JP2016148134A - 繊維機械の針またはシンカー及び繊維機械の針またはシンカーの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単にして正確に製造が可能な針またはシンカーを提供する。【解決手段】繊維機械用の針１０またはシンカーの平坦状のベース要素２０は互いに平行に延びる２個の側壁２０a,２０ｂと、これら側壁２０a,２０ｂを連結する連結壁２０ｃとを備え、うち１個の側壁２０aと連結壁２０ｃとの少なくともいずれか一方に電気化学加工法にて１個以上の空洞３Dを形成した。【選択図】図１

Description

本発明は繊維機械の針またはシンカー及び繊維機械の針またはシンカーの製造方法に関する。

針及びシンカーは繊維機械、とくに編み機に使用され、スティッチを形成したり、編成要素を案内・制御したりすべく、糸を移動させる。
繊維機械用の針及びシンカーは平坦状のベース要素を備え、前記ベース要素は互いに平行に延びる２個の側壁と、これら側壁を連結する連結壁とを備え、うち１個の側壁と連結壁との少なくともいずれか一方に１個以上の空洞を有する。前記空洞は側面内に形成され、細溝、斜状面、凹所のような形状で側面の縁に隣接する。特に、送り針等の編み針内部に搬送バネが収容された空洞を備える。

これらの空洞はフライス加工の切削加工にて形成されることが知られている。しかし、この製造方法によると、フライス加工中に空洞側壁に張り出しが発生することがあり、空洞の全側面を鉛直に形成することは不可能である。従って、面取り加工のため更なる加工が必要となる。

上記した問題点を克服するために、ドイツ特許出願公開第DE3401374A1号明細書におい
て、空洞を打ち抜き加工により形成する方法が提案されている。この方法では、ベース要素に打ち抜き加工が施されて穴が開けられ、その穴の中に色々な材料が通される。しかし、打ち抜き加工ではある一定の変形は可能であるが、材料を強化する処理は含まれていない。更に、打ち抜き加工で形成した空洞には糸屑が溜るという不都合がある。

従って、本発明の目的は簡単にして正確に製造が可能な針またはシンカーを提供することにある。本発明の別の目的は簡単にして正確に製造が可能な針またはシンカーの製造方法を提供することにある。

本発明の課題は請求項１における特徴を備えた針またはシンカーによって解決される。本発明の別の課題は請求項９における特徴を備えた針またはシンカーの製造方法によって解決される。

本発明に係る繊維機械用の針またはシンカーは平坦状のベース要素を備え、同ベース要素は互いに平行に延びる２個の側壁と、これら側壁を連結する連結壁とを備え、うち１個の側壁と連結壁との少なくともいずれか一方に１個以上の空洞を形成した繊維機械用の針またはシンカーにおいて、同空洞は電気化学的な加工法にて形成されている。

電気化学加工法では、電極と、処理されるべき加工対象物、即ちベース要素材料との間に電流が発生する。電極は加工対象物の近傍に達し、電解水は処理中に発生したギャップに溜る。電荷の流れにより、金属イオンは加工対象物から解放される。

電気化学式加工法は非接触式の処理方法であるため、加工対象物に機械的な力が伝達されることはない。更には、電極の形状は加工対象物に対してマイナスの圧刻として伝達されるため、複雑な幾何学形状も形成される。針やシンカーのベース要素材料は非常に薄く
、機械的な力が伝達されることはなく、空洞が正確に形成されるため、上記の方法は極めて有効である。この方法では、硬化処理された材料を処理することも可能である。電気化学的な処理法では針やシンカーの表面に機械的処理を施すことはないため、針やシンカーの表面は破壊されることはまずなく、摩耗に対する大きな抵抗力を有する。この抵抗力は、針やシンカーが繊維機械内で使用されて大きな負荷に晒される時に有効である。

電気化学加工法においては、除去処理の間は一定の電流が流され、電極は一定の接近速度で加工対象物に向かって移動する。本発明の特に好ましい実施の形態において、空洞はPECM法（正確な電気化学加工法）にて作成される。

PECM法を採用すると、電極は加工対象物に向かって移動し、簡単なパルス電流が出力される。そして、パルス電流の出力が終了した後に、電極は再び加工対象物から離間される。このような方法では小さな間隙が発生し、この間隙によりより正確な加工が実現される。

好ましくは、ベース要素またはベース要素が作成されるベース要素材料には開口が１つも設けられてはいない。換言するならば、本発明の針またはシンカーはベース要素またはベース要素材料に近い形状をなす。従って、針またはシンカーに汚染物質が堆積する虞が少なくなり、針またはシンカーの強度及び／又は安定性が改善される。これは特に針にとって有効である。打ち抜き加工にて開口を形成する必要がないため、製造工程が簡略化される。

好ましくは、空洞はベース要素の側面及び／又は空洞の基部領域に対して直交する方向に延びる複数の側壁を有する。これらは電気化学加工法で容易に形成され得る。垂直な側壁を有する空洞は汚染には強く、強靭な安定性を発揮する。

本発明の更なる改良点として、ベース要素がヘッド部と脚部とを有し、空洞はベース要素のヘッド部に向かって開口するように構成された溝状をなす点が挙げられる。
このような空洞は内部に搬送バネを収容することができるため、送り針を使用するときには 極めて有効である。

好ましくは、空洞内には突起かタペットが設けられ、空洞内に配置された搬送バネや他の部材を固定して、これらが特に針又はシンカーの長さ方向に移動することを防止している。前記突起またはタペットの長さ方向は側壁に平行であり、空洞の基部領域に鉛直である。前記突起またはタペットは空洞の 基部領域で独立して形成されているが、空洞の側
壁のうちの１個に隣接したり、接触したりするように構成してもよい。突起、又はタペットは電気化学的加工法にて作成されるため、空洞内で一体的に形成することが可能である。

本発明の一実施の形態によると、繊維機械、特に横編み機に使用される針は編み針、特に運び針が採用されている。
前記空洞内には、空洞に密嵌されるような断面を備えた搬送バネが設けられている。電気化学的加工法により正確に空洞を形成したことにより、工程が簡略化され、経済的にも優れたものとなる。

本発明に係る方法によると、は平坦状のベース要素を備え、同ベース要素は互いに平行に延びる２個の側壁と、これら側壁を連結する連結壁とを備え、うち１個の側壁と連結壁との少なくともいずれか一方に１個以上の空洞を形成した繊維機械用の針またはシンカーの製造方法において、少なくとも1個の空洞は電気化学的な加工法にて形成されている。

電気化学式加工法は非接触式の処理方法であるため、加工対象物に機械的な力が伝達されることはない。更には、電極の形状は加工対象物に対してマイナスの圧刻として伝達されるため、複雑な幾何学形状も形成される。針やシンカーのベース要素材料は非常に薄く、機械的な力が伝達されることはなく、空洞が正確に形成されるため、上記の方法は極めて有効である。この方法では、硬化処理された材料を処理することも可能である。電気化学的な処理法では針やシンカーの表面に機械的処理を施すことはないため、針やシンカーの表面は破壊されることはまずなく、摩耗に対する大きな抵抗力を有する。この抵抗力は、針やシンカーが繊維機械内で使用されて大きな負荷に晒される時に有効である。

電気化学加工法においては、除去処理の間は一定の電流が流され、電極は一定の接近速度で加工対象物に向かって移動する。本発明の特に好ましい実施の形態において、空洞はPECM法（正確な電気化学加工法）にて作成される。

PECM法を採用すると、電極は加工対象物に向かって移動し、簡単なパルス電流が出力される。そして、パルス電流の出力が終了した後に、電極は再び加工対象物から離間される。このような方法では小さな間隙が発生し、この間隙によりより正確な加工が実現される。

前記電気化学加工法は
（ａ）ベース要素材料を形成する工程と、
（ｂ）電解液を提供する工程と、
（ｃ）ベース要素材料の表面に電極を接近させる工程と、
（ｄ）電気パルスを印加する工程と、
（ｅ）ベース要素材料の表面から電極を取外す工程と、
（ｆ）汚染された電解液を除去する工程と、
（ｇ）ベース要素（２０）の所望の形状が得られるまで（ｂ）から（ｆ）の工程を繰り返す工程とからなる。

（ａ）本発明に係る針の第１の実施形態示す概略側面部分図。（ｂ）図１ａのＡ−Ａ線における断面図。 本発明に係る針の第２の実施形態示す概略側面部分図。 本発明に係る針の第３の実施形態示す概略側面部分図。 本発明に係る針の第４の実施形態示す概略側面部分図。 本発明に係る針の第５の実施形態示す概略側面部分図。 本発明に係る針の第６の実施形態示す概略側面部分図。

図１ａ及び図１ｂは本発明に係る針１０の第１の実施の形態を示す。針１０は平坦状のベース要素２０を有し、同ベース要素２０は互いに略平行に延びる両側面２０ａ，２０ｂと、両側面の縁全体に亘って延びて両側面２０ａ，２０ｂを互いに連結させる連結面２０ｃとを備える。ベース要素２０は長手軸Lを有する。ベース要素２０はフック２１ａ及び
タング２１ｂよりなるヘッド部２１と、針１０が織機内で移動することを規制する脚部２２とを有する。図面において脚部２２は示されていない。ヘッド部２１と脚部２２との間には中間部２３が形成されている。中間部２３はヘッド部２１との境界側において、脚部２２との境界側よりも板厚、即ち両側面２０ａ，２０ｂ間の距離が小さくなっている。これにより、中間部２３においてヘッド部２１に接続する領域は脚部２２に接続する領域に対して偏奇している。板厚は縁部２４において減少する。

ベース要素２０の中間部２３は両側面２０ａ，２０ｂの一方、或いは連結面２０ｃに空
洞３０を有する（図面では側面２０ａに空洞３０を設けている）。空洞３０は反対側の側面２０ｂに迄延びることはなく、開口を構成するものではない。空洞３０は溝のように形成され、ヘッド部２１に対して開口されている。空洞３０は別の側面２０ｂに形成されてもよい。また、空洞３０は全方位が閉塞されたチェンバー状に形成したり、一方位のみならず二方位或いは三方位に開放された凹部状に形成したりすることも可能である。

空洞３０は基部３１と、側壁３２ａ、３２ｂ，３２ｃを有する。側壁３２ａ，３２ｃは互いに平行に延びて整合し、長手軸Lに対して平行をなす。側壁３２ｂは長手軸Lに直交する方向に延び、脚部２２の方向に位置する。側壁３２ａ、３２ｂ，３２ｃは空洞３０の基部３１に対して直交する面内に位置し、ベース要素２０の側面２０ａに対しても直交する面内にある。

空洞３０内には搬送バネ４０が設けられている。このバネ４０は一端が空洞３０にきっちりと嵌まる形状をなし、他端は開放された側壁を通ってヘッド部２１の方向へ空洞３０外に延びている。

空洞３０内に配置された搬送バネ４０や他の部材が、ベース要素２０の長手軸Lに沿っ
て移動することを防止するために空洞３０には突起３４が形成されている。この突起３４は空洞３０の基部３１からベース要素２０の側面２０ａに向かって延びている。突起３４は円柱状をなし、空洞３０の基部３１に配置される基端部と、側面２０ａが配置される平面内、または同平面と平行に配置される胴体部とを有する。前記円柱状の突起３４の軸線は空洞３０の基部３１に対して直交する」ことが好ましい。突起３４は空洞３０の側壁の一つ、例えば側壁３２ａ上に直接に設けられ、一体的に設けられることが好ましい。

図２，３，４に示される別例では、図１ａ，１ｂに示される実施例と比較して突起３４の形状が異なる。図３はほぼ楔状または弧状の基礎部分を備えた２個の突起３４’を示し、うち１個は側壁３２ａに、他の１個はこれと対向して側壁３２ｃに設けられている。図４に示す別例において突起３４’’はＴ字状の基礎部分を有する。図２に示す別例では、突起３４に換えて空洞３０の基部３１に側壁３２ａ，３２ｂ，３２ｃと直接に接触することなくタペット３５を設けたものである。

図2に示すように、タペット３５は細長の楕円形状をなすが、円状や他の形状に形成す
ることも可能である。
空洞３０内に配置された搬送バネ４０や他の部材が、空洞３０の外へ落下することを防止するために、図示されるように搬送バネ４０や他の部材は空洞３０内において１個または複数個の支持部材３７により支持されている。支持部材３７による支持に換えて、空洞内３０に搬送バネ４０を挿入した後にレーザーにより溶接する方法を採用することも可能である。

空洞３０は電気化学式の加工により形成される。ここでは、空洞３０がより高精度に形成されるように精密電解加工（PECM)法が採用されている。
図５，６に示すように、本発明におけうシンカー１０’は、針１０と同様に、平坦状のベース要素２０を有し、同ベース要素２０は互いに略平行に延びる両側面２０ａ，２０ｂと、両側面の縁全体に亘って延びて両側面２０ａ，２０ｂを互いに連結させる連結面２０ｃとを備える。針と同一の部材、又は同一の機能を有する部材には同一の符号を付している。針１０とシンカー１０’とはベース要素の形状において異なる。シンカー１０’のヘッド部２１はフック２１ａとタング２１ｂに換えて糸接触縁２１ａ’を有する。糸接触縁２１ａ’には糸が密着し、糸接触縁２１ａ’は反転縁として機能する。糸接触縁２１ａ’の上方には突起２１’が形成され、同突起により糸が下方に保持される。

針の構成と同様に、シンカーのヘッド部２１はエッジ２４にして偏奇された偏奇領域を備えベース要素２０の他の領域より板厚が小さくなっている。図１乃至４に示した針１０の場合にはエッジ２４は平坦な縁部であったが、シンカー１０’のエッジ２４は少なくとも１個の屈曲部２４’を備える。この屈曲部２４’は図５に示すように９０度〜１８０度の鈍角をなしたり、図６に示すように０度〜９０度の鋭角であったりする。特に鋭角状の屈曲部の場合には、フライス加工のような切削方法により窪みを大まかに形成し、その後で以下に述べるPECM法により正確に仕上げる。

図５,６に示すシンカーのベース要素２０は側面２０ａの中間部２３に空洞３０を有す
る。この空洞３０は反対側の側面２０ｂにまで延びることはなく、従って開口を形成することはない。空洞３０は側面２０ａ内において全側部が閉塞された状態にある。空洞３０の変更例はシンカーにおいても針１０と同様に提案することが可能である。

空洞３０は基部３１と、側壁３２ａ、３２ｂ，３２ｃ，３２ｄを有する。側壁３２ａ，３２ｃは少なくとも一部が互いに平行に延びて整合し、長手軸Lに対して平行をなす。側
壁３２ｂ，３２ｄは長手軸Lに交差する方向に延びる。側壁３２ａ、３２ｂ，３２ｃ，３
２ｄは空洞３０の基部３１に対して直交する面内に位置し、ベース要素２０の側面２０ａに対しても直交する面内にある。

基部３１は長方形をなす必要はなく、他の形状にしてもよい。
シンカー１０’の空洞も電気化学加工法によって形成される。空洞３０できる限り正確に形成するためにPECM法が採用されることが望ましい。

PECM法にて鉢１０やシンカー１０’のベース要素２０を作成するために、まず金属板等の平坦状の材料を打ち抜き加工してベース要素材料が作成される。ベース要素材料は電極近傍の処理位置に保持され装置に保持される。そして、電解液が電極とベース要素材料の間の領域に提供される。電極は徐々にベース要素材料に接近させられ、処理位置に達する。この位置においてカソードとして機能する電極と、アノードとして機能するベース要素材料との間に電流パルスが印加される。アノードとカソードとの間を電流が流れ、ベース要素材料から金属イオンが解放されて、ベース要素材料の基本的構造が形成される。電流パルスが終了すると、電極はベース要素材料から取外され、汚れた電解液が除去される。ベース要素材料２０に所望の形状の空洞３０を形成するために、この処理は数回にわたって繰り返して行われる。上記の処理において、電極の処理位置は立ち上がる電流パルスに従ってベース要素材料に対して一定の割合で距離を縮めるように接近する。

所望の形状の空洞３０が形成されると、ベース要素２０は即座に装置から取外され、必要に応じて更なる処理が施される。
同様な方法で針１０のベース要素２０の中間部２３においてヘッド部２１に対向する領域の板厚を薄くしたり、シンカー１０’の１のヘッド部２１においてベース要素材料に電気化学的工法、特にPECM法により側面２０ａ，２０ｂに直交する面としてエッジ２４を形成することが可能となる。フライス加工にて形成される窪みのような工具に起因する空間がなくなり、エッジ２４が正確に形成されるとともに、ベース要素材料全体がより一層強固になる。

１０…針、１０’…シンカー、２０…ベース要素、２０ａ…側面、２０ｂ…側面、
２０ｃ…連結面、２１…ヘッド部、２１ａ…フック、２１ｂ…タング、２１ａ’…糸接触縁、２１ｂ’…突起、２２…脚部、２３…中間部、２４…エッジ、２４’…屈曲部、
３０…空洞、３１…基部、３２ａ…側壁、３２ｂ…側壁、３２ｃ…側壁、３２ｄ…側壁、３４…突起、３４’…突起、３４’’…突起、３５…タペット、３７…支持部材、４０…
搬送バネ、L…長尺軸。

Claims (11)

1. 平坦状のベース要素（２０）を備える繊維機械用の針（１０）またはシンカー（１０’）であって、前記ベース要素（２０）は互いに平行に延びる２個の側壁（２０ａ，２０ｂ）と、これら側壁（２０ａ，２０ｂ）を連結する連結壁（２０ｃ）とを備え、うち１個の側壁（２０ａ）と連結壁（２０ｃ）との少なくともいずれか一方に１個以上の空洞（３０）を形成した繊維機械用の針またはシンカーにおいて、
   前記空洞（３０）は電気化学加工法にて形成されたことを特徴とする繊維機械用の針またはシンカー。
2. 前記空洞（３０）は精密電解加工（PECM)法にて形成されることを特徴とする請求項１
   に記載の繊維機械用の針またはシンカー。
3. 前記ベース要素（２０）及び同ベース要素（２０）が形成されるベース要素材料のいずれもが開口を有していないことを特徴とする請求項１または２に記載の繊維機械用の針またはシンカー。
4. 前記空洞（３０）は、ベース要素（２０）の側面（２０ａ）と、空洞（３０）の基部（３１）との少なくともいずれかと直交する面に側壁（３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ）を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の繊維機械用の針またはシンカー。
5. 前記ベース要素（２０）はヘッド部（２１）と脚部（２２）とを備え、前記空洞（３０）はベース要素（２０）のヘッド部（２１）に向かって開口する溝状に形成されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の繊維機械用の針またはシンカー。
6. 前記空洞（３０）内には突起（３４，３４’，３４’’）が形成されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の繊維機械用の針またはシンカー。
7. 前記針（１０）は横編機の編み針、特には送り針である請求項１乃至６のいずれか１項に記載の繊維機械用の針またはシンカー。
8. 前記空洞（３０）内に嵌まるような形状をなす搬送バネ（４０）が空洞（３０）内に配置される請求項１乃至７のいずれか１項に記載の繊維機械用の針またはシンカー。
9. 平坦状のベース要素（２０）を備える繊維機械用の針（１０）またはシンカー（１０’）の製造方法であって、前記ベース要素（２０）は互いに平行に延びる２個の側壁（２０ａ，２０ｂ）と、これら側壁（２０ａ，２０ｂ）を連結する連結壁（２０ｃ）とを備え、うち１個の側壁（２０ａ）と連結壁（２０ｃ）との少なくともいずれか一方に形成された１個以上の空洞（３０）とを形成し、少なくとも１個の空洞（３０）は電気化学加工法にて形成されたことを特徴とする繊維機械用の針またはシンカーの製造方法。
10. 前記空洞（３０）は精密電解加工（PECM)法にて形成されることを特徴とする請求項９
    に記載の繊維機械用の針またはシンカーの製造方法。
11. 前記電気化学加工法は
    （ａ）ベース要素材料を形成する工程と、
    （ｂ）電解液を提供する工程と、
    （ｃ）ベース要素材料の表面に電極を接近させる工程と、
    （ｄ）電気パルスを印加する工程と、
    （ｅ）ベース要素材料の表面から電極を取外す工程と、
    （ｆ）汚染された電解液を除去する工程と、
    （ｇ）ベース要素（２０）の所望の形状が得られるまで（ｂ）から（ｆ）の工程を繰り返す工程とからなることを特徴とする請求項９または１０に記載の繊維機械用の針またはシンカーの製造方法。