件所构成，该电机支撑部由非磁性体构成，该上部支撑部件和下部支撑部件由具有比电机支撑部的刚性强的部件构成。
2.根据权利要求1记载的单锭驱动型多重捻线机，其特征在于，在上述电机支撑部的上端部形成与上述上部支撑部件镶嵌的镶嵌部，电机支撑部和上部支撑部件镶嵌，使得该镶嵌部的外周面与上部支撑部件的内周面相接。
3.根据权利要求1或2记载的单锭驱动型多重捻线机，其特征在于，上述电机支撑部由铝构成。
4.根据权利要求1或2记载的单锭驱动型多重捻线机，其特征在于，在上述电机的上方配置与锭轴一体旋转的旋转盘，在该电机的下方支撑捻线单元，并在上述电机支撑部的外周面沿上下方向形成散热片。
5.根据权利要求3记载的单锭驱动型多重捻线机，其特征在于，在上述电机的上方配置与锭轴一体旋转的旋转盘，在该电机的下方支撑捻线单元，并在上述电机支撑部的外周面沿上下方向形成散热片。
全文摘要
本发明公开一种单锭驱动型多重捻线机，增大构成转子的永久磁铁的磁力，充分发挥电机的驱动力，使锭轴能稳定高速运转。本发明的单锭驱动型多重捻线机通过电机直接驱动捻线单元的锭轴旋转，其中，该电机的外壳由在内周面固定有定子的电机支撑部、安装在该电机支撑部的上端部的由轴承支撑锭轴的上部支撑部件、安装在该电机支撑部的下端部的由轴承支撑锭轴的下部支撑部件所构成，该电机支撑部由非磁性体构成，该上部支撑部件和下部支撑部件由具有比电机支撑部的刚性强的部件构成。
文档编号D01H1/16GK1495298SQ0315669
公开日2004年5月12日 申请日期1999年7月14日 优先权日1998年7月14日
发明者木村辰夫, 梅冈利成, 成 申请人:村田机械株式会社