发明背景 (1)发明类别 这个发明是关於一款新式的针织机，制造一种针织纤维和一种新的针织法来生 产这种针织纤维。 (2)有关工艺的叙述 在此叙述的一种既定针织纤维，是由多支织针织成的。针状以直线排於针床， 针床固定在针织机的架上，织针的排列或以多个在针床边互相交错的台架的凸 轮、或以多个直线移动织针的盘、或以多个直线移动织针的促动器，进入织布 位、横褶位或贴缝位。 织针的形状、移动的方法和针床是制造织物的主要单位，也是一部针织机的主 要部份。针织机是基於美国发明家I.W.Lamb於1863年获得的美国专利编号 39934而造成的。由於此项发明的织针以直线移动，它们被排放於具有长方形横 断面和横向切入的沟纹的针床，故此这种机器名叫平面针织机。圆形针织机的 织针也能以直线移动，唯一不同处是针板是圆筒形状。 用上述的针织机编织纤维会有些限制，这些限制会在下面详细解释。 织针在针床沟纹上直线移动，造成两者间互相磨擦，织针和针床都是用钢做 的，彼此滑上滑落。织针移动速度越快，磨擦力也增加，导至机械能量递减， 因能量变为热力，组件磨损增加，继而使针织机的寿命减短。因此织针在针床 沟纹上的直线移动是决定针织机最高工作速度的主要因素。良好的润滑可以减 少磨擦力，但整部机器便被一层润滑剂幅盖著，在织动过程时产生的棉和灰尘 跌落，减低润滑剂的效用，以使维修更困难。 再者，织针在织动时的直线移动，上下滑动的动作要与组成圈子的组件的滑动 动作一致，因为这两个部分是成一直线，直接与针柄连系的，其间没有传动器 去改变传动比率。 此外，为针床上的织针提供一个稳定的指引，并要满足制造针床的所需要的技 术条件，两支邻近织针的间隔的厚度要大过针床沟纹的宽度，那麽织针在针床 上的排列密度便受到限制。当编织完全式的织物，便要用上述的机器去编织纤 维成两三个平面，那麽针织机所造的图形便会大大减少。若用上述机器编织纤 维成两三个平面，尽其所能造出复杂图案，那麽机器每单位长度的织针数目起 码要双倍，以保持织针的隔距，例如，针织机用隔距7的织针，那麽每一寸便需 要有十四支织针，这样在制造针床过程上便构成一大困难，因为要考虑到针床 沟纹的宽度和邻近织针间隔的厚度。 还有，针床的长度、阔度和高度的比例大约是100∶10∶1，以致针床有一个细小 的转动惯性，角度与水平面形成35度，导至针床弯曲，为确保针床稳定和避免 变形，针织机都设有一个很大的框，大大增加针床的重量，亦提高制造成本。 此外，日本专利申请JP29519/86显示，一部针织机个别运作织针，每个有一 个促动器控制织针的直线移动，会面对多种困难，因为直线形促动器较圆形促 动器复杂，面积较大，而制作成本也较高。由於空间有限，促动器是多层式安 置的，分上下层和并肩排列，这样须要复杂的直臂和摺臂结构连系各促动器和 织针。以上种种都会形成极大的运转机能。因而增加转动惯性，减低了动力 系统的灵活性。 发明撮要 此发明的目标是解决上述因织针直线移动而引起的问题。改变形式、运动形态 及织针的导向系统，以便增加针织速度，及针织机的每单位长度织针编配密 度，及提供一个能针织一种以往从未能用於某种纤维的方法。 此发明的另一目标是提供一个集合几项功能的促动器，并代表一针织单元适用 於驱动和负载上述的织针。 此发明的进一步目标是提供一部平面针织机足以采用上述针织单元。 此发明的进一步目标是提供一部圆形针织机足以应用上述针织单元。 根据这发明，其中的织针，配以组成圈子的元件，特徵在织针杆，在它的转针 元件和组成圈子元件中间，其上有制造针织纤维过程中滑套的一个圈子，有一 个弯曲的轮廓，其形状可比作以针轴为中心的圆形上的弧段，在其周围可作角 形运动，织针杆与针轴的距离就是织针杼，因此上述的织针由此起称为放射式 织针，简称为RKN。RKN中央角以弧的两端定出，载负RKN的针轴，装配於针织机 的框架上，让RKN可在垂直於针轴的平面上作角形移动。RKN藉一织针转动之元 件连接於针轴，该元件为一以机械动力产生扭矩的杠杆，位於一个比RKN杼或多 或少的距离上，因此所述的RKN在一个造成圈子的循环中作出角形的摆动。 根据发明的另一目标，一个旋转电动摩托促动器，特色在具有固定子的磁通量 而通到同一轴的所有促动器，或在圆形针织机内的同一圆圈，而由多个如部分 圆形的永久磁所造出来的，平行并排式沿著平面针织机的转子轴心，或在圆形 针织机内造出放射状的，被空气间隙隔开，利用磁极方向与转子轴心平行，因 此造成磁力效应，而个别永久磁的磁通量由此互相串联起来，使一个所有促动 器的固定子的共通直流磁通量，造成每一空气间隙有一个等量同质磁场；促动 器的转子包含有V型载流子，而其臂镶嵌上一个无核线芯，形似一个等边的吊架 放在两永久磁中的空隙，而在RKN来说，是用机械力支持载流子的臂放在距离旋 转中心，而等於RKN的半径上，因此这针轴同时亦成为促动器的转子轴心；递增 式转子的位置控制器附设於促动器的固定子，是用来读转子边附著的有孔胶 带；位置控制器是用来控制促动器内RKN的中心角度到任何位置；既然所述的促 动器包括了RKN，转子和位置控制器上的递增式位置控制器，以後称为针织组 件，或简称KM，而一个KM的厚度等於一标准织针的厚度。 根据发明的另一目标，一个平面针织机器，包括最少有一个供线单元，其特徵 是兼备多个KM，平行并排於沿著针轴伸展连两方，而镶嵌在针织器的框架上， 每一KM可有其自己的针轴或多个KM组成一段，分享同一针轴，而所有的针轴因 此放在同一轴上，而受KM的罩所支撑著；所有的KM是联系到针织机中央平行母 线，将所有这系统的电子节变成一体化。 根据发明的另一目标，圆形针织机最少包括一个供线器，组成以多个KM排列成 放射式的，并排在一个其直径等於一个圆形针织机的圆形内，镶嵌在机之框架 上，因而每一个KM有其针轴，承托於KM之罩上，而将所有KM联系到针织机的中 央平行母线系统，更而使所有系统上的电子节变成一体化。 一个在这里叙述的RKN的角形震动的特别优点，是它会转动镶嵌在针轴上的轴 承，同时肩负RKN在形成圈子过程中的指引的功能，结果是磨擦减到最少，不需 要再润滑针织机，更能使织针在最少磨损下移动快些。除了轴承外，更可用滑 动轴承。 这发明的进一步目标，是提供一个除可用於针织机及推动几种装置的促动器。 这发明的进一步目标，是提供一个可用於除了针织机外，一个可应用於多种不 同装置的促动器外，它是旋转电动摩托，而其特徵是固定子的磁通量是共通於 促动器，它们置于一个装置上的同轴或在一个圆形装置上的同一平面，这磁通 量由多种永久磁造成而有一个圆圈的部分，平行并排在一个平面装置上沿著转 子的轴心，或在一个圆形的装置上造成放射线式的，被空气间隙隔开，与转子 轴心磁极方向平行，因其基於磁力，个别永久磁的磁通量会联合起来成串联， 造成所有促动器的转子一个共通直流磁通量，形成在每一个空气间隙中一个等 量而均匀的磁场；促动器的转子包含有V型载流子，镶嵌在它的两臂间有一无核 心线圈，像一个等边吊架放在两块永久磁中的空气间隙。 再者，RKN特别方便处是有一简单杠杆形和它的针轴联系到床架上，减少了RKN 运行工作的扭力构件，因为RKN只会成角形运行，因此只有角的转动是最重要 的，其工作运行的扭力构件依赖於由杠杆臂上打击点至旋转中心点的长度，因 此传送比率可用简单的杠杆原理调节。 再者，RKN有一好处是能在针轴上互相紧密安排，从而增加RKN每针轴的单位密 度，基於在两个RKN的中间有一个针轴移动滑车，而厚度不大於RKN的1/4厚 度，而其工作是联系於针轴和机架间，便定出两个邻近的RKN距离。更加，短的 针织机可以在机架末端以两个支撑构件镶上针轴，因此RKN可并排在针轴上於两 个移动滑车间，造成最大密度的安排。 RKN为生产针织纤维，它需要转动多个环绕著针轴的RKN到针织位、折叠位或贴 缝位。它以多个凸轮排成一车架在针轴上移动，或用多个相对於织针的角形移 动盘，或用多个个别以角形移动织针的带动促动器。 KM有一明显有利点，在於它牢牢的联系著促动器的转子，结合成两个构件为一 组，即是RKN转动构件和造环状物构件，针轴因此亦为促动器转子的轴，故此促 动器能达到好的动力特徵，因为在运行中的机械转动力惯性会降到最低，而KM 的厚度不会大过两个邻近RKN的距离。 透过上述的KM固定子的特殊设计，便可能安排多个KM於有限的空间。每一个KM 固定子的永久磁磁通量从邻近永久磁得来，而流经空气间隙到一边走经所讲的 永久磁，再继续流经空气间隙到KM的永久磁於KM的另一边，因此形成所有KM固 定子有共通磁通量放在同一线上或在同一圆圈。这样可省去大量空间，好好地 利用磁力物料，而一个强而有力的同质磁场会在每一个空气间隙增生，而这是 生产足够转子扭力所需的。考虑到要放转子芯到空气间隙使RKN转动，而每一空 气间隙个别连到KM的一个铁芯及一转子。因为转子旋动角度是少过180度，转子 是设计成无整流子，而能量是经一柔韧电线供给到铁芯的。 一个KM转子的移动滑车的特别设计，是部份弧形穿孔的，使容易查读递进胍冲 发射体的位置。 用上述的KM是很容易装配一平面针织机的，因为KM包含所有必需造环圈的组 件，就是造环圈构件及针转动构件，而只需加一个供线器便可制成一件针织 物。KM是平行并排的，及镶在机框上的平底，其上连上一个印刷线路板，加上 每一KM的连接器连上一个母线系统，所有KM互连，及连上针织机的电脑。因为 平面针织机是根据组件的原理，制造针织机便简易化，并且维修亦容易。 再者，用上述KM，是容易做出一个圆形针织机，唯一差别在KM是安排成为放射 性并排的。 绘图说明 以下是以图例具体描述这新发明的针织机。 图1放射式织针的侧观(RKN) 图2RKN部分透视图 图3(a)至3(d)说明RKN在典型的针织样本中形成针织圈的工作循环 图4(a)至4(d)显示RKN在形成缝褶圈的工作循环 图5(a)至5(e)显示RKN在转移一圈的工作循环 图6为针织单元(KM)的侧观 图7为图6显示的磁力圈A-A线的横切面 图8为根据图6以KM组成的平面针织机的透视 优先具体性说明 图1至图5展示这发明的形式、移动状态、及RKN床。 据图1，RKN特出了三个功能性组元： a)RKN2的杆与组成圈子的组元2a及2b， b)RKN以柄3a转动组元3， c)RKN8的轴承 RKN2的杆的形状如圆形的弧，半径为rn，中央角QN，在一端有钩2b及活门2a组 成一圈子，另一端连接一摃杆，代表转动组元3。RKN2的杆亦可包括弹簧28以转 送一个圈子。RKN2的杆的弧长与半径的最佳比率是1∶1，结果中央角刚好等如一 拉德，以致RKN杆的长度为四十毫米，大约是如图示的RKN所需的长度，RKN的 半径是四十毫米。 RKN的转动组元是摃杆3连接RKN2，它的轴承8在针轴6之上，在其上藉柄3a发出 动力Fn，引致RKN2沿针轴6，以箭头A或B的方向转动，正如动力Fn的方向一样。 柄3a的长度大约是RKN2的半径的一半，所以RKN2转动组元的工作动作等如RKN2 杆的长度的一半。 RKN8的轴承压入RKN转动组元3内，拉过针轴6，让RKN沿针轴6周围以最低磨擦 力转动。让轴承8可为一个小型球形轴承，其厚度取决於针织机的隔距，可由隔 距24的1毫米以至隔距2的8毫米。 针轴6安装於机架5的支持板7中，而支持板7横放於两个环抱针轴6的RKN2，正如 图2所示。为使支持板7可达最薄程度，针轴6被一寸可容纳最多的RKN2共用，由 於一轴上的RKN2的数目可大可小，取决於针织机的隔距，故此安排在一针轴6的 RKN2代表一段(图2)。 为要制出棱纹针，同一面上的两段以反方向排放，针轴X1与X2的距离为u(图 2)，若在RKN外划出圆圈，在圆圈交接处划处切线，其角度大约为110度。 图3说明RKN2形成以圈的工作循环。图3(a)显示RKN2在开始的位置，以致钩2b与 限制组元39在同一高度，并支持刚织完的圈80。若RKN2顺著箭头A的方向环绕针 轴6转动向度2L，到达如图3(b)指示的位置，接著，因为RKN2与圈80的相对移 动，栓2a会转大约180度相对於RKN2的纵轴，并相及於钩2b的方法，於是开启 了钩2b的方向。因而圈80位於栓2a的半径以外。此时，针转换了移动方向，开 始转向箭头B的方向，达到图3c显示的位置，此间钩2b里新线81被套入，由转 动点开始的角度为QT。RKN2以箭头B的方向继续移动，栓2a便因圈80的动作，向 钩2b的方向转大约180度，圈80便滑过栓2a和钩2b与刚放置的新线形成圈81，正 如图3(d)所示。 当形成缝褶圈时，RKN2由图4(a)的位置开始，以QT角度转往图4(b)的位置，便 因为RKN2与圈80的相对移动，栓2a以相反的方向沿RKN2的纵轴转动大约180度， 开启钩2b，与此同时，套线单位靠前套上新线81於RKN2的钩2b(图4(c))，在 其上RKN2改变它的移动方向，开始转往箭头B的方向，达到图4(d)的位置，在此 前述的圈80与新的圈81被RKN2的钩2b托住。 如图5(a)所示，当转移一圈时，传送与接收的RKN2都在开始的位置，托住刚织 好的圈80和82，然後传送的RKN2顺箭头A的方向沿针轴6转动角度QTR，到达如图 5(b)所示的位置，在此圈80滑过RKN2杆，进入了传送弹簧的范围。此时，接受 的RKN2开始以箭头A的方向转动角度QTK，以至接受的RKN2的钩2b经过传送RKN2 的一缝隙，然後穿过传送圈80，如图5(c)所示。由此，传送的RKN2以箭头B的缝 隙转往起点处，传送圈82由传送的RKN2滑过，完全经过接受的RKN(图5(d))。然 後接受的RKN2缩入如图5(e)的起点处，传送的圈82便在接受的RKN2的钩2b处。 图6至8显示针织单元(KM)1的理想具体，它组合了促动器3为转动RKN2的动力组 件，及组合在KM1的RKN2本身。 图6显示KM1以下列元件组成： a)促动器3 b)RKN2 c)位置控制器4 以下便是KM1组件的详细描述。 a)促动器 图6所示的促动器3，是直流电摩托，它包括永久磁36a及36b，以KM30的定子及 可动无芯线圈42支持，线圈42连接於转子40，转子40是没有换向器的，因为它 的旋转角度小於180度。 两个隔邻的KM1的距离相当於针织机的隔距，它是以每寸的织针数目来决定，因 为一部隔距14的针织机需要安排14个KM於一寸里，因此每一KM1的厚度为1.81毫 米。由於定子30的壁及KM1内的转子40十分薄，它们在这部隔距的针织机合共不 可超过1.81毫米，永久磁36a及36b造成的定子Fs的磁圈在每一KM1里不闭合，而 是共用於轴X1的所有KM1，如图7所示。永久磁36a的磁极方向的南极向线圈42， 而永久磁36b的北极对著线圈42，故此磁通量Fs由极左的板101流过KM1-1的永久 磁36a，然後经过KM1-1的空气间隙，直至KM1-2的永久磁36b，继续流至极右的 板10r，它闭合的磁通量Fs於极右方的KM1的永久磁36a及36b之间，再流过磁通 量Fs於极左方的KM1-1的永久磁36a及36b之间，就是刚叙述的磁通量Fs的起点。 永久磁rmag的厚度与空气间隙的宽度的比例大约是60％比40％，就隔距14的针织 机来说，永久磁的厚度rmag＝1.1毫米，空气间隙便是rair＝0.7毫米。在此间 隙，一NdFeB永久磁造成大约0.5T强度的感应磁场并不困难。 永久磁36a及36b的形状有如一圆圈的部分，其： Ro：外半径 ri：内半径 rm：中央半径 A ：永久磁的中央角 永久磁36a及36b被压入定子30的体内，它是以非磁性物料造成。 在同质磁场φS带有空气间隙rair，并存有磁通量密度Bs，那里有线圈42a及 42b，它们的形状如等边吊架被装於滑车40a及40b之间。转子40可在永久磁36a 及36b之间转动，空气间隙rair的宽度比滑车40a及40b的厚度ba大5％，而线圈 42a及42b的厚度被滑车40a及40b的厚度ba小5％，以致线圈42a及42b受到保护， 避免被永久磁36a及36b有机械接触，如图7。 如线圈42a及42b包括N转，电流Ic以图7方向流动，电流由位置控制器4供应，经 过柔韧电线101，然後线圈制造出磁场φS，以力Fc运作於线圈42a及42b，导致扭 力Mr产生摃杆臂rm，再根据著名的公式影响RKN2： Mr＝2BI1Nrm 其中 B ：空气间隙的感应磁场，它由磁通量Fs而来 I ：线圈42a及42b的电流 1 ：永久磁36a及36b的磁场所影响的线圈长度 N ：线圈42a及42b的转数 rm：永久磁的中央半径 为使位置控制器4能定位及控制转子40的运动，转子的确实位置资料由递增控制 器90提供(图6)，它以连於定子30的两个光共偶91及92。透过接到的讯号，得 知转子40的旋转方向。控制器90读出伸展於转子40a及40b两臂的孔带95。孔带 单元M＝0.12，所以能读出半径rn为0.1毫米的转子40的移位。 b)RKN RKN的形态如图1所示，转子40的功用为旋转组件及轴承，是因为RKN2是透过针 48支持於转子40。为避免RKN2前端在组圈组件20及26范围弯曲，RKN2的柄靠向 限制组元39，它是KM30的定子的延伸(图6)。靠於限制组元39的尖端亦有正组成 新圈81的圈80(图3)。 c)位置控制器 位置控制器4(以後简称为PCA)的功用是控制和调节在组圈过程中的转子40的位 置。它包括一个微控制器，此主电脑接收有关转动的资讯，以转动角的范筹内 执行，所以PCA4能根据某一位置并独立於转子40而转动。PCA4由递增脉冲发射 器90接受到转子40的确实位置讯息。电源及与主电脑100的连系由连接器105提 供。 图8展示平面针织机织出棱纹针织纤维。以KM 1-1，1-2，1-3…，1-n以平行 并排式沿轴X1及X2组成，连接於机框5，以两脚60及60’支持著末端5c及5d，一 移动零件70镶於支持轨85，具最少一个供线单位84，交错的沿机框5移动，供应 线83往RKN2，及一主电脑100控制KM 1-1，1-2，1-3，…，1-n的同步针织过程 运作，及移动零件70。在轴X1及X2末端，系上限制框101及10r，以定出工作空 间长度，亦透过此闭合永久磁36a及36b的磁通量。KM1以段式组合，其宽度正如 一个支持组元51的宽度。KM以此组元支持於机框5上。每段的KM1共用针轴6。 所有KM 1-1，1-2，1-3，…，1-n，以平行母线彼此连接，并连於主电脑100。 母线建於印刷电路版上，每一KM有自己的连接器，令KM容易更换。除平行母线 系统外，亦可用串连母线系统，但运送资料的速度便减慢。