WO2005106088A1

WO2005106088A1 - 編機用選針装置

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Publication number: WO2005106088A1
Application number: PCT/JP2004/006181
Authority: WO
Inventors: Kazuhisa Watanabe; Satoshi Enomoto
Original assignee: Wac Data Service Kabushiki Kaisha
Priority date: 2004-04-28
Filing date: 2004-04-28
Publication date: 2005-11-10
Also published as: CN1871389A; US20060174662A1; TW200535291A; TWI273149B; JP4017124B2; JPWO2005106088A1; EP1741818A1; US7117696B2; HK1093227A1; CN100489172C; BRPI0418191A

Abstract

　圧電素子を有する圧電体を用いて編成針の選針を行う編機用選針装置であって、ハウジングに可動可能に支持された圧電体の後端部と先端部の中途位置を回転体を用いてハウジングに回動可能に保持させて圧電体の振動を安定化させると共に、回転体３の軸線に垂直であるとともに圧電体の平面に垂直である平面での回転体３の断面構造を、圧電体２の幅方向の湾曲が長手方向の湾曲より小さく抑制されるように構成し、それによって圧電体の振動スピードとトルクを一段と向上させると共に省エネルギーを達成した選針装置を提供する。

Description

明細書

編機用選針装置技術分野

本発明は丸編機又は横編機の如き編機に用いられる選針装置に関する。より詳しくは編機における圧電式の駆動構造を圧電体の湾曲運動を所定方向に抑制しながら作動させることによって編成針の選針をより効率的に行うことを可能にした編機用選針装置に関する。背景技術

丸編機又は横編機の如き編機では、フロッピ一ディスク等の記憶装置に記憶させた編成手順に基き編成針の上下動を選択して、所望の編組織の編地を編成する。その編成針の上下動を選択するために各種の選針装置が用いられている。

以下、この種の選針装置について説明する。先ず、編機における選針作業の概要を図 1 4、 1 5 A、 1 5 Bに略示する丸編機に基いて説明する。図 1 4は丸編機の基本的な編成機構を説明する略示斜視図である。図 1 4に示すように、丸編機は矢印 Aに示すように回転する編成シリンダ 5 1 の周面に、編成シリンダ 5 1に長手軸に沿って設けた複数の縦溝（図示せず）の中に編成針 5 2が摺動可能に配置される。編成針 5 2の下方には、図 1 5 A、図 1 5 Bに示すように、選針ジャック 5 3が編成針 5 2の下方に当接可能に配置されている。一方編成シリンダ 5 1の下方にはシリンダ状のカム台 5 4 aが静置して配置され、そのカム台の上方部には所定の間隔で且つ所定の形状の複数のカム 5 4が配置されている。カム 5 4によつて選針ジャック 5 3が押し上げられることにより、編成針 5 2が上方へと押し上げられる。

編成の基本原理は次のとおりである。回転する編成シリンダ 5 1上のそれぞれの編成釙 5 2が選針ジャック 5 3を介して上方に押上げられると、編成針 5 2は編成シリンダ 5 1の上面から突出する。この突出した編成釙 5 2のフックに糸ポビン 5 5から取り出された糸 5 6を供給することによつて糸のループが作られ、次に図示しない公知の機構によって当該編成針 5 2を下方に下げることによって 1個の編目が形成される。したがって編成針 5 2に上下運動を与えるかどうかを選択することによって編目を形成したり、編目を形成させないで次の編工程に進ませることによって所望の編地を編成することができる。このような作動を編成針に与えるために編機においては、一般に、選針ジャック 5 3を編成針 5 2の下方に当接するように配置し、編組織の編成手順を記憶した記憶装置を内臓するコント口ーラ 5 8からの情報に基いて作動する選針装置 5 7を用いて選針ジャック 5 3の編成針 5 2との係合を選択的に行い、編成針の上下動をコントロールする。

次に編成釙、選択ジャック及び選針手段との関係を示す図 1 5 A、図 1 5 Bを参照して、選針手段として圧電体を用いた場合について以下説明する。

圧電体 2は電圧の付与方法によって図 1 5 Aに示すように湾曲させたり、図 1 5 Bに示すように図 1 5 Aとは反対に湾曲させたりすることができる。圧電体 2の先端にはフィンガ 5が連携して配置されている。図 1 5 A、図 1 5 Bにおいて圧電体 2とフィンガ 5及び、カム 5 4は図示のように位置決めされ、編成針 5 2と選針ジャック 5 3は編成シリンダ 5 1 (図示せず）と共に図面の紙面の上方から下方（あるいはその逆）に円運動を行つている。選針ジャック 5 3は支点 5 3 aを中心として揺動可能であり、且つ選針用バット 6 9及びカム用バット 7 0が選釙ジャック 5 3から図示の如く側方に突出して設けられている。

図 1 5 Aに示すように圧電体 2が湾曲している場合には円運動する選針ジャック 5 3の選針用バット 6 9はフィンガ 5に衝突し、その結果選針ジャック 5 3のカム用バット 7 0はカム 5 4に係合する事が出来ない。したがってカム 5 4によって選針ジャック 5 3は上方に押上げられることがなく、編成針 5 2が上方に押上げられることがない。

図 1 5 Bに示すように圧電体 2が湾曲されている場合には、圧電体 2の先端のフィンガ 5は、編成シリンダ 5 1と共に円運動する選針ジャック 5 3の選針用バット 6 9と衝突することなく、選釙ジャック 5 3は垂直方向の姿勢を保つこととなる。その結果、選針ジャック 5 3の下端のカム用バット 7 0がカム 5 4の傾斜面の沿って上方に押上げられ、それに伴って編成針 5 2は上方に押上げられる事になる。

このように選針ジャック 5 3の選針バット 6 9と圧電体 2の先端のフィンガ 5との係合を選択的におこなえば、編成針 5 2の上方移動を要望に応じて自由に行わせることが可能であり、任意の編組織の編地を編成することができる。

編成にとってもっとも重要な性能は生産性が高いこと、すなわち編成シリンダの回転数を上げることができることである。編成シリンダ 5 1の回転数を上げるためには編成針 5 2の上方移動をコントロールする選針装置 5 7を高速に作動させることが必要である。そのために高速で作動する各種編成用選針装置が開発されて用いられている。

例えば本発明の出願人と同一の出願人は、電磁石の吸引または反発力を利用して複数枚のフィンガを摇動可能に構成した選針装置を提案し（特開昭 6 0 - 2 2 4 8 4 5号公報参照)、従来の選針装置より高速であると共に小型にし、且つ消費電力の節減を達成した。また、本発明の出願人と同一の出願人は前述の電磁石を用いた選釙装置に代えて、フィンガを圧電体の湾曲により作動させることによって編成針の選針をおこなわせる圧電方式の選針装置を提案し（特開昭 6 2 - 2 8 4 5 1号公報参照)，選釙装置のさらなる高速化、小型化および省エネルギー化を達成した。

また、本発明の出願人と同一の出願人はさらに 1 9 8 8年 1 0月 5日に前述の圧電方式の選針装置の改良装置を発明し、発明の名称「編機用選針装置」なる昭和 6 3年特許出願 2 4 9 9 6 7号として日本国特許庁に提出した。これは、日本国特許第 1 9 6 9 9 7 0号として登録され（特公平 6 一 9 4 6 1 9号参照）、対応米国出願も U S P 5 , 0 2 7 , 6 1 9として登録されている。

日本国特許第 1 9 6 9 9 7 0号で示された圧電式の選針装置を図 1 2 A に示す。この改良された選針装置は、図 1 2 Aに示されるように、圧電素子を有する圧電体 2にフィンガ 5を回動可能に配置し、この圧電素子に電力を印加してフィンガ 5を作動させ、このフィンガ 5の作動により編機の編成針の選針を行い（より詳しくはジャックを介して)、所定の柄組織の編地の編成を可能とする編機用選針装置であって、圧電体 2の後端部を回転体 1 Aを介して支持体 A又はハウジングに回動可能に支持させ、圧電体 2の先端部を回転体 1 Bを介してフィンガ 5の後端部の U字溝内に回動可能に連結させ、圧電体 2の後端部と先端部との間の途中位置を支持体 1 3 又はハウジングに回転可能に付設した回転体 3 0に挟持させ、且つフィンガ 5と圧電体 2とを一直線上に配設したことを特徴とするものである。圧電体 2は図 1 2 Aに示すように、その中間部が回転体 3 0によって支持体 1 3に支承され、圧電体 2が屈曲運動すると、その運動がフィンガ 5 の後端 5 Aを上下動させる。その結果、支持体 1 9の開口部 1 9 aを通つて突出するフィンガ 5の先端 5 Bを上下動させ、それによつて編成針 5 2 の上昇運動が選択されることになる。

このように圧電体 2の所定位置を回動可能に支承することにより圧電体 2は自由に湾曲運動ができるようになり、その結果フィンガ 5の動作速度が格段と上昇し、且つフィンガ 5の先端の移動量が大きくなることを本出願人は見出した。さらにこのような構成で圧電体を用いることによって圧電体の損傷を少なくして選針装置の寿命を長くすることができた。したがつてこの改良型圧電式選針装置はフィンガ部材を揺動させるフィンガ作動装置の構造が革新的に改良されているため、選針能力に関しては著しい改良が見られた。

圧電体は当初スピーカー用振動板として用いられだしたことからも判るように、圧電体は基本的には電力を印加した時に平面内全方向（3 6 0 ° ) にわたつて振動するものである。この全方向に亘つて振動する圧電体を矩形の板状に形成し、長辺の一端を固定すれば片持ち梁として他端が上下揺動することになる。しかしこの場合においても圧電体の振動は全方向であるので、矩形状圧電体の幅方向での振動成分は残ることになる。従来この幅方向に発生する振動成分を当業者はやむを得ないものと見逃していたことになる。

図 1 2 Aに示す従来の選針装置において、途中位置で圧電体 2を保持する回転体 3 0は、その詳細図 1 2 Bで示すように、その端面から長手軸方向に圧電体 2を保持するためのスリット 3 3を具備する円筒形の部材である。回転体 3 0はその端部の断面円形の軸首 3 1 aを支持体 1 3に設けた円形孔（図示せず）に揷入して回転可能に支持されている。

図 1 2 Aに示した例では回転体 2の左右からそれぞれスリット 3 3で圧電体 2を挟持するように構成させているが、図 1 3に示すように、中央部に圧電体 2を挟持するためのスリット（図示せず）を具備した一本の円筒体 4 0 aとして構成してもよい。

この場合においても断面円形の軸首 4 0 a、 4 O bを支持体 1 3の円形孔に揷入保持させることによって圧電体は回動可能に支持されることになる。

以上、図 1 2 B、図 1 3により説明したように、従来の選釙装置において圧電体を中途位置で回動可能に保持する円筒体は断面円形のシリンダ状部材であった。

前述のように本発明者等は編機用選針装置の高速化、小型化、省エネルギー化に心掛け、各種対策を行い成果をあげてきているが、さらにより以上の性能を要求されている。

そこで本発明者等はさらに効率的な圧電体の揺動運動を得るべく、鋭意研究した。その結果、断面円形のシリンダ状の部材を用いる限り、圧電体の振動をより効率良く圧電体の長手方向への振動に集中させることは困難であることを見出した。特に選針装置をより小型化することにより、圧電体を中途位置で回動可能に保持する円筒体の直径は細くなる傾向にある。本発明者らは、上記円筒体の直径が細くなるほど、幅方向への振動が発生する傾向が顕著になることを見出した。

本発明の目的は従来の編機用選釙装置の有する圧電体の揺動運動上の損失発生を極力抑制することができる新規な構造の編機用選針装置を提供することにある。 ' 発明の開示

本発明は、圧電素子を有する板状の圧電体と該圧電体と同一直線で運動可能に配設されたフィンガを含んで成り、前記圧電体の後端部を、支持体またはハウジングの溝部に、当該溝部内において回動可能に支持させ、当該圧電体の先端部を、前記フィンガの後端部に回動可能に連結させ、当該圧電体の後端部と先端部との中途位置を、支持体またはハウジングに回転可能に付設した回転体に挟持させ、前記圧電素子に電圧を印加することによって前記フィンガを作動し、それによつて編機の編成針の選針を行い、所定の柄組織の編地の編成を可能とする編機用選針装置であって、前記回転体が、前記支持体又はハウジングに設けた軸受に支承されるようにその両端に設けた軸首と該両軸首間の中央部から成り、該中央部の圧電体の幅方向の少なくとも一部には前記圧電体を挟持するスリットが設けられており、前記回転体の軸線に垂直であるとともに圧電体の平面に垂直である平面での前記中央部の軸断面構造が、前記圧電体の幅方向の湾曲が圧電体の長手方向の湾曲より小さく抑制されるように構成されている事を特徴とする編機用選針装置である。

より具体的には、本発明による編機用選釙装置の圧電体による幅方向の湾曲の抑制を、前記中央部の軸断面構造が同一素材で真円である塲合に生ずる前記回転体による幅方向の湾曲の抑制よりも大きくすることを特徴とする。

本発明は要するに電圧を印加することによって発生する圧電板の長手方向に沿った揺動運動以外の運動を極力抑制するために回転体の中央部の断面構造を変更しょうとするものである。上述したように、選針装置における回転体の直径が他の諸技術の集積の結果として小さくなり、圧電体が幅方向へ湾曲しやすくなつている。したがって、圧電体の長手方向の湾曲より幅方向の湾曲を抑制する必要性はますます大きくなるものと思われるが、本発明によればこのような課題が解決されるのである。

中央部の構造としてもっとも簡単な構造としては、回転体の軸線に垂直な断面形状が圧電体の長手方向を短辺とする楕円形を有するものが挙げられる。併し楕円形に限定するものではなく、中央部の圧電体の長手方向に沿った長さを圧電体の垂直方向（圧電体の面に垂直な方向）に沿った長さより短くするような形状であれば良い。特に今後、選針装置がより小型化して回転体の直径がより小さくなつてしまう場合は、圧電体の幅方向の振動の抑制がより不足してくる。したがって、幅方向の圧電体の振動に対するより強力な抑制力を提供するために、選針装置の中途位置で圧電体を保持する回転体の断面を例えば鉄道レールの如き形状、すなわち回転体の中央部の上下いずれか一方又は両方において、スリットより離れた位置にリブ状突起を設けるのも効果的である。

また上記回転体の中央部をその断面構造において、 2層以上の曲げ剛性の異なる材料から形成し、スリットから離れた部位に用いられる材料にスリットに近い部位に用いられる材料より曲げ剛性の高い材料を用いることも好ましい実施の形態である。この場合 2層の材料に例えばプラスチックで曲げ剛性の異なる材料を用いてもよく、あるいはスリツトに近い部位にプラスチックを用い、スリツトに遠い部位にスチールの如き金属材料を用いてもよい。

このように本発明の回転体の構造は、前述のように回転体の軸線に垂直な断面の形状の変化と前記垂直な断面での用いる材料を部分的に変更することの 2方法及びそれらの 2方法の組合せによつて達成することができる。

本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を参照とした以下の説明により明らかになるであろう。なお、添付図面においては、同じ若しくは同様の構成には、同じ参照番号を付す。

, 図面の簡単な説明

添付図面は明細書に含まれ、その一部を構成し、本発明の実施の形態を示し、その記述と共に本発明の原理を説明するために用いられる

図 1は、本発明の一実施形態による編機用選針装置の構造を示す斜視図である。

図 2は、図 1に示した編機用選針装置の中央縦断面図である。

図 3 A及び図 3 Bは、本実施形態の編機用選針装置において圧電体を中途位置で保持する回転体の一実施例を示す図であって、図 3 Aは斜視図、図 3 Bは回転軸方向から見た図である。

図 4 A及び図 4 Bは、本実施形態の編機用選針装置において圧電体を中途位置で保持する回転体の他の実施例を示す図であって、図 4 Aは斜視図、図 4 Bは回転軸方向から見た図である。

図 5 A乃至図 5 Cは、本実施形態の編機用選針装置において圧電体を中途位置で保持する回転体のさらに他の実施例を示す図であって、図 5 Aは斜視図、図 5 Bは図 5 Aの A— Aからみた横断面図、図 5 Cは図 5 Bに示した実施例の変形例の横断面図である。図 6は、本実施形態の編機用選針装置において圧電体を中途位置で保持する回転体のさらに他の実施例を示す図であって、回転軸方向から見た状態を示す図である。 .

図 7 A及び図 7 Bは、本実施形態の編機用選針装置において圧電体を中途位置で保持する回転体のさらに他の実施例を示す図であって、図 7 Aは斜視図、図 7 Bは回転軸方向から見た図である。

図 8 A及び図 8 Bは、本実施形態の編機用選釙装置において、圧電体の後端部を支持部又はノヽゥジングの溝部に可動可能に支持する、それ自体は公知の回転体の一例を示す図であって、図 8 Aは前記回転体の斜視図、図 8 Bは回転体を支持体との関係で示す図である。

図 9 Aは、本実施形態の編機用選針装置において、圧電体の先端部でフィンガに可動可能に連結される、それ自体は公知のフィンガを示す斜視図である。

図 9 Bは、本実施形態の編機用選針装置において、圧電体の湾曲蓮動における中途位置の回転体の位置の移動によって影響されるフィンガ側の圧電体先端部のストロ一クを示す図である。

図 9 Cは、本実施形態の編機用選針装置において、複数の圧電体が層状に配置されて用いられるハウジングの一例を示す略示図面である。

図 1 0 A乃至図 1 0 Cは、本実施形態と従来例の選針装置における、圧電体を中途位置で保持する回転体の一例を示す斜視図であって図 1 0 A、図 1 0 Bは従来例を、図 1 0 Cは本発明の一実施例を示す図である。図 1 1は、圧電体を中途位置で保持する回転体の形状を変えることによつて影響されるストロークとトルクとの関係を示すグラフである。

図 1 2 A及び図 1 2 Bは、従来公知の編機用選針装置の一例を示す図であって、図 1 2 Aは斜視図、図 1 2 Bは図 1 2 Aで示す選針装置で用いられる圧電体を中途位置で保持する回転体の一例を示す斜視図である。図 1 3は、従来公知の編機用選針装置で用いられる他の公知の回転体を圧電体との関係で示す斜視図である。

図 1 4は、丸編機における柄編み機構によって与えられる編成針の上下動を説明する略示図である。

図 1 5 A及び図 1 5 Bは、編機用選針装置における圧電体の湾曲と編成針の上下動との関係を示す図であって、図 1 5 Aは編成針がカムによって作動されない場合を示す略示図であり、図 1 5 Bは編成針がカムによって作動される場合を示す図である。発明を実施するための最良の形態本発明の編機用選釙装置の一実施を示す添付図面を参照して本発明を以下詳述する。

図 1に本発明の一実施形態による編機用選釙装置の斜視図を示し、図 2 に図 1に示す編機用選針装置の中央縦断面図を示す。

これらの図に示すように、支持体 Aの圧電体の後端部を支持する支持部 1 5 0の溝 1 7に、圧電体 2の球状体 1 Aを取付けた後端部 2 Aを揷入する。図 8 Aには球状体 1 Aの斜視図を示す。

球状体 1 Aの端部には溝が設けられており、この溝に圧電 2の端部を挿入し、固定する。図 8 Bに示すように球状体 1 Aの球状部が支持体の溝 1 7内で回動できるので、圧電体 2の後端部 2 Aは、同図矢印に示すように、上向きあるいは下向きに回動可能である。

圧電体 2の先端部 2 Bには後端部と同様の球状体 1 Bが取付けられており、その球状体 1 Bがフィンガ 5の後端部 5 Aの開放端部により挟持連結されている。この球状体 1 Bもフィンガ 5の後端部 5 A内で図 2で矢印で示すように上向きあるいは下向きに回動することができる。

図 9 Aに示すように、フィンガ 5の後端部 5 Aには、フィンガ 5の幅方向に孔が設けられ、支持体 Aのフィンガ固定部 1 Bにも対応する孔が設けられている。上記 2つの孔に軸 6を通すことにより、フィンガ 5を固定部 1 8に回動可能に固定する。フィンガ 5は長方形状の圧電体 2と一直線上 (同一方向）にくるように、圧電体 2に連結される。フィンガ 5の先端部 5 Bは、フィンガ固定部 1 8から離れた位置に立設させた支持体 Aの開口壁 1 9の開口部 1 9 Aから突出させる。

開口部 1 9 Aは、フィンガ 5が上下動する際の工程に対応した幅、高さを有するように構成される。このフィンガ 5は圧電素子 9によって生じるプレート 8の湾曲運動に追従して編成針またはこの編成針の下端に当接して配置された選針用ジャックのバットとの係合または解除を行う。

圧電体 2の後端部 2 Aと先端部 2 Bとの中途位置 Y (図 9 B参照）を、支持体 Aの途中支点部 1 3に付設した回転体 3によって挟持させる。圧電体 2はこの途中位置 Yを支点として湾曲しようとし、図 9 Bの（A) で示すように、フィンガ側に近づく程フィンガの振動速度が早くなり、振幅 X は小さくなるがトルクが増加する。一方図 9 Bの（B) で示すように、フィンガから遠ざけると逆の現象が生じ、振幅 Xは大きくなるがトルクが減少する。

回転体 3で圧電体 2が挟持される中途位置 Yは圧電体 2の後端部 2 Aから圧電体 2の全長の 1 Z 3力、ら 2 / 3の位置であると好ましい。

この回転体 3としては、既に述べたように従来は断面形状が円形の棒状部材が用いられていた（図 1 2 B及び図 1 3参照)。圧電体 2に途中支点を設けて湾曲運動しやすくするためにのみ回転体を用いるのであれば回転体の軸首が支持体 Aに対して回転可能な棒状部材であれば良く、回転体の中央部の断面構造の如何については何等制限がない。したがって、従来において、当時もっとも入手し易い全長に亘つて円形断面の棒状材料が回転体として用いられていたのは至極当然の事と考えられる。

以下本発明の主要部である回転体 3の構造についての各種実施例を図 3 A、図 3 B、図 4 A、図 4 B、図 5 A、図 5 B、図 5 C、図 6、図 7 A及び図 7 Bに基いて説明する。回転体 3の第 1実施例を図 3 A (斜視図）で示し、その軸方向からみた図を図 3 Bに示す。この第 1実施例の回転体 3は両端に軸首 3 1 a、 3 1 bを有し、中央部 3 3は長径 L 1、短径 W 1を有する楕円形の断面で形成されている。中央部 3 3の側部には圧電体 2が挟持される貫通孔 3 2が設けられている。図 3 Bから明らかなように、回転体 3の中央部 3 3の軸方向に垂直な断面は楕円となる。また図 3 Bに示した中央部 3 3の形状と貫通孔 3 2の位置関係から、楕円形の長径が回転体 3の軸線に垂直な断面で圧電体 2の平面に垂直な方向であることが明らかであり、その結果、圧電体の幅方向に沿つた湾曲が圧電体の長手方向に沿つた湾曲より小さくなるように抑制される構造であることが理解される。又この実施例では軸首 3 1 aの直径 R 1が中央部 3 3の短径 W 1より小さく形成されている。

図 4 Aに斜視図を、図 4 Bに軸方向から見た図を示す第 2実施例による回転体 3 aでは、軸首 3 1 aの直径 R 2を中央部 3 4の楕円形状の短径 W 2と同一にしている。

上記第 1実施例、第 2実施例とも長径対短径の比は目的とする圧電体 2 の振動の幅方向の抑制をどの程度に収めるかによつて選定されることになる。

次に、図 5 Aに斜視図を、図 5 Bにその断面図を示す第 3実施例の回転体 3 bでは、シリンダ状の形状の部材 3 1の両端を軸首 3 1 a、 3 l bとして、部材 3 1の中央部の貫通孔 3 2に揷入されることになる圧電体 2の平面に平行な部材 3 1の部分に部材 3 1の材料より剛性の高い、例えばスチールの如き金属の棒状部材 3 5 a、 3 5 bを配置する。この第 3実施例では棒状部材 3 5 a、 3 5 bは部材 3 1の表面から内側に押込まれた形状で配置されているか、図 5 Cで断面図を示す第 4実施例の回転体 3 cの如く棒状部材 3 6 a、 3 6 bを部材 3 1の外表面に接着させる構造でもよい。第 3実施例、第 4実施例とも例えば棒状部材は断面の表面の片面側だけに設けてもよい。即ち、棒状部材 3 5 a、 3 5 b (或いは棒状部材 3 6 a、 3 6 b ) の上下いずれか一方のみを設けるようにしてもよい。又、棒状部材 3 5 a、 3 5 b、 3 6 a , 3 6 bの材料は金属に限定するものではなく、部材 3 1より曲げ剛性の高い材料を 3 5 a、 3 5 b、 3 6 a、 3 6 bの部分に用いれば良い。但し部材 3 1より曲げ剛性が極めて高い材料を 3 5 a、 3 5 b、 3 6 a、 3 6 bの部分に用いる程、棒状部材の割合を小さくすることができる。

図 6に示す第 5実施例の回転体 3 dは例えば 2色成形機を用いて曲げ剛性の異なる 2つの材料を射出成型することにより形成される。その際 3 1 の部分にはポリアセタールを用い、 3 7 a、 3 7 bの部分はポリアセ夕ール樹脂より曲げ剛性の高い樹脂材料、例えばポリアセタ一ル樹脂等の樹脂にガラス繊維等を補強した複合樹脂材料を用いると好ましい。

図 7 Aに斜視図が、図 7 Bに回転軸方向から見た図が示される、第 6実施例による回転体 3 eでは、中央部 3 8を図示の如く鉄道レールのような I型断面に形成し、その両端に軸首 3 1 a、 3 1 bを配置している。この場合中央部 3 8と軸首 3 1 a、 3 1 bを同一材料を用いて射出成型で作ると好ましい。図 7 Bで示すように、 I型断面では形状上の各部位があるので後述の計算例で示すように、各部位の寸法を各種変えることによって曲げ剛性を大幅に変更することができる。

上記各実施例で詳述したように、本実施形態の編機用選針装置で回転体 3によって圧電体を挟持する位置は圧電体 2の後端部と前端部の中途位置にただ 1点だけ有り、この一点だけの位置で同時に回転体の軸断面構造を特殊構造にすることにより圧電体の幅方向の湾曲を抑制することを特徴とする。

次に回転体 3の構造を従来の円形と、本発明の各種楕円形及び各種の I 型断面に変更した場合の曲げ剛性の変化を試算した結果を以下に示す。計算式

断面積円形 t d ²/ 4 楕円 π (0.5Χ長径）（0.5Χ短径）

I 型 d · t + 2 a (s +n) (図 7

B参照）

径） ³ (0.5Χ短

I 形 g= (h-1) ÷ (b- t) とし、計算して得られた結果を表 1、表 2、表 3に示す。

[表 1]

表 1に回転体の断面形状を従来の円とした場合と本発明の各種楕円とした場合の、断面積と、断面二次モ一メント Iの値を示す。なお計算の便宜上従来の円断面の場合の直径を 1 Ommとし、その場合との比較の上で計算する。

表 1から明らかなように円の場合（従来例）は断面積 78.5mm²、 I は 490となる。楕円の場合、円と断面積を同一にしたとして短径を 8m m (計算例 2) にした場合は円の場合の 1· 17倍にしかならない。短径を 6 mm (計算例 3 ) にすると Iは 2.77倍となり曲げ剛性は大幅に改善される。

そこで短径を円の場合（従来例）と同一の 10mmとして長径を増すことによってどの程度 Iが向上するかを試算する（計算例 4、 5) と長径 1 2mmで Iは 1.73倍、長径 14mmで 2.74倍となっている。

次に I型断面の場合の 3例の計算例 6、 7、 8の形状寸法を表 2に示し、それそぞれの断面積と I値を表 3に示す。

[表 2]

[表 3]

I型断面の回転体の計算例はその断面積を計算例 1 (円断面）とほぼ同じにした場合（計算例 6) と、 bの値、すなわち圧電体 2の長手方向での I型断面の幅の長さを計算例 1の直径と同じにした場合（計算例 7、 8) を示す。

表 3から各例とも I値は I型断面を利用することにより、他の断面を用いるより大幅に I値を上昇させることができることが判明した。

次に従来例と本実施例の回転体のサンプルを作り、それぞれに圧電体を組合せて実際の選釙作業に準じた振動試験を行った。用いた回転体の略示斜視図を図 1 0 A、図 1 0 Bおよび図 1 0 Cに示す。

図 1 OAの回転体は図 1 3に示す従来から選針装置で広く用いられている回転体、図 1 0 Bの回転体は図 1 2 A，図 1 2 Bに示す圧電体 2を両側から支持するタイプの回転体であり、図 1 0 Cは図 5 Cで詳細な構造を示した本発明の実施例であり、棒状部材 36 aは中央部 3 1の上下両側に配置されている。

実験は前述のそれぞれの回転体を圧電体に組合せてそれぞれ図 1 0 Aで構造を示す比較例 1、図 1 0Bで構造を示す比較例 2、実施例について 3 枚ずつの試料を試作し、それぞれ振動試験を行った。圧電体 2としては幅

1 0mm、長さ 3 0mmのものを用い、回転体 30はポリアセタール樹脂で成形し、その直径は 2. 5 mmとした。また、棒状部材 36 aは直径が

0. 3 mmのステンレス材とした。

'得られた試験結果を表 4に示す。

[表 4]

C

A B D E Fの試料トータル F

Pトル DWトル (AX (BX 平均

NO. ス卜口一 (D+E)/2

クク 0 C) 値

ク

比較 1 0.39 0.31 1.14 0.445 0.353 0.399

例 1 2 0.41 0.36 1.27 0.521 0.457 0.489 0.420 0.090 図 10A 3 0.38 0.34 1.20 0.456 0.408 0.432

比較 4 0.28 0.26 1.00 0.280 0.260 0.270

例 2 5 0.32 0.23 1.01 0.323 0.232 0.278 0.268 0.021 図 10B 6 0.29 0.25 0.95 0.276 0.238 0.257

実施 7 0.44 0.35 1.29 0.568 0.452 0.510

例 8 0.42 0.37 1.32 0.554 0.488 0.521 0.508 0.028 図 10C 9 0.43 0.34 1.28 0.550 0.435 0.493 A. UPトルク：上側振幅位置から中央位置まで押し下げた時の圧電対支持トルク

B. DWトルク：下側振幅位置から中央位置まで押し上げた時の圧電対支持トルク

C. トータルストローク：上側振幅値と下側振幅値との差

D. AX C： UP トルクとト一夕ルス卜ロークの積

E. BX C： DWトルクとトータルストロークの積

F. (D+E)/2：各トルクとトータルストロークの積の平均

Fの平均値： 3つの試料の F値の平均値

差： 3つの試料の F値の最大値と最小値の差

表中 Fで示すトータルストロークとトルクの積の上方と下方の平均値が大きい程、圧電体の幅方向での振動が抑制されて、圧電体の長手方向の振動が効果的に発揮されることになる。

表 4から実施例の Fの平均値は比較例 1の Fの平均値の約 2 0 %アップの値を示し、 3枚のサンプル間のバラツキに関して、実施例は比較例 1に比し大幅に改善されていることがわかる。

尚、比較例 2の如く回転体が圧電体の幅方向で中断している場合には圧電体に電圧を印加した時に幅方向での振動の抑制が、回転体が幅方向で連続している比較例 1に比して大幅に低下することがこの実験で確認された。本実験を行った際、それぞれのサンプルについてトルクとストロークの関係を調べ、その結果を図 1 1に示す。トルクとストロークの関係線において破線 1が比較例 1、一点鎖線 2が比較例 2を示し、実線 3が実施例を示す。

図 1 1においてトルクとストロークの関係を示す直線の下側の面積が広い程、圧電体の幅方向の振動が抑制されて圧電体の長手方向での振動が有 ' 効に作用している事になる。図 1 1で実施例のトルクとストロークの関係を示す実線 3は一番上方にあり、このことは本発明に従った回転体を装備した圧電体が圧電体の振動において従来品にない優れた結果を示すことを証明している。

本発明の新規な編機用選針装置を一枚の圧電体を用いた場合について詳述した。実際には当業者であれば容易に理解し得るように、量産用編機では一枚の圧電体を支持体に保持させて用いている訳では無く、例えば図 9 Cに示すように複数枚の圧電体を間隔を空けて層状に配置するハウジング (図 9 Cの場合は 7枚の圧電体）を用いている。したがって本発明でいう編機用選針装置とは少なくとも 1枚以上の圧電体を支持体またはハウジングに収容している選針装置を意味するものとする。

本発明の編機用選釙装置を丸編機に用いる場合を例として説明したが、本発明の選針装置は横編機にも用いる事ができる。産業上の利用可能性

本発明による編機用選針装置は、本発明の出願人と同一の出願人による日本国特許第 1 9 6 9 9 7 0号として登録され（特公平 6 - 9 4 6 1 9号公報参照）、対応米国特許 USP 5、 0 2 7、 6 1 9として登録されて極めてすぐれた装置として広く用いられている編機用選針装置を基本としている。更に中途位置で圧電体を保持さる回転体を、前記圧電体の幅方向の湾曲が圧電体の長手方向の湾曲より小さく抑制されるように構成しているので、圧電体をより効率良く振動させることができる。

その結果、圧電体の振動スピードを上昇させることができ、編機の生産性の向上を達成できる。

本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。

Claims

請求の範囲

1 . 圧電素子を有する板状の圧電体と該圧電体と同一直線で運動可能に配設されたフィンガを含んで成り、前記圧電体の後端部を、支持体またはハウジングの溝部に、当該溝部内において回動可能に支持させ、当該圧電体の先端部を、前記フィンガの後端部に回動可能に連結させ、当該圧電体の後端部と先端部との中途位置を、支持体またはハウジングに回転可能に付設した回転体に挟持させ、前記圧電素子に電圧を印加することによって前記フィンガを作動し、それによつて編機の編成針の選針を行い、所定の柄組織の編地の編成を可能とする編機用選針装置において、

前記回転体が、前記支持体又はハウジングに設けた軸受に支承されるようにその両端に設けた軸首と該両軸首間の中央部とから成り、

該中央部の圧電体の幅方向の少なくとも一部には前記圧電体を挟持するスリツトが設けられており、前記回転体の軸線に垂直であるとともに圧電体の平面に垂直である平面での前記中央部の軸断面構造が、前記圧電体の幅方向の湾曲が圧電体の長手方向の湾曲より小さく抑制されるように構成されていることを特徴とする編機用選釙装置。

2 . 前記中央部の断面形状が、前記圧電体の後端部と先端部を結ぶ方向に沿つた長さが該圧電体の厚み方向に沿つた長さより短いことを特徴とする請求項 1記載の編機用選針装置。

3 . 前記中央部の断面形状が、前記圧電体の後端部と先端部を結ぶ方向を短辺とする楕円形であることを特徴とする請求項 2記載の編機用選針装置。

4 . 前記中央部の断面形状が、前記中央部の上下いずれか一方又は両方において、前記スリットより離れた位置にリブ状突起が設けられていることを特徴とする請求項 1記載の編機用選針装置。

5 . 前記中央部が、その断面構造において、 2層以上の曲げ剛性の異なる材料から形成されており、スリットから離れた部位に用いられる材料にスリットに近い部位に用いられる材料より曲げ剛性の高い材料を採用することを特徴とする請求項 1記載の編機用選針装置。

6 . 前記スリットから離れた部位を金属から成る棒状部材で形成し、前記スリツトから近い部位をプラスチックで形成することを特徴とする請求項 5記載の編機用選釙装置。