JP2007507623A - 圧電要素を使用しているコンパクトなジャカード選別カード - Google Patents

Abstract

圧電駆動要素（２０）によって個別に位置決めされる高密度配列の選別フック（４０）を有する、ジャカード装置において使用するのに適しているコンパクトな電気選別カード。各圧電要素（２０）は、縦糸に連結された対応するフック付きの棒に噛合せるため選別フック（４０）を直接制御する。それから噛み合わされた棒は、杼口を形成するように持ち上げられる。各要素は、間接的に位置決め機構を制御するよりもむしろ、直接的にフックの位置を決めるから、選別カードは機械的に簡素でコンパクトである。

Description

本発明はジャカード型装置用の選別カードに関する。より詳しくは、本発明はジャカード織機に使用する圧電駆動の選別カードに関する。

選別された縦糸の持ち上げを制御することで複雑なパターンを生産するために織機を稼動するのに、ジャカード型選別装置を使用することは当業者には良く知られている。持ち上げられた縦糸と持ち上げられていない縦糸との間に形成される分離空間は、杼口と呼ばれている。ジャカード機構は、通糸中の各縦糸に連結された棒（綜絖）に、ぴったりと合うフックを噛合せる、フック（ラッチ、歯止め）を制御することにより、各縦糸の独立な動きを可能にしている。持ち上げ装置（又は盤）は、対応するフックが噛み合わされた通糸中のそれらの縦糸を上下させるのに使用される。フックの動きを調整することによって、横糸が杼口を通過する間に一連の縦糸が選別されて持ち上げられることが出来る。この方法で、ジャカード型選別装置は織パターンを作り出すのに使用される。

ジャカード型選別装置は閉鎖形杼口又は開放形杼口の配列の何れの織機でも使用可能である。閉鎖形杼口配列では、使用されている通糸中の各縦糸に噛み合っているフックを有する、単一の持ち上げ装置が使用される。これに対し、開放形杼口配置は、単一の縦糸を持ち上げる、組をなす（上昇と下降の）棒と連結する、組をなす噛み合っているフックを備える、二つの持ち上げ装置の二重フックシステムを使用する。開放形杼口配置は、二つの持ち上げ装置を有し、且つ杼口を作り出すのに各持ち上げ装置の単一の動きを必要とするだけであるが、一方閉鎖形杼口配置は一つの持ち上げ装置を有するだけであるので、二つの動きを必要とする。

歴史的には、ジャカード機は穿孔パターンを有する紙の選別カードを含んでいた。選別カードには、棒（又はフック）が通過することの出来る孔が配置されていて、対応する縦糸を持ち上げることを可能にするが、孔が配置されていない所では、棒は妨げられるであろう。各通過の後で選別カードを変更又は取り替えることにより、織パターンが形成された。

この工程は機械的に複雑であってしばしば故障や布の品質問題を引き起こした。機械的な複雑さはジャカード機の効率を上げるのに主な障害となった。それに応えて、幾つかの電気的に選別される織機のラッチが提案された。例えば、ハーブピン（Ｈｅｒｂｅｐｉｎ）の特許文献１では、ジャカード型選別装置における、対応するフックに関係した各歯止めの位置を制御するのに、コイルを有する電磁装置の使用を教示している。電磁装置が通電されるとき、取り付けられた歯止めは対応するフックに噛み合うような位置にある。杼口は持ち上げ盤の操作によって開放される。そのような提案された解決法にもかかわらず、電気的及び電磁的選別装置は、織パターンと比較すると相対的に大きなままである。

こうした電気的手法による改良は、圧電要素をジャカード型選別装置へ応用するということであった。圧電駆動要素は動作電圧が印加されたときに、高能率の応力で横又は縦の変位を作り出す装置である。そのような超精密位置決め、及び静的又は動的状況における高い応力又は圧力の発生／取扱いのような、圧電駆動要素が使用出来る多くの応用がある。

駆動要素の配置は応用に応じて大きく変化することが出来る。例えば、圧電材料の屈曲する帯は、横の変位を作り出すのに使用出来る。圧電材料はまた、その変位を増大させるために積み重ねることも出来る。

これらの装置は振動、位置決めへの適用及び急速スイッチングを制御するのには特に有用である。例えば、圧電駆動は超音波の周波数（＞２０ｋＨｚ）で数マイクロメーターのストロークを作るように設計され得る。

圧電駆動に関して重要な明細となるのは、駆動要素の変位、応力及び動作電圧である。その他の考慮すべき因子は剛性、共鳴周波数及び静電容量である。剛性は構造体に一定の変形を与えるのに必要とされる応力を記述するのに使用される項目である。圧電駆動要素についていえば、それは装置を一定量だけ伸ばすのに必要とされる力である。

圧電要素を組み込むことによってジャカード型織物機械の操作を改良するために、数多くの手法が提案された。例えば、セイラー（Ｓｅｉｌｅｒ）の特許文献２では、各妨害要素を調整するのに圧電変換器を使用するだけの従来技術の機械装置に類似したジャカード型織物機械用の針選別機が開示されている。ウォードル（Ｗａｒｄｌｅ）の特許文献３では、圧電要素が堅い綜絖を機械的に動かすモーターを駆動するといった、個別縦糸選別機が開示されている。マッキンタイヤー（ＭｃＩｎｔｙｒｅ）の特許文献４では、圧電要素が長手方向に縦糸選別器を機械的に滑らせるといった、また別の個別縦糸選別機が開示されている。ウィルバンクス（Ｗｉｌｌｂａｎｋｓ）の特許文献５では、ジャカード型選別機の動きに機械的ブレーキとして圧電要素を利用することが開示されている。セイラーの特許文献６及びデューイスペレール（Ｄｅｗｉｓｐｅｌａｅｒｅ）の特許文献７では、開放型杼口織機配列において持ち上げるフックに噛み合っている歯止めの動きにおける、制御（ロック）するものとして圧電要素を利用することが開示されている。しかし、これら各々の手法は、縦糸を選別する機械要素を単純に動かすことだけに圧電要素を使用している。これらの手法は先行技術の複雑な機械的特徴の多くを保持しているから、多くの先行技術と同じ限界を示している。例えば、これらの装置の寸法は高密度パターンを織るにはふさわしくない。
米国特許第６０７３６６２号明細書 米国特許第５３９２８１８号明細書 米国特許第６４７０９１９号明細書 米国特許第５４６４０４６号明細書 米国特許第５６４７４０３号明細書 英国特許第２２７６６３７号明細書 米国特許第５６６６９９９号明細書

それ故、ジャカード型選別装置には機械的に信頼できて、高速で動作し、消費電力が低く、且つ高密度縦糸選別を提供するのに十分に小さいことが必要とされる。

本発明は、高速で信頼性があり低電力である高密度ジャカード型選別装置を提供するという課題に解答を与えるものである。

従って、本発明は高密度、コンパクト、且つ信頼性のあるジャカード機用の電気選別カードである。

本発明はジャカード機用の選別装置である。本装置は、一平面上にある一様な間隔をもつ、圧電駆動の屈曲する要素の並行な配列を有する。配列中の各屈曲要素は、一方の端部に連結された、対応するフック要素を有している。保持棒は、配列中の各屈曲要素の第二の端部を連結して、且つその平面上にある。保持棒に平行している軸棒は、各フック要素にある軸孔を通過し、そうすることで各フック要素が旋回するための共通軸を提供する。各フック要素は、対応する屈曲要素中の圧電を作動することによって独立して位置決めされ、そうすることで屈曲要素を平面の外に曲げさせ、連結されたフックを共通軸の周りで旋回させる。

本発明の他の状況は、選別装置が布パターンを織るのに使用されるジャカード型織機用の電気選別カードであってもよいことを含んでいる。フック要素は、機織り中に杼口を形成するために、持ち上げるための通糸から縦糸を選別するのに使用されてもよい。

好ましい実施様態では、配列は長さ９０ｍｍ以下の間隔をおいて置かれた、２４個の圧電駆動された屈曲要素、及び対応するフック要素から成る。

もう一つの実施様態では、各フック要素は二つの向かい合うフックから成る。

本発明はこれより、以下で明らかにされる図面を頻繁に参照しながら、更に完全な詳細が述べられるであろう。

本発明のより完全な理解のために、以下の記述と付属図面が参照される。

本発明はジャカード型装置、例えば織機で使用するコンパクトな選別カードである。選別カードは圧電駆動要素により個々に位置決めされる選別フックの配列から成る。そのようなカードは、従来の電気選別カードを超える、多くの利点を提供する。例えば、本カードは、改善された操作速度及び位置の制御、低い消費電力、及び寿命が増加したことを示す。

図１は、本発明の教示に従う具体的なコンパクトな選別カードの正面図と側面図である。選別カードは、一平面上にある一様な間隔をもつ、圧電駆動屈曲要素２０の並行な配列を有する。配列中の各屈曲要素は、一方の端部に連結された、対応するフック要素４０を有する。保持棒１０は、配列中の各屈曲要素２０の他端を連結し、且つその平面上にある。保持棒に平行している軸棒３０は、各フック要素４０にある軸孔を通過し、そうすることで各フック要素が旋回するための共通軸を提供する。保持棒１０及び軸棒３０は、屈曲要素２０が遊びの部分のないよう組立てられるように、結合する。このことは、圧電要素が全てのその応力を供給し、取り付けられたフック４０を制御することを可能にしている。各フック要素４０は、対応する屈曲要素２０中の圧電を作動することによって独立して位置決めされ、そうすることで屈曲要素を平面の外に曲げさせ、連結されたフックを共通軸の周りで旋回させる。

本選別装置は、布パターンを織るのに使用されるジャカード型織機において使用されるのに適している。フック要素は、機織り中に杼口を形成するために、持ち上げるための通糸から縦糸を選別するのに使用されてもよい。屈曲要素のこの配列は、織機中の各通糸が互いに独立に駆動され得る、選別フックの密度を可能にしている。

好ましい実施様態では、配列は長さ９０ｍｍ以下の間隔をおいて置かれた２４個の圧電駆動された屈曲要素及び対応するフック要素から成る。これらのフックは、２４本の縦糸通糸中の糸に対応する。このフック密度は、独立に駆動される織機上の各通糸にとって十分である。２４本よりも少ない糸の制御では、通糸はこれらの糸を簡単には通せない。逆に、２４本以上の糸を制御するには、多重選別カード及び通糸が使用出来る。

図２は、各フック要素が二つの向かい合っているフックから成る、本発明のもう一つの実施様態の側面図である。単一フックの実施様態と同じく、この二重フック選別カードは、一平面上にある一様な間隔の圧電駆動屈曲要素２０の並行な配列を有する。保持棒１０は、配列の中の各屈曲要素２０の一端を連結しており、且つその平面上にある。各屈曲要素の他端に取り付けられるのは、一対のフック要素４０である。保持棒に平行している軸棒３０は、各フック要素４０にある軸孔を通過し、そうすることで各フック要素が旋回するための共通軸を提供する。保持棒１０及び軸棒３０は、屈曲要素２０が遊びの部分のないよう組立てられるように、結合する。このことは、圧電要素が全てのその応力を供給し、取り付けられたフック４０を制御することを可能にしている。各フックの対は、対応する屈曲要素２０中の圧電を作動することによって独立に位置決めされ、そうすることで屈曲要素を平面の外に曲げさせ、連結されたフックを共通軸の周りで旋回させる。二重フック形状のために、例えばバネのような、予め負荷を掛けた機構５０が、フックが平面の中立位置に戻るためのバイアスとして必要とされる。

本選別カードの単一フック及び二重フックの両方の実施様態は、閉鎖形杼口及び開放形杼口配置の両方における様々な持ち上げ装置と連結して、使用され得る。

図３は、従来技術の電気式選別装置３Ａ）と、本発明の教示に従う圧電式選別装置３Ｂ）との、閉鎖形杼口配置の操作サイクルの比較図を示している。

閉鎖形杼口配置における従来技術の電気式装置は通常、４段階のサイクルで二枚の板を使用する。一般的には、上の板８０は持ち上げ装置として働き、それは選別装置を含むのに対し、下の板は通糸の棒の位置にある。Ｓ１段階では、上の板８０（即ち、頂部持ち上げ盤）は上げられた位置に、及び下の板７０は下げられた位置にあり、それによって両板の間には広い間隔が形成されている。上の板のフック要素は、フックの付いた棒（即ち、綜絖）６０とは噛み合わされていない。示された上の板のフックは選別装置の中のフックの一つに対応するが、一方フック付きの棒は通糸の中の縦糸の一つに対応することを注意する。フック付きの棒は下の板を通過し、一般的にはアイレット（ｅｙｅｌｅｔ）を通って縦糸９０に連結される。フック付きの棒６０がバネ又はおもり１００によって非常に偏らせられているので、下の板が低い位置にあってフックが噛み合ってないときには、棒及び連結された縦糸は図示されているように引き下ろされる。それは結果として、連結された糸が下げられた位置にあることとなる。段階Ｓ２において示されるように、それから両板は互いが向かい合わせになるように動かされる。この配置では、上の板は下げられた位置に、及び下の板は上げられた位置にあり、それによって両板の間には狭い間隔が形成される。下の板を下げられた位置から上げられた位置に動かすことにより、フック付きの棒もまた上げられるので、連結された糸は水平又は中立位置にくる。段階Ｓ３では、上の板のフックは電気的機構によってフック付きの棒に噛み合うように位置決めされる。一般的には、電気的機構は両位置の間にあるフックを連結するように駆動される電磁コイルである。それから上の板及び下の板は、段階Ｓ４において（段階Ｓ１におけるそれら各々の位置まで）離される。上の板のフックはフック付きの棒と噛み合わされているから、上の板が上げられた位置まで移動するときに、フック付きの棒と連結された糸は同様に引っ張り上げられる。図示されるように、連結された糸は中立位置の上の上げられた位置まで引き込まれる。このやり方で、通糸の中の各縦糸は、選別装置中の対応するフック要素とその連結された棒を噛合せるか又は噛合せないかによって制御され得る。

３Ｂで示される圧電装置としては、電気的機構が本選別カードの保持棒１０、屈曲要素２０、及びフック要素４０により取って代わられる。この圧電装置は、従来技術の電気式装置と同じ４段階のサイクルで動く二枚の板を同様に使用する。このタイプの設計では、本選別カードは上の板（頂部持ち上げ盤）の所定の位置に取り付けられる。通糸が下の板により位置決めされることで、選別カードのフックは通糸の中の棒を噛合せることが可能となる。

本発明の他の一面は、フックの現在位置を決定するために、圧電要素のための電気制御回路構成の中に統合されることが可能なフィードバック機構である。この方法で、選別カード中の各フック要素の正確な機能状況が能動的に監視され得る。

本発明は、多くのタイプのジャカード型装置、又は機械構成要素による二位置設定が要求されるどんな装置においても使用されることが出来る。ここで論じられたように、本装置はジャカード織機において、各通糸の位置を作動させる（ａｃｔｉｖａｔｅ）のに使用されて良い。その他の応用では、本装置は、二つの位置における設定を必要とする部品に各フックを連結している、中間構成要素を作動させる（ａｃｔｉｖａｔｅ）のに使用出来る。

上記に対する修正は当業者には明白であろうが、しかしそれは本発明の範囲を越えるような発明をもたらすことはないであろう。請求項はそのような状況を保護するように解釈されるべきである。

本発明の教示に従う、具体的なコンパクトな選別カードの正面図と側面図。 本発明の教示に従う、具体的な二重フックのコンパクトな選別カードの側面図。 従来技術の電気式選別装置と本発明の教示に従う圧電式選別装置との閉鎖形杼口操作サイクルの比較図。

符号の説明

１０ 保持棒
２０ 圧電駆動屈曲要素
３０ 軸棒
４０ フック
５０ 予め負荷を掛けた機構
６０ フック付きの棒
７０ 下の板
８０ 上の板
９０ 縦糸
１００ おもり
Ｓ１ 段階Ｓ１
Ｓ２ 段階Ｓ２
Ｓ３ 段階Ｓ３
Ｓ４ 段階Ｓ４

Claims (5)

1. ジャカード機用の選別装置において、
   一平面上にある一様な間隔を持ち、圧電駆動される屈曲要素の平行な配列と、
   その第一端に連結された対応するフック要素を有する配列中の各屈曲要素と、
   配列中の各屈曲要素の第二端に連結しており、且つ前記平面上にある保持棒と、
   前記保持棒に平行で、且つ各フック要素の軸孔を通過しており、そうすることで各フック要素が旋回するための共通軸を提供する軸棒と、
   から成り、
   各フック要素は、対応する屈曲要素の圧電を作動することによって独立して位置決めされ、そうすることで屈曲要素を平面の外に曲げさせ、連結されたフックを共通軸の周りで旋回させることを特徴とするジャカード機用の選別装置。
2. 選別装置は、布パターンを織るのに使用されるジャカード織機用の電気選別カードである、請求項１に記載の選別装置。
3. 配列は、長さ９０ｍｍ以下の間隔をおいて置かれた２４個の圧電駆動される屈曲要素、及び対応するフック要素から成る、請求項１に記載の選別装置。
4. フック要素は、機織り中に杼口を形成するために、持ち上げるための通糸から縦糸を選別するのに使用される、請求項１に記載の選別装置。
5. 各フック要素は、二つの向かい合うフックから成る、請求項１に記載の選別装置。
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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