JPH03146745A - 編機の駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野〕 本発明は、編機の針床上で左右方向に摺動可能に設置さ
れたキャリッジの駆動装置に関するものである。

［従来技術］ 従来、針床上で編針列設方向に摺動可能で、その摺動に
伴って網目の形成動作を行なうキャリッジに駆動運動を
付与する手段としては、手動で行なうものが一般的であ
るが、パルスモータを用いたものが公知であり、例えば
特開昭５７−１６１１４６号等に見られる。

［発明が解決しようとする課８］ しかしながら、前記公知例に示された編機の駆動装置は
、編針を急激に後退させる多数の放射状羽根を有する回
転体が左右一対必要であるなど構造が複雑であると共に
、反射形ホトニックセンサ等の位置検出手段を用いたり
、パルスモータ特有の櫛歯状磁極が必須であるなど高い
機械精度を要し、小型、軽量化が困難であるという問題
があった。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたも
のであり、構造が簡単でしかも小型、軽量化か可能な編
機の駆動装置を得る事をその目的としている。

［課題を解決するための手段］ この目的を達成するために本発明の編機の駆動装置にお
いては、針床と、該針床上を移動可能なように装架され
たキャリッジと、該キャリッジの駆動源とを具備した編
機の駆動装置において、前記駆動源として略楕円振動を
行なう振動部位を備えた機械共振器を含む超音波振動子
を用いている。

また、前記編機の駆動装置において、前記針床上に前記
超音波振動子が当接されるレールを備え、該レールの断
面形状が略凹凸形状、略台形状或いは略三角形状となる
ように突起又は溝を設けている。

更に、前記超音波振動子は前記レールとの当接部位にお
いて該レールの突起又は溝と略均一に当接するための溝
又は突起を備えている。

［作用］ 上記の構成を有する本発明の編機の駆動装置においては
、圧電現象を利用して機械出力を得る超音波振動子に交
流電気信号を印加すると、その所定の部位に微小振幅の
略楕円振動が励振される。

このとき、針床上に設けられたガイドレールに対してキ
ャリッジに取り付けられた前記超音波振動子を所定圧力
で圧着すると、その摩擦力に起因する駆動力を受け、該
超音波振動子は直接駆動される。その結果、前記キャリ
ッジが駆動される。

［実施例］ 以下、本発明を具体化した一実施例を図面を参照して説
明する。本発明の編機の駆動装置について、その一実施
例を第１図に示す。

編機のキャリッジ１は、針床２上をローラ３に支持され
直接駆動可能となっている。該キャリッジ１の下面には
、超音波振動子１１が着設され、その両端部には突起４
ａ及び４ｂが付設されている。そして、該突起４ａ及び
４ｂは、前記針床２上に設けられたレール５上に圧着さ
れているという構成をとっている。

本発明に用いる超音波振動子は、例えば特願平１−４６
８６６号の願書に添付した明細書及び図面により提案さ
れているような機械共振器を含んだ超音波振動子を用い
れば良い。

以下に、その構成の一例を第２図を参照しつつ説明する
。

超音波振動子１１は、矩形平板形状を有する弾性体２１
の上面に、該弾性体２１に曲げ振動を励振するための第
１圧電体２２が着設されている。

該弾性体２１において、前記着設面と略直交する側面に
は、該弾性体２１に縦振動を励振するための第２圧電体
２３ａ及び２３ｂが着設されている。

前記弾性体２１の長手方向中心は、該弾性体２１を固定
するための固定ボルト２４ａ及び２４ｂにより固定され
ている。該固定ボルト２４ａ及び２４ｂの他の一端は、
基台２５ａ及び２５ｂに固定されている。

前記第１圧電体２２の上面には、電極２６が着設されて
いる。また前記第２圧電体２３ａ及び２３ｂの上面には
電極２７ａ及び２７ｂが着設されている。また前記弾性
体２１自身は、アース電極を兼ねており、該弾性体は前
記固定ボルト２４ａ及び２４ｂを介して基台２５ａ及び
２５ｂに接地されている。

更に該弾性体２１は、その厚さ方向に所定の周波数ｆに
おいて両端自由端２次モードで曲げ振動し、且つ同一の
周波数ｆにより長さ方向に両端自由端１次モードで縦振
動するように形状寸法を調節されている。

一般に、弾性体中を伝播する縦振動の共振周波数は、該
弾性体の長さに依存する。また弾性体の厚さ方向の曲げ
振動の共振周波数は、前記長さ及び厚さに依存する。従
って、前述のような弾性体２１を設計する事は容易であ
るので、その詳細は省く。

更に、前記第１圧電体２２の電極２６及び前記第２圧電
体２３ａ及び２３ｂの電極２７ａ及び２７ｂには、それ
ぞれアンプ２８ａ及び２８ｂが接続されており、該アン
プ２８ａ及び２８ｂの入力端子にはフェーズシフタ２つ
を通して交流型１１Ｍ３０が接続されている。

以上のように構成された超音波振動子１１の作用を以下
に説明する。

まず、第１圧電体２２に周波数ｆの交流電圧を印加して
振動させると、前記弾性体２１は曲げ振動２次モードで
共振し定在波が励起される。

次に第２圧電体２３ａ及び２３ｂに周波数ｆの交流電圧
を印加して振動させると、前記弾性体２１は縦振動１次
モードで振動し定在波が励起される。つまり前記固定ボ
ルト２４ａ及び２４ｂで固定される位置は各定在波の節
となっている。

このとき、前記第１圧電体２２と第２圧電体２３ａ及び
２３ｂに印加する電圧の振幅及び位相を調節すると、前
記弾性体２１には任意の形状の略楕円振動を発生する事
が可能となる。

尚、上記実施例では縦振動１次モードと曲げ振動２次モ
ードを励振し、その合成により略楕円振動を発生する超
音波振動子について説明したが、これに限定されるもの
ではなく、縦振動、曲げ振動、せん断振動、ねじり振動
など、種々の振動モードの組み合わせの利用が考えられ
、また高次モードを利用しても良い。

以上のような編機の駆動装置において、前記超音波振動
子１１に前記所定周波数の交流電圧を印加すると、振動
振幅が数μｍ〜数＋μｍ程度の微小振幅の略楕円振動が
励振される。その結果、前記突起４ａ及び４ｂと前記レ
ール５との摩擦力に起因する駆動力を受け、第１図中矢
印Ａ方向に該超音波振動子１１が直線駆動される。その
結果、以上のような簡単な構成でキャリッジ１を駆動す
る事が可能となる。

尚、前記超音波振動子１１による駆動力を大出力化する
には、摩擦力を大きくすれば良く、前記突起４ａ及び４
ｂと◆前記レール５との圧着力を増すためにバネ等を用
いて別途圧着機構を付設すれば良い。

本発明に用いた超音波振動を利用したアクチュエータは
、従来のパルスモータ等電磁モータに比べ以下に挙げる
種々の利点を有している。

１）巻線が不要であり構造が簡単であるため、小型、軽
量化が可能である。

２）高エネルギー変換効率が得られ、例えばＤＣモータ
に比べ出力／体積比、出力／重量比は１０倍以上となる
。

３）摩擦力を利用しているので、応答性１位置制御性に
優れている。

４）磁気、電磁ノイズを発生しない。

よって、上述の編機の駆動装置では、小型、軽量化が容
易である。

次に、前記キャリッジ１において、前記レール５及び突
起４ａ、４ｂに略三角形状の突起及び溝を形成した第２
の実施例につき、第３図（ａ）及び（ｂ）を参照して説
明する。

同図において、４０はキャリッジケースを示している。

上述の構成を用いる事によって、キャリッジ１にローラ
３などの支持機構を設けずとも、横ずれ、偏走を防止す
る事が可能である。その結果、構造の大幅な簡略化が実
現できる。

さらに、前記レール５及び突起４ａ、４ｂの形状は、前
記実施例に限定されることなく、略台形状、略凹凸形状
等、抽々の形状が考えられる。

尚、上記実施例では、その駆動源として定在波振動を励
振する超音波振動子を用いたが、これに限定されるもの
ではなく、進行波を励振する超音波振動子等を用いても
同様な効果が得られる。

更に、上述の実施例では超音波振動子の形状を平板状と
する例について説明したが、それに限定されるものでは
なく、方形状、棒状１円筒状１円環状等種々の形状が考
えられる。その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種
々の変形が可能である。

［発明の効果コ 以上詳述したことから明らかなように、本発明によれば
、従来の欠点をなくし、編機の駆動装置を簡略化でき、
更に小型、軽量化を実現する事ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第３図までは本発明を具体化した実施舛を示
すものであり、第１図は本実施例の編機の駆動装置を示
す図、第２図は本発明に用いる超音波振動子の構成を示
す図、第３図は第２の実施例の構成を示す図である。 図中、１はキャリッジ、２は針床、４は突起、５はレー
ル、１１は超音波振動子である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、針床と、 該針床上を移動可能なように装架されたキャリッジと、 該キャリッジの駆動源とを具備した編機の駆動装置にお
   いて、 前記駆動源として、略楕円振動を行なう振動部位を備え
   た機械共振器を含む超音波振動子を用いる事を特徴とす
   る編機の駆動装置。 ２、請求項１記載の編機の駆動装置において、前記針床
   上に前記超音波振動子が当接されるレールを備え、 該レールの断面形状が略凹凸形状、略台形状或いは略三
   角形状となるよう突起又は溝を設けた事を特徴とする編
   機の駆動装置。 ３、請求項２記載の編機の駆動装置において、前記超音
   波振動子は、前記レールとの当接部位において、 該レールの突起又は溝と略均一に当接するための溝又は
   突起を備える事を特徴とする編機の駆動装置。