专利名称：缝纫机针的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种不会引起跳针和织物纱线断裂的缝纫机针。
背景技术：
缝纫所用的缝纫机大致可分成工业用和家用两种。
从追求生产率的观点来看，工业缝纫机通常在较高转速下使用，其转速可高达8000转/分。在自动化工业缝纫机中，接缝形成在多个方向上，然而对接缝形成来说很重要的环结(loop)在具有一定捻回角的缝纫线的影响下易于变得不稳定。
自动缝纫机如提花缝纫机或循环缝纫机的织物供给机构采用了X-Y工作台来实现多方向的缝纫。当旋转钩的尖端经过缝纫机针的针槽时，X-Y工作台的微小振动会引起针从其针槽朝向其针尖的较大振动。结果，旋转钩的尖端无法打结，因而容易产生跳针。
为了抑制这种因针的振动而引起的跳针，可使旋转钩的下针孔的尺寸相对于缝纫机针尖端处的针眼部分的厚度而降低，使得它们之间的间隙减少以降低针的振动。这意味着缝纫机针尖端处的针眼部分的厚度成为缝纫机针的一个关键因素。
相反，与工业缝纫机不同，家用缝纫机迄今为止很少出现这类问题，这是因为家用缝纫机通常在较低的转速下使用。然而，近来越来越多的家用缝纫机配置了额外的刺绣功能。由于它们的机理与工业缝纫机的自动缝纫机相似，因此缝纫机针的这种问题的严重性程度正在提高。
已经广泛地开发了各种各样的用于缝纫产品的材料。近来的趋势是更多地向伸展性能良好的材料方面发展，这种材料已经用于称为重布产品如牛仔裤的缝纫产品，其使用方式至今为止尚未出现。
非常精致的平针织物材料也已用于汽车座椅中，并产生了除例如跳针和针断裂的缝纫问题之外的织物纱线断裂的另一重大问题。因此，近年来不再象以前那样只关注单一的缝纫问题，而是要求提供一种高质量的缝纫机针，其尤其能够有效地处理跳针和织物纱线断裂的组合问题。
为了解决与缝纫机的速度提高和多功能性有关的跳针问题以及材料的多样性问题，传统技术例如已经开发了一种如图13A所示的缝纫机针，其具有朝向针尾定位的针槽53，其位于形成于针杆50的尖端处的针眼51的附近，针槽53形成在与形成有长槽52的表面相对的表面上，还开发了一种如图13B所示的缝纫机针，其针槽53通过以弯脚54的形式使针槽的背侧突出而得到进一步加深。
在进一步处理缝纫机的速度提高和多功能性以及材料的多样性问题的尝试中，需要有效的性能和质量来抑制跳针和织物纱线断裂。然而，仅通过形成如图13A所示的针槽53或如图13B所示地通过弯脚54的存在来加深针槽53并不能提供解决跳针和织物纱线断裂的组合问题的令人满意的措施。
在采用如图13A所示的缝纫机针时，刺入阻力因不存在弯脚而很小，使得织物纱线断裂很少发生，然而针槽53并未形成为很深，使得不可能完全消除跳针的产生。
在采用如图13B所示的缝纫机针时，由于通过弯脚54的存在而形成了较深的针槽53，因此跳针得到有效地抑制，然而由于弯脚54一定程度地突出，使得刺入阻力变得较大，这样就容易产生织物纱线断裂。此外，当增大弯脚54的突出高度以得到较深的针槽53时，则无法使用常用的针板和旋转钩，这可能需要用适于这种类型的缝纫机针的专用部件来进行频繁地更换，这就产生了与维护和操作性有关的问题。
为了解决跳针和织物纱线断裂的组合问题，已经提出了另一种类型的缝纫机针，其包括针槽和弯脚，并在缝纫机针的针眼部分处形成了弯曲的下凹部分，以便降低在针刺入织物中时产生的阻力(例如见于日本公开特许公报No.2000-325685)。然而，这种缝纫机针很难完全地解决跳针和织物纱线断裂的组合问题。
已经知道，上述加深针槽通常是解决因缝纫机的速度提高和多功能性以及材料的多样性所引起的跳针和织物纱线断裂的组合问题的措施。然而在如图13A所示的未设置弯脚的缝纫机针中，如果加深针槽53，那么针杆中形成有针槽53的一部分的厚度将变得较薄，使得其强度下降，这可能会因其强度不足而使针频繁地断裂或产生频繁的跳针。
即使通过如图13B所示地形成弯脚54来加深针槽53，针也可能无法径直地刺透织物55，这是因为当针穿过织物55时其在弯脚54处受到较大的阻力，使得针在穿透织物期间产生弯曲。当针过度地弯曲时，针就会与针板或护针板直接碰撞，使得针断裂。
如上所述，对在较高速度下操作并具有多种性能且可处理各种各样的材料的当前缝纫机来说，其中所用的缝纫机针需要有更全面的性能和质量。
对适于高速缝纫机的缝纫机针的要求是应具有这样的能力，即可形成具有所需尺寸和更小偏差的接缝形成所需的环结，并具有足够的强度以承受高速运动。
对适于多方向缝纫机的缝纫机针的要求是应在所有360度方向上具有很好平衡的强度，并具有可防止跳针的较深针槽，即使在产生了任何倾斜的环结时也是如此，这是因为，由于缝纫线具有一定的绞扭方向，当用于打结的缝纫线的量太大时环结会倾斜，后果是容易产生跳针。
迄今为止，已经采用了平织织物、绒头织物、经编织物、地毯、皮革等来作为汽车座椅的材料。这些材料很少存在织物纱线断裂的问题，即使在较厚的缝纫机针刺入其中时也是如此。由于上述材料的显著进步，近年来常常使用平针织物，使得在采用这种材料的缝纫中会频繁地产生织物纱线断裂的问题。虽然作为这种情况的一种解决措施已经采用了2号到5号的较薄缝纫机针，然而仍然存在着次要的问题，例如因缝纫机针的强度不足而产生的跳针和针断裂。
在牛仔裤缝纫或鞋子缝纫的领域中也存在类似的问题，跳针和织物纱线断裂的组合问题已成为针织物缝纫和紧身胸衣或内衣缝纫中的传统性的主要问题。
发明内容
本发明旨在解决上述问题。因此，本发明的一个目的是提供一种高质量的缝纫机针，其不存在跳针和织物纱线断裂的组合问题，并且与高速和多功能缝纫机以及所使用的各种材料无关。
为了实现上述目的，根据本发明提供了一种缝纫机针。此缝纫机针包括针尾、与针尾相连的针杆、形成于针杆末端处的针尖、形成于针尖附近的针眼，以及沿针杆从针眼中延伸出来的长槽，其中，针杆在其与长槽直径上相对的表面上设有针槽，其形成为在针眼的尾侧处下凹；针杆在其形成有针槽的部分处设有弯脚，使得此部分的一侧相对于针的中心轴线沿与针槽相反的方向向外突出；与针槽形成一体的针眼端部从针杆轮廓上向外突出预定的高度。就刺入阻力来说，弯脚的突出高度和针眼端部的突出高度的总尺寸最好设定在针杆在长槽深度方向上的高度的30％之内。
这种结构允许弯脚具有较低的高度，并且针眼端部和弯脚相对于针的中心轴线沿直径上相对的方向对称地突出，使得与传统缝纫机针相比刺入织物时的阻力显著地降低，从而可减小发生织物纱线断裂的可能性。此外，还可以防止缝纫中的跳针，这是因为由弯脚和针眼的突出端部的组合效果而形成了较深的针槽。
针眼的相对侧壁最好包括高度与针眼端部的高度相同的顶部。这种结构可进一步减轻在针刺入织物时对针线的损伤。
针尖附近的针杆的针眼部分最好构造成具有平行于针的中心轴线而延伸的笔直形式。这种结构可以在缝纫过程中减小针和旋转钩的下针孔之间的间隙，从而抑制针的振动，使得能进一步降低产生跳针的可能性。
针杆最好形成为具有长槽深度方向上的高度等于或大于长槽宽度方向上的宽度的截面形状。这种结构可进一步增强针杆在长槽深度方向上的强度，从而进一步降低针的振动的大小。
针杆最好至少在其相对的侧面上设有下凹部分。这种结构可进一步减小针与织物的接触阻力，从而降低产生织物纱线断裂的可能性，并降低针的发热。
从下面的详细介绍中并结合附图可以更清楚本发明的上述和其它目的、方面、特征和优点，在附图中图1A和1B显示了根据本发明的缝纫机针的第一实施例，其中图1A是显示了缝纫机针的整体形状的放大平面视图，而图1B是针沿其中心轴线的纵向剖视图；图2是针的针尖部分的放大后视图；图3A到3E是分别沿图1B中的线A-A到E-E的显示了根据第一实施例的缝纫机针的部分的放大剖视图；图4是显示了针眼部分形状的另一实施例的截面视图；图5是显示了根据第一实施例的缝纫机针的作用的说明性视图；图6A是显示了传统缝纫机针刺入织物中的状态的示意图，而图6B是显示了根据第一实施例的缝纫机针刺入织物中的状态的示意图；图7是根据第一实施例的缝纫机针的针尖部分的示意性说明视图；图8A和8B均显示了在针刺入针板的孔中时缝纫机针的位置，其中图8A是采用传统缝纫机针所得到的位置图，而图8B是采用本发明缝纫机针所得到的位置图；图9A和9B显示了根据本发明的缝纫机针的第二实施例，其中图9A是显示了缝纫机针的整体形状的放大平面视图，而图9B是针沿其中心轴线的纵向剖视图；图10是针的针尖部分的放大后视图；图11A到11D是分别沿图9B中的线A-A到D-D的显示了根据第二实施例的缝纫机针的部分的放大剖视图；图12A和12B显示了旋转钩的下针孔和针的针尖部分之间的间隙的状态，其中图12A是关于传统缝纫机针的剖视图，而图1 2B是关于根据第二实施例的缝纫机针的剖视图；和图13A和13B显示了传统缝纫机针的形状的例子，其中图13A是只设有针槽的缝纫机针的针尖部分的示意性放大剖视图，而图13B是设有针槽和弯脚的缝纫机针的针尖部分的示意性放大剖视图。
具体实施例方式
下面将参考附图来介绍本发明的实施例。
首先参考图1A到图3E，图中显示了根据本发明的缝纫机针的第一实施例。
在附图中，标号1表示针尾，标号21表示经第一锥部31与针尾1相连的第二针杆，标号22表示经第二锥部32与第二针杆21相连的直径较小的第一针杆，标号4表示形成于第一针杆22的尖端侧的针槽，标号5，6和7分别表示针眼、针尖和长槽。
针槽4位于针眼5附近的朝向针尾1的位置处，其形成于与形成有长槽7的表面相对的表面上。为了提高形成有针槽4的第一针杆22的那部分的强度，这一部分在其与针槽4相反的一侧上向外突出，形成了弯脚8。如图3B所示，与针槽4形成一体的针眼5的端部9从第一针杆22的轮廓上向外突出一段预定高度d，形成了一个突起。标号10表示针眼5的相对侧壁。
为了降低在针刺入织物时的接触阻力，在包括有锥部31和32的第二针杆21和第一针杆22的相对外侧面上设有下凹部分11，其分别如图3D和3E所示。下凹部分11可形成为沿针眼部分5延伸到针尖6和针杆中。
在第一实施例中，为了增加针杆在长槽7的深度方向上的强度，如图3D和3E所示，第一针杆22和第二针杆21均形成为具有这样的截面轮廓，即长槽7的深度方向上的高度L1和宽度方向上的宽度L2相等，或者高度L1大于宽度L2。
虽然在所示实施例中只有针眼5的端部9从第一针杆22的轮廓上向外突出了高度d，然而针眼5的两个侧壁10的顶部101也可向上延伸到与针眼5的端部9相同的高度，从而与针眼5的端部9平齐，如图4所示。这样，与针眼端部9平齐的针眼5的侧壁10的顶部101能够在针线穿过针眼端部9时减轻对针线的损伤，从而抑制针线断裂的发生。
通过使针眼端部9突出以尽可能地增加针槽4的深度，同时将弯脚8的向外突出高度尽可能地限制成较低，根据第一实施例的缝纫机针就可以克服织物纱线断裂和跳针的组合问题。
现在参考图5，图中显示了与传统缝纫机针相比较的本发明的缝纫机针的关键部件。假定传统缝纫机针只设有弯脚54，那么弯脚54需要具有高度H，以便形成如图5中虚线所示的具有深度D的针槽53，对于本发明的缝纫机针来说，可以具有突出了高度d的针眼端部9，使得针槽4的底面更浅，更浅的大小等于针眼端部9的突起高度d，这样就形成了具有相同深度D的针槽4。因此，如图5所示，通过针槽底部之间的高度差就可以降低弯脚54的突出高度H，即在本发明中，弯脚8的突起高度h可以减小到h＝H-d。
因此，通过形成这种足够深的针槽4，旋转钩的尖端就可在缝纫期间可靠地打结，使得能防止跳针的产生。同时，由于弯脚8的高度比传统缝纫机针更低，因此在针刺入织物时阻力变小，从而能防止织物纱线断裂。此外，由于在刺入织物期间刺入阻力减小，针几乎不会产生弯曲，因此针不会与针板或护针板相撞，这就防止了断针。
应当将针眼端部9的突起高度d与弯脚8的突起高度h之和(d+h)设定在第一针杆22在长槽7的深度方向上的高度L1(见图3D)的30％以内。
在第一实施例中，如图3D和3E所示，由于在第一针杆22和第二针杆21的两个侧壁上形成了下凹部分11，因此当针刺入织物55时因下凹部分11的存在而在针和织物55之间形成了间隙，如图6B所示，因此，接触面积下降，接触阻力降低，使得在刺入织物期间刺入阻力和针的发热均得到降低。相反，在不具有下凹部分的传统缝纫机针中，针杆50的整个外周表面与织物55相接触，如图6A所示，结果是在刺入织物期间刺入阻力和针的发热均增加。
在第一实施例中，如图7所示，与由虚线表示的传统缝纫机针不同，从针眼5的突出端9的顶部附近朝向针尖6形成了锥部，这样，针尖部分的锥角θ变得很小，因此与传统缝纫机针相比，可以得到更尖锐的针尖6。
此外，在如图4所示的情况下，针眼5的相对侧壁10的顶部101与针眼5的突出端9的顶部平齐，这样就可以保护针线，从而降低对针线的损伤。
参考图8A和8B，图中显示了在针刺入到针板的孔中时缝纫机针的位置，其中图8A是采用如图13B所示的传统缝纫机针所得到的位置图，而图8B是采用本发明的缝纫机针所得到的位置图。
在传统缝纫机针中，如图8A所示，较大尺寸的弯脚54只从针杆50上向一个方向突出，因此针很难刺入到针板的孔15中，这取决于弯脚54的大小。相反，在本发明的缝纫机针中，如图8B所示，针眼端部9在与弯脚8直径上相对的一侧上从针杆22上伸出，并且弯脚8的突出高度因针眼5的突出端9而减小，结果是弯脚8的突出部分可以容纳于针板的孔15中。因此，任何现有的针板均可原封不动地使用，不必进行用专用部件来更换针板的工作。
再参考图9A到11D，图中显示了根据本发明的缝纫机针的第二实施例。应当注意的是，与第一实施例中相同或等效的部分采用了相同的标号，这些部分的详细说明将不再重复。
根据第二实施例的缝纫机针表示了具有适于自动缝纫机等的形状的缝纫机针，其与第一实施例中缝纫机针的区别仅在于针杆2采用了单段式结构，即针尖端处的针眼部分12(见图9B)构造成具有伸长的笔直形式(例如直部的长度约为2毫米)，其平行于针的中心轴线延伸，针尖为椭圆的圆锥形状(见图11A)，在针杆2的相对侧壁表面上未形成下凹部分(见图11D)。
当针眼部分12构造成具有如第二实施例的伸长的笔直形式时，如图12B所示，可以在缝纫过程中减小针和下针部分13或旋转钩的下针孔之间的间隙，从而将针的振动抑制到较低程度，使得进一步减少跳针。在笔直部分较短的情况下，针和旋转钩的下针部分13之间的间隙14变得较大，如图12A所示，使得针的振动较大。其它部分的形状、作用和效果与第一实施例中的相似，因此这里不再进行详细介绍。
虽然根据第一和第二实施例的缝纫机针代表性地显示为只设有一个长槽作为线槽，然而本发明当然可以适用于设有已知的短槽的缝纫机针。
如上所述，根据本发明的缝纫机针，针杆在其在直径上与长槽相对的表面上设有针槽，其形成为在针眼的尾侧处下凹；针杆在其形成有针槽的部分处设有弯脚，使得此部分的一侧相对于针的中心轴线沿与针槽相反的方向向外突出；与针槽形成一体的针眼端部从针杆轮廓上向外突出预定的高度。这种结构允许降低弯脚的突出高度，降低对织物的刺入阻力，从而减少织物纱线的断裂。而且，这种结构可通过针眼的突出端和形成有针槽的针杆部分的弯脚形式的组合而使针槽形成为更深，从而防止了跳针。因此，可以有效地处理因使用高速和多功能缝纫机和多样化织物材料而引起的跳针和织物纱线断裂的组合问题。
通过采用较小的弯脚和相对于针的中心轴线沿直径上相对的方向对称地突出的针眼的突出端部，缝纫机的各部分的径向突出距离就可限制在传统缝纫机针的约一半左右，即使在要得到相同的针槽深度时也是如此。因此，可以降低在刺入织物的过程中的刺入阻力，从而防止针产生弯曲，并且不必使用专用的缝纫机部件。
在本发明的一个优选实施例中，针眼侧壁的顶部与针眼的突出端的顶部平齐。这种结构可以减小针眼端部处对针线的损伤。
在本发明的一个优选实施例中，针尖端处的针眼部分构造成具有平行于针的中心轴线而延伸的笔直形式。这种结构可以进一步减小针和旋转钩的下针孔之间的间隙，从而进一步抑制针的振动，使得能更加有效地防止跳针。
在本发明的一个优选实施例中，针杆形成为具有沿长槽深度方向上的高度等于或大于沿长槽宽度方向上的宽度的截面形状。这种结构可增强针杆在长槽深度方向上的强度。
在本发明的一个优选实施例中，针杆至少在其相对的侧面上设有下凹部分。这种结构可减小与织物的接触阻力，从而降低织物纱线的断裂和针的发热。
虽然上面已经详细介绍了本发明的示例性和现有的优选实施例，然而应当理解，本发明的概念来以各种方式体现和采用，所附权利要求力图包括未被现有技术所限制的这种变化。
权利要求
1.一种缝纫机针，包括针尾(1)、与所述针尾(1)相连的针杆(2；21，22)、形成于所述针杆(2；21，22)末端处的针尖(6)、形成于所述针尖(6)附近的针眼(5)，以及沿所述针杆(2；21，22)从所述针眼(5)中延伸出来的长槽(7)，其特征在于所述针杆(2；21，22)在其与所述长槽(7)直径上相对的表面上设有针槽(4)，其形成为在所述针眼(5)的尾侧处下凹；所述针杆(2；22)在其形成有所述针槽(4)的部分处设有弯脚(8)，使得所述部分的一侧相对于所述针的中心轴线(O)沿与所述针槽(4)相反的方向向外突出；和与所述针槽(4)形成一体的所述针眼(5)的端部(9)从所述针杆(2；22)的轮廓上向外突出预定的高度(d)。
2.根据权利要求1所述的缝纫机针，其特征在于，所述弯脚(8)的突出高度(h)和所述针眼(5)的所述端部(9)的所述突出高度(d)的总尺寸设定在所述针杆(2；22)在所述长槽(7)的深度方向上的高度(L1)的30％之内。
3.根据权利要求1或2所述的缝纫机针，其特征在于，所述针眼(5)的相对侧壁(10)包括高度与所述针眼(5)的所述端部(9)的高度(d)相同的顶部(101)。
4.根据权利要求1或2所述的缝纫机针，其特征在于，所述针尖(6)附近的所述针杆(2)的针眼部分(12)构造成具有平行于所述针的所述中心轴线(O)而延伸的笔直形式。
5.根据权利要求3所述的缝纫机针，其特征在于，所述针尖(6)附近的所述针杆(2)的针眼部分(12)构造成具有平行于所述针的所述中心轴线(O)而延伸的笔直形式。
6.根据权利要求1或2所述的缝纫机针，其特征在于，所述针杆(2；21，22)形成为具有所述长槽(7)的深度方向上的高度(L1)等于或大于所述长槽(7)的宽度方向上的宽度(L2)的截面形状。
7.根据权利要求3所述的缝纫机针，其特征在于，所述针杆(2；21，22)形成为具有所述长槽(7)的深度方向上的高度(L1)等于或大于所述长槽(7)的宽度方向上的宽度(L2)的截面形状。
8.根据权利要求4所述的缝纫机针，其特征在于，所述针杆(2；21，22)形成为具有所述长槽(7)的深度方向上的高度(L1)等于或大于所述长槽(7)的宽度方向上的宽度(L2)的截面形状。
9.根据权利要求5所述的缝纫机针，其特征在于，所述针杆(2；21，22)形成为具有所述长槽(7)的深度方向上的高度(L1)等于或大于所述长槽(7)的宽度方向上的宽度(L2)的截面形状。
10.根据权利要求1或2所述的缝纫机针，其特征在于，所述针杆(21，22)至少在其相对的侧面上设有下凹部分(11)。
11.根据权利要求3所述的缝纫机针，其特征在于，所述针杆(21，22)至少在其相对的侧面上设有下凹部分(11)。
12.根据权利要求4所述的缝纫机针，其特征在于，所述针杆(21，22)至少在其相对的侧面上设有下凹部分(11)。
13.根据权利要求6所述的缝纫机针，其特征在于，所述针杆(21，22)至少在其相对的侧面上设有下凹部分(11)。
全文摘要
一种缝纫机针，其不存在跳针和织物纱线断裂的组合问题，并且不受到高速和多功能缝纫机以及所使用的多样化材料的影响。此缝纫机针包括针尾(1)、与针尾(1)相连的针杆(文档编号D05B85/00GK1487136SQ0315514
公开日2004年4月7日 申请日期2003年8月22日 优先权日2002年8月23日
发明者户谷丰, 室贺昌浩, 浩 申请人:风琴针株式会社