CN1038150C - 缝纫机的针杆驱动装置 - Google Patents

Abstract

一种缝纫机的针杆驱动装置，用于使在其下端装有缝纫针的针杆沿针杆的轴向作连续的往复运动，该装置包括用于改变所述针杆的下述两位置中至少一个位置的止点位置改变组件：(a)针杆的上止点位置，在该位置针杆在每一往复运动中从向上运动改变为向下运动，以及(b)针杆的下止点位置，在该位置针杆在每一往复运动中从向下运动改变为向上运动。

Description

缝纫机的针杆驱动装置

本发明涉及缝纫机的针杆驱动装置。

缝纫机具有一个针杆或称针天心的驱动装置。在其下端安装有缝纫针的针杆，将在针杆驱动装置作用下，沿其轴向方向往复运动。带有缝纫线即上线的缝纫针将刺入被加工的布件，从而使缝纫针上带的上线的线圈可与线轴上的下线相互锁定，以在布件上形成针脚，即缝纫。

已知的针杆驱动装置能完成用于图案缝纫或疏缝缝纫的“跳缝”，与常规缝合或称缝纫相比，它是通过减少由供料装置提供给的加工布件的单位长度上的针脚数量，并由此延长各针脚长度来实现的。这种针杆驱动装置的一个实例在公开号57(1982)-35675的日本专利申请中被披露。在前述装置中，是通过相互连接的一个啮合件和一个啮合栓，将针杆与一个导杆相连接，而后者通过针杆曲杆沿其轴向往复运动的。在常规缝纫中，啮合件和啮合栓是彼此啮合的，从而可以通过导杆将曲杆的往复运动传递给针杆，进而通过针杆的往复运动而在布件上形成针脚。然而，在跳缝缝纫中，啮合件与啮合栓是不相啮合的，针杆不随导杆作往复运动，从而使针杆保持不动，并停留在预定位置处，这样便不在布件上形成针脚。

在在先的针杆驱动装置中，是将针杆设定在某一预定位置以进行跳缝，但是当布件是由供布装置供给时，上线会通过支撑在针杆上的缝纫针针眼而滑动。由此而产生的问题就是，由于在上线与针眼内表面间的摩擦作用，布件可能会被上线拖动。如果布件的供给速度较快，或是针杆停止的预定位置离布件较远，问题就更严重了。

不停止针杆的运动，而是改变针杆的下止点位置，即针杆在轴向往复运动中最接近布件的位置，将其调至新的下止点位置，即支撑在针杆上的缝纫针不能刺入布件的或是可刺入布件但不能在布件上形成针脚的位置，也可以实施跳缝缝纫。但是，常规的针杆驱动装置均不能改变针杆的下止点位置。

由于常规的针杆驱动装置不能改变针杆的下止点位置，从而还会产生一些其它问题。

首先，如果要利用固定在针杆下端的扩孔刀片代替缝纫针，以在工件上进行扩孔操作，由刀片在加工工件上形成的切口深度，最好应能根据工件的性质和/或厚度而加以改变。如果针杆的下止点位置可以改变的话，这便是可以实现的。

其次，如果要用不载线的缝纫针在工件上刺出用于手工刺绣的图案的标记或孔洞，即在工件上完成标记操作，由针在工件上产生的孔洞最好不至于过大。特别需要指出的是，当在具有较大阻力的工件上，诸如小山羊皮，麂皮，或人造革上进行标记操作时，由于缝纫针和工件间的摩擦，会产生大量的热，这是不利的。为了减少热量的产生，在实际操作中通常要降低标记操作的速率或称速度。但通过改变针杆的下止点位置，可很容易地解决这些问题。

再次，常规的缝纫是通过缝纫针在较大的振幅内往复运动来实施的，但这是不必要的。若只是为了在布件上形成针脚，并不需要将缝纫针由布件上回缩如此大的距离。针杆的上止点位置可以设置在位于布件之上的较低位置。但在另一方面，为了在缝纫机上安放布件，最好将针杆的上止点位置设置在较高位置处，以避免安放布件时缝纫针对布件的妨碍。这样，由于常规的针杆驱动装置是在一个不必要的较大幅度内驱动针杆往复运动，从而会产生过大的操作噪音，且难以进一步增加装置的操作速度。

US-4,580,515公开了一种多针缝纫机，但是也没有解决上述问题。

因此，本发明一个目的是提供一种能改变针杆的上止点或下止点位置的针杆驱动装置，并由此避免上述问题。

根据本发明的缝纫机的针杆驱动装置，用于使在其下端装有缝纫针的针杆沿针杆的轴向作连续的往复运动，该装置包括用于改变所述针杆的下述两位置中至少一个位置的止点位置改变组件：(a)针杆的上止点位置，在该位置针杆在每一往复运动中从向上运动改变为向下运动，以及(b)针杆的下止点位置，在该位置针杆在每一往复运动中从向下运动改变为向上运动。

按照本发明的原理，便可以在两个或多个不同的位置间改变针杆的上止点位置或下止点位置。而且，还可以沿着上止点或下止点位置的连续曲线，来改变针杆的上止点或下止点位置。后一种情况可视作前一种情况的特例。

用改变针杆的上止点和/或下止点位置的方式，可以改变针杆的轴向往复运动的幅度。因此在几乎所有的情况下，止点位置改变组件均可以被视作是一个用于改变针杆往复运动幅度的幅度改变装置。但在某些情况下，却不一定如此。例如，如果按照本发明的原理，将针杆的上止点和下止点位置同时沿相同方向改变相同的距离，则针杆的往复运动幅度并未被改变，但这也可以解决上述问题。

本发明的针杆驱动装置，可以通过改变针杆的下止点位置至一个新的下止点位置，使得在该位置处缝纫针不能刺入布件或是可以刺入布件但不能形成针脚的方式，来实现跳缝缝纫。针杆沿其轴向往复运动，但不会在布件上形成针脚。而且在布件供给的过程中，上线通过缝纫针针眼的滑动量可被减少，甚至减少到零。因此，本装置可有效地防止因线滑过针眼内表面时的摩擦所产生的上线损坏，并可以防止布件被上线拖曳。

若将该针杆驱动装置用于进行扩孔操作，便可以根据工件的特性和/或厚度，改变针杆的下止点位置，从而改变形成在工件上的切割深度。若将下止点位置设置的相对高些，便可以以较高速度形成较浅而尖锐的切口，若将下止点位置设置的相对低些，便可以形成较深的切口。

为了在具有较大阻力的工件上，诸如小山羊皮等等上进行标记操作，用改变针杆的下止点位置到某一较高位置的方法，便可以利用该装置仅仅使缝纫针的针尖部份刺入工件。因此，该装置并不会在工件上产生过大的孔洞或标记，而且还可以减少在缝纫针和工件间产生的摩擦热。这样，该装置能以较高速度进行标记操作。

在常规缝纫中，该装置可以将针杆的上止点位置改变至某一足够高的位置处，从而将缝纫针停在并保持在足够高的上止点位置处。这样便可以方便地将布件安放在缝纫机上。换言之，该装置可以防止在安放布件时缝纫针对布件安装的妨碍，并且可以在不降低操作速度的条件下减小操作噪音。

按照本发明的一个优选特性，止点位置改变组件可仅改变针杆的下止点位置而不改变针杆的上止点位置。

按照本发明的另一个特性，止点位置改变组件可仅改变针杆的上止点位置而不改变针杆的下止点位置。

按照本发明的又一个特性，止点位置改变组件可改变针杆的上止点和下止点位置。

在本发明的一个最佳实施例中，止点位置改变组件包括用于减小针杆轴向往复运动幅度的幅度减少组件，它可以将针杆的下止点位置改变到一个使缝纫针不能刺入布件的新的下止点位置。对于跳缝缝纫该幅度减小组件可以减小针杆的往复运动幅度，从而将针杆的下止点位置，由缝纫针可以在布件上进行常规缝纫的第一预定位置，改变至高于第一预定位置且缝纫针不能刺入布件的第二预定位置。因此，当针杆沿其轴向往复运动时，针杆先向下移动至位于布件之上的下止点位置处，随后针杆便向上移动。这样，缝纫针不能刺入布件，从而不会在布件上形成孔洞或标记，因而也不会在布件上形成针脚。换言之，即使是进行跳缝，针杆也是在往复运动，因而可以防止上线对布件的拖曳。而且，由于在布件上没有形成孔洞，因而缝纫后的布件或是产品的质量也被提高了。

在本发明的另一个实施例中，止点位置改变组件包括：一个与针杆的轴向往复运动作同步往复运动的往复运动元件，当往复运动元件移动到预定位置时用于保持住往复运动的支托组件，用于改变针杆的上止点和下止点位置中至少一个的止点位置改变机构，后者是根据支托组件支托着往复运动元件的支托组件第一状态和支托组件未支托往复运动元件的支托组件第二状态，来改变针杆的止点位置的。

在上述第二实施例的一个最佳结构构成中，止点位置改变组件还包括有位移组件，，它用于与针杆的轴向往复运动同步地将往复运动元件移近或移远开支托组件。该位移组件可包括一个具有凸面的凸轮，凸轮与针杆的轴向往复运动作同步转动；一个凸轮从动件；一个用于使凸轮从动件相对于凸轮的凸面偏置的偏置组件；一个用于将凸轮从动件的运动传递给往复运动元件的传动机构。凸轮的表面可以适当设定，以便当往复运动元件移向支托组件时，可以降低往复运动元件的运动速率或速度。这种结构设置可使支托组件柔和地支托住往复运动元件，从而可以避免产生较大的撞击噪音。

在第二实施例的另一种结构构成中，支托组件包括：一个通过磁力来吸引和支托住往复运动元件的电磁装置，该往复运动元件是由磁性材料构成的，且可以相对于电磁装置移动，即可以移近或远离电磁装置；用于当往复运动元件移至电磁装置时控制该电磁装置产生磁力的控制组件。由于当往复运动元件移近到接近电磁装置时，控制组件控制该电磁装置产生磁力，因而将往复运动元件吸往电磁装置所必需的电流被减小了。这种结构设置也可以使电磁装置柔和地吸引住往复运动元件，而不会产生较大的撞击噪音。而且，支托组件还可以包括有一永久磁铁，当往复运动元件移近至电磁装置时，该永久磁铁会吸引住往复运动元件，并可同时停止向电磁装置供给电流。对于后一种情况，由于将往复运动元件吸向电磁装置所必需的磁力减小了，为消弱永久磁铁的磁力以使往复运动元件与磁装置相分离所必需的电流和被减小。对于上述两种情况的任一种情况，电磁装置的尺寸均可以被减小。因此，若针杆的下止点位置是可以改变的，将具有许多优点。该控制组件可以包括一个与往复运动元件的往复运动同步移动的可检测元件；一个用于当往复运动元件移近到接近电磁装置时检测该可检测元件，并产生指示往复运动元件已靠近电磁装置的检测信号的检测器；以及响应该检测信号并控制电磁装置产生磁力的组件。

在第二实施例的又一种结构构成中，支托组件包括有一个可与往复运动元件相啮合以支托住往复运动元件的棘爪；一个可将棘爪移向使棘爪与往复运动元件相啮合的工作位置或移向使棘爪与往复运动元件不相啮合的撤回位置的电磁装置。

按照本发明的优异特性，针杆驱动装置还可以包括有一个手动操作元件，操作者可以将其移动到该手动操作元件可将往复运动元件支托在实际上与往复运动元件被支托组件支托住时的位置相同的位置处的工作位置，也可以将其移动到非操作位置，即该手动操作元件可允许往复运动元件自由移动的位置处。

按照本发明的另一个优异特性，止点位置改变组件可包括：一个液压动力缸装置，后者包括一个可移动至第一位置和第二位置的活塞；一个止点位置改变机构，后者用于根据活塞的第一位置和第二位置来改变上止点位置和下止点位置中的至少一个的位置。

在本发明的一个进一步的实施例中，止点位置改变组件包括一个可绕一轴线转动的可转动元件；一个设置在可转动元件上的可滑动元件，且当可转动元件绕轴线转动时，该可滑动元件亦绕轴线转动，且可滑动元件还可沿移近或远离该轴线的方向上滑动，由此改变可滑动元件的转动半径；一个用于将往复运动元件的往复运动传递给可滑动元件的传动机构，一个用于将可滑动元件的转动传递给针杆的连杆机构。针杆驱动装置还可以进一步包括有一个针杆驱动马达；一个用于将驱动马达的转动转换为往复运动的曲柄机构，可转动元件包括一个设置在曲柄机构和针杆之间的、且可沿其轴线摆动的双臂曲杆，该双臂曲杆具有两个臂，其中一个与曲柄机构相连接，而另一个与可滑动元件相连接，从而使得可滑动元件可以沿另一个臂的纵向方向滑动。

在本发明的一个优选实施例中，针杆驱动装置可由电动马达，或称电动机驱动，该电动机可沿正方向和与正方向相反的负方向转动，并可以根据沿每一方向转动的角度来进行控制，其中的止点位置改变组件包括一个电动机控制装置，通过改变电动机沿正方向和负方向中至少一个方向所转过的角度，该控制装置可以改变针杆的上止点位置和下止点位置中的至少一个的位置。

在本发明的另一个优选实施例中，针杆驱动装置可用于具有多个缝纫头且每一缝纫头至少包括有一个针杆的多头缝纫机，其止点位置改变组件包括用于同时改变各缝纫头上至少一个针杆的上止点位置和下止点位置中至少一个位置的共用止点位置改变组件。由于若干个针杆的上止点或下止点位置由共用止点位置改变组件同时改变，因而与为每一针杆设置一个止点位置改变组件的针杆驱动装置相比，这种针杆驱动装置可具有更简单的结构。因此，可以减小针杆驱动装置的尺寸，并可以降低制造这种装置的费用。

在本发明的又一优选实施例中，针杆驱动装置还进一步包括有停止控制组件，后者用于将针杆停止在一基本不变的预定位置上，而不论止点位置改变组件是否已改变了针杆的上止点位置和下止点位置中至少一个位置，均是如此，例如，无论是进行常规缝纫还是跳缝缝纫，停止控制组件都将把针杆停在一基本不变的预定位置处。因此，当将其应用于具有多个缝纫针的多针缝纫机时，由于各针杆可以被停在基本不变的共有的预定位置，因而针杆驱动装置便可以很容易地从若干个针或针杆中选择出所需要的针或针杆。因此可简化该种装置的结构，且可以相应地减小装置的制造费用。而且装置的工作效率也被提高了。另外，由于针杆总被停在所需要的预定位置处，该装置使得可以通过某种设备或是操作者很容易地将上线穿入过装在针杆上的缝纫针的针眼。由于可以通过设备或操作者将上线穿入过保持在预定位置处的缝纫针的针眼，所以若将该装置应用于多头缝纫机，其优点将进一步增强。因此，该装置可提高工作效率，或者说，该装置有助于提高操作者的工作效率。停止控制组件也可以将针杆停在作为预定位置的基本不变的上止点位置处，而不论针杆的下止点位置是否已由止点位置改变组件加以改变，也不论针杆的移动幅度是否已被改变均是如此。

在本发明的一个进一步的优选实施例中，当缝纫机的线绷紧臂到达其上止点位置时，停止控制组件可将针停在作为预定位置的某一位置处。即不论针杆的止点位置是否已被改变，比如说由常规缝纫状态改变至跳缝缝纫状态或是相反，一旦线绷紧臂到达其上止点位置，针杆的位置不会有实质性的变化。因此，即使针杆的止点位置已被改变，针杆的移动幅度亦被相应地改变，使用该装置也能容易地选择和调换所需要的针杆，且可以很容易地将上线穿入过缝纫针针眼。

参考附图，阅读下文对本发明的最佳实施例的详细描述，可以更好地理解上述的本发明的目的、特征和优点。

图1为应用了按照本发明所构成的针杆驱动装置的缝纫机一部分的部分剖面的正视图。

图2为图1所示针杆驱动装置的正剖面图，它示出了当缝纫机处于跳缝缝纫状态时，针杆到达其下止点位置时的装置的状态。

图3是图1所示针杆驱动装置的另一正剖面图，它示出了针杆到达上止点位置时的装置的状态。

图4是图1所示针杆驱动装置的又一正剖面图，它示出了当缝纫机处于常规缝纫状态时，针杆到达其下止点位置时的装置的状态。

图5是沿图1中的线5-5剖开的剖面图。

图6示出了表示电磁线圈160与圆盘174间的距离，与电磁线圈160施加沿圆盘174的吸引力之间的关系的曲线图。

图7示出了表示针杆在常规缝纫状态和跳缝缝纫状态之间的往复运动幅度的变化的曲线图。

图8是本发明第二实施例的缝纫机的部分正剖面图。

图9是图8所示的针杆驱动装置的部分正剖面图。

图10是作为本发明第三实施例的缝纫机的部分正剖面图。

图11是作为本发明第四实施例的缝纫机的部分正剖面图。

图12是作为本发明第五实施例的针杆驱动装置的部分正剖面图。

图13是图1所示针杆驱动装置的部分正剖面图，其中采用了手动凸轮装置600。

图14示出了表示采用图1所示针杆驱动装置的缝纫机的针杆与上线绷紧杠杆之间的时间—位置关系的曲线图。

首先参见图1。图中示出了按照本发明构成的针杆驱动装置的第一实施例。该第一实施例被应用于可进行跳缝缝纫的缝纫机。

在图1中，参考标号10表示出缝纫机的机架，机架10包括支座12，臂元件14和底座16。臂14和底座16均是从支座12的相应部分水平伸延出的，使得可以用隔板18将臂14和底座16与支座12相分开。

在支座12中，设置有具有输出轴24的主电动机22。在主电动机22的输出轴24上装置第一皮带轮26，且使第一皮带轮26不能相对于输出轴24转动或移动。隔板18上形成有第一支持器28。第一夹持器28通过一对轴承支座32、34支承着第一轮轴30相对端的一端，使得第一轮轴30可相对于夹持器28或隔板18转动。第一轮轴30与主电动机22的输出轴24相平行。第二皮带轮36设置在第一轮轴30的另一端，且应使第二皮带轮36与第一轮轴30不能相互转动或移动。第一和第二皮带轮26、36通过绕在其上的皮带38相互连接，以便将主电动机22的转动传递给第一轮轴。

将第一轮42和偏心凸轮44设置在第一轮轴30上，且使第一轮42和偏心凸轮44均不能相对于第一轮轴30转动或移动。隔板18在它的第一夹持器28下侧还具有第二夹持器46。第二夹持器46通过一对轴承支座50、52支承着第二轮轴48，以使得第二轮轴48可相对于第二夹持器46或隔板18转动。在第二轮轴48的自由端装置有第二轮54，且使第二轮54不能相对于第二轮轴48转动或移动。第一轮42和第二轮54为具有相同直径的齿轮，且相互啮合。

第一连杆60的两相对端中的一个通过垫片58与第二轮54的两个相背表面中的一个相接。第一连杆60的另一端与第一杠杆元件62的两个臂中的一个相连。如图2所示，第一杠杆62的外形象一个双臂曲柄，且通过第一轴元件64支承在隔板18上，以便使第一杠杆62可以绕第一轴元件64转动。因此，当第二轮54转动时，通过第一连杆60的带动，第一杠杆62将以第一轴元件64为枢轴转动。第一杠杆62的另一个臂作为棒式滑动轴66。一个圆筒形滑动器68以可相对滑动的方式没置在第一杠杆62的滑动轴66上。滑动器68上有一个凸缘式连接部分70，后者被夹在第二连杆72的一对相应的端部之中。第二连杆22与滑动器68的这种连接，使每一第二连杆72可相对于滑动器68作枢轴转动。此外，第二连杆72的相应端部与第二杠杆74的一个自由端相连接。

第二杠杆74的另一端安装在针杆轴80上，且由第一弹簧栓钉78固定在其上，以便使第二杠杆74与针杆轴80之间不能相互转动或移动。针杆轴80由形成在隔板18上的第三夹持器82支承，以便使针杆轴80可相对于第三夹持器82或隔板18转动。针杆轴80支承着支座12内的第二杠杆74，并支承着位于沿轴向分离的两个位置上的臂元件14内的两个第三杠杆84(在图2中仅用虚线示出了其中的一个)。每一第三杠杆84均自针杆轴80伸延出，但其方向与自针杆轴80伸延出的第二杠杆74的伸延方向相反。如图5所示，与第二杠杆相似，每一第三杠杆84均由一第二弹簧栓钉86固定在针杆轴74上。

因此，第一杠杆62以第一轴元件64为枢轴的运动，可通过滑动器68和第二连杆72传递给第二杠杆74，且第二杠杆74的枢轴运动可通过针杆轴80传递给第三杠杆84。

正如图1和图5所示，臂元件14在相应于两个第三杠杆84的两个位置处形成有两个开孔90(在每一图上仅示出了其中的一个)。一个开孔90的顶部和底部分别设置有一对沿臂14的纵向方向伸延的第一导轨92，而在另一开孔90的顶部和底部分别设置有一对沿同方向伸延的第二导轨94。臂元件14通过第一对导轨92支承着第一缝纫头96，以使第一缝纫头96封闭住上述的一个开孔90。类似的，第二缝纫头98通过第二导轨94支承在臂元件14上，以便使第二缝纫头98封闭住上述的另一个开孔90。第一和第二缝纫头96、98均包括有一个盒式针杆箱体100，后者的开口朝向机架10。每一针杆箱100均具有顶板102和底板104，由顶板和底板102、104上分别水平地伸延出顶部啮合部分和底部啮合部分106、108，这两个啮合部分分别与两对导轨92、94中相应的一个滑动啮合。

第一缝纫头96的针杆箱100支承着第一和第二针杆114、116，且应使两针杆114、116均能作垂直的往复运动。第一和第二针杆114、116分别在其下端支承着第一和第二缝纫针118、120。第一和第二针杆114、116均伸延通过一个从箱体100的顶板102向下凸出的导向套管122和一个形成在第一缝纫头96的箱体100的底板104厚度方向上的圆柱形孔124。在第一和第二针杆114、116的中间部位设置有第一和第二啮合元件126、128，并分别通过螺栓130固定在其上。在每一啮合元件126、128与底板104之间还设置有弹簧132，以便能向上偏压相应的针杆114、116。每一针杆114、116的“上止点位置”意为它可向上运动到的最高位置，可用每一啮合元件126、128的上表面与相应的导向套管122的下表面的接触来限定这一位置。当针杆114、116没有被驱动时，针杆114、116将被停在具有相同垂直高度的上止点位置。若拧松相应的螺栓130并改变相应的啮合元件126、128相对于针杆114、116的轴向位置，便可以调节针杆114、116相应于第一缝纫头96箱体100的垂直位置。

如图5所示，第一和第二啮合元件126、128分别具有第一和第二啮合部分134、136，且它们均具有L型外形。每一与针杆轴80相连接的第三杠杆84均具有一个自由端，且传动器140通过第三杠杆138以可绕轴转动地方式连接在自由端上。这两个传动器140均具有与第一和第二啮合元件126、128上的相应的啮合部分134、136中之一相啮合的啮合部分。如果传动器140不与第一和第二啮合元件136、128相啮合，则由于自重，每一传动器140将绕轴转动，从而使其垂直地悬吊在相应地第三连杆138上。但每个传动器140总是与第一或第二啮合元件126、128相结合，并由此阻止了自身重力作用的摆动。图5示出了相应于第一缝纫头96的传动器140与第一啮合元件126的第一啮合部分134相啮合的形式，即使传动器140的凸凹部分与第一啮合部分134的凸凹部分彼此啮合。因此，传动器140取水平位置。当第三杠杆84沿顺时针方向转动，且传动器140在第三连杆138的向下运动作用下而向下移动时，由于第一啮合元件126的向下运动，将使第一针杆114产生压制弹簧132偏压的向下移动。而当第三杠杆84沿逆时针方向转动，且使传动器140在第三连杆138的向上运动作用下而向上移动时，由于弹簧132的偏置压力的作用，第一针杆114将向上移动到上止点位置，传动器140与第一啮合元件126保持啮合。

在本实施例中，第一缝纫头96的第三杠杆84的绕轴转动，将通过第三连杆126、传动器140和啮合元件126、128，转换为针杆114、116的垂直往复运动。通过改变第三杠杆84的绕枢轴转动的量，便可以改变针杆114、116的下止点位置。

第二缝纫头98具有与第一缝纫头96相类似的结构。特别是，第二缝纫头98包括分别在其下端装有第三和第四缝纫针142、144的第三和第四针杆146、148。第三和第四针杆146、148均可垂直往复运动。第三和第四针杆146、148的上止点位置被设定在与第一和第二针杆114、116的上止点位置相同的垂直位置处。当缝纫机不工作时，第三和第四针杆146、148亦被保持在其上止点位置。第三和第四针杆146、148亦分别设置有与第一和第二啮合元件126、128相类似的啮合元件(未示出)。相应于第二缝纫头98的第三杠杆84亦具有一个自由端，后者通过第三连杆138以可绕枢轴转动方式与传动器140相连接。该传动器140与设置在第三和第四针杆146、148上的某一啮合元件相啮合。

因此，第二缝纫头98上的第三杠杆84的绕枢轴转动，可通过第三连杆138、传动器140和相应的啮合元件，转换为针杆146、148的垂直往复运动。通过改变第三杠杆84绕枢轴转动的量，便可以改变针杆146、148的下止点位置。

两个第三杠杆84均以可绕枢轴转动方式与针杆轴80相连接。因此，当第二杠杆74绕枢轴转动时，两个第三杠杆84将同时绕针杆轴54作枢轴转动，从而使第一缝纫头96中与传动器140相啮合的第一和第二针杆114或116，与第二缝纫头98中与传动器140相啮合的第三和第四针杆146或146，以相同的或称相等的幅度同时作往复运动。

如图1所示，一个针转换杆152与臂元件14中的针杆轴80相平行的伸延。针转换杆152穿过第一和第二缝纫头96、98的相对的侧壁。当针转换杆152沿其轴向移动时，第一和第二缝纫头96、98分别由第一和第二导轨92、94导向移动。针转换杆152在其端部有一装置在曲柄轴158上的细长环154，而曲柄轴158固接在设置在臂元件14内的针转换电动机156的输出轴158上。如果两个传动器140分别与第一和第二针杆114、116相啮合，且所有四个针杆114、116、146、148均未被驱动，则当针转换电动机152运行且曲柄轴158转过半圈或称180度时，针转换杆152将向图1所示的左方向移动。第一和第二缝纫头96、98均将随之向左移动。两个传动器140同时与第一和第三针杆114、146脱离啮合，且随后这两个传动器140分别与第二和第四针杆形成啮合。在这种状态下，当第三杠杆84绕枢轴转动时，第一和第三针杆114、146将保持在它们的上止点位置，而第二和第四针杆116、148被驱动，即作垂直往复运动。

如图2所示，在偏心凸轮44和一对第二连杆72之间，还设置有螺线形线圈状的电磁装置160。电磁线圈160包括有轭铁161，线圈162和铁芯164。当向线圈162施加激励电流时，轭铁161和铁芯164将被磁化。电磁线圈160由销钉168固接在固定在隔板18上的支承元件166上。铁芯164具有一个贯通的轴向孔170。在铁芯164的轴向孔170中，以可相对滑动方式设置有杆172。在杆172的一端部设置有圆形元件或是圆盘174，且应使圆盘174和杆172相互同心。圆盘174由磁性材料构成，且作为一个可被电磁线圈160吸住的元件。

在位于轭铁161的外侧圆周表面上的级形表面和圆盘174的盘缘表面之间，设置有弹簧178。该弹簧178向圆盘174施加的力的方向是使其远离电磁线圈160，以便使滚轮176与偏心凸轮44的凸轮面45相啮合。当偏心凸轮44转动时，杆172将在铁芯164的轴向孔170内移动，从而使圆盘移近和远离开电磁线圈160。正如图3所示，凸轮表面45是这样构成的，即当圆盘174接近于电磁线圈160时，它使圆盘174的接近速率变小，而当圆盘174到达它最靠近电磁线圈160的位置时，在圆盘174和电磁线圈160之间已基本上没有剩余空间。还设置有一个止动环180，以阻止杆172从铁芯164的轴向孔170中脱落。

如图2所示，在缝纫机机架10内，还装有反射型光控开关182。光控开关182与控制装置184相连接。而且，第一轮42在其朝向光控开关182的表面上具有一反射区域186。如图3所示，当圆盘174在偏心凸轮44的转动作用下，移近到最靠近电磁线圈160的位置时，由光控开关182发出的光将被反射区域186反射回至该光控开并182。现在假定该缝纫机正处于进行跳缝缝纫的跳缝缝纫状态。那么，当光控开关182检测到由第一轮42的反射区域186反射回的光时，开关182将产生一检测信号，并送入控制装置184，从而可以使控制装置184向电磁线圈160输出激励信号，以使电磁线圈160磁化。因此，当圆盘174移至最靠近电磁线圈160的位置时，电磁线圈160被磁化。图6示出了该缝纫机中磁化电磁线圈160和由此而吸引圆盘174所必须的最小激励电流的曲线图。由于这个原因以及上述的其它原因，即当圆盘174接近电磁线圈160时，电磁线圈160的接近速率将被减小，因而可以消除当圆盘174被吸向电磁线圈160时所产生的撞击噪音。

在该实施例中，偏心凸轮44被作为用于减小圆盘174的接近速率的组件，而光控开关182、反射区域186和控制装置184相互作用，并一并被作为用于控制呈电磁线圈160形式的电磁装置的运行的组件。

杆172的与安装有滚轮176的一端相反的另一端，从形成在支承元件166上的孔188中穿出，通过第四连杆190与一对第二连杆72的中间部位相连接。当由于偏心凸轮44的转动，杆172沿轴向移动时，第四连杆190带动第二连杆72移动，从而使滑动器68可以在第一杠杆62的滑动轴66上移动。

当操作者操动缝纫机的结束开关(未示出)，以停止正在进行的缝纫操作时，控制装置184将根据光控开关182给出的检测信号，产生一个结束信号，并送入主电动机22的驱动回路(未示出)，以停止主电动机22的工作。无论缝纫机结束的是跳缝缝纫还是常规缝纫，均如图3所示，当光控开关182检测到反射区域186，即当所有的针杆114，116、146、148均位于其上止点位置时，主电动机22停止运行。因此，各针杆114、116、146、148被停在并保持在上止点位置处。

在具有上述构造的针杆驱动装置中，当主电动机22转动时，第一和第二轮42、54以及偏心凸轮44被带动转动。在常规缝纫状态下，当圆盘174由于偏心凸轮44的转动作用移近至最靠近电磁线圈160的位置处，且光控开关182检测到反射区域186时，将有一个激励电流施加在电磁线圈160上，以使圆盘174可以被电磁线圈160的一个端面吸住，并由电磁线圈160保持在该处。

如图4所示，由于圆盘174被保持在电磁线圈160上，杆172和第四连杆190定位于第二连杆72的一侧，从而使滑动器68可移向第一杠杆62的滑动轴68的自由端。当第一杠杆62在此状态下绕枢轴转动时，第二连杆72将移向最高位置，以使第二和第三杠杆74、84绕枢动转动的量为最大。因此，针杆114、146将以最大幅度作往复运动。针杆114、146的往复运动如图7中的实线曲线所示。当针杆114、146定位在其下止点位置时，缝纫针118、142将足够深地刺入放置在底座16上的布件。针杆114、146的垂直往复运动，将在布件上形成缝纫。

如果处于跳缝缝纫状态，光控开关182被置于非运行位置(“关”)，以使得电磁线圈160不能被磁化。因此，如图2所示，弹簧178将把圆盘174推向偏心凸轮44，以便使滚轮176与偏心凸轮44的凸轮表面45保持啮合。当偏心凸轮44转动时，杆172和第四连杆190将沿其轴向作往复运动。

当在凸轮表面45的作用下，滚轮176被最大限度地回缩向电磁线圈160时，杆172和第四连杆190实际上定位在如同圆盘174被电磁线圈160吸引并保持住时的相同位置处。同时，如图3所示，第三杠杆84沿逆时针方向绕枢轴转动，以使第三杠杆84可绕枢轴转动与当电磁线圈160被磁化时的相同的量。因此，针杆114、146的上止点位置在常规缝纫状态和跳缝缝纫状态间并不发生改变。

当偏心凸轮44从图3所示的状态进一步转动时，在弹簧178的弹簧力的作用下，杆172和第四连杆190将向偏心凸轮44前进或称移动，从而使第二连杆72移向偏心凸轮44。因此，如图2所示，滑动器68可向第一轴元件64移动。在跳缝缝纫状态下，第二连杆72向最高位置移动，但该最高位置低于常规缝纫状态下的相应的最高位置。换言之，第二连杆72向上移动的量或称行程，在跳缝缝纫状态时要比在常规缝纫状态时小。因此，与常规缝纫状态相比，第二和第三杠杆74、84的顺时针转动量被减小了，使得针杆114、146在此时的往复运动幅度，要比在常规缝纫状态时的幅度要小。在跳缝缝纫状态下，针杆114、146的往复运动如图7中的虚线曲线所示。在跳缝缝纫状态下，针杆114、146的下止点位置，要高于常规缝纫状态时的下止点位置，从而使得缝纫针118、142在跳缝缝纫状态下，不能刺入相应的布件。因此在跳缝缝纫状态下，虽然缝纫针114、146在作垂直往复运动，但不会在布件上形成孔洞或标记，也不会在布件上形成缝纫。

在该实施例中，偏心凸轮44、第一杠杆62、滑动器68、第二连杆72、电磁线圈160、杆172、圆盘174、滚轮176、第四连杆190和其它元件相互作用，被用作为止点位置改变组件。

如前所述，在跳缝缝纫状态和常规缝纫状态间，针杆114、116、146、148的上止点位置并不被改变。在其中的任一种状态下，针杆114、116、146、148均被停在并被保持在其上止点位置。因此，通过简单地水平移动两个缝纫头96、98，便可以使第一和第二缝纫头96、98中任一个的传动器140，与两个啮合元件126、128中的某一个相啮合。这样，两缝纫头96、98中的任一个，均可容易地在两个针杆114和116或146和148中选择所需要的一个。而且，由于可以通过移动共用的针转换杆152，来一併移动第一和第二缝纫头96、98，因此对于多个缝纫头96、98，可以同时完成针的选择和转换操作。

在该实施例中，光控开关182、反射区域186、控制装置184间相互作用，并被用作为用于将每一针杆114、116、146、148停在预定位置处的停止控制组件。

如前所述，电磁装置是由电磁线圈160构成的，后者包括有轭铁161、线圈162和铁芯164。在常规缝纫状态下，通过向线圈162施加激励电流而使轭铁161和铁芯164磁化，以吸引磁性圆盘174。但也可以用一块永久磁铁来替换铁芯164。当使用用永久磁铁替代铁芯164的电磁装置时，在常规缝纫状态下，利用永久磁铁的磁力，电磁装置可吸引住圆盘174，而在跳缝缝纫状态下，向线圈162施加一个可抑制永久磁铁磁力的电流，以便使圆盘174可以从电磁装置分离或称缩回。对于这种情况，在常规缝纫状态过程中，无需向电磁装置施加激励电流。这种构造可减小使针杆驱动装置工作所必需的电能。

参见图8和图9，它们示出了本发明的第二实施例。与第一实施例中所使用的参考标号相同的标号，表示第二实施例中相应的元件和部分，且略去了对这些元件和部分的重复性说明。

在第二实施例中，采用了另一个电磁线圈200来替代第一实施例中所使用的电磁线圈160。如图9所示，电磁线圈200是用有头螺钉204固定在支承元件202上的。电磁线圈200包括有轭铁206，线圈208和可移动铁芯210。当向线圈208施加激励电流时，铁芯210将抑制第一弹簧212的偏置力而向线圈208中回缩。

支承元件202形成有贯通的轴向孔214，在轴向孔中设置有杆216，且使杆216可以沿其轴向移动。在杆216上固定有挡板218。同第一实施例相类似，在杆216的一端亦设置有滚轮176。在挡板218和支承元件220的级形表面之间，设置有第二弹簧222。第二弹簧222沿其滚轮176与偏心凸轮44的凸轮表面45相啮合的方向向挡板218施加压力。杆216包括有直径扩大部分217，后者位于支承元件202的轴向孔214的外侧。该直径扩大部分217具有一个台肩表面224，后者被作为与支承元件202相啮合的啮合部分。

一个掣爪226以可绕其端部转动的方式安装在支承元件202上，且使掣爪226的自由端可与杆216的台肩224相啮合。通过固定在铁芯210上的螺钉和形成在掣爪216上的细长孔，掣爪226可与铁芯210的暴露端相连接。当铁芯210在线圈208内移动时，掣爪226绕轴元件228作枢轴转动。

在常规缝纫状态下，没有激励电流施加至电磁线圈200，由于第一弹簧212的推力，将铁芯210向线圈208外侧推动。当偏心凸轮44转动，且杆216抑制第二弹簧222的压力而向第二连杆72移动至最大限度时，如图9中双点划线所示，掣爪226与杆216的台肩面224相啮合，使得杆216和第四连杆190保持在适当位置处，以便使直径扩大部分217和第四连杆190距支承元件202间的距离为最远。

在跳缝缝纫状态下，当随着偏心凸轮44的转动，杆216向第二连杆72移动了最大距离时，电磁线圈200被磁化。随后铁芯210将向线圈208回缩，以使掣爪226可绕枢轴转动，且不与杆216的台肩表面224相啮合。因此，在第二弹簧222的作用下，杆216移向偏心凸轮44，以使滚轮176可与偏心凸轮44的凸轮表面45相啮合。由于凸轮44的转动，杆216和第四连杆190沿其轴向作往复运动。因此，与第一实施例相类似，在第二实施例中，第二杠杆74和第一对第三杠杆84在跳缝缝纫状态下的绕枢轴的转动量，小于在常规缝纫状态下的转动量。换言之，在跳缝缝纫状态下，针杆114、116、146、148的下止点位置，要比在常规缝纫状态下的相应位置高。

下面参见图10，它示出了本发明的第三实施例。

在图10中，参考标号300示出了一个采用本发明的针杆驱动装置的缝纫机的机架。机架300包括一个安装有主电动机304的臂元件302。在主电动机304的输出轴306上，设置有第一轮308，且应使第一轮308不能相对于输出轴306转动。第二和第三轮310、312支承在臂元件302上。第一、第二和第三轮308、310、312相互啮合，以使第一轮308的转动能传递给第二轮310，随后再传递给第三轮312。第二轮310可绕第一轴元件313转动，偏心轴314亦装在第一轴元件313上，且使偏心轴314相对于第二轮310偏心设置。在偏心轴314上，还以可绕枢轴转动方式安装有摇杆316。摇杆316与杠杆318的两个臂之一相连接。杠杆318支承在臂元件302上，且使杠杆318以可绕枢轴转动方式安装在第二轴元件317上。杠杆318的另一个臂作为可使滑动器322在上滑动的滑动轴320。这样，第二轮310的转动，可通过偏心轴314转换成摇杆316的摇动。而摇杆316的摇动，又可转换成杠杆318绕第二轴元件317的枢轴转动。

臂元件302在其端部形成有顶部和底部导孔326、328，两孔均贯穿侧壁。在其下端装有缝纫针330的针杆332，伸延过这两个导孔326、328，以使针杆332可以作垂直往复运动。将第一连杆326通过套管334，以可绕枢轴转动的方式装在针杆332的中间部位，针杆杠杆338以可绕一端作枢轴转动的方式连接在第一连杆336上。针杆杠杆338的另一端以可绕轴转动方式连接在由臂元件302支承着的针杆轴340上。针杆杠杆338通过第二连杆342与滑动器322连接，而第二连杆342沿基本上与杠杆318的滑动轴320成直角的方向垂直伸延。

在第三轮312的一个轴元件上设置有偏心凸轮344，且应使偏心凸轮344相应于第三轮312偏心设置。当第三轮转动时，偏心凸轮344与其一起转动。偏心凸轮344的凸轮表面345与安装在杆350一端上的滚轮346相啮合。杆350的另一端穿过形成在垂直壁352上的孔354。杆350包括一个沿其另一端伸延的半径缩小部分，且在杆350的半径缩小部分的自由端上设置有帽形元件356。夹持器358固装在垂直壁352上，并且在夹持器358与杆350的级形表面之间，还设置有弹簧360。弹簧360沿使滚轮346与偏心凸轮344的凸轮表面345相啮合的方向向杆施加压力。

在垂直壁352上设置有一个装配平台362，在后者上设置有电磁线圈364。在电磁线圈364的附近，设置有由磁性材料形成的啮合元件366。啮合元件366的一端以可绕枢轴转动的方式设置在装配平台362上，且使啮合元件366在张力螺簧368的作用下，整体地压向电磁线圈364。啮合元件366的另一端与固定在杆350上的帽元件356相啮合。当偏心凸轮344转动且杆350沿其轴向作往复运动时，啮合元件366将接近于并远离开电磁线圈364。当传感器(未示出)检测出啮合元件366已到达最接近电磁线圈364的位置时，控制装置(未示出)将向电磁线圈364发出激励电流，以磁化电磁线圈364，并由此来吸引啮合元件366。在这种情况下，由于弹簧360的作用，杆350被阻止移近偏心凸轮344。这样，滚轮346被停在与偏心轮344的凸轮表面345相分离的位置上。正如第一实施例中的凸轮表面45一样，该凸轮表面345的形状，亦可以减小啮合元件366接近电磁线圈364时的啮合元件366的接近速率。

在第二实施例中，偏心凸轮344被作为用于减小啮合元件366的接近速率的组件，传感器和控制装置(未示出)被作为用于控制电磁线圈364运行的组件。

第三连杆370沿着大体平行于针杆杠杆338的方向，从第二连杆342的中间部位向外伸延，以便在第二连杆342和滚轮346间形成连接。当偏心凸轮转动时，第三连杆370沿其本上与第二连杆342相垂直的方向向后者施加力，以使滑动器322可以沿滑动轴320移动。这样，在滑动器322至第二轴元件344间的距离A与在摇杆316至第二轴元件317间的距离B之比(以下简称为杠杆比率A/B)，将随之变化。

在第三实施例中，偏心凸轮344的凸轮表面345的形状，可使当杠杆318绕枢轴顺时针转动时，第二连杆342向图10所示的右侧移动，且使滑动器322朝向第二轴元件317移动。因此，杠杆比率A/B变小。这意味着针杆杠杆338绕枢轴的转动量与杠杆315绕枢轴的转动量之比，被减小了。

当杠杆318逆时针转动时，第二连杆342向图10所示的左侧移动，且使滑动器322朝向滑动轴320的自由端移动。由此，杠杆比率A/B被增大，这意味着针杆杠杆338绕枢轴的转动量与杠杆318绕枢轴的转动量之比，被增大了。

在臂元件302上设置有一个类似于第一实施例中所使用的开关182(参见图2)的光控开关(未示出)，而且在第二轮310上亦形成有类似于第一实施例中区域186的反射区域。当杠杆318在第二轮310的转动带动下绕枢轴顺时针转过其最大量时，光控开关将检测到第二轮310上的反射区域，并产生一个供给控制装置(未示出)的检测信号，表明开关已检测到反射区域。

下面将描述上述针杆驱动装置的工作机理。在普通缝纫状态下，没有激励电流施加给电磁线圈364。当偏心凸轮344转动时，滚轮346在偏心凸轮344的凸轮表面345上移动，以使杆350和第三连杆370可以沿其轴向移动。当主电动机314运行时，摇杆316绕枢轴转动，且杠杆318的滑动轴320亦绕枢轴转动。滑动轴320的绕轴转动，将通过第二连杆342传递给针杆杠杆338，以使针杆杠杆338可以绕针杆轴340作枢轴转动。第一连杆336和滑动器334作垂直往复运动，从而使针杆332垂直地往复运动。当杠杆318顺时针转动时，即当针杆332向上移动时，杠杆比率A/B减小。相反，当杠杆318逆时针转动时，即当针杆332向下移动时，杠杆比率A/B增大。因此，针杆332在针杆杠杆338呈水平伸延的中间位置至其下止点位置间的距离(下面简称为“下半幅度”)，要比该中间位置至其上止点位置间的距离(下面简称为“上半幅度”)更大。在常规缝纫状态下，针杆332的下止点位置因此而被设置在可使缝纫针330足够深地刺入布件的位置处。这样，随着缝纫针332的垂直往复运动，便可对布件进行缝纫。

在跳缝缝纫状态下，当针杆332到达其上止点位置时，通过控制装置(未示出)使电磁线圈364磁化，以使电磁线圈364能够吸引并保持住啮合元件366。如图10所示，当针杆332到达其上止点位置时，杆350向左移动过最大量，从而使啮合元件366位于最靠近电磁线圈364的位置处。在这种情况下，电磁线圈364被磁化。因此可以减小磁化电磁线圈364并由此使电磁线圈364吸引住啮合元件366所必需的激励电流，而且还可以减小啮合元件366与电磁线圈364间的撞击噪音。

由于电磁线圈364吸引并保持着啮合元件366，则滚轮346将被保持在与偏心凸轮344的凸轮表面345相分离的位置上。在这种情况下，在针杆332往复运动一个循环周期内的杠杆比率A/B并不会改变。即针杆332的下半幅度与其上半幅度间的比，并不会改变。这与常规缝纫状态相比，针杆332的整个运动幅度被减小了，这样，即使针杆332到达其下止点位置时，缝纫针330也不会刺入布件。换言之，在跳缝缝纫状态下，虽然针杆332在垂直地往复运动，但不会对被加工布件形成缝纫。

当操作者操作缝纫机上的结束开关(未示出)以结束正在进行的缝纫操作时，控制装置(未示出)将响应由光控开关(未示出)给出的检测信号，并向主电动机304的驱动回路(未示出)输出一个结束信号，以停止主电动机304的运行。如图10所示，当杠杆318顺时针枢轴转动至最大量时，即针杆332到达其上止点位置时，停止针杆332的移动。由于针杆332的上止点位置在跳缝缝纫状态和常规缝纫状态间并无改变，因而针杆332总被停在相同的垂直高度或水平上，即停在上止点位置处。

虽然第三实施例涉及到的是单缝纫头缝纫机，但这种结构也可以用于多缝纫头缝纫机。通过加长针杆轴340，在针杆轴340上设置一个或多个附加针杆杠杆338，并将一个或多个针杆332和一个或多个缝纫针330连接至各针杆杠杆338上的方式，来实现这一点。

下面参见图11，它示出了本发明的第四实施例。

在第四实施例中，皮带轮404以可转动方式支承在缝纫机机架400的臂元件402上。一根皮带406绕过皮带轮404，并可通过该皮带406将主电动机(未示出)的转动传递给皮带轮404。皮带轮404和第一轴元件408被用作一个可转动的组件，并且在第一轴元件408上还设置有偏心轴410。摇杆412以可绕底部枢轴转动的方式装在偏心轴410上。摇杆412的自由端与杠杆414的自由端相接。

在杠杆414的底部装有第二轴元件420，后者以可绕动方式支承在臂元件402上，并与第一同步皮带轮418作为一个组件而转动。杠杆44和第一同步皮带轮418亦作为一个组件而转动。而且，第二同步皮带轮422亦以可转动方式支承在臂元件402上。在第一和第二同步皮带轮418、422上及其之间环绕着一齿形皮带424。因此，皮带轮404的转动可依次转换成摇杆412的向上和向下运动，杠杆414的绕枢轴转动，然后再通过第一同步皮带轮418和齿形皮带424传递给第二同步皮带轮422。

滑动连杆426安装在第二同步皮带轮422上，且使滑动连杆426和第二同步皮带轮422作为一个组件绕枢轴转动。如图11所示，滑动连杆426具有一个水平伸延的细长凹槽428。滑动器430设置在滑动连杆426的凹槽428中，并可在其中滑动。

在臂元件402上形成有同轴的顶部和底部导孔431。在其下端安装有缝纫针432的针杆434，以可以垂直往复运动的方式伸延穿过这两个导孔431。第一连杆438通过套管436连接在针杆434的中部。针杆杠杆440的一端连接于第一连杆438，针杆杠针440的另一端以可转动方式装在针杆轴442上，而后者以可枢轴转动方式安装在臂元件402上。针杆杠杆440和滑动器430通过基本上与滑动连杆426相平行的第二连杆444，彼此连接起来。

第三连杆446连接在第二连杆444的中部，且第三连杆446基本上平行于滑动连杆426和针杆杠杆440。第三连杆446连接有活塞杆452的一端。活塞杆452的另一端设置有活塞头453。活塞头453可以在装在臂元件402上的空气气缸450内滑动。气缸450被活塞头453划分为第一和第二气室454、456，两气室454、456通过电磁选择阀门458与空气供给装置460相接。选择器阀门458包括有电磁线圈462和弹簧464。当末向电磁线圈462施加激励电流时，弹簧464使选择器阀门458处于使第一气室454与大气导通且使第二气室456与空气供给装置460导通的状态。在这种情况下，如图11所示，活塞杆452向其左侧移动到前侧位置。如果向电磁装置462施加激励电流，改变选择器阀门458的状态，以使第一气室454与空气供给装置460导通且使第二气室456与大气导通。由此使活塞杆452向图11所示右侧移动到后侧位置。

在臂元件402中还设置有与第一实施例中所使用的开关182(参见图2)相类似的光控开关(未示出)，它与控制装置(未示出)相接。在滑动连杆426上亦形成有与第一实施例中的区域186相类似的反射区域。仅当滑动连杆426与第二同步皮带轮一并顺时针枢轴转动至最大量时，光控开关才将检测到滑动连杆426上的反射区域，并向控制装置输出表示开关已检测到反射区域的检测信号。

下面说明上述针杆驱动装置的运行过程。在常规缝纫状态下，不向电磁圈462施加激励电流，使得第二连杆444受到活塞杆452通过第三连杆446给出的向左侧的力。这将使滑动器430向左侧移向滑动连杆426的自由端。在这种情况下当主电动机(未示出)运转且皮带轮404转动时，随着摇杆412、杠杆414、第一同步皮带轮418、齿形皮带424的运转，滑动连杆426和第二同步皮带轮422将绕枢轴转动。滑动连杆426的转动将通过滑动器430和第二连杆444，传递给针杆杠杆440，以使针杆杠杆440可绕针杆轴442转动。这将使针杆424作垂直往复运动。由于滑动器430位于滑动连杆426的顶部，针杆杠杆440绕枢轴的转动量与滑动连杆426的转动量的比，比较大，因而针杆434的整个运动幅度也比较大。在常规缝纫状态下，由此而确定的针杆434的下止点位置，可以使缝纫针432足够深地刺入布件。针杆434的垂直往复运动，可以对布件进行缝纫。

在跳缝缝纫状态下，控制装置(未示出)继续向电磁线圈364施加激励电流，以磁化电磁线圈462。这样，滑动器430将移向第二同步皮带轮422。在这种情况下，滑动连杆426以与常规缝纫状态中相同的方式转动。但在跳缝缝纫状态下，针杆杠杆440绕枢轴的转动量与滑动连杆426的转动量之比，小于常规缝纫状态时的比。因此，针杆434的下止点位置被改变到一较高位置，而针杆434的上止点位置被改变到一较低位置。相应地，与常规缝纫状态相比，针杆的整个运动幅度被减小了。这样，即使当针杆434到达其下止点位置，缝纫针432也不会刺入布件。换言之，若缝纫机处于跳缝缝纫状态，即使使针杆434作垂直往复运动，也不会对布件形成缝纫。

当操作者操作缝纫机上的结束开关(未示出)，以结束目前的缝纫操作时，控制装置(未示出)将响应光控开关(未示出)给出的检测信号，停止向电磁线圈462供给激励电流，并由此使滑动器430移向滑动连杆426的顶端。而且，控制装置还将向主电动机(未示出)产生一个结束信号，以停止主电动机的运行(即转动)，并由此将针杆434停在其上止点位置。因此，针杆434的上止点位置在跳缝缝纫状态和常规缝纫状态间，并没有发生改变。

在第四实施例中，针杆驱动装置的结构，可以在跳缝缝纫状态下，在针杆434向下移动的过程中，使电磁线圈462磁化以便使活塞杆452缩回，而在针杆434向上移动的过程中，对电磁线圈462去磁，以推进活塞杆452。在这种结构中，针杆434的上止点位置并未改变，而只有针杆434的下止点位置被改变到一个较高位置。

虽然第四实施例涉及到单缝纫头缝纫机，但这种结构也可以应用于多缝纫头缝纫机。这可通过加长针杆轴442，在针杆轴442上安装一个或多个附加针杆杠杆440，并将一个或多个针杆434和一个或多个缝纫针432与各自的针杆杠杆440连接的方式，来实现这一点。

下面参见图12，它示出了本发明的第五实施例。

在缝纫机机架500的支座502上安装有主电动机504。主电动机504可以沿正向和负向或称与正方向相反的方向转动。主电动机504的输出轴505上设置有第一皮带轮506，且应使第一皮带轮506不能相对于输出轴503转动。在主电动机504的上方，设置在隔板509上的夹持器支承着一个可相对转动的针杆轴508。第二皮带轮510装在针杆轴508上，且应使第二皮带轮510不能相对于针杆轴508转动。在第一和第二皮带轮506、510上及其它们之间，环绕着皮带512，以便将主电动机504的转动传递给针杆轴508。

针杆轴508伸延入机架500的臂元件(未示出)中。在臂元件中，杠杆514通过弹簧栓钉516装在针杆轴508上，且应使杠杆514不能相对于针杆轴508转动。传动器520通过连杆518连接在杠杆514的一个自由端。在机架500的臂元件中，设置与在第一实施例中所使用的箱体(参见图1)相类似的针杆箱体。在其下端装有缝纫针522的针杆524，支承在针杆箱上，以使针杆524可以作垂直往复运动。弹簧(未示出)将针杆524向上压起。啮合元件526装在针杆524上，而且传动器520与该啮合元件526相啮合。

主电动机504与转动控制装置530相连接。在主电动机504的输出轴505上设置有编码器(未示出)，以测量主电动机504的转动量(即角度)，并确定主电动机504的转动方向。编码器将代表着检测到的转动角度和方向的检测信号，送入至转动控制装置530。转动控制装置530响应来自编码器的检测信号，并产生供给主电动机504的驱动回路的控制信号，以控制主电动机504的转动。

在常规缝纫状态下，转动控制装置530控制主电动机504转过一个比跳缝缝纫状态时更大的角度。因而针杆524将以更大的幅度作往复运动，以使缝纫针522的垂直往复运动可以在布件上形成缝纫。在跳缝缝纫状态下，转动控制装置530控制主电动机504转过一个比常规缝纫时更小的角度，并由此而使针杆524在较小的幅度内作垂直往复运动。这样将使针杆524的下止点位置改变为一个较高的位置，使得缝纫针522不能刺入布件，因而不会对布件形成缝纫。针杆524的上止点位置没有改变。无论是在常规缝纫状态还是在跳缝缝纫状态，在缝纫机停止缝纫操作时，针杆524停在相同的垂直位置处，即上止点位置。

在第五实施例中，编码器(未示出)和转动控制装置530相互作用，并被作为用于使针杆524停止在其上止点位置的停止控制组件。

在第五实施例中，适当地构造转动控制装置，可以当结束正在进行的缝纫操作时，使主电动机504转过一个更大的角度，从而将针杆524的上止点位置(或称缝纫针522的最高位置)，改变到高于在常规缝纫状态或跳缝缝纫状态时的位置的预定位置。由于可以使针杆524的运动幅度更小，故这种结构可使缝纫操作更平稳，并使被加工布件可更容易地放在缝纫机上。

在常规缝纫状态和跳缝缝纫状态之间，主电动机504沿其正向或负向转过的角度，可以用一个相等的或称共用的角度加以改变。在这种情况下，针杆524的上止点和下止点位置可以被向上或向下改变一个相等的量或称距离。虽然针杆524的整个运动幅度没有改变，但针杆524的往复运动的中心(或称坐标原点)却改变了。针杆驱动装置的这种结构构成，使得缝纫机可处于标记运行状态，即针杆524的往复运动的中心，可以被改变到某一高于常规缝纫状态且低于跳缝缝纫状态的相应位置的位置。当针杆524处于标记状态的垂直往复运动时，只有缝纫针522的尖部反复地刺入布件，从而在布件上产生孔洞或标记。由于在跳缝缝纫状态下，针杆524的往复运动中心高于标记状态时的位置，虽然针杆524在作垂直往复运动，但缝纫针522并不会刺入布件。

在上述实施例中，最好是采用备用电池，以防止，比如说，在线圈被激励期间向电磁线圈160、200、364、462供给的电流由于发生事故而突然中断。若举列来说，在第一实施例中，备用电池便可用于防止滚轮176与偏心凸轮44间的碰撞，或是用于防止针杆114、116、146、148、332、434、524的往复运动速率或称速度突然变化。

参见图1所示的第一实施例，当电磁线圈160处于非激励或非磁化状态时，针杆驱动装置即处于该缝纫机可以开始进行跳缝缝纫的状态。因此，当电磁线圈160处于非磁化状态时，不可能对该缝纫机上各缝纫机118、120、142、144的下止点位置进行调节。但这一问题，可以通过设置偏心凸轮装置600来解决。通过手动操作，偏心凸轮装置600可转动偏心凸轮，以使滚轮176和杆172移动，进而使针118、120、142、144移至可以在布件上进行常规缝纫的较低位置。

参见图1所示的第一实施例，控制装置184是这样设置的，即当操作者操作缝纫机的结束开关时，在针杆114到达相应于缝纫机的上线绷紧杠杆的上止点位置的相应位置时，停止主电动机22的运行。由于针杆114和上线绷紧杠杆是按照图14所示的时间—角度位置关系曲线作往复运动的，控制装置184可利用光控开关182给出的检测信号，在相应的时刻停止主电动机22的转动。此时，控制装置184向电磁线圈装置施加激励电流，以推进可移动的铁芯到达与正在向上移动的针杆114上的啮合元件相啮合的位置。除非操作者操作结束开关，否则控制装置184不向电磁线圈装置施加激励电流，从而使铁芯可保持在缩回位置，使铁芯不与针杆114上的啮合元件相啮合。

虽然是通过最佳实施例对本发明进行了说明，但本发明还包括不脱离由附属的权利要求所限定的本发明的范围和实质的、本领域技术人员所能得到的各种变型和改型。

Claims (20)

1.一种缝纫机的针杆驱动装置，用于使在其下端装有缝纫针的针杆沿针杆的轴向作连续的往复运动，其特征在于，该装置包括

用于改变所述针杆的下述两位置中至少一个位置的止点位置改变组件：(a)针杆的上止点位置，在该位置针杆在每一往复运动中从向上运动改变为向下运动，以及(b)针杆的下止点位置，在该位置针杆在每一往复运动中从向下运动改变为向上运动。

2.按照权利要求1的针杆驱动装置，其特征在于，所述止点位置改变组件包括一个下止点位置改变组件，它仅改变所述针杆的下止点位置而不改变所述针杆的上止点位置。

3.按照权利要求1的针杆驱动装置，其特征在于，所述止点位置改变组件包括一个上止点位置改变组件，它仅改变所述针杆的上止点位置而不改变针杆的下止点位置。

4.按照权利要求1的针杆驱动装置，其特征在于，所述止点位置改变组件包括一个各止点位置改变组件，它改变所述针杆的上止点和下止点位置。

5.按照权利要求1或2或4的针杆驱动装置，其特征在于，所述止点位置改变组件包括幅度减小组件，它用于减小所述针杆的轴向往复运动的幅度，从而将针杆的下止点位置改变至一个使缝纫针不刺入被加工布件的新的下止点位置。

6.按照权利要求1至4中任何一项的针杆驱动装置，其特征在于，所述止点位置改变组件包括：

一个与所述针杆的轴向往复运动作同步往复运动的往复运动元件；

用于当往复运动元件移动至预定位置时保持所述往复运动元件的支托组件；

一个止点位置改变机构，它按照所述支托组件所处的保持住往复运动元件的第一状态和该支托组件未保持住往复运动元件的第二状态，来改变所述针杆的上止点和下止点位置中的至少一个位置。

7.按照权利要求6的针杆驱动装置，其特征在于，所述止点位置改变组件还包括有用于使往复运动元件与针杆的轴向往复运动同步地移近和远离开所述支托组件的移动组件。

8.按照权利要求7的针杆驱动装置，其特征在于，所述移动组件包括：

一个具有凸轮表面的凸轮，所述凸轮与针杆的轴向往复运动作同步转动，

一个凸轮从动轮；

一个用于将所述凸轮从动轮压向至凸轮的凸轮表面的偏置组件；

一个用于将所述凸轮从动轮的运动传递给所述往复运动元件的传动机构。

9.按照权利要求6的针杆驱动装置，其特征在于，所述支托组件包括：

一个用于通过磁力吸引并保持住所述往复运动元件的电磁装置，且该元件是由磁性材料构成的，并可相对于电磁装置移动，即可以移近于和远离开电磁装置；

用于当所述往复运动元件移近至最靠近电磁装置的位置时控制所述电磁装置以产生磁力的控制组件。

10.按照权利要求9的针杆驱动装置，其特征在于，所述控制组件包括：

一个与所述往复运动元件的往复运动同步移动的可检测元件；

一个用于当所述往复运动元件移动到最靠近电磁装置的位置时对可检测元件进行检测并产生表示往复运动元件已到达最靠近电磁装置的位置的检测信号的检测器；

响应所述的检测信号并控制所述电磁装置产生磁力的组件。

11.按照权利要求6的针杆驱动装置，其特征在于，所述支托组件包括：

一个可与所述往复运动元件相啮合以保持住往复运动元件的掣爪；

一个用于将掣爪移动到掣爪可与往复运动元件相啮合的工作位置并可将掣爪移动到掣爪不与往复运动元件相啮合的电磁装置。

12.按照权利要求6的针杆驱动装置，其特征在于，它还包括有一个手控操作元件，该元件可由操作者移动到该手控操作元件可以在与用支托组件保持住往复运动元件的位置基本相同的位置处保持住所述往复运动元件的工作位置，以及该手控操作元件可允许往复运动元件自由移动的非工作位置。

13.按照权利要求1至4中任何一项的针杆驱动装置，其特征在于，所述止点位置改变组件包括：

一个具有可移动到第一和第二位置的活塞的液压操作气缸；

一个用于按照所述活塞的第一和第二位置改变上止点和下止点位置中至少一个位置的止点位置改变机构。

14.按照权利要求6的针杆驱动装置，其特征在于，所述止点位置改变组件包括：

一个可绕轴线转动的可转动元件；

一个安装在可转动元件上的可滑动元件，当可转动元件绕轴线转动时，可滑动元件亦绕所述轴线转动，而且可滑动元件还可沿使可滑动元件接近于和远离开所述轴线的方向滑动，以改变可滑动元件的转动半径；

一个用于将所述往复运动元件的往复运动传递给所述可滑动元件的传递机构；

一个用于将所述可滑动元件的转动传递给所述针杆的连杆机构。

15.按照权利要求14的针杆驱动装置，其特征在于，它还包括：

一个针杆驱动电动机；

一个用于将所述驱动电动机的转动转换为往复运动的曲柄机构；

所述可转动元件包括一个设置在所述曲柄机构和所述针杆之间的、可绕枢轴转动的双臂曲柄，所述双臂曲柄具有两个臂，其中的一个臂与曲柄机构相连接，而另一个臂与可滑动元件相连接，以使可滑动元件可沿另一臂的纵方向滑动。

16.照权利要求1至4中任何一项的针杆驱动装置，其特征在于，该针杆驱动装置包括作为驱动源的可沿正向和与正向相反的负向转动并可控制沿任一方向转动的角度的电动机，所述止点位置改变组件包括电动机控制装置，后者通过在正向和负向之中的至少一个方向上改变所述电动机的转动角度来改变针杆的上止点和下止点位置中的至少一个位置。

17.按照权利要求1至4中任何一项的针杆驱动装置，其特征在于，它还包括用于将所述针杆停在基本不变的预定位置处的停止控制组件，而不论止点位置改变组件是否已改变了所述针杆的上止点和下止点位置中的至少一个位置。

18.按照权利要求17的针杆驱动装置，其特征在于，所述停止控制组件包括一个上止点位置停止组件，它将针杆停在作为预定位置的上止点位置处。

19.按照权利要求17的针杆驱动装置，其特征在于，所述停止控制组件包括一个上线绷紧杠杆上止点位置停止组件，它将针杆停在作为预定位置的、其上线绷紧杠杆到达其上止点位置的位置处。

20.一种多缝纫头缝纫机，它具有多个缝纫头而且每一缝纫头至少包括一个其下端装有缝纫针的针杆，其特征在于，其中各个针杆均设置有权利要求1所述的针杆驱动装置。

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