CN1362550A - 用于针织机选针装置中的执行装置 - Google Patents

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CN1362550A CN01143952A CN01143952A CN1362550A CN 1362550 A CN1362550 A CN 1362550A CN 01143952 A CN01143952 A CN 01143952A CN 01143952 A CN01143952 A CN 01143952A CN 1362550 A CN1362550 A CN 1362550A
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粟田亘
宫本真纪雄
槌谷澄和
钱尾和之
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Abstract

一个固定着压电元件(6)的后端安装部(26)的端部(26a)逐渐变细。该固定着压电元件(6)的后端安装部(26)的最后端部(26b)凹成U形。一个偏心的销子(30)沿着垂直于压电元件(6)的纵向方向延伸,被安装在所述的凹部中。固定着所述突指(8)的一端的后端安装部(42)设置有一个销子(46),该销子沿着垂直于压电元件(6)的纵向方向延伸。这个销子(46)具有一个螺旋槽(48)刻在大体上整个长度上。

Description

用于针织机选针装置中的执行装置
本发明的领域
本发明涉及一种用于针织机中的选针装置；更具体地说，是涉及一种选针执行装置，该执行装置驱动着用于织针选择的压电突指。
先有技术状况
在提花(pattern-knitting)针织机中，如提花圆型针织机和提花横机中，选针装置被用于将存储在记忆装置如纹钉滚筒、磁带或者软盘中的花纹形成程序传递给织针的竖直运动。作为这种选针装置的例子，在针织机中采用电磁铁的选针装置已经是公知的了。然而，由于电磁铁功能上的限制，对于针织机的响应速度有一定的限制。速度的增加伴随着更高的温度，更大的电能消耗以及选针装置尺寸的增大。
作为这种选针装置的一种变体，提出了一种压电选针装置，这种压电选针装置将电压施加到一个压电元件上来控制一个突指进而选择织针。根据这种压电选针装置，在执行装置中，粘贴在一个板的两侧的压电元件的端部设置有一个突指，电压通过一根导线被施加到所述的压电元件上，所述的突指被控制随着压电元件的运动而运动，从而使得片踵(突指片踵)接触或者不接触选针挺针片，该选针挺针片被设置成与织针的下端保持接触。
当一个脉冲没有施加到执行装置的压电元件上时(或者当施加一个负脉冲)，突指的端部就与一个挺针片(或者织针本身)的片踵(纹钉)进入接触并往挺针片上施加压力。由此，位于挺针片下端的用于升起三角的片踵不能与所述起针三角啮合，因此所述挺针片和与该挺针片上部接触的织针不会进行竖直运动。在这种情形中，织针不会形成线圈。
另外一方面，当一个脉冲施加到所述执行装置的压电元件上从而引起压电元件弯曲时，突指的端部不会处于挺针片片踵的运动轨迹范围内。因此，所述挺针片保持起竖直位置。从而，位于所述挺针片下端的用于起针三角的片踵与所述起针三角啮合，使挺针片和与挺针片竖直接触的织针移动。在这种情形，线圈由织针形成。
采用这种压电选针装置，织针的选择可以比采用电磁铁的选针装置速度更快。响应更快，能够使用更高频率的脉冲。其他的好处包括与采用电磁铁的选针装置相比更低的电力消耗以及选针装置本身明显的尺寸减小。
在这样一个压电选针装置中，压电元件长度的一端被以悬臂的方式固定从而能够容许元件进行运动。但是采用这种悬臂方式握持压电元件的情况下，通过向压电元件施加高频脉冲增加响应速度可能使得选针运动不稳定。而且，如果采用陶瓷材料充当压电元件，由于陶瓷材料很脆，所以压电元件可能被高速震动所损坏。
为了解决这些问题，将压电元件在两点处支持住的方法(JP-A-6-169116，《1994》)和将压电元件在三点处支持住的方法(JP-A-302251，《1993》)已经有人公开，基于这种创意的产品也已经在商业上可以买到。
尽管在上述的文献中不很明显，但是现在可以获得的上述专利产品中采用了下述方式，即突指被以交叉接合的方式排成一排和16级。结果，外壳的容积不得不足够大来包容这么多级的突指，织针也不得不很长且需要设有两个针片踵。
本发明的发明人想到一个创意将突指排列成两排和八级从而突指可以被包围在一个更低轮廓的外壳中，使得整个装置更加紧凑。如果外壳的高度很小，织针可以很短，并且如果做成两排，只要一个片踵就足够了。但是为了确保采用这种结构能达到前述或者更高水平的性能，不得不采用更厚的压电元件，但是电压更高时较厚的压电元件易于断裂。
本发明的概述
本发明的一个目的就是改进采用悬臂方式握持压电元件的现有选针装置中的压电元件及其辅助设备，从而提供一种用于织针选择的执行装置，这种执行装置性能优于上述两点或者三点支持方法的执行装置。
本发明的特征在于，在一种采用压电元件的执行装置中，该执行装置用于针织机的选针装置中，其中压电元件的长度的一端以悬臂的方式被固定，电压施加到所述的压电元件上使其运动，所述的运动被传递给一个突指，所述的突指被连接到压电元件的前部，压电元件具有一个后端安装部，该后端安装部的前部向着压电元件倾斜而逐渐变细。
由于这种结构，所述的压电元件即使在重复弯曲运动之后不会损失其弹性或者柔性。由此，压电元件的断裂可能被减小。其他的优点是能够采用厚的压电元件，外壳的高度可以做得更小。通过将所述突指排成两排和8级，外壳的容积与现在出售的产品相比减小约35％。
优选地，后端安装部由一个前部和一个后部构成，所述的前部光滑地并且直线地向着压电元件倾斜，并由合成树脂制成。优选地，一个浅槽在所述后端安装部的后部和前部之间沿着垂直于压电元件的纵向的方向延伸。所述的合成树脂具有的硬度为D55到D85。
本发明的特征还在于，在一种采用压电元件的执行装置中，所述的执行装置用于针织机的选针装置中，其中压电元件的长度的一端以悬臂的方式被固定，电压施加到所述的压电元件上使其运动，所述的运动被传递给一个突指，所述的突指被连接到压电元件的前部，压电元件被固定到一个后端安装部上，该后端安装部的最后部具有一个U形的凹部，在该凹部中，一个偏心的销被安装在其内，该销沿着垂直于压电元件的纵向的方向延伸。
由于这种结构，所述后端安装部的结构可以通过调节所述偏心销和U形凹部的啮合而得以调节。后端安装部的位置可以精细地调节适应优选的弯曲运动。由此，能够获得一个均匀的震动幅度，获得一个稳定的突指运动，以及压电元件更小的断裂可能。
本发明的特征还在于，在一种采用压电元件的执行装置中，该执行装置用于针织机的选针装置中，其中压电元件的长度的一端以悬臂的方式被固定，电压施加到所述的压电元件上使其运动，所述的运动被传递给一个突指，所述的突指被连接到压电元件的前部，突指的一端通过一个销固定，一个螺旋槽刻在所述销的大体上整个长度上。
通过这种结构，所述的螺旋槽具有防止在突指与接触表面之间摩擦的作用，促进润滑和去除外来物质。
优选地，所述突指的后端安装部具有一个设置有U形凹部的最后端，压电元件具有一个前端安装部，其端部压进配合在所述的凹部中。
本发明的特征还在于，在一种采用压电元件的执行装置中，该执行装置用于针织机的选针装置中，其中压电元件的长度的一端以悬臂的方式被固定，电压施加到所述的压电元件上使其运动，所述的运动被传递给一个突指，所述的突指被连接到压电元件的前部，这个执行装置的外壳装设有带肋的空气冷却装置。
由于这种结构，执行装置的用于驱动压电元件基板的温度可以被降低将近15摄氏度，使装置功能不良和失败的可能性降低。
本发明的特征还在于，在一种采用压电元件的执行装置中，该执行装置用于针织机的选针装置中，其中压电元件的长度的一端以悬臂的方式被固定，电压施加到所述的压电元件上使其运动，所述的运动被传递给一个突指，所述的突指被连接到压电元件的前部，在一个后壁上设置有至少两个未穿透的开孔。
由于这种结构，通过将一个螺钉拧入每个开孔中而将后壁举起。
附图简短描述
现在，将参照附图描述本发明的例子，其中：
图1为本发明选针装置的一个侧视图；
图2为从图1中的线2-2中截取的横截面图；
图3所示的是在所有突指去除之后，本发明的选针装置的左手侧的侧视图；
图4所示的是在所有导线去除之后，本发明的选针装置的右手侧的侧视图；
图5为本发明选针装置的一个分解透视图；
图6为本发明选针装置的压电元件的后端安装部的放大侧视图；
图7为一个放大的侧视图，所示的是本发明选针装置的压电元件的后端安装部的另外一个例子；
图8为一个放大的侧视图，所示的是本发明选针装置的压电元件的后端安装部的另外一个例子。
实施例
如图1-5所示，选针装置2包括几个执行装置4和一个容纳这些执行装置4的外壳。执行装置4被竖直排列(在圆型针织机的回转针筒的轴向)成两排和8级，每个执行装置4之间都隔开一个间距。每个执行装置4包含一个压电元件6，树脂部件(下文中会描述)，以及一个突指8，所述的树脂部件握持着压电元件的前部和后部，所述的突指位于压电元件6的前端。
所述的外壳为矩形，具有一个前壁10，一个后壁12，一个上壁14和一个下壁16。图1示出了侧盖(未示出)被去除的情形，从而内部的情况可以从侧面看到。后壁12支持着每个压电元件的后端安装部26。构成前壁10的一部分的前盖11，11a设置有开口20(图3)用于突指8从中伸出。开口20具有一个槽20a，其宽度相当于突指8的竖直行程。为了固定前盖11，11a位置，设置有几个顶销13。
在矩形外壳的顶部，一个散热器21被安装并构成外壳的一部分。当将外壳安装到针织机上时，一个橡胶层(如硅散热层，未示出)被安装到散热器21上来改进热传递，将外壳与导纱装置绝缘。
执行装置4的压电元件6被粘贴在一个中心隔板22的上下两侧。压电元件6为一个带形的陶瓷件，由烘培钛酸钡制成，例如具有反向的压电效果。
压电元件6的端部恰恰在外壳的前壁10处结束，并覆盖了一个前端安装部24，该前端安装部例如由Hytrel(Dupont-Toray Co.Ltd的商标名)制成，它是一种由嵌入成形法形成的聚酯热塑性弹性树脂。前端安装部24包含一个薄边缘24a和一个位于该薄边缘24a之后的基部24b。
压电元件6的后端被覆盖和包围在后端安装部26中，该后端安装部例如由Hytrel(商标名)，一种由嵌入成形法形成的树脂制成。当被施加一个电压时，压电元件6可以在垂直于纵向方向的方向上用一个第一销28作为支点进行一个弯曲运动，所述的第一销在后端安装部26从左往右(垂直于压电元件的纵向方向)延伸。如图6中所示，比较优选的是第一销28的前部26a比后部26b长。第一销28由外壳的后壁12支撑。
本发明的一个特点在于被用于后部安装部26中的合成树脂。各种类型的热塑性弹性树脂可以被采用；例如，氨基甲酸酯、酯酰胺、乙烯、氟化物、均聚物、离聚物等等。这种树脂优选具有的硬度为D55到D85。
本发明的另外特性为后端安装部26的前部26a向着压电元件6以一个斜度逐渐变细。优选地是当从侧面观察时具有光滑和直线的斜度(图1，图6(a)(b))。逐渐变细的部分优选为7-10毫米长并且倾斜角度为5-10°，更优选为7-8°。由于这种结构，即使是在重复的弯曲运动之后压电元件也不会失去其弹性和柔性，由此，能够减小压电元件断裂的可能性。
如图2和6中所示，将后端安装部26的前部26a和后部26b分隔开的部分，其顶部和底部相应地具有一个浅槽29，沿着垂直于纵向的方向延伸。优选地是在前部26a和压电元件6之间喷一些粘接剂以便接头部分更加强壮。粘接剂通过设置在前部26a的喷口27被喷入(图2，5，6和7)。
另外，优选地是在第一销28的左右两侧设置突起的线35，沿着垂直于纵向的方向上延伸。执行装置4被支持在一侧，并被夹在前壁10和后壁12之间。然而，很难将多个执行装置4均匀地夹住。由于施加到前壁和后壁10，12上的夹持力突起的线35被弄碎，从而使执行装置4稳定。
尽管比直线倾斜而逐渐变细形状效率低一些，但是前部还是可以被形成为一个具有凹口的薄且扁平的形状，如图7中所示。另外，如图8中所示，压电组件的后端可以被夹在两层中间，所述的两层为软的内层树脂26a″和硬的外层树脂26b″。所述的软树脂26a″优选具有的硬度为D40-55，更优选为D50；硬的外层树脂26b″优选具有的硬度为D80-95，更优选为D90。在这种情形，在压电元件中间的隔板后端优选地延伸到所述硬树脂26b″。
根据本发明的另外一个特点，后部26b的最后部的形状像一个字母“U”。在这个U形的凹部26b中装配一个第二销30，该第二销从左至右在后端安装部26中延伸(垂直于压电元件的纵向的方向)。就如第一销28一样，第二销30也被外壳的后壁12支持。所述第二销30除了其两端的支持部外的整个长度上为偏心形状。第二销的头部具有一个凹槽32以便使用螺丝刀。U形凹部26b的安装角可以通过旋转所述第二销30来调节，该第二销30为偏心形状，并与U形凹部26b啮合。通过这种方式，后端安装部26整个部分的位置可以作精细的调节，使之能够选择最优的弯曲运动。第二销30优选由合成树脂形成。
在精细调节过后，优选将这部分用油漆涂覆和固定使得第二销30的头部不会脱离原来位置。然而如果所述头部脱离原来位置，到那时油漆干燥破裂，就能够用眼观察检查出来所述头部已经脱离原来位置并且需要重新调节。
尽管对于本发明来说并不必要，但是优选的还是在所述第一销28和第二销30之间设置一个第一固定螺钉(参见图1，5，6)，使它平行于所述第一销28和第二销30。在使用第二销30完成了调节之后，第一固定螺钉33被安装来加固后端安装部26的位置，从而防止脱离位置。另外优选的是在垂直于第二销30的方向上通过采用一个第二固定螺钉31来防止脱离位置(参见图4，5)。
在后端安装部26处，一个接线柱36被设置用来将压电元件与一根导线34连接起来。采用所述导线34，上下压电元件都能够被横向连接(跨接)。具体地讲，所述导线在中间露出，留下几毫米被覆盖在后端安装部26侧，漏出的部分被焊接到上压电元件。导线的剩余部分被覆盖住，横过上下压电导线，同时所述导线的端部与下压电元件相连。通过这种方式，导体连接和横向连接可以由一根导线实现。
所述导线34优选具有一个能耐250摄氏度热的绝缘部。通过这种方式的结构，这些部件由树脂形成并与压电元件同时被覆盖，导致高的可靠性。所述导线34的另外一端通过一个反馈装置被连接到一个控制器(未示出)。所述的控制器包括一个记忆装置，该记忆装置存储着所需花纹的针织程序，以及还包括一个根据所述针织程序往多个压电元件上施加电压的装置。
在压电元件6的前部，有一个突指8，该突指有淬火钢形成。突指8的端部从外壳的前壁10中突出来。如图2中所示，突指端部40具有一个平行表面40a和一个斜面40b，该斜面与挺针片的片踵相接触，所述的挺针片被设置成与织针或者织针的下端接触。尽管没有示出，突指8可以设置一个或者多个孔洞来减小重量。通过减小突指的重量并维持其平衡，当增加反应速度时施加到压电元件上的载荷可以被减小。突指后端42被一个后端安装部44所支持。后端安装部44的最后端具有U形截面。在该U形凹部44a中，压电元件的前端安装部24的端部24a被插入。
因为突指8被以这种方式连接到压电元件6，所以能够采用一个第三销46充当支点在纵向方向上竖直地移动后端部44，该第三销从左至右(垂直于压电元件的纵向的方向上)延伸穿过后端安装部44。第三销46由前壁10支持，一个螺钉47防止其转动。在每个第三销46，设置有两个突指8。由于这种结构，第三销46的数目为突指8数目的一半。突指8的竖直运动将挺针片的片踵移动，所述的挺针片被安排成与织针或者与织针的下端接触。
本发明的另外一个特点就是所述的第二销46差不多在其整个长度上设置有一个或者多个螺旋槽48(如图2中更明显)。所述的螺旋槽48大约1毫米宽，0.3毫米深。螺旋槽48的功能是防止与突指接触的表面上的摩擦、润滑以及去除外来物质。
本发明的另外一个特点是在后壁12上设置了两个未穿透的开孔15(图1)。后壁12具有很多的与针织机的接触点以至于在必要时如修理针织机时，将其从针织机上取下来非常困难。例如通过采用第一螺钉33，将第一螺钉拧入每个开孔15，后壁12被提出和容易拿出。
根据本发明，通过给压电元件组件增加柔性，外壳的体积可以大大地减小。除此而外，各种小的改进也被施加到用于织针选择的执行装置上，这些无论在那一方面都不会比现有技术中的两点或者三点支撑方法性能差。

Claims (9)

1.一种在用于针织机的选针装置中采用压电元件(6)的执行装置，其中压电元件(6)的长度的一端以悬臂的方式被固定，电压施加到所述的压电元件(6)上使其运动，所述的运动被传递给一个突指(8)，所述的突指被连接到压电元件(6)的前部，其特征在于，压电元件(6)被固定到一个后端安装部(26)上，该后端安装部的前部(26a)向着压电元件(6)逐渐变细。
2.如权利要求1的装置，其特征在于，后端安装部(26)由一个前部(26a)和一个后部(26b)构成，所述的前部(26a)光滑地并且直线地向着压电元件(6)倾斜而逐渐变细，并由合成树脂制成。
3.如权利要求2的装置，其特征在于，一个浅槽(29)在所述后端安装部(26)的后部(26b)和前部(26a)之间沿着垂直于压电元件(6)的纵向的方向延伸。
4.如权利要求2或者3的装置，其特征在于，所述的合成树脂具有的硬度为D55到D85。
5.一种在用于针织机的选针装置中采用压电元件(6)的执行装置，其中压电元件(6)的长度的一端以悬臂的方式被固定，电压施加到所述的压电元件(6)上使其运动，所述的运动被传递给一个突指(8)，所述的突指被连接到压电元件(6)的前部，其特征在于，压电元件(6)被固定到一个后端安装部(26)上，该后端安装部的最后部(26b)具有一个U形的凹部，在该凹部中，一个偏心的销(30)被安装在其内，该销沿着垂直于压电元件(6)的纵向的方向延伸。
6.一种在用于针织机的选针装置中采用压电元件(6)的执行装置，其中压电元件(6)的长度的一端以悬臂的方式被固定，电压施加到所述的压电元件(6)上使其运动，所述的运动被传递给一个突指(8)，所述的突指被连接到压电元件(6)的前部，其特征在于，突指(8)的长度的一端被固定到一个后端安装部(42)上，所述的后端安装部设置有一个销(46)，该销沿着垂直于压电元件(6)的纵向的方向上延伸，一个螺旋槽(48)刻在所述销(46)的基本整个长度上。
7.如权利要求6的装置，其特征在于，在每个销子(46)上装设两个突指(8)。
8.一种在用于针织机的选针装置中采用压电元件(6)的执行装置，其中压电元件(6)的长度的一端以悬臂的方式被固定，电压施加到所述的压电元件(6)上使其运动，所述的运动被传递给一个突指(8)，所述的突指被连接到压电元件(6)的前部，其特征在于，这个执行装置的外壳装设有带肋的空气冷却装置(21)。
9.一种在用于针织机的选针装置中采用压电元件(6)的执行装置，其中压电元件(6)的长度的一端以悬臂的方式被固定，电压施加到所述的压电元件(6)上使其运动，所述的运动被传递给一个突指(8)，所述的突指被连接到压电元件(6)的前部，其特征在于，在一个后壁(12)上设置有至少两个未穿透的开孔。
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