(57)【特許請求の範囲】
【請求項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、それによっ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ことを特徴とする編機用選針装置。
【請求項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った長さが該圧電体の厚み方向に沿っ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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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、前記スリッ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記載の編機用選針装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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】
【０００２】
丸編機又は横編機の如き編機では、フロッピー（登録商標）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。
【０００３】
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１４、１５Ａ、１５Ｂに略示する丸編機に基いて説明する。
【０００４】
図１４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１４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５１の周面に、編成シリンダ５１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５２が摺動可能に配置される。編成針５２の下方には、図１５Ａ、図１５Ｂに示すように、選針ジャック５３が編成針５２の下方に当接可能に配置されている。一方編成シリンダ５１の下方にはシリンダ状のカム台５４ａ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５４が配置されている。カム５４によって選針ジャック５３が押し上げられることにより、編成針５２が上方へと押し上げられる。
【０００５】
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５１上のそれぞれの編成針５２が選針ジャック５３を介して上方に押上げられると、編成針５２は編成シリンダ５１の上面から突出する。この突出した編成針５２のフックに糸ボビン５５から取り出された糸５６を供給することによっ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５２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５２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５３を編成針５２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ローラ５８からの情報に基いて作動する選針装置５７を用いて選針ジャック５３の編成針５２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。
【０００６】
次に編成針、選択ジャック及び選針手段との関係を示す図１５Ａ、図１５Ｂ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。
【０００７】
圧電体２は電圧の付与方法によって図１５Ａに示すように湾曲させたり、図１５Ｂに示すように図１５Ａ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１５Ａ、図１５Ｂにおいて圧電体２とフィンガ５及び、カム５４は図示のように位置決めされ、編成針５２と選針ジャック５３は編成シリンダ５１（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）に円運動を行っている。選針ジャック５３は支点５３ａを中心として揺動可能であり、且つ選針用バット６９及びカム用バット７０が選針ジャック５３から図示の如く側方に突出して設けられている。
【０００８】
図１５Ａ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５３の選針用バット６９はフィンガ５に衝突し、その結果選針ジャック５３のカム用バット７０はカム５４に係合する事が出来ない。したがってカム５４によって選針ジャック５３は上方に押上げられることがなく、編成針５２が上方に押上げられることがない。
【０００９】
図１５Ｂ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５１と共に円運動する選針ジャック５３の選針用バット６９と衝突することなく、選針ジャック５３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５３の下端のカム用バット７０がカム５４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５２は上方に押上げられる事になる。
【００１０】
このように選針ジャック５３の選針バット６９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５２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。
【００１１】
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５１の回転数を上げるためには編成針５２の上方移動をコントロ−ルする選針装置５７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。
【００１２】
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揺動可能に構成した選針装置を提案し（特開昭６０-２２４８４５号公報（特許文献１）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針装置に代えて、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６２-２８４５１号公報（特許文献２）参照），選針装置のさらなる高速化、小型化および省エネルギ−化を達成した。
【００１３】
また、本発明の出願人と同一の出願人はさらに１９８８年１０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６３年特許出願２４９９６７号として日本国特許庁に提出した。これは、日本国特許第１９６９９７０号として登録され（特公平６−９４６１９号（特許文献３）参照）、対応米国出願もＵＳＰ５，０２７，６１９（特許文献４）として登録されている。
【００１４】
日本国特許第１９６９９７０号（特許文献３）で示された圧電式の選針装置を図１２Ａに示す。この改良された選針装置は、図１２Ａ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１Ａ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１Ｂ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１３又はハウジングに回転可能に付設した回転体３０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。
【００１５】
圧電体２は図１２Ａに示すように、その中間部が回転体３０によって支持体１３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５Ａを上下動させる。その結果、支持体１９の開口部１９ａを通って突出するフィンガ５の先端５Ｂを上下動させ、それによって編成針５２の上昇運動が選択されることになる。
【００１６】
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。したがっ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。
【００１７】
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（３６０°）にわたって振動するものである。この全方向に亘っ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。
【００１８】
図１２Ａ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３０は、その詳細図１２Ｂ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３２を具備する円筒形の部材である。回転体３０はその端部の断面円形の軸首３１ａを支持体１３に設けた円形孔（図示せず）に挿入して回転可能に支持されている。
【００１９】
図１２Ａに示した例では回転体３０の左右からそれぞれスリット３２で圧電体２を挟持するように構成させているが、図１３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４０として構成してもよい。
【００２０】
この場合においても断面円形の軸首４０ａ、４０ｂを支持体１３の円形孔に挿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。
【００２１】
以上、図１２Ｂ、図１３により説明したように、従来の選針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。
【特許文献１】特開昭６０-２２４８４５号公報
【特許文献２】特開昭６２-２８４５１号公報
【特許文献３】特公平６−９４６１９号
【特許文献４】米国特許第５０２７６１９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
本発明の目的は従来の編機用選針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。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
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、それによっ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。
【００２６】
より具体的には、本発明による編機用選針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場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。
【００２７】
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よ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っている。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。
【００２８】
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ってしまう場合は、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。
【００２９】
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、あるいはスリットに近い部位にプラスチックを用い、スリッ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。
【００３０】
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で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方法の組合せによっ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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
本発明の編機用選針装置の一実施例を示す添付図面を参照して本発明を以下詳述する。
【００３２】
図１に本発明の一実施形態による編機用選針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。
【００３３】
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１５０の溝１７に、圧電体２の球状体１Ａを取付けた後端部２Ａを挿入する。図８Ａには球状体１Ａの斜視図を示す。
【００３４】
球状体１Ａの端部には溝が設けられており、この溝に圧電体２の端部を挿入し、固定する。図８Ｂに示すように球状体１Ａの球状部が支持体の溝１７内で回動できるので、圧電体２の後端部２Ａ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。
【００３５】
圧電体２の先端部２Ｂには後端部と同様の球状体１Ｂが取付けられており、その球状体１Ｂがフィンガ５の後端部５Ａの開放端部により挟持連結されている。この球状体１Ｂもフィンガ５の後端部５Ａ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。
【００３６】
図９Ａに示すように、フィンガ５の後端部５Ａ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１８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１８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５Ｂは、フィンガ固定部１８から離れた位置に立設させた支持体Ａの開口壁１９の開口部１９Ａから突出させる。
【００３７】
開口部１９Ａ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。
【００３８】
圧電体２の後端部２Ａと先端部２Ｂとの中途位置Ｙ（図９Ｂ参照）を、支持体Ａの途中支点部１３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９Ｂ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９Ｂ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。
【００３９】
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２Ａから圧電体２の全長の１／３から２／３の位置であると好ましい。
【００４０】
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１２Ｂ及び図１３参照）。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っ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。
【００４１】
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３Ａ、図３Ｂ、図４Ａ、図４Ｂ、図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃ、図６、図７Ａ及び図７Ｂに基いて説明する。
【００４２】
回転体３の第１実施例を図３Ａ（斜視図）で示し、その軸方向からみた図を図３Ｂに示す。この第１実施例の回転体３は両端に軸首３１ａ、３１ｂを有し、中央部３３は長径Ｌ１、短径Ｗ１を有する楕円形の断面で形成されている。中央部３３の側部には圧電体２が挟持される貫通孔３２が設けられている。図３Ｂから明らかなように、回転体３の中央部３３の軸方向に垂直な断面は楕円となる。また図３Ｂに示した中央部３３の形状と貫通孔３２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った湾曲が圧電体の長手方向に沿っ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３１ａの直径Ｒ１が中央部３３の短径Ｗ１より小さく形成されている。
【００４３】
図４Ａに斜視図を、図４Ｂに軸方向から見た図を示す第２実施例による回転体３ａでは、軸首３１ａの直径Ｒ２を中央部３４の楕円形状の短径Ｗ２と同一にしている。
【００４４】
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って選定されることになる。
【００４５】
次に、図５Ａに斜視図を、図５Ｂにその断面図を示す第３実施例の回転体３ｂでは、シリンダ状の形状の部材３１の両端を軸首３１ａ、３１ｂとして、部材３１の中央部の貫通孔３２に挿入されることになる圧電体２の平面に平行な部材３１の部分に部材３１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３５ａ、３５ｂを配置する。この第３実施例では棒状部材３５ａ、３５ｂは部材３１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５Ｃで断面図を示す第４実施例の回転体３ｃの如く棒状部材３６ａ、３６ｂを部材３１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３５ａ、３５ｂ（或いは棒状部材３６ａ、３６ｂ）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３５ａ、３５ｂ、３６ａ、３６ｂの材料は金属に限定するものではなく、部材３１より曲げ剛性の高い材料を３５ａ、３５ｂ、３６ａ、３６ｂの部分に用いれば良い。但し部材３１より曲げ剛性が極めて高い材料を３５ａ、３５ｂ、３６ａ、３６ｂ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。
【００４６】
図６に示す第５実施例の回転体３ｄ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３１の部分にはポリアセタールを用い、３７ａ、３７ｂの部分はポリアセタール樹脂より曲げ剛性の高い樹脂材料、例えばポリアセター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。
【００４７】
図７Ａに斜視図が、図７Ｂ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３ｅでは、中央部３８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３１ａ、３１ｂを配置している。この場合中央部３８と軸首３１ａ、３１ｂを同一材料を用いて射出成型で作ると好ましい。図７Ｂ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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
計算式
断面積              円形    πｄ2／４
楕円    π（0.5×長径）（0.5×短径）
Ｉ 型    ｄ・ｔ＋２ａ（ｓ＋ｎ）（図７Ｂ参照）
断面二次モーメント  円形    Ｉ＝πｄ4／６４
楕円    Ｉ＝π（0.5×長径）3（0.5×短径）
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。
【００５１】
【表１】
0004017124.tif 000002
【００５２】
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、断面二次モーメント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１０ｍｍとし、その場合との比較の上で計算する。
【００５３】
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８ｍｍ（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６ｍｍ（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。
【００５４】
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１２ｍｍでＩは１.７３倍、長径１４ｍｍで２.７４倍となっている。
【００５５】
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。
【００５６】
【表２】
0004017124.tif 000003
【００５７】
【表３】
0004017124.tif 000004
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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針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１０Ａ、図１０Ｂおよび図１０Ｃに示す。
【００６１】
図１０Ａの回転体は図１３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１０Ｂの回転体は図１２Ａ,図１２Ｂ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１０Ｃは図５Ｃで詳細な構造を示した本発明の実施例であり、棒状部材３６ａは中央部３１の上下両側に配置されている。
【００６２】
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１０Ａで構造を示す比較例１、図１０Ｂ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１０ｍｍ、長さ３０ｍｍ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２．５ｍｍとした。また、棒状部材３６ａは直径が０．３ｍｍのステンレス材とした。
【００６３】
得られた試験結果を表４に示す。
【００６４】
【表４】
0004017124.tif 000005
【００６５】
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体支持トルク
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体支持トルク
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. A×C：UPトルクとトータルストロークの積
E. B×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
【００６６】
表中Ｆで示すト−タルストロ−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。
【００６７】
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２０％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。
【００６８】
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。
【００６９】
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−クの関係を調べ、その結果を図１１に示す。トルクとストロ−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。
【００７０】
図１１においてトルクとストロ−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１１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。
【００７１】
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９Ｃ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９Ｃ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。
【００７２】
本発明の編機用選針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】
【００７３】
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１９６９９７０号として登録され（特公平６-９４６１９号公報参照）、対応米国特許USP５、０２７、６１９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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
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】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】図１に示した編機用選針装置の中央縦断面図である。
【図３Ａ】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斜視図である。
【図３Ｂ】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、回転体を回転軸方向から見た図である。
【図４Ａ】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斜視図である。
【図４Ｂ】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、回転軸方向から見た図である。
【図５Ａ】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斜視図である。
【図５Ｂ】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５ＡのＡ−Ａからみた横断面図である。
【図５Ｃ】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５Ｂに示した実施例の変形例の横断面図である。
【図６】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７Ａ】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斜視図である。
【図７Ｂ】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図である。
【図８Ａ】本実施形態の編機用選針装置において、圧電体の後端部を支持部又はハウ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斜視図である。
【図８Ｂ】本実施形態の編機用選針装置において、圧電体の後端部を支持部又はハウ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、回転体を支持体との関係で示す図である。
【図９Ａ】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９Ｂ】本実施形態の編機用選針装置において、圧電体の湾曲運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ークを示す図である。
【図９Ｃ】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１０Ａ】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、従来例を示す図である。
【図１０Ｂ】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、従来例を示す図である。
【図１０Ｃ】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、本発明の一実施例を示す図である。
【図１１】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っ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１２Ａ】従来公知の編機用選針装置の一例を示す斜視図である。
【図１２Ｂ】図１２Ａ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１３】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１４】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１５Ａ】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、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る。
【図１５Ｂ】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、編成針がカムによって作動される場合を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図６】
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【図１１】
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【図１３】
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【図１４】
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