(57)【要約】　　　（修正有）【課題】対向するニードル・ホルダを交換可能なモジュール内に製造する。【解決手段】タフティングマシンにおいて、針５８がタフト面４６に沿って同一線形上に配置されている。交互に配置されたニードル・ホルダ４２，４４は、タフト面から反対の方向へ伸長している。ニードル・ホルダは、多数のモジュール４０内に供給される。各ニードル・ホルダ４２，４４はプレート状の構造を有し、該針モジュール４０内の溝にスライド式に保持され、かつモジュール内の相補開口を通って伸長するロッド７２，７４によっても保持される。タフト作業のために針が必要であるときは、そのニードル・ホルダが往復移動する棒にラッチされ、タフト作業にとって不要な針は静止したままである。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
裏当て媒体がマシンに供給される方向に垂直である針が往復移動する方向に往復移動することが可能な少なくとも１つの棒を有する本体と、多数の針モジュールとを備えるモジュール式タフティングマシンであって、各モジュールは、該本体に固定して取り付けることのできるフレームと、針が往復移動する方向に往復移動するために各フレーム内にスライド式に支持された複数のニードル・ホルダと、各ニードル・ホルダに備えられた針とを備え、該針は針面を画定する一列に配置され、互い違いのニードル・ホルダは該針面とは反対の方向に伸長し、各ニードル・ホルダは嵌合部材を有し、少なくとも１つの往復移動する該棒は、ラッチされたニードル・ホルダを針が往復移動する方向に選択的に駆動するように該嵌合部材と嵌合するための手段を有する、モジュール式タフティングマシン。
【請求項２】
各ニードル・ホルダには針が往復移動する方向に伸長するロッドが供給され、かつ該フレームに、好ましくはロッドが内部でスライドする該ロッドと相補形状の少なくとも１つの開口が供給される、請求項１に記載のマシン。
【請求項３】
該ニードル・ホルダの該ロッドを中心とする回転を防止するための手段をさらに備える、請求項２に記載のマシン。
【請求項４】
各ニードル・ホルダは平板のような形状を有し、かつ前記フレーム内の相補スロットにおいて往復移動が可能である請求項１〜３のいずれかに記載のマシン。
【請求項５】
各ニードル・ホルダは、好ましくは、ニードル・ホルダとフレームとの間の弾性部材によって裏当て媒体から遠ざかる方向へと偏向される請求項１〜４のいずれかに記載のマシン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の技術分野】
本発明は、モジュール式のタフティングマシンに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
カーペットを製造するタフティングマシンは、典型的にはヘッドを有する大型のフレームを含み、その内部に回転可能な主軸が取り付けられ、かつそこからは多数の針が往復運動するように針の駆動構造体が支持されている。該フレームはまたベッドを含み、その内部には糸のループを形成するために針と協働する連続往復ルーパまたはフックが取り付けられている。多くのタフティングマシンでは、ループを切断する際にフックと共にナイフが使用される。
【０００３】
タフティング技術の進化に伴って、独自のパターニング効果を得ようと数多くの技術革新が行われてきた。このような技術革新の一つは、パターンに従って針を横方向に移動させることであった。その他の技術革新は、往復するラッチ棒にラッチされるか、嵌合を外されるかの何れかによって選択的に往復移動される個々のニードル・ホルダ上に針を設置して、各針に縫う／縫わない、という能力をもたせることであった。この場合のラッチ棒は、回転する主軸に駆動される機構から連続的に往復駆動される。針は、ラッチ棒にラッチされると、往復運動によりフックと協働してループを形成する。ラッチ動作は、パターンに従って駆動される空気圧シリンダ上のラッチ・ピンによって発生する。このタイプのマシンは調整ニードル・マシンとして周知であり、この方法で各針が個々に調整される場合は、個別調整ニードル・マシンとして周知である。
【０００４】
タフティング技術における重要な進展は、この個別調整ニードル・マシンの概念とニードルのシフト概念とを結合させ、かつ裏当て材料を断続的に送ることであった。これにより、複数の針に異なる色の糸等の多数の異なる糸を通すことが可能であり、かつ特別な色の糸の通った針を選択された場所数の何れかで裏地へと挿入することが可能であって、織機によって製造される細かな織物カーペットに似た精密な多色パターンを製造可能なタフティングマシンが供給される。このタイプのマシンは、米国特許第５，６５３，１８４号に示されている。
【０００５】
この設計に対しては、長年に渡って多くの改良が加えられてきた。特に米国特許第５，９７４，９９１号は、往復移動する駆動棒に個々にラッチされるニードル・ホルダを供給し、かつ各々がラチェット・クランプを変更させて各針に縫う／縫わない、の能力をもたせる外部に設置された複数のばねを包含することでタフティングマシンを改良した。
【０００６】
個別調整ニードル・マシンとは別の他のタフティングマシン設計は、米国特許第４，７９０，２５２号を含み、対抗するニードル・ホルダ対を使用している。この場合は、特定のプッシュ・ロッドによりニードル・ホルダの一方、またはもう一方しか作動されない。これにより、対向する針は異なるタイプの糸で独自のパターニング効果をつくり出す。しかしながら、対向するニードル・ホルダ対の両方を同時に作動させることは不可能であった。
【０００７】
米国特許第４，７９０，２５２号は、対向する針対を同時に動かせることを開示しているが、対向する針対の方向性が１本の直線関係にあることは教示していない。さらに米国特許第４，７９０，２５２号は、対向するニードル・ホルダを交換可能なモジュール内に製造することは考えていない。
【０００８】
固有のパターニング効果を作り上げる努力と共に、その詳細を増やすことも望まれた。パターニング効果の詳細を増やす一つの方法は、ゲージ、即ちタフティングマシン全体に渡る針の中心線間の平均間隔を減らすことである。ゲージを減らすためには、針自体の直径及び／またはニードル・ホルダの厚さを減らすだけでいいようにも思われるが、残念ながらこれではこれらの構成要素が弱体化し、その故障率は上がる。
【０００９】
米国特許第４，７９０，２５２号は、タフティングマシンのゲージを減少させる一つの方法を教示しているが、本基本設計は、多くのアプリケーションで改良を必要とする。例えば米国特許第４，７９０，２５２号は、平行で離隔された２列の針を想定している。２列のうちの何れか一方のゲージは、表明されたマシンのゲージの２倍である。より細かいゲージは、針の１つの列ではなく、針が互い違いになる結果としてもたらされる。互い違いになった針はアプリケーションによってはそれでよい場合もあるが、前列の針が動き出すことによって形成される糸の端を後列の針が縫ってしまう点が望ましくない。
【００１０】
米国特許第４，３８１，９４８号は、対向するニードル・ホルダ対を備える一列の針を有する非モジュール式タフティングマシンを開示している。但し本マシンは、個々の針を往復移動する針棒にラッチするのではなく、全ての針を常時往復移動させ、かつ各針をタフト位置へと選択的に伸ばすための個々のアクチュエータを供給している。これらのアクチュエータもまた、往復移動される。本装置は、大量に不必要に往復移動される点で非効率的である。また、針の行程の最高位置における引込まれた状態の針の針穴から、極めて長い余り糸がでる。針が引込まれると、針穴に通された糸は裏地内へ入り、カットされるパイル・フックには約３つのループが残された状態で縫合が停止される。これらのループは、マシンの行程毎に切り離される。本針が再びそのタフト位置に達した時には、針穴から糸の切り口まで長い糸が延び、第１のパイル・タフトにはこのうちの僅かな部分しか使われない。糸の残りの部分はカーペットの裏面にテールとして残されるが、これは糸の無駄であり、品質が悪い印象を与える。
【００１１】
【発明の開示】
本発明によれば、裏当て媒体がマシンに供給される方向に垂直である針が往復移動する方向に往復移動することが可能な少なくとも１つの棒を有する本体と、多数の針モジュールとを備えるモジュール式タフティングマシンが提供され、各モジュールは、本体に固定して取り付けることのできるフレームと、針が往復移動する方向に往復移動するために各フレーム内にスライド式に支持された複数のニードル・ホルダと、各ニードル・ホルダに付着された針とを備え、針は針面を画定する一列に配置され、互い違いのニードル・ホルダは針面とは反対の方向に伸長し、各ニードル・ホルダは嵌合部材を有し、少なくとも１つの往復移動する棒はラッチされたニードル・ホルダを針が往復移動する方向に選択的に駆動するように嵌合部材と嵌合するための手段を有している。
【００１２】
本装置には、多くの優位点がある。本発明は、針を直列形状に差し込んで配置することにより、微細なピッチに調整する傍ら、前列の針の糸端が後列の針によって縫われるという不具合を回避している。
【００１３】
マシン本体に固定的に取り付けることのできるニードル・ホルダを供給すれば、個々のニードル・ホルダ内に多数の針を供給できるようになる。特定の針またはホルダが損傷すれば、損傷したモジュールが修復される間にモジュールを新しいモジュールに簡単に交換することができる。該フレームはまた、少なくとも１つの往復移動する棒でタフトする必要がある場合には、該ニードル・ホルダをそれらが勘合された位置に保持する働きもする。タフトしない針は往復移動されないため、往復移動する量が減り、かつ不必要な糸の消費量が減る。
【００１４】
針が往復移動する方向に対して垂直な全方向により大きな剛性を供給するため、各ニードル・ホルダに針が往復移動する方向に伸長するロッドが供給されることが好ましく、かつフレームにロッドが内部でスライドするロッドと相補形状の少なくとも１つの開口が供給されることが好ましい。開口におけるロッドとの嵌合は、平面における針が往復移動する方向に垂直な並進移動を防止する。好ましくは、これは、完全な横方向への剛性を提供するために、ロッドの軸を中心とするニードル・ホルダの回転を防止するための手段と結合される。本手段は、非円形のロッドの形式をとる場合もあり、ニードル・ホルダ上に供給された他の何らかの形状の停止装置である場合もある。例えば各ニードル・ホルダは、平らなプレートのような形状を保有して、フレーム内の相補スロットにおいて可逆的となることが可能である。
【００１５】
フレーム内部におけるニードル・ホルダの往復移動を容易にするため、好ましくは、各ニードル・ホルダは、ニードル・ホルダとフレームとの間の弾性部材によって裏当て媒体から遠ざかる方向に偏向される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、添付の図面を参照して、本発明に従って構成されるタフティングマシンの一例について説明する。
【００１７】
ほとんどの場合、本発明を適用可能なタフティングマシンは従来型の構造を有している。従って、ここではマシンの作動に関する詳細な説明を省略する。
【００１８】
該タフティングマシン１０はヘッド１２を有し、ヘッド１２の内部には、図１にその１つが示されている複数の横方向に離隔されたプッシュ・ロッド１４を可逆式に駆動するための従来型の駆動機構が設置されている。横方向とは、後に説明するように、母材１０６がマシンの前から後へと送られる長手方向に対し、これを横断するものとして定義される。ヘッド内部の駆動機構の詳細は、本発明の開示内容にとって不要なものであるが、特に米国特許第３，８８１，４３２号における開示内容に詳述されている。
【００１９】
各プッシュ・ロッド１４の下端には、米国特許第４，８１５，４０２号で使用されているヨークに幾分類似するヨーク１８が隣接されている。該ヨーク１８は、プッシュ・ロッド１４に固定されたスパン部材２０と、マシンの前から後の方向へ離隔されて配置された１対の下方へ垂れ下がるリム２２、２４とを有している。１つまたは複数のリム２２の下端には、実質的にＬ字形である断面形状を有する横方向に伸長されたラッチ運搬棒２６が接続され、１つまたは複数のリム２４の下端には、同様のラッチ運搬棒２８が接続されている。該ラッチ運搬棒２６、２８は、後に詳述するように個々のニードル・ホルダ４２、４４を選択的に上下へと移動させるための、図１が示すように’４０２特許で説明されているものと同様の方法で該ラッチ運搬棒２６、２８内部から伸長されることが可能なラッチ・ピン３０、３２を有している。
【００２０】
図２は、針モジュール４０を示している。該針モジュール４０は、タフト面４６の反対の両側にある少なくとも２つの、かつ好ましくはそれ以上のニードル・ホルダ４２、４４で構成されている。図１は少なくとも３つのニードル・ホルダ４２、４４、４８を示しているが、図３は、ガイドプレート５４におけるスロット５０またはスロット５２の各々について１つずつが配置された３５個のニードル・ホルダ４２、４４を有する各針モジュール４０を想定している。ニードル・ホルダ４２は、ニードル・ホルダ４４、４８とは該タフト面４６を隔てて対向するセットのうちの１つである。
【００２１】
図２は、針５８に接続された複数のニードル・ホルダ４２、４４で構成される該針モジュール４０を示している。該タフト面４６は、図４が示すように、複数の針５８が実質的に同一の線形順序で並んだタフト面を作り上げるように、タフト列６０に対して垂直である。図４及び図５から分かるように、対向するニードル・ホルダ４２、４４は、複数の針５８が同一の線形順序で並ぶ位置関係で配置され得るように、基底部分６２、６４沿いに重なって構成されている。該ニードル・ホルダ４２、４４は、図５が示すように、この重なった部分で針の直径より僅かに大きい幅に狭められている。
【００２２】
再び図２を参照すると、１つまたは複数のガイドプレート５４、６６は、該ニードル・ホルダ４２、４４に横方向のサポートを提供するために使用され、一方でこれらにより、ニードル・ホルダは該ガイドプレートにおけるスロット５０、５２内を上下に移動することができる。
【００２３】
図３が示す該ガイドプレート５４は針が往復移動する方向に互いに離隔され、複数のニードル・ホルダ４２、４４を含んでいる。該ガイドプレートは、隣接するガイドプレート５４、６６が２つのモジュール間の接合部で互いに接触する場所にゲージの減少が発生しないように互いに協働する、相互に嵌合するエッジ６８、７０を有している。該ガイドプレート５４、６６はまた、スロット５０が実質的に針モジュールの少なくとも３つの側面を取り囲み、他方のスロット５２はスロット５０と同様に包囲することができる、もしくはできないように機械加工されているのが好ましい。
【００２４】
針モジュール４０を組み立てるためには、該ニードル・ホルダ４２、４４に針５８が取り付けられ、該ガイドプレート５４、６６内の円形のガイド開口７５を介して挿入されたロッド７２、７４によりガイドプレート５４、５６のスロット５０、５２内に配置される。各ロッドの底端は直径が低減されていて、ニードル・ホルダの基底６２、６４における穴７６、７８内に配置される。次に、圧縮ばね８０、８２がロッド７２、７４の上に挿入され、ガイドプレート５４の上面に当たってこれを支持する。次に、キャップ８４、８６が該ニードル・ホルダ４２、４４の頂部に固定され、同じく低減された直径部分を有するロッド７２、７４の頂端がキャップ８４、８６内の穴８８、９０内へと挿入される。該キャップ８４、８６またはニードル・ホルダ４２または４４の他の部分は、図１が示すラッチ運搬棒２６、２８に対してニードル・ホルダ４２または４４の行程を制限するレッジ９２、９４を有している。これらのレッジ９２、９４はまた、ラッチ・ピン３０、３２の解放に伴う該ニードル・ホルダ４２、４４の頂部への回帰を補助する。
【００２５】
該ガイドプレート５４、６６は、ボルト９８、１００または他の方法等により取付け棒９６に接続される。この取付けブロックの配置により、タフト作業の間、該ニードル・ホルダ４２、４４には水平方向の安定性がもたらされ、よって針５８にも同様の安定性がもたらされる。
【００２６】
米国特許第５，９７４，９９１号の図１に示されているような先行技術による構成では、水平方向の安定性は、アーム２６によってのみ追加された。本改良点はアーム１１０として同じく存在しているが、該針５８に近い水平方向の安定性も同じく効果的であることが発見されている。ガイド１１２もまた、ニードル・ホルダ４２に、よって該針モジュール４０にも幾分かの水平方向の安定性をもたらすことが可能である。
【００２７】
図３は、取付けブロック９６、及びボルト９８で取付けブロック９６内へと保持される上板１１４に関する詳細を示している。底板１１６は、ボルト１００と共に、ガイドプレート５４、６６を間に固定するために同様に使用される。該ガイドプレート５４、６６は実質的に互いに平行であり、該取付けブロック９６上に離隔されて接続される。
【００２８】
図１は、該タフティングマシン１０の作動を示している。作動する間、プッシュ・ロッド１４は上下に往復移動し、これによりヨーク１８及びリム２２、２４を上下に駆動する。複数のラッチ・ピン３０、３２は、好ましくは個々に制御され、母材１０６上に所望のパターンをタフトする。ラッチ・ピン３０、３２が、ニードル・ホルダ４２、４４の溝１１５で示されている受け器内へ伸長されると、ニードル・ホルダ４２、４４に接続されている針５８は糸１１８、１２０と共に母材を通って駆動される。
【００２９】
該プッシュ・ロッド１４の下降する行程の間に、特定のニードル・ホルダ４８がその各々の溝１１５内にラッチされなければ、該ニードル・ホルダ４８によって運搬される各針５８は、プッシュ・ロッド１４のその特定の行程の間は母材１０６を通って駆動されない。ニードル・ホルダ４８がラッチされていないときは、ニードル・ホルダ４２、４４がラッチされている。
【００３０】
作動している間の針モジュール４０の力学については、図２及び４における拡大図を検討することによって、より良く理解することができる。図２は、該ガイドプレート５４、６６並びに取付け棒９６に対して下方位置にあるニードル・ホルダ４２、４４を示している。圧縮部材８０、８２は少なくとも部分的に圧縮されていて、この位置からは針５８が母材（本図には示されていない）を通って駆動されることになる。これは嵌合された位置であり、該ばね部材８０、８２は、図１におけるニードル・ホルダ４８が示すような嵌合を外れている場合よりも圧縮されることになる。図４は、該ガイドプレート５４、６６及び取付け棒９６に対して上方位置にあるニードル・ホルダ４２、４４を示している。図４における該ばね部材８０、８２は、図２の場合ほどは圧縮されていない。よく見ると、図４の取付け棒９６及びガイドプレート５４、６６は、図２におけるよりも下方にある。該ロッド７２、７４はニードル・ホルダ４２、４４をガイドプレート５４、６６及び結果的に取付けブロック９６に関連して所定位置に保持する補助となるものであるため、図４における該ばね部材８０、８２は、好ましくは、ロッド７２、７４がニードル・ホルダ４２、４４と相対的に保持されるように引き続き幾分かは圧縮された状態にある。
【００３１】
特定のニードル・ホルダ４２、４４がラッチされてタフトするように駆動されると、これらの特定のニードル・ホルダ４２、４４は下方へ駆動されるが、ラッチされていない該ガイドプレート５４、６６、取付け棒９６及びニードル・ホルダ４８は静止状態を保つ。ラッチされたニードル・ホルダ４２、４４では、該ばね部材８０、８２が圧縮され、該ニードル・ホルダ４２、４４はプッシュ・ロッド１４の下降する行程に沿った動作を継続する。該プッシュ・ロッド１４が上昇する行程では、該ニードル・ホルダ４２、４４はラッチを外される場合もあり、他のステッチのためにラッチされた状態を継続する場合もある。橋板１２２は、該ガイドプレート５４、６６及び結果的に該針モジュール４０に対して安定性を増すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】裏当て媒体がマシンに供給される方向に垂直でありかつ針の列に垂直である平面における、タフティングマシンの部分垂直断面図である。
【図２】図１のタフティングマシンに示されている針モジュールの部分垂直断面図である。
【図３】図２が示す針モジュールの一部の平面図であり、ガイドプレートに接続されたマウント・ブロックを示している。但し、ニードル・ホルダ及びばねロッドは外されている図である。
【図４】図２が示す針モジュールの正面斜視図である。
【図５】針が往復移動する方向に垂直な平面における断面図であり、互い違いにされた針の配置を示している図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【外国語明細書】
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