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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Nähmaschine.
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EINSCHLÄGIGER STAND DER TECHNIK
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Es
ist eine Steppstichnähmaschine
bekannt, die an einem Nähgut
einen Steppstich dadurch ausbildet, dass ein Oberfaden und ein Unterfaden
miteinander verschränkt
werden. In der Steppstichnähmaschine
ist eine Oberwelle, die durch Antreiben eines Nähmaschinenmotors angetrieben
und in Umlauf versetzt werden soll, in einem Armteil eines Gestells der
Nähmaschine
angeordnet, und eine Nadelstange ist mit der Oberwelle durch ein
Gelenk verbunden.
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Eine
Unterwelle ist drehbar im Inneren eines Bettabschnitts unter dem
Armteil des Gestells angeordnet, und die Unterwelle ist mit der
Oberwelle über einen
Riemen und eine Rolle derart verbunden, dass die Drehung der Oberwelle
auf die Unterwelle übertragen
wird. Der Unterfaden ist auf eine Spule aufgewickelt, und die Spule
ist im Inneren eines Schiffchens untergebracht, das an der Unterwelle
fixiert ist.
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Wenn
somit die Nadelstange verkoppelt mit einer Drehung der Oberwelle
in einer vertikalen Richtung bewegt wird, wird auch das Schiffchen
gedreht. Wenn sich eine Nähnadel
auf und ab bewegt, wird der Oberfaden, welcher der Nähnadel folgt,
veranlasst, aufgrund eines Nähgutwiderstands
unter einem Nähgut
zu verbleiben, wodurch eine Schleife gebildet wird, und wenn das
Schiffchen sich dreht, fängt ein
Haken des Schiffchens die Oberfadenschleife ein, so dass der Oberfaden
und der Unterfaden miteinander verwickelt werden, wodurch der Steppstich gebildet
wird.
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Um
einen Steppstich durch Verwickeln des Oberfadens und des Unterfadens
in zuverlässiger Weise
zu bilden, muss der Haken des Schiffchens die Oberfadenschleife
einfangen, wenn der Oberfaden die Oberfadenschleife in einer geeigneten
Größe ausbildet.
Daher muss vor dem Start eines Nähvorgangs
ein Benutzer einen Befestigungswinkel des Schiffchens mit Bezug
auf die Unterwelle in Übereinstimmung
mit Nähbedingungen
einstellen, wodurch eine zeitliche Einteilung oder Einstellung (Timing)
der Abwärtsbewegung
der Nähnadel
und eine zeitliche Einteilung oder Einstellung (Timing) des Einfangens der
Oberfadenschleife durch das Schiffchen eingestellt werden.
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Mittlerweile
ist auch eine Kettenstichnähmaschine
bekannt, die anstelle des Schiffchens einen Greifer verwendet (siehe,
zum Beispiel
JP 2000-308784
A ).
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In
einem Falle jedoch, in welchem ein zu vernähendes Nähgut dick ist, wird eine Menge
des Oberfadens, die unter dem Nähgut
verbleiben soll, wenn sich die Nähnadel
nach oben bewegt, groß, weil
der Nähgutwiderstand
groß ist,
so dass die Oberfadenschleife groß wird. Deshalb ist es erforderlich,
den Zeitpunkt (Timing), zu welchem das Schiffchen (oder der Greifer)
die Oberfadenschleife erfasst, früher zu legen. Andererseits
ist es in einem Falle, in welchem das Nähgut dünn ist, erforderlich, den Zeitpunkt
(Timing), an welchem das Schiffchen die Oberfadenschleife erfasst,
später
zu legen, da die zu bildende Oberfadenschleife klein wird.
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Neben
einer Dicke des Nähguts,
hat auch eine Nähgeschwindigkeit
einen Einfluss auf die Ausbildung der Oberfadenschleife. Insbesondere
in einem Falle, in welchem die Nähgeschwindigkeit
hoch ist, ist es erforderlich, den Zeitpunkt (Timing), an welchem
das Schiffchen den Oberfaden erfasst, später zu legen, da die Oberfadenschleife,
die gebildet werden soll, in ihrer Größe klein wird. Andererseits
ist es in einem Falle, in welchem die Nähgeschwindigkeit niedrig ist,
erforderlich, den Zeitpunkt, zu welchem das Schiffchen die Oberfadenschleife
einfängt,
früher zu
legen, da die Oberfadenschleife in ihrer Größe groß wird.
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Weiterhin
wird in einem Falle, in welchem ein Nähmaschinenmotor direkt beispielsweise
mit einer Oberwelle verbunden ist (siehe zum Beispiel
JP 11-347277 A ), die Unterwelle
durch eine Drehantriebskraft in Umlauf versetzt, die von der Oberwelle her übertragen
wird. Daher gibt es eine Drehungsverzögerung der Unterwelle mit Bezug
auf die Oberwelle. Wenn die Nähmaschinengeschwindigkeit
gesteigert wird, erhöht
sich auch die Drehverzögerung
der Unterwelle entsprechend, so dass es erforderlich ist, den Zeitpunkt
(Timing), zu welchem das Schiffchen die Oberfadenschleife erfasst,
früher
festzulegen.
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Aus
den obigen Gründen
ist ein Benutzer veranlasst, eine Befestigungsposition des Schiffchen mit
Bezug auf die Unterwelle einzujustieren, während eine Veränderung
der Dicke des Nähguts
und Veränderungen
der Nähgeschwindigkeit
in Betracht gezogen werden. Ein solcher Justiervorgang ist jedoch
so mühsam,
dass es schwierig war, die Näheffizienz
zu verbessern.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die obigen Probleme
gemacht und es ist ein Ziel von ihr, eine Nähmaschine vorzusehen, die keinen Einstellvorgang
erfordert für
eine Befestigungsposition eines Schiffchens, die durch eine Variation
einer Dicke eines Nähguts,
einer Variation einer Nähgeschwindigkeit
und einer Rotationsverzögerung
des Schiffchens erforderlich war, wodurch die Näheffizienz verbessert wird.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der Erfindung umfasst eine Nähmaschine (1, 10, 20):
eine
Oberwelle (33, 68), die eine Nadelstange (39, 70)
in einer vertikalen Richtung bewegt, wobei die Nadelstange (39, 70)
eine Nähnadel
(40, 73) hält;
Fadenfangmittel
(23) zum Fangen eines durch die Nähnadeln (40, 73)
hindurch eingesetzten Oberfadens, um einen Unterfaden mit dem Oberfaden
zu verschlingen;
eine Unterwelle (22, 62),
welche die Fadenfangmittel (23) antreibt;
eine Antriebsquelle
(31, 61), die an die Oberwelle (33, 68)
und an die Unterwelle (22, 62) eine Drehantriebskraft
anlegt;
einen Oberwellendrehteil (35, 66),
der zusammen mit einer Rotation der Oberwelle (33, 68)
umläuft;
einen
Unterwellendrehteil (28, 65), der zusammen mit
einer Rotation der Unterwelle (22, 62) umläuft; und
einen Übertragungsteil
(36, 67), der um den Oberwellendrehteil (35, 66)
und den Unterwellendrehteil (28, 65) herumgeschlungen
ist, und die Drehantriebskraft von der Oberwelle (33, 68)
oder der Unterwelle (22, 62), an welche die Drehantriebskraft
von der Drehantriebsquelle (31, 61) angelegt ist,
auf die andere Welle zu übertragen.
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Die
Nähmaschine
ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Längenverhältnis zweier Brückenabschnitte
(37, 38, 91, 92) des Übertragungsteils
(36, 67), wobei jeder der beiden Brückenabschnitte
(37, 38, 91, 92) einen Zwischenraum
zwischen dem Oberwellendrehteil (35, 66) und dem
Unterwellendrehteil (28, 65) überbrückt, durch Anlegen einer äußeren Kraft
an den Übertragungsteil
(36, 67) veränderbar ist.
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Wenn
gemäß dem ersten
Aspekt der Erfindung die Antriebsquelle die Drehantriebskraft an
die Oberwelle oder die Unterwelle anlegt, wird der Oberwellendrehteil
oder der Unterwellendrehteil in Umlauf versetzt, so dass die zwei
Drehteile beide über
den Übertragungsteil
gedreht werden. Auf diese Weise werden die Oberwelle und die Unterwelle
beide gedreht, so dass die Nadelstange in der vertikalen Richtung
bewegt und das Fadeneinfangmittel angetrieben wird, um den Oberfaden,
der durch die Nähnadel hindurch
eingesetzt ist, einzufangen, so dass der Unterfaden mit dem Oberfaden
verschlungen wird.
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Das
Längenverhältnis der
beiden Brückenabschnitt
des Übertragungsteils,
wobei jeder der beiden Brückenabschnitte,
der den Zwischenraum zwischen dem Oberwellendrehteil und dem Unterwellendrehteil überbrückt, durch
Anlegen einer äußeren Kraft
an den Übertragungsteil
veränderbar
ist. Deshalb ist es möglich,
einen Zeitpunkt (Timing) zu verschieben, an welchem der Drehteil,
auf den eine Drehung des anderen Drehteils, das von der Antriebsquelle
angetrieben wird, übertragen
wird, rotiert, und zwar durch Veränderung des Längenverhältnisses der
Brückenabschnitte.
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Obwohl
es somit im Stande der Technik bisher erforderlich war, die Befestigungsposition
der Fadenfangmittel einzujustieren, während die Veränderung
der Dicke des Nähguts,
die Veränderung
der Nähgeschwindigkeit
und die Rotationsverzögerung der
Fadenfangmittel in Betracht gezogen wurden, kann ein Zeitpunkt (Timing),
zu welchem die Fadenfangmittel eine Oberfadenschleifen erfassen
durch einfaches Anlegen einer äußeren Kraft
an den Übertragungsteil
eingestellt werden, um ein Längenverhältnis der
Brückenabschnitte
zu verändern.
Dies ermöglicht
es, eine Zeiteinteilung (Timing), bei welcher der Oberfaden und
der Unterfaden miteinander verwickelt werden, im Wesentlichen konstant
zu halten, wodurch die Nähqualität verbessert
wird.
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Weiterhin
wird der mühsame
Vorgang einer Einjustierung der Befestigungsposition des Fadenfangmittels
eliminiert, so dass die Näheffizienz
verbessert werden kann.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt der Erfindung kann die Nähmaschine (1, 10, 20)
weiterhin umfassen: einen Längenverhältnisänderungsmechanismus
(4, 6, 8), der mit jeweiligen Innenflächen der
beiden Brückenabschnitte
(37, 38, 91, 92) in einem Zustand
in Kontakt ist, in welchem die beiden Brückabschnitte (37, 38, 91, 92)
gespannt sind, und der sich in eine Richtung bewegt, die sich mit
einer Erstreckungsrichtung der beiden Brückenabschnitte (37, 38, 91, 92)
schneidet, um eine der Innenflächen
der beiden Brückenabschnitte
(37, 38, 91, 92) nach außen zu drücken.
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Gemäß dem zweiten
Aspekt der Erfindung bewegt sich der Längenverhältnisänderungsmechanismus in der
Richtung, die sich mit der Erstreckungsrichtung der Brückenabschnitte
schneidet, um eine der Innenflächen
der Brückenabschnitt
nach außen
zu drücken,
so dass einer der Brückenabschnitte länger wird,
während
der andere kürzer
wird. Dies erfolgt, weil der Übertragungsteil
um den Oberwellendrehteil und den Unterwellendrehteil herumgeschlungen
ist.
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Das
Längenverhältnis der
beiden Brückenabschnitte
kann dementsprechend verändert
werden, so dass das Timing, bei welchem der Drehteil, auf den die
Rotation des anderen Drehteils, der von der Antriebsquelle angetrieben
wird, übertragen
wird, umläuft,
verschoben werden kann.
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Obwohl
es somit im Stande der Technik erforderlich war, den Befestigungsteil
der Fadenfangmittel einzustellen, während die Veränderung
der Dicke des Nähguts,
die Veränderung
der Nähgeschwindigkeit
und die Rotationsverzögerung
der Fadenfangmittel in Betracht gezogen wurden, kann nun das Timing,
bei welchem die Fadenfangmittel die Oberfadenschleife einfangen,
einfach dadurch eingestellt werden, dass die äußere Kraft, an den Übertragungsteil
angelegt wird, um das Längenverhältnis der
beiden Brückenabschnitte
zu verändern.
Dies macht es möglich,
den Zeitpunkt (Timing), zu welchem der Oberfaden und der Unterfaden
verschlungen werden, im Wesentlichen konstant zu halten, wodurch
die Nähqualität verbessert
wird. Weiterhin kann der mühsame
Vorgang der Einstellung der Befestigungsposition der Fa denfangmittel
eliminiert werden, so dass sich die Näheffizienz verbessern lässt.
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Gemäß einem
dritten Aspekt der Erfindung kann der Längenverhältnisänderungsmechanismus (4, 6, 8)
umfassen:
zwei Kontaktteile (41, 42, 101, 102, 121, 122),
von denen jeder mit den jeweiligen Innenflächen der beiden Brückenabschnitte
(37, 38, 91, 92) in einem Zustand
in Kontakt ist, in welchem die beiden Brückenabschnitte (37, 38, 91, 92)
gespannt sind;
einen Halteteil (43, 103, 123),
der die beiden Kontaktteile (41, 42, 101, 102, 121, 122)
hält; und
einen
Antriebsteil (44, 104, 124), der den
Halteteil (43, 103, 123) in der Richtung
bewegt, die sich mit der Erstreckungsrichtung der Brückenabschnitte
(37, 38, 91, 92) schneidet.
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Wenn
gemäß dem dritten
Aspekt der Erfindung der Halteteil durch den Antriebsteil in der
Richtung bewegt wird, die sich mit der Erstreckungsrichtung der
Brückenabschnitte
schneidet, werden die beiden Kontaktteile, die von dem Halteteil
gehalten sind, gemeinsam mit dem Halteteil bewegt. Jeder der beiden
Kontaktteile ist in Kontakt mit den jeweiligen Innenflächen der
beiden Brückenabschnitte
an Positionen, die es ermöglichen,
die beiden Brückenabschnitte
vorzuspannen. Wenn deshalb die beiden Kontaktteile bewegt werden,
werden die beiden Brückenabschnitte
jeweils in Kontakt mit ihren zugeordneten Kontaktteilen in der Weise
bewegt, dass sie den ihnen zugeordneten Kontaktteilen nachfolgen. Zu
diesem Zeitpunkt wird einer der beiden Brückenabschnitte durch seinen
zugeordneten Kontaktteil gedrückt
und wird in seiner Länge
länger,
während der
andere kürzer
wird. Dies erfolgt deswegen, weil der Übertragungsteil um die Ober-
und Unterwellendrehteile herumgeschlungen ist.
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Das
Längenverhältnis der
beiden Brückenabschnitte
kann dementsprechend geändert
werden, so dass die zeitliche Festlegung (Timing), mit welcher der
Drehteil, auf welchen die Drehung des anderen Drehteils, der von
der Antriebsquelle angetrieben ist, übertragen wird, umläuft, verschoben
wird.
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Obwohl
es deshalb im Stande der Technik erforderlich war, die Befestigungsposition
der Fadeneinfangmittel einzujustieren, während die Verände rung
der Nähgutdicke,
die Veränderung
der Nähgeschwindigkeit
und der Drehverzögerung
der Fadeneinfangmittel in Betracht gezogen wurden, kann nun das
Timing, mit welchem die Fadeneinfangmittel die Oberfadenschleife
einfangen, durch einfaches Anlegen der äußeren Kraft auf den Übertragungsteil
einjustiert werden, um das Längenverhältnis der
beiden Brückenabschnitte
zu verändern.
Dies ermöglicht
es, dass Timing, bei welchem der Oberfaden und der Unterfaden miteinander
verwickelt werden im Wesentlichen konstant zu halten, wodurch die
Nähqualität verbessert
wird. Weiterhin wird der mühsame
Vorgang der Einjustierung der Befestigungsposition der Fadenfangmittel
eliminiert, so dass die Näheffizienz verbessert
werden kann.
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Gemäß einem
vierten Aspekt der Erfindung, umfasst die Nähmaschine (1, 10, 20)
weiterhin: Antriebsmittel (5, 7) zum Steuern eines
Antriebsausmaßes
des Antriebsteils (44, 104, 124) in Übereinstimmung
mit einer Dicke eines Nähguts,
wenn das Nähgut
genäht
wird.
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Gemäß dem vierten
Aspekt der Erfindung steuern die Antriebssteuermittel das Antriebsausmaß des Antriebsteils
in Übereinstimmung
mit der Dicke des Nähguts
während
des Nähvorgangs.
Infolgedessen ist es möglich,
das Timing, mit welchem der Drehteil an den die Drehung des anderen
Drehteils, der von der Antriebsquelle angetrieben ist, übertragen
wird, umläuft,
zuverlässig
zu verschieben.
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Dementsprechend
wird es unnötig,
die Nähmaschine
anzuhalten und die Befestigungsposition der Fadenfangmittel einzustellen,
und zwar jedes Mal, wenn sich die Dicke des Nähguts ändert, so dass die Näheffizienz
verbessert werden kann.
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Gemäß einem
fünften
Aspekt der Erfindung umfasst die Nähmaschine (1, 10, 20)
weiterhin: Antriebssteuermittel (5, 7) zum Steuern
eines Antriebsausmaßes
des Antriebsteils (44, 104, 124) in Übereinstimmung
mit einer Drehgeschwindigkeit der Oberwelle (33, 68)
oder der Unterwelle (22, 62), an welche die Drehantriebskraft
von der Antriebsquelle (31, 61) angelegt wird.
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Gemäß dem fünften Aspekt
der Erfindung steuern die Antriebssteuermittel das Antriebsausmaß des Antriebsteils
in Übereinstimmung
mit der Drehgeschwindigkeit der Oberwelle oder der Unterwelle. Deshalb
ist es möglich,
den Zeitpunkt (Timing), zu welchem der Drehteil, auf den die Rotation des
anderen Drehteils, der von der Antriebsquelle angetrieben ist, übertragen
wird, umläuft,
zuverlässig
zu verschieben.
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Dementsprechend
wird es unnötig,
die Nähmaschine
abzustoppen und die Befestigungsposition der Fadenfangmittel jedes
Mal dann einzustellen, wenn sich die Dicke des Nähguts ändert, so dass sich die Näheffizienz
verbessern lässt.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine schematische Schnittansicht eines Innenaufbaus einer Nähmaschine
gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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2 ist
eine Schnittansicht des Innenaufbaus der Nähmaschine gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
von der Seite eines Säulenteils
her gesehen.
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3 ist
ein Blockdiagramm einer Konfiguration einer Steuervorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
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4 ist
eine Ansicht mit der Darstellung eines Zustandes, in welchem ein
Längenverhältnis der beiden
Brückenabschnitte
durch einen Längenverhältnisänderungsmechanismus
im ersten Ausführungsbeispiel
verändert
ist.
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5 ist
eine schematische Schnittansicht eines Innenaufbaus einer Nähmaschine
gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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6 ist
eine Ansicht des Innenaufbaus der Nähmaschine gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
von der Seite eines Säulenteils
her gesehen.
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7 ist
ein Blockdiagramm einer Konfiguration einer Steuervorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel.
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8 ist
eine Ansicht mit der Darstellung eines Zustandes, in dem ein Längenverhältnis von
Brückenabschnitten
durch einen Längenverhältnisänderungsmechanismus
im zweiten Ausführungsbeispiel verändert ist.
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9 ist
eine Ansicht eines Innenaufbaus einer Nähmaschine gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der Erfindung von der Seite eines Säulenabschnitts her gesehen.
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10 ist
eine Ansicht mit der Darstellung eines Zustands, in dem ein Längenverhältnis von zwei
Brückenabschnitten
durch einen Längenverhältnisänderungsmechanismus
im dritten Ausführungsbeispiel
geändert
ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Nachstehend
werden Ausführungsbeispiele der
Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen im Einzelnen beschrieben.
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[Erstes Ausführungsbeispiel]
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<Aufbau
der Nähmaschine>
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Wie
in 1 dargestellt, schließt eine Nähmaschine 1 ein: einen
Bettabschnitt 11, auf dem ein zu nähendes Nähgut platziert wird, einen
Säulenteil 12,
der auf dem Bettabschnitt 11 angeordnet ist, und einen
Armteil 13, der sich oberhalb und entlang der Oberseite
des Bettabschnitts 11 erstreckt. Antriebsquellen und Übertragungsmechanismen,
welche die Funktion der Nähmaschine
ermöglichen,
sind im Inneren dieser Teile vorgesehen.
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Im
Inneren des Bettabschnitts 11 ist eine Unterwelle 22 vorgesehen,
so dass sie über
Lager 21 in der Weise drehbar ist, dass eine Achse der
Unterwelle 22 sich entlang der Oberseite des Bettteils 11 erstreckt.
Am einen Ende der Unterwelle 22 ist ein Schiffchen 23 vorgesehen,
so dass es um die Achse der Unterwelle 22 herum drehbar
ist. Eine (nicht dargestellte) Spule, auf die ein Unterfaden aufgewickelt ist,
ist im Inneren des Schiffchens 23 untergebracht, und das
Schiffchen 23 dient als Fadenfangmittel zum Einfangen eines
Oberfadens, der durch eine Nähnadel
eingesetzt wird, um den Unterfaden mit dem Oberfaden zu verwickeln.
Am anderen Ende der Unterwelle 22 ist ein Unterwellenzahnrad 24 vorgesehen,
so dass es rund um die Achse der Unterwelle 22 drehbar
ist, und eine Antriebskraft für
die Unterwelle 22 wird auf das Unterwellenzahnrad 24 übertragen. Ein
Transmissionszahnrad 25 mit einen Übersetzungsverhältnis, das
von dem Unterwellenzahnrad 24 verschieden ist, ist in Eingriff
mit dem Unterwellenzahnrad 24.
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Im
Inneren des Bettabschnitts 11 sind Lager 27 vorgesehen,
und das Transmissionszahnrad 25 ist an einer Transmissionswelle 26 gehalten,
die drehbar durch die Lager 27 gehalten ist. Eine untere Rolle 28 ist
an einem Ende der Transmissionswelle 26 vorgesehen und
dient als ein Unterwellendrehteil, der eine Drehantriebskraft auf
die Unterwelle 22 über die
Transmissionswelle 26 überträgt.
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In
einem oberen Abschnitt des Säulenteils 12 ist
der Nähmaschinenmotor 31 vorgesehen
und dieser dient als eine Antriebsquelle der Nähmaschine 1.
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Ein
Kupplungsglied 32 ist an einer Ausgangswelle 31a des
Nähmaschinenmotors 31 befestigt,
und eine Oberwelle 33 ist an das Kupplungsglied 32 auf
der gleichen Achse wie die Ausgangswelle 31a angekuppelt.
Die Oberwelle 33 ist so angeordnet, dass sie sich ausgehend
von dem Säulenteil 12 zum
Armteil 13 so erstreckt, dass sie parallel mit der Unterwelle 22 ist.
Eine obere Rolle 28 ist an einem Endteil der Oberwelle 33 vorgesehen,
das an das Kupplungsglied 32 angekoppelt ist, und dient
als ein oberes Drehteil, dass zusammen mit der Oberwelle 33 umläuft und
eine Drehantriebskraft der Oberwelle 33 auf die Unterwelle 22 überträgt. Rund
um die Umfänge
der oberen Rolle 35 und der unteren Rolle 28 ist
ein Treibriemen 36 herumgeschlungen. Der Treibriemen 36 überträgt eine
Drehantriebskraft der oberen Rolle 35, die vom Nähmaschinenmotor 31 angetrieben
wird und zusammen mit der Oberwelle 33 umläuft, auf
die untere Rolle 28. Ein Längenverhältnisänderungsmechanismus 4 ist
unter dem Nähmaschinenmotor 31 und
zwischen der oberen Rolle 35 und der unteren Rolle 28 vorgesehen.
Der Längenverhältnisänderungsmechanismus 4 verändert ein
Längenverhältnis von
zwei Brückenabschnitten 37, 38 des
Treibriemens 36, wobei jeder der Brückenabschnitte 37, 38 die
obere Rolle 35 und die untere Rolle 28 überbrückt.
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Wie
in 1 und 2 dargestellt, schließt der Längenverhältnisänderungsmechanismus 4 ein: zwei
Kontaktteile 41, 42, die in Kontakt mit jeweiligen Innenseiten
der beiden Brückenabschnitte 37, 38 an deren
jeweiligen Positionen sind, an denen sie die beiden Brückenteile 37, 38 vorspannen;
eine Halteplatte 43, die als ein Halteteil dient, das die
beiden Kontaktteile 41, 42 hält; und einen Schrittmotor 44, der
als ein Antriebsteil dient, der den Halteteil 43 in einer
Richtung bewegt, die eine Erstreckungsrichtung der Brückenteile 37, 38 schneidet.
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Der
Schrittmotor 44 ist unter dem Nähmaschinenmotor 31 angeordnet,
und ein Nocken 45 ist an einer Ausgangswelle 44a des
Schrittmotors 44 vorgesehen. Der Nocken 45 ist
in einer plattenähnlichen
Form ausgebildet, und eine Spiralnut 45a ist an einer seiner
Flächen
ausgebildet.
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Die
Halteplatte 43 ist aus einem Plattenglied gefertigt, das
sich in einer Richtung erstreckt, und Schlitze, die sich entlang
einer Längsrichtung
der Halteplatte 43 erstrecken, sind an jeweiligen Endteilen
der Halteplatte 43 aus gebildet. Ein Zapfen P der am Säulenteil 12 befestigt
ist, ist in jeden der Schlitze 43a eingesetzt, so dass
die Halteplatte 43 entlang einer Richtung gleitbar ist,
in welcher sich die Schlitze 43a erstrecken, das heißt entlang
der Längsrichtung der
Halteplatte 43. Die Halteplatte 43 ist so angeordnet,
dass sie entlang einer Richtung gleitbar ist, in welcher die Längsrichtung
der Halteplatte 43 im Wesentlichen senkrecht zu einer Linie
ist, welche die jeweiligen Rotationszentren der oberen Rolle 35 und der
unteren Rolle 28 verbindet.
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Die
beiden Kontaktteile 41, 42 sind in der Nähe der jeweiligen
Schlitze 43 an einer Rückseitenfläche der
Halteplatte 43 angeordnet, das heißt an einer Fläche, die
dem Nocken 45 gegenüberliegt.
Die beiden Kontaktteile 41, 42 sind an Positionen
angeordnet, an denen es möglich
ist, den Riemen 36 nach außen zu drücken, während der Riemen 36 um
die obere Rolle 35 und die untere Rolle 28 herumgeschlungen
bleibt. Der Riemen 36 befindet sich in einem gespannten
Zustand, wenn er auf diese Weise herumgeschlungen ist.
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Da
der Riemen 36 um die obere Rolle 35 und die untere
Rolle 28 in einem gespannten Zustand herumgeschlungen ist,
wird der Riemen 36 durch vier Führungsrollen 36 geführt, so
dass der Riemen 36 entlang der Längsrichtung der Halteplatte 43 gedehnt wird.
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Ein
Vorsprung 43b ist an der Fläche der Halteplatte 43 ausgebildet,
welche dem Nocken 45 an einem Abschnitt zwischen der oberen
Rolle 35 und der unteren Rolle 28 gegenüberliegt.
Der Vorsprung 43b ist in die Nockenut 45a eingesetzt,
die am Nocken 45 ausgebildet ist. Der Vorsprung 43b ist
in einer Größe ausgebildet,
die es ermöglicht,
innerhalb der Nockennut 45a zu gleiten. Wenn der Nocken 45 vom
Schrittmotor 44 angetrieben und in Umlauf versetzt wird, wird
der Vorsprung 43b durch die Nockennut 45a des rotierenden
Nockens 45 geführt
und bewegt, wodurch er die Halteplatte 43 verschiebt.
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Die
Oberwelle 22 ist im Armteil 13 derart angeordnet,
dass sich die Achse der Oberwelle 22 entlang der Achse
der Unterwelle 22 erstreckt, und die jeweiligen Endteile
der Oberwelle 33 sind durch ihre zugeordneten Lager 34 so
gehalten, dass sie um ihre Achse herum drehbar ist.
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An
den einen Endteil der Oberwelle 33 ist an einer Seite,
wo sie nicht mit dem Kupplungsglied 32 verbunden ist, ein
Ausgleichsgewicht 37 angekoppelt, und eine Kurbelstange 38 ist
an das Ausgleichgewicht 37 an einer Stelle angekoppelt,
die zur Drehachse der Oberwelle 33 exzentrisch liegt. An
der Kurbelstange 38 ist eine Nadelstange 39 so
befestigt, dass sie sich in der Vertikalrichtung der Nähmaschine erstreckt,
das heißt
derart, dass eine Längsrichtung der
Nadelstange 39 entlang einer Richtung verläuft, die
senkrecht zur Achse der Oberwelle 33 ist. An einem unteren
Ende der Nadelstange 39 ist eine Nähnadel 40 vorgesehen,
und die Nähnadel 40 ist
oberhalb des Schiffchens 23 angeordnet.
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Das
Gleitausmaß der
Halteplatte 43 ist bestimmt durch ein Drehausmaß des Nockens 45,
der durch den Schrittmotor 44 angetrieben werden soll. Das
Rotationsausmaß des
Nockens 45 wird durch eine Steuervorrichtung 5 gesteuert,
die als Antriebssteuermittel dient.
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Wie
in 3 gezeigt, schließt die Steuervorrichtung 5 ein:
eine CPU 51, die einen Betriebsprozess durchführt, ein
RAM 52, in welchem Prozessdaten zeitweise gespeichert sind
und ein ROM 53, in dem Nähdaten 53d, die vorher
von einem Benutzer eingestellt wurden, gespeichert sind. Die Nähdaten 53d schließen Daten
betreffend die Dicke eines Nähguts,
die Rotationsgeschwindigkeit der Oberwelle 22 während des
Nähvorgangs,
u.s.w. ein.
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Der
Nähmaschinenmotor 31 und
der Schrittmotor 44 sind an die Steuervorrichtung 5 angekoppelt,
und der Antrieb der jeweiligen Motoren 31, 44 wird
von der Steuervorrichtung 5 gesteuert.
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Ferner
ist ein Stufensensor 54 mit der Steuervorrichtung 5 verkoppelt,
und der Stufensensor 54 stellt ein Stufenausmaß eines
Nähmaschinenpedals fest
und überträgt ein festgestelltes
Signal (einen Ausgang) entsprechend dem Stufenausmaß des Nähmaschinenpedals
zur Steuervorrichtung hin.
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<Betrieb
des Längenverhältnisänderungsmechanismus>
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Nun
wird nachstehend eine Beschreibung gegeben, wie der Längenverhältnisänderungsmechanismus
das Längenverhältnis der
beiden Brückenabschnitte 37, 38 verändert.
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Wenn
das Längenverhältnis der
beiden Brückenabschnitte 37, 38 während des
Nähvorgangs geändert wird,
liest die CPU 51 die Daten betreffend die Dicke eines Nähguts, die
in den Nähdaten 53d gespeichert
sind, aus, findet den Drehwinkel des Schrittmotors 44 entsprechend
der aus den Nähdaten 53d ausgelesenen
Dicke und verdreht den Schrittmotor 44 um den gefunden
Winkel.
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Alternativ
kann anstelle der Daten betreffend die Nähgutdicke, die in den Nähdaten 53d gespeichert
sind, der Stufensensor 54 das Stufenausmaß des Nähmaschinenpedals
feststellen, und die CPU 51 kann den Drehwinkel des Schrittmotors 44 entsprechend
dem festgestellten Ausgang finden und den Schrittmotor 44 um
den gefunden Winkel verdrehen.
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Wenn,
wie in 4 gezeigt, der Schrittmotor 44 um den
gefunden Winkel verdreht wird, wird auch der Nocken 45,
der an der Ausgangswelle 44a befestigt ist, im gleichen
Winkel wie die Ausgangswelle 44a verdreht.
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Da
die Nockennut 45a, die im Nocken 45 ausgebildet
ist, aufgrund der Rotation des Nockens 45 ebenfalls verdreht
wird, wird der Vorsprung 43b, der in die Nockennut 45a eingesetzt
ist, bewegt, so dass er der in einer spiralförmigen Art und Weise ausgebildete
Nockennut 45a folgt. Der Vorsprung 45b ist an
einer Bewegung in anderen Richtungen als die Längsrichtung der Halteplatte 43 durch
die Schlitze 43a gehindert, die an der Halteplatte 43 ausgebildet sind,
so dass es der Halteplatte 43 einschließlich des Vorsprungs 43b nur
gestattet ist, sich allein in ihrer Längsrichtung zu bewegen.
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Wenn
die Halteplatte 43 in ihrer Längsrichtung bewegt wird, werden
auch die beiden Kontaktteile 41, 42, die an der
Halteplatte 43 ausgebildet sind, zusammen mit der Halteplatte 43 in
der gleichen Richtung bewegt.
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Wenn
beispielsweise der Kontaktteil 42 sich in einer solchen
Richtung verschiebt, dass er den Brückenabschnitt 38 des
Treibriemens 36 drückt, wächst die
Länge des
Brückenabschnitts 38 an,
während
die Länge
des Brückenabschnitts 37 abnimmt, so
dass sich das Längenverhältnis der
beiden Brückenabschnitte 37, 38 verändert. Wenn
sich der Treibriemen 36 in dieser Weise bewegt, verdreht
sich die untere Rolle 28 in Richtung der Pfeilmarkierung A,
so dass sich auch die Transmissionswelle 26, welche die
untere Rolle 28 hält,
ebenfalls verdreht. Wenn sich die Transmissionswelle 26 verdreht,
wird die Verdrehung der Transmissionswelle 26 auf das Unterwellenzahnrad 24 und
die Unterwelle 22 übertragen,
wodurch das Schiffchen 23 verdreht wird. Dies ermöglicht es,
das Timing (die zeitliche Einstellung oder Einteilung), mit welchem
das Schiffchen 23 die Oberfadenschleife, die von dem Oberfaden,
der durch die Nähnadel 40 hindurch
eingesetzt ist, gebildet wird, einfängt, einzustellen.
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<Effekte>
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Wenn
entsprechend einer Nähmaschine
des ersten Ausführungsbeispiels
der Nähmaschinenmotor 31 eine
Drehantriebskraft an die Oberwelle 33 anlegt, wird die
obere Rolle 35 in Drehung versetzt und die untere Rolle 28 wird über den
Treibriemen 36 ebenfalls verdreht. Dementsprechend werden
die Oberwelle 33 und die Unterwelle 22 beide verdreht, so
dass die Nadelstange 39 in der vertikalen Richtung bewegt
wird, und das Schiffchen 23 wird angetrieben, um den Oberfaden,
der durch die Nähnadel 40 hindurch
eingesetzt ist, einzufangen, wodurch der Unterfaden mit dem Oberfaden
verschlungen wird.
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Das
Längenverhältnis der
beiden Brückenabschnitte 37, 38 des
Treibriemens 36 kann durch Bewegen der Halteplatte 43 geändert werden.
Deshalb kann das Timing der Drehung der unteren Rolle 28,
die von dem Nähmaschinenmotor 31 angetrieben werden
soll, durch Änderung
des Längenverhältnisses
der beiden Brückenabschnitt 37, 38 verschoben werden.
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Wenn
die Halteplatte 43 durch den Schrittmotor 44 in
einer Richtung bewegt wird, die sich mit der Erstreckungsrichtung
der Brückenabschnitte 37, 38 schneidet,
werden auch die beiden Kontaktteile 41, 42, die
jeweils von der Halteplatte 43 gehalten werden, zusammen
mit der Halteplatte 43 bewegt. Da die beiden Kontaktteile 41, 42 jeweils
in Kontakt mit ihren zugeordneten Innenseiten der beiden Brückenabschnitte 37, 38 stehen,
während
die beiden Brückenabschnitte 37, 38 in
einem gespannten Zustand gehalten sind, werden die beiden Brückenabschnitte 37, 38 in
Kontakt mit den Kontaktteilen 41, 42 in der Weise
bewegt, dass sie den Kontaktteilen 41, 42 folgen,
wenn die beiden Kontaktteile 41, 42 bewegt werden.
Zu diesem Zeitpunkt wird ein Brückenteil 38 der
beiden Brückenteile 37, 38 von
dem Kontaktteil 42 gedrückt
und wird in seiner Längenausdehnung
länger,
während
der andere Brückenabschnitt 37 in
seiner Längenausdehnung
kürzer
wird.
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Dies
kann das Längenverhältnis der
beiden Brückenabschnitte 37, 38 verändern, was
es ermöglicht,
das Timing für
die Rotation der unteren Rolle 28, zu verändern, auf
welche die Drehung der oberen Rolle 35, die vom Nähmaschinenmotor 31 angetrieben
wird, übertragen
wird.
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Obwohl
es erforderlich war, die Befestigungsposition des Schiffchens 23 einzustellen,
während
die Veränderung
der Dicke des Nähguts,
die Veränderung
der Nähgeschwindigkeit
und die Rotationsverzögerung
des Schiffchens 23 in Betracht gezogen wurden, kann somit
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
das Timing, mit welchem das Schiffchen 23 die Oberfadenschleife
einfängt,
in einfacher Weise eingestellt werden, indem die äußere Kraft
an die beiden Brückenabschnitte 37, 38 angelegt
wird, um deren Längenverhältnis zu
verändern.
Daher kann das Timing, mit welchem der Oberfaden und der Unterfaden
miteinander verwickelt werden, nahezu konstant gehalten werden,
und somit kann die Nähqualität verbessert
werden. Da auch der mühsame Vorgang
des Einstellens der Befestigungsposition des Schiffchens 23 eliminiert
ist, ist es möglich
die Näheffizienz
zu verbessern.
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Indessen
kann die Bewegungsrichtung der Halteplatte 43 durch Schalten
der Drehrichtung des Schrittmotors 44 zwischen einer Vorwärtsdrehung und
einer Rückwärtsdrehung
umgeschaltet werden. Deshalb ist es möglich, den Zeitpunkt (Timing),
zu welchem das Schiffchen 23 den Oberfaden einfängt, auf
früher
oder später
einzustellen.
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Da
auch die Steuervorrichtung 5 das Antriebsausmaß des Schrittmotors 44 entsprechend
der Dicke des Nähguts
während
des Nähvorgangs
steuern kann, kann auch die Zeiteinteilung (Timing) der Drehung
der unteren Rolle 28, auf welche die Drehung der oberen
Rolle 35, die vom Nähmaschinenmotor 31 angetrieben
ist, übertragen
wird, wahlweise während
des Nähvorgangs
verschoben werden.
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Da
die Steuervorrichtung 5 auch das Antriebsausmaß des Schrittmotors 44 entsprechend
der Rotationsgeschwindigkeit der Oberwelle 33 steuern kann,
wenn genäht
wird, kann auch die Drehung der unteren Rolle 28, auf welche
die Drehung der oberen Rolle 35, die vom Nähmaschinenmotor 31 angetrieben
ist, übertragen
wird, in angemessener Weise während
des Nähvorgangs
verschoben werden.
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Deshalb
besteht keine Notwendigkeit, die Nähmaschine jedes Mal dann anzuhalten,
wenn sich die Dicke des Nähguts
oder die Nähgeschwindigkeit ändert, um
die Befestigungsposition des Schiffchens 23 nachzujustieren.
Deshalb ist es möglich,
die Näheffizienz
zu verbessern.
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[Zweites Ausführungsbeispiel]
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<Aufbau
der Nähmaschine>
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Wie
in 5 und 6 dargestellt, benutzt eine
Nähmaschine 10 einen
Greifer anstelle des Schiffchens, um den Unterfaden mit dem Oberfaden zu
verwickeln. Die Nähmaschine 10 schließt einen Bettabschnitt 15 ein,
einen Säulenteil 16,
der von einem Endteil in eine Längsrichtung
des Bettabschnitts 15 nach oben absteht, sowie einen Armteil 17,
der sich von einem oberen Teil des Säulenteils nach vorne erstreckt.
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Ein
Nähmaschinenmotor 61 ist
auf der Innenseite des Bettabschnitts 15 angeordnet, dort
ist angeordnet, und eine Unterwelle 62 ist an eine Ausgangswelle
des Nähmaschinenmotors 62 angekoppelt.
Ein Verteilerantriebsnocken 63, der einen Verteiler antreibt
zum Ziehen eines Fadens und ein Greiferantriebsnocken 64,
der einen Greifen antreibt, sind an der unteren Welle 62 vorgesehen.
Die untere Welle 62 ist drehbar durch ein Lager 60 in
der Näh
eines Endteils der Unterwelle 62 gelagert, und eine untere Rolle 65 ist
an dem einen Endteil der Unterwelle 62 vorgesehen.
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Ein
Verteilerantriebshebel 80 ist an dem Verteilantriebsnocken 63 derart
vorgesehen, dass eine Kraft übertragen
werden kann. Der Verteilerantriebshebel 80 ist um einen
Stift 82 drehbar, der an einem Zwischenteil desselben in
dessen Längsrichtung
angeordnet ist, und ein Verteilerantriebsschaft 83, der den
(nicht dargestellten) Verteiler hält, ist an einem vorderen Endteil
des Verteilerantriebshebels 80 vorgesehen.
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Ein
Greiferantriebshebel 81 ist am Greiferantriebsnocken 64 in
der Weise vorgesehen, dass eine Kraft übertragen werden kann. Der
Greiferantriebshebel 64 ist um einen Stift 84 drehbar,
der an einem Zwischenteil desselben in seiner Längsrichtung angeordnet ist,
und ein Greiferantriebsschaft 65, der den (nicht dargestellten)
Greifer hält,
ist an einem vorderen Endteil des Greiferantriebshebels 81 vorgesehen.
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Eine
obere Rolle 66 ist innerhalb des Armteils 17 oberhalb
der unteren Rolle 65 vorgesehen, und ein Treibriemen 67 ist
um die untere Rolle 65 und die obere Rolle 66 herumgeschlungen.
Somit kann die Rotation der Unterwelle 62 und der unteren
Rolle 65, die vom Nähmaschinenmotor 61 angetrieben
und in Drehung versetzt werden, auf die obere Rolle 66 übertragen
werden. Die obere Rolle 66 ist an ein Ende einer Oberwelle 68 angekoppelt,
und ein Transmissionszahnrad 71 ist am anderen Ende der
Oberwelle 68 vorgesehen. Das Transmissionszahnrad 71 überträgt die Rotation
der Oberwelle 68 auf eine Nadelstange 70. Die
Oberwelle 68 ist an ihren jeweiligen Enden drehbar durch
Lager gehalten. Die Oberwelle 68 ist so angeordnet, dass
sich ihre Achse im Wesentlichen parallel zu der Achse der Unterwelle 62 erstreckt.
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Das
Transmissionszahnrad 71 ist in Eingriff mit einem Nocken
und einem Zahnrad, und ein Nadelstangenantriebshebel 72,
der die Nadelstange in der Vertikalrichtung bewegt, ist an einem
vorderen Ende des Transmissionszahnrads 71 angekoppelt. Die
Nadelstange 70 ist am Nadelstangenantriebshebel 72 so
angeordnet, dass sie sich in der Vertikalrichtung der Nähmaschine
erstreckt, und die Nadelstange 70 bewegt sich in der Vertikalrichtung
aufgrund des Antriebs durch den Nähmaschinenmotor 61.
Eine Nähnadel 73 ist
an einem unteren Ende der Nadelstange 70 gehalten. Die
Nähnadel 73,
die an der Nadelstange 70 vorgesehen ist, ist so angeordnet,
dass sie oberhalb des Greifers positioniert ist.
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Ein
Längenverhältnisänderungsmechanismus 60 ist
zwischen der unteren Rolle 65 und der oberen Rolle 66 vorgesehen,
um welche herum der Treibriemen 67 geschlungen ist, und
verändert
das Längenverhältnis zweier
Brückenabschnitte 91, 92, von
denen jeder die untere Rolle 65 und die obere Rolle 66 überbrückt.
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Wie
in 5 und 6 gezeigt, schließt der Längenverhältnisänderungsmechanismus 6 ein: zwei
Kontaktteile 101, 102, die in Kontakt mit jeweiligen
Innenseiten der beiden Brückenabschnitte 91, 92 in
einem Zustand sind, in welchem die beiden Brückenabschnitte 91, 92 gespannt
sind, eine Halteplatte 103, die als ein Halteteil dient,
der die beiden Kontaktteile 101, 102 hält, und
einen Schrittmotor 104, der als ein Antriebsteil dient,
welcher die Halteplatte 103 in einer Richtung hält, die
sich mit der Erstreckungsrichtung der Brückenabschnitte 91, 92 schneidet.
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Der
Schrittmotor 104 ist oberhalb des Nähmaschinenmotors 61 angeordnet.
Ein Nocken 105 ist an der Ausgangswelle 104a des
Schrittmotors 104 vorgesehen, wobei der Nocken 104 eine
plattenähnliche
Gestalt hat. Der No cken 105 ist an einer seiner Oberflächenseiten
mit einer Spiralnut 105a versehen.
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Die
Halteplatte 103 wird von einem plattenähnlichen Glied gebildet, das
in einer Richtung langgestreckt ist, und Schlitze 103a,
die sich entlang der Längsrichtung
der Halteplatte 103 erstrecken, sind an jeweiligen Endteilen
der Halteplatte 103 ausgebildet. Zapfen P2 die am Säulenteil 16 fixiert
sind, sind in die jeweiligen Schlitze 103a eingesetzt,
so dass die Halteplatte 103 in der Erstreckungsrichtung
der Schlitze 103a gleitbar ist, das heißt in der Längsrichtung der Halteplatte 103.
Die Halteplatte 103 ist so angeordnet, dass ihre Längsrichtung
im Wesentlichen senkrecht zu einer Linie verläuft, welche das Drehzentrum
der oberen Rolle 66 und das Drehzentrum der unteren Rolle 65 miteinander
verbindet.
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Die
beiden Kontaktteile 101, 102 sind in der Nähe ihrer
zugeordneten Schlitze 103a auf einer Rückseite der Halteplatte 103 angeordnet,
welche dem Nocken 105 gegenüberliegt. Die beiden Kontaktteile 101, 102 sind
jeweils an Stellen angeordnet, wo sie den Riemen 67 herausdrücken können, der um
die obere Rolle 66 und die untere Rolle 64 herumgeschlungen
ist. Der Riemen 67 wird in einer gespannten Weise gehalten,
wenn der Riemen 67 zwischen den beiden Rollen herumgeschlungen
ist.
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Um
den Treibriemen 67 zwischen der oberen Rolle 66 und
der unteren Rolle 65 in einem gespannten Zustand herumzuschlingen,
wird der Riemen 67 von vier Führungsrollen 106 in
der Weise geführt, dass
er in der Längsrichtung
der Halteplatte 103 gedehnt wird.
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Zwischen
der oberen Rolle 66 und der unteren Rolle 65 ist
ein Vorsprung 103b, der in die Nockennut 105a des
Nockens 105 eingesetzt werden kann, an einer Oberfläche der
Halteplatte 103 ausgebildet, welche dem Nocken 105 gegenüberliegt.
Der Vorsprung 103b ist in einer Größe ausgebildet, die es erlaubt,
dass er innerhalb der Nockennut 105a gleitbar ist. Wenn
der Nocken 105 durch den Schrittmotor 104 angetrieben
und Drehung versetzt wird, wird der Vorsprung 103b geführt und
entlang der Nockennut 105a der rotierenden Nocke 105 geführt, wodurch
die Halteplatte 103 gleitet.
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Das
Ausmaß des
Gleitens der Halteplatte 103 wird bestimmt durch das Drehausmaß der Nocke 105,
die vom Schrittmotor 104 angetrieben wird, und das Drehausmaß des Nockens 105 kann
von einer Steuervorrichtung 7 gesteuert werden.
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Wie
in 7 gezeigt, schließt die Steuervorrichtung 7 ein:
eine CPU 111, die eine Betriebsbearbeitung ausführt, ein
RAM 112, in dem Prozessdaten zeitweilig gespeichert werden,
und ein Rom 113, in welchem Nähdaten 113d, die vorher
von einem Benutzer eingestellt wurden gespeichert sind. Die Nähdaten 113d schließen Daten
betreffend die Dicke eines Werkstückes, die Drehgeschwindigkeit
der Oberwelle 68 während
des Nähvorgangs,
u.s.w. ein.
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Der
Nähmaschinenmotor 61 und
der Schrittmotor 104 sind an die Steuervorrichtung 7 angeschlossen
und werden jeweils von der Steuervorrichtung 7 gesteuert.
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Ein
Stufensensor 114 ist ebenfalls mit der Steuervorrichtung 7 gekoppelt,
und der Stufensensor 107 stellt das Stufenausmaß eines
Nähmaschinenpedals
fest. Ein festgestelltes Signal (Ausgang), das dem Stufenausmaß des Nähmaschinenpedals
entspricht, kann von dem Stufensensor 114 zur Steuervorrichtung 7 übertragen
werden.
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<Betrieb
des Längenverhältnisänderungsmechanismus>
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Nunmehr
erfolgt nachstehend eine Beschreibung, wie der Längenverhältnisänderungsmechanismus 6 das
Längenverhältnis der
beiden Brückenabschnitte 91, 92 verändert.
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Wenn
das Längenverhältnis der
beiden Brückenabschnitte 91, 92 während des
Nähvorgangs geändert wird,
liest die CPU 111 Daten betreffend die Dicke eines Werkstückes, die
in den Nähdaten 113d gespeichert
sind, aus, findet den Drehwinkel des Schrittmotors 104 gemäß der Dicke,
die von den Nähdaten 113d ausgelesen
wurde, und verdreht den Schrittmotor 104 um den gefunden
Winkel.
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Anstelle
der Daten betreffend die Dickes eines Nähguts, die in den Nähdaten 113 gespeichert sind,
kann das Stufenausmaß des
Nähmaschinenpedals
von dem Stufensensor 114 festgestellt werden, und die CPU 111 kann
den Drehwinkel des Schrittmotors 104 finden, der dem so
festgestellten Ausgang entspricht, so dass der Schrittmotor um den
gefundenen Winkel verdreht wird.
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Wie
in 8 gezeigt, wird dann, wenn der Schrittmotor 104 um
den gefunden Winkel umläuft, der
an der Ausgangswelle 104 montierte Nocken 105 ebenfalls
um den gleichen Winkel wie die Ausgangswelle verdreht.
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Da
die Nockennut 105a, die im Nocken 105 ausgebildet
ist, ebenfalls rotiert, wenn sich der Nocken 105 dreht,
wird auch der Vorsprung 113b, der in die Nockennut 105a eingesetzt
ist, bewegt, so dass er der Nockennut 105a, die in spiralförmiger Weise ausgebildet
ist, folgt. Zu diesem Zeitpunkt wird der Vorsprung 113b daran
gehindert, sich in einer anderen Richtung zu bewegen, als die Längsrichtung
der Halteplatte 103, und zwar aufgrund des Schlitzes 103a,
der an der Halteplatte 103 ausgebildet ist, so dass die
Halteplatte 103 einschließlich des Vorsprungs 103b sich
lediglich in der Längsrichtung
der Halteplatte 103 bewegen kann.
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Wenn
sich die Halteplatte 103 in ihrer Längsrichtung bewegt, bewegen
sich die beiden Kontaktteile 101, 102, die an
der Halteplatte 103 ausgebildet sind, zusammen mit der
Halteplatte 103 in der gleichen Richtung.
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Wenn
beispielsweise der Kontaktteil 102 sich in einer solchen
Richtung bewegt, dass er den Brückenabschnitt 92 des
Riemens 67 nach außen drückt, wächst die
Länge des
Brückenabschnitts 92 an,
während
die Länge
des Brückenabschnitts 91 abnimmt.
Dies kann das Längenverhältnis der
beiden Brückenabschnitte 91, 92 ändern. Wenn
der Riemen 67 sich auf diese Weise bewegt, da die untere
Rolle 65 in einer Richtung umläuft, die durch die Pfeilmarkierung
B dargestellt ist, rotiert auch die Unterwelle 62, welche
die untere Rolle 65 hält.
Aufgrund der Rotation der Unterwelle 62 werden auch der
Verteilerantriebsnocken 63 und der Greiferantriebsnocken 64 angetrieben,
wodurch der Verteiler und der Greifer angetrieben werden. Dies ermöglicht es,
dass Timing, in dem der Greifer die Oberfadenschleife, die vom Oberfaden
gebildet wird, der durch die Nähnadel 73 hindurch
verläuft,
erfasst, einzujustieren.
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<Betriebseffekte>
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Gemäß der Nähmaschine 10 des
zweiten Ausführungsbeispiels
wird dann, wenn der Nähmaschinenmotor 61 eine
Drehantriebskraft an die Oberwelle 68 anlegt, die obere
Rolle 66 in Drehung versetzt, und auch die untere Rolle 65 wird
durch den Treibriemen 67 verdreht. Dementsprechend werden sowohl
die Oberwelle 68 und die Unterwelle 62 verdreht,
so dass die Nadelstange 70 in der Vertikalrichtung bewegt
wird, und der Greifer wird angetrieben, um den Oberfaden zu erfassen,
der durch die Nähnadel 73 hindurch
verläuft,
so dass er befähigt
wird, den Unterfaden mit dem Oberfaden zu verwickeln.
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Da
das Längenverhältnis der
beiden Brückenabschnitte 91, 92 des
Treibriemens 67 aufgrund der Bewegung der Halteplatte 103 geändert werden kann,
kann zu diesem Zeitpunkt das Timing der Rotation der unteren Rolle 65,
die vom Nähmaschinenmotor 61 angetrieben
wird, verschoben werden.
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Wenn
die Halteplatte 103 von dem Schrittmotor 104 in
einer Richtung bewegt wird, die sich mit der Erstreckungsrichtung
der Brückenabschnitte 91, 92 schneidet,
werden auch die Kontaktteile 101, 102, die von
der Halteplatte 103 gehalten werden, zusammen mit der Halteplatte 103 bewegt.
Die beiden Kontaktteile 101, 102 sind jeweils
in Kontakt mit deren zugeordneten Innenseiten der beiden Brückenabschnitte 91, 92,
während
die Brückenabschnitte 91, 92 sich in
einem gespannten Zustand befinden. Wenn somit die beiden Kontaktteile 101, 102 bewegt
werden, werden die beiden Brückenabschnitte 91, 92 in
Kontakt mit den Kontaktteilen 101, 102 in der
Art bewegt, dass sie den Kontaktteilen 101, 102 folgen.
Zu diesem Zeitpunkt wird ein Brückenabschnitt 91 der
beiden Brückenabschnitte 91, 92 durch
den Kontaktteil 102 gedrückt und wird in seiner Längsausdehnung länger, während der
andere Brückenabschnitt 91 kürzer wird.
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Somit
kann das Längenverhältnis der
beiden Brückenabschnitte 91, 92 geändert werden,
wodurch es möglich
wird, dass Timing der Rotation der unteren Rolle 65, auf
welche die Rotation der oberen Rolle 66, die vom Nähmaschinenmotor 61 angetrieben ist, übertragen
wird, zu verschieben.
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Mit
anderen Worten: obwohl es erforderlich war, die Befestigungsposition
des Greifers einzujustieren, so dass sie an Veränderungen in der Dicke des
Nähguts,
Veränderungen
in der Nähgeschwindigkeit
und die Drehverzögerung
des Greifers angepasst war, kann gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel
das Timing, in welchem der Greifer den Oberfaden einfängt, in
einfacher Weise dadurch eingestellt werden, dass die äußere Kraft
auf die beiden Brückenabschnitte 91, 92 angewandt
wird, um dass Längenverhältnis der
beiden Brückenabschnitte 91, 92 zu ändern. Deshalb
kann das Timing, in welchem der Oberfaden und der Unterfaden miteinander
verwickelt werden, nahezu konstant aufrecht erhalten werden, so
dass die Nähqualität verbessert
werden kann. Auch kann gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
der mühevolle
Vorgang zur Einstellung der Befestigungsposition des Greifers eliminiert
werden, wodurch die Näheffizienz
verbessert wird.
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Auch
die Bewegungsrichtung der Halteplatte 103 kann durch Umschalten
der Drehung des Schrittmotors 104 zwischen der Vorwärtsrotation
und der Rückwärtsrotation
geschaltet werden. Deshalb kann der Zeitpunkt (Timing), zu welchem
der Greifer den Oberfaden einfängt,
auf früher
oder später
verlegt werden.
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Wenn
ein Nähgut
genäht
wird, steuert die Steuervorrichtung 7 das Antriebsausmaß des Schrittmotors 104 entsprechend
der Dicke des Nähguts. Somit
kann das Timing der Drehung der unteren Rolle 65, auf welche
die Rotation der vom Nähmaschinenmotor 61 angetriebenen
oberen Rolle 66 übertragen
wird, während
des Nähvorgangs
zuverlässig
verschoben werden.
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Wenn
ein Nähgut
genäht
wird, steuert die Steuervorrichtung 7 auch das Antriebsausmaß des Schrittsmotors 104 in Übereinstimmung
mit der Rotationsgeschwindigkeit der Oberwelle 68. Somit
kann das Timing der Rotation der unteren Rolle 65, auf welche
die Rotation der oberen, vom Nähmaschinenmotor 61 angetriebenen,
Rolle 66 übertragen
wird, während
des Nähvorgangs
in geeigneter Weise verschoben werden.
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Dementsprechend
ist es nicht erforderlich, die Nähmaschine
anzuhalten und die Befestigungsposition des Greifers jedes Mal dann
einzujustieren, wenn sich die Dicke des Nähguts oder die Nähgeschwindigkeit
der Nähmaschine ändern. Daher
lässt sich
die Näheffizienz
verbessern.
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[Drittes Ausführungsbeispiel]
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In
einer Nähmaschine 20 gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist der Längenverhältnisänderungsmechanismus 4 der Nähmaschine 1 gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
in einen Längenverhältnisänderungsmechanismus 8 geändert. Somit
erfolgt im dritten Ausführungsbeispiel
nachstehend die Beschreibung des Längenverhältnisänderungsmechanismus 8,
der gegenüber dem
Längenverhältnisänderungsmechanismus 4 verschieden ist.
Anderen Mechanismen, die gemeinsam verwendet werden, werden die
gleichen Bezugsnummern gegeben, und somit unterbleibt deren Beschreibung.
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<Aufbau
der Nähmaschine>
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Wie
in 9 gezeigt, ist der Längenverhältnisänderungsmechanismus 8 der
in der Nähmaschine 20 vorgesehen
ist, unter einem Nähmaschinenmotor 31 und
an einer Stelle angeordnet, die zwischen einer oberen Rolle und
einer unteren Rolle 28 liegt. Der Längenverhältnisänderungsmechanismus 8 verändert das
Längenverhältnis der
beiden Brückenabschnitte 37, 38,
die zwischen der oberen Rolle 35 und der unteren Rolle 28 überbrückt werden.
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Wie
in 9 und 10 gezeigt, schließt der Längenverhältnisänderungsmechanismus 8 ein: zwei
Kontaktteile 121, 122, die in Kontakt mit den
jeweiligen Innenflächen
der beiden Brückenabschnitte 37, 38 sind,
wo sie die beiden Brückenabschnitte 37, 38 vorspannen,
eine Halteplatte 123, die als ein Halteteil dient, der
die beiden Kontaktteile 121, 122 hält, und
einen Schrittmotor 124, der als ein Antriebsteil dient,
der die Halteplatte 123 in einer Richtung bewegt, die sich
mit der Erstreckungsrichtung der Brückenabschnitte 37, 38 schneidet.
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Die
Halteplatte 123 wird von einem im Wesentlichen T-förmigen Plattenglied
gebildet, und ein Endteil der Halteplatte 123 ist an eine
Ausgangswelle 124a des Schrittmotors 124 angekuppelt.
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Schlitze 123a sind
jeweils an den anderen beiden Endteilen der Halteplatte 123 ausgebildet.
Jeder Schlitz 123 ist bogenförmig ausgebildet, so dass, wenn
die Halteplatte 123 um eines ihrer Enden durch Antreiben
des Schrittmotors 124 verdreht wird, er so bewegt werden
kann, dass er dem geometrischen Bewegungsort der Halteplatte 123 folgt.
Ein Zapfen P3, der am Säulenteil 12 fixiert
ist, ist in jeden Schlitz 123a eingesetzt, während die
Halteplatte 123 in der Erstreckungsrichtung des Schlitzes 123a verdreht werden
kann.
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Die
beiden Kontaktteile 121, 122 sind in der Nähe der jeweiligen
Schlitze 123a auf der Rückflächenseite
der Halteplatte 123 angeordnet. Die beiden Kontaktteile 121, 122 sind
jeweils an solchen Stellen eingesetzt, dass sie einen Treibriemen 36 nach
auswärts
drücken,
der um die obere Rolle 35 und die untere Rolle 28 herumgeschlungen
ist, wodurch der Riemen 36 in einer gespannten Weise gehalten
ist.
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Um
den Treibriemen 36 um die obere Rolle 35 und die
untere Rolle 28 in einer gespannten Art und Weise herumzuschlingen,
wird der Riemen 36 von vier Führungsrollen 126 derart
geführt,
dass der Riemen 36 in der Längsrichtung der Halteplatte 123 gestreckt
wird, die entlang einer Linie verläuft, welche die anderen beiden
Endteile der Halteplatte 123 verbindet.
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<Betrieb
des Längenverhältnisänderungsmechanismus>
-
Nunmehr
erfolgt nachstehend eine Beschreibung, wie der Längenverhältnisänderungsmechanismus 8 das
Längenverhältnis der
beiden Brückenabschnitte 37, 38 verändert.
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Beim Ändern des
Längenverhältnisses
der beiden Brückenabschnitte 37, 37 während des
Nähvorgangs
liest die CPU 51 Daten betreffend die Dicke eines Werkstücks, die
in den Nähdaten 53d gespeichert
sind, aus, findet den Verdrehungswinkel des Schrittmotors 124 gemäß der Dicke
des Nähguts,
die aus den Nähdaten 53d ausgelesen
wurde, und verdreht den Schrittmotor 124 in einem Ausmaß, das dem
so gefundenen Winkel äquivalent
ist.
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Anstelle
der Daten betreffend die Dicke des Nähguts, die in den Nähdaten 53d gespeichert
sind, kann der Stufensensor 54 das Stufenausmaß des Nähmaschinenpedals
feststellen, und die CPU 51 kann den Verdrehungswinkel
des Schrittmotors 124 in Übereinstimmung mit dem so festgestellten
Ausgang finden, so dass der Schrittmotor 124 um ein Ausmaß verdreht
wird, das dem so gefundenen Winkel äquivalent ist.
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Wenn,
wie in 10 gezeigt, der Schrittmotor 124 um
den gefundenen Winkel verdreht wird, verdreht sich auch die Halteplatte 124,
die an der Ausgangswelle 124a des Schrittmotors 124 anmontiert
ist, um denselben Winkel wie die Ausgangswinkel 124a.
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Zusammen
mit der Verdrehung der Halteplatte 123, werden auch die
beiden Kontaktteile 121, 122, die an der Halteplatte 123 ausgebildet
sind, zusammen mit der Halteplatte 123 in der gleichen
Richtung verdreht.
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Wenn
beispielsweise der Kontaktteil 122 sich in einer solchen
Richtung bewegt, dass er den Brückenabschnitt 38 des
Riemens 36 nach außen drückt, wächst die
Länge des
Brückenabschnitts 38 an,
während
die Länge
des Brückenabschnitts 37 abnimmt.
Dies kann das Längenverhältnis der
beiden Brückenabschnitte 37, 38 ändern. Wenn
sich der Treibriemen 36 in dieser Weise bewegt, da die
untere Rolle 28 in einer Richtung verdreht wird, die durch eine
Pfeilmarkierung C dargestellt ist, wird auch die Transmissionswelle 26,
welche die Halteplatte 28 hält, ebenfalls in der durch
die Pfeilmarkierung C dargestellten Richtung verdreht. Mit der Verdrehung
der Transmissionswelle 26 wird die Verdrehung der Transmissionswelle 26 auf
das Unterwellenzahnrad 24 und die Unterwelle 22 übertragen,
um das Schiffchen 23 zu verdrehen, wodurch es möglich ist,
das Timing, in welchem das Schiffchen 23 die Oberfadenschleife,
die von dem durch die Nähnadel 40 hindurch
geführten
Oberfaden gebildet wird, einfängt, einzujustieren.
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<Betriebseffekte>
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Wenn
gemäß der Nähmaschine 20 des
dritten Ausführungsbeispiels
eine Drehantriebskraft an die Oberwelle 33 unter Verwendung
des Nähmaschinenmotors 31 angelegt
wird, wird die obere Rolle 35 verdreht und auch die untere
Rolle 28 wird über
den Riemen 36 in Drehung versetzt. Als Ergebnis hiervon,
werden die Oberwelle 33 und die Unterwelle 22 gemeinsam
gedreht, so dass die Nadelstange 39 in der Vertikalrichtung
bewegt wird, und das Schiffchen 23 wird angetrieben, um
den Oberfaden, der durch die Nähnadel 40 hindurch
geführt
ist, einzufangen, wodurch der Unterfaden mit dem Oberfaden verwickelt
wird.
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Zu
diesem Zeitpunkt ist das Längenverhältnis der
beiden Brückenabschnitte 37, 38 des
Riemens 36 in der Lage, durch die Verdrehung der Halteplatte 123 geändert zu
werden, so dass das Timing der Rotation der unteren Rolle 28,
die vom Nähmaschinenmotor 36 angetrieben
wird, verschoben werden kann.
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Auch
wenn die Halteplatte 123 durch den Schrittmotor 124 in
der Richtung bewegt wird, die sich mit der Erstreckungsrichtung
der Brückenabschnitte 37, 38 schneidet,
werden auch die beiden Kontaktteile 121, 122,
die von der Halteplatte 123 gehalten werden, gemeinsam
mit der Halteplatte 123 bewegt. Die beiden Kontaktteile 121, 122 sind
jeweils in Kontakt mit ihren zugeordneten Innenflächen der beiden
Brückenabschnitte 37, 38 an
solchen Stellen, dass sie die beiden Brückenabschnitte 37, 38 vorspannen.
Wenn somit die beiden Kontaktteile 121, 122 bewegt
werden, werden die beiden Brückenabschnitte 37, 38 in
Kontakt mit ihren jeweiligen Kontaktteilen 121, 122 in
der Weise bewegt, dass sie ihren jeweiligen Kontaktteilen 121, 122 folgen.
Zu dieser Zeit wird ein Brückenabschnitt 38 der
beiden Brückenabschnitte 37, 38 von
dem Kontaktteil 122 (nach außen) gedrückt, und wird in seiner Längenausdehnung
länger,
während
der andere Brückenabschnitt 37 kürzer wird.
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Auf
diese Weise kann das Längenverhältnis der
beiden Brückenabschnitte 37, 38 geändert werden,
wodurch es ermöglicht
wird, den Zeitpunkt (Timing) der Verdrehung der unteren Rolle 28,
auf welche die Rotation der oberen, vom Nähmaschinenmotor 31 angetriebenen
Rolle 35 übertragen
wird, zu verschieben.
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Obwohl
es somit erforderlich war, die Befestigungsposition des Schiffchens 30 so
einzustellen, dass sie an die Veränderungen der Dicke des Nähguts, Veränderungen
der Nähgeschwindigkeit
und der verzögerten
Rotation des Schiffchens 23 im Stande der Technik angepasst
war, kann gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel
das Timing, mit welchem das Schiffchen 23 die Oberfadenschleife
einfängt,
in einfacher Weise dadurch eingestellt werden, dass eine äußere Kraft
an die beiden Brückenabschnitte 37, 38 angelegt
wird, um deren Längenverhältnis zu verändern. Als
ein Ergebnis kann das Timing, mit welchem das Schiffchen 23 den
Oberfaden und den Unterfaden miteinander verwickelt, nahezu konstant gehalten
werden, so dass es möglich
ist, die Nähqualität zu verbessern.
Auch kann der mühsame
Vorgang der Einstellung der Befestigungsposition des Schiffchens 23 eliminiert
werden, so dass es möglich wird,
die Näheffizienz
zu verbessern.
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Auch
die Drehrichtung der Halteplatte 123 kann dadurch umgeschaltet
werden, dass die Drehung des Schrittmotors 124 zwischen
Vorwärts-
und Rückwärtsdrehungen
umgeschaltet wird, so dass der Zeitpunkt (Timing), zu welchem das
Schiffchen 23 den Oberfaden einfängt, auf früher oder später verlegt werden kann.
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Wenn
ein Werkstück
vernäht
wird, steuert die Steuervorrichtung 5 das Antriebsausmaß des Schrittmotors 124 gemäß der Dicke
des Nähguts.
Somit kann das Verdrehungstiming der unteren Rolle 28,
auf welche die Rotation der oberen, vom Nähmaschinenmotor 31 angetriebenen
Rolle 35 übertragen wird,
in geeigneter Weise während
des Nähens
verschoben werden.
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Die
Steuervorrichtung 5 kann auch das Antriebsausmaß des Schrittmotors 124 in Übereinstimmung
mit der Drehgeschwindigkeit der Oberwelle 33 während des
Nähens
steuern. Somit kann das Timing der Verdrehung der unteren Rolle 28,
auf welche die Rotation der oberen, vom Nähmaschinenmotor 31 angetriebenen
Rolle 35 übertragen
wird, in geeigneter Weise verschoben werden.
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Dementsprechend
wird es unnötig,
die Nähmaschine
anzuhalten und die Befestigungsposition des Schiffchens 23 jedes
Mal dann neu einzustellen, wenn sich die Dicke des Nähguts oder
die Nähgeschwindigkeit
der Nähmaschine ändert, was
es ermöglicht,
die Näheffizienz
zu verbessern.
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<Andere
Ausführungsbeispiele>
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Der
Bereich der Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt.
Beispielsweise muss die Dicke des Nähguts nicht aus den Nähdaten,
die im ROM gespeichert sind, gewonnen werden, und stattdessen kann ein
Dickensensor vorgesehen werden, so dass die Dicke des Nähguts durch
den Dickensensor festgestellt werden kann. Auch die Nähgeschwindigkeit braucht
nicht entsprechend dem Ausmaß des
Niedertretens des Nähmaschinenpedals
gefunden zu werden, sondern die Nähgeschwindigkeit kann aus den
Nähdaten
gewonnen werden, die im ROM gespeichert sind. Die Nähgeschwindigkeit
kann auch aus einem Signal gefunden werden, welches von dem Nähmaschinenmotor
ausgegeben wird. Auch kann ein Sensor zum Erkennen der Drehgeschwindigkeit
an der Oberwelle der Nähmaschine
montiert werden, und die Nähgeschwindigkeit
kann in Übereinstimmung
mit dem Signal aus dem Sensor gefunden werden. Obwohl weiterhin
das Verdrehungsausmaß des
Schrittmotors in Übereinstimmung
mit der Dicke des Nähguts
oder der Nähgeschwindigkeit
im oben beschriebenen Ausführungsbeispiel
bestimmt wird, kann das Drehausmaß des Schrittmotors auch bestimmt
werden, während
die Dicke des Nähguts und
die Nähgeschwindigkeit
beide gemeinsam in Betracht gezogen werden.