TW202233931A - 具有凹部的縫紉機針 - Google Patents

Abstract

敘述一種縫紉機針(1)，其減少縫紉機針(1)的針刃(2)與織物之間的摩擦，並可經濟地大量製造。縫紉機針(1)包含針眼(3)及至少一個凹部(5)，其中凹部(5)的上邊緣(6)與針眼(3)之軸線(12)的橫向位置之間的距離與凹部(5)的下邊緣(7)與針眼(3)之軸線(12)的橫向位置之間的距離不同。

Description

具有凹部的縫紉機針

本揭露有關一種具有凹部的縫紉機針。

用於工業縫紉機的縫紉機針已知幾十年，並經歷持續之進一步發展。近年來已看到由合成纖維所製成的紡織品之增長使用。同時，縫紉速率已進一步增加。在這種情況下，一問題係合成纖維在用於縫紉過程為相當低的溫度下之可熔性。隨著縫紉速率增加，由於與針刃的摩擦而導入織物之熱量亦隨之增加。如果縫紉速率過高，其結果是合成纖維在針孔處存在不想要的熔化。儘管存在此問題，為了進一步增加縫紉速率，人們業已經嘗試減少針刃與織物之間的摩擦。

EP2896732A1敘述具有雙扭曲溝槽之縫紉針，其包含於其中設置兩個斜面的斜嵌槽。此等斜面減少針刃在斜嵌槽之區域中的剖面，但它們不會導致針刃與織物之間的摩擦中之減少。這是因為它們被設置於斜嵌槽中的諸多位置處，在此甚至於沒有此等斜面之針的案例中，在縫紉期間不會與織物接觸。

DE962949C1敘述此種縫紉機針，其係意欲減少縫紉期間所生成之摩擦熱。為此目的，縫紉機針具有從針眼之位準延伸至針刃與針尾之間的錐形過渡區之縱向溝槽。這些溝槽係意欲減少針刃與織物的接觸表面，從而亦減少摩擦。

EP1391548A1敘述縫紉機針，它於針刃之兩個截然相反的橫側表面處包含凹形凹部。這些凹形凹部係意欲減少針刃與織物之間的接觸表面，且因此減少摩擦。

DE3149383A1敘述意欲減少針刃與織物之間的摩擦之縫紉機針的另一範例。從剖面觀看，針刃具有V形輪廓，並具有藉由壓痕-類似於凹形凹部所分開之針肋。壓痕的形狀係設計成適於針肋之本質及數目。例如，一個實施例具有星形剖面，帶有藉由許多個小壓痕彼此分開的七個針肋。另一實施例僅具有在每一案例中藉由較大壓痕彼此分開之四個針肋。此等壓痕係以減少針刃的剖面之方式穿入縫紉機針的凹部。所述之「幾何形狀」係意欲減少與織物的接觸表面，並因此減少摩擦，但增加針刃之表面積，且從而增加所生成的熱量傳送至周圍空氣之速率。

事實證明，現有技術的此種縫紉機針之製造成本比傳統縫紉機針貴得多，且有時候需要額外的產生步驟。

因此，從現有技術出發，本發明之目的係提供縫紉機針，其減少縫紉機針之針刃與織物之間的摩擦，且不需要任何額外或更複雜之產生步驟。

此目的係以具有以下特徵之縫紉機針來達成： -針刃，其實質上於縱長方向中延伸； -針眼，其在高程方向中完全延伸通過縫紉機針，所述高程方向係相對縱長方向成直角； -至少一個凹部，其於橫側方向中減少針刃的可達伸距，所述橫側方向係相對高程方向及縱長方向成直角； -其中至少一個凹部具有上邊緣及下邊緣，凹部在高程方向中終止於此邊緣； -且其中至少在縱長方向中沿著其長度於一點處，此凹部具有於所討論中之點處對應於針刃的高度之至少30%的高度(此凹部據此在藉由橫側方向及高程方向所界定之平面中具有至少一個剖面，其中此凹部的高度對應於此剖面中之針刃高度的至少30%)； 且此外在此案例中，於橫側方向中之上邊緣距離與在橫側方向中的下邊緣距離不同，此上邊緣距離對應於凹部的上邊緣與針眼之軸線在橫側方向中的位置之間的距離，而此下邊緣距離對應於凹部的下邊緣與針眼之軸線在橫側方向中的位置之間的距離。縫紉機針有利地具有夾持部分-通常是針尾-於藉由橫側方向及高程方向所界定之平面中，此夾持部分具有比針刃較大的剖面，且在針眼側上之縱長方向中，緊隨著一過渡部分。於藉由橫側方向及高程方向所界定的平面中，此過渡部分之剖面在縱長方向中朝針眼逐漸變得尖細。於具有此種過渡部分的針之案例中，針刃在針眼側上於縱長方向中鄰接過渡部分。過渡部分的逐漸變得尖細能以諸多方式達成。熟諳本技術領域之人員已知針刃與夾持部分之間的所有類型之過渡部分係可想像的。例如，過渡部分可為實質上圓錐形，此圓錐之軸線在縱長方向中延伸。對於縫紉機針的表面同樣有可能在過渡部分中具有階梯狀部分或半徑。根據本發明，於縫紉機針中形成凹部可整合在熟諳本技術領域之人員業已得知的產生步驟中。凹部或複數個凹部可同時以刀具於高程方向及/或縱長方向中之運動來產生，從而能夠實行高效的批量產生。縫紉機針中之凹部可使用諸如銑削的切削方法及/或諸如鍛造或壓製之成形方法來產生。只要此刀具係設計成適於縱長凹部的幾何形狀，唯一要求係刀具在高程方向及/或縱長方向中之運動，而不考慮凹部的數目及位置。凹部係藉由加工針坯所形成，並以上述方式減少針坯於藉由橫側方向及縱長方向所界定之平面中的剖面表面積。在加工之前，針坯可具有諸多剖面形狀，例如，圓形、橢圓形、梯形、或三角形。帶有圓角的三角形係亦可想像的。其他未明確提及之形狀可為同樣有利的。包含至少兩個凹部之縫紉機針係亦有利的，於每一凹部之案例中，上邊緣距離與下邊緣距離不同。特別有利的是，如果此等凹部係以使縫紉機針沿著藉由針眼軸線及縱長方向所界定之平面對稱的方式配置。

有利的是如果凹部具有均勻塑形的區段，其組成凹部在縱長方向中的整個可達伸距之至少10%、然而較佳係至少20%，且如果凹部於均勻塑形區段上的每一點之高度對應於所討論中的點處之針刃的高度之至少30%。這樣一來，在縫紉機針的很大一部分上之摩擦就會減少。均勻塑形的區段不包括凹部之入口及出口部分。有於縱長方向中指向的凹部之末端部分。在凹部的入口及出口部分中，上邊緣及下邊緣大致上於高程方向中彼此接近，直至它們相接觸。如果凹部在高程方向中之高度係至少於沿著均勻塑形的區段之長度的一點處抵達最大，其係有利的。凹部之均勻塑形的區段係針刃之一部分，亦即針刃包括凹部的均勻塑形的區段。

如果上邊緣距離小於下邊緣距離，則獲得進一步的利益。在此案例中，至少於凹部之均勻塑形的區段中，上邊緣距離小於下邊緣距離之縫紉機針係特別有利的。在至少一個產生步驟期間，如果刀具從上邊緣開始朝下邊緣、或於橫側方向中施行具有高程方向中之方向分量的運動，此種幾何形狀係尤其有益的。上邊緣在正高程方向中限定此凹部。下邊緣於負高程方向中限定此凹部。正高程方向係在從下邊緣朝上邊緣之方向。負高程方向係據此與從上邊緣朝下邊緣相反。正高程方向及負高程方向的此定義適用於根據本發明之教導的所有可能實施例。於較佳實施例中，縫紉機針包含至少一個斜嵌槽及/或至少一個線溝槽，斜嵌槽設置在上側面上，其指向正高程方向中，且線溝槽較佳設置於底側上，其指向負高程方向中。線溝槽亦可設置在上側面上，其指向正高程方向中。

所有實施例都獲得進一步之利益： •如果縫紉機針包含斜嵌槽，其較佳藉由形成製程所產生； •且如果至少一個凹部及斜嵌槽至少部分地於縱長方向中重疊。 與縫紉機針有關的斜嵌槽對於熟諳本技術領域之人員係業已知。斜嵌槽之每一已知實施例係有利的。所謂「在縱長方向中重疊」係意指斜嵌槽及凹部於縱長方向中至少部分地平行，亦即它們在縱長方向中未隔開。尤其有益的是，如果凹部與斜嵌槽於縱長方向中至少重疊達10%之斜嵌槽長度，然而，較佳為在縱長方向中至少重疊達70%之斜嵌槽長度。斜嵌槽長度係於針的縱長方向中之長度，與環繞針部分相比，斜嵌槽部分中的針之表面係沿著此長度在高程方向中壓低。因此，斜嵌槽長度包括此斜嵌槽的入口及出口部分。帶有斜嵌槽之縫紉機針的針刃可被分成兩個子部分、即主要針刃部分及斜嵌槽部分。斜嵌槽部分係包括其入口及出口部分之斜嵌槽於縱長方向中延伸的部分。主要針刃部分係針刃之其餘部分。如果上述的均勻塑形的凹部區段未與斜嵌槽部分重疊，其係有利的。凹部之均勻塑形的區段有利地完全位於主要針刃部分內-亦即它在縱長方向中與主要針刃部分完全重疊。主要針刃部分有利地於縱長方向中具有均勻之剖面(圓柱形針刃)或在縱長方向中具有略微逐漸變得尖細的剖面(錐形針刃)。針刃中之凹部同樣可為「錐形」，亦即它們的形狀可於縱長方向中朝針眼逐漸變得尖細，而與針刃之形狀無關。然而，凹部亦可為「圓柱形」，亦即在縱長方向中維持相同的形狀及位置，而不考慮如何塑形此針刃之其餘部分。於此案例中，凹部的均勻塑形的區段中的橫向距離函數s(h)在沿著此均勻塑形的區段的長度之每一位置處係相同的。據此，諸多不同之組合係可能的，例如： -帶有圓柱形凹部之圓柱形針刃； -帶有錐形凹部的圓柱形針刃； -帶有圓柱形凹部之錐形針刃； -或帶有錐形凹部的錐形針刃。

對於縫紉機針之所有實施例為有利的是，如果至少在沿著縱長方向中之凹部長度的一點處，然而較佳於沿著均勻塑形的區段的長度之每一點處，其保持在凹部之上邊緣與針刃的最高點之間於高程方向中的最大距離係針刃高度之35%、然而較佳為針刃高度的25%。這樣一來，獲得大凹部，其有效地減少縫紉機針與織物之間的摩擦表面。

有利的是，取決於高度座標h，如果敘述縫紉機針之表面與針眼的軸線之間的橫側方向中之距離的橫向距離函數s(h)單調地減少、較佳係嚴格單調地減少，而在至少90%之凹部的高程可達伸距內、然而較佳係凹部之整個高程可達伸距內具有增加的高度。凹部之高程可達伸距係凹部於高程方向中的延伸部。這樣一來，避免底切部，並另外有利於產生過程。橫向距離函數s(h)亦係縫紉機針表面在藉由高程方向及橫側方向所界定之平面中的截面曲線之函數，其取決於高度座標h敘述縫紉機針表面與在橫側方向中之針眼的軸線之間的橫向距離。高度座標h於正高程方向H中增加。有利的是，如果橫向距離函數s'(h)之一階導數對於小於上邊緣的高度座標h _O且大於下邊緣之高度座標h _U的高度座標為負的，亦即如果h _U＜h＜h _O，則s'(h)＜0。尤其有益的是，如果橫向距離函數s''(h)之二階導數對於小於下邊緣的高度座標h _U或大於上邊緣之高度座標h _O的高度座標為小於或等於零，亦即如果h＞h _O或h＜h _U，則s"(h)≤0。

在橫側方向中於每一點處與針眼軸線之位置隔開的至少一個凹部顯示進一步之積極效果。有利的是，如果在凹部與針眼軸線的位置之間於橫側方向中的距離係在凹部之每一點處大於零。這樣一來，藉由針眼軸線及縱長方向所界定的平面不會與凹部相交。具有至少兩個此等凹部之針係特別有利的，此等凹部相對於藉由針眼軸線及縱長方向所界定之平面為對稱的。

如果在上邊緣至凹部之假想引入切線與高程方向圍起5°至70°、然而較佳為10°至40°的引入角度，則獲得有利之實施例。引入切線係於藉由橫側方向及高程方向所界定的平面中鄰接此凹部表面之切線。引入切線接觸上邊緣。在上邊緣區域中，凹部可取決於製造方法被磨圓至不同程度。引入切線係未與此種圓形體相切，其中藉由高程及橫側方向中所界定的平面中之表面梯度廣泛地變化。在較佳實施例中，引入切線於其表面的凹形區域中與凹部造成接觸。特別有利的是，如果藉由橫側方向及高程方向所界定之平面中的假想切線在凹部表面之每一點圍起至少5°、然而較佳為至少10°的角度。

縫紉機針可有利地包含至少一個線溝槽，此線溝槽實質上於縱長方向中延伸，在負縱長方向中、亦即於從針眼朝針刃觀看之方向中從針眼開始，並在高程方向中構成壓下部。於較佳實施例中，線溝槽被設置在此針的底側上，其指向負高程方向中。然後，線溝槽係於負高程方向中「打開」，亦即它在負高程方向中未被縫紉機針之材料所限制。然而，線溝槽亦可設置於上側面上，它指向正高程方向中。然後，線溝槽在正高程方向中為「打開」。線溝槽係適合用於承納延伸通過針眼的線，並用於在縱長方向中沿著針刃導引它。以針眼為終點之線溝槽提供優點。線溝槽及針眼接著於縱長方向中併入彼此--亦即，沒有針材料設置在針眼與線溝槽之間。然而，線溝槽亦可為與針眼隔開。此線溝槽係針刃中的凹槽狀壓下部。此溝槽於高程方向中限定在一側面上，並於橫側方向中藉由針材料限定在兩側面上。有利的是，縫紉機針包含兩個線溝槽。於其底側上包含第一線溝槽及在其上側上包含第二線溝槽之縫紉機針係特別有利的。

有利的是，如果至少於縱長方向中沿著凹部長度之一點、然而較佳係沿著均勻塑形的區段在每一點處，其保持於藉由高程及橫側方向中所界定之平面中，將凹部的下邊緣與上邊緣之間的縫紉機針之表面塑形為半徑實質上恒定的圓弧，其中此圓弧中心較佳係於藉由高程及橫側方向中所界定之平面中位在縫紉機針的剖面區域外側。於此橫截平面中，據此，凹部之表面具有圓弧的形狀，且在此圓弧上之每一點的半徑係相同的。此種凹部形狀係很輕易地產生，無論是用切割方法亦是用成型產生方法。如果於藉由高程及橫側方向中所界定之平面中，凹部的下邊緣與上邊緣之間的縫紉機針之表面具有由圓弧、及鄰接圓弧、直線所組成的形狀，則獲得額外之優點。此直線較佳係切線地鄰接此圓弧。

藉由縫紉機針提供進一步的優點，在此案例中，至少於縱長方向中沿著凹部長度在一點處、然而較佳係沿著均勻塑形的區段之長度於每一點處，其保持此對應於高程方向中的上與下邊緣之間的距離之凹部高度係最大橫向距離函數s(h)的60%至170%、然而較佳係此最大橫向距離函數s(h)之75%至160%。對於具有常規尺寸的縫紉機針已證明所論及之選擇範圍係有利的，因為它們能夠使用簡單之產生方法，且同時針對縫紉機針製成，此縫紉機針在縫紉期間與織物生成很少的摩擦。亦藉由縫紉機針提供優點，於此案例中，至少在沿著斜嵌槽之長度於一點處、然而較佳用於斜嵌槽的長度之至少20%處，對應於上與下邊緣之間在高程方向中的距離之凹部高度係最大橫向距離函數s(h)的25%至150%、然而較佳係最大橫向距離函數s(h)之35%至105%。特別有利的是一種縫紉機針，於此案例中，至少用於斜嵌槽部分之長度的20%，其保持對應於上與下邊緣之間在高程方向中的距離之凹部高度係最大橫向距離函數s(h)的35%至60%。

藉由縫紉機針提供進一步之優點，於此案例中，至少於縱長方向中沿著凹部長度在一點處、然而較佳係沿著均勻塑形的區段之長度於每一點處，其保持上邊緣距離O係最大橫向距離函數s(h)的10%至60%、然而較佳係最大橫向距離函數s(h)之25%至45%。上邊緣距離O對應於橫向距離函數在上邊緣高度座標h _O的位置處之值。換句話說，O=s(h _O)。對於具有常規尺寸的縫紉機針，所論及之選擇範圍已證明有利的，因為它們允許凹部有最大可能之尺寸，如此最大限度地減少摩擦，並又易於製造，且因為它們保證縫紉機針的足夠穩定性。藉由縫紉機針提供優點，於此案例中，至少沿著斜嵌槽部分之長度在一點處、然而較佳係對於斜嵌槽部分的長度之至少20%處，上邊緣距離O係最大橫向距離函數s(h)的10%至75%、然而較佳係最大橫向距離函數s(h)之35%至65%。

藉由縫紉機針提供進一步之優點，於此案例中，至少於縱長方向中沿著凹部長度在一點處、然而較佳係沿著均勻塑形的區段之長度於每一點處，其保持下邊緣距離U係最大橫向距離函數s(h)的50%至100%、然而較佳係最大橫向距離函數s(h)之70%至95%。下邊緣距離U對應於在下邊緣高度座標h _U的位置處之橫向距離函數的值。換句話說，U=s(h _U)。對於具有常規尺寸的縫紉機針，所論及之選擇範圍已證明有利的，因為它們允許凹部有最大可能之尺寸，如此最大限度地減少摩擦，並又易於製造，且因為它們保證縫紉機針的足夠穩定性。藉由縫紉機針提供優點，於此案例中，沿著斜嵌槽部分之長度在一點處，其保持下緣距離U係最大橫向距離函數s(h)的50%至100%、然而較佳係最大橫向距離函數s(h)之70%至95%。

用於產生具有針刃及針眼的縫紉機針之方法達成本發明之目標，此針刃實質上在縱長方向中延伸，且針眼於與縱長方向成直角的高程方向中延伸通過縫紉機針，其中： -至少一個凹部，其在高程方向中藉由上邊緣及下邊緣所限定； -且於此案例中，在橫側方向中之上邊緣距離與下邊緣距離不同，此上邊緣距離對應於凹部之上邊緣與針眼軸線在橫側方向中的位置之間的距離； -於橫側方向中，下邊緣距離對應於凹部之下邊緣與針眼軸線在橫側方向中的位置之間的距離； -專門地於高程方向中及/或縱長方向中藉由刀具運動所產生。 受限於兩個或甚至剛好一個運動方向之刀具運動使得產生過程特別有效。用此種方法可串聯地產生大量的縫紉機針。此種方法對於縫紉機針係特別有利，在此案例中，至少於縱長方向中沿著其長度在一點處，凹部於所討論中之點處具有對應於此針刃高度的至少30%之高度。

進一步的優點係藉由一方法所提供，其中至少一個凹部係藉由分開製程、較佳係藉由銑削所產生。如果銑刀具有對應於凹部之輪廓，此凹部可藉由在水平及縱長方向中的運動來產生。於橫側方向中之額外運動係不需要的。此程序亦可使用於同樣用其他分開型製造方法-例如研磨或火花侵蝕獲利。

進一步之優點係藉由一方法所提供，其中至少一個凹部係藉由形成製程、較佳係藉由壓製所產生。如果壓機由複製至少一個凹部或複數個凹部的輪廓之上模具及下模具所組成，此凹部可專門地藉由刀具運動在高程方向中產生。這是於縫紉機針中製成凹部的特別簡單及有效之方式。然而，此凹部亦可藉由用具有兩個以上的模具之壓機-例如具有三、四或五個模具的壓機來形成所產生。

圖1顯示帶有凹部5(第二凹部5於此視圖中被遮擋)的縫紉機針1之三維視圖。縫紉機針1包含夾持部分18、過渡部分19、針刃部分23、主要針刃部分22、均勻塑形的區段37、斜嵌槽16及針眼3。針眼3之軸線12在高程方向中H中延伸。於橫側方向B中，它正好位於針眼3的兩個側壁9之間的中心。在此實施例中，均勻塑形的區段37對應於主要針刃部分22、亦即此二部分完全重疊。在根據本發明的教導之其他實施例中，對於主要針刃部分22及均勻塑形的區段37僅部分重疊可為有利的。均勻塑形的區段在此不會與斜嵌槽部分24重疊。

圖2顯示來自圖1的縫紉機針，如於將其繞著縱長軸線17轉動180°之後所視。在縫紉機針1的底側，指向負高程方向H，線溝槽4於縱長方向L中從針眼3延伸進入過渡部分19。因此，在縱長方向L中，線溝槽4與針刃部分23及過渡部分19重疊。

圖3顯示具有夾持部分18、針刃部分23、及逐漸變得尖細部分20之縫紉機針1的側視圖。如果針尾25設置於夾持部分18中，對於此針之所有實施例都是有利的。在所有實施例中，夾持部分18係適合於承納在縫紉機中，並被縱向地驅動來產生縫紉動作。針刃部分23係針刃2於其內在縱長方向中延伸之部分。它包含主要針刃部分22及斜嵌槽部分24。於縱長方向L中朝針眼3觀看，主要針刃部分22在斜嵌槽部分24之前。斜嵌槽部分24係斜嵌槽16於其內在縱長方向L中延伸的部分。於主要針刃部分22中，針刃2沿著縱長方向L具有均勻之剖面。熟諳本技術領域的人員在此使用圓柱形一詞。在主要針刃部分22中，如果針刃2之剖面於縱長方向L中朝針眼3減少，對於本發明的所有實施例可為同樣有利的。那麼熟諳本技術領域之人員將針刃敘述為錐形。針刃部分23具有比夾持部分18較小的剖面。夾持部分18與針刃部分23、或主要針刃部分22之間的錐形過渡區域19使夾持部分18與針刃部分23之間的剖面中之此差異相等。在遠離夾持部分18的縱長方向中觀看，逐漸變得尖細部分20鄰接針刃部分23。於此部分中，針之剖面單調地減少，並以針尖21為終點。位於針刃部分23中的是凹部5，其在縱長方向L中之區段亦與過渡部分19重疊。凹部包含與主要針刃部分22完全重疊的均勻塑形的區段37。均勻塑形的區段37於縱長方向L中限定在與主要針刃部分22相同之位置處。然而，於根據本發明的教導之其他實施例中，界定此均勻塑形的區段37之界限可偏離那些界定主要針刃部分22者。凹部5係在高程方向中藉由上邊緣6及下邊緣7所限定。如果凹部5完全位於針刃部分23內-亦即凹部5在縱長方向L中的起點及終點都位於針刃部分23內，則對於所有實施例係亦有利的。在縱長方向中，凹部5藉由重疊長度26來與斜嵌槽16重疊。因此，凹部之區段亦係於斜嵌槽部分24中。在此範例中，重疊長度26對應於在縱長方向L中的斜嵌槽長度27之90%。然而，如果重疊長度26係斜嵌槽長度27的至少10%、較佳係其至少70%，則對於所有實施例係有利的。對於根據本發明之縫紉機針1來說，如果凹部5在縱長方向L中未與斜嵌槽16重疊，其可為同樣有利的。

圖4顯示於圖3中所顯示之位置經過縫紉機針1的A-A剖面。在縱長方向L中，此區段係位於針刃部分23之末端，直接在過渡部分19開始之前。因此，它顯示於縱長方向L中離針眼3最遠的針刃2之剖面。針刃2具有兩個凹部5及線溝槽4。凹部5縮小針刃2的剖面，且在剖開平面中具有凹入形狀。於剖開平面之後，可看到針尾25，其具有比針刃2大的剖面。上邊緣6及下邊緣7係藉由剖開平面所切開，並在高程方向H中於向上及向下兩者限定此凹部5。圖4亦顯示針眼3之軸線12在橫側方向B中的位置。於橫側方向B中，每一個上邊緣6係與針眼3之軸線12隔開達上邊緣距離O。在橫側方向B中，每一個下邊緣7係與針眼3的軸線12隔開達下邊緣距離U。上邊緣距離O和下邊緣距離U大小不同：於此案例中，上邊緣距離O係小於下邊緣距離U。在本發明的所有實施例中，對應於上邊緣6與下邊緣7之間在高程方向H中的距離之凹部高度11係超過針刃2於高程方向H中的針尾高度10之30%。在橫側方向中，縫紉機針1的表面13係與針眼3之軸線12的位置間隔達橫向距離s。橫向距離s可藉由橫向距離函數s(h)來敘述，它係取決於高程方向中之高度座標h，亦即s=f(h)=s(h)。在凹部5的上邊緣6處，於其末端區域中，切線地鄰接橫向距離函數s(h)之曲線的引入切線14與高程方向H圍起大於5°之引入角15，然而，已在前面段落中提及的引入角15之選擇範圍對於縫紉機針1的所有實施例都是有利的。

圖5描述與圖4相同之剖面，並再次顯示橫向距離函數s(h)。上邊緣距離O在上邊緣6的高度座標h _O處對應於橫向距離函數s(h)之值，亦即O=s(h _O)。下邊緣距離U在下邊緣7的高度座標h _U處對應於橫向距離函數s(h)之值，亦即U=s(h _U)。在此實施例中，於凹部5的高程可達伸距內，隨著高度座標在高程方向中增加，橫向距離s嚴格單調地減少。因此，遍及整個凹部高度11，其保持此橫向距離函數s(h)之導數小於零(對於h _O＞h＞h _U，s'(h)＜0)。此種曲線進展對於所有實施例都可為有利的。以同樣之方式，如果橫向距離隨著高度之增加而單調下降，亦即橫向距離函數s(h)的導數小於或等於零(對於h _O＞h＞h _U，s'(h)≤0)，對於所有變型係亦有利的。對於小於下邊緣7之高度座標h _U的高度座標、及對於大於上邊緣6之高度座標h _O的高度座標，橫向距離函數s"(h)之第二導數係小於零(如果h＞h _O或h＜h _U，s"(h)＜0)。

圖6顯示在藉由針眼3的軸線12及縱長方向L所界定之平面中，經過縫紉機針1的剖面B-B。剖面B-B之位置係亦顯示於圖4中。針眼3係位於縫紉機針1的逐漸變得尖細部分20中。在縱長方向中，針眼3之軸線12中心地位於針眼3中。在橫截平面後方，如藉由觀察者所視，針眼3於橫側方向B中藉由側壁9所限定。在縫紉機針1的底側上，線溝槽4鄰接針眼3。針眼3及線溝槽4於縱長方向L中未彼此隔開，而是彼此合併。線溝槽4延伸通過整個針刃部分23，並終止在過渡部分19內。線溝槽4係於縫紉機針1之針刃2中的凹入部，並適合在縫紉過程藉著承納縫紉線。多年來，熟諳本技術領域之人員業已得知有種類繁多的線溝槽4。可結合根據本發明之教導，以自線溝槽4的每一形式及形狀獲利。

圖7於藉由高程方向H及橫側方向B所界定之平面中，在針眼3的位置處，顯示與圖6相同之經過縫紉機針1的剖面C-C。於圖6中指示剖面C-C之位置。在橫側方向B中，針眼3於每一側面上藉由側壁9所限定。在橫側方向B中，針眼3的軸線12正好中心地延伸通過針眼3。同樣於本發明之所有其他實施例中，針眼3的軸線12在橫側方向B中具有此位置。於縫紉機針1之底側上，亦可看到的是直接鄰接針眼3之線溝槽4。

圖8顯示用於針坯8的可能形狀及用於每種形狀之凹部5的可能配置。針坯8之剖面可為圓形32、橢圓形33、梯形34、三角形30、或帶有圓形角落31的三角形。然而，針坯亦可具有剖面形狀35，其由兩個具有不同半徑之圓弧及兩條傾斜定向的直線所組成，此等直線將圓弧彼此連接。由圖8之第二列明顯看出，根據本發明的凹部5如何減少具有這些形狀之針坯8的剖面。圖8之第三列顯示線溝槽4如何減少具有這些形狀的針坯8之剖面。本發明的教導亦可使用於對具有縫紉機針1之所有其他業已得知的剖面形狀之針坯8獲利。

圖9在紡織物29中的針孔28之位置顯示經過縫紉機針1及織物29的區段。織物29係未與凹部5之區域中的縫紉機針1接觸。因此，於此，可為沒有摩擦，導致減少縫紉機針1與織物29之間的總體摩擦。在圖9中，針孔28被顯示為理想化之圓形。取決於織物29的紡織及機械性能和針之剖面形狀，對於針孔28亦可獲得其他形狀。然而，所有這些具有共同點，在凹部5的區域中，織物29及縫紉機針1未相互接觸。

圖10a至10d顯示用於縫紉機針1中之凹部5的四種替代之剖面形狀、及橫向距離函數s(h)的對應進展。這些替代之剖面形狀可與本發明的所有可能實施例有利地組合。在圖10a之實施例中，凹部5的上邊緣6與下邊緣7之間的橫向距離函數s(h)係由兩條具有不同梯度之直線所組成，它們都不等於0。於圖10b的實施例中，凹部5的上邊緣6與下邊緣7之間的橫向距離函數s(h)係由五條直線所組成。相互毗連之直線具有不同的梯度，它們都不等於零。在圖10c之實施例中，凹部5的上邊緣6與下邊緣7之間的橫向距離函數s(h)係由三個圓弧所組成。圖10d顯示一實施例，其具有由圓弧及直線所組成之橫向距離函數s(h)，此直線於正高程方向H中鄰接此圓弧。在附圖中描繪直線與圓弧之間的過渡點36：圓弧於正高程方向H中在下邊緣7處開始，並於過渡點36終止。在此過渡點36處，直線切線地鄰接此圓弧，於正高程方向H中持續，並在上邊緣6終止。

1:縫細機針 2:針刃 3:針眼 4:線溝槽 5:凹部 6:凹部(5)之上邊緣 7:凹部(5)的下邊緣 8:針坯 9:針眼(3)之側壁 10:針刃高度 11:凹部(5)的高度 12:針眼(3)之軸線 13:縫紉機針(1)的表面 14:引入切線 15:引入角 16:斜嵌槽 17:縱長軸線 18:夾持部分 19:過渡部分 20:逐漸變得尖細部分 21:針尖 22:主要針刃部分 23:針刃部分 24:斜嵌槽部分 25:針尾 26:重疊長度 27:斜嵌槽(16)之長度 28:針孔 29:織物 30:具有三角形剖面的針坯8 31:具有三角形剖面及圓形角落之針坯8 32:具有圓形剖面的針坯8 33:具有橢圓形剖面之針坯8 34:具有梯形剖面的針坯8 35:具有由兩個圓弧及兩條直線所組成之剖面形狀的針坯8 36:過渡點 37:凹部(5)之均勻塑形的區段 B:橫側方向 L:縱長方向 H:高程方向 h:高度座標 s:橫向距離 s(h):取決於高度座標(h)之橫向距離函數 O:上邊緣距離 U:下緣距離 h _O:在上邊緣6的位準之高度座標 h _U:在下邊緣7的位準之高度座標

圖1顯示帶有凹部(5)之縫紉機針(1)。 圖2顯示與圖1相同的縫紉機針(1)，如在將其繞著針軸線轉動180°之後所視。 圖3顯示帶有凹部(5)的縫紉機針(1)之側視圖。 圖4顯示經過來自圖3的縫紉機針(1)於藉由橫側方向(B)及高程方向(H)所界定之平面中的A-A剖面。 圖5顯示與圖4相同之剖面及橫向距離函數s(h)的進展。 圖6顯示經過來自圖3及圖4的縫紉機針(1)於藉由高程方向(H)及縱長方向(L)所界定之平面中的B-B剖面。 圖7顯示經過縫紉機針(1)在針眼(3)之位置的剖面。 圖8顯示諸多針坯(8)及藉由凹部(5)與線溝槽(4)減少它們之剖面。 圖9顯示經過縫紉機針(1)及帶有針孔(28)的紡織物(29)之剖面。 圖10a顯示於凹部(5)區域中的橫向距離函數s(h)之第一種進展變型。 圖10b顯示在凹部(5)區域中的橫向距離函數s(h)之第二種進展變型。 圖10c顯示於凹部(5)區域中的橫向距離函數s(h)之第三種進展變型。 圖10d顯示在凹部(5)區域中的橫向距離函數s(h)之第四種進展變型。

1:縫細機針

3:針眼

5:凹部

9:針眼(3)之側壁

12:針眼(3)之軸線

17:縱長軸線

18:夾持部分

19:過渡部分

22:主要針刃部分

23:針刃部分

24:斜嵌槽部分

37:凹部(5)之均勻塑形的區段

Claims (15)

1. 一種縫紉機針(1)，具有以下特徵： 針刃(2)，其實質上於縱長方向(L)中延伸； 針眼(3)，其在高程方向(H)中完全延伸通過該縫紉機針(1)，該高程方向(H)係相對該縱長方向(L)成直角； 至少一個凹部(5)，其於橫側方向(B)中減少該針刃(2)的可達伸距，該橫側方向(B)係相對該高程方向(H)及該縱長方向(L)成直角； 其中該至少一個凹部(5)具有上邊緣(6)及下邊緣(7)，該凹部(5)在該高程方向(H)中終止於該等邊緣； 且其中至少在該縱長方向(L)中沿著其長度於一點處，該凹部(5)具有於所討論中之位置處對應於該針刃(2)的高度(10)之至少30%的高度(11)； 其特徵在於 於該橫側方向(B)中之上邊緣距離(O)與在該橫側方向(B)中的下邊緣距離(U)不同，該上邊緣距離(O)對應於該凹部(5)的上邊緣(6)與該針眼(3)之軸線(12)在該橫側方向(B)中的位置之間的距離， 於該橫側方向(B)中之下邊緣距離(U)對應於該凹部(5)的下邊緣(7)與該針眼(3)之軸線(12)在該橫側方向(B)中的位置之間的距離。
2. 如請求項1之縫紉機針(1)， 其中 該凹部(5)具有均勻塑形的區段，其組成該凹部(5)在該縱長方向(L)中的整個可達伸距之至少10%、然而較佳係至少20%， 且該凹部(5)於該均勻塑形的區段(37)之每一點處具有對應於該針刃(2)在所討論中的點處之高度(10)的至少30%之高度(11)。
3. 如請求項1至2中任一項之縫紉機針(1)， 其中 該上邊緣距離(O)係小於該下邊緣距離(U)。
4. 如請求項1至3中任一項之縫紉機針(1)， 其中 該縫紉機針(1)包含較佳係藉由形成製程所產生的斜嵌槽(16)， 且該至少一個凹部(5)及該斜嵌槽(16)在該縱長方向(L)中至少部分地重疊。
5. 如請求項1至4中任一項之縫紉機針(1)， 其中 至少在該縱長方向(L)中沿著該凹部(5)的長度於一點處，其保持 在該上邊緣(6)與該針刃(2)於該高程方向(H)中的最高點之間的高程方向(H)中之距離 係該針刃高度(10)的35%之最大值、然而較佳係該針刃高度(10)的25%之最大值。
6. 如請求項1至5中任一項之縫紉機針(1)， 其中 取決於高度座標(h)的橫向距離函數(s(h))，其敘述該縫紉機針(1)之表面(13)與該針眼(3)的軸線(12)之間的橫側方向(B)中之距離，遍及該凹部(5)的至少90%之高程可達伸距、然而較佳係遍及該凹部的整個高程可達伸距，隨著高度之增加而單調地減少、較佳係嚴格單調地減少該距離。
7. 如請求項1至6中任一項之縫紉機針(1)， 其中 該至少一個凹部(5)係在該橫側方向(B)中於每一點處與該針眼(3)的軸線(12)之位置隔開。
8. 如請求項1至7中任一項之縫紉機針(1)， 其中 在該上邊緣(6)處至該凹部(5)的引入切線(14)與該高程方向(H)圍起5°至70°、然而較佳係10°至40°之引入角(15)。
9. 如請求項1至8中任一項之縫紉機針(1)， 其中 實質上在該縱長方向(L)中延伸的至少一個線溝槽(4)從該針眼(3)於該負縱長方向(L)中接下去，並在該高程方向(H)中構成凹入部。
10. 如請求項1至9中任一項之縫紉機針(1)， 其中 至少在該縱長方向(L)中沿著該凹部(5)的長度於一點處，其保持 在該下邊緣(7)與該上邊緣(6)之間的區域中，於藉由該高程方向(H)與該橫側方向(B)所界定之平面中，該縫紉機針(1)的表面(13)係塑形為具有實質上恒定半徑之圓弧， 其中該圓弧中心較佳係位於該縫紉機針(1)在藉由該高程方向(H)與該橫側方向(B)所界定的平面中之剖面區域外側。
11. 如請求項1至10中任一項之縫紉機針(1)， 其中 至少在該縱長方向(L)中沿著該凹部(5)的長度於一點處，其保持 對應於該上邊緣(6)與該下邊緣(7)之間在該高程方向(H)中的距離之凹部高度(11)，係該最大橫向距離函數(s(h))的60%至170%、然而較佳係該最大橫向距離函數(s(h))之75%至160%。
12. 如請求項1至11中任一項之縫紉機針(1)， 其中 至少在該縱長方向(L)中沿著該凹部(5)的長度於一點處，其保持 該上邊緣距離(O)係該最大橫向距離函數(s(h))之10%至60%、然而較佳係該最大橫向距離函數(s(h))的25%至45%。
13. 如請求項1至12中任一項之縫紉機針(1)， 其中 至少在該縱長方向(L)中沿著該凹部(5)的長度於一點處，其保持 該下邊緣距離(U)係該最大橫向距離函數(s(h))之50%至100%、然而較佳係該最大橫向距離函數(s(h))的70%至95%。
14. 一種用於產生縫紉機針(1)之方法， 其具有實質上在縱長方向(L)中延伸的針刃， 且其具有針眼(3)，該針眼於高程方向(H)中延伸經過該縫紉機針(1)，該高程方向(H)係與該縱長方向(L)成直角， 其特徵在於 至少一個凹部(5)，其藉由上邊緣(6)及下邊緣(7)限定在該高程方向(H)中， 且其中於該橫側方向(B)中之上邊緣距離(O)與該橫側方向(B)中的下邊緣距離(U)不同，該上邊緣距離(O)對應於該凹部(5)的上邊緣(6)與該針眼(3)之軸線(12)在該橫側方向(B)中的位置之間的距離， 下邊緣距離(U)，其對應於該凹部(5)的下邊緣(7)與該針眼(3)之軸線(12)在該橫側方向(B)中的位置之間的距離， 係藉由專門於該高程方向(H)及/或該縱長方向(L)中之刀具運動而產生。
15. 如請求項14用於產生縫紉機針之方法， 其中 該至少一個凹部(5)係藉由分開製程、較佳係藉由銑削、或藉由成形製程、較佳係藉由壓製來產生。

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