CN1614117B - 缝纫机 - Google Patents

Abstract

一种缝纫机，包括：使加工布相对缝针沿规定方向移动用的作动器；通过所述作动器旋转的小齿轮；具有与小齿轮啮合的齿条部、可滑动地支承在缝纫机构架上的直线状的齿条轴；以及长度比所述齿条轴短、相对于所述齿条轴在小齿轮的反向侧上与齿条轴抵接的限制构件。利用该限制构件可防止齿条轴的挠曲，同时实现缝纫机的小型化。

Description

缝纫机

技术领域

本发明涉及对使加工布相对缝针进行移动的结构作出改良的缝纫机。

背景技术

以往，已知有使加工布相对缝针进行移动的、可进行各种缝制的套结加固缝纫机和锁眼缝纫机的提案。

比如，在日本国特许公开平成8年第84878号公报记载的缝纫机中，记载着一种使加工布进给用的送料板相对缝针进行移动的结构。即，其结构具有X方向脉冲电机和Y方向脉冲电机，由各脉冲电机对2个圆筒凸轮进行旋转驱动，通过分别与该圆筒凸轮卡合的圆筒滚子等而将两脉冲电机的驱动力传递给所述送料板。

然而，在该缝纫机中，必需要有圆筒凸轮和圆筒滚子等复杂的结构，存在着缝纫机结构复杂化和制造工序复杂化的问题。

为此，为了使结构简单化，出现了下列缝纫机的提案。即，将驱动电机的旋转驱动力通过小齿轮传递给金属制的齿条轴，将该小齿轮的旋转通过齿条轴改变成直线驱动传递到送料板等，通过该直线驱动，以使加工布相对缝针进行移动，使结构简单化。

在这种缝纫机中，小齿轮和齿条轴部分的结构如图7所示。在该图7中，驱动电机的小齿轮70与齿条轴71啮合，但齿条轴71不仅接受来自小齿轮70的轮齿的驱动方向的驱动力，同时也受到向下方的推压力(参照位置A)，受该向下方的推压力的影响，齿条轴71向下方挠曲(齿条轴的长度为6cm时，挠曲量成为最大的约1.0mm)。

其结果，驱动电机的旋转驱动量不能正确地进行传递，会发生偏位那样的问题。特别是当移动方向反转时等，尽管驱动电机已停止，但仍会发生因齿条轴挠曲的反弹引起的齿条轴振动、使定位时间延长的问题。

为此，为了减小齿条轴的挠曲，提出有日本国专利公告平成1年第44353号公报所记载的缝纫机。在该缝纫机中，在齿条轴的小齿轮啮合位置相反侧的位置上，在整个长度方向设有支承齿条轴的导轨构件。采用这种缝纫机，因齿条轴受导轨构件支承，故齿条轴不会因小齿轮的推压力而挠曲，可使移动对象物正确地进行移动。

然而，在该缝纫机中，因在齿条轴全长上设置了导轨构件，故导轨构件极其大型化，结果是造成缝纫机的大型化以及降低了缝纫机内部结构的自由度。又，因导轨构件与齿条轴的抵接部分大，故出现了导轨构件对齿条轴的负载(滑动阻力等)非常大的问题。

鉴于上述问题，本发明目的在于，提供一种减小对齿条轴的负载并消除齿条轴挠曲、从而能正确地使加工布相对缝针进行移动的缝纫机。

发明内容

本发明的缝纫机包括：使加工布相对缝针沿规定方向进行移动用的作动器；具有与通过所述作动器旋转的小齿轮相啮合的齿条部、可滑动地支承在缝纫机构架上的直线状的齿条轴；以及长度比所述齿条轴短、相对于所述齿条轴在小齿轮的反向侧上与齿条轴抵接的限制构件。

一旦作动器旋转，则小齿轮旋转，该旋转力传递给齿条部而使齿条轴进行直线状的滑动。由此，加工布相对缝针沿规定方向移动。当小齿轮的旋转驱动力传递到齿条轴的齿条部时，该小齿轮的推压力虽然会作用于齿条轴，但限制构件在小齿轮的反向侧上与齿条轴抵接，齿条轴不会因小齿轮的推压力而发生挠曲，可保持直线状态。

附图的简单说明

图1为本发明的套结加固缝纫机的整体图。

图2为表示底板部的内部结构的分解立体图。

图3为底板部的立体图。

图4为底板部的俯视图。

图5为底板部的仰视图。

图6为表示限制构件部分的局部剖面的主视图。

图7为说明传统的齿条轴与小齿轮之间所产生问题的图。

具体实施方式

下面参照图1～图6说明本发明的实施例。本实施例是适用于使加工布相对缝针沿水平方向移动、进行套结加固缝的套结加固缝纫机的场合的一例子。

如图1所示，套结加固缝纫机1(以下称为缝纫机1)具有缝纫机构架1A，该缝纫机构架1A由底板部2、立设于底板部2后端部的脚柱部3、从脚柱部3的上端部与底板部2相对地向前方延伸的臂部4构成。

在脚柱部3和臂部4上，设置有上下驱动缝针5用的缝纫机电机和将缝纫机电机的驱动力传递给缝针5等的驱动力传递机构(未图示)等。

如图1～图5所示，底板部2由底板本体部6和从底板本体部6向前方延伸的筒式底板部7构成。在底板部2上设置具有压脚10的按压机构11、底板构架12、送布机构13、垂直梭14a(线环捕捉机构)、以及将来自缝纫机电机的旋转驱动力传递给垂直梭14a的下轴14等。

按压机构11是与送布机构13一起将加工布67夹持进行送布用的构件，被安装在后述的送料板16上。该按压机构11具有：与送料板16一起移动的支承构件11a、通过摆动轴15a可摆动地设置在该支承构件上的压杆15、以及压脚10。压杆15与压脚10一起在所述摆动轴15a的周围进行摆动。

如图2～图5所示，送布机构13具有送料板16、导板17、脉冲电机即X方向驱动电机18、摆动杆19、摆动构件20、作动器及脉冲电机即Y方向驱动电机21、齿条轴22、限制构件23等。

送料板16由基端部25、延设部26、送料台27等构成。在基端部25的上部设置有销孔29，该销孔29与将齿条轴22和基端部25连结的支点销28可转动地进行嵌合。

在基端部25下端部，在与支点销28的同轴上设置有可旋转的方块30，该方块30与导板17的引导槽37卡合。在延设部26上形成有大致相当于可缝制范围的缝制窗31。送料板16在将筒式底板部7的针板32上形成的针孔33收纳于该缝制窗31内的状态下，沿X方向和Y方向移动。

在延设部26的下面，送料台27从基端部25一直安装到延设部26的中央部。为了将X方向的驱动力传递到送料板16，在该送料台27上形成有可与摆动构件20的方块48卡合的传递槽34。

另外，基端部25、延设部26和送料台27采用了可各自分离的结构。该延设部26可以与形成与缝制的缝制花样相符的缝制窗31的别的延设部26进行交换。

导板17固定在底板构架12上。该导板17的后半部，形成有与基端部25的方块30卡合并对送料板16进行Y方向引导的引导槽37。

X方向驱动电机18，是使加工布67相对缝针5朝X方向移动用的构件。X方向驱动电机18朝垂直方向固定在底板构架12的左后端部，形成附设有小齿轮38的输出轴39面向下方的形状。

摆动杆19从底板本体部6的下面部的左后端部一直配设到前中央部的大致对角线上。在该摆动杆19的后端部，形成有与X方向驱动电机18的小齿轮38啮合的齿轮部40。在摆动杆19的前端部形成有可嵌合摆动构件20的轴部45的轴孔41。

摆动构件20可转动地支承在底板构架12上。该摆动构件20由上下方向延伸的轴部45和从轴部45的上端部向前方延伸的杆部46构成。

轴部45通过底板构架12的支承部(未图示)可摆动地得到支承。该轴部45的下端部与摆动杆19的轴孔41嵌合，由固定螺钉(未图示)进行固定。在轴部45的上端部，前后方向(Y方向)上形成有配设于齿条轴22的垂直下方的下轴14可通过的轴孔47。该轴孔47的高度与下轴14的直径大致相等。

又，该轴孔47的左右方向(X方向)的宽度，相对于下轴14的直径形成了规定长度，由此可防止在摆动构件20摆动时摆动构件20与下轴14发生干扰。在杆部46的前端部的上面，设置有与送料台27的传递槽34卡合的方块48。

X方向驱动电机18的旋转驱动力通过小齿轮38而传递给摆动杆19，摆动杆19与摆动构件20一起围绕轴部45的轴心进行摆动驱动，该摆动驱动通过方块48传递给送料板16，送料板16围绕支点销28在大致X方向上进行摆动。

Y方向驱动电机21，是使加工布67相对缝针5朝Y方向移动用的构件。Y方向驱动电机21，以水平状态配设在底板部2的后半部的左侧，使固定有小齿轮50的输出轴51成为底板本体部6的左右方向的大致中央的形态。

齿条轴22是直线状的大致横圆柱形状，在齿条轴22的长度方向的中央部分，形成有与小齿轮50啮合的齿条部56。齿条轴22通过安装在缝纫机构架1A的底板构架12上的2个圆筒状的支承构件55a、55b，可滑动地将齿条部56两侧的2个部位进行支承。

齿条部56的长度是支承构件55a、55b间距离的大致一半左右，齿条轴22即使沿前后方向移动，齿条部56也无法到达支承构件55a、55b，由此可防止因齿条部56对支承构件55a、55b造成的破损。

在齿条轴22的前端部，在垂直方向上形成有可转动地与支点销28进行嵌合的销孔29。

如图2、图6所示，在小齿轮50的附近，限制构件23相对于齿条轴22设置成在小齿轮50的反向侧与齿条轴22抵接的形状。限制构件23由固定轴60和滚针轴承61构成。

固定轴60由本体轴部62和偏心轴部63构成。本体轴部62是横圆柱形状，左端部通过固定螺钉(未图示)固定在Y方向驱动电机21的电机构架21a的右面部的安装孔21b中。

该限制构件23的长度L(齿条轴22的长度方向的长度、参照图2)由滚针轴承61的外径尺寸作出了表示，该长度L比齿条轴22短。

Y方向驱动电机21，在水平方向上相对于朝Y方向延伸的下轴14的上方位置，设置成该Y方向驱动电机21的输出轴51和电机本体21c在水平方向上朝X方向延伸的形态。采用这种结构，从平面看下轴14的中心线与齿条轴22的中心线大体一致，同时将下轴14和Y方向驱动电机21的电机本体21c及输出轴51配设成在上下方向上位置不同的形态。

由此，与下轴14沿水平方向延伸、Y方向驱动电机21的电机本体21c和输出轴51沿上下方向延伸的结构相比，可容易地配设成下轴14与电机本体21c不发生干扰的形状。

如图6所示，偏心轴部63的右端部附设有滚针轴承61。偏心轴部63是横圆柱形状，以相对于本体轴部62偏心即偏心轴部63的轴心相对于本体轴部62的轴心偏心的状态与本体轴部62一体形成。

当本体轴部62在安装孔21b内自转时，偏心轴部63也与滚针轴承61一起绕本体轴部62的轴心进行旋转，故可使滚针轴承61上下方向的位置调整简单化，能可靠地使滚针轴承61的外轮构件66与齿条轴22抵接。

如图6所示，滚针轴承61包括：固定于偏心轴部63的内轮构件64；以及通过多个滚针65可旋转地支承在内轮构件64上的外轮构件66(相当于旋转体)。

通过该外轮构件66在小齿轮50附近的与小齿轮50的反向侧与齿条轴22抵接，可防止因小齿轮50的推压力引起的齿条轴22的挠曲，可正确地进行送布。外轮构件66因是大致圆筒状，故与齿条轴22的接点小，可减小对齿条轴22的接触阻力(负载)。又，由于外轮构件66可旋转地支承在偏心轴部63的轴心周围，因此能进一步减小对齿条轴22的滑动阻力(负载)。

这样，可将Y方向驱动电机21的旋转驱动力通过小齿轮50传递给齿条轴22，在该齿条轴22上，通过在与小齿轮50的反向侧与限制构件23抵接，形成了由限制构件23从小齿轮50的反向侧将该齿条轴22支承的形态，故齿条轴22不会挠曲，由此可正确地传递该旋转驱动力。

并且，通过该齿条轴22将旋转驱动变换成Y方向的直线驱动，该直线驱动通过支点销28传递给送料板16，一边由引导槽37对方块30进行引导，一边使送料板16沿Y方向移动。

下面说明缝纫机1的作用及其效果。采用本缝纫机1，由于在从Y方向驱动电机21通过小齿轮50传递驱动力的齿条轴22上，在小齿轮50附近的与小齿轮50反向侧的位置使限制构件23的外轮构件66与齿条轴22抵接，故可防止因小齿轮50的推压力引起的齿条轴22的挠曲，齿条轴22始终能保持直线状态，能正确地将Y方向驱动电机21的驱动力传递给送料板16，正确地使加工布67移动。又，可抑制因挠曲的反动作用而引起的齿条轴22的振动，故可缩短定位时间。

并且，因限制构件23的长度比齿条轴22的长度短，故可减小限制构件23与齿条轴22的抵接部分，可实现缝纫机的小型化，同时能提高缝纫机1内部结构的自由度，并可使限制构件23对齿条轴22的负载减至极小。

又，由于限制构件23由滚针轴承61的外轮构件66构成，在齿条轴22移动的同时外轮构件66进行旋转，因此滑动阻力极小，可抑制外轮构件66对齿条轴22的负载。

又，由于滚针轴承61被安装在相对于本体轴部62偏心的偏心轴部63上，因此通过本体轴部62自转，可容易地对滚针轴承61进行位置调整，能可靠地使滚针轴承61的外轮构件66与齿条轴22抵接。

因脉冲电机适用于Y方向驱动电机21，即使采用了小型且输出功率小的脉冲电机，也能仅以所需的驱动量使加工布67相对缝针5移动。通过将小齿轮50直接固定在Y方向驱动电机21的输出轴51上，可使结构简单化，可正确地传递驱动量。

下面说明局部性变更了上述实施例的变更例。

1)在上述实施例中，作为构成限制构件一部分的旋转体设置有滚针轴承61，但也可是滚珠轴承等各种轴承、滚轮、多角柱形状等的构件，以取代该滚针轴承61。又，作为限制构件，也可采用比齿条轴22短且相对于齿条轴22在与小齿轮50的反向侧可抵接的构件。设于固定轴60上的构件，未必是相对于固定轴60可旋转的结构，也可以固定在固定轴60上。

2)在上述实施例中，固定轴60由本体轴部62和相对于本体轴部62偏心的偏心轴部63构成，但固定轴也可是单纯的横圆柱形状，在途中不偏心。

3)在上述实施例中，将限制构件23安装在了电机构架21a上，但也可将限制构件23安装在底板构架12和脚柱部3的构架上。

4)在上述实施例中，对于使加工布67在Y方向上移动用的齿条轴22，设置了限制构件23，但在具有使加工布67在X方向上移动用的齿条轴和使缝针5摆动用的齿条轴的缝纫机等中，也可对这些齿条轴设置限制构件。

5)在上述实施例中，Y方向驱动电机21由脉冲电机构成，但也可适用其它的直流电机和交流电机等的驱动电机。又，也可适用转动式螺旋管等其它的作动器，以取代Y方向驱动电机21。

6)在上述实施例中，将小齿轮50安装在了Y方向驱动电机21的输出轴51上，将驱动力直接传递给小齿轮50，但也可采用从输出轴51通过中间齿轮、皮带和连杆等将驱动力传递给小齿轮50的结构。

7)在上述实施例中，只设置了1个限制构件23，但也可以是多个，特别对设置的个数不作限定。

8)在上述实施例中，本发明适用于套结加固缝纫机，但也适用于圆头锁眼缝纫机和平头锁眼缝纫机等各种缝纫机。

9)在上述实施例中，将Y方向驱动电机21配设在了下轴14的上方，但也可将Y方向驱动电机21设置在下轴14的下方。

10)采用了在2个部位对齿条轴22进行支承的结构，但也可在3个部位以上进行支承。

11)采用了基端部25、延设部26和送料台27各自可分离的结构，但也可将基端部25与送料台27形成一体。

另外，本发明不限定于以上说明过的实施例，若是专业技术人员，则在不脱离本发明宗旨的范围内，可以在上述实施例中添加各种变更来进行实施，本发明也包含这些变更例。

Claims (5)

1.一种缝纫机，包括：

使加工布相对缝针沿规定方向移动用的作动器；

直线状的齿条轴，该齿条轴在长度方向的中央部分形成有与通过所述作动器旋转的小齿轮啮合的齿条部，且该齿条轴在所述齿条部两侧的2个部位通过两个支承构件可滑动地支承在缝纫机构架上；以及

一个限制构件，该限制构件形成在所述小齿轮附近，长度比所述齿条轴短，且相对于所述齿条轴在所述小齿轮的反向侧与所述齿条轴抵接，

其特征在于，

所述齿条部的长度形成为所述两个支承构件间距离的大致一半左右，即使所述齿条轴移动，该齿条部也无法到达所述两个支承构件，

所述限制构件具有：固定轴、以及可旋转地支承在所述固定轴上的轴承体，

所述固定轴具有：设置在所述作动器或所述缝纫机构架上的本体轴部、以及在相对于所述本体轴部偏心的状态下与该本体轴部一体形成的偏心轴部，

所述轴承体包括：固定于所述偏心轴部的内轮构件、配设于所述内轮构件外周的多个滚针或滚珠、以及在所述多个滚针或滚珠的外侧可旋转地支承在所述内轮构件上且与所述齿条轴抵接的外轮构件。

2.如权利要求1所述的缝纫机，其特征在于，所述作动器是驱动电机。

3.如权利要求2所述的缝纫机，其特征在于，所述驱动电机是脉冲电机。

4.如权利要求2所述的缝纫机，其特征在于，所述小齿轮固定在驱动电机的输出轴上。

5.如权利要求2所述的缝纫机，其特征在于，所述驱动电机的输出轴及电机本体被配置成与水平方向延伸的下轴在上下方向上位置不同且沿水平方向延伸的状态。

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