专利名称：压电体控制装置和带有该装置的编织工具控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种压电体控制装置，以及带有该压电体控制装置的编织工具控制装置，以实现对三种工作位置(编织，集圈，关边)的可能选择。
当在含有压电元件的压电体上施加电压时，将在该压电体前端产生向上和向下两种移动。使用这种压电体可构造一种用于编织工具的选针装置。在1994年的日本专利出版物No.94169中提出了这种压电选针装置。按照这种结构，压电体及与此活动连接的凸指线性地安置，其中压电体的尾端可活动地支承在一支承体或一壳体的凹槽中。压电体的前端与带有一支承柄的凸指的尾端相连。压电体的前尾端之间的中间部分由可转动地附在支承体或壳体上的旋转体支承。
为获得编织、集圈、关边三种工作位置，凸指被分成左右两排，其中一排凸指用于选取关边位置，而另一排凸指用于选取集圈位置。如果一排有例如8个凸指，则另一排也需有8个凸指，结果导致两排共16个锯齿排列的凸指。这将成为一个问题，因为压电体的数目，以及与之相配的元件和附于压电体的配线的数目随凸指的数目成比例地增加。此外，若两排凸指安置在同一水平面上，两排中的压电体必须具有相同的电容量，这就不可避免地需要装置大尺寸。
本发明的第一个目的是获得一种向压电体提供三个操作移动的压电体控制装置。本发明的第二个目的是，通过将所述控制装置用作编织机的选针装置，获得一种压电控制的选针装置，该装置安置单排的凸指，每个凸指可选择编织、集圈和关边三种工作位置中的一种。
在第一实施例中，本发明是一按照存储在一控制装置中的预置程序驱动和移动压电体的压电体控制装置，该装置包括一个第一驱动装置，其具有一个第一开关装置并将压电体向上移动；一个第二驱动装置，其具有一个第二开关装置并将压电体向下移动；和一个第三驱动装置，其具有一个第三开关装置并将压电体移向中间位置；其中，当第一开关装置关闭时第二和第三开关装置打开，当第二开关装置关闭时第一和第三开关装置打开，而当第三开关装置关闭时第一和第二开关装置打开。每一个上述的开关装置例如是一晶体管电路。
在第二个实施例中，本发明是一种按照存储于一控制装置中的预置程序驱使和移动一压电体的压电体控制装置，包括一个第四驱动装置，其带有一个第四开关装置并将压电体向上移动；一个第五驱动装置，其带有一个第五开关装置并将压电体向下移动；一个第六驱动装置，其带有一个第六开关装置和一个用于向一电容装置充电并将压电体移向中间位置的第七开关装置。其中，当第四、第五和第七开关装置打开时，预充电的电容装置放电，迅速、渐减地向第三开关装置交替地提供正压和负压，以得到一个较稳定的中间位置。每个开关装置例如是一个晶体管电路，而电容装置例如是一电容器。
在第三个实施例中，本发明是一编织工具控制装置，其中编织针由通过弹性侧簧底脚片有选择地开起工作位置或非工作位置的提花挺针片控制，所述弹性侧簧底脚片可单独工作，并通过与压电体活动连接的凸指来被选择，所述编织工具控制装置包括用于选择编织、集圈和关边位置的凸指，在进行编织位置选择时，通过侧簧底脚片的弹性首先将提花挺针片暂时向内推，然后自动回到原外侧位置，在进行集圈和关边位置选择时，提花挺针片向上或向下移动；推向关边位置的推杆或集圈位置的推杆，分别用于在由凸指选择的编织或关边位置选取中向内推动提花挺针片；一个复位三角(Cancelling cam)，用来根据编织或集圈选择是否已被凸指选择在不同位置上校准提花挺针片，以准备做下一次选择。
按照本发明的压电体控制装置的第一个实施例，第一驱动装置向上移动压电体，第二驱动装置向下移动压电体，而第三驱动装置通过将其短路将压电体移向中间位置。
按照本发明的压电体控制装置的第二个实施例，当第四、第五和第七开关装置打开时，预充电的电容装置放电，以快速、渐减地向第三开关装置交替提供正压和负压，从而得到一个较稳定的中间位置。
按照使用本发明的压电体控制装置的编织工具控制装置，施加到压电体的电压将凸指向上、向下或向其中间位置移动。当凸指在中间位置时，凸指的前端与提花挺针片接触并将其向内推动(编织选择)；当凸指向上移动时，推向关边位置的推杆将提花挺针片向下并接着向内推动(关边选择)；当凸指被向下移动时，提花挺针片与凸指上表面接触并被上抬，然后由推向集圈位置的推杆向内推动(集圈选择)。这样，单个凸指可选择编织、集圈或关边等不同的位置，使压电体的数目可以减半。
根据本发明，可通过将驱动装置短路使压电体向上、下或中间位置移动，从而实现提供三种操作移动的压电体控制装置。例如通过把这种压电体控制装置用于编织机的压电选针装置，凸指可排成一行，每个凸指均能得到编织、集圈和关边三种位置，而现有技术的压电选针装置则需要两排凸指。因而，本发明在完全精确提供现有技术中的功能的条件下可使压电体数目减半。
下面结合附图描述本发明的实施例。
图1是本发明的压电体的一部分的透视图；图2是驱动本发明的第一个实施例的压电体的驱动装置的框图；图3是驱动本发明的第二个实施例的压电体的驱动装置的框图；图4到出了控制压电体1的三种不同运动的晶体管电路T1至T5，T5的输出信号状态，其中“1”表示接通，“0”表示断开；图5是压电体运动示意图，示出了压电体的三种移动位置；图6是输出信号图，表示本发明的压电元件的正、负和中性电压施加状态；图7是本发明的圆形编织机的编织芯部分的纵截面图，其中安装了压电控制装置；图8是表示本发明的三角排列的一部分(图8a)，和本发明的编织工具的一部分(图8b)的放大图；图9是关于相应于本发明的提花挺针片的复位三角、推向集圈和关边位置的推杆和提花挺针片起针三角(Raising cam)的布置图；图10是本发明的第二种类型的凸指的透视图11是表示凸指和推向集圈及关边位置的推杆之间关系的针运动图(图11a)和草图(图11b)；图12是本发明的第一种类型的凸指的运动示意图；图13是图8所示的第二种类型的凸指的运动示意图；图14是表示提花挺针片的主片踵和推向集圈和关边位置的推杆间关系的草图。
图1是表示现有技术中的压电体的一部分的透视图。凸指3(将在下面描述)不是公知的。压电体1的基板两侧附有压电元件2。压电元件可以是例如双层型陶瓷致动器。如上所述，1994年的日本专利出版物No.94619提出了这种结构，在此作为对本发明的详细说明的一部分。当这种压电体用作圆型编织机器的编织工具控制装置时，压电体1的前端1a以活动连接的方式安装凸指。
根据本发明的第一个实施例的压电体1的控制装置包括一控制装置10、一接口电路11和一驱动装置12。
控制装置10例如向接口电路11输出三种两位信号，“0，0”，“1，0”和“0，1”。接口电路11将该三种两位信号转换成用于启动驱动装置口的启动信号，以控制压电体1。驱动装置12包括分别带有开关装置D1、D2、D3的第一、第二和第三驱动装置13、14、15。这些开关装置例如可由一些晶体管电路组成。
例如，当控制装置10输出信号“0，0”时，该信号通过接口电路11被传送以断开第一和第二晶体管电路D1和D2，这样第三晶体管电路D3将压电体元件2的两端短路，使得第三驱动装置15将压电体1移至中间位置(见图5(a))。
当输出信号“1，0”时，第二和第三晶体管电路D2，D3被断开，这样第一晶体管电路D1向压电元件2施加例如+48V的正电压，从而第一驱动装置13将压电体1向上移动(见图5(b))。
当输出信号“0，1”时，第一和第三晶体管电路D1，D3被断开，这样第二晶体管电路D2向压电元件2施加例如-48V的负压，从而第二驱动装置14将压电体1向下移动(见图5(c))。
图3表示本发明的第二实施例。与第一实施例一样，第四和第五驱动装置16和17分别带有开关装置T1和T2。按照本发明的第二实施例的压电体1的控制装置与第一实施例的不同在于，第一实施例中的第三驱动装置安装有第三开关装置，而第二实施例中的控制装置带有第六和长七开关装置，以及装有电容装置的第六驱动装置18。开关装置例如可包括晶体管装置，而电容装置例如可包括电容器。
当控制装置10的输出信号为“0，0”时，该信号经接口电路11传送以断开晶体管电路T1，T2，T5，T5，并迅速地交替接通和断开晶体管电路T3和T4。这样，已预充电的电容器C1和C2放电，以交替施加正(+)和负(-)电压，如图6所示，以得到一个更中间的状态。
当输出信号为“1，0”时，晶体管电路T1被接通以向压电体1施加+48V的正电压，从而将压电体的前端1a向下移动(如图5(c)所示)。此时，晶体管电路T2，T3和T4断开，而其他晶体管电路T5，T5接通，以对电容器C1，C2充电。
当输出信号为“0，1”时，晶体管电路T2被接通以向压电体1施加一个-48V的负压，从而将压电体前端1a向上移动，如图5(b)所示。此时，晶体管电路T1，T2和T4断开，而其他晶体管电路T5，T5接通，对电容器C1和C2充电。
图4列出了控制图3中的压电体1的三种操作的晶体管电路T1至T5，T5的输出信号状态。
带有压电体1的控制装置例如可用于圆形编织机的编织工具(例如，织针，侧簧底脚片，提花挺针片等)的控制装置。
图7是圆形编织机的主要部分的纵截面图，其中标记20表示一针筒。
针筒20的外缘有许多安置成圆形的轴向延伸的针槽20a。每个针槽20a内有一织针21，该织针在竖直方向可滑动，并带有至少一个驱动针踵21a。
紧挨织针21下面是侧簧底脚片22，它具有固有的弹性，以有选择地顶起织针21。侧簧底脚片22带有一凸部22a，一竖直外缘22b，一针茎22c，一起针针踵22d，一低踵22e和一延伸部位22f。当侧簧底脚片22升起时，凸部22a接触织针21的底部并将其向上推动。借助侧簧底脚片22的弹性，竖直外缘22b持续地向外推织针21的背部。针茎22c是一相对较窄的弹性体，它在所落下的侧簧底脚片22的延伸部分22f被向内推时可返回到其原始位置。
在一般方法中，相对于针筒20的织针/底脚片控制装置23装有与侧簧底脚片22的针踵22d相啮合或脱开的起针三角24，将侧簧底脚片22降低的脱圈三角25，以及将织针21升至其最高位置(即编织位置)以获取编织用线并将该织针21降至成圈区的成圈三角46。
与上述侧簧底脚片22相对的提花挺针片26置于针筒槽20a内。每个提花挺针片的茎26a带有一主片踵26b和位于其下的提花片踵26c。不同茎的主片踵26b和提花片踵26c分别位于相同的高度。提花挺针片的下端有一宽凹槽26d，在其凹槽中安置有例如两个可在竖直方向向上和向下移动的环形卷簧27。彼此相邻的提花踵26c以一定间隔彼此交叉安置，构成一排。提花挺针片26在一定范围内可以半圆型的凸部26f为枢轴在相对于针筒轴的径向摆动。
作为提花挺针片26的一个第二种形式，最好在下部邻近凹槽26d的地方提供一截面为V型的凸出部分26e。
作为提花挺针片26的一个第三种形式，茎26a可由较窄的弹性体制成，如图中双点画线所示，以减轻下面将要描述的凸指3，40(见图10，12，13)与提花挺针片26啮合时产生的冲击。
一驱动装置28整体安装在针筒20的下面，当它被通常安装在一机器中的驱动源驱动时，以与针筒20同样的速度转动。
邻接驱动装置28安装有一下三角座圈29。在该三角座圈上有等距安置的4至6个支承元件30，在这些支承元件上有一上三角座圈43。
在下三角座圈29上，通过座33提供一具有装有压电体1的柄伸长机构的压电选针装置32。在下三角座圈29的孔的上部安装一个当使用第二种形式的提花挺针片时与提花挺针片26的V型截面突出部分26e相对的提花挺针片支承元件34。作为该提花挺针片支承元件34的一个第一种式，最好有一V型槽34a，将提花挺针片26保持在某一高度(在正常操作中)。作为提花挺针片支承元件34的一个第二种形式，还带有上推提花挺针片26的上斜面34b和下推提花挺针片的下斜面34c，以更好地稳定已由V型槽34a啮合和下面将要描述的凸指向上或向下移动的提花挺针片的位置。
压电体选针装置32安置在其轨道上，复位三角35与提花挺针片26的主片踵26b相对。如图9和图11所示，形成比主片踵的竖直方向的尺寸宽的斜导槽35a和基本上与主片踵具有同样高度的导槽35b，以调节与下面将要描述的凸指36，40啮合被向上或向下移动至一定高度的提花挺针片26(在正常操作中)。
如图12所示，固定在压电体选针装置32上的凸指36有一驱动头，它有选择地与提花挺针片26的提花片踵26b相啮合。每一驱动头由具有一前端内斜面37a和一前端竖直部分37b的前端面37，具有一上斜面38a和一上水平部分38b的上表面38，以及具有将提花挺针片26向下推至相应于上表面38的位置的下斜面39a和一底部水平部分39b的底表面39。
如图10和图13所示，作为凸指36的第二种形式，凸指40的驱动头可包括具有前内斜面41a、前竖直部分41b和前外斜面41c的前端面41，具有一个第一上斜面42a、一个第二上斜面42b和一上水平部分42c的上表面42，以及在与上表面42相对位置上，具有下推提花挺针片26的一个第一下斜面43a、一个第二下斜面43b和一底部水平部分43c的底表面43。
前端面41逐个推动针筒20内的提花挺针片，并且当向内压力减小时，减小在前端外斜面41c使侧簧底脚片22接触起针三角24的运行路径时产生的冲击。
上表面42和底表面43通过将提花挺针片26移向第一阶和第二阶而将其向上或向下推动。固定在该凸指40上的第二阶的斜面的水平长度可短一些，这时就选针范围来说很受限制的细织针(28G或较大)是有效的。
图11表示在针运行道内推动凸指36，40和提花挺针片26的推向关边位置的推杆44与推向集圈位置的推杆45之间的相互关系。
在内部推动提花挺针片26的推向关边位置的推杆44和推向集圈位置的推杆45固定在包括上述凸指36、40的压电选针装置32内。推向关边位置的推杆44有一内斜面44a和一直线部分44b。同样，推向集圈位置的推杆45有一内斜面45a和一直线部分45b。
当推向关边位置的推杆44和推向集圈位置的推杆45被凸指36向上或向下移至不同高度时，它们与主片踵接触并将其向内推(见图14)。
当使用第二种提花挺针片26时，随着提花铤针片26被提花挺针片座34的上斜面34b(见图14)向上或向下移至不同高度时，推向关边位置的推杆44和推向集圈位置的推杆45与主片踵26b接触并将其向内推动。该推向关边位置的推杆44和推向集圈位置的推杆45可通过一支承座(未示出)固定在下三角座圈29上或上三角座圈31下。
压电选针装置32通过使用一另外安置的控制装置(未示出)来得到三种工作位置，即编织、集圈和关边位置，该装置移动与具有可移至上、下和中间位置的压电元件的压电体(未示出)活动连接的凸指36、40。下边描述编织操作。
在图12(a)中，当凸指36不改变其位置并位于中间位置(正常操作)时，提花挺针片26与前内斜面37a相接触并逐渐向内推动。同时，侧簧底脚片22的延伸部分22f也被向内推动。当提花挺针片26通过前竖直部分37b后，作用于其上的向内压力被减轻，从而将提花挺针片返回其原始状态。同时，侧簧底脚片22进入起针三角24的三角运动轨迹。这使侧簧底脚片22的起针针踵22d被起针三角24升至其最高位置。之后，侧簧底脚片22的起针针踵22d和底踵22e分别沿着起针三角24和脱圈三角25的下斜面将侧簧底脚片降低。另一方面，织针21继续上升，当它达到最高位置(编织位置)时，它获取编织用纱，并在驱动踵21a被成圈三角46推下时向下移动。在图12(b)中，当凸指36向上移动时，提花挺针片26的提花踵26c与凸指36的底部39接触，将提花挺针片26向下推。优选地，为使以更稳定的方式选择提花挺针片成为可能，被下推的提花挺针片26，如图9所示，进一步被提花挺针片座34的下斜面34c向下推动。
这样，提花挺针片26的主片踵26b与推向关边位置的推杆44的内斜面44a相接触，如图11所示，克服侧簧底脚片22的弹性力，逐渐推动针筒内的提花挺针片26。当主片踵26b与直线部分44b接触时，提花挺针片26被推至最里的位置。与此同时，当侧簧底脚片22的起针针踵22d离开起针三角24的运动轨迹时，侧簧底脚片22的延伸部分22f也被向里推，并通过其端面。
当提花挺针片26的提花片踵26b经过直线部分44b以后，向内的压力减小。在侧簧底脚片22的弹力作用下已自动返回的侧簧底脚片22的踵22d再次进入起针三角24的运动轨迹，并移至它原来所在的一侧。另一方面，织针21不上升(关边位置)，并继续移向所述的一侧。
已如上所述被推下的提花挺针片26沿着复位三角35的斜导槽35a被向上推，并由导槽35b保持在某一位置，以为下次选择做好准备。在实施本发明时可有多种以同样方式工作的提花挺针片26。
在图12(c)中，当凸指36被向下移动时，提花挺针片26的提花片踵26c与凸指36的上表面38接触，并抬起提花挺针片26。较好的是，为使以更稳定的方式选取提花挺针片成为可能，已被升起的提花挺针片26，如图9所示，被提花挺针片座34的下斜面34b进一步向上推动。
这样，提花挺针片26的主片踵26b与推向集圈位置的推杆45的内斜面45a接触，如图11所示，克服侧簧底脚片22的弹性力，逐渐推动针筒内的提花挺针片26。当主片踵26b与直线部分44b接触时，提花挺针片26被推至最里的位置。与此同时，当侧簧底脚片22的起针针踵22d离开起针三角24的运动轨迹时，侧簧底脚片22的延伸部分22f也被向里推，并通过其前端。
当提花挺针片26的提花片踵26b通过直线部分44b之后，向内的压力被减小。在侧簧挺针片22的弹性力作用下已自动返回的侧簧挺针片22的踵22d再次进入起针三角24的运行轨迹，并被降低。另一方面，织针21上升至一半位置(集圈位置)，并被成圈三角46降低。
已如上所述被降低的提花挺针片26沿着复位三角35的斜导槽35a被向下推，如图9所示，并由导槽35b保持在某一位置，为下次选择做好准备。在实施本发明可有多种以同样方式工作的提花挺针片26。
(标记)1压电体10控制装置
11接口13第一驱动装置14第二驱动装置15第三驱动装置16第四驱动装置17第五驱动装置18第六驱动装置3，36，40凸指21织针22侧簧底脚片26提花挺针片32压电选针装置34提花挺针片座35复位三角44推向关边位置的推杆45推向集圈位置的推杆
权利要求
1.一种压电体控制装置，用于按照存储在控制装置中的预置程序驱动和移动压电体(1)，包括一个第一驱动装置(13)，具有一个第一开关装置(D1)，将压电体(1)向上移动；一个第二驱动装置(14)，具有一个第二开关装置(D2)，将压电体(1)向下移动；和一个第三驱动装置(15)，具有一个第三开关装置(D3)，将压电体(1)移向中间位置；其中当第一开关装置(D1)关闭时第二和第三开关装置(D2，D3)打开，当第二开关装置(D2)关闭时第一和第三开关装置(D1，D3)打开，而当第三开关装置(D3)关闭时第一和第二开关装置(D1，D2)打开。
2.一种压电体控制装置，用于按照存储于控制装置中的预置程序驱动和移动压电体(1)，包括一个第四驱动装置(16)，带有一个第四开关装置(T1)，将压电体(1)向上移动；一个第五驱动装置(17)，带有一个第五开关装置(T2)；将压电体(1)向下移动；一个第六驱动装置(18)，带有一个第六开关装置(T3，T4)和一个第七开关装置(T5，T5)，由用于向一电容装置(C1，C2)充电并将压电体(1)移向中间位置；其中当第四、第五和第七开关装置(T1，T2，T5，T5)打开时，预充电的电容装置(C1，C2)放电，迅速、渐减地向第三开关装置(T3，T4)交替地提供正压和负压，以得到一个较稳定的中间位置。
3.一种编织工具控制装置，其中编织针(21)由通过弹性侧簧底脚片(22)有选择地开起工作位置或非工作位置的提花挺针片(26)控制，所述弹性侧簧底脚片可单独工作，并通过与压电体活动连接的凸指被选择，所述编织工具控制装置包括用于选择编织、集圈和关边位置的凸指，在进行编织位置选择时，通过侧簧底脚片的弹性首先将提花挺针片暂时向内推，然后自动回到原外侧位置，在进行集圈和关边位置选择时，提花挺针片被向上或向下移动；推向关边位置的推杆(44)或集圈位置的推杆(45)，分别用于在由凸指(36，40)选择的编织或关边位置选取中向内推动提花挺针片；一个复位三角，用来根据编织或集圈选择是否已被凸指(36，40)选择在不同位置上校准提花挺针片(26)，以准备做下一次选择。
4.根据权利要求3的装置，其中凸指(36)的驱动头有一前端面(37)、一上表面(38)和一底表面(39)。
5.根据权利要求4的装置，其中凸指(40)的驱动头包括带有一前端内斜面(41a)和一前端外斜面(41c)的前端面(41)，带有一个第一上斜面(42a)、一个第二上斜面(42b)和一上水平部分(42c)的上表面(42)，以及带有一个第一下斜面(43a)、一个第二下斜面(43b)和一底部水平部分(43c)的底表面(43)。
6.根据权利要求3至5中任一所述的装置，其中提花挺针片(26)的下端安置有一V型侧面的凸起(26e)，并且与该V型侧面凸起相对地安置一带有一V型槽(34a)的提花挺针片支承部件(34)，以将提花铤针片保持在一定高度。
7.根据权利要求6的装置，其中将提花挺针片(26)保持在某一位置并能将其上下移动以稳定选择提花挺针片位置的提花挺针片支承部件(34)有一V型槽(34a)、一将提花挺针片向上推的上斜面(34b)和一将提花挺针片向下推的下斜面(34c)。
8.根据权利要求3至7中任一所述的装置，其中提花挺针片(26b)的茎是弹性的。
全文摘要
一种压电体控制装置，包括一个具有一个第一开关装置(D1)、将压电体(1)向上移动的第一驱动装置(13)，一个具有一个第二开关装置(D2)、将压电体(1)向下移动的第二驱动装置(14)，和一个具有一个第三开关装置(D3)、将压电体(1)移向中间位置的第三驱动装置(15)，其中各位置间的转换和驱动由控制装置完成。将这种控制装置用于编织机的选针装置，凸指可被安置成一行，每个凸指能选择三种位置编织、集圈和关边位置。
文档编号H01L41/09GK1162658SQ9710246
公开日1997年10月22日 申请日期1997年2月19日 优先权日1997年2月19日
发明者柴田隆夫 申请人:株式会社福原精机制作所