WO2019230449A1 - フェルト針 - Google Patents

Abstract

繊維の保持性能を低下させることなく、フェルト針の耐折性能を向上させることができるフェルト針を提供する。　ブレード１２の表面に繊維５０を引っ掛けるためのバーブ２０が形成されたフェルト針１０であって、前記バーブ２０正面の立ち上がり面２１と、前記立ち上がり面２１に接続する底面１５と、の境界２５にはリブ２６が形成されている。前記リブ２６の表面２６ａは、側面視で平坦面または凸面となっている。また、前記リブ２６は、前記境界２５の中央部にのみ形成され、前記境界２５の両端部には形成されていない。

Description

フェルト針

　この発明は、フェルト製品の繊維交絡に用いられるフェルト針に関する。

　この種のフェルト針として、断面三角形のブレードの角部に切り込みを入れることで、複数の小さな爪（バーブ）を形成したものが知られている（例えば特許文献１参照）。このようなフェルト針を使用してフェルト生地をパンチングすると、針を挿入したときにバーブが繊維を捕捉するとともに、針を引き抜くときに繊維が解放されることにより、繊維を効率よく絡み合わせることができる。

特開平７－３３１５７５号公報

　しかし、上記したような従来のフェルト針では、ブレード表面の切り込みによってバーブが形成されているため、針に負荷がかかると切り込みに応力が集中し、針折れが発生するおそれがあった。例えば、フェルト針を押し込んで機械に取り付けるときに大きな負荷がかかると、バーブ部分において針が折れる可能性があった。

　なお、バーブの切り込みの深さや角度を浅くすれば、針は折れにくくなる。しかしながら、バーブの切り込みの深さや角度を浅くすると繊維を保持する能力が低下してしまうため、繊維の交絡性能が低下するという問題があった。
　そこで、本発明は、繊維の保持性能を低下させることなく、フェルト針の耐折性能を向上させることができるフェルト針を提供することを課題とする。

　本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、ブレードの表面に繊維を引っ掛けるためのバーブが形成されたフェルト針であって、前記バーブ正面の立ち上がり面と、前記立ち上がり面に接続する底面と、の境界にはリブが形成されており、前記リブの表面は、側面視で平坦面または凸面となっており、かつ、前記リブは、前記境界の中央部にのみ形成され、前記境界の両端部には形成されていないことを特徴とする。

　本発明は上記の通りであり、バーブ正面の立ち上がり面と、立ち上がり面に接続する底面との境界にリブが形成されている。よって、リブによって補強されているため、フェルト針の耐折性能が向上する。

　また、リブの表面は、側面視で平坦面または凸面となっている。言い換えれば、リブの表面は、凹面とならないように形成されている。このような構成によれば、バーブ底部の境界への応力集中を十分に低減することができる。すなわち、仮にリブの表面を凹面とした場合、その凹面の中央に応力が集中するため、この部分での針折れが生じやすくなってしまう。この点、本発明のリブの表面は、少なくとも平坦面以上の凸面であるため、境界部分に応力が集中せず、針折れを有効に防止することができる。

　また、リブは、境界の中央部にのみ形成され、境界の両端部には形成されていない。このような構成によれば、繊維の保持性能を低下させることなく、フェルト針の耐折性能を向上させることができる。すなわち、境界の全長に渡ってリブを設けた場合、リブによって繊維が押し上げられるため、繊維の保持性能が低下するおそれがある。この点、本発明によれば、境界の両端部（バーブの両脇）にはリブが設けられていないため、繊維はバーブの両脇に引っ掛かり、しっかりと補足されるようになっている。一方で、境界の中央部にはリブが設けられているため、耐折性能が向上している。よって、繊維の保持性能とフェルト針の耐折性能とを両立させることができる。

　なお、リブの最大幅は、立ち上がり面の先端幅よりも小さく形成することが望ましい。このような構成によれば、リブによって繊維が押し上げられたとしても、このリブよりも立ち上がり面の先端幅の方が広いので、押し上げられた繊維がリブの両側において必ず立ち上がり面に当たることになる。このように立ち上がり面の両縁に繊維が当たることで、バーブによる繊維の保持性能が確実に発揮される。

　また、境界は、中央部が針先の方向に突出するように丸みを帯びて形成されていてもよい。このような構成によれば、バーブの両縁部のエッジが緩和されるため、繊維のダメージを減少させることができる。なお、このように境界の中央部が突出した形状においては、フェルト針を圧縮するような力が働いたときに、境界の中央部（突出部）に応力が集中する傾向がある。この点、本発明では、境界の中央部にリブを形成しているため、応力が集中する境界の中央部を補強することができ、効果的にフェルト針の耐折性能を向上させることができる。

フェルト針の外観図である。 Ａ部拡大図である。 バーブ付近の拡大図であって、（ａ）フェルト針をフェルト生地に挿入したときの説明図、（ｂ）フェルト針をフェルト生地から引き抜くときの説明図である。 Ｂ部を上から見た一部拡大図である。 （ａ）Ｃ－Ｃ線断面図、（ｂ）Ｄ－Ｄ線断面図である。 （ａ）Ｂ部をＥ方向から見た一部拡大側面図、（ｂ）Ｆ部拡大図である。 （ａ）バーブ付近の一部拡大斜視図、（ｂ）別の方向から見たバーブ付近の一部拡大斜視図である。 変形例に係るフェルト針のバーブ付近の一部拡大側面図である。 変形例に係る（ａ）バーブ付近の一部拡大斜視図、（ｂ）別の方向から見たバーブ付近の一部拡大斜視図である。

　本発明の実施形態について、図を参照しながら説明する。
　本実施形態に係るフェルト針１０は、フェルト製品の繊維交絡に用いられるものである。このフェルト針１０は、図１に示すように、略Ｌ字形に形成されたシャンク１１と、シャンク１１の先端に連続するブレード１２と、を備える。

　このフェルト針１０は、例えばボードに装着して使用される。フェルト針１０を取り付けるためのボードには、シャンク１１の径とほぼ同じ大きさで複数の取付穴が形成されている。この取付穴にフェルト針１０を挿入し、シャンク１１側から叩くなどして、取付穴にシャンク１１を圧入して取り付ける。このように複数のフェルト針１０を取り付けたボードは、機械によって往復動させられる。この往復動するボードに対面するようにフェルト生地を配置すれば、フェルト針１０の先端（ブレード１２）が繰り返しフェルト生地に突き刺さる。この動作により、フェルト生地をパンチングして繊維を交絡させるようになっている。

　本実施形態に係るブレード１２は、図５に示すように、断面三角形状となっている。具体的には、ブレード１２は、Ｒ形状の３つの角部１３を平坦面で繋いだ形状であり、面取りされた三角柱状となっている。

　また、このブレード１２の表面には、図２に示すように、繊維５０を引っ掛けるための複数のバーブ２０が形成されている。バーブ２０は、ブレード１２の角部１３に切り込み部１４を設けることで形成されており、ブレード１２の３つの角部１３のそれぞれにおいて、所定間隔で複数設けられている。

　このバーブ２０は鉤状に形成されており、フェルト針１０でフェルト生地をパンチングしたときに、フェルト生地の繊維５０を引っ張るように構成されている。すなわち、図３（ａ）に示すように、フェルト針１０をフェルト生地に挿入すると、バーブ２０が繊維５０を捕捉しつつ、フェルト生地の内部へと進入する。これにより繊維５０が引っ張られ、繊維５０の引き締めが実行される。その後、図３（ｂ）に示すように、フェルト針１０をフェルト生地から引き抜くと、捕捉された繊維５０がバーブ２０から解放される。このような動作を繰り返すことで、フェルト生地の繊維５０を絡み合わせて引き締めることができる。
　以下、上記したバーブ２０の形状について詳述する。
　上記したように、本実施形態に係るバーブ２０は、ブレード１２の角部１３に切り込み部１４を設けることで形成されている。この切り込み部１４は、図４～７に示すように、ブレード１２の角部１３をカットして形成されており、カット面として、底面１５と、底面１５の針先２９側に連続する傾斜面１６と、を備える。バーブ２０は、ブレード１２の角部１３をカットして形成されているため、フェルト針１０の軸方向Ｄ１に見たときにブレード１２の外郭線から突出しないように形成されている。

　切り込み部１４の底面１５は、ブレード１２の軸に対して平行に形成されている。ただし、この底面１５は、ブレード１２の軸に対して平行な曲面であり、中央がブレード１２の外周方向に膨出するように形成されている。
　切り込み部１４の傾斜面１６は、ブレード１２の軸に対して傾斜して形成されている。この傾斜面１６も、中央が膨出するように形成された曲面である。

　なお、上記したように底面１５および傾斜面１６が膨らんだ曲面で形成されることで、切り込み部１４の縁部のエッジが緩和されている。縁部のエッジが緩やかに形成されることで、エッジに擦れて繊維５０が切れてしまう可能性が低下するので、バーブ２０による繊維５０の保持性能が向上する。

　また、底面１５の反・針先２９側（傾斜面１６とは反対側）には、バーブ２０の立ち上がり面２１が連続している。この立ち上がり面２１は、針先２９方向に向かって斜めに立ち上がっており、上端が針先２９方向に突き出したオーバーハング形状となっている。立ち上がり面２１が斜めに形成されることで、立ち上がり面２１と底面１５とが鋭角的に接続されている。このため、立ち上がり面２１と底面１５とによって略Ｖ字形の溝が形成されており、これにより返し形状のバーブ２０が形成されている。

　なお、上記した立ち上がり面２１は、表面が曲面となっており、バーブ２０の幅方向Ｄ３（図５（ｂ）参照。フェルト針１０の軸に対して垂直な面において、バーブ２０の立ち上がり方向Ｄ２に直交する方向）に見て中央が膨出するように形成されている。このように形成されることで、バーブ２０の側縁部のエッジ（バーブ２０の側面２２と立ち上がり面２１との間のエッジ）が緩和されている。このようにエッジが緩やかに形成されることで、バーブ２０に保持された繊維５０の損傷を防止している。

　また、立ち上がり面２１と底面１５とが、いずれも曲面で形成されているため、立ち上がり面２１と底面１５との境界２５も曲線となっている。すなわち、境界２５は、図４に示すように、フェルト針１０の軸方向Ｄ１に見たときに、中央部が針先２９の方向に突出するように丸みを帯びて形成されている。また、境界２５は、図５および図７（ｂ）に示すように、中央部がフェルト針１０の径方向に突出するように丸みを帯びて形成されている。

　この境界２５には、図６および図７等に示すように、補強用のリブ２６が形成されている。このリブ２６は、バーブ２０の深さを十分に確保できるようにごく小さく形成されている。具体的には、図４に示すように、フェルト針１０の軸方向Ｄ１に見たときに、リブ２６がバーブ２０の先端よりも突出しないように形成されている。

　なお、本実施形態に係るリブ２６は小さいため、フェルト針１０の継続使用により、早期に摩耗する可能性がある。しかしながら、フェルト針１０の耐折性能が最も必要とされるタイミングはボードへの打ち込み時であるため、使用前の状態で十分な耐折性能が確保できれば、結果として針折れが発生しない可能性が高い。

　また、荷重が加えられたときに針折れが生じる要因としては、バーブ２０の根元に応力が集中するという要因のほかにも、金属表面に残る微細な傷等の表面欠陥が破壊の起点になるという要因がある。しかしながら、フェルト針１０の継続使用により摩耗が発生すると、研磨と同様の効果が発生し、表面欠陥は改善する傾向がある。このため、継続使用に伴って耐折性能が向上していくことになる。よって、継続使用によりリブ２６が摩耗した場合でも、表面欠陥の減少による耐折性能の向上が見込めるので、全体として耐折性能を維持することができる。

　このリブ２６の表面２６ａは、図６（ｂ）に示すように、側面視で平坦面となっており、凹状に陥没した箇所が存在しない。すなわち、バーブ２０の幅方向Ｄ３（フェルト針１０の軸に対して垂直な面において、バーブ２０の立ち上がり方向Ｄ２に直交する方向）から見たときに、リブ２６の表面２６ａは平坦面となっている。なお、本実施形態に係るリブ２６の表面２６ａは平坦面であるが、これに限らない。リブ２６の表面２６ａは、側面視で外側に膨らんだ凸面であってもよい。

　また、このリブ２６は、図７（ａ）等に示すように、境界２５の中央部にのみ形成され、境界２５の両端部には形成されていない。このため、リブ２６が形成されていない境界２５の両端部は、略Ｖ字形の溝が確保されており、繊維５０を確実に保持できるようになっている。

　また、図７（ａ）に示すように、リブ２６の最大幅Ｗ１は、立ち上がり面２１の先端幅Ｗ２（バーブ２０の両側面２２間の距離。）よりも小さく設定されている。このため、バーブ２０に保持された繊維５０がリブ２６によって押し上げられたとしても、必ずオーバーハングしたバーブ２０の側縁に引っ掛かるようになっている。例えば、図３（ａ）に示すように、フェルト針１０が前進したときに繊維５０がリブ２６に押し付けられ、これにより繊維５０がバーブ２０の上方に押し上げられたとしても、この繊維５０がバーブ２０の側縁に引っ掛かるので、繊維５０がバーブ２０から容易に外れないようになっている。

　以上説明したように、本実施形態においては、バーブ２０正面の立ち上がり面２１と、立ち上がり面２１に接続する底面１５と、の境界２５に、リブ２６が形成されている。よって、リブ２６によって補強されているため、フェルト針１０の耐折性能が向上している。

　また、リブ２６の表面２６ａは、側面視で平坦面または凸面となっている。このような構成によれば、バーブ２０底部の境界２５への応力集中を十分に低減することができる。すなわち、仮にリブ２６の表面２６ａを側面視で凹面とした場合、この凹面の中央に応力が集中するため、この部分での針折れが生じやすくなってしまう。この点、本実施形態のリブ２６の表面２６ａは、少なくとも平坦面以上の凸面であるため、境界２５部分に応力が集中せず、針折れを有効に防止することができる。

　また、リブ２６は、境界２５の中央部にのみ形成され、境界２５の両端部には形成されていない。このため、繊維５０の保持性能を低下させることなく、フェルト針１０の耐折性能を向上させることができる。すなわち、境界２５の全長に渡ってリブ２６を設けた場合、リブ２６によって繊維５０が押し上げられるため、繊維５０の保持性能が低下するおそれがある。この点、本実施形態によれば、境界２５の両端部（バーブ２０の両脇）にはリブ２６が設けられていないため、繊維５０はバーブ２０の両脇に引っ掛かり、しっかりと補足されるようになっている。

　特に、リブ２６の最大幅Ｗ１は、立ち上がり面２１の先端幅Ｗ２よりも小さく形成されている。このため、リブ２６によって繊維５０が押し上げられたとしても、このリブ２６よりも立ち上がり面２１の先端幅Ｗ２の方が広いので、押し上げられた繊維５０がリブ２６の両側において立ち上がり面２１に当たることになる。このように立ち上がり面２１の両縁に繊維５０が当たることで、バーブ２０による繊維５０の保持性能が確実に発揮される。
　よって、繊維５０の保持性能とフェルト針１０の耐折性能とを両立させることができる。

　また、境界２５は、中央部が針先２９の方向に突出するように丸みを帯びて形成されている。これによりバーブ２０の両縁部のエッジが緩和されており、繊維５０のダメージを減少させることができる。なお、このように境界２５の中央部が突出した形状においては、フェルト針１０に衝撃的な力が働いたときに、境界２５の中央部（突出部）に応力が集中する傾向がある。例えば、フェルト針１０を機械に装着するときなどにフェルト針１０が急激に振動すると、フェルト針１０の振動によってブレード１２の表面に引張応力や圧縮応力が発生する。このとき、切り込み部１４を広げるような引張応力が生じると、この引張応力は境界２５の中央部（突出部）に集中しやすいため、この境界２５の中央部を起点としてフェルト針１０が破壊される可能性がある。この点、本実施形態によれば、境界２５の中央部にリブ２６を形成しているため、応力が集中する境界２５の中央部を補強することができ、効果的にフェルト針１０の耐折性能を向上させることができる。

　なお、上記した実施形態においては、切り込み部１４の底面１５が、ブレード１２の軸に対して平行に形成されている例について説明した。しかしながら、これに限らず、図８および図９に示すように、切り込み部１４の底面１５が、ブレード１２の軸に対して傾斜しているようなフェルト針１０であっても、上記したようなリブ２６を設けることで同様の効果を得ることができる。

　１０　フェルト針
　１１　シャンク
　１２　ブレード
　１３　角部
　１４　切り込み部
　１５　底面
　１６　傾斜面
　２０　バーブ
　２１　立ち上がり面
　２２　側面
　２５　境界
　２６　リブ
　２６ａ　表面
　２９　針先
　５０　繊維
　Ｗ１　リブの最大幅
　Ｗ２　立ち上がり面の先端幅

Claims (3)

1. 　ブレードの表面に繊維を引っ掛けるためのバーブが形成されたフェルト針であって、
   　前記バーブ正面の立ち上がり面と、前記立ち上がり面に接続する底面と、の境界にはリブが形成されており、
   　前記リブの表面は、側面視で平坦面または凸面となっており、かつ、前記リブは、前記境界の中央部にのみ形成され、前記境界の両端部には形成されていないことを特徴とする、フェルト針。
2. 　前記リブの最大幅は、前記立ち上がり面の先端幅よりも小さいことを特徴とする、請求項１記載のフェルト針。
3. 　前記境界は、中央部が針先の方向に突出するように丸みを帯びて形成されていることを特徴とする、請求項１または２記載のフェルト針。

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